KR200442433Y1 - 자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자연 생태가 파괴된 도시 오염 하천의 하상, 사면, 고수부지, 성토사면 등의 자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조에 관한 것이다.

본 고안은 식생지반 사면의 구조적 안정성 보강을 위한 벌집 모양의 허니셀 구조물, 식생지반 토층의 붕괴 억제와 유실 방지를 위한 앵커 매트, 특히 하상과 사면에 차수기능을 부여하기 위한 벤토나이트 매트 등을 포함하는 새로운 형태의 자연친화적인 하천 복원시스템을 구현함으로써, 어떠한 기후조건에서도 사면부에 성토되는 식생토층의 구조적인 안정성을 확보할 수 있고, 식생 초목의 생육에 필요한 수분을 충분히 확보할 수 있고, 또 홍수, 폭우 등의 기상 악조건에서도 식생토층의 유실과 쇄굴, 특히 식생토층의 표면에서 발생될 수 있는 유실과 쇄굴을 효과적으로 방지할 수 있고, 생활하수의 지하오염 방지와 더불어 갈수기에도 일정하게 하천수의 흐름을 유지할 수 있어 수생 식물은 물론 어류, 곤충, 파충류 등의 서식지를 확보할 수 있는 등 항구적인 하천 자연 생태 환경을 유지할 수 있는 자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조를 제공한다.

도시 하천, 하상(河床), 사면(斜面), 생태 복원, 조경 녹화, 식생토층, 허니셀 구조물, 앵커 매트, 벤토나이트 매트

Description

자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조{Resortation method of contaminated rivers located in citis, inclined plane and river bed structure using resortation method its}

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원 방법의 1단계 작업을 나타내는 단면도

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원 방법의 2단계 작업을 나타내는 단면도

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원 방법의 3단계 작업을 나타내는 단면도

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원 방법에 사용되는 벤토나이트 매트의 형태를 나타내는 사시도

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원 방법에 사용되는 허니셀 구조물의 형태를 나타내는 사시도

도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원 방법에 사용되는 앵커 매트의 형태를 나타내는 사시도

도 7은 본 고안의 다른 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원 방법으로 구축한 도시 복개천의 하상 구조를 나타내는 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하상 바닥 11 : 하상 사면

12 : 벤토나이트 매트 13 : 부직포

14 : 토층 15 : 허니셀 구조물

16 : 앵커 핀 17 : 사석층

18 : 옹벽 19 : 고수부지

20 : 고수부지 사면 21 : 앵커 매트

22 : 식생 표토층 23 : U형 측구

본 고안은 자연 생태가 파괴된 도시 오염 하천의 하상, 사면, 고수부지, 성토사면 등의 생태 복원 조경 녹화를 위한 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천 하상의 안정적인 유수 확보와 더불어 홍수, 폭우 등의 기상 악조건에서도 식생토층의 쇄굴, 유실을 방지할 수 있는 등 항구적인 도시 자연 생태 하천을 유지할 수 있는 자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조에 관한 것이다.

최근 하천 유역의 토지이용이 증대되고 도시화가 진행되면서 하천환경은 현 저하게 변화되었고, 이러한 하천환경의 변화는 하천환경 정비방식이 치수, 이수목적의 대규모 토목공사 위주로 진행되었기 때문에 더욱 가속화되고 있다.

이러한 하천환경의 변화 중 특히 콘크리트 호안부로 인한 변화는 하천이 갖는 고유한 자연환경기능이 저하될 뿐만 아니라, 하천의 수질오염은 물론 생태계 구성요소로서 하천식생과 하천에 서식하는 조류의 서식밀도가 낮아지고 서식 동, 식물의 다양성이 감소되기에 이르러 생태계 서식처로서의 기능이 쇠퇴되었다.

또한, 하천 주변의 토지이용 밀도가 높은 도시하천의 경우, 홍수 소통의 치수목적으로 저수로 및 고수부지의 정비, 하도의 선형정비, 하천제방의 축조 등으로 하천환경이 변화되었으며, 특히 저수로가 직강화되면서 자연하천의 곡선 선형은 직선으로 바뀌었고 저수로 호안부는 콘크리트화되었다.

