KR102499253B1 - 경사지의 보강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수지나 산 등의 경사지의 경사면을 여러 종류의 센서들(온도센서, 변위센서, 소리감지센서, 진동센서, 수분센서 등)의 감지정보와 기상관측정보를 통해 상시 모니터링하면서도 붕괴가능성이 있을 경우에 해당 지점의 주변 복수위치를 그라우팅작업하여 보강조치할 수 있도록 하며, 특히 그라우팅작업을 위한 천공홀을 사전에 천공하여 센서의 설치공간을 사용하면서도 붕괴가능성이 존재할 경우에는 센서의 수거 후 해당 천공홀에 그라우팅시공하여 보강함으로써 단시간에 즉각적인 대응조치가 가능한 경사지의 보강방법에 관한 것이다.

Description

경사지의 보강방법{Reinforcing method for slope}

본 발명은 저수지의 둑이나 산의 경사지를 상시 모니터링하여 붕괴가능성이 있을 경우에 예경보하도록 하며, 붕괴조짐이 있을 시 조기에 조치하여 해당 부위를 보강하도록 한 경사지의 보강방법에 관한 것이다.

도로변의 절개지나 사면 등의 경사지에는 홍수나 풍해 등으로 인하여 돌이나 흙이 떨어지거나 산사태가 발생하여 통행하는 차량이나 사람은 물론 건물에 불의의 피해를 주게 된다.

산사태나 낙석의 방지를 위해, 도 1a에 도시된 바와 같이 절개지나 사면 등의 경사지에는 별도로 보강시설물을 시공하여 보강하고 있으며, 특정위치에는 현장을 촬영하도록 카메라 등의 촬영장치가 구비되어 있다.

또한, 도 1b에 도시된 바와 같이 지표변위나 지중변위 등의 변위센서를 설치하여 센서정보와 우량정보를 획득하여 관제서버로 전달함으로써 붕괴 위험 대상지역을 실시간 모니터링하여 붕괴위험이 있을 경우에 경고메시지 및 경고음을 출력하여 사면붕괴로 인한 피해를 예방하도록 하고 있다.

또한, 낙석의 방지를 위해 도로의 인근이나 경사지의 하부에는 통상 낙석방지책을 설치하고 있다.

*경사지의 모니터링 관련기술로서 공개특허공보 제10-2016-0018191(비탈면 붕괴 사전 감지시스템), 등록특허공보 제10-0351745호(사면붕괴 감지방법 및 장치), 공개특허공보 제10-2009-0056122(사면 붕괴 모니터링 시스템 및 방법)가 개시되어 있고, 사면 보강 관련기술로서 공개특허공보 제10-2010-0029425호(소일 네일을 이용한 토사 비탈면 보강용 콘크리트 지압판 및 소일 네일을 이용한 보강공법)가 개시되어 있으며, 낙석방지책 기술로서 등록실용신안공보 제20-0405982호(이중 능형망 구조의 낙석방지책)이 개시되어 있다.

그러나 종래에는 1개 또는 그 이상의 센서를 이용하여 경사지의 붕괴를 모니터링하는 기술, 사면 보강기술, 낙석방지책이 각각 개발되어 있을 뿐 사면 모니터링은 물론 사면보강 및 낙석방지 등 복합적으로 되어 있는 기술이 제안된 바는 없었다.

즉, 사면 붕괴를 상시 모니터링하면서도, 붕괴조짐이 있을 경우에 즉각적으로 대응조치하여 보강하도록 함은 물론, 낙석 등이 발생될 경우에 효과적으로 차단시켜 주면서도 낙석의 발생유무를 확인하도록 하는 기술이 존재하지 않았다.

따라서, 사면 모니터링을 위한 설비 시공과 사후 대처를 위한 사면 보강작업을 따로따로 수행함에 따라 이중의 비용이 소요되는 문제가 있었으며, 붕괴조짐이 있을 경우에 즉각대처하지 못함으로 인해 붕괴로 이어질 가능성이 그만큼 높아질 수 밖에 없다.

또한, 붕괴가능성이 존재하는 상태에서 해당 경사면에 시추기 등으로 홀을 천공한 후 그라우팅시공작업을 수행하게 됨으로써 지칫 붕괴를 가중시키는 요인이 됨은 물론 안전사고 발생가능성이 높으며, 작업자의 경우 언제 붕괴될지도 모르는 불안감 속에서 사면 보강작업을 수행하여야 하는 문제가 있었다.

