KR101828403B1 - 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차수구조물을 이용해 저수지 제방을 축조하여 누수를 방지하면서 제방 구조를 견고히 할 수 있게 한 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물에 관한 것이다.
본 발명의 저수지 제방 축조 방법은 저수지 제방의 내부 중앙에 진흙으로 구성되는 내부차수층(20)을 형성하고, 내부차수층(20)의 표층에 자갈과 암석으로 구성되는 외부차수층(30)을 형성하되, 저수지의 제방이 형성되는 경로를 따라서 말뚝 형태로 된 지주부재(40)를 연속적으로 직립되게 타설하고, 상기 지주부재(40) 상단부에는 고정부재(50)를 설치하며, 지주부재(40)의 외측에는 방수시트(60)를 설치한 후, 상기 내부차수층(20)을 구성하는 진흙으로 상기 지주부재(40), 고정부재(50), 방수시트(60)를 완전 매립하여 토압에 의해 고정되게 한 구성이다.
본 발명에 따르면, 저수지 제방의 누수 방지 효과가 탁월하고, 제방의 구조적 안정성을 강화하여 제방의 침식이나 붕괴를 방지할 수 있으며, 시공편의성이 우수하여 더욱 정밀하고 정확한 시공이 가능케 되는 효과가 있다.

Description

저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물{Reservoir embankment construction method and reservoir embankment waterproof structure}

본 발명은 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차수구조물을 이용해 저수지 제방을 축조함으로써 저수지 제방의 누수를 방지하면서 제방 구조를 견고히 하여 제방 붕괴를 방지할 수 있게 한 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물에 관한 것이다.

'저수지'는 유수를 저장하여 물의 과다 또는 과소를 조절하는 인공시설로서 하천에서 충분한 용수를 확보할 수 없을 때의 중요한 지표수 용수원(用水源)이 되기 때문에 주로 농지가 밀집된 지역에 농업용수 확보를 위해 건설하는 것이 일반적인데, 풍부한 수량을 확보할 수 있고 수온도 흐르는 물보다는 높은 경우가 많아 농업용수로서 유리할 뿐만 아니라, 대규모 저수지의 경우에는 관광용지로도 개발할 수 있는 등 다양한 장점이 있으나, 저수지를 건설하는 데는 많은 시간과 비용이 소요될 뿐만 아니라, 물을 인공적으로 장기간 저장하기 때문에 수질이 떨어지는 결점도 있으며, 저수지 건설에 따른 주변 자연환경의 훼손이 불가피한 단점도 있다.

그러나 계절별, 지역별 강수량의 편차가 크면서, 연중 강수량이 충분치 않아 이미 '물 부족국가'가 된 우리나라에서는 농업용뿐만 아니라, 다양한 산업용으로 활용하기 위해서도 저수지의 추가 건설은 불가피한 실정이다.

저수지는 지형조건 형태에 따라 산간 및 구릉지 등에 계곡을 막아 만든 저수지인 계곡형 저수지와 평지의 하천 주위에 제방을 쌓아 만든 저수지인 접시형 저수지로 구분할 수 있다.

저수지는 용수 저장을 위해서 형태 구분에 관계없이 제방 축조가 필수적인데, 종래 저수지의 제방(10)은 첨부도면 도 1과 같이 주로 물이 통과하기 어려운 진흙(점토)을 다짐하여 만들었으나, 진흙만을 사용한 저수지 제방은 사용 기간이 경과함에 따라 저수지 내부에 저장된 용수 및 빗물 등에 의해 유실되어 제방 구조가 약해지고, 그로 인해 제방이 붕괴되는 경우가 빈번하기 때문에 근래에는 제방의 구조적 안정성을 강화하기 위하여 첨부도면 도 2와 같이 제방의 중앙에는 누수를 방지하기 위해 진흙으로 구성되는 내부차수층(20)을 형성하고 그 양측으로 모래나 자갈, 암석을 적층하여 외부차수층(30)을 형성하는 사력댐 공법이 보편적으로 사용된다.

사력댐 공법은 축조재료인 암석 자원이 풍부하고 조달하기 쉬우면서도 공사비 또한, 저렴하며 시공기간이 짧기 때문에 현재 전국에 산재하는 다수의 저수지가 이러한 사력댐 공법으로 건설된 실정이다.

그런데 상기와 같은 사력댐 방식으로 축조된 저수지의 제방은 건설 초기에는 제방과 코어를 적절한 재료를 선정하여 수실(Water-tight)이 되도록 시공함으로써 제방을 통한 누수가 허용 범위 내에 들지만 사용 기간이 경과함에 따라 물이 제방 및 코어에 침투하게 되어 침윤선이 발생되고 간극수압이 높아져 누수량이 커지면 누수와 함께 토립자가 유실되어 결국 제방이 파손 또는 붕괴되는 단점이 있다.

즉, 사력댐은 그 특성에 있어 누수량이 많은 구조이고 누수에 의해 제방 내에 발생하는 침투수는 흙 구조물의 안정성에 있어 여러 가지의 형태로 문제를 야기 시킬 수 있는데 특히, 침투수의 작용에 따라 간극수압이나 침투력이 발생하게 되고 설계나 시공이 부적당한 경우 침투파괴 및 전단저항의 감소 등 제방의 구조적 안정성에 나쁜 영향을 미치는 요인이 된다.

따라서 사력댐 공법으로 축조된 제방의 침투수에 의한 파손이나 붕괴를 방지하기 위하여 다양한 기술이 개발된 바 있는데, 대표적인 종래기술을 살펴보면 다음과 같다.

