KR101166880B1 - 말뚝부재 및 이를 이용하는 자연형 호안구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설, 토목분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 호안 등의 지반 붕괴 등을 방지하기 위한 말뚝부재 및 이를 이용하는 자연형 호안구조물에 관한 것이다. 특히 본 발명은 적어도 일부가 지중(2)에 매설되는 몸체부(10)와; 상기 몸체부(10) 중 적어도 상기 지중(2)에 매설되는 부분의 측면에 돌출 형성된 복수의 가지부(20)를 포함하는 말뚝부재(4) 및 이를 이용하는 자연형 호안구조물을 제시한다.

말뚝, 간벌목, 방부, 방수, 지수, 호안공법

Description

말뚝부재 및 이를 이용하는 자연형 호안구조물{Pile and Environmentally-friendly revetment structure using the same}

본 발명은 건설, 토목분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 호안 등의 지반 붕괴 등을 방지하기 위한 말뚝부재 및 이를 이용하는 자연형 호안구조물에 관한 것이다.

'식생'이란 나무가 심어진 상태를 말하고, '녹생'이란 잔디 등 풀이 심어진 상태를 말하는 것이 일반적인데, 이하에서는 상기 '녹생'을 포함하는 개념으로서 '식생'을 사용하고자 한다.

일반적으로 호안의 사면, 법면 등의 비탈면은 물, 바람 등에 의하여 침식되거나 유실되어 붕괴되기 쉬운 바, 호안을 보호하기 위하여 호안의 비탈면에 호안구조물용 틀을 시공하는 호안공법을 실시하고 있다.

그런데, 호안구조물용 틀 시공을 위해서는 호안 특유의 식생대를 훼손할 수 밖에 없어서 호안 주변의 자연생태계에 막대한 피해를 주고 있고, 식생대 훼손 및 삭막한 호안구조물용 틀로 인해 미관을 해치고 있다.

따라서, 최근에는 호안의 붕괴를 방지하되, 적어도 호안 특유의 식생대를 조 성시켜 줌으로써 그 환경에 맞는 생물의 서식공간이 저절로 이루어질 수 있도록 하여, 생태계를 보전 및 복원함과 아울러 식생대 자체에 의해 호안의 붕괴를 방지할 수 있는 호안공법에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.

특히, 유속이나 풍속이 빠르거나, 난류가 형성되기 쉬운 수충부, 배수로 사면, 유수지 사면 등에 안정적으로 자연 친화적인 호안공법을 시공할 수 있는 방안에 대하여 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지중으로부터 이탈이 확실하게 방지됨으로써 견고하고 안정적으로 시공될 수 있는 말뚝부재 및 이를 이용하는 자연형 호안구조물을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 적어도 일부가 지중(2)에 매설되는 몸체부(10)와; 상기 몸체부(10) 중 적어도 상기 지중(2)에 매설되는 부분의 측면에 돌출 형성된 복수의 가지부(20)를 포함하는 말뚝부재(4)를 제시한다.

상기 몸체부(10)는 끝부분(14)이 뾰쪽하게 형성될 수 있다.

상기 복수의 가지부(20)는 적어도 일부가 상기 몸체부(10)의 측면으로부터 상기 몸체부(10)의 두부(12)를 향해 돌출될 수 있다.

상기 말뚝부재(4)는 간벌목으로 이루어질 수 있다.

상기 가지부(20)는 상기 간벌목의 가지들 중 제거되지 않은 가지들에 의하여 이루어질 수 있다.

상기 간벌목을 염분을 포함하는 방부용액에 의하여 방부처리하여 이루어질 수 있다.

상기 몸체부(10)의 측면 및 상기 가지부(20)는 방수 및 지수를 위한 코팅층(30)이 형성될 수 있다. 또는 상기 몸체부(10)의 측면 중 끝부분을 제외한 나머지 부분은 방수 및 지수를 위한 코팅층(30)이 형성될 수 있다.

상기 코팅층(30)은 벤토나이트(bentonite)를 포함하는 코팅재에 의해 형성될 수 있다.

상기 코팅재는 아교를 더 포함할 수 있다.

또한 상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 호안의 비탈면을 따라 서로 연접되게 설치되고, 각각 식생(8)을 위한 식생공간부를 갖는 복수 개의 틀(6)들; 상기 비탈면의 하측부에 1열 또는 2열 이상 타입되는 상술한 복수 개의 말뚝부재(4)들을 포함하는 자연형 호안구조물을 제시한다.

본 발명은 말뚝부재의 가지부에 의해 말뚝부재의 지중으로부터의 이탈이 보다 확실하게 방지됨으로써, 말뚝부재가 보다 견고하고 안정적으로 시공될 수 있다.

