KR200284979Y1 - 식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는조립식호안블록 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하천 제방이나 유수지등의 유수(流水)와 접하는 경사면에 사용되는 친환경 식생블럭에 관한 것으로서 사면침식을 방지하는 동시에 녹화용 식재식물의 식재를 병행하여 근부(根部)구조가 블럭과 일체화 가능하도록 하여 녹화식물체의 유실이 없도록 하는 동시에 식생식물의 조기 활착과 생태계복원을 동시에 가능한 호안블럭에 관한 것이다.

호안블록으로 하천변이나 제방주변을 축조하면서 가장 단점으로 지적되는 것이 블록구조의 붕괴이다. 최근까지도 이같은 붕괴를 막고 토양유실을 막기 위하여 호안블록으로 사면전체를 덮어주도록 구성하여 유수에 의한 침식을 막는 것이 가장 최적으로 알고 있었으나, 최근에 친환경적 구조가 요구되면서 이같은 기존의 호안블록시공이 생태계파괴, 어패류의 서식환경붕괴등의 문제점이 노출되어 친환경적인 식생가능한 호안블록구조물이 개발되고 있다.

본 고안은 암수형상의 결합요철부를 형성시키는데, 결합요부는 하단부와 내부가 넓고 상단부와 외부가 좁은 형태이며, 결합철부는 하단부와 외부가 넓고 상단부와 내부가 좁은 형태 또는 이와는 반대형상으로 상단부가 넓고 하단부가 좁은 형상으로 결합요철부가 결합되면 분리되지 않는 것을 특징으로 하는 안정성과 경제성이 뛰어난 식재형 호안블록을 제공한다.

또한 단일 또는 여러개의 블록에 의하여 형성된 공간에 식물을 식재할 수 있도록하며 블록저면에 망체를 설치하여 홍수위 저하시 수위차로 발생하는 간극수압에 의한 식물체의 분리현상을 방지토록 하였다.

Description

식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는 조립식호안블록{Protection block for the slant side and/or river side enabling plant propagation with structure consistency}

본 고안은 하천이나 저수지 등의 제방에 설치하여 안정된 식생환경을 유도하는 동시에 사면이나 제방구조를 안정적으로 유지하고, 식생환경의 조속한 복원에 의하여 자연생태계로 복원가능하게 하는 호안블록에 관한 것이다.

하천관리의 3대요소인 이수, 치수, 환경분야중 우리나라는 90년대 중반까지만해도 이수와 치수에 치우친 하천사업이 시행되어 환경부분은 도외시되어왔으나 이후 국내에서도 자연형 하천조성을 범국가적으로 시행하면서 호안블록의 형태도 식물이 성장할 수 없는 밀폐형 블록인 I형, 유신형, 평판형, 장방형블록등에서 식물이 성장할 수 있도록 블록에 공간을 형성시켜 하천제방에서도 다양한 식물이 서식할 수 있도록 하는 공사가 시행되는 것이 최근의 경향이다.

종래의 하천경사면이나 제방등에 사용되는 콘크리트재질의 호안블록은 서로 끼워맞추는 형태를 이루면서 하부로부터 식생식물이 자라지 못하도록 밀폐형 블록이 주를 이루었다. 이는 식생식물의 번성이 여러가지 잡균의 번식을 유도하고 하천경관의 정돈성을 해친다는 점에서 행해진 공법이었으나 최근에 이같은 구조물이 갖는 자연파괴, 특히 생태계고리의 연속된 순환구조의 파괴라는 문제점이 지적되어왔다.

이같은 밀폐형 호안블록은 설치당시에는 상당히 하천이 깨끗하게 정비된 듯한 시각적 효과를 주기는 하나 식물이 성장할 수 있는 공간이 없을 뿐 아니라 수분의 이동이 자유롭지 못하여 제방의 사막화 현상이 가속화 되는 등 환경에 지극히 위해하다.

이러한 단점을 개선하기 위하여 일본에서 사용되거나 최근에 국내에서도 개발되어 이용하고 있는 식재를 겸할 수 있는 호안블록이 개발되었다. 그러나 호안블록이 조립구성되고 나서 식생식물이 호안블록의 일부분에서 성장하도록 식생식물이 활착할 수 있는 식재면적이 작아(10%미만) 생태적, 경관적 효과가 적거나 가격이 고가이이다. 즉, 생태계복원이라고 하는 목적을 이룰 정도에는 못미치는 미약한 식물생장효과만을 줄 뿐 완전한 생태계의 복원과 안정적 조립구조의 획득이라는 두가지 목적을 동시에 이루지는 못하고 있다.