또한, 낙석방지책의 경우 낙석방지망을 엮어놓은 것에 불과하여 낙석이나 토사물 등이 떨어질 경우 이들로부터 전달되는 하중에 의해 낙석방지망이 쉽게 파손되면서 낙석방지망을 뚫고 그대로 도로나 건물을 덮치게 되어 인적 물적피해를 가져오는 문제가 있었다. 도 2a 및 도 2b는 경사면 붕괴로 인해 낙석에 의해 낙석방지망을 포함한 낙석방지책이 파손된 사진이다.

이와 같이, 경사면 붕괴 시 낙석에 의해 낙석방지책이 쉽게 파손되고 있는 실정이며, 이에 따라, 내구성을 향상시킨 낙석방지책에 대한 기술들이 개발되고는 있으나, 중량이 상대적으로 큰 낙석 및 토사들로부터 절대적으로 안전할 수는 없었다.

공개특허공보 제10-2016-0018191(2016.02.17., 비탈면 붕괴 사전 감지시스템) 등록특허공보 제10-0351745호(2002.08.26., 사면붕괴 감지방법 및 장치) 공개특허공보 제10-2009-0056122(2009.6.3., 사면 붕괴 모니터링 시스템 및 방법) 공개특허공보 제10-2010-0029425호(2010.3.17., 소일 네일을 이용한 토사 비탈면 보강용 콘크리트 지압판 및 소일 네일을 이용한 보강공법)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 저수지나 산 등의 경사지의 경사면을 여러 종류의 센서들(온도센서, 변위센서, 소리감지센서, 진동센서, 수분센서 등)에 의해 감지된 감지정보와 기상관측정보를 통해 상시 모니터링하면서도 붕괴가능성이 있을 경우에 해당 지점의 주변 복수위치를 그라우팅작업하여 보강조치하도록 한 경사지의 보강방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 그라우팅작업을 위한 천공홀을 사전에 천공하도록 함으로써 천공홀을 센서의 설치공간을 사용하면서도, 붕괴가능성이 존재할 경우에는 센서의 수거 후 해당 천공홀에 그라우팅시공하여 단시간에 즉시 조치할 수 있도록 하며, 특히 사전에 천공홀을 형성시킴에 따라 붕괴조짐이 있는 후 천공홀을 형성시키지 않거나 최소한의 홀만을 천공시킨 후 작업하도록 함으로써 보강작업으로 인한 붕괴율 상승 등 안전사고의 발생을 예방할 수 있으며, 작업자로 하여금 작업과정에서 불안함을 없애주거나 줄여주도록 한 경사지의 보강방법을 제공함에 있다.

또한, 낙석방지책에 매트리스 구조로 된 탄성매트를 포함한 차단부재를 설치하여 낙석이나 토사물을 효과적으로 차단시켜 주도록 함으로써 낙석방지책의 파손 방지는 물론 낙석이나 토사물이 도로나 건물로 진입하는 것을 방지해 줄 수 있는 경사지의 보강방법을 제공함에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은 경사지의 경사면이나 연약지반의 복수 위치에 일정 깊이로 천공하여 복수개의 천공홀(1)을 형성하는 단계; 여러지점의 지중온도를 감지하기 위해 복수개의 온도센서(10)를 서로 이격되게 연결한 후 상기 천공홀 중 어느 하나의 천공홀에 삽입한 다음, 온도센서(10)가 설치된 천공홀의 내부공간을 매립물(15)로 충전시켜 각 온도센서(10)가 매립물에 의해 서로 구획되도록 하는 단계; 상기 온도센서(10)가 설치된 지점의 주변에 경사면의 기울기를 감지하기 위해 복수개의 변위센서(20)를 설치하는 단계; 천공홀(1)의 내경보다 작은 외경을 갖는 매입관(30)을 준비한 후 이 매입관의 표면에 다수개의 관통홀(31)을 형성하는 단계; 표면에 관통홀(31)이 형성된 매입관(30)을 온도센서(10)가 설치되지 않은 나머지 천공홀의 내부로 삽입시켜 천공홀의 형상을 유지시켜 주는 단계; 매입관(1) 중 하나 이상의 내부에 소리감지센서(40)나 진동센서(45) 또는 수분센서(46) 중 하나 이상을 수용되게 설치한 후 매입관(1)의 입구를 폐쇄하고, 나머지 모든 매입관(1)의 입구를 폐쇄하는 단계; 상기 센서들(온도센서, 변위센서, 소리감지센서, 진동센서, 수분센서)의 감지정보를 전달받아 원격지의 관리서버(55)로 송신하도록 경사지의 해당 위치에 현장제어기(50)를 설치하는 단계; 현장제어기(50)로부터 수신된 감지정보를 설정된 기준정보와 비교하여 붕괴위험이 있는 것으로 판단된 경우에 관할기관 및 주변마을에 붕괴위험이 있음을 예·경보하는 단계; 붕괴위험이 있는 해당 지점의 매입관의 입구를 개방한 후 매입관에 설치된 상기 소리감지센서와 진동센서 및 수분센서를 수거하고, 센서들이 수거된 매입관은 물론 나머지 비어있는 매입관의 내부 수용공간으로 콘크리트를 인입시켜 그라우팅시공하여 보강하는 단계;로 이루어진다.

