KR101195409B1 - 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 경사진 플룸을 포함하고, 상기 플룸은 복수개의 물 침투부가 포함된 것을 특징으로 한다.

Description

수막현상 재현형 토석류 모형시험장치{debris flow flume to examine hydroplaning effect}
본 발명은 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 관한 것으로서, 토석류의 이동성을 증가시키는 노면젖음과 수막현상을 재현하기 위해 플룸 내부에 수층(water layer)을 재현한 토석류 모형시험장치에 관한 것이다.
우리나라에서 발생되는 산사태의 발생 원인은 대부분 강우에 의한 경우가 대부분이다. 우리나라의 연평균 강우량은 1,274㎜에 해당하고, 기후적으로 온대 몬순 지역에 위치하고 있어 6~8월 3개월 사이에 전체의 2/3에 해당하는 양이 장마와 태풍에 의해 집중되고 있다. 대부분의 산사태는 우기에 집중적으로 발생되므로, 강우가 산사태의 가장 큰 요인임을 예측할 수 있다.
국내에서 발생하는 산사태는 하기시 국지성 호우에 의한 것이 대부분으로, 기반암위의 얕은 토층이 흘러내린다. 지반의 불안정성은 쉽게 흐름형태인 토석류(debris flow)로 변환된다.
토석류는 거력을 포함한 많은 양의 토질을 함유하며, 빠른 속도로 상당한 거리를 흐르듯 이동한다. 이러한 특성을 소규모 실내 플룸(flume) 실험을 통해 흐름에 대한 공학적 특성실험, 예를 들면, 함수비를 달리하는 유체에 대한 유동속도와 유동거리 측정실험이나, 유체의 구성요소, 즉 흙의 구성을 달리한 경우의 유동성 측정실험 등을 수행하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 산사태 모의 실험장치의 구성도이다.
예를 들어, 대한민국 특허출원번호 제10-2008-0066805호에 소개된 산사태 모의 실험장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부에 위치되고 특정 함수비의 시료가 내부에 담겨졌다가 방출되는 시료 방류부, 시료방류부의 하부에 상고하저의 특정 경사도로 경사지게 구비되어 방출되는 시료가 흘러내리는 산사태 채널부 및 산사태 채널부의 출구에 접하도록 수평방향으로 구비되어 흘러내린 시료가 상면 상에 확산되는 확산 관측부를 포함하여 산사태의 발생 가능성 및 산사태로 인하여 피해가 발생하는 범위와 크기를 측정할 수 있다.
한편, 종래의 플룸 시험 장치는 토석류 재현시험에 있어서 플룸 상부에서 인공강우시스템을 통해 현장 강우를 재현하므로, 사면 붕괴 후에 선행 강우에 의한 수로 바닥면의 노면 젖음상태를 재현할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 종래의 플룸 시험 장치는 토석류 발생시 빗물이 플룸의 경사면을 따라 낮은 방향으로 흐를 수 없어 토석류 선단부에서 수막현상(hydroplaning)을 발생시키지 못하므로 강우시 실제 토석류 유동환경과 동일한 조건을 재현하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 플룸 내부에 수층을 형성하여 실제 토석류 유동과 동일한 조건을 재현할 수 있는 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치는 경사진 플룸을 포함하고, 상기 플룸은 복수개의 물 침투부가 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 상기 플룸이 일정간격 이격되거나 나란히 배열된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플룸은 토석류를 방류하기 위한 게이트가 각각의 플룸 내부에서 서로 다른 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플룸은 수압을 측정하는 수압계 또는 토석류의 하중을 측정하는 로드셀이 상기 플룸의 상부, 중부, 하부의 저면에 각각 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 물 침투부는 상기 플룸의 길이방향을 따라 이격되면서 복수로 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 물 침투부에 연결되며 펌핑에 의해 물을 공급하여 상기 플룸 내부로 물을 유입시키는 물 공급 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 물 침투부는 유로내 부분적 노면 젖음 현상과 지하수의 변동 또는 용출수 현상을 모사하는 다공질판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 물 침투부는 강우에 의한 노면 젖음 현상을 모사하는 중공판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 물 침투부는 개방된 특정 부분만을 통해 상기 플룸 내부로 물을 공급하는 다공질판 또는 중공판으로 이루어지고, 복수개의 플룸 중 하나의 플룸에는 동일한 물 침투부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 물 침투부는 개방된 특정 부분만을 통해 상기 플룸 내부로 물을 공급하는 다공질판 또는 중공판으로 이루어지고, 복수개의 플룸 중 하나의 플룸에는 서로 다른 물 침투부가 