KR101869020B1 - 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기초 공사없이 설치가 가능하며, 토석류가 원활하게 망체 내부로 포집될 수 있고, 전도가 방지될 수 있도록 한 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치를 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치는, 바닥 그물판, 후면 그물판, 양쪽 측면 그물판을 갖는 박스 형태를 이루어 전면부로 개방된 토석유입구가 구비되는 토석 포집망체와; 상기 토석 포집망체의 상부에 배치되어 후면 그물판에서 회전가능하게 설치되어 토석유입구를 통해 토석 포집망체 내부로 유입되는 토석에 의해 들림 회전되는 그물형 들림셔터와; 상기 토석 포집망체의 바닥 그물판에 대해 각기 수직방향으로 배치되어 상기 양쪽 측면 그물판에 각기 복수개 이상으로 연결되어져 2열로 설치되어 있는 다수의 망체 지지대와; 상기 토석유입구로 토석이 유입될 시 상기 그물형 들림셔터의 들림 회전량을 제한하기 위해 양단이 서로 마주하는 한 쌍의 망체 지지대에 각기 연결되어 그물형 들림셔터의 상면을 폭 방향으로 가로지르고 있도록 설치된 와이어 케이블 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치{A device minimizing the harmful effect of debris flow occur on the area of mountainous valley}

본 발명은 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치에 관한 것으로, 특히 기초 공사없이 설치가 가능하며, 토석류의 거동에너지를 소산시켜 발달을 억제함과 동시에 망체 내부로 토석류가 원활하게 포집될 수 있고, 전도가 방지될 수 있도록 한 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치에 관한 것이다.

장마나 집중 호우시 산지부 급경사지에서는 파괴된 토사가 계곡의 물과 합쳐지면서 급격히 흘러내리는 토석류가 발생하여 하류측 시설물 파손과 경작지 황폐화를 유발시키는 사례가 증가하고 있다. 토석류는 계곡을 따라 흘러내리는 과정에서 토사와 큰 암석 그리고 다량의 유목을 포함하게 되며, 흐름의 선단부에 이러한 큰 암괴와 유목이 집중되어 있으므로 큰 파괴력을 지니게 된다. 자연지형에서 발생하는 토석류는 계곡을 따라 먼 거리를 이동하다가 지형 경사가 완만해지거나 저수지가 있는 경우 큰 피해 없이 퇴적되지만 이동 경로에 가옥이나 도로 등의 시설물 등이 있는 경우에는 이들을 완전히 파손시키거나 토사로 완전히 매몰시키는 형태의 큰 피해를 유발하게 된다.

특히, 산지 비탈면을 인접하여 지나는 도로의 경우에는 계곡부에서 발생하는 유량을 도로하부로 통과시키기 위해 소교량, 횡단 배수시설을 설치하게 되는데, 이들 계곡부에서 토석류가 발생하면 1차적으로 소교량을 파손시키거나 횡단 배수시설을 완전히 막고, 2차적으로 다량의 토석과 유목이 도로에 유입시켜 도로의 기능을 장시간 마비시키며, 3차적으로는 계곡부에서 발생한 유수가 도로를 월류하면서 도로성토체를 세굴, 파괴시키는 막대한 피해가 발생한다.

이를 해결하기 위해 본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1317279호로서, '토석류 방호 구조물'이 제안되어 있다. 이는 기초; 기초의 상부에 형성된 토석류 방호부; 기초의 내측으로 연장형성된 세굴방지부;를 포함한 구성으로 이루어져, 토석류로 인한 도로 유실을 방지하고 재해를 최소화하도록 한 것이다. 그러나 상기 배경기술은 계류지에 직접 기초를 시공해야 하는 기초 공사가 필요하다.

본 발명의 다른 배경기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1496954호로서 ' 사방댐 구조물'이 제안되어 있다. 이는 토석류를 저지하여 에너지를 소산시키도록 형성된 걸림 부재; 걸림 부재의 하부에 설치되며, 팽창에 의해 걸림 부재를 기립시켜 토석류를 방호하도록 형성된 공압식 기립장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사방댐 구조물을 제시함으로써, 평상 시 하천의 흐름을 방해하지 않으며, 토석류의 유동성을 감소시켜 토석류에 의한 재해를 최소화하도록 한 것이다. 그러나 상기 배경기술도 기초를 시공해야 하고, 공압식 기립장치를 동작시키기 위한 공압 공급장치 등 복잡한 구성을 필요로 한다.