상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 여러 종류의 센서(온도센서, 변위센서, 소리감지센서, 진동센서, 수분센서 등)의 감지정보와 기상관측정보를 통해 경사면을 상시 모니터링하면서도 붕괴가능성이 있을 경우에 해당 지점의 주변 복수위치에 형성된 천공홀을 그라우팅시공하여 보강함으로써 사면 감시는 물론 즉각적이고 용이하게 대응조치할 수 있는 효과가 있다.

특히, 천공홀의 사전 천공을 통해 붕괴조짐 후 천공작업을 수행함에 따른 붕괴율 상승 등 안전사고의 발생을 예방함은 물론, 작업자로 하여금 불안함을 없애주거나 줄여줄 수 있어 작업성을 높여줄 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 경사지에 보강시설물 및 낙석방지책이 설치된 사진,
도 1b 및 도 1c는 낙석방지책이 파손된 사진,
도 2는 종래 기술의 사면 붕괴 감지시스템을 보인 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 경사지의 붕괴 예경보 시스템을 보인 개략적인 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 온도센서의 설치상태도,
도 5는 본 발명에 따른 천공홀에 삽입되는 매입관을 보인 상태도,
도 6은 본 발명에 따른 매입관의 내부에 설치되는 소리감지센서와 진동센서 및 수분센서를 보인 설치상태도,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 붕괴조짐이 있을 경우 천공홀에 그라우팅시공하는 과정도,
도 8은 본 발명에 따른 낙석방지책에 설치되는 차단부재를 보인 분리도,
도 9는 본 발명에 따른 낙석방지책의 배면에 차단부재가 설치된 측면상태도,
도 10은 본 발명에 따른 차단부재의 구조도,
도 11은 본 발명에 따른 홍보패널의 설치상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경사지의 보강방법을 상세히 설명하기로 한다.

경사지의 보강방법을 설명함에 앞서, 도 3 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 경사지의 붕괴 예경보 시스템은 둑이나 산의 경사지를 상시 모니터링하여 붕괴가능성이 존재할 경우에 이를 예경보하도록 하는 기술로서, 온도센서(10), 매립물(15), 변위센서(20), 매입관(30), 소리감지센서(40), 상기 온도센서(10)와 변위센서(20) 및 소리감지센서(40)로부터 감지된 정보를 전달받도록 경사면의 일부분에 설치되는 현장제어기(50)과, 현장제어기(50)로부터 감지정보를 전달받도록 원격지에 설치되는 관리서버(55)로 이루어진다.

경사지의 경사면에는 복수의 위치에 서로 이격되게 천공홀(1)이 복수개 형성된다.

상기 천공홀(1)은 상기 온도센서와 소리감지센서의 설치공간으로 사용하면서도, 붕괴가능성이 존재할 경우에 대응조치로서 사면 보강용 그라우팅시공을 위한 홀로 사용할 수 있다.

따라서, 대응조치를 위한 그라우팅시공을 위해 추후 별도의 홀 천공작업을 수행하지 않거나 최소한의 개수만큼만 홀을 천공하면 되므로, 종래 대응조치를 위해 사후 홀 천공으로 인해 가중되는 붕괴율 상승을 제한하거나 줄여줄 수 있으며, 사전에 이미 천공홀을 형성시켜 놓은 상태임에 따라 경사면 보강작업을 즉시 대응수행할 수 있게 된다.