혼용되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제조 방법은 복수개의 플룸 내부에 토석류를 방류하기 위한 게이트를 서로 다른 위치에 각각 설치하는 게이트 설치 단계; 상기 플룸에 복수개의 물 침투부를 플룸의 길이방향을 따라 이격시켜 설치하는 물 침투부 설치 단계; 및 상기 플룸을 일정간격 이격되거나 나란히 배열하며 경사지게 설치하는 플룸 배열 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산사태 시험 방법은 게이트가 서로 다른 위치에 각각 설치되고 복수개의 물 침투부가 각각 설치된 복수개의 플룸 내부에 토석류를 유입시키는 토석류 유입 단계; 상기 물 침투부로 물을 공급하여 상기 플룸에 수층을 형성하는 수층 형성 단계; 및 상기 게이트를 개방하여 동시다발적으로 토석류량에 따른 토석류 이동속도와 토석류 이동거리 및 수막 현상에 따른 토석류 흐름 상태를 측정하는 토석류 측정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 의하면, 플룸 내부로 물을 공급하여 상기 플룸 내부에 수층을 재현할 수 있고, 물이 공급되는 형태에 따라 유로내 부분적 노면 젖음 현상과, 지하수의 변동 또는 용출수 현상을 모사하거나, 강우에 의한 노면 젖음 현상을 모사함으로써 실제 토석류 유동과 동일한 조건을 재현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 산사태 모의 시험 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제 1구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제 2구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제 3구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 포함된 플룸의 다양한 형상을 보여주는 도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 포함된 물 침투부의 다양한 형상을 보여주는 도이다.
도 7은 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 포함된 물 침투부를 통해 수층이 형성되는 모습을 보여주는 도이다.
도 8a는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제 4구성도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 토석류 공급부의 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 포함된 플룸의 측면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제조 방법의 블록도이다.
도 11은 본 발명에 따른 산사태 시험 방법의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치는 경사진 플룸을 포함하는데, 특히, 상기 플룸은 복수개의 물 침투부가 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제 1구성도이다.
본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 수평 프레임(100), 수직 프레임(200) 및 플룸(300)을 포함한다.
상기 수평 프레임(100)은 상기 플룸(300)의 하부에 배치되어 상기 플룸(300)을 하부에서 지지할 수 있다.
상기 수직 프레임(200)은 상기 수평 프레임(100)과 수직으로 연결되고, 상기 플룸(300)의 일 측에 배치되어 상기 플룸(300)을 일 측에서 지지할 수 있는데, 상기 수직 프레임(200)은 상기 플룸(300)의 일 단과 연결됨으로써 상기 플룸(300)을 일 측에서 지지할 수 있다.
상기 플룸(300)은 상기 수직 프레임(200)에 일 단이 연결되어 상기 수평 프레임(100) 상에서 경사지게 설치되며, 복수개의 물 침투부(330)가 설치될 수 있는데, 상기 물 침투부(330)를 통해 물이 상기 플룸(300) 내부로 공급됨으로써 상기 플룸(300)에 수층을 재현할 수 있다. 여기서, 상기 물 침투부(330)는 상기 플룸에 삽입되며 설치될 수 있는데, 상기 플룸(300)의 길이방향을 따라 이격되면서 복수로 설치될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 포함된 플룸의 다양한 형상을 보여주는 도이다.
상기 플룸(300)은 도 5에 도시된 바와 같이, (a)사각 형상, (b)반원 형상, (c)역삼각 형상 또는 (d)반육각 형상으로 이루어질 수 있고, 특히, 도 5의 (e)에 도시된 바와 같이, (a)사각 형상에 탈부착이 가능한 착탈 부재(950)를 배치하여 (e)반팔각 형상을 형성하는 등 다양한 형상을 가지는 플룸(300)에 상기 착탈 부재(950)를 배치함으로써 다양한 지형을 모사할 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플룸(300)의 상부, 중부, 하부의 저면에 각각 구비된 수압계(800)와, 로드셀(900)을 이용하여 상기 플룸(300) 내부의 수압과, 상기 플룸(300) 내부를 유동하 는 토석류의 하중을 각각 측정할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 포함된 물 침투부의 다양한 형상을 보여주는 도이다.
