KR200435404Y1 - 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴안전구조물 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래의 낙석방지용 덮개구조물이 가지는 문제점들을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 일정한 간격으로 형성된 다수의 수직 기둥부재와, 횡방향 보강부재와, 토류판 그리고 표식판으로 이루어진 수직부재(vertical member)와; 상기 일정한 간격으로 형성된 각각의 수직 기둥부재 상에 설치되며 도로 또는 철도 등을 가로질러 안전지대까지 연장구성되는 경사진 제 1 길이방향부재와 상기 제 1 길이방향부재와 연결되어지며 경사진 사면에 안전하게 체결고정되는 경사진 제 2 길이방향부재와, 상기 경사진 제 1 및 제 2 길이방향부재 상에 설치되며 토사 및 암석 등을 받아서 미끄럼 이동시키는 덮개판으로 이루어지는 수평부재(horizontal member)와; 상기 수직부재와 수평부재를 보강하기 위한 브래이싱 부재(bracing member)와; 그리고 상기 수평부재의 양쪽 측면부 상에 설치되어 흘러내리는 토사 및 암석이 도로 또는 철도 상에 넘쳐서 떨어지는 것을 방지하기 위한 가이딩 부재(guiding member)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 T자형 사면붕괴 안전구조물을 제공함으로써, 우리나라의 지형적 특성에 따라서 일정한 경사도를 가지며 형성된 사면으로부터 집중호우나 태풍 등으로 인해서 다량의 토사나 암석이 흘러내리는 경우 도로나 철도 등에 직접 떨어지지 않고 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물을 통해서 사면 반대편에 있는 강이나 호수와 같은 안전지대로 토사나 암석 등을 유도하여 낙하시킴으로써, 인명과 차량에 대한 안전성을 확보하고 사면붕괴시에 발생하는 교통의 단절을 예방하는 것을 그 목적으로 한다.

Description

피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물{THE ONE-SIDE OPENED ROCK SHED TUNNEL TYPE SAFETY STRUCTURE}

도 1은 종래의 낙석방지망이 파손되는 경우를 도시한 모습

도 2a는 수직사면에 설치되는 종래의 낙석방지용 덮개구조물을 도시한 모습

도 2b는 일정한 경사도를 가진 사면에 종래의 낙석방지용 덮개구조물이 설치되는 경우 붕괴하는 모습

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물을 도시한 측면도

도 4는 도 3의 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물의 정면도

도 5는 도 3의 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물의 사시도

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물을 도시한 측면도

도 7은 도 6의 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물의 정면도

도 8은 도 6의 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물의 사시도

도 9는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물을 도시한 측면도

도 10은 도 9의 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물의 정면도

도 11은 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물의 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

111 : 수직 기둥부재 112 : 횡방향 보강부재

113 : 토류판 114 : 표식판

121A : 제 1 길이방향부재 121B : 제 2 길이방향 부재

122 : 덮개판 131,132 : 브래이싱 부재

141 : 가이딩 부재 151 : 제 2 횡방향 보강부재

152 : 장방향 콘크리트 부재 153 : 앵커볼트

160 : 힌지요소 170 : 역류방지부재

180 : 경보장치 181 : 반사부재

본 고안은 사면붕괴 안전구조물 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기본적으로 수직부재(vertical member)와 수평부재(horizontal member), 브래이싱 부재(bracing member)와 가이딩 부재(guiding member)로 이루어지는, 피암터널(rock shed tunnel)의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 T자형 사면붕괴 안전구조 물에 관한 것이다.

전 국토의 70% 이상이 산지로 이루어진 우리나라에 있어서 대규모로 토지를 조성하거나, 도로공사 또는 철도공사를 수행하는 경우 필연적으로 절취사면이 형성되는데, 그 수와 규모 역시 점점 증가하는 추세이다. 따라서 절취사면의 설계 및 시공에 있어서 안전성의 확보는 조성된 토지 또는 신설된 도로 및 철도 등과 같은 구조물을 안전하고 원활하게 이용하기 위한 기본적인 요건이 된다. 특히 최근 들어 세계적으로 환경보호 또는 공비절감이라는 측면에서 자연사면 또는 인공사면의 경사를 급하게 시공하여야 하는 경우가 발생함에 따라서 자연재해로 인한 사면의 안전성에 대한 위험성은 더욱 크다 할 것이다. 특히, 우리나라와 같이 여름철의 게릴라성 집중호우나 태풍 또는 봄철의 토지 해빙에 있어서 이러한 절토된 사면에 대한 안전성의 확보는 더욱 요구되며, 만일 절토된 사면이 그 안전성을 상실하여 붕괴하는 경우 철로 또는 도로의 손실로 인한 교통두절 및 가옥, 건물 등의 파괴 등 막대한 재산상의 손해뿐만 아니라 귀중한 인명의 사상으로 이어지므로, 사면이 붕괴하는 경우에 안전성을 확보하는 것은 아무리 강조해도 지나치지 않다 할 것이다.

