KR20080045809A - 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및지하수압 조절장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은 수로터널을 따라 지하수를 배제할 목적으로 시공된 유공관 보다 수로터널의 유입부 및 유출부 쪽에 각각 시공함으로써, 유입부 및 유출부 쪽으로의 지하수의 흐름을 차단하는 지하수 차단 그라우팅이 시공된 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치로서, 지하수를 방류수로로 유동시키기 위해 유공관에 각각 연결되어 유입부 및 유출부 쪽으로 시공된 한 쌍의 터널 지하수 배수관과, 한 쌍의 터널 지하수 배수관에 각각 설치된 배수 밸브와, 배수 밸브와 지하수 차단 그라우팅 사이에 위치하는 한 쌍의 터널 지하수 배수관 중 어느 한 쪽에 연결되며 수로터널의 높이방향으로 설치되어 지하수위를 조절하는 데 이용되는 지하수위 조절용 월류관과, 지하수위 조절용 월류관에 설치되어 지하수위를 조절하는 데 이용되는 지하수위 조절용 밸브, 및 수로터널을 필요에 따라 차단하는 터널 유입부 밸브와 터널 유출부 밸브 중 어느 한 쪽의 밸브를 사이에 두고 수로터널을 서로 연결하되 수로터널의 누수여부를 검측하는데 이용되는 검측수단이 설치된 연결관을 포함한다. 따라서, 이 발명은 방수공의 완벽한 시공검사는 물론 터널 내외 수압의 평형조건 또는 구조물이 지지할 수 있을 정도의 낮은 수압유지가 가능하다.

Description

콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치{Apparatus to find out the leakage point of concrete tunnel lining by preparing the precise leakage test and ground water pressure control arrangement for the pressure water tunnel with concrete lining}

도 1 및 도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수위(압) 조절장치가 송수터널에 설치된 상태를 도시한 종단면도 및 횡단면도이고,

도 3은 도 1에 도시된 장치의 배수 밸브와 지하수위 조절용 밸브를 차단할 경우의 터널의 예상 지하수위도이며,

도 4는 도 1에 도시된 장치를 이용하여 지하수위를 높게 조절한 경우와 낮게 조절(배수)한 경우의 지하수위도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

10 : 송수터널 11 : 유공관

12 : 터널 유입부 밸브 13 : 터널 유출부 밸브

100 : 터널 지하수 배수관 101 : 배수 밸브

102 : 지하수위 조절용 밸브 103 : 지하수압 측정용 수압계

104 : 지하수위 조절용 월류관 105 : 연결관

106 : 개폐 밸브 107 : 수압계

108 : 유량계 109 : 니플 및 밸브

이 발명은 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 방수공 관리장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 지금까지 터널의 굴착기간 중에 지하수를 배제할 목적으로 설치되어 이용하던 유공관의 끝단부에 연결하여, 터널의 방수 공사가 진행되는 동안에는 방수 공사의 확실한 시공 검증에 이용하고, 시공이 완성된 이후에는 방수공의 안전한 유지관리에 이용할 수 있는 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치에 관한 것이다.

수로터널은 일반적인 터널의 구체로 무근콘크리트 및 철근콘크리트의 복공이 적용된다. 이러한 수로터널에서 복공 설치 후, 지하수의 방수공이 부실하게 시공된 경우에는 복공 구조에 예상 밖의 큰 수압이 작용하거나 수로의 운용 조건상 수로의 관내 수압이 높은 경우, 수로터널을 구성하고 있는 콘크리트 구조물의 부실시공으로 인해 생긴 미세한 구멍을 통해 내부의 물이 외부 지중으로 유출되는 경우가 빈번하게 발생하고 있다. 이 때, 터널 내의 물이 상수 및 원수인 경우에는 물의 유출로 인한 경제적 손실이 발생하고, 하수인 경우에는 지하수의 오염이 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 지하수위(압)가 높아 오염된 지하수 및 오수 등이 유입됨에 따라 상수 및 원수를 오염시켜 위해한 경우가 발생할 가능성이 있다. 이를 방지하기 위해 복공의 내외부에 방수공을 두고 있는데, 이러한 경우에도 지하수에 의한 방수공 시공에 어려움이 있을 뿐만 아니라, 시공 후에도 방수공이 완전하게 시공되어 있는지 여부 등을 검수할 수 있는 시공의 검수방법과, 방수공의 준공 검사 시에 정확한 누수지점을 찾아 보수할 수 있도록 누수지점을 찾는 방법이 없어 완전한 보수의 문제점으로 남아 있다.

