KR101581848B1

KR101581848B1 - 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치

Info

Publication number: KR101581848B1
Application number: KR1020150002841A
Authority: KR
Inventors: 정관수; 정안철; 김민석
Original assignee: 충남대학교산학협력단
Priority date: 2015-01-08
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2015-12-31

Abstract

본 발명은 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토석류가 이동하는 플룸의 폭을 조절함으로써 토석류의 확산을 시험할 수 있는토석류의 폭 가변형 모의 시험장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 플룸을 구성하는 측판이 베이스판의 양측에 힌지결합되면서 측판 틸터에 의해 각도가 조절됨에 따라 측판들을 다양한 각도로 벌리거나 오므릴 수 있으므로 토석류의 확산 폭을 다양한 조건에서 시험할 수 있다.

Description

토석류의 폭 가변형 모의 시험장치{SIMULATION TEST APPARATUS FOR WIDTH ADJUSTABLE DEBRIS FLOW}

본 발명은 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토석류가 이동하는 플룸의 폭을 조절함으로써 토석류의 확산을 시험할 수 있는토석류의 폭 가변형 모의 시험장치에 관한 것이다.

최근 기상 이변에 의한 집중 호우가 빈번히 발생하면서 산사태 및 사면 붕괴에 대한 관심과 경각심이 더욱 고조되고 있는데, 매년 여름철이면 태풍을 동반한 장마와 호우로 인하여 예컨대 우면산 산사태와 같이 절취 사면 붕괴 및 자연 사면에서의 산사태로 이어져 인명 피해 및 막대한 재산 피해를 초래하고 있다.

우리나라에서 발생되는 산사태의 발생 원인은 국지성 호우에 의한 경우가 대부분으로, 많은 비가 단시간에 오게 되면 기반암위의 얕은 토층이 흘러내리면서 계곡 등을 따라 토사와 물의 혼합물로 구성된 토석류(debris flow)가 발생하게 된다.

이때 토석류의 주된 구성물질인 사태물질(debris flow materials)은 입자의 크기가 아주 작은 점토입자(0.002 mm이하)에서 수 미터에 달하는 거력(boulder)을 포함함으로써 인근에 위치한 도로, 교량, 민가 등을 파괴하고, 많은 인명피해를 유발시킨다.

근래에는 이와 같은 토석류의 특성을 실내에서 시험하기 위한 모의 시험장치들이 개발되고 있다.

선행기술의 모의 시험장치로써 대한민국 등록특허공보 제10-1195409호에 제안된 수막현상 재현형 토석류 모형시험장치가 있다.

선행기술은 도 1에 도시된 바와 같이 프레임(100)(200)과, 프레임(100)(200)에 경사지게 설치된 플룸(300)을 포함하며, 플룸(300)의 바닥면에 수층을 재현하는 물 침투부(330)와, 플룸(300) 내부의 수압 및 토석류의 하중을 측정하는 수압계(800) 및 로드셀(900)로 구성된다.

이러한 선행기술은 게이트(310)를 개방하여 토석류를 플룸(300)으로 방류하면서 물침투부(330)를 통해 물을 플룸(300)의 바닥면으로 공급하여 지하수의 변동이나 용출수 현상을 모사한다.

그런데, 선행기술은 플룸(300)의 폭이 고정되어 있기 때문에 토석류가 물침투부(330)의 물과 함께 흘러내리는 현상만을 모사 및 시험할 수 있을 뿐, 토석류가 확산하면서 넓은 폭으로 퍼지는 것을 시험할 수 없는 문제점이 있다.

