일반적으로 각종 하천의 호안, 농업용 배수로의 호안, 도로 또는 철도의 경사면, 댐 또는 저수지의 경사면, 해안 또는 간척지의 제방 등의 호안 공사에는 고강도 토목섬유로 제직된 섬유대를 이용하여 사면을 보강하고 있다.
섬유대를 이용한 호안공법은 고강도의 토목섬유로 제직한 두겹의 직물거푸집 사이에 유동상태의 굳지 않은 콘크리트나 모르터를 고압의 콘크리트 펌프로 주입하여 콘크리트 매트를 형성시켜 호안면을 공사하는 공법이다.
이러한 섬유대를 이용한 호안공법은 그 거푸집이 투수성 포재로서 유동성 콘크리트 또는 모르터의 잉여 혼합수가 펌프의 주입 압력에 의하여 배출되어 경화시간이 빠르고 고밀도 및 고강도의 콘크리트 또는 모르터의 경화체를 형성할 수 있다.
이 공법을 이용한 시공이 대한민국특허공보(공고번호 10-0280958)와 일본특허공보(특개평7-207669)에 개시되어 있다. 상기 호안공법은 미리 현장지형에 맞추어 제작한 원단을 포설하고 콘크리트 또는 모르터를 고압펌프로 주입하여 단시간내에 광범위한 면적의 콘크리트 또는 모르터 매트를 형성할 수 있어서 종래의 현장 타설 콘크리트 공법이나 프리캐스트 블럭공법에 비하여 신속성, 안정성, 시공효율 및 경제성이 우수하고 특히 수중공사에서 현저한 작업효과가 있다.
또한, 섬유대 호안공법은 다른 공법에 비하여 넓은 면적을 일체로 하여 시공하므로 견고성이 뛰어나고 토사가 밀려나는 현상이 거의 없어서 호안공사에 널리 이용되고 있다.
한편, 호안면은 흐르는 물과 접촉하는 호안면과 물과 접촉하지 않는 호안면으로 구분될 수 있으며, 종래의 섬유대는 콘크리트 또는 모르터가 주입되는 단순 매트 형태와, 기둥부와 식생부로 구성되는 환경친화적인 섬유대로 구분될 수 있다.
여기서, 물과 접촉하는 호안면에는 단순 매트 형태의 섬유대를 사용하는 호안공법이 이루어지고, 물과 접촉하지 않는 호안면에는 최근 환경친화적으로 풀이나 나무 또는 잔디를 심을 수 있는 식생부를 포함하는 섬유대를 이용한 호안공법이 시공되고 있다.
이와 같이, 종래의 섬유대는 물과의 접촉 유무에 따른 호안면의 특성에 따라 단순 매트 형태 또는 식생부를 포함하는 2종류의 섬유대 중 하나가 선택되어 시공될 수 있으며, 이때, 물과 접하는 호안면과 물과 접하지 않는 호안면을 동시에 시공하고자 하는 경우에는, 2종류의 섬유대를 각각 구비하고, 개별로 모르터 또는 콘크리트를 주입하는 방식으로 개별 시공이 이루어지게 된다.
이에 따라, 콘크리트 또는 모르터 주입의 작업이 반복되는 번거로운 문제가 있으며, 작업능률의 저하로 인한 시공의 작업시간이 증가되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 흐르는 물과 접촉하는 호안면에 시공되는 매트 형태의 하천용 섬유대와 물과 접촉하지 않으며 환경친화적인 식생부를 갖는 사면용 섬유대가 일체로 연결된 구조를 갖는 복합 섬유대를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 사면용 섬유대와 하천용 섬유대가 일체로 연결된 복합 섬유대를 통해 모르터의 주입이 사면용 섬유대를 거쳐 하천용 섬유대에 이르기까지 연속하여 주입될 수 있도록 함으로써 시공에 따른 작업의 편의성과 함께 시공효율이 증진될 수 있도록 해주는 사면용 섬유대와 하천용 섬유대의 연결 구조를 갖는 복합 섬유대를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 물과의 접촉 유무에 따라 분리되어 개별 시공되는 각각의 섬유대(예: 매트 형태의 섬유대와, 식생부를 갖는 섬유대)를 구비할 필요없이 하나의 섬유대를 통해 동시 시공이 가능하도록 해주는 구조를 갖는 복합 섬유대를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 복합 섬유대의 각 사면용 섬유대 및 하천용 섬유대에 복수의 포인트 접합부를 구비함으로써, 바닥의 접촉면을 넓여주여 연결 부분이 부러지는 등의 파손이 방지되도록 해주는 사면용 섬유대와 하천용 섬유대의 연결 구조를 갖는 복합 섬유대를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상부 섬유와 하부 섬유로 이루어지며, 상기 상부 섬유와 하부 섬유의 접합에 의해 격자 형태로 배열되는 복수의 사면용 접합부와, 상기 복수의 사면용 접합부 사이에 미접합 상태로 형성되어 콘크리트 또는 모르터가 가로 및 세로 방향으로 주입됨에 따라 기둥을 형성하는 사면용 모르터 주입부를 포함하는 사면용 섬유대; 및 상부 섬유와 하부 섬유로 이루어지며, 상기 상부 섬유와 하부 섬유를 접합하는 복수의 하천용 접합부와, 상기 복수의 하천용 접합부 사이에 미접합 상태로 형성되어 콘크리트 또는 모르터가 주입됨에 따라 매트를 형성하는 하천용 모르터 주입부를 포함하는 하천용 섬유대;를 포함하며, 상기 콘크리트 또는 모르터가 상기 사면용 섬유대를 거쳐 하천용 섬유대에 연속하여 주입될 수 있도록 상기 사면용 섬유대의 상부 섬유 및 하부 섬유와 상기 하천용의 상부 섬유 및 하부 섬유가 각각의 접합에 의해 일체로 연결되는 구조로 형성됨을 특징으로 하는 사면용 섬유대와 하천용 섬유대의 연결 구조를 갖는 복합 섬유대를 개시한다.
