KR20120008473U

KR20120008473U - 진공 집수정을 이용한 수평배수장치

Info

Publication number: KR20120008473U
Application number: KR2020110004816U
Authority: KR
Inventors: 이재주; 이상호
Original assignee: 주식회사 성호폴리텍; 삼흥토건주식회사
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2012-12-11

Abstract

본 발명은 준설 매립 지역 등 연약지반 내에 함유된 수분을 효과적으로 배출시키기 위해 연약지반 상부에
배수층과 성토층을 형성하는 종래 기술과 달리 성토층만을 형성함으로써, 공사비를 절감하고 진공압을 이
용한 신속한 배수를 통해 공사기간을 단축시킬 수 있는 연약지반 배수공법에 관한 것이다.
본 발명에서의 배수장치는 부직포를 씌운 원통 유공관 2개 이상을 평면으로 결합한 수평 배수관 체(10)와 수직 매설된 다수의 수직 배수재(20) 상단을 조임쇄 연결부재(30)를 사용하여 이탈되지 않게 고정하고, 수평 배수관 체 양 단부(40)를 T형 커넥터를 이용하여 각각 수평으로 배열되어 있는 배수관(50)과 결합하고, 다수의 배수관(50) 최 외곽 끝단이 소켓형 커넥터(51)을 통해 집수정(60)과 결합되게 한다. 위의 배수라인과 집수정(60) 내측 바닥의 수분을 집수정(60) 외부로 토출하는 수중펌프(61), 수중펌프(61)와 결합되는 배수 호스(62), 집수정(60) 내부가 진공이 되게 하는 진공 시스템(70), 진공호스(71)를 포함하여 일체가 된 것을 특징으로 한다.

Description

진공 집수정을 이용한 수평배수장치{Horizontal collector drain by vacuum}

본 발명은 준설 매립 지역 등 연약지반 내에 함유된 수분을 별도의 배수층 없이 성토층만으로 신속하게 배출시키기 위한 것으로, 연약지반 개량 공사에서는 통상적으로 드레인 보드가 지반에 수직으로 매설되면 지반 내부에 포함된 수분이 드레인 보드 상단부를 통하여 지표면으로 배출되고 배출된 수분은 모래 또는 쇄석으로 형성된 배수층과 유공관을 통해 집수정에 모이게 된다. 위와 같은 과정을 통해 모여진 물은 배수펌프를 이용하여 배수되어 왔다. 그러나 본 발명은 수평 배수방법에 있어서 모래로 형성되는 배수층을 제거하여 시공에 소요되는 비용을 절감하고 공사기간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 수평 배수관에 집수된 수분을 진공압을 이용하여 집수정으로 신속하게 모으는 등 배수성능이 뛰어난 연약지반 배수공법에 관한 것이다.

준설 매립 지역이나 늪지대 인근의 연약지반에 주택지, 산업단지, 공항, 도로 및 제방과 같은 구조물을 축조하기 위해서는 연약지반에 함유된 수분을 탈수하여 지반의 강도를 보강하는 공사가 선행되야 하는바, 이러한 목적으로 사용되는 대표적인 것으로, 판형 드레인 보드나 유공관을 들 수 있다. 일반적으로 판형 드레인 보드와 같은 수직 배수재를 통해 지표로 배출된 수분은 유공관을 통해 역외로 배출되어 지는데 이러한 유공관은 여과부재를 감싼 후 매설되어도 수직 배수재와 달리 중공이 막힐 염려가 없으며, 그 결과 시간이 지남에 따라 배수 성능이 저하되지 않는 장점이 있다.

도1은 상기와 같이 연약지반의 수분을 탈수하기 위한 종래 기술을 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 수직 배수재(1)는 상단부가 돌출되도록 연약지반(2) 내에 다수가 수직으로 매입되고, 연약지반(2)의 지표에는 배수관의 역할을 하도록 다수의 수평 배수관(3)이 상기 수직 배수재(1)와 서로 교차하도록 배열된다.

