KR101967578B1 - Defensive equipment for pier foundation of scour suppress type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세굴억제형 교각기초 방호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교각 주위의 세굴현상 억제를 통한 교량 안전확보와 더불어 교각에 미치는 수류압력(水流抵抗)의 감소 및 하상재료(河床材料)의 충돌을 차단할 수 있도록 한 세굴억제형 교각기초 방호장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a bridge safety device for securing bridge safety by suppressing the scour phenomenon around a bridge pier, a reduction in water flow resistance (water resistance) on the bridge pier, The present invention relates to a pillar-type basic pillar protection device for preventing collision.
세굴(洗掘, scour)은, 수류(水流, 물의 흐름)의 국부적인 집중으로 경계면이 깎이는 현상을 의미하는데, 이러한 세굴현상은 흐르는 물에 의한 침식활동, 수로내 하상(河床) 굴착현상 및 하천의 수로단면(水路斷面)으로부터 침식된 재료의 운반작용을 포함한다.Scouring refers to the phenomenon of slicing the interface due to the local concentration of water currents (water flow, water flow). Such scouring is caused by erosion by flowing water, river bed excavation in the waterway, And the transport action of the material eroded from the channel section of the water channel (water channel section).
이 인자들은 하천 및 그 지류(支流, tributary)의 장·단기적인 세굴심(洗掘深, scour depth) 변화에 많은 영향을 주고 있다. 즉, 자연상태의 하천은 장기적으로는 토사의 유입량과 유출량이 거의 같기 때문에 평형상태를 유지하고 있으나 하천에 교각이 설치되면, 이로 인해 수리현상이 변화하여 교각 주위에 국부적인 세굴이 발생하게 된다.These factors have a great influence on the changes in the short and long-term scour depths of rivers and their tributaries. In other words, the river in the natural state maintains the equilibrium state in the long term because the inflow amount of the soil and the discharge amount are almost the same, but when the bridge is installed in the river, the hydraulic phenomenon changes and local scouring occurs around the pier.
이렇듯, 교각(橋脚, pier) 주위에서 일어나는 세굴은, 이동하는 유체의 역학적 상호작용과 불균등하게 분포된 하상입자 및 교각의 형상 등 여러 요소에 의해 지배를 받기 때문에 정확한 예측이 어렵다.Thus, the scour around the piers is difficult to predict because of the dynamic interaction of the moving fluid and the uneven distribution of the bed particles and the shape of the piers.
국내 하천의 경우, 구미(유럽주와 아메리카주) 각국과는 달리 계절적 유량편기현상(流量偏嗜現象)이 심하고 하상재료(침전혼합토사)의 입경도 상당히 작은 편이어서 세굴에 의한 구조물의 위험성이 상존하고 있는 실정이며, 현재 사용중인 교량의 경우에도 세굴에 대해 무방비상태로 남아있는 경우가 많아 붕괴에 의한 인적 및 물적 손실을 야기할 우려가 있다.In the case of domestic rivers, unlike other countries such as Europe and America, seasonal flow velocity deviations (flow rate deviation phenomenon) and bed material (precipitated mixed soil) are considerably small, The existing bridges often remain unprotected against the cedar, which may cause human and material loss due to collapse.
이러한 붕괴위험이 있는 교각의 하부구조물인 교각기초를 세굴로부터 보호하는 방법에는, 세굴에 대한 하상재료의 저항력을 증가시키는 방법과 하상재료를 세굴하는 하강류와 마제형(馬蹄形 / 말굽모양) 와류와 같은 세굴유발요인의 능력을 감소시키는 방법이 있는데, 첫 번째 접근방법은 교각 주위 하상에 사석(飼石), 테트라포드(tetrapod), 케이블블록 등을 부설하는 방법이며, 두 번째 접근방법은 교각 상류에 교각보호장치를 설치하거나, 교각 전면에 부착되는 방지판이나 푸팅(footing)의 상판을 상류로 연장하거나 원환을 바닥 또는 바닥 부근에서 교각에 부착시키는 방법이다.In order to protect the pier foundation, which is the lower structure of the pier with such a collapse, from the scour, there are a method of increasing the resistance of the bed material to the scour and a method of descending the bed material and a descending and horseshoe vortex The first approach is to lay stones, tetrapods, and cable blocks on the perimeter of the piers. The second approach is to use the piers at the piers upstream of the pier. A protection device is installed or an upper plate of a prevention plate or a footing attached to the front of a pier is extended to the upstream side or a circular ring is attached to the bridge at the bottom or near the bottom.
이와 관련하여, 대한민국 등록실용신안 제20-0338421호를 통해, 수중 구조물 보호용 세굴방지대를 설치하여 교각기초의 세굴을 방지하고 구조물(교량)의 안전성을 확보할 수 있도록 한 폴리에틸렌틀과 인장봉을 이용한 구조물 보호용 세굴방지대 구조가 개시된바 있다.In this connection, it is proposed that a scraping prevention base for protecting an underwater structure is installed through a Korean Utility Model No. 20-0338421 to prevent scouring of a bridge pier and to secure the safety of a structure (bridge) A structure for protecting the structure used for the anti-scouring has been disclosed.
