KR200349607Y1 - 긴급 수방자재 화이바 스톤 유니트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고강도 그물망(網)(10)을 포대 형태로 제작하여 일정 크기의 자갈, 쇄석, 모래등을 담아 수해 등으로 인한 유실지역을 빠른 시간에 복구 할 수 있는 수방자재 화이바 스톤 유니트(20)에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 내구성과 인장력이 강한 그물을 포대형으로 제작하여 일정크기의 자갈, 쇄석(32),모래등을 담는 다공질 구조체로 유속에 의한 토사유출이나 내부수압을 잡아 기초 부위를 보호하여 토목적인 안정성을 유지하는 구조물 보호자재로 긴급한 수방자재로 사용이 가능한 제품이다.

본 고안에 사용되는 그물(網)은 올당 Φ2.0∼6.0mm 굵기와 망의 목(mesh) 10∼60mm의 인장강도 40kg/올당 이상의 랏셀 그물망을 포대형태로 제작하여 그 속에 쇄석이나 폐콘크리트를 속채움하여 하나의 다공질 구조체를 형성하여 교각의 기초, 절개지 및 하천사면에 설치, 수방자재등 으로 활용이 우수하며, 유속에 의한 기초 수변부를 보호하고 그 위에는 갯버들 등의 정수식물을 식재할 수가 있어 환경 친화적인 구조물 보호대 및 수방자재 이다.

Description

긴급 수방자재 화이바 스톤 유니트 {omitted}

본 고안은 고강도 그물망(網)(10)을 포대 형태로 제작하여 일정 크기의 자갈, 쇄석(32)등을 담은 다공질 구조체로 유속에 의한 토사유출이나 내부수압을 잡아 하천제방(42)을 보호하여 토목적인 안정성을 유지하는 수방자재 화이바 스톤 유니트(20)에 관한 것으로서, 수해로 인한 긴급한 복구나 수해를 사전에 예방할 수 가 있으며, 사용이 간편하고 반영구적이며 중장비에 의한 빠른 복구가 가능하여 2차적인 수해를 예방할 수 있다.

토목적인 안정성과 원지반식생이 가능한 다공질 구조체로 유연성과 내구성이 우수한 하나의 구조물로 형성이 되어 시공이 용이하고 시공기간이 짧아 경제성이 뛰어나며, 기존의 포대나 블록제품에 비해 토사유출이나 유속에 의한 붕괴나 마모등의 경년변화가 적다.

수해지의 범위와 유속에 따라 0.5∼8.0ton의 구조체로 제작이 가능하여 강우나 우천시에 침하되거나 유실ㆍ붕괴되는 일이 없으며, 또한 수해 복구후 일부 수변부에는 원지반 식생이 가능하여 친환경적이며 자연과의 조화를 이룰 수가 있다.

종래에는 긴급한 수방자재로 일반적으로 사용이 되는 포대를 각 행정기관에 비치하여 사용을 하거나, 수해시 포대에 자갈이나 모래를 인력으로 담아 수해지에 시공을 하는 방법으로 사용을 하고 있다.

이는 포대에 모래를 담는 방법으로 무게가 가벼워 빠른 유속에 붕괴되거나 유실되는 결과를 초래하거나, 포대로 제방을 형성하여도 유속에 하부가 세굴되어 2차적인 붕괴를 초래할 수 있는 위험이 있다. 또한 인력으로 시공을 하여 복구시간이 오래 걸려 긴급한 재해복구가 어려운 문제점이 있다.

하상의 구조물이나 수변부에 사석채움, 돌망태, 콘크리트 블록으로 하상 구조물 주변에 설치 하여왔으나, 대부분 빠른 유속에 유실이 되거나 붕괴되는 현상이 발생하였으며, 사석은 유속에 떠내려가거나 유실이 되고, 돌망태는 하부의 토사유출이 심하여 붕괴되는 현상이 발생하거나 상류에서 내려오는 오물이 철망에 걸려 2차적인 오염이 발생하고, 콘크리트 블록은 블록과 블록사이 틈새로 내부의 토사가 유출되어 붕괴되거나 유실이 된다. 이와 같이 기존의 공법이나 자재는 강바닥과의 마찰력이 적거나 유연성이 떨어져 유속을 감소시키는 역할을 충분히 할 수가 없는 실정이며, 시공 면에서도 어려움이 있다.

이에 다공질 수방자재 및 구조물 보호대는 강바닥과의 마찰력이 크고 유연성이 우수하여 사용이 자유로우며, 흐르는 물에 접하는 면적이 많아 유속감소로 토사의 흡,출 방지 효과를 높일 수 있는 화이바 스톤 유니트이다.