즉, 선행기술의 플룸(300)은 측판들이 하판에 고정된 상태로 설치되어 있기 때문에 토석류의 폭을 가변시킬 수 없는 단점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1195409호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 플룸의 폭을 다양한 폭으로 조절할 수 있도록 구성함으로써 토석류의 확산을 다양한 조건에서 모사 및 시험할 수 있는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

또한, 플룸의 표면에 지표수의 흐름환경을 모사하여 토석류에 제공할 수 있는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치를 제공하기 위함이 다른 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치는, 프레임; 상기 프레임에 경사 조절이 가능하게 배치되어 토석류의 경사로를 제공하는 적어도 하나의 플룸; 상기 플룸의 상부에 설치되어 설정된 압력의 물을 상기 플룸에 분사하면서 강우환경을 모사하는 복수의 강우노즐; 및 상기 플룸의 경사를 제어하는 경사조절기;를 포함하며, 상기 플룸은, 상기 경사조절기에 결합되어 경사가 조절되는 베이스판; 상기 베이스판의 양측에 제각기 힌지결합되어 대칭상태를 이루면서 토석류의 이동경로를 이루고, 상기 힌지를 중심으로 제각기 피벗회전하면서 오므라지거나 벌어지는 한 쌍의 측판; 및 상기 측판들의 각도를 조절하면서 토석류의 확산을 모사하는 측판 틸터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

예컨대, 상기 측판 틸터는, 상기 측판들을 연결하는 형태로 지지력을 제공하면서 상기 측판들을 벌어진 상태로 고정하는 와이어; 및 상기 와이어의 양단부를 상기 측판들에 제각기 착탈가능하게 연결하고, 상기 와이어의 길이를 가변시키면서 상기 측판들의 각도를 조절하는 와이어 패스너;를 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 와이어 패스너는, 상기 와이어의 양단부에 제각기 이동가능하게 결합된 상태로 상기 측판들의 상단부에 각각 끼워져 걸리고, 상기 측판과 함께 피벗회전하면서 상기 와이어를 따라 이동하는 찬넬형태의 와이어홀더; 및 상기 와이어의 단부에 나사결합되어 상기 와이어홀더에 걸리면서 상기 와이어를 길이조절된 상태로 고정하고, 상기 와이어홀더의 이동을 허용하거나 제한하면서 상기 와이어의 길이를 조절하는 조절너트;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 와이어 패스너는, 상기 와이어를 분할하는 형태로 연결하고, 상기 와이어의 분할부위를 이격시키거나 인접시키면서 상기 조절너트와 함께 상기 와이어의 길이를 조절하는 턴버클;을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이와 달리, 상기 와이어 패스너는, 상기 와이어의 양단부에 제각기 동일체로 고정된 상태로 상기 측판들의 상단부에 각각 끼워져 걸리고, 상기 측판과 함께 피벗회전하는 찬넬형태의 와이어홀더; 및 상기 와이어를 분할하는 형태로 연결하고, 상기 와이어의 분할부위를 이격시키거나 인접시키면서 상기 와이어의 길이를 조절하는 턴버클;을 포함하여 구성될 수도 있다.

이와 또 달리, 상기 와이어 패스너는, 상기 와이어의 일단부에 동일체로 고정된 상태로 상기 측판들 중 하나의 상단부에 끼워져 걸리고, 상기 측판과 함께 피벗회전하는 찬넬형태의 와이어홀더; 상기 측판들 중 나머지 하나의 상단부에 구멍형태로 형성되어 상기 와이어의 타단부가 관통하는 관통홀; 및 상기 와이어의 타단부에 나사결합되어 상기 관통홀의 단부에 걸리면서 상기 와이어를 길이조절된 상태로 고정하는 조절너트;를 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 와이어 패스너는, 상기 와이어홀더에 체결된 상태로 상기 측판의 일부분을 가압하면서 상기 와이어홀더를 상기 측판에 고정하는 고정볼트;를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

예컨대, 상기 경사조절기는, 상기 프레임에 고정된 상태로 상기 플룸의 일측을 상기 프레임에 회전가능하게 결합시키는 플룸힌지; 및 상기 프레임에 설치되어 상기 플룸의 타측을 견인하여 승강시키면서 상기 플룸힌지를 중심으로 상기 플룸을 회전시키는 플룸호이스트;를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 달리, 상기 경사조절기는, 상기 플룸의 일측하단에 힌지결합되고, 자바라형태의 로드를 신축시키면서 상기 플룸의 일측을 승강시키는 제1 테이블리프트; 및 상기 제1 테이블리프트와 동일하게 구성되면서 상기 플룸의 타측하단에 힌지결합되어 상기 플룸의 타측을 승강시키는 제2 테이블리프트;를 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 제1 테이블리프트 및 상기 제2 테이블리프트는, 이동식대차에 동일체로 고정되어 상기 플룸을 이동가능한 상태로 승강시킬 수도 있다.