수로터널의 누수측정을 위해 현장에서 적용이 가능한 측정공법(방법)으로는, 완성된 터널의 내부에 물을 가득하게 채운 후에 일정 압력을 가해 허용 누수 이상이 발생하면 전체 관로를 다시 모두 검사하는 방법과, 누수 가능 지점의 국부 육안조사 등의 방법이 적용되고 있다. 그러나, 이들 방법으로는 전체 관로의 누수 여부를 판단할 수는 있으나, 미세한 누수의 정확한 지점을 발견하기가 거의 불가능하고, 또한 외부 지하수의 유입이 있는 경우 정확한 유입지점의 확인이 극히 어려워 누수지점의 확실한 보수가 어렵다. 따라서, 기존의 방법을 통해서는 완성된 방수공의 누수가 허용 범위 내에 있는가 여부만을 확인할 수 있고, 정확한 누수지점을 찾아내 보수하는 데에는 육안 조사에 의존하고 있는 실정이다.

그리고, 일반적인 수로터널을 시공함에 있어서는 터널을 굴착하여 내부에 콘크리트 구체를 시공하되, 내부에 방수공을 시공할 때에는 지중의 지하수를 제거 또는 터널 바닥의 지반 이하로 수위 하강이 필수적인 바, 이를 위해 지금까지는 지하수를 배제하기 위해 지하수 배제용 유공관을 설치함으로써 배수를 행한 후에 방수 공사를 시공해 왔다.

그러나, 이 방법은 방수공의 시공이 완료된 이후에 미세한 누수지점을 검사하는 방법이 위에서 설명한 육안검사 방법 이외에는 적절한 대안이 없는 상태이다. 따라서, 시공이 완공된 이후에 이러한 부실시공의 위치를 발견하지 못하고 그대로 방치하는 경우가 많았다. 그런데, 수로터널을 통과하는 물이 상수도인 경우에는 터널 복공의 미세한 크랙 등을 통해 유입하는 지하수 및 오수로 인한 오염의 문제점이 있고, 누수인 경우에는 높은 비용을 들여 정수 처리하였거나 또는 압송되는 상수도 또는 원수의 소실로 인한 경제적 손실이 있다. 그리고, 하수도인 경우에는 하수의 유출로 인한 지하수의 오염이 문제점으로 대두되어온 바, 지금까지 이를 방지할 목적의 완벽한 방수공 시공여부에 대한 검사방법이 여러 가지로 시도되어 왔으나 아직도 완벽한 검사방법이 없는 실정이다.

터널 구체의 미세균열을 통해 발생하는 누수를 방지하기 위한 방법으로는 여러 가지가 있으나, 크게 터널 내부의 누수 및 지하수의 유입이라는 두 가지 방향에 대한 검토와 이에 대한 대처방안이 강구되어야 한다. 이에 대한 대책 방수공법으로는 이미 여러 가지 방법이 고안되고 또한 현장에서 적용되고 있으나, 이들 방수공법들이 완벽하게 시공되었는지 여부를 검사하는 완전한 방법은 아직도 미비한 실정이다. 더욱이 터널 등이 지하수가 있는 토질 중에 설치되는 구조물의 경우에는 준공 후 방수공에 대한 완벽한 확인검수방법이 아직도 없는 실정이다.

