KR20090098554A - 교각 기초 구조물의 세굴방지대 - Google Patents

Abstract

본 발명의 교각 기초 구조물의 세굴 방지대는 하천의 흐름이 진행되는 방향의 교각기초 구조물의 하부 외주연을 수용하는 바닥판을 하천 지면에 설치한 다음 상기 바닥판의 양측에 한 쌍의 흐름유도판과 상기 흐름유도판을 잇는 차단판이 설치되고, 상기 흐름유도판의 상부면에 한 개조로 이루어진 한 쌍의 밀폐판을 교각기초 구조물의 외주연을 수용하도록 고정시켜 흐름유도판과 차단판 및 밀폐판의 결합에 의해 일측이 개구된 내부공간을 마련함으로써, 내부공간으로 하천의 흐름이 유입되면서 유속이 정지된 상태로 유지시켜 교각기초 구조물의 외주연에 간접흐름과 직접흐름으로부터 마찰을 방지시키도록 구성한다.

교각, 기초, 세굴, 방지, 와류

Description

교각 기초 구조물의 세굴방지대{Scour preventive of pier}

본 발명은 교각 기초 구조물의 세굴방지대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교각 기초 지면에 설치되어 세굴방지대를 설치하여 교각 기초 구조물의 하부의 하천 흐름이 유속이 정지된 상태로 이룰 수 있도록 하여 교각의 외주연과 하천흐름의 마찰을 방지함으로써, 교각 기초 구조물의 내력강도를 향상시킬 수 있도록 하는 교각 기초 구조물의 세굴방지대에 관한 것이다.

일반적으로 교량(bridge; 또는 다리)은 하천 ·호수·해협 ·만(灣) ·운하 ·저지 또는 다른 교통로나 구축물(構築物) 위를 건너갈 수 있도록 만든 고가구조물로, 지지할 시설의 종류 및 건너야 할 것의 종류에 따라 다양한 다리가 있다.

그러나 다리의 역할은 거의 같아서 첫째, 다리가 받쳐주는 통로와 시설의 기능을 안전하게 유지하는 일이며, 그러기 위해서는 충분한 강도와 내구성(耐久性)을 갖추어야 한다. 다음에 거의 모든 다리는 공공적(公共的)인 성격을 지니고 있으므로, 가급적 경제적으로 만들 것이 요구되며, 그러기 위해서 구조공학의 정수(精髓) 를 모아 사용재료·구조형식 등을 비교 검토하여 가장 합리적인 안전성과 사용성 및 경제성이 확보되도록 해야 한다. 또 그것이 만들어지는 환경에 어울리게 아름다워야 한다.

이런 교량은 통상적으로 상,하부구조로 나뉘어져 설명되는데 상부구조라 함은 차량하중을 직접 지지하는 부분으로 상판 바닥틀과 주형으로 구성되어 있고, 하부구조라 함은 상부 구조로부터의 하중을 지반으로 전달하는 역할을 하는 부분으로교대, 교각 및 기초(말뚝 기초,우물통 기초등)로 구성되어 있다.

이렇게 구성되는 교각에 있어서 하강류 흐름에 의해 발생하는 세굴 현상에 의해 교각의 기초 강도에 대한 문제점이 발생하게 되었다.

교각에서 세굴을 일으키는 근본적 원인은 하상에서의 와류의 형성인 바, 교각주위에서 발생하는 와류중에서 교각전면에서 발생하여 하강류(downflow)에 의해 발생되는 와류를 말굽형와류 (horseshoe vortex)라 하고 교각 직하류에서 발생되는 와류를 후류형와류(wake vortex)라 한다.

일반적으로, 세굴은 기초부로 유입되는 퇴사량보다 제거량이 큰 경우 발생하게 되며 시간이 지남에 따라 점차 세굴공(scour hole)과 교각 전면의 세굴심이 증가하게 되어 교각을 파손시킬 뿐만 아니라 하상토와 교각과의 마찰력이 떨어지면서 다리붕괴의 원인이 되고 있다. 이 와류계의 구조는 세가지 기본계인말굽형와류(horseshoe vortex) 및 후류형와류(wake vortek) 그리고 트레일링 와류(trailing vortek) 현상으로 구분되며 이들 와류계의 현상이 전부 혹은 한 두가지 현상으로 구성된다.

