KR20080002382U - 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재에 관한 것으로, 그 목적은 연약지반에서 수분의 배수속도를 촉진하는 목적으로 시공되는 드레인 보드를 지중토압에 의한 영향으로 코어재의 형상이 함몰 또는 절곡되지 않고, 지중토압으로 인해 여과부직포가 드레인 보드 코어재 내부로 밀려 들어가는 현상에도 배수공간이 막히지 않도록 하며 삼각 형태의 유수공간에 천공홀을 뚫어 수분의 유입 및 흐름과 모세관 현상의 발현정도를 높여 배수 속도를 촉진시킴으로서 종래의 드레인 보드 코어재보다 효과적이며 효율적인 배수 성능을 갖도록 하는 고기능의 플라스틱 드레인 보드 코어재를 제공함에 있다. 본 고안의 구성은 코어재와 이 코어재의 외부를 덮는 여과부직포로 이루어진 드레인 보드에 있어서, 상기 코어재를 일정한 간격으로 동일면상에 배치된 삼각 형태의 유수공간과; 유수공간에 일정간격을 가지고 형성된 천공홀; 삼각 형태의 유수공간 사이에 일정거리를 두고 구성된 수직부재; 수직부재의 양 끝단에 구성된 보강재; 수평부재와 수직부재의 교차부분에 구성된 교차보강재; 가 번갈아가며 다수 개가 연속적으로 배열되어 일체로 구성된 것을 특징으로 한다.

연약지반, 배수, 드레인 보드, 코어, 부직포, 유수공간, 삼각, 보강재, 배수로

Description

삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재 {omitter}

도 1 은 종래의 드레인 보드를 나타낸 사시도,

도 2 는 종래의 플라스틱 드레인 보드가 지중 토압의 영향으로 인하여 배수공간이 줄어드는 형상을 나타낸 정면도,

도 3 은 본 고안의 한 실시 예에 따른 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재를 나타낸 사시도,

도 4 는 본 고안의 한 실시 예에 따른 삼각 형태의 유수공간에 형성된 천공홀이 서로 관통되지 아니하고 X자형으로 교차구성된 것을 보인 드레인 보드 코어재의 평면도이고,

도 5 는 본 고안의 실시 예에 따른 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재를 나타낸 정면도,

도 6 는 본 고안의 또 다른 실시예인 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재 중 수직부재의 끝단부를 판형 부재로 보강한 코어재를 나타낸 정면도,

도 7 은 본 고안의 또 다른 실시예인 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재 중 수직부재의 끝단부를 원형 부재로 보강한 코어재를 나타낸 정면도,

도 8 은 본 고안의 또 다른 실시예인 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재 중 수직부재와 수평부재가 교차하는 부분을 보강한 코어재를 나타낸 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 여과부직포

(2) : 코어재

(3) : 수평부재

(4) : 수직부재

(5) : 유수공간

(6) : 천공홀

(7) : 판형 보강재

(8) : 원형 보강재

(9) : 교차 보강재

(10) : 수직배수관로

(11) : 수평유입관로

경제 성장과 더불어 각종 용지의 수요가 점점 증가되고 있으나 건설공사에 용이한 지반조건을 가진 사업지구의 확보가 점차 어려워지는 상황으로 인해, 연약지반 지역과 준설등의 방법으로 새로운 공간개발이 진행되고 있다. 이로 인하여 지반특성이 불량하고, 개발여건이 열악한 연약지반으로의 전환과 개량이 불가피하므로 이에 대한 적극적인 대처방안이 요구되고 있는 실정이다. 연약지반은 지반의 공학적 성질이 복잡한 특성을 가지고 있으며, 지반의 강도가 작고 특히 심도가 깊을 때는 침하 등의 변형이 크기 때문에 안정적이고 경제적인 설계 및 관리를 위하여 해당되는 연약지반의 공학적 성질을 정확히 분석하여 개량 시 필요한 제반 대책들이 강구되어야 한다.