구체적으로, 상기 물 침투부(330)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 복수개의 홀이 형성된 다공질판으로 이루어짐으로써 상기 플룸(300) 내에서 부분적 노면 젖음 현상과 지하수의 변동 또는 용출수 현상을 모사하거나, 도 6c에 도시된 바와 같이, 중공이 내부에 형성된 중공판으로 이루어짐으로써 상기 플룸(300) 내에서 강우에 의한 노면 젖음 현상을 모사할 수 있다.
예를 들어, 상기 물 침투부(330)가 도 6a에 도시된 바와 같이, 다공질판으로 이루어지는 경우, 상기 다공질판의 A, B 및 C부분 모두가 상기 플룸(300)의 하부면에 설치됨으로써 상기 물 침투부(330)가 상기 플룸(300)의 하부면에 설치되거나, A부분은 상기 플룸(300)의 좌측면에 설치되고, B부분은 상기 플룸(300)의 하부면에 설치되며, C부분은 상기 플룸(300)의 우측면에 설치됨으로써 상기 물 침투부(330)가 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 플룸(300)의 하부면과 양측면에 설치될 수 있다.
여기서, 상기 물 침투부(330)는 다양한 방식으로 물을 공급함으로써 다양한 부분적 노면 젖음 현상과 지하수의 변동 또는 용출수 현상을 모사할 수 있는데, 예를 들어, A, B 및 C부분에 있는 홀을 통해 상기 플룸(300) 내부로 물을 공급하거나, A 및 B부분에 있는 홀은 개방시키되 C부분에 있는 홀은 폐쇄시켜 A 및 B부분에 있는 홀을 통해서만 상기 플룸(300) 내부로 물을 공급할 수 있으며, A, B 및 C부분에 있는 홀에 물 공급 조절 밸브(331)를 각각 연결하여 상기 물 공급 조절 밸브(331)를 통해 각각의 홀에 공급되는 물의 양을 조절할 수 있다.
또한, 상기 물 침투부(330)가 도 6c에 도시된 바와 같이, 중공판으로 이루어지는 경우, 상기 물 침투부(330)가 상기 플룸(300)의 하부면에 설치되거나, 상기 중공판의 양측부가 상기 플룸(300)의 양측면에 설치됨으로써 상기 물 침투부(330)가 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 플룸(300)의 하부면과 양측면에 분리되어 설치될 수 있는데, 이때, 상기 플룸(300)의 하부면과 양측면에 설치된 물 침투부(330)에 상기 물 공급 조절 밸브(331)를 각각 연결하여 상기 물 공급 조절 밸브(331)를 통해 상기 물 침투부(330)에 공급되는 물의 양을 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 포함된 물 침투부를 통해 수층이 형성되는 모습을 보여주는 도이다.
예를 들어, 상기 플룸(300)이 역삼각 형상으로 이루어지고, 상기 물 침투부(330)가 상기 플룸(300)의 하부면과 양측면에 설치되며, 물이 상기 물 침투부(330)의 우측면을 통해서만 공급되는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 플룸(300)의 좌측면, 즉, L면은 물이 공급되지 않아 전단현상이 일어나는 전단(shear)면이 되고, 상기 플룸(300)의 우측면, 즉, R면은 물이 공급되어 전단현상이 일어나지 않는 비전단(plug)면이 될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 물 침투부(330)에 연결되며 펌핑에 의해 물을 공급하여 상기 플룸(300) 내부로 물을 유입시키는 물 공급 펌프(970)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 물 공급 펌프(970)는 시강우량이 10mm ~ 200mm가 되도록 수압을 조절하여 물을 공급하는 것이 바람직한데, 이는 실제 산사태 경보가 발생되는 시강우량인 30mm 보다 시강우량의 범위를 크게 함으로써 강우량의 대소에 따른 기후변화를 고려하여 수막현상을 재현하기 위함이다.
