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강제 배수공법 종류


정의
진공에 의해 물을 강제적으로 모아서 배수하는 공법으로, 종류에는 well point 공법, 진공deep well 공법, 전기침투공법 등이 있다.

 

종류 

Ⅰ. Wall Point 공법

   1) Wall Point 공법 개요

      - 지중에 pipe(집수관)를 1~2m 간격으로 박고, well point를 사용하여 지하수를 진공 pump로 흡입탈수하여
        지하수위를 저하시키는 공법이다.
      - Well point 공법은 강제배수공법의 대표적인 공법이며 siemens well 공법이 개발된 공법으로, 양정깊이가
        7m이상시는 다단식으로 well point를 설치한다.

   2) Wall Point 공법 특징
      - 투수층이 비교적 낮은 사질 silt층까지도 강제배수 가능
     
- Heaving 및 boiling 방지
     
- Dry work 작업가능
     
- 공기단축 및 공비절감
     
- 압밀침하로 인한 주변대지, 도로 균열발생
     
- 지하수위 저하로 주변우물고갈

   3) Wall Point 시공순서
       ① 집수관 설치 Well point와 연결된 흡입관(riser pipe)을 water jet를 이용하여 지중에 관입      
      
② Filter층 형성 관입 후 jet 압력을 높이면 흡상관 주변 미립분이 씻기고 굵은 입자만 남아 filter층 형성, 지
          반에 따라 filter층 형성이 곤란할 때 모래를 투입하여 말뚝형성       ③ Header pipe(가로관)에 연결 집
          관은 스톱 밸브를 거쳐 header pipe에 연결       ④ Pump 설치 header pipe 끝을 well point pump에 연
          결하여 물과 공기를 분리

   4) Wall Point 시공시 유의사항
       ① 지질에 대한 공법의 적정성 여부 검토
      
② Filter 재료는 원지반보다 투수성이 큰 거친 모래 선택
      
③ 양정깊이 7m 이상시 다단식 well point 채용
      
④ 예비 pump 및 예비전원을 설치할 것.
      
⑤ 배수로 인한 주변 피해에 유의할 것.

     




Ⅱ. 진공 Deep Wall 공법(진공흡입공법)

   1) 진공 Deep Wall 공법 개요
      - 우물관 내의 기압을 진공 pump로 강화시켜, 지하수를 빨아모아서 수중 pump로 배수하여 지하수위나 피압
        수두를 저하시키는 공법이다.
      - Deep well 공법과 진공 pump를 합친 강제배수공법으로 배수량이 많을 때 사용한다.

   2) 진공 Deep Wall 공법 특징
       ① 점성토의 지반개량에 많이 사용
      
② 필요 수위저하량과 필요 배수량이 많을 때 사용
      
③ Well point 공법에 비해 설치비 고가
      
④ 투수층이 작은 대수층에 사용

   3) 진공 Deep Wall 공법 시공순서
       ① 소정의 깊이까지 천공
      
② Casing strainer를 삽입
      
③ Strainer와 공벽 사이에 filter 재료를 충진
      
④ 수중 pump 및 진공 pump 설치(진공 베이스로 기밀유지)
      
⑤ 우물 내의 기압을 진공펌프로 강하시켜 지하수를 수중 pump로 배수

   4) 진공 Deep Wall 공법 시공시 유의사항
       ① 우물관 상부 및 우물관 주위 기밀성 유지
      
② Filter 재료는 투수성이 좋은 재료 사용
      
③ Filter 재료 상단은 점토 등으로 sealing하여 기밀성을 유지할 것.

      



Ⅲ. 전기침투공법

   1) 전기침투공법 개요
      - 전기 침투 공법은 실트분이나 점토가 많이 함유된 지반에서는 투수 계수가 작아져서 물의 흐름이 완만하여 
        Well point 공법이나 진공 Deep Well 공법의 효과가 적어지게 되는데 이러한 지반에 적용시켜 집수 효과를
        높이는 공법이다.
      - 강제 배수 공법의 일종으로 대부분의 토질에 있어서 물은 양극에서 음극을 향하여 흐르게 되어 있는데 이러
        한 원리를 이용한 공법이다.

   2) 전기침투공법 적용
       ① 투수성이 매우 작은 점토 지반
       ② Vertical drain 공법(연직 배수 공법)에 밀려서 현재는 거의 사용되지 않음.

   3) 전기침투공법 특징
       ① 점토 지반의 간극수 탈수
       ② 강제 배수와 함께 압밀 촉진
       ③ 점토 지반의 강도 증가

   4) 전기침투공법 시공법
       ① 음극에는 well point를, 양극에는 well point에서 분리하여 설치한 철봉이나 강널 말뚝을 지중에 삽입한다.
       ② 전기를 통과시키면 물은 양극에서 음극으로 흐르게 되며, 이때 well point를 통하여 배수시킨다.


Ⅳ. 깊은우물공법 (deep well method)

투수성 지반 내에 지름 0.3∼1.5m정도의 깊은 우물을 시공하고 여기에 집수된 물을 수중펌프로 배수하여 지하수위를 저하시키는 공법(그림 참조). 유효응력을 증가시켜 지반을 안정시키고 또한 굴착시 육상시공을 가능하게 하며, 굴착저면이 불투수층이고 그 하부에 압력대수층이 있을 경우는 팽상방지를 위하여 감압을 할 경우에도 이용된다. 지하수 양수는 수중펌프가 이용된다.

   1) 정의
       ① 터파기의 장내에 깊은 우물을 파고, casing strainer을 삽입하여 수중 pump로 양수하는 공법이다.
       ② 지하수위를 강하시키는 공법으로, strainer와 우물벽과의 공간에는 filter 재료(자갈 등)를 충진하여
           strainer의 막힘을 방지해야 한다.

    2) 도해
   

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