연약지반 개량공법 중 연직배수공법은 단순히 설명하여 연직으로만 발생하는 무 처리 지반의 배수방향에 더하여 방사형 배수를 작용시켜 짧은 기간에 압밀에 의한 침하와 강도증가를 기대함으로써 공기를 단축하고 경제효과를 올리는 것이다. 연직배수공법시에 발생하는 침하와 강도증가는 공법에 사용되는 재료와 밀접한 관계가 있으며 보통 배수촉진을 위한 드레인 보드가 사용되는데, 드레인 보드의 코어 형상과 인장강도에 따라 상이한 배수효과를 나타낸다. 코어의 형상은 수분의 유입정도와 배수정도에 관계되며, 토압의 영향으로 코어와 접촉하는 여과부직포가 코어 내부로 밀려들어오는 현상의 발현정도에 관계된다. 코어의 인장강도는 침하 발생 시 판형 드레인에 자주 나타나는 드레인 보드의 절곡과 끊김에 관계되는 값으로 적합한 인장강도는 드레인의 절곡과 끊김을 방지하여 수직배수관로가 중간에 끊기지 않고 연결되어 수분이 지층 상부로 용이하게 배출되도록 한다. 도 1은 이러한 종래의 부직포를 씌운 플라스틱 드레인 보드 코어재이다.

연직배수공법에 사용되는 드레인 보드는 대상 지반에 수직형태로 소요 심도까지 삽입되어 방치기간동안 인공배수로의 역할을 하며 압밀과정을 촉진시키지만 압밀과정 중 발생하는 지반의 침하에 의한 배수재의 굴곡현상과 지중 압력에 의해 여과부직포가 드레인 코어 내부로 말려들어 통수단면을 축소시키는 현상으로 인해 배수능력이 저하된다. 따라서 드레인 보드의 굴곡현상을 방지할 수 있는 소요 전단강도를 드레인 보드가 충족하는지의 여부와 여과부직포가 드레인 코어내부로 말려들지 않도록 하는 드레인 코어의 형상이 배수성능 향상과 유지에 대단히 중요한 요소가 된다.

도 1은 종래의 여과부직포를 씌운 드레인 보드 코어재이며, 도 2에는 종래 플라스틱 드레인보드 코어재가 지중 토압의 영향으로 인하여 배수공간이 줄어드는 형상을 나타낸 단면도를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 지중에서 발생하는 토압으로 인하여 하모니카형 평단면 형상을 가진 코어재를 둘러싸고 있는 여과부직포가 토압에 의하여 코어재의 배수공간을 막아 배수 단면을 축소시킴을 알 수 있고, 또한 기존의 드레인 보드 코어재는 좌, 우 대칭의 비워진 배수 공간만을 확보하고 있어 토압에 의한 배수 막힘 현상을 유발시키기에 용이하며, 수직배수관로의 단면적에 대한 수평유입관로 단면적의 비가 크므로 모세관 현상을 발현시키기 어려워 여과부직포를 통해 유입된 수분이 수직배수관로를 통해 지층의 상부로 원활하게 배출되지 못하는 구조적인 문제점이 있다.

본 고안은 이러한 종래의 플라스틱 드레인 보드 코어재가 가지는 형상에 의한 문제점을 개선하고자 상기 코어재를 일정한 간격을 가지고 동일면상에 배치된 삼각 형태의 유수공간과; 유수공간에 일정간격을 가지고 형성된 천공홀; 삼각 형태의 유수공간 사이에 일정거리를 두고 구성된 수직부재; 수직부재의 양 끝단에 구성된 보강재; 수평부재와 수직부재의 교차부분에 구성된 교차보강재; 가 번갈아가며 다수 개가 연속적으로 배열되어 일체로 구성되게 하였다. 삼각 형태의 유수공간은 다수의 천공홀을 통해 수분이 유입되므로 지중 압력에 의해 여과부직포가 드레인 보드의 코어재 내로 밀려드는 현상이 발생할 경우에도 일정한 배수면적이 유지되며, 삼각 형태의 유수공간으로 유입된 수분은 유수공간 내부로 구속되어 상부로 배출하기 용이하게 된다.

