KR20070014334A - 오염지반의 연직배수정화를 위한 천연배수재와 그 연결구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수평배수재와 수직배수재의 연결장치를 개선하여 좀더 오염물의 배수를 효율적으로 할 수 있는 오염지반의 연직배수정화를 위한 천연배수재와 그 연결구조에 관한 것으로서,
시공 지반의 지반의 상부로 원통형태의 수평배수재가 지면 상단에 설치되며, 상기 수평배수재의 일측에 진공펌프가 연결되게 되며, 하부로는 지중에 다수개 매설되어 대규모의 연약지반의 조기 침하와 강도증진을 위하여 사용되고 있는 연직 천연 배수재를 포함하는 연약지반의 배수장치에 있어서, 상기 수평 배수재는 내부로는 천연섬유를 이용한 천연섬유 코어가 구성되며, 외부로는 천연섬유 필터가 일부분에 한정되어 감싸진 연직 천연 배수재가 구성되며, 상기 연직 천연 배수재는 다수의 개수로 연결되어 형성한 연직 천연 배수재부로 구성되고, 상기 연직 천연 배수재는 수평배수재의 원형 하부에 내입공을 형성하고, 필터가 형성되지 않은 일단의 천연섬유 코어가 내입되어 형성되고, 상기 필터의 끝단과 맞물려 고정되는 고정공이 형성된 슬리브가 수평 배수재를 하부로부터 상부로 일부분 감싸며, 슬리브와 수평 배수재를 고정하기 위한 밴드 클램프가 다수로 감싸 형성되고, 상기 필터가 형성되지 않은 타단의 천연섬유 코어는 시공부의 지반에 타설매입되어 형성된 오염지반의 연직배수정화를 위한 천연배수재와 그 연결구조를 특징으로 한다.
수평배수재, 연직배수재, 천연배수재, 오염지반 정화
Description
도 1은 본 발명의 천연섬유재를 이용한 천연배수재가 장착되어 오염물을 배수하는 상황을 도시한 작업예시도.
도 2는 본 발명의 천연섬유재를 이용한 천연배수의 구조를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 천연섬유재를 이용한 천연배수재의 연결구조를 도시한 측면도.
도 4은 본 발명의 천연섬유재를 이용한 천연배수재의 연결구조를 도시한 A-A선 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 수평배수재 11 : 입구부
20 : 수직배수재 21 : 홈부
30 : 진공배수파이프 31 : 몸체
32 : 배출구 33 : 흡입구
40 : 진공펌프
본 발명은 유기물 또는 중금속으로 오염된 지반의 오염물을 추출하기 위한 오염지반의 연직배수정화를 위한 천연배수재와 그 연결구조에 관한 것으로서, 특히 수평배수재와 수직배수재의 연결장치를 개선하여 기존의 생물학적정화공법, 진공추출공법, 토양세척공법의 효율을 증진시키 오염물을 좀더 효율적으로 배출할 수 있는 천연섬유재를 이용한 천연배수재와 그 연결구조에 관한 것이다.
현재까지 연직배수공법이나 토양세척공법 등은 그동안 지반공학분야와 환경공학분야에서 많이 사용되어 왔다. 그러나 이들 공법을 적절히 조합하여 연직배수정화기법이라는 새로운 기술이 고안되었다. 현재까지 연직배수복원공법은 PVD remediation system, Prefabricated Vertical Well(PVW) 또는 Well Injection Depth Extraction(WIDE)이라는 용어라 사용되어 오고 있지만, 모두 연직배수재를 이용한 오염토양 복원 공법임을 알 수 있다.
그러나 기존의 연직배수정화기법에서 이용하고 있는 플라스틱드레인재(PBD)는 통수능력 저하, 장기 적용성, 배수기능 저하 등의 문제를 가지고 있어 배수재의 성능상 한계를 극복할 수 있는 새로운 형태의 배수재의 개발에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 또한 지반 내에 타입된 PBD재 공법은 영구적인 반부패성 재료로서 지반환경을 오염시키는 문제를 야기시 킬 수 있다.