이러한 하천환경의 변화를 방지하기 위한 하천 정비형태를 살펴보면, 자연형 하천을 지향하는 방법으로서 순수식생 공법이 있고, 석재를 이용하는 공법, 야자섬유나 통나무를 이용하는 공법 및 호안블럭(환경블럭, 식생블럭 등)을 이용한 호안의 축조공법이 있다.

순수식생 공법은 하천의 자연 상태를 유지하는데는 가장 적합한 공법이나 구조적 안전성에 문제가 있어 다량의 유수에 의해 호안의 유실 가능성이 높고, 석재를 이용하는 공법은 재료를 구하기가 용이하지 않고, 야자섬유나 통나무를 이용하는 공법 역시 치수적 안전성의 문제를 가지고 있으며, 호안블럭을 이용한 호안의 축조공법 또한 각각의 블럭을 조립하여 축조함으로써 제방과 일체화된 구조적 안전성을 확보하기가 어려울 뿐만 아니라 하천 정비의 경제성을 확보하는 데도 많은 문 제점이 있다.

따라서, 최근에는 구조적으로 안전하면서도 환경친화적인 녹화공법이 하천에 많이 적용되고 있는 추세이다.

이러한 녹화공법은 대체적으로 식생매트에 의한 녹화공법, 식생고정셀에 의한 녹화공법, 식생블록에 의한 녹화공법 등으로 구분되며, 식생매트에 의한 녹화공법은 초기 식생에 실패시 식생토사의 붕괴로 이어지는 사례가 많으며, 이를 보완하는 식생고정셀은 조성사면을 소규모로 세분화함에 따라 장기간의 공사기간과 공사비의 증가로 인해 조기 녹화에 실패하는 사례가 많다.

또한, 식생블록은 대부분 콘크리트 구조물에 의지하여 시공됨에 따라 초기 목표인 자연형 하천과 다소 동떨어지는 것으로 이용하는 인근주민과 관광객의 친밀성을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 콘크리트에 의한 대기온도 상승으로 하천수의 온도 상승을 야기하는 결과를 초래한다.

최근 하천이나 수로의 제방 및 절ㆍ성토 경사면 등 사면의 유실을 방지하고, 기상 이변으로 인한 홍수피해를 최소로 줄이고자 시행되고 있는 시공방식은 자연 생태계의 보존 및 주변환경과 조화를 이루도록 녹지를 조성하여 환경 친화적으로 시공되고 있는 추세이다.

보통 제방이나 배수로는 지반의 침식과 침하를 방지하고, 수로의 유실을 방지하고자 다양한 형태의 호안블록과 돌망테 등이 시공되고 있으며, 최근 돌망테는 하천의 주변환경과 조화를 이루지 못할 뿐만 아니라 하천 생태계의 단절을 초래함으로써, 최근에는 자연 생태계의 보존 및 하천의 주변환경과 조화를 이루는 환경 친화적인 블록이 선호되고 있다.

그러나, 기존 환경 친화적인 식생 블록은 사방으로 인접하는 다른 블록들과 상호 결합되어 유동이나 유실 및 이탈이 방지되고, 블록에 녹지 조성용 식물이 식재되어 성장할 수 있는 식생공간을 형성하여 녹지가 조성되게 함으로써, 하천의 주변환경과 조화를 이루도록 시공되고 있으나, 이러한 기존 환경 친화적인 블록의 구조는 녹지 조성용 식물이 식재되는 식생공간이 협소하고, 사면의 지반에 블록 간의 결속력이 빈약함으로써, 기상 이변으로 집중호우가 내릴 경우 녹화 사면 전체가 무너져 홍수피해를 야기하거나, 녹화 사면의 잦은 쇄굴과 유실로 보수나 재시공 작업이 반복되는 등 사회경제적으로 손실이 매우 크고, 또 건기(乾期)에는 토양의 보습상태가 낮아 토양 및 식물의 확착력이 불량하게 되어 초화류나 관목류 등의 식물 생장이 원활하지 못하였으며, 또 장기적으로 식생할 수 없는 단점이 있다.

