KR200245924Y1 - 낙석방지터널 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 도로의 연결통로 및 소 교량에 효과적으로 활용되고 있는 파형강판을 이용하여 교통흐름의 차단없이 단기간 내에 낙석방지터널을 경제적이면서도 효율적으로 구축하고자 하는 낙석방지터널 설치구조에 관한 것으로, 본 고안은 산사태 및 낙석 등에 의한 인명 및 재산 손실을 줄일 수 있도록 암사면이 형성된 도로 등에 설치하는 낙석방지터널 설치구조에 있어서, 상기 도로의 가장자리부와 암사면 사이에 다수개의 파형강판을 볼팅 처리로 조립한 부채꼴형의 파형강판 구조부가 도로를 감싸는 터널 형태로 시공되고, 상기 파형강판 구조부 상단 및 하단부에 콘크리트 기초부가 설치되며, 상기 파형강판 구조부의 상부에 흙을 원형 형태로 쌓아 다지는 흙 성토층이 형성되는 것을 특징으로 하는 낙석방지터널 설치구조를 제공하고 있다.

Description

낙석방지터널 설치구조{An assembly structure falling rock preventing for tunnel}

본 고안은 낙석방지터널 설치구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로의 연결통로 및 소 교량에 효과적으로 활용되고 있는 파형강판을 이용하여 경제적이면서도 효율적으로 낙석방지터널을 구축할 수 있도록 한 낙석방지터널 설치구조에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 우리나라의 도로는 전체 국토의 70%가 산악으로 이루어져 도로 건설시 암사면의 조성이 많고, 이로 인한 낙석 및 산사태 발생 비율이 높은 특성이 있다.

국내 발생 자연재해는 여름철에 집중하여 발생되며, 암사면의 활동에 의한 낙석 및 산사태가 전체 자연재해 중 큰 비중을 차지하고 있는 실정에 있다.

따라서 국가에서는 매년 600억원 이상의 사면보호 대책비용을 발생지역에 집중 투자하고 있다. 일반적으로 사면관련 공법은 사면을 보강하는 보강공(예로써 어쓰 앵커), 사면 식생공, 낙석 방지공 등이 있다.

이중 낙석 방지공은 사면이 조성되어 사람이나 교통 통행이 빈번한 지역에서 낙석에 의한 인명 및 교통흐름을 보호할 목적으로 차후에 설치하는 구조물의 일종이다. 여기에는 낙석방지책, 낙석방지 그물, 낙석방지 터널 등이 속한다.

이러한 낙석방지 터널(일명 '피암 터널'이라 한다)은 특히 사람의 통행이 많은 지역의 사면에 적용되는 구조물로서 현재에는 도 1에 도시된 바와 같이, 철근콘크리트를 이용한 암거 형태의 구조물을 사용하고 있다.

즉, 종래의 낙석방지 터널은 사각의 터널 형태를 갖도록 철근콘크리트(100) 이용하여 암거 형태로 형성하고, 그 상부에 흙을 다져 성토층(200)을 형성하는 구조로 되어 있다.

그런데, 상기와 같은 현재의 철근콘크리트(100)를 이용한 암거 형태의 구조물은 미관성, 시공성, 경제성 등에 많은 문제점을 내포하고 있다.

예를 들어 기존 방법은 콘크리트를 양생하여 구축하기 때문에 콘크리트 특성상 경화 및 양생에 오랜 시간이 소요되어 그 시공성이 떨어짐은 물론, 장기간의 시공기간 동안에 부득이 도로나 철도를 차단해야 하기 때문에 물류에 따른 경제적 손실이 야기할 수밖에 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 철근콘크리트를 이용한 낙석방지터널의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 현재 도로의 연결통로 및 소 교량에 효과적으로 활용되고 있는 파형강판을 이용하여 교통흐름의 차단 없이 단기간 내에 낙석방지터널을 경제적이면서도 효율적으로 구축하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 암거 형태를 이용한 낙석방지터널을 설치한 구조를 도시한 실시예시도.

