KR100631385B1 - 자연제방 축조 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토사면에 놓여지는 암석과 암석을 앵커부재로서 서로 연결하여 토사면으로 부터 흘러내림을 방지하고, 암석을 일체형으로 연결하여 유속과 토사의 압력에 대응력을 높여주고, 하천수와 접하는 토사면 하측에는 격자구조의 보호망을 씌운 후 수목을 식재함에 따라 수목의 뿌리와 보호망이 서로 얽혀 유속으로 인해 토사면으로 부터 골재 유실되는 것을 방지할 수 있도록 한 것으로,

하천 제방의 토사면을 다진후 표면을 고르게 정지작업하는 제1단계와, 정지작업된 토사면위에 놓여지는 크고 작은 암석에 고정공을 천공하는 제2단계와, 고정공에 연결부재의 소켓부를 강제적으로 삽입하여 암석과 암석을 서로 연결하는 제3단계와, 제3단계에 의해 연결된 암석과 암석사이에 토사면을 보호할 수 있도록 상대적으로 작은 자갈을 포설하는 제4단계와, 토사면 하측에 놓여져 하천수와 접하는 암석위에 격자구조의 보호망을 씌워 암석에 고정하는 제5단계와, 보호망에 토사를 채워넣은 후 식물을 식재하여 식물의 뿌리가 보호망과 엉켜 감싸므로 토사의 유실되는 것을 방지하는 제6단계를 포함한다.

친환경, 자연제방 축조, 사면 보호, 호안블록, 토사면

Description

자연제방 축조 시공방법{construction method of nature embankment}

도 1은 종래 기술에 의해 축조된 자연제방의 개략적인 도면대용 사시사진,

도 2는 종래 기술에 의한 자연제방 축조 시공방법을 나타내는 요부발췌확대도,

도 3은 본 발명에 의한 자연제방 축조 시공방법에 의해 시공되는 하천 제방의 개략도,

도 4는 본 발명에 의한 자연제방 축조 시공방법에 사용되는 암석 연결부재의 요부발췌확대도,

도 5는 본 발명에 의한 자연제방 축조 시공방법의 작업공정을 나타내는 흐름도,

도 6은 본 발명에 의한 자연제방 축조 시공방법에 의해 축조되는 토사면에 타설되는 말뚝의 사용상태도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

10; 토사면

11,12; 암석

13,14; 고정공

15; 연결부재

16; 자갈

17; 보호망

18; 소켓부

20; 말뚝

21; 쐐기부

22; 스토퍼

본 발명은 하천 등의 경사면을 축조하는 시공시 환경 친화적인 작업방법에 의해 환경오염 또는 파괴되는 것을 최소화할 수 있도록 한 자연제방 축조 시공방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 토사면에 놓여지는 암석과 암석을 앵커부재로서 서로 연결하여 토사면으로 부터 암석의 흘러내림을 방지하고, 암석과 암석을 일체화하여 유속에 저항력을 높여주고, 하천수와 접하는 토사면 하측에는 격자구조의 보호망을 씌운 후 수목을 식재함에 따라, 수목의 뿌리와 보호망이 서로 얽혀 유속으로 인해 토사면으로 부터 골재 유실되는 것을 방지할 수 있도록 한 자연제방 축조 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 하천 유역의 토지 이용이 급증되고 도시화가 진행되면서 하천 환경도 급속하게 변화되었고, 이러한 하천 변화는 하천 환경의 정비방식이 치수(治水) 또는 이수(利水) 목적의 대규모 토목공사 위주로 진행되기 때문에 더욱 가속화되어진다.

최근에는, 사면보호 공사시 시공성을 향상시키거나 또는 미관을 향상시키기 위하여 작업장에 돌 종류를 미리 다수 늘어놓은 후, 패널 또는 매트형으로 돌을 고정한 것을 기중기 등을 이용하여 시공하는 방식의 스톤넷 공법(stone net)[랩스톤 공법(wrap stone)] 등이 활용되고 있다.