또한, 본 발명은 말뚝부재가 목재, 나아가 간벌목으로 이루어짐으로써 자연 친화적인 공법으로 시공될 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자연형 호안구조물을 위한 말뚝부재(4)는, 호안을 보강하고 호안의 유실을 방지하기 위한 목적을 위해 도시된 바와 같이 호안의 비탈면 하측부에 복수 개가 1열 또는 2열 이상 타입될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 호안의 비탈면 중간 또는 상측부에 타입될 수도 있고, 하천 등의 물 속에 타입될 수고 있고, 하나 또는 소수 개가 띄엄띄엄 타입될 수도 있다.

이러한 말뚝부재(4)는 특히 적어도 일부가 지중(2)에 매설되는 몸체부(10)와, 몸체부(10) 중 적어도 지중(2)에 매설되는 부분의 측면에 돌출 형성된 복수의 가지부(20)들을 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 말뚝부재(4)가 지중(2)에 타입되면, 복수의 가지부(20)들이 쐐기처럼 몸체부(10)와 상이한 방향으로 지중(2)에 박힐 수 있다.

따라서, 복수의 가지부(20)들에 의해 말뚝부재(4)가 보다 견고하게 지중(2)에 타입될 수 있기 때문에, 말뚝부재(4)의 이탈이 방지될 수 있고, 말뚝부재(40) 및 틀(6)이나 식생대 등이 보다 견고하고 안정적으로 시공, 유지될 수 있다는 효과를 얻을 수 있다. 이에 따라, 유속이나 풍속이 빠르거나, 난류가 형성되기 쉬운 수충부, 배수로 사면, 유수지 사면 등에 용이하게 시공될 수 있다.

나아가, 몸체부(10)는 다양하게 형성될 수 있으며, 특히 도시된 바와 같이 끝부분(14)이 뾰쪽하게 형성되는 것이 지중(2)에 용이하게 견고하게 타입될 수 있다는 점에서 보다 바람직하다 할 수 있다.

복수의 가지부(20)들은 말뚝부재(4)의 길이 및 둘레를 따라 고르게 분포되는 것이 보다 바람직하다 할 수 있다.

복수의 가지부(20)들은 쐐기처럼 몸체부(10)로부터 멀어질수록 점차 가늘어지는 형상을 취하는 것이 보다 바람직하다 할 수 있으며, 이외에도 필요에 따라 굵기가 일정한 형상을 취할수도 있고, 굵기가 계단 구조로 변할 수도 있고, 특정한 틀에 얽매이지 않고 다양하게 형성될 수도 있다.

복수의 가지부(20)들은 특히, 지중(2)에 타입된 말뚝부재(4)의 이탈방향에 대하여 역방향으로 복수의 가지부(20)들에 의한 반작용이 작용한다면 말뚝부재(4)의 이탈이 보다 확실하게 방지될 수 있는 바, 적어도 일부가 몸체부(10)의 측면으로부터 몸체부(10)의 두부(12)를 향해 돌출될 수 있다.

이와 같은 말뚝부재(4)는 철근, 파이프 등 다양한 소재로 이루어질 수 있으며, 친환경적인 공법을 위해 목재를 사용하는 것이 보다 바람직하다 할 수 있으며, 특히 호안공법을 위해 호안으로부터 제거한 간벌목을 재활용함으로써, 간벌목 처리에 따른 비용절감, 말뚝부재(4) 제조를 위한 비용절감 등의 이점을 더 취할 수 있다.

간벌목으로 이루어지는 말뚝부재(4)는 간벌목의 가지들 중 제거되지 않은 가지들이 가지부(20)를 형성하는 것이, 말뚝부재(4)의 제조가 간단해질 수 있고 그에 따른 비용을 절감할 수 있고, 가지부(20)와 몸체부(10)를 일체화할 수 있다는 점에서 보다 바람직하다.

이때, 가지부(20) 형성을 위해, 간벌목의 가지들을 원형 그대로 사용할 수도 있으나, 오히려 말뚝부재(4)의 타입시 및 후술할 후처리에서 방해가 될 수 있는 간벌목의 잔가지들을 정리함과 아울러 간벌목의 가지들을 그 밑둥만 남도록 가지정리하여 사용하는 것이 보다 바람직하다 할 수 있다.

이와 같이 말뚝부재(4)가 간벌목 또는 간벌목 이외 목재로 이루어지는 경우, 간벌목 또는 이외 목재를 자연 그대로 사용하면 나무 특성 상 많은 구멍이 존재하고 부식되기 쉬워 단단한 강도를 요구하는 보강재로서 미흡할 수 있다.

따라서, 말뚝부재(4)를 형성하기 위해, 간벌목 또는 이외 목재를 염수 등 염 분을 포함하는 방부용액에 의하여 방부처리하는 것이 바람직하다.

