KR100833450B1 - 사면 녹화용 식생기반 구조물을 고정하는 장치와 그시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물 생육에 의한 사면 안정을 목적으로 하는 경사면의 일체형 식생틀로서, 사면 녹화용 식생기반 구조물을 고정하는 장치와 그 시공방법이다.

본 고정틀은 사면 정리 후 천단에 가로 방향으로 일정깊이를 절토하고 부직포를 삽입한 고정틀 받침을 매설하고, 부직포를 하천방향으로 포설하면서, 사면단을 횡방향과 종방향으로 단을 나누어 각각의 횡, 종방향용 고정틀 받침을 일정 깊이에 매설한 다음 부직포를 물린다. 이 후 식생토를 포설하고, 다짐을 진행 한 후에 야자섬유 등의 식생매트를 천단부터 하단으로 포설하고 그 위에 배수홈을 갖는 고정틀 덮개를 고정틀 받침과 조립한다. 이때 부직포가 가운데 물리는 형태를 갖는다. 고정틀 부재의 조립 후 지주핀을 고정틀 부재내의 홀에 삽입하여 원지반에 고정시켜 식물이 원활하게 생육 번성하도록 보조하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 효과는 배수홈을 구비하는 고정틀 덮개에 의해 우천시 빗물을 빠르게 하부로 이송하는 점과 중단마다 설치되는 고정틀 부재에 의해 토사가 과함수에 의해 하부로 유실되는 것을 방지하므로 조기 녹화의 성공률을 상승시킨다. 또한, 2m~8m 단위로 생산되는 토목용 흡출방지 부직포를 임의 절단하지 않고 식생매트와 사면과 일체화 시키므로 인해 공기단축, 공사비의 절약 등의 부대적인 효과를 얻는다.

한편, 지반에 삽입하는 지주핀의 길이와 강도에 따라 급경사 사면의 적용도 가능하고, 고정틀 부재는 재생플라스틱으로 성형이 간편하며, 최소 면적을 가지므로 식물의 생육공간이 극대화 되어 활착하고 번성하게 되어 다양한 생태계의 구성이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.

배수홈, 고정틀 덮개, 고정틀 받침, 부직포, 식생매트, 식생토, 지주핀

Description

사면 녹화용 식생기반 구조물을 고정하는 장치와 그 시공방법{Fixing device and construction method for vegetation basis structure for greening slope}

도 1은 본 발명의 시공방법에 있어서 흡출방지용 부직포와 식생토, 식생매트를 사면과 일체화 시켜주는 고정틀 장치에 대한 사시도이다.

도 2a는 고정틀 매설을 위한 사면 정리 후 천단과 중단, 하단을 각기 횡방향과 종방향으로 일정 깊이 굴토하는 것을 나타낸 사시도이다.

도 2b는 2a에 따라 굴토된 사면에 고정틀 받침을 기준으로 흡출방지용 부직포와 식생토, 식생매트를 순차적으로 포설하고 지주핀으로 결합하는 시공도이다.

도 3은 시공 된 단면을 나타내는 측면도이다.

도 4는 순서에 따라 시공된 고정틀 부재와 식생매트 등을 나타낸 정면분해도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

11 : 고정틀 받침 12 : 고정틀 덮개 13 : 지주핀 홀

14 : 지주핀 15 : 배수홈 16 : 부직포

17 : 식생토 18 : 식생매트 19 : 요철결합부

ca1~7 : 굴토 순서와 방향

본 발명은 사면 녹화 및 안정을 위해 식물의 원활한 생육을 돕는 식생토와 식생매트를 사면과 부직포와 같이 일체형으로 고정하는 장치와 그 시공 방법이다. 더욱 상세하게는 배수홈을 구비하는 고정덮개판과 지중에 매입되는 고정틀 받침과 경사면의 지표면에 설치되는 장섬유 부직포와 식생토, 그리고 식생매트를 함께 경사면상에 견고하게 고정시킬 수 있도록 하므로서, 식생토의 유실을 야기하는 빗물의 흐름을 원활히 소통시켜 필요이상의 물을 배제시키고, 식생토를 보호하므로서, 식물의 조기녹화를 보조하는 장치이며, 나아가 사면의 안정을 꾀한다.