온도센서(10)는 복수개의 천공홀(1) 중 어느 하나의 천공홀에 삽입되어 설치되는 것이고, 여러지점의 지중온도를 감지하기 위해 서로 이격된 상태로 복수개 설치된다.

각각의 온도센서는 전선으로 연결되어 지며, 정확한 지중위치에 설치하기 위해 별도로 연결대 등의 수단을 이용하여 설치할 수 있다.

이때, 온도센서(10)가 설치된 천공홀의 내부공간에는 상기 매립물(15)이 충전된다.

상기 매립물(15)이 충전됨에 따라 서로 이격되게 설치되는 각각의 온도센서(10)는 매립물에 의해 구획되어져 동일공간상에 존재하지 않게 되는 것이다.

매립물(15)은 토사 등의 흙을 사용한다.

상기 매립물(15)에 의해 각각의 온도센서(10)가 구획되어 천공홀 내에서 동일공간상에 존재하지 않게 됨으로써 해당 지점의 온도를 정확하게 감지할 수 있게 되어 붕괴유무 판단시 보다 높은 정확도를 가질 수 있게 된다.

즉, 매립물(15)의 충전없이 복수개의 온도센서가 천공홀의 내부 수용공간에 그대로 설치된 상태에서는 천공홀의 내부 수용공간상에 존재하는 공기가 서로 소통되고 있는 상태임에 따라 온도에 큰 차이가 발생하지 않게 되어 각기 다른 심도로 온도를 측정하더라도 측정되는 온도에 큰 차이가 발생하지 않게 되며, 이로 인해 경사면의 붕괴유무를 판단함에 있어 그만큼 정확도가 떨어질 수밖에 없는 문제가 있기 때문에, 이러한 문제를 해결하기 위해 매립물로 매립하도록 한 것이다.

변위센서(20)는 경사면의 기울기를 감지하기 위한 센서로서, 상기 온도센서(10)가 설치된 지점의 주변에 서로 이격되게 복수개 설치되어 있다. 이러한 변위센서는 지표의 변위를 측정하는 것이 기본이나, 지중의 변위를 측정하도록 설치될 수도 있다.

변위센서(20)는 실시예로서, 지지대를 구비하여 이 지지대의 상측에 설치할 수 있고, 이외에도 경사면에 별도로 보강구조물을 설치한 경우에는 보강구조물에 설치해 놓을 수도 있다.

변위센서를 지지대에 설치하는 경우에, 기울림센서로 구성하여 기울림여부를 통해 변위가 발생하였음을 확인할 수 있고, 복수개의 지지대 각각을 와이어로 서로 연결한 경우에는 이 와이어의 인장상태를 감지하여 땅밀림여부를 통해 변위가 발생하였음을 확인하도록 할 수도 있다.

그리고 복수개의 상기 천공홀(1) 중에서 온도센서가 설치되지 않은 다른 하나 이상의 천공홀에는 매입관(30)을 삽입시켜 천공홀이 무너지지 않고 천공된 상태의 홀 형상을 유지시켜 주도록 할 수 있다.

즉, 매입관(30)은 천공홀을 형성시켜 놓은 상태에서 천공홀의 형성부위가 무너져 내릴 수 있기 때문에 천공홀의 내벽면을 지지해주어 보강해줌으로써 홀 형상을 유지시켜 주기 위해 구비되는 것이며, 매입관이 설치됨에 따라 후술되는 센서류(소리감지센서, 진동센서, 수분센서)의 설치공간을 마련해줌은 물론 센서가 손상되지 않게 커버해주는 역할을 하게 됨으로써 추후 붕괴가능성이 존재하여 그라우팅시공하는 경우에 센서를 수거하여 재사용 또는 재활용할 수 있게 된다.

또한, 천공홀이 형성되어 있음으로써 그라우팅시공시 매입관 내부로 인입된 콘크리트가 천공홀을 통해 지중의 균열부위나 틈새로 이동되면서 충전시켜 줄 수 있는 것이다.