종래의 교각 또는 기초를 세굴로 부터 보호하는 방법에는 세굴에 대한 하상물질의 저항력을 증가시키는 방법과 하상물질을 세굴시키는 하강류와 마제형와류와 같은 세굴유발요인의 능력을 감소시키는 방법이 있다.

첫 번째 방법은 교각주위 하상에 큰 입경의 재료나 사석, 데트라포드(tetrapod), 케이블블록 등과 같은 보호층을 부설하는 방법이며, 두번째 방법은 교각상류에 교각보호장치를 설치하는 것과 교각전면에 부착되는 방지판이나 기초의 상판을 상류로 연장하거나 원환을 바닥 또는 바닥부근에서 교각에 부착시키는 방법이다.

하강류를 차단하는 방법 중 교각의 상류부에 방지시설물을 설치하는 경우 교각 상류부의 방지시설물의 수가 많게 되면 하천의 단면을 수축시켜 수축세굴의 발달이 예측되어 세굴을 감소시키기 보다는 증가시키는 인자가 되며, 특히 국내의 경우 통상 홍수기에는 단기간에 많은 집중호우로 인해 수위가 급상승하고 수량이 증가하여 대부분의 방지 시설물이 유실됨을 거듭하고 있는바 유실된 방지 시설물을 보충하기 위해서는 보수공사에 투입되는 비용에 따른 경제적 손실이 매우 큰 것이 문제점이다. 또한 집중호우나 홍수로 인한 하천 상류로부터 유입되어 하류로 떠 내려오게 되는 부유물이 교각기초에 충돌하여 교각 전면에 흠집을 발생시켜 세굴을 더욱더 가속화시키는 문제점이 있었다.

이와 같은 종래 수위변화에 따른 교각의 세굴현상을 나타낸 교각기초의 전형적인 일예가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에서 부재번호 100은 철교교각, 101은 교각기초상부, 200은 교각을 각각 가리킨다.

이에 도시된 바와같이, 통상적인 교량상판을 지지하는 교각(200)은 하천바닥에 매입 시공 설치되는 철교교각(100)의 교각 기초상부(101)에 콘크리트타설로 형성된다.

그러나 상기와 같은 종래의 도 4a에서 도시된 바와 같이 수위의 변화가 거의 없이 일정할 경우에도 철교교각에 대한 세굴현상이 발생되며, 점선으로 표시된 수위상승시 철교교각의 상부에 대해서도 세굴현상이 발생되는 문제점이 있었으며, 이러한 교각기초 상부의 세굴을 방지가능한 적절한 방지대책이 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하고자, 도 4b에서 보는 바와 같이, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0406019호에서 제시된 하천교각구조는 소정 넓이의 평판으로, 교각 하단의 하천상류 쪽 전방에서 면부분이 정면을 향하도록 위치되어 연결대를 매개로 교각과의 사이에 소정공간이 형성되도록 이격되게 설치되는 와류발생판; 교각의 측면 하단에 돌출되어 교각의 측면을 따라 흐르는 하천수의 진로를 막되, 말단이 하천상류 쪽을 향하도록 경사지게 형성되어서 하천수의 운반토사가 경사면을 따라 교각 하단에 유입되도록 하는 다수의 걸림돌기; 및 상기 걸림돌기 상면에 입설되어 하천의 상층을 통해 이동하는 토사를 거르는 걸름망으로 이루어져 있다.

이러한 하천교각구조는 세굴에 영향을 미치는 주요 인자인 흐름의 유속과 수심, 교각의 폭, 교각의 크기 등에 대응할 수 있게 상기 교각 기초의 하부 외벽에 와류발생판 및 걸림돌기를 설치하여 하천 흐름에 의한 와류가 직접적으로 유속의 와류 흐름과 교각과 마찰 되는 것을 방지하여 교각의 침식작용을 방지할 수 있도록 되어 있다.

