KR20040052902A - 친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를강화하기 위한 개량공법과 그 개량공법에 사용되는연직배수재/수평배수재 및 그 개량공법에 의한 개량효과를인공위성을 이용하여 실시간으로 모니터링하는 실시간모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법 및 그 개량공법에 의한 개량효과를 인공위성을 이용하여 실시간으로 모니터링하는 실시간 모니터링 시스템에 관한 것으로, 그 구성은 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 새끼줄을 연직배수재로 사용하고, 상기 연약지반의 표면에 볏짚매트와 대나무로 이루어진 수평배수재를 사용함으로써, 친환경적인 배수재로 연약지반의 강도를 조기에 강화하고, 또한 연약지반의 개량효과를 실시간으로 파악하기 위하여 간극수압계 센서와 침하판 센서 및 층별침하계 센서를 연약지반의 소정의 위치에 다수개 설치하여 인공위성과 휴대용 데이터 송수신 장치(GPS)를 사용하여 실시간으로 모니터링함으로써, 상기 연약지반의 강도를 강화하기 위한 처리공정을 효율적으로 관리하는데 주 목적이 있다.

상기와 같은 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법은, 상기 연약지반의 지중에 연직배수재를 삽입하기 위하여 타설장비를 이용하여 삽입공간부를 형성하는 삽입공간부 형성단계와, 상기 삽입공간부에 연직배수재를 삽입하는 연직배수재 삽입단계와, 상기 연약지반의 표층 위에 볏짚매트와 대나무로 구성된 수평배수재를 포설하는 수평배수재 설치단계와, 상기 수평배수재 위에 흙을 성토하는 흙 성토단계와, 상기 흙의 압밀에 의하여 연약지반의 지중의 간극수가 연직배수재를 통하여 상부로 이동되어 상부의 수평배수재로 빠져 나오게 하는 간극수 배수단계와, 상기 수평배수재로 빠져나온 지중의 간극수가 수평배수재를 통하여 지표층으로 배수되는지표층 배수단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 개선하기 위한 개량공법으로서, 상기 친환경적인 연직배수재와 수평배수재를 사용하여 연약지반의 지중에 함유되어 있는 지중의 간극수를 연약지반의 위에 성토된 흙의 압밀에 의하여 강제 배수함으로써, 상기 연약지반 속의 간극비를 조기에 감소시켜 연약지반의 강도를 증가시키고, 또한 상기 연약지반의 지중에 함유되어 있는 간극수의 배출기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 상기 배수재를 친환경적인 볏짚과 대나무를 이용하였기 때문에 연약지반이 강화된 후에 배수재를 인발할 필요가 없고, 또한 상기 배수재를 석유화학 재료를 사용한 PD재와는 달리 천연재료를 이용함으로써, 배수재의 기능을 다한 후에 소정의 기간이 지나면 지중의 박테리아에 의해 분해되어 최종적으로 흙과 동화하는 환경친화적인 특성을 가지고 있다.

Description

친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법과 그 개량공법에 사용되는 연직배수재/수평배수재 및 그 개량공법에 의한 개량효과를 인공위성을 이용하여 실시간으로 모니터링하는 실시간 모니터링 시스템{The improvement method for the strengthening to strength the soft ground using to good-environment drain materia and the system for realtime monitering to mothod thereof}

본 발명은 친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법 및 그 개량공법에 의한 개량효과를 인공위성을 이용하여 실시간으로 모니터링하는 실시간 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 새끼줄과, 상기 새끼줄을 원형으로 감싸고, 한 쪽을 실로 봉합시킨 필터제를 포함하여, 상기 새끼줄과 필터제가 그 길이방향으로 길게 형성되어 이루어진 연직배수재와; 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 볏짚매트와, 상기 뱃짚매트의 상부 또는 하부에 구비된 대나무를 포함하여 이루어진 수평배수재; 를 시용하여, 상기 연약지반의 지중에 함유되어 있는 간극수를 연약지반의 위에 성토된 흙의 압밀에 의하여 강제 배수함으로써, 상기 연약지반 속의 간극비를 조기에 감소시켜 연약지반의 강도를 증가시키고, 또한 상기 연약지반의 지중에 함유되어 있는 간극수의 배출기간을 단축시킬 수 있는 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 개선하기 위한 개량공법(일명; 인지오 공법)과, 상기 연약지반의 지중 내부에 설치되는 연직배수재 및 수평배수재에 간극수압계 센서와 층별침하계 센서 및 침하판 센서를 매설하고 이를 인공위성을 통하여 실시간으로 데이터를 전송받아 연약지반의 개량효과를 실시간으로 파악할 수 있는 실시간 모니터링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 연약지반의 강도를 개선하기 위한 개량공법으로는 버티칼 드레인 공법(Vertical drain method)이 사용된다.