도 1은 종래 기술에 따른 폴리에틸렌틀과 인장봉을 이용한 구조물 보호용 세굴방지대의 실시예를 나타낸 사용상태도로써, 종래의 폴리에틸렌틀과 인장봉을 이용한 구조물 보호용 세굴방지대(900)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 수중 바닥면(700)과 접한 교각기초(800)의 외측면에 세굴 방지대(900)가 설치되는바, 폴리에틸렌틀(910)과 수중 콘크리트층(920)으로 구성되고, 상기 폴리에틸렌틀(910) 내측에 콘크리트가 타설된 수중 콘크리트층(920)이 형성되는 관계에 따라 교각기초(800)의 외부를 보호함과 아울러 세굴을 방지한다.FIG. 1 is a state diagram showing an embodiment of a scraping prevention frame for protecting structures using a polyethylene frame and a tension rod according to the prior art. The conventional structure for protecting a structure using a polyethylene frame and a tension rod, An
하지만, 종래의 상기 폴리에틸렌틀과 인장봉을 이용한 구조물 보호용 세굴방지대(900)는, 단순히 상기 교각기초(800)를 빙 둘러 에워싸는 구조로 설치되는 것일 뿐, 교각 주위에서 발생하는 세굴현상의 억제를 위한 수단(및 방법)이 그 어디에도 마련되어 있지 않다.However, the conventional anti-scouring stand 900 for protecting structures using the polyethylene frame and the tension rods is merely a structure that surrounds the
또한, 교각기초(800)에 미치는 수류압력의 감소와 더불어 수류를 따라 떠내려오는 하상재료의 교각기초(800) 충돌 문제를 해결할 수가 없는 등, 교량 안전을 위협하는 교각 및 교각기초(800) 파손(마모, 패임 등)을 유발인자가 여전히 해결되지 못하였다.In addition, with the reduction of the water flow pressure on the
결국, 교각 주위의 세굴현상 억제(방지)는 물론이거니와 교각의 하부구조물인 교각기초의 방호(防護)를 통해 교량의 안전을 확보하는 한편 이를 위한 장치구성의 단순화를 이뤄 설치시공이 용이할 수 있도록 한 교각기초 방호장치의 개발이 절실하다.As a result, the safety of the bridge is ensured through the protection of the scour phenomenon around the bridge pier, as well as the bridge pier foundation, which is the substructure of the bridge pier, while simplifying the construction of the bridge for easy installation and installation. The development of a pier foundation protection system is urgent.
본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수류방향(물의 흐름방향)과 대치하는 교각기초의 그 일측에 배치된 상태로 수류패턴을 바꾸는 디바이드보우의 구비로, 교각 주위의 세굴현상을 억제와 교각기초에 미치는 수류압력의 감소 그리고 교각 및 교각기초로의 하상재료 충돌을 차단할 수 있도록 하는 세굴억제형 교각기초 방호장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a divide bow for changing a water flow pattern in a state where it is disposed on one side of a pier foundation that opposes a water flow direction The present invention provides a pillar-type bridge pillar protection device capable of restraining the phenomenon, reducing the water flow pressure on the pier foundation, and blocking the bed material collision with the bridge pier and bridge pier foundation.
본 발명의 다른 목적은, 교각기초를 둘러 감싸도록 설치되는 서라운드펜스의 구비로, 교각기초의 보호(방호)는 물론 교각기초 파손부위의 보수 및 보강을 통해 교량 안정성이 충분히 확보될 수 있도록 하는 세굴억제형 교각기초 방호장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a surround fence provided around a pier foundation so that the stability of the bridge can be sufficiently secured through maintenance and reinforcement of the pier foundation damaged area as well as protection The present invention provides a base protecting apparatus for a pillar-type bridge pier.
본 발명의 또 다른 목적은, 수류패턴의 변화 및 교각기초를 보호하는 디바이드보우와 서라운드펜스를 폐합성수지로 제작하여, 자원의 재활용과 함께 장치 제작비용 절감의 효과를 동시에 이끌어낼 수 있도록 하는 세굴억제형 교각기초 방호장치를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing a waterproofing structure capable of simultaneously reducing the manufacturing cost of a device by recycling resources by fabricating a divide bow and a surround fence, Thereby providing a pier bridge pillar foundation protection device.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수류방향과 대치하는 교각기초 일측에 배치된 상태로, 수류패턴을 바꾸어 수류압력이 교각기초에 미치지 않게 함에 더해 수류를 따라 떠내려오는 하상재료가 교각기초에 충돌되지 않도록 하는 디바이드보우; 상기 디바이드보우가 일측에 연계설치되는 한편, 교각기초의 외부를 둘러 감싸 보호·보강하는 서라운드펜스; 및, 상기 디바이드보우와 상기 서라운드펜스를 상호연결하고, 상기 디바이드보우의 배치상태를 지지·지탱함에 더해 상기 디바이드보우에 전해지는 충격흡수의 완충작용을 나타내는 링크디바이스;를 포함하고, 상기 디바이드보우, 서라운드펜스, 링크디바이스는, 폐플라스틱의 재활용으로 제작되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is characterized in that, in a state in which the water flow pattern is disposed on one side of the bridge pillar base opposite to the water flow direction so that the water flow pressure does not reach the bridge pier foundation, Divide bow to avoid collision; A surround fence in which the divide bow is installed on one side and surrounds and protects and reinforces the outside of the pier foundation; And a link device interconnecting the divide bow and the surround fence to support and support the arrangement state of the divide bow and to exhibit shock absorbing buffering action transmitted to the divide bow, Surround fence and link device are characterized by being made of recycled waste plastics.
