KR102605325B1 - 필터 매트 부착형 섬유 돌망태 - Google Patents

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KR102605325B1 KR1020230123911A KR20230123911A KR102605325B1 KR 102605325 B1 KR102605325 B1 KR 102605325B1 KR 1020230123911 A KR1020230123911 A KR 1020230123911A KR 20230123911 A KR20230123911 A KR 20230123911A KR 102605325 B1 KR102605325 B1 KR 102605325B1
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Abstract

본 발명은 하천 바닥이나 해저에 시공되어 토사의 유실을 방지하기 위한 필터 매트 부착형 섬유 돌망태로서, 섬유 원사를 이용하여 메쉬 망 구조를 갖는 그물망으로 형성되고, 상기 그물망의 내부에 사석을 채울 수 있도록 포대 형태로 직조되는 섬유 돌망태 부재: 및 상기 섬유 돌망태 부재의 내측 하부에 결합되고, 시공시 상기 섬유 돌망태 부재에 채워진 사석이 깔리도록 배치되어 토사의 유실을 방지하는 필터 매트 부재를 포함하여, 조류에 의한 수압에도 필터 매트가 부양하는 것을 막아 해상 구조물 주변의 토사 유출을 확실하게 방지할 수 있고 작업 시간 및 비용을 절감할 수 있으며 작업자의 안전을 확보할 수 있다.

Description

필터 매트 부착형 섬유 돌망태{Filter mat attached fiber gabion}
본 발명은 하천이나 해저 지반을 안정시키고 침식 및 토사 유실을 방지하기 위해 필터 매트가 돌망태에 일체로 결합된 필터 매트 부착형 섬유 돌망태에 관한 것이다.
근래 들어, 이상 기후에 의한 폭우나 많은 강우로 하천이 범람하여 많은 피해가 발생하고, 교각이 붕괴되어 산업 기반에 지장을 초래하는 일이 빈발하고 있다. 이는 대부분 빠른 유속에 의한 기반시설의 붕괴나 유실로 이어져 그 복원에 따른 경비가 천문학적으로 소요되는 문제점을 갖는다.
이에 종래에는 하상의 구조물 주변이나 수변부에 대해 세굴을 방지하기 위해 사석 채움이나 돌망태, 콘크리트 블록 설치 등의 공법이 시행되어 왔다. 일반적으로, 사석 보호공은 수백 년 전부터 사용되고 있는 공법으로 시공성과 경제성이 다른 공법에 비해 양호하여 광범위하게 이용되고 있다.
하지만, 이러한 사석 보호공은 단지 몇몇 연구결과에 기초하여 대략적인 설계식을 사용하고 있는 실정으로서, 사석 보호공의 경우 빠른 유속에 의해 사석이 쉽게 떠내려가 유실되는 문제점이 있다.
콘크리트블록 보호공은 저면에 토목 섬유를 설치하고 블록간에는 케이블로 연결하는 공법으로, 전통적인 사석 보호공의 대용으로 사용되고 있다.
이러한 콘크리트블록 보호공은 뛰어난 안정성으로 인해 현장에 많이 적용되고 있으나 시공비가 고가이고, 또한 시공시에 별도의 거치 장비를 필요로 하는 문제가 있다. 또한, 콘크리트블록 보호공은 블록들 사이 틈새로 내부의 토사가 유출될 수 있어 장기간 경과시 붕괴되거나 유실될 수 있는 문제점이 있다.
이와 같이 기존의 공법이나 자재는 하천 바닥과의 마찰력이 적거나 유연성이 떨어져 유속에 견디거나 유속을 감소시키는 역할을 충분히 할 수가 없었으며, 시공면에서도 많은 어려움과 불편함이 있었다.
이러한 이유로, 최근에는 지반 침식을 제어하고 흙의 안정화에 사용되는 것으로 섬유 돌망태 보호공이 많이 사용되고 있다. 섬유 돌망태 보호공은 섬유망 내에 돌을 채운 구조물로서, 일정 크기의 돌들을 집적시켜 하나의 큰 암석처럼 일체로 작용토록 하게 되는데, 유수에 대한 높은 저항성으로 인해 자체로서 자리 매김을 하여 안정성을 높일 수 있으며, 또한 섬유망 고유의 강성과 유연성에 따른 형상 변형이 자유롭고 굴요성도 높아 평탄하지 않은 지역이나 유수로 인해 세굴이 발생되는 지역에서도 편리하게 사용할 수 있다. 또한, 섬유 돌망태 보호공은 섬유망을 채우는 돌의 크기에 제한을 받지 않으며 시공성도 우수한 장점이 있기 때문에 고가인 사석을 대체할 수 있는 보호공으로 인식되고 있다.
