KR101426427B1 - 롤 매트의 분절배치를 이용한 하상 세굴방지구조 및 하상 세굴방지방법 - Google Patents

롤 매트의 분절배치를 이용한 하상 세굴방지구조 및 하상 세굴방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하천에 설치된 보나 댐 등의 구조물의 하류에 형성된 바닥보호공의 하류단 등과 같이 하상에 세굴이 발생할 우려가 있는 부분에 롤(roll) 형태로 감겨진 롤 매트(Roll Mat)를 배치해두어서, 하상에 세굴이 발생하게 되면, 감겨 있던 롤 매트가 자동적으로 펼쳐져서 하상을 덮음으로써 세굴현상의 발생을 억제하여 하상 침식을 최소화할 수 있는 "롤 매트의 분절배치를 이용한 하상 세굴방지구조 및 하상 세굴방지방법"에 관한 것이다.

Description

롤 매트의 분절배치를 이용한 하상 세굴방지구조 및 하상 세굴방지방법{Scour Protecting Method and Structure using Articulated Rolling Mat}
본 발명은 하천에서 보나 댐 등의 구조물 하류에서 하천의 바닥(하상/河床)이 수류에 의해 파이게 되는 세굴현상의 발생을 억제하여 하상 침식을 최소화할 수 있는 하상 세굴방지구조 및 하상 세굴방지방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 하천에 설치된 보나 댐 등의 하천 구조물의 하류에 형성된 바닥보호공의 하류단 등과 같이 하상에 세굴이 발생할 우려가 있는 부분에 롤(roll) 형태로 감겨진 롤 매트(Roll Mat)를 배치해두어서, 하상에 세굴이 발생하게 되면, 감겨 있던 롤 매트가 자동적으로 펼쳐져서 하상을 덮음으로써 세굴현상의 발생을 억제하여 하상 침식을 최소화할 수 있는 "롤 매트의 분절배치를 이용한 하상 세굴방지구조 및 하상 세굴방지방법"에 관한 것이다.
보, 댐, 제방 등과 같은 구조물(이하, 본 명세서 전체에서 "보 구조물"이라고 통칭한다)이 하천을 가로질러 설치된 경우, 보 구조물의 하류에서는 수류에 의해 하상이 파이게 되는 세굴현상이 발생하게 된다. 이러한 세굴을 방지하여 하상을 보호하기 위하여 일반적으로 보 구조물의 하류에는 사석이나 블록 등을 하상에 포설하여 바닥보호공을 형성하게 된다. 대한민국 등록특허 제10-0607234호에는 이러한 바닥보호공의 일예로서 사석보호공의 형성에 대한 종래 기술이 개시되어 있다.
그런데 사석, 블록 등을 이용하여 하상에 바닥보호공을 설치하게 되면, 바닥보호공이 설치되어 하상의 상면이 보호되어 있는 부분에서는 하상의 세굴이 방지되지만, 바닥보호공의 끝단 즉, 하류단에서부터는 하상의 지반 상면이 노출되어 있으므로, 수류의 흐름에 의해 지반 노출부분에서는 하상의 세굴이 발생하는 경우가 많다. 도 1에는 하상(201)에 바닥보호공(300)이 설치되어 있는 상태를 하천 측면 방향에서 바라본 형태로 도시한 개략도가 도시되어 있으며, 도 2 내지 도 4에는 각각 바닥보호공(300)의 하류단에서부터 하상의 세굴이 진행되는 상태를 순차적으로 보여주는 도 1에 대응되는 개략도가 도시되어 있다. 바닥보호공(300)을 이루는 사석, 블록 등과 같이 하상의 지반 상면에 피복하는 부재를 본 명세서에서는 편의상 "사석(301)"으로 통칭한다. 도 1에서 화살표 A는 상류로부터 하류 방향으로의 수류 흐름 방향을 나타낸다.
도 1에 도시된 것처럼 보 구조물(200)의 하류에 사석(301)을 이용하여 바닥보호공(300)이 하상(201)에 설치되어 있는 상태에서, 보 구조물(200)의 하류로 물이 흘러감에 따라 수류에 의해 도 2에 도시된 것처럼 바닥보호공(300)이 더 이상 존재하지 않는 하상에서는 노출된 지반이 세굴되면서 하상의 침식이 발생하게 되는데, 이러한 하상의 세굴 및 그에 따른 침식은 일반적으로 바닥보호공(300)이 끝나는 지점 즉, 바닥보호공의 하류단에서부터 시작하게 된다. 도 3에 도시된 것처럼 세굴의 진행에 의해 하상이 침식되면서 바닥보호공(300)의 하류단에 위치하던 사석(301)이 유실되고, 그에 더하여 사석(301) 사이의 공극에 존재하던 작은 크기의 유사(모래)가 이탈하여 유실됨에 따라 하상의 침식이 더욱 심하게 진행된다. 세굴에 의한 하상 침식의 진행은 결국 위와 같은 바닥보호공(300)의 하류단에서의 사석(301)의 유실 및 유사의 유실을 더욱 가속화시키게 되고, 그에 따라 도 4에 도시된 것처럼 하상이 매우 깊게 그리고 더 넓게 파이는 심한 침식 현상이 발생하게 된다. 도 3 및 도 4에서 점선으로 도시된 것은 하상의 세굴 및 침식에 의해 유실된 부분을 표현한 것이다.