급경사지의 붕괴에 대한 재해방지대책은 경사면의 설계, 시공, 유지관리에 대한 기준을 설정하여 여러 가지 규제가 이루어져야 하나, 우리나라에서는 아직도 이에 대한 충분한 배려가 미진하다는 문제점이 있다. 절취사면의 경우 안전성을 확보하기 위하여 국내에서 일반적으로 사용되고 있는 대책공법은 사면 자체의 안전율 과 기능에 따라서 크게 보호공법(안전율 유지공법)과 보강공법(안전율 증가공법)으로 나뉜다. 여기서, 보호공법은 다시 낙석방지망, 낙석방지울타리, 낙석방지옹벽 및 피암터널 등으로 나누어진다. 종래의 낙석방지망, 낙석방지울타리 및 낙석방지옹벽과 같은 구조물은 경사면의 표면상에 직접 설치되거나 또는 도로변에 바로 인접하여 설치되어지기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같이, 집중호우나 태풍 등 가혹한 자연조건으로 인해서 절토된 경사면이 붕괴되고 과도한 토사 및 암반하중이 상기 종래의 구조물에 작용하는 경우, 이차적인 보호 구조물이 없기 때문에 파괴된 구조물과 토사 및 암반 등은 직접적으로 도로 또는/및 철도를 손실시키고 나아가 인명피해까지 야기하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 피암터널은 박스형, 터널형, 그리고 개착형 등이 있는데, 이러한 피암터널의 시공은 기초를 시공하기 위한 절토사면의 추가적인 절토로 인한 2차적인 붕괴의 위험성이 있으며, 공사비가 과다하고 또한 공기가 많이 소요되기 때문에 완공시까지 극심한 교통체증과 이로 인한 차량 및 인명사고가 많아지는 비효율 및 비경제적인 문제점이 있다.

이러한 종래의 기술들이 가지는 문제점을 해결하기 위하여, 2001.10.16.자로 출원된 실용신안등록출원 제20-2001-31498호는 도로 및 철도의 낙석방지용 덮개구조를 개시하고 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 기술에 따른 종래의 도로 및 철로의 낙석방지용 덮개구조는 절개지 성토경사면(10)이 위치한 도로변에 상기 성 토경사면(10)을 이루는 성토층(12)과 연접되게 시공되어 있는 일정높이의 옹벽(14)과; 상기 옹벽(14)의 외측면으로부터 절개지 성토층(12) 내에 삽입고정되는 다수의 스테인리스 스틸 영구앵커(16)와; 상기 옹벽(14)의 상단 외측면을 커버할 수 있도록 앵커볼트(18)에 의해 체결고정되어 있는 보강플레이트(20)와; 상기 옹벽(14)의 상부에 등간격으로 배열되어 있으며 옹벽(14) 반대편으로 하향 경사지게 설치 고정되어 있는 강재보(22)와; 상기 보강플레이트(20)와 강재보(22)를 버팀할 수 있도록 사이에 체결고정되는 버팀보(24)와; 상기 보강플레이트(20) 상부의 횡방향으로 등간격을 취하도록 배열고정되어 있는 가로보(26)와; 상기 가로보(26) 상부에 연결 설치되어 있는 고밀도 복합재 낙석덮개(28)를 일체로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그러나, 상기한 종래의 실용신안등록출원 제20-2001-31498호는 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.

첫째, 우리나라는 지형의 특수성으로 인해서, 도로 또는 철도 공사시 일정한 기울기를 가진 경사면이 필연적으로 형성된다. 그러나, 상기 종래의 기술은 옹벽을 설치하고 옹벽의 외측면으로부터 다수의 영구앵커를 삽입고정하는 구조로 되어 있기 때문에, 단지 수직한 형태로 된 사면에만 적용할 수 있는 문제점이 있다.

둘째, 상기한 종래의 기술을 우리나라의 지형에서 일반적으로 발생하는 일정 한 기울기를 가진 경사면에 적용시키기 위해서는, 형성된 경사면을 수직한 형태의 사면으로 만들기 위한 번거롭고 추가적인 작업이 필요하다는 문제점이 있다. 나아가, 이렇게 형성된 사면에 삽입설치된 영구앵커가 제대로 고정되지 않는다면, 도 2b에서 도시된 바와 같이 집중호우나 태풍과 같은 가혹한 자연조건 시 추가적인 붕괴를 일으켜서 결국 인명과 재산에 피해를 입히게 되는 심각한 문제점이 있다. 즉, 앵커는 암반 또는 견질한 원지반에 설치되어야만 관련된 구조물의 전도(overturning) 또는 슬라이딩(sliding) 등을 억제하는 기능을 발휘할 수 있기 때문에, 앵커를 성토층에 시공하는 경우는 극히 드물다. 만일 불가피하게 앵커를 성토층에 설치하는 경우, 크기의 대형화 또는 앵커의 정착길이가 현저하게 길어지기 때문에 비경제적이며, 빗물의 침투시 앵커의 기능 및 성능의 저하가 우려되어, 결국 구조물의 붕괴에 이르게 되는 심각한 문제점이 있다.

