KR101221944B1 - 적층식 채움재를 구비한 개비온 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적층식 채움재를 구비함과 동시에 식생도 가능한 개비온에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시공시 규격화된 채움재를 적층하며 채움재들간에 상호 변위를 일으키지 않는 구조강화부재를 형성함으로써, 시공 후 배부름 현상을 효과적으로 방지할 수 있고, 상측에는 식생을 용이하게 할 수도 있는, 적층식 채움재를 구비한 개비온에 관한 것이다.

Description

적층식 채움재를 구비한 개비온{Gabion}

본 발명은 적층식 채움재를 구비함과 동시에 식생도 가능한 개비온에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시공시 규격화된 채움재를 적층하며 채움재들간에 상호 변위를 일으키지 않는 구조강화부재를 형성함으로써, 시공 후 배부름 현상을 효과적으로 방지할 수 있고, 상측에는 식생을 용이하게 할 수도 있는, 적층식 채움재를 구비한 개비온에 관한 것이다.

일반적으로 하천, 호안, 해안 또는 절개지 등에서는 물이나 해수의 범람을 방지하거나 수로를 유지하기 위하여 각종 제방이나 둑 또는 옹벽을 설치한다. 이러한 각종 제방이나 옹벽 등에는 일반적으로 작업성이 용이하고 그 유지관리가 비교적 쉬운 콘크리트 구조물 기타 호안블록 등을 사용하여 시공해 왔다.

그러나 작업상 용이함을 이유로 각종 시공방법들이 환경친화적이지 못하다는 지적이 계속되어 왔었다. 이러한 실정을 감안하여 제안된 방법이 돌망태로 잘 알려진 개비온 시공법이다.

도 1은 통상적인 잡석 채움재를 이용한 시공현장의 사진이고 도 2는 철망의 외관 촬영 사진이며, 도 3은 철망 상측의 마감 부위가 개방된 상태를 도시하고 있다. 도 1 내지 도 3에서와 같이 개비온 시공법은 육면체 철망 구조체에 잡석 등의 채움재를 넣어 시공하는데, 그 시공방법의 특성상 채움재를 가득담은 철망은 채움재의 중량에 의하여 철망의 바깥 방향으로 휘어지는 배부름 현상을 겪게 된다.(도 1 참조)

이러한 배부름 현상을 방지하려는 시도는 주로 철망 자체의 보강을 통해서 이루어져 왔는데, 예를 들어 실용신안등록 제20-272959호의 경우 나선형 철사를 횡방향 철사와 종방향 철사에 나선형으로 감싼 것으로서 이는 철사들의 용접 부위가 떨어져 나가는 것을 방지하려는 기술에 관한 것이다.

본 발명은 종래의 개비온 철망 구조물에 국한된 배부름 현상 방지책에서 탈피하여 채움재 자체를 규격화된 적층구조물로 준비하여 원천적으로 배부름 현상을 차단할 수 있도록 하는 기술을 한다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 발명의 제1목적은 개비온 옹벽 시공시 배부름 현상을 방지할 수 있는, 적층식 채움재를 구비한 개비온을 제시하고자 한다.

제2목적은 규격화된 적층식 채움재의 배치를 적절히 함으로써 옹벽 상측부에 식생을 용이하게 할 수 있는 적층식 채움재를 구비한 개비온을 제시하고자 한다.

제3목적은 적층식 채움재의 구조적 안정성을 확보하되, 이를 위하여 채움재의 형상을 요철 혹은 싸인파형 등으로 형성하고, 규격화된 채움재끼리 상호 물고 물리는 구조를 취하도록 하여 채움재의 변위를 최소화할 수 있는, 적층식 채움재를 구비한 개비온을 제시하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 다음과 같다.

즉 채움재를 인입하여 옹벽을 시공하기 위한 개비온에 있어서, 내부에 채움재를 수용하기 위한 철망구조물(100); 상기 철망구조물(100)에 측압을 가하지 않도록, 철망구조물 내부에 적층되는 다면체 형상의 복수의 채움재(200,210,220)를 포함하되, 상기 채움재는 단위 블럭 형상으로 형성되고 채움재 상,하부에는 요철부(211)가 형성되고, 채움재들이 상기 요철부를 통하여 상호 끼워맞추기 형식으로 적층됨으로써, 외력에 의하여 변위를 일으키는 것이 방지되도록 함을 특징으로 하는 적층식 채움재를 구비한 개비온이 제시된다.

상기 요철부는 삼각파형 또는 사각파형 또는 싸인파형 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또다른 형태의 개비온으로는 그 구성이 다음과 같다.

