KR200387407Y1 - 부유체와 앵커로프가 부착된 토목섬유 보강매트의 저면,사면 보강에 의해 축조되는 해상 토석구조물 - Google Patents

Abstract

본 고안은 부유체와 앵커로프가 부착된 토목섬유 보강매트의 저면, 사면 보강에 의해 축조되는 해상 토석구조물에 관한 것으로, 조수간만의 차가 심대한 해안과, 해저수심이 깊은 해안의 해저연약지반에 방파제, 호안, 제방 등의 토석구조물을 축조할 경우 해저연약지반에 토목섬유매트를 미리 포설한 후 토석을 단계적으로 쌓아가는 토석구조물의 밑면과 사면을 토목섬유 매트로 보강하도록 하고, 시공시 구조물 쌓기용 토석이 밀물, 썰물에 유실되지 않으며 짧은 공사기간에 외부 반입 토석 및 현지 준설토를 활용하여 경제적으로 구조물을 축조하는 부유체와 앵커로프가 부착된 토목섬유 보강매트의 저면, 사면 보강에 의해 축조되는 해상 토석구조물을 제공함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 고안은 해저연약지반에 포설되는 수평부와, 상기 수평부에서 상부방향으로 연장되고 연장된 끝단에 부유체가 설치되어 끝단이 해수면위로 부유되는 수직부로 이루어진 토목섬유매트와; 상기 토목섬유매트의 수평부상에 설치되어 토목섬유매트가 해저연약지반에서 유동되지 않도록 고정해주는 매트고정장치와; 상기 토목섬유매트의 수직부의 끝단에 일단부가 연결되고 타단부가 해저면에 고정되어 부유체의 유동을 방지해주는 앵커로프와; 상기 토목섬유매트의 수직부 외측의 해저연약지반 및 수직부의 외측면에 포설되어 토사의 유실을 방지해주는 쇄굴방지부직포와; 상기 토목섬유매트의 수평부상에 사면을 형성하도록 단계적으로 쌓여지는 토석과; 상기 토목섬유매트의 수직부의 외측에서 내측방향으로 쌓아져 파도에 의한 사면유실을 방지해주는 사석으로 이루어진 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

부유체와 앵커로프가 부착된 토목섬유 보강매트의 저면, 사면 보강에 의해 축조되는 해상 토석구조물{Marine civil granular structure reinforced with floating geo-mat contained granulars on bottom and slopes of structure and floating geo-mat}

본 고안은 부유체와 앵커로프가 부착된 토목섬유 보강매트의 저면, 사면 보강에 의해 축조되는 해상 토석구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일단에 부유체와 앵커로프가 설치된 토목섬유매트를 해저연약지반에 포설한 후 바지선으로 운반된 토석 또는 사석을 투하함으로써 축조되는 부유체와 앵커로프가 부착된 토목섬유 보강매트의 저면, 사면 보강에 의해 축조되는 해상 토석구조물에 관한 것이다.

통상 해저 연약지반 위에 방파제, 호안, 제방 등을 축조하기 위해서는 해상건설장비를 이용하여 방파제, 호안, 제방 등을 시공하고 있다.

종래에는 우리나라의 서해안과 같이 조수간만의 차가 심할 경우에는 조수간만의 차에 의해 해상건설장비의 운용시간이 짧아 연약지반의 개량 및 보강 공사를 할 수 없으므로, 막대한 토사량이 소요되고 공사기간과 공사비용이 과다하게 투입되는 강제치환 방법에 의한 구조물 축조공법을 주로 사용하고 있다.

또한, 밀물 썰물에 의해 시공중에 투입되는 토석의 유실양이 막대함에도 불구하고 이러한 비경제적인 해상 토석구조물 축조 방법을 답습하고 있다.

