KR20160064914A - 주름형코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재는, 서로 대향하는 방향으로 개구된 곡면이 교번하여 소정의 폭을 갖도록 주름지게 연결되며, 외부에서 가해진 압력에 대해 탄성복원력을 발생하는 코어와, 상기 코어를 내부에 수용하며 토사에 포함된 간극수를 선택적으로 통과시키는 필터재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재{A elastic drain board having a pleated core for improving weak ground}

본 발명은 연약지반 개량용 배수재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡선으로 이루어진 단면을 갖는 코어를 구비하여 토압에 대해 탄성복원력을 가짐으로써 배수 능력을 향상시킬 수 있도록 한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재에 관한 것이다.

본 발명은 코어에 다수의 통수홀을 구비하여 간극수의 전(全)방향 유동이 가능하도록 한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재에 관한 것이다.

본 발명은 다수의 코어를 적층시에도 형상의 변형을 최소화하여 배수 능력을 유지할 수 있도록 한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재에 관한 것이다.

본 발명은 다수 코어의 단부에 차폐필터를 더 구비하여 탄성배수재 내부로 토사의 유입을 방지할 수 있도록 한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재에 관한 것이다.

일반적으로 건설 공사의 지층이 지중수를 함유한 연약지반인 경우에는 먼저 그 토양의 지중수를 배출시키고 지반을 압밀침하 시킨 후 기초공사를 하도록 되어 있다.

이러한 연약지반의 공사단계에서는 다양한 방법으로 지중수를 배출하도록 할 수 있는데, 종래에는 일반적으로 자갈과 모래를 지층에 깔고 이를 성토함으로써 지층의 지중수를 빼내도록 하고 있었다.

그러나 최근에는 드레인 보드라고 불리우는 배수재를 이용하여 지층의 지중수를 배출하는 기술이 보급되고 있는 추세이다.

드레인 보드는 플라스틱 소재로 구성되는 다양한 형상의 드레인 보드가 시판되고 있으며, 재질적인 측면에서 모래보다 많이 저렴하고, 성능적인 측면에서도 효율이 높아 건설현장에서 많이 채택되고 있다.

이러한 드레인 보드는 먼저 수직배수라하여, 지층에 수직배수재를 복수개 삽입하고, 토양의 무게에 의해 올라오는 지중수를 상부로 배출토록 하는 기술이 이용되었다.

또한, 최근에는 이러한 수직배수재와 함께 수평배수재가 설치되어 수직배수로부터 올라온 지중수를 수평으로 이동시켜 집수정으로 모으거나 측구 배수로로 배출시키는 기술이 소개되고 있다.

이러한 수평배수재는 수평방향으로의 지중수 배수를 위해 수직배수재가 올라오는 지점을 따라 설치됨으로써 수직배수재에 의해 올라온 물을 모두 외부로 배출할 수 있다는 장점이 있다.

즉, 도 1과 같이 종래의 배수재는 중앙플레이트(4)의 상/하면에 다수의 격벽(5a)(5b)이 길이 방향으로 각각 돌출형성되어 있는 심재(3)와, 상기 심재(3)의 외측면을 감싸도록 설치되는 필터재(2)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 드레인보드(1)를 연약지반 내부에 연직으로 삽입 설치하게 되면 토양은 필터재(2)에 걸리게 되고 토양 내부에 포함된 간극수만이 필터재(2)를 통과하여 필터재(2)와 심재(3)의 격벽(5a)(5b)과 중앙플레이트(4)에 의해 각각 형성되는 공간부에 저장되며, 이렇게 저장된 간극수는 모세관현상에 의해 드레인보드(1)의 상단부로 상승하여 지표면으로 배출된다.

그러나 종래의 심재(3)가 사용되는 드레인보드(1)는 토압에 의해 필터재(2)가 격벽(5a)(5b) 사이로 함몰되어 간극수가 유동할 수 있는 공간이 감소하게 되며, 결국 필터재(2)와 심재(3)가 협착되어 공간부가 완전히 막혀버리게 되므로, 시공 작업 후 시간이 경과됨에 따라 드레인보드(1)의 배수 능력이 현저히 저하되어 충분한 배수가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

이를 해소하기 위하여 대한민국 공개특허 제2002-003681호에는 심재의 내부에 다수의 격벽을 형성하되, 격벽의 외측에 평탄지지부를 구비하여 배수공이 토압에 의해 함몰되지 않도록 한 드레인보드의 코어재가 게시되어 있다.