셋째, 종래의 기술에 따른 낙석덮개는 총 12겹의 복합층으로 구성되기 때문에 비경제적이고, 각 층들간에는 요구되는 결속력의 확보가 극히 어렵다는 문제점이 있다. 즉, 금속재질과 화학제품을 접착제등을 이용하여 다층의 구조로 결합하는 경우, 우리나라와 같이 사계절의 온도변화가 심한 지역에 있어서는 그 온도변화로 인하여 재료들 간에 안전하게 결속력을 유지하기가 상당히 어려우며, 성토층 상부에서 흘러내리는 토사나 암석 등의 하중에 대한 충격완화의 기능을 확보하기가 매우 어렵다.

넷째, 종래의 기술에 따른 옹벽 구조물의 공사시 터파기 공사에 따른 법면의 훼손이 많고, 이에 따른 토공 공사비가 증가하며, 되메우기 구간에 대한 엄격하고 견실한 다짐공사가 추가적으로 필요하다는 문제점이 있다. 즉, 옹벽의 크기가 대형화되면, 터파기 등의 공사시 법면 훼손이 많아지고, 배면의 뒷채움 및 되메우기 공사량이 과다해져서, 공사기간과 공사비용이 증대되는 문제점이 있다. 또한, 다짐공간이 협소하여 대형 다짐장비에 의한 되메우기 구간의 완벽한 다짐이 어렵게 되어, 법면의 간극 수압 증가시 침하 등이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

다섯째, 종래의 기술에 따른 낙석방지용 덮개구조물은 토사나 암석이 낙석덮개물을 통해서 흘러내릴 때, 이를 정확하게 반대편 안전지대로 유도하기 위한 측면 가이딩 부재가 없어서 낙석방지용 덮개구조물이 끝나는 도로 상에 직접 흘러내리는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 종래의 낙석 덮개물이 종결되는 부분에 흘러내리는 토사나 암석이 다시 도로 또는 철도 안쪽으로 유입되는 것을 방지하기 위한 안전장치가 없어서, 절개지 성토 경사면으로부터 반대편 안전지대로 토사나 암석을 의도하는 대로 전달하지 못하는 심각한 문제점이 있다.

여섯째, 종래의 기술에 따른 낙석방지용 덮개구조물은 상부의 강재보, 가로보 및 낙석덮개에 차량의 추돌위험을 알리는 경보장치가 없어서, 야간이나 악천후시 차량의 충돌위험이 있을 뿐만 아니라, 그로 인한 구조물의 붕괴위험이 있는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 기술이 가지는 문제점들을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 일정한 간격으로 형성된 다수의 수직 기둥부재와, 횡방향 보강부재와, 토류판 그리고 표식판으로 이루어진 수직부재(vertical member)와; 상기 일정한 간격으로 형성된 각각의 수직 기둥부재 상에 설치되며 도로 또는 철도 등을 가로질러 안전지대까지 연장구성되는 경사진 제 1 길이방향부재와 상기 제 1 길이방향부재와 연결되어지며 경사진 사면에 안전하게 체결고정되는 경사진 제 2 길이방향부재와, 상기 경사진 제 1 및 제 2 길이방향부재 상에 설치되며 토사 및 암석 등을 받아서 미끄럼 이동시키는 덮개판으로 이루어지는 수평부재(horizontal member)와; 상기 수직부재와 수평부재를 보강하기 위한 브래이싱 부재(bracing member)와; 그리고 상기 수평부재의 양쪽 측면부 상에 설치되어 흘러내리는 토사 및 암석이 도로 또는 철도 상에 넘쳐서 떨어지는 것을 방지하기 위한 가이딩 부재(guiding member)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 T자형 사면붕괴 안전구조물을 제공함으로써, 우리나라의 지형적 특성에 따라서 일정한 경사도를 가지며 형성된 사면으로부터 집중호우나 태풍 등으로 인해서 다량의 토사나 암석이 흘러내리는 경우 도로나 철도 등에 직접 떨어지지 않고 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물을 통해서 사면 반대편에 있는 강이나 호수와 같은 안전지대로 유도하여 낙하시킴으로써, 인명과 차량에 대한 안전과 그리고 사면붕괴시에 발생하는 교통의 단절을 예방하는 것을 그 목적으로 한다.

이하에서는 본 고안의 선호적인 실시예와 첨부된 도면을 참고로 하여, 더욱 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 5는 각각 본 고안의 선호적인 일 실시예에 따른 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 T자형 사면붕괴 안전구조물에 대한 측면도와 정면도, 그리고 사시도를 도시하고 있다.