본 고안은 수분의 수평유입관로와 수직배수관로의 형태가 동일한 종래의 하모니카 형 보드 드레인과는 달리 삼각 형태의 유수공간과 일정한 거리를 두고 구성된 수직부재로 구성되어 삼각 형태의 유수공간 안으로 유입된 수분은 종래 하모니카 형 드레인 보드에 비해 부재와의 접촉 면적이 크므로, 모세관 현상의 발현 효과를 증대시켜 배수 속도를 증가시키고 수분 유입의 속도를 증가시켜 대상 지반의 탈수 속도를 증가시키는 효과를 보인다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안은 코어재(2)와 이 코어재(2)의 외부를 덮는 여과부직포(1)로 이루어진 드레인 보드에 있어서, 상기 코어재(2)를 일정한 간격을 가지고 동일면상에 배치된 삼각 형태의 유수공간(5)과; 삼각 형태의 유수공간(5)에 일정간격을 가지고 형성된 천공홀(6); 삼각 형태의 유수공간(5) 사이에 일정거리를 두고 구성된 수직부재(4); 수직부재(4)의 양 끝단에 구성된 보강재; 수평부재(3)와 수직부재(4)의 교차부분에 구성된 교차보강재(9); 가 번갈아가며 다수 개가 연속적으로 배열되어 일체로 구성된 것을 특징으로 한다.

보다 자세하게 설명하면, 본 고안은 종래의 플라스틱 드레인 보드 코어재(2)가 가지는 형상에 의한 문제점을 개선하고자 코어재(2)를 동일면상에 삼각 형태의 유수공간(5)을 일정한 간격으로 배치하고 유수공간(5) 사이에 일정 거리를 두고 수직부재(4)를 번갈아가며 연속적으로 다수 개를 배열하여 일체로 구성되게 하였다. 따라서 지중 압력에 의해 부재의 압축현상이 발생할 경우 삼각 형태의 코어재로 인해 압축에 대한 저항력이 강해지며, 삼각 형태의 유수공간(5) 내부로 유입된 수분은 구속되어 상부로 배출하기 용이하게 한다.

본 고안은 수분의 수평유입관로(11)와 수직배수관로(10)의 형태가 동일한 종래의 하모니카 형 보드 드레인과는 달리 다수의 천공홀(6)을 가진 삼각 형태의 유수공간(5)과 다수의 수직부재(4)로 구성되어 천공홀(6)을 통해 삼각 형태의 유수공간(5) 안으로 유입된 수분은 종래 하모니카 형 보드 드레인에 비해 부재와의 접촉 면적이 크고, 삼각 형태의 유수공간(5)에 구속되므로 모세관 현상의 발현정도와 효과를 증대시킨다. 또한, 증가된 모세관 현상의 발현 정도는 여과부직포를 통해 드레인 보드 코어재(2) 내부로 유입되는 수분의 유입속도를 증가시켜 지반의 수분 배수 속도를 증가시키고 천공홀(6)을 통한 유수공간(5)과 함께 유수공간(5)과 수직부재(4)의 사이에 형성된 배수통로로의 수분 유입의 속도를 증가시켜 대상 지반의 탈수 속도를 증가시키는 효과를 보인다.

도 4 는 본 고안의 한 실시 예에 따른 삼각 형태의 유수공간(5)에 형성된 천공홀(6)이 서로 관통되지 아니하고 X자형으로 교차구성된 것을 보인 드레인 보드 코어재의 평면도로서, 삼각 형태의 유수공간(5)에 구성된 천공홀(6)은 수분 유입을 위한 천공홀(6)로서 이웃하는 다수개의 삼각 형태의 유수공간(5)과 일측면 상에서 사선라인을 형성하고, 일측면상과 대향하는 타측면상에는 일측면상에 형성된 사선라인과 동일축상에서 마주보지 않도록 X자형으로 교차되어 반대방향에서 사선라인을 가지게 가공함으로써 코어재의 휨 강성을 높이고 상호 변형에 강한 저항강도를 가지도록 하는 것을 특징으로 한다. 상기 양측면상의 삼각 형태의 유수공간(5)에 가공된 천공홀(6)은 양측면상에 사선라인을 구성하여 천공하되, 각 측면의 사선라인이 중첩되지 않도록 가공하여 측압에 의해 발생하는 전단응력에 대한 저항력을 증가시켜 배수재의 전단강도를 적합하게 유지하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 삼각 형태의 유수공간(5)의 일측면상에 형성되는 천공홀(6)의 간격은, 길이방향으로 이웃하는 천공홀(6)과 개별 천공홀(6)의 직경 기준 천공홀 3~4개의 직경길이 간격을 가지도록 이격시킴으로써 유공관의 길이방향의 측면으로 작용하는 휨 강도의 저하를 최소화 하는 것을 특징으로 한다.