또한, 토양세척공법 또는 진공압을 이용한 연직배수공법의 경우 진공압의 효율을 증진시키기 위한 Sealing 시 이용되는 기밀시트가 고가이며, 공사 중 잘 찢어 짐으로써 기밀성을 유지하는데 어렵고, 대규모 부지에 적용할 경우 기밀시트를 관통시켜야 하는 연직배수재의 양이 많아지고 이로 인해 많은 천공을 해야 하며, 복잡한 파이프의 연결로 공사에 상당한 어려움이 수반된다. 또한 기밀성이 유지되지 않으면, 진공 펌프의 효율이 많이 떨어지는데, 시공 중이나 시공 종료 후 기밀성을 유지하기가 매우 어렵기 때문에 실제적으로도 효율이 매우 낮다. 이론적으로 기밀시트의 Sealing이 충분히 유지되었을 때, 적용 진공압 대비 약 60~75% 정도의 효율만이 유지된다( Cortlever, 2002). 따라서 이러한 진공압 효율을 향상시킬 수 있으며, 시공이 용이한 공법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
그리고 수직배수재와 수평배수재를 연결하는 파이프가 종래에는 단순한 일자형 파이프로 구성됨으로써 배수효과를 저하시키는 문제를 야기하였다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 부분적으로 필터가 형성된 천연재료의 천연섬유 코어를 수평배수재에 기밀이 유지되도록 슬리브를 이용하여 결합한 오염지반의 연직배수정화를 위한 천연배수재와 그 연결구조를 제공함에 있다.
상기 기술한 목적을 달성하기 위하여, 시공 지반의 상부로 원통형태의 수평배수재가 지면 상단에 설치되며, 상기 수평배수재의 일측에 진공펌프가 연결되게 되며, 하부로는 지중에 다수개 매설되어 대규모의 연약지반의 조기 침하와 강도증진을 위하여 사용되고 있는 연직배수재를 포함하는 연약지반의 배수장치에 있어서,
상기 수평배수재는 내부로는 천연섬유를 이용한 천연섬유 코어가 구성되며, 외부로는 천연섬유 필터가 일부분에 한정되어 감싸진 연직 천연 배수재가 구성되며, 상기 연직 천연 배수재는 다수의 개수로 연결되어 형성한 연직 천연 배수재부로 구성되고,
상기 연직 천연 배수재는 수평배수재의 원형 하부에 내입공을 형성하고, 필터가 형성되지 않은 일단의 천연섬유 코어가 내입되어 형성되고, 상기 필터의 끝단과 맞물려 고정되는 고정공이 형성된 슬리브가 수평배수재를 하부로부터 상부로 일부분 감싸며, 슬리브와 수평배수재를 고정하기 위한 밴드 클램프가 다수로 감싸 형성되고, 상기 필터가 형성되지 않은 타단의 천연섬유 코어는 시공부의 지반에 타설매입되어 형성된 오염지반의 연직배수정화를 위한 천연배수재와 그 연결구조를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성의 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 첨부된 도면을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 천연섬유재를 이용한 천연배수재가 장착되어 오염물을 배수하는 상황을 도시한 작업예시도. 도 2는 본 발명의 천연섬유재를 이용한 천연배수의 구조를 도시한 사시도. 도 3은 본 발명의 천연섬유재를 이용한 천연배수재의 연결구조를 도시한 측면도.도 4은 본 발명의 천연섬유재를 이용한 천연배수재의 연결구조를 도시한 A-A선 단면도이다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 튜브형태의 수평배수제가 지면상단에 설치되 며, 상기 수평배수재의 일측에 진공펌프가 연결되게 되며, 하부로는 지중에 다수개 매설되어 대규모의 연약지반의 조기 침하와 강도증진을 위하여 사용되고 있는 연직천연 배수재를 이용한 연약지반의 배수장치에서 오염지반의 연직배수정화를 위한 천연배수재와 그 연결구조에 관한 것이다.