따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지금까지 터널의 굴착기간 중에 지하수를 배제할 목적으로 설치되어 이용하던 유공관의 끝단부에 연결하여, 터널의 방수 공사가 진행되는 동안에는 방수 공사의 확실한 시공 검증에 이용하고, 시공이 완성된 이후에는 방수공의 안전한 유지관리에 이용할 수 있는 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이 발명은 지하수를 배제할 목적으로 설치되어 이용하고 있는 유공관의 끝단부에 연결된 배수관과, 배수관에 설치된 밸브 및 유압측정수단 등을 이용해 수로터널을 유지 관리하도록 구성된다. 여기서, 유공관은 지하수를 배제할 목적으로 이용하기 때문에 다수의 구멍을 갖도록 구성되지만, 이 발명의 배수관은 구멍을 갖지 않는다. 그리고, 이 발명을 효과적으로 적용하기 위해서는 지하수를 차단하는 지하수 차단 그라우팅 공사를 지중에 행해야 한다. 즉, 지하수 차단 그라우팅은 지하수를 배제할 목적의 유공관과 이 발명의 배수관이 서로 연결되는 연결지점을 기준으로 수로터널의 바깥쪽에 위치하되, 수로터널의 둘레면을 따라 수로터널에 직각방향으로 위치하도록 적절한 깊이까지 이르도록 형성한다. 또한, 이러한 지하수 차단 그라우팅은 수로터널의 유입부와 유출부 근처에 각각 형성시킨다.

즉, 이 발명은 이들 구성요소들을 이용해 누수위치를 정확하게 찾아냄으로써, 방수공의 시공 및 준공 시에는 완벽한 시공 및 완벽한 방수공의 준공검사에 이 용할 수 있고, 터널 운용 시에는 터널의 누수를 신속히 파악해 누수부의 유지보수에 만전을 기할 수 있다. 또한, 이 발명은 터널 내부의 구체와, 특히 방수공에 작용하는 터널 내부 수압과 터널 외부 수압(지하수 수압)의 차이를 간단한 밸브조작을 통해 수압의 평형을 이룸으로써, 방수공에 작용하는 수압을 허용 수압 이내로 조절할 수 있어 구조물의 수명연장에 도움을 줄 수 있다.

이 발명은 방수공의 준공 후의 완벽한 검사는 물론 방수공의 유지관리에 있어서도 지하수위(압)와 터널 내부의 수압 차이를 측정함으로써 새로운 각도의 검사방법을 제공한다. 또한, 이 발명은 터널 완공 후에 터널 내외수압을 평형상태 또는 이와 동등할 정도로 유지할 수 있어 구조물에 미치는 수압을 경감시킬 수 있는 방법을 제공함으로써, 방수공의 완벽한 방수 기능을 오랜 기간 보전할 수 있어 구조물의 수명 연장에 기여할 수 있는 장치를 제공한다.

이 발명은 이들 두 가지 방향으로 적용되는데, 즉 방수공의 완벽시공 검사 및 보수와, 구조물 완공 후 완벽한 유지관리로서, 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

대부분의 경우 콘크리트 구체가 있는 수로터널의 경우에는 당초 설계 시에 시공 중에 발생하는 지하수를 제거하고, 또한 시공 완료시에 지하수로 인한 수압을 배제하기 위해, 터널 구조물의 하단에 지하수 배출용 유공관을 설치해 지하수를 배출시킴으로써, 공사기간 중에 지하수로 인한 침수 등 시공상의 문제점을 제거하고, 공사가 끝난 이후에도 불필요한 외부 유입수의 유입을 방지하도록 방수공을 두도록 계획하고 있다. 이중 상하수도용 송수터널의 콘크리트 구체의 방수공에는 콘크리 트 구체 내부에 방수포를 두는 방식과, 터널 내부의 구체 표면에 방수라이닝을 더해주는 방법 등이 있는데, 일반적으로 이들 모두를 겸용해 적용함으로써 완벽한 시공을 행하는 공법들이 시도되고 있다.

그러나, 이들의 시공방법은 시공 중의 완벽한 시공검사가 어렵고, 시공이 완료된 후에도 완벽한 준공검사 방법이 없어, 완벽한 시공검수를 행하기 어려워 종종 준공 후에도 하자 발생 등의 애로에 봉착하는 경우가 많다.

이 발명은 이러한 문제점을 사전에 방지하고 시공검사에 있어서 완벽한 검사를 행할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 이는 다음의 방법에 의해 행할 수 있다.

터널 구조물의 미세균열을 통해 발생하는 누수를 방지하기 위해서는, 첫째 준공 전에 구조물에 발생한 미세균열을 발견해 완전 밀폐, 보수할 수 있어야 하고, 둘째 준공 이후 운용 시에 터널 구조물 내외 수압(송수 수압과 지하수에 의한 수압)을 평형상태 또는 허용수압 이내로 낮은 수압상태를 이루도록 하여 준공 이후에 장기적으로 터널 내부 구조물에 위해한 응력이 작용하는 경우를 제거함으로써, 누수원인인 균열이 발생할 가능성을 제거할 대처 방안을 강구해야 한다.