또한, 말뚝부재(4)가 주변으로부터 흘러들어온 물에 의해 부식될 수 있으며, 말뚝부재(4)와 지중(2) 사이 틈새로 하천 등의 물이 지중(2)으로 누수되어 지중(2)이 연약해질 수 있는 바, 말뚝부재(4)는 방수 및 지수처리되는 것이 바람직하다.

말뚝부재(4)의 방수 및 지수를 위해 다양한 방법이 가능하며, 특히 벤토나이트(bentonite)를 포함하는 코팅재에 의해 말뚝부재(4)의 외측면에 코팅층(30)을 형성함으로써, 방수와 지수를 동시에 충족할 수 있다.

즉, 벤토나이트는 극히 미세한 입자로 구성된 점토로 주광물의 성분은 몬모릴로나이트(Montmorillonite)이며, 화산회의 유리성분이 분해해서 생성된 점력이 매우 강한 점토이다. 이러한 벤토나이트는 수분에 의해 부풀어서 부피가 체적의 수배 혹은 수십배로 팽창하는 특성을 갖고 있어서, 방수재 및 지수재로 매우 적합하다 할 수 있다.

나아가, 말뚝부재(4)에 코팅층(30)을 보다 견고하게 형성하기 위해, 코팅재는 아교를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

한편, 말뚝부재(4)의 전체에 코팅층(30)을 형성할 수도 있으나, 상술한 바와 같이 말뚝부재(4)에 코팅층(30)을 형성할 때, 말뚝부재(4)를 통한 배수 또는 지하수 용출이 가능토록 몸체부(10)의 측면 및 가지부(20)에만 코팅층(30)을 형성할 수 있다.

또한, 몸체부(10)의 측면 전체에 코팅층(30)을 형성할 수도 있으나, 상술한 바와 같이 몸체부(10)의 끝부분(14)이 뾰쪽하게 형성되는 경우, 말뚝부재(4)를 통 한 배수 또는 지하수 용출이 보다 용이하도록, 몸체부(10)의 끝부분(14)을 제외한 나머지 부분에만 코팅층(30)을 형성하는 것이 더욱 바람직하다 할 수 있다.

이러한 말뚝부재(4)는 본 실시 예와 같은 호안구조물 용도 이외에도, 건설, 토목분야에서 보강재, 심 등으로 다양하게 사용될 수 있다.

또한 상술한 바와 같이 말뚝부재(4)를 통한 배수 또는 지하수 용출이 가능한 경우, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 가뭄시에도 모세관 현상에 의해 식생(8)의 활착 및 유도를 위한 수분 공급이 가능하도록, 말뚝부재(4)를 심재(4A)로 이용할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 자연형 호안구조물은 식생(8)의 활착 및 유도를 위해 식생공간부를 갖으며, 서로 짜맞추기 방식으로 축조되는 복수 개의 틀(6)들을 더 포함할 수 있다.

틀(6)은 특히, 식생(8)에 의한 생태계를 조성하여 호안공법을 유지하기 위해, 식생(8)이 지중(2)에 용이하게 활착되어 다년생의 식생(8)으로 성장될 수 있도록, 식생공간부가 관통되게 형성될 수 있다.

즉, 식생(8)이 안정적으로 지중(2)에 활착되어 성장되면서 식생(2)의 뿌리(4A)들이 지중(2)에서 서로 엉키면서 네트(net)를 형성하게 된다.

따라서, 식생대 조성에 의해서 호안의 비탈면이 더욱 견고하게 보강될 수 있고, 식생(8)에 의해 틀(6)이 지중(2)과 보다 안정적으로 결속될 수 있으며, 틀(6)이 부식되어 없어지더라도 식생대에 의해 충분히 호안공법이 유지될 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

나아가 틀(6)의 식생공간부는 식생(8)이 성장됨에 따라 식생(8)에 의해 단면 확장 가능한 가변형으로 형성될 수 있다.

즉, 시공 초기에는 틀(6)에 의해, 호안이 보강되면서 초년생의 식생(8) 또는 씨앗이 원활하게 활착 및 성장될 수 있도록 지지될 수 있다. 그리고, 식생(8)이 다년생의 식생(8)으로 성장되면서 틀(6)의 식생공간부가 변형 또는 파단 등에 의해 확장되어 식생(8)이 틀(6)에 의해 방해받지 않고 충분히 성장될 수 있다.

