KR102626497B1 - 토사 제거가 가능한 사방댐 - Google Patents

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강준석
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서울대학교산학협력단
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    • E02B8/08—Fish passes or other means providing for migration of fish; Passages for rafts or boats

Abstract

본 발명은 상류부와 하류부 사이에 설치되는 댐 몸체 및 상기 댐 몸체의 양측에 설치되는 한 쌍의 댐 어깨를 포함하는 사방댐에 있어서, 상기 댐 어깨로부터 하류부 측으로 연장되는 한 쌍의 측벽; 상기 한 쌍의 측벽 사이에 경사지게 형성되어 수로를 제공하는 바닥부; 상기 댐 몸체의 상류부 측에 설치되어, 상기 수로로 유동하는 물은 통과시키되, 토사를 퇴적시키는 토사 제거 모듈러를 포함하고, 상기 토사 제거 모듈러는 상기 댐 몸체로부터 분리되어 운반 가능한 것을 특징으로 하는, 토사 제거가 가능한 사방댐에 관한 것이다.

Description

토사 제거가 가능한 사방댐{DEBRIS BARRIER AVAILABLE REMOVING SOIL}
본 발명은 토사 제거가 가능한 사방댐에 관한 것이다.
하상구배가 큰 계곡에서는 급류가 강바닥을 파고 양쪽 산기슭을 깎아서 산사태를 일으키므로, 이것을 방지하고 토사가 흘러내려가는 것을 방지하기 위해서 사방댐(Debris barrier)을 건설하게 된다. 특히 자갈의 이동이 심한 곳에 건설하여, 댐의 상류쪽에 자갈을 퇴적시켜서 하상을 완만한 구배로 안정시키게 된다.
사방댐의 유지관리 실태를 현장 점검한 결과 약 33%의 사방댐이 본체 균열 및 국부적인 훼손이 진행되고 있음을 알 수 있었다. 과거 사방시설의 점검을 위해서 현장점검 및 육안검사만 하던 방식을 벗어나 다양한 방식이 제시되고 있으나, 모니터링하는 기술 외에 퇴적물 관리 방법에 대해서는 명확한 개발 기술이 없는 실정이다.
이에, 본 발명의 발명자는 사방댐에 최적된 토사를 효율적으로 관리할 수 있도록 토사 제거가 가능한 사방댐에 대해 오랜 연구를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 연구는 환경부 지식기반 환경서비스 전문인력 양성사업으로 지원을 받아 수행한 과제이다.
본 발명의 목적은 퇴적된 토사를 효율적으로 제거할 수 있는 토사 제거가 가능한 사방댐을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 사방댐의 안전성과 시공성을 향상시키는 것이다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 실시예에 따라, 상류부와 하류부 사이에 설치되는 댐 몸체 및 상기 댐 몸체의 양측에 설치되는 한 쌍의 댐 어깨를 포함하는 사방댐에 있어서, 상기 댐 어깨로부터 하류부 측으로 연장되는 한 쌍의 측벽; 상기 한 쌍의 측벽 사이에 경사지게 형성되어 수로를 제공하는 바닥부; 상기 댐 몸체의 상류부 측에 설치되어, 상기 수로로 유동하는 물은 통과시키되, 토사를 퇴적시키는 토사 제거 모듈러를 포함하고, 상기 토사 제거 모듈러는 상기 댐 몸체로부터 분리되어 운반 가능한 것을 특징으로 하는, 토사 제거가 가능한 사방댐이 제공될 수 있다.
상기 측벽은, 지오폼(geo-foam); 및 상기 지오폼을 기초로 타설되는 콘크리트를 포함할 수 있다.
상기 토사 제거 모듈러는, 베이스; 상기 베이스에 결합되는 프레임; 및 상기 프레임에 결합된 제1 네트를 포함하고, 상기 제1 네트는 상기 댐 몸체의 상류부 측에 결합될 수 있다.
상기 베이스의 측면에는 포크 삽입홀이 형성되고, 지게차의 포크가 상기 포크 삽입홀로 삽입될 수 있다.