또한 호안 기초 수변부에는 갯버들 등의 정수식물을 식재할 수가 있어 수질정화에도 기여할 수가 있으며, 하천의 생태계가 육상으로 연결되어 전체의 생태계가 복원이 되도록 할 수가 있다.

최근에는 이상 기후조건으로 폭우나 많은 강우로 하천이 범람하여 수재민이 발생이 되고, 교각이 붕괴되어 산업기반에 지장을 초래하는 일이 자주 발생이 되며, 이는 대부분 유속에 의한 기반시설의 붕괴나 유실로 이어져 그 복원 경비도 천문학적인 비용이 투입되고 있는 실정이다.

본 고안에서는 종래 기술의 문제점등을 해결하기 위하여 내구성과 인장강도가 우수한 그물망(網)을 포대형으로 제작하여 쇄석, 폐콘크리드 등을 채워 사용이 되는 다공질 수방자재로서 제방이나 구조물 보호대로서의 역할과 향후 수변부 식생이 가능하여, 구조물 보호와 수변부 식생이 가능한 이중적인 기능과 역할을 할 수 있도록 고안된 환경친화적인 제품이라 할 수가 있다.

이에 따라 고안의 기술적인 과제는 종전의 쇄석채움, 돌망태, 콘크리트 블록등을 이용한 제한적인 단점을 보완하고, 유연성과 인장강도가 우수한 그물망(網)을 설정하는 단계, 그물망을 포대형으로 제작하는 방법을 제공하는 단계, 치수. 환경. 구조. 시공면에서 우수한 특징을 나타내는 다공질 화이바 스톤 유니트를 속채움.운반. 시공하는 단계, 정수식물을 이용한 수변부를 안정적으로 녹화하는 단계, 기타 긴급한 수해복구 자재로 이용을 하는 단계를 포함하는 기술적인 과제로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1a : 본 고안의 수방자재 화이바 스톤 유니트를 포대형으로 결속하는 사시도

도 1b : 본 고안의 수방자재 화이바 스톤 유니트 입구부 결속방법 사시도

도 2a : 본 고안의 수반자재 화이바 스톤 유니트의 작업대와 속채움 사시도

도 2b : 본 고안의 수방자재 화이바 스톤 유니트에 속채움후 인양시 형상 사시도

도 2c : 본 고안의 수방자재 화이바 스톤 유니트를 연속으로 설치한 단면도

도 2d : 본 고안의 수방자재 속채움후 작업대의 분리 모식도

도 3a : 수방자재 화이바 스톤 유니트를 붕괴된제방 설치 모식도

도 3b : 수방자재 화이바 스톤 유니트를 하천호안에 설치 모식도

도 3c : 수방자재 화이바 스톤 유니트를 설치 모식도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 고강력 그물망(網) 31 : 속채움 작업대

11 : 고강력 천 32 : 속채움 자재 (자갈,쇄석등)

12 : 재 봉 선 33 : 연결로프

13 : 결속로프 34 : 작업대 인양고리

14 : 항치기 35 : 작업대 와이어 로프

15 : 2∼3코 겹치기 40 : 하상바닥

20 : 화이바 스톤 유니트 41 : 유속에의한 붕괴

21 : 인양로프 42 : 하천제방

22 : 조임로프 43 : 하천호안

23 : 인양점(6∼8점) 44 : 정수식물(수생식물)

24 : 인양로프 고리 45 : 홍수수위

30 : 후크 (HOOK)

본 고안에서 나타내는 구성 및 작용은 그물망(網)(10)의 설정과 그 그물망을 이용하여 포대형으로 제작, 속채움(32). 이동, 시공. 녹화하는 방법과 수방자재로 활용등에 대하여 그 실시 예, 도면 등과 함께 상세히 설명하기로 한다.

본 고안에서 사용되는 그물망(網)(10)의 소재는 흑.백색의 소재로 방염처리외 UV 처리한 나이론, PP, PE등 원사를 사용하여도 무방하나 본 고안에서는 화학섬유중 인장강도, 유연성, 충격과 마찰, 신축성(40∼70%), 복원성, 자외선에 강한 나이론 원사(Nyion Fiber)를 사용하였으며, 세부적으로 30%이상 강력이 우수한 고강력사 또는 타이어코드지를 소재로 그물망(網)(10)을 제작하여 사용을 하였다.