매입관(30)은 천공홀의 내경보다 약간 작은 외경을 가지며, 천공홀의 깊이보다 약간 짧은 길이로 형성된다. 예로서, 천공홀이 30m인 경우에 상기 매입관은 적어도 천공홀의 95%인 28.5m 이상에서 30m미만으로 형성되는 것이다.

이러한 매입관(30)은 원형이나 각형 등 형상에 국한받지 않고 형성될 수 있으며, 매입관의 표면에는 내외부가 서로 소통될 수 있도록 다수개의 관통홀(31)이 형성된다. 이때 상기 관통홀(31)은 상대적으로 큰 자갈이나 돌 등이 매입관의 내부로 인입되지 않을 정도의 크기로 형성됨이 바람직할 것이다.

상기 관통홀(31)을 형성하는 이유는, 매입관이 설치되는 경사지의 지중에 물이 존재하는 경우에 매입관의 내부로 물이 인입될 수 있도록 안내하고, 또한 물 흐름소리 등 매입관 내부에서 지중음향을 정확하게 감지할 수 있도록 하기 위함이다.

지중음향을 감지하기 위해, 천공홀에 삽입된 매입관(30) 중 하나 이상의 매입관 내부에는 소리감지센서(40)가 설치된다.

소리감지센서는 지중에 물이 흐르는 경우 등 천공홀 주변의 지중음향을 감지하기 위한 센서로서, 온도센서로부터 감지된 온도정보와 함께 음향정보를 통해 경사지의 붕괴가능성을 판단하여 대처할 수 있는 것이다.

현장제어기(50)는 복수개의 온도센서와 변위센서 및 소리감지센서로부터 감지된 정보를 전달받기 위해 경사지의 상부나 하부 등 어느 일부분에 설치되는 것이며, 감지된 정보를 원격지의 관리서버(55)로 송신하게 된다.

현장제어기는 별도로 지면에 입설되게 설치되는 지주에 설치할 수 있다.

현장제어기가 설치된 지주에는 주변현장을 촬영하도록 카메라가 설치되어 있고, 이 카메라에서 촬영된 영상정보는 센서(온도센서, 변위센서, 소리감지센서)의 감지정보와 함께 관리서버(55)로 전송되며, 관리자는 이러한 정보를 통해 붕괴가능성과 붕괴유무에 대한 감시가 가능하고, 또한 붕괴발생시 사고현장의 상태를 실시간 확인하여 신속하게 처리할 수 있게 된다.

그리고 상기 지주에는 현장제어기와 카메라에 전원을 공급하기 위해 태양광모듈을 포함한 태양광 발전장치나 풍력발전장치가 설치될 수 있으며, 붕괴나 낙석 등 사고발생시 주변에 알려주도록 경광등이 설치될 수도 있다.

상기 경광등은 현장제어기가 설치되는 지주에 설치될 수도 있고, 낙석방지책이 설치된 경우에는 낙석방지책의 방지책 지주 상단에 설치될 수도 있다.

관리서버(55)는 원격지에 구비된 서버로서, 상기 현장제어기(50)로부터 센서 감지신호를 전달받아 해당 경사지를 원격지에서 실시간 모니터링하여 붕괴가능성 여부를 판단하게 되며, 센서의 감지정보를 기 설정된 기준정보와 비교하여 붕괴위험이 있는 것으로 판단된 경우에 119 및 재난센터 등 관할 기관은 물론 주변마을에 해당 정보를 제공하여 붕괴위험이 있음을 예·경보하게 된다.

한편, 경사지의 경사면에는 기상상태를 측정하여 현장제어기(50)로 측정된 기상정보를 전달하는 기상관측부(60)가 설치된다. 기상관측부(60)는 해당 지역의 기상을 관측하기 위한 것으로 기상청의 기상정보외에도 해당 지역의 기상정보를 획득하여 보다 정확하게 경사지를 모니터링하기 위함이다.

최근에는 지구온난화로 인한 기후이상으로 인해, 특정지역에 집중적으로 비가 내리는 등 집중호우가 수시로 발생되기 때문에 기상청의 기상정보 외에도 모니터링 대상 지역의 기상정보를 획득할 필요가 있는 것이다.

기상관측부(60)는 예로서, 강수량을 측정하기 위한 강우계로 구성할 수 있다.