상기 토사 제거 모듈러는 퇴적된 토사의 양을 측정하는 센서를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 측벽 사이에 설치되는 네트 구조물을 더 포함하고, 상기 네트 구조물은 토사를 여과하는 제2 네트를 포함할 수 있다.
상기 댐 어깨로부터 상류부 측으로 연장되는 한 쌍의 후측벽을 더 포함하고, 상기 토사 제거 모듈러는 상기 한 쌍의 후측벽 사이에 설치될 수 있다.
상기 바닥부는 계단식으로 형성된 복수의 경사면을 포함할 수 있다.
상기 바닥부는 아래로 볼록한 곡면으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 사방댐의 토사를 효과적으로 수집하고 용이하게 제거할 수 있다.
본 발명에 따르면 사방댐의 시공성과 경제성이 향상될 수 있다.
본 발명에 따르면 물의 낙차로 인해 발생하는 세굴이 감소될 수 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐을 포함하는 사방댐을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 토사 제거 모듈러를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 토사 제거 모듈러를 분리 및 운반하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 네트 구조물을 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 측벽을 설치하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐을 포함하는 사방댐의 바닥부가 변형된 예를 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐을 포함하는 사방댐을 나타낸 도면이다. 이러한 사방댐은 하천, 계곡, 산기슭 등(이하, 산기슭 등이라 함)에 설치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐을 포함하는 사방댐은, 댐 몸체(100), 댐 어깨(200), 측벽(300), 바닥부(400), 토사 제거 모듈러(500)를 포함하고, 후측벽(350), 네트 구조물(600)을 더 포함할 수 있다.
댐 몸체(100)는 상류부와 하류부 사이에 위치한다. 달리 표현하면, 댐 몸체(100)에 의해 상류부와 하류부가 구분될 수 있다.
상류부는 사방댐이 설치되는 지역(산기슭 등)에서 상대적으로 위쪽에 위치하고, 하류부는 상류부보다 아래에 위치한다. 물이 흐르는 경우, 물은 상류부에서 하류부로 흐르되, 댐 몸체(100)를 월류 또는 통과하여 하류부로 도달한다.
댐 어깨(200)는 댐 몸체(100)의 양측에 한 쌍으로 형성되며, 댐 몸체(100)보다 상측으로 봉긋하게 솟는 형상을 가질 수 있다. 이러한 댐 어깨(200)는 댐 몸체(100)를 지나는 물이 외부로 이동하지 않도록 할 수 있다. 댐 어깨(200)의 높이는 5m 일 수 있으나, 제한되는 것은 아니다.
댐 몸체(100)와 댐 어깨(200)는 기초바닥 상에 설치될 수 있다. 기초바닥은 콘크리트를 포함하는 소재로 형성될 수 있다.
측벽(300)은 댐 어깨(200)로부터 하류부 측으로 연장되는 벽이다. 측벽(300)은 댐 몸체(100)보다 외측에 각각 위치할 수 있다. 측벽(300)은 산기슭 등의 경사면을 따라 설치될 수 있다. 측벽(300)은 하류부를 따라 길게 연장될 수 있다.
측벽(300)은 산기슭 등의 경사면을 따라 경사지게 설치될 수 있다. 즉, 측벽(300)의 상면은 경사지게 형성될 수 있다. 측벽(300)의 상면의 경사는 산기슭 등의 지면 경사보다 더 급할 수 있다. 이 경우, 측벽(300)의 옆 모습은 삼각형에 가까울 수 있다.
측벽(300)은 지오폼(geo-foam)(F); 및 상기 지오폼(F)을 기초로 타설되는 콘크리트(C)를 포함할 수 있다. 특히, 측벽(300)은 지오폼(F) 및 상기 지오폼(F)을 기초로 타설되는 지오그리드(geo-grid) 및 콘크리트 복합체(C)를 포함할 수 있다. 지오폼(F)은 시공성과 안전성을 높일 수 있고, 지오그리드는 콘크리트의 형태를 유지시킬 수 있다. 이에 따라, 측벽(300) 내부에는 지오폼(F)이 내장(embedded)될 수 있다.