그리고, 본 발명은, 상기 강우노즐과 분리된 상태를 이루면서 상기 플룸에 인접상태로 물을 공급하여 토석류에 지표수의 흐름환경을 모사하는 지표수 공급부재;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 지표수 공급부재는, 상기 플룸의 폭을 가로지르는 형태로 상기 플룸에 인접설치되고, 다수의 배수공이 외주면을 따라 형성되어 상기 배수공을 통해 물을 배출하는 관체형의 지표수노즐; 및 상기 지표수노즐을 감싼 상태로 결합되어 상기 배수공에서 배출되는 물의 분산을 방지하는 스펀지;를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치는, 플룸을 구성하는 측판이 베이스판의 양측에 힌지결합되면서 측판 틸터에 의해 각도가 조절됨에 따라 측판들을 다양한 각도로 벌리거나 오므릴 수 있으므로 토석류의 확산 폭을 다양한 조건에서 시험할 수 있다.

구체적으로, 측판 틸터를 구성하는 와이어 패스너가 와이어의 양단부에 이동가능하게 결합되는 와이어홀더로 구성되어 조절너트에 의해 와이어의 길이가 조절되므로 측판들의 각도를 양측 모두에서 용이하게 조절할 수 있다.

이와 달리, 와이어홀더가 와이어의 양단부에 고정식으로 구성되면서 턴버클에 의해 와이어의 길이가 조절될 경우에는 턴버클의 회전을 통해 양측판의 각도가 균일하게 조절될 수 있다.

이와 또 달리, 와이어의 일단부가 와이어홀더에 고정된 상태로 일측 측판에 결합되는 동시에 와이어의 타단부가 타측 측판의 관통홀에 결합되면서 조절너트에 의해 조절될 경우에는 와이어가 좀 더 견고하게 측판에 결합될 수 있다.

더욱이, 와이어홀더에 체결되면서 측판을 가압하는 고정볼트가 구성될 경우에는 측판에 끼워진 와이어홀더의 분리가 방지될 수 있다.

그리고, 플룸의 경사를 조절하는 경사조절기가 플룸힌지와 플룸호이스트로 구성됨에 따라 플룸을 프레임에 고정식으로 구성하여 경사를 안정적으로 조절할 수 있다.

또한, 경사조절기가 제1, 제2 테이블리프트와 이동식대차로 구성될 경우에는 플룸을 이동식으로 구성함으로써 고정식 플룸에 추가시키면서 경사를 조절할 수 있다.

그리고, 지표수 공급부재를 구성하는 지표수노즐에 스펀지가 감긴 상태로 플룸에 물이 배출됨에 따라 물이 분산이 방지된 상태로 흐르면서 플룸에 공급되므로 지표수의 흐름환경이 모사될 수 있다.

도 1은 선행기술에 따른 토석류 모의 시험장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치를 나타내는 전체 구성도.
도 3은 본 발명의 플룸과 측판 틸터를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 측판 틸터를 구성하는 와이어 패스너의 제1 실시예를 나타내는 정면도.
도 5는 본 발명의 와이어 패스너의 제2 실시예를 나타내는 정면도.
도 6은 본 발명의 와이어 패스너의 제3 실시예를 나타내는 정면도.
도 7은 본 발명의 지표수 공급부재를 나타내는 구성도.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치는 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(100), 플룸(200), 강우노즐(300) 및 경사조절기(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

프레임(100)은 본 발명의 시험장치를 실내에 구성하기 위하여 지지력을 제공하는 부재로써, 수평프레임과 수직프레임의 조합을 통해 설치된다.

이러한 프레임(100)은 시험실의 형태나 플룸(200)의 크기나 수량에 부합되는 형태로 설치될 수 있다.

플룸(200)은 도 3에 도시된 바와 같이 상부가 개방된 관로형태로 형성되어 토석류의 경사로를 제공하는 구성요소이다.