공개특허공보 제10-2003-0037829호에는 첨부도면 도 3과 같이 노후화된 저수지 또는 사력댐의 코어 또는 제체에 다수의 구멍을 뚫은 다음 상기 구멍의 안으로 시멘트 등의 무기침투성 방수제를 충진시켜 누수를 차단하도록 하는 저수지 또는 사력댐의 누수차단공법에 있어서, 천공된 구멍 안으로 2중관을 삽입시킨 후 2중관의 외관 안으로는 천연 광물 분말과 물을 주성분으로 하는 무기액체세라믹 침투성 방수결합제를 공급함과 동시에 2중관의 내관 안으로는 공기를 강제 주입시켜 무기액체세라믹 침투성 방수결합제가 내부차수층으로 침투 및 양생되게 함으로써 차수벽을 형성하여 누수를 차단시키도록 한 것을 특징으로 하는 저수지 또는 사력댐의 누수차단공법이 게재되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래기술은 2중관의 외관을 통해 투입된 천연 광물 분말과 물을 주성분으로 하는 무기액체세라믹 침투성 방수결합제를 2중관의 내관 안으로 강제 주입되는 300℃ 이하의 열풍을 이용해 2중관 내부에서 양생하는 방식으로서 방수성결합체의 양생에 충분한 시간이 필요한 단점이 있다.

또한, 현장에서 내부차수층에 구멍을 천공한 후, 천공된 구멍 내부로 2중관을 삽입하고, 2중관에 무기액체세라믹 침투성 방수결합제를 투입한 후, 2중관 내부에 다시 열풍을 공급하는 과정에서 2중관에 공급된 무기액체세라믹 침투성 방수결합제가 천공된 구멍의 내벽으로 침투하여 최대한의 폭으로 함침될 수 있도록 일정한 압력을 유지하는 등의 복잡한 과정을 거쳐야 함으로써 전체 시공에 오랜 시간이 소요될 뿐만 아니라, 무기액체세라믹 침투성 방수결합제가 천공된 구멍의 내벽으로 어떻게 침투하여 양생 되었는지 확인하기 어렵기 때문에 시공의 정확성과 정밀성을 보장하기 어려운 단점이 있다.

또한, 양생 완료된 무기세라믹의 경우 방수성을 가지기 때문에 제방의 내부차수층 내부에 연속적인 원기둥 형태로 양생이 이루어진 경우에 차수벽의 기능을 수행할 수는 있으나, 2중관을 이용해 연속적인 원기둥 형태로 된 차수벽을 양생 형성하는 과정에서 원기둥 간에 소정 간격 발생이 불가피하기 때문에 무기 세라믹이 양생 완료된 원기둥과 원기둥 간 간격부를 통한 침투수의 유입과 그로 인한 토립자의 유실을 방지하기 어려운 단점이 있다.

또한, 무기세라믹은 약한 충격에도 쉽게 깨지는 단점이 있기 때문에 무기세라믹을 이용한 차수벽의 경우 지진 발생 시 쉽게 파손될 가능성이 크기 때문에 최근 지진 발생이 빈번한 우리나라에서 저수지 제방의 차수벽용으로 무기세라믹을 이용하는 것은 결코 제수지 제방의 안정성을 담보할 수 없음이 자명하다.

공개특허공보 제10-1984-0004210호 공개특허공보 제10-2003-0037829호 공개특허 제10-2011-0085080호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서 제수지 제방 축조 과정에서 내부차수층에 차수구조물을 설치하여 제방의 누수 및 침투수에 의한 토립자의 유실을 방지함으로써 제방의 구조적 안정성을 향상시킴과 동시에 정확하고 정밀한 시공을 가능케 하는 우수한 시공 편의성을 가진 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물을 제공하는데 발명의 목적이 있다.

상술한 바와 같은 발명의 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명의 저수지 제방 축조 방법은, 저수지 제방(10)이 형성되는 경로를 따라서 진흙을 저수지의 저수면 높이보다 높은 산 형태로 쌓은 후 차수가 가능하도록 다짐하여 내부차수층(20)을 구성하고, 상기 내부차수층(20)의 표층에 자갈과 암석을 소정 두께로 쌓아 내부차수층(20)의 구조를 보강하는 외부차수층(30)을 형성하는 저수지 제방 축조 방법에 있어서,

진흙으로 구성되는 내부차수층(20) 형성에 앞서, 상하로 관통된 중공부(401)를 가진 말뚝 형태로 된 지주부재(40)가 지지벽 형태를 이루도록 저수지의 제방이 형성되는 경로를 따라서 연속적으로 직립되게 타설하고,

상기 지주부재(40) 상단부에는 일정 간격으로 연속 타설된 상기 지주부재(40)의 상단부가 끼워지는 삽입홈(501)을 저면에 형성하여 지지벽 형태로 된 지주부재(40)의 기울어짐을 방지하는 고정부재(50)를 설치하며,

유연성과 방수성을 가진 소재로서 외면 또는 내부에는 천공 방지를 위한 금속 또는 합성수지 소재로 된 매시층(601)을 형성한 소정 규격의 방수시트(60)를 상기 지주부재(40)의 외주면에 부분적으로 긴밀하게 밀착되면서 지주부재(40) 사이의 간격부를 지그재그로 통과시켜 지주부재(40)의 외부에 고정수단으로 고정하되, 연속적으로 설치되어 상호 인접하는 방수시트(60)의 가장자리는 긴밀하게 중첩되게 하고,

상기 내부차수층(20)을 구성하는 진흙으로 상기 지주부재(40), 고정부재(50), 방수시트(60)를 완전 매립 후 다짐하여 상기 진흙의 토압에 의해 고정되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 지주부재(40)는 적어도 2겹 이상으로 연속 타설하되, 일렬로 연속 타설되어 지지벽 형태를 이루는 지주부재는 평면상 지그재그 형태로 배열하여 겹쳐진 지지벽 간의 간격을 최소화하는 것을 특징으로 한다.