즉, 내부에 채움재를 수용하기 위한 철망구조물(100); 상기 철망구조물(100)에 측압을 가하지 않도록, 철망구조물 내부에 적층되는 다면체 형상의 복수의 채움재(200,210,220); 상기 적층된 채움재가 이루는 여러개의 층 중, 서로 접촉하고 있는 상하층 사이에 형성되는 변위방지수단(500)을 포함하되, 상기 변위방지수단(500)은, 상하로 인접하는 채움재층 사이에 형성되고, 채움재 몸통 중 소정의 위치에 홈의 형상으로 형성된 수용홈(270, 271)에 위치함으로써, 외력에 대하여 인접한 채움재가 상호 변위(displacement)를 일으키지 않는 스토퍼(stopper) 기능을 수행함을 특징으로 한다.

상기 수용홈은 채움재(200) 일측 모서리가 경사지게 형성되어져, 채움재 단위 블럭끼리 상호 접촉될 경우, 수용홈(270, 271)이 형성되도록 함을 특징으로 한다.

상기 채움재 몸체를 가로지르는 통로인 수로부(215)가 형성되어져 물빠짐이 원활하게 할 수도 있다.

그리고 상기 채움재가 이루는 층 중에서 최상층에 식생이 가능하도록 식생구역(300)이 형성되며, 상기 식생구역에 불투수 재질의 식생판(350)을 구비하고 식생판 상부에 인입된 토사에 식물이 식생될 수 있는 구조를 가질 수도 있다.

본 발명에 의하여 다음과 같은 효과가 발휘될 수 있다.

즉 개비온 옹벽 시공시 배부름 현상을 원천적으로 방지할 수 있다. 또한 규격화된 적층식 채움재의 배치를 적절히 함으로써 옹벽 상측부에 식생을 용이하게 할 수 있어 환경친화적인 옹벽 시공이 가능하다. 게다가 적층식 채움재의 구조적 안정성 확보를 위하여, 채움재의 형상을 요철 혹은 싸인파형 등으로 형성하고, 규격화된 채움재끼리 상호 물고 물리는 구조를 취하도록 하여 채움재의 변위를 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 개비온 옹벽 촬영사진,
도 2 및 도 3은 일반적인 개비온 철망 구조물,
도 4는 본 발명에 의한 개비온을 이용한 옹벽 구조물의 사시도,
도 5는 도 4의 A 부분에 대한 확대도,
도 6은 식생을 위한 구역에 설치될 식생판을 설명하기 위한 도면,
도 7은 채움재의 변위를 방지하기 위한 변위방지수단을 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 7의 구성요소들이 결합된 상태도,
도 9는 도 7의 변위방지수단이 결합되는 채움재 단위 블럭 상태를 도시한 도면,
도 10은 채움재의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 11은 도 10의 채움재 단위 블럭 상태를 도시한 도면,
도 12는 채움재의 또다른 실시예를 도시한 도면,
도 13는 철망구조물의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 개비온을 적층하는 여러 방식을 도시한 것이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.

다만 본 발명의 권리범위는 실시예에 한정되지 아니하고 특허청구범위와 균등한 발명 범위에 모두 미친다는 것을 미리 밝혀둔다.

도 4는 본 발명에 의한 개비온을 이용한 옹벽 구조물의 사시도이다.

본 발명의 가장 큰 특징은 도 7 내지 도 9와 같이, 채움재가 잡석(雜石)과 같은 임의의 형상이 아닌 규격화된 단위 블럭 형태로 형성된다는 점이다.

종래의 개비온 채움재를 도 3과 같은 철망구조물에 부어넣기 방식으로 인입함으로써 채움재의 측압에 의한 배부름 현상이 발생되는 문제점이 있었지만 본 발명에서는 이를 근원적으로 차단하기 위하여 단위 블럭의 채움재(200,210,220)들을 적층하는 방식을 취한다.

도 4를 참조하면 2단의 개비온 옹벽이 형성되어져 있는데, 철망구조물(100) 내부에 채움재(200)이 차례대로 적층되어져 있으며 상측부에는 식생구역(300)이 별도로 구비되어 종래의 개비온 구조와는 차별성을 보인다.

이렇듯 채움재를 차례대로 쌓아올라가는 방식에서는 블럭 단위의 채움재는 철망구조물(100)쪽으로 측압이 작용하지 않으며 수직력만이 존재하게 되는 것이다.

게다가 규격화된 블럭 채움재를 상측 식생구역(300)에서는 적층하지 않음으로써 용이하게 식생이 가능하다. A 로 표시한 영역을 확대도시한 것이 도 5에 해당한다.

도 6은 식생을 위한 구역에 설치될 식생판을 설명하기 위한 도면, 도 7은 채움재의 변위를 방지하기 위한 변위방지수단을 설명하기 위한 도면, 도 8은 도 7의 구성요소들이 결합된 상태도, 도 9는 도 7의 보강재가 결합되는 채움재 단위 블럭 상태를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 철망구조물(100)은 상측덮개부(110) 및 그 일측에 결합된 철망들과 합쳐져서 개비온 단위체에 해당하는 철망구조를 이룬다.