도 6은 본 고안의 또 다른 실시예로서 수직부재(4)의 양 끝단에 판형보강재(7)를 구성하여 드레인 보드가 타설되는 방향의 직각인 횡 방향으로 휘어짐에 대한 저항력을 크게 하였다. 즉, 판형보강재(7)가 없을 때는 횡 방향으로 휘어지는 인장력을 수직부재(4)의 양끝단부에서 저항하여 드레인 보드가 쉽게 휘어지지만, 수직부재(4)의 양끝단부를 판형보강재(7)로 구성할 경우에는 횡 방향으로 휘어질 때 발생 하는 인장력을 판형보강재(7)가 함께 저항하여 쉽게 휘어지지 않도록 한다. 또한, 수직부재(4) 양끝단부의 판형보강재(7)로 인하여 지중토압의 영향으로 부직포가 밀려들어오는 현상 때문에 배수공간이 줄어드는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 도 7은 본 고안의 또 다른 실시예로서 수직부재(4)의 양 끝단에 원형보강재(8)를 구성하여 드레인 보드가 타설되는 방향의 직각인 횡 방향으로 휘어짐에 대한 저항력을 크게 하였다. 원형보강재(8)인 경우에는 드레인 보드가 휘어질 때 받는 인장력을 원형보강재(8)와 수직부재(4)가 함께 저항하는 것으로 보강재가 판형일 때보다 원형일 경우 보다 안정된 구조로서 인장에 대한 저항력이 크며, 선단부의 마모가 적게 발생한다.

도 8은 수평부재(3)와 수직부재(4)가 교차되는 부위를 두껍게 하여 보강한 교차보강재(9)를 설치한 본 고안의 또 다른 실시 예이다. 본 교차보강재(9)는 수평부재(3)와 수직부재(4)가 교차하여 생성하는 부분에 모두 구성하여 수직부재(4)가 수직부재(4)의 좌측 방향, 우측 방향으로 휘어지는 현상에 저항하고, 드레인 보드가 타설되는 방향의 직각인 횡 방향으로 휘어지는 현상에 저항하는 역할을 하여 소요 심도에 타설된 드레인 보드가 타설된 당시의 각도를 유지하여 배수 작용이 원활하게 이루어지도록 한다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 종래의 드레인 보드 코어재의 형상을 개선시키고, 소요 부위에 보강재를 설치하여 종래의 드레인 보드가 가지는 문제점인 압밀과정 중 발생하는 지반의 침하에 의한 배수재의 굴곡현상에 대한 저항력을 높이고 지중 압력에 의해 여과부직포가 드레인 코어 내부로 말려들어 통수단면을 축소시키는 현상을 개선한 형상으로 보완되어 배수능력이 줄어드는 현상을 저하시킨 고안으로서 소요 심도에 타설 후 소요 배수능력을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있으므로 드레인 보드 코어재 본래의 배수 촉진 기능을 원활히 수행하는 유용한 고안이며 산업 상 그 이용이 크게 기대되는 고안인 것이다.