따라서 하상의 침식을 방지하기 위해서는 바닥보호공(300)의 하류쪽 위치의 하상이 세굴되어 바닥보호공(300)의 하류단에 위치한 사석(301)이 유실되는 것을 방지할 필요가 있을 뿐만 아니라, 사석(301) 사이의 공극에 존재하는 유사의 유실도 억제할 필요가 있다. 그러나 종래 기술에서는 이러한 하상 침식 방지 및 이를 유발하는 현상의 억제를 위한 적절한 대책을 제시하지 못하고 있는 실정이다.
도 5에는 하천을 위에서 아래로 내려다본 상태로 보여주는 개략적인 평면도가 도시되어 있는데, 보 구조물(200)의 하류에서 발생하는 하상의 세굴 및 침식은 타원형태의 등고선 형태를 이루면서 하천 중앙부에 집중되는 형태로 가지거나 또는 하천의 일부분에 국부적으로 발생하는 것이 일반적이다. 편의상 도 5에서 세굴의 정도가 커서 하상의 침식이 깊게 발생할수록 더 진한 색으로 표시하였다. 즉, 도 5에서는 영문자 B로 표시된 부분보다 영문자 C로 표시된 중앙 부분이 더 깊게 하상이 침식된 것을 의미한다.
따라서 하상의 침식을 방지하기 위한 대책을 강구함에 있어서는, 도 5에 예시된 것과 같은 하상의 세굴 및 침식 현상이 국부적으로 상이하게 발생할 수 있다는 점을 고려하여야만 하는데, 지금까지 제시된 종래 기술에서는 이에 대한 고려가 전혀 없다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0607234호(2006. 08. 01. 공고).
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하고 하상 침식의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로 하천의 보 구조물 하류에 사석을 이용하여 바닥보호공을 형성하되, 바닥보호공의 하류단에서부터 세굴에 의한 하상 침식이 시작할 경우, 롤 매트가 펼쳐져서 하상의 침식된 부분을 덮게 함으로써, 하상의 추가 세굴을 억제하고 사석 사이에 존재하던 유사의 이탈도 억제하여, 하상의 세굴 현상 발생 및 그에 따른 하상 침식을 최소화할 수 있게 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
더 나아가, 본 발명에서는 하상의 세굴 현상 발생 및 그에 따른 하상 침식을 최소화함에 있어서, 하상의 세굴 및 침식 현상이 국부적으로 상이하게 발생하는 것을 고려하여 대응할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 사석이 하상 위에 쌓여 있는 형태로 하상에 포설됨으로써 형성되어 하상의 보호하는 바닥보호공의 하류단에는, 롤 형태로 감겨져 있는 롤 매트가 하천을 가로지르는 방향으로 배치되어 하상에 매립되어있되, 롤 매트의 롤 형상 타단은 하천의 수류 방향으로 하류쪽에 위치하며; 바닥보호공의 하류 위치에서 하상에 세굴이 발생하여 하상이 침식됨에 따라 롤 매트의 롤 형태 타단을 지지하던 하상의 지반이 소실되면, 롤 매트의 롤 형태 타단이 풀려서 롤 매트가 펼쳐지게 되어, 롤 매트보다 하류쪽의 하상을 롤 매트가 덮게 되고, 롤 매트의 롤 형태 타단보다 상류쪽에 위치하여 롤 매트의 롤 형태 타단에 의해 지지되고 있던 바닥보호공의 사석이 하류쪽으로 흘러내려서, 하상 위로 펼쳐진 롤 매트 위를 덮게 되어, 하상의 침식된 부분에 덮인 롤 매트와 그 위의 사석에 의해 하상의 추가 세굴 및 침식을 억제하게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 하상 세굴방지구조가 제공된다.
