KR200449689Y1 - 복합식 사방댐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 철골 및 콘크리트 복합식 사방댐 및 그 시공방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 토석류의 하류 유출을 차단하는 기능과 유목을 차단하는 기능을 동시에 수행할 수 있는 복합식 사방댐 및 그 시공방법에 관한 것이다.

본 고안의 복합식 사방댐 및 그 시공방법은 토석을 포착 및 적재하는 콘크리트 사방댐; 상기 사방댐에서 월류하는 유수를 유도하는 물받이부; 및 상기 물받이부의 하류측에 위치하여 유목을 차단하는 유목 막이 구조물로 구성되고, 상기 유목 막이 구조물은, 유수의 흐름 방향에 대해 수직으로 2열로써 배열된 복수의 기둥; 및 상기 복수의 기둥을 연결하는 연결 부재를 구비하고, 상기 2열 중 상류측 열은 지그재그 형태로 배열되고 하류측 열은 일자 형태로 배열되며, 상기 상류측 열의 기둥 각각과 상기 하류측 열의 기둥 각각은 일대일 대응되도록 배치되는 것을 포함함에 기술적 특징이 있다.

철강, 콘크리트, 사방댐, 복합식

Description

복합식 사방댐{A compound erosion control dam}

본 고안은 철골 및 콘크리트 복합식 사방댐 및 그 시공방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 토석류의 하류 유출을 차단하는 기능과 유목을 차단하는 기능을 동시에 수행할 수 있는 복합식 사방댐 및 그 시공방법에 관한 것이다.

산사태의 우려가 있는 산의 계곡이나, 토사 및 토석의 유실이 심한 강의 상류에는 사방댐을 설치하여 저사가 이루어지도록 함으로써, 산사태나 급격한 토사의 유실을 방지하고 있다. 이러한 종래의 사방댐은 철근 콘크리트 벽으로 이루어진 콘크리트 사방댐이나 철강재로 이루어진 상자형의 단위 조립체를 댐의 형태로 축조하고, 그 내부에 돌 등을 적재하여 중량을 늘리고 배수가 효과적으로 이루어지도록 하는 철골재 사방댐 공사를 시행하였다. 이러한 사방댐은 토사석의 유출방지에는 효과가 있으나 산사태 발생시 흘러내려오는 나무는 물과 함께 하류로 흘러내려와 마을주변의 작은 소교량 등에 나무가 걸려서 수해피해가 가중되었다.

이런 피해를 예방하고자 버트레스 사방댐을 콘크리트 사방댐 상류에 시설하여 유목을 차단하고 있으나 계곡과 같은 한계류에 2가지의 사방댐을 시공함으로써 시간과 비용의 낭비를 가중시켰다.

이와 같이 종래에는 버트레스 사방댐을 설치할 경우 사방댐을 새로 설치해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 버트레스 사방댐은 상류부 지지대부터 유목이 쌓일 수 있어 조금만 유목이 쌓이더라도 쌓인 유목이 버트레스 사방댐을 넘어 무너질 우려가 높았고, 하중이 구조물의 일부분에만 집중됨으로써 버트레스 사방댐이 쉽게 파손될 수 있다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안은 토석류의 하류 유출을 차단하는 기능과 유목을 차단하는 기능을 동시에 수행할 수 있는 복합식 사방댐을 제공함에 본 고안의 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 공사 기간과 그 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 복합식 사방댐 및 그 시공 방법을 제공하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 적재되는 유목의 양을 늘리고, 하중을 분산시킬 수 있는 유목 막이 구조물을 가지는 복합식 사방댐을 제공하는 데 있다.

본 고안의 상기 목적은 토석을 포착 및 적재하는 콘크리트 사방댐; 상기 사방댐에서 월류하는 유수를 유도하는 물받이부; 및 상기 물받이부의 하류측에 위치하여 유목을 차단하는 유목 막이 구조물로 구성되고, 상기 유목 막이 구조물은, 유수의 흐름 방향에 대해 수직으로 2열로써 배열된 복수의 기둥; 및 상기 복수의 기둥을 연결하는 연결 부재를 구비하고, 상기 2열 중 상류측 열은 지그재그 형태로 배열되고 하류측 열은 일자 형태로 배열되며, 상기 상류측 열의 기둥 각각과 상기 하류측 열의 기둥 각각은 일대일 대응되도록 배치되는 복합식 사방댐에 의해 달성된다.

