KR20160149029A - 경사 연결형 교량 배수 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교량의 교면(橋面) 배수 시설에 관한 것으로, 교면에서 유출되는 강우 유출수를 상판(10)의 횡단상 일 측단에 매설된 집수함(30)으로 집수하고, 집수함(30)과 상판(10) 하부에 부설된 종배수관(27)을 연결하는 연결관(21)을 통하여 배출하는 교량용 배수 장치에 있어서, 집수함(30)과 종배수관(27)을 직교 방향이 아닌 경사로 연결하여 연결관(21) 및 종배수관(27)간 합류점에서의 간섭을 방지하되, 경사 연결관(21)과 집수함(30) 하단부를 연결함에 있어서, 호형(弧形)의 삽입식 가변 결합부를 형성함으로써 수밀성을 유지하면서도 연결관(21)의 경사를 자유롭게 조절할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 집수함(30) 하단에 접합된 연결관(21)내 배출수가 종배수관(27)으로 직교 유입되는 과정에서 발생되는 종배수관(27)내 역류 현상 및 이로 인한 종배수관(27)의 통수능(通水能) 저하 문제를 일거에 해소할 수 있으며, 이로써 교량의 교면 배수 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

Description

경사 연결형 교량 배수 장치{DECLINE CONNECTION TYPE DRAIN APPARATUS FOR BRIDGE}
본 발명은 교량의 교면(橋面) 배수 시설에 관한 것으로, 교면에서 유출되는 강우 유출수를 상판(10)의 횡단상 일 측단에 매설된 집수함(30)으로 집수하고, 집수함(30)과 상판(10) 하부에 부설된 종배수관(27)을 연결하는 연결관(21)을 통하여 배출하는 교량용 배수 장치에 있어서, 집수함(30)과 종배수관(27)을 직교 방향이 아닌 경사로 연결하여 연결관(21) 및 종배수관(27)간 합류점에서의 간섭을 방지하되, 경사 연결관(21)과 집수함(30) 하단부를 연결함에 있어서, 호형(弧形)의 삽입식 가변 결합부를 형성함으로써 수밀성을 유지하면서도 연결관(21)의 경사를 자유롭게 조절할 수 있도록 한 것이다.
교면 배수 즉, 교량의 상면을 집수면적으로 하여 발생된 강우 유출에 대한 배수는 통상 도 1에서와 같이, 교량 상판(10)의 횡단상 일 측단부에 매입된 집수함(30)과, 상판(10) 하부에 교량의 종방향으로 부설된 종배수관(27) 및 집수함(30) 하단과 종배수관(27)을 연결하는 연결관(21)으로 구성된 배수 시설에 의하여 수행되며, 관련 종래기술로는 공개특허 제2010-49140호를 들 수 있다.
공개특허 제2010-49140호를 비롯한 종래의 교량 배수 시설은 도 1에서와 같이, 교량 상판(10)의 횡단상 측단부에 집수함(30)을 매설하고, 상판(10) 하부에는 교량의 종방향 즉, 교량의 길이 방향으로 종배수관(27)을 설치하며, 교각에 설치된 수직 관로와 종배수관(27)을 연결하여, 교면 강우 유출수가 집수함(30)으로 유입된 후 연결관(21) 및 종배수관(27)을 경유하여 교각 등에 설치된 수직 관로로 최종 유입된 후 배출되는 구조를 가진다.
집수함(30)은 교량의 평면 선형을 따라 다수가 배치되며 종배수관(27)에는 다수의 집수함(30)이 연결되어, 각각의 집수함(30)에서 배출된 배출수가 종배수관(27)에 합류된 후, 종배수관(27)을 따라 유하(流下)하게 되며, 도 1의 우측 도면에 도시된 바와 같이, 종배수관(27)에는 교각 등의 수직 관로와 접합된 종배수관(27)의 종점측으로 하향의 경사가 형성되어 종배수관(27)내 배출수의 원활한 유하를 도모한다.
전술한 바와 같은 종배수관(27)에 의한 일차 수집 후 배출 구조는 육상 고가 도로 등 교량 하부 지면으로의 낙수(落水)를 차단할 필요가 있는 교량에 있어서 필수적으로 적용되고 있으며, 도 1 우하단의 타원내 확대부에서와 같이, 집수함(30) 하단과 종배수관(27)을 연결하는 연결관(21)은 수직으로 상판(10)을 관통하여 그 하단이 연결관(21)과 접합된다.