전술한 하천 환경의 변화중, 특히 콘크리트 호안부로 인한 변화는 홍수 소통의 치수 목적으로 저수로 및 고수부지의 정비, 하도의 선형정비, 하천 제방의 축조 등으로 하천 환경이 개발되고 있으며, 특히 저수로가 직강화되면서 자연 하천의 곡선 선형은 직선으로 변형되었고, 저수로 호안부는 콘크리트화되었다.

전술한 바와 같은 하천 환경의 변화를 방지하기 위한 하천 정비형태를 살펴보면, 자연형 하천을 지향하는 방법으로서 순수식생 공법, 석재를 이용하는 공법, 야자섬유나 통나무를 이용하는 공법, 호안블럭(환경블럭, 식생블럭을 포함한다)을 이용하는 호안의 축조공법 등이 사용되고 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 자연제방 축조 시공방법은, 중장비 등을 이용하여 토사면을 고르게 정지작업한 후, 토사면(1)에 덮혀지는 철망(5)에 앵커볼트형 고정봉(4)을 고정한다.

소정의 드릴 머시인을 이용하여 암석(2)에 체결공(3)을 천공한후 체결공(3)에 접착제를 도포하며, 일단이 체결공(3)에 삽입되어 접착고정되도록 표면이 도금처리된 금속재의 고정봉(4)에 의해 암석(2)을 적층,나열식으로 토사면(1)위에 고정시킨다.

이로 인해, 토사면(1)으로 부터 암석(2) 흘러내리는 것을 방지하여 토사면(1)을 풍수해(風水害)로 부터 보호할 수 있게 된다.

전술한 스톤넷 공법을 이용하는 자연제방 축조 시공방법은, 암석(2)을 토사면(1)에 이동시키고, 토사면(1)에 소정깊이로 파묻는 작업 등을 작업자에 의한 수작업으로 시공하게 된다(전체 시공중 인력시공이 약70%를 차지함).

이로 인해, 인력시공에 의한 작업공정이 많아 작업성이 떨어지고, 고정봉(4)에 암석(2)을 고정시키는 접착제가 경화되어야만 다음 단계의 작업을 시작할 수 있어, 작업시간이 많이 소요되어 인건비 상승을 초래하므로 전체적인 공사비용이 증가되는 문제점을 갖는다.

또한, 토사면(1) 표면에 씨앗을 살포한 후 철망(5)을 덮개되므로, 빗물 등으로 인해 씨앗이 쉽게 유실되고, 발아율 및 활착율 또한 낮아지며, 발아후에도 토사면(1)으로 부터 토사의 유실로 인해 식물이 자연적으로 유실되는 문제점을 갖는다.

또한, 암석(2)의 크기가 작고, 토사면(1)에 대해 암석(2)의 묻히는 깊이가 얕게되므로 홍수 또는 태풍 등으로 인해 토사면(1)으로 부터 유실되는 경우, 제방이 무너져 인근 주변 또는 지역이 범람하는 수해사고로 인해 귀중한 인명피해는 물론 가옥이 침수되는 등의 수해사고를 초래할 수 있는 문제점을 갖게 된다.

또한, 일정한 크기를 갖도록 암석(2)을 가공하고, 소정크기를 갖는 암석(2)을 원활하게 조달할 수 없어 물량부족으로 인해 암석(2)의 가격 상승을 초래하고, 공사를 설계된 날짜에 맞추기가 힘들어 부실공사를 초래할 수 있는 문제점을 갖는다.

또한, 암석(2)에 천공된 체결공(3)으로 부터 고정봉(4)이 쉽게 이완되어 토사면(1)의 붕괴를 초래하여 재시공이 요구되는 문제점을 갖는다.