이러한 플룸(200)은 시험조건에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 서로 연결될 수 있으며, 프레임(100)에 경사 조절이 가능한 상태로 배치되어 각도조절을 통해 다양한 시험환경을 제공한다.

예컨대, 플룸(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(100)에 플룸힌지(410)를 통해 프레임(100)에 결합된 상태로 플룸호이스트(420)의 견인에 따라 승강하면서 경사가 조절되는 고정식으로 구성될 수 있다.

또한, 플룸(200)은 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 테이블리프트(430) 및 제2 테이블리프트(440)에 의해 경사가 조절되면서 이동식으로 구성되어 고정식 플룸에 추가상태로 연결될 수도 있다.

그리고, 플룸(200)은 미도시된 게이트가 구비되어 토석류를 구성하는 사태물질이 저장될 수 있으며, 미도시된 저장탱크에서 사태물질이 공급될 수도 있다.

이러한 플룸(200)의 구체적인 실시예에 대해서는 후술한다.

강우노즐(300)은 풀룸(200)에 강우환경을 모사하기 위한 구성요소로써, 도 2에 도시된 바와 같이 플룸(200)의 상부에 설치되어 플룸(200)을 향해 설정된 분사압력의 물을 분사하여 집중호우와 같은 강우환경을 제공한다.

이러한 강우노즐(300)은 미도시된 펌프에 연결되어 물을 공급받으며, 복수로 구성되어 플룸(200)에 제각기 물을 분사한다.

여기서, 복수의 강우노즐(300)은 미도시된 개폐밸브가 제각기 구비될 수 있으며, 플룸(200)의 길이나 형태에 따라 물의 분사가 각각 제어될 수 있다.

또한, 강우노즐(300)은 미도시된 압력조절기가 구비됨에 따라 펌프에서 공급되는 물이 다양한 압력으로 설정되어 분사될 수 있다.

경사조절기(400)는 플룸(200)의 경사를 조절하는 구성요소이다.

이러한 경사조절기(400)는 전술한 바와 같이 도 2에 도시된 플룸힌지(410) 및 플룸호이스트(420)로 구성되어 플룸(200)의 경사를 고정식으로 조절할 수 있다.

플룸힌지(410)는 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(100)에 설치된 상태로 플룸(200)의 일측에 결합되어 플룸(200)의 회전축을 이룬다.

플룸호이스트(420)는 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(100)에 설치된 상태로 플룸(200)의 일측을 견인하여 승강시키면서 플룸(200)의 경사를 조절한다.

이러한 플룸호이스트(420)는 프레임(100)에 설치된 부분이 프레임(100)의 길이방향을 따라 이동가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 이는 플룸호이스트(420)가 플룸(200)의 일측을 승강시키면서 플룸(200)을 수직상태로 견인하거나 지지하기 위함이다.

또한, 경사조절기(400)는 전술한 바와 같이 도 2 및 도 7에 도시된 제1 및 제2 테이블리프트(430)(440)으로 구성되어 플룸(200)의 양측을 제각기 승강시키면서 플룸(200)의 경사를 조절할 수도 있다.

이러한 테이블리프트(430)(440)는 도 7에 도시된 바와 같이 힌지(431)를 통해 플룸(200)에 결합된 상태로 자바라형태의 로드(432)를 신축시킴으로써 플룸(200)을 승강시킨다.

여기서, 테이블리프트(430)(440)의 로드(432)를 신축시키는 구성은 당업자에게 널리 알려진 사항이므로 상세한 설명을 생략한다.

한편, 테이블리프트(430)(440)는 프레임(100)에 고정된 상태로 설치될 수 있으며, 이와 달리 도 7에 도시된 바와 같이 이동식대차(450)에 동일체로 고정됨에 따라 플룸(200)을 이동가능한 상태로 승강시킬 수도 있다.

즉, 플룸(200)은 이동식대차(450)에 의해 이동하여 순차적으로 연결되면서 복수를 이룰 수 있으며, 제1 및 제2 테이블리프트(430)(440)에 의해 설정된 경사로 조절될 수 있다.

한편, 전술한 플룸(200)은 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이 베이스판(210), 측판(220) 및 측판 틸터(600)를 포함하여 구성될 수 있다.