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또한, 상기 디바이드보우는, 수류방향과 대치하는 교각기초의 일측에 배치되는 한편, 교각기초 양측으로의 수류패턴 분산에 적합하도록 ">"형 구조를 이루며, 상기 링크디바이스 일측의 조립결합을 위한 연결축부가 교각기초를 바라보는 배면의 정해진 부위로부터 일정길이 돌출되고, 상기 배면에서 가로세로의 격자패턴을 이룸으로써, 수류압력에 견디는 강성이 발휘되도록 한 제1띠장이 돌출된다.The divide bow is disposed on one side of a pier foundation that opposes the water flow direction and has a "> "type structure suitable for dispersion of water flow patterns on both sides of the pier foundation, The shaft portion is protruded by a predetermined length from a predetermined portion of the back surface facing the pier foundation, and the first belt strip is protruded so as to exhibit the stiffness that resists the water flow pressure by forming a grid pattern in the longitudinal direction on the back surface.
더하여, 상기 서라운드펜스는, 교각기초의 전체외면에 상호 밀착배치되는 다수의 보강패널과, 상기 보강패널들 간 이음결합을 위한 다수의 결속클립으로 구성되고, 상기 보강패널은, 패널 간 이음결합을 위한 플랜지가 가장자리로부터 일측으로 절곡되며, 상기 플랜지 안쪽 패널의 내측면에는 가로세로로 상호교차된 격자패턴을 이루어 패널의 강성을 증대시키는 제2보강띠가 돌출된다.In addition, the surround fence includes a plurality of reinforcing panels disposed in close contact with each other on the entire outer surface of the pier foundation, and a plurality of binding clips for joint joining between the reinforcing panels, And a second reinforcing band for increasing the rigidity of the panel is formed on the inner side surface of the flange inner panel by a grid pattern intersecting in the longitudinal and lateral directions.
또한, 상기 링크디바이스는, 상기 디바이드보우의 내측면으로부터 돌출된 연결축부에 조립결합된 상태로, 외력에 대응하여 후방으로 밀려나는 완충작용을 하는 원통형 진퇴실린더와, 상기 서라운드펜스의 복수 보강패널들 중 상기 디바이드보우와 마주하는 일측에 배치된 보강패널들의 외측면으로부터 돌출된 연결둔부에 조립되고 돌출선단이 상기 진퇴실린더 내부에 삽입된 상태로, 상기 진퇴실린더의 후퇴작용을 안내하는 환봉형 지지로드와, 상기 진퇴실린더 내부에서 상기 지지로드를 밀어내는 코일형 탄성스프링으로 구성되고, 상기 진퇴실린더와 상기 지지로드의 각 선단에는 상기 연결축부 및 상기 연결둔부에 각각 끼워 맞춤 결속되는 "T"형 결속티가 돌출되고, 상기 연결축부의 돌출선단 및 상기 연결둔부의 돌출선단 각각에는 상기 결속티들에 대응하는 결속홈이 형성된다.The link device may include a cylindrical advancing / retreating cylinder having a buffering function that is pushed rearward corresponding to an external force in a state of being assembled to a connection shaft portion protruding from the inner side of the divide bow, and a plurality of reinforcement panels And a rod-like support rod which is assembled to the connecting buttocks protruded from the outer surface of the reinforcing panels disposed on one side facing the divide bow and guides the back-and-forth movement of the advance and retreat cylinder in a state where the projecting end is inserted into the back- And a coil-shaped resilient spring for pushing the support rod inside the advancing / retracting cylinder, wherein the front and rear ends of the advancing and retracting cylinder and the support rod are connected to the connection shaft portion and the connection buttock respectively by a "T" A projecting tip of the connecting shaft portion and a projecting tip of the connecting buttocks are provided on the coupling tee, The coupling grooves are formed to correspond to.
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더하여, 상기 디바이드보우의 양측 선단부 전면으로부터는, 물 흐름의 선회를 유도하여 유속을 저하시키고, 그로써 교각기초에 미치는 수류압력이 억제되도록 한 적어도 하나 이상의 흐름유도깃이 형성된다.In addition, at least one flow inducing vane is formed from the front ends of both sides of the divide bow to induce the swirling of the water flow to lower the flow velocity, thereby suppressing the flow pressure on the pier foundation.
또한, 상기 디바이드보우의 전방으로 돌출된 중앙모서리는, 측방에서 바라봤을 때 상,하부에 비해 중앙부가 내향된 만곡형 구조를 이룸으로써, 수류가 교각기초를 타고 넘지 않도록 하는 승월방지를 위한 클리퍼라인을 형성한다.
The center edge protruding frontward of the divide bow has a curved structure in which the center portion is inwardly inward as viewed from the side when viewed from the side so as to prevent the water stream from crossing over the bridge pier foundation. .
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이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 세굴억제형 교각기초 방호장치는, 교각기초 일측에 배치된 상기 디바이드보우에 의해 교각기초의 양측으로 수류패턴이 분산상태로 교량을 통과하도록 함으로써, 교각기초에 미치는 수류압력이 최소한으로 감소되고, 하상재료의 교각기초 충돌을 차단하며, 교각 주위의 세굴현상이 크게 억제되는 효과가 있다.As can be clearly understood from the above description, the clevis-form pier foundation foundation protection device of the present invention is characterized in that the divide bow disposed on one side of the pier foundation allows the water flow pattern to pass on both sides of the pier foundation in a dispersed state, , The water pressure on the pier is reduced to a minimum, the impact of the pier foundation on the bed material is blocked, and the scour phenomenon around the pier is greatly suppressed.