본 발명은 압밀촉진공법의 하나로 성토하중 대신 진공압이 성토하중의 효과를 대신할 수 있는 공법으로 지반내 연직 천연 배수재를 타입하고 진공을 가하게 되면 전응력이 일정한 상태에서 간극수가 배출되며 유효응력이 증가하게 되고, 이로인해 강도가 증가하게 되며 압밀이 진행되게 되는 원리를 이용한 진공드레인공법에서 사용되는 진공배수파이프를 이용할 경우, 수평배수재와 연직 천연 배수재를 효율적으로 실링해줌으로써 연약지반의 지중에 함유되어 있는 간극수를 최단시간에 지표층으로 유도할 수 있어 시공의 효율성을 극대화할 수 있으며, 배수효과가 탁월하게 되고 또한 작업공정의 단축과 아울러 시공단가도 낮출 수 있어 효과적으로 현장에 적응할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 구체적인 구성은 도 2에서 알 수 있듯이, 시공 지반(1)의 상부로 원통형태의 수평배수재(10)가 지면 상단에 설치되며, 상기 수평배수재(10)의 일측에 진공펌프부(4)가 연결되게 되며, 하부로는 지중에 다수개 매설되어 대규모의 연약지반의 조기 침하와 강도증진을 위하여 사용되고 있는 연직배수재(113)를 포함하는 연약지반의 배수장치(7)로 구성된다.
상기 수평배수재(10)는 내부로는 천연섬유(야자수나 여타의 천연재료를 사용함)를 이용한 천연섬유 코어(111)가 구성되며, 외부로는 천연섬유 필터(112)가 일 부분에 한정되어 감싸진 연직 천연 배수재(113)가 구성되며, 상기 연직 천연 배수재(113)는 다수의 개수로 연결되어 형성한 연직 천연 배수재부(11)가 구성된다.
상기 연직 천연 배수재(113)는 수평배수재(10)의 원형 하부에 내입공(101)을 형성하고, 필터(112)가 형성되지 않은 일단의 천연섬유 코어(111')가 내입되어 형성되고, 상기 필터(112)의 끝단(112')과 맞물려 고정되는 고정공(141)이 형성된 슬리브(14)가 수평배수재(10)를 하부로부터 상부로 일부분 감싸며, 슬리브(14)와 수평배수재(10)를 고정하기 위한 밴드 클램프(15)가 다수로 감싸 형성되고, 상기 필터(112)가 형성되지 않은 타단의 천연섬유 코어(111")는 시공부의 지반(1)에 타설매입되어 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 오염지역(5)와 함수량을 많이 포함한 연질 지반(1)에 대하여 연직 천연 배수재부(11)을 다수로 타설하여 지반(1)로 내입시켜 고정하게 된다.
이때 시공간격은 3ft의 일하의 간격으로 타설하며, 시공속도는 약 10ft/sec로 타격하며 지중의 깊이로는 약 연직 천연배수재를 깊이 23ft까지 타입하는 데는 약 4초가 소요되어 타설된다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 지반(1)의 상측으로는 수평배수재(10)이 설치되며, 상기 수평배수재(10)의 하부에 형성되어진 내입공(101)과 슬리브(14)에 형성되어진 고정공(141)을 통하여 지반(1)에 타설되어진 반대측 필터(112)가 형성되지 않은 천연 코어(111)의 끝단(111')을 삽입하게 된다. 상기와 삽입된 천연 코어 (111)를 감싸며 형성된 필터(112)의 끝단(112')는 내입공(101)의 외면에 닿게 되고 상기 끝단(112')는 슬리브(14)의 고정공(141)과 맞닿아 결합되게 된다.
이때 결합력과 긴밀함을 더욱 향상시키기 위해 수평배수재(10)과 슬리브(14)를 밴드 클램프(15)를 사용하여 결합하게 된다.