따라서, 시공 초기에 초년생의 식생(8)을 심더라도 식생(8)의 성장에 의해 다년생의 식생(8)이 안정적으로 활착 및 유도될 수 있기 때문에, 생태계를 원래 상태로 용이하게 조성할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 처음부터 식생(8)의 성장에 따른 식생공간부의 가변을 전제로 틀(6)이 형성됨으로써, 시공 후 식생(8)의 성장으로 인한 유지,보수,교체작업이 생략될 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 시공 초기에는 틀(6)에 의해 식생(8)이 안정적으로 활착 및 유도되면서 틀(6)의 강성에 의해 호안의 붕괴가 방지될 수 있고, 식생대가 충분히 조성된 후에는 다양하고 튼튼한 다년생의 식생(8)에 의해 호안공법이 안정적으로 유지될 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 초년생의 식생(8) 또는 씨앗을 다양한 다년생 식생(8)으로 활착, 성장시켜서 식생대를 조성함에 따라, 처음부터 다년생의 식생(8)에 의해 식생대를 조성하는 것과 비교해볼 때, 시공비용이 절감될 수 있고, 다년생의 식생(8)를 구하기 위해 타 식생대를 훼손하지 않아도 된다는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 복수 개의 틀(6)들은, 서로 상대 이동 가능토록 결속하는 결속부재에 의해 하나로 결속될 수 있다. 즉, 복수 개의 틀(6)들은 결속부재에 의해 하나로 결속됨으로써, 유속 등의 외력에 대항하여 서로를 지지해주고 서로 간에 부하를 분산시킬 수 있다. 따라서, 큰 홍수나 집중강우 등에 의해 하천 등의 수위가 높아지거나 유속이 증가하거나 풍속이 거세지더라도, 틀(6)를 비롯하여 식생(8)의 이탈이 방지될 수 있고, 이에 따라 식생대가 안정적으로 조성됨과 아울러 호안구조물 및 조성된 식생대에 의해 호안의 붕괴가 방지될 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

이러한 결속부재는 복수 개의 틀(6)들을 결속할 수 있다면 어떠한 구성이든 무방하다. 다만 결속부재는 복수 개의 틀(6)들을 전혀 움직임이 없도록 결속하는 것보다는 탄력적으로 유동 가능토록 하여 외력이 상쇄될 수 있게 하고, 외력 작용 후 복수 개의 틀(6)들이 복귀 가능토록, 가요성 재질로 이루어지는 것이 보다 바람직하다 할 수 있다.

가요성 재질의 결속부재는 다양한 형상을 취할 수 있으며, 충분한 탄성력을 갖을 수 있도록 주름관 형상을 취하거나, 복수 개의 틀(6)들을 용이하게 결속하기 위해 밴드 형상을 취할 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1 이하는 본 발명에 따른 자연형 호안구조물을 도시한 도면으로서,

도 1은 제1실시 예에 따른 자연형 호안구조물 모식도.

도 2는 말뚝부재 사시도.

도 3은 도 2의 말뚝부재 측단면도.

도 4는 제2실시 예에 따른 자연형 호안구조물 모식도.

도 5는 제3실시 예에 따른 자연형 호안구조물 모식도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2; 지중 4; 말뚝부재

6; 틀 8; 식생

10; 몸체부 12; 두부

14; 끝부분 20; 가지부

30; 코팅층

Claims (12)

1. 지중에 매설되는 말뚝부재(4)로서,

   적어도 일부가 지중(2)에 매설되는 몸체부(10) 및 상기 몸체부(10)의 상기 지중(2)에 매설되는 부분의 측면에 돌출되어 상기 몸체부(10)와 상이한 방향으로 지중(2)에 박힐 수 있는 복수의 가지부(20)를 포함하며;

   상기 몸체부(10)는 염분을 포함하는 방부용액에 의하여 방부처리된 간벌목으로 이루어지며 끝부분(14)이 뾰쪽하도록 형성되고;

   상기 가지부(20)는 상기 몸체부(10)로 형성되는 간벌목의 가지들 중 제거되지 않은 가지들로 이루어지며;

   상기 몸체부(10)의 측면 중 끝부분(14)을 제외한 나머지 부분의 측면 및 상기 가지부(20)는 벤토나이트(bentonite)를 포함하는 코팅재에 의한 코팅층(30)이 형성된 것을 특징으로 하는 말뚝부재(4).
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 복수의 가지부(20)는 적어도 일부가 상기 몸체부(10)의 측면으로부터 상기 몸체부(10)의 두부(12)를 향해 돌출된 말뚝부재(4).
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 코팅재는 아교를 더 포함하는 말뚝부재(4).
12. 호안의 비탈면을 따라 서로 연접되게 설치되고, 각각 식생(8)을 위한 식생공간부를 갖는 복수 개의 틀(6)들;

    상기 비탈면의 하측부에 1열 또는 2열 이상 타입되는 청구항 1, 3, 11 중 어느 한 항의 복수 개의 말뚝부재(4)들을 포함하는 자연형 호안구조물.

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