KR20150061712A - 제방차수구조물 및 이를 이용한 제방축조공법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 제방차수구조물은 다수개의 플레이트가 서로 평행하게 중첩 배치되고 길이방향으로 일정한 간격을 두고 서로 인접된 것끼리 부분적으로 접합된 구조로서 측방향으로 확장되어 다수개의 충진공간을 형성하는 충진프레임과, 상기 각 플레이트 사이에 개재되어 각 플레이트 간의 간격이 부분적으로 확장되어 충진공간이 형성된 상태가 유지되도록 하는 버팀지그를 포함하여 이루어진다.
상기 버팀지그는 직선막대형태의 중간부와, 상기 중간부의 양 선단이 동일한 방향으로 절곡된 형태의 걸림단부로 이루어진다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 제방의 차수구성을 용이하게 이룰 수 있으며, 차수구조물에 의하여 투수현상이 차단됨은 물론, 제방의 표면에 식생환경을 조성할 수 있게 된다.
또한, 제방차수구조물의 설치가 간단하기 때문에 기존의 제방위에 제방차수구조물을 설치하고, 그 주변으로 축조토를 쌓아올려서 이른바, 임시제방을 신속하게 구성함으로써 긴급상황에 대하여 효과적인 대처가 가능하게 된다.

Description

제방차수구조물 및 이를 이용한 제방축조공법{Water proof structure of Bank}

본 발명은 제방의 차수구성이 가능토록 하는 제방차수구조물 및 이를 이용하여 용이하게 제방을 축조할 수 있도록 하는 제방축조공법에 관한 것이다.

일반적으로 제방은 하천이나 해안, 호수나 늪의 주변에 구성되어 홍수나 해일 등으로 인한 범람을 방지하기 위한 토목 구조물로서, 용도와 소재에 따라 다양한 형태로 이루어진다.

이중에서 하천이나 호수의 범람을 방지하기 위하여 축조되는 제방은 자재조달이 용이하고, 식생구성이 가능하여 자연환경과의 조화를 이룰 수 있도록 하천 주변의 모래 및 자갈을 자재로 이용하는 이른바 사력(砂礫)제방으로 이루어지는 경우가 일반적이다.

그러나, 이와 같이 하천주변의 모래 및 자갈을 자재로 사용하여 축조되는 사력제방은, 홍수로 인한 하천수의 범람 내지는, 제방축조에 사용되는 모래 및 자갈의 투수계수가 높은 특성상, 투수현상에 의한 토사유출 등의 원인으로 붕괴현상이 발생한 위험성이 높다고 볼 수 있다.

따라서, 사력제방은 홍수로 인한 하천수의 범람현상에 대비할 수 있도록 예상되는 홍수위보다 충분한 여유높이를 갖도록 설계됨과 더불어, 투수현상으로 인한 붕괴를 방지하기 위하여 각종 차수기술이 적용되어 왔다.

종래의 사력제방에 적용되는 차수기술은 이른바 차수막 방식과, 차수코어 방식으로 대별된다.

차수막 방식은 제방의 표면에 콘트리트로 차수구조물을 구성하거나, 제방 표면 안쪽에 얕은 깊이로 차수매트를 매설하는 방식으로 이루어지는데, 이러한 종래의 차수막 방식은 비교적 시공이 용이하다는 특징이 있다.

그러나, 이러한 종래의 차수막방식은 내구성이 약할 뿐만 아니라, 식생되는 각종 식물들이 뿌리를 깊게 내리지 못하여 식물들의 성장이 억제되기 때문에 식생환경의 조성이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

차수코어 방식에 의한 기술은 차수막 방식의 취약한 부분을 보완할 수 있는 것으로서 예시적으로 금속재의 차수빔과 콘트리트가 조합된 형태의 구조물을 차수코어로 사용하는 기술(참조: 국내 특허등록 제10-0541072호)이 안출된 바 있다.

이러한 차수코어 방식의 종래기술에 의하면 다수개의 차수코어가 조합되어 제방의 중간에 수직으로 삽입되기 때문에 제방의 내부로 투수현상이 발생하여도 차수코어에 의해 제방이 지지되고 투수현상이 차단됨으로써 투수현상이 제방을 관통하는 정도로는 확대되지 않는다.

따라서, 이러한 종래기술에 의하면 투수현상으로 인하여 사력제방이 붕괴될 위험을 비교적 효과적으로 낮출 수 있으며, 제방표면의 식생구성이 가능하다는 특징이 있다.