한국 등록특허 등록번호 제10-1496954호 한국 등록특허 등록번호 제10-1496954호

본 발명은 기초 공사없이 설치가 가능하며, 토석류가 원활하게 망체 내부로 포집될 수 있고, 전도가 방지될 수 있도록 한 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치는, 바닥 그물판, 후면 그물판, 양쪽 측면 그물판을 갖는 박스 형태를 이루어 전면부로 개방된 토석유입구가 구비되는 토석 포집망체와; 상기 토석 포집망체의 상부에 배치되어 후면 그물판에서 회전가능하게 설치되어 토석유입구를 통해 토석 포집망체 내부로 유입되는 토석에 의해 들림 회전되는 그물형 들림셔터와; 상기 토석 포집망체의 바닥 그물판에 대해 각기 수직방향으로 배치되어 상기 양쪽 측면 그물판에 각기 복수개 이상으로 연결되어져 2열로 설치되어 있는 다수의 망체 지지대와; 상기 토석유입구로 토석이 유입될 시 상기 그물형 들림셔터의 들림 회전량을 제한하기 위해 양단이 서로 마주하는 한 쌍의 망체 지지대에 각기 연결되어 그물형 들림셔터의 상면을 폭 방향으로 가로지르고 있도록 설치된 와이어 케이블;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 그물형 들림셔터의 전단부는 상향으로 휘어저 구성되고, 휘어진 하면 또는 상면 부분에는 토석류 유입시 그물형 들림셔터에 회전 상승력을 부여하기 위해 단일 또는 다수의 셔터 부력판이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 망체 지지대는 중공관 형태로 제작되고, 상기 와이어 케이블이 연결되는 망체 지지대에는 와이어 케이블의 단부를 고정시킬 수 있는 케이블 고정슬롯이 형성되고, 와이어 케이블의 단부에는 케이블 고정슬롯을 빠져나갈 수 없는 케이블 스톱퍼가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 그물형 들림셔터에는 와이어 케이블이 지나가는 구간마다 단일형 또는 다수로 분할 설치되어 있는 케이블 가이드 파이프가 더 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 토석 포집망체의 전도를 방지하기 위해 망체 지지대에 파일 삽입관이 설치되고, 파일 삽입관은 지반에 회전 관입된 헬리컬 파일에 삽입된 후 헬리컬 파일의 상단에 나사 체결된 록킹 너트에 의해 고정이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치는, 토석 포집망체의 하부를 매립하는 방법에 의해 기초 공사없이 설치가 가능하다.

또한, 그물형 들림셔터가 구비되어져 토석류가 원활하게 망체 내부로 포집될 수 있다.

또한, 헬리컬 파일이 망체 지지대를 통해 토석 포집망체에 연결되게 되어 토석류의 포집시 전도가 효과적으로 방지될 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 형태에 따른 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치의 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 2의 일측면도.
도 4는 도 1에서 그물형 들림셔터를 분리시킨 분해사시도.
도 5a는 도 1에서 그물형 들림셔터가 들림 회전된 사시도.
도 5b는 도 5a의 정면도.
도 6은 도 1의 설치상태도.
도 7a는 도 1의 토석류 안전 포집장치에 헬리컬 파일이 설치된 사시도.
도 7b는 도 7a의 정면도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 토석류 안전 포집장치(10)는 산지의 계류지에 설치되어 장마나 집중 호우시 흘러내리는 토석류를 가두어 안전 사고를 방지할 수 있도록 한 것이다.

토석류 안전 포집장치(10)는 도 1 내지 도 5와 같이 토석 포집망체(12)를 구비한다. 토석 포집망체(12)는 바닥 그물판(121), 후면 그물판(122), 양쪽 측면 그물판(123,123)을 갖는 박스 형태를 이루어 전면부로 개방된 토석유입구(124)가 구비된다.

따라서 토석류는 개방된 토석유입구(124)를 통하여 박스 형태의 토석 포집망체(12)의 내부로 유입될 수 있다. 이때 토석 포집망체(12)의 내부에는 후면 그물판(122)측으로 그물눈을 통해 빠져나갈 수 없는 크기의 돌이 일부 채워짐이 바람직하다. 본 실시 예에서 토석 포집망체(12)는 폭이 높이보다 크게 구성하였으나 이러한 크기에 한정되는 것은 아니다.

토석 포집망체(12)의 상부에 배치된 그물형 들림셔터(14)가 설치되어 있다. 그물형 들림셔터(14)는 토석 포집망체(12)와 같은 그물 형태로 구성된다. 그물형 들림셔터(14)는 후단이 후면 그물판(122)에서 회전가능하게 설치되어 있다. 즉, 그물형 들림셔터(14)는 후단에 피봇축(141)이 구비되어 후술할 망체 지지대(16)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 따라서 그물형 들림셔터(14)는 피봇축(141)을 중심으로 하여 상향 들림 회전 가능하게 되어 있다. 따라서 토석유입구(124)를 통해 토석 포집망체(12) 내부로 유입되는 토석에 의해 그물형 들림셔터(14)가 들림 회전하여 토석류가 원활하게 토석 포집망체(12)의 내부로 유입될 수 있다. 즉, 그물형 들림셔터(14)가 상향 회전하게 되면, 토석유입구(124)가 더 크게 벌어지게 되어 토석류의 포집이 더욱 용이해진다.