또한, 교각기초를 상기 서라운드펜스로 둘러 감싸 보호함에 더해 파손부위의 보충부재 충진을 통한 교각기초의 보수 및 보강으로 교량의 안전이 확보되는 효과가 있다.Further, in addition to protecting the bridging element base by surrounding the bridging element with the surround fence, it is possible to secure the safety of the bridges by repairing and reinforcing the bridging element foundation by filling the supplementary member of the damaged portion.
이와 함께, 폐플라스틱을 활용한 장치 제작비용의 절감과 자원 재활용의 효과 그리고 이를 기반으로 한 그린환경 조성 등의 각종 효과달성에 따른 제품경쟁력 확보로 기업의 이익창출과 관련산업의 발전 및 활성화에 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.At the same time, it is important for the company to generate profits and develop and revitalize the related industries by securing product competitiveness by achieving various effects such as reduction of manufacturing cost of equipment using waste plastic, effect of resource recycling, and creation of green environment based on this It is a very useful invention that can contribute.
도 1은 종래 기술에 따른 폴리에틸렌틀과 인장봉을 이용한 구조물 보호용 세굴방지대의 실시예를 나타낸 사용상태도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치의 구성관계를 나타낸 사시도와 평단면도.
도 4(a)(b)는 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치에 있어서, 디바이드보우의 구성관계를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치에 있어서, 서라운드펜스의 결합관계를 나타낸 분해사시도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치의 실시예를 나타낸 사용상태도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치의 다른 구성관계 및 작용예를 나타낸 분해사시도와 예시단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a state diagram showing an embodiment of a scraping prevention member for protecting structures using a polyethylene frame and a tension rod according to the prior art.
FIG. 2 and FIG. 3 are a perspective view and a plan sectional view showing the constitutional relationship of the clevis-form pier foundation protection apparatus according to the present invention.
4 (a) and 4 (b) are perspective views showing a configuration of a divide bow in a clevis-form pier foundation basic protection apparatus according to the present invention.
5 is an exploded perspective view showing a coupling relation of a surround fence in a clevis-form pier foundation foundation protection device according to the present invention.
6A and 6B are use state diagrams showing an embodiment of a clevis-form pier foundation foundation protection device according to the present invention.
FIG. 7 and FIG. 8 are an exploded perspective view and an exemplary cross-sectional view showing other constitutional and operational examples of a clevis-form pier foundation foundation protection device according to the present invention;
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
첨부도면 중 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치의 구성관계를 나타낸 사시도와 평단면도이고, 도 4(a)(b)는 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치에 있어서 디바이드보우의 구성관계를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치에 있어서 서라운드펜스의 결합관계를 나타낸 분해사시도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치의 실시예를 나타낸 사용상태도이다.2 and 3 are perspective and sectional views showing the constitutional relationship of the clevis-form pier foundation basic protection apparatus according to the present invention. FIGS. 4 (a) and 4 (b) FIG. 5 is an exploded perspective view showing a coupling relation of surround fences in the clevis-form pier foundation basic protection apparatus according to the present invention, and FIGS. 6A and 6B are exploded perspective views showing the configuration of the divide bow in the apparatus according to the present invention. Fig. 6 is a use state diagram showing an embodiment of a three-legged pillion bridge basic protection device. Fig.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치(A)는, 물 흐름의 방향(이하 '수류방향'이라 함)과 대치하는 교각기초 일측에 배치된 상태로 물 흐름의 패턴(이하 '수류패턴'이라 함)을 바꾸어 수류압력이 교각기초에 미치지 않게 함과 더불어 수류를 따라 떠내려오는 하상재료(토사, 자갈 등)가 교각기초(p-1)에 충돌되지 않도록 하는 디바이드보우(1)와, 상기 디바이드보우(1)가 일측에 연계설치되는 한편 교각기초의 외부를 둘러 감싸 보호 및 보강하는 서라운드펜스(2)와, 상기 디바이드보우(1)와 서라운드펜스(2)를 상호연결하고 디바이드보우(1)의 배치상태를 지지 및 지탱하는 링크디바이스(3)를 포함하여 구성된다.As shown in Figs. 2 and 3, the cleat-form pier foundation basic protection apparatus A according to the present invention has a structure in which the pier foundation basic protection apparatus A is disposed at a side of a pier foundation that opposes a direction of a water flow (Soil, gravel, and the like) that drift along the stream of water will collide against the pier foundation (p-1) by changing the water flow pattern (hereinafter referred to as "water flow pattern"
여기서, 상기 디바이드보우(1), 서라운드펜스(2)는 폐플라스틱을 재활용하여 제작되며, 이를 통해 장치 제작비용의 절감과 자원 재활용에 따른 그린환경의 조성이 가능하다.Here, the divide bow (1) and the surround fence (2) are manufactured by recycling the waste plastics. Thus, it is possible to reduce the manufacturing cost of the apparatus and to create a green environment for resource recycling.