또한 본 발명에서는, 사석을 하상 위에 쌓아서 포설함으로써 하상의 보호하는 바닥보호공을 설치하고, 상기 바닥보호공의 하류단에는 롤 형태로 감겨져 있는 롤 매트를 하천을 가로지르는 방향으로 배치하여 하상에 매립 설치하되, 롤 매트의 롤 형상 타단이 하천의 수류 방향으로 하류쪽에 위치하도록 바닥보호공과 롤 매트를 시공하여; 바닥보호공의 하류 위치에서 하상에 세굴이 발생하여 하상이 침식됨에 따라 롤 매트의 롤 형태 타단을 지지하던 하상의 지반이 소실되면, 롤 매트의 롤 형태 타단이 풀려서 롤 매트가 펼쳐지게 되어, 롤 매트보다 하류쪽의 하상을 롤 매트가 덮게 되고, 롤 매트의 롤 형태 타단보다 상류쪽에 위치하여 롤 매트의 롤 형태 타단에 의해 지지되고 있던 바닥보호공의 사석이 하류쪽으로 흘러내려서, 하상 위로 펼쳐진 롤 매트 위를 덮게 되어, 하상의 침식된 부분에 덮인 롤 매트와 그 위의 사석에 의해 하상의 추가 세굴 및 침식을 억제하게 되는 것을 특징으로 하는 하상 세굴방지방법이 제공된다.
위와 같은 본 발명에 있어서, 상기 롤 매트는 복수개가 하천의 폭 방향으로 연속하여 배치될 수 있으며, 바닥보호공과 롤 매트를 시공하는 과정은, 하상을 굴착하여 롤 매트를 매립 배치할 공간을 형성하고; 롤 매트의 펼쳐진 일단이 굴착된 공간의 바닥에 배치되고 롤 매트의 롤 형상 타단은 굴착된 공간의 하류에 위치하도록 롤 매트를 하상의 굴착된 공간 내에 배치하며; 굴착된 공간에 사석을 포설하고 채워서 롤 매트의 상류쪽으로 바닥보호공을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 하상의 세굴과 침식 때문에 하상이 파이게 되면, 롤 매트의 롤 형상 타단이 풀리면서 롤 매트가 파여진 하상 부분을 덮게 되고, 이와 더불어 바닥보호공의 사석도 롤 매트 위로 쏟아져 롤 매트를 덮게 되므로, 바닥보호공 하류에서 세굴에 의해 침식이 계속 발생될 위험에 처해진 하상이 롤 매트와 사석에 의해 자동적으로 덮이게 되고, 그에 따라 롤 매트가 덮인 부분에서는 사석 사이의 공극에 존재하던 작은 크기의 유사가 이탈하여 유실되는 현상을 방지할 수 있게 되어 하상에 더 이상의 세굴이 발생하는 것을 억제하게 되며, 하상의 침식을 효율적으로 방지하거나 적어도 최소화시킬 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
특히, 본 발명에서는 하상의 침식이 전혀 발생하지 않게 만드는 것이 아니라, 어느 정도의 하상 침식이 발생한 후에 롤 매트와 사석의 포설이 이루어지므로, 세굴 현상 및 그에 따른 침식에 의한 자연적인 형태의 세굴공 형성을 허용하게 되며, 그에 따라 세굴공에 의한 에너지 소실 및 분산 효과를 적절히 향유할 수 있게 되는 장점이 있다.
또한 본 발명에서는 하천의 폭보다 짧은 폭을 가지는 롤 매트의 복수개를 하천의 폭 방향으로 연속 배치하는 구성을 가질 수 있는데, 이러한 구성에 의하면, 세굴 현상 및 그에 따른 하상의 침식이 하천 중앙부에 집중되는 형태 또는 하천의 일부분에 국부적인 형태로 발생하더라도, 해당 침식 부분에 대해서 그 형상에 맞추어서 롤 매트를 배치할 수 있게 되어, 위와 같은 롤 매트와 사석의 포설에 의한 침식 억제 효과를 발휘할 수 있게 되며, 따라서 세굴 및 침식의 국부적인 발생 현상에 더욱 효율적으로 대응할 수 있게 되는 장점이 있다.
도 1은 하상에 바닥보호공이 설치되어 있는 상태를 하천 측면 방향에서 바라본 형태로 도시한 개략도이다.
도 2 내지 도 4는 각각 바닥보호공의 하류단에서부터 하상의 세굴이 진행되는 상태를 순차적으로 보여주는 도 1에 대응되는 개략도이다.
도 5는 하상에 세굴에 의한 침식이 발생한 상태의 하천을 위에서 아래로 내려다본 상태로 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 하상 세굴방지구조가 하천의 보 구조물의 하류에 형성된 상태를 위에서 아래로 바라 본 형태로 도시한 개략적인 평면도이다.