상기와 같은 결합설치가 끝나면 지면으로 설치되어진 수평 배수재(10)의 일단에 진공펌프(4')가 연결되어져 구성된 진공배출부(4)가 형성된다. 이때 진공펌프(4')에서 진공력을 가하게 되면 수평 배수재(10)에 결합되어진 연직 천연 배수재부(11)에 의해 배출역활을 하게 된다. 또한 지반(1)내에 포함된 함수와 각종 중금속 또는 오염물질(5)의 원활한 배출을 유도하기 위하여 다수의 연직 천연 배수재부(11)중 시공부의 중간부에 해당하는 연직 천연 배수재부(11)에 세척재나 처리수를 강제 주입하는 주입정의 역활로 사용되며 주입펌프(6)으로 주입하여 오염물질이나 함수가 유동되어 쉽게 연직 천연 배수재(10)을 통하여 배출되도록 하는 것이다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 수평배수재와 연직 천연 배수재를 효율적으로 실링해주므로 연약지반의 지중에 함유되어 있는 간극수를 최단시간에 지표층으로 유도할 수 있어 시공의 효율성을 극대화할 수 있으며, 배수효과가 탁월하게 되고 또한 종래에는 상기 수평배수재와 연직 천연 배수재를 연결할 경우 다수의 연결파이프 및 복잡한 파이프로 구성되어 제작비용 및 설치비용이 증가 할뿐 아니라, 작업공정이 복잡하여 현장의 여건에 맞지 않았으나, 본 발명의 진공배수파이프를 이용시에는 하나의 파이프로 상기 수평배수재와 연직 천연 배수재를 연결하게 되어 작업공정의 단축과 아울러 시공단가도 낮출 수 있어 효과적으로 현장에 적응할 수 있게 된다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시 적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
상기에서와 같이, 본 발명은 진공압이 동수경사를 증가시켜 오염수와 오염물의 이동속도를 증진시킬 수 있는 원리를 이용한 진공드레인공법에서 사용되는 진공배수파이프를 이용할 경우, 수평배수재와 연직 천연배수재를 효율적으로 필터링해줌으로써 오염지반의 지중에 함유되어 있는 오염수 및 오염물을 최단시간에 지표층으로 유도할 수 있어 시공의 효율성을 극대화할 수 있으며, 배수효과가 탁월하게 되고 또한 작업공정의 단축과 아울러 시공단가도 낮출 수 있으며 저투수성지반에 적용할 수 있다. 그리고 천연배수재를 이용하여 토양 가스 추출, 공기 주입, 액체 추출, 및 액체 주입을 실시가 가능하며 천연 재료로 형성되어 인발 할 필요 없이 효과적으로 현장에 적응할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 기존의 진공배수공법의 적용시에 나타나는 멤브레인의 파손에 의한 배수효율의 저감현상을 미연에 방지하고자 멤브레인을 사용하지 않는 효과가 있다
Claims (2)
- 시공 지반에 원통형태의 수평배수재가 지면 상단에 설치되며, 상기 수평배수재의 일측에 진공펌프가 연결되게 되며, 하부로는 지중에 다수개 매설되어 대규모의 연약지반의 조기 침하와 강도증진을 위하여 사용되고 있는 연직배수재를 포함하는 연약지반의 배수장치에 있어서,상기 수평배수재(10)는 내부로는 천연섬유를 이용한 천연섬유 코어(111)가 구성되며, 외부로는 천연섬유 필터(112)가 일부분에 한정되어 감싸진 연직 천연 배수재(113)가 구성되며, 상기 연직 천연 배수재(113)는 다수의 개수로 연결되어 형성한 연직 천연 배수재부(11)로 구성되는 것을 특징으로 하는 오염지반의 연직배수정화를 위한 천연배수재와 그 연결구조.
- 제 1항에 있어서,상기 연직 천연 배수재(113)는 수평배수재(10)의 원형 하부에 내입공(101)을 형성하고, 필터(112)가 형성되지 않은 일단의 천연섬유 코어(111')가 내입되어 형성되고, 상기 필터(112)의 끝단(112')과 맞물려 고정되는 고정공(141)이 형성된 슬리브(14)가 수평배수재(10)를 하부로부터 상부로 일부분 감싸며, 슬리브(14)와 수평배수재(10)를 고정하기 위한 밴드 클램프(15)가 다수로 감싸 형성되고, 상기 필터(112)가 형성되지 않은 타단의 천연섬유 코어(111")는 시공부의 지반(1)에 타설매입되어 형성된 오염지반의 연직배수정화를 위한 천연배수재와 그 연결구조.
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