베이스판(210)은 하판을 구성하는 부재로써, 후술되는 경사조절기(400)에 결합되어 경사가 조절된다.

측판(220)은 도 3에 도시된 바와 같이 베이스판(210)의 양측에 힌지(215)를 통해 각각 결합되며, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 대칭상태를 이루면서 힌지(215)를 중심으로 피벗회전하여 오므라지거나 벌어지면서 다양한 폭으로 가변된다.

측판 틸터(600)는 측판(220)들의 각도를 조절하여 토석류의 폭을 가변시킴으로써 토석류의 확산을 다양한 형태로 모사하기 위한 구성요소이다.

예컨대, 측판 틸터(600)는 도 3에 도시된 바와 같이 와이어(610) 및 와이어 패스너(620)를 포함하여 구성될 수 있다.

와이어(610)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 측판(220)들을 연결하면서 지지력을 제공하여 측판(220)들을 벌어진 상태로 고정하는 부재이다.

이러한 와이어(610)는 굵기가 가늘게 형성됨에 따라 전술한 강우노즐(300)에서 분사되는 물의 간섭을 최소화할 수 있다.

즉, 와이어(610)는 강우노즐(300)에 의한 강우환경의 간섭을 최소화시킬 수 있는 구성으로 대체될 수 있다.

와이어 패스너(620)는 와이어(610)의 양단부를 측판(220)들에 각각 착탈가능한 상태로 연결하는 동시에, 와이어(610)의 길이를 가변시켜서 측판(220)들의 각도를 조절하는 구성요소이다.

예컨대, 와이어 패스너(620)의 제1 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이 와이어홀더(621) 및 조절너트(622)를 포함하여 구성될 수 있다.

와이어홀더(621)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 찬넬형태로 형성되어 측판(220)들의 상단부에 끼워져 걸리며, 와이어(610)의 양단부에 각각 관통상태로 결합됨에 따라 와이어(610)를 따라 이동하면서 측판(220)과 함께 피벗회전한다.

조절너트(622)는 와이어홀더(621)의 이동을 제어하기 위한 부재로써, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 와이어(610)의 단부에 나사결합되면서 와아이홀더(621)에 걸림으로써 와이어(610)를 길이조절된 상태로 고정한다.

즉, 조절너트(622)는 와이어홀더(621)의 이동을 허용하거나 제한하면서 와이어(610)의 길이를 조절하여 측판(220)의 각도를 조절한다.

여기서, 와이어(610)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 나사부(610a)가 양단부에 형성됨에 따라 조절너트(622)가 나사결합될 수 있다.

나사부(610a)는 도 4에 도시된 바와 같이 와이어(610)와 굵기를 달리하면서 양단부에 동일체로 형성될 수 있으며, 이와 달리 와이어(610)와 동일한 굵기를 이루면서 형성될 수도 있다.

한편, 와이어 패스너(620)의 제2 실시예는 도 5에 도시된 바와 같이 와이어홀더(621) 및 턴버클(623)을 포함하여 구성될 수 있다.

와이어홀더(621)는 제1 실시예에서 설명한 와이어홀더(621)와 동일하게 구성되며, 다만 도 5에 도시된 바와 같이 와이어(610)의 단부에 동일체로 고정되어 있는 점이 차이점이다.

턴버클(623)은 도 5에 도시된 바와 같이 와이어(610)의 중앙을 분할하는 형태로 연결하면서 회전을 통해 와이어(610)의 분할부위를 이격시키거나 인접시키면서 와이어(610)의 길이를 조절하여 측판(220)의 각도를 조절한다.

이러한 턴버클(623)은 와이어(610)의 분할부위에 마련되는 나사부(610a)에 나사결합되며, 일방향 회전을 통해 와이어(610)의 분할부위를 끌어당기면서 측판(220)들을 오므라지게 하거나, 타방향 회전을 통해 와이어(610)의 분할부위를 이완시키면서 측판(220)들을 벌어지게 한다.

여기서, 턴버클(623)은 전술한 제1 실시예의 와이어 패스너(620)에도 적용될 수 있다.