암석(2)을 적층,나열식으로 고정하는 고정봉(4)이 금속재로 형성됨에 따라, 작업중 고정봉(4)의 도금층(일예로서, 아연도금층을 말함)이 벗겨지는 경우 산화작용으로 인해 부식의 속도가 빨라져 사용수명이 단축되어 사후관리가 요구되는 문제점을 갖는다.

또한, 전술한 토사면(1)의 길이가 긴 경우, 토사층의 흘러내림을 방지하도록 말뚝(미도시됨)을 타설하는 바, 토사면(1)으로 부터 말뚝 빠지는 것을 방지하는 별도의 고정구가 설치되지않아 홍수 등으로 인해 토사면(1)이 쉽게 붕괴될 수 있다.

또한, 사면을 보호할 수 있도록 돌 또는 콘크리트재를 사용함에 따라 토사면위에 수목이 자라지 못한다. 이로 인해 하천수와 접하는 부위의 사면에서 골재가 유실되는 경우 장마 등으로 인해 폭우시 제방이 무너지는 수해사고를 초래하는 문제점을 갖는다.

하천 제방에 동,식물이 서식하지 못해 수질오염을 초래하며, 하천 제방 주변의 온도를 상승시키고 대기중의 환경오염원을 증가시키며, 폭우시 물을 적절하게 수용하지 못해 하천의 기능이 떨어지는 문제점을 갖게 된다.

본 발명의 목적은, 토사면에 놓여지는 암석과 암석을 앵커부재로서 서로 연결하되, 하천수와 접하는 토사면 하측에는 격자구조의 보호망을 암석위에 씌운 후 수목을 식재함에 따라, 수목의 뿌리와 보호망이 서로 얽혀 감속되는 유속으로 인해 골재의 유실, 하천 쇄골 및 침식되는 것을 방지할 수 있도록 한 자연제방 축조 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 크기가 큰 중량의 암석을 쉽게 집어 이동시킬 수 있는 전용 중장비를 이용하여 운반함에 따라, 수작업에 의한 작업공정(전체 공정의 약40%를 차지함)을 줄여 시공성을 향상시키고, 앵커부재의 부식이 방지되어 반영구적으로 사용할 수 있도록 한 자연제방 축조 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 돌, 토사, 수목 또는 수초 등을 이용한 자연 친화적인 시공방법에 의해 하천 제방을 축조함에 따라, 동,식물에게 서식처(인공어초 등을 말함)를 제공하여 대기 또는 수질오염원을 대폭 줄여 쾌적한 도시환경을 제공할 수 있도록 한 자연제방 축조 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 암석과 암석을 연결하는 앵커부재가 암석의 고정공으로 부터 이완되지않아 곧바로 다음 단계의 작업을 시공하여 공사기간을 단축하고, 암석의 크기와 모양에 제한을 받지않고 사용할 수 있어 암석을 원활하게 수급할 수 있어 지정된 기간내에 공사를 마칠수 있도록 한 자연제방 축조 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 크기가 큰 중량의 암석을 토사면에 대해 깊게 묻히도록 하여 홍수 등으로 인해 암석이 토사면으로 부터 유실되는 것을 방지함에 따라, 제방이 무너지는 것을 방지할 수 있도록 한 자연제방 축조 시공방법을 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 하천 제방의 토사면을 다진후 표면을 고르게 정지작업하는 제1단계와, 정지작업된 토사면위에 놓여지는 크고 작은 암석에 고정공을 천공하는 제2단계와, 고정공에 연결부재의 소켓부를 강제적으로 삽입하여 암석과 암석을 서로 연결하는 제3단계와, 제3단계에 의해 연결된 암석과 암석사이에 토사면을 보호할 수 있도록 상대적으로 작은 자갈을 포설하는 제4단계와,

토사면 하측에 놓여져 하천수와 접하는 암석위에 격자구조의 보호망을 씌워 암석에 고정하는 제5단계와, 보호망에 토사를 채워넣은 후 식물을 식재하여 식물의 뿌리가 보호망과 엉켜 감싸므로 토사의 유실되는 것을 방지하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연제방 축조 시공방법을 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 제3단계에서 사용되는 연결부재와, 제6단계에서 사용되는 보호망은 내부식성을 갖도록 합성수지재로 형성된다.