여기서, 상기 물 공급 펌프(970)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 물 침투부(330)가 다공질판으로 이루어지는 경우, 각각의 홀에 대해서 수압을 조절하여 물을 공급함으로써 상기 플룸(300) 내부에서 다양한 부분적 노면 젖음 현상과 지하수의 변동 또는 용출수 현상을 모사할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치는 복수개의 상기 플룸을 일정간격 이격시키거나 나란히 배열함으로써 구현할 수 있는데, 이하에서는 복수개의 플룸을 나란히 배열하여 구현한 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치를 상세히 설명하는 바, 상기 플룸을 일정간격 이격시켜 배열함으로써 본 발명을 구현할 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제 2구성도이다.
본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에서 상기 수평 프레임(100), 수직 프레임(200) 및 플룸(300)은 동시다발적인 토석류 흐름 상태를 모사하기 위해 각각 복수개가 구비되어 복수개의 개수로를 형성할 수 있다.
즉, 상기 수평 프레임(100)은 상기 플룸(300)의 하부에 각각 배치되어 상기 플룸(300)을 하부에서 지지할 수 있고, 상기 수직 프레임(200)은 상기 수평 프레임(100)과 수직으로 각각 연결되면서 상기 플룸(300)의 일 측에 각각 배치되어 상기 플룸(300)을 일 측에서 지지할 수 있다.
상기 플룸(300)은 상기 수직 프레임(200)에 일 단이 각각 연결되어 상기 수평 프레임(100) 상에서 경사지게 설치될 수 있는데, 각 플룸(300)에 구비된 측면을 서로 연결하여 복수개의 플룸(300)을 상기 수평 프레임(100) 상에서 동일한 경사각을 갖도록 설치함으로써 복수개의 개수로를 형성할 수 있다.
여기서, 상기 플룸(300)은 상술한 바와 같이, 각각 복수개의 물 침투부(330)가 설치될 수 있는데, 상기 물 침투부(330)는 유로내 부분적 노면 젖음 현상과 지하수의 변동 또는 용출수 현상을 모사하는 다공질판이나, 강우에 의한 노면 젖음 현상을 모사하는 중공판으로 이루어져 상기 플룸(300)의 길이방향을 따라 이격되면서 복수로 설치될 수 있다.
한편, 상기 복수개의 플룸(300) 중 하나의 플룸(300)에는 동일한 현상을 모사하는 물 침투부(330)가 설치되거나, 서로 다른 현상을 모사하는 물 침투부(330)가 혼용되어 설치될 수 있는데, 예를 들면, 하나의 플룸(300)에는 다공질판으로만 이루어진 물 침투부(330) 또는 중공판으로만 이루어진 물 침투부(330)가 설치되거나, 다공질판과 중공판이 혼용된 물 침투부(330)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 플룸(300)은 내부에 토석류를 방류하기 위한 게이트(310)가 구비될 수 있는데, 여기서, 상기 게이트(310)는 각각의 플룸(300) 내부에서 서로 다른 위치에 설치될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제 3구성도이다.
구체적으로, 상기 게이트(310)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수개의 플룸(300) 내부에서 서로 다른 위치에 설치되어 각각의 플룸(300)에 유입되는 토석류의 양을 조절할 수 있는데, 이처럼 상기 게이트(310)의 위치 조절을 통해 상기 플룸(300)에 유입되는 토석류량을 개별적으로 조절함으로써 특정 토석류량에 따른 토석류 이동속도와 이동거리를 측정할 수 있다.
더불어, 상기 플룸(300)은 내부에 토석류를 방류하기 위한 게이트(310)가 구비됨이 없이 상기 토석류가 외부로부터 직접 공급될 수 있다.
도 8a는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제 4구성도이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 토석류 공급부의 구성도이다.
구체적으로, 상기 토석류는 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 플룸(300)의 상부에 배치된 토석류 공급부(990)에 기저장된 후 상기 토석류 공급부(990)의 회전에 의해 상기 플룸(300) 내부로 낙하함으로써 상기 플룸(300) 내부로 공급될 수 있다.