이러한 대처방안 중 특히 중점적으로 고려할 사항은 각각의 경우에 대해 다음과 같은 점들이 있다.

첫째로는 터널 구조물 표면에 시공하는 방수공의 완벽한 시공검사를 통해 누수 지점을 찾아내 완벽한 보수를 행해야 한다. 이를 위해, 방수공의 시공 시에는 지하수의 수위를 낮춰 줌으로써 시공 기간 동안 건조상태를 유지할 수 있게 하여 완벽한 방수공 시공에 도움을 주고, 방수공의 준공검사 때에는 외부의 수압을 높여 줌으로써 수압의 차이로 인한 지하수 유입의 위치를 찾아내, 즉 시공 불량 지점을 정확하게 찾아내야 한다.

둘째로는 터널 구조물 완공 이후의 유지관리에 적용해 방수 구조물에 불필요한 수압이 작용하지 않게 함으로써, 방수공의 내구연한을 늘리는데 도움을 주어야 한다. 이를 위해, 관내 수압과 주변 지하수의 수압의 차이를 조절할 수 있는 방법을 고안해 구조물에 위해한 큰 수압을 발생시키지 않도록 내외 수압의 차이를 조절함으로써, 터널 라이닝에 변위를 일으킬 가능성을 제거해야 한다.

더 구체적으로 설명하면, 지하수 유입 누수검사 시에는 터널내의 수압과 외부 주변 토질내의 수압이 차이가 발생하도록 밸브를 조작해 지중수압이 적절한 정도로 높게 형성되도록 유지해 터널 내외수압의 차이로 인한 압력의 차이로 지하수가 유입되는 누수지점을 찾아내 이를 보수할 수 있게 함으로써, 누수 및 지하수의 유입 가능성을 제거한다. 또한, 용수의 누출 검사 시에는 터널 내부의 수압을 높여주고 지하수위(압)를 낮춰 줌으로써 터널 내부의 물의 누출여부를 검사할 수 있도록 한다. 그리고, 터널을 운영함에 있어, 터널내의 수압이 높게 운용될 시에는 외부의 지하수 수압을 터널 내부의 수압에 평형이 되도록 높여주고, 터널내의 수압이 낮은 경우에는 월류관과 밸브를 통해 월류 및 배수가 되도록 월류관의 월류 높이를 조절해 주고, 배수 밸브의 개폐를 통해 터널 내부와 외부 지하수의 수위(압)가 평형 또는 방수공 및 구체가 충분하게 지지할 수 있는 저압을 이루도록 운영함으로써, 터널 방수 구조물에 불필요한 압력이 작용하지 않도록 하여 터널 이용 기간 중에 유지관리상 방수공에 무리한 수압이 작용하지 않도록 대비해야 한다.

이외에 다른 터널 유지상의 여건에 따라 터널 내의 물을 비울 기간에는 지하수위를 낮추어 주어야 하는 경우가 있는데 이러한 경우에도 간단한 밸브 조작을 통해 용이하게 지하수위를 낮출 수 있도록 하부에 배수수단을 갖춤으로써, 어느 경우에나 터널 방수공에 미치는 수압이 평형 또는 저압으로 유지되도록 하였다.

또한, 이 발명은 수로터널 등의 시공에 있어 부실하게 시공된 방수공을 비롯하여 신축줄눈 또는 시공줄눈의 시공부위를 통해 발생하는 누수 여부의 검사를 정확하게 행할 수 있어 이에 대한 보수가 정확히 행하여질 수 있다.