일반적으로 도로 확포장 공사, 하천사면보호 공사에 의해 조성되는 사면 녹화사업은 절토 또는 성토를 하거나, 기존 사면을 다짐하고 난 후 식생기반 조성을 위해 식생매트 또는 식생블록 등의 구조물을 설치하게 된다. 그러나, 천재지변 또는 인위적 공사에 의해 훼손 및 조성되는 사면은 토사의 교란으로 인해 식물의 장기 생육이 없는 경우 이듬해에 폭우에 의한 붕괴 가능성이 크다. 따라서 당해연도의 녹화사업 효과정도에 따라 붕괴위험성으로부터 안전할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술들을 살펴보면, 대체적으로 식생매트에 의한 녹화 기술, 식생고정셀에 의한 녹화기술, 식생블록에 의한 녹화기술 등으로 구분되며, 식생매트에 의한 녹화기술은 초기 식생에 실패시 식생토사의 붕괴로 이어지는 사례가 많으며, 이를 보완하는 식생고정셀은 조성사면을 소규모로 세분화함에 따라 장기간의 공사기간과, 공사비의 증가로 인해 조기 녹화에 실패하는 사례가 많다. 또한, 식생 블록은 대부분 콘크리트 구조물에 의지하여 시공됨에 따라 초기 목표인 자연형 하천과 다소 동떨어지는 것으로 이용하는 인근주민과 관광객의 친밀성을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 콘크리트에 의한 대기 온도 상승으로 하천수의 온도 상승을 야기하는 결과를 초래한다.

우선, 등록실용 『법면 녹화용 식생매트』를 살펴보면, 육모판과 식물의 종자, 종자유실방지용 수용성부직포덮게, 고정용 철망으로 구성되는 것으로서, 부직포를 지표면이 아닌, 육모판 상부에 덮도록 되어 있고, 그 위에 고정용 철망을 덮어 고정하는 것으로 되어 있다. 여기서, 문제점은 수용성 부직포 덮개의 경우 물에 가수분해 되므로, 수자원공사에서 요구하는 영구적인 토사유실방지용 부직포로서의 기능을 하지 못하는 것이며, 육모판이 유실될 경우 해당부위의 토사 유실은 물론, 전사면의 붕괴를 초래할 수 있다. 한편, 고정용 철망은 장기간 노출시 녹이 슬어 사람이나 동물의 접근시 상처를 입거나, 접근 자체를 꺼리도록 하는 문제가 발생할 요지가 있다.

식생고정셀 기술에 속하는 등록 실용 『사면 녹화용 매트 고정장치』를 살펴보면, 식생매트, 고정판, 고정끈, 고정장치, 고정핀, 발아공으로 구성되어 있다. 이 경우 소규모로 세분화된 고정판 상부에 설치된 다수개의 발아공으로 식물이 자라며, 고정핀에 의해 지반과 고정되고, 고정끈으로 서로를 연결 고정하고 있으나, 식물의 피복율이 한정되도록 하는 단점을 갖으며, 고정판으로 인해 주변 생물의 식물 및 지면 이용성을 저하시켜, 생물다양성을 차단하는 악영향을 주게 된다. 또한, 많은 고정판 자재를 사용하여야 하므로 공사비용의 증가를 부추긴다.

식생블록에 의한 기술을 살펴보면, 등록 특허 『식생옹벽 구조체 및 그를 이용한 식생옹벽 시공방법』은 블록을 콘크리트로 제조하여 그 견고함은 초기에 우수하고, 식물의 생육을 보호하는 구조이지만, 전면에 노출되는 콘크리트 표면은 시각적으로 거부감을 일으키고, 적층식 구조로 인해 상단부로부터 부가되는 하중의 누적에 의해 파손이 잦으며, 식생공간이 하부와 연결되어 생육에 도움을 주지만, 토사의 유실이 발생하는 경우 상단부터 하단까지 △자형으로 토사유실을 일으켜 유실 피해가 확산되는 양상을 갖는다.

