밀폐식 지하수 관정보호통 {a hermetic protection thbe well}
본 발명은 지하수 관정 및 그 상부를 보호하는 밀폐식 지하수 관정보호통으로써, 보다 상세하게는 관정과 관정보호부를 밴딩으로 밀착시켜 외부 이물질 유입을 차단하면서, 합성수지로 경량화를 시켜 설치 및 유지 관리가 용이한 밀폐식 지하수 관정보호통에 관한 것이다.
현재 시공되는 지하수 상부보호공은 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설하여 설치하는 제자리콘크리트 지하수 상부보호공과 기성 콘크리트 구조물을 설치하는 지하수 상부보호공, 시멘트 블록을 쌓고 미장을 하는 조적식 지하수 상부보호공이 있다. 그러나 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설하는 제자리 콘크리트 지하수 상부보호공의 경우에는 방수성은 우수하나 시공기일이 길고, 시공 상의 어려움이 많고 그에 따라 공사비 또한 증대된다. 그러므로 제자리 콘크리트 지하수 상부보호공은 거의 시공되지 않고 있으며, 상기와 같은 단점을 보완하기 위해 기성 콘크리트 지하수 상부보호공을 공장에서 대량생산하여 그 제품을 설치하는 방법이 있지만 제품의 재료가 일반 콘크리트이므로 제품의 중량이 상당하여 시공시 굴삭기나 지게차를 반드시 이용해야하는 단점이 있으며 제품의 단가나 품질 또한 생산하는 업체들마다 천차만별로 일정한 기준이 없다. 또한, 시멘트 블록을 이용한 조석식 지하수 상부보호공은 재료비는 적게 들지만 조적공이 반드시 필요하며, 시공시 구조물 안팎으로 미장을 해야 하고 미장을 바른 면이 양생이 될 때까지 기다려야 한다. 또한, 모든 지하수상부보호공이 우수차단과 오염물의 유입을 장지하기 위하여 철판 뚜껑을 쓰고 있는데, 뚜껑 가격까지 합하면 그 시공비가 더욱 증대되는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국등록실용신안 제20-0413569호에서는 조립식 구조를 갖는 패널과 상기 패널의 재료로 일반 콘크리트보다 경량인 경량기포콘크리트를 사용함으로써 별도의 장비가 없이 용이하게 시공이 가능하며, 이에 따라 시공시간의 단축과 시공비를 절감할 수 있는 조립식 경량기포콘크리트 지하수 보호구조물을 제안한 바 있다. 하지만 종래에 비해서 가벼워진 것은 사실이나 여전히 무겁다는 문제와 상부보호공과 관정을 연결하기 위해서는 아웃케이싱을 절단하고 거기에 플랜지용접을 해야 하는 번거로운 작업이 여전히 남아 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 밴딩을 이용하여 관정과 관정보호부를 밀착시켜 외부로 부터의 이물질 유입을 차단할 수 있는 밀폐식 지하수 관정보호통을 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 보호통을 합성수지 재질을 이용하여 제작하므로써, 보호통의 설치 및 유지 관리가 용이한 밀폐식 지하수 관정보호통을 제공함에 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 밀폐식 지하수 관정보호통은 취수관, 수중모터펌프, 케이싱, 관정, 취수덮개판, 유량계량기, 토출관, 출수장치, 보호통, 보호통 뚜껑으로 구성되는 밀폐식 지하수 관정보호통에 있어서,상기 보호통의 일측 하부에 형성된 통공을 따라 내측 방향으로 삽입된 상기 관정의 외벽을 감싸고 있으며, 상부가 개방되고 속이 빈 원통형의 관정보호부와, 상기 관정과 관정보호부 사이로 이물질이 유입되지 않도록 밀착시켜주는 밴딩부를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 밴딩부는 탄성을 가지는 판상부재를 원형으로 밴딩하여 구비하는 밴딩바디; 상기 밴딩바디의 일측과 타측에 볼트로 상기 밴딩바디의 직경을 축소시켜 호스를 단속하도록 구비하는 브라켓; 및 상기 브라켓에 형성되는 체결공 중 하나에 끼워져 체결되는 체결구로 구성된다. 그리고 상기 관정보호부 내측면에는 내주면을 따라 형성된 패킹끼움용 홈과 상기 패킹끼움용 홈에 삽입 창작되어 상기 관정과 관정보호부를 밀착시키는 패킹을 더 포함하여 구성된다. 또한, 상기 패킹의 재질은 우레탄 탄성체 혹은 고무인 것을 특징으로 한다. 마지막으로, 상기 보호통 및 보호통 뚜껑의 재질은 합성수지인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 밴딩을 이용하여 관정과 관정보호부를 밀착시켜 외부로 부터의 이물질 유입을 차단할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 보호통을 합성수지 재질을 이용하여 제작하므로써, 보호통의 설치 및 유지 관리가 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 지하수 오염방지시설의 구조도.