또한, 이 발명은 일부의 철도, 도로 및 보도용 터널의 시공 후 정밀누수검사 및 유지관리를 위해서도 설치하여 적용할 수가 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 이 발명은, 수로터널을 따라 지하수를 배제할 목적으로 시공된 유공관 보다 수로터널의 유입부 및 유출부 쪽에 각각 시공함으로써, 유입부 및 유출부 쪽으로의 지하수의 흐름을 차단하는 지하수 차단 그라우팅이 시공된 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치로서, 지하수를 방류수로로 유동시키기 위해 유공관에 각각 연결되어 유입부 및 유출부 쪽으로 시공된 한 쌍의 터널 지하수 배수관과, 한 쌍의 터널 지하수 배수관에 각각 설치된 배수 밸브와, 배수 밸브와 지하수 차단 그라우팅 사이에 위치하는 한 쌍의 터널 지하수 배수관 중 어느 한 쪽에 연결되며 수로터널의 높이방향으로 설치되어 지하수위를 조절하는 데 이용되는 지하수위 조절용 월류관과, 지하수위 조절용 월류관에 설치되어 지하수위를 조절하는 데 이용되는 지하수위 조절용 밸브, 및 수로터널을 필요에 따라 차단하는 터널 유입부 밸브와 터널 유출부 밸브 중 어느 한 쪽의 밸브를 사이에 두 고 수로터널을 서로 연결하되 수로터널의 누수여부를 검측하는데 이용되는 검측수단이 설치된 연결관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 발명의 검측수단은 개폐 밸브, 수압계 및 유량계로 구성할 수 있다. 또한, 이 발명은 지하수위 조절용 월류관에 설치되어 지하수위를 측정하는 지하수위 측정수단을 더 포함할 수도 있다.

[실시예]

위에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양호한 실시예를 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치가 송수터널에 설치된 상태를 도시한 종단면도 및 횡단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 장치의 배수 밸브와 지하수위 조절용 밸브를 차단할 경우의 터널의 예상 지하수위도이며, 도 4는 도 1에 도시된 장치를 이용하여 지하수위를 높게 조절한 경우와 낮게 조절(배수)한 경우의 지하수위도이다.

1. 방수공의 완벽한 시공검사

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 장치는 송수터널 지하수 배수용 유공관(11)의 끝단부에 연결되어 지하수를 터널 외부 하천 등의 방류수로에 보내는 터널 지하수 배수관(100)을 갖는다. 이 때, 터널 지하수 배수관(100)은 강관, 주철관 또는 고강도 PVC재질의 관 등으로 시공된 것으로서, 토질이 지하수 차단벽을 설치하기에 용이한 지점(주로 암질 등으로 투수계수가 낮은 토질 층)인 터 널 내부에서 터널의 입구(또는 출구)쪽, 즉 주로 토사 등으로 투수계수가 높은 토질층을 향해 시공된다.

이 실시예에 따른 주요 구성요소들은 터널 지하수 배수관(100)과 연결되도록 설치되는 것으로서, 유지관리를 위해 터널 끝단부의 유지관리용 맨홀 내에 설치되는데, 그 구성요소들로는 배수 밸브(101), 지하수위 조절용 밸브(102), 지하수압 측정용 수압계(103) 및 지하수위 조절용 월류관(104) 등이 있다. 또한, 이 실시예의 장치는 터널 유입부에 설치되어 송수터널(10)의 누수여부를 검측하는데 이용되는 검측수단이 설치된 연결관(105)을 포함한다. 여기서, 검측수단은 연결관(105)에 설치되는 개폐 밸브(106), 수압계(107) 및 유량계(108)로 구성할 수 있다. 모든 송수터널(10)에는 그 유입부와 유출부 근처에 물의 유입을 필요에 따라 차단하는 터널 유입부 밸브(12)와 터널 유출부 밸브(13)를 갖는데, 이 실시예의 연결관(105)은 터널 유입부 밸브(12)를 사이에 두고 송수터널(10)을 연결하도록 설치된다.

이 실시예의 지하수압 측정용 수압계(103)는 측정된 수압을 통해 지하수위를 측정하는 지하수위 측정수단의 역할을 한다. 따라서, 지하수압 측정용 수압계(103)에 대신에 배수관의 일정 지점에 니플 및 밸브(109)를 설치하고, 이곳에 지하수위를 측정할 수 있는 투명한 지하수위 측정용 투명호스를 설치해도 무방하다. 이 때, 지하수위 측정용 투명호스는 지하수위 조절용 월류관(104)에 부착시켜 직립 상태로 설치함으로써, 간단하게 지하수위를 측정할 수 있다.