상기 버티칼 드레인 공법은 배수재에 따라서 샌드 드레인 공법(Sand drainmethod)과, 패크 드레인 공법(Pack drain method) 및, 페이퍼 드레인 공법(Paper drain method) 등으로 구분된다.

상기 샌드 드레인 공법은, 연직 배수공법의 대표적인 공법으로서, 모래를 배수재로 이용하여 연약지반내에 연직으로 모래 말뚝을 인위적으로 타설함으로써, 이로부터 배수효과를 촉진시키는 공법이지만, 사용되는 모래를 충분히 확보해야 하는 단점이 있고, 또한 연직으로 형성된 모래 말뚝이 절단될 경우에는 드레인 효과 즉, 배수효과가 상실되는 문제점이 있다. 따라서, 시공관리를 철저히 해야하는 어려움이 있고, 또한 시공비가 고가이며, 뿐만 아니라 모래를 이용하기 때문에 모래를 채취할 때 발생되는 환경문제도 대두되고 있는 실정에 있다.

상기 패크 드레인 공법은, 상기 샌드 드레인 공법과 동일.유사하나, 모래와 상기 모래를 담을 수 있는 패크망으로 이루어진 것을 배수재로 이용하여, 상기 연약지반의 지중에 연직으로 인위적으로 타설하여 배수효과를 촉진시키는 공법으로서, 배수재가 절단될 염려가 없어서 배수효과가 양호하고 또한 시공관리 역시 양호한 공법이나 시공비가 고가인 점이 문제점으로 대두되고 있다. 상기 패크 드레인 공법은, 모래의 구입이 용이한 경우에는 샌드 드레인 공법에 비해서 큰 장점이 없으므로 샌드 드레인 공법을 적용하고, 또한 지반의 기복이 심한 구조, 조사심도가 정확하지 않는 지층에 대해서는 사용해서는 않된다.

상기 페이퍼 드레인 공법(일명; 플라스틱 드레인 공법) 역시, 상기 샌드 드레인 공법과 동일.유사하나, 플라스틱 코어에 직물섬유로 감싼 밴드 형태의 것으로서, 일반적으로 설계 계산치 보다 드레인 효과가 미비하고, 시공비가 고가인 점이 문제이나, 시공관리가 용이하다는 이점이 있으나, 이 역시 효율 및 적용성에 대한 확고한 신뢰성은 확보되어 있지 못한 실정이다.

상기 페이퍼 드레인 공법(이하 ?PD재 공법?이라 한다)이 신뢰성을 확보하지 못한 이유는, 우선 PD재 공법 자체의 문제로서 밴드형태의 PD재 공법이 가지고 있는 통수능력이 개량하고자 하는 연약층의 두께에 비례하여 측압의 영향을 크게 받으며, 지반 내에 타입된 PD재 공법의 통수능력이 시간이 지남에 따라 필터의 공극보다 작은 크기의 토립자가 필터재를 통과하여 배수재 내에 쌓이거나 이 보다 큰 크기의 토립자가 필터의 공극을 막음으로 배수재의 주 역할인 배수기능이 저하됨으로 장기간에 걸쳐 적용하기에는 곤란한 문제점이 있다. 또한, 지반이 연직으로 침하 변형함에 따라 배수재가 굴곡되거나 꺾임 등에 의해 배수재의 성능이 크게 저하되는 점은 PD재 공법에서 개선해야 할 과제이다. 현재 PD재 공법이 가지고 있는 통수능력 저하, 장기 적용성, 배수기능 저하 등 배수재의 성능상 한계를 극복할 수 있는 새로운 형태의 배수재의 개발에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 또한 지반 내에 타입된 PD재 공법은 영구적인 반 부패성 재료로서 지반환경을 오염시키는 문제를 야기시킬 수 있다.

상기 3가지 드레인 공법을 종합적으로 비교해 볼 때, 패크 드레인 공법은 초연약지반에서도 개량효과가 확실히 보장될 수 있다는 점에서 가장 우수한 공법이라할 수 있을 것이다. 다만, 연약지반의 조건에 따라서 페이퍼 드레인 보다 다소 공사비가 증가할 수 있다는 단점이 있다.