그러나, 종래기술에 따른 하천교각구조는 시공과 경제성 및 유지관리 면뿐만 아니라 세굴에 대한 안정성도 어느 정도 확보할 수 있는 이점이 있는 반면에, 악천 우와 같은 기후 조건에 의해 유속의 흐름이 급격히 빨라지게 될 경우에는 하천 흐름을 견딜 만한 강도가 충분하지 않고, 더욱이 하천의 흐름에 의해 토사와 함께 휩쓸릴 경우 와류발생판 내려가 사실상 우물통 기초를 효과적으로 보호하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-730891호에서 제시된 교각기초의 세굴방지대는 상기 세굴방지대(100)는 강 상류측에 위치되는 우물통 기초(10)의 외주면을 보호할 수 있도록 그 외주면을 감싸도록 설치되며, 양단에 지면(20)에 매설되는 앙카볼트(111)가 연결될 수 있도록 제1 설치공(112)을 갖는 다수개의 제1 연결구(113) 등간격으로 형성되고, 하부에 흐르는 물의 방향을 상방으로 유도하기 위한 제1 경사판(114)이 형성되며, 상기 제1 경사판(114)의 양단부에 각각 고정돌기(115)가 돌출되게 형성된 상류측보호관(110); 강 하류측에 위치되는 우물통 기초(10)의 외주면을 보호할 수 있도록 그 외주면을 감싸도록 설치되며, 양단에 상기 제1 연결구(113)들 사이에 삽입되며 내측에 상기 제1 설치공(112)과 연통되어 앙카볼트(111)가 삽입되는 제2 설치공(121)을 갖는 복수개의 제2 연결구(123)가 등간격으로 형성되고, 하부에 상기 상류측보호관(110)을 감싸며 흐르는 물의 방향을 상방으로 유도하기 위한 제2 경사판(125)이 형성되며, 상기 제2 경사판(125)의 양단부 에 상기 고정돌기(115)가 삽입되는 연결홈(127)이 형성되고, 내주면에 상기 우물통 기초(10)의 외주면과 접하는 가이드부(129)가 돌출되게 형성된 하류측보호관(120);

상기 우물통 기초(10)와 인접한 지면(20)의 세굴 부위를 메워 보호할 수 있도록 서로 결합된 상,하류측보호관(120)과 우물통 기초(10) 사이에 다수개가 적층되게 개재되며, 일측에 상기 가이드부(129)를 따라 하강할 수 있도록 일측에 절개부(131)가 형성되고, 내부에 물이 충진된 링 형상의 주름튜브(130) 및 상기 주름튜브(130)들을 가압하여 세굴 부위로 상기 주름튜브(130)가 메워질 수 있도록 상기 주름튜브(130)의 상부에 안착되게 설치되며, 일측에 상기 가이드부(129)를 따라 하강할 수 있도록 개구부(141)가 형성되고, 내측에 쇄석(145)이 채워진 가압망체(140)를 포함하여 구성된다.

그러나, 종래기술에 따른 교각기초의 세굴방지대는 우물통 기초(10)의 외주면에 상류측보호관과 하류측보호관을 감싸도록 설치하여 우물통 기초(10)가 와류 및 유속 흐름에 직접적으로 마찰되는 것을 방지하였으나, 이러한 세굴방지대는 시공과 경제성 및 유지관리가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 장기간 악천 우와 같은 기후 조건이 반복될수록 하천 흐름의 유속과 토사가 함께 휩쓸리게 되면서 상류측보호관과 하류측보호관의 외벽을 침식시키게 되는 가능성도 배제할 수 없으므로 결국, 세굴 현상의 지연 기능은 가능하나, 원천적으로 세굴 현상을 방지할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 교각 기초 지면에 설치되어 교각에 직접 마찰되는 하천의 직접흐름과 교각의 근접되어 흐름되는 간접흐름을 하나로 집수시켜 교각기초 구조물 하부에서 하천 흐름이 유속이 정지된 상태로 이룰 수 있도록 하여 교각의 외주연과 하천 흐름의 마찰을 방지하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 교각의 지면에 설치시킨 세굴 방지대에 의해 하천흐름을 유속이 정지된 상태로 전환시켜 교각 기초 구조물의 지반의 침식을 방지할 수 있도록 하는 데 있다.