바람직하게는, 상기 4개의 사면용 접합부의 중심 위치에 해당하는 상기 사면용 모르터 주입부에는 주입되는 콘트리트 또는 모르터에 의해 볼록해지는 것을 방지하기 위한 사각 형태의 사면용 포인트 접합부;가 더 형성되며, 여기서 상기 사면용 포인트 접합부와 사면용 접합부는 1:81 ~ 1:243의 면적비를 가짐이 더욱 바람직하다.
바람직하게는, 상기 4개의 하천용 접합부의 중심 위치에 해당하는 상기 하천용 모르터 주입부에는 주입되는 콘크리트 또는 모르터에 의해 볼록해지는 것을 방 지하기 위한 사각 형태의 하천용 포인트 접합부;가 더 형성되며, 이때 상기 하천용 포인트 접합부와 하천용 접합부는 1:9 ~ 1:81의 면적비를 가짐이 더욱 바람직하다.
상기 하천용 섬유대는, 상기 상부 섬유와 하부 섬유 사이에 설치되어, 상기 상부 섬유와 하부 섬유를 연결하여 보강하는 바인더 섬유;를 더 포함할 수 있으며, 여기서 상기 바인더 섬유는 상기 상부 섬유와 하부 섬유를 연결하는 형태로서, 연속하는 V자 형태, 연속하여 교차하는 X자 형태, 및 상하로 연결하는 I자 형태 중 하나로 형성됨이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 사면용 섬유대와 하천용 섬유대의 연결 구조를 갖는 복합 섬유대에 의하면, 호안의 특성에 따라 개별 적용되는 사면용과 하천용의 섬유대를 일체로 연결하여 제공함으로써, 기존의 개별 시공에 비해 작업의 편의성 및 시공효율이 증진되는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명은 매트 형태의 하천용 섬유대와 환경친화적인 식생부를 갖는 사면용 섬유대가 일체로 연결된 구조의 복합 섬유대를 통해 호안공법에 따른 시공시, 주입되는 콘크리트 또는 모르터가 사면용 섬유대를 거쳐 하천용 섬유대에 이르기까지 연속하여 주입될 수 있도록 함으로써 시공 시간이 절감되도록 해주는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명은 사면용 섬유대 및 하천용 섬유대에 구비되는 복수의 포인트 접합부를 통해 시공시 주입되는 콘크리트 또는 모르터가 균일하게 분포되도록 해주며, 또한 바닥의 접촉면을 넓혀주게 됨으로써 부러지거나 균열이 생기는 등의 파손 이 최소화되도록 해주는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명은 복합 섬유대 중 특히 하천용 섬유대에 다양한 형태로 연결되는 바인더 섬유를 더 형성함으로써, 충전되는 콘크리트 또는 모르터의 하중이 효과적으로 분산될 수 있도록 해주는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명은 호안 시공의 기본 기능인 우수와 홍수시 제방사면의 침식과 토사유실을 방지하여 수해에 의한 재난을 방지함은 물론, 식생부를 구비하는 호안 공법으로 시공후에 환경친화적으로 외관이 미려한 호안면을 제공하는 작용효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사면용 섬유대와 하천용 섬유 대의 연결 구조를 갖는 복합 섬유대를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복합 섬유대 중 사면용 섬유대를 개략적으로 나타낸 평면도 및 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 복합 섬유대 중 하천용 섬유대를 개략적으로 나타낸 평면도 및 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 섬유대는 사면용 섬유대(100)와 하천용 섬유대(200)가 일체로 연결된 구조로서, 특히 콘크리트 또는 모르터가 상기 사면용 섬유대(100)를 거쳐 하천용 섬유대(200)에 연속하여 주입될 수 있도록 상기 사면용 섬유대(100)의 상부 섬유(101) 및 하부 섬유(102)와 상기 하천용 섬유대(200)의 상부 섬유(201) 및 하부 섬유(202)가 각각의 접합에 의해 일체로 연결되는 구조로 형성된다.