일반적인 경향을 보면, 함수비가 높은 초연약지반의 경우 심도가 깊은 곳에서는 팩 드레인 공법이 사용되고, 심도가 비교적 낮은 곳에서는 페이퍼 드레인 공법이 사용되며, 함수비가 그다지 높지 않고 심도가 깊은 연약지반에서는 샌드 드레인 공법이 이용되고 있는 추세에 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 통수능력과, 장기 적용성 및, 배수기능이 우수한 친환경적인 연직배수재와 수평배수재를 이용하여 연약지반의 지중에 함유되어 있는 간극수를 연약지반의 상부에 성토된 흙의 압밀에 의하여 강제 배수함으로써, 상기 연약지반 속의 간극비를 조기에 감소시켜 연약지반의 강도를 증가시키고, 또한 상기 연약지반의 지중에 함유되어 있는 간극수의 배출기간을 최대 2배로 단축시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 친환경적인 연직배수재 및 수평배수재를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 연직배수재는, 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 새끼줄과, 상기 새끼줄을 원형으로 감싸고, 한 쪽을 실로 봉합시킨 필터제를 포함하여, 상기 새끼줄과 필터제가 그 길이방향으로 길게 형성되어 이루어진 것을 특징으로하는 연직배수재를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 연직배수재는, 원통형의 스펀지와, 상기 스펀지를 감싸고, 한 쪽을 실로 봉합시킨 필터제를 포함하여, 상기 스펀지와 필터제가 그 길이방향으로 길게 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 연직배수재를 제공함에 있다.

본 발명의 수평배수재는, 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 볏짚매트와, 상기 뱃짚매트의 상부 또는 하부에 격자모양으로 설치되는 대나무를 포함하여, 매트 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수평배수재를 제공함에 있다.

상기 수평배수재의 상부와 하부에 설치되는 대나무는 수평배수재의 상부와 하부의 어느 위치에 설치되어도 무방하나 수평배수재의 하부에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 목적은, 친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 강화하기 위한 것으로, 상기 연약지반의 지중에 연직배수재를 삽입하기 위하여 타설장비를 이용하여 삽입공간부를 형성하는 삽입공간부 형성단계와, 상기 삽입공간부에 연직배수재를 삽입하는 연직배수재 삽입단계와, 상기 연약지반의 표층 위에 볏짚매트와 대나무로 구성된 수평배수재를 포설하는 수평배수재 설치단계와, 상기 수평배수재 위에 흙을 성토하는 흙 성토단계와, 상기 흙의 압밀에 의하여 연약지반의 지중의 간극수가 연직배수재를 통하여 상부로 이동되어 상부의 수평배수재로 빠져 나오게 하는 간극수 배수단계와, 상기 수평배수재로 빠져나온 지중의 간극수가 수평배수재를 통하여 지표층으로 배수되는 지표층 배수단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경적인 배수재를 이용한 연약지반의 강도를 개선하기 위한 개량공법을 제공함에 있다.

본 발명은 또한, 상기 개량공법에 있어서, 볏집을 이용한 연직배수재에 간극수압계 센서와 층별침하계 센서를 설치하고, 수평배수재에 침하판 센서를 함께 설치하여, 상기 연직배수재와 수평배수재를 통하여 지중의 간극수가 배출됨으로써, 지중의 간극비가 감소되는 정도와 연약지반이 침하되는 정도를 인공위성과 휴대용 데이터 송수신장치(GPS)를 이용하여 실시간으로 자료를 수집 분석하여 연약지반의 개량효과를 실시간으로 제공하는 실시간 모니터링 시스템을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 연직배수재의 사시도.

도 2는 본 발명의 또 다른 연직배수재의 사시도.

도 3은 본 발명의 수평배수재의 사시도.

도 4는 본 발명의 연약지반의 강도를 강화하기 위한 연약지반의 개량공법을 개략적으로 나타낸 공정도.

도 5는 본 발명의 연직배수재와 수평배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법의 방법을 개략적으로 나타낸 상태도.