여기서, 상기 토석류 공급부(990)는 도 8b에 도시된 바와 같이, 모터(991) 및 베인형 회전식 반죽기(mixer,992)를 구비하는데, 일반적으로 시료 입자의 굵기에 따라 짧은 시간 내에 침전(sedimentation)현상으로 인한 시료의 뷸균질함이 발생하기 때문에, 이를 방지하기 위해 상기 베인형 회전식 반죽기(mixer,992)를 이용하여 시료의 플룸내 투하직전까지 시료를 충분히 교반시킴으로써 시료의 균질한(homogeneous) 상태를 유지시키는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 포함된 플룸의 측면도이다.
한편, 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치에 포함된 각각의 플룸(300)은 상술한 바와 같이, 일체형으로 형성하거나, 도9에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 복수개의 플룸(300)을 연결하여 구현할 수 있다. 여기서, 상기 플룸(300)은 그 높이를 조절하여 경사각을 가변시킬 수 있고, 폭 및 길이를 가변시킬 수 있는데, 예를 들어, 3개의 플룸을 길이방향으로 연결한 경우, 각 부위별로 분리된 상부 플룸(400), 중부 플룸(500) 및 하부 플룸(600)을 포함할 수 있다.
상기 상부 플룸(400)은 상기 수평 프레임(100) 상에 설치되고, 일 단이 상기 수직 프레임(200)에 연결될 수 있는데, 상기 상부 플룸(400)이 상기 수직 프레임(200)을 따라 슬라이딩 이동함으로서 상기 상부 플룸(400)의 경사각을 가변시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 상부 플룸(400)은 상기 수직 프레임(200)과 연결되는 일 단에 레일 바퀴(미도시)를 구비할 수 있고, 상기 수직 프레임(200)은 상기 레일 바퀴와 대응하는 가이드 레일(미도시)을 구비할 수 있으며, 상기 레일 바퀴가 상기 가이드 레일을 따라 수직 상방 또는 하방으로 슬라이딩 이동한 후 고정됨으로써 상기 상부 플룸(400)의 경사각을 가변시킬 수 있다.
상기 중부 플룸(500)은 상기 수평 프레임(100) 상에 설치되고, 일 단이 상기 상부 플룸(400)의 타 단에 연결될 수 있는데, 여기서, 상기 상부 플룸(400)과 중부 플룸(500)을 연결하는 연결부(700)가 수직 이동함으로써 경사각을 가변시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 연결부(700)는 상기 수평 프레임(100) 상에 배치될 수 있는데, 상기 연결부(700)가 접촉하는 수평 프레임(100)의 특정 위치에는 상기 연결부(700)를 수직으로 들어올려 상기 상부 플룸(400)과 중부 플룸(500)의 경사각을 각각 가변시킬 수 있는 리프트 부재(110)가 구비될 수 있다.
상기 하부 플룸(600)은 상기 수평 프레임(100) 상에 설치되고, 일 단이 상기 중부 플룸(500)의 타 단에 연결될 수 있는데, 여기서, 상기 중부 플룸(500)과 하부 플룸(600)을 연결하는 연결부(710)와, 상기 하부 플룸의 타 단은 상기 수평 프레임(100) 상에 배치될 수 있다.
한편, 상기 상부 플룸(400), 중부 플룸(500) 및 하부 플룸(600)은 모두 그 폭을 가변시킬 수 있으며, 특히, 상기 중부 플룸(500) 및 하부 플룸(600)은 그 길이를 가변시킬 수 있는데, 상기 중부 플룸(500)과 하부 플룸(600)은 길이를 가변시키기 위해 예를 들어, 길이방향으로 단계별로 슬라이딩 이동되어 길이를 가변시킬 수 있는 다단계 슬라이딩 이동부재로 형성될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제조 방법을 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제조 방법의 블록도이다.
본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치의 제조 방법은 도 10에 도시된 바와 같이, 게이트 설치 단계(S10), 물 침투부 설치 단계(S20) 및 플룸 배열 단계(S30)를 포함한다.
상기 게이트 설치 단계(S10)는 복수개의 플룸 내부에 토석류를 방류하기 위한 게이트를 서로 다른 위치에 각각 설치하는 단계이다.
상기 물 침투부 설치 단계(S20)는 상기 플룸에 복수개의 물 침투부를 플룸의 길이방향을 따라 이격시켜 설치하는 단계이다.
상기 플룸 배열 단계(S30)는 상기 플룸을 일정간격 이격되거나 나란히 배열하며 경사지게 설치하는 단계이다.
