KR20130060389A - 마이크로 개비온 사방댐 - Google Patents

Abstract

투수효과가 우수한 댐본체를 통하여 경량화된 소규모 댐을 구축할 수 있고, 추가적인 유목 및 암석 등에 의하여 댐이 붕괴되는 것을 방지할 수 있는 마이크로 개비온 사방댐이 개시된다. 본 발명에 따른 마이크로 개비온 사방댐은 철판망속에 자연석이나 쇄석을 채운 블록식으로 제작하여 이 블록들을 일자로 쌓아서 제1댐체를 구축하고, 제1댐체의 후방면상에는 제1댐체의 붕괴를 방지하기 위한 다수의 고장력케이블이 양쪽으로 연장되게 설치된다. 이때, 제1댐체의 후방에는 제1댐체의 구조와 마찬가지로 자연석이나 쇄석을 철판망속에 채운 블록식으로 제2댐체를 더 쌓되, 제2댐체는 제1댐체방향으로 아치형상을 갖도록 구축될 수도 있다. 또한, 제1댐체의 좌우측에는 개비온 고정기둥이 형성되고, 개비온 고정기둥의 앞쪽에는 다시 케이블 지지대이 형성되어, 고장력케이블이 개비온 고정기둥을 관통하여 방향을 바꾼후 케이블 지지대에 고정된다.

Description

마이크로 개비온 사방댐{micro gabion debris barrier}

본 발명은 사방댐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 댐을 개비온으로 구축하여 물의 흐름은 원활하게 하면서 폐목이나 토석류와 같은 이물들은 걸러주는 마이크로 개비온 사방댐에 관한 것이다.

사방댐이란 황폐된 산지나 계곡에서 유출되는 토사나 자갈을 저류(貯留) 시키기 위해 설치한 댐을 말한다. 이러한 사방댐에는 산지 계곡의 유출 토사를 저류하여 하류하천으로 몰리는 유출토사량을 억제·조절하기 위한 댐과, 토사를 저류하여 하상물매를 완만하게 하여 토사의 유출량을 감소시키고 계상 및 하안(河岸)의 침식을 방지하기 위한 댐이 있다.

하상물매가 큰 계곡에서는 급류가 강바닥을 파고 양쪽 산기슭을 깎아 산사태를 일으키므로 산사태를 방지하고 상류 쪽에 자갈을 퇴적시켜 하상을 완만한 물매로 안정시킬 목적으로 만든다.

이러한 사방댐은 저수 댐이 아니므로 댐 뒤에 있는 물을 뽑아 댐에 주는 압력을 감소시키기 위해 알맞은 수의 배수구를 설치한다. 이렇게 하면 댐 뒤에 견고한 토사가 쌓인 층이 생기고 그 위에 물매가 낮은 새로운 계류 바닥면이 만들어진다. 따라서 하나의 계곡에 댐을 계단식으로 배치하면 점점 하상이 높아져 하곡(河谷)은 안정된다.

이와 같은 기존의 사방댐은 콘크리트, 강재 및 자연석을 사용한 자중을 이용한 대규모 중력식 댐형 구조물이 일반적으로 적용되고 있었다.

따라서 기존의 댐식의 경우 배면부의 퇴적 등의 문제 발생할 수 있으며, 대규모 구조물로 인한 공사비 등이 과다하게 소요되고 있다. 또한 유목 방지용으로 많이 활용되고 있는 버트러스식의 경우 하천계곡부의 자연경관을 훼손하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 대한민국 등록실용신안 제175112호(2000.03.15. 공고)에 의해 "철강재를 이용한 사방댐 구조"가 개시된 바 있다. 위 선행기술은 도 1에서 보는 바와 같이 사방댐(1)을 구축함에 있어 철강재(60)를 이용하여 블록식으로 쌓고, 이 철강재(60)속에 쇄석 등과 같은 내부채움재(2)를 넣어서 구축하였다. 따라서 철강재(60)와 내부채움재(2)를 통해 물은 자연스럽게 흐르고, 암석이나 유목 등은 막아주는 역할을 하게 된다.