한편, 해상 풍력 발전기, 해상 교량이나 시추 시설 등의 해상 구조물을 바다에 설치하는 경우, 조류에 의해, 구체적으로는 조류와 해상 구조물의 간섭에 의한 말굽형 와류(horseshoe vortex) 및 후류형 와류(wake vortex)에 의해 해상 구조물 주변 바닥의 뻘이나 모래가 이동 및 침식하는 문제가 발생한다. 이러한 현상은 해상 구조물의 구조적 안정성을 저하시키는 원인이 된다. 이러한 이유로, 해상 구조물을 설치할 때는 필터 매트를 해상 구조물 주변의 해저에 포설하고 필터 매트 위에 사석을 채움으로써 뻘이나 모래가 이동 및 침식하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 해안에 안벽시설을 시설하는 경우에도 외해에서의 파랑의 내습뿐 아니라 매립지의 토사가 외해로 유출되는 것을 막기 위해 해안시설의 내측에 사석과 필터 매트를 포설해야 한다.
그러나, 조수간만의 차에 의해 해안의 내외측에 수위 차가 크게 발생하는 지역의 경우, 포설된 필터 매트에 수압이 작용하여 필터 매트가 부양하여 매트 손상뿐 아니라 토사 유출의 우려가 있다. 더욱이, 필터 매트를 해저에 포설하기 위해서는 잠수부가 직접 해저에 진입하여 포설 작업을 수행해야 하므로, 작업 시간 및 비용이 많이 들고, 작업자의 안전 문제도 고려해야 한다.
선행기술문헌 1: 한국등록특허 제10-1174102호(2012.08.16.)
선행기술문헌 2: 한국등록특허 제10-2069885호(2020.02.17.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 조류에 의한 수압에도 필터 매트가 부양하는 것을 막아 해상 구조물 주변의 토사 유출을 확실하게 방지할 수 있고 작업 시간 및 비용을 절감할 수 있으며 작업자의 안전을 확보할 수 있는, 필터 매트 부착형 섬유 돌망태를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 섬유 돌망태 내부에 사석을 채울 때 빈 공간이 최소화되도록 하여 섬유 돌망태 하부 모서리 부분의 메시 인장강도를 유지할 수 있어 내구성이 우수한, 필터 매트 부착형 섬유 돌망태를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 하천 바닥이나 해저에 시공되어 토사의 유실을 방지하기 위한 필터 매트 부착형 섬유 돌망태로서, 섬유 원사를 이용하여 메쉬 망 구조를 갖는 그물망으로 형성되고, 상기 그물망의 내부에 사석을 채울 수 있도록 포대 형태로 직조되는 섬유 돌망태 부재: 및 상기 섬유 돌망태 부재의 내측 하부에 결합되고, 시공시 상기 섬유 돌망태 부재에 채워진 사석이 깔리도록 배치되어 토사의 유실을 방지하는 필터 매트 부재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 필터 매트 부재는 봉제 또는 항치기 바느질을 통해 상기 섬유 돌망태 부재의 내측 하부에 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 섬유 돌망태 부재는, 폭(W1)보다 높이(H1)가 더 크게 형성되도록 상기 그물망을 직조하고, 상기 그물망의 직조시, 높이(H1) 방향을 따라 연장되고 폭(W1) 방향을 따라 서로 일정간격 이격되도록 배치된 복수의 인양 로프 포인트 라인을 직조하고, 상기 그물망을 높이(H1) 방향으로 이등분하여 2겹이 되도록 접은 후, 상기 그물망의 높이(H1) 방향을 따르는 2겹의 측면 엣지를 브레이드 로프로 항치기하여 결합하고, 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 상단 부분에 감치기 방법으로 인양 로프를 삽입하고, 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 상단 부분에서 상기 인양 로프의 아래에 감치기 방법으로 봉합 로프를 삽입하여 타원형 섬유 돌망태 부재로 제조되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 그물망은 폭(W1) 및 높이(H1)의 길이 비는 1 : 1.5이고, 2톤형 섬유 돌망태인 경우 폭(W1)은 2.46m 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재의 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 하단을 길이방향으로 3등분하였을 때, 좌우 양측 부분을 외측에서 내측으로 감치기 방법으로 바느질하여 옭 매듭(overhand knot)이 3회 이상이 되도록 함으로써, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재를 원형 섬유 돌망태 부재로 제조하는 것을 특징으로 한다.
