KR100443640B1 - Vertical drainage system and filter unit for resisting uplift of sub-structure - Google Patents
Vertical drainage system and filter unit for resisting uplift of sub-structure Download PDFInfo
- Publication number
- KR100443640B1 KR100443640B1 KR10-2000-0017231A KR20000017231A KR100443640B1 KR 100443640 B1 KR100443640 B1 KR 100443640B1 KR 20000017231 A KR20000017231 A KR 20000017231A KR 100443640 B1 KR100443640 B1 KR 100443640B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pipe
- buoyancy
- groundwater
- height
- vertical
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/10—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against soil pressure or hydraulic pressure
- E02D31/12—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against soil pressure or hydraulic pressure against upward hydraulic pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2300/00—Materials
- E02D2300/0085—Geotextiles
- E02D2300/0089—Geotextiles non-woven
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
본 발명은 지하건축물 부력방지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an underground building buoyancy prevention system.
일반적으로 건축구조물을 신축하게 되면 건축구조물의 지반에는 건축구조물에 의한 자중(사하중)이 발생하고, 지하수에 의한 부력이 동시에 작용하게 되는 바, 이 경우 건축물 바닥면에 작용하는 자중보다 지하수에 의한 부력(양압력)이 클 경우 건축물은 부상하게 되어 수압상승 및 감소에 따라 건축구조물은 큰 손상을 입게 된다.In general, when a building structure is newly constructed, its own weight (dead load) is generated on the ground of the building structure, and buoyancy due to groundwater acts at the same time. If (positive pressure) is large, the building will be injured and the building structure will be greatly damaged by the increase and decrease of hydraulic pressure.
따라서, 본 발명은 지하수위 변화조건을 충분히 고려하여 지반공학 및 수리공학과 관련한 적용근거를 응용하여 건물내부 바닥면에 간단한 수위(수압)조절용 설비를 설치하여 부력 발생이 예상되는 곳의 지하수위를 임계 지하수위(수압) 이하가 되도록 근본적으로 부력을 억제시키는 원리를 이용한 부력 방지 시스템으로, 평상시의 자연수위 상태에서는 배출이 되지 아니하나 우기시 지하수위의 높이가 본 발명의 배수관의 높이보다 올라가게 되면 자연법칙에 의하여 지하수가 월류하게 되어 자연적으로 배수관을 배출이 되도록 한 시스템이다.Accordingly, the present invention critically applies the groundwater level where buoyancy is expected by installing a simple water level (hydraulic) adjustment facility on the floor of the building by applying the grounds for ground and hydraulic engineering in consideration of the groundwater level change conditions. Buoyancy prevention system using the principle of fundamentally suppressing buoyancy to be below the groundwater level (water pressure), but is not discharged in the normal natural water level, but if the height of the groundwater level during the rainy season is higher than the height of the drain pipe of the present invention Under the natural law, groundwater overflows and drains naturally.
이와 같은 본 발명은 기존의 시공된 구조물이 양압력(부력)의 영향을 받을 때 효과적으로 사용될 수가 있는 것으로 설비가 간단하고 시공이 단순하여 전체적인 공정관리가 수월하다는 장점이 있는 것이다. 또한, 지하수량이 많고 다른 공법의 적용이 어려운 경우에도 손쉽게 적용이 가능한 것이며, 경제성, 시공성, 안정성등을 고려할 때 앵카공법이나 일반배수공법에 비하여 훨씬 우수한 효과를 낼 수 있는 아주 유용한 발명인 것이다.The present invention as described above can be effectively used when the existing structure is affected by the positive pressure (buoyancy) is that the installation is simple and the construction is simple has the advantage that the overall process management is easy. In addition, it is easy to apply even when there is a large amount of groundwater and difficult to apply other methods, it is a very useful invention that can produce a much superior effect compared to the anchor method or general drainage method in consideration of economical efficiency, construction properties, stability.
Description
본 발명은 지하건축물 부력방지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an underground building buoyancy prevention system.
일반적으로 건축구조물을 신축하게 되면 도1에 도시한 바와같이 건축구조물의 지반에는 건축구조물에 의한 자중(사하중)이 발생하고, 지하수에 의한 부력이 동시에 작용하게 되는 바, 이 경우 건축물 바닥면에 작용하는 자중보다 지하수에 의한 부력(양압력)이 클 경우 건축물은 부상하게 되어 수압상승 및 감소에 따라 건축구조물은 큰 손상을 입게 된다.In general, when a building structure is newly constructed, as shown in Fig. 1, the ground of the building structure generates self-weight (dead load) due to the building structure, and buoyancy due to groundwater acts simultaneously, in this case, acting on the floor of the building. If the buoyancy (positive pressure) by groundwater is greater than the weight of the building, the building will be injured and the building structure will be greatly damaged by the increase and decrease of hydraulic pressure.
