KR200370052Y1 - 하천 세굴방지구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하천 세굴방지구조에 관한 것으로, 하천 제방의 법면과 바닥부의 세굴을 효과적으로 방지하고, 하천 생태계를 보호함을 목적으로 한다.

개시된 본 고안에 따른 하천 세굴방지구조는, 하천 제방의 법면과 바닥부에 각각 횡방향과 종방향으로 배치되어 그 내부에 콘크리트가 타설되며 섬유강화플라스틱을 재질로 하는 다수의 원형관(10) 및, 상기 다수의 원형관을 서로 연결하는 연결구(30)를 포함하여, 상기 다수의 원형관이 연결구를 매개로 연결되면서 콘크리트 타설되어 상기 하천의 법면과 바닥부의 세굴을 방지한다. 그리고, 법면에 설치되는 원형관이 밀리지 않도록 밀림방지대가 더 채용된다.

Description

하천 세굴방지구조{STRUTURE FOR PREVENTING BREAK RIVERS}

본 고안은 하천 세굴방지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하천 제방의 법면과 바닥부에 설치되어 홍수 등에 의한 제방의 세굴을 효과적으로 방지하고, 하천에 식생하는 어류, 식물 등의 서식공간을 제공할 수 있도록 한 하천 세굴방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 하천에는, 많은 교량이 설치되는 관계로, 그 교량의 교각 기초에인접하여 세굴 방지시설을 설치하게 된다.

상기 세굴방지시설은 대부분 하천의 바닥면이 홍수에 의해 쓸려내려가는 현상을 예방하므로 수중 생태계를 보호하기 위함이다.

그러나, 예산 부족과 관리 소홀로 인하여 세굴방지시설의 관리가 소홀하기 때문에 매년 홍수마다 하천의 바닥면이 쓸려내려 가고 있는 실정이며, 그로 인하여 수중 생태계가 급격하게 파괴되고 있다.

한편, 최근 들어 하천유역의 토지이용이 증대되고, 도시화가 진행되면서 하천환경은 현저하게 변화되었으며, 이러한 하천환경의 변화는 하천환경 정지방식이 치수, 이수 목적의 대규모 토목공사 위주로 진행되었기 때문에 더욱 가속화되었고 하천이 갖는 고유한 자연환경기능을 저하시켰다. 하천의 수질오염은 물론 생태계 구성요소로서 하천식생과 하천에 서식하는 어류와 조류의 서식밀도가 낮아지고 서식동식물의 다양성이 감소되기에 이르러 생태계 서식처로서의 기능이 쇠퇴되었다.

하천 주변의 토지이용 밀도가 높은 도시하천의 경우, 홍수 소통의 치수목적으로 저수로 및 고수부지의 정비, 하도의 선형정비, 하천제방의 축조 등으로 하천환경이 개변되었으며, 특히 단순히 시멘트 블럭에 의해 저수로가 직강화되면서 자연하천의 곡선 선형은 직선으로 바뀌었고 저수로 호안부는 콘크리트 되었으며, 특히 수충부에는 수생식물이 활착되지 못하였다.

수충부는 유속이 빠른 집중류(convergent flow)에 의해 세굴로 생성된 웅덩이(Pool)에 접한 하안 침식지형으로서 인접한 저수로의 수심은 사주식에 비해 상대적으로 깊으며 하상은 자갈과 굵은 모래로 이루어져 있으며 수충부에 인접한 수로는 하천에 서식하는 어류의 이동경로, 피난처 등으로 이용된다.

하천은 생태적 생산성과 생물종 다양성이 높은 곳으로 자연하천 생태계에 있어서는 추이대(椎利帶:econtone)에 해당된다. 추이대의 콘크리트화는 일차적으로 추이대에서 서식하는 동식물의 발생을 저해하고 이차적으로 하천생태계 전반에 지대한 악영향을 미치게 된다. 하천생태계에 대한 악영향의 파급과정은 천변식생의 제거에서부터 비롯된다. 천변식생이 제거됨에 따라 식물종 자체의 감소는 물론 연쇄적으로 수서곤충류, 어류, 조류의 서식 기반을 손상시킨다.

제방은 물이 하천 밖으로 흘러 넘치는 것을 방지하고 유수의 소통을 원활케 하여 홍수의 예방이나 저수(貯水)를 목적으로 하천·호수·바다가 육지와 분리되는 경계선상에 높게 쌓은 구조물을 말한다.

하천 제방은 그 붕괴시 하천수가 제방 주변에 거주하는 주거지, 논, 밭으로 범람하여 막대한 인명 및 재산피해가 발생될 수 있으므로 붕괴방지를 위한 구조물이 구축된다.