대안적으로, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재의 하부 양측 모서리를 상방으로 비스듬하게 접은 후, 접힌 부분을 항치기하여 마감함으로써, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재를 원형 섬유 돌망태 부재로 제조하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재의 상기 그물망의 높이(H1) 방향을 따르는 양 측단을 각각 길이방향으로 3등분하였을 때, 하측 부분을 상기 그물망의 중심을 향하여 비스듬하게 접은 후, 접힌 4겹의 사선 부분을 위에서 아래 방향으로 항치기하고, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재의 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 하단을 길이방향으로 3등분하였을 때, 중심 부분을 제외한 상기 그물망의 하단을 항치기하여, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재를 원형 섬유 돌망태 부재로 제조하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 인양 로프는 피셔맨 매듭(fisherman knot)으로 마감하고, 상기 봉합 로프는 옭 매듭(overhand knot)으로 마감한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 필터 매트 부재의 폭(W2)은 상기 그물망의 폭(W1)의 70 ~ 90%의 치수를 갖고, 상기 필터 매트 부재의 높이(H2)는 상기 그물망의 높이(H1)의 70 ~ 90%의 치수의 2배인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 필터 매트 부재를 높이(H2) 방향으로 2등분하여 2겹이 되도록 접은 후, 상기 필터 매트 부재의 높이(H2) 방향을 따르는 2겹의 측면 엣지를 봉합하고, 상기 필터 매트 부재의 폭(W2) 방향을 따르는 상단 엣지에 상기 그물망의 망목의 크기와 대응하는 간격으로 복수의 그물망 고정 홀을 가공하고, 상기 필터 매트 부재의 폭(W2) 방향을 따르는 하단 엣지에 복수의 상기 그물망 고정 홀들 사이의 간격보다 큰 간격으로 복수의 마감용 홀을 가공하고, 상기 필터 매트 부재를 상기 그물망 내측 하부에 배치한 후, 복수의 상기 그물망 고정 홀과 상기 그물망을 항치기로 바느질하여 결합하고, 복수의 상기 마감용 홀과 상기 그물망을 감치기로 바느질하여 마감하여, 상기 섬유 돌망태 부재와 상기 필터 매트 부재를 결합하는 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게는, 복수의 상기 그물망 고정 홀과 상기 그물망의 결합은, 상기 섬유 돌망태 부재의 상기 봉합 로프로부터 상기 섬유 돌망태 부재의 하단까지의 길이의 2등분 지점에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 하천 바닥이나 해저에 시공되어 토사의 유실을 방지하기 위한 섬유 돌망태로서, 섬유 원사를 이용하여 메쉬 망 구조를 갖는 그물망으로 형성되고, 상기 그물망의 내부에 사석을 채울 수 있도록 포대 형태로 직조되는 섬유 돌망태 부재를 포함하고, 상기 섬유 돌망태 부재는: 폭(W1)보다 높이(H1)가 더 크게 형성되도록 상기 그물망을 직조하고, 상기 그물망의 직조시, 높이(H1) 방향을 따라 연장되고 폭(W1) 방향을 따라 서로 일정간격 이격되도록 배치된 복수의 인양 로프 포인트 라인을 직조하고, 상기 그물망을 높이(H1) 방향으로 이등분하여 2겹이 되도록 접은 후, 상기 그물망의 높이(H1) 방향을 따르는 2겹의 측면 엣지를 브레이드 로프로 항치기하여 결합하고, 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 상단 부분에 감치기 방법으로 인양 로프를 삽입하고, 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 상단 부분에서 상기 인양 로프의 아래에 감치기 방법으로 봉합 로프를 삽입하여 타원형 섬유 돌망태 부재로 제조되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재의 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 하단을 길이방향으로 3등분하였을 때, 좌우 양측 부분을 외측에서 내측으로 감치기 방법으로 바느질하여 옭 매듭(overhand knot)이 3회 이상이 되도록 함으로써, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재를 원형 섬유 돌망태 부재로 제조하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재의 하부 양측 모서리를 상방으로 비스듬하게 접은 후, 접힌 부분을 항치기하여 마감함으로써, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재를 원형 섬유 돌망태 부재로 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태는, 필터 매트 부재가 섬유 돌망태 부재의 내측 하부에 일체로 결합되어 있어, 하천이나 해저에 섬유 돌망태를 시공하는 경우, 잠수부 등의 작업자가 필터 매트를 해저에 포설할 필요가 없어 안전사고를 방지하고 작업 시간을 단축할 수 있어, 시공 비용을 절감할 수 있다.
또한, 하천이나 해저에 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태를 시공하는 경우, 섬유 돌망태 부재에 채워진 사석의 하중에 의해 필터 매트 부재가 안정적으로 해저에 포설된 상태를 유지할 수 있어, 조류에 의한 수압으로 인해 필터 매트 부재가 부양하는 것을 확실하게 방지할 수 있기 때문에, 해상 구조물 주변의 토사 유출을 확실하게 방지하고 해상 구조물의 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 내부에 사석이 채워진 상태에서 인양 시, 하부의 양측 모서리 부분이 외측으로 돌출되지 않고 하부에서 볼 때 전체적으로 원형으로 형성되어, 하중이 그물망에 전체적으로 고르게 분산될 수 있다. 따라서, 전술한 원형 섬유 돌망태 부재는 안정적으로 사석 하중을 지지할 수 있고, 원형으로 정형화되어 시공 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 원형 섬유 돌망태의 경우 하단 결속 봉합 로프의 파단에 의해 사석이 빠지더라도 하부의 망에 의한 사석 빠짐을 2차로 방지하여 2중으로 사석 빠짐을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태를 도시한 배면도,
도 3은 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태의 시제품을 도시한 사진,
도 4a 내지 4d는 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태의 섬유 돌망태 부재를 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 도 4a 내지 4d에 도시된 방법으로 제조된 타원형 섬유 돌망태 부재를 도시한 정면도,
도 6은 도 4a 내지 4d에 도시된 방법으로 제조된 타원형 섬유 돌망태 부재를 도시한 배면도,
도 7은 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태를 원형 섬유 돌망태로 제조하는 방법을 나타낸 도면,
도 8은 도 7의 방법에 따라 제조된 원형 섬유 돌망태를 도시한 정면도,
도 9는 도 7의 방법에 따라 제조된 원형 섬유 돌망태를 도시한 배면도,
도 10은 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태를 원형 섬유 돌망태로 제조하는 또 하나의 방법을 나타낸 도면,
도 11a 및 11b는 각각 종래의 하부 묶음식 섬유 돌망태를 도시한 정면도 및 배면도,
도 12 내지 15는 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태에 필터 매트를 결합하는 방법을 순차적으로 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성 요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태는 하천 바닥이나 해저, 특히 해상 풍력 발전기, 해상 교량이나 시추 시설 등의 해상 구조물이 설치되는 해저에 시공되어 토사의 유실을 방지하기 위한 필터 매트 부착형 섬유 돌망태로서, 사석(10)이 채워지는 포대 형태의 섬유 돌망태 부재(100); 및 토사의 부분 침하 및 유실을 방지하는 필터 매트 부재(200)를 포함한다.