따라서, 종래의 교면 배수 시설에서는 연결관(21)과 종배수관(27)간의 접합 연결부가 직교하는 형태로 형성될 수 밖에 없으며, 이로 인하여 종배수관(27)을 따라 유하하는 배출수 본류와 연결관(21)에서 배출되는 배출수가 직각으로 합류될 수 밖에 없다.
이러한 연결관(21)내 배출수와 종배수관(27)내 배출수의 직교 합류는 연결관(21)에서 수직 낙하하는 배출수가 종배수관(27) 내벽(42)과 급격하게 충돌하는 현상을 유발하게 되며, 이는 도 1 우하단의 타원내 확대부에서와 같은 역류 즉, 종배수관(27)의 상류측으로의 역방향 흐름을 유발하여 종배수관(27) 통수능(通水能)의 심각한 잠식을 초래한다.
특히, 이상강우 등에 의하여 설계치에 육박하거나 이를 초과하는 강우강도가 형성되는 경우, 연결관(21)을 통한 급격한 배출 및 합류점 역류가 발생되면서 종배수관(27)내 배출수가 정체되는 현상이 발생되며, 이는 배출수내 고형물 또는 협잡물의 관내 침착을 유발하여, 결국 배수 시설의 기능이 상실되고, 막대한 보수 비용이 소요되는 심각한 문제가 초래된다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 교량의 상판(10) 상면에서 집수된 강수를 배수하는 시설로서, 교량 상판(10)의 횡단상 측단부에는 집수함(30)이 매입되고, 상판(10) 하부에는 교량의 종방향으로 부설된 종배수관(27)이 설치되며, 집수함(30) 하단과 종배수관(27)을 연결하는 연결관(21)이 설치되는 교량 배수 장치에 있어서, 집수함(30)의 하단에는 원호(圓弧) 형태의 중심선을 가지며 만곡된 결합관(25)이 형성되고, 외경이 결합관(25)의 내경과 일치하는 연결관(21)의 상단부가 상기 결합관(25)에 결합되되, 연결관(21) 상단부에는 상기 원호와 중심 및 반경이 일치하는 호형(弧形) 중심선을 가지는 호형부(23)가 형성되어, 연결관(21)의 호형부(23)를 결합관(25)에 삽입 및 인발함에 따라 연결관(21)과 집수함(30)의 연결 각도가 조절되며, 연결관(21)의 하단부는 상판(10) 하부에 경사를 이루며 부설된 종배수관(27)에 연결되되, 연결관(21)에는 종배수관(27)내 배출수 유하(流下) 방향의 경사가 형성되어 연결관(21)내 배출수와 종배수관(27)내 배출수가 경사 합류됨을 특징으로 하는 경사 연결형 교량 배수 장치이다.
또한, 상기 집수함(30)은 평면상 장방형의 함체(函體)로서 상부는 개방되고 결합관(25)이 연결된 하부는 폐합되되, 함체를 이루는 측벽(32)에는 경사가 형성되어 상광하협(上廣下狹)의 구조를 가지며, 집수함(30) 내부에는 상기 측벽(32)과 일치하는 경사가 형성된 외벽(41)이 형성되고 중앙부에는 평면상 장방형의 직립 내벽(42)이 형성되며, 상기 외벽(41)과 내벽(42) 하단은 저판(43)으로 폐합된 포집기(捕執器)(40)가 결합되되, 내벽(42)을 관통하는 다수의 통공(46)이 천공되고 내벽(42) 상단에는 상측으로 돌출된 다수의 첨판(47)이 배열되어, 집수함(30)으로 유입된 배출수가 포집기(40)의 외벽(41)과 내벽(42) 사이에 일시 저류된 후 내벽(42)의 통공(46)을 통과하고 내벽(42) 상단의 다수의 첨판(47) 사이를 통과하여 월류(越流)되면서 배출수내 고형물이 포집됨을 특징으로 하는 경사 연결형 교량 배수 장치이다.
본 발명을 통하여, 집수함(30) 하단에 접합된 연결관(21)내 배출수가 종배수관(27)으로 직교 유입되는 과정에서 발생되는 종배수관(27)내 역류 현상 및 이로 인한 종배수관(27)의 통수능(通水能) 저하 문제를 일거에 해소할 수 있으며, 이로써 교량의 교면 배수 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
특히, 최근 빈발하는 이상강우로 인한 교량 배수 불량 문제를 공사비의 증대 없이도 해결할 수 있어, 교량의 운용 안정성을 제고할 수 있으며, 우천시 통행 안전 역시 확보할 수 있다.