그런데 아파트와 같은 대규모 건축물의 신축시에는 최근 법적으로 지하주차장이 의무화되었고, 입주자의 차량증가 추세 및 입주자의 녹지공간 확보에 대한 욕구 등으로 인해 아파트 지하주차장이 더욱 낮은 지대에 위치하게 됨으로써 지하수에 의한 부력에 보다 큰 영향을 받게 되는 것이다.However, when constructing a large-scale building such as an apartment, underground parking is mandatory in recent years, and the underground parking lot of an apartment is located in a lower zone due to the trend of increasing occupants and the desire to secure green space. The buoyancy will be more affected.
따라서, 이와 같은 발생부력에 대한 악영향을 근본적으로 없애기 위하여 현재까지는 대체로 구조물을 하부 기반암에 정착시키는 앵커공법(Permanent Anchor)과, 바닥면에서 지속적으로 배수를 실시하여 바닥면에 작용하는 부력 발생을 억제시키는 배수공법(Dewatering)이 사용되어 왔다.Therefore, in order to fundamentally eliminate such adverse effects on the buoyancy buoyant to date, the permanent anchor (Permanent Anchor) to anchor the structure to the lower bedrock generally, and the continuous drainage from the bottom to suppress the buoyancy acting on the floor Dewatering has been used.
그러나, 앵커공법의 경우 암반층까지 천공하고 스트랜드 삽입후 요구되는 하중이상을 인장하여 정착시키는 방법이므로 공사비가 고가이며, 시공기간도 길며,앵커 천공 부분에 방수하자가 많이 발생하게 된다. 또한 긴장된 강선의 부식 및 스트레스 감소에 의한 구조물의 손상이 발생하기 쉽고, 보수가 어려우며, 이를 보완하기 위하여 재인장시스템의 경우도 공사비가 일반의 경우보다 2, 3배 고가인 단점이 있다.However, the anchor method is a method of drilling to the rock layer and tensioning more than the required load after inserting the strands, so the construction cost is expensive, the construction period is long, and a lot of water-resistant defects in the anchor drilling part. In addition, damage to the structure is easy to occur due to the corrosion and stress reduction of the tensioned steel wire, difficult to repair, and to compensate for this, the re-stretching system has a disadvantage that the construction cost is two or three times more expensive than the general case.
또한 배수공법의 경우도 시공이 간단하여 초기 공사비는 저가이지만 집수관을 통하여 유입된 지하수를 영구적으로 펌프에 의하여 배수처리를 행하여야 하므로 계속적으로 유지관리비를 부담해야 하는 단점이 있으며, 또한 지하수위가 강하되기 때문에 주변 지반의 침하를 유발하게 되는 결함이 있는 것이다.In addition, in the case of the drainage method, the construction cost is simple and the initial construction cost is low. However, the groundwater introduced through the water collection pipe must be permanently drained by a pump. Because of falling, there is a defect that causes settlement of the surrounding ground.
일반적인 부력방지 대책은 일상적인 자연수위 상태보다 우기시의 수위 급상승에 따른 영향을 최소화 하기 위한 공법이기 때문에 이에 대한 개선방안이 필요하다. 따라서, 본 발명은 지하수위 변화조건을 충분히 고려하여 지반공학 및 수리공학과 관련한 적용근거를 응용하여 건물내부 바닥면에 간단한 수위(수압)조절용 설비를 설치하여 부력 발생이 예상되는 곳의 지하수위를 임계 지하수위(수압) 이하가 되도록 근본적으로 부력을 억제시키는 원리를 이용한 부력 방지 시스템으로, 평상시의 자연수위 상태에서는 배출이 되지 아니하나 우기시 지하수위가 올라가 본 발명의 배수관의 높이보다 지하수위의 높이가 높아지게 되면 자연법칙에 의하여 자연적으로 지하수가 월류하게 되어 배출이 되도록 한 시스템이다.The general countermeasures against buoyancy are needed to minimize the effects of water level spikes during the rainy season rather than natural natural water level conditions. Accordingly, the present invention critically applies the groundwater level where buoyancy is expected by installing a simple water level (hydraulic) adjustment facility on the floor of the building by applying the grounds for ground and hydraulic engineering in consideration of the groundwater level change conditions. Buoyancy prevention system using the principle of basically suppressing buoyancy to be below the groundwater level (water pressure), which is not discharged in the normal natural water level, but the groundwater level rises during the rainy season, so that the groundwater level is higher than the height of the drain pipe of the present invention. When is increased, the groundwater is naturally overflowed by natural law to discharge.