도 7은 도 6의 선 D-D에 따른 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따라 롤 매트를 매립 배치할 공간을 확보하기 위하여 보 구조물의 하류에서 하상을 소정 깊이로 굴착한 상태를 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 상태에 후속하여 하상의 굴착된 공간에 롤 매트를 배치한 상태를 보여주는 도 8에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 상태에 후속하여 롤 매트가 배치된 공간에 롤 매트의 상류쪽으로 사석을 포설하고 채워서 바닥보호공을 형성한 상태를 보여주는 도 9에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 하상 세굴방지구조가 설치된 하천에서 바닥보호공의 사석이 침식된 하상 위로 쏟아져서 포설된 형태를 보여주는 도 6에 대응되는 개략적인 평면도이다.
도 12는 본 발명에서 롤 매트가 풀리면서 침식된 하상 상면을 덮는 상태를 보여주는 도 11의 선 E-E에 따른 개략적인 단면도이다.
도 13은 도 12의 상태에 후속하여 바닥보호공의 사석이 무너져서, 침식된 하상 상면을 덮은 롤 매트 위에 포설되는 상태를 보여주는 도 12에 대응되는 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 6은 본 발명에 따른 하상 세굴방지구조가 하천의 보 구조물(200)의 하류에 형성된 상태를 위에서 아래로 바라 본 형태로 도시한 개략적인 평면도이고, 도 7은 도 6의 선 D-D에 따른 개략적인 단면도이다.
도면에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 하상 세굴방지구조는, 보 구조물(200)의 하류에서 사석(301)의 포설에 의해 형성된 바닥보호공(300)의 하류단(하류 방향 끝단)에, 롤(roll) 형태로 감겨져 있는 롤 매트(10)가 하천을 가로지르는 방향으로 배치되어 하상에 매립되어 있되, 롤 매트(10)에서 롤 형태로 감겨진 부분은 하천 수류의 하류 흐름 방향(하류 방향)을 향하고 있고, 롤 매트(10)에서 평평하게 펼쳐진 일단은 바닥보호공(300) 방향으로 배치되어 있는 구성을 가진다. 상기 롤 매트(10)의 고정을 위해 롤 매트(10)의 펼쳐진 일단 위에 바닥보호공(300)의 사석(301)이 놓일 수 있다.
구체적으로 상기 롤 매트(10)는 하류 방향으로 바닥보호공(300)의 하류단에 잇대어서 즉, 바닥호보공(3000의 하류단에 하류 방향으로 연속하여 하상에 매립되어 있는 것으로서, 일단은 바닥보호공(300)을 향하여 펼쳐지고 하류 방향으로 타단은 롤(roll) 형태로 감겨져 있다. 편의상 이와 같이 롤 형태로 감겨진 롤 매트(10)의 타단을 "롤 형상 타단"이라고 칭한다.
도면에 도시된 것처럼 롤 매트(10)의 롤 형상 타단은, 위쪽 방향으로 감겨지는 롤 형태를 이루는 것이, 후술하는 것처럼 하상의 세굴 발생시에 롤 매트(10)의 롤 형상 타단이 펼쳐지는데 더 유리하다. 즉, 롤 매트(10)의 롤 형상 타단은 위쪽 방향으로 감겨 있는 형태로 이루어진 것이 바람직한 것이다. 그렇지만 롤 형상 타단이 감기는 방향은 위에서 설명한 것에 한정되지 않는다.
한편, 롤 매트(10)의 일단은 펼쳐져 있는 상태가 되는데, 롤 매트(10) 자체가 유실되지 않도록 롤 매트(10)의 펼쳐진 일단에 말뚝 등을 박아서 롤 매트(10)를 하상에 고정시킬 수도 있지만, 도면에 도시된 실시예의 경우처럼 상기 펼쳐진 롤 매트(10)의 펼쳐진 일단 상면에 바닥보호공(300)을 이루는 사석(301)을 배치하여 사석(301)의 자중에 의해 롤 매트(10)가 눌려서 유실되지 않고 고정되도록 할 수도 있다.