또한, 종래기술에 따른 연약지반 배수장치는 상기와 같이 수직 배수재(1)와 수평 배수관(3)의 설치가 완료되면, 수평 배수관(3)이 외부로 노출되지 않도록 그 위에 모래 등을 사용하여 연약지반(2)의 표면에 배수층(4)을 쌓은 후, 상기 배수층(4) 위에 외부로부터 반입된 흙을 쌓아 성토층(5)을 형성하게 되는바, 성토층(5)의 무게에 의해 연약지반(2)이 눌려지면서 연약지반(2) 내에 함유된 수분이 수직 매입된 수직 배수재(1)의 중공을 따라 배수층(4)에 모이게 된다.

그리고, 상기와 같이 배수층(4)에 모인 수분은 배수층(4) 자체의 내부 기공과 수평 배수관(3)을 통하여 배수층(4) 외부로 배출ㆍ제거되어 진다.

그러나, 상기와 같이 수직 배수재(1)와 수평 배수관(3)을 사용한 연약지반(2) 수분 제거장치에 따르면, 배수층(4) 형성을 위하여 양질의 모래 또는 쇄석을 해상이나 육상 등에서 수급해야 하나 환경 문제 등으로 인해 구입하기가 매우 어렵고 구입비용이 고가이기 때문에 시공비 증가는 물론, 성토 층 형성에 따라 제작 공기가 길어지는 등의 단점이 있다.

한편 배수층(4) 내부에 수평 배수 성능을 향상시키기 위하여 수직 배수재(1)와 직접 접합되는 수평 배수관(3)으로 하이바메트, 이중 코아 드레인 보드 등이 사용되고 있으나 수분 이송이 자연 유하식으로 진행되어 지반의 굴곡 등의 이유로 수분 이동이 원활하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 연약지반에 타설된 수직 배수재(20)를 통해 지상으로 탈수한 수분을 원활하게 배수할 수 있도록 상기 수직 배수재(20)와 연결 결합되는 수평 배수관 체(10)와 배수관(50)을 집수정(60)에 연결하여 진공을 이용한 신속한 배수를 가능하게 함으로써, 종래의 모래로 형성된 배수층(4)을 제거하고 경제성과 배수능력이 뛰어난 수평 배수공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연약지반에 타입되는 다수의 수직 배수재(20) 상단과 부직포를 씌운 원통 유공관 2개 이상을 결합한 수평 배수관 체(10)를 조임쇄 연결부재(30)를 사용하여 직렬 형태로 연속하여 결합하고 수평 배수관 체 양 단부(40)는 배수관(50)에 결합한다. 배수관 외곽 끝단은 집수정(60)과 결합되고, 집수정(60) 내측에 설치되는 수중펌프는 배수 호스(62)와 결합되어 집수정(60) 외측으로 인출되고, 집수정(60) 내부를 진공이 되게 하는 진공시스템(70), 집수정(60)과 진공 시스템(70)을 연결하는 진공 호스(71)를 포함하는 수평 배수장치에 진공을 가해 수평 배수관 체(10)에 수집된 수분을 강제로 신속하게 이송시키는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 부직포를 씌운 각각의 원통 유공 관 2개 이상을 결합하거나 부직포를 씌우기 전 원통 유공 관 2개 이상을 먼저 결합한 후 부직포를 씌워서 사용될 수도 있다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 모래, 쇄석 등으로 수평 배수 층을 형성하지 않아도 됨으로써 공사 비용이 절감되고, 궁극적으로 모래 및 쇄석 채취에 의한 환경파손을 방지할 수 있고 공사기간을 단축할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 종래 기술에 따른 연약지반 배수장치를 이용한 수분 제거 방법을 표시한 단면도
도 2는 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법의 주요 구성을 도시한 사시도
도 3은 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법의 수평 배수관 체를 도시한 사시도
도 4는 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법의 배관 커넥타를 도시한 사시도
도 5는 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법의 집수정을 도시한 사시도
도 6은 진공 집수정을 이용한 실시 예에 대하여 도시한 수평 배수공법 배관 시스템의 평면도
도 7은 조임쇄 연결 부재를 사용한 결합 평면도
도 8은 진공 집수정을 이용한 수평 배수 공법의 진공 집수정과 배수관 결합도

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 내에 있게 된다.