이외의 기술들도 대부분은 흡출방지용 부직포를 사면에 설치하고 그 위에 소형의 블록 또는 플라스틱 셀을 적치하고 내부에 식생토를 채우는 것으로 마감하거나, 부직포 위에 식생토를 포설하고 식생매트(야자섬유)를 덮어 마감하는 것으로 시공된다.

한편, 소형 앵커와 고정용 철망 등으로 구성되는 기술들은 사면과의 일체성은 뛰어나지만, 표면으로 노출되는 고정용 철망의 녹과 배치의 미적 효율 저하로 불쾌감을 조성한다.

상기 종래의 기술들에서 또다른 공통점은 사용자재가 금속과 콘크리트이며, 이 재료들은 비친환경적인 자재로서, 하천 사면에 사용시 자재의 회수가 어렵고, 장기간 노출시 주변 생태계에 악영향을 미치는 재료들이다.

따라서, 본 발명에서는 토사의 유실을 방지하고, 조기에 녹화를 효율적으로 성공하기 위해서는 사면과 그 위에 시공되는 구조물의 일체화를 꾀하였으며, 과다하게 유입될 수 있는 물을 빨리 배제시키고, 재활용 플라스틱을 이용하여 고강도의 사면 일체형 식생 고정틀 장치를 이용하여 고정하는 방법을 제시하는 것이며 제조자의 선택에 따라 재생플라스틱 성형 제조가 가능하다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 사면일체형 식생 고정틀 장치와 이를 이용하여 효과적으로 시공하는 방법이다. 따라서, 조기에 녹화를 이루어 사면을 안정화시키고자 하는 기술적 과제는 다음과 같다.

첫 번째로 경사면 배수홈을 갖는 종방향 고정틀 장치는 하부로의 빠른 배수를 돕고, 횡방향 고정틀 장치는 토사의 이동을 막는 효과를 갖도록 한다.

두 번째로 고정틀의 첫 시공부를 길어깨의 천단부에 매설하여 부직포와 식생토, 식생매트 일체가 하부로 미끄러지는 현상을 방지한다.

세 번째로 고정틀 장치에 지주핀을 삽입하여 사면과의 일체성을 갖도록 부여한다.

네 번째로 식생매트, 식생토, 부직포를 일체화하여 토사의 유실이 없도록 하고 공사기간을 단축하며, 공사비의 과다 지출을 감소시켜 지자체의 부담을 줄인다.

다섯 번째로 표면으로 노출되는 부재의 표면적을 최소화하여 시각적 친근성을 높인다.

이와 같이 사면에 시공되는 부직포와 식생토, 식생매트를 식생 고정틀 장치를 이용하여 일체화시켜 안정하도록 하여 식생대를 조성하여, 사면의 안정을 꾀하는 기술적 과제를 이루고자 한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 사면일체형 식생 고정틀 장치와 이를 이용하여 효과적으로 시공하는 방법이다. 따라서, 조기에 녹화를 이루어 사면을 안정화시키고자 하는 기술적 과제는 다음과 같다.
첫 번째로 경사면 배수홈을 갖는 종방향 고정틀 장치는 하부로의 빠른 배수를 돕고, 횡방향 고정틀 장치는 토사의 이동을 막는 효과를 갖도록 한다.
두 번째로 고정틀의 첫 시공부를 길어깨의 천단부에 매설하여 부직포와 식생토, 식생매트 일체가 하부로 미끄러지는 현상을 방지한다.
세 번째로 고정틀 장치에 지주핀을 삽입하여 사면과의 일체성을 갖도록 부여한다.
네 번째로 식생매트, 식생토, 부직포를 일체화하여 토사의 유실이 없도록 하고 공사기간을 단축하며, 공사비의 과다 지출을 감소시켜 지자체의 부담을 줄인다.
다섯 번째로 표면으로 노출되는 부재의 표면적을 최소화하여 시각적 친근성을 높인다.
이와 같이 사면에 시공되는 부직포와 식생토, 식생매트를 식생 고정틀 장치를 이용하여 일체화시켜 안정하도록 하여 식생대를 조성하여, 사면의 안정을 꾀하는 기술적 과제를 이루고자 한다.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시공방법과 그 장치는 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 고정틀 장치는 길이 2m, 높이 0.1~0.3m, 가로 0.1~0.3m 크기로 제조되는 고정틀 받침(11)과, 길이 2m, 높이 0.1~0.3m, 가로 0.1~0.3m 고정틀 덮개(12)를 주 몸체로 하되, 고정틀 덮개(12)의 내부에 배수홈(15), 지주핀 홀(14), 지주핀(13), 요철부(19)로 구성되고 사면 녹화용 식생기반 구조물을 고정하는 장치는 폐비닐을 이용한 재생플라스틱을 고압으로 성형하여 제조된다.
고정틀 받침(11)은 사면 지반내에 매입되는 것으로 그 내부는 지주핀 홀(14)이 관통하며, 상단부에는 고정틀 덮개(12)와 맞물리기 위한 요철부(19)를 갖는 고정틀 받침;
고정틀 덮개(12)는 하단부에 고정틀 받침과 맞물림을 위한 요철부(19)를 형성하며, 고정틀 받침(11)과 일체화를 위한 지주핀 홀(14)을 갖는 고정틀 받침;
배수홈(15)은 고정틀 덮개(12) 높이의 ½ 위치에서 표면까지 조성되며, 그 바닥부에는 지주핀 홀(14)이 형성되는 배수홈;