그러나, 상기 기술은 상/하부의 배수공이 서로 연통하지 않는 폐쇄형이므로 배출수의 유입이 원활하지 못하고, 상/하간의 배출수의 흐름도 자유롭지 못한 문제점이 있다.

그리고, 대한민국 등록실용신안 제20-0431569호에는 도 2와 같이 S형단면부(12)와 연결부(14) 및 간격유지부(16)를 포함하여 구성되는 판형 배수재(10)가 게시되어 있다.

그러나, 상기 종래 기술은 간극수의 유동을 안내하기 위한 공간이 경사진 방향으로 개구되어 있으므로, 간극수의 유동량을 극대화하는데 문제점이 있으며, 상/하부의 상/하간의 배출수 흐름도 자유롭지 못한 문제점은 여전히 갖고 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, "S" 형상의 단면이 연속적으로 주름지게 이어져 곡선으로 이루어진 단면을 갖는 코어를 구비하여 토압에 대해 탄성복원력을 가짐으로써 배수 능력을 향상시킬 수 있도록 한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 코어에 다수의 통수홀을 구비하여 간극수의 전방향 유동이 가능하도록 한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 다수의 코어를 적층시에도 형상의 변형을 최소화하여 배수 능력을 유지할 수 있도록 한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 다수 코어의 단부에 차폐필터를 더 구비하여 탄성배수재 내부로 토사의 유입을 방지할 수 있도록 한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재는, 서로 대향하는 방향으로 개구된 곡면이 교번하여 소정의 폭을 갖도록 주름지게 연결되며, 외부에서 가해진 압력에 대해 탄성복원력을 발생하는 코어와, 상기 코어를 내부에 수용하며 토사에 포함된 간극수를 선택적으로 통과시키는 필터재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 코어는 서로 동일한 방향으로 개구되게 인접한 곡면들 사이의 틈과 대향하는 방향으로 개구된 곡면의 개구부는 연통하는 것을 특징으로 한다.

상기 코어의 일측에는, 필터재를 통과한 간극수의 흐름을 안내하기 위한 통수홀이 다수 구비됨을 특징으로 한다.

상기 코어의 단부 일측에는, 일단이 차폐되어 상기 코어를 내부에 수용함으로써 토사의 유입을 차단하는 차폐필터가 더 구비됨을 특징으로 한다.

상기 필터재의 내부에는 다수의 코어가 적층되며, 상기 적층된 다수 코어의 개구부는 서로 평행한 방향으로 개구됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재는 곡선으로 이루어진 단면을 갖는 코어를 구비하여 토압에 대해 탄성복원력을 갖도록 구성하였다.

따라서 토압에 의한 코어의 협착을 방지할 수 있게 되므로 배수 능력을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에서는 코어에 다수의 통수홀을 구비하여 간극수의 상/하 방향 유동이 가능하며, 다수의 코어를 적층시에도 형상의 변형을 최소할 수 있게 되므로 배수 능력의 저하없이 유지할 수 있는 이점이 있다.

뿐만 아니라, 다수 코어의 단부에 차폐필터를 더 구비하여 탄성배수재 내부로 토사의 유입을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1 은 종래 기술에 의한 탄성배수재의 외관 구성을 보인 사시도.
도 2 는 종래 기술에 의한 판형배수재의 외관 구성을 보인 정면도.
도 3 은 본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재의 외관 구성을 보인 사시도.
도 4 는 본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재의 사용 상태도.
도 5 는 본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재의 사용상태를 나타낸 단면도.
도 6 은 본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재의 다른 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 7 은 본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재의 다른 실시예의 사용상태를 나타낸 단면도.
도 8 은 본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재의 또 다른 실시예의 사용상태를 나타낸 단면도.
도 9 는 본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재의 또 다른 실시예의 구성을 보인 사시도.

이하 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재(이하 '탄성배수재(100)'라 칭함)의 구성을 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 탄성배수재(100)의 외관 구성을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 의한 탄성배수재(100)의 사용 상태도가 도시되어 있다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

먼저 도면과 같이 상기 탄성배수재(100)는 내부에 내장되고 주름진 형상을 갖는 코어(120)와, 상기 코어(120)를 내부에 수용하는 필터재(140)를 포함하여 구성된다.