돌망태 부재(10)는 섬유 원사를 이용하여 메쉬 망 구조를 갖는 그물망으로 형성된다. 또한, 섬유 돌망태 부재(100)는 그물망의 내부에 사석(10)을 채울 수 있도록 포대 형태로 직조된다.
여기서, 그물망은 나일론 및 폴리에스테르 원사를 이용하여 랏셀망, 결망, 무결망으로 제작될 수 있다. 바람직하게는, 그물망은 망의 표면 마찰을 감소시키고 잘 풀어지지 않도록 랏셀망으로 제작될 수 있다. 또한, 그물망은 1,00~4,000 데니어(Denier)×1~72합으로 구성되고, 그물코의 가닥 굵기는 Φ05~15mm, 인장강도는 40kg/합 이상, 그물코(mesh)는 10~160mm로 직조하고, 그물코의 인장강도는 40㎏/코 이상, 신율 및 신축성은 20~60% 이하로 설정하여 제작될 수 있다.
필터 매트 부재(200)는 폴리프로필렌(PP) 단섬유 또는 폴리에스테르(PET) 부직포 100% 재질로 이루어지고, 최대인장강도가 50kN/m 이상, 투수계수가 1.0~9.9×10-1의 합성섬유로 이루어질 수 있다. 이 필터 매트 부재(200)는 시공시 섬유 돌망태 부재(100)에 채워진 사석의 하부에 깔리도록 배치되어 지반의 침식 및 토사의 유실을 방지하는 역할을 한다. 여기서, 필터 매트 부재(200)는 섬유 돌망태 부재(100)의 내측 하부에 봉제 또는 항치기 바느질을 통해 결합되어 섬유 돌망태 부재(100)의 내측 하부에 일체로 결합된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태는, 필터 매트 부재(200)가 섬유 돌망태 부재(100)의 내측 하부에 일체로 결합되어 있어, 하천이나 해저에 섬유 돌망태를 시공하는 경우, 잠수부 등의 작업자가 필터 매트를 해저에 포설할 필요가 없어 안전사고를 방지하고 작업 시간을 단축할 수 있어, 시공 비용을 절감할 수 있다. 또한, 하천이나 해저에 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태를 시공하는 경우, 섬유 돌망태 부재(100)에 채워진 사석(10)에 의해 필터 매트 부재(200)가 안정적으로 해저에 포설된 상태를 유지할 수 있어, 조류에 의한 수압으로 인해 필터 매트 부재(200)가 부양하는 것을 확실하게 방지할 수 있기 때문에, 해상 구조물 주변의 토사 유출을 확실하게 방지하고 해상 구조물의 안정성을 확보할 수 있다.
도 4a 내지 4d, 5, 6을 참조하면, 섬유 돌망태 부재(100)는 다음과 같은 방법을 통해 제조될 수 있다. 먼저, 폭(W1)보다 높이(H1)가 더 크게 형성되도록 직사각형 형태의 그물망(110)을 직조한다(도 4a 참조). 이 그물망(110)은 전술한 것처럼, 나일론 및 폴리에스테르 원사를 이용하여 랏셀망, 결망, 무결망으로 제작될 수 있다. 여기서, 그물망(110)은 , 폭(W1) 및 높이(H1)의 길이 비가 1 : 1.5이고, 2톤형 섬유 돌망태인 경우 폭(W1)은 2.46m 이상인 것이 바람직하다.
한편, 그물망(110)의 직조 시, 그물망의 높이(H1) 방향을 따라 연장되고 폭(W1) 방향을 따라 서로 일정간격 이격되어 배치되도록 복수의 인양 로프 포인트 라인(120)을 직조한다. 이 인양 로프 포인트 라인(120)은 사석(10)이 채워진 섬유 돌망태를 인양하기 위한 인양 로프(20)를 체결해야 하는 위치를 표시한다. 이때, 그물망(110)의 폭(W1) 방향을 따라 서로 이격된 3개의 인양 로프 포인트 라인(120)이 직조되어, 섬유 돌망태 부재(100)의 제조가 완료될 때 총 6개의 인양로프 포인트 라인(120)이 표시된다. 여기서, 인양 로프 포인트 라인(120)은 1,000 데니어(Denier)의 폴리프로필렌 원사를 사용할 수 있다.