그러나, 이러한 종래기술에 따른 차수코어는 전술한 바와 같이 금속재의 차수빔에 콘트리트를 타설하여 이루어지는 만큼 그 제작에 많은 비용과 작업공수를 필요하며, 특히 제방의 중심에서 수직하방으로 삽입되는 형태로 설치되므로, 고하중의 차수코어를 시공하는 작업을 위해서는 크레인과 같은 중장비 및 다수의 전문작업인력이 필요하다는 작업상의 어려움이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 간단한 구조임에도 불구하고, 제방의 차수구성을 용이하게 이룰 수 있으며, 제방의 표면에 식생환경을 조성할 수 있도록 하는 제방차수구조물 및 이를 이용한 제방축조공법의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명에 의한 제방차수구조물은 다수개의 플레이트가 서로 평행하게 중첩 배치되고 길이방향으로 일정한 간격을 두고 서로 인접된 것끼리 부분적으로 접합된 구조로서 측방향으로 확장되어 다수개의 충진공간을 형성하는 충진프레임과, 상기 각 플레이트 사이에 개재되어 각 플레이트 간의 간격이 부분적으로 확장되어 충진공간이 형성된 상태가 유지되도록 하는 버팀지그를 포함하여 이루어진다.

상기 버팀지그는 직선막대형태의 중간부와, 상기 중간부의 양 선단이 동일한 방향으로 절곡된 형태의 걸림단부로 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 제방의 차수구성을 용이하게 이룰 수 있으며, 차수구조물에 의하여 투수현상이 차단됨은 물론, 제방의 표면에 식생환경을 조성할 수 있게 된다.

또한, 제방차수구조물의 설치가 간단하기 때문에 기존의 제방위에 제방차수구조물을 설치하고, 그 주변으로 축조토를 쌓아올려서 이른바, 임시제방을 신속하게 구성함으로써 긴급상황에 대하여 효과적인 대처가 가능하다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제방차수구조물의 구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제방차수구조물이 조합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3a, 3b, 3c, 3d 3e, 3f, 3g는 본 발명에 따른 제방차수구조물에 의하여 제방이 축조되는 과정을 순차적으로 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제방차수구조물에 의해 축조된 제방의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제방차수구조물에 의해 임시제방이 축조된 구성을 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 구체적인 내용을 첨부된 도 1 부터 도 5 까지를 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 1에 나타난 것과 같이 본 발명에 따른 제방차수구조물(5)은 다수개의 플레이트(12)가 서로 평행하게 중첩 배치되고 길이방향으로 일정한 간격을 두고 서로 인접된 것끼리 부분적으로 접합된 구조로서 측방향으로 확장되어 다수개의 충진공간(10a)을 형성하는 충진프레임(10)과, 상기 각 플레이트(12) 사이에 개재되어 각 플레이트(12) 간의 간격이 부분적으로 확장되어 충진공간(10a)이 형성된 상태가 유지되도록 하는 버팀지그(20)를 포함하여 이루어진다.

상기 버팀지그(20)는 직선막대형태의 중간부(201)와, 상기 중간부(201)의 양 선단이 동일한 방향으로 절곡된 형태의 걸림단부(202)로 이루어진다.

상기 버팀지그(20)는 가로의 폭과 세로의 폭이 다르게 구성되는 충진프레임(10)의 구성에 맞추어 중간부(201)의 길이가 다르게 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성된 제방차수구조물(5)은 도 2에 나타난 것과 같이 상기 버팀지그(20)의 걸림단부(202)에 의해 상기 충진프레임(10)의 근접되는 양 플레이트(12)가 받쳐치고, 상기 중간부(201)에 의해 양 플레이트(12) 사이의 간격이 벌려진 상태로 유지되는 형태로 설치된다.

여기서, 상기 버팀지그(20)는 충진프레임(10)의 가로와 세로 방향으로 직교하게 설치됨으로써 충진프레임(10)을 구성하는 각 플레이트(12)에 대하여 강력한 버팀작용이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 제방차수구조물을 이용하여 제방을 축조하는 공법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 따른 제방축조공법은 상기 제방차수구조물(5)을 이용하여 코어층을 구성하는 코어층 구성공정과, 구성된 코어층 주변에 축조토(32)를 쌓아올리는 성토공정으로 이루어진다.

여기서, 상기 코어층 구성공정은, 하천변의 지면(S)을 굴착하여 지면(S)보다 낮은 깊이로 매립공간(T)을 형성하는 굴착단계(도 3a 참조)와, 상기 매립공간(T)에 제방차수구조물(5)의 충진프레임(10)을 펼쳐서 배치하는 배치단계(도 3b 참조)와, 상기 충진프레임(10)에 버팀지그(20)를 결합하여 충진공간(10a)이 형성되도록 하는 지그단계(도 3c 참조)와, 상기 충진공간(10a)에 충진토(30)를 충진하는 충진단계(도 3d 참조)로 이루어진다.