즉, 제1 실시예의 와이어 패스너(620)는 양측의 조절너트(622)를 통해 와이어(610)의 길이를 조절하는 동시에 턴버클(623)을 통해 와이어(610)의 길이를 조절할 수도 있다.

또한, 제1 실시예 및 제2 실시예의 와이어홀더(621)는 서로 복합된 형태로 구성될 수도 있다.

즉, 일측 측판(220)에는 제1 실시예의 와이어홀더(621) 및 조절너트(622)가 구성될 수 있으며, 타측 측판(220)에는 제2 실시예의 고정식 와이어홀더(621)가 구성될 수도 있다.

그리고, 와이어 패스너(620)의 제3 실시예는 도 6에 도시된 바와 같이 와이어홀더(621), 관통홀(625) 및 조절너트(622)를 포함하여 구성될 수 있다.

와이어홀더(621)는 전술한 제2 실시예와 동일하게 와이어(610)의 단부에 고정된 상태로 일측 측판(220)에 끼워져 걸린다.

관통홀(625)은 도 6에 도시된 바와 같이 타측 측판(220)에 구멍형태로 관통형성되어 와이어(610)의 타단부가 끼워진다.

조절너트(622)는 관통홀(625)에 끼워진 와이어(610)의 나사부(610a)에 나사결합되어 관통홀(625)의 단부에 걸리면서 와이어(610)의 길이를 조절한다.

여기서, 와이어홀더(621)는 도 6에 도시된 바와 같이 고정볼트(627)가 체결되면서 측판(220)을 가압함에 따라 측판(220)에 끼워진 상태로 고정되어 분리가 방지될 수 있다.

이러한 고정볼트(627)는 전술한 제1 및 제2 실시예의 와이어홀더(621)에도 적용될 수 있다.

한편, 본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이 지표수 공급부재(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

지표수 공급부재(500)는 플룸(200)에 인접상태로 물을 흘려보내면서 토석류에 지표수의 흐름환경을 모사하기 위한 구성요소이다.

예컨대, 지표수 공급부재(500)는 도 7에 도시된 바와 같이 지표수노즐(510) 및 스펀지(520)를 포함하여 구성될 수 있다.

지표수노즐(510)은 도 7에 도시된 바와 같이 관체형으로 구성되어 플룸(200)의 폭을 가로지르는 형태로 인접설치면서 물이 공급되며, 외주면을 따라 다수의 배수공(511)이 형성되어 배수공(511)을 통해 물을 사방으로 배출한다.

스펀지(520)는 도 7에 확대도시된 바와 같이 지표수노즐(510)을 감싼 상태로 결합되어 물의 흐름환경을 조성한다.

즉, 스펀지(520)는 지표수노즐(510)을 감싸 상태로 결합됨에 따라 배수공(511)에서 배출되는 물의 분산을 방지하면서 물이 플룸(200)이나 토석류의 표면으로 흘러내리도록 함으로써 지표수의 흐름환경을 모사한다.

상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명의 작동 및 작용을 설명한다.

사용자는 토석류의 확산 폭에 따른 시험조건을 설정하기 위하여 플룸(200)의 측판(220)의 각도를 조절하여 플룸(200)의 폭을 조절한다.

이때, 사용자는 와이어홀더(621)에 의해 측판(220)에 결합된 와이어(610)의 길이를 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 조절볼트(622)의 조절이나 도 5에 도시된 바와 같이 턴버클(623)의 조절을 통해 가변시킨다.

이에 따라, 측판(220)은 와이어(610)의 길이가 가변됨에 따라 대칭상태로 벌어지거나 오므라지면서 설정된 폭으로 조절된다.

그리고, 사용자는 플룸호이스트(420)나 제1 및 제2 테이블리프트(430)(440)를 제어하여 플룸(220)의 경사를 설정된 경사로 조절한 후, 강우노즐(300)을 통해 플룸(200)에 물을 분사하여 토석류의 흐름을 시험한다.