상기 필터재(140)는 코어(120)와 토사의 접촉을 차단하면서, 간극수만 선택적으로 통과할 수 있도록 구성된 것으로, 상기 코어(120)의 외면을 감싸도록 구성되며 미세한 구멍이 형성됨이 바람직하다.

상기 코어(120)는 다수의 원통이 지그재그(zigzag) 방향으로 서로 이어진 형상을 갖는 것으로, 토압에 의해 외형이 크게 변형되지 않도록 소정의 강도를 갖는 소재로 형성된다.

그리고, 상기 코어(120)에는 통수홀(122)이 천공 형성된다. 상기 통수홀(122)은 필터재(140)를 통과한 간극수가 코어(120)의 내부로 유입될 수 있도록 안내하는 것으로, 다수의 통수홀(122)은 도 3과 같이 다양한 패턴을 갖도록 배치될 수 있다.

상기 코어(120)의 상/하 방향으로는 개구부(124)가 등간격으로 형성된다. 상기 개구부(124)는 상방향으로 개구된 것과 하방향으로 개구된 것이 교번하도록 배치된다.

즉, 상기 코어(120)는 서로 대향하는 방향으로 개구된 곡면이 교번하여 소정의 폭을 갖도록 연결된 형상을 가지며, 인접한 곡면의 외면(개구 반대 방향)은 서로 소정의 거리만큼 이격되어 있다.

따라서, 인접한 곡면이 이격된 틈은 반대면에 형성된 곡면의 내측면과 연통하여 개구부(124)를 형성하게 된다.

이하 상기 탄성배수재(100)의 구성을 첨부된 도 5를 참조하여 상세히 살펴본다.

도 5에는 본 발명에 의한 연약지반 개량용 탄성배수재(100)의 사용상태를 나타낸 단면도가 도시되어 있다.

도면과 같이, 상기 코어(120)의 외측에는 필터재(140)가 구비되고, 상기 코어(120)는 길이 방향으로 일부가 개구된 다수의 원통을 서로 이은 형상을 가진다.

따라서, 상기 코어(120)는 단면을 이루는 선이 모두 곡선이 되며, 이에 따라 토사에 의해 외부로부터 압력이 가해질 때 탄성복원력을 갖게 된다.

즉, 서로 인접한 곡면들은 소정의 거리만큼 이격되어 개구부(124)를 형성하고 있고, 이러한 개구부(124)들은 곡면이 토압에 의해 눌려져 타원형상으로 변형될 때 개구율 감소하게 되어 곡면이 서로 접촉하도록 안내함으로써 코어(120)가 탄성복원력을 가질 수 있도록 돕게 된다.

그리고, 상기 코어(120)는 외면 역시 곡면으로 이루어져 있으므로, 도 5와 같이 필터W(140)와 접촉시에 넓은 접촉면적을 가지면서도 개구부(124)의 개구율은 충분히 확보할 수 있게 되어 간극수의 유입을 용이하게 할 수 있다.

한편 본 발명의 실시예에서 상기 통수홀(122)은 각각의 곡면에 대하여 방사상에 배치되도록 천공 형성하였으며, 이에 따라 서로 대향하는 방향으로 개구된 곡면 내부의 간극수는 통수홀(122)을 통해 좌/우 방향, 전/후 방향 및 상/하 방향으로 유동이 가능하게 된다.

이하 상기 탄성배수재(100)의 다른 실시예의 구성을 첨부된 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6에는 본 발명에 의한 탄성배수재(100)의 다른 실시예의 구성을 보인 사시도가 도시되어 있다.

도면과 같이 상기 탄성배수재(100)의 단부에는 차폐필터(160)가 더 구비될 수 있다.

상기 탄성배수재(100)는 일반적으로 롤러에 감겨진 상태로 보관되다가 필요한 길이만큼 풀어 절단하여 사용하게 되는데, 잘려진 단부는 도 6과 같은 상태가 된다.

따라서, 내부에 위치한 코어(120)의 단부는 필터재(140)에 의해 보호되지 못하고 외부로 노출된 상태를 유지하게 되므로, 토사의 유입이 가능한 상태이며, 결국 간극수의 유입량이 줄어 배출능력이 저하될 수 밖에 없다.