도 6은 본 발명의 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법을 이용하여 연약지반의 개량효과를 인공위성을 이용하여 실시간으로 모니터링하는 실시간 모니터링 시스템을 나타낸 상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 새끼줄 20: 필터제

30: 봉제선 40: 스펀지

50: 볏짚매트 60: 대나무

70: 간극수압계 센서 72: 층별침하계 센서

76: 침하판 센서 78: 인공위성

80: 휴대용 데이터 송수신장치

100: 연직배수재 200: 수평배수재

300: 흙 400: 연약지반

500: 삽입공간부 형성단계 510: 연직배수재 삽입단계

520: 수평배수재 설치단계 530: 흙 성토단계

540: 간극수 배수단계 550: 지표층 배수단계

600: 지표층

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 친환경적인 연직배수재는, 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 새끼줄과, 상기 새끼줄을 원형으로 감싸고, 한 쪽을 실로 봉합시킨 필터제를 포함하여, 상기 새끼줄과 필터제가 그 길이방향으로 길게 형성되어 이루어진 것을 특징하고 있다.

상기와 같은 연직배수재에 사용되는 새끼줄은, 볏짚으로 꼰 줄을 지칭하는 것으로 초삭이라고도 한다.

상기와 같은 볏짚은, 벼를 베어 수확이 끝나면 수확된 볏단을 개상에 태질하여 곡식을 떨어내고 떨어 낸 벼는 매통에 갈아 곁겨를 벗겨 놓는 일련의 과정에서 볏짚, 왕겨, 속겨, 쭉정이 등의 부산물이 나오는데 그 중 볏짚은 새끼줄을 꼬고, 멍석을 만들며 짚신을 짤 뿐 아니라 지붕을 잇고 섬과 멱서리 등 여러 가지 용기를 만들었다.

상기와 같은 새끼줄은 그 용도에 따라서 인장강도를 강하게 할 수 있고, 또한 물을 흡수하는 흡수력 즉, 투수성이 뛰어나며, 뿐만 아니라 상기 물을 배수하는 유로를 자연스럽게 형성하기 때문에 통수능력 또한 뛰어나다. 상기와 같은 새끼줄을 포함하여 이루어진 배수재를 연약지반의 개량공법에 사용할 경우, 연약지반의 지중에 함유되어 있는 간극수를 최단시간에 지표층으로 유도할 수 있어 시공의 효율성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 연직배수재에 사용되는 필터제를 간략하게 설명하면, 실로 짜서 만든 섬유를 직포라하고, 실로 짜지 않고 포를 만든 것을 필터제라 한다. 더욱 상세하게 설명하면, 천연, 화학, 금속, 유리 등의 각종섬유를 상호간의 특성에 따라 엉키게 하여 시트모양의 웹(web)을 형성 이를 기계적,물리적 방법으로 결합시켜 만든 평면구조를 필터제라 한다.

보편적으로 서양에서는 Nonwoven으로 일본에서는 不織布, 중국에서는 不織布, 非織造布, 无織造布, 등으로 불려지며 한국에서는 필터제로 불려진다.

현시점에 와서 필터제의 개념은 너무 광범위하여 한마디로 표현할 수는 없으나, 종이와 직물의 중간단계에서 두종류를 모두 소화해 낼 수 있고 단점을 보완할 수 있는 것에서 필터제의 장점이 돋보인다.

필터제의 용도로는 의류용 심지로부터, 솜(페딩), 생필품(일회용 물수건, 행주, 와이퍼, 유아용 기저귀, 여성용 생리대 등등...,)산업용필터, 의료용자재, 첨단 우주과학용 등 용도면에서 열거할 수 없을 만큼 광범위해지고 있다.

상기와 같은 필터제는 인장강도면에서도 우수하고 또한 필터의 기능을 하며, 투수성이 우수한 것이어서, 연약지반의 개량공법의 배수재로 많이 사용되고 있으나 그 단독으로는 사용되는 경우는 거의 없고 다른 배수재와 결합되어 사용되고 있다.

본 발명의 또 다른 연직배수재로는 원통형의 스펀지와, 상기 스펀지를 감싸고, 한 쪽을 실로 봉합시킨 필터제를 포함하여, 상기 스펀지와 필터제가 그 길이방향으로 길게 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.

상기 연직배수재에 사용되는 스펀지의 특성을 설명하면, 해면상의 다공질물질로 물을 잘 빨아들이고(투수성효과), 필터의 효과가 있으며, 탄성효과를 가진다.