디바이드보우(divide bow, 1)는, 교각기초에 미치지 는 수류압력의 감소와 함께 하상재료의 교각기초 충돌을 방지하기 위한 수류패턴 전환수단인 것으로, 도 3 내지 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 수류방향과 대치하는 교각기초의 일측에 배치되는 한편 교각기초 양측으로의 수류패턴 분산에 적합하도록 ">"형 구조를 이룸이 바람직하다.The
또한, 상기 링크디바이스(3) 일측의 조립결합을 위한 연결축부(11)가 교각기초를 바라보는 배면(내측면)의 정해진 부위로부터 일정길이 돌출되고, 상기 배면에서 가로세로의 격자패턴을 이룸으로써 수류압력에 견디는 강성이 발휘되도록 한 제1띠장(12)이 돌출되어 있다.In addition, the
더하여, 상기 연결축부(11)의 선단으로부터는, 후술할 상기 링크디바이스(3)의 지지대 일측 선단이 관통삽입되는 조립공(11a)이 형성되어 있고, 상기 조립공(11a)과 연통되며 스패너·렌치 등과 같은 손공구의 출입을 위한 중공부(11b)가 중앙에 형성되어 있다.An
그리고, 양측 선단부(끝자락)의 전면(외측면)으로부터는, 물 흐름의 선회를 유도하여 유속을 저하시키고, 이를 통해 교각기초에 미치는 수류압력이 최대한 억제되도록 한 적어도 하나 이상의 흐름유도깃(13)이 형성되어 있다.At least one flow inducing vane (13) is provided from the front (outer side) of both end portions (outer side) to induce swirling of the water flow to lower the flow velocity and thereby suppress the water flow pressure on the foundation of the bridge. Respectively.
이와 함께, 전방으로 돌출된 중앙모서리는, 측방에서 바라봤을 때 상,하부에 비해 중앙부가 내향된 만곡형 구조를 이룸으로써, 충돌저항의 영향으로 수류가 교각기초를 타고 넘어 교각에 미치지 않도록 하는 승월(乘越)방지를 위한 클리퍼라인(clipper line, 14)을 형성한다.In addition, the center edge protruding forwardly forms a curved structure with the central portion inwardly facing the upper and lower portions when viewed from the side, so that the water flow is prevented from reaching the bridge pier over the pier foundation due to the impact resistance. And a clipper line (14) for preventing overhang.
서라운드펜스(surround fence, 2)는, 교각기초를 둘러 보호하는 동시에 파손부위의 보강 그리고 상기 디바이드보우(1)의 설치고정을 위한 베이스구조물인 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 교각기초의 전체외면에 상호 밀착배치(밀착)되는 다수의 보강패널(21)과, 상호 밀착된 상기 보강패널(21)들 간 이음결합을 위한 다수의 결속클립(22)으로 구성된다.The
상기 보강패널(21)은, 패널 간 이음결합에 필요한 플랜지(211)가 가장자리로부터 일측으로 절곡되어 있고, 상기 플랜지(211) 안쪽 패널의 내측면 전반에 걸쳐서는 가로세로로 상호교차된 격자패턴을 이루어 패널의 강성을 증대시키는 제2보강띠(212)가 돌출되어 있다.The
그리고, 교각기초를 둘러 감싸는 다수의 보강패널(21) 중 디바이드보우(1)와 마주하는 일측에 배치된 보강패널(21)들의 미리 정한부위(상기 연결축부 대응부위)로부터는, 상기 링크디바이스(3) 타측의 체결조립을 위한 체결공(213-1)이 중앙에 형성된 연결둔부(213)가 돌출되어 있다.From a predetermined portion (corresponding to the connecting shaft portion) of the reinforcing
링크디바이스(link device, 3)는, 상기 디바이드보우(1)와 서라운드펜스(2)의 연결 및 지지·지탱을 위한 지지수단인 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 디바이드보우(1)와 서라운드펜스(2)를 이어주는 한편 그렇게 상기 서라운드펜스(2)에 연결된 디바이드보우(1)가 수류압력을 견디도록 하는 지지대(31)와, 조립부의 마감을 위한 마감캡(32)과, 부속 간 결합을 위하는 다수의 고정너트(33)로 구성된다.The
상기 지지대(31)는, 상기 디바이드보우(1)와 서라운드펜스(2)의 이격범위를 감안한 일정길이를 가지며, 상기 연결둔부(213)의 체결공(213-1) 및 고정너트(33)들의 나사식 체결을 위한 수나사산이 외둘레면에 형성된 스크루샤프트(screw shaft)인 것이 바람직하다.The
상기 마감캡(32)은, 상기 연결둔부(213)의 선단을 덮어 지지샤프트(31)의 체결부위 노출을 차단할 수 있도록 된 덮개형(cover type) 구조를 이루는 것이 바람직하다.The finishing
상기 고정너트(33)는, 상기 지지샤프트(31)에 나사식 체결을 이룰 수 있으며, 그에 따른 마감캡(32)의 밀착상태 유지 및 상기 연결축부(11)의 조립공(11a)에 관통삽입된 지지샤프트(31) 일측 선단의 결속상태 유지에 적합한 통상의 육각너트(hexagon nut)인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고 동일한 작용관계를 나타낼 수 있는 부품체결의 기계요소라 한다면 얼마든지 달리 채용할 수 있음이 가능하다.The fixing