한편, 강우노즐(300)에 의한 강우환경과 함께 지표수의 흐름환경을 조성할 경우에는 지표수노즐(510)에 물을 공급하여 지표수노즐(510)에서 배출된 물이 스펀지(520)에 의해 토석류에 흐르도록 함으로써 지표수 환경에서 토석류를 시험한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치에 의하면, 플룸(200)을 구성하는 측판(220)이 베이스판(210)의 양측에 힌지결합되면서 측판 틸터(600)에 의해 각도가 조절됨에 따라 측판(220)들을 다양한 각도로 벌리거나 오므릴 수 있으므로 토석류의 확산 폭을 다양한 조건에서 시험할 수 있다.

구체적으로, 측판 틸터(600)를 구성하는 와이어 패스너(620)가 제1 실시예와 같이 와이어(610)의 양단부에 이동가능하게 결합되는 와이어홀더(621)로 구성되어 조절너트(622)에 의해 와이어(610)의 길이가 조절되므로 측판(220)들의 각도를 양측 모두에서 용이하게 조절할 수 있다.

이와 달리, 와이어홀더(621)가 제2 실시예와 같이 와이어(610)의 양단부에 고정식으로 구성되면서 턴버클(623)에 의해 와이어(610)의 길이가 조절될 경우에는 턴버클(623)의 회전을 통해 양측판(220)의 각도가 균일하게 조절될 수 있다.

이와 또 달리, 제3 실시예와 같이 와이어(610)의 일단부가 와이어홀더(621)에 고정된 상태로 일측 측판(220)에 결합되는 동시에 와이어(610)의 타단부가 타측 측판(220)의 관통홀(625)에 결합되면서 조절너트(622)에 의해 조절될 경우에는 와이어(610)가 좀 더 견고하게 측판(220)에 결합될 수 있다.

더욱이, 와이어홀더(621)에 체결되면서 측판(220)을 가압하는 고정볼트(627)가 구성될 경우에는 측판(220)에 끼워진 와이어홀더(621)의 분리가 방지될 수 있다.

그리고, 플룸(200)의 경사를 조절하는 경사조절기(400)가 플룸힌지(410)와 플룸호이스트(420)로 구성됨에 따라 플룸(200)을 프레임(100)에 고정식으로 구성하여 경사를 안정적으로 조절할 수 있다.

또한, 경사조절기(400)가 제1, 제2 테이블리프트(430)(440)와 이동식대차(450)로 구성될 경우에는 플룸(200)을 이동식으로 구성함으로써 고정식 플룸(200)에 추가시키면서 경사를 조절할 수 있다.

그리고, 지표수 공급부재(500)를 구성하는 지표수노즐(510)에 스펀지(520)가 감긴 상태로 플룸(200)에 물이 배출됨에 따라 물이 분산이 방지된 상태로 흐르면서 플룸(200)에 공급되므로 지표수의 흐름환경이 모사될 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

100 : 프레임 200 : 플룸
210 : 베이스판 215 : 힌지
220 : 측판 300 : 강우노즐
400 : 경사조절기 410 : 플룸힌지
420 : 플룸호이스트 430, 440 : 테이블리프트
450 : 이동식대차 500 : 지표수 공급부재
510 : 지표수노즐 511 : 배수공
520 : 스펀지 600 : 측판 틸터
610 : 와이어 610a : 나사부
620 : 와이어 패스너 621 : 와이어홀더
622 : 조절너트 623 : 턴버클
625 : 관통홀 627 : 고정볼트