종래 하천 제방의 붕괴방지를 위한 구조물로 예컨대, 콘크리트 블록이 사용되고 있다.

종래 기술에 따르면, 하천 제방의 법면, 바닥부에 콘크리트 블록을 쌓아 토사가 흘러내지지 않도록 함으로써 하천수에 의한 제방의 세굴을 방지하고 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 콘크리트 블록에 의한 세굴방지구조에 의하면, 거대한 콘크리트 블록을 기계장치를 이용하여 운반, 시공하여야 하므로 작업이 매우 어렵고 위험한 문제점이 있다.

그리고, 종래 기술의 콘크리트 블럭은 하천수가 토양층에 스며드는 것을 물리적으로 차단하여 자연하천의 습생식생(濕生植生)을 건생화(乾生化)시킨다. 이로 인하여 천변 식생이 제공하는 그늘이 사라지게 되면 수온의 변화가 극심하여 수중 저서생물, 어류의 서식처, 산란처로서의 기능을 상실하게 되고 이에 따라 천년식생지 주변에서 먹이를 취하고 식생덤블에서 은신하는 조류의 서식 기반까지 손상시키게 된다.

따라서, 최근 들어 하천환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 생태적으로 훼손된 하천환경을 재생, 복구하고자 하는 시도가 이루어지고 있으나 이를 경제적 기술적으로 실행가능케 하는 공급과 재료의 연구개발이 미진하여 훼손된 하천환경의 자연친화적 재생과 복구노력은 구호에 그치고 있는 실정이다.

본 고안은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하천 제방의 세굴을 효과적으로 방지하면서 시공이 용이하도록 한 하천 세굴방지구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 고안의 다른 목적은 하천을 자연친화적 환경으로 조성하여 자연생태계를 보전하려는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 하천 세굴방지구조의 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 하천 세굴방지구조에 적용된 원형관의 결합구조를 보이기 위한 분리 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 제방, 10 : 원형관

11 : 보강리브, 20 : 속채움재

30 : 연결구, 40 : 밀림방지대

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 하천 세굴방지구조는, 하천 제방의 법면과 바닥부에 연결부재를 매개로 하여 서로 연결되며 그 내부가 콘크리트속채움되어 시공되는 다수의 원형관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 하천 세굴방지구조는, 하천 제방(1)의 법면(1a)과 바닥부(1b)에 다수의 원형관(10)이 콘크리트로 속채움되어 구축됨으로써 하천수에 의한 세굴을 막을 수 있는 구조로 이루어진다.

원형관(10)은 하천 내부에서 부식되지 않고 제방(1)의 세굴을 막을 수 있는 재질 예컨대, 섬유강화플라스틱(Fiberglass Reinforced Plastic, FRP)으로 이루어진다.

원형관(10)은 그 내부의 속채움재(20)인 콘크리트를 통해 제방(1)에 견고하게 설치될 수 있지만, 자체 강도를 보강하기 위하여 그 내부에는 하나 이상의 보강리브(11)(도 2참조)가 일체로 형성된다.

도 2에서와 같이, 다수의 원형관(10)은 별도의 연결구(30)를 통해 서로 연결될 수 있다. 원형관(10)의 둘레부에는 외부를 향해 개구되는 체결홈(12)이 그 길이방향을 따라 형성되고, 연결구(30)는 양측에 각각 타구간에 비해 폭이 넓은 끼움부(31)가 형성되어 이 끼움부(31)가 체결홈(12)에 체결됨으로써 다수의 원형관(10)이연결된다.

원형관(10)은 제방(1)의 법면(1a)과 바닥부(1b)에 각각 구축될 수 있으며, 법면(1a)에는 횡방향으로 배치되고, 바닥부(1b)에는 종방향으로 배치된다.

바닥부(1b)에 설치되는 원형관(10)은 콘크리트 속채움재(20)만으로도 그 설치상태가 유지될 수 있지만, 법면(1a)에 구축되는 원형관(10)은 그 구조상 원형관(10)들이 하천수의 흐름에 따라 밀릴 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 원형관(10)은 밀림방지대(40)를 통해 법면(1a)에 설치된다.

밀림방지대(40)는 봉형상의 본체(41) 및 본체(41)의 도중에 본체(41)보다 큰 직경으로 형성되는 다수의 지지부(42)로 이루어져, 그 일부분은 원형관(10)의 속채움재(20)를 통해 원형관(10)에 고정되며, 나머지는 법면(1a)에 매립된다. 밀림방지대(40)의 법면(1a)에 대한 매립은 예를 들어, 법면(1a)에 구멍을 천공하고, 밀림방지대(40)를 삽입한 후, 모르타르 등을 채움으로써 이루어질 수 있다.