또한 식생식물을 식재한다고 하여도 식생식물이 호안블록과는 별도로 성장번식하므로 호안블록의 구조적 안정성을 보조하는 기능을 발휘하지 못하고 오히려 식물체의 근부구조의 발달로 호안블록이 지표면과 분리되면서 구조적 안정성이 악회되는 단점도 지적되어오고있다.

실용신안등록제211037호는 여러개의 블록을 결합하여 1개의 식생홀을 만드는 형상이나 블록의 연결이 단순하여 조립상태가 쉽게 파괴되는 형상이며,실용신안등록제221899호와 제232618호는 단일블록에 식생홀을 형성시키고 블록간 결합부에 돌기를 형성시켜 결속은 비교적 튼튼하나 간극수압에 의한 식물체의 이탈현상을 방지할 조치가 마련되지않고있다.

본 고안은 이상의 문제점을 개선하고자 호안블록이 조립구성되어 사면이나 제방의 구조를 형성하여 안정된 구조를 이룰 수 있는 최대한의 구조적 특성의 한도내에서 식물이 성장할 수 있는 공간을 최대한 크게 확보하면서, 블록간의 이탈을 방지하기 위하여 블록요철부를 보강하여 좌우상하로 일체화시켜 제방사면이 침식된다하여도 블록이 분리되지 않는 호안블록을 제공하고자 한다.

또한 본고안은 홍수위저하시 발생하는 제방과 수면의 수위차이로 발생하는 간극수압에 의한 블록공간의 식생식물이 이탈하지 않도록 치수분야를 보완한 호안블록을 제공하고자 한다.

본 고안은 또한 하천이나 호소의 경사면이 홍수기에 호안블록설치면이 침수된다하여도 유수의 유속에 따른 세굴현상, 유속에 따른 마찰 그리고 부력에 따른 중력감소등의 침수피해가 발생한다하여도 구조적변형이 없는 호안블록을 제공하고자 한다.

도 1은 본고안의 호안블록의 사시도,

도 2는 본 고안의 평면도,

도 3은 측면도,

도 4는 측면조립구성도,

도 5는 연속조립된 상태의 평면구성도,

도 6은 본고안의 양면사용 가능한 구조를 가진 호안블록의 조립상태를 도시한 사시도,

도 7은 본고안의 호안블록의 쐐기형태조립홈과 돌기를 도시한 사시도,

도 8은 6각구조의 호안블록의 사시도,

도 9는 8각구조의 호안블록의 사시도,

도 10은 본 고안의 대칭구조의 호안블록의 또다른 사시도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

5:식재공 1:보디부 3:조립홈 4:조립돌기 3a,4a:조립홈과 돌기의 수직측면 P:수평면 V:수직면

본 고안은 보디부의 측면에 위에서 아래방향으로 상호 끼워맞춤가능한 조립부를 구성하여 연속조립방법에 의하여 하천이나 호소면의 경사면을 보호하기 위한원형 또는 다각형의 평판구조를 갖으며, 중앙에는 식재공(5)을 형성한 호안블록에 있어서,

측면에 돌출형성된 조립홈과 타측면에 설치된 조립돌기가 서로 연속적인 끼워맞춤이 이루어지면서 하천이나 호소의 경사면을 덮어주도록 하는 호안블록에 관한 것이다. 특히 본 고안은 조립되는 홈과 돌기의 측면에 수평면과 수직면을 향하여 경사부를 구성토록 하므로서 조립후 호안블록에 가해지는 수직수평방향의 변형력을 흡수하여 원래의 조립형태를 유지하도록 하는 호안블록을 제공하고자 하는 것이다.

이하 본 고안을 첨부한 도면에 의하여 구체적으로 예시하여 설명한다.

본 고안의 대표적인 예로서 도1에 도시한 것은 전체적으로 4각의 평면형태를 갖는 호안블록의 조립구성상태를 보여주는 사시도이고, 도 2는 이것의 평면도이며,도 3 은 이것의 측면도이며, 도 4 는 호안블록이 조립되는 상태를 평면에서 도시한 것이며, 도 5 는 실제 연속반복적으로 조립된 상태의 평면구성도이다.

본 고안은 보디부의 측면에 서로 끼워맞춤가능한 조립부를 구성하여 연속조립방법에 의하여 하천이나 호소면의 경사면을 보호하기 위한 원형 또는 다각형의 평판구조를 갖으며, 중앙에는 식재공(5)을 형성한 호안블록에 있어서,

보디부(1)의 측면에 형성되는 조립부의 조립홈(3)과 조립돌기(4)가 위에서 아래방향으로 상호 끼워맞추어질 수 있도록 구성하되, 조립홈과 조립돌기의 수직측면(3a)(4a)이 수평면(P) 그리고 수직면(V)과 경사각을 갖도록 구성하는 것을 특징으로 하는 식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는 식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는 호안블록에 관한 것이다.