이를 방지하기 위해 상기 차폐필터(160)가 더 구비된다. 상기 차폐필터(160)는 필터재(140)가 개구되어 외부로 노출된 코어(120)의 단부를 내부에 수용하여 토사와의 직접적인 접촉을 방지하기 위한 구성으로, 상기 필터재(140)와 같이 통수 능력을 가지면서 토사의 유입은 차단할 수 있도록 미세한 구멍이 형성됨이 바람직하며, 후단부를 제외한 나머지 방향으로는 모두 차폐된 포켓 형상이 바람직하다.

한편, 상기 코어(120)는 필요에 따라 필터재(140)의 내부에 다수 층이 적층되어 사용될 수 있다.

이하 첨부된 도 7을 참조하여 상기 탄성배수재(100)의 다른 사용예를 살펴본다.

도 7은 본 발명에 의한 탄성배수재(100)의 또 다른 실시예의 사용상태를 나타낸 단면도이다.

도면과 같이, 상기 필터재(140)의 내부에는 2개의 코어(120)가 적층되어 있다.

이때 상기 상측에 위치한 코어(120)의 개구부(124)에는 하측에 위치한 코어(120)의 곡면이 수용됨으로써 층간 미끄러짐이 방지될 수 있고, 간극수의 흐름량을 보다 증대시킬 수 있다.

즉 도 7의 확대도와 같이 상측에 위치한 코어(120)의 통수홀(122)을 통해 개구부(124)로 유입된 간극수는 하측에 위치한 코어(120)의 통수홀(122)을 통해 하측 방향으로 유동이 가능하며, 개구부(124)에 위치한 간극수는 좌/우측 방향으로도 유동이 가능하다.

이와 같이 상기 코어(120)는 곡면으로만 이루어지되 곡면의 이격된 틈이 개구부(124)를 형성하도록 하고, 이러한 개구부(124)는 상/하 방향으로 개구시키되, 서로 다른 직선상에 위치하도록 함으로써 간극수의 유동성은 향상시키면서도, 토압에 의한 굽힘이나 파손을 탄성복원력에 의해 극복하도록 구성되었다.

한편 상기 탄성배수재(100)는 도 8과 같이 적용될 수 있다.

도 8은 본 발명에 의한 탄성배수재(100)의 또 다른 실시예의 사용상태를 나타낸 단면도로서, 한 개의 필터재(140) 내부에 두 개의 코어(120)를 적층하지 않고, 한 개의 필터재(140) 내부에 한 개의 코어(120)가 수용된 탄성부수재(100)를 적층한 것이다.

이때에도 상기 필터재(140)는 간극수의 통과가 가능하고, 각각의 코어(120)에는 통수홀(122)이 구비되어 있으므로, 전/후, 좌/우, 상/하 방향으로 간극수의 흐름이 가능하게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예컨대 도 9는 본 발명에 의한 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재의 또 다른 실시예의 구성을 보인 사시도로서, 전술한 실시예의 코어(120)는 통수홀(122)이 다수 천공되도록 구성하였으나, 도 9와 같이 메쉬(mesh)형태의 소재를 "S" 형태의 단면이 연속적으로 이어지도록 가공하여 형성할 수도 있을 것이다.

이때 통수홀(122)은 메쉬 형태의 소재에 형성된 구멍에 해당된다.

100. 연약지반 개량용 탄성배수재 120. 코어
122. 통수홀 124. 개구부
140. 필터재 160. 차폐필터

Claims (5)

1. 서로 대향하는 방향으로 개구된 곡면이 교번하여 소정의 폭을 갖도록 주름지게 연결되며, 외부에서 가해진 압력에 대해 탄성복원력을 발생하는 코어와,
   상기 코어를 내부에 수용하며 토사에 포함된 간극수를 선택적으로 통과시키는 필터재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 코어는 서로 동일한 방향으로 개구되게 인접한 곡면들 사이의 틈과 대향하는 방향으로 개구된 곡면의 개구부는 연통하는 것을 특징으로 하는 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 코어의 일측에는, 필터재를 통과한 간극수의 흐름을 안내하기 위한 통수홀이 다수 구비됨을 특징으로 하는 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 코어의 단부 일측에는, 일단이 차폐되어 상기 코어를 내부에 수용함으로써 토사의 유입을 차단하는 차폐필터가 더 구비됨을 특징으로 하는 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 필터재의 내부에는 다수의 코어가 적층되며,
   상기 적층된 다수 코어의 개구부는 서로 평행한 방향으로 개구됨을 특징으로 하는 주름형 코어를 가진 연약지반 개량용 탄성배수재.

Images