상기 지주부재(40)의 상단부에는 결합요홈(402)을 형성하여, 일렬로 연속 타설되어 지지벽 형태를 이루는 인접한 지주부재(40)의 간격부에 투입되어 지주부재(40) 간의 간격을 유지하는 간격유지부(701)와, 인접한 두 지주부재(40)의 중공부(401) 내부에 각각 삽입되어 두 지주부재(40)를 연결 고정하는 삽입고정부(702)를 구비한 간격유지부재(70)를 상기 지주부재(40)의 상단부에 형성된 결합요홈(402)에 결합하여 인접한 지주부재(40) 간의 간격을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 방수성을 가진 합성수지 소재를 판재 형태로 발포 성형하되, 외면에는 파손 방지를 위한 합성섬유층(801)을 형성한 소정 규격의 방수판(80)을 상기 지주부재(40)의 타설에 의해 형성된 지지벽 양측에 고정수단으로 밀착 고정하되, 연속적으로 설치되어 상호 인접하는 방수판(80)의 적어도 하나 이상의 측단에는 결합단턱부(802)를 형성하여 상호 인접한 방수판(80) 중 일측 방수판(80)의 평탄한 일단부가 타측 방수판(80)에 형성된 결합단턱부(802)의 내측에 끼워지면서 상호 인접한 방수판(80)의 긴밀한 결합이 이루어지게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 저수지 제방용 차수구조물은 저수지 제방(10)이 형성되는 경로를 따라서 진흙을 저수지의 저수면 높이보다 높은 산 형태로 쌓은 후 차수가 가능하도록 다짐하는 내부차수층(20) 형성에 앞서, 상하로 관통된 중공부(401)를 가진 말뚝 형태로 되어 지지벽 형태를 이루도록 저수지의 제방이 형성되는 경로를 따라서 연속적으로 직립되게 타설하는 지주부재(40)와;

일정 간격으로 연속 타설된 상기 지주부재(40)의 상단부가 끼워지는 삽입홈(501)을 저면에 형성하여 상기 지주부재(40) 상단부에 결합하여 지주부재(40)의 기울어짐을 방지하는 고정부재(50)와;

유연성과 방수성을 가진 소재로서 외면 또는 내부에는 천공 방지를 위한 금속 또는 합성수지 소재로 된 매시층(601)을 형성하여 상기 지주부재(40)의 외주면에 부분적으로 긴밀하게 밀착되면서 지주부재(40) 사이의 간격부를 지그재그로 통과시켜 지주부재(40)의 외부에 고정수단으로 고정하는 소정 규격의 방수시트(60)로 구성하여 상기 내부차수층(20)을 구성하는 진흙으로 완전 매립 후 다짐하여 상기 진흙의 토압에 의해 고정되게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물은 점토의 다짐에 의해 형성되는 저수지 제방의 내부차수층에 견고한 구조적 강도를 가지는 지주부재를 타설하고, 상기 지주부재에 의해 지지되는 방수시트와 방수판을 더 설치함으로써 다중 차수가 이루어지도록 하여 저수지 제방의 누수 방지 효과가 탁월한 이점이 있다.

또한, 제방의 누수를 효과적으로 방지함으로써 토립자의 유실을 방지함과 동시에, 견고한 구조를 가지는 지주부재의 타설을 통해 제방의 구조적 안정성을 강화하여 제방의 침식이나 붕괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 다중 차수 기능을 가지는 차수구조물은 설치가 신속하고 간편하게 이루어짐으로써 시공편의성이 우수하여 더욱 정밀하고 정확한 시공이 가능할 뿐만 아니라, 공기 단축을 통해서 시공비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 저수지 제방의 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 사력댐 방식으로 축조된 저수지 제방의 구조를 나타낸 단면도.
도 3은 저수지 제방의 누수방지를 위한 종래기술을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 실시 예에 따라 축조된 제방 구조를 나타낸 파절 사시도.
도 5는 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 실시 예에 따라 1겹으로 타설된 지주부재를 나타낸 평면 단면도.
도 6은 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 또 다른 실시 예에 따라 2겹으로 타설된 지주부재를 나타낸 평면 단면도.
도 7은 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 실시 예에 따른 방수시트의 설치 상태를 나타낸 측면 단면도.
도 8은 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 실시 예에 따른 지주부재와 방수시트 설치 상태를 나타낸 평면 단면도.
도 9는 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 실시 예에 따른 저수지 제방 축조 상태 측면 단면도.
도 10은 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 또 다른 실시 예에 따른 간격유지부재(70)의 설치 상태를 나타낸 정면 단면도.
도 11은 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 또 다른 실시 예에 따른 간격유지부재(70)의 설치 상태를 나타낸 평면 단면도.
도 12는 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 또 다른 실시 예에 따른 방수판(80)의 설치 상태를 나타낸 평면 단면도.
도 13은 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 또 다른 실시 예에 따른 저수지 제방 축조 상태 측면 단면도.