이하, 본 발명에 따른 토석류 모형 시험 방법을 상세히 설명한다.
도 11은 본 발명에 따른 산사태 시험 방법의 블록도이다.
본 발명에 따른 산사태 시험 방법은 도 11에 도시된 바와 같이, 토석류 유입 단계(S100), 수층 형성 단계(S200) 및 토석류 측정 단계(S300)를 포함한다.
상기 토석류 유입 단계(S100)는 게이트가 서로 다른 위치에 각각 설치되고 복수개의 물 침투부가 각각 설치된 복수개의 플룸 내부에 토석류를 유입시키는 단계이다.
상기 수층 형성 단계(S200)는 상기 물 침투부로 물을 공급하여 상기 플룸에 수층을 형성하는 단계이다.
여기서, 상기 수층 형성 단계(S200)는 상기 토석류 유입 단계(S100) 이전에 행해질 수 있음은 물론이다.
상기 토석류 측정 단계(S300)는 상기 게이트를 개방하여 동시다발적으로 토석류량에 따른 토석류 이동속도와 토석류 이동거리 및 수막 현상에 따른 토석류 흐름 상태를 측정하는 단계이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 플룸 내부로 물을 공급하여 상기 플룸 내부에 수층을 재현할 수 있는데, 물이 공급되는 형태에 따라 유로내 부분적 노면 젖음 현상과, 지하수의 변동 또는 용출수 현상을 모사하거나, 강우에 의한 노면 젖음 현상을 모사함으로써 실제 토석류 유동과 동일한 조건을 재현할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100:수평 프레임 110:리프트 부재
200:수직 프레임 300:플룸
310:게이트 330:물 침투부
331:물 공급 조절 밸브 400:상부 플룸
500:중부 플룸 600:하부 플룸
800:수압계 900:로드셀
950:착탈 부재 970:물 공급 펌프
990:토석류 공급부 991:모터
992:회전식 반죽기
S10:게이트 설치 단계
S20:물 침투부 설치 단계
S30:플룸 배열 단계
S100:토석류 유입 단계
S200:수층 형성 단계
S300:토석류 측정 단계

Claims (12)

  1. 수평 프레임;
    상기 수평 프레임과 수직으로 연결된 수직 프레임; 및
    상기 수평 프레임과 상기 수직 프레임에 각각 일측이 연결되어 경사를 형성하는 플룸을 포함하며,
    상기 플룸은 복수개의 물 침투부를 포함하고,
    상기 물 침투부는 상기 플룸의 길이방향을 따라 이격되면서 복수로 설치되며,
    상기 물 침투부는 상기 플룸의 하부면과 양측면에 분리되어 형성되며,
    상기 물 침투부에 공급되는 물의 양과 개폐를 조절하는 물 공급 조절 밸브가 각각 상기 물 침투부에 연결되어 상기 하부면과 상기 양측면의 상기 물 침투부에서 개방된 부분만을 통해 상기 플룸 내부로 물을 공급하며,
    상기 물침투부는 다공질판 또는 중공판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플룸은 복수개 형성되며,
    복수개의 상기 플룸이 일정간격 이격되거나 나란히 배열된 것을 특징으로 하는 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 플룸은 토석류를 방류하기 위한 게이트가 각각의 플룸 내부에서 서로 다른 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 플룸은 수압을 측정하는 수압계 또는 토석류의 하중을 측정하는 로드셀이 상기 플룸의 상부, 중부, 하부의 저면에 각각 구비된 것을 특징으로 하는 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치.
  5. 삭제
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 물 침투부에 연결되며 펌핑에 의해 물을 공급하여 상기 플룸 내부로 물을 유입시키는 물 공급 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 다공질판은 유로내 부분적 노면 젖음 현상과 지하수의 변동 또는 용출수 현상을 모사하는 것을 특징으로 하는 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 중공판은 강우에 의한 노면 젖음 현상을 모사하는 것을 특징으로 하는 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치.
  9. 제 3항에 있어서,
    복수개의 상기 플룸 중 하나의 플룸에는 동일한 물 침투부가 설치되는 것을 특징으로 하는 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치.
  10. 제 3항에 있어서,
    복수개의 상기 플룸 중 하나의 플룸에는 서로 다른 물 침투부가 혼용되어 설치되는 것을 특징으로 하는 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
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