본 고안에서 조립홈(3)과 조립돌기(4)는 서로 암수끼워맞춤구조를 갖추는 구조로, 이들의 크기와 형태는 다양하게 구성가능하다. 본 고안에서 특징으로 하는 것은 조립홈과 조립돌기의 수직측면(V)(지면을 기준으로 관찰한 경우)이 수평한 지면(P)과 일정한 경사각을 갖도록 구성하는 것이다. 또한 수평한 지면과 달리 이 지면과 수직을 이루는 수직면(V)와도 일정한 경사각을 갖도록 하는 것이다.

이러한 수직.수평면과의 경사각은 설치되는 위치에 따라 달라지지만 유수가 직접 충돌하는 수충부로 갈수록 경사각을 심하게 주며, 반대인 경우에는 경사각을 낮게준다. 이 경사각의 정도에 따라서 조립후의 조립상태의 조립구조유지력에 차이가 발생하기 때문이다. 즉, 경사각이 심할 수록 조립구조의 형태유지력이 강해지며, 따라서 수충부와 같이 심한 부력과 유수의 충돌이 있는 곳일 수록 경사각을 심하게 주어 강한 조립구조를 이루도록 한다.

본 고안에서 보디부의 윗면에 상향돌출되는 마찰형성돌기부(15)를 형성하며 이 상향돌기는 적절한 마찰력을 홍수기에 심하게 흐르는 유수에 대한 저항역활을 하는 동시에 일반사용자가 이곳을 보행하는 경우 일정한 마찰기능을 부여하여 낙상의 위험을 방지하는 것이다.

본 고안의 또다른 예로서 제공하고자 하는 것은 보디부(1)의 저면부에 망체(10)을 일체로 설치하는 것을 특징으로 하는 식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는 호안블록을 제공하는 것이다.

보디부의 저면부에 내식성을 갖는 망체구조를 경사면전체에 걸쳐 설치하므로서 식재공(5)에서 성장한 식생식물이 이 망체를 근부구조에 의하여 일체로 조립되어지며, 이어서 이들이 하부의 지면으로 성장하여 나감에 따라 구조적으로 보다 안정된 구조를 이룰 수 있는 것이다.

망체의 재질로는 일반적인 내식성의 금속망체, 합성수지망체 혹은 야자섬유와 같은 내식성이 강한 재질로 직조한 것이 적합하다.

본 고안의 또다른 예로서 제공하고자하는 것은 도 6에 도시하듯이 식재공(5)의 상하측모서리에 부분음각부(5a)를 형성하는 것을 특징으로 하는 식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는 호안블록을 제공하는 것으로 이러한 형태는 양면이 사용이 가능한 형태이다. 상기한 실시예로서 윗면에 형성되는 마찰형성돌기부가 없는 경우 이와 같은 식재공의 상측모서리에 대한 부분음각부의 형성으로 마찰형성돌기와 동일한 기능을 발휘할 수 있는 것이다.

본 고안에서 제시한 상기의 실시예는 4각의 평면구조를 갖는 호안블록을 제시하였으나, 첨부한 도8과 9에 도시하듯이 6각의 평면구조, 8각의 평면구조와 같이 다양한 형태의 호안블록으로 형성가능하다.

본 고안의 또다른 예로서 제공하고 자하는 것은 도 10에 도시하듯이 조립홈(3)과 조립돌기(4)를 서로 양측면에서 대칭되게 배치하는 구조이다.

이상의 구조는 측면으로 받는 횡압력의 방향에 따라 현장상황에 맞추어 선택설치가 가능하게 된다. 즉, 수평면에서 좌,우어느 방향으로 횡압력을 받는 것인지를 현장의 설치면에 따라 대칭형과 비대칭형을 조합하여 설치하므로서 이들 횡압력에 의한 조립구조의 이탈과 변형을 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.

본 고안에서 대칭혹은 비대칭형의 구조는 4각평면구조만 아니라 6각, 8각등의 다양한 다각구조에 동일하게 적용가능하다.

본 고안의 또다른 예로서 도 7에 도시하는 것은 조립홈(3)과 조립돌기(4)의 설치형태를 도1에 도시한 역쐐기형태의 것과 반대인 쐐기형태를 구성하여 주는것이다.

이상의 쐐기형태의 설치도 4각형의 평면구조만 아니라 6각, 8각등의 다양한 평면구조에 동일하게 적용가능하다.