롤 매트(10)의 상류 방향에는 바닥보호공(300)이 형성되는데, 큰 돌맹이, 블록 등의 사석(301)이 하상에 포설되어 바닥보호공(300)을 이루게 된다. 도 8 내지 도 10은 각각 롤 매트(10)를 하상에 매립 배치하고 바닥보호공(300)을 시공하는 일예에 대한 구체적인 과정을 순차적으로 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 단면도이다. 우선 도 8에 도시된 것처럼 보 구조물(200)의 하류에서 하상을 소정 깊이로 굴착하여 롤 매트(10)를 매립 배치할 공간을 확보한다. 도 8에서 부재번호 101은 하상을 굴착하여 형성한 굴착공간(101)을 의미한다. 후속하여 도 9에 도시된 것처럼 롤 매트(10)의 펼쳐진 일단이 굴착된 굴착공간(101)의 바닥에 배치되고 롤 매트(10)의 롤 형상 타단은 굴착된 공간의 하류에 위치하도록 롤 매트(10)를 하상의 굴착공간(101) 내에 배치한다. 도면에서는 롤 매트(10)의 펼쳐진 일단이 굴착된 공간의 바닥 전부에 포설되는 것으로 도시되어 있지만, 반드시 바닥 전부에 포설될 필요는 없다. 또한 도면에 예시된 것처럼 롤 매트(10) 타단의 감겨져 있는 부분의 상단이 하상의 지면 위로 돌출되도록 롤 매트(10) 하상 지반에 매립 설치될 수도 있지만, 롤 매트(10) 타단의 감겨져 있는 부분의 상단이 하상의 지면 위로 돌출되지 않도록 매립 설치될 수도 있다.
롤 매트(10)가 배치된 후에는, 도 10에 도시된 것처럼 굴착공간(101)의 나머지 부분에 사석(301)을 채워 포설하여 바닥보호공(300)을 형성한다. 도면에서는 사석(301)이 직접 롤 매트(10)의 펼쳐진 일단 위에 접촉한 상태로 놓여서 바닥보호공(300)을 형성하고 있으나, 이와 달리 롤 매트(10)의 펼쳐진 일단 위에 유사를 덮어서 롤 매트(10)의 펼쳐진 일단이 하상의 지반 속에 매립된 상태에서, 그 위에 사석(301)을 포설하여 바닥보호공(300)을 형성할 수도 있다. 이와 같이 사석(301)을 포설하여 바닥보호공(300)을 형성함에 있어서는, 후술하는 것처럼 하상의 세굴 및 침식에 의해 롤 매트(10)가 펼쳐졌을 때 바닥보호공(300)의 사석(301)이 붕괴할 수 있도록, 사석(301)을 복층으로 쌓아서 바닥보호공(300)을 이루는 것이 바람직하다.
위에서 설명한 롤 매트(10)의 배치 및 사석(301)의 포설에 의한 바닥보호공(300)의 형성 순서는 예시이므로, 본 발명에서 롤 매트의 배치 및 바닥보호공 형성을 위한 시공 순서는 위에서 설명한 것에 한정되지 않는다. 통상적인 방법으로 하상에 사석(301)에 의한 바닥보호공(300)을 설치한 후, 바닥보호공(300)의 하류단에서, 바닥보호공(300)의 하류단 가장자리에 배치된 사석(301)에 잇대어서 롤 매트(10)를 하상에 매립 설치할 수도 있는 것이다. 또한 도 8 내지 도 10에서는 롤 매트의 배치 및 바닥보호공 형성 과정에서 보 구조물(200)의 하류에서 하천의 수위가 존재하는 것으로 도시하였지만, 하상의 굴착, 롤 매트 배치, 사석 배치 등의 작업을 위해서는 일시적으로 하천의 흐름을 돌려서 하상이 노출된 상태로 만든 후, 위와 같은 작업을 수행할 수 있다.
한편, 롤 매트(10)는, 하천의 흐름방향(수류 방향)에 대해 롤 매트(10)의 롤 형상 타단의 원통형상 중심축이 직교하도록, 하천을 가로질러서 설치될 수 있다. 즉, 롤 매트(10)의 폭 방향이 하천의 흐름 방향과 직교하도록(롤 매트(10)의 폭 방향이 하천의 폭 방향이 되도록) 롤 매트(10)가 설치될 수 있는 것이다. 이와 같이 롤 매트(10)를 설치함에 있어서, 도 6에 도시된 것처럼 하천의 폭 방향으로 롤 매트(10)는 복수개로 배치되는 것이 바람직하다. 롤 매트(10)의 폭을 하천의 폭과 대응되게 하여, 하나의 롤 매트(10)가 하천을 가로질러서 배치되도록 할 수도 있지만, 도 6에 도시된 것처럼, 롤 매트(10)의 폭을 하천의 폭보다 작게 하고, 이러한 롤 매트(10)의 복수개를 하천의 폭 방향으로 연속하여 배치할 수 있는 것이다. 앞서 설명한 것처럼, 보 구조물(200)의 하류에서 발생하는 하상의 세굴 및 침식은 타원형태의 등고선 형태를 이루면서 하천 중앙부에 집중되는 형태로 가지거나 또는 하천의 일부분에 국부적으로 발생하는 형태를 가진다. 이에 대응하기 위해서는 롤 매트(10)의 복수개를 연속하여 배치하는 것이 바람직하다. 이렇게 롤 매트(10)를 복수개로 연속 배치할 때, 도 6에 도시된 것처럼 롤 매트(10)를 직선 형태로 연속 배치할 수도 있지만, 복수개의 롤 매트(10)를 곡선 형태로 배치할 수도 있는 것이다. 즉, 복수개의 롤 매트(10)가 연속하여 만들어지는 선이 곡선이 되도록 할 수도 있는 것이다. 이렇게 곡선 형태로 배치하게 되면 보 구조물(200)의 하류에서 발생하는 하상의 세굴 및 침식이 타원형태로 생기거나 하천의 일부분에 국부적으로 발생하는 형태를 가질 때, 그 형상에 맞추어서 롤 매트(10)를 배치할 수 있게 되는 장점이 있다.