인양 로프 포인트 라인(120)이 표시된 그물망(110)의 직조가 완료되면, 그물망(110)을 높이(H1) 방향으로 2등분하여 2겹이 되도록 접는다(도 4b 참조). 그러면, 총 6개의 인양 로프 포인트 라인(120)이 형성된 2겹의 그물망(110)이 형성된다.
이어서, 그물망(110)의 높이(H1) 방향을 따라 연장된 그물망(110)의 2겹의 측면 엣지(111)를 항치기 방법으로 봉제 또는 바느질하여 결합한다(도 4c 참조). 그물망(110)의 2겹의 측면 엣지(111)의 항치기는 도면에서 볼 때, 그물망(110)의 상부로부터 하부를 향하여 진행된다. 항치기 결합이 완료되면, 그물망(110)은 상단만이 개방된 포대 형태의 섬유 돌망태 부재(100)가 완성된다.
여기서, 그물망(110)의 2겹의 측면 엣지(111)의 결합은 브레이드 로프를 이용하여 이루어질 수 있다. 브레이드 로프는 일반적으로 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌과 같은 합성 재료로 만들어진 여러 가닥의 섬유를 함께 땋아 제조되고, 실 로프에 비해 강도와 내구성이 높으며, 내마모성, 습기, 자외선에도 강하다.
마지막으로, 그물망(110)의 폭(W1) 방향을 따르는 그물망(110)의 상단 부분에 인양 로프(20) 및 봉합 로프(30)를 삽입하여 타원형 섬유 돌망태 부재(100)를 제조한다(도 4d 참조). 여기서, 인양 로프(20)는 사석이 채워진 섬유 돌망태를 하천이나 해저에 시공하기 위해 크레인 등으로 인양할 때 섬유 돌망태 부재(100)를 지지하는 로프로서, 그물망의 폭(W1) 방향을 따라 상단 부분에, 정확하게는 그물망(110)의 상단에서 두 번째 코에 감치기 방법으로 삽입된다. 그리고, 봉합 로프(30)는 포대 형상의 섬유 돌망태 부재(100)의 개방된 상단의 형태를 안정적으로 유지하기 위한 로프로서, 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 상단 부분에서 인양 로프(20)의 아래에, 정확하게는 그물망(110)의 상단에서 세 번째 코에 감치기 방법으로 삽입된다. 여기서, 인양 로프(20)는 피셔맨 매듭(fisherman knot)으로 마감하고, 봉합 로프(30)는 옭 매듭(overhand knot)으로 마감할 수 있다.
도 5와 6은 도 4a 내지 4d의 방법으로 제조된 섬유 돌망태 부재(100)를 나타낸 도면들로서, 내부에 사석이 채워진 후 인양된 상태의 섬유 돌망태 부재(100)를 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 전술한 방법으로 제조된 섬유 돌망태 부재(100)는, 내부에 사석(10)이 채워지면 그물망(110)의 형태적인 특성으로 인해 하단의 양측 모서리 부분(E)이 외측으로 돌출된 구조를 갖게 된다. 인양된 섬유 돌망태 부재(100)를 아래에서 보면, 도 6에 도시된 것처럼, 외측으로 돌출된 타원형 구조를 나타내므로, 본 발명에서는 이를 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)로 지칭한다.
이러한 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)는 하단의 양측 모서리 부분(E)에 사석이 완전히 채워지지 못하고 빈 공간으로 남게 되며, 사석이 그물망(110)에 완전히 채워지지 못한다. 즉, 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)는 그물망(110)의 위치에 따라 작용하는 하중값의 편차가 발생하게 되어, 그물망의 터짐 현상이 발생할 수 있다. 또한, 섬유 돌망태 부재(100A)의 하단 양측 모서리 부분(E)에 사석이 완전히 채워진 경우에는, 섬유 돌망태 부재(100A)가 타원형을 유지하기 때문에, 복수의 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)를 하천이나 해저에 시공하는 경우, 섬유 돌망태 부재(100A)의 형태가 정형화되지 못하여 섬유 돌망태 시공 효과가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 보완하기 위해, 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태는 도 5 및 6에 도시된 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)의 외측으로 돌출된 하단 양측 모서리 부분(E)이 생기지 않도록, 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)를 원형 섬유 돌망태 부재(100B)로 변경하여 제조할 수 있다. 도 7 내지 9를 참조하면, 전술한 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)를 제조한 후에 또는 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)의 제조 과정 중 인양 로프(20)와 봉합 로프(30)를 삽입하기 전에 원형 섬유 돌망태 부재(100B)의 제조 가공이 이루어질 수 있다.