이같은 쐐기형태와 역쐐기형태의 구조는 설치되는 상황에 따라서 하강압력인가 혹은 상승압력인가에 따라 별도로 설치되도록 한다. 예를 들면 홍수기에 침수가 잦은 지역의 경우 침수가 되면서 호안블록에 부력이 작용하게 된다. 이 부력의 작용은 호안블록을 위로 떠오르는 힘을 받게 되면 동시에 측면으로부터의 유수에 의한 압력을 동시에 받게 되면서 조립구조의 이탈과 변형이 발생하게 된다. 그러나 도1과 같이 조립홈과 돌기가 역쐐기형태인 경우 위로받는 압력을 역쐐기형태로 좁아진 구조에 의하여 이탈변형이 방지된다.

반대로 설치저면이 모래, 뻘등과 같이 저면이 하측으로 침하하거나 수직압력에 의하여 휘어지는 경우에는 도 7과 같은 아래가 좁아진 쐐기형태의 설치로 변형방지가 가능하게 된다.

이상의 구조적 특징에 따른 조립과정과 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도6 에 도시하듯이 호안블록의 양측면을 서로 조립돌기와 홈부가 끼워지도록 조립하되, 수직측면(3a)(4a)이 지면과 경사를 갖고 있는 관계로 측면에서 서로 동일평면상에 배치하며 조립하는 것이 아니라 다른 하나의 호안블록은 위에서 아래로 향하여 끼워맞추어 나간다.

일단 조립이 완료되면 위에 배치된 것은 수직측면이 경사를 갖고 있어 침수가 되어 부력에 의한 혹은 지형변동에 의한 지면에서 수직으로 떠오르려고 하는 운동력이 가해진다하여도 경사면에 의하여 걸리어져 조립구조의 파괴현상이 발생하지 않는다.

이상 본 고안의 호안블록은 일단 조립이 완료되면 홍수기에 하천변이 침수되면서 호안블록이 물에 잠기면서 발생하는 부력, 유속에 의한 직접적인 충격력이 가해진다하여도 수평방향은 물론이고 수직방향(지면에서 수직)으로의 변형력이 가해진다하여도 조립홈부와 돌기부에 형성된 수직측면에 의하여 변형이 방지된다.

이러한 변형의 방지는 홍수기가 거치면서 필연적으로 발생하던 하천변에 대한 재시공의 고질적인 연례행사의 문제를 해결하게 되었다. 또한 이같은 구조적 변형에 따른 생산비나 조립시의 조립비용또한 별도로 발생하지 아니하면서 최대의 효과를 발휘하게 되어 경제성이 뛰어나다는 장점이 있는 것이다.

본고안은 또한 식생식물의 성장이 거듭되면서 근부구조가 발달하게된다. 그결과 근부가 앙카망체와 더욱 조밀하게 얽히게 되며, 동시에 토양내부로 침투하여 결과적으로 호안블록과 토양이 식물체를 매개로 극히 안정된 일체적 구조를 확보하게 되어 가장 바람직한 구조적 안정을 갖게된다. 즉, 식물이 갖는 내구성의 단점을 호안블록이 보강하고, 호안블록이 갖는 토양과의 친화성을 식물체가 보강하여 상호 가장 바람직한 구조를 이룰 수 있게 되었다.

Claims (5)

1. 보디부의 측면에 서로 끼워맞춤가능한 조립부를 구성하여 연속조립방법에 의하여 하천이나 호소면의 경사면을 보호하기 위한 원형 또는 다각형의 평판구조를 갖으며, 중앙에는 식재공(5)과 윗면에 마찰형성 돌기부(15)를 형성한 호안블록에 있어서,

   보디부(1)의 측면에 형성되는 조립부의 조립홈(3)과 조립돌기(4)가 서로 끼워맞추어질 수 있도록 구성하되, 조립홈과 조립돌기의 수직측면(3a)(4a)이 수평면(P) 그리고 수직면(V)과 경사각을 갖도록 위로 갈수록 좁아지는 역쐐기형태로 구성하는 것을 특징으로 하는 식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는 호안블록.
2. 제1항에 있어서,

   식재공(5)의 상하측모서리에 부분음각부(5a)를 형성하고 윗면에 마찰형성 돌기부(15)를 제거한 양면사용이 가능한 것을 특징으로 하는 식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는 호안블록.
3. 제 1 항에 있어서,

   조립홈과 조립돌기의 양측면에 형성되는 수직측면(3a)(4a)가 수평면(P)를 향하여 하부로 갈수록 첨예한 쐐기형태인 것을 특징으로 하는 식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는 호안블록.
4. 제 1 항에 있어서,

   보디부(1)의 저면부에 망체(10)를 일체로 설치하는 것을 특징으로 하는 식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는 호안블록.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기한 조립홈과 조립돌기가 대응되는 측면에서 서로 대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 식생식물활착안정과 구조유지를 가능하게하는 호안블록.