또한, 집수함(30)과 연결관(21)간 접합부의 구조적 안정성 및 수밀성을 최대한 유지하면서도 연결관(21)의 집수함(30) 접합 각도를 자유롭게 조절할 수 있어, 설계 및 시공상 편의성을 확보할 수 있다.
도 1은 종래의 교량 배수시설 구조도
도 2는 본 발명이 적용된 교량 배수시설 구조도
도 3은 본 발명의 요부 발췌 사시도
도 4는 본 발명의 연결관 각도 조절 방식 설명도
도 5는 포집기가 적용된 본 발명의 일 실시예 사시도
도 6은 도 5 실시예의 분해 사시도
도 7은 도 5 실시예의 사용상태 대표 단면도
본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 2는 본 발명이 적용된 교량 배수시설의 기본 구조를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명은 교량의 상판(10) 상면에서 집수된 강수를 배수하는 시설로서, 교량 상판(10)의 횡단상 측단부에는 집수함(30)이 매입되고, 상판(10) 하부에는 교량의 종방향으로 부설된 종배수관(27)이 설치되며, 집수함(30) 하단과 종배수관(27)을 연결하는 연결관(21)이 설치되되, 연결관(21)과 종배수관(27)은 경사를 이루면서 접합된다.
개방된 집수함(30)의 상단에는 그레이팅(39)이 안착되어 강우 유출수내 협잡물을 일차 차단하며, 집수함(30)으로 유입된 강수는 연결관(21)을 경유하여 종배수관(27)으로 유입된다.
연결관(21)과 종배수관(27)은 도 2의 타원내 확대부에서와 같이, 경사를 이루며 연결되는데, 연결관(21)에는 종배수관(27)내 배출수 유하방향으로의 경사가 형성되어, 연결관(21)내 배출수 유선(流線)과 종배수관(27)내 배출수 유선이 상호 예각(銳角)을 이루며 합류된다.
따라서, 종래기술에서는 도 1의 타원내 확대부에서와 같이 연결관(21) 배출수에 의한 종배수관(27)내 역류 현상이 발생되는 반면, 본 발명에서는 도 2의 타원내 확대부에서와 같이 역류 현상 없는 원활한 합류가 가능하게 된다.
이러한, 본 발명에 있어서의 연결관(21) 경사 설치는 도 3에서와 같은 집수함(30) 및 연결관(21)간 접합구조를 통하여 달성되는데, 동 도면 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 집수함(30)의 하단에는 원호(圓弧) 형태의 중심선을 가지며 만곡된 결합관(25)이 형성되고, 외경이 결합관(25)의 내경과 일치하는 연결관(21)의 상단부가 상기 결합관(25)에 결합되되, 연결관(21) 상단부에는 상기 원호와 중심 및 반경이 일치하는 호형(弧形) 중심선을 가지는 호형부(23)가 형성된다.
즉, 도 4에서와 같이, 집수함(30) 하단부에 형성된 결합관(25)과 이에 연결되는 연결관(21) 상단부의 호형부(23)가 동심(同心)으로 삽입되는 구조로 연결되되, 결합관(25) 및 연결관(21)의 호형부(23) 모두 원호를 이루면서 만곡되는 형상을 가지며, 이들 결합관(25) 및 호형부(23) 중심선이 이루는 원호가 상호 일치하는 구조를 가지는 것이다.
또한, 연결관(21)의 하부는 직관으로 구성되되, 연결관(21) 하부 직관부의 중심선이 연결관(21) 상단부의 호형부(23) 중심선에 접선으로 형성되면서, 연결관(21)과 집수함(30)이 경사 연결되는 것이다.
이러한 구조의 본 발명은 도 4에서와 같이, 연결관(21)의 호형부(23)를 결합관(25)에 삽입 및 인발함에 따라 연결관(21)과 집수함(30)의 연결 각도가 조절되며, 이로써 연결관(21)과 종배수관(27)의 접합 각도 또한 조절될 수 있다.
상판(10) 하부에 부설되는 종배수관(27)은 해당 교량의 구조 및 배수 여건 등에 따라 그 경사 등 제원이 변동될 수 밖에 없는 바, 연결관(21)과 종배수관(27)의 접합 경사 역시 획일적으로 적용될 수는 없으며, 따라서 연결관(21)의 각도를 소폭이나마 자유롭게 조절할 수 있다면 설계 및 시공상 큰 이점을 얻을 수 있다.