또한, 전술한 제3단계에서 사용되는 연결부재는 소정 강도 및 내마모성을 갖도록 외주연이 아연도금 코팅처리된 금속재로 형성된다.

또한, 전술한 연결부재의 소켓부가 고정공에 삽입후 복원력에 의해 확장되어 고정공으로 부터 이탈되지않도록 고정공은 원뿔형 또는 원통형으로 형성된다.

또한, 전술한 제6단계에서 사용되는 보호망은 유속과 수압이 낮은 경우 코어 넷트가 사용된다.

또한, 전술한 암석에 형성되는 고정공은 토사면으로 부터 20∼30㎝띄우고, 제4단계에서 포설되는 자갈층의 두께는 20∼30㎝를 유지한다.

또한, 전술한 제5단계에서 암석위에 씌워지는 보호망에 씨앗을 내설한 후 암석에 고정하고, 토사를 보호망에 채워넣는 것이다.

또한, 전술한 토사면의 길이가 긴 경우 토사층의 흘러내림을 방지하도록 말뚝을 타설하는 경우, 토사면으로 부터 말뚝 빠지는 것을 방지할 수 있도록 토사면에 매설되어 말뚝 단부의 쇄기부를 간섭하는 스토퍼를 구비한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 더욱 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적이 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

본 발명에 의한 자연제방 축조 시공방법에 의해 하천 제방을 축조하는 과정을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 하천 제방의 토사면(10)을 소정의 중장비를 이용하여 다진후 표면을 고르게 정지(整地)작업한다(S100 참조).

정지작업된 토사면(10)위에 집게 기능을 갖는 전용 중장비에 의해 운반되어고르게 놓여지는 크고 작은 암석(11,12)에 소정의 드릴 머시인을 이용하여 고정공(13,14)을 원뿔형(또는, 원통형으로 형성됨(도 3에 도시됨))으로 각각 천공한다(S200 참조).

이때, 암석(11,12)을 토사면(10)위에 올려놓은 후 유동하지않도록 서로 연결하게되어 시공성이 향상됨은 물론이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 원뿔형 고정공(13,14)에 연결부재(15)의 소켓부(16)를 강제적으로 삽입시킴에 따라, 복원력에 의해 소켓부(16)의 단부가 원뿔형 고정공(13,14) 내부에서 외측으로 확장되어 벌어진다.

이로 인해, 소켓부(16)는 고정공(13,14)에 결합된 후 이탈되는 것이 방지되므로 연결부재(15)에 의해 암석(11)과 암석(12)을 서로 연결한다(S300 참조).

또한, 전술한 암석(11,12)에 고정공(13,14)을 천공한 후 연결부재(15)를 고정하여 다음 단계의 작업을 할 수 있어 공사 기간을 단축할 수 있음은 물론이다.

이때, 전술한 암석(11)과 암석(12)에 형성되는 고정공(13,14)은 토사면(10)으로 부터 20∼30㎝이격된 상태에서 연결부재(15)의 소켓부(16)가 결합되고, 전술한 연결부재(15)는 반영구적으로 사용할 수 있도록 수분에 대해 내부식성을 갖는 합성수지재로 형성된다.

또는, 전술한 연결부재(15)는 소정 강도 및 내마모성을 갖도록 외주연이 아연도금 코팅처리된 금속재로 형성될 수 있다.

전술한 연결부재(15)에 의해 연결된 암석(11)과 암석(12)사이에 토사면(10) 을 보호할 수 있도록 상대적으로 작은 자갈(16)을 스크린 기능을 갖는 전용 중장비를 이용하여 20∼30㎝두께로 포설한다(S400 참조).