이 실시예에 따른 장치가 설치된 상태에서의 터널 내부의 방수공사는 기존 공법의 정해진 시방에 따라 터널 지하수 배수관(100)에 설치된 배수 밸브(101)를 완전하게 개방시켜 터널 내부로 지하수의 수압이 작용하지 않아 지하수가 유입되지 않도록 한다.(도 4의 배수 밸브 개방 시 참조) 즉, 터널 내부의 표면이 건조된 상태에서 완벽하게 시공한다. 그런 다음, 방수공의 완벽한 시공여부를 측정하기 위해서는 먼저 배수 밸브(101)를 완전하게 잠근 후, 지하수위 조절용 월류관(104)에 설치된 지하수압 측정용 수압계(103) 또는 지하수위 측정용 투명호스를 이용해 지하수위(압)를 적정수위까지 높인다. 즉, 지하수의 수압(위)을 터널 운영 조건에 적합한 정도로 높게 조절한 다음, 방수공이 적절하게 시공되지 않아 누수가 발생되는 부위를 찾아내 보수 또는 재시공을 행할 수 있도록 한다.

이러한 조사과정에서 발견된 방수공의 부실시공 부위는 보수를 위하여 부실시공 부위를 표시해 둔 후에 모든 누수부위 검사가 완료된 이후에 배수 밸브(101)를 완전 개방하여 지하수위를 충분히 낮추고 터널 내부의 방수공을 재시공할 조건이 되도록 완전하게 건조시킨 이후에 검사 시에 표시한 부실시공 부위의 보수를 행한다. 이러한 과정을 필요한 만큼 반복 시행함으로써 완벽한 방수공 시공을 할 수 있다.

이들 조사방법을 유입 및 누수되는 각각의 경우로 설명하면 다음과 같다.

<터널 내부로의 지하수 유입여부 조사>

지하수의 유입여부를 검사하는 방법으로는 우선 배수 밸브(101)를 잠근 후, 지하수압 측정용 수압계(103) 또는 지하수위 측정용 투명호스를 이용하여 필요한 지하수에 의한 수압만큼 지하수위가 올라가도록 지하수가 흘러나가는 것을 차단하 여 줌으로써 지하수위를 높여준다(도 3참조). 이렇게 지하수위를 높여줌으로써 실제 운전 시와 가장 유사한 지하수 조건에서의 지하수의 터널 내부로의 유입여부를 직접 건조 상태의 터널 내부의 벽면을 육안으로 세밀하게 조사 및 관찰함으로써 수행할 수 있다. 이 실시예의 장치는 이러한 지하수의 유입여부를 측정할 수 있는 지하수위의 조정을 간단한 장치의 조작만으로 합목적적으로 용이하게 행할 수 있는 장점이 있다.

<터널내부 물의 외부로의 누수여부 조사 및 누수량 측정>

누수여부의 조사는 다음과 같은 순서로 행할 수 있다.

터널내부 물의 외부로의 유출(누수)여부를 검사하기 위해서는, 조사하려는 송수터널(10)의 유입부 근처에 위치하는 터널 유입부 밸브(12)를 잠근 후에 터널 유출부 밸브(13)를 열고 조사하려는 터널 내부에 물을 가득히 채운다. 그런 다음, 터널 유출부 밸브(13)도 잠근 다음 연결관(105)의 개폐 밸브(106)를 열어 조사하려는 적정 수압(설계수압)을 가해 준다. 이 때, 외부 지하수압은 가장 불리한 조건을 조성하기 위해 배수 밸브(101)를 완전하게 개방하여 지하수위가 가장 낮은 상태를 유지한다. 다음으로, 연결관(105)에 설치되어 있는 수압계(107)를 이용하여 수압의 변동여부를 측정함과 동시에 유량계(108)를 통해 유량의 유입여부를 측정하여 터널내부 물의 외부로의 유출여부를 측정할 수 있다.

