KR100349863B1 - 호안용 블록 및 그를 이용한 자연형 호안시공법 - Google Patents

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Abstract

본발명은 하천의 제방 또는 하안을 유수에 의한 파괴와 침식으로부터 직접 보호하기 위한 호안공사에 관한 것으로, 특히 대하천의 저수부 호안을 구축함에 있어서 중력식 콘크리트블록에 의한 구조적인 안정성을 확보하면서도 식생기반을 조성하여 주기 위하여, 하천 제방의 사면 위에 매트를 포설하고, 그 위에 T자형블록과 십자형블록들을 설치하여 방틀형 구조물을 구축한 다음, 그 방틀형 구조물의 셀공간부들 내부에 상기 다공판블록을 설치하고 몰탈로써 콘크리트 구조물을 전체적으로 일체화시킨 후, 토사를 채워 넣고 다지는 작업을 통하여 이루어지는 것을 기술 구성상의 특징으로 하여서, 블록의 제작이 용이하며 양산이 가능하여 블록을 저렴한 비용으로 공급할 수 있게 됨으로써 경제적인 비용으로 호안의 구축이 가능하고, 하천에서 요구되는 중력식 호안을 충족시키면서 구조물 전체를 유기적으로 연결하여 일체화시킴으로써 호안의 구조적인 안정성을 확보하고, 식물이 정착할 자리가 넓게 확보되고 식물의 정착 및 생육에 유리한 기반을 조성하여 줌으로써 생태적인 안정을 도모시켜 환경친화적인 호안을 구현하는 것이다.

Description

호안용 블록 및 그를 이용한 자연형 호안시공법{Revetment Block and Construction Method of Revetment for using thereof}
본발명은 하천의 제방 또는 하안을 유수에 의한 파괴와 침식으로부터 직접 보호하기 위한 호안공사에 관한 것으로, 특히 대하천의 저수부 호안을 구축함에 있어서 중력식 콘크리트블록에 의한 구조적인 안정성을 확보하면서도 식생기반을 조성하여 주기 위한 호안용 블록 및 그를 이용한 자연형 호안시공법에 관한 것이다.
근래에 들어서 하천유역의 토지이용이 증대되고 도시화가 진행되면서 하천환경이 현저하게 변화하고 있다.
우리나라의 경우, 지금까지의 하천 정비방식은 치수를 최우선으로 중요시하였기 때문에 구조적 안정성이 높은 콘크리트블록을 이용한 호안 구조물이 주류를 이루고 있다.
이러한 콘크리트블록에 의한 콘크리트 호안 구조물은 구조적인 안정성을 확보하여 치수목적을 달성하고는 있으나, 주변의 자연경관과 어울리지 않는 딱딱한 외관을 제공하여 도회경관을 크게 해치고 있다.
뿐만 아니라, 콘크리트블록에 의한 하천의 호안은 하천의 자연생태 기반을 앗아감으로써, 동식물·조류 및 어류 등이 서식할 수 없게 되며, 하천의 자정능력을 상실시켜 수질오염을 초래하는 등 하천이 갖는 고유한 환경기능을 저하시키는 결과를 낳았다.
최근에 이르러 상기한 바와 같은 하천의 환경문제를 심각하게 인식하고, 환경친화적인 도회경관에 대한 사람들의 욕구가 높아지면서, 생태적으로 훼손된 하천환경을 재생, 복구하고자 하는 시도가 활발히 이루어지고 있다.
이들의 방책은 우선적으로 하천에 식생을 도입하여 자연생태기반을 조성시키는데 주안점을 두고 있다.
하천에 식생을 도입하기 위한 방책 중 일부에서는 식생네트를 도입하여 녹화를 시도하고 있으며, 또 한편으로는 다공질 콘크리트블록을 개발하여 그 블록의 공극에 양분과 함께 식물종자를 충진하여 사면녹화를 시도하고 있다.
그러나, 식생네트 또는 저중량의 다공질 콘크리트블록을 이용하여 호안을 구축할 경우에는 구조적인 안정성을 확보하기에는 무리가 있어 적용범위가 제방사면 상단부 등으로 극히 제한적일 뿐만 아니라, 강우량이 집중될 경우 유수에 의해 유실될 위험성이 상존하며, 시공후 지속적으로 보수해 주어야 하는 등 유지관리적인 측면에서 여러 문제점이 있었다.
