강제 배수공법 종류

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