도1은 지하건축구조물에 작용하는 부력의 개념도.1 is a conceptual diagram of buoyancy acting on the underground building structure.
도2는 본 발명의 연직배수관 설치상태도.Figure 2 is a vertical drain pipe installation state of the present invention.
도3은 연직배수관을 설치함에 있어 설치 높이를 나타낸 상태도.Figure 3 is a state diagram showing the installation height in installing the vertical drainage pipe.
도4는 연직배수관을 설치함에 있어 설치 간격을 나타낸 상태도.Figure 4 is a state diagram showing the installation interval in installing the vertical drainage pipe.
도5는 연직배수관을 설치함에 있어 설치 간격을 나타낸 평면도.5 is a plan view showing the installation interval in installing the vertical drainage pipe.
도6은 본 발명의 요부인 필터관의 단면도.Fig. 6 is a sectional view of a filter tube as a main part of the present invention.
도7은 본 발명의 요부인 필터관의 또다른 실시예 단면도.Figure 7 is a sectional view of another embodiment of a filter tube which is a main part of the present invention.
도면 부호의 설명Explanation of reference numerals
1 : 연직배수관 2 : 필터관1: vertical drainage pipe 2: filter pipe
2' : 구멍 3 : 유입관2 ': hole 3: inlet tube
4 : 배수관 5 : 배관4: drain pipe 5: piping
6 : 상부배관 6' : 구멍6: upper pipe 6 ': hole
7 : 건축구조물 8 : 부직포(필터)7: building structure 8: nonwoven fabric (filter)
9 : 부직포(필터) 11 : 기초 슬라브 바닥9: nonwoven fabric (filter) 11: foundation slab bottom
12 : 흙12: soil
지하건축물의 부력을 방지하기 위한 연직배수관(1)을 설치함에 있어, 건물외측으로부터의 거리()는이며, 연직배수관간의 거리()는로 하여 연직배수관을 설치[(S는 Hw(임계수위의 높이) - H(연직배수관의 높이), K는 슬라브 하부지반의 투수계수(m/sec)이며, F.S(안전율)]하되, 기초 슬라브 바닥(11)에 배수공을 천공하고, 상기 배수공 내측에 유입관(3)을 수직으로 설치하되, 상기 유입관(3) 하단에는 땅(12)속에 수직으로 설치된 필터관(2)이 연결되며, 유입관(3) 상단에는 배관(5)과 상부배관(6)을 연결하되 배관(5)에 설치되는 배수관(4)의 높이는 평상시의 지하수위(GWL)의 높이에 맞추어 연결한 것을 특징으로 하는 지하건축물 부력방지용 연직배수관(1)의 시스템이다.In installing the vertical drainage pipe (1) to prevent buoyancy of underground buildings, the distance from the outside of the building ( ) Is the distance between vertical drains ) (S is the height of Hw (critical water level)-H (height of the vertical water pipe), K is the permeability coefficient (m / sec) of the lower slab ground, FS (safety factor)], but the basic slab Drill the drain hole in the bottom 11, and install the inlet pipe (3) vertically inside the drain hole, the lower end of the inlet pipe (3) is connected to the filter tube (2) vertically installed in the ground (12), The inlet pipe (3) is connected to the upper pipe (5) and the upper pipe (6), the height of the drain pipe (4) installed in the pipe (5) is characterized in that connected to the height of the usual ground water level (GWL) It is a system of vertical drainage pipe (1) for preventing buoyancy of underground buildings.
상기에 있어 땅속에 수직으로 매립되는 필터관(2)은 관체의 외주면에 다수개의 구멍(2')이 천공되어 있으며, 상기 구멍(2')이 천공된 외통체 외주면은 필터 역할을 할 수 있는 부직포(8)(9)를 2중으로 감싸도록 하였다.In the filter tube 2 embedded in the ground vertically in the above, a plurality of holes (2 ') are perforated on the outer peripheral surface of the tube, the outer cylinder outer periphery of the hole (2') is perforated can act as a filter The nonwoven fabric 8 and 9 were wrapped in double.