상측덮개부(110) 일측은 식생구역(300)에 대응된 위치에서 철망이 결여되어져 있다. 물론 식생을 하지 않을 때에는 상측덮개부(110)는 다른 면과 같은 형태로 제작할 수도 있다.

식생구역(300)에는 식생판(350)이 형성되고 식생에 필요한 토사 재료가 식생판에 인입된다. 식생판은 물이 통과되지 않는 PVC 재료 등이 적절하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 7와 같이 옹벽 후미쪽으로부터 식생된 구역쪽으로 물이 공급되는 것을 가이드하기 위하여 투수층 채움재(250)를 구비할 수도 있다.

이러한 투수층 채움재는 자갈, 토사와 같이 입자가 굵은 재료를 사용하여 물이 통과하기 수월하도록 함이 필요하다.

채움재가 안정적으로 적층되기 위한 구조는 도 7 및 도 8을 통하여 보다 상세히 설명한다.

도 7과 같이 채움재는 아래에서 위로 단위 블럭의 채움재(200)가 적층될 수 있는데, 채움재가 P, Q 방향으로 상호 소정의 변위를 일으키는 것을 방지하기 위하여 변위방지수단(500)을 구비할 수 있다.

변위방지수단은 여러가지 형태를 가질 수 있지만 그 하나의 예로서, 도 7과 같은 메쉬형 철망을 사용할 수 있다. 이러한 변위방지수단(500)은 그 상,하부에 있는 채움재 상부의 각 채움재 단위블럭에 형성된 홈인 수용홈(270, 271)에 수용될 수 있다.

도 9에서는 각 채움재 단위블럭에 형성된 홈이 이루어지는 패턴의 일례를 볼 수 있다. 즉 채움재(200) 상부에는 모서리가 경사지게 형성되어져 채움재 단위 블럭끼리 접촉되었을 경우에는 도 7과 같은 수용홈(270, 271)이 형성되는 것이다.

이러한 수용홈의 위치 및 형상은 다양하게 변형가능하다. 즉 수용홈이 채움재(200) 모서리가 아닌 몸통 상단부 중간을 가로질러 형성될 수도 있고(미도시) 수용홈 단면형태가 반원, 1/4원, 사각형 등의 기하학적 형상이 될 수 있다.

변위방지수단이 이러한 수용홈에 인입되면, 각 층을 이루는 채움재들은 수평방향의 변위(P, Q 방향의 변위)를 일으키지 않고 보다 안정된 구조를 유지함과 동시에 변위방지수단(500)을 사이에 두고 인접한 두개의 채움재 층을 결속시키는 기능도 수행한다.

즉 변위방지수단은 인접한 채움재 일측에 대응되게 형성된 홈 사이에 위치함으로써, 외력에 대하여 인접한 채움재가 상호 변위(displacement)를 일으키지 않는 기능을 수행할 수 있는 여하한 구조를 지닐 수 있으며, 도면에서 제시된 것에 결코 한정되지 않는다.

도 8에서는 변위방지수단(500)이 채움재 최상층과 그 하부의 층 사이에만 형성된 것을 도시하고 있지만, 다른 채움재 층간에도 설치될 수 있음은 물론이다.

도 10은 채움재의 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10의 채움재 단위 블럭 상태를 분리하여 도시한 도면이다.

도 7에서 설명된 변위방지수단의 기능은 도 10에서는 채움재(210)의 형상에 의하여 동일한 목적이 달성될 수 있다.

즉 채움재 상,하부에는 요철부(211)가 형성되어져 상호 적층된 상태에서는 외력에 의하여 변위를 일으키는 것이 방지된다. 즉 요철부는 스토퍼 역할을 하여 채움재가 특정 방향에서 힘을 받을 때 응력이 요철부에 걸리게 되어 변위을 일으키는 것이 방지되는 것이다.

요철부의 형태는 삼각파형, 사각파형, 싸인파형 등 다양하게 선택될 수 있음은 물론이다.

도 10에서는 각 채움재 바디 중간을 가로질러 수로부(215)가 형성될 수 있다. 수로부는 필수 구비요소는 아니지만 원활한 물 배출통로 역할을 수행하므로 옹벽의 구조적 안정석을 확보하는데 도움을 준다.

도 12는 채움재의 또다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 10의 경우와 같이 요철부(221)가 채움재(220)의 상,하측에 형성되어져 상기 설명한 기능을 수행하게 된다. 채움재의 수평적 결합은 도 12와 같이 각 채움재 단위 블럭의 수로부(223)은 일치시켜 이웃한 채움재 단위 블럭의 수로부와 연통되게 하되, 도 12와 같이 조금씩 어긋나게 배치하는 것이 각 채움재 블럭들의 변위 발생을 효과적으로 막을 수 있을 것이다.