이하, 본 발명의 저수지 제방 축조 방법 및 저수지 제방용 차수구조물의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 저수지 제방 축조 방법은 저수지 제방(10)이 형성되는 경로를 따라서 진흙을 저수지의 저수면 높이보다 높은 산 형태로 쌓은 후 차수가 가능하도록 다짐하여 내부차수층(20)을 구성하고, 상기 내부차수층(20)의 표층에 자갈과 암석을 소정 두께로 쌓아 내부차수층(20)의 구조를 보강하는 외부차수층(30)을 형성하되, 진흙으로 구성되는 내부차수층(20) 형성에 앞서, 중공부(401)를 가진 말뚝 형태로 된 지주부재(40)가 지지벽 형태를 이루도록 저수지의 제방이 형성되는 경로를 따라서 연속적으로 직립되게 타설하고, 상기 지주부재(40) 상단부에는 고정부재(50)를 설치하며, 지주부재(40)의 외측에는 방수시트(60)를 설치한 후, 상기 내부차수층(20)을 구성하는 진흙으로 상기 지주부재(40), 고정부재(50), 방수시트(60)를 완전 매립하고, 다짐하여 상기 진흙의 토압에 의해 고정되게 한 구성이다.

상기 지주부재(40)는 말뚝 형태로 형성함으로써 저수지 건설을 위한 기초지반공사 완료 후, 설계에 따른 제방 형성 경로를 따라서 저수지의 기초지반에 항타기 등을 이용해 일렬이 되도록 소정 깊이로 연속 타설하여 연속 타설된 상기 지주부재(40)가 지지벽 형태를 이루게 한다.

지주부재(40)의 타설을 위해서는 기초지반에 지주부재의 단면 직경에 대응하는 설치공을 소정 깊이로 천공한 후, 상기 설치공 내부에 지주부재(40)를 타설하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아니며, 기초지반의 상태나, 지주부재(40)의 소재에 따른 강성 등을 고려하여 기초지반에 천공 없이 바로 지주부재(40)를 타설하는 것도 가능함을 미리 밝혀둔다.

아울러, 말뚝 형태로 된 지주부재(40)의 세로 방향 결합시에는 결합의 견고성 확보를 위해서 지주부재(40)의 상하단부에 각각 인접한 지주부재(40) 간에 상호 대응하는 요철부를 형성하거나, 지주부재의 하단부 내경을 확대 형성하여 또 다른 지주부재의 상단부가 상기 내경이 확대된 하단부에 삽입되어 결합하는 형태로 구성함으로써 동일 구조를 가진 지주부재(40)를 저수지 제방의 수직 높이에 대응케 세로 방향으로 결합하여 설치하는 것이 가능하다.

연속적으로 타설하는 지주부재(40) 간의 간격은 지주부재(40)에 의해 지지되는 방수시트(60)의 견고한 지지를 위해서 지주부재(40)의 타설이 원활하게 이루어질 수 있는 시공편의성을 제공하는 한도 내에서 최소화하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지주부재(40)는 첨부도면 도 6과 같이 적어도 2겹 이상으로 연속 타설하되, 일렬로 연속 타설되어 지지벽 형태를 이루는 지주부재(40)는 평면상 지그재그 형태로 배열하여 겹쳐진 지지벽 간의 간격을 최소화함으로써 더욱 견고한 구조적 안정성을 가지게 된다.

상기 지주부재(40)는 상하로 관통된 중공부(401)를 가진 말뚝 형태로 형성하되, 소재에 따라서 목재말뚝이나, 콘크리트 말뚝이나, 강관말뚝 등 다양한 종류가 있으나, 기존 콘크리트 말뚝의 단점을 보강한 PHC파일(Pretensioned spun High strength Concrete Piles)을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 PHC파일은 설계기준 강도가 우수하고, 장기허용 압축응력도 높기 때문에 설계지지력이 커서 경제적인 설계가 가능할 뿐만 아니라, 압축강도가 높아 타격에 대한 저항력이 크기 때문에 신속한 타설이 가능하며, 항타에 의한 타설 중 파손 확률이 낮아 지지층까지 확실히 도달시킬 수 있기 때문에 정확하고 정밀한 시공이 가능하며, 공장에서 대량으로 양산되기 때문에 현장의 시공에 따라 판명되는 지반의 상황에 맞추어 길이를 자유롭게 변경하여 공사에 차질이 없게 시공해 나갈 수 있어 매우 경제적일 뿐만 아니라, 건조 수축이 적고, 내약품성이 뛰어나 매립 설치환경에서도 장기간 안정적인 내구수명을 유지할 수 있고, 파괴 휨 모멘트가 제방의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있는 등 여러 가지 장점이 있다.

한편, 일정 간격으로 연속 타설되는 지주부재(40)의 기울어짐을 방지하기 위하여 첨부도면 도 7과 같이 기초지반에 타설되는 지주부재(40) 상단부에는 지주부재(40)의 상단부가 끼워지는 삽입홈(501)을 지주부재(40)의 수평설치방향을 따라 길게 형성한 고정부재(50)를 끼워서 지주부재(40)의 흔들림이나 기울어짐을 방지할 수 있다.

상기 고정부재(50)는 도 7의 (가)와 같이 지주부재(40) 상단부에는 일정 간격으로 연속 타설된 상기 지주부재(40)의 상단부가 끼워지는 삽입홈(501)을 지주부재(40)의 수평설치방향을 따라 저면에 형성하고, 상기 삽입홈(501)에 대칭되는 형상으로 매립토가 수용되는 토압지지홈(502)을 지주부재(40)의 수평설치방향을 따라 상면에 형성한 H빔이거나, 도 7의 (나)와 같이 길이 방향을 따라서 일면에 홈을 형성한 찬넬과 같이 기계적 강도가 뛰어나면서 길이 방향으로 연속되는 홈을 형성한 것이라면 어떠한 것이든 가능함을 미리 밝혀둔다.