그러나 철강재들을 튼튼하게 결합시킨다고 하여도 블록식으로 구축된다는 구조로부터 자유롭지 못해 물살과 토석 및 유목 등의 압력에 의해 쉽게 붕괴되는 문제가 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 투수효과가 우수한 댐본체를 통하여 경량화된 소규모 댐을 구축할 수 있고, 추가적인 유목 및 암석 등에 의하여 댐이 붕괴되는 것을 방지할 수 있는 마이크로 개비온 사방댐을 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은,

기초부와 댐체부를 갖는 사방댐에 있어서,

댐체부는 철판망속에 자연석이나 쇄석을 채운 블록식으로 제작하여 이 블록들을 일자로 쌓아서 제1댐체를 구축하고, 제1댐체의 후방면상에는 제1댐체의 붕괴를 방지하기 위한 다수의 고장력케이블이 양쪽으로 연장되게 설치됨을 특징으로 하는 마이크로 개비온 사방댐을 제공한다.

이때, 제1댐체의 후방에는 제1댐체의 구조와 마찬가지로 자연석이나 쇄석을 철판망속에 채운 블록식으로 제2댐체를 더 쌓되, 제2댐체는 제1댐체방향으로 아치형상을 갖도록 구축될 수도 있다.

또한, 제1댐체의 좌우측에는 개비온 고정기둥이 형성되고, 개비온 고정기둥의 앞쪽에는 다시 케이블 지지대이 형성되어, 고장력케이블이 개비온 고정기둥을 관통하여 방향을 바꾼후 케이블 지지대에 고정됨이 바람직하다.

그리고 제1댐체와 제2댐체의 사이 여유공간에 원형 파이프로 된 어로를 삽입 설치하여 어류의 소상 및 이동을 가능하게 할 수도 있다.

그리고 제2댐체의 양측단에는 지지부가 구축되고, 제2댐체에는 아치형 강재가 보강될 수도 있다.

기존 사방댐의 경우 물과 토석을 가두어 하류의 피해를 예방하는 중량식 콘크리트댐과 유목을 방지하기 위한 강재를 이용한 버트리스댐 두가지 형식을 주로 사용하고 있었으나, 본 발명은 고장력 케이블로 보강된 개비온 사방댐을 통하여 경량화된 소규모 사방댐이 가능하게 된다.

또한, 투수효과가 우수한 댐체를 통하여 토석류의 유수와 암석, 부유물질 등을 효과적으로 분류하여 댐체가 담당하여야 할 하중을 감소시켜 댐체의 경량화를 가능하게 할 수 있다.

또한, 계곡부의 위험요소인 자연석 등을 정리하여 채움재로 활용하여 친환경적이며 경제적인 공법을 제공할 수 있는 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 사방댐을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 사방댐을 나타낸 사시도이고,
도 3은 도 2에 도시된 댐체부의 단위유닛인 블록을 나타낸 도면이며, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 사방댐을 위에서 바라본 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로 개비온 사방댐을 설명한다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 마이크로 개비온 사방댐(100)은 기초부(110)와, 댐체부(120) 및 보조지지부(130)를 포함하여 구성된다.

먼저, 기초부(110)는 계곡의 자연석을 채움재로 활용한 개비온 매트리스로 구성되며, 이는 하천수의 원활한 배수를 목적으로 한다. 그리고 계곡부의 하도정리와 자연석 확보 등을 동시에 수행하여 재료비를 절감할 수도 있다.

댐체부(120)는 일자 형태로 전방에 구축되는 제1댐체(121)와, 아치 형태로 후방에 구축되는 제2댐체(122)로 구성된다. 이러한 댐체부(120)는 자연석 및 쇄석으로 채운 개비온 철판망으로 구성되며, 철판망의 현장 용접을 통하여 구조적인 안정성을 확보할 수 있게 된다. 특히나, 제2댐체(122)는 일자형의 제1댐체(121)를 향해 아치형으로 구축되어 있어 제1댐체(121)에서 걸리는 암석 및 유목 등의 압력에도 트러스 구조처럼 대응할 수 있어 댐체부(120)의 붕괴를 방지할 수 있게 된다.

이러한 댐체부(120)는 도 3에서 보는 바와 같이 각형으로 제작된 철판망(120a)속에 자연석이나 쇄석 등으로 채운 블록 형태로서, 이들을 상,하,좌,우 연속해서 쌓아 구축하게 된다. 물론 댐체부(120)의 구조적 안정성을 더욱 확보하기 위해서는 각 철판망(120a)들을 엇쌓기로 구축하는 것이 더욱 좋을 것이다.