더욱이, 다공질 콘크리트블록의 경우 우리나라의 기후특성상 여름에 고온이 계속되거나 건조기가 길어서 식물의 뿌리가 공극을 관통하여 사면의 토양에 정착되기에는 매우 어려운 실정이다. 국내에서는 이러한 다공질 콘크리트블록을 이용한수행사례들에서 대부분이 실패한 결과로 나타났다.
따라서 최근까지는 하천의 저수부, 특히 수류가 강한 대하천 저수부의 경우에는 고중량 콘크리트 구조체로 제작된 중력식 장대블록으로 호안을 구축할 수밖에 없는 실정이었으며, 이러한 장대블록에 의해 구축된 호안은 앞서 설명한 바와 같이 도회경관을 해치고, 하천생태계를 파괴시키는 주요원인이 되었다.
한편, 상기한 문제점을 해결하여 하천 저수부 호안에 식생을 도입하고자, 최근에 도1a 및 도1b의 도시와 같은 상자형블록이 안출된 바 있다.
이 상자형블록은 고중량 콘크리트체로서, 바닥판(1) 및 측벽(2)에 의해 구획되는 토사채움부(3)를 가지며, 그 바닥판(1)에는 대구경의 구멍(4)이 형성되는 한편, 전면벽의 중앙부와 후면벽의 모서리부에는 연결고리(5)들이 형성되어 있는 기술구성을 특징으로 하고 있다.
이와 같은 상자형블록은 저수부의 호안구축시, 블록들을 엇갈리게 설치하고, 인접하는 블록들의 중첩된 연결고리(5)들을 볼트(6)로 체결하여서 일체화를 꾀하며, 상기 토사채움부(3)에 토사를 채워 넣어서 그 채움토사 부분에 식생을 유도하고 있다.
상기한 바와 같이 상자형블록에 의해 구축되는 호안은 그 상자형블록을 고중량 콘크리트체로 제작하여 종래 중력식 장대블록과 같은 구조적 안정성을 기대하고, 그 토사채움 부분에 식생이 도입되는 것을 기대하고 있다.
그러나, 상기한 상자형블록은 그 구조가 특별함으로 인하여 일률적인 폼에의해 블록을 찍어낼 수가 없기 때문에 제작상 거푸집의 설치 및 탈형이 까다로운 공정이 포함되어서 양산할 수 없는 문제점이 있으며, 이는 블록의 가격상승으로 이어져 경제성이 떨어지는 중요한 결점을 가진다.
그리고, 상기한 상자형블록에 의해 구축된 호안은 이웃하는 블록들끼리 연결고리를 통하여 연결되고는 있으나, 그 연결고리부분의 점결합에 의해서는 체결력이 부족하고, 시공후 시간이 경과함에 따라 철제로 된 고리의 부식으로 인하여 체결력이 상실되고, 특히 홍수시 구조적인 안정성을 보장하지 못하였다.
또한, 블록의 바닥판에 식생을 위한 대구경의 구멍을 형성하면서 중력식 블록에서 요구되는 소정의 중량을 유지하기 위해 바닥판부의 두께를 두껍게 형성하고 상대적으로 흙채움 공간부의 깊이를 얕게 형성하였기 때문에 시공후 강우에 의해 채움토사가 쉽게 유실되는 결함을 수반하고 있다.
또, 인접하는 상자형블록의 측벽들이 맞붙는 구조형식을 취하고 있기 때문에 상대적으로 토사채움부의 평면적 감소를 유발시켜 식물이 정착할 수 있는 자리가 협소할 뿐만 아니라, 식생이 대구경 구멍들의 주변에 한해 이루어져서 식생도입율에 있어서 그다지 만족할 만한 성과를 거두지 못하는 등 여러 문제점을 나타내었다.
따라서, 이러한 상자형블록에 의한 저수부 호안도 구조적인 안정성을 확보하여 주면서 자연생태계를 안정시켜 주는데 충분한 기능을 제공해 주지 못하고 있는 실정이다.
이에 따라, 본발명은 하천의 호안, 특히 대하천의 호안을 구축하는데 있어 상기한 종래기술이 가지는 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것이다.