또한, 지주부재(40) 상단부에 끼워진 고정부재(50)의 고정은 볼트너트 결합, 밴드 결합, 용접 등 다양한 결합 방법을 선택적으로 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 시공편의성 및 효율성 향상을 위해서 별도의 결합수단을 사용하지 않고, 지주부재(40)를 내부차수층(20)에 매립 형성하는 과정에서 지주부재(40)의 상단부만 부분적으로 남긴 채 매립한 후, 고정부재(50)를 지주부재(40) 상단부에 끼우고, 지주부재(40) 노출된 나머지 부분과 고정부재(50)를 함께 매립함으로써 고정부재(50)가 매립토가 수용되어 발생되는 토압에 의해 자연 고정되게 하는 것도 가능함을 미리 밝혀둔다. 이때, 상기 토압지지홈(502)에 토압이 충진되면서 토압에 의한 자연 고정이 이루어지게 된다.

상기 방수시트(60)는 유연성과 방수성을 가짐으로써 첨부도면 도 8과 같이 일정한 규격으로 형성된 방수시트(60)를 상기 지주부재(40)의 내측에서 일정 간격으로 겹쳐지게 설치하여 지주부재(40)에 의해 지지되게 하거나, 상기 지주부재(40)의 외주면에 부분적으로 긴밀하게 밀착되면서, 지주부재(40) 사이의 간격부를 지그재그로 통과하여 지주부재(40)에 의해 지지되게 고정수단으로 고정 설치함으로써 방수시트(60)의 설치가 더욱 견고하게 이루어질 뿐만 아니라, 방수시트(60)의 매립 과정에서 방수시트(60)의 일면에 작용하더라도, 견고한 구조적 강도를 가지는 지주부재(40)에 의해 방수시트(60)가 지지되기 때문에 토압에 의한 방수시트(60)의 찢어짐 등의 손상을 방지하여 우수한 방수성능을 유지함으로써 내부차수층으로 유입되는 침투수의 통과를 효과적으로 방지하여 침투수에 의한 토립자의 유실을 방지할 수 있게 된다.

또한, 방수시트(60)는 외면 또는 내부에는 천공 방지를 위한 금속 또는 합성수지 소재로 된 매시층(601)을 형성함으로써 방수시트(60)의 유연성을 유지하면서도 방수시트(60)의 고정 설치 및 매립시 매립토에 의한 토압이나, 매립토에 혼재된 암석 등 각종 이물질과의 직접 접촉에 의한 천공을 방지하여 더욱 안정적인 방수성능을 유지할 수 있게 된다.

상기 방수시트(60)는 방수성을 가지면서, 가공성이 용이하여 구매 가격이 저렴하고, 가벼우면서도 유연성을 가져 시공이 편리하며, 매립시에도 내구수명을 장기간 유지할 수 있는 소재라면 어떠한 소재든 사용 가능하나, 특히 합성섬유 또는 합성수지 소재를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 유연성을 가진 합성섬유 또는 합성수지 소재의 표면 또는 내부에 금속 또는 합성수지 소재로 된 매시층(601)을 일체로 형성하는 것은 해당 기술분야에서 주지된 바, 그에 대한 구체적인 기술적 설명은 생략한다.

상기 방수시트(60)를 상기 지주부재(40)에 의해 지지되게 고정하는 고정수단은 볼트, 피스, 못, 밴드, 클립, 접착제 등 주지된 다양한 수단을 이용하여 고정할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

한편, 상기 지주부재(40)의 상단부에는 결합요홈(402)을 형성하여, 일렬로 연속 타설되는 지주부재(40) 간의 간격을 일정하게 유지하는 간격유지부재(70)를 더 설치함으로써 지주부재(40)에 연속 타설에 의해 형성되는 지지벽의 구조적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 첨부도면 도 10 내지 도 11과 같이 상기 지주부재(40)의 상단부에는 결합요홈(402)을 형성하여, 일렬로 연속 타설되어 지지벽 형태를 이루는 인접한 지주부재(40)의 간격부에 투입되어 지주부재(40) 간의 간격을 유지하는 간격유지부(701)와, 인접한 두 지주부재(40)의 중공부(401) 내부에 각각 삽입되어 두 지주부재(40)를 연결 고정하는 삽입고정부(702)를 구비한 간격유지부재(70)를 상기 지주부재(40)의 상단부에 형성된 결합요홈(402)에 결합함으로써 상기 간격유지부(701)에 의해 인접한 두 지주부재 간의 간격이 일정하게 유지되면서 삽입고정부(702)에 의해 인접한 두 지주부재(40)가 안정적으로 고정되기 때문에 일렬로 연속 타설되는 지주부재(40)의 구조적 안정성 향상과 더불어 지주부재(40)의 정밀하고 견고한 설치가 가능케 된다.

또한, 방수성을 가진 합성수지 소재를 판재 형태로 발포 성형한 방수판(80)을 상기 지주부재(40)의 타설에 의해 형성된 지지벽 양측에 고정수단으로 밀착 고정함으로써 상기 방수시트(60)와 더불어 다중 방수 기능을 수행하여 보다 안정적인 방수 성능을 유지할 수 있게 된다.