지오폼(F)은 geo material의 일종으로 EPS(발포 폴리스티렌)으로 형성될 수 있다. 지오폼(F)은 직육면체, 삼각기둥 등의 정형화된 형상으로 형성될 수 있다. 지오폼(F)은 기초 바닥(B) 상에 적층될 수 있다. 지오폼(F)은 EGI(Embedded Geo-material Installation) 공법으로 형성될 수 있다. 지오폼(F)에 의하면, 기존에 사용되는 잡석이 사용되지 않으므로 시공의 안전도가 높아질 수 있다.
이러한 지오폼(F)은 모듈러식으로 시공될 수 있다. 즉, 지오폼(F)은 미리 제조된 후 설치 현장에서 적층될 수 있다. 지오폼(F)은 경량 소재이기 때문에 현장까지의 운반비, 현장에서의 제작비가 절약될 수 있다.
지오그리드 및 콘크리트 복합체(C)는 지오폼(F) 상에 타설되어 측벽(300)의 외관을 형성할 수 있다. 지오그리드는 지오폼(F)의 물에 뜨는 성질을 제어하고 콘크리트의 형태를 유지할 수 있다.
지오폼(F) 및 지오그리드의 사용은 취성파괴를 저지하고, 위험시에도 천천히 파괴될 수 있는 연성파괴를 유도할 수 있다. 또한, 지진 거동에 있어서 내진 성능을 높일 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 필요에 따라 측벽(300)의 상면에는 식생부가 형성될 수 있다. 식생부에서는 식재가 가능하여 관목 및 초화류 등의 식물이 생장할 수 있다. 이에 따라 친환경적인 사방댐 경관 조성이 가능해지고, 사방댐은 LID(저영향개발) 시설로서 기능할 수 있다.
바닥부(400)는 한 쌍의 측벽(300) 사이에 형성되고, 산기슭 등의 지면에 형성될 수 있다. 바닥부(400)는 상부에 수로를 제공할 수 있다. 즉, 물은 댐 몸체(100)를 월류하여 한 쌍의 측벽(300) 사이 및 바닥부(400)의 상부를 따라 하류부 측으로 흐른다. 바닥부(400)는 경사면을 포함할 수 있다. 이 경우 비탈식(슬라이드식) 수로가 제공될 수 있다. 바닥부(400)의 경사면은 산기슭 등의 경사면에 대응할 수 있다. 바닥부(400)가 경사면을 포함하는 경우, 물의 낙차로 인한 물방석(700)의 세굴이 약화될 수 있다.
바닥부(400)의 단부(또는 하류부의 단부)에는 물방석(700)이 마련될 수 있다. 물방석(700)은 낙하하는 물로부터 산기슭 등의 바닥을 보호할 수 있다. 바닥부(400)와 물방석(700)은 계단형 구조를 이룰 수 있다. 물은 바닥부(400)를 따라 흐르다가 물방석(700)으로 낙하할 수 있다.
바닥부(400) 내부에는 파이프 형태로 이루어진 어로(미도시)가 형성될 수 있고, 어로는 댐 몸체(100) 측에서 하류부 측으로 연장될 수 있다. 어로는 어류 등의 생물들이 이동할 수 있는 통로를 제공한다. 이에 따라, 어류 등의 생물들은 상류부와 하류부를 자유롭게 드나들 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 측벽(300)을 설치하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 바닥부(400)에 지오폼(F)이 먼저 설치될 수 있다. 지오폼(F)은 미리 제조되어 현장에서 설치되는 바, 모듈러식, 조립식으로 시공된다. 지오폼(F)은 EPS 소재를 포함할 수 있다.
한편, 사방댐의 일부 구성은 지오폼(F) 없이 콘크리트만으로 형성될 수 있으며, 이에 대해서 제한되지 않는다.
도 8을 참조하면, 지오그리드(geo-grid) 및 콘크리트 복합체(C)가 지오폼(F) 상에 타설된다. 지오그리드(geo-grid) 및 콘크리트 복합체(C)는 지오폼(F)이 시공된 측벽(300)의 외관을 이룰 수 있다.