아래에서는 위와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 하상 세굴방지구조에 의해 하상의 세굴 억제 및 침식 최소화가 이루어지는 과정을 살펴본다.
도 11은 본 발명에 따른 하상 세굴방지구조가 설치된 하천의 보 구조물(200) 하류에서 바닥보호공(300)의 하류단 중앙 부분에서부터 하상의 세굴 및 침식이 발생하여, 그 부분에서 롤 매트(10)가 펼쳐지고 바닥보호공(300)의 사석(301)이 롤 매트(10) 위로 쏟아져서 포설된 형태를 보여주는 도 6에 대응되는 개략적인 평면도이다. 도 12 및 도 13은 각각 도 11의 선 E-E에 따른 개략적인 단면도로서, 도 12는 바닥보호공(300)의 하단끝 중앙 부분에서의 하상 세굴 및 침식 발생에 따라 롤 매트(10)의 롤 형상 타단에서 롤 형태로 감겨 있던 것이 풀리면서 롤 매트(10)가 침식된 하상 상면을 덮는 상태를 보여주는 것이고, 도 13은 도 12의 상태에 후속하여 바닥보호공(300)의 사석(301)이 무너지면서 침식된 하상 상면을 덮은 롤 매트(10) 위에 포설되는 상태를 보여주는 것이다.
도 12에 도시된 것처럼, 바닥보호공(300)의 하류 쪽에서 하상에 세굴 현상이 발생하여 하상이 침식됨으로써 롤 형태로 감겨 있던 롤 매트(10)의 롤 형상 타단을 지지하고 있던 하상의 지반이 소실되면, 롤 매트(10)의 롤 형태 타단이 풀리면서 하상에서 침식에 의해 파여진 부분이 롤 매트(10)로 덮인다. 즉, 롤 매트(10)의 감겨 있던 롤 형상 타단이 풀리면서, 펼쳐진 롤 매트가 침식된 하상 위를 덮게 되는 것이다. 이 때, 도 7에 도시된 것처럼 롤 매트(10)의 폭을 하천의 폭보다 작게 하여 이러한 롤 매트(10)의 복수개가 하천의 폭 방향으로 배치되어 있고, 도 11에 도시된 것처럼, 하천의 폭에서 일부 구간에 국부적으로 하상 세굴 및 침식이 발생하는 경우에는 세굴과 침식이 발생한 부분에 위치한 롤 매트(10)만이 위와 같이 롤 형상 타단의 풀림 현상이 발생하게 된다. 따라서 세굴과 침식이 발생한 국부적인 지역에 대해서만 효과적으로 대응할 수 있게 된다.
롤 매트(10)의 감겨 있던 롤 형상 타단은 원래 바닥보호공(300)의 하류단에서 사석(301)들을 지지하고 있었던 것으로서, 위와 같이 롤 형상 타단의 풀림 현상이 발생하게 되면 롤 형상 타단에 의해 지지되고 있던 바닥보호공(300)의 사석(301)들은 더 이상 지지되지 못하여 붕괴되고, 그에 따라 붕괴된 사석(301)들은 롤 매트(10) 위로 쏟아져 내려오게 되어, 도 13에 도시된 것처럼 침식되어 경사져 있는 하상 위에 펼쳐져 있던 롤 매트(10) 위를 사석(301)이 덮게 된다. 즉, 본 발명에서는 하상의 세굴과 침식 때문에 하상이 파이게 되면, 롤 매트(10)의 롤 형태로 감겨 있던 롤 형상 타단이 풀리면서 롤 매트(10)가 파여진 하상 부분을 덮게 되고, 이와 더불어 바닥보호공(300)의 사석(301)도 롤 매트(10) 위로 쏟아져 롤 매트(10)를 덮게 된다.