또한, 모래, 마사토, 풍화암 등으로 형성되어 있는 하천 하상(河床)과 사면(斜面)에 차수시설을 하지 않아 건기시에는 우수, 지표수가 하상으로 대부분 스며들게 되고, 이로 인해 지표수의 흐름이 이루어지지 않고 하상에 생활오수 등이 고여 있게 되는 등 하상의 생태 복원이 잘 되지 않는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 식생지반 사면의 구조적 안정성 보강을 위한 벌집 모양의 허니셀 구조물, 식생지반 토층의 붕괴 억제와 유실 방지를 위한 앵커 매트, 하상과 사면에 차수기능을 부여하기 위한 벤토나이트 매트 등을 포함하는 새로운 형태의 자연친화적인 하천 복원시스템을 구현함으로써, 어떠한 기후조건에서도 사면부에 성토되는 식생토층의 구조적인 안정성을 확보할 수 있고, 식생 초목의 생육에 필요한 수분을 충분히 확보할 수 있고, 또 홍수, 폭우 등의 기상 악조건에서도 식생토층의 유실과 쇄굴, 특히 식생토층의 표면에서 발생될 수 있는 유실과 쇄굴을 효과적으로 방지할 수 있고, 생활하수의 지하오염 방지와 더불어 갈수기에도 일정하게 하천수의 흐름을 유지할 수 있어 수생 식물은 물론 물고기 등 어류의 서식지를 확보할 수 있는 등 항구적인 하천 자연 생태 환경을 유지할 수 있는 자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원 방법은 원지반 다짐 후, 하천수의 계속적인 흐름 및 사면으로의 완전흡수되는 것을 차단하기 위하여 하상 바닥과 사면에 벤토나이트 매트와 이것을 보호하기 위한 부직포를 설치하는 1단계 작업과, 하상 바닥에 200mm정도의 일정 두께를 가지는 담수토층을 구축한 후, 그 위와 토층이 없는 하상 사면 위에 하상 바닥과 사면의 쇄굴 방지를 위한 벌집모양의 허니셀 구조물을 설치하고, 각 벌집모양의 공간에 깬자갈을 채우고 다져주는 2단계 작업과, 자연 하천의 모습 재현과 수생 식물의 서식지 확보를 위하여 허니셀 구조물 위에 사석이나 율석을 설치하는 3단계 작업을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1단계 작업시 벤토나이트 매트와 부직포는 벤토나이트 매트를 사이에 두고 위아래에 부직포를 적층 조합시킨 형태로 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 2단계 작업은 하상 사면과 이어지는 고수부지에는 벌집모양의 허니셀 구조물을 연장 설치하는 동시에 각 벌집모양의 공간에 식생토를 채워 다져주고, 계속해서 고수부지와 이어지는 고수부지 사면에는 악조건의 기후조건에서도 기본 식생토층을 유지하기 위하여 원지반 위에 고탄성 폴리에스터 재질의 망 형태로 되어 있는 앵커 매트를 설치하는 동시에 그 위에 식생초목의 식재를 위하여 일정높이의 식생 표토층을 포설하고 조경용 잔디 또는 화초 씨앗을 식재하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2단계 작업은 허니셀 구조물의 안정적인 부착을 위하여 하상 바닥과 사면에 박혀져 고정되는 다수의 앵커 핀을 일정간격으로 설치하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2단계 작업에서의 허니셀 구조물은 빠른 투수성을 발휘할 수 있도록 부직포 재질로 제작된 허니셀 구조물을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2단계 작업은 앵커 매트의 안정적인 고정을 위하여 고수부지 사면에 박혀져 고정되는 다수의 앵커 핀을 일정간격으로 설치하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2단계 작업 후 우수나 지표수의 유입 방지와 원활한 배수를 위하여 고수부지와 고수부지 사면의 상부 경계선상에서 고수부지 및 고수부지 사면의 길이방향을 따라 U형 측구를 설치하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1단계 내지 3단계 작업은 하상 사면을 대체한 옹벽을 갖는 도시 복개천에 적용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조는 차수를 위하여 하상 바닥과 사면을 따라 설치되는 벤토나이트 매트 및 부직포와, 벤토나이트 매트 및 부직포 상측에 일정 두께로 구축되는 담수토층과, 하상 바닥와 사면의 쇄굴 방지를 위하여 상기 담수토층 위에 설치되며 각 벌집 모양 속에 깬자갈이 채워져 있는 벌집 모양의 허니셀 구조물과, 자연 하천의 모습 재현과 수생 식물의 서식지 확보를 위하여 허니셀 구조물 위에 설치되는 사석층이 차례로 적층되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 벤토나이트 매트와 부직포는 벤토나이트 매트를 사이에 두고 위아래에 부직포를 적층 조합시킨 형태로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하상 사면과 이어지는 고수부지에 연장 설치되며 각 벌집 모양의 공간에 식생토가 채워져 있는 벌집 모양의 허니셀 구조물과, 악조건의 기후조건에서도 기본 식생토층을 유지하기 위하여 상기 고수부지와 이어지는 고수부지 사면의 원지반 위에 설치되는 고탄성 폴리에스터 재질의 망 형태로 되어 있는 앵커 매트 및 이 앵커 매트 위에 식생초목의 식재를 위하여 일정높이로 포설되는 식생 표토층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 허니셀 구조물의 안정적인 부착을 위하여 하상 바닥과 사면에 일정간격으로 박혀져 고정되는 다수의 앵커 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 허니셀 구조물은 빠른 투수성을 발휘할 수 있도록 부직포 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 앵커 매트의 안정적인 고정을 위하여 고수부지 사면에 일정간격으로 박혀져 고정되는 다수의 앵커 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고수부지와 고수부지 사면의 상부 경계선상에는 우수나 지표수의 유입 방지와 원활한 배수를 위하여 고수부지 및 고수부지 사면의 길이방향을 따라 설치되는 U형 측구가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에서 제공하는 도시 하천 자연 생태 복원 방법은 기본적으로 하상 바닥과 하상 사면에 차수재를 적용하여 건기에도 하상에 하천수가 마르지 않고 계속 흐를 수 있도록 하는 공법이다.