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지주핀 홀(14)은 지주핀(13)을 이용하여 상부의 고정틀 덮개(12)와 닿는 면에 맞물리는 부직포와 식생매트가 탈락되지 않도록 하는 고정용 홀;

지주핀(13)은 지주핀 홀(14)을 관통하여 지반에 매입되고, 상부의 머리부가 몸체보다 두터운 형상으로 고정틀 덮개가 이탈 되는 것을 방지하는 형상;

요철부(19)는 고정틀 덮개(12)와 고정틀 받침(11)을 지주핀(13)을 매입하기 전 결속시키는 것으로 고정틀 덮개(12)의 하부와 고정틀 받침(11)의 상부에 각기 암수로 형성되는 것을 특징으로 하는 고정틀 장치이다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르는 사면 녹화용 식생기반 구조물을 고정하는 장치와 그 시공방법은 다음과 같다.

a) 시공대상 하천 사면을 정리한 후, 길어깨부와 맞닿는 천단부를 일정 깊이로 횡방향으로 고정틀 장치가 매설되는 길이만큼 굴토하는 단계;

b) 고정틀 받침을 정위치 한 후 흡출방지용 부직포와 식생매트를 삽입하고, 고정틀 덮개를 덮은 후 지주핀을 지주핀홀에 삽입하고 가압하여 지중에 고정하는 단계;

c) 이 후 시공하고자 하는 대상의 사면을 도 2a, 2b와 같이 종방향과 횡방향으로 굴토하고, 고정틀 받침을 매설하는 단계;

d) 매설 된 고정틀 받침과 사면 위로 a)항에 따라 시공된 천단부 고정틀을 기점으로 흡출방지용 부직포를 포설하고 각 단을 구별하여 고정틀 받침 위치를 표기하거나 고정틀 덮개를 그 위에 두어 차기 공정에서 받침과의 결합을 잊지 않도록 하는 단계;

e) 부직포 위에 식생토를 포설하고 다짐하는 단계;

f) 상기 포설된 부직포와 식생토를 덮는 식생매트를 포설하고 각 단마다 기설치된 고정틀 받침과 요철부 결합하는 단계;

g) 종방향과 횡방향으로 굴토되어 부직포 밑면에 미리 매설된 고정틀 받침에 덮개를 지주핀을 이용하여 결합시키고 지반에 고정하는 단계; 및

h) 하천과 맞닿는 사면하부를 천단과 같이 지중으로 매설하여 세굴과 침식으로부터 보호하는 단계를 포함하는 방법으로 시공하는 것을 특징으로 하는 시공방법

이하, 첨부된 도면의 부연 설명은 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 시공방법에 있어서 흡출방지용 부직포와 식생토, 식생매트를 사면과 일체화 시켜주는 고정틀 장치에 대한 사시도이다.