구체적으로, 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)의 그물망(110)의 하단 양측 부분을 외측에서 내측으로 감치기 방법으로 바느질한다(도 7 참조). 이때, 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)의 그물망(110)의 폭(W1) 방향을 따르는 하단을 길이방향으로 3등분하였을 때, 좌우 양측 부분을 외측에서 내측으로 감치기 방법으로 바느질하여 옭 매듭(overhand knot)이 3회 이상이 되도록 한다. 여기서, 감치기 바느질은 대략 6mm 로프를 사용할 수 있다.
이와 같이, 그물망(110)의 하단 양측 부분을 외측에서 내측으로 감치기 바느질하게 되면, 그물망의 하단 양측 모서리 부분이 그물망의 중심 부분으로 말리면서 마감되어, 도 8 및 9에 도시된 것처럼 하부에서 볼 때 원형의 섬유 돌망태 부재(100B)로 제조될 수 있다. 이러한 원형 섬유 돌망태 부재(100B)는 내부에 사석이 채워진 후 인양될 때, 하부의 양측 모서리 부분(E)이 외측으로 돌출되지 않고 오히려 내측으로 오목한 형태를 가져, 내부에 사석이 채워졌을 때, 사석의 하중이 그물망에 전체적으로 고르게 분산되어 안정적으로 인양될 수 있다.
대안적으로, 원형 섬유 돌망태 부재(100B)는 도 10에 도시된 방법으로 제조될 수 있다. 이 대안적인 방법은, 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)의 하부 양측 모서리를 그물망의 내측 상방으로 비스듬하게 접은 후, 접힌 부분을 항치기하여 마감하는 것이다. 이 방법은 전술한 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)를 제조한 후에 또는 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)의 제조 과정 중 인양 로프(20)와 봉합 로프(30)를 삽입하기 전에 수행되어 원형 섬유 돌망태 부재(100B)를 제조할 수 있다.
먼저, 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)의 그물망(110)의 높이(H1) 방향을 따르는 양 측단을 각각 길이방향으로 3등분하였을 때, 하측 부분을 그물망(110)의 중심을 향하여 비스듬하게 접은 후, 접힌 4겹의 사선 부분(항치기 영역 A)을 위에서 아래 방향으로 항치기한다. 이어서, 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)의 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 하단을 길이방향으로 3등분하였을 때, 중심 부분을 제외한 그물망(110)의 하단(항치기 영역 B)을 항치기하여, 타원형 섬유 돌망태 부재(100A)를 원형 섬유 돌망태 부재(100B)로 제조한다. 그러면, 도 8 내지 9에 도시된 원형 섬유 돌망태 부재(100B)가 완성된다. 여기서, 그물망의 접힌 부분은 마감하여 내부로 숨길 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태는 내부에 사석이 채워진 상태에서 인양 시, 하부의 양측 모서리 부분이 외측으로 돌출되지 않고 하부에서 볼 때 전체적으로 원형으로 형성되어, 하중이 그물망에 전체적으로 고르게 분산될 수 있다. 따라서, 전술한 원형 섬유 돌망태 부재(100B)는 안정적으로 사석 하중을 지지할 수 있고, 원형으로 정형화되어 시공 효율을 증가시킬 수 있다.
한편, 도 11a 및 11b는 각각 종래의 하부 묶음식 섬유 돌망태(100C)를 도시한 정면도 및 배면도이다. 이 하부 묶음식 섬유 돌망태(100C)는 상단 및 하단이 개방된 포대 형상의 그물망을 직조하고, 이 그물망의 개방된 하단을 봉제, 바느질 등으로 묶음 처리하여 포대 형상의 섬유 돌망태로 제조된다. 이러한 종래의 하부 묶음식 섬유 돌망태는 하부 측의 그물망의 망목이 연속적으로 이어지지 못하고 절단된 형태를 갖기 때문에, 사석을 지지하기 위한 내하중(메시 절단 강도)가 떨어질 수 밖에 없다. 따라서, 시공 시, 속채움 부재인 사석의 하중으로 인해 하부 터짐 현상이 발생하곤 하였다.
아래 표 1은 본 발명에 따른 타원형 섬유 돌망태 부재(100A), 원형 섬유 돌망태 부재(100B), 및 종래의 하부 묶음식 섬유 돌망태(100C)의 부위별 작용 인장강도(메시절단강도)를 나타낸 것으로서, 2톤의 사석 채움시, 그물망에 작용하는 메시절단강도를 daN(deca Newton) 단위로 나타낸 것이다.
구분 A B C D E F G
타원형
섬유돌망태
(도 5, 6)
150
100
150
62.5
0
75
50
원형
섬유돌망태
(도 8, 9)
150
100
150
62.5
-
75
50
하부 묶음식 섬유돌망태
(도 11a, 11b)
150
100
150
50
-
38
25
위 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 도 5 및 6에 도시된 타원형 섬유 돌망태는 하부 모서리 부분(E)에는 하중이 작용하지 않지만, 도 8 및 9에 도시된 원형 섬유 돌망태는 하부 모서리 부분(E)이 존재하지 않아 전체적으로 고른 하중이 작용하게 된다. 반면, 도 11a 및 11b에 도시된 기존의 섬유 돌망태는 하부 묶음 부위(F, G)가 다른 부위보다 상대적으로 작은 인장강도를 지녀서 돌망태 시공시 터짐 문제가 발생할 수 있다. 구체적으로, 기존의 하부 묶음식 섬유 돌망태는 하부 결속용 봉합로프의 파단으로 사석의 빠짐이 발생하여 안전사고가 발생할 우려가 있다. 즉, 기존의 원형 섬유 돌망태의 제작 방식은 직조물을 원통형으로 바꾸어 길이방향에서 재단하여 하부 묶음식으로 제작하므로 전술한 사석 빠짐 위험이 상존하게 된다.