또, 하상 바닥과 사면에 사석이나 율석을 설치하여 자연 하천의 형상과 모습을 조성함으로써, 물고기 등의 수생 생물의 서식지 기능을 할 수 있도록 하는 공법이다.

또, 하상 바닥과 사면, 고수부지 및 고수부지 사면의 구조 안정성 보강을 위하여 투수성이 우수한 부직포로 제작된 벌집 모양의 허니셀 구조물과 폭우, 홍수시에도 식생지반 토층의 붕괴 억제와 유실을 방지할 수 있는 앵커 매트를 구축하는 공법이다.

따라서, 하상 바닥과 사면의 유실 방지 및 원활한 하천수의 흐름 유지가 가능하고, 또 고수부지 사면부에 성토되는 식생토층을 어떠한 기후조건에서도 구조적인 안정성이 유지되게 하여 항구적인 녹화 사면 유지가 가능하며, 또 식생초목의 뿌리에 공급될 수분을 확보하기 위하여 투수속도가 빠른 토목섬유 보강재인 부직포 원단으로 제조된 허니셀 구조물을 채용하고, 또한 홍수시 빠른 유속과 수압으로 인한 녹화 사면의 유실, 붕괴를 방지하기 위해 물리적인 구조 보강의 기능을 가지면서 식생토 표층의 흘러 내림을 방지할 수 있는 마찰력이 보강된 지오그리드 형태의 앵커 매트를 채용함으로써 장기간 안정된 사면 유지가 가능하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원방법과 이 방법을 적용하여 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 도시 하천 자연 생태 복원방법의 각 단계별 작업과정을 보여주는 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 1단계 작업으로서, 하천의 하상 바닥(10)과 이와 연결된 하상 사면(11)의 원지반을 다진 다음, 그 위에 차수재인 벤토나이트 매트(12)와 이것을 보호하기 위한 부직포(13)를 덮어 씌우는 형태로 설치하는 작업을 수행한다.

이때, 벤토나이트 매트(12)와 부직포(13)는 위아래의 부직포 사이에 벤토나이트가 삽입되는 3중 적층구조의 형태로 설치한다.

이렇게 설치되는 벤토나이트 매트(NABENTO RL-N)와 부직포(P.P 부직포 500g/m²)는 원래의 지반인 하상 바닥과 사면으로 물이 빠져나가는 것을 막아주고, 건기에도 그 윗쪽으로 하천수가 확보될 수 있게 해주는 역할을 한다.