Claims (7)

1. 코어재와 이 코어재의 외부를 덮는 여과부직포로 이루어진 드레인 보드에 있어서, 상기 코어재를 일정한 간격을 가지고 동일면상에 배치된 삼각 형태의 유수공간과 삼각 형태의 유수공간에 일정간격을 가지고 형성된 천공홀, 삼각 형태의 유수공간 사이에 일정거리를 두고 구성된 수직부재, 수직부재의 양 끝단에 구성된 보강재, 수평부재와 수직부재의 교차부분에 구성된 교차보강재가 번갈아가며 다수 개가 연속적으로 배열되어 일체로 구성된 것을 특징으로 하는 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재.
2. 제 1항에 있어서,

   삼각 형태의 유수공간에 형성된 천공홀이 서로 관통되지 아니하고 X자형으로 교차구성된 것으로, 삼각 형태의 유수공간에 구성된 천공홀은 수분 유입을 위한 천공홀로서 이웃하는 다수개의 삼각 형태의 유수공간과 일측면 상에서 사선라인을 형성하고, 일측면상과 대향하는 타측면상에는 일측면상에 형성된 사선라인과 동일축상에서 마주보지 않도록 X자형으로 교차되어 반대방향에서 사선라인을 가지게 가공함으로써 코어재의 휨 강성을 높이고 상호 변형에 강한 저항강도를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   삼각 형태의 유수공간의 일측면상에 형성되는 천공홀의 간격은, 길이방향으로 이웃하는 천공홀과 개별 천공홀의 직경 기준 천공홀 3~4개의 직경길이 간격을 가지도록 이격시킴으로써 유공관의 길이방향의 측면으로 작용하는 휨 강도의 저하를 최소화 하는 것을 특징으로 하는 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 보강재는 동일면상에 삼각 형태의 유수공간을 일정한 간격으로 배치하고 유수공간사이에 일정 거리를 두고 수직부재를 번갈아가며 연속적으로 다수 개를 배열하여 일체로 구성되며, 상기 수직부재의 상하 양 끝단 혹은 수평부재와 수직부재의 교차부분에 보강재가 더 구비되어 외부응력에 의한 휨 현상에 저항하는 능력을 향상시켜 지지력을 높이는 것을 특징으로 하는 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재.
5. 제 1항 또는 4항에 있어서,

   수직부재의 양 끝단에 판형보강재를 구성하여 드레인 보드가 타설되는 방향의 직각인 횡 방향으로 휘어짐에 대한 저항력을 크게 한 드레인 보드 코어재로서 판형보강재가 없을 때는 횡 방향으로 휘어지는 인장력을 수직부재의 양끝단부에서 저항하여 드레인 보드가 쉽게 휘어지지만, 수직부재의 양끝단부를 판형보강재로 구성할 경우에는 횡 방향으로 휘어질 때 발생하는 인장력을 판형보강재가 함께 저항하여 쉽게 휘어지지 않도록 한 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재.
6. 제 1항 또는 4항에 있어서,

   수직부재의 양 끝단에 원형보강재를 보강하여 타설된 드레인 보드의 직각 방향인 횡 방향으로 발생하는 굴곡현상에 대한 저항력을 높인 드레인 보드 코어재로서 수직부재의 끝단에 원형보강재를 구성하는 경우에는 드레인 보드가 휘어질 때 받는 인장력을 원형보강재와 수직부재가 함께 저항하는 것으로 보강재가 판형일 때보다 원형일 경우, 보다 안정된 구조로서 인장에 대한 저항력이 크며, 원형 형상으로 인해 선단부의 마모가 적게 발생하도록 한 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재.
7. 제 1항 또는 4항에 있어서,

   수평부재와 수직부재가 교차되는 부위를 보강하기 위한 교차보강재를 설치한 드레인 보드 코어재로서 본 교차보강재는 수평부재와 수직부재가 교차하여 생성하는 부분에 모두 구성하여 수직부재가 수직부재의 좌측 방향, 우측 방향으로 휘어지는 현상에 저항하고, 드레인 보드가 타설되는 방향의 직각인 횡 방향으로 휘어지는 현상에 저항하는 역할을 하여 소요 심도에 타설된 드레인 보드가 타설된 당시의 각도를 유지하여 배수 작용이 원활하게 이루어지도록 한 삼각 형태의 유수공간과 천공홀을 가진 드레인 보드 코어재.

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