도 2는 본 고안에 따른 낙석방지터널을 도시한 실시예시도.

도 3(a),(b)는 본 고안에 따른 낙석방지터널 설치구조의 파형강판 구조부를 이루는 파형강판의 볼팅 조립 상태를 보여주는 사용예시도.

도 4는 본 고안에 따른 이피에스 성토층을 갖는 낙석방지터널의 다른 실시예도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 파형강판 구조부 1a : 파형강판

1b : 볼트 2 : 흙 성토층

3 : 콘크리트기초부 4 : 이피에스 성토층

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 도로 등에 설치하는 낙석방지터널 설치구조에 있어서, 상기 도로의 교통흐름의 차단없이 낙석방지터널 설치가필요한 구간에 다수개의 파형강판을 볼팅 처리로 조립한 부채꼴형의 파형강판 구조부가 도로를 가로질러 터널 형태로 시공되고, 상기 파형강판 구조부 상면에 원형 형태의 성토를 함으로써 낙석에 의한 재하하중을 전단력 형태로 감소시키는 구조로 된 것을 특징으로 한다.

즉, 본 고안에 따른 낙석방지터널 설치구조는, 소 교량 형태를 유지하는 아치형의 파형강판 구조부와, 상단사면과 및 하단의 기초부에 파형강판을 거치하기 위한 콘크리트 기초부와, 상기 파형강관 구조부 상단에 흙을 쌓아 다지는 흙 성토층 등으로 구성된다.

이하, 본 고안의 실시예에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

첨부도면 도 2는 본 고안에 따른 낙석방지터널을 도시한 실시예시도 이고, 도 3(a),(b)는 본 고안에 따른 낙석방지터널 설치 구조부를 이루는 파형강판의 볼팅 조립 상태를 보여주는 사용예시도 이다.

본 고안은 낙석방지 터널 구축에 흙과 파형강판을 이용하여 도로변에서 암사면에 이르도록 도로를 감싸는 터널 형태의 구조물을 구축하는 구조로 되어 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 낙석방지 터널 설치구조는 도로를 차단하지 않기 위해 다수개의 파형강판(1a)을 볼팅 처리로 조립한 부채꼴형의 파형강판 구조부(1)가 도로를 가로질러 터널 형태로 시공되고, 상기 파형강판 구조부(1) 상면과 하단에 콘크리트 기초부(3)가 설치되며, 상기 파형강판 구조부(1)의 상부에 흙을 쌓아 다지는 흙 성토층(2)으로 형성되는 구조로 되어 있다.

이때, 상기 흙 성토층(2)에서 파형강판 구조부(1)에 작용하는 하중을 좀 더 줄여 구조적 안정성을 추구하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이 흙보다 가벼운 이피에스(EPS) 재질을 이용한 이피에스 성토층(4)을 일정 높이로 시공한 다음, 그 위쪽으로 적정량의 흙을 쌓아 다지는 흙 성토층(2)을 구성할 수도 있다.

상기 이피에스(EPS; Expanded Poly- Styrene)는 보통 '발포스치로폴'로 불리어지는 다공성의 경량재로, 알갱이 형태의 폴리스칠렌 수지에 발포제를 첨가한 후 가열, 연화시킴과 동시에 기체를 발포시켜 발포 수지한 재료이다.

여기서, 상기 파형강판 구조부(1)를 이루는 파형강판(1a) 구조물은 아연 도금된 파형강판(1a)을 이용하여 소형 교량이나 지하연결 통로를 구축하는 토목공법 등에 많이 사용되는 것으로, 상기 파형강판(1a)의 물결 모양으로 형성된 강판과 강판의 연결은, 도 3(a), (b)에 도시된 바와 같이, 일반적인 볼트(1b)를 이용한 볼팅 처리에 의해서 조립이 이루어진다.