또한, 연직배수관의 맨위에 설치되는 상부배관(6)의 상단에는 유입지하수량의 증가를 고려하여 수면상부가 대기압층과 접하도록 구멍(6')을 천공토록 하였다.In addition, the upper end of the upper pipe (6) installed on the top of the vertical drainage pipe in consideration of the increase in the inflow underground water so that the upper surface of the water surface 6 'to be in contact with the atmospheric pressure layer.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 연직배수관(1)의 가장 큰 특징은 배수관(4)의 높이가 평상시의 지하수위(GWL) 높이 만큼의 위치에 설정되어 있다는 것이다. 따라서 평상시의 지하수위(GWL) 높이에서는 배수가 이루어지지 않는다는 것이며, 평상시의 지하수위보다 수위가 올라 갔을때에만 배수가 이루어진다는 것이다. 즉, 이를 다시 설명하면 연직배수관에 설치된 배수관의 높이가 평상시 지하수위 높이 만큼의 위치에 설치되어 있기 때문에, 평상시에는 지하수위의 높이가 배수관 높이 이상으로 상승되지 아니하므로 물이 배수되지 아니하나 지하수의 수위가 높아지면 배수관 높이 이상으로 지하수가 상승하게 되어 물이 자연적으로 배수하게 되는 것이다.The biggest feature of the vertical drainage pipe 1 of the present invention is that the height of the drainage pipe 4 is set at a position as high as the normal ground water level (GWL). Therefore, the drainage is not made at the normal groundwater level (GWL), and the drainage is made only when the water level rises above the normal groundwater level. In other words, since the height of the drain pipe installed in the vertical drainage pipe is normally installed at the position of the groundwater level, since the groundwater level does not rise above the drainage pipe height in normal times, water is not drained, but As the water level rises, the groundwater rises above the height of the drain pipe, and the water naturally drains.
한편, 연직배수관의 맨 하부에는 구멍(2')이 천공된 필터관(2)이 땅(12)속으로 수직되게 삽치되어 있어 구멍(2')을 통하여 지하수 물이 유입되는 것이며, 구멍주위에는 부직포(8)(9)가 2중으로 감싸여져 있어 필터 역할을 하게 된다. 이 경우 필터 재료로 사용되는 부직포는 주변의 흙에 의하여 막히지 않아야 되며, 주변의 흙에 비하여 충분한 투수성을 가진 것이면 족하나 부직포의 인장력이 강하고 유연성이 양호한 것을 사용 하여야만 소기의 효과를 얻을 수 있게 된다.On the other hand, at the bottom of the vertical drainage pipe, a filter tube 2 having a hole 2 'is inserted vertically into the ground 12 so that groundwater water flows in through the hole 2'. The nonwoven fabrics 8 and 9 are double wrapped to act as filters. In this case, the nonwoven fabric used as the filter material should not be blocked by the surrounding soil, and if it has sufficient permeability compared to the surrounding soil, it should be sufficient, but only if the nonwoven fabric has a strong tensile strength and good flexibility to achieve the desired effect. .
또한, 부직포를 2중으로 하여 필터관을 감싸는 경우에 있어서도 1겹의 부직포는 관통체 내측에 부착하고 나머지 1겹은 관통체 외측에 감싸도록 하여도 상관없다. 이하 연직배수관이 설치됨에 있어 연직배수관의 높이 및 간격을 결정하는 시스템을 설명하는 바이다.In the case where the nonwoven fabric is doubled to surround the filter tube, one layer of nonwoven fabric may be attached to the inside of the through body, and the other layer may be wrapped around the outside of the through body. Hereinafter will be described a system for determining the height and spacing of the vertical drain pipe in the installation of the vertical drain pipe.
기초슬래브 바닥에 배수공을 천공 또는 매설하고 배수관을 설치하여 구조물의 자중과 지하수위에 의한 부력의 관계로부터 평가된 임계지하수위(부력발생으로 인해 구조물에 영향을 줄 수 있는 지하수위) 이상의 양압력이 작용할 경우 수압의 상승에 의해 배수배관내 수위가 상승되므로 구조물내에 적절하게 설정된 높이에서 월류하는 지하수 침투유량을 지속적으로 배출함에 따라 지하수위(수압)을 유지하여 부력발생을 방지하는 원리로서, 월류하는 지하수 침투유량은 배수배관을 따라 구조물내에 기 설치된 트렌치(Trench)를 통하여 집수정으로 모아지며 이를 펌핑(Pumping) 처리하는 시스템이다.이와 같이 구조물 외부에 분포하는 지하수위(수압)의 작용을 구조물 내부로 배수공을 통하여 허용시킬 경우 배수공과 배수공 사이에 대한 부력의 작용을 고려하고 우물의 원리에 의한 배수공의 설치 수량과 간격이 적절하게 평가되어야 하는 사항이 중요하므로 이에 대하여 서술하면 다음과 같다.일반적으로 지하구조물(7)의 부력발생의 영향요소는 도1에서 보는 바와 같이 건축물의 자중(사하중), 일반적인 평상시의 지하수위, 부력발생 임계상태의 지하수위, 최악상태의 수위상승고를 고려한 수위, 건물하부지반의 현장투수계수(k)의 영향요소로 부터 평가한다. 각각의 영향요소는 다음과 같이 정의한다.① 구조물의 자중(Structural Weight, SW) : 구조물의 단위 사하중으로 평가(t/㎡)② 구조물 하부지반의 투수계수(Permeability coefficient) : 지반조사에 의해서 평가된 하부지반의 투수계수(m/sec)③ 일반적인 평상시의 지하수위(Ground Water Level, GWL) :지반조사로 부터 얻은 지하수위(GL-m)④ 부력발생 임계상태의 지하수위(Critical Ground Water Level, CGWL) : 구조물의 자중과 구조물 바닥면에서의 작용수압이 동일한 상태의 지하수위(GL-m)⑤ 최악의 상태 수위상승을 고려한 수위(Worst High Water Level, WHWL) : 우기 및 재해로부터 예상되는 최악의 수위조건으로 가정(GL±Om)도1의 예외적인 경우로 만약 일반적인 평상시 지하수위(GWL)가 임계상태지하수위 ~ 최악상황지하수위 범위에 위치할 경우에는 연직배수관의 배수배관을 임계상태지하수위 하부로 위치시키고 평상시에도 지속적으로 배수시키는 방법을 적용하여 부력방지 대책을 수립하여야 한다.