본 고안의 선호적인 실시예에 따르면, 본 고안의 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물은 종래기술과는 달리 일반적으로 T자 형상으로 이루어지는데, 기본적으로 수직부재(vertical member)와 수평부재(horizontal member), 브래이싱 부재(bracing member)와 가이딩 부재(guiding member)로 이루어진다.

상기 본 고안에 따른 기본적인 구성요소에 대해서 보다 상세하게 설명하면, 수직부재(vertical member)는 일정한 규칙적인 간격으로 형성된 다수의 수직기둥부재(111)와, 상기 다수의 수직기둥부재(111)를 수평방향으로 보강하기 위한 횡방향 보강부재(112)와, 사면 하부로 흘러내리는 일부 토사나 암석이 도로 또는 철도 등으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 다수의 수직기둥부재(111)를 가로질러 설치되는 토류판(113)과 그리고 각종 이미지 또는 도형 등이 표현되는 표식판(114)을 포함한다.

상기 수직기둥부재(111)는 한쪽 단부는 지면 속으로 삽입하여 고정되어지며, 다른 쪽 단부는 하기에서 기술되는 수평부재와 연결되어진다. 즉, 지면 속으로 일정한 깊이까지, 선호적으로는 약 3m 정도의 깊이까지 천공하고, 강재 케이싱(casing)을 삽입한 후, 그 속으로 상기 수직기둥부재를 삽입하고 콘크리트를 채움으로써 수직기둥부재(111)가 지면 속으로 안전하게 고정되도록 한다. 상기 수직기둥부재(111)는 H형강, L형강, 강관 또는 콘크리트 등 기둥의 기능을 수행할 수 있는 공지된 재료들을 이용할 수 있으며, 본 고안의 실시예에서는 400x200x8x13의 H형강이 선호된다. 또한, 상기 수직기둥부재(111)는 토사 및 암석이 낙하우려가 심한 도로 또는 철도의 특성에 따라서 일정한 간격으로 여러 개가 설치되어질 수 있는데, 본 고안의 선호적인 실시예에 따르면 대략 8개 내지 10개의 수직기둥부재가 약 1.2m 내지 약 1.5m의 간격으로 규칙적으로 설치되어진다.

또한, 본 고안에 따른 횡방향 보강부재(112)는 상기 일정한 간격으로 형성된 수직기둥부재(112)를 횡방향으로 보강하여 좌굴(buckling)의 발생을 방지하도록, 상기 수직기둥부재(111)의 중간부에 횡방향으로 설치되어진다. 상기 횡방향 보강부재(112)는 수직기둥부재(111)의 높이 정도에 따라서 여러 개가 설치될 수도 있으나, 본 고안의 선호적인 실시예에 따르면 수직기둥부재의 중간부위에 하나의 횡방 향 보강부재가 설치되어진다. 또한, 상기 횡방향 보강부재(112)는 H형강, L형강, 강관 또는 콘크리트 등 보강부재로서의 기능을 수행할 수 있는 공지된 재료들을 이용하는 것이 가능한데, 본 고안의 실시예에서는 200x200x8x12의 H형강이 선호된다.

본 고안에 따른 수직부재의 토류판(113)은 수직한 사면이 아닌 일정한 경사도를 가진 사면 하부로 흘러내리는 일부 토사나 암석이 도로 또는 철도 내로 침투하는 것을 방지하기 위하여 설치되어진다. 본 고안의 선호적인 실시예에 따르면, 상기 토류판은 350x1150x4T의 강재판넬이 사용되어지나, 다른 재료의 사용을 제한하는 것은 아니다. 상기 토류판(113)의 수직기둥부재를 따라서 지면으로부터 일정한 높이까지 연속하여 설치되어진다. 또한, 상기 토류판(113)과 함께 표식판(114)을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 표식판(114)에는 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물의 친환경적인 심미감을 강조하도록, 각종 친환경적인 도형 또는 이미지가 표현되어진다.

다시, 본 고안에 따른 기본적인 구성요소인 수평부재(horizontal member)에 대해서 살펴보면, 상기 수평부재는 상기 각각의 수직기둥부재(111) 상에 설치되어지며 일정한 기울기를 가진 길이방향부재(121A,121B)와 상기 길이방향부재(121A,121B) 상에 설치되어 사면으로부터 흘러내리는 토사 및 암석을 받아서 도로 또는 철도 너머의 강이나 호수와 같은 안전지대로 이동시키는 덮개판(122)을 포함한다.