본 발명의 실시예인 그 구성과 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 “진공 집수정을 이용한 수평 배수공법”은, 연약 지반 내에 수직으로 매입되는 다수의 수직 배수재(20)와; 부직포를 씌운 원통 유공관 2개 이상을 결합한 수평 배수관 체(10)와, 수직배수재(20), 수평 배수관 체(10), 배수관(50), 집수정(60)을 결합하는 연결부재와; 수평 배수관 체 양 단부(40)에 각각 수평으로 결합되는 다수의 배수관(50)과; 상기 연결부재에 결합된 다수의 배수관(50) 중에서 타 측의 최 외곽 배수관(50) 단부의 연직하방에 설치되는 집수정(60)과; 상기 집수정(60)의 내측 바닥부로부터 집수정(60) 외부로 인출되는 배수 호스(62)와; 상기 배수 호스(62)에 결합되는 수중펌프(61)와; 집수정(60) 내부를 진공이 되게 하는 진공 시스템(70)과; 진공 시스템(70)에 연결되는 진공 호스(71)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는바, 각 구성 요소를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법의 “수직 배수재(20)”는, 연약 지반 내에 함유되어 있는 다량의 수분을 배출하기 위한 구성 요소인바, 연약 지반 내에 수직으로 매입됨으로써, 연약지반 내의 수분이 수직 배수재(20)의 내부로 집수된 후, 상부 성토층 하중에 의해 상승하여 수평 배수관 체(10) 바닥면에 고이도록 구성된다.

그리고, 본 발명 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법의 “연결부재”는, 도2에 도시된 바와 같이 연약지반 내에 수직으로 매입된 수직 배수재(20)와 연약지반 상측에 수평으로 설치되는 수평 배수관 체(10)를 연결시키는 구성요소인바, 2개 이상의 부직포를 씌운 원통형관 위에 수직 배수재(20)를 겹치게 하여 조임쇄 연결부재(30)로 고정시키는 것이며, 수평 배수관 체 양 단부(40)에는 T형 커넥터를 이용해 배수관(50)과 각각 결합하여, 상기 각 수직 배수재(20)를 통하여 상향 이송된 수분이 연결부재와 수평 배수관 체(10)을 경유하여 배수관(50)으로 이송된다.

또한, 본 발명 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법의 “배수관(50)”은,

도4에 도시된 바와 같이 상기 연결부재의 수평 양단부에 각각 수평으로 결합되는 구성요소이며, 상기 연결부재에 결합된 다수의 배수관(50) 중에서 최 외곽의 배수관(50)에는 집수정(60)이 결합되어, 상기 배수관(50)의 바닥면에 집수된 수분을 진공압을 이용하여 배수관(50) 단부로 강제 이송시킨다.

그리고, 본 발명 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법의 “집수정(60)”은, 도5에 도시된 바와 같이 상기 연결부재에 결합된 다수의 배수관(50) 중에서 최 외곽 배수관(50) 단부의 연직하방에 설치되는 구성요소인바, 상기 최 외곽 배수관(50) 단부에서 배출되는 수분이 모여지는 곳이다.

그리고 수중펌프(61)와 수위감지센서(63)를 포함하여 집수정(60)내에 모아진 수분이 일정수위에 이르게 되면 수중펌프(61)가 작동하게 되고, 수중펌프(61)로부터 집수정(60) 외부로 인출되는 배수 호스(62)를 통해 주기적으로 수분을 외부로 배출하게 되는 것이다.