* 임계지하수위의 평가구조물의 사하중과 지하수위에 의한 부력의 관계로부터 평가되며, 구조물의 사하중과 부력발생량이 같은 지하수위를 임계지하수위로 평가한다. 따라서 지하수위가 상승하여 임계지하수위 이상으로 분포할 경우 부력이 더 커지게 되므로 구조물에 부력발생의 영향이 작용하게 되는 것으로서, 본 연직배수시스템은 이와 같은 임계지하수위이상으로 지하수위가 상승하게 될 경우 지속적으로 침투유량을 배출하여 부력상승을 방지하는 것이다.* 연직배수관의 높이(H) 결정연직배수관의 높이는 구조물 외부의 지하수위에 의한 부력의 영향을 구조물 내부에 허용할 수 있는 한계점으로 평가할 수 있는 사항으로 이의 결정은 도3과 같이 구조물 외부의 지하수위가 임계지하수위보다 낮은 경우는 지하수위 높이까지를 연직배수관 높이로 결정한다.또한 도4와 같이 구조물 외부의 지하수위가 임계지하수위 이상인 경우는 배수관과 배수관 사이의 부력발생을 고려하여 임계지하수위 이상의 압력이 작용하지 않도록 결정한다. 또한 설치되는 연직배수관의 높이가 높을 경우 지하층 천정을 관통해야 하며, 우기시 지하수위 급상승 및 미처 고려하지 못한 사항에 대하여 대비할 수 없으므로 가급적으로 기초바닥 슬래브가 위치하는 층내에 설치하도록 한다.이러한 경우 구조물 외부의 지하수위가 높으므로 평상시에도 지하수가 배수배관을 통해 배출된다.* 연직배수관의 간격(d)결정상기에서와 같이 결정된 도3의 연직배수관의 높이(H)는 Sichardt가 제안한 아래의 정상침투류 우물이론의 영향반경(R)에 영향을 주는 요소로 작용된다,여기서 C : 상수(무차원, 중력우물에서 C=3000)HW: 임계수위높이(m)H : 연직배수관의 높이(m)K : 구조물 하부지반의 투수계수(m/sec)이와 같은 영향반경(R)의 관계식은 연직배수관의 높이(H)가 크게 되면 영향반경(R)이 작아져 연직배수관의 간격이 좁아지게 되며, 연직배수관의 높이가 작아지게 되면 영향반경이 커지게 되므로 연직배수관의 간격을 확대할 수 있는 것이다.한편 구조물 주변의 일반적인 지하수위가 최악상황의 지하수위까지 상승하여도 구조물 내부에 설치된 연직배수관 사이의 슬리브 바닥면에서 최대부력발생에 의한 수위(수압)상승이 임계지하수위보다 크지 않도록 하기 위한 연직배수관 간격의 적용(응용)공식은 다음과 같다.Sichardt의 정상침투류 우물 이론의 영향반경은 경험적인 것으로 실제에 적용함에 있어서는 지반투수계수의 평가가 중요한 요소이다.본 응용공식에서는 안전율 개념을 적용하였으며, 응용공식을 설명하면 다음과 같다.건물 외측으로부터 연직배수관까지의 거리 d1은 상기식과 같이 건물외벽에서의 지하수위가 임계수위이하가 될 수 있는 이격거리를 산정한다.구조물의 부력발생 경향을 살펴보면 대부분 구조물의 외벽에 인접한 첫번째 기둥부에 집중된다. 따라서 본 발명의 연직배수시스템은 대부분 구조물의 외벽으로부터 첫번째 기둥에 연직배수시스템을 설치할 수 있도록 산정되므로 구조물의 기둥에 접하여 시공하여 구조물의 사용성 저하를 방지할 수 있다.한편 계산된 영향반경(R)이 가급적 중복되도록 연직배수관을 배치하여 추가적인 안정성을 확보하는 것이 바람직하다.도4에 나타난 바와 같이 연직배수관간의 간격 d는 영향반경(R)내의 최대수위가 임계지하수위(수압) 이하가 되도록 배치하게 된다. 따라서 d = 2R이 되며, 연직배수시스템의 적용에 있어서는 도5에 나타난 바와 같이 안정적으로 영향반경으로부터 그려지는 영향원을 중복시켜 d2= 2R 이하가 되도록 연직배수관의 간격을 설정한다.여기서 d1:건물 외측으로부터의 거리(m)d2: 연직배수관 사이의 간격(m)HW: 임계수위높이k : 구조물 하부 지반의 투수계수(m/sec)F.S.(안전율) : 현장시험으로 k값이 확인될 경우 →1.0 ~ 2.0일반적인 물성치로부터 k값을 추정할 경우 →3.0 이상상기 공식을 이용하면 일정면적의 구조물에 몇개의 연직배수관이 필용한가 결정할 수 있는 바, 상기에 있어 F.S.는 안전율로서 현장시험으로 k값이 확인될 경우에는 그 계수를 1로 설정하면 되며, 일반적인 물성치로부터 추정치를 사용할 경우에는 그 계수를 3.0 이상으로 하면 안전하다.상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템을 구성하면 연직배수관의 높이와 간격을 결정할 수가 있는 바, 이 경우 연직배수관의 높이를 평상시의 지하수위조건 하부로 할 경우에는 연직배수관의 간격을 넓힐 수는 있으나, 이와 같은 경우 펌프량이 증가하고, 배수관을 높일 경우에는 간격을 조밀하게 하는 상관관계가 있으므로 건축물 바닥 슬라브 상부면으로부터 배수관 상단 높이 조건을 조정하면서 연직배수관의 간격을 검토하여야 할 것이다.Positive pressure above the critical groundwater level (groundwater level that may affect the structure due to buoyancy) is evaluated by drilling or embedding a drainage hole at the bottom of the foundation slab and installing a drainage pipe. In this case, as the water level in the drain pipe rises due to the increase in the water pressure, the groundwater level (water pressure) is maintained by continuously discharging the groundwater infiltration flow that flows at the appropriately set height in the structure. The infiltration flow rate is collected in the sump through the trench installed in the structure along the drainage pipe and is pumped to it.The action of the groundwater level (water pressure) distributed outside the structure into the structure When allowed through the drain hole, the effect of buoyancy between the drain hole and the drain hole is increased. It is important that the installation quantity and spacing of the drainage holes according to the principle of the well be properly evaluated, so that it is described as follows. In general, the influence factors of buoyancy generation of the underground structure 7 are as shown in FIG. From the self-weight of the building (dead load), the normal groundwater level, the groundwater level in the critical state of buoyancy, the water level considering the worst-case