이때, 자갈(16)을 포설하는 두께는 토사면의 토질에 따라 증감조절할 수 있다. 종래의 적층 나열식의 시공방식에 대해 상대적으로 암석의 사용량이 줄어들어 암석을 원활하게 공급받아 암석의 가격 폭등되는 것을 방지하고, 토사면을 보호하는 공사를 예정된 기간내에 마칠 수 있다.

하천수와 접하는 토사면(10) 하측에 놓여지는 암석위에 격자구조의 보호망(17)을 씌워 암석에 고정한다(S500 참조). 암석이 작은 경우 보호망(17)으로 암석을 덮고, 암석이 상대적으로 큰 경우 보호망(17)에 구멍을 형성하여 암석이 보호망(17)위로 노출되도록 한다.

이때, 암석위에 씌워지는 보호망(17)에 씨앗(미도시됨)을 내설한 후 암석에 고정하고, 토사를 보호망(17)에 채워넣는다. 이로 인해 씨앗을 토사면(10)에 직접적 살포하지않는 이점을 갖는다(씨앗을 땅속에 직접 심는 효과를 얻는다.).

씨앗이 보호망(17)안의 토사속에 묻히므로 토사 유실시 씨앗이 유실되지않아 발아율 및 활착율을 높일 수 있다. 씨앗이 발아하여 식물 뿌리가 보호망(17)과 엉키므로 토사면(10)으로 부터 유실되어지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 보호망(17)은 유속과 수압이 높은 경우 수분에 대해 내부식성을 갖도록 합성수지재로 형성하고, 유속과 수압이 낮은 경우 코어 넷트(야자수로 만든 것을 말함)로 형성하여 보다 친환경적으로 시공할 수 있다.

보호망(17)에 토사를 채워넣은 후 식물을 식재하여 식물의 뿌리가 보호망(17)과 엉키게되므로 토사면(10)으로 부터 토사 유실되는 것을 방지한다(S600 참조). 이때 하천의 주변환경에 따라 적응가능한 식물의 씨앗을 뿌리거나, 갈대, 창포류, 붓꽃류, 부들류 등의 나무를 심을 수 있게 된다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 전술한 토사면(10)의 길이가 긴 경우 토사층의 흘러내림을 방지하도록 말뚝(20)을 타설하게 된다.

이때, 토사면(10)으로 부터 말뚝(20) 빠지는 것을 방지할 수 있도록 말뚝(20) 단부의 쇄기부(21)를 간섭하는 스토퍼(22)가 토사면(10)에 매설된다.

한편, 본 발명에 의한 자연제방 축조 시공방법에 사용되는 전술한 연결부재(15)와 보호망(17)은 호안블럭의 고정 및 지지에 적용될 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 암석에 이용되는 기술내용과 실질적으로 동일하게 적용되므로 생략함을 밝혀둔다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 자연제방 축조 시공방법은, 하천의 경사도가 심하여 유체의 흐름이 빠른 하천에서 암석과 암석을 연결하여 시공하는 경우, 유체에 대해 대응할 수 있게 되므로 유체의 유속을 감소시키고, 하천 쇄골 및 침식되는 것을 방지하여 하천 붕괴되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 하천 제방을 시멘트와 콘크리트를 이용하여 인위적으로 축조하는 것을 지양하고, 암석과 암석을 활용하여 자연 그대로의 주변환경과 조화를 이루도록 하여 생태계 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 바다 또는 하천의 인공어초 또는 방파제에도 활용할 수 있음은 물론이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 자연제방 축조 시공방법은 아래와 같은 이점을 갖는다.

토사면에 놓여지는 암석과 암석을 앵커부재로서 서로 연결하되, 하천수와 접하는 토사면 하측에는 격자구조의 보호망을 암석위에 씌운 후 수목을 식재함에 따라, 수목의 뿌리가 토사면의 기반층까지 뻣어나가 보호망을 얽히게되므로 유속으로 인해 하천 골재의 유실, 하천 쇄골 및 침식되는 것을 방지하여 폭우시 하천 제방이 무너지는 것을 방지할 수 있다.