즉, 첨부도면 도 12와 같이 방수판(80)은 방수성을 가진 합성수지 소재를 판재 형태로 발포 성형하되, 외면에는 파손 방지를 위한 합성섬유층(801)을 형성한 소정 규격의 방수판(80)을 상기 지주부재(40)의 타설에 의해 형성된 지지벽 양측에 고정수단으로 밀착 고정하되, 연속적으로 설치되어 상호 인접하는 방수판(80)의 적어도 하나 이상의 측단에는 결합단턱부(802)를 형성하여 상호 인접한 방수판(80) 중 일측 방수판(80)의 평탄한 일단부가 타측 방수판(80)에 형성된 결합단턱부(802)의 내측에 끼워지면서 상호 인접한 방수판(80)의 긴밀한 결합이 이루어지게 설치함으로써 상호 인접한 방수판(80) 간의 단차에 의한 이격이나 휘어짐 등에 의한 손상을 방지함과 동시에 방수판(80) 간에 더욱 긴밀한 결합을 가능케 하여 연속 설치된 방수판(80)이 일체로 된 방수벽을 구성하기 때문에 내부차수층으로 유입되는 침투수의 통과를 효과적으로 방지하여 침투수에 의한 토립자의 유실을 방지할 수 있게 된다.

상기 방수판(80)은 무게를 가볍게 하여 취급이 용이하도록 합성수지를 스티로폼과 같이 발포 성형하는 경우에, 경도가 약하여 쉽게 부서질 우려가 있으므로 상기 방수판(80)은 압축스티로폼과 같이 향상된 경도를 가지게 하는 것이 바람직하다.

또한, 외면에는 부직포와 같은 합성섬유층(801)을 일체로 형성함으로써 외부 충격에 의해 방수판(80)이 파손되더라도 파손된 방수판(80)이 분산되는 것을 방지함으로써 파손에 의한 방수성능 저하를 최소화할 수 있게 된다.

아울러, 상기 방수판(80)은 상기 지주부재(40)의 타설에 의해 형성된 지지벽 양측에 설치함으로써 저수지의 저수부 측에서 유입되는 침투수가 내부차수층을 통과하면서 내부차수층을 구성하는 진흙 토립자가 유실되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 집중호우 등으로 인해 제방의 바깥면 외부차수층으로 유입되는 빗물 등이 내부차수층을 통과하면서 내부차수층을 구성하는 진흙 토립자가 유실되는 것을 방지하여 제방의 구조적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 지주부재(40), 고정부재(50), 방수시트(60)와 더불어, 간격유지부재(70), 방수판(80)의 선택적 추가 설치가 완료되면, 내부차수층(20)을 구성하는 진흙(점토)을 이용해 상기 지주부재(40), 고정부재(50), 방수시트(60), 간격유지부재(70), 방수판(80)을 한꺼번에 매립한 후 다짐함으로써 상기 지주부재(40)가 내부차수층(20)의 골조가 되면서 견고한 내부차수층(20)을 구성하게 되며, 내부차수층(20)의 형성이 완료된 후에는 내부차수층(20)의 표층에 자갈과 암석으로 구성되는 외부차수층(30)을 형성함으로써 저수지의 제방 축조가 완료된다.

한편, 본 발명의 제수지 제방용 차수구조물은 상술한 본 발명의 저수지 제방 축조 방법의 실시를 위하여 상하로 관통된 중공부(401)를 가진 말뚝 형태로 되어 지지벽 형태를 이루도록 저수지의 제방이 형성되는 경로를 따라서 연속적으로 직립되게 타설하는 지주부재(40)와; 연속 타설된 상기 지주부재(40)의 상단부가 끼워지는 삽입홈(501)을 저면에 형성하여 상기 지주부재(40) 상단부에 결합하는 고정부재(50)와; 유연성과 방수성을 가진 소재로서 외면 또는 내부에는 매시층(601)을 형성하여 상기 지주부재(40)의 외주면에 부분적으로 긴밀하게 밀착되면서 지주부재(40) 사이의 간격부를 지그재그로 통과시켜 지주부재(40)의 외부에 고정하는 방수시트(60)를 포함하여 구성한다.

또한, 본 발명의 제수지 제방용 차수구조물의 상기 지주부재(40)는 적어도 2겹 이상으로 연속 타설하되, 일렬로 연속 타설되어 지지벽 형태를 이루는 지주부재는 평면상 지그재그 형태로 배열하여 겹쳐진 지지벽 간의 간격을 최소화하거나, 일렬로 연속 타설되어 지지벽 형태를 이루는 인접한 지주부재(40)의 간격부에 투입되어 지주부재(40) 간의 간격을 유지하는 간격유지부(701)와, 인접한 두 지주부재(40)의 중공부(401) 내부에 각각 삽입되어 두 지주부재(40)를 연결 고정하는 삽입고정부(702)를 구비하여 상기 지주부재(40)의 상단부에 형성된 결합요홈(402)에 결합하여 인접한 지주부재(40) 간의 간격을 일정하게 유지하는 간격유지부재(70)를 선택적으로 더 구비할 수 있으며, 그와 함께 방수성을 가진 합성수지 소재를 판재 형태로 발포 성형하되, 외면에는 파손 방지를 위한 합성섬유층(801)을 형성하고, 적어도 하나 이상의 측단에는 결합단턱부(802)를 형성하여 상기 지주부재(40)의 타설에 의해 형성된 지지벽 양측에 고정수단으로 밀착 고정하는 소정 규격의 방수판(80)을 더 구비하는 것이 가능하다.

상기와 같은 본 발명의 제수지 제방용 차수구조물을 구성하는 상기 지주부재(40), 고정부재(50), 방수시트(60), 간격유지부재(70), 방수판(80)의 구조적 특성과 작용에 관한 설명은 상술한 본 발명의 저수지 제방 축조 방법에 관한 발명의 상세한 설명에서 설명한 내용과 동일함으로 추가적인 설명은 생략한다.