연결관(21)과 종배수관(27)간의 접합 각도 조절 방식으로는 우선 다양한 만곡도를 가지는 커플링을 사전 제작하여 적용하는 방안과, 연결관(21) 자체를 파형관(波形管) 등 변형 가능한 관체로 제작하는 방안을 고려할 수 있는데, 전자의 경우 임의의 접합 각도에 대응하기 위해서는 커플링의 종류가 무한대로 확대되므로 결국 종배수관(27)을 비롯한 전체 관로의 구조를 치밀하게 사전 설정하여야 하는 바, 설계 및 시공상 애로점이 발생될 수 밖에 없으며, 후자의 경우 파형관의 특성상 관내 평활도 확보가 지난하여 배출수가 정체되고 고형물 등이 침착되는 문제점이 발생될 수 밖에 없다.
특히, 상기와 같은 커플링 또는 파형관 적용시 막대한 추가 공사비가 소요되는 심각한 문제점이 발생된다.
본 발명에서는 집수함(30) 하부 결합관(25)과 연결관(21) 상부 호형부(23)의 원호형 결합을 통하여 매 설치시 별도의 만곡 커플링을 결합하거나, 연결부를 변형 가능한 파형관으로 구성하지 않고도 자유롭게 연결관(21) 접합 각도를 조절할 수 있어, 간편하고 정밀한 시공이 가능함은 물론, 집수함(30) 및 연결관(21) 등의 제작 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 고도의 수밀성 및 구조적 안정성 역시 확보할 수 있다.
이렇듯, 집수함(30)과 경사 연결된 연결관(21)의 하단부는 도 2에서와 같이, 상판(10) 하부에 경사를 이루며 부설된 종배수관(27)에 연결되되, 연결관(21)에는 종배수관(27)내 배출수 유하(流下) 방향의 경사가 형성되어 연결관(21)내 배출수와 종배수관(27)내 배출수가 경사 합류됨으로써, 종래기술에 있어서 빈발하였던 연결관(21) 및 종배수관(27)간 합류점에서의 역류 및 종배수관(27)내 배출수 정체를 방지할 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 7은 포집기(捕執器)(40)가 적용된 본 발명의 일 실시예를 도시한 것으로, 여기서 포집기(40)는 그 사전적 의미에서와 같이, 집수함(30)내로 유입된 강우 유출수내 고형물 및 협잡물을 포집하여, 이들 고형물 및 협잡물의 연결관(21) 및 종배수관(27)내 진입을 차단하는 것이다.
이러한 본 발명의 포집기(40) 내장 집수함(30)은 도 5 및 도 6에서와 같이, 평면상 장방형의 함체(函體)로서 상부는 개방되고 결합관(25)이 연결된 하부는 폐합되되, 함체를 이루는 측벽(32)에는 경사가 형성되어 상광하협(上廣下狹)의 구조를 가지며, 평면상 장방형의 용기(容器)인 포집기(40)는 집수함(30) 하부 형상과 일치하는 형상으로 제작되어, 집수함(30)내 수납된 상태로 사용되며, 포집기(40)내 고형물 및 협잡물이 다량 침적되면 집수함(30) 상단의 그레이팅(39)을 분리한 후 포집기(40)를 탈거하여, 내부에 침적된 고형물 및 협잡물을 제거한 후, 포집기(40)를 집수함(30)에 재결합하여 사용하는 방식으로 배수 시설의 유지관리가 수행된다.
특히, 도 6에서와 같이, 포집기(40)의 내벽(42) 사이에는 손잡이(49)를 설치하여 용이한 포집기(40)의 탈거 및 재결합이 가능하도록 할 수도 있다.
집수함(30) 내부에 결합되는 포집기(40)에는 집수함(30)의 측벽(32)과 일치하는 경사가 형성된 외벽(41)이 형성되고 중앙부에는 평면상 장방형의 직립 내벽(42)이 형성되며, 상기 외벽(41)과 내벽(42) 하단은 저판(43)으로 폐합된다.
또한, 포집기(40)의 내벽(42)을 관통하는 다수의 통공(46)이 천공되고 내벽(42) 상단에는 상측으로 돌출된 다수의 첨판(尖板)(47)이 배열되어, 집수함(30)으로 유입된 배출수가 포집기(40)의 외벽(41)과 내벽(42) 사이에 일시 저류된 후 내벽(42)의 통공(46)을 통과하고 내벽(42) 상단의 다수의 첨판(47) 사이를 통과하여 월류(越流)되면서 배출수내 고형물 등이 포집된다.