이런 것에는 천연고무의 원액을 발포(發泡)시켜 만든 라버형, 합성수지로 만든 우레탄형이 있다. 라버형은 햇볕을 쬐면 노화현상을 일으키고, 또 비누에 약하므로 현재로는 합성수지 제품이 대부분을 차지한다.

사용용도는 쿠션성(性)을 이용하여 침구나 여러 가지 바킹의 재료, 청소용구 등 여러 방면에 쓰이며, 해면의 대용으로 목욕용·화장용·의료용·세척용 등 다양하게 쓰인다.

본 발명의 수평배수재는, 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 볏짚매트와, 상기 뱃짚매트의 상부 또는 하부에 격자모양으로 설치되는 대나무를 포함하여, 매트 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수평배수재를 제공함에 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법 및 그 개량공법에 의한 개량효과를 인공위성을 이용하여 실시간으로 모니터링하는 실시간 모니터링 시스템을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 연직배수재의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 또 다른 연직배수재의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 수평배수재의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 연약지반의 강도를 강화하기 위한 연약지반의 개량공법을 개략적으로 나타낸 공정도이며, 도 5는 본 발명의 연직배수재와 수평배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법의 방법을 개략적으로 나타낸 상태도이고, 도 6은 본 발명의 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법을 이용하여 연약지반의 개량효과를 인공위성을 이용하여 실시간으로 모니터링하는 실시간 모니터링 시스템을 나타낸 상태도를 각각 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 친환경적인 연직배수재(100)는 새끼줄(10)과, 필터제(20) 및, 상기 새끼줄(10)을 필터제(20)에 감싸서 실로 마금질한 봉제선(30)으로 구성된다.

상기 새끼줄(10)은 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 것이고, 상기 필터제(20)는 각종섬유를 상호간의 특성에 따라 엉키게 하여 시트모양의 웹(web)을 형성, 이를 기계적,물리적 방법으로 결합시켜 평면구조로 만든 것이다.

본 발명은 상기와 같은 필터제(20)에 새끼줄(10)을 넣어서 실로 마금질하여 형성한 것으로서, 그 모양을 여러 종류로 하여 길이방향으로 길게 할 수 있으나 바람직하게는 원통형으로 길게 형성하는 것이 좋다. 또한 필터제(20) 내에 삽입되는 새끼줄(10)을 한 가닥 내지 여러 가닥으로 하여 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 연직배수재(100)는, 그 직경을 10 내지 1000mm로 제작하고, 길이를 1 내지 200M로 제작하여 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 연직배수재(100)는, 도 2에서 보는 바와 같이 스펀지(40)와, 필터제(20) 및, 상기 스펀지(40)를 필터제(20)에 감싸서 실로 마금질한 봉제선(30)으로 구성된다. 또한 본 발명의 연직배수재(100)는, 그 직경을 10 내지 1000mm로 제작하고, 그 길이방향으로 길게 형성하여, 길이를 1 내지 200M로 제작하여 사용할 수 있다.

상기 스펀지(40)를 이용한 연직배수재(100) 역시, 스펀지(40)의 흡수력 즉, 투수성 및 필터의 효과를 이용하여 연약지반 속에 존재하는 지하수를 최단시간에 지표로 유도하여 압밀촉진을 통한 시공의 효율성을 극대화 할 수 있다.

본 발명의 수평배수재(200)는, 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 볏짚매트(50)와, 상기 뱃짚매트(50)의 상부 또는 하부에 격자모양으로 설치되는 대나무(60)를 포함하여, 매트 형상으로 이루어진다.

상기 수평배수재(200)의 상부와 하부에 설치되는 대나무(60)는 수평배수재(200)의 상부와 하부의 어느 위치에 설치되어도 무방하나 수평배수재(200)의 하부에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 수평배수재(200)에 사용되는 대나무(60)는 원형 그대로 사용할 수 있으나, 그 길이방향으로 여러 가닥 쪼개어 사용할 수도 있다.

상기 연약지반(400)의 연직배수재(100)가 시공된 표면에 토목섬유대신 볏짚매트(50)를 포설하고, 그 밑에 대나무(60)를 포설함으로써, 수평배수재(200)로서의 효과를 친환경적으로 발휘 할 수가 있도록 하여, 지중의 간극수가 원활히 배출될 수가 있도록 한다.