도 2a는 고정틀 매설을 위한 사면 정리 후 천단과 중단, 하단을 각기 횡방향과 종방향으로 일정 깊이 굴토하는 것을 나타낸 사시도이다.

도 2b는 2a에 따라 굴토된 사면에 고정틀 받침을 기준으로 흡출방지용 부직포와 식생토, 식생매트를 순차적으로 포설하고 지주핀으로 결합하는 시공도이다.

도 3은 시공 된 단면을 나타내는 측면도이다.

도 4는 순서에 따라 시공된 고정틀 부재와 식생매트 등을 나타낸 정면분해도이다.

상기와 같이 본 발명에 의한 사면 녹화용 부직포와 식생토 및 식생매트를 고정하는 장치와 그 시공방법은 공사 후 강우에 의한 식생토의 유실을 최소화하고, 조성된 식생구조물 등이 자중 또는 빗물의 침투 및 과다 유입에 의해 지반으로부터 이탈되는 것을 방지하여 초기 식물 발아 및 생육을 원활히 하도록 보호하여 사면의 안정은 물론 생태계의 다양한 구성과 생육이 가능하도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 시중에 유통되는 다양한 식생기반 구조물 등을 식생토에 대체하여 사용하였을때, 광범위하게 구속시켜주는 효과를 가지므로 기존 공사에서 적용제품의 한계로 인한 소극적 공사를 벗어나 여러 제품을 적용할 수 있는 장점을 갖는다.

Claims (2)

1. 사면녹화용 식생기반 구조물 고정틀 장치는 사면을 구성하는 토사의 흡출방지를 목적으로 생산되는 부직포와 식생을 목적으로 하는 식생매트의 폭을 감안한 2m 길이로 제작된 고정틀 받침(11)과, 고정틀 덮개(12)를 주 몸체로 하며, 고정틀 받침(11) 내부에 배수홈(15), 지주핀 홀(14), 지주핀(13), 요철부(19)로 구성되고 고정틀 덮개(12)를 덮어 고정하는 것을 특징으로 하는 사면 녹화용 식생기반 구조물을 고정하는 장치.
2. 상기 사면 녹화용 식생기반 구조물을 고정하는 장치를 사면에 시공하는 방법에 있어서

   a) 시공대상 하천 사면을 정리한 후, 길어깨부와 맞닿는 천단부를 횡방향으로 고정틀 받침의 상부까지 매설되도록 굴토하는 단계;

   b) 고정틀 받침을 정위치 한 후 흡출방지용 부직포와 식생매트를 삽입하고, 고정틀 덮개를 덮은 후 지주핀을 지주핀홀에 삽입하고 가압하여 지중에 고정하는 단계;

   c) 이 후 시공하고자 하는 대상의 사면을 종방향과 횡방향으로 등분하여 굴토하고, 고정틀 받침을 매설하는 단계;

   d) 매설 된 고정틀 받침과 사면 위로 a)항에 따라 시공된 천단부 고정틀을 기점으로 흡출방지용 부직포를 포설하고 각 단을 구별하여 고정틀 받침 위치를 표기하거나 고정틀 덮개를 그 위에 두어 차기 공정에서 받침과의 결합을 잊지 않도록 하는 단계;

   e) 부직포 위에 식생토를 포설하고 다짐하는 단계;

   f) 상기 포설된 부직포와 식생토를 덮는 식생매트를 포설하고 각 단마다 기설치된 고정틀 받침과 요철부 결합하는 단계;

   g) 종방향과 횡방향으로 굴토되어 부직포 밑면에 미리 매설된 고정틀 받침에 덮개를 지주핀을 이용하여 결합시키고 지반에 고정하는 단계; 및

   h) 하천과 맞닿는 사면하부를 천단과 같이 지중으로 매설하여 세굴과 침식으로부터 보호하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면 녹화용 식생기반 구조물을 고정하는 장치의 시공방법

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