이와 같이 바닥부(1b)에 다수의 원형관(10)이 설치되면 그 사이에 일정 공간이 형성된다. 이 공간은 하천에 식생하는 어류의 산란처, 홍수시 피신처로 사용될 수 있을 것이다.

본 고안에 따른 하천 세굴방지구조의 작용은 다음과 같다.

하천 제방(1)의 세굴방지를 위하여 하천 바닥부(1b)에 먼저 하천의 폭에 맞춰 다수의 원형관(10)을 설치한다. 원형관(10)의 체결홈(12)에 연결구(30)의 끼움부(31)를 끼워 서로 근접하는 원형관(10)을 연결함으로써 다수의 원형관(10)을 종횡방향으로 연결하여 설치할 수 있다.

이어서, 각 원형관(10)의 내부에 콘크리트 속채움재(20)를 주입하여 원형관(10)들을 하천 바닥부(1b)에 고정 설치한다.

이와 같은 방법으로 하천 바닥부(1b)에 세굴방지구조를 시공하고, 법면(1a)의 기초부분이 세굴되지 않도록 법면(1a)의 최하단부에 원형관(10)을 설치한다. 원형관(10)의 설치방법으로는, 법면(1a)에 다수의 밀림방지대 삽입공을 천공하고, 밀림방지대(40)를 삽입하며, 원형관(10)에 밀림방지대(40)를 삽입하고, 밀림방지대 삽입공과 원형관(10)의 내부에 각각 모르타르 속채움재, 콘크리트 속채움재(20)를 채워 설치한다.

이로써, 하천 제방(10)의 바닥부(1b)와 법면(1a)의 보강이 완료되며, 이 상태에서 대홍수로 인하여 유속이 빨라질 경우 제방(1)의 바닥부(1b)와 법면(1a)의 기초부분은 하천의 유속과 직접적인 관계가 없으며, 법면(1a)과 바닥부(1b)에 콘크리트 타설된 다수의 원형관(10)들이 하천수에 의해 밀리지 않기 때문에 제방(1)의 세굴이 일어나지 않는다.

한편, 원형관(10)들 사이의 공간에는 초목 등을 식재하거나 초목이 자연히 자랄 수 있으며, 이러한 초목들에 의해 하천 바닥부(1b)가 녹화됨에 따라 제방이 더욱더 견고해져 세굴이 일어나지 않는다.

그리고, 하천에 서식하는 어류 등은 원형관(10)들 사이의 공간을 자연스럽게 서식지 및 피신처로 활용하게 되어 어류 등이 활발히 서식함에 따라 자연생태계를 보전할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 하천 세굴방지구조에 의하면, 하천 제방의 법면과 바닥부에 설치된 원형관들에 의해 하천수에 의한 법면과 바닥부의 변형이 발생되지 않으므로 제방의 붕괴로 인한 수해피해를 줄일 수 있고, 거대한 운반기계를 사용하지 않고 시공할 수 있으므로 시공작업이 용이하다.

그리고, 하천에 초목, 어류 등의 서식공간을 제공하여 하천의 생태계 및 자연환경을 보전할 수 있는 등의 효과가 있다.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 하천 제방의 법면과 바닥부에 설치되는 세굴방지구조에 있어서,

   하천 제방의 법면과 바닥부에 각각 횡방향과 종방향으로 배치되어 그 내부에 콘크리트가 타설되며 하나 이상의 보강리브(11)가 구비되고 섬유강화플라스틱을 재질로 하는 다수의 원형관(10) 및,

   상기 다수의 원형관을 서로 연결하는 연결구(30)를 포함하여, 상기 다수의 원형관이 연결구를 매개로 연결되면서 콘크리트 타설되어 상기 하천의 법면과 바닥부의 세굴을 방지하는 구조인 것을 특징으로 하는 하천 세굴방지구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하천의 법면에 설치되는 원형관에는 상기 하천의 법면에 매설되는 밀림방지대(40)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 하천 세굴방지구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 밀림방지대는, 봉형상의 본체(41) 및 본체(41)의 도중에 본체(41)보다 큰 직경으로 형성되는 다수의 지지부(42)로 이루어져, 그 일부분은 상기 원형관의 속채움재를 통해 원형관에 고정되며, 나머지는 상기 법면에 매립되는 것을 특징으로 하는 하천 세굴방지구조.