따라서, 본발명의 목적은 경제적인 비용으로 호안의 구축을 가능케 하고, 대하천의 호안 안정에 필요한 호안의 구조적인 강성이 유지되면서 식물이 정착할 자리가 넓게 확보되며, 식물이 고르게 분포되고 정착 및 생육에 유리한 기반을 조성할 수 있는 호안용 블록을 제공하는데 있다.
본발명의 다른 목적은 본발명에 의한 블록들을 이용하여 호안 구조물 전체를 유기적으로 연결하여 일체화시킴으로써, 구조적인 안정성을 더욱 높이는 동시에, 식생에 유리한 기반을 조성하여 줌으로써 생태적인 안정을 도모시켜 환경친화적인 토목구조물을 구현하여 주기 위한 자연형 호안시공법을 제공하는데 있다.
도1a는 종래 호안용 상자형블록의 시공예를 보여주는 평면도
도1b는 종래 호안용 상자형블록의 시공예를 보여주는 측단면도
도2는 본발명에 의한 호안의 시공예를 보여주는 측면도
도3은 본발명에 의한 호안의 시공예를 보여주는 사시도
도4는 본발명에 의한 호안의 시공예를 보여주는 평면도
도5는 도2의 "A"부 상세단면도
도6은 본발명의 다른 식재방법을 나타낸 단면도
도7은 본발명에 의한 호안시공 순서도
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1:바닥판 2:측벽 3:토사채움부
4:구멍 5:연결고리 6:볼트
10:T자형블록 11:셀공간부 20:십자형블록
21:결합돌기 22:결합홈 30:다공판블록
31:구멍 41:매트 42:시멘트모르타르
43:토사 44:덮개포 B1,B2:상,하소단
상기 목적을 달성하기 위한 본발명의 호안용 블록은 중력식 호안에서 요구되는 고중량 콘크리트체로 성형되며 그 단위체들 끼리의 조합에 의해 방틀형 구조물을 이루는 T자형블록 및 십자형블록과, 상기 방틀형 구조물이 형성하고 있는 셀공간부의 내측 하부에 설치되는 다공판블록으로 구성되는 것을 기술구성상의 기본적인 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본발명의 자연형 호안시공법은 하천의 제방 사면 위에 매트를 깔고, 그 위에 상기 T자형블록과 십자형블록들을 조합하여 방틀형 구조물을 구축한 다음, 그 방틀형 구조물의 셀공간부들 내부에 상기 다공판블록을 설치하고 몰탈로써 콘크리트 구조물을 전체적으로 일체화시킨 후, 셀공간부들의 내부에 토사를 채워 넣고 다지는 작업을 통하여 이루어지는 것을 기술 구성상의 기본적인 특징으로 한다.
이하, 본발명의 기술구성을 본발명의 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 설명한다.
도1a 내지 도6에는 본발명을 통해 구축된 호안의 시공예들을 보여주고 있다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본발명의 호안용 블록은 T자형블록(10), 십자형블록(20) 및 다공판블록(30)으로 구성된다.
상기 T자형블록(10)은 기본적으로 T자형태를 유지하며, 십자형블록(20)은 기본적으로 열십자(十)형태를 유지하는 형상을 가지고, 중력식 호안에서 요구되는 고중량 콘크리트체로 제작된다.
그리고, 상기 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)은 그 각각의 마구리면들에 암수형태로 정합되는 결합돌기(21) 및 결합홈(22)들이 형성된다.
이와 같은 구성의 본발명 블록들은 종래의 상자형블록과는 달리 그 구조가 단순하여 거푸집의 설치없이 일정하게 기계적으로 찍어낼 수가 있게 되므로 그 제작원가가 대단히 저렴하며, 단시간 내에 대량제작이 가능한 이점이 있다.
T자형블록(10)은 호안 구조물에서 비탈의 상,하소단(B1)(B2)과 접하는 상,하단부측에 설치하기 위한 용도로 쓰이며, 십자형블록(20)은 그 외 중간부분을 구축하는데 쓰인다.
이러한 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)은 하천의 저수부 위에 설치시 마구리면들이 맞대어지면서 조립되며, 그 단위체들 끼리의 조합에 의해 방틀형태의 구조물을 이루면서 4방으로 계속하여 이웃하는 정방형 내지 장방형의 셀공간부(11)들을 형성하게 된다.