아울러, 본 발명의 다른 목적은 유속이 정지된 상태를 유지하는 세굴 방지대 내부에서 발생할 수 있는 과부하를 최소화시킬 수 있도록 하는 데 있다.

더불어, 본 발명의 다른 목적은 세굴방지대의 압력 과부하를 방지하기 위한 흐름공과 차단판의 상부면에서 빠져나온 하천 흐름이 교각 기초 구조물의 후방으로 신속하게 흐름될 수 있도록 하는 데 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 세굴방지대의 일측과 타측의 높낮이를 달리하도록 하천이 유입되는 내부공간 입구 부분은 높이를 낮게 하고 반대 방향은 경사져 높이를 높게 형성시켜 유속이 정지된 하천의 압력에 과부하가 발생하는 것을 방지하도록 하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 교각기초 구조물 세굴 방지대 는 하천의 흐름이 진행되는 방향의 교각기초 구조물의 하부 외주연을 수용하는 바닥판을 하천 지면에 설치한 다음 상기 바닥판의 양측에 한 쌍의 흐름유도판과 상기 흐름유도판을 잇는 차단판이 설치되고, 상기 흐름유도판의 상부면에 한 개조로 이루어진 한 쌍의 밀폐판을 교각기초 구조물의 외주연을 수용하도록 고정시켜 흐름유도판과 차단판 및 밀폐판의 결합에 의해 일측이 개구된 내부공간을 마련함으로써, 내부공간으로 하천의 흐름이 유입되면서 유속이 정지된 상태로 유지시켜 교각기초 구조물의 외주연에 간접흐름과 직접흐름으로부터 마찰을 방지시키도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 흐름유도판과 밀폐판에는 흐름공을 하나 이상 형성시켜 내부공간에 집수에 의한 하천흐름의 압력에 대한 과부하를 방지하도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 차단판의 후방으로 연접되게 경사면을 갖는 잠수보를 더 형성시켜 밀폐판의 흐름공과 밀폐판 상부면을 타고 빠져나온 하천 흐름이 잠수보의 경사면으로 유속이 향상되면서 신속하게 교각기초 구조물 후방으로 흐름되도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 차단판의 전면에는 상부에 와류 형성돌기를 돌출시켜 내부공간에 유입되는 하천의 흐름 압력이 와류형성돌기의 안내를 받으며 내부공간에서 와류를 발생시켜 내부공간에 하천 흐름의 과부하를 저감시킬 수 있도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 잠수보의 경사면 후방 상면에는 복수개의 분기돌기를 다열로 순차되게 돌출시켜 잠수보에서 경사면을 타고 월류되는 하천 흐름을 분 류시켜 잠수보 후방의 지면의 침식을 방지하도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 하천의 상류 측 흐름을 받는 교각기초 구조물 외주연에는 하천흐름을 분류하도록 상호 대칭된 라운드 형상의 분류면을 갖는 분류대를 입설시킨 것을 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 흐름유도판의 표면에는 고무층을 코팅하도록 구성한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 교각 기초구조물의 세굴 방지대는 교각 기초 지면에 설치되어 교각에 직접 마찰되는 하천의 직접흐름과 교각의 근접되어 흐름되는 간접흐름을 하나로 집수시켜 교각기초 구조물 하부에서 하천 흐름이 유속이 정지된 상태로 이룰 수 있도록 하여 교각의 외주연과 하천흐름의 마찰을 방지하함으로써, 교각 기초 구조물의 침식을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 교각 기초구조물의 세굴 방지대는 교각의 지면에 세굴 방지대를 설치하여 교각 기초 구조물의 지반의 침식을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 교각 기초구조물의 유속의 정지상태에 따른 세굴 방지대내부의 압력 과부하를 최소화시켜 세굴 방지대의 설치 강도를 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