상기 충진단계에서는 충진토를 충진함과 더불어 충진된 충진토(30)를 다져서 일정수준이상의 다짐강도가 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은, 코어층 구성공정에 의하여 1개의 코어층이 구성되면, 형성된 코어층 주변에 축조토(32)를 쌓아올리는 성토공정을 진행하게 되는데(도 3e 참조), 이와 같은 코어층 구성공정과 성토공정을 반복하여 상하로 중첩되는 다단의 코어층을 형성함과 더불어 코어층 주변에 축조토(32)를 성토하게 된다.(도 3f, 3g 참조)

그리고, 이와 같은 코어층 구성공정과 성토공정을 반복하여 도 4에 나타난 것과 같이 차수구조물(5)로 이루어진 코어층과 축조토(32)를 정해진 높이까지 쌓아올림으로써 제방(40)을 축조하게 된다.

상기 코어층 구성공정에서는, 동일한 크기의 충진프레임(10)이 아래위로 정렬되도록 하거나, 각기 다른 크기의 충진프레임(10)이 하층에서 상층으로 가면서 층별로 그 크기가 축소되게 배치되도록 하는 등 다양하게 코어층을 구성할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 제방차수구조물(5)의 구조적인 특성상 제방(40)의 차수구성을 용이하게 이룰 수 있으며, 제방(40)이 축조된 상태에서 제방(40)내부에 갖추어진 충진프레임(10)이 제방(40)내로 침투되는 하천수 등에 의한 투수현상을 차단할 뿐만 아니라, 제방(40)의 표면에 식생환경을 조성할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 의한 제방차수구조물(5)은 전술한 바와 같이 설치가 간단할 뿐만 아니라, 특수한 장비를 사용하지 않고도 설치가 가능하다는 특성이 있다.

따라서, 폭우 등에 의해 한계치 이상으로 하천의 수위가 높아져서 하천의 범람이 예상되는 긴급상황의 경우에는, 도 5에 나타난 것과 같이 기존의 제방(40)위에 상기 제방차수구조물(5)을 설치하고, 그 주변으로 축조토(32)를 쌓아올려서 이른바, 임시제방(50)을 신속하게 구성함으로써 긴급상황에 대한 효과적인 대처가 가능하게 된다.

5: 제방차수구조물 10: 충진프레임
12: 플레이트 10a: 충진공간
20: 버팀지그 30: 충진토
32: 축조토 40: 제방
50: 임시제방

Claims (5)

1. 다수개의 플레이트가 서로 평행하게 중첩 배치되고 길이방향으로 일정한 간격을 두고 서로 인접된 것끼리 부분적으로 접합된 구조로서 측방향으로 확장되어 다수개의 충진공간을 형성하는 충진프레임과;
   상기 각 플레이트 사이에 개재되어 각 플레이트 간의 간격이 부분적으로 확장되어 충진공간이 형성된 상태가 유지되도록 하는 버팀지그
   을 포함하여 이루어지며,
   상기 충진프레임이 형성하는 충진공간에 충진토가 충진되어 제방내에 구성됨으로써 차수작용을 위한 코어층을 형성하는 것
   을 특징으로 하는 제방차수구조물.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 버팀지그는
   직선막대형태의 중간부와, 상기 중간부의 양 선단이 동일한 방향으로 절곡된 형태의 걸림단부로 이루어지며,
   상기 걸림단부에 의해 상기 충진프레임의 플레이트가 받쳐치고, 상기 중간부에 의해 플레이트 사이의 간격이 벌려진 상태로 유지되는 것
   을 특징으로 하는 제방차수구조물.
   
3. 하천변의 지면을 굴착하여 지면보다 낮은 깊이로 매립공간을 형성하는 굴착단계와,
   상기 매립공간에 제방차수구조물의 충진프레임을 펼쳐서 배치하는 배치단계와,
   상기 충진프레임에 지그를 결합하여 충진공간이 형성되도록 하는 지그단계와,
   상기 충진공간에 충진토를 충진하는 충진단계와,
   로 이루어짐으로써 하나의 코어층을 구성하는 코어층 구성공정과;
   구성된 코어층 주변에 축조토를 쌓아올리는 성토공정;
   을 포함하여 이루어지며,
   상기 코어층 구성공정과 성토공정을 반복하여 상하로 중첩되는 다단의 코어층을 형성하고 코어층 주변에 축조토를 성토하는 것
   을 특징으로 하는 제방축조공법.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 코어층 구성공정에서
   동일한 크기의 충진프레임이 아래위로 정렬되도록 하는 것
   을 특징으로 하는 제방축조공법.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 코어층 구성공정에서
   각기 다른 크기의 충진프레임이 하층에서 상층으로 가면서 층별로 그 크기가 축소되도록 배치되는 것
   을 특징으로 하는 제방축조공법.

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