이와 같이 세굴에 의해 침식이 계속 발생될 위험에 처해진 바닥보호공(300)보다 하류에 있는 하상이 롤 매트(10)와 사석(301)에 의해 자동적으로 덮이게 되는 것이다. 롤 매트(10)와 사석(301)에 의해 덮여진 하상에서는 사석(301)의 포설에 의한 세굴 방지 효과 뿐만 아니라, 사석(301) 사이의 공극에 존재하던 작은 크기의 유사가 이탈하여 유실되는 현상을 방지하는 효과가 롤 매트(10)에 의해 발휘되므로, 하상에 더 이상의 추가적인 세굴이 발생하는 것이 억제되어 하상의 침식을 효율적으로 방지하거나 적어도 최소화시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명에서는 바닥보호공의 하류단에서 하상의 침식이 전혀 발생하지 않게 만드는 것이 아니라, 어느 정도의 하상 침식이 발생한 후에 롤 매트(10)와 사석(301)의 포설이 이루어지므로, 세굴 현상 및 그에 따른 침식에 의한 자연적인 형태의 세굴공 형성을 허용하게 되며, 그에 따라 세굴공(오목하게 파인 침식부분)에 의한 에너지 소실 및 분산 효과를 적절히 향유할 수 있게 되는 장점이 있다.
본 발명에서 상기 롤 매트(10)는 천연섬유가 직물 형태 또는 그물 형태로 짜여진 것일 수 있다. 그러나 롤 매트(10)는 천연섬유로 이루어진 것에 한정되지 아니한다. 따라서 합성수지재료의 매쉬가 하면에 배치되어 있는 구성을 가지는 롤 매트(10)를 사용할 수도 있다.
위의 설명에서는 보 구조물(200)의 하류에 설치된 바닥보호공(300)의 하류단에 롤 매트(10)가 배치되는 것을 예시하였지만, 본 발명의 하상 세굴방지구조 즉, 롤 매트(10)와 바닥보호공(300)의 배치구조가, 반드시 보 구조물(200)이 존재하는 하천에만 설치되어야 하는 것은 아니다. 보 구조물(200)이 존재하지 않는 하천일 경우에도 하상의 세굴 및 그에 따른 침식이 우려된다면, 본 발명의 하상 세굴방지구조에 따라 하상의 세굴 및 침식이 우려되는 위치에 바닥보호공(300)과 롤 매트(10)를 설치할 수 있는 것이다.
10: 롤 매트
200: 보 구조물
201: 하상
300: 바닥보호공
301: 사석

Claims (4)

  1. 사석(301)이 하상 위에 포설되어 형성됨으로써 하상의 보호하는 바닥보호공(300)의 하류단에는, 롤 형태로 감겨져 있는 롤 매트(10)가 하천을 가로지르는 방향으로 배치되어 하상에 매립되어 있되, 롤 매트(10)의 롤 형상 타단은 하천의 수류 방향으로 하류쪽에 위치하며;
    바닥보호공(300)의 하류단에서 하상에 세굴이 발생하여 하상이 침식됨에 따라 롤 매트(10)의 롤 형태 타단을 지지하던 하상의 지반이 소실되면, 롤 매트(10)의 롤 형태 타단이 풀려서 롤 매트(10)가 펼쳐지게 되어, 롤 매트(10)보다 하류쪽에 있는 하상을 롤 매트(10)가 덮게 되고, 롤 매트(10)의 롤 형태 타단보다 상류쪽에 위치하여 롤 매트(10)의 롤 형태 타단에 의해 지지되고 있던 바닥보호공(300)의 사석(301)은, 하류쪽으로 흘러내려서 하상 위로 펼쳐진 롤 매트(10) 위를 덮게 됨으로써, 하상의 침식된 부분에 덮인 롤 매트(10)와 그 위의 사석(301)에 의해 하상의 추가 세굴 및 침식이 억제되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 하상 세굴방지구조.
  2. 제1항에 있어서,
    롤 매트(10)는 복수개가 하천의 폭 방향으로 연속하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 하상 세굴방지구조.