여기서, 상기 벤토나이트 매트는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상하부가 돌기처리된 P.P재질의 섬유층으로 되고 중간에 40mm 간격으로 방수층을 형성하여 봉제사로 양면 섬유층과 중간 방수층을 결합시킨 형태를 갖는 것을 적용하는 것이 바람직하다.

상기 1단계 작업 후, 상기 벤토나이트 매트(12)와 부직포(13)의 상측으로는 일정두께의 담수토층(14)을 구축한다.

이때의 담수토층은 약 200mm 정도의 두께로 구축하는 것이 바람직하며, 건기에 수분을 내포하는 역할을 하게 된다.

다음, 2단계 작업으로서, 상기 담수토층(14) 위와 하상 사면(11)의 원지반 위에 벌집 모양이 연속해서 이어져 있는 형태의 허니셀 구조물(15)을 설치한다.

이때 허니셀 구조물은 다각형 구조물로서 배수성이 있는 부직포로 형성하지만 더 바람직하게는 벽면을 이중으로 구성하되 외벽면은 전체면에 다수의 통공이 형성되며 재질은 고형의 합성수지재를 이용하여 벌집모양으로 형성되고, 외벽면의 내측면에는 부직포를 일체로 부착 형성하여, 다각형 내부의 유수가 부직포를 통과한 후 외벽면의 통공을 통해 투수되도록 한 것을 사용하는 것이 좋다.

상기 허니셀 구조물은 하상 바닥 구간과 하상 사면 구간의 폭에 맞춘 상태에서 하천 길이방향을 따라 넓게 펼쳐서 깔아 놓는 형태로 설치하고, 이렇게 설치한 허니셀 구조물(15)의 각각의 벌집 모양 속에 잘게 부순 깬자갈을 채운 다음, 다짐작업으로 마무리한다.

이때의 허니셀 구조물은 100mm 정도의 두께로 설치하는 것이 바람직하며, 보 통 보통 벌집 모양 속에 깬자갈을 꽉 채운 후, 깬자갈이 허니셀 구조물 보다 좀더 올라오게 채워지도록 하는 것이 좋다.

또한, 상기 허니셀 구조물(15)이 하상 바닥과 사면 전체 면적에 걸쳐 안정되게 자리잡도록 하기 위하여 일정간격으로 앵커 핀(16)을 설치한다.

이때의 앵커 핀(16)은 그 상단부를 허니셀 구조물(15)측에 밀착되게 하면서 하상 바닥과 사면 깊숙하게 박아놓는 형태로 설치한다.

이렇게 앵커 핀(16)에 의해 지지되는 허니셀 구조물(15)은 어느 한쪽으로 쏠리거나 흘러내리지 않게 되고, 결국 벌집 모양 속에 채워져 있는 자갈을 안정적으로 가두어두는 효과를 얻을 수 있게 된다.

이와 같은 허니셀 구조물은, 도 5에 도시한 바와 같이, 부직포 원단으로 제조된 벌집 모양을 하고 있으며, 셀의 높이 25cm, 셀 변의 길이 20cm×25cm, 셀 설치 후 최대 치수 L=12m, W=12.5m 의 것을 적용할 수 있다.

하지만, 허니셀 구조물의 셀 높이나 셀 변의 규격은 사면의 시공조건 등에 따라 다양한 규격의 것을 적용할 수 있다.

다음, 3단계 작업으로서, 자갈층을 수용하면서 하상 바닥(10)과 하상 사면(11)에 설치되어 있는 허니셀 구조물(15)의 상부에 사석층(17)을 설치한다.

이때의 사석층(17)은 사석이나 율석을 사용할 수 있으며, 자연 하천의 모습 재현과 수생 식물의 서식지 확보해주는 역할을 한다.

이렇게 1단계 작업 내지 3단계 작업을 차례로 수행하면 하천의 하상 바닥 및 하상 사면에 대한 자연 생태 복원 시공을 완료할 수 있다.

위와 같이 본 고안에서 제공하는 시공방법은 하상 사면이 옹벽(18)으로 대체되어 있는 도심 복개천 복원에도 적용할 수 있다.