도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법은, 연약지반(400)의 지중에 제 1 항 또는 제 2 항중 어느 한 항의 연직배수재(100)를 삽입하기 위하여 타설장비를 이용하여 삽입공간부를 형성하는 삽입공간부 형성단계(500)와, 상기 삽입공간부에 제 1 항 또는 제 2 항중 어느 한 항의 연직배수재(100)를 삽입하는 연직배수재 삽입단계(510)와, 상기 연약지반(400)의 표층 위에 수평배수재(200)를 설치하는 수평배수재 설치단계(520)와, 상기 수평배수재(200) 위에 흙(300)을 성토하는 흙 성토단계(530)와, 상기 연약지반(400)의 지중의 간극수가 상기 제 1 항 또는 제 2 항중 어느 한 항의 연직배수재(100)를 통하여 상부로 이동되어 상부의 수평배수재(200)으로 빠져 나오게 하는 간극수 배수단계(540)와, 상기 수평배수재(200)로 빠져나온 지중의 간극수가 수평배수재(200)를 통하여 지표층(600)으로 배수되는 지표층 배수단계(550)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 도 5 내지 6에서 보는 바와 같이, 상기 계량공법에 있어서,상기 연직배수재(100)와 수평배수재(200)를 통하여 지중의 간극수가 배출됨으로써, 지중의 간극비가 감소되는 정도와, 상기 연약지반(400)이 침하되는 정도를 실시간으로 자료를 수집 분석하여 연약지반(400)의 개량효과를 실시간으로 제공하기 위한 실시간 모니터링 시스템에 관한 것으로, 그 구성은 상기 연직배수재(100)에 설치되어 간극수의 수압을 측정하는 간극수압계 센서(70)와, 상기 연직배수재(100)에 설치되어 층별 침하정도를 측정하는 층별침하계 센서(72)와, 상기 수평배수재(200)에 설치되어 연약지반(400)의 침하정도를 측정하는 침하판 센서(76)와, 상기 간극수압계 센서(72)와 층별침하계 센서(74) 및 침하판 센서(76)에서 발생되는 신호를 수신하는 인공위성(78) 및, 상기 인공위성(78)에서 전송되는 정보를 수집 분석하여 연약지반의 개량효과를 실시간으로 모니터링하는 휴대용 데이터 송수신장치(GPS)를 (80)를 포함하여 이루어진다.

상기 센서들은 지중의 간극비 감소와 간극수의 배수 정도 및 연약지반(400)의 침하 정도를 정확하게 파악하기 위하여 연직배수재(100)와 수평배수재(200)에 다수개 설치될 수 있고, 또한 실시간으로 모니터링하는 장치는 휴대용 데이터 송수신장치(GPS)외 실시간으로 모니터링 할 수 있는 모든 장비를 지칭하는 것으로 개인용 단말기도 포함된다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법 및 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법을 이용하여 연약지반의 개량효과를 인공위성을 이용하여 실시간으로 모니터링하는 실시간 모니터링 시스템의 실시예를 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 5에서 보는 바와 같이, 친환경적인 배수재를 이용하여 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법을 살펴보면,

연약지반(400)의 지중 내에 새끼줄(10) 또는 스펀지(40)를 필터제(30)로 감싸서 형성된 연직배수재(100)를 타설한 후 그 위의 연약지반(400)에 수평배수재(200)를 설치하고 그 위에 흙(300)을 성토한다. 상기 성토된 흙(300)이 연약지반(400)을 연직으로 압밀을 가하여 연약지반(400)의 지중 내에 함유되어 있는 간극수에 과잉간극수압을 발생시킴으로써, 상기 연직배수재(100) 주변의 간극수가 상대적으로 압력이 낮은 연직배수재(100) 쪽으로 이동하고, 이동된 간극수는 연직배수재(100)를 통하여 상부로 이동되어 상부 수평배수재(200)를 통하여 지표층(600)으로 빠져나오면서 배수된다.

또한, 도 6에서 보는 바와 같이, 상기 연약지반의 강도를 강화하기 위한 개량공법을 이용하여 연약지반의 개량효과를 인공위성을 이용하여 실시간으로 모니터링하는 실시간 모니터링 시스템을 살펴보면,