또한, 남해안에서의 해상구조물 축조시 남해안의 수심 및 연약지반의 심도가 매우 깊어 해저 연약지반기초를 개량한다 해도, 구조물 제체보강 토목섬유 매트를 용이하게 포설할 수 없어 고가의 연약지반 개량 보강방법에 많은 공사비와 공사기간이 소요되는 문제점이 있고, 장기간 토석이 무한정으로 소요되는 강제치환방법에 의한 해상구조물의 축조 방법을 택하여 과다한 s.o.c 투자비는 물론 많은 량의 토석이 소요되어 환경 파괴가 유발되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 부유체와, 앵커로프를 구비한 토목섬유매트를 해저연약지반에 미리 포설한 후 준설토를 매립함으로써 토석구조물의 밑면과 사면을 보강하도록 하고, 시공시 토목섬유매트에 의해 준설토가 유실되지 않으며 짧은 공사기간에 외부 반입 토석 및 현지 준설토를 활용하여 경제적으로 구조물을 축조하는 부유체와 앵커로프가 부착된 토목섬유 보강매트의 저면, 사면 보강에 의해 축조되는 해상 토석구조물을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 해저연약지반에 포설되는 수평부와, 상기 수평부에서 상부방향으로 연장되고 연장된 끝단에 부유체가 설치되어 끝단이 해수면위로 부유되는 수직부로 이루어진 토목섬유매트와; 상기 토목섬유매트의 수평부상에 설치되어 토목섬유매트가 해저연약지반에서 유동되지 않도록 고정해주는 매트고정장치와; 상기 토목섬유매트의 수직부의 끝단에 일단부가 연결되고 타단부가 해저면에 고정되어 부유체의 유동을 방지해주는 앵커로프와; 상기 토목섬유매트의 수직부 외측의 해저연약지반 및 수직부의 외측면에 포설되어 토사의 유실을 방지해주는 쇄굴방지부직포와; 상기 토목섬유매트의 수평부상에 사면을 형성하도록 단계적으로 쌓여지는 토석과; 상기 토목섬유매트의 수직부의 외측에서 내측방향으로 쌓아져 파도에 의한 사면유실을 방지해주는 사석으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 대하여 구성 및 작용을 첨부도면과 연계하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 고안에 있어 호안축조시 해저면에 토목섬유매트를 포설한 상태를 나타낸 예시도, 도 2 는 본 고안에 있어 호안축조시 해저면에 포설된 토목섬유매트에 토석을 쌓아 사면을 형성한 것을 나타낸 예시도, 도 3 은 본 고안에 있어 호안축조시 토목섬유매트의 외측에 사석을 쌓아 파도에 의한 사면의 유실을 방지해주는 상태를 나타낸 예시도, 도 4 는 본 고안에 있어 호안이 완성되는 상태를 나타낸 예시도로서,

본 고안은 해저연약지반(70)에 포설되는 수평부(11)와, 상기 수평부(11)의 끝단부에서 상부방향으로 연장되고 연장된 끝단에 부유체(30)가 설치되어 끝단이 해수면(60) 위로 부유되는 수직부(12)로 이루어진 토목섬유매트(10)와, 상기 토목섬유매트(10)의 수평부(11)상에 설치되어 토목섬유매트(10)가 해저연약지반 (70)위에서 유동되지 않도록 고정해주는 매트고정장치(50)와, 상기 토목섬유매트(10)의 일단부에 일측이 연결되고 타측은 해저면에 고정되어 부유체(30)의 유동을 방지해주는 앵커로프(20)와, 상기 토목섬유매트(10)의 수직부(12) 외측의 해저연약지반(70) 및 수직부(12)의 외측면에 포설되어 토사의 유실을 방지해주는 쇄굴방지부직포(80)와, 상기 토목섬유매트(10)의 수평부(11)상에 사면을 형성하도록 0.5~1m의 두께로 단계적으로 쌓이는 토석(40)과, 상기 토목섬유매트(10)의 수직부(12) 외측에서 내측 방향으로 쌓아져 파도에 의한 사면의 유실방지 및 안정성이 향상되도록 하는 사석(41)으로 이루어진다.