도 2는 본 발명의 따른 일실시 예를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에서의 AA 단면도.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 지하수 오염방지시설의 구조도이다. 도 1을 참조하면, 지하수 개발을 위한 표토부 굴착이 완료된 후 오염방지를 위해 외부케이싱을 설치하고 그라우팅을 실시한다. 외부케이싱은 지하수공 주변의 지표 또는 지하로부터의 오염물질 유입을 방지하고 지하수공 내부시설을 보호하기 위해 설치하며, 지표로부터 표토 및 풍화암과 연암 1.0m 구간까지 무공관을 설치한다. 외부케이싱을 설치한 후에는 굴착공과 외부케이싱 사이의 공간에 대하여 그라우팅을 실시한다. 외부케이싱 설치가 완료되면 지표로부터의 오염물질 유입을 방지하기 위하여 굴착공벽과 외부케이싱 사이의 공간에 대하여 그라우팅을 실시한다. 그라우팅 방법은 『지하수 업무수행지침(국토해양부, 2006)』에 제시된 방법을 기준으로 하며 최소 50mm 두께로 치수용 시멘트를 주입하여 밀폐 처리한다. 차수용 시멘트를 주입하기 전에 깨끗한 물을 밑바닥으로부터 역순환 시켜 주변 공간을 청소하여야 하며, 그라우팅 재료는 시멘트와 물을 주재료로 하고 첨가물로 모래, 벤토나이트, 수화석회, 골재 등을 사용한다. 한편, 그라우팅시 주입공간에 공극이 발생하지 않도록 주입펌프를 이용하여 뒷채움 방식으로 주입하며 주입시멘트가 지표로 역류될 때까지 실시한다. 그라우팅 주입이 완료된 후에는 주입된 재료가 완전히 굳을 때까지 기다린 후에 하부 암반 굴착작업을 실시한다. 내부케이싱은 우물자재로 통용되며, 대수층 구간에서 지하수가 흘러들어 올 수 있도록 구멍(홈)이 있는 유공관과 대수층이 아닌 구간에서 물이나 이물질이 케이싱 안으로 유입되지 못하도록 설치하는 무공관으로 구분된다. 수중모터펌프는 원심력을 이용한 원심펌프의 일종으로서 펌프와 모터를 일체형으로 제작하여 물속에 잠긴 상태에서 지하수공 깊은 곳의 물을 끌어올리는 장치이다. 취수관은 수중모터펌프에서 흡인한 지하수를 지상을 올리는 양수설비이다. 유량계는 취수한 지하수 수량을 확인하기 위해 설치하며, 시간계측기등 유량측정이 가능한 장치를 포함한다. 출수장치는 유량계를 지나서 설치하여 수질검사용 시료채취시 사용하며 일반적으로 수도꼭지를 사용한다. 케이싱 덮개는 외부케이싱 상부에 설치하여 상부시설이 공 내로 빠지는 것을 방지하고, 상부오염물질이 지하수공 내로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 밀폐식 상부보호공의 덮개는 수밀성이 양호한 구조로 잠금 기능을 갖춰야 하며, 방충망을 구비한 공기 출입로와 함께 시설물침수에 대비한 차수장치가 설치되어 오염물질 유입을 방지하여야 한다. 이상은 지하수 이용시설의 기본적으로 사용되는 장치에 대한 설명이다. 이하는 상부보호공을 설치하는 지하수오염방지시설의 세부 설치기준이다.(개정 2010.2.16.) 상부보호공은 콘크리트, 합성수지등과 같이 내부식성이 있고 외부 충격에 견딜 수 있는 재료를 사용하여야 하며, 지하수 개발이용시설 내부로 물이 침투할 수 없도록 설치하여야한다. 그리고 상부보호공은 지하수 개발이용시설의 보호 및 원활한 유지관리가 가능한 크기로 하여 지표면 위에 설치하여야 한다. 다만, 지형 여건상 지표면 아래에 설치하여도 지하수의 오염방지에 지장이 없다고 시장군수가 인정하는 경우에는 지표면 아래에 설치할 수 있다. 또한 상부보호공의 덮개는 외부로부터 오염물질지표수 등이 유입되지 아니하여야 하며, 파손을 방지할 수 있는 재질과 구조로 설치하여야 한다. 지표하부보호벽(케이싱)의 상단부는 지표면 위로 30cm 이상 높게 설치하여야 하며, 덮개를 씌워 외부 오염물질이 유입되지 아니하도록 하여야 한다. 그리고 케이싱의 덮개는 부식이 되지 아니하는 재료를 사용하여야 하며, 방충망을 구비한 공기 출입로를 설치하여야 한다. 또한, 케이싱의 하단부는 지표 이하 3m 이상 깊이까지 설치하며, 암반층을 굴착하는 경우에는 암반(연암층)선 아래로 1m 이상 깊게 설치하여야 한다. 케이싱 외부의 그라우팅 두께는 5cm 이상 되어야 하며, 차수용 재료를 사용하되, 케이싱 하부로 누출되지 아니하도록 케이싱의 하단부에서부터 채워 올려야 한다. 