도 9를 참조하면, 지오폼(F)과 콘크리트 복합체(C)의 반복 시공을 통해 경사진 측벽(300)을 설치할 수 있다. 지오폼(F)과 콘크리트 복합체(C)는 원하는 측벽(300)의 형태에 따라 맞춤으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 측벽(300)을 경사지게 형성하고자 하면, 지오폼(F) 및/또는 콘크리트 복합체(C)를 경사지게 형성할 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 9와 달리, 사방댐 설치 위치에서 시공하는 것이 아니라, 외부에 지오폼(F) 및 콘크리트 복합체(C)를 미리 제조한 후에 사방댐 설치 위치에서는 적층만 하는 방식으로 시공이 이루어질 수도 있다.
EGI 기법을 활용하여 사방댐을 보강하면, 콘크리트의 사용이 현저히 줄어들기 때문에 중장비 사용 없이(또는 사용을 축소하여) 사방댐을 설치할 수 있어 안전성과 시공성이 향상될 수 있다. 또한, 지오폼(F)에 의해 사방댐 구조물이 가벼워질 수 있으므로 사방댐 구조물의 운반도 용이해질 수 있다.
한편, 측벽(300)에 대해서만 지오폼(F) 및 콘크리트 복합체(C) 시공 방식을 설명하였으나, 해당 시공 방식은 측벽(300) 외 사방댐의 모든 구성에 대해서도 적용될 수 있다.
토사 제거 모듈러(500)는 댐 몸체(100)의 상류부 측에 설치되어 수로로 유동하는 물은 통과시키되 토사를 퇴적시킬 수 있다. 토사 제거 모듈러(500)는 댐 몸체(100)에 결합될 수 있다. 토사 제거 모듈러(500)는 댐 몸체(100)의 후측면(상류부 측의 뒷면)에 결합될 수 있다. 토사 제거 모듈러(500)는 댐 몸체(100)와 댐 어깨(200)가 설치된 기초바닥 상에 안착될 수 있다.
토사 제거 모듈러(500)는 댐 몸체(100)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 토사 제거 모듈러(500)는 댐 몸체(100)에 결합되어 토사를 퇴적시키되, 필요에 따라 댐 몸체(100)로부터 분리될 수 있다. 특히, 토사 제거 모듈러(500)에 토사가 기준 이상으로 퇴적되는 경우 퇴적된 토사를 제거하기 위해 댐 몸체(100)로부터 분리될 수 있다. 분리된 토사 제거 모듈러(500)는 별도의 중장비 등을 통해 운반될 수 있다. 즉, 토사 제거 모듈러(500)는 사방댐의 댐 몸체(100)와 독립적으로 제조되고 설치 및 해체가 가능하게 결합되는 의미로 '모듈러'라는 용어를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
토사 제거 모듈러(500)는 물은 통과시키되 토사를 걸러주는 네트(이하, 설명의 편의 상 제1 네트(530)라 함)를 포함할 수 있다. 제1 네트(530)는 댐 몸체(100)의 후측면에 결합되고 수로의 입구를 차단할 수 있다. 이에 따라 몰은 수로로 유입되지만 토사는 댐 몸체(100) 후측에 퇴적될 수 있아. 퇴적되는 토사는 토사 제거 모듈러(500) 내에 수용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 토사 제거 모듈러(500)를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 토사 제거 모듈러(500)는 베이스(510), 프레임(520), 제1 네트(530)를 포함할 수 있다.
베이스(510)는 토사 제거 모듈러(500)의 바닥을 형성할 수 있다. 베이스(510)는 댐 몸체(100)와 댐 어깨(200)가 설치된 기초바닥에 안착될 수 있다. 베이스(510)는 납작한 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 댐 어깨(200)의 높이가 5m인 경우, 베이스(510)의 좌 또는 우 방향의 길이는 1.5m이고, 높이(두께)는 40cm 일 수 있으나, 제한되지 않는다.
베이스(510)의 측면에는 포크 삽입홀(511)이 형성될 수 있다. 포크 삽입홀(511)은 두 개로 형성될 수 있다. 포크 삽입홀(511)을 지게차(1)의 포크(2)를 수용할 수 있다.