앞서 설명하였듯이, 복수개의 천공홀에는 매입관(30)이 설치되는데, 매입관 중에서 소리감지센서가 설치되지 않은 다른 매입관의 내부에는 진동감지를 위한 진동센서(45)와 수분감지를 위한 수분센서(46) 중 하나 이상이 설치된 것이 바람직하다.

상기 진동센서나 수분센서는 경사지의 지중의 진동을 감지하거나 수분유무를 감지하도록 하여 붕괴가능성에 대한 정보로 사용하기 위함이며, 종래 진동센서나 수분센서를 지중에 설치하는 것이 어려웠으나 본 발명에서는 사후 보강을 위한 천공홀을 사전에 천공시켜 놓음에 따라 진동센서나 수분센서의 설치공간을 쉽게 확보할 수 있음은 물론 매입관의 내부로 진동센서나 수분센서가 설치됨에 따라 그라우팅시공시 손상없이 수거하여 재사용 또는 재활용할 수 있는 장점이 있다.

여기서, 상기 진동센서(45)는 매입관의 가장 안쪽에 설치하면 되고, 상기 수분센서(46)는 상기 매입관(30)의 내부에 가장안쪽부터 서로 다른 지중높이로 복수개 설치하도록 하며, 상기 관리서버(55)는 수분센서의 위치별 감지정보에 따라 주의, 경보, 심각단계로 구분하여 예경보하도록 한다.

한편, 본 발명에서 온도센서와 변위센서와 소리감지센서와 진동센서 및 수분센서는 구역별로 나눈 후 단위제어기를 구비하여 각각의 단위제어기별로 관리되도록 함이 바람직하다.

이렇게 하는 이유는 넓은 면적에 설치되는 센서들을 모두 유선연결하는데 한계가 있고, 또한 무선연결한다고 하더라도 상당한 비용이 발생되기 때문에, 단위제어기별로 묶어 구역별로 구비되는 단위제어기에 센서들을 유선연결하도록 하고, 단위제어기는 현장제어기와 무선통신연결하여 정보를 전달하도록 하여 적은비용으로 보다 효과적으로 관리할 수 있도록 한 것이다.

그리고 본 발명에서는 사면의 감시는 물론 붕괴가능성이 존재할 경우에 그라우팅시공을 통해 보강조치하도록 하며, 여기에 더하여 낙석 등이 발생된 경우에 이를 막아주도록 하기 위해 경사지의 하부에는 낙석방지책(70)이 설치된다.

낙석방지책(70)은 공지된 바와 같이, 낙석이 도로내로 침범하는 것을 방지하기 위한 시설물이며, 통상 도로변의 옹벽에 일정간격 이격되게 수직으로 설치되는 방지책 지주와, 이 방지책 지주들 사이의 이격공간을 커버하도록 지주에 결합되어 설치되는 낙석방지망으로 이루어져 있다.

이때, 경사면과 마주하는 상기 낙석방지책(70)의 배면에는 방지책 지주에 고정부재로 고정되어 낙석 및 토사물을 막아줌은 물론 충격을 흡수하여 낙석방지책의 파손을 방지하기 위한 차단부재(75)가 설치된다.

상기 차단부재(70)는 충격이 흡수되어 완충동작되는 구조로 구성되는 것이며, 예로서 내부에 수용공간이 마련된 케이스(76)와, 상기 케이스(76)의 수용공간에 인입되어 외부로 노출되지 않도록 구비되는 탄성매트(77)로 구성된다.

상기 케이스(76)는 인접되게 설치된 상기 방지책 지주와 방지책 지주에 사이에 위치되게 구비되는 것이고, 상기 탄성매트(77)는 탄성력의 부여를 위해 내부에 복수의 탄성스프링(78)이 내장된 매트리스 구조로 구성할 수 있다.

상기 고정부재는 브라켓과 볼트 및 너트로 구성할 수 있다.

이때, 탄성매트(77)는 공지의 침대로 사용되는 매트리스를 그대로 이용할 수도 있으며, 검수과정에서 인체에 해로운 라돈 등의 유해성분이 검출되어 제품화되지 못한 매트리스나 이미 제품화되었으나 유해성분으로 인해 수거된 매트리스를 밀봉시켜 사용할 수도 있다.

상기 방지책 지주(71) 간에는 낙석방지망(72)이 설치된 공간의 보강을 위해 별도의 보강프레임이 설치될 수 있다.