elevation elevation, and the influence of the field permeability coefficient (k) of the building subfloor. Each influence factor is defined as follows: ① Structural weight (SW) of the structure: Evaluated by the unit dead weight of the structure (t / ㎡) ② Permeability coefficient of the substructure of the structure: Evaluated by the ground survey Coefficient of permeation of the lower ground (m / sec) ③ Ground level (GWL) in general: Groundwater level (GL-m) obtained from the ground survey ④ Critical ground water level in the critical state of buoyancy , CGWL): Groundwater level (GL-m) with the same self-weight of the structure and the working water pressure on the bottom of the structure.⑤ Worst High Water Level (WHWL): expected from rainy season and disaster The worst case water condition (GL ± Om) is an exception of Fig. 1. If the normal groundwater level (GWL) is located between the critical groundwater level and the worst groundwater level, the drainage pipe of the vertical water pipe is critical. Groundwater level The anti-buoyancy measures should be established by applying the method of locating parts and continuously draining them at normal times. * Evaluated from the dead load of the critical ground water level structure and the buoyancy due to the groundwater level. Evaluate the stomach as critical groundwater level. Therefore, if the groundwater level rises and is distributed above the critical groundwater level, the buoyancy becomes larger. Therefore, the buoyancy is generated on the structure. In the vertical drainage system, the groundwater level will rise above the critical groundwater level. In this case, it is possible to continuously discharge the inflow flow to prevent buoyancy rise. * Determination of height (H) of vertical drainage pipe The height of the vertical drainage pipe can be evaluated as a limit that allows the influence of buoyancy caused by groundwater level outside the structure to be allowed inside the structure. In this case, if the groundwater level outside the structure is lower than the critical groundwater level as shown in Fig. 3, the height of the vertical drainage pipe is determined as the height of the groundwater level.In addition, when the groundwater level outside the structure is above the critical groundwater level as shown in FIG. In consideration of the buoyancy between the drain pipe and the drain pipe, It decides not to. In addition, if the height of the vertical drainage pipe is high, it must penetrate the ceiling of the basement floor.In case of rainy season, it is impossible to prepare for the sudden rise of the groundwater level and the fact that it was not considered. Groundwater is discharged through the drain pipe even in normal ground level because the external groundwater level is high. * Determination of the interval (d) of the vertical drainage pipe The height (H) of the vertical drainage pipe of FIG. 3 determined as above is determined by Sichardt It acts as a factor influencing the radius of influence (R) of the flow well theory. Where C = constant (C = 3000 in the gravitational well) H W : critical water height (m) H: height of vertical drain pipe (m) K: permeability coefficient of the lower ground of the structure (m / sec) The relationship of (R) is that when the height (H) of the vertical drainage pipe becomes large, the radius of influence (R) decreases and the interval of the vertical drainage pipe becomes narrow. When the height of the vertical drainage pipe decreases, the influence radius increases, On the other hand, even if the general groundwater level around the structure rises to the worst-case groundwater level, the rise of the water level (hydraulic pressure) due to the maximum buoyancy occurs at the bottom of the sleeve between the vertical drainage pipes installed inside the structure. The