도 14에서는 도 10과 같은 채움재를 적층하는 다른 방식을 보이고 있다. 즉 도 14의 점선으로 도시된 바와 같이 빈 공간을 두면서 채움재를 쌓을 수도 있는데, 이러한 경우 구조적 안정성은 확보하면서도 개비온 전체 중량 조절이 가능하다. 즉 빈 공간으로 인하여 배수성이 더욱 향상되므로 구조적으로 매우 안정하면서도 단위 개비온 설치 비용 측면에서도 유리한 장점이 있다.

한편, 도 13은 철망구조물의 다른 실시예를 도시한 도면인데 철망구조물을 두개를 결합하여 설치한 것이고 그 외에도 높이 깊이 폭 등 자유로이 변형하여 철망구조물 형상을 형성할 수 있음은 물론이다.

게다가 도면에서 구체적으로 도시는 되지 않았지만 개비온 옹벽의 전면에 배치될 블럭에 색상을 부여하거나 형상화된 로고, 도형 등을 배치시켜 미적 경관성을 확보할 수도 있음은 물론이다.

도 15 및 도 16은 본 발명의 개비온을 적층하는 여러 방식을 도시한 것인데, 도 15와 같이 성토지역에 개비온을 적층하거나, 도 16과 같이 절토지역에 지오그리드(도 16)를 개비온 철망 일측에 연결하여 시공할 수 있음은 물론이며, 그 외에도 본 발명의 개비온 시공의 여러가지 변형된 형태가 있을 수 있다.

본 발명에 의하여 개비온 옹벽 시공시 배부름 현상을 원천적으로 방지할 수 있으며 규격화된 적층식 채움재의 배치를 적절히 함으로써 옹벽 상측부에 식생을 용이하게 할 수 있어 환경친화적인 옹벽 시공이 가능하다.

P,Q : 채움재 변위방향 10:철망구조물
100, 101:철망구조물 110:상측덮개부
200, 210, 220:채움재
211,221:요철부 215,223:수로부
250:투수층채움재
270a, 270b, 270, 271:수용홈
300:식생구역
350:식생판 360:식생공간
500:변위방지수단

Claims (6)

1. 채움재를 인입하여 옹벽을 시공하기 위한 개비온에 있어서,
   내부에 채움재를 수용하기 위한 철망구조물(100);
   상기 철망구조물(100)에 측압을 가하지 않도록, 철망구조물 내부에 적층되는 다면체 형상의 복수의 채움재(200,210,220)를 포함하되,
   상기 채움재는 단위 블럭 형상으로 형성되고 채움재 상,하부에는 요철부(211)가 형성되고, 채움재들이 상기 요철부를 통하여 상호 끼워맞추기 형식으로 적층됨으로써, 외력에 의하여 변위를 일으키는 것이 방지되도록 함을 특징으로 하는
   적층식 채움재를 구비한 개비온.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 요철부는 삼각파형 또는 사각파형 또는 싸인파형 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는
   적층식 채움재를 구비한 개비온.
   
3. 채움재를 인입하여 옹벽을 시공하기 위한 개비온에 있어서,
   내부에 채움재를 수용하기 위한 철망구조물(100);
   상기 철망구조물(100)에 측압을 가하지 않도록, 철망구조물 내부에 적층되는 다면체 형상의 복수의 채움재(200,210,220);
   상기 적층된 채움재가 이루는 여러개의 층 중, 서로 접촉하고 있는 상하층 사이에 형성되는 변위방지수단(500)을 포함하되,
   상기 변위방지수단(500)은, 상하로 인접하는 채움재층 사이에 형성되고, 채움재 몸통 중 소정의 위치에 홈의 형상으로 형성된 수용홈(270, 271)에 위치함으로써, 외력에 대하여 인접한 채움재가 상호 변위(displacement)를 일으키지 않는 스토퍼(stopper) 기능을 수행함을 특징으로 하는
   적층식 채움재를 구비한 개비온.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 수용홈은 채움재(200) 일측 모서리가 경사지게 형성되어져,
   채움재 단위 블럭끼리 상호 접촉될 경우, 수용홈(270, 271)이 형성되도록 함을 특징으로 하는
   적층식 채움재를 구비한 개비온.
   
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채움재 몸체를 가로지르는 통로인 수로부(215)가 형성되어져 물빠짐이 원활하게 됨을 특징으로 하는
   적층식 채움재를 구비한 개비온.
6. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채움재가 이루는 층 중에서 최상층에 식생이 가능하도록 식생구역(300)이 형성되며, 상기 식생구역에 불투수 재질의 식생판(350)을 구비하고 식생판 상부에 인입된 토사에 식물이 식생될 수 있는 구조를 갖는,
   적층식 채움재를 구비한 개비온.

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