마지막으로 지하수 개발이용시설 안에 설치하는 양수시설물은 수질오염의 우려가 없는 재료를 사용하여야 한다. 도 2는 본 발명의 따른 일실시 예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에서의 AA 단면도이다. 도 2 또는 도 3을 참조하면, 본 발명은 취수관(100), 수중모터펌프(200), 케이싱, 관정(300), 취수덮개판(400), 유량계량기(500), 토출관(600), 출수장치(700), 보호통(800), 보호통 뚜껑(810)으로 구성되는 밀폐식 지하수 관정보호통에 있어서, 상기 보호통(800)의 일측 하부에 형성된 통공을 따라 내측 방향으로 삽입된 상기 관정(300)의 외벽을 감싸고 있으며, 상부가 개방되고 속이 빈 원통형의 관정보호부(820)와, 상기 관정(300)과 관정보호부(820) 사이로 이물질이 유입되지 않도록 밀착시켜주는 밴딩부(900)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐식 지하수 관정보호통이다. 종래의 플랜지 방식의 연결과 달리 본 발명은 상기 관정이 상기 보호통(800) 일측하부에 삽입되어 연결된다. 종래의 플랜지 연결방식일 경우 아웃케이싱을 절단하고 플랜지를 용접하여 상부보호공과 연결하지만, 본 발명은 상기 관정보호통(800)에 상기 관정(300)을 삽입하고 상기 관정(300)과 관정보호부(820)를 밴딩(900)으로 밀착시켜주면 연결이 완료된다. 상기 밴딩부(900)의 경우, 탄성을 가지는 판상부재를 원형으로 밴딩하여 구비하는 밴딩바디; 상기 밴딩바디의 일측과 타측에 볼트로 상기 밴딩바디의 직경을 축소시켜 호스를 단속하도록 구비하는 브라켓; 및 상기 브라켓에 형성되는 체결공 중 하나에 끼워져 체결되는 체결구조로 구성된다. 또한, 상기 밴딩부(900)를 이용하여 상기 관정(300)과 관정보호부(820)를 밀착시키는데 있어서, 상기 관정보호부(820) 내측면에는 내주면을 따라 형성된 패킹끼움용 홈(821)과 상기 패킹끼움용 홈에(821) 삽입 장착되어 상기 관정(300)과 관정보호부(820)를 밀착시키는 패킹(822)으로 구성되며, 상기 패킹(822)은 우레탄 탄성체와 고무재질로 구성된다. 이로 인해, 상기 관정(300)과 관정보호부(820)를 좀 더 단단하게 밀착시켜 외부에서부터 유입될 수 있는 이물질을 차단할 수 있게 된다. 그리고 상기 보호통(800) 및 보호통 뚜껑(810)은 합성수지를 재질로 하여 경량화를 시켰다. 종래의 콘크리트 혹은 경량기포콘크리트 보다 훨씬 가벼운 합성수지를 사용하여서 상기 관정보호통(800)을 제작하였다. 상기 관정보호통(800)이 가벼우므로 설치가 용이하며, 상기 관정보호통(800) 상부에는 상기 관정보호통 뚜껑(810)이 형성되어 있어서 상기 관정보호통(800) 내부에 위치해 있는 상기 취수관(100), 수중모터펌프(200), 관정(300), 취수덮개판(400), 유량계량기(500), 토출관(600), 출수장치(700)등을 유지 관리하는데 있어서 용이하다. 또한, 상기 취수관 덮개(400)는 상기 관정(300)과 수밀성있게 결합될 수 있도록 함으로써 지하수 심정을 외부의 오염물질로부터 보호하게 된다. 이러한 효과는 지하수 심정의 상기 관정(300)이 모두 강관 또는 스테인리스강관으로 제작되어 그 강도가 외부로부터의 충격이 충분히 견딜 수 있는 것도 큰 이유 중의 하나이다. 따라서 주변에 홍수 등이 발생되어 지반이 침식되어 함몰되거나 급류를 따라 흘러 내려와 충돌되는 토사나 돌덩어리 등의 충격에 혹시라도 합성수지재질로 제작된 상기 보호통(800)이 부서져 파손된다 할지라도 상기 지하수 심정의 상기 관정(300)과 취수관 덮개(400)는 그 형태를 보존하면서 상기 지하수 심정을 보호할 수 있게 되는 것이다. 이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 - 취수관
200 - 수중모터펌프
300 - 관정
400 - 취수덮개판
500 - 유량계량기
600 - 토출관
700 - 출수장치
800 - 보호통
810 - 보호통 뚜껑
820 - 관정보호부
821 - 패킹끼움용 홈
822 - 패킹
900 - 밴딩 |