제2댐체(122)가 제1댐체(121)의 뒤쪽에서 받쳐주는 역할을 한다면 제1댐체(121)에는 자체적으로 붕괴를 방지할 수 있도록 고장력케이블이 설치된다. 즉, 제1댐체(121)의 후방면상에는 도 4에서 보는 바와 같이 횡방향으로 연장되면서 상하로 다수줄의 고장력케이블(130)이 설치되고, 이 고장력케이블(130)들의 양단이 제1댐체(121)의 좌우측에 구축되어 있는 개비온 고정기둥(140)에 고정된다.

개비온 고정기둥(140)은 제1댐체(121)의 좌우측에 제1댐체(121)와 동일하거나 조금 더 높게 형성되는데, 이러한 개비온 고정기둥(140)의 앞쪽에는 또 다른 케이블 지지대(141)이 더 형성되는데, 고장력케이블(130)들이 개비온 고정기둥(140)으로 삽입 관통되어 케이블 지지대(141)에 고정된다. 이는 제1댐체(121)에 하중이 걸려 고장력케이블(130)에 인장력이 발생되면 개비온 고정기둥(140a)에서는 1차적으로 고장력케이블(130)의 인장력에 대한 반발이 생기고, 케이블 지지대(141)에서는 2차적으로 개비온 고정기둥(140)과의 관계에 따른 반발이 생겨 고장력케이블(130)의 인장력을 방향을 틀어 분산시키면서 2중으로 막아주게 되는 것이다.

본 발명에 따른 개비온 사방댐(100)은 제1댐체(121)와 제2댐체(122)의 사이 여유공간에 물 흐름 방향으로 원형의 파이프로 된 어로(150)를 삽입 설치하여 어류의 소상 및 이동을 가능하게 할 수도 있다.

또한, 제2댐체(122)의 양 측단면에 별도의 지지부가 필요할 수도 있고, 제2댐체(122)를 대규모로 설치할 경우 아치형 강재로 더 보강할 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 마이크로 개비온 사방댐
110 : 기초부 120 : 댐체부
120a : 철판망 121 : 제1댐체
122 : 제2댐체 130 : 고장력케이블
140 : 개비온 고정기둥 141 : 케이블 지지대
150 : 어로

Claims (5)

1. 기초부(110)와 댐체부(120)를 갖는 사방댐에 있어서,
   상기 댐체부(120)는 철판망(120a)속에 자연석이나 쇄석을 채운 블록식으로 제작하여 이 블록들을 일자로 쌓아서 제1댐체(121)를 구축하고, 상기 제1댐체(121)의 후방면상에는 제1댐체(121)의 붕괴를 방지하기 위한 다수의 고장력케이블(130)이 양쪽으로 연장되게 설치됨을 특징으로 하는 마이크로 개비온 사방댐.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1댐체(121)의 후방에는 상기 제1댐체(121)의 구조와 마찬가지로 자연석이나 쇄석을 철판망(120a)속에 채운 블록식으로 제2댐체(122)를 더 쌓되, 상기 제2댐체(122)는 상기 제1댐체(121)방향으로 아치형상을 갖도록 구축됨을 특징으로 하는 마이크로 개비온 사방댐.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제1댐체(121)의 좌우측에는 개비온 고정기둥(140)이 형성되고, 상기 개비온 고정기둥(140)의 앞쪽에는 다시 케이블 지지대(141)이 형성되어, 상기 고장력케이블(130)이 상기 개비온 고정기둥(140)을 관통하여 방향을 바꾼후 상기 케이블 지지대(141)에 고정됨을 특징으로 하는 마이크로 개비온 사방댐.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1댐체(121)와 제2댐체(122)의 사이 여유공간에 원형 파이프로 된 어로(150)를 삽입 설치함을 특징으로 하는 마이크로 개비온 사방댐.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 제2댐체(122)의 양측단에는 지지부가 구축되고, 제2댐체(122)에 아치형 강재가 보강됨을 특징으로 하는 마이크로 개비온 사방댐.

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