이때, 상기 결합돌기(21) 및 결합홈(22)들의 구성은 그것들이 끼워 맞춰짐으로써, 조립을 용이하게 안내하여 줄 뿐만 아니라, 블록들간의 결합력을 증대시키는데 유용하게 작용한다.
상기 다공판블록(30)은 상기 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)에 의해 형성되는 셀공간부(11)의 내측에 알맞게 끼워지는 평면크기를 가지면서 상기 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)의 두께와 비교하여 대략 1/3정도의 두께로 형성되고, 그 판체의 중앙부에 다수의 구멍(31)이 구비된다.
이 다공판블록(30)은 여러 형태로 실시가능한 것으로, 본발명의 실시예에서는 4각 구멍(31)들을 갖는 격자판 형태를 가지고, 상기 셀공간부(11) 평면적의 1/2크기로 제작되어 상기 셀공간부(11)의 내부에 2개가 들어가 설치되도록 한 것을 예시하고 있다.
이러한 다공판블록(30)은 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)에 의해 방틀형으로 구축된 셀공간부(11)에 들어가고 틈새에 몰탈을 타설하여 블록들의 측벽을 견실하게 지지하면서 연결시켜 주어 방틀형 구조물의 일체성을 유지시켜 주는 역할을 수행한다.
그리고, 그 다수의 구멍(31)들을 통하여 식물의 뿌리가 지반으로 내려가도록 유도하여 주는 한편, 셀공간부의 내부에 채워지는 토사에 지반의 수분을 흡수하여 주거나 침출수를 배출시켜 주는 통로를 제공한다.
상기와 같이 구성된 본발명의 블록을 이용한 자연형 호안시공법을 설명하면 다음과 같다.
본발명에 의한 호안시공법은 도7의 공정순서에 따라 진행된다.
도7에 도시된 바와 같이, 본발명에 의한 호안시공법은 첫단계로 정지작업이 완료된 하천의 제방 사면 위에 매트(41)를 부설한다.
그 다음, 부설된 매트(41) 위에 앞서 설명한 본발명의 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)들의 마구리면들을 계속적으로 맞대어 가면서 방틀형 구조체를 구축한다.
이때 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)의 마구리면들에 구비된 결합돌기(21) 및 결합홈(22)들을 끼워 맞추면서 조립작업을 실시한다.
방틀형 구조체를 구축한 이후, 그것들이 형성하고 있는 셀공간부(11)들의 내측 하부에 앞서 설명한 본발명의 다공판블록(30)들을 삽입설치한다.
다음으로, 셀공간부(11)들의 내부에 다공판블록(30)을 설치한 이후에는 그 다공판블록(30)의 가장자리에 시멘트모르타르(42)를 충진하여 다공판블록(30)을 상기 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)에 접합시키어 블록구조물 전체를 일체화시킨다.
상기와 같이 각 블록들을 이용하여 콘크리트 구조물의 설치가 완료된 다음에는 다공판블록(30)들의 구멍(31)들과 셀공간부(11)들에 토사(43)를 채워 넣고 다지는 작업을 실시하여 본발명에 의한 호안공사를 마치게 된다.
한편, 본발명을 실시함에 있어서 식생의 도입이 보다 빨리 이루어지도록 하기 위하여 다음과 같은 작업을 더 실시함이 바람직하다.
즉, 본발명은 상기 토사채움 작업을 실시한 이후, 도5의 도시와 같이 채움 토사(43) 위에 식물종자를 뿌리거나 초화류를 심는 식재작업을 더 실시하여 식생의 도입을 적극적으로 유도하는 것이 바람직하다.
식재방법의 또 다른 방법으로는 도6의 도시와 같이 상기 토사채움 작업을 실시한 이후, 채움 토사(43) 위에 식물종자를 뿌리고 나서, 그 위에 거적이나 볏짚 또는 황마매트 등의 덮개포(44)를 부설한 다음, 그 덮개포(44)를 절개하면서 억새를 심는 식재작업을 실시할 수도 있다.
이때, 덮개포(44)는 핀을 이용하여 채움 토사(43)에 고정하여서 바람에 날리거나 강우시 유실되는 현상을 방지시킨다.
