KR100783747B1 - 터널내의 배수로 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수를 지면으로 배수하여 지하수부족이나 건천현상이 발생되는 것을 방지함과 동시에, 많은 양의 하수를 원활하게 배수할 수 있고, 이물질에 의해 오염이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 터널내의 배수로 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 터널내의 배수로 구조는 적은 양의 비가 내릴 경우, 집수정(20)으로 수집된 배수공(21)을 통해 지면(1)으로 배수되어 건천이 발생되는 것을 방지하고, 비가 많이 내려서 하수가 배수공(21)을 통해 모두 배수되지 못할 경우, 상기 가이드통체(50)가 상승되어 배수구(51)를 개방하여 배수관(30)을 통해 배수하므로써, 많은 양의 하수를 신속히 배수할 수 있으며, 하수가 역류할 경우, 개폐밸브(110)에 의해 가이드통체(50)의 개구부(54)가 폐쇄되어 하수가 역류되는 것을 막을 수 있는 장점이 있다.

Description

터널내의 배수로 구조{Drain pipe}

본 발명은 하수를 지면으로 배수하여 지하수부족이나 건천현상이 발생되는 것을 방지함과 동시에, 많은 양의 하수를 원활하게 배수할 수 있고, 이물질에 의해 오염이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 터널내의 배수로 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 터널의 내부에는 지하수나 우수 등과 같은 하수를 배수할 수 있도록 된 배수로가 설치된다. 상기 배수로는, 도 1에 도시한 바와같이, 지면(1)에 매입설치되어 하수를 수집하는 집수덕트(10)와, 이 집수덕트(10)에 연결되는 집수정(20)과, 이 집수정(20)에 연결된 배수관(30)으로 구성되어, 하수가 상기 집수덕트(10)를 통해 집수정(20)에 모인 후, 배수관(30)을 통해 하천이나 다른 대형 하수관 등으로 배출되도록 구성된다.

한편, 우수나 지하수와 같은 하수는 지면(1)을 통해 지하로 흡수되어, 지하수를 형성하거나, 지하수맥을 따라 흐르다가 지면(1)으로 노출되어 하천의 지류를 형성하게 된다.

그런데, 터널 내부의 경우, 지면(1)이 콘크리트나 아스팔트 등으로 포장되어 하수가 지면(1)으로 흡수되지 못하고, 전술한 배수로를 통해 하천으로 바로 배수되므로, 지하수가 부족하거나, 건기시 하천의 지류가 마르는 건천현상이 발생되는 문제점이 발생하였다.

또한, 이러한 배수로는 터널 내부를 따라 연장되어 도로에 구비되는 다른 배수로와 연결되어, 한꺼번에 많은 비가 내릴 경우, 하수가 터널 내부로 역류하여 터널을 통과하는 차량이 사고를 유발시킬 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건천현상을 방지하면서도, 호우발생시 배수관을 통해 하수를 신속히 배출할 수 있을 뿐 아니라, 하수가 역류되는 것을 방지할 수 있도록 된 건천방지를 위한 터널내의 배수로 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지면(1)에 매입설치되어 하수를 수집하는 집수덕트(10)와, 이 집수덕트(10)에 연결되는 집수정(20)과, 이 집수정(20)에 연결된 배수관(30)을 포함하는 터널내의 배수로 구조에 있어서,

상기 배수관(30)은 그 단부가 집수정(20)의 하측면에 수직방향으로 연결되며, 상기 집수정(20)의 외측에는 잡석과 깬 자갈류인 쇄석을 충진하여 구성된 배수 층(40)이 형성되고, 상기 집수정(20)의 하측 둘레부에는 상기 배수층(40)으로 하수를 배수하는 배수공(21)이 형성되며,

하단이 개방된 통형상으로 구성되고 하단둘레면에는 배수구(51)가 형성되며, 상기 배수관(30)의 상단에 연결되어 집수정(20)의 내부에 설치되는 가이드통체(50)와;

상하단이 개방된 통형상으로 구성되며 상기 가이드통체(50)의 외부에 승강가능하게 결합되어 승강에 따라 상기 배수구(51)를 개폐하는 외통체(60)와;

상기 외통체(60)에 구비된 부력체(70)와;

상기 가이드통체(50)와 외통체(60) 사이에 연결되어 외통체(60)의 하강속도를 제어하는 댐퍼(80)와;

상기 가이드통체(50)의 하단 개구부(54)에 구비되며 상향회동시 개구부(54)를 폐쇄하는 밸브체(111)가 구비된 개폐밸브(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조로 되어있다.

본 발명에 따른 터널내의 배수로 구조은 적은 양의 비가 내릴 경우, 집수정(20)으로 수집된 배수공(21)을 통해 지면(1)으로 배수되어 건천이 발생되는 것을 방지하고, 비가 많이 내려서 하수가 배수공(21)을 통해 모두 배수되지 못할 경우, 상기 가이드통체(50)가 상승되어 배수구(51)를 개방하여 배수관(30)을 통해 배수하므로써, 많은 양의 하수를 신속히 배수할 수 있으며, 하수가 역류할 경우, 개폐밸 브(110)에 의해 가이드통체(50)의 개구부(54)가 폐쇄되어 하수가 역류되는 것을 막을 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2에 의하면 본 발명에 따른 터널내의 배수로 구조는, 지면(1)에 매입설치되어 하수를 수집하는 집수덕트(10)와; 이 집수덕트(10)에 연결되는 집수정(20)과; 이 집수정(20)에 연결된 배수관(30)으로 구성된 것은 종래의 터널내의 배수로 구조과 동일하다.