더불어, 본 발명의 교각 기초구조물의 세굴 방지대는 세굴방지대의 압력 과부하를 방지하기 위한 흐름공과 차단판의 상부면에서 빠져나온 하천 흐름이 교각 기초 구조물의 후방으로 신속하게 흐름될 수 있도록 하여 세굴방지대에 의해 하천의 흐름에 역행하지 않도록 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 교각 기초구조물의 세굴 방지대는 세굴방지대의 일측과 타측의 높낮이를 달리하도록 하천이 유입되는 내부공간 입구 부분은 높이를 낮게 하고 반대 방향은 경사져 높이를 높게 형성시켜 유속이 정지된 하천의 압력에 과부하가 발생하는 것을 방지하도록 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 4는 본 발명의 세굴 방지대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 세굴 방지대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명의 세굴 방지대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 확대 정면도이며, 도 8은 본 발명의 세굴 방지대 및 분류대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명의 세굴 방지대 및 분류대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 평단면도이며, 도 10은 본 발명의 세굴 방지대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 사시도이고, 도 11 본 발명의 세굴 방지대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 정단면도이다.

먼저, 도 4 내지 도 11에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 교각 기초 구조물의 세굴 방지대(100)는 교각 기초 구조물의 지면에 설치하되, 지면에 바닥(140)판을 설치한 다음 그 바닥면 양측과 후방에 한 쌍의 흐름유도판(110)과 차단판(120)을 맞대어 수직으로 세워 설치하여 일측이 개구된 구성된다.

즉, 하천의 흐름이 진행되는 방향의 교각기초 구조물의 지면에 바닥판(140)을 배치한 다음 상기 바닥판(140)의 양면에 하천의 흐름방향으로 한 쌍의 흐름유도판(110)이 수직으로 배치시키고, 상기 한 쌍의 흐름유도판(110)의 일측에 차단판(120)을 이어 설치하여 흐름유도판(110)의 일측은 개구시키고 타측은 패쇄시킨다.

그리고, 흐름유도판(110)과 차단판(120)의 상부면에는 밀폐판(160)을 설치하여 내부에 내부공간(162)을 마련한다.

특히, 흐름유도판(110)의 표면에는 고무층(112)을 코팅하여 하천 흐름에 의해 쓸려 내려오는 토석에 의해 세굴 방지대(100)에 외부적 손상이 가하게 되는 것을 방지한다.

여기서 내부공간(162)은 일측은 개구되고 타측은 폐쇄된 상태로 설치하여 하천의 흐름이 내부공간(162)의 개구된 공간으로 유입되어 차단판(120)에 의해 유속이 정지된 상태로 내부공간에 하천의 흐름이 머물게 된다.

이렇게, 하천의 흐름은 교각 기초 구조물의 외주연을 수용하는 세굴방지대(100)에 의해 보호되고, 내부공간(162)으로 유입되어 정지된 유속을 갖도록 하여 하천의 간접흐름(b) 및 직접흐름(a)이 내부공간에서 발생하지 않도록 하여 교각 기초 구조물에 하천의 흐름이 마찰되지 않도록 하여 교각기초 구조물(10)과 지면의 침식작용을 방지할 수 있도록 한다.

다시 말해, 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 교각의 기초 구조물(10)에 마찰되는 하천의 흐름은 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있다.

먼저, 교각에 직접 마찰되는 직접흐름(a)과, 교각의 외부로 흐르는 간접흐름(b)으로 나뉘며, 상기 직접흐름(a)은 교각의 외주연의 선측에 최초로 마찰되어 흐름이 둘로 나뉜 다음 교차 기초 구조물의 외주연을 대칭적으로 타고 흘러 후측 외주연에서 상호 흐름이 마찰 및 혼합되면서 와류(c)가 발생하게 되며 이때 와류에 의해 지면에 깔린 작은 돌 등이 부유되면서 교각 하단부를 타격하게 된다.