아울러, 본 발명의 제방용 차수구조물은 본 발명의 저수지 제방 축조 방법을 적용함에 있어서 함께 활용하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아니며, 다양한 공법의 제수지 제방 축조 시에도 활용 가능함은 물론이다.

이상과 같은 본 발명의 기술을 이용하는 저수지 건설 과정을 설명하면 다음과 같다.

저수지 건설을 위해서는 먼저 저수지를 건설할 현장의 지반에서 견고한 암반층이 나올 때가지 기초 굴착 작업을 수행한다.

기초 굴착 작업이 완료되면, 제방이 축조될 저수지 둘레를 따라서 말뚝 형태로 된 지주부재(40)를 항타기를 이용해 연속적으로 타설하여 지주부재(40)를 지지벽 형태로 구축한다.

따라서 지주부재(40)를 지지벽 형태로 설치하기 위한 별도의 거푸집 설치나 양생 기간, 성형시간 없이도 지주부재(40)를 신속하고 정밀하게 연속 타설할 수 있기 때문에 지주부재(40)의 정확한 설치 시공이 가능케 된다.

지주부재(40)의 설치가 완료되면, 지주부재(40)에 의해 지지되도록 지주부재(40)의 내측(저수부측)에 밀착되게 고정 설치하거나, 지주부재(40)를 지그재그로 통과하도록 방수시트(60)를 고정 설치하는데, 방수시트(60)는 가볍고, 유연하며, 시중에서 쉽게 구입 가능한 방수성 소재를 사용함으로써 방수성과 더불어 우수한 시공 편의성 및 공사비 절감 효과를 얻을 수 있게 된다.

방수시트(60)의 설치가 완료되면, 필요에 따라서 추가로 지주부재의 상단부에 간격유지부재(70)를 추가로 설치하거나, 방수판(80)을 지주부재(40)의 양측에 추가로 설치한 후, 내부차수층을 구성하는 진흙(점토)을 이용해 매립하되, 매립 고정에서 지주부재(40)의 상단부를 일부 노출시킨 후, 지주부재(40)가 일측으로 기울어지지 않도록 지주부재(40)의 상단부에 고정부재(50)를 끼워서 고정 설치한 후, 저수지 제방용 차수구조물을 구성하는 모든 구성요소를 점토로 완전 매립하여 다짐함으로써 내부차수층(20)의 형성을 완료한다.

내부차수층(20) 형성이 완료되면, 내부차수층(20)의 표층에 모래나 자갈, 암석을 구축 다짐하여 양 측면이 경사진 산 형태로 되도록 외부차수층(30)을 형성함으로써 첨부도면 도 12와 같이 저수지 제방 축조가 완료된다.

이와 같이 본 발명의 저수지 제방 축조 방법에 의해 축조된 제수지 제방은 견고한 구조적 강도를 가지는 지주부재(40)와 더불어 상기 지주부재(40)에 의해 지지되는 방수시트(60), 방수판(80)을 설치한 내부차수층(20)에 의한 다중 차수가 이루어짐으로써 저수지 제방의 누수 방지 효과가 탁월할 뿐만 아니라, 누수를 방지에 따른 토립자의 유실 방지를 통해 제방의 구조적 안정성을 크게 강화하여 제방의 침식이나 붕괴를 방지할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

10: 제방 20: 내부차수층
30: 외부차수층 40: 지주부재
401: 중공부 50: 고정부재
501: 삽입홈 60: 방수시트
601: 매시층 70: 간격유지부재
701: 간격유지부 702: 삽입고정부
80: 방수판 801: 합성섬유층

Claims (8)