이러한 복합 섬유대는, 상기 사면용 섬유대(100)의 하부와 상기 하천용 섬유대(200)의 상부 접합에 의해 이루어지며, 상부 섬유(101, 201)와 하부 섬유(102, 202)의 개별 접합에 의해 견고하게 연결되고 일체로 연통되는 구조를 갖게 된다.
이하에서는 상기 복합 섬유대 중 사면용 섬유대(100)와 하천용 섬유대(200)의 개별 구성에 대해 설명한다.
먼저, 본 발명의 사면용 섬유대(100)는 환경친화적인 식생부를 갖는 섬유대로서 물과 접촉하지 않는 호안면에 시공됨이 바람직하며, 하천용 섬유대(200)는 흐르는 물과 접촉하는 호안면에 시공되는 매트 형태를 나타낸다.
상기 사면용 섬유대(100)는 상부 섬유(101)와 하부 섬유(102)의 두겹으로 이루어지며, 상기 상부 섬유(101)와 하부 섬유(102)의 접합에 의해 격자 형태로 배열 되는 복수의 사면용 접합부(103)를 형성한다.
이러한 사면용 접합부(103)간의 간격은 약 18㎝로 유지됨이 바람직하며, 크기는 시공 호안면의 환경특성에 따라 조절될 수 있으며, 시공이 완료된 상기 사면용 접합부(103)는 절개를 통해 오픈된 후 잔디나 나무 등을 식재하게 됨으로써, 친환경적인 호안면을 형성할 수 있게 된다.
그리고, 상기 복수의 사면용 접합부(103) 사이에 미접합 상태로 형성되어 콘크리트 또는 모르터가 가로 및 세로 방향으로 주입됨에 따라 기둥을 형성하는 사면용 모르터 주입부(104)를 구성한다.
이때, 상기 4개의 사면용 접합부(103)의 중심 위치에 해당하는 상기 사면용 모르터 주입부(104)에는 주입되는 콘트리트 또는 모르터에 의해 볼록해지는 것을 방지하기 위한 사각 형태의 사면용 포인트 접합부(105)가 더 형성된다. 이러한 사면용 포인트 접합부(105)는 주입되는 콘크리트 또는 모르터가 균일하게 분포되고, 바닥면의 접촉면적을 넓혀주게 됨으로써 연결부위가 쉽게 부러지는 것을 방지한다.
이는, 기둥을 형성하는 상기 사면용 모르터 주입부(104)의 균열이나 파손을 최소화하고 매트의 침강을 방지하며, 시공이 완료된 후에도 바닥면과의 들뜨는 현상이 방지됨에 따라 더욱 안정성을 유지할 수 있게 된다.
여기서, 상기 사면용 포인트 접합부(105)와 사면용 접합부(103)는 1:81 ~ 1:243의 면적비로 구성됨이 바람직하다.
본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 일례로서 상기 사면용 접합부(103)의 크기를 가로 × 세로가 30㎝ × 25㎝인 사각 형태를 형성하였고, 상기 사면용 포인트 접합부(105)는 가로 × 세로가 2㎝ × 2㎝인 사각 형태를 형성하였다.