이와같이 나이론 섬유를 일반적으로 랏셀망, 결망, 무결망으로 제작하여 사용하여도 무방하지만 본 고안에서는 망의 표면마찰과 연속으로 풀어지지 않는 랏셀망으로 제작을 하였으며, 그물망(網)의 세부사양은 1,260de(Denier)×1,260de× 8∼72합으로 구성하며 그물코의 가닥 굵기는 Φ2.0∼6.0mm, 인장강도는 40kg/합당 이상이고, 그물코(mesh)은 50∼160mm로 직조되며, 그물코의 인장강도는 450㎏/코 이상으로 설정하여 제작을 하였다.

도 1a는 상기의 제작된 그물망(網)을 형상이 포대형으로 제작하기 위하여좌.우측의 그물코를 결속하여야 포대형으로 만들 수가 있다. 본 고안에서는 포대를 만들기 위한 결속방법을 2가지로 하였으며 도1a 재봉질은 그물코를 2∼3코(15) 이상으로 겹쳐 상.하부에 나이론 소재의 고강력 천(11)을 덧대어 여러번 재봉(12)하여 단단하게 결속하여 포대형으로 제작을 할 수가 있으며, 도1a 항치기(14)는 결속되는 그물코와 그물코를 2∼3겹(15) 겹쳐 인장강도 300kg/㎝이상의 2.0∼6.0mm의 나이론 로프로 항치기(어망 결속시 사용되는 홀치기 방법)(14)방법으로 단단하게 결속하여 포대형으로 제작을 할 수가 있다. 이때 포대의 크기는 사용 용도와 속채움(32)의 무게에 따라 그물망을 단망이나 겹망(2중망)으로 할 수 가 있으며, 그물포대의 크기는 속채움(32)의 무게에 따라 1톤(2,300mm×1,500mm ±2%)에서 8톤(4,700mm×3,100mm ±2%)의 크기로 다양하게 제작을 할 수가 있다.

도 1b는 이와같이 제작된 그물망(10) 포대는 상단의 2∼3코를 인장강도 300kg/㎝이상의 2.0∼6.0mm의 나이론 로프로 겹쳐 결속(항치기)(14)하여 속채움후 운반 및 설치시 입구 부위가 손상이 가지 않도록 하며, 상단의 3∼4코 아래에 나이론 투위스트 3연 로프 인장강도 1,500∼15,000kg/cm의 9.0∼30.0mm를 1코씩 끼워 상부에 6∼8 점으로 인양을 할 수 있는 인양로프(21)를 설치하며, 인양로프(21)에서 4∼5코 아래에 조임 로프 인장강도 400kg/cm 이상의 4.0∼6.0mm를 1코씩 끼워 간격으로 끼워 그물포대에 속채움후 1차적으로 묶어주는 역할을 하는 조임 로프(22)를 설치한다.

도 2a,b,c는 상기의 방법으로 제작된 그물포대의 속채움(32)은 사각기둥 형태의 작업대(31)를 설치를 하고 그내부에 그물포대를 삽입하여 입구부위를 벌려 포크레인등의 중장비를 이용하여 50∼200mm의 자갈, 쇄석, 폐콘크리트등을 용량에 맞게 담은 후 최상부의 인양로프(21)를 6∼8점(23)으로 한곳에 모아 2중 매듭으로 조여 묶으며, 그 하단의 조임 로프(22)를 2중 막매듭으로 단단하게 결속을 하며, 도 2d는 다시 중장비로 사각 작업대(31)를 들어올려 다음작업장에서 상기의 방법으로 계속 그물 포대에 속채움(32)을 하면 작업성이 뛰어나 경제적이다.

도 2b는 상기의 그물포대에 속채움(32)후 6∼8점(23)으로 한곳에 모아 2중 매듭을 중장비의 후크(hook)(30)에 걸어 하천제방(42)나 하천호안(43), 수방자재 등으로 설치하고자 하는 위치에 시공을 하면 된다.

도 3a,b,c는 여기에서 그물포대의 속채움 자재의 규격은 하천의 수변부나 정수식물(44)이 심어야 되는 곳은 자재의 규격이 50∼100mm 이하로 하천제방(42)이나 하상바닥 설치 시에는 50∼200mm 이하의 자재를 사용을 하면 우수하다고 할 수가 있다. 이는 그물포대에 자재를 속채움(32)하면 하나의 다공질 구조물이 되므로 속채움(32) 자재의 크기가 작으면 내부공극에 흙채움등을 하여 식생이 순조롭지만, 속채움(32)의 자재가 크면 내부의 공격경이 커져 토사가 유출되어 식생에 어려움이 발생 할 수가 있다. 도 3c는 다공질 수중 구조물 보호대를 하천의 교각 하부에 설치를 하면 빠른 유속이 교각의 부디 치는 유속을 감소시켜 교각 하부의 쇄굴을 방지할 수가 있으며, 수해시 기존의 포대에 흙을 채우거나 장비로 둑을 쌓아 복구를 하지만 이는 구조체로 형성이 되지 않아 또 다른 폭우에 유실이 될 수 있어 2중적인 비용과 시간이 낭비되는 것이어서 긴급한 수방자재로서의 기능과 역할이 충분할 것이다.