한편, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치의 다른 구성관계 및 작용예를 나타낸 분해사시도와 예시단면도로써, 상기 디바이드보우(1)와 서라운드펜스(2)를 연결하는 링크디바이스(3')의 구성관계를 달리하여, 디바이드보우(1)와 상기 서라운드펜스(2)의 연결뿐만 아니라 디바이드보우(1)에 미치는 외력(수압 증가, 토사 및 자갈 충돌 등) 소멸의 완충작용(緩衝作用, buffer action)을 더 나타내도록 한다.7 and 8 are an exploded perspective view and an exemplary cross-sectional view showing other constitutional and operational examples of the clevis-form pier foundation basic protection apparatus according to the present invention, in which the
이를 위한 상기 링크디바이스(3')는, 디바이드보우(1)와 서라운드펜스(2)의 연결과 더불어 충격을 흡수하게 된 완충장치(shock absorber)인 것으로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 디바이드보우(1)의 연결축부(11) 선단에 조립결합된 상태로 외력에 대응하여 후방으로 밀려나는 완충작용을 하는 원통형 진퇴실린더(34)와, 상기 서라운드펜스(2)를 구성하는 다수의 보강패널(21)들 중 디바이드보우(1)와 마주하는 보강패널(21)들의 연결둔부(213) 선단에 조립되고 돌출선단이 상기 진퇴실린더(34) 내부에 삽입된 상태로 상기 진퇴실린더(34)의 후퇴작용을 안내하는 환봉형 지지로드(35)와, 상기 진퇴실린더(34) 내부에서 지지로드(35)를 밀어내는 탄성스프링(36)으로 구성된다.The link device 3 'for this purpose is a shock absorber that absorbs shocks in addition to the connection between the
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 진퇴실린더(34)와 지지로드(35)의 각 선단에는 상기 연결축부(11) 및 연결둔부(213)에 끼워 맞춤 결속되는 "T"형 결속티(341)(351)가 돌출되어 있고, 상기 연결축부(11)의 돌출선단 및 상기 연결둔부(213)의 돌출선단 각각에는 상기 결속티(341)들에 대응하는 결속홈(111)(213-2)이 형성되어 있다.7, the front and rear ends of the advancing / retreating
상기 탄성스프링(36)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 물체의 탄성변형을 이용해서 에너지를 흡수·축적시켜 완충작용을 발휘하는 기계요소로써, 상기 진퇴실린더(34) 내부에 구비된 상태로 반발력을 나타내는 코일스프링(coiled spring)인 것이 바람직하고, 부식방지를 위해 금속재가 아닌 플라스틱을 그 소재로 함이 바람직하다.As shown in Fig. 8, the
미 설명부호, (p)는 상부구조물의 하중을 지반으로 전달하는 교각(pier)이고, (p-1)은 상기 교각의 하부구조물로서 교량을 안정화하는 교각기초(pier foundation)이다.(P) is a pier which transmits the load of the upper structure to the ground, and (p-1) is a pier foundation that stabilizes the bridge as a lower structure of the bridge.
상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 세굴억제형 교각기초 방호장치(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the clevis-form pier foundation basic protection apparatus A according to the present invention having the above-described structure will be described in detail as follows.
우선, 교량(橋梁, bridge / 다리)은 하천(및 계곡, 호소, 도로, 철도 등)을 횡단하는 통로를 떠받치기 위해 축조하는 토목구조물로써, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상부구조물(슬래브, 거더 등)의 하중을 지반으로 전달하는 교각(p)이 하상(하천의 바닥)으로부터 기립되며, 교각(p)의 하부구조물인 교각기초(p-1)는 힘을 대지로 전달하여 교량 안정화를 도모한다.First, a bridge (bridge) is a civil engineering structure constructed to support a passage that crosses a river (and valley, lake, road, railroad, etc.) (P-1), which is the lower structure of the pier (p), transmits the force to the ground to stabilize the bridge. .
한편, 상기 교각(p)의 설치로 인해 수리현상(flow pattern)이 변화하여 교각(p) 주위에 국부적인 세굴현상이 발생되며, 그에 더해 교각기초(p-1)는 수류압력이 미치고 하상재료가 충돌하는 것에 따라 일부가 마모되고 패이는 등의 파손현상이 유발되는데, 이는 본 발명의 세굴억제형 교각기초 방호장치(A)의 구축으로 해결할 수 있다.On the other hand, due to the installation of the bridge p, the flow pattern changes and local scouring occurs around the bridge p. In addition, the bridge foundation p- A part of them is worn out and collapsed due to collision of the bridge piers, which can be solved by constructing the three-pillow type bridge pier basic protection device A of the present invention.