한편, 상기 하천용 섬유대(200)는 상부 섬유(201)와 하부 섬유(202)의 두겹으로 이루어지며, 상기 상부 섬유(201)와 하부 섬유(202)를 접합하는 복수의 하천용 접합부(203)를 형성한다. 이때, 상기 하천용 접합부(203) 간의 간격은 약 18㎝로 유지됨이 바람직하고, 그 크기는 시공 호안면의 환경특성에 따라 그 크기가 조절될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 하천용 접합부(203) 사이에 미접합 상태로 형성되어 콘크리트 또는 모르터가 주입됨에 따라 매트 형태를 형성하는 하천용 모르터 주입부(204)를 구성한다.
이때, 상기 4개의 하천용 접합부(203)의 중심 위치에 해당하는 상기 하천용 모르터 주입부(204)에는 주입되는 콘크리트 또는 모르터에 의해 볼록해지는 것을 방지하기 위한 사각 형태의 하천용 포인트 접합부(205)가 더 형성된다. 이러한 하천용 포인트 접합부(205)는 주입되는 콘크리트 또는 모르터가 균일하게 분포되고, 바닥면의 접촉면적을 넓혀주게 됨으로써 부러지거나 균열이 발생되는 등의 파손을 방지하며, 시공이 완료된 후에도 호안면과의 들뜨는 현상이 방지되도록 해줌으로써 안정성이 더욱 유지되도록 해주는 작용효과가 있다.
또한, 상기 사면용 포인트 접합부(205)와 사면용 접합부(203)는 1:9 ~ 1:81의 면적비를 갖는 범위로 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 도 3에 도시되는 바와 같이, 가로 × 세로가 12㎝ × 12㎝로서 사각 형태로 접합되는 사면용 접합부(203)와, 가로 × 세로가 2㎝ × 2㎝의 사각 형태로 접합되는 사면용 포인트 접합 부(205)를 일례로 나타내었다.
또한, 상기 하천용 섬유대(200)는 상기 상부 섬유(201)와 하부 섬유(202) 사이에 설치되어, 상기 상부 섬유(201)와 하부 섬유(202)를 연결하여 보강하는 바인더 섬유(206)를 더 포함하며, 여기서, 상기 바인더 섬유(206)는 도 4에 도시되는 바와 같이, 상기 상부 섬유(201)와 하부 섬유(202)를 연결하는 형태로서, 연속하는 V자 형태, 연속하여 교차하는 X자 형태, 및 상하로 연결하는 I자 형태 중 하나로 형성된다.
이러한 상기 바인더 섬유(206)는 상부 섬유(201)와 하부 섬유(202)의 사이에 충전되는 콘크리트 또는 모르터의 하중이 효과적으로 분산될 수 있도록 해주며, 상기 상부 섬유(201)와 하부 섬유(202) 간을 더욱 견고하게 연결시키는 역할을 한다.
도 5는 본 발명에 따른 복합 섬유대의 시공 상태를 개략적인 사시도로 나타낸다.
본 발명에 따른 복합 섬유대는 도 5에 도시된 바와 같이, 시공 현장에 포설된 상태에서 콘크리트 또는 모르터를 고압 펌프를 이용하여 주입하게 된다.
이때, 주입되는 콘크리트 또는 모르터는 상기 사면용 섬유대(100)를 거쳐 하천용 섬유대(200)에 연속 주입되는 방식으로 차례로 채워지게 된다.
즉, 복합 섬유대 중 하부에 시공되는 하천용 섬유대(200)의 하천용 모르터 주입부(204)에 콘크리트 또는 모르터가 먼저 채워지고, 이후 상부에 시공되는 사면용 섬유대(100)의 사면용 모르터 주입부(104)에 콘크리트 또는 모르터가 채워지게 된다.
이와 같이, 하나의 복합 섬유대를 통한 매트 형태의 섬유대 시공과 식생부를 갖는 섬유대의 시공이 한번의 작업으로 동시에 이루어지게 된다.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사면용 섬유대와 하천용 섬유대의 연결 구조를 갖는 복합 섬유대를 나타낸 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 복합 섬유대 중 사면용 섬유대를 개략적으로 나타낸 평면도 및 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 복합 섬유대 중 하천용 섬유대를 개략적으로 나타낸 평면도 및 사시도,
도 4는 도 3에 따른 하천용 섬유대의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 복합 섬유대의 시공 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 사면용 섬유대 101 : 상부 섬유
102 : 하부 섬유 103 : 사면용 접합부
104 : 사면용 모르터 주입부 105 : 사면용 포인트 접합부
200 : 하천용 섬유대 201 : 상부 섬유
202 : 하부 섬유 203 : 하천용 접합부
204 : 하천용 모르터 주입부 205 : 하천용 포인트 접합부
206 : 바인더 섬유