이렇게 발생하는 와류(c)가 교각 기초구조물의 후측과 마찰 및 충돌되어 세굴현상이 나타나고, 하천의 지면에는 침식현상이 발생하게 되었다.

이러한 세굴 현상을 해소하기 위하여 본 발명의 교각 기초 구조물의 세굴 방지대(100)는 교각의 하부 외주연을 부분 수용하도록 설치되고, 하천의 흐름을 집수시켜 이를 유지시킬 수 있는 내부공간(162)을 형성함에 따라 상기 교각의 하부 외주연을 부분 수용하는 내부공간(162)에 유속이 정지된 상태로 이룰 수 있도록 함으로써, 간접흐름(b)와 직접흐름(a)으로 부터 교각을 보호할 수 있다.

이로써, 교각의 기초 구조물(10)의 외주연 후방에 반복적인 흐름의 마찰과 충격력으로 부터 마찰을 방지시켜 세굴 현상이 억제할 수 있다.

또한, 내부공간(162)으로 유입되어 유속이 정지된 상태에서 지속적으로 흐름되는 하천의 압력에 의해 상기 내부공간(162)에 압력의 과부화가 발생하지 않도록 흐름유도판(110)과 차단판(160)에 복수개로 형성시킨 흐름공(111,161)을 통하여 유속이 정지된 하천의 흐름이 부분 누출되어 내부공간(162)에 하천의 압력 과부하가 발생하지 않도록 한다.

특히, 차단판(120)의 전면에는 상부에 와류(c) 형성돌기를 돌출시켜 지속적인 압력을 받는 하천의 흐름이 하천 흐름이 차단판(120)의 전면에 부딪치면서 와류 형성돌기(121)의 안내를 받으며 와류(c)가 발생되어 내부공간(162)에 하천 흐름의 과부하를 한 층 더 저감시킬 수 있도록 한다.

이와 같이, 구성되는 받침판, 흐름유도판(110) 및 차단판(120) 이외에 상기 차단판(120)의 후방으로 연접되게 경사면(131)을 갖는 잠수보(130)를 더 형성시켜 상기 흐름공(111,161)로 누출되는 하천 흐름과 차단판(160)의 상부면을 타고 흐르는 하천 흐름이 잠수보(130)의 경사면(131)을 타고 교각기초 구조물의 후방으로 신속하게 흐름되도록 하여 세굴 방지대(100)에 의해 하천의 흐름을 역행하거나 유속을 느리게 변화시켜 자칫 세굴 방지대(100)에 집중될 수 있는 하중의 압력의 과부하를 방지하도록 한다.

특히, 상기 잠수보(130)의 경사면(131) 후방 상면에는 복수개의 분기돌기(132)를 다열로 순차되게 돌출시켜 잠수보(130)에서 경사면(131)을 타고 월류되는 하천 흐름을 분류시켜 잠수보(130) 후방의 지면의 침식을 방지하도록 한다.

이와 같이, 하천의 지면에 설치되는 교각 기초 구조물에 세굴 방지대(100)를 설치함으로써, 교각 외주연의 붕괴를 방지하고 주변 지반의 침식을 방지하여 보다 하천의 범람에도 오랜 기간동안 교각 기초 구조물의 강도 및 내력 구조를 유지할 수 있도록 하는 데 있다.

또한, 세굴방지대(100)의 일측과 타측의 높낮이를 달리하도록 하천이 유입되는 내부공간(162) 입구 부분은 높이를 낮게 하고 반대 방향은 경사져 높이를 높게 형성시켜 유속이 정지된 하천의 압력에 과부하가 발생하는 것을 방지하도록 한다.

도 8과 도 9에서 도시한 바와 같이, 더불어, 상기 하천의 상류 측 흐름을 받는 교각기초 구조물 외주연에는 하천흐름을 분류하도록 상호 대칭된 라운드 형상의 분류면을 갖는 분류대를 입설시킴으로써, 하천의 상류 측 흐름이 직접적으로 교각기초 구조물에 마찰되는 것을 방지한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

도 1은 종래 기술의 교각 기초 구조물의 침식 및 세굴현상이 발생하는 상태를 나타낸 사시도.