도 7에서와 같이, 본 발명의 포집기(40)를 통한 고형물 및 표류 협잡물의 차단은 외벽(41)과 다공성 내벽(42)으로 형성된 포집기(40)의 침전 유도 및 여과 구조와, 첨판(47)에 의한 월류수내 표류물 포착에 의하여 수행된다.
우선, 그레이팅(39)을 통과한 강우 유출수는 집수함(30)의 측벽(32)을 따라 포집기(40)의 외벽(41)과 내벽(42) 사이의 공간으로 유입되면서 일시 정체 내지 와류(渦流)가 형성되며, 이로 인하여 강유 유출수내 고비중 고형물은 저판(43)에 침적되고, 일부 강우 유출수는 통공(46)을 통과하여 포집기(40) 중앙부로 유출된 후 결합관(25)으로 배출된다.
동시에, 저비중 표류 협잡물은 강우 유출수가 내벽(42) 상단을 월류하는 과정에서 첨판(47)에 의하여 포착됨으로써 배출이 차단된다.
내벽(42) 상측으로 돌출된 다수의 첨판(47)은 상기와 같이 표류물을 포착하는 역할 뿐 아니라, 월류선을 확장하여 강우 유출수의 원활한 월류 배출을 유도하는 역할도 겸비한다.
이렇듯 본 발명의 포집기(40)를 통하여 부유 고형물 및 표류 협잡물을 막론한 효과적인 차단이 가능하며, 이로써 집수함(30) 연결 관로의 폐색을 방지하고, 교면 배수 시설의 성능을 제고할 수 있다.
10 : 상판
21 : 연결관
23 : 호형부
25 : 결합관
27 : 종배수관
30 : 집수함
32 : 측벽
39 : 그레이팅
40 : 포집기
41 : 외벽
42 : 내벽
43 : 저판
46 : 통공
47 : 첨판
49 : 손잡이

Claims (2)

  1. 교량의 상판(10) 상면에서 집수된 강수를 배수하는 시설로서, 교량 상판(10)의 횡단상 측단부에는 집수함(30)이 매입되고, 상판(10) 하부에는 교량의 종방향으로 부설된 종배수관(27)이 설치되며, 집수함(30) 하단과 종배수관(27)을 연결하는 연결관(21)이 설치되는 교량 배수 장치에 있어서,
    집수함(30)의 하단에는 원호(圓弧) 형태의 중심선을 가지며 만곡된 결합관(25)이 형성되고, 외경이 결합관(25)의 내경과 일치하는 연결관(21)의 상단부가 상기 결합관(25)에 결합되되, 연결관(21) 상단부에는 상기 원호와 중심 및 반경이 일치하는 호형(弧形) 중심선을 가지는 호형부(23)가 형성되어;
    연결관(21)의 호형부(23)를 결합관(25)에 삽입 및 인발함에 따라 연결관(21)과 집수함(30)의 연결 각도가 조절되며;
    연결관(21)의 하단부는 상판(10) 하부에 경사를 이루며 부설된 종배수관(27)에 연결되되, 연결관(21)에는 종배수관(27)내 배출수 유하(流下) 방향의 경사가 형성되어 연결관(21)내 배출수와 종배수관(27)내 배출수가 경사 합류됨을 특징으로 하는 경사 연결형 교량 배수 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 집수함(30)은 평면상 장방형의 함체(函體)로서 상부는 개방되고 결합관(25)이 연결된 하부는 폐합되되, 함체를 이루는 측벽(32)에는 경사가 형성되어 상광하협(上廣下狹)의 구조를 가지며,
    집수함(30) 내부에는 상기 측벽(32)과 일치하는 경사가 형성된 외벽(41)이 형성되고 중앙부에는 평면상 장방형의 직립 내벽(42)이 형성되며, 상기 외벽(41)과 내벽(42) 하단은 저판(43)으로 폐합된 포집기(捕執器)(40)가 결합되되;
    내벽(42)을 관통하는 다수의 통공(46)이 천공되고 내벽(42) 상단에는 상측으로 돌출된 다수의 첨판(47)이 배열되어, 집수함(30)으로 유입된 배출수가 포집기(40)의 외벽(41)과 내벽(42) 사이에 일시 저류된 후 내벽(42)의 통공(46)을 통과하고 내벽(42) 상단의 다수의 첨판(47) 사이를 통과하여 월류(越流)되면서 배출수내 고형물이 포집됨을 특징으로 하는 경사 연결형 교량 배수 장치.
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CN112900594A (zh) * 2021-01-20 2021-06-04 北京国建建筑装饰工程有限公司 一种与卫生间伸缩缝防水结构连通的地漏泄水装置

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