그리고 집수정(60)과 배수관(50), 수평 배수관 체(10)를 진공시키기 위하여 별도의 진공시스템(70)이 진공호스(71)을 통해 집수정(60)과 연결되고 진공시스템(70)이 가동되면 배수라인이 진공상태가 되므로 연약지반 개량공법의 수평배수가 신속하게 되는 것이다.

도6에서 도시한 바와 같이 본 발명 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법의 배관 시스템은, 집수정(60)을 중심으로 수직 배수재(20)와 결합되는 수평 배수관 체(10)를 평행하게 배열하고 T형 커넥터를 이용하여 배수관(50)에 수직으로 결합함으로써 진공압을 이용한 신속한 배수를 가능하게 하는 것이다.

도7은 조임쇄 연결부재 상세도에서 도시한 바와같이 수직배수재(20) 수평배수관체(10)를 결합이 용이하고 이탈되지 않으며 수직 배수재(20) 상부로 이송된 물이 수평배수관체(10)에 잘 모이게 수평배수관체(10)위에 수직배수재를 올려놓고 ㄷ 자형 조임쇄 연결부재(30)로 덮고 덮개가 이탈되지 못하게 악력이 강한 철선을 덮개 위에 한줄 또는 두줄로 ㄷ 형이 감싸고 있게 한다

(1) 수직배수제
(2) 연약지반
(3) 수평 배수관
(4) 배수 층
(5) 성토 층
(10) 수평 배수관 체
(11) 부직포
(20) 수직배수제
(30) 조임쇄 연결부재
(31) 악력용 강선
(32) 돌기홈
(40) 수평 배수관 체 양 단부
(50) 배수관
(51) 소켓형 커넥터
(60) 집수정
(61) 수중 펌프
(62) 배수 호스
(63) 수위 감지센서
(70) 진공시스템
(71) 진공 호스

Claims

연약지반 내 수직으로 타설 매입되는 수직 배수재(20), 부직포를 씌운 원통 유공 관 2개 이상을 결합한 수평 배수관 체(10), 수직으로 매설된 수직 배수재(20) 상부 끝단과 수평 배수관 체(10)를 결합하는 조임쇄 연결부재(30), 수평 배수관 체 양 단부(40)와 T형 커넥터로 결합되는 배수관(50), 다수의 배수관(50) 최 외곽 끝단이 결합되는 집수정(60), 집수정(60) 내측 바닥에 설치되는 수중펌프(61), 집수정(60) 외측으로 인출되고 수중펌프(61)와 결합되는 배수호스(62), 집수정(60) 내부를 진공시키는 진공시스템(70), 집수정(60)과 진공 시스템(70)을 연결하는 진공호스(71)를 포함하여 일체가 된 것을 특징으로 하는 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법이다.
제1항에 있어서 진공 시스템(70)을 통해 형성된 집수정(60) 내부 진공력은 수평 배수관 체(10)와 배수관(50)을 진공상태로 만들어 배수관(50)내에 집수된 수분을 강제로 신속하게 이송시키는 것을 특징으로 하는 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법이다.
제1항에 있어서 수평 배수관 체(10)가 각각 개별적으로 부직포가 씌워진 원통 유공 관을 2개 이상 결합 할 수도 있고 2개 이상을 묶어 원통 유공 관에 부직포를 씌운 수평 배수관 체(10)로 구성된 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법이다.
제1항에 있어서 조임쇄 연결부재(30)는 수직배수재(20)를 수평 배수관체(10) 위에 덮어 ㄷ 자형 덮개 판 밑 상하에 돌출점(32)을 6~9개 생성시켜 수직 배수재(20)가 빠지는 것을 억제하는 덮개(30) 위는 강선(31)이 한개이상 결합되어 조임이 되어 고정되고 조임쇄 연결부재(30)의 소재는 합성수지, 철판중 하나를 선택하여 사용되는 진공 집수정을 이용한 수평 배수공법이다