상기한 덮개포(44)는 생분해성으로 초기에는 채움 토사 및 식물종자가 강우에 의해 유실되는 것을 방지하여 주는 역할을 수행하며, 일정기간이 지나면 자연적으로 썩어 식물의 거름성분이 되는 자연소재이다.
상기와 같이, 본발명은 자연형 호안구축공법의 도입을 통해, 치수상의 안정성과 하천이 본래 지니고 있는 생태계의 서식환경을 조성하여 주게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본발명의 호안용 블록 및 그를 이용한 자연형 호안시공법에 의하면, 블록의 제작이 용이하고 양산이 가능하여 블록을 저렴한 비용으로 공급할 수 있게 됨으로써, 경제적인 비용으로 호안을 구축할 수 있게 된다.
그리고, 하천의 저수부에서 요구되는 중력식 호안을 충족시키면서 구조물 전체를 유기적으로 연결하여 일체화시킴으로써, 호안의 구조적인 안정성이 더욱 높아진다.
또한, 식물이 정착할 자리가 넓게 확보되고, 식물의 정착 및 생육에 유리한 기반을 조성하여 줌으로써, 생태적인 안정을 도모시켜 환경친화적인 토목구조물을 구현하는 등 여러 효과를 갖는 매우 유용한 발명이다.

Claims (7)

  1. T자형태 또는 열십자(十)형태를 유지하면서 고중량 콘크리체로 성형되며 그 단위체들 끼리의 조합에 의해 방틀형태의 구조물을 이루어 4방으로 계속하여 이웃하는 정방형 내지 장방형의 셀공간부(11)들을 형성하게 되는 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)과, 상기 셀공간부(11)의 내측에 알맞게 끼워지는 크기를 가지면서 상기 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)의 두께와 비교하여 대략 1/3정도의 두께로 형성되고 그 판체의 중앙부에 다수의 구멍(31)이 구비되는 다공판블록(30)으로 구성됨을 특징으로 하는 호안용 블록.
  2. 제1항에 있어서, 상기 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)은 그 각각의 마구리면들에 암수형태로 정합되는 결합돌기(21) 및 결합홈(22)들이 형성되어서, 그 블록들을 다수개 조합하여 방틀형 구조물을 구축할 때 상기 결합돌기(21) 및 결합홈(22)들을 끼워 맞춰 조립하도록 된 것을 특징으로 하는 호안용 블록.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다공판블록(30)은 4각 구멍(31)들을 갖는 격자판 형태로 성형되며, 상기 셀공간부(11) 평면적의 1/2크기로 제작되어 상기 셀공간부(11)의 내부에 2개가 들어가 설치되도록 한 것을 특징으로 하는 호안용 블록.
  4. 정지작업이 완료된 하천의 저수부 사면 위에 매트(41)를 부설하면서 그매트(41)위에 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)들의 마구리면들을 계속적으로 끼워 맞춰 방틀형 구조체를 구축하고, 상기 방틀형 구조체가 형성하고 있는 셀공간부(11)들의 내측 하부에 다공판블록(30)들을 삽입설치한 다음, 상기 다공판블록(30)들의 구멍(31)들과 셀공간부(11)들에 토사(43)를 채워 넣고 다지는 작업을 통하여 이루어짐을 특징으로 하는 자연형 호안시공법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 셀공간부(11)들의 내부에 다공판블록(30)을 설치한 이후, 그 다공판블록(30)의 가장자리에 시멘트모르타르(42)를 충진하여 다공판블록(30)을 상기 T자형블록(10) 및 십자형블록(20)에 접합시킨 다음에, 상기 토사채움 작업을 실시하는 것을 특징으로 하는 자연형 호안시공법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 토사채움 작업을 실시한 이후, 채움 토사(43) 위에 식물종자를 뿌리고 초화류를 심는 식재작업을 더 실시하는 것을 특징으로 하는 자연형 호안시공법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 토사채움 작업을 실시한 이후, 채움 토사(43) 위에 식물종자를 뿌리고 나서, 그 위에 거적이나 볏짚 또는 황마매트 등의 덮개포(44)를 부설한 다음, 그 덮개포를 절개하면서 초화류를 심는 식재작업을 더 실시함을 특징으로 하는 자연형 호안시공법.
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