프레임(520)은 베이스(510)에 결합되어 토사 제거 모듈러(500)의 전체적인 형상을 형성할 수 있다. 특히, 프레임(520)은 베이스(510)의 양측에 각각 사각형의 형태로 형성될 수 있다. 프레임(520)은 CFRP-카본 결합형 플라스틱 소재로 형성될 수 있다.
제1 네트(530)는 프레임(520)에 결합되고, 댐 몸체(100)의 상류부 측에 결합될 수 있다. 상술한 바와 같에 제1 네트(530)는 수로의 입구를 차단하여, 물은 수로로 유입되되 토사는 퇴적되도록 할 수 있다. 프레임(520)은 내측에 토사를 수용할 수 있는 공간을 마련할 수 있다.
제1 네트(530)는 고강도 소재로 형성될 수 있다. 제1 네트(530)는 지오 텍스타일(geo-textile) 메쉬 구조로 형성될 수 있고, 메쉬 구멍 크기는 0.2mm 미만일 수 있다. 이에 따라 작은 입자의 토사까지 걸러질 수 있다.
도 2에서 토사 제거 모듈러(500)의 양측면은 완전 개방되도록 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 토사 제거 모듈러(500)의 양측면은 메쉬 구조, 완전 폐쇄 구조 등으로 형성될 수 있다. 토사 제거 모듈러(500)의 양측면이 적어도 일부 폐쇄된 면으로 이루어진 경우, 토사 제거 모듈러(500) 내부의 공간이 일부 폐쇄되고 토사는 더욱 잘 수집될 수 있다.
토사 제거 모듈러(500)는 센서(540)를 더 포함할 수 있다. 센서(540)는 토사 제거 모듈러(500) 내에 퇴적된 토사의 양을 측정할 수 있다. 센서(540)가 측정한 토사의 양이 기준값 이상인 경우 관리 서버에 신호를 송신하고 토사 제거 필요성을 알림할 수 있다. 관리 서버는 지게차 등의 중장비를 이용하여 토사 제거를 실시하도록 할 수 있다. 센서(540)는 베이스(510) 또는 프레임(520)에 설치될 수 있으나, 제한되는 것은 아니다.
센서(540)는 토사의 하중을 측정할 수 있다. 센서(540)는 토사의 토압을 측정할 수 있다. 센서(540)는 퇴적 높이를 측정할 수 있다. 센서(540)는 하중, 토압, 높이에 따라 관리 서버로 신호를 송신할 수 있다. 센서(540)가 토사 하중, 토압을 측정하는 경우, 센서(540)는 베이스(510)에 설치되고, 센서(540)가 토사 높이를 측정하는 경우, 센서(540)는 프레임(520)에 설치될 수 있다.
센서(540)는 기설정된 기준에 따라 다른 신호를 관리 서버로 전송할 수 있다. 예를 들어, 센서(540)가 토사의 하중이나 토압을 측정하는 경우에 최대 하중(토압)의 1/3, 2/3 시점에 따라 단계적으로 신호를 송신할 수 있다. 또는 토사 제거 모듈러(500) 높이의 1/3 지점, 2/3 지점에 따라 다른 신호를 관리 서버로 송신할 수 있다. 예를 들어, 1/3 시점(지점)에서 '주의'에 해당하는 신호를 송신하고, 2/3 시점(지점)에서 '경고'에 해당하는 신호를 송신할 수 있다.
이러한 센서(540) 및 관리 서버에 의하면 사방댐의 토사 관리가 효율적으로 이루어질 수 있고, 작업자가 실제로 사방댐을 방문하여 육안으로 관찰하는 행위가 없이도 토사 관리가 가능할 수 있고, 토사 관리의 정확도가 향상될 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 토사 제거 모듈러(500)를 분리 및 운반하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 토사 제거 모듈러(500)가 댐 몸체(100) 후편(상류부 측의 배면)에 설치되고 물은 토사 제거 모듈러(500)를 통해 수로로 흘러가며, 토사(S)는 토사 제거 모듈러(500)에 퇴적될 수 있다. 토사(S)의 퇴적량이 기준값 이상이 되면 센서(540)가 관리 서버로 신호를 전송할 수 있다.