본 고안의 다른 목적은 콘크리트 사방댐을 축설한 후 물받이부를 시공하는 단계, 유목 막이 구조물을 위한 기초를 시공하는 단계, 기초에 유목 막이 구조물을 고정시키기 위한 고정용 앙카를 설치하고 기초 콘크리트를 타설하는 단계, 외부에서 제작된 유목 막이 구조물을 고정용 앙카에 조립하는 단계 및 기초 콘크리트 위에 무근 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하는 복합식 사방댐 시공 방법에 의해 달성된다.

본 고안에 따른 복합식 사방댐에서 기둥과 연결 부재는 원통형 강철재, H빔 강철재 및 사각막대형 강철재 중 어느 하나 또는 이들 둘 이상의 복합으로 형성될 수 있다.

따라서, 본 고안의 복합식 사방댐 및 그 시공 방법은 토석류의 하류 유출을 차단하는 기능과 유목을 차단하는 기능을 동시에 수행할 수 있으며, 그 구조 및 시공 방법이 간단하고 기존의 시설을 그대로 사용할 수 있어 공사 기간과 그 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 이점이 있다.

본 고안에 따른 복합식 사방댐의 유목 막이 구조물은 적재되는 유목의 양을 늘리고, 하중을 분산시킬 수 있는 장점이 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법 으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 복합식 사방댐의 개념도이다.

콘크리트 사방댐(100)은 도 2에서와 같은 구조로 구성할 수도 있으나, 기존의 다른 구조의 사방댐을 사용할 수도 있다. 즉 본 고안에 따른 복합식 사방댐의 콘크리트 사방댐(100)은 기존의 사방댐을 그대로 사용할 수 있다는 장점이 있다. 도 1을 참조하면 홍수가 발생한 경우 콘크리트 사방댐(100)은 토사석(30)이 하류로 내려가는 것을 막아준다. 그러나 콘크리트 사방댐(100)이 넘치면 유수(10) 위로 뜨는 목재 등의 유목(20)은 콘크리트 사방댐(100)을 넘을 수 있게 된다.

물받이부(300)는 콘크리트 사방댐(100)을 넘은 유수(10)의 흐름을 모아주는 역할을 하는 곳으로서 물받이 바닥(320)과 측벽(310)으로 구성된다. 하류 방향으로 갈수록 그 폭이 좁아지는 구조로서 물받이부(300)의 하류에 설치되는 유목 막이 구조물(200)의 폭과 콘크리트 사방댐(100)과 유목 막이 구조물(200) 간의 거리에 따라 좁아지는 각이 달라진다. 일반적으로 물받이부(300)의 측벽(310)은 콘크리트로 형성할 수 있으나 물받이 바닥(320)은 경우에 따라 자연 상태 그대로 두거나 콘크리트로 형성할 수 있다. 복합식 사방댐을 설치하는 계곡의 구조가 물받이부(300)를 대신할 수 있는 구조인 경우 물받이부(300)를 형성하지 않고 자연의 계곡 상태를 그대로 이용하거나 약간의 보강공사를 통해 물받이부(300)를 완성할 수도 있다.

유목 막이 구조물(200)은 물받이부(300) 하류부에 위치하며, 도 1에서와 같이 콘크리트 시방댐(100)에서 넘쳐 물받이부(300)에서 모인 유수(10) 흐름 속도를 줄여주고, 떠다니는 유목(20)이 하류로 내려가는 것을 막아준다. 본 고안의 유목 막이 구조물(200)은 도 3과 같은 구조가 도 2에서와 같이 보(260)가 확장되는 방향으로 구조가 연장될 수 있으며, 그 폭은 계곡 등의 폭에 따라서 결정된다.