이처럼 다수의 파형강판(1a)을 볼트(1b)로 조여 조립이 가능하게 됨에 따라 상기 파형강판 구조부(1)는 시공 시에 도로(R) 밖에서 조립한 상태에서 신속하게 설치 가능하게 된다.

따라서, 상기 파형강판(1a) 구조물을 이용할 경우에는 종래 콘크리트를 이용하여 암거형 낙석방지 터널을 건설할 때처럼 대형 중장비를 동원하지 않아도 됨은 물론, 교통을 통제할 필요가 없게 되는 이점이 있다.

그리고, 상기 파형강판 구조부(1) 상단의 성토 흙의 높이는 현재 설계여건을 고려할 때 최소 1m 이상 정도가 바람직하다.

또한, 상기 흙 성토층(2)과 병행 시공이 가능한 이피에스(EPS) 층은 경량성에 기인하여 파형강관 구조물의 하중을 경감시키고 낙석시 발생하는 충격을 흡수하는 완충재 역할을 수행한다.

그러나, 이피에스(EPS) 성토층의 포설은 현장의 경제적 여건을 고려하여 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다.

더불어 상기와 같이 구축된 파형강판(1a)을 이용한 낙석방지 터널 설치구조는 그 상부면이 흙 성토층(2)으로 이루어진 흙 구조물임으로, 여기에 잔디나 잔목 등을 심어 식생에 의한 미관성을 향상시킬 수 있음은 물론, 자연 친화적인 면에서도 매우 바람직하다.

그리고, 본 고안에 따른 낙석방지 터널의 길이가 길어 터널 내부가 어두운 경우에는 터널 내에 조명을 밝히기 위한 별도의 조명 시설을 설치하는 것이 바람직하다.

이처럼 본 고안은 기존의 낙석방지터널 설치구조 구축에 이용되고 있는 철근 콘크리트 암거형 낙석방지터널을 대체할 목적으로 시도되었으며, 경제성에 있어서도 낙석방지터널 설치구조 구축에 흙과 소량의 파형강판을 사용함으로써 충분히 기여하리라 판단된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 도로변과 암사면에 콘크리트 기초부를 매설 시공한 후, 이 위에 파형강판을 조립하여 파형강판 구조부를 시공하고, 시공된 파형강판 구조부를 따라 그 위에 흙 성토층 혹은 흙 및 이피에스(EPS) 성토층을 구축하여 낙석방지터널 설치구조를 구축함으로써, 흙을 이용한 구축 재료의 경제성, 식생을 통한 자연환경 친화성, 낙석방지터널 구축의 신속성 등을 가져올 수 있다.

또한 본 고안에 따르면, 기존의 콘크리트 장애물의 문제점인 자연경관의 훼손, 통행차량의 교통장애 유발 등의 민원발생소지를 줄이고, 예민한 환경문제에 효율적으로 대처할 수 있을 뿐만 아니라, 시공시 중장비 동원에 따른 장시간 도로 차단 등을 해결하며, 도로 폭이 큰 구간에서의 장애물 설치를 간단히 할 수 있고, 기존의 도로 교통을 방해하지 않으면서 짧은 시간에 효율적인 낙석방지 터널 설치구조를 형성할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 산사태 및 낙석 등에 의한 인명 및 재산 손실을 줄일 수 있도록 암사면이 형성된 도로 등에 설치하는 낙석방지터널 설치구조에 있어서,

   상기 도로의 가장자리부와 암사면 사이에 다수개의 파형강판을 볼팅 처리로 조립한 부채꼴형의 파형강판 구조부가 도로를 감싸는 터널 형태로 시공되고, 상기 파형강판 구조부 상단 및 하단부에 콘크리트 기초부가 설치되며, 상기 파형강판 구조부의 상부에 흙을 원형 형태로 쌓아 다지는 흙 성토층이 형성되는 것을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 낙석방지 터널 설치구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 흙 성토층 내에는 작용하중을 줄이기 위해 이피에스(EPS)를 이용한 이피에스 성토층을 형성하는 것을 특징으로 하는 낙석방지 터널 설치구조.