구체적으로, 상기 서라운드펜스(2)를 구성하는 다수의 보강패널(21)로 교각기초(p-1) 외면을 둘러 감싸 보호 및 보강하는바, 상기 보강패널(21)들 간 서로 밀착하는 플랜지(211)들을 결속클립(22)로 상호결속시켜 하나의 구조물을 이루도록 한다.Specifically, a plurality of reinforcing
더하여, 상기와 같이 교각기초(p-1) 외면을 둘러 감싸도록 상호 밀착배치되는 보강패널(21)들의 플랜지(211) 사이에는 수밀부재(프라이머, 고무패드 등)를 도포하거나 덧입혀 틈새를 차단하고, 또한 상기 보강패널(21) 내측의 교각기초(p-1) 마모 및 패임 등의 파손으로 함몰된 부위에는 보충부재(시멘트 모르타르 등)를 충진시켜 보수·보강한다.In addition, a watertight member (primer, rubber pad, or the like) is applied or overlapped between the
계속해서, 수류의 흐름방향과 대치하는 교각기초(p-1)의 일측에 상기 디바이드보우(1)를 배치하여, 교각(p) 주위의 세굴현상을 억제함과 동시에 교각기초(p-1)로 수류압력이 미치지 않도록 함과 더불어 하상재료가 교각기초(p-1)를 충돌하지 않도록 한다.Subsequently, the
보다 자세하게는, 수류의 흐름방향과 대치되는 교각기초(p-1)의 일측에 상기 디바이드보우(1)를 배치한 다음 상기 서라운드펜스(2)와 디바이드보우(1)를 링크디바이스(3)로 연결하게 되는데, 우선 상기 링크디바이스(3)의 지지샤프트(31) 일측 선단을 상기 연결둔부(213) 선단의 체결공(213-1)에 체결조립한 후 마감캡(32)으로 체결부위의 노출이 방지되도록 한 다음 고정너트(33)로 상기 마감캡(32)을 밀착시킨다.More specifically, the
이어서, 상기 지지샤프트(31)의 타측을 상기 디바이드보우(1)의 연결축부(11)에 연결하는바, 이는 상기 지지샤프트(31)의 타측 선단을 상기 연결축부(11) 선단의 조립공(11a)에 관통삽입시키고 복수의 고정너트(33)를 이용하여 지지샤프트(31)가 연결축부(11)로부터 분리되지 않도록 고정함에 의거, 상기 디바이드보우(1)와 서라운드펜스(2)의 연결 및 이를 통한 상기 디바이드보우(1)의 설치를 완료할 수 있다.The other end of the
이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 디바이드보우(1)에 의거 양측으로 분산되는 수류패턴의 변화로, 세굴현상이 억제될 수 있고, 교각기초(p-1)로 수류압력이 미치지 않을 수 있으며, 교각기초(p-1)로의 하상재료 충돌이 차단될 수 있다.Accordingly, as shown in Fig. 7, the scouring phenomenon can be suppressed by the change of the water flow pattern dispersed to both sides of the
그리고, 상기 디바이드보우(1)의 양측 선단부 전면에 형성된 흐름유도깃(13)에 의한 물 흐름의 선회를 유도하여 유속을 저하시키고, 그로써 교각기초(p-1)에 미치는 스트레스의 최소화가 가능하다.The water flow induced by the
아울러, 도 8에 도시된 바와 같이, 충격흡수가 가능한 다른 구성된 링크디바이스(3')의 채용을 통해, 수류압력의 급격한 증가 또는 하상재료의 강한 충돌의 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 디바이드보우(1)가 후방으로 밀려는 완충작용을 발휘케 됨에 따라 교각기초(p-1)에 미치는 스트레스를 크게 감소시킬 수 있음이 가능하다.In addition, as shown in Fig. 8, in the case of a sudden increase of the water flow pressure or a strong impact of the bed material through the adoption of another configured link device 3 'capable of shock absorption, It is possible to significantly reduce the stress on the pier foundation p-1 as the
정리하여, 본 발명의 세굴억제형 교각기초 방호장치(A)에 의하면, 수류방향과 대치하는 교각기초(p-1) 일측에 배치된 상기 디바이드보우(1)에 의해 교각기초(p-1)의 양측으로 수류패턴이 분산상태로 교량을 통과하도록 함으로써, 교각기초(p-1)에 미치는 수류압력을 최대한 감소시키는 효과와 하상재료(토사, 자갈 등)의 교각기초(p-1) 충돌을 차단하는 효과를 거둘 수 있으며, 교각(p) 주위의 세굴현상이 크게 억제되는 효과를 거둘 수 있다.In summary, according to the clevis-form pier foundation protecting apparatus A of the present invention, the pier foundation p-1 is formed by the
또한, 교각기초(p-1)를 상기 서라운드펜스(2)로 둘러 감싸 보호함에 더해 파손부위의 보충부재 충진을 통한 교각기초(p-1)의 보수 및 보강으로 교량의 안전이 확보되는 효과를 거둘 수 있다.In addition to protecting the pier foundation p-1 by surrounding the
이와 함께, 폐플라스틱을 활용한 장치 제작비용의 절감과 자원 재활용의 효과는 물론이거니와 이러한 효과를 기반으로 한 그린환경 조성의 효과를 더불어 거둘 수 있다.Along with this, it is possible to reduce the production cost of equipment using waste plastics and the effect of resource recycling as well as the effect of green environment creation based on these effects.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed in accordance with the following claims, and all technical ideas within the scope of the claims should be construed as being included in the scope of the present invention.