도 4를 참조하면, 관리 서버의 관리에 따라 지게차(1) 등의 중장비가 사방댐 측으로 이동시킬 수 있다. 지게차(1) 등의 중장비는 사방댐 주변에 마련된 차량 진입로를 통해 사방댐으로 이동할 수 있다.
도 5를 참조하면, 지게차(1)의 포크(2)가 베이스(510)의 포크 삽입홀(511)로 삽입되고, 지게차(1)는 토사 제거 모듈러(500)를 리프팅할 수 있다. 지게차(1)는 토사 제거 모듈러(500)를 타 지역으로 운반시킬 수 있다. 토사 제거 모듈러(500)에 퇴적된 토사(S)는 특정 지역(세굴지)으로 운반될 수 있다. 지게차(1)는 기존의 토사 제거 모듈러(500)에서 토사(S)만 제거하고 다시 댐 몸체(100)로 원래의 토사 제거 모듈러(500)를 설치할 수 있다. 또는 지게차(1)는 새로운 토사 제거 모듈러(500)로 교체할 수 있다.
기존에는 퇴적된 토사(S)를 굴착기를 이용하여야 했는데, 본 발명에서는 굴착기의 버킷 역할을 하는 토사 제거 모듈러(500)가 미리 설치되기 때문에 지게차(1)만을 이용하여 손쉽게 토사 제거 모듈러(500)를 분리 및 운반하여 토사(S)를 쉽게 제거할 수 있다. 따라서, 굴착기 진입의 어려움이 해결되고, 굴착기 사용에 따른 사방댐의 균열 및 손상을 방지할 수 있다.
다시 도 1를 참조하면, 후측벽(350)은 댐 어깨(200)로부터 상류부 측으로 연장되며 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 후측벽(350) 간 간격은 한 쌍의 측벽(300) 간 간격보다 클 수 있다. 토사 제거 모듈러(500)는 한 쌍의 후측벽(350) 사이에 설치될 수 있다. 토사 제거 모듈러(500)의 프레임(520)은 한 쌍의 후측벽(350)에 결합될 수 있다. 이 경우, 토사 제거 모듈러(500)는 견고하게 고정될 수 있다. 여기서, 토사 제거 모듈러(500)의 프레임(520)은 한 쌍의 후측벽(350)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 한편, 후측벽(350) 역시 측벽(300)과 같이 지오폼(F) 및 콘크리트 복함체(C)로 형성될 수 있다.
네트 구조물(600)은 한 쌍의 측벽(300) 사이에 설치되어 토사를 여과할 수 있다. 즉, 토사는 토사 제거 모듈러(500)에서 일차적으로 여과되고 네트 구조물(600)에서 이차적으로 여과될 수 있다. 네트 구조물(600)은 물은 통과시키되 토사는 거를 수 있다.
네트 구조물(600)은 네트(이하, 제2 네트(620)라 함)를 포함할 수 있다. 제2 네트(620)는 제1 네트(530)와 동일한 메쉬 구조로 형성될 수 있다. 제2 네트(620)는 고강도 소재로 형성될 수 있다. 제1 네트(530)는 지오 텍스타일(geo-textile) 메쉬 구조로 형성될 수 있고, 메쉬 구멍 크기는 0.2mm 미만일 수 있다. 이에 따라 작은 입자의 토사까지 걸러질 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 네트 구조물(600)을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 네트 구조물(600)은 지지부(610)와 제2 네트(620)를 포함할 수 있다. 지지부(610)는 한 쌍의 측벽(300) 사이에 세워지고, 제2 네트(620)는 지지부(610)의 내측에 결합될 수 있다. 지지부(610) 및/또는 제2 네트(620)는 탈착 가능하여 교체가 용이할 수 있다. 제2 네트(620)는 물(W)은 통과시키고, 토사를 여과할 수 있다.