1. 저수지 제방(10)이 형성되는 경로를 따라서 진흙을 저수지의 저수면 높이보다 높은 산 형태로 쌓은 후 차수가 가능하도록 다짐하여 내부차수층(20)을 구성하고, 상기 내부차수층(20)의 표층에 자갈과 암석을 소정 두께로 쌓아 내부차수층(20)의 구조를 보강하는 외부차수층(30)을 형성하는 저수지 제방 축조 방법에 있어서,
   진흙으로 구성되는 내부차수층(20) 형성에 앞서, 기초지반에 설치공을 소정 깊이로 천공한 후, 상기 설치공 내에 상하로 관통된 중공부(401)를 가진 말뚝 형태로 된 지주부재(40)가 지지벽 형태를 이루도록 저수지의 제방이 형성되는 경로를 따라서 연속적으로 직립되게 타설하되, 상기 지주부재(40)의 상하단부에 각각 인접한 지주부재(40) 간에 상호 대응하는 요철부를 형성하여 결합되도록 하고, 상기 지주부재(40)는 적어도 2겹 이상으로 연속 타설하되, 일렬로 연속 타설되어 지지벽 형태를 이루는 지주부재(40)는 평면상 지그재그 형태로 배열하여 겹쳐진 지지벽 간의 간격을 최소화하도록 구성하며,
   상기 지주부재(40) 상단부에는 일정 간격으로 연속 타설된 상기 지주부재(40)의 상단부가 끼워지는 삽입홈(501)을 지주부재(40)의 수평설치방향을 따라 저면에 형성하고, 상기 삽입홈(501)에 대칭되는 형상으로 매립토가 수용되는 토압지지홈(502)을 지주부재(40)의 수평설치방향을 따라 상면에 형성한 H빔 형상의 지지벽 형태로 되어 지주부재(40)의 흔들림이나 기울어짐을 방지하는 고정부재(50)를 볼트너트 결합으로 고정 설치하며,
   유연성과 방수성을 가진 소재로서 외면 또는 내부에는 천공 방지를 위한 금속 또는 합성수지 소재로 된 매시층(601)을 형성한 소정 규격의 방수시트(60)를 상기 지주부재(40)의 외주면에 부분적으로 긴밀하게 밀착되면서 지주부재(40) 사이의 간격부를 지그재그로 통과시켜 지주부재(40)의 외부에 고정수단으로 고정하되, 연속적으로 설치되어 상호 인접하는 방수시트(60)의 가장자리는 긴밀하게 중첩되게 하고,
   상기 내부차수층(20)을 구성하는 진흙으로 상기 지주부재(40), 고정부재(50), 방수시트(60)를 완전 매립 후 다짐하여 상기 진흙의 토압에 의해 고정되게 구성하며,
   상기 지주부재(40)의 상단부에는 결합요홈(402)을 형성하여, 일렬로 연속 타설되어 지지벽 형태를 이루는 인접한 지주부재(40)의 간격부에 투입되어 지주부재(40) 간의 간격을 유지하는 간격유지부(701)와, 인접한 두 지주부재(40)의 중공부(401) 내부에 각각 삽입되어 두 지주부재(40)를 연결 고정하는 삽입고정부(702)를 구비한 간격유지부재(70)를 상기 지주부재(40)의 상단부에 형성된 결합요홈(402)에 결합하여 인접한 지주부재(40) 간의 간격을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 저수지 제방 축조 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서;
   방수성을 가진 합성수지 소재를 판재 형태로 발포 성형하되, 외면에는 파손 방지를 위한 합성섬유층(801)을 형성한 소정 규격의 방수판(80)을 상기 지주부재(40)의 타설에 의해 형성된 지지벽 양측에 고정수단으로 밀착 고정하되, 연속적으로 설치되어 상호 인접하는 방수판(80)의 적어도 하나 이상의 측단에는 결합단턱부(802)를 형성하여 상호 인접한 방수판(80) 중 일측 방수판(80)의 평탄한 일단부가 타측 방수판(80)에 형성된 결합단턱부(802)의 내측에 끼워지면서 상호 인접한 방수판(80)의 긴밀한 결합이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 저수지 제방 축조 방법.
5. 진흙으로 구성되는 내부차수층(20) 형성에 앞서, 기초지반에 설치공을 소정 깊이로 천공한 후, 상기 설치공 내에 상하로 관통된 중공부(401)를 가진 말뚝 형태로 된 지주부재(40)가 지지벽 형태를 이루도록 저수지의 제방이 형성되는 경로를 따라서 연속적으로 직립되게 타설하되, 상기 지주부재(40)의 상하단부에 각각 인접한 지주부재(40) 간에 상호 대응하는 요철부를 형성하여 결합되도록 하고, 상기 지주부재(40)는 적어도 2겹 이상으로 연속 타설하되, 평면상 지그재그 형태로 배열하여 겹쳐진 지지벽 간의 간격을 최소화하도록 구성되어 지지벽 형태를 이루는 지주부재(40);
   상기 지주부재(40) 상단부에는 일정 간격으로 연속 타설된 상기 지주부재(40)의 상단부가 끼워지는 삽입홈(501)을 지주부재(40)의 수평설치방향을 따라 저면에 형성하고, 상기 삽입홈(501)에 대칭되는 형상으로 매립토가 수용되는 토압지지홈(502)을 지주부재(40)의 수평설치방향을 따라 상면에 형성한 H빔 형상의 지지벽 형태로 되어 지주부재(40)의 흔들림이나 기울어짐을 방지하도록 볼트너트 결합으로 고정 설치되는 고정부재(50);
   유연성과 방수성을 가진 소재로서 외면 또는 내부에는 천공 방지를 위한 금속 또는 합성수지 소재로 된 매시층(601)을 형성하여 상기 지주부재(40)의 외주면에 부분적으로 긴밀하게 밀착되면서 지주부재(40) 사이의 간격부를 지그재그로 통과시켜 지주부재(40)의 외부에 고정수단으로 고정하는 소정 규격의 방수시트(60);를 포함하여 이루어져,
   상기 내부차수층(20)을 구성하는 진흙으로 상기 지주부재(40), 고정부재(50), 방수시트(60)를 완전 매립 후 다짐하여 상기 진흙의 토압에 의해 고정되게 구성하며,
   상기 지주부재(40)의 상단부에는 결합요홈(402)을 형성하여, 일렬로 연속 타설되어 지지벽 형태를 이루는 인접한 지주부재(40)의 간격부에 투입되어 지주부재(40) 간의 간격을 유지하는 간격유지부(701)와, 인접한 두 지주부재(40)의 중공부(401) 내부에 각각 삽입되어 두 지주부재(40)를 연결 고정하는 삽입고정부(702)를 구비한 간격유지부재(70)를 상기 지주부재(40)의 상단부에 형성된 결합요홈(402)에 결합하여 인접한 지주부재(40) 간의 간격을 일정하게 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 저수지 제방용 차수구조물.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제5항에 있어서;
   방수성을 가진 합성수지 소재를 판재 형태로 발포 성형하되, 외면에는 파손 방지를 위한 합성섬유층(801)을 형성하고, 적어도 하나 이상의 측단에는 결합단턱부(802)를 형성하여 상기 지주부재(40)의 타설에 의해 형성된 지지벽 양측에 고정수단으로 밀착 고정하는 소정 규격의 방수판(80)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 저수지 제방용 차수구조물.

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