상기 토목섬유매트(10)는 공장제작된 것으로 고탄성 토목섬유로 가로, 세로 조직을 가지는 직포 매트 또는 지오그리드로서 고탄성 폴리에스터사 또는 PVA사로 제조되는 것이 바람직하고 또한 직포와 부직포가 복합된 매트를 사용할 수도 있다.

또한 상기 토목섬유매트(10)는 대형해상구조물의 하중을 버티기 위해서 가로 방향으로는 인장강도가 200~1,000kN/m 이고, 세로방향으로는 인장강도가 50~300kN/m의 고탄성의 응력을 가진다.

이와 같은 토목섬유매트(10)는 일단부에 부유체(30)를 설치할 수 있도록 수직부(12)의 끝단을 일정길이로 겹치고 겹쳐진 부분을 6선이상의 봉제 봉합하고, 봉합된 내부에 상기 부유체(30)가 삽입되어 고정되도록 구성된다.

상기 부유체(30)는 폴리에틸렌파이프 또는 둥근형상의 스치로폼으로써 해수에 의해 부유되어 해수면(60)으로 떠오르게 된다.

한편 상기 매트고정장치(50)는 해저연약지반(70)에 포설된 토목섬유매트(10) 수평부(11)상에 설치되어 수평부(11)를 눌러주는 내부가 충진된 포대(52)로서, 내부가 충진된 포대(52)는 서로 1~2m 간격으로 설치되어 토목섬유매트(10)의 수평부(11)가 해저면에 밀착되도록 한다. 또한 이 내부가 충진된 포대(52)는 폴리프로필렌으로 제조되고, 내부에는 모래가 충진되는 것이 바람직하다.

또한 상기 매트고정장치(50)는 해저연약지반(70)에 포설된 토목섬유매트 (10) 수평부(11)상에 설치되어 수평부(11)가 해저연약지반(70)에 고정되도록 하는 고정앵커(51)이다.

한편 상기 앵커로프(20)는 부유체(30)에 의해 일단부가 해수면상으로 떠오른 토목섬유매트(10)의 수직부(12)가 밀물이나 썰물 또는 파도에 의해 이동되지 않도록 하여 일정한 위치와 높이를 유지해 준다.

상기와 같이 이루어진 본 고안을 해저연약지반에 설치하여 호안을 형성하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 토석구조물이 시공되는 해저연약지반(70)에 토목섬유매트(10)의 일부분을 소정의 길이로 포설하고 수평부(11)를 형성하고, 포설된 수평부(10) 상부면에 내부가 충진된 포대(52) 또는 고정앵커(51)를 소정의 간격으로 설치하여 해저연약지반(70)에 고정되도록 하며, 나머지 토목섬유매트(10)의 끝단부에 부유체(30)를 설치하여 부유체(30)에 의해 끝단이 해수면(60)상으로 부유되는 수직부(12)를 형성한 후 상기 토목섬유매트(10)의 수직부(12)의 끝단에 설치된 앵커로프(20)를 인근한 해저면에 고정하여 수직부(12)가 유동되지 않도록 고정한다.

상기와 같이 해저연약지반(70)에 토목섬유매트(10)의 설치가 완료되면, 해수면(60)위의 바지선에서 상기 수평부(11)상으로 토석(40)을 0.5~1m의 두께로 단계적으로 투하하여 사면이 형성되도록 하는 한편, 수직부(12)의 외측에서 내측방향으로 사석(41)을 단계적으로 투하하여 쌓아 나가는 과정을 반복실시함으로써 미리 쌓여진 토석(40)은 수직부(12)의 외측에서 쌓여지는 사석(41)에 의해 수평방향으로 기울어지는 수직부(12)를 포함하여 덮여져 방파기능을 구비하고 안정성이 뛰어난 구비한 호안을 형성한다.