그리고, 상기 차단부재(70)는 방지책 지주(71)에 탄성력을 부여받아 완충되도록 설치된다. 보다 구체적으로는 상기 차단부재를 이루는 케이스(76)가 방지책 지주(71)에 탄성스프링(78)을 사이에 두고 스프링고정수단(79)으로 고정되어 탄성스프링의 탄성력을 부여받도록 설치되는 것이다.

그리고 상기 방지책 지주(71)나 보강프레임의 일측에는 탄성력이 부여되어 탄성이동된 상태의 차단부재에 낙석이나 토사물이 부딪혀 차단부재가 그 가압력에 의해 방지책 지주 방향으로 이동되는 경우에 이를 감지하여 현장제어기(50)로 전달해주도록 거리감지센서(73)가 설치된다.

상기 거리감지센서(73)가 설치되어 있음으로써 차단부재와의 사이거리를 감지한 감지정보를 토대로 현장제어기나 관리서버에서는 차단부재에 낙석이나 토사물의 압력이 가해졌는지를 판단할 수 있는 것이다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 낙석방지책의 전면에는 홍보를 위해 홍보물이 부착되거나 홍보 문구나 그림이 인쇄되어 있는 홍보패널(80)이 설치될 수 있다.

상기 홍보패널(80)은 방지책 지주(71)에 고정수단에 의해 분리결합가능하게 설치되어 진다. 상기 고정수단은 홍보패널의 탈부착이 용이하도록 볼트와 너트를 사용할 수 있다. 물론 볼트와 너트로 고정하는 방식외에도 홍보패널의 일측단부는 방지책 지주에 힌지축으로 연결하고 타측단부에 락킹수단을 구비하여 여닫이 방식으로 구성할 수도 있다

상기 홍보패널(70)은 홍보기능과 함께 낙석방지망이 설치되는 방지책 지주 간의 사이공간을 커버해주게 되며, 상기 낙석방지책의 배면에 설치되는 차단부재가 외부로 노출되는 것을 차단해 줌으로써 보다 미려한 외관을 갖도록 하는 기능을 하게 된다.

아래에서는 경사지의 경사면이나 연약지반의 감시 및 붕괴조짐이 있을 경우에 보강하는 경사지의 보강방법에 대해 설명하기로 한다.

감시하고자 하는 경사지의 경사면이나 연약지반의 일정 깊이로 천공하여 복수개의 천공홀(1)을 형성하고, 이후 상기 천공홀 중 어느 하나의 천공홀에 복수개가 서로 이격되게 배열된 온도센서(10)를 삽입한 다음 천공홀의 내부공간을 매립물(15)로 충전시켜 각 온도센서(10)가 동일공간상에 존재하지 않고 매립물(15)에 의해 서로 구획되게 한다.

상기 온도센서(10)는 여러지점의 지중온도를 감지하기 위해 천공홀의 내부에 일렬로 배열되도록 삽입시켜 놓는다.

상기 온도센서(10)가 설치된 지점의 주변에는 경사면의 기울기 등의 변위를 감지하기 위해 복수개의 변위센서(20)를 서로 이격되게 설치한다.

그리고, 천공홀(1)의 내경보다 작은 외경을 갖는 매입관(30)을 준비한 후 이 매입관의 표면에 다수개의 관통홀(31)을 형성한 다음, 온도센서(10)가 설치되지 않은 나머지 천공홀의 내부로 삽입시켜 준다.

천공홀의 내부에 삽입된 매입관(1) 중 하나 이상의 내부에 소리감지센서(40)나 진동센서(45) 또는 수분센서(46) 중 하나 이상을 수용되게 설치한 후 매입관(1)의 입구를 폐쇄하고, 나머지 모든 매입관(1)의 입구도 이물질이 유입되지 않게 폐쇄한다.

경사지의 일측에는 현장제어기(50)를 설치하여 상기 센서들(온도센서, 변위센서, 소리감지센서, 진동센서, 수분센서)의 감지정보를 전달받도록 하며, 카메라 등의 촬영장치를 구비하여 주변을 촬영한 영상정보를 전달받아 감지정보와 함께 원격지의 관리서버(55)로 송신하도록 한다.