이때, 상기 배수관(30)은 그 단부가 집수정(20)의 하측면에 수직방향으로 연결되며, 상기 집수정(20)의 외측에는 잡석과 깬 자갈류인 쇄석을 충진하여 구성된 배수층(40)이 형성되고, 상기 집수정(20)의 하측 둘레부에는 상기 배수층(40)으로 하수를 배수하는 배수공(21)이 형성된다.

그리고, 본 발명에 따른 터널내의 배수로 구조에는, 상단은 밀폐되고 하단이 개방된 통형상으로 구성되고 하단둘레면에는 배수구(51)가 형성되며 상기 배수관(30)의 상단에 연결되어 집수정(20)의 내부에 설치되는 가이드통체(50)와; 상기 가이드통체(50)의 외부에 결합되는 외통체(60)와; 상기 외통체(60)에 구비된 부력체(70)와; 상기 가이드통체(50)와 외통체(60) 사이에 연결되어 외통체(60)의 하강속도를 제어하는 댐퍼(80)와, 상기 가이드통체(50)의 하단 개구부(54)에 구비되며 상향회동시 개구부(54)를 폐쇄하는 개폐밸브(90)가 더 구비된다.

상기 가이드통체(50)는 도 3에 도시한 바와 같이, 경질의 합성수지재를 상하로 긴 원통형으로 성형하여 구성된 것으로, 하단의 개구부 둘레에는 하향연장부(53)가 구비되어, 상기 하향연장부(53)를 배수관(30)의 상단에 끼워 연결할 수 있다. 또한, 상기 가이드통체(50)의 상단에는 상기 댐퍼(80)가 연결되는 브라켓(52)이 구비된다.

상기 외통체(60)는 상하단이 개방된 합성수지재의 원통형상으로 구성되며, 가이드통체(50)의 외부에 끼워져 승강되는 것으로, 하강시 상기 배수구(51)를 수밀하게 막는 기능을 한다.

상기 부력체(70)는 밀도가 낮은 스티로폼 등으로 구성되어, 하수의 수면으로 떠오를 수 있도록 된 것으로, 집수정(20) 내부의 수위가 높아지면(1) 하수의 수면위치로 떠오르면서 상기 외통체(60)를 상측으로 끌어올리는 기능을 한다.

상기 댐퍼(80)는 도 4에 도시한 바와 같이, 상하로 길게 배치되는 실린더(81)와, 실린더(81)의 내부에 구비된 피스톤(82)과, 상기 피스톤(82)에 연결되어 실린더(81)의 하단 외부로 연장된 피스톤로드(83)로 구성되어, 상기 피스톤로드(83)를 상하방향으로 밀거나 당겨 신장되거나 축소될 수 있도록 구성된 것으로, 상기 실린더(81)의 상단은 상기 브라켓(52)에 연결되고 피스톤로드(83)의 하단은 상기 외통체(60)의 상단에 연결되어, 외통체(60)의 승강시 신축되면서 외통체(60)의 승강속도를 제어할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 실린더(81)에는 상하면을 관통하는 제1 및 제2 통공(82a,82b)이 형성되고, 지름이 큰 제2 통공(82b)에는 피스톤(82)이 상승될 때 개방되는 체크밸 브(82c)가 구비되어, 피스톤로드(83)와 피스톤(82)이 상승되어 전체길이가 축소될 때는 상기 제1 통공(82a)과 체크밸브(82c)를 통해 유체가 통과하여 신속하게 축소되는 한편, 전체길이가 늘어날 때는 체크밸브(82c)가 닫혀서 제1 통공(82a)만을 통해 유체가 통과하여 길이가 천천히 늘어나도록 구성되어, 외통체(60)가 상승될 때는 빠른 속도로 상승되고, 외통체(60)가 하강될 때는 외통체(60)의 하강이 천천이 이루어지도록 한다.

상기 개폐밸브(110)는 상기 가이드통체(50)의 개구부(54)에 회동가능하게 설치되는 한쌍의 밸브체(111)가 구비된 것으로, 상기 밸브체(111)는 원판을 절반으로 자른 반달형상의 판으로 구성되며, 가이드통체(50)의 개구부(54)를 가로질러 배치된 지지대(55)의 하부에 상하방향으로 회동가능하게 설치되어, 회동상승시 개구부(54)를 막아 폐쇄시킬 수 있도록 구성된다.

설명하지 않은 도면번호 90은 상기 집수덕트(10)의 상면에 결합된 집수커버를 도시한 것이고, 도면번호 100은 상기 집수커버의 사이에 결합되는 스틸그레이팅을 도시한 것으로, 하수는 상기 스틸그레이팅(100)의 통공(101)을 통해 집수덕트(10)로 유입된다.