도 2는 종래 기술의 교각 기초 구조물의 세굴 현상이 발생하는 상태를 나타낸 평면도.

도 3은 종래 기술의 교각 기초 구조물의 세굴 현상이 발생하는 상태를 나타낸 정면도.

도 4a,b는 종래 기술의 교각 기초 구조물의 세굴 방지대를 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명의 세굴 방지대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명의 세굴 방지대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 정면도.

도 7은 본 발명의 세굴 방지대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 확대 정면도.

도 8은 본 발명의 세굴 방지대 및 분류대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 사시도.

도 9는 본 발명의 세굴 방지대 및 분류대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 평단면도.

도 10은 본 발명의 세굴 방지대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 사시도.

도 11 본 발명의 세굴 방지대를 교각 기초 구조물에 설치한 상태를 나타낸 정단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 교각 기초 구조물 100 : 세굴 방지대

110 : 흐름유도판 111 : 흐름공

112 : 고무층 120 : 차단판

121 : 와류형성돌기 130 : 잠수보

131 : 경사면 132 : 분기돌기

140 : 바닥판 150 : 분류대

151 : 분류면 160 : 밀폐판

161 : 흐름공 162 : 내부공간

a : 직접흐름 b : 간접흐름

c : 와류

Claims (7)

1. 교각기초 구조물의 세굴방지대에 있어서,

   하천의 흐름이 진행되는 방향의 교각기초 구조물의 하부 외주연을 수용하는 바닥판을 하천 지면에 설치한 다음 상기 바닥판의 양측에 한 쌍의 흐름유도판과 상기 흐름유도판을 잇는 차단판이 설치되고, 상기 흐름유도판의 상부면에 한 개조로 이루어진 한 쌍의 밀폐판을 교각기초 구조물의 외주연을 수용하도록 고정시켜 흐름유도판과 차단판 및 밀폐판의 결합에 의해 일측이 개구된 내부공간을 마련함으로써, 내부공간으로 하천의 흐름이 유입되면서 유속이 정지된 상태로 유지시켜 교각기초 구조물의 외주연에 간접흐름과 직접흐름으로부터 마찰을 방지시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 교각 기초 구조물의 세굴방지대.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 흐름유도판과 밀폐판에는 흐름공을 하나 이상 형성시켜 내부공간에 집수에 의한 하천흐름의 압력에 대한 과부하를 방지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 교각기초 구조물 세굴 방지대.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 차단판의 후방으로 연접되게 경사면을 갖는 잠수보를 더 형성시켜 밀폐판의 흐름공과 밀폐판 상부면을 타고 빠져나온 하천 흐름이 잠수보의 경사면으로 유속이 향상되면서 신속하게 교각기초 구조물 후방으로 흐름되도록 구성한 것을 특징으로 하는 교각기초 구조물 세굴 방지대.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 차단판의 전면에는 상부에 와류 형성돌기를 돌출시켜 내부공간에 유입되는 하천의 흐름 압력이 와류형성돌기의 안내를 받으며 내부공간에서 와류를 발생시켜 내부공간에 하천 흐름의 과부하를 저감시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 교각기초 구조물 세굴 방지대.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 잠수보의 경사면 후방 상면에는 복수개의 분기돌기를 다열로 순차되게 돌출시켜 잠수보에서 경사면을 타고 월류되는 하천 흐름을 분류시켜 잠수보 후방의 지면의 침식을 방지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 교각기초 구조물 세굴 방지대.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 하천의 상류 측 흐름을 받는 교각기초 구조물 외주연에는 하천흐름을 분류하도록 상호 대칭된 라운드 형상의 분류면을 갖는 분류대를 입설시킨 것을 더 포함한 것을 특징으로 하는 교각 기초 구조물의 세굴방지대.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 흐름유도판의 표면에는 고무층을 코팅하도록 구성한 것을 특징으로 하는 교각 기초 구조물의 세굴 방지대.

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