관리서버(55)는 상기 현장제어기(50)로부터 수신된 감지정보와 영상정보를 전달받아 상시 모니터링하게 되고, 전달받은 감지정보를 설정된 기준정보와 비교하여 붕괴위험이 있는지를 판단하게 되며, 붕괴조짐이나 위험이 있는 것으로 판단된 경우에는 관할기관 및 주변마을에 붕괴위험이 있음을 예·경보하게 된다.

이때, 붕괴위험이 있을 경우에는 사면보강을 위해 그라우팅시공을 하게 되는데, 이 경우에는 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이 해당 지점에 복수개 설치되어 있는 매입관의 입구를 개방한 후 매입관에 설치된 상기 소리감지센서와 진동센서 및 수분센서를 수거한 다음 센서들이 수거된 매입관은 물론 나머지 비어있는 매입관의 내부 수용공간으로 콘크리트를 인입시켜 그라우팅시공하면 된다

본 발명에서는 붕괴위험이 존재할 경우에 그라우팅시공하기 위한 홀을 사후에 형성시켜 사면보강하는 것이 아니라, 사전에 천공시켜 놓은 후 이 천공홀을 여러 종류의 센서들의 설치공간으로 활용하도록 함으로써 별도로 센서들의 설치를 위한 기구나 공간을 형성하지 않아도 되며, 천공홀의 내부로 센서들이 설치됨에 따라 지중정보를 정확하게 감지할 수 있어 보다 정확하게 붕괴위험도를 판단할 수 있게 되는 것이다.

1: 천공홀 10: 온도센서
15: 매립물 20: 변위센서
30: 매입관 31: 관통홀
40: 소리감지센서 45: 진동센서
46: 수분센서 50: 현장제어기
55: 관리서버 60: 기상관측부
70: 낙석방지책 71: 방지책 지주
72: 낙석방지망 73: 거리감지센서
75: 차단부재 76: 케이스
77: 탄성매트 78: 탄성스프링
79: 스프링 고정수단 80: 홍보패널

Claims (1)

1. 경사지의 경사면이나 연약지반의 복수 위치에 일정 깊이로 천공하여 복수개의 천공홀(1)을 형성하는 단계;
   여러지점의 지중온도를 감지하기 위해 복수개의 온도센서(10)를 서로 이격되게 연결한 후 상기 천공홀 중 어느 하나의 천공홀에 삽입한 다음, 온도센서(10)가 설치된 천공홀의 내부공간을 매립물(15)로 충전시켜 각 온도센서(10)가 매립물에 의해 서로 구획되도록 하는 단계;
   상기 온도센서(10)가 설치된 지점의 주변에 경사면의 기울기를 감지하기 위해 복수개의 변위센서(20)를 설치하는 단계;
   천공홀(1)의 내경보다 작은 외경을 갖는 매입관(30)을 준비한 후 이 매입관의 표면에 다수개의 관통홀(31)을 형성하는 단계;
   표면에 관통홀(31)이 형성된 매입관(30)을 온도센서(10)가 설치되지 않은 나머지 천공홀의 내부로 삽입시켜 천공홀의 형상을 유지시켜 주는 단계;
   매입관(1) 중 하나 이상의 내부에 소리감지센서(40)나 진동센서(45) 또는 수분센서(46) 중 하나 이상을 수용되게 설치한 후 매입관(1)의 입구를 폐쇄하고, 나머지 모든 매입관(1)의 입구를 폐쇄하는 단계;
   상기 센서들(온도센서, 변위센서, 소리감지센서, 진동센서, 수분센서)의 감지정보를 전달받아 원격지의 관리서버(55)로 송신하도록 경사지의 해당 위치에 현장제어기(50)를 설치하는 단계;
   현장제어기(50)로부터 수신된 감지정보를 설정된 기준정보와 비교하여 붕괴위험이 있는 것으로 판단된 경우에 관할기관 및 주변마을에 붕괴위험이 있음을 예·경보하는 단계;
   붕괴위험이 있는 해당 지점의 매입관의 입구를 개방한 후 매입관에 설치된 상기 소리감지센서와 진동센서 및 수분센서를 수거하고, 센서들이 수거된 매입관은 물론 나머지 비어있는 매입관의 내부 수용공간으로 콘크리트를 인입시켜 그라우팅시공하여 보강하는 단계;
   로 이루어진 것을 특징으로 하는 경사지의 보강방법.

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