formula of application of vertical drainage pipe spacing not to be greater than the above is as follows. The influence radius of Sichardt's well-permeated well theory is empirical, and the evaluation of the ground permeability coefficient is an important factor in the practical application. In this application formula, the concept of safety factor is applied. The distance d 1 from the vertical drainage pipe to the vertical drainage pipe calculates the separation distance where the groundwater level in the outer wall of the building can be below the critical level as described above. do. Therefore, since the vertical drainage system of the present invention is estimated to install the vertical drainage system on the first column from the outer wall of the structure, the construction can be in contact with the pillar of the structure to prevent the deterioration of the usability of the structure. It is desirable to arrange the vertical drainage pipe so as to overlap as much as possible to secure additional stability. As shown in Fig. 4, the distance d between the vertical drainage pipes is arranged such that the maximum water level in the influence radius R is equal to or less than the critical ground water level (water pressure). Therefore, d = the 2R and, by overlapping a stable is affected circle drawn from the influence radius, as also in the application of the vertical drain system described in the five sets the interval of the vertical drain pipe so that d 2 = 2R or less, where d 1 : Distance from outside of building (m) d 2 : Distance between vertical drainage pipes (m) H W : Critical water level height k: Permeability coefficient of ground under structure (m / sec) FS (Safety factor): K value by field test If it is found → 1.0 ~ 2.0 When estimating k value from general properties → 3.0 or more Using the above formula, it is possible to determine how many vertical drainage pipes are necessary for a certain area of the structure. When the k value is confirmed, the coefficient may be set to 1, and when the estimated value is used from general physical properties, it is safe to set the coefficient to 3.0 or more. If the system is configured, the height and spacing of the vertical drainage pipe can be determined. In this case, if the height of the vertical drainage pipe is below the normal groundwater condition, the spacing of the vertical drainage pipe can be widened. In addition, when the drain pipe is raised, there is a correlation between the spacing of the drain pipe and the vertical drainage pipe should be examined while adjusting the height condition of the top of the drain pipe from the top surface of the building floor slab.
본 발명의 연직배수관은 기초슬라브 바닥에 배수공을 천공하고 일정지하수위를 유지할 수 있는 배수관을 설치하여 월류하는 유입지하수를 집수정으로 모아 펌프에 의해 배수처리하므로 부력을 감소시키는 방법이다.The vertical drainage pipe of the present invention is a method of reducing buoyancy by installing a drainage pipe that drills a drainage hole at the bottom of the foundation slab and maintains a constant groundwater level, and collects the inflowing groundwater flowing into the sump well and drains it by a pump.
그러나, 본 발명의 연직배수관은 상기에서 설명한 바와같이 평상시의 지하수위(GWL)에서는 배수가 이루어지지 아니하는 것이어서 펌프량이 발생하지 아니하여 유지관리비가 발생하지 않는 큰 장점이 있는 것이다.However, the vertical drain pipe of the present invention has a great advantage that the drainage is not made at the normal groundwater level (GWL) as described above, so that the pumping amount does not occur and maintenance costs are not generated.
또한, 우기때처럼 지하수위가 평상시의 지하수위보다 올라가게 되면 지하수위가 배수관의 높이보다 높게되어 자동적으로 지하수가 월류하게 되어 지하수위의 높임을 방지할 수가 있게 되는 것이다.In addition, when the groundwater level rises above the normal groundwater level as in the rainy season, the groundwater level becomes higher than the height of the drainage pipe, so that the groundwater overflows automatically to prevent the groundwater level.