상기와 같은 계량공법에 있어서, 상기 연직배수재(100)와 수평배수재(200)에 간극수압계 센서(70)와 층별침하계 센서(72) 및 침하판 센서(76)를 매설하고, 이를 인공위성(78)과 휴대용 데이터 송수신장치(GPS)(80)를 통하여, 데이터를 실시간으로 전송하는 것으로, 상기 연약지반(400)의 상부에 성토된 흙(300)의 압밀에 의하여 연약지반(400)이 침하하면, 상기 센서들은 실시간으로 신호를 발송하게 되고, 상기 발송된 신호를 인공위성(78)이 수신하여, 상기 휴대용 데이터 송수신장치(GPS)에 송신하여 모니터에서 실시간으로 연약지반의 지중의 간극비와 침하 정도를 확인할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에 따른 연약지반의 토목 공사용 연직배수재 및 그 연직배수재를 이용한 연약지반의 강도를 개선하기 위한 개량공법에 의하면, 상기 연직배수재를 사용하여 연약지반의 지중에 함유되어 있는 간극수를 강제 배수함으로써, 연약지반 속의 간극비를 감소시켜 연약지반의 강도를 증가시킬 수 있고, 또한 연약지반의 지중에 함유되어 있는 간극수의 배출기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 수평배수재 역시 볏집매트와 대나무를 사용함으로써 새끼줄과 같은 천연재료를 사용하기 때문에 배수재의 기능을 다한 뒤에 일정 기간이 지나면 미생물에 의하여 분해되어 최종에는 흙과 동화되어 친환경적인 효과도 있어 연약지반의 지중이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 인공위성을 사용하여, 지중에 매설되어져 있는 센서의 데이터를 실시간으로 확보함으로써 연약지반 개량효과를 시공중에도 확인함으로써 연약지반 시공의 효율성을 극대화 시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 새끼줄과;

   상기 새끼줄을 원형으로 감싸고, 한 쪽을 실로 봉합시킨 필터제; 를 포함하여,

   상기 새끼줄과 필터제가 그 길이방향으로 길게 형성된 형성된 것을 특징으로 하는 연직배수재.
2. 원통형의 스펀지와;

   상기 스펀지를 원형으로 감싸고, 한 쪽을 실로 봉합시킨 필터제; 를 포함하여,

   상기 새끼줄과 필터제가 그 길이방향으로 길게 형성한 것을 특징으로 하는 연직배수재.
3. 볏짚을 여러 가닥 꼬아서 만든 볏짚매트와;

   상기 뱃짚매트의 상부 또는 하부에 격자모양으로 설치되는 대나무를 포함하여,

   매트 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수평배수재.
4. 연약지반의 지중에 연직배수재를 삽입하기 위하여 타설장비를 이용하여 삽입공간부를 형성하는 삽입공간부 형성단계와;

   상기 삽입공간부에 연직배수재를 삽입하는 연직배수재 삽입단계와;

   상기 연약지반의 표층 위에 볏짚매트와 대나무로 구성된 수평배수재를 포설하는 수평배수재 설치단계와;

   상기 수평배수재 위에 흙을 성토하는 흙 성토단계와;

   상기 흙의 압밀에 의하여 연약지반의 지중의 간극수가 연직배수재를 통하여 상부로 이동되어 상부의 수평배수재로 빠져 나오게 하는 간극수 배수단계와;

   상기 수평배수재로 빠져나온 지중의 간극수가 수평배수재를 통하여 지표층으로 배수되는 지표층 배수단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경적인 배수재를 이용한 연약지반의 강도를 개선하기 위한 개량공법.
5. 제 4항의 개량공법에 있어서,

   상기 연직배수재와 수평배수재에 간극수압계 센서와 층별침하계 센서 및 침하판 센서를 매설하고, 이를 인공위성과 휴대용 데이터 송수신장치를 통하여, 데이터를 실시간으로 전송함으로써 연약지반의 개량효과를 실시간으로 파악할 수가 있는 것을 특징으로 하는 실시간 모니터링 시스템.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 실시간 모니터링 시스템은,

   상기 연직배수재(100)에 설치되어 간극수의 수압을 측정하는 간극수압계 센서(70)와;

   상기 연직배수재(100)에 설치되어 층별 침하정도를 측정하는 층별침하계 센서(72)와;

   상기 수평배수재(200)에 설치되어 연약지반(400)의 침하정도를 측정하는 침하판 센서(76)와;

   상기 간극수압계 센서(72)와 층별침하계 센서(74) 및 침하판 센서(76)에서 발생되는 신호를 수신하는 인공위성(GPS)(78) 및;

   상기 위공위성(78)에서 전송되는 정보를 수집 분석하여 연약지반의 개량효과를 실시간으로 제공하는 개인 단말기(PC)(80); 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 실시간 모니터링 시스템.