도 3은 유목 막이 구조물(200)의 단위 구조를 나타내는 개략도이다.

유목 막이 구조물(200)에서 바닥에 고정된 기둥(210, 220, 270)들이 유수 흐름과 수직인 방향으로 2열로 배치된다. 2열 중 상류측 열은 v, w 등의 지그재그 형태로 각 기둥(220, 270)들을 배치하고, 하류측 열은 일렬로 각 기둥(210)을 배치한다. 상류측 열에서 지그재그의 산에 해당하는 부분에는 그 상부가 하류방향으로 기울어진 사변형 기둥(220)이 배치되고, 지그재그의 골짜기에 해당하는 부분에는 거의 수직으로 세워지는 수직형 기둥(270)이 배치되는 것이 바람직하다. 하류측 열에는 그 상부가 상류 방향으로 기울어진 하류측 기둥(210)이 배치된다. 이때 하류측 기둥(210)들은 수직형 기둥(270)들 또는 사변형 기둥(220)들에 대해 대응되는 위치에 배치된다.

그 기둥(230) 사이를 유수의 흐름에 수직인 방향으로 놓이는 보(260) 그리고 보와 각 기둥을 연결하는 복수의 결합부(230, 250)를 포함하는 연결 부재가 각 기둥의 상부를 서로 연결하게 된다. 보(260)는 반드시 일체형일 필요는 없으며, 여러 부분으로 나뉘어 형성될 수도 있다.

이러한 유목 막이 구조물(200)의 형상은 차단되는 유목이 유목 막이 구조물(200)의 내부에서부터 적재되도록 한다. 이를 도 3에서와 같이 상류측 열이 v 형으로 배치된 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 도 3을 보면 상류측 열에서 각 기둥의 간격은 하류측 열에서 각 기둥의 간격보다 넓다는 것을 알 수 있다. 아울러 유수의 흐름 방향에 대해 상류측 열의 사변형 기둥(220)과 수직형 기둥(270)은 서로 대략 30도에서 60정도의 경사가 지어 있으나, 하류측 열의 하류측 기둥(210)들은 유수의 흐름 방향에 대해 직각을 이룬다.

이러한 구조에 의해 유목은 비교적 큰 크기이더라도 사변형 기둥(220)들 사이에 걸쳐지거나, 사변형 기둥(220)과 수직형 기둥(270) 사이에 걸쳐질 확률이 낮아지며, 하류측 기둥(210)들 사이에 걸쳐질 확률이 높아진다. 즉 유목(20)은 자연스럽게 유목 막이 구조물의 내부에서부터 쌓이게 되는 것이다.

이와 같이 유목(20)이 유목 막이 구조물(200)의 내부에서부터 쌓이게 된다면, 더 많은 유목(20)을 하류로 흘려보내지 않고 유목 막이 구조물(200)에 쌓이게 할 수 있으며, 유목 막이 구조물(200)에 부하되는 하중도 각 축에 골고루 분산될 수 있게 되어 유목 막이 구조물(200)의 내구성을 높이게 된다.

이와 같은 효과는 각 지주(210, 220, 230) 사이에 후방 지지대(210) 및 받침대(270)를 2 이상 배치할 경우 더욱 커지게 되나 각 지형과 유목의 크기 및 유목 막이 구조물의 한계 하중 등을 고려하여 적절하게 배치하여야 한다.

이러한 유목 막이 구조물의 각 기둥(210, 220, 270)과 연결 부재(230, 250, 270)는 강철재로 이루어지며, 원통형 강철재, H빔 강철재 또는 사각막대형 강철재 등으로 형성되거나 이들의 조합으로 형성될 수 있다.

유목 막이 구조물에서 바닥에 고정되는 각 기둥들은 바닥의 기초 콘크리트 구조물과 고정용 앙카에 의해 결합되어 있으며, 기초 콘크리트 구조물 위에는 무근 콘크리트가 타설되어 철근 콘크리트인 기초 콘크리트와 고정용 앙카가 부식되는 것을 막아준다. 기초 콘크리트 구조물은 유목 막이 구조물을 받치는 영역뿐만 아니라 그 하류부에도 매설되어 유목 막이 구조물을 하류방향에서 받치도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 복합식 사방댐을 설치하는 방법은 다음과 같다.