2) 터널 내외의 수압조절

앞서 설명한 방법에 따라 터널 내부의 방수공이 완전하게 시공된 상태에서, 터널을 실제로 운용하는 기간 중에 터널 내부의 통과수의 수압이 높게 운전되는 경 우에 있어서, 통과수의 유출 가능성이 없고 또한 지하수의 수위(압)가 높아 터널 내부로의 지하수의 유입 가능성을 제거함으로써, 터널 구체위에 시공한 방수공에 위해한 높은 수압을 제거할 수 있어 송수터널이 누수 위험이 없는 상태로 유지될 수 있도록 터널 내외의 수압이 평형을 이루거나 구조물이 지지할 수 있을 정도의 낮은 수압을 이루도록 하는 것이 필요하다(도 4의 배수 밸브 차단 시 참조).

이 경우에는 지하수위 조절용 밸브(102) 및 지하수압 측정용 수압계(103)를 이용하여 유지유출량을 조절하여 지하수의 수압(위)과 관내수위(압)가 평형 또는 구조물이 지지할 수 있을 정도의 낮은 수압을 이루도록 지하수의 수위(압)를 적정수위로 조절하여, 터널 내부의 방수공에 불필요한 압력이 가해지지 않도록 함으로써, 외부 지하수의 과도한 수압으로 인해 방수공이 해를 입어 그 기능을 상실하는 등의 악조건을 사전에 방지할 수 있도록 조치할 수 있다.

즉, 터널내의 수압이 낮은 경우에는 지하수위 조절용 월류관(104)과 지하수위 조절용 밸브(102)를 통해 월류 및 배수가 되도록 월류관의 월류 높이를 조절해 주고, 배수 밸브(101)의 개폐를 통해 터널 내부와 외부 지하수의 수위(압)가 평형 또는 방수공 및 구체가 충분하게 지지할 수 있는 저압을 이루도록 운영하면 된다.

그리고, 누수조사기간이 장기간 필요하거나 수위를 터널구조 상부 높이까지 유지해야 하는 경우를 대비하여, 지하수위 조절용 월류관(104)의 상단에 별도의 드레인 관을 두어 수위 조절에 유연성을 제공할 수도 있다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 이 발명은 방수공의 완벽한 시공검사는 물론 터널 내외 수압의 평형조건 또는 구조물이 지지할 수 있을 정도의 낮은 수압유지가 가능하다. 즉, 송수터널 구조물에 누수가 없는 완벽한 시공이 가능하여 생산에 고비용이 드는 상수 등 원수의 누수로 인한 경제적 손실을 막고, 오수의 유입으로 인한 원수의 오염을 막아 경제적 및 환경적 측면에서의 손실을 예방할 수 있으며, 또한 터널 운용 기간 중에는 송수터널의 관내 수압과 지하수 수압이 평형을 이루도록 하여 송수터널에 작용하는 외압을 완화할 수 있어, 결과적으로 송수터널 구조물 및 방수공의 수명연장에 기여하는 효과가 있다.

이상에서 이 발명의 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 수로터널을 따라 지하수를 배제할 목적으로 시공된 유공관 보다 수로터널의 유입부 및 유출부 쪽에 각각 시공함으로써, 유입부 및 유출부 쪽으로의 지하수의 흐름을 차단하는 지하수 차단 그라우팅이 시공된 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치로서,

   상기 지하수를 방류수로로 유동시키기 위해 상기 유공관에 각각 연결되어 상기 유입부 및 유출부 쪽으로 시공된 한 쌍의 터널 지하수 배수관과,

   상기 한 쌍의 터널 지하수 배수관에 각각 설치된 배수 밸브와,

   상기 배수 밸브와 상기 지하수 차단 그라우팅 사이에 위치하는 상기 한 쌍의 터널 지하수 배수관 중 어느 한 쪽에 연결되며 수로터널의 높이방향으로 설치되어 지하수위를 조절하는 데 이용되는 지하수위 조절용 월류관과,

   상기 지하수위 조절용 월류관에 설치되어 지하수위를 조절하는 데 이용되는 지하수위 조절용 밸브, 및

   수로터널을 필요에 따라 차단하는 터널 유입부 밸브와 터널 유출부 밸브 중 어느 한 쪽의 밸브를 사이에 두고 수로터널을 서로 연결하되 수로터널의 누수여부를 검측하는데 이용되는 검측수단이 설치된 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 검측수단은 개폐 밸브, 수압계 및 유량계로 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 지하수위 조절용 월류관에 설치되어 지하수위를 측정하는 지하수위 측정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치.

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