그러나, 전술한 타원형 섬유 돌망태를 원형 섬유 돌망태로 제작하면 하단 결속 봉합 로프의 파단에 의해 사석이 빠지더라도 하부의 망에 의한 사석 빠짐을 2차로 방지하여 2중으로 사석 빠짐을 방지하는 효과가 있다.
도 12 내지 14는 본 발명에 따른 필터 매트 부착형 섬유 돌망태에 필터 매트를 결합하는 방법을 순차적으로 나타낸 도면으로서, 먼저 소정 면적을 갖는 필터 매트 부재(200)를 준비한다. 이 필터 매트 부재(200)는 폭(W2)이 그물망의 폭(W1)의 70 ~ 90%의 치수, 바람직하게는 80%의 치수를 갖는다. 또한, 필터 매트 부재(200)는 높이(H2)가 그물망의 높이(H1)의 70 ~ 90%의 치수의 2배, 바람직하게는 80%의 치수의 2배를 갖는다.
전술한 치수의 필터 매트 부재(200)를 준비한 다음, 필터 매트 부재(200)를 높이(H2) 방향으로 2등분하여 2겹이 되도록 접은 후, 필터 매트 부재의 높이(H2) 방향을 따르는 2겹의 측면 엣지를 봉합한다. 이때, 필터 매트 부재(200)의 폭(W2) 방향을 따르는 상단 엣지(210)를 50mm 정도 접어 봉제하고, 필터 매트 부재(200)의 높이(H2) 방향을 따르는 측면 엣지(220)를 30mm 시접을 두고 봉제한다.
또한, 필터 매트 부재(200)의 폭(W2) 방향을 따르는 상단 엣지(210)에 그물망의 망목의 크기와 대응하는 간격으로 복수의 그물망 고정 홀(230)을 가공하고, 필터 매트 부재(200)의 폭(W2) 방향을 따르는 하단 엣지에 복수의 그물망 고정 홀들(230) 사이의 간격보다 큰 간격으로 복수의 마감용 홀(240)을 가공한다(도 12 참조). 여기서, 복수의 그물망 고정 홀(230)은 대략 100mm 정도의 간격을 갖고, 복수의 마감용 홀(240)은 대략 200mm의 간격을 갖는다. 그리고, 복수의 마감용 홀(240)은 필터 매트 부재(200)의 하단 엣지의 중심 부분을 제외한 양측 부분에만 형성된다.
이어서, 필터 매트 부재(200)를 그물망 내측 하부에 배치한 후, 복수의 그물망 고정 홀(230)과 그물망(110)을 항치기로 바느질하여 결합하고, 복수의 마감용 홀(240)과 그물망(110)을 감치기로 바느질하여 결합한다(도 13 내지 15 참조). 여기서, 복수의 그물망 고정 홀(230)과 그물망(110)의 결합은, 섬유 돌망태 부재의 봉합 로프(30)로부터 돌망태 부재의 하단까지의 길이의 2등분 지점에서 이루어지는 것이 바람직하다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 사석 20: 인양 로프
30: 봉합 로프 100: 돌망태 부재
100A: 타원형 섬유 돌망태 100B: 원형 섬유 돌망태
100C: 하부 묶음식 섬유 돌망태 110: 그물망
111: 측면 엣지 120: 인양 로프 포인트 라인
200: 필터 매트 부재 210: 상단 엣지
220: 측면 엣지 230: 그물망 고정 홀
240: 마감용 홀

Claims (14)

  1. 하천 바닥이나 해저에 시공되어 토사의 유실을 방지하기 위한 필터 매트 부착형 섬유 돌망태로서,
    섬유 원사를 이용하여 메쉬 망 구조를 갖는 그물망으로 형성되고, 상기 그물망의 내부에 사석을 채울 수 있도록 포대 형태로 직조되는 섬유 돌망태 부재: 및
    상기 섬유 돌망태 부재의 내측 하부에 결합되고, 시공시 상기 섬유 돌망태 부재에 채워진 사석이 깔리도록 배치되어 토사의 유실을 방지하는 필터 매트 부재를 포함하고,
    상기 섬유 돌망태 부재는: 폭(W1)보다 높이(H1)가 더 크게 형성되도록 상기 그물망을 직조하고; 상기 그물망의 직조시, 높이(H1) 방향을 따라 연장되고 폭(W1) 방향을 따라 서로 일정간격 이격되도록 배치된 복수의 인양 로프 포인트 라인을 직조하고; 상기 그물망을 높이(H1) 방향으로 이등분하여 2겹이 되도록 접은 후, 상기 그물망의 높이(H1) 방향을 따르는 2겹의 측면 엣지를 브레이드 로프로 항치기하여 결합하고; 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 상단 부분에 감치기 방법으로 인양 로프를 삽입하고; 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 상단 부분에서 상기 인양 로프의 아래에 감치기 방법으로 봉합 로프를 삽입하여 타원형 섬유 돌망태 부재로 제조되며,