  3. 사석(301)을 하상 위에 포설함으로써 하상의 보호하는 바닥보호공(300)을 설치하고, 바닥보호공(300)의 하류단에는 롤 형태로 감겨져 있는 롤 매트(10)를 하천에 가로지르도록 배치하여 하상에 매립 설치하되, 롤 매트(10)의 롤 형상 타단이 하천의 수류 방향으로 하류쪽에 위치하도록 바닥보호공(300)과 롤 매트(10)를 설치하여;
    바닥보호공(300)의 하류단에서 하상에 세굴이 발생하여 하상이 침식됨에 따라 롤 매트(10)의 롤 형태 타단을 지지하던 하상의 지반이 소실되면, 롤 매트(10)의 롤 형태 타단이 풀려서 롤 매트(10)가 펼쳐지게 되어, 롤 매트(10)보다 하류쪽의 하상을 롤 매트(10)가 덮게 되고, 롤 매트(10)의 롤 형태 타단보다 상류쪽에 위치하여 롤 매트(10)의 롤 형태 타단에 의해 지지되고 있던 바닥보호공(300)의 사석(301)은 하류쪽으로 흘러내려서, 하상 위로 펼쳐진 롤 매트(10) 위를 덮게 되어, 하상의 침식된 부분에 덮인 롤 매트(10)와 그 위의 사석(301)에 의해 하상의 추가 세굴 및 침식이 억제되는 것을 특징으로 하는 하상 세굴방지방법.
  4. 제3항에 있어서,
    바닥보호공(300)과 롤 매트(10)를 시공하는 과정은,
    하상을 굴착하여 롤 매트(10)를 매립 배치할 공간을 형성하는 단계;
    롤 매트(10)의 펼쳐진 일단이 굴착된 공간의 바닥에 배치되고 롤 매트(10)의 롤 형상 타단은 굴착된 공간의 하류에 위치하도록 롤 매트(10)를 하상의 굴착된 공간 내에 배치하는 단계; 및
    굴착된 공간에 사석(301)을 포설하고 채워서 롤 매트(10)의 상류쪽으로 바닥보호공(300)을 형성하는 단계를 포함하는 특징으로 하는 하상 세굴방지방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180110914A (ko) 2017-03-30 2018-10-11 인제대학교 산학협력단 이중 다공성 판 구조를 갖는 보 하류 하상재료 유실 방지용 하상 보호장치
CN111942539A (zh) * 2020-09-28 2020-11-17 中交第一航务工程局有限公司 半潜驳船坐底施工带活动防护板的防护装置及施工方法
CN112061335A (zh) * 2020-09-28 2020-12-11 中交第一航务工程局有限公司 半潜驳船坐底施工可提升防冲刷的防护装置及施工方法
CN115467290A (zh) * 2022-10-25 2022-12-13 成都市市政工程设计研究院有限公司 一种生态固床件、试验装置及其试验方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4854773A (en) 1988-06-20 1989-08-08 Nicoll James D Beach carpet
JPH06336713A (ja) * 1991-06-20 1994-12-06 Tohoku Electric Power Co Inc 海底洗掘抑止工法とそのための根固め構造
KR20050063865A (ko) * 2003-12-23 2005-06-29 대홍종합건설(주) 자연석을 이용한 하천의 취입보 축조공법
KR101386667B1 (ko) 2013-11-14 2014-04-17 한국건설기술연구원 롤 매트를 이용한 제방 붕괴방지구조 및 제방 붕괴방지방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4854773A (en) 1988-06-20 1989-08-08 Nicoll James D Beach carpet
JPH06336713A (ja) * 1991-06-20 1994-12-06 Tohoku Electric Power Co Inc 海底洗掘抑止工法とそのための根固め構造
KR20050063865A (ko) * 2003-12-23 2005-06-29 대홍종합건설(주) 자연석을 이용한 하천의 취입보 축조공법
KR101386667B1 (ko) 2013-11-14 2014-04-17 한국건설기술연구원 롤 매트를 이용한 제방 붕괴방지구조 및 제방 붕괴방지방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180110914A (ko) 2017-03-30 2018-10-11 인제대학교 산학협력단 이중 다공성 판 구조를 갖는 보 하류 하상재료 유실 방지용 하상 보호장치
CN111942539A (zh) * 2020-09-28 2020-11-17 中交第一航务工程局有限公司 半潜驳船坐底施工带活动防护板的防护装置及施工方法
CN112061335A (zh) * 2020-09-28 2020-12-11 中交第一航务工程局有限公司 半潜驳船坐底施工可提升防冲刷的防护装置及施工方法
CN112061335B (zh) * 2020-09-28 2024-03-22 中交第一航务工程局有限公司 半潜驳船坐底施工可提升防冲刷的防护装置及施工方法
CN111942539B (zh) * 2020-09-28 2024-03-22 中交第一航务工程局有限公司 半潜驳船坐底施工带活动防护板的防护装置及施工方法
CN115467290A (zh) * 2022-10-25 2022-12-13 成都市市政工程设计研究院有限公司 一种生态固床件、试验装置及其试验方法
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