이와같이 구성된 터널내의 배수로 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 우선, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 외통체(60)가 하강되어 가이드토체(50)의 배수구(51)가 폐쇄된 상태에서, 비가내려서 상기 집수덕트(10)를 통해 집수정(20)에 하수가 모여들면, 상기 집수정(20)으로 수집된 하수는 상기 배수 공(21)을 통해 배수층(40)으로 유입되어 지면(1)으로 흡수된다.

그리고, 하수의 수량이 매우 많아져, 하수가 지면(1)으로 모두 흡수되지 못할 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 집수정(20)으로 수집된 하수의 수위가 상승되며, 하수의 수위상승에 따라 부력체(70)와 외통체(60)가 상승되어 가이드통체(50)의 배수구(51)를 개방하여, 배수구(51)를 통해 배수관(30)으로 하수를 배수한다.

따라서, 많은 비가 내릴 경우, 배수관(30)을 통해 신속히 하수를 배수하므로써, 배수효율을 높일 수 있다.

또한, 상기 외통체(60)에는 외통체(60)의 하강속도를 제어하는 댐퍼(80)가 연결되어, 집수정(20)에 수집된 하수가 요동침에 따라 외통체(60)가 상하로 진동하는 것을 방지하며, 특히, 상기 댐퍼(80)는 외통체(60)가 상승될 때는 감쇄력을 발휘하지 않으므로써, 순간적으로 많은 양의 하수가 집수정(20)에 흘러들어올 때 외통체(60)가 빠른 속도로 상승되어 배수구(51)를 신속히 개방할 수 있다.

이때, 상기 밸브(110)의 밸브체(111)는 하중에 의해 하강되어 가이드통체(50)의 개구부(54)를 개방한 상태를 유지하며, 하수가 역류할 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 하수에 의해 밸브체(111)가 상측으로 밀려 회동되어 개구부(54)를 폐쇄하여, 하수가 역류하는 것을 방지한다.

이와같이 구성된 터널내의 배수로 구조는 하수의 양이 적을 때는 하수를 상기 배수공(21)을 통해 배수하여, 지면(1)으로 흡수되도록 하므로, 지하수부족이나 건천현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 하수의 유량이 많아 집수정(20) 내부의 수위가 상승되면, 배수관(30)으로 연결되는 배수구(51)가 개방되어 하수를 빠른 속도로 배수하므로써, 호우시와 같이, 한꺼번에 많은 양의 하수가 집수정(20)으로 유입되더라도, 하수를 신속하게 배수할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 외통체(60)에는 외통체(60)의 하강속도를 제어하는 댐퍼(80)가 구비되어, 외통체(60)가 신속히 상승되고 천천히 하강되도록 하므로써, 하수가 요동칠 경우에도 외통체(60)가 안정적으로 상승된 상태를 유지하여 배수공(21)이 안정적으로 개방된 상태를 유지하도록 하고, 하수의 양이 증가될 경우 배수구(51)가 신속하게 개방될 수 있도록 된 장점이 있다.

또한, 상기 가이드통체(50)에 개폐밸브(110)가 구비되어, 하수가 터널 내부로 역류하는 것을 방지하므로써, 역류된 하수에 의해 사고가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 터널내의 배수로 구조를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 터널내의 배수로 구조를 도시한 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 터널내의 배수로 구조의 가이드통체 및 외토체를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 터널내의 배수로 구조의 댐퍼를 도시한 측단면도,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 매설하수관의 작동상태를 도시한 참고도이다.

Claims (1)

1. 지면(1)에 매입설치되어 하수를 수집하는 집수덕트(10)와, 이 집수덕트(10)에 연결되는 집수정(20)과, 이 집수정(20)에 연결된 배수관(30)을 포함하는 터널내의 배수로 구조에 있어서,

   상기 배수관(30)은 그 단부가 집수정(20)의 하측면에 수직방향으로 연결되며, 상기 집수정(20)의 외측에는 잡석과 깬 자갈류인 쇄석을 충진하여 구성된 배수층(40)이 형성되고, 상기 집수정(20)의 하측 둘레부에는 상기 배수층(40)으로 하수를 배수하는 배수공(21)이 형성되며,

   하단이 개방된 통형상으로 구성되고 하단둘레면에는 배수구(51)가 형성되며, 상기 배수관(30)의 상단에 연결되어 집수정(20)의 내부에 설치되는 가이드통체(50)와;

   상하단이 개방된 통형상으로 구성되며 상기 가이드통체(50)의 외부에 승강가능하게 결합되어 승강에 따라 상기 배수구(51)를 개폐하는 외통체(60)와;

   상기 외통체(60)에 구비된 부력체(70)와;

   상기 가이드통체(50)와 외통체(60) 사이에 연결되어 외통체(60)의 하강속도를 제어하는 댐퍼(80)와;

   상기 가이드통체(50)의 하단 개구부(54)에 구비되며 상향회동시 개구부(54)를 폐쇄하는 밸브체(111)가 구비된 개폐밸브(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널내의 배수로 구조.

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