예를 들면, 도 7에 도시한 바와 같이, 하상 바닥(10)의 원지반을 다진 후, 부직포(13), 벤토나이트 매트(12), 부직포(13)가 차례로 적층 설치되고, 그 위에 담수토층(14), 깬자갈을 채운 허니셀 구조물(15), 사석층(17)을 차례로 구축하는 방법으로 도심 복개천을 자연친화적으로 복원할 수 있다.

한편, 본 고안에서는 하상 바닥 및 사면의 시공시 하천과 연계되어 있는 고수부지 및 고수부지 사면에 대한 시공을 동시에 수행할 수 있다.

이를 위하여, 하상 바닥과 사면에 대한 허니셀 구조물(15)을 설치하는 과정과 연계하여 하상 사면과 이어지는 고수부지(19)에 벌집모양의 허니셀 구조물(15)을 연장 설치하고, 각 벌집모양의 공간에 식생토를 채워 다져주는 작업을 수행한다.

계속해서, 고수부지(19)와 이어지는 고수부지 사면(20)의 원지반 위에 고탄성 폴리에스터 재질의 망 형태로 되어 있는 앵커 매트(21)를 설치하고, 그 위에 대략 원지반으로 부터 100mm 정도의 높이로 식생초목의 식재를 위한 식생 표토층(22)을 포설하는 동시에 조경용 잔디 또는 화초 씨앗을 식재하는 작업을 수행한다.

상기 식생 표토층은 비료나 영양 성분이 포함된 식생토를 사용하며, 식생초목으로는 시공성이 우수하고 초기 피복 효과가 뛰어난 잔디나 초화류, 공사비가 저렴하고 시공성이 우수한 양잔디, 공사비가 저렴하고 시공성이 우수하며 다채로운 경관 조성에 유리한 양잔디+초화류 등을 사용할 수 있다.

이때의 앵커 매트는 악조건의 기후조건에서도 기본 식생토층을 유지해주는 역할을 한다.

즉, 상기 앵커 매트(Fortrac 3D)는 일정두께를 가지면서 고탄성 폴리에스터 재질의 망 형태, 예를 들면 지오그리드 형태로 이루어져 있으며 가로세로 직교하여 형성한 수평실사와 상하 불규칙한 파형으로 형성된 수직실사를 결합하여 3방향 구조 보강을 할 수 있도록 입체화 시켜 형성한 것으로, 이에 물리적으로 마찰력을 발휘하여 사면 흐름을 방지하는 기능을 하게 되고, 어떠한 악조건의 기후 조건에서도 기본 식생토층(대략 100mm 정도의 두께)의 사면이 유지시켜주는 역할을 할 수 있다.

다시 말해, 상기 앵커 매트는 일정 두께의 식생토층의 사면 흐름을 방지할 수 있도록 마찰력을 증대시킬 수 있는 구조를 갖는다.

또한, 상기 앵커 매트는 녹화되는 식물의 뿌리와의 결속으로 식생토층의 안정성을 높여주는 기능을 갖게 되는데, 즉 식물의 뿌리가 앵커 매트 사이로 엉킨 형태로 결속되므로, 식물의 뿌리를 포함하는 식생토층과 앵커 매트 간의 결착력이 강화되면서 식생토층이 안정적으로 유지될 수 있게 된다.

또한, 앵커 매트가 사면 전체 면적에 걸쳐 안정되게 자리잡도록 하기 위하여 일정간격마다 군데 군데 앵커 핀(16)을 설치한다.

이때의 앵커 핀(16)은 그 상단부를 앵커 매트측에 걸려지게 하면서 사면 깊숙하게 박아놓는 형태로 설치한다.

이렇게 사면 깊숙히 박혀 있는 앵커 핀(16)에 의해 앵커 매트(21)의 견고한 설치상태가 유지될 수 있고, 결국 앵커 매트(21)를 포함하고 있는 식생토층의 안정 화를 도모할 수 있게 된다.

또한, 고수부지 및 고수부지 사면의 시공과 관련하여, 시공의 마무리 작업 중의 하나로서, 우수나 지표수가 사면측으로 유입되는 것을 원천적으로 배제하고, 또 유입된 우수나 지표수의 원활한 배수를 위한 측구를 설치한다.