상기 길이방향부재는 용접, 볼트, 너트, 리벳 또는 공지된 다른 수단을 통해서 수직기둥부재(111)와 결속되어지며 도로 또는 철도 폭을 가로질러 반대편 안전지대까지 연장구성되는 경사진 제 1 길이방향부재(121A)와, 상기 제 1 길이방향부재(121A)와 용접, 볼트, 너트, 리벳 또는 공지된 다른 수단에 의해서 일정한 경사도를 가진 사면에 체결고정 되어지는 경사진 제 2 길이방향부재(121B)로 이루어지며, 따라서 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물은 일반적으로 T자 형상을 가지게 된다. 상기 길이방향부재(121A,121B)는 사면으로부터 낙하되는 토사 및 암석 등이 반대편 안전지대로 안전하게 슬라이딩 이동될 수 있도록 일정한 경사도를 가지는데, 본 고안의 선호적인 실시예에 따르면 10도 내지 30도 사이의 경사도를 가진다. 또한, 상기 길이방향부재(121A,121B)는 H형강, L형강, 강관 또는 콘크리트 등 길이방향부재로서의 기능을 수행할 수 있는 공지된 재료들을 이용하는 것이 가능한데, 본 고안의 실시예에서는 수직기둥부재와 같은 400x200x8x13의 H형강이 선호되며, 길이방향 부재가 안전지대로부터 사면까지 요구되는 길이를 달성하도록, 상기 길이방향 부재들은 여러 개의 부재가 볼트체결이나 용접되어질 수도 있다.

상기 길이방향부재(121A,121B) 상에 설치되어 사면으로부터 흘러내리는 토사 및 암석 등을 임시로 적재되는 덮개판(122)은, 본 고안에 따른 구성요소에 대한 손상 및 충격이 완화되도록 충격흡수형 경량완충장치로 구성된다. 본 고안의 선호적인 실시예에 따르면, 상기 덮개판(122)은 상기 경사진 제 1 및 제 2 길이방향부 재(121A,121B)를 따라서 설치되는 데크플레이트(deck plate), 선호적으로는 600x75x2.3T의 데크플레이트와, 재생고무블록, 방수보호재로서의 필름시트, 그리고 재생고무블록 보호용 철판으로 구성된다.

또한 본 고안에 따른 기본적인 구성요소인 브래이싱 부재(bracing member, 131,132)는 상기 일정한 간격으로 형성된 다수의 수직기둥부재(111)와 상기 각각의 길이방향부재(121A,121B)를 상호 연결하도록 설치되어져서, 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물이 전체적으로 구조적 안정성을 가지도록 한다. 상기 브래이싱 부재는 도로 또는 철도쪽에 면한 제 1 길이방향부재(121A)와 수직기둥부재(111)를 상호 연결하는 제 1 브래이싱 부재(131)와 일정한 경사도를 가진 사면쪽에 면한 제 2 길이방향부재(121B)와 수직기둥부재(111)를 상호연결하는 제 2 브래이싱 부재(132)를 포함한다. 상기 제 2 브래이싱 부재(132)는 사면의 경사도에 따라서 그리고 사면으로 향하는 제 2 길이방향부재(121B)의 길이에 따라서 설치되거나 또는 설치되지 않을 수도 있다. 즉, 도 3 내지 도 5에서 도시된 바와 같이, 사면의 경사도가 완만하여 사면에 도달하는 제 2 길이방향부재(121B)의 길이가 길게 되는 경우 제 2 브래이싱 부재는 필요하나, 다음의 도 6 내지 도 8에서 도시된 바와 같이, 사면의 경사도가 급해서 사면에 도달하는 제 2 길이방향부재(121B)의 길이가 짧게 되는 경우 제 2 브래이싱 부재는 필요하지 않을 수도 있다. 또한, 브래이싱 부재(131,132)들은 모든 수직기둥부재와 길이방향부재들 사이에 설치되어질 수도 있으나, 양쪽 단부 상의 수직기둥부재와 길이방향부재 사이에만 설치되어질 수도 있다. 상기 브래 이싱 부재(131,132)는 H형강, L형강, 강관 또는 콘크리트 등 보강부재로서의 기능을 수행할 수 있는 공지된 재료들을 이용하는 것이 가능한데, 본 고안의 실시예에서는 200x200x8x12의 H형강이 선호된다.

본 고안의 또 다른 기본적인 구성요소인 가이딩 부재(guiding member, 141)는 상기 수평부재의 양쪽 측면 단부 상에 수직하게 길이방향을 따라서 설치되어져서, 일정한 경사도를 가진 사면으로부터 낙하되는 토사 및 암석이 도로 또는 철도 너머의 안전지대로 슬라이딩 이동되는 중간에 도로 또는 철도로 떨어지지 않고 안전하고 확실하게 안전지대로 이동하는 것을 유도한다. 상기 가이딩 부재는 이러한 목적을 수행할 수 있는 한 공지된 재료를 이용할 수 있는데, 본 고안의 실시예에 따르면 콘크리트(concrete)로 만들어진 블록(block)이 선호되며, 30cm 내지 60cm 정도의 높이와 20cm 내지 30cm 정도의 폭을 가지는 것이 선호된다.

첨부된 도 3 내지 도 11에서 도시된 바와 같이, 우리나라의 지형의 특성상 도로공사 또는 철도공사를 수행할 때 형성되는 사면은 일정한 경사도를 가진다. 따라서, 본 고안에 따른 T자 형상의 사면붕괴 안전구조물은 사면의 경사도에 따라서 그리고 수평부재가 놓이게 되는 사면의 조건에 따라서 수평부재가 사면에 체결고정되는 방식이 다양하게 구성될 수 있다.