Claims

프레임;
상기 프레임에 경사 조절이 가능하게 배치되어 토석류의 경사로를 제공하는 적어도 하나의 플룸;
상기 플룸의 상부에 설치되어 설정된 압력의 물을 상기 플룸에 분사하면서 강우환경을 모사하는 복수의 강우노즐; 및
상기 플룸의 경사를 제어하는 경사조절기;를 포함하며,
상기 플룸은,
상기 경사조절기에 결합되어 경사가 조절되는 베이스판;
상기 베이스판의 양측에 제각기 힌지결합되어 대칭상태를 이루면서 토석류의 이동경로를 이루고, 상기 힌지를 중심으로 제각기 피벗회전하면서 오므라지거나 벌어지는 한 쌍의 측판; 및
상기 측판들의 각도를 조절하면서 토석류의 확산을 모사하는 측판 틸터;를 포함하고,
상기 측판 틸터는,
상기 측판들을 연결하는 형태로 지지력을 제공하면서 상기 측판들을 벌어진 상태로 고정하는 와이어; 및
상기 와이어의 양단부를 상기 측판들에 제각기 착탈가능하게 연결하고, 상기 와이어의 길이를 가변시키면서 상기 측판들의 각도를 조절하는 와이어 패스너;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 와이어 패스너는,
상기 와이어의 양단부에 제각기 이동가능하게 결합된 상태로 상기 측판들의 상단부에 각각 끼워져 걸리고, 상기 측판과 함께 피벗회전하면서 상기 와이어를 따라 이동하는 찬넬형태의 와이어홀더; 및
상기 와이어의 단부에 나사결합되어 상기 와이어홀더에 걸리면서 상기 와이어를 길이조절된 상태로 고정하고, 상기 와이어홀더의 이동을 허용하거나 제한하면서 상기 와이어의 길이를 조절하는 조절너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.
청구항 3에 있어서,
상기 와이어 패스너는,
상기 와이어를 분할하는 형태로 연결하고, 상기 와이어의 분할부위를 이격시키거나 인접시키면서 상기 조절너트와 함께 상기 와이어의 길이를 조절하는 턴버클;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 와이어 패스너는,
상기 와이어의 양단부에 제각기 동일체로 고정된 상태로 상기 측판들의 상단부에 각각 끼워져 걸리고, 상기 측판과 함께 피벗회전하는 찬넬형태의 와이어홀더; 및
상기 와이어를 분할하는 형태로 연결하고, 상기 와이어의 분할부위를 이격시키거나 인접시키면서 상기 와이어의 길이를 조절하는 턴버클;을 포함하는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 와이어 패스너는,
상기 와이어의 일단부에 동일체로 고정된 상태로 상기 측판들 중 하나의 상단부에 끼워져 걸리고, 상기 측판과 함께 피벗회전하는 찬넬형태의 와이어홀더;
상기 측판들 중 나머지 하나의 상단부에 구멍형태로 형성되어 상기 와이어의 타단부가 관통하는 관통홀; 및
상기 와이어의 타단부에 나사결합되어 상기 관통홀의 단부에 걸리면서 상기 와이어를 길이조절된 상태로 고정하는 조절너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.
청구항 3, 청구항 5 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이어 패스너는,
상기 와이어홀더에 체결된 상태로 상기 측판의 일부분을 가압하면서 상기 와이어홀더를 상기 측판에 고정하는 고정볼트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 경사조절기는,
상기 프레임에 고정된 상태로 상기 플룸의 일측을 상기 프레임에 회전가능하게 결합시키는 플룸힌지; 및
상기 프레임에 설치되어 상기 플룸의 타측을 견인하여 승강시키면서 상기 플룸힌지를 중심으로 상기 플룸을 회전시키는 플룸호이스트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 경사조절기는,
상기 플룸의 일측하단에 힌지결합되고, 자바라형태의 로드를 신축시키면서 상기 플룸의 일측을 승강시키는 제1 테이블리프트; 및
상기 제1 테이블리프트와 동일하게 구성되면서 상기 플룸의 타측하단에 힌지결합되어 상기 플룸의 타측을 승강시키는 제2 테이블리프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 테이블리프트 및 상기 제2 테이블리프트는, 이동식대차에 동일체로 고정되어 상기 플룸을 이동가능한 상태로 승강시키는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 강우노즐과 분리된 상태를 이루면서 상기 플룸에 인접상태로 물을 공급하여 토석류에 지표수의 흐름환경을 모사하는 지표수 공급부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.
청구항 11에 있어서,
상기 지표수 공급부재는,
상기 플룸의 폭을 가로지르는 형태로 상기 플룸에 인접설치되고, 다수의 배수공이 외주면을 따라 형성되어 상기 배수공을 통해 물을 배출하는 관체형의 지표수노즐; 및
상기 지표수노즐을 감싼 상태로 결합되어 상기 배수공에서 배출되는 물의 분산을 방지하는 스펀지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토석류의 폭 가변형 모의 시험장치.