이때의 측구는 고수부지(19) 및 고수부지 사면(20)의 상부 경계선상에서 사면 길이방향을 따라 설치되는 U형 측구(23)를 적용하는 것이 바람직하다.

위와 같이 1단계 내지 3단계 작업을 거치면 도시 하천의 하상 바닥과 사면에 대한 자연 생태 복원시공을 완료할 수 있고, 이와 더불어 식생토층을 포함하는 허니셀 구조물 및 앵커 매트 설치작업을 수행하면 고수부지 및 사면에 대한 자연 생태 복원시공을 완료할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 투수속도가 빠른 토목섬유 보강재인 부직포 원단으로 제조된 벌집 모양의 허니셀 구조물, 우수한 마찰력 및 식생 초목의 뿌리와 잘 결속되는 앵커 매트, 원지반 토양과 조화되는 차수재 벤토나이트 매트의 토목섬유 보강에 의한 도시 하천 자연 생태 복원방법을 구현한 본 고안은 다음과 같은 효과를 제공한다.

①식생초목의 뿌리가 잘 결속되므로 지표수 흐름에 의한 식생토층의 사면 경계선에서의 쇄굴이나 유실을 효과적으로 방지할 수 있다.

②식생초목의 생육에 필요한 수분을 충분하게 확보할 수 있다.

③홍수, 폭우 등의 기상 악조건에서도 식생토층의 유실 및 쇄굴을 방지할 수 있으므로 장기적으로 안정적인 자연 생태 녹화 고수부지와 성토 사면을 유지할 수 있다.

④관리 및 유지가 용이하고 경제적이며, 특히 갈수기에도 하상에 항시 하천수가 흘러 식생 초목 고사를 방지할 수 있는 등 관리 및 유지 비용을 줄일 수 있다.

⑤건기시에도 하상에 생활 오수가 고여있지 않고 흐름으로서 항상 생태 자연 환경이 유지될 수 있는 맑은 자연 하천을 유지할 수 있다.

⑥공장에서 생산되는 기성품을 사용하므로 시공이 용이하고 공기 단축 및 공사비 절감의 효과를 기대할 수 있다.

⑦잔디, 초화류, 야생화 등의 식재가 가능하여 다양한 형태의 녹화 조경을 구현할 수 있는 등 우수한 녹화 효과를 기대할 수 있다.

⑧성토 사면, 절토 사면, 기존 호안 블록 사면, 암반 절개지 사면 등을 친환경적이고 생태공학적으로 조성할 수 있으며, 전국의 모든 하천 사면, 절토 사면에 확장 적용할 수 있는 장점이 있다.

⑨도시 복개천의 환경 복원을 가장 경제적으로 할 수 있다.

Claims (4)

1. 도시 하천 자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조에 있어서,

   차수를 위하여 하상 바닥과 사면을 따라 설치되는 벤토나이트 매트 및 부직포와, 벤토나이트 매트 및 부직포 상측에 일정 두께로 구축되는 담수토층과, 하상 바닥과 사면의 쇄굴 방지를 위하여 상기 담수토층 위에 설치되며 각 벌집 모양 속에 깬자갈이 채워져 있는 벌집 모양의 허니셀 구조물과, 자연 하천의 모습 재현과 수생 식물의 서식지 확보를 위하여 허니셀 구조물 위에 설치되는 사석층이 차례로 적층되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 벤토나이트 매트와 부직포는 벤토나이트 매트를 사이에 두고 위아래에 부직포를 적층 조합시킨 형태로 설치되는 것을 특징으로 하여 하상에 하천수가 흐르게 하는 자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 하상 사면과 이어지는 고수부지에 연장 설치되며 각 벌집 모양의 공간에 식생토가 채워져 있는 벌집 모양의 허니셀 구조물과, 악조건의 기후조건에서도 기본 식생토층을 유지하기 위하여 상기 고수부지와 이어지는 고수부지 사면의 원지반 위에 설치되는 고탄성 폴리에스터 재질의 망 형태로 되어 있는 앵커 매트 및 이 앵커 매트 위에 식생초목의 식재를 위하여 일정높이로 포설되는 식생 표토층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연 생태 복원 방법으로 구축한 하상 바닥을 포함하는 도시 하천의 사면 구조.
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