즉, 첨부된 도 3 내지 도 5에서 도시된 바와 같이, 절취되어 형성된 사면이 다소 완만한 경사도를 가지거나 또는 경사진 제 2 길이방향부재(121B)가 사면에 안착되는 지면이 다소 완만하게 형성되는 경우 도로면에 인접하여 설치되는 수직기둥부재(111)로부터 사면까지 연장구성되는 경사진 제 2 길이방향부재(121B)는 장방향 콘크리트 블록을 이용해서 사면에 고정되어질 수 있다. 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물이 구조적으로 안정되도록, 사면에 도달하는 다수의 제 2 길이방향부재(121B)의 상부에는 제 2 횡방향보강부재(151)가 설치되어진다. 상기 제 2 길이방향부재(121B)와 제 2 횡방향보강부재(151)는 용접, 볼트, 너트, 리벳 또는 공지된 다른 수단에 의해서 상호 연결되어진다. 제 2 횡방향보강부재(151)는 H형강, L형강, 강관 또는 콘크리트 등 보강부재로서의 기능을 수행할 수 있는 공지된 재료들을 이용하는 것이 가능한데, 본 고안의 실시예에서는 300x300x10x15의 H형강이 선호된다. 그 후 상기 제 2 길이방향부재(121B)의 사면쪽 단부와 상기 제 2 횡방향보강부재(151)는 장방향 콘크리트 부재(152)를 이용하여 고정되어지는데, 상기 장방향 콘크리트 부재(152)는 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물의 전체길이를 따라서 설치되어지며, 일정한 간격으로 형성된 앵커볼트(153)에 의해서 사면에 안전하게 체결고정 되어진다. 본 고안의 선호적인 실시예에 따르면, 상기 장방향 콘크리트(152)는 1m x 1m로 되는 것이 선호되며, 앵커볼트(153)는 36mm 직경과 1500mm 길이를 가진 앵커볼트가 선호되어진다.

또한, 도 6 내지 도 8에서 도시된 본 고안의 다른 실시예에 따르면, 절취되어 형성된 사면이 다소 급격한 경사도를 가지거나 또는 경사진 제 2 길이방향부 재(121B)가 사면에 안착되는 토양이 암반과 같이 다소 경질인 경우, 도로면에 인접하여 설치되는 수직기둥부재(111)로부터 사면까지 연장구성되는 경사진 제 2 길이방향부재(121B)는 사면 속으로 직접 체결 고정되어질 수도 있다. 즉, 암반과 같은 경질상태의 사면 속으로 일정한 깊이까지, 선호적으로는 1m 내지 1.5m까지 천공하고, 천공된 구멍 속으로 제 2 길이방향부재(121B)를 삽입한 후, 모르타르(mortar)를 채움으로써, 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물이 사면에 구조적으로 안전하게 고정되어지도록 한다.

한편, 도 9 내지 도 11과 관련하여 살펴보면, 사면의 경사도 또는 사면의 토양상태 등 현장의 사면조건에 따라서, 상기 실시예들에서 기술한 바와 같이 제 1 길이방향부재(121A)와 제 2 길이방향부재(121B)가 상호 동일한 경사도를 가지는 것이 현실적으로 어려운 경우가 있다. 이러한 경우, 본 고안의 또 다른 실시예에 따르면, 제 1 길이방향부재(121A)와 제 2 길이방향부재(121B)를 힌지요소(hinge element, 160)를 통해 상호 연결시킴으로써, 제 2 길이방향부재(121B)가 사면에서 안정적인 위치에 안전하게 체결고정되어질 수 있도록 한다. 이러한 실시예에 따르면, 힌지요소(160)에 의해서 제 1 길이방향부재(121A)와 연결된 제 2 길이방향부재(121B)의 사면쪽 단부는 앞서 살펴본 바와 같이 장방향 콘크리트 부재에 의해서 사면에 체결고정되어질 수도 있고, 필요하다면 사면 속으로 천공되어 모르타르 채움으로써 고정되어질 수도 있다.

또한, 본 고안에 따른 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물은 일정한 경사도를 가진 사면으로부터 흘러내리는 토사 및 암석 등이 안전지대로 흘러내릴 때, 토사 및 암석 등이 의도되지 않게 도로 또는 철도 속으로 흘러 들어오는 현상을 방지하기 위하여, 제 1 길이방향부재(121A)의 안전지대 쪽 단부에는 역류방지부재(170)가 설치되어진다. 본 고안의 선호적인 실시예에 따르면 상기 역류방지부재(170)는 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 된 10mm 내지 20mm 두께의 부재가 사용되어지나, 이러한 기능을 수행할 수 있는 다른 공지된 부재의 사용을 제한하는 것은 아니다.