A : 방호장치, 1 : 디바이드보우
2 : 서라운드펜스, 3, 3' : 링크디바이스
11 : 연결축부, 11a : 조립공
11b : 중공부, 12 : 제1띠장
13 : 흐름유도깃, 14 : 클리퍼라인
21 : 보강패널, 22 : 결속클립
31 : 지지대, 32 : 마감캡
33 : 고정너트, 34 : 진퇴실린더
35 : 지지로드, 36 : 탄성스프링
111 : 제1결속홈, 211 : 플랜지
212 : 제2띠장, 213 : 연결둔부
213-1 : 체결공, 213-2 : 제2결속홈
341, 351 : 결속티A: Protection device, 1: Divide Bow
2: Surround fence, 3, 3 ': Link device
11: connection shaft portion, 11a:
11b: hollow portion, 12: first wale band
13: flow inducing feather, 14: clipper line
21: reinforcement panel, 22: binding clip
31: support member, 32: finishing cap
33: Fixing nut, 34: Retracting cylinder
35: support rod, 36: elastic spring
111: first fastening groove, 211: flange
212: second wale, 213: connecting buttocks
213-1: fastening hole, 213-2: second fastening hole
341, 351: Coupling Tee
Claims (8)
상기 링크디바이스는, 상기 디바이드보우의 내측면으로부터 돌출된 연결축부에 조립결합된 상태로 외력에 대응하여 후방으로 밀려나는 완충작용을 하는 원통형 진퇴실린더와, 상기 서라운드펜스의 복수 보강패널들 중 상기 디바이드보우와 마주하는 일측에 배치된 보강패널들의 외측면으로부터 돌출된 연결둔부에 조립되고 돌출선단이 상기 진퇴실린더 내부에 삽입된 상태로 상기 진퇴실린더의 후퇴작용을 안내하는 환봉형 지지로드와, 상기 진퇴실린더 내부에서 상기 지지로드를 밀어내는 코일형 탄성스프링으로 구성되고,
상기 진퇴실린더와 상기 지지로드의 각 선단에는 상기 연결축부 및 상기 연결둔부에 각각 끼워 맞춤 결속되는 "T"형 결속티가 돌출되며, 상기 연결축부의 돌출선단 및 상기 연결둔부의 돌출선단 각각에는 상기 결속티들에 대응하는 결속홈이 형성되며,
상기 서라운드펜스는, 교각기초의 전체외면에 상호 밀착배치되는 다수의 보강패널과, 상기 보강패널들 간 이음결합을 위한 다수의 결속클립으로 구성되고, 상기 보강패널은 패널 간 이음결합을 위한 플랜지가 가장자리로부터 일측으로 절곡되며, 상기 보강패널들의 플랜지 사이에는 수밀부재를 도포하거나 덧입혀 틈새를 차단하고, 상기 보강패널 내측으로 보충재를 충진시켜 마모와 패임으로 함몰된 교각기초의 파손부위를 보수·보강케 되고,
상기 디바이드보우는, 수류방향과 대치하는 상기 서라운드펜스의 전면 폭보다 넓게 배치되는 한편 교각기초 양측으로의 수류패턴 분산에 적합하도록 ">"형 구조를 이루며, 양측 선단부 전면으로부터는 물 흐름의 선회를 유도하여 유속을 저하시키고 그로써 교각기초에 미치는 수류압력이 억제되도록 한 적어도 하나 이상의 흐름유도깃이 형성된 것을 특징으로 하는 세굴억제형 교각기초 방호장치.
A divide bow which is disposed on one side of a bridge pillar that is opposed to the direction of the water flow so as to change the water flow pattern so that the water flow pressure does not reach the bridge pillar foundation and the bed material floating along the water flow does not collide with the bridge pillar foundation; A surround fence in which the divide bow is installed on one side and surrounds and protects and reinforces the outside of the pier foundation; And a link device interconnecting the divide bow and the surround fence to support and support the disposition state of the divide bow and to exhibit shock absorbing shock absorbing effect transmitted to the divide bow,
Wherein the link device includes a cylindrical advancing / retreating cylinder having a buffering action that is pushed backward in response to an external force in a state of being assembled with a connection shaft portion protruding from an inner surface of the divide bow; A rod-like support rod which is assembled to the connecting buttocks protruding from the outer surface of the reinforcing panels arranged on one side facing the bow and guides the retreating action of the advancing / retreating cylinder with the projecting end inserted into the retreating cylinder; And a coil-like elastic spring for pushing the support rod inside the cylinder,
A "T" -shaped coupling tee is fitted to each of the distal ends of the advancing / retracting cylinder and the support rod to be engaged with the connecting shaft portion and the connecting buttock portion, and the projecting distal end of the connecting shaft portion and the proximal end A binding groove corresponding to the binding ties is formed,
Wherein the surround fence includes a plurality of reinforcing panels disposed in close contact with each other on the entire outer surface of the pier foundation, and a plurality of binding clips for joining between the reinforcing panels, wherein the reinforcing panel has a flange The reinforcing panel is folded to one side and a watertight member is applied or overlapped between the flanges of the reinforcing panels to block the gap and the reinforcing material is filled inside the reinforcing panel to repair and repair the damaged portion of the pier foundation, Reinforced,
The divide bow is arranged to be wider than the front width of the surround fence that opposes the water flow direction and has a ">"-type structure adapted to dispersion of water flow patterns on both sides of the pier foundation, Wherein at least one flow inducing vane is formed to reduce the flow velocity and thereby suppress the flow pressure on the foundation of the bridge pier.
상기 디바이드보우의 전방으로 돌출된 중앙모서리는, 측방에서 바라봤을 때 상,하부에 비해 중앙부가 내향된 만곡형 구조를 이룸으로써, 수류가 교각기초를 타고 넘지 않도록 하는 승월방지를 위한 클리퍼라인을 형성함을 특징으로 하는 세굴억제형 교각기초 방호장치.3. The method of claim 2,
The center edge protruding forward of the divide bow has a curved structure in which the central portion is inwardly directed as compared with the upper and lower portions when viewed from the side, thereby forming a clipper line for preventing the water flow from crossing over the bridge pier foundation Wherein the pillar-type foundation protection device is a three-pillow type bridge pillar basic protection device.
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