도 3a,b는 수해지역이나 비탈면, 하천 호안에 수변부에 설치하여 수변부를 보호하고 향후 그 상부에 밭흙 및 유기물함유량이 높은 토양을 5∼20㎝ 규격으로 복토를 하여 높은 압력의 물을 뿌려 섬유매트 내부의 공극을 흙으로 채우거나, 식생기반제나 양질의 흙을 슬러리 상태로 내부 공극을 충진하여 식생기반을 형성하고, 그 상부에 밭흙 및 유기물함유량이 높은 토양을 10∼20㎝ 복토를 하여 종자를 파종하거나 수변부에는 갯버들, 갈대등의 정수식물을 식재할 수가 있어 수질정화에도 기여할 수가 있으며, 하천주변의 식물과 생물을 통한 자정능력을 갖게 해줌으로써 수질오염을 스스로 정화시킬 수 있게 하고 하천의 생태계가 육상으로 연결되어 전체의 생태계가 복원이 되도록 할 수가 있다. 또한 시공후 초화류나 수생식물등의 자연스러운 식생이 이루어져 환경친화적인 비탈면이나 하천을 만들수가 있으며, 그 비용 역시 적어서 경제적이라 할 수 있다.

참고 자료로 상부의 종자파종시 주요재료는 식생기반조성물, 녹화촉진제, 요양 및 보습제, 미생물활성제 및 토양개량제, 단립제와 단립보조재, 안정제와 접착제등을 일정량을 혼합하여 슬러리 상태로 최상부에 약 0.5~2.0㎝ 정도의 Crust층을 형성하여 식생이 안정적으로 정착할 수 있는 기반을 제공하는 역할을 한다.

녹화에 사용되는 종자의 발아율과 발아촉진을 위하여 종자를 이온치환 처리를 하여 식물의 성장 속도가 빠르고, 종자의 발아율을 높일 수가 있어, 종자의 발아율과 발아촉진 높이기 위한 종자를 이온치환을 시켜 사용을 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 긴급한 수방자재 화이바 스톤 유니트는 고강도 그물망(網)을 포대형으로 제작하여 하나의 구조체로 사용함으로 토목적인 안정성 유지 및 하상 구조물의 보호와 재해시 반영구적인 수해복구공사 등에도 신속한 공사를 할 수가 있는 경제적인 측면과 기계화 시공등의 효과로 필요경비를 절감할 수가 있다.

또한 수변부에 설치시 인간에게 친숙한 녹색환경과 안정적이면서도 주변환경과 친화가 되는 녹화와 수변부에 다양한 식생이 가능하여 자연스런 환경 제공과 식물의 생육으로 인간에게 심리적인 안정과 쾌적한 환경을 제공할 수 가 있다.

Claims (3)

1. 인장강도와 유연성이 우수한 고강력사 및 타이어코드사를 이용한 그물망(網)을 단망 ·겹망(2겹)으로 좌·우측 그물코에 천을 덧대어 재봉질을 하거나, 1코 간격으로 결속(항치기)하여 형상이 포대가 되도록 하고, 입구부 상부 2∼3코를 뭉쳐 결속(항치기)하여 운반 및 설치시 입구부가 손상이 되지 않도록 하며, 조임로프와 인양로프를 각각 조합하여 50∼200mm 크기의 자갈, 쇄석, 폐콘크리트를 속채움하며 그 형상이 포대형이 되는 수방자재 화이바 스톤 유니트
2. 청구 1항의 섬유망의 규격은 망이 직조되는 올당 굵기는 Φ2.0∼6.0mm 인장강도는 50kg/cm 이상, 망의 목(目)의 길이는 10∼80mm로 직조되고 망의 목(目)당 인장강도는 450㎏/cm 이상, 신축성은 40∼70% 이하가 되도록 하는 수방자재 화이바 스톤 유니트.
3. 청구 1항에서 인양로프는 나이론 투위스트 3연 로프 인장강도 1,500∼15,000kg/cm의 9.0∼30.0mm를 사용하며 상부에 6∼8점 구조로 인양을 할 수 있는 인양로프와 조임 로프 인장강도 400kg/cm 이상의 4.0∼6.0mm를 사용하며 속채움후 1차적으로 묶어주는 역할과 특징으로 하는 수방자재 화이바 스톤 유니트.