나아가, 본 고안에 따른 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 T자형 사면붕괴 안전구조물은, 상기 안전구조물 아래를 통과하여 지나가는 승용차나 화물차의 운전자에게 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물을 인식시키고 추돌위험성을 경각시키기 위하여, 제 1 길이방향부재(121A) 아래에 경광등과 같은 다수의 경보장치(180)가 설치되어질 수도 있다. 나아가, 본 고안에 따른 T자형 사면붕괴 안전구조물로 야간에 진입하려는 승용차나 화물차의 운전자에게 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물을 인식시키고 추돌위험성을 경각시키기 위하여 출입구쪽 수직기둥부재(111) 상에는 반사지와 같은 반사부재(181)가 설치되어질 수도 있다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 T자형 사면붕괴 안전구조물은 기본적으로 수직부재(vertical member)와 수평부재(horizontal member), 브래이싱 부재(bracing member)와 가이딩 부재(guiding member)로 이루어지며, 전체적으로 구조적 안정성을 가지고 있기 때문에, 태풍이나 집중호우 등과 같이 가혹한 자연조건이 발생하여 일정한 경사도를 가진 사면이 붕괴되어 토사 및 암석 등이 흘러내릴 때, 도로나 철도 등에 직접적으로 떨어지지 않고 강이나 호수 등과 같이 안전지대로 슬라이딩 이동시킴으로써, 사면 붕괴 발생 가능성이 큰 지역에 있는 도로나 철도 등의 재산과 인명을 보호하는 우수한 효과를 가지고 있다.

또한, 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물은 우리나라의 지형적 특수성으로 인해 도로나 철도공사를 수행하는 경우 필연적으로 발생가능한 다양한 경사도를 가진 사면을 종래의 기술과 같이 90도 각도의 수직사면으로 재-조성할 필요가 없기 때문에, 공사비가 저렴해지고 공사기간도 단축되므로 완공시까지 극심한 교통체증과 이로 인한 차량 및 인명사고가 많아지는 종래의 기술에 비해서 효율적이며 경제적이라는 장점이 있다.

또한, 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물은 제 1 길이방향부재(121A)와 제 2 길이방향부재(121B)로 구성되며, 필요한 경우 제 2 길이방향부재(121B)는 제 1 길이방향부재(121A)에 힌지요소(hinge element, 160)로 연결되어지기 때문에, 다양한 경사도를 가진 사면에 용이하게 설치되어질 수 있는 장점이 있다. 나아가, 사면 측에 고정되는 제 2 길이방향부재(121B)의 단부는 사면의 경사도와 사면의 토양재질에 따라서 장방향 콘크리트 블록과 앵커볼트를 이용하거나 또는 천공후 모르타르 채움에 의해서 사면에 체결고정 되어지기 때문에, 구조물 전체적으로 우수한 안전성을 확보하는 장점이 있다.

나아가, 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물은 강이나 호수와 같은 안전지대에 면한 제 1 길이방향부재(121A) 단부쪽에 역류방지부재(170)가 구비되어지기 때문에, 일정한 경사도를 가진 사면으로부터 흘러내리는 토사 및 암석 등이 안전지대로 흘러내리는 도중에 토사 및 암석 등이 의도되지 않게 도로 또는 철도 속으로 흘러 들어오는 문제점이 개선된 효과가 있다. 또한, 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물은 경광등과 같은 다수의 경보장치(180) 또는/및 반사지와 같은 반사부재(181)가 제공되어지기 때문에, 시야확보가 어려운 야간이나 집중호우 시에도 승용차나 화물차의 운전자가 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물을 안전하게 통과할 수 있도록 하는 우수한 효과를 가지고 있다.

또한, 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물은 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 T자형 구조물이기 때문에, 계곡, 하천, 호수 등에 대한 조망권을 확보할 수 있는 친환경적 시설물이며, 본 고안의 선호적인 실시예에 따르면, 강재로 조립되는 구조물이기 때문에 현장의 조립, 설치의 공정 및 품질관리가 매우 용이하고 기상조건에 대한 적응력이 우수하여 긴급공사에 적용할 수 있는 장점이 있다. 나아가, 본 고안에 따른 사면붕괴 안전구조물은 다양한 칼라 및 디자인, 발주자 및 현장여건에 맞출 수 있는 경관창출이 가능하다는 장점이 있으며, 부분적 해체와 재조립이 가능하기 때문에 유지보수가 우수하다는 장점이 있다.

상기에서 기술된 구성과 효과를 가진 본 고안은 다양한 방법으로 변형이 가능하며, 상기에서 기술된 내용은 본 고안의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 본 고안의 사상과 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형과 수정이 가능하며, 본 고안이 속한 분야의 당업자에게 자명한 변형은 다음의 특허청구범위 범위 내에 포함되어진다.