토석 포집망체(12)에는 다수의 망체 지지대(16)가 설치되어 있다. 다수의 망체 지지대(16)는 토석 포집망체(12)의 바닥 그물판(121)에 대해 각기 수직방향으로 배치되어 있다. 망체 지지대(16)는 중공관 형태로 제작되어 있다. 망체 지지대(16)는 토석 포집망체(12)에 용접 또는 다른 결속수단으로 통하여 연결될 수 있다. 본 실시 예에서 다수의 망체 지지대(16)는 양쪽 측면 그물판(123,123)에 각기 복수개 이상으로 연결되어져 길이방향으로 2열로 설치되어져 있다.

그물형 들림셔터(14)의 들림 회전량을 제한하기 위해 와이어 케이블(18)이 설치되어 있다. 와이어 케이블(18)은 토석유입구(124)로 토석이 유입될 시 그물형 들림셔터(14)의 과도한 회전을 방지하여 토석류가 토석 포집망체(12)의 내부에서 빠져나가는 것을 방지한다. 와이어 케이블(18)은 양단이 서로 마주하는 한 쌍의 망체 지지대(16)에 각기 연결되어 그물형 들림셔터(14)의 상면을 폭 방향으로 가로지르고 있도록 설치되어 있다.

와이어 케이블(18)이 연결되는 망체 지지대(16)에는 와이어 케이블(18)의 단부를 고정시킬 수 있는 케이블 고정슬롯(161)이 형성되어 있다. 와이어 케이블(18)의 단부에는 케이블 고정슬롯(161)을 빠져나갈 수 없는 케이블 스톱퍼(181)가 구비되어 있다. 따라서 그물형 들림셔터(14)의 상향 회전시 와이어 케이블(18)이 들리게 되고, 이 과정에서 와이어 케이블(18)의 단부측 케이블 스톱퍼(181)가 케이블 고정슬롯(161)에 걸려 망체 지지대(16)에 고정됨으로써 그물형 들림셔터(14)의 상향 회전량이 안전하게 제한된다.

한편, 그물형 들림셔터(14)의 전단부는 상향으로 휘어저 구성되고, 휘어진 하면 또는 상면 부분에는 토석류 유입시 그물형 들림셔터(14)에 회전 상승력을 부여하기 위해 예시된 바와 같이 다수의 셔터 부력판(15)이 더 설치될 수 있다. 이때 다수의 셔터 부력판(15)은 단일로 구성되어져 그물형 들림셔터(14)에 설치될 수도 있다.

여기서, 그물형 들림셔터(14)에는 와이어 케이블(18)이 지나가는 구간마다 단일형 또는 다수로 분할 설치되어 있는 케이블 가이드 파이프(20)가 더 배치되어 구성될 수 있다. 이 경우, 케이블 가이드 파이프(20)는 와이어 케이블(18)의 설치를 안내할 뿐만 아니라 그물형 들림셔터(14)를 보강하는 역할도 겸하게 된다.

한편, 도 7a 및 도 7b와 같이 토석 포집망체(12)의 전도를 방지하기 위해 망체 지지대(16)에 파일 삽입관(13)이 연결 설치될 수 있다. 파일 삽입관(13)은 지반에 회전 관입된 헬리컬 파일(22)에 삽입된 후, 헬리컬 파일(22)의 상단에 나사 체결된 록킹 너트(23)에 의해 고정된다. 헬리컬 파일(22)은 하부에 회전 및 인발 저항을 위해 헬리컬 날개(221)를 갖는다.

따라서 헬리컬 파일(22)을 토석류 안전 포집장치(10)가 설치될 장소에 회전 관입시켜 선 시공 한 후, 파일 삽입관(13)을 헬리컬 파일(22)의 상부에 삽입시킨 후 록킹 너트(23)를 헬리컬 파일(22)의 상부에 체결시켜 토석 포집망체(12)의 전도를 방지할 수 있다. 본 실시 예에서는 록킹 너트(23)를 사용하여 헬리컬 파일(22)로부터 망체 지지대(16)가 이탈되지 못하도록 하였으나 다른 수단 예로 볼트를 헬리컬 파일(22)의 상단에 관통시켜 너트로 체결하여서 할 수도 있다.

이와 같이 구성된 토석류 안전 포집장치(10)의 작용을 설명한다.

먼저, 도 6과 같이 토석류 안전 포집장치(10)는 산지의 계류지에 토석 포집망체(12)가 설치된다.

이때 토석 포집망체(12)의 고정력을 확보하기 위하여 헬리컬 파일(22)이 설치 지반에 회전 관입된 후 토석 포집망체(12)가 설치될 수 있다. 이때 다수의 망체 지지대(16)가 헬리컬 파일(22)과 연결된다.