크기가 큰 중량의 암석을 전용 중장비를 활용하여 사면에 이동시킨 후 체결공을 암석에 천공하여 앵커부재로서 서로 연결함에 따라, 작업이 간편하여 시공성을 향상시키고, 내부식성의 합성수지재 앵커부재의 사용수명이 반영구적이므로 사후관리가 불필요하게 된다.

돌, 토사, 수목 또는 수초 등을 이용한 자연 친화적인 시공방법에 의해 하천 제방을 축조하여 동,식물에게 서식처를 제공하여 대기 또는 수질오염원을 대폭 줄여 쾌적한 도시환경을 제공할 수 있다.

크기가 큰 중량의 암석이 토사면에 대해 깊게 묻히도록하여 홍수 등으로 인해 암석이 토사면으로 부터 유실되는 것을 방지함에 따라, 제방이 무너져 발생되는 수해사고로 부터 인명 및 재산을 보호할 수 있다.

암석과 암석을 연결하는 앵커부재가 암석의 체결공으로 부터 이완되지않아 곧바로 다음 단계의 작업을 진행하여 공사기간을 단축하고, 암석의 모양 및 크기에 제한을 받지않고 사용하여 암석을 원활하게 수급받을 수 있어 암석의 가격 폭등 되는 것을 방지하고, 공사기간을 준수할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 하천 제방의 토사면을 다진후 표면을 고르게 정지작업하는 제1단계;

   정지작업된 토사면위에 놓여지는 크고 작은 암석에 고정공을 천공하는 제2단계;

   상기 고정공에 연결부재의 소켓부를 강제적으로 삽입하여 암석과 암석을 서로 연결하는 제3단계;

   상기 제3단계에 의해 연결된 암석과 암석사이에 토사면을 보호할 수 있도록 상대적으로 작은 자갈을 포설하는 제4단계;

   토사면 하측에 놓여져 하천수와 접하는 암석위에 격자구조의 보호망을 씌워 암석에 고정하는 제5단계; 및

   상기 보호망에 토사를 채워넣은 후 식물을 식재하여 식물의 뿌리가 보호망과 엉켜 감싸므로 토사의 유실되는 것을 방지하는 제6단계를 포함하며,

   상기 연결부재의 소켓부가 상기 고정공에 삽입후 복원력에 의해 확장되어 고정공으로 부터 이탈되지않도록 상기 고정공은 원뿔형 또는 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자연제방 축조 시공방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제3단계에서 사용되는 연결부재와, 상기 제6단계에서 사용되는 보호망은 내부식성을 갖도록 합성수지재로 형성되는 것을 특징으로 하는 자연제방 축조 시공방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제3단계에서 사용되는 연결부재는 소정 강도 및 내 마모성을 갖도록 외주연이 아연도금 코팅처리된 금속재로 형성되는 것을 특징으로 하는 자연제방 축조 시공방법.
4. 삭제
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제6단계에서 사용되는 보호망은 유속과 수압이 낮은 경우 코어 넷트가 사용되는 것을 특징으로 하는 자연제방 축조 시공방법.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 암석에 형성되는 고정공은 토사면으로 부터 20∼30㎝띄우고, 상기 제4단계에서 포설되는 자갈층의 두께는 20∼30㎝를 유지하는 것을 특징으로 하는 자연제방 축조 시공방법.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제5단계에서 암석위에 씌워지는 상기 보호망에 씨앗을 내설한 후 암석에 고정하고, 토사를 보호망에 채워넣는 것을 특징으로 하는 자연제방 축조 시공방법.
8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 토사면의 길이가 긴 경우 토사층의 흘러내림을 방지하도록 말뚝을 타설하는 경우, 상기 토사면으로 부터 말뚝 빠지는 것을 방지할 수 있도록 토사면에 매설되어 말뚝 단부의 쇄기부를 간섭하는 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 자연제방 축조 시공방법.

Images