먼저 콘크리트 사방댐을 축설한다. 본 고안에 따른 복합식 사방댐에서 콘크리트 사방댐은 새로이 축설될 수도 있으나 기존의 시설을 그대로 사용할 수 있으므로 콘크리트 사방댐을 축설하는 단계는 종래에 콘크리트 사방댐을 이용하는 경우 생략될 수 있다.

콘크리트 사방댐의 하류부에 물받이부를 시공한다. 물받이부의 하류부에 유목 막이 구조물을 위한 기초를 시공하고, 그 기초 위에 고정용 앙카를 설치한 다음 그곳에 기초 콘크리트를 타설한다. 따로 제작된 유목 막이 구조물을 고정용 앙카에 조립한다. 본 고안에서는 이와 같이 철근 구조물을 그 설치 지역에서 제작할 필요없이 외부에서 제작된 철근 구조물을 가져와 조립하기만 하면 되므로 매우 간단하 게 설치 공사가 완료될 수 있다.

유목 막이 구조물을 고정용 앙카에 결합시킨 다음에는 기초 콘크리트 위에 무근 콘크리트를 타설하여 기초 콘크리트와 고정용 앙카를 부식 등의 위험으로부터 보호한다.

본 고안은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 복합식 사방댐의 역할을 나타내는 도면,

도 2는 본 발명에 따른 복합식 사방댐의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 복합식 사방댐의 유목 막이 구조물에 대한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 유수 20: 유목

30: 토사석 100: 콘크리트 사방댐

200: 유목 막이 구조물 210: 하류측 기둥

220: 사변형 기둥 230, 250: 결합부

260: 보 270: 수직형 기둥

300: 물받이부 310: 측벽

320: 물받이 바닥

Claims (9)

1. 토석 및 유목을 포착 및 적재하는 콘크리트 사방댐,

   상기 사방댐에서 월류하는 유수를 유도하는 물받이부 및

   상기 물받이부의 하류측에 위치하여 상기 사방댐을 월류하는 상기 유목을 차단하는 유목 막이 구조물을 포함하고,

   상기 유목 막이 구조물은,

   유수의 흐름 방향에 대해 수직으로 2열로써 배열된 복수의 기둥 및

   상기 복수의 기둥을 연결하는 연결부재를 구비하고,

   상기 2열 중 상류측 열은 산 부분에는 사변형 기둥이 배치되고 골 부분에는 수직형 기둥이 배치되어 지그재그 형태로 배열되고 하류측 열은 하류측 기둥이 일자 형태로 배열되며, 상기 상류측 열의 기둥 각각과 상기 하류측 열의 기둥 각각은 일대일 대응되도록 배치되는 복합식 사방댐.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결 부재는,

   유수 방향의 수직으로 배치되는 보 및

   상기 복수의 기둥을 상기 보에 연결하는 결합부를 구비하는 복합식 사방댐.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 복수의 기둥과 상기 연결 부재는 원통형 강철재, H빔 강청 재 및 사각막대형 강철재 중 어느 하나 또는 2 이상을 조합한 자재로 형성되는 복합식 사방댐.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 물받이부는,

   물받이 바닥 및

   측벽으로 구성되고, 하류 방향으로 폭이 좁아지는 복합식 사방댐.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 측벽의 일측은 상기 사방댐의 길이에 대응되고, 상기 측벽의 타측은 상기 유목막이 구조물의 길이에 대응되는 복합식 사방댐.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 측벽의 좁아지는 각도는 상기 사방댐과 상기 유목막이 구조물 사이의 거리에 대응되는 복합식 사방댐.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 사변형 기둥은 상기 유수에 대해 소정각도를 갖도록 배치되는 복합식 사방댐.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 하류측 기둥은 상기 유수에 대해 소정각도를 갖도록 배치되는 복합식 사방댐.

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