이같은 상태에서 집중 호우나 장마시 설치 장소에 토석류의 흐름이 발생되면, 토석유입구(124)를 통해 토석 포집망체(12)의 내부로 토석류가 포집된다. 이때 그물형 들림셔터(14)는 토석 포집망체(12)의 내부로 토석류가 포집되는 량이 증가할 수록 상향 들림되어 포집량을 증가시킨다.

더욱이 셔터 부력판(15)이 설치된 경우, 그물형 들림셔터(14)는 상방으로 부력을 받아 용이하게 회전 상승하여 토석유입구(124)를 확장시킴으로서 토석류의 유입이 효율적으로 이루어진다.

이때 그물형 들림셔터(14)는 와이어 케이블(18)을 동시에 상승시키고, 케이블 스톱퍼(181)가 케이블 고정슬롯(161)의 상부에 멈춤되면, 그물형 들림셔터(14)의 상승 회전은 멈춤된다.

본 실시 예에서 토석류 안전 포집장치(10)는 단독으로 설치되어 설명되었으나 계류지의 폭에 따라 복수개 이상으로 하여 병열로 나란하게 설치될 수도 있다.

이같이 본 발명은 그물형 들림셔터(14)가 회전 들림되어 계류지에서 갑자기 흘러내리는 토석류를 더욱 효과적으로 토석 포집망체(12)의 내부로 포집할 수 있어 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 셔터 부력판(15)이 그물형 들림셔터(14)에 설치된 경우, 상승 부력을 일으켜 그물형 들림셔터(14)의 들림 회전을 더욱 신속하게 하여 토석류의 포집 효율성을 높일 수 있고, 토석류의 거동에너지를 소산시켜 발달을 억제하게 된다.

또한, 토석 포집망체(12)가 헬리컬 파일(22)을 통해 설치 장소에 고정되어 있는 경우, 토석류의 포집시 헬리컬 파일(22)의 확고한 지반 고정력에 의해 전도를 효과적으로 방지할 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

12: 토석 포집망체
14: 그물형 들림셔터
15: 셔터 부력판
16: 망체 지지대
18: 와이어 케이블
20: 케이블 가이드 파이프
22: 헬리컬 파일

Claims (5)

1. 바닥 그물판(121), 후면 그물판(122), 양쪽 측면 그물판(123,123)을 갖는 박스 형태를 이루어 전면부로 개방된 토석유입구(124)가 구비되는 토석 포집망체(12)와;
   상기 토석 포집망체(12)의 상부에 배치되어 후면 그물판(122)에서 회전가능하게 설치되어 토석유입구(124)를 통해 토석 포집망체(12) 내부로 유입되는 토석에 의해 들림 회전되는 그물형 들림셔터(14)와;
   상기 토석 포집망체(12)의 바닥 그물판(121)에 대해 각기 수직방향으로 배치되어 상기 양쪽 측면 그물판(123,123)에 각기 복수개 이상으로 연결되어져 2열로 설치되어 있는 다수의 망체 지지대(16)와;
   상기 토석유입구(124)로 토석이 유입될 시 상기 그물형 들림셔터(14)의 들림 회전량을 제한하기 위해 양단이 서로 마주하는 한 쌍의 망체 지지대(16)에 각기 연결되어 그물형 들림셔터(14)의 상면을 폭 방향으로 가로지르고 있도록 설치된 와이어 케이블(18);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 그물형 들림셔터(14)의 전단부는 상향으로 휘어저 구성되고, 휘어진 하면 또는 상면 부분에는 토석류 유입시 그물형 들림셔터(14)에 회전 상승력을 부여하기 위해 단일 또는 다수의 셔터 부력판(15)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 망체 지지대(16)는 중공관 형태로 제작되고, 상기 와이어 케이블(18)이 연결되는 망체 지지대(16)에는 와이어 케이블(18)의 단부를 고정시킬 수 있는 케이블 고정슬롯(161)이 형성되고, 와이어 케이블(18)의 단부에는 케이블 고정슬롯(161)을 빠져나갈 수 없는 케이블 스톱퍼(181)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 그물형 들림셔터(14)에는 와이어 케이블(18)이 지나가는 구간마다 단일형 또는 다수로 분할 설치되어 있는 케이블 가이드 파이프(20)가 더 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치.
5. 제 1항에 있어서,
   토석 포집망체(12)의 전도를 방지하기 위해 망체 지지대(16)에 파일 삽입관(13)이 설치되고, 파일 삽입관(13)은 지반에 회전 관입된 헬리컬 파일(22)에 삽입된 후 헬리컬 파일(22)의 상단에 나사 체결된 록킹 너트(23)에 의해 고정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 산지계곡부에 설치되는 토석류 제어장치.

Images