네트 구조물(600)에 의하면, 토사가 1차 및 2차 여과되기 때문에 물방석(700)까지 도달하는 토사의 양이 감소할 수 있으므로, 기존의 토사 때문에 물방석(700)의 세굴이 크던 문제가 해결될 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐을 포함하는 사방댐의 바닥부(400)가 변형된 예를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 바닥부(410)는 아래로 볼록한 곡면을 포함할 수 있다. 이러한 경우 바닥부(410)의 양단에도 경사가 형성될 수 있으므로 물을 중앙 측으로 수렴시켜 흐르도록 할 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐의 바닥부(420)는 계단식으로 형성된 복수의 경사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 산기슭 등의 경사가 급한 경우에는 바닥부(420)를 계단식으로 구현하여 유속을 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 토사 제거가 가능한 사방댐은 바닥부가 경사지게 형성되어 물의 큰 낙차를 방지할 수 있다. 또한, 토사 제거 모듈러를 이용하여 토사의 관리, 운반, 제거가 용이해지고, 네트 구조물에 의해 토사를 2차 여과함으로써 토사의 제거가 더욱 용이해질 수 있다. 또한, 사방댐을 시공함에 있어 EPS 지오폼을 내장시킴으로써 시공의 안전성, 경제성, 효율성이 증대될 수 있다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
1: 지게차
100: 댐 몸체
200: 댐 어깨
300: 측벽
350: 후측벽
400, 410, 420: 바닥부
500: 토사 제거 모듈러
510: 베이스
511: 포크 삽입홀
520: 프레임
530: 제1 네트
540: 센서
600: 네트 구조물
610: 지지부
620: 제2 네트
700: 물방석
F: 지오폼
C: 콘크리트 복합체

Claims (9)

  1. 상류부와 하류부 사이에 설치되는 댐 몸체 및 상기 댐 몸체의 양측에 설치되는 한 쌍의 댐 어깨를 포함하는 사방댐에 있어서,
    상기 댐 어깨로부터 하류부 측으로 연장되는 한 쌍의 측벽;
    상기 한 쌍의 측벽 사이에 경사지게 형성되어 수로를 제공하는 바닥부;
    상기 댐 몸체의 상류부 측에 설치되어, 상기 수로로 유동하는 물은 통과시키되, 토사를 퇴적시키는 토사 제거 모듈러를 포함하고,
    상기 토사 제거 모듈러는 상기 댐 몸체로부터 분리되어 운반 가능하고,
    상기 토사 제거 모듈러는,
    상기 댐 몸체와 상기 댐 어깨가 설치된 기초바닥에 분리 가능하게 설치된 판상의 베이스;
    상기 베이스에 결합되는 프레임; 및
    상기 프레임에 결합된 제1 네트를 포함하고,
    상기 베이스의 측면에는 지게차의 포크가 삽입 가능한 포크 삽입홀이 형성되고,
    상기 토사 제거 모듈러는, 퇴적된 토사의 양을 측정하는 센서를 포함하고,
    상기 센서는 상기 베이스 상에 퇴적된 토사의 하중, 토압 및 퇴적 높이 중 적어도 하나를 측정하고,
    상기 센서의 측정값이 기준을 벗어나는 경우, 관리자 서버로 신호가 전송되고,
    상기 바닥부는 아래로 볼록한 곡면으로 이루어지고,
    상기 한 쌍의 측벽 사이에 설치되는 네트 구조물을 더 포함하고,
    상기 네트 구조물은,
    상기 바닥부에 설치되는 지지부; 및
    상기 지지부에 결합되어 토사를 여과하는 제2 네트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    토사 제거가 가능한 사방댐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측벽은,
    지오폼(geo-foam); 및
    상기 지오폼을 기초로 타설되는 콘크리트를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    토사 제거가 가능한 사방댐.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 네트는 상기 댐 몸체의 상류부 측에 결합되는 것을 특징으로 하는,
    토사 제거가 가능한 사방댐.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서의 측정값에 따라, 상기 신호는 단계적으로 전송되는 것을 특징으로 하는,
    토사 제거가 가능한 사방댐.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 댐 어깨로부터 상류부 측으로 연장되는 한 쌍의 후측벽을 더 포함하고,
    상기 토사 제거 모듈러는 상기 한 쌍의 후측벽 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는,
    토사 제거가 가능한 사방댐.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바닥부는 계단식으로 형성된 복수의 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    토사 제거가 가능한 사방댐.
  9. 삭제
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