Claims (10)

1. 일정한 경사도를 가진 사면에 설치되는 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물에 있어서, 상기 사면붕괴 안전구조물은,

   일정한 간격으로 형성된 다수의 수직기둥부재(111)와, 상기 다수의 수직기둥부재(111)를 수평방향으로 보강하기 위한 횡방향 보강부재(112)와, 사면 하부로 흘러내리는 일부 토사나 암석이 도로 또는 철도 등으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 다수의 수직기둥부재(111)를 가로질러 설치되는 토류판(113)으로 이루어지는 수직부재(vertical member)와; 상기 일정한 간격으로 형성된 각각의 수직 기둥부재 상에 설치되어지며 도로 또는 철도 폭을 가로질러 반대편 안전지대까지 연장구성되는 경사진 제 1 길이방향부재(121A)와 상기 제 1 길이방향부재(121A)로부터 연결되며 일정한 경사도를 가진 사면에 체결고정 되어지는 경사진 제 2 길이방향부재(121B)와, 상기 경사진 제 1 및 제 2 길이방향부재 상에 설치되며 토사 및 암석 등을 받아서 미끄럼 이동시키는 덮개판(122)으로 이루어지는 수평부재(horizontal member)와; 상기 수직부재와 수평부재를 보강하기 위한 브래이싱 부재(bracing member)와; 그리고 상기 수평부재의 양쪽 측면부 상에 설치되며 흘러내리는 토사 및 암석이 도로 또는 철도 상에 넘쳐서 떨어지는 것을 방지하기 위한 가이딩 부재(guiding member)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 길이방향부재(121A)와 제 2 길이방향부재(121B)는 10도 내지 30도 사이의 경사도를 가지는 것을 특징으로 하는 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물
3. 일정한 경사도를 가진 사면에 설치되는 피암터널의 기능을 가진 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물에 있어서, 상기 사면붕괴 안전구조물은,

   일정한 간격으로 형성된 다수의 수직기둥부재(111)와, 상기 다수의 수직기둥부재(111)를 수평방향으로 보강하기 위한 횡방향 보강부재(112)와, 사면 하부로 흘러내리는 일부 토사나 암석이 도로 또는 철도 등으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 다수의 수직기둥부재(111)를 가로질러 설치되는 토류판(113)으로 이루어지는 수직부재(vertical member)와; 상기 일정한 간격으로 형성된 각각의 수직 기둥부재 상에 설치되어지며 도로 또는 철도 폭을 가로질러 반대편 안전지대까지 연장구성되는 경사진 제 1 길이방향부재(121A)와 상기 제 1 길이방향부재(121A)로부터 연결되며 일정한 경사도를 가진 사면에 체결고정 되어지는 경사진 제 2 길이방향부재(121B)와, 상기 경사진 제 1 및 제 2 길이방향부재 상에 설치되며 토사 및 암석 등을 받아서 미끄럼 이동시키는 덮개판(122)으로 이루어지는 수평부재(horizontal member)와; 상기 수직부재와 수평부재를 보강하기 위한 브래이싱 부재(bracing member)와; 그리고 상기 수평부재의 양쪽 측면부 상에 설치되며 흘러내리는 토사 및 암석이 도로 또는 철도 상에 넘쳐서 떨어지는 것을 방지하기 위한 가이딩 부재(guiding member)로 이루어지며, 상기 제 1 길이방향부재(121A)와 제 2 길이방향 부재(121B)는 힌지요소(hinge element, 160)에 의해서 연결되어지고, 제 2 길이방향부재(121B)의 경사도는 제 1 길이방향부재(121A)의 경사도보다 더 크게 되는 것을 특징으로 하는 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 수평부재(horizontal member)는 각종 이미지 또는 도형 등이 표현되는 표식판(114)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 2 길이방향부재(121B)의 사면쪽 단부는 제 2 길이방향부재(121B)와 상호 연결되어지는 제 2 횡방향보강부재(151)와, 장방향 콘크리트 부재(152)와 그리고 일정한 간격으로 형성된 앵커볼트(153)로 구성되는 장방향 콘크리트 블록을 이용하여 일정한 경사도를 가진 사면에 고정되어지는 것을 특징으로 하는 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제 2 길이방향부재(121B)의 사면쪽 단부는 사면을 일정한 깊이까지 천공하고, 천공된 구멍 속으로 제 2 길이방향부재(121B)를 삽입한 후, 모르타르(mortar)를 채움으로써 일정한 경사도를 가진 사면에 고정되어지는 것을 특징으로 하는 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 덮개판(122)은 제 1 및 제 2 길이방향부재(121A,121B)를 따라서 설치되는 데크플레이트(deck plate)와, 재생고무블록과, 필름시트 그리고 재생고무블록 보호용 철판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제 1 길이방향부재(121A)의 안전지대 쪽 단부에 역류방지부재(170)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물
9. 제 8 항에 있어서, 제 1 길이방향부재(121A) 아래에 경보장치(180)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물
10. 제 9 항에 있어서, 출입구쪽 수직기둥부재(111) 상에는 반사부재(181)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 한쪽 측면이 개방된 사면붕괴 안전구조물

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