    상기 타원형 섬유 돌망태 부재의 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 하단을 길이방향으로 3등분하였을 때, 좌우 양측 부분을 외측에서 내측으로 감치기 방법으로 바느질하여 옭 매듭(overhand knot)이 3회 이상이 되도록 함으로써, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재를 원형 섬유 돌망태 부재로 제조하는 것을 특징으로 하는, 필터 매트 부착형 섬유 돌망태.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터 매트 부재는 봉제 또는 항치기 바느질을 통해 상기 섬유 돌망태 부재의 내측 하부에 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는, 필터 매트 부착형 섬유 돌망태.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그물망은 폭(W1) 및 높이(H1)의 길이 비는 1 : 1.5이고, 2톤형 섬유 돌망태인 경우, 폭(W1)은 2.46m 이상인 것을 특징으로 하는, 필터 매트 부착형 섬유 돌망태.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인양 로프는 피셔맨 매듭(fisherman knot)으로 마감하고, 상기 봉합 로프는 옭 매듭(overhand knot)으로 마감한 것을 특징으로 하는, 필터 매트 부착형 섬유 돌망태.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 필터 매트 부재의 폭(W2)은 상기 그물망의 폭(W1)의 70 ~ 90%의 치수를 갖고, 상기 필터 매트 부재의 높이(H2)는 상기 그물망의 높이(H1)의 70 ~ 90%의 치수의 2배인 것을 특징으로 하는, 필터 매트 부착형 섬유 돌망태.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터 매트 부재를 높이(H2) 방향으로 2등분하여 2겹이 되도록 접은 후, 상기 필터 매트 부재의 높이(H2) 방향을 따르는 2겹의 측면 엣지를 봉합하고,
    상기 필터 매트 부재의 폭(W2) 방향을 따르는 상단 엣지에 상기 그물망의 망목의 크기와 대응하는 간격으로 복수의 그물망 고정 홀을 가공하고,
    상기 필터 매트 부재의 폭(W2) 방향을 따르는 하단 엣지에 복수의 상기 그물망 고정 홀들 사이의 간격보다 큰 간격으로 복수의 마감용 홀을 가공하고,
    상기 필터 매트 부재를 상기 그물망 내측 하부에 배치한 후, 복수의 상기 그물망 고정 홀과 상기 그물망을 항치기로 바느질하여 결합하고,
    복수의 상기 마감용 홀과 상기 그물망을 감치기로 바느질하여 마감하여, 상기 섬유 돌망태 부재와 상기 필터 매트 부재를 결합하는 것을 특징으로 하는, 필터 매트 부착형 섬유 돌망태.
  7. 제6항에 있어서,
    복수의 상기 그물망 고정 홀과 상기 그물망의 결합은, 상기 섬유 돌망태 부재의 상기 봉합 로프로부터 상기 섬유 돌망태 부재의 하단까지의 길이의 2등분 지점에서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 필터 매트 부착형 섬유 돌망태.
  8. 하천 바닥이나 해저에 시공되어 토사의 유실을 방지하기 위한 섬유 돌망태로서,
    섬유 원사를 이용하여 메쉬 망 구조를 갖는 그물망으로 형성되고, 상기 그물망의 내부에 사석을 채울 수 있도록 포대 형태로 직조되는 섬유 돌망태 부재를 포함하고,
    상기 섬유 돌망태 부재는: 폭(W1)보다 높이(H1)가 더 크게 형성되도록 상기 그물망을 직조하고; 상기 그물망의 직조시, 높이(H1) 방향을 따라 연장되고 폭(W1) 방향을 따라 서로 일정간격 이격되도록 배치된 복수의 인양 로프 포인트 라인을 직조하고; 상기 그물망을 높이(H1) 방향으로 이등분하여 2겹이 되도록 접은 후, 상기 그물망의 높이(H1) 방향을 따르는 2겹의 측면 엣지를 브레이드 로프로 항치기하여 결합하고; 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 상단 부분에 감치기 방법으로 인양 로프를 삽입하고; 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 상단 부분에서 상기 인양 로프의 아래에 감치기 방법으로 봉합 로프를 삽입하여 타원형 섬유 돌망태 부재로 제조되고,
    상기 타원형 섬유 돌망태 부재의 상기 그물망의 폭(W1) 방향을 따르는 하단을 길이방향으로 3등분하였을 때, 좌우 양측 부분을 외측에서 내측으로 감치기 방법으로 바느질하여 옭 매듭(overhand knot)이 3회 이상이 되도록 함으로써, 상기 타원형 섬유 돌망태 부재를 원형 섬유 돌망태 부재로 제조하는 것을 특징으로 하는, 섬유 돌망태.
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