한편 상기 호안의 내측에 준설토나 매립토를 단계적으로 성토하여 호안이 무너지지 않도록 한다.

상기와 같이 해저면에 설치되는 토목섬유매트에 의해 해저연약지반과 사면이 보강된 해상구조물을 축조할 수 있으며, 시공시 밀물, 썰물, 파도 등에 의한 토사의 유실을 방지해준다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의하여 기대할 수 있는 본 고안의 효과는 토석을 활용하는 해상 토석구조물 축조에 있어서, 공사기간의 획기적인 단축과 제체축조용 토석의 유실을 방지할 수 있어 토석의 사용량을 혁신적으로 절감시켜 공사비용의 막대한 절감은 물론, 토석구조물 축조시 투입되는 토석 채취량을 줄여 환경파괴를 막을 수 있으며, 국가 항만 기반 시설과 임해 단지 조성사업을 확충해주는 매우 유용한 고안이다.

도 1 은 본 고안에 있어 내부가 충진된 포대, 고정앵커, 앵커로프를 활용하여 토목섬유매트를 해저면에 포설한 상태를 나타낸 예시도,

도 2 는 본 고안에 있어 해저면에 포설된 토목섬유매트에 토석을 쌓아 사면을 형성한 것을 나타낸 예시도,

도 3 은 본 고안에 있어 토목섬유매트의 외측에 쇄굴방지용 부직포를 덧대어 포설하고 사석을 쌓아 파도에 의한 사면의 유실을 방지해주는 상태를 나타낸 예시도,

도 4 는 본 고안에 있어 토석과 사석을 토목섬유매트의 내,외측에서 단계적으로 쌓는 것을 나타낸 예시도,

도 5 는 본 고안에 있어 토석구조물이 완성되는 상태를 나타낸 예시도,

도 6 은 본 고안을 활용하여 완성된 상태의 해상 토석 구조물이 축조된 것을 나타낸 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 토목섬유매트 (11) : 수평부

(12) : 수직부 (20) : 앵커로프

(30) : 부유체 (40) : 토석

(41) : 사석 (50) : 매트고정장치

(51) : 고정앵커 (52) : 내부가 충진된 포대

(60) : 해수면 (70) : 해저연약지반

(80) : 쇄굴방지부직포

Claims (2)

1. 해저연약지반에 포설되는 수평부와, 상기 수평부에서 상부방향으로 연장되고 연장된 끝단에 부유체가 설치되어 끝단이 해수면위로 부유되는 수직부로 이루어진 토목섬유매트와;

   상기 토목섬유매트의 수평부상에 설치되어 토목섬유매트가 해저연약지반에서 유동되지 않도록 고정해주는 매트고정장치와;

   상기 토목섬유매트의 수직부의 끝단에 일단부가 연결되고 타단부가 해저면에 고정되어 부유체의 유동을 방지해주는 앵커로프와;

   상기 토목섬유매트의 수직부 외측의 해저연약지반 및 수직부의 외측면에 포설되어 토사의 유실을 방지해주는 쇄굴방지부직포와;

   상기 토목섬유매트의 수평부상에 사면을 형성하도록 단계적으로 쌓여지는 토석과;

   상기 토목섬유매트의 수직부의 외측에서 내측방향으로 쌓아져 파도에 의한 사면유실을 방지해주는 사석으로 이루어진 것을 특징으로 하는 부유체와 앵커로프가 부착된 토목섬유 보강매트의 저면, 사면 보강에 의해 축조되는 해상 토석구조물
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 토목섬유매트는 고탄성토목섬유로 가로,세로 조직을 가지는 직포매트 또는 지오그리드 또는 직포에 부직포가 복합된 매트로 이루어진 군으로 부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 부유체와 앵커로프가 부착된 토목섬유 보강매트의 저면, 사면 보강에 의해 축조되는 해상 토석구조물