이와 같은 본 발명은 기존의 시공된 구조물이 양압력의 영향을 받을 때 효과적으로 사용될 수가 있는 것으로 설비가 간단하고 시공이 단순하여 전체적인 공정관리가 수월하다는 장점이 있는 것이다. 또한, 지하수량이 많고 다른 공법의 적용이 어려운 경우에도 손쉽게 적용이 가능한 것이며, 경제성, 시공성, 안정성등을 고려할 때 앵카공법이나 일반배수공법에 비하여 훨씬 우수한 효과를 낼수 있는 아주 유용한 발명인 것이다.The present invention as described above can be effectively used when the existing structure is affected by the positive pressure has the advantage that the installation is simple and the construction is simple to facilitate the overall process management. In addition, it is easy to apply even when there is a lot of groundwater and difficult to apply other methods, it is a very useful invention that can produce a much superior effect compared to the anchor method or general drainage method in consideration of economical efficiency, workability, stability.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0017231A KR100443640B1 (en) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | Vertical drainage system and filter unit for resisting uplift of sub-structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0017231A KR100443640B1 (en) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | Vertical drainage system and filter unit for resisting uplift of sub-structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010093911A KR20010093911A (en) | 2001-10-31 |
| KR100443640B1 true KR100443640B1 (en) | 2004-08-09 |
Family
ID=19661178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0017231A KR100443640B1 (en) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | Vertical drainage system and filter unit for resisting uplift of sub-structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100443640B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100719356B1 (en) | 2005-07-04 | 2007-05-18 | 주식회사 도화구조 | Plumbing for Draining Underground Water and Controlled De-watering System with Target Water Level Using the Plumbing |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100392599B1 (en) * | 2001-03-28 | 2003-07-23 | 주식회사 더 디앤에스 | Siphon dewatering system of underground gushing water and the pumping out method using of it |
| CN109750759B (en) * | 2019-03-18 | 2023-12-15 | 中国水利水电第七工程局有限公司 | Waterproof device for monitoring vertical embedded pipe and construction method thereof |
-
2000
- 2000-04-03 KR KR10-2000-0017231A patent/KR100443640B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100719356B1 (en) | 2005-07-04 | 2007-05-18 | 주식회사 도화구조 | Plumbing for Draining Underground Water and Controlled De-watering System with Target Water Level Using the Plumbing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010093911A (en) | 2001-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109236328B (en) | Shallow-buried mountain tunnel reinforcing method suitable for water-rich soft soil layer | |
| CN103046565A (en) | Draining method for ultra-deep batholith deep foundation pit | |
| CN112144584A (en) | Self-flowing drainage pressure-limiting anti-floating structure and construction method | |
| CN216640547U (en) | Drainage decompression anti-floating system suitable for weak permeable soft soil stratum | |
| KR101024787B1 (en) | Tunnel abutment precast block structure and drainage structure of new concept and method constructing abutment used by them | |
| KR100443640B1 (en) | Vertical drainage system and filter unit for resisting uplift of sub-structure | |
| KR100655384B1 (en) | Method of drain construction for basement | |
| KR200195274Y1 (en) | Vertical drainage unit for resisting uplift of sub-structure | |
| KR100590421B1 (en) | Water distribution system for preventing buoyancy in constructin stuctures | |
| KR100481148B1 (en) | Drainage System using Hexa-Tube Connector | |
| KR101103051B1 (en) | Apparatus for draining subsurface water | |
| KR101291098B1 (en) | collecting well connector for eternal drainage construction technique | |
| CN214657275U (en) | Self-flowing drainage pressure-limiting anti-floating structure | |
| KR200446848Y1 (en) | Vertical type basement drainage system | |
| KR20020013168A (en) | A drainage construction method of ground floor | |
| KR100383656B1 (en) | Drainage construction method for concrete bottom of the underground floor | |
| KR200419448Y1 (en) | Over pressure durable basement drainage system | |
| JP3848611B2 (en) | Strengthening method of foundation foundation of structure | |
| KR100945595B1 (en) | Under ground water drainage apparatus | |
| KR100665985B1 (en) | The construction method of basement self drainage | |
| KR100461920B1 (en) | Dewatering Structure and Method Having Active Natural Dewatering Structure to Prevent Accident by Buoyancy | |
| KR100820572B1 (en) | Constructing method of drainage structure by using water way with a gap | |
| KR20000006867A (en) | Active natural dewatering structure and method to prevent accident by buoyancy | |
| KR100965002B1 (en) | under ground water drainage device | |
| CN210421104U (en) | Water collecting device for ultra-deep foundation pit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100615 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |