KR20110004168A

KR20110004168A - 터널용 집수장치

Info

Publication number: KR20110004168A
Application number: KR1020090061831A
Authority: KR
Inventors: 유정훈; 신영완
Original assignee: 코오롱건설주식회사
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2011-01-13
Also published as: KR101066648B1

Abstract

본 발명은 터널의 배수시설에 물의 유입이 가능하도록 연결된 집수관, 이 집수관으로 유입되는 물을 저장하는 집수탱크 등으로 이루어지기 때문에, 이전까지는 단순히 방류시켰던 터널의 물을 유용하게 이용할 목적으로 모을 수 있는 터널용 집수장치를 제공한다.

배수, 지하수, 집수, 터널, 피난연락갱, 횡갱

Description

터널용 집수장치{Catchment Apparatus for Tunnel}

본 발명은 터널에서 발생하는 물(지하수 등)을 유용하게 이용할 목적으로 모으는 터널용 집수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 터널에는 배수시설이 시설되는데, 이 터널의 배수시설은 터널에서 발생하는 물을 터널 밖으로 배수하여 터널에 관한 안전을 확보한다. 참고로, 도 1은 일반적인 터널이 도시된 종단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분 확대도로, 이 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 암반면(1)으로부터 숏크리트 층(2)으로 침투하는 물은 방수시트(4)를 타고 터널의 좌우 하부로 흐른 후 측방 배수관(5)과 횡방향 배수관(6)을 차례로 지나 종방향 배수관(7)으로 유입되고, 터널의 내벽(라이닝 콘크리트 층(3))을 타고 흘러내리는 물(타일 세척수 등)은 공동구(8)로 유입된 후 청소수용 배수로를 통하여 정화시설로 유입되며, 터널의 바닥 측으로 상승하는 물은 맹암거(9)로 유입됨으로써 배수된다.

이렇듯 배수시설에 의하여 터널에서 배수되는 물은 그 대부분이 터널 주위의 암반에서 유출되는 지하수이기 때문에, 정화처리가 용이한 데다, 굳이 정화하지 않더라도 여러 용도로 이용할 수 있다.

그러함에도, 이전까지는 터널에서 발생하는 물을 단순히 방류시켰는바, 터널공사로 야기되는 지하수 고갈문제 등 수자원 측면을 고려할 때 심각한 수준의 물의 낭비가 아닐 수 없었다.

본 발명의 목적은 터널에서 배수되는 물(지하수 등)을 따로 모아 둘 수 있는 터널용 집수장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 터널의 배수시설에 이 배수시설의 배관을 따라 배수되는 물의 유입이 가능하도록 연결된 집수관과; 이 집수관을 따라 수송되는 물이 저장되는 집수탱크를 포함하는 터널용 집수장치가 제공된다.

여기에서, 상기 터널은 횡갱에 의하여 서로 연결된 병렬터널이고, 상기 집수탱크는 상기 횡갱의 바닥에 상단이 노출되도록 매설될 수 있다. 또, 상기 집수탱크는 노출된 상단에 점검구가 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터널용 집수장치는 상기 집수관 상에 설치된 침사탱크를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 침사탱크는 상기 집수탱크의 둘레에 이 집수탱크와 일체로 마련되고, 상기 집수탱크는 상기 침사탱크와의 사이에 물 유입구가 마련될 수 있다. 또, 상기 물 유입구에는 필터가 장착될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터널용 집수장치는 상기 집수탱크 내에 저장된 물을 목적하는 곳에 공급하는 물 공급수단을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 터널의 숏크리트 층과 라이닝 콘크리트 층 사이 하측에 위치하여 방수시트를 타고 흐르는 물이 유입되는 측방 배수관과; 이 측방 배수관으로 유입되는 물을 종방향 배수관으로 유도하여 배수시키는 횡방향 배수관 중 적어도 하나에 물의 유입이 가능하도록 연결된 집수관과; 이 집수관을 따라 수송되는 물이 저장되는 집수탱크를 포함하는 터널용 집수장치가 제공될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 집수관에 의하여 터널에서 배수되는 물을 집수탱크에 저장하여 둘 수 있는바, 집수탱크 내의 물을 터널 운용에 이용(예를 들어, 터널 주변의 조경용 초목에 살수하거나 터널을 세척하는 데 이용)할 수도 있고, 터널 인근지역으로 보내 농업용수 등으로 활용하게 할 수도 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명함에 있어서, 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의를 위하여 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자의 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 이러한 용어에 대한 정의는 이 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 집수장치가 적용된 터널을 위에서 본 구성도이고, 도 4는 도 3의 B-B선 단면도이며, 도 5는 도 4의 C 부분 확대도이다.

먼저, 제1실시예가 적용된 터널에 관하여 살펴보면, 도 3, 도 4에 도시된 터널은 단선 또는 복선의 병렬터널(쌍굴터널이라고도 한다)인데, 이 병렬터널은 나란하도록 굴착된 두 터널(10A,10B)(단선의 병렬터널인 경우에는 각각 상행, 하행터널이 된다), 이 두 터널(10A,10B)을 공간적으로 통하도록 연결하는 적어도 하나의 횡 갱(20)을 포함한다. 이 때, 횡갱(20)은 통상적으로 피난연락갱이라 칭하는 것인바, 비상시 피난처로 이용되거나 옆쪽 터널로 이동하기 위한 통로로 이용되고, 복수 개를 구비하는 경우에는 터널(10A,10B)의 길이를 따라 일정한 간격을 두고 배치된다.

각각의 터널(10A,10B)은 발파작업에 의하여 형성된 암반면(11)에 숏크리트라고 불리는 방법으로 타설된 숏크리트 층(12), 거푸집에 의하여 이 숏크리트 층(12)에 타설되고 철근이 배근된 라이닝 콘크리트 층(13), 이 라이닝 콘크리트 층(13)과 숏크리트 층(12) 사이에서 숏크리트 층(12)을 통하여 라이닝 콘크리트 층(13) 측으로 침투하는 물을 해당 터널의 좌우 하측으로 유도하는 방수시트(14)를 포함한다.

도시된 바와 같이, 병렬터널에도 일반적인 터널과 마찬가지로 측방 배수관(15), 횡방향 배수관(16), 종방향 배수관(17), 공동구(18), 맹암거(19)를 포함하는 배수시설이 시설된다. 측방 배수관(15)의 경우에는 숏크리트 층(12)과 라이닝 콘크리트 층(13) 사이의 좌우 하측에 각각 터널(10A,10B)의 길이를 따라 위치하는 유공관으로, 방수시트(14)를 타고 흐르는 물은 이 측방 배수관(15)의 여러 구멍을 통하여 측방 배수관(15)으로 유입된다. 횡방향 배수관(16)의 경우에는 그 양 끝 중 한쪽은 이 측방 배수관(15)에 연결되고 다른 쪽은 종방향 배수관(17)에 연결되어 측방 배수관(15)으로 유입되는 물을 종방향 배수관(17)으로 수송한다. 종방향 배수관(17)은 터널(10A,10B)의 바닥 좌우측 가에 각각 터널(10A,10B)의 길이를 따라 구비되는바, 터널(10A,10B)의 바닥에서 양옆 측으로 흐르는 물이 유입될 수 있는 구조를 가지도록 구성된다. 공동구(18)의 경우에는 터널(10A,10B)의 좌우 측벽 하단 측에 각각 터널(10A,10B)의 길이를 따라 구비되는바, 라이닝 콘크리트 층(13)을 타 고 흘러내리는 물이 유입될 수 있는 구조를 가지도록 구성되고, 유입되는 물이 별도의 정화시설로 수송되도록 청소수용 배수로에 의하여 이 정화시설과 서로 연결된다. 맹암거(19)의 경우에는 골재와 유공관으로 구성되고 터널(10A,10B)의 바닥 밑에 구비되는 것으로, 터널(10A,10B)의 바닥 측으로 상승하는 물은 이 맹암거(19)에 의하여 배수된다.

다음, 제1실시예를 살펴보면, 도 3~도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 터널용 집수장치는 터널(10A,10B)의 배수시설에 이 배수시설의 배관(측방 배수관, 횡방향 배수관, 종방향 배수관, 공동구, 맹암거 등)을 따라 터널(10A,10B)에서 외부로 배수되는 물이 유입되도록 연결된 집수관(50A,50B), 이 집수관(50A,50B)을 따라 수송되는 물을 받아 저장하는 집수탱크(60), 집수관(50A,50B) 상에 설치되어 물에서 모래나 흙과 같은 불순물을 제거하는 침사탱크(70A,70B), 집수탱크(60) 내 저장된 물을 목적하는 곳에 공급하는 물 공급수단(도면부호 92 및 94 참조)을 포함한다.

도면부호 50A의 집수관은 도면부호 10A의 터널에서 배수되는 물을, 도면부호 50B의 집수관은 도면부호 10B의 터널에서 배수되는 물을 집수탱크(60)로 수송한다. 이러한 집수관(50A,50B)은 모두 본관(main pipe) 및 이 본관에서 분기된 두 갈래의 지관(branch pipe)으로 구성된다. 이 때, 분기된 두 지관은 종방향 배수관(17)과 맹암거(유공관)(19)에 각각 연결된다.

집수탱크(60) 및 그 주변 구성이 도 6, 도 7에 도시되어 있다. 집수탱크(60)는 터널(10A,10B)의 어디에 설치하더라도 괜찮은 것이나, 여기에서는 설치 및 차후 의 유지, 관리 면에서 더 유리한 곳인 횡갱(20)에 설치하였다. 구체적으로, 집수탱크(60)는 횡갱(20)의 바닥에 그 상단이 노출되도록 매설된다. 집수탱크(60)의 노출부인 상단에는 유지, 관리 면에서의 편리성을 부여하는 점검구(64)가 마련된다.

도면부호 70A의 침사탱크는 도면부호 10A의 터널에서 배수되는 물을, 도면부호 70B의 침사탱크는 도면부호 10B의 터널에서 배수되는 물을 각각 정화한다. 이러한 침사탱크(70A,70B)는 집수탱크(60)의 둘레 양쪽에 각각 이 집수탱크(60)의 둘레를 둘러싸는 구조를 가지도록 집수탱크(60)와 일체로 마련된다. 이 집수탱크(60)와 침사탱크(70A,70B)의 일체형 구조에 따라, 집수관(50A,50B)은 침사탱크(70A,70B)에 각각 그 본관이 연결되고, 집수탱크(60)는 침사탱크(70A,70B)와의 사이(즉, 둘레의 양쪽)에 각각 물 유입구(62)가 형성된다. 이 물 유입구(62)에는 침사탱크(70A,70B)에서 집수탱크(60)로 유입되는 물속의 이물질을 걸러 내는 필터(80)가 각각 장착된다.

한편, 여기에서는 침사탱크(70A,70B)가 집수탱크(60)의 둘레 양쪽에 각각 마련되는 것으로 설명하였으나, 침사탱크는 하나 또는 둘 이상 구비될 수도 있고, 침사탱크를 하나 구비하는 경우에는 집수탱크(60)의 둘레 전체를 둘러싸는 구조를 가지도록 마련할 수도 있다.

물 공급수단은 집수탱크(60)에 내장된 수중펌프(92), 이 수중펌프(92)로부터의 물을 목적하는 곳으로 수송하는 물 공급라인(94)을 포함한다. 이 때, 물이 공급되는 목적지로는 터널(10A,10B)의 인근지역을 비롯하여 물을 필요로 하는 곳이라면 어디든 될 수 있다.

살펴본 바와 같은 제1실시예에 따르면, 종방향 배수관(17)과 맹암거(19)를 따라 터널(10A,10B)에서 외부로 배수되는 물은 집수관(50A,50B)으로 유입되고 이 집수관(50A,50B)을 따라 흘러 집수탱크(60)에 저장된다. 이 과정에서, 물은 1차로 침사탱크(70A,70B)를, 2차로 필터(80)를 통과하여 정화된다. 수중펌프(92)를 작동시키면, 이 정화된 물은 물 공급라인(94)을 따라 목적하는 곳에 공급되는바, 터널(10A,10B)에서 배수되는 물을 유용하게 이용할 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 터널용 집수장치가 도 8에 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제2실시예는 제1실시예와 비교하여 볼 때 기타 구성 및 작용은 모두 동일한 데 대하여, 집수관(50A',50B')의 두 지관 중 제1실시예에서는 종방향 배수관(17)에 연결되어 있던 것을 측방 배수관(15)과 횡방향 배수관(16) 중 적어도 하나에 연결시킨 점만이 상이하다.

이에 따르면, 제2실시예는 측방 배수관(15) 및 횡방향 배수관(16)과 맹암거(19)를 따라 흐르는 물이 암반면(11)으로부터 유출되고 터널의 바닥 측으로 상승하는 지하수이기 때문에, 이 비교적 깨끗한 지하수만을 집수할 수 있다.

이상, 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

도 1은 일반적인 터널이 도시된 종단면도이다.

도 2는 도 1의 A 부분 확대도이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 집수장치가 적용된 터널을 위에서 본 구성도이다.

도 4는 도 3의 B-B선 단면도이다.

도 5는 도 4의 C 부분 확대도이다.

도 6은 도 4의 D-D선 단면도이다.

도 7은 도 4에 도시된 집수탱크를 확대한 단면도이다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 터널용 집수장치의 요부(제1실시예와 다른 부분)가 도시된 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10A, 10B : 터널 20 : 횡갱(피난연락갱)

15 : 측방 배수관 16 : 횡방향 배수관

17 : 종방향 배수관 18 : 공동구

19 : 맹암거 50A, 50B, 50A', 50B' : 집수관

60 : 집수탱크 62 : 물 유입구

64 : 점검구 70A, 70B : 침사탱크

80 : 필터 92 : 수중펌프

94 : 물 공급라인

Claims

터널의 배수시설에 이 배수시설의 배관을 따라 배수되는 물의 유입이 가능하도록 연결된 집수관과;

상기 집수관을 따라 수송되는 물이 저장되는 집수탱크를 포함하는 터널용 집수장치.
청구항 1에 있어서,

상기 터널은 횡갱에 의하여 서로 연결된 병렬터널이고,

상기 집수탱크는 상기 횡갱의 바닥에 상단이 노출되도록 매설된 터널용 집수장치.
청구항 2에 있어서,

상기 집수탱크는 그 노출된 상단에 점검구가 마련된 터널용 집수장치.
청구항 1에 있어서,

상기 집수관 상에 설치된 침사탱크를 더 포함하는 터널용 집수장치.
청구항 4에 있어서,

상기 침사탱크는 상기 집수탱크의 둘레에 이 집수탱크와 일체로 마련되고,

상기 집수탱크는 상기 침사탱크와의 사이에 물 유입구가 마련된 터널용 집수장치.
청구항 5에 있어서,

상기 물 유입구에는 필터가 장착된 터널용 집수장치.
청구항 1에 있어서,

상기 집수탱크 내 저장된 물을 목적하는 곳에 공급하는 물 공급수단을 더 포함하는 터널용 집수장치.
터널의 숏크리트 층과 라이닝 콘크리트 층 사이 하측에 위치하여 방수시트를 타고 흐르는 물이 유입되는 측방 배수관과, 이 측방 배수관으로 유입되는 물을 종방향 배수관으로 유도하여 배수시키는 횡방향 배수관 중 적어도 하나에 물의 유입이 가능하도록 연결된 집수관과;

상기 집수관을 따라 수송되는 물이 저장되는 집수탱크를 포함하는 터널용 집수장치.