KR20170122642A - 투과형 사방 댐 - Google Patents

Abstract

슬릿 댐을 보강하지 않고, 기존의 투과형 사방 댐을 재해 피해 저감 효과가 높은 투과형 사방 댐으로 전환할 수 있는 것이다.
사방 댐 본체(10)와 강성 구조의 슬릿 댐(20)과 네트형의 스크린(30)을 구비한 투과형 사방 댐으로서, 스크린(30)은 슬릿 댐(20)으로부터 간격을 두고 배치함과 함께, 스크린(30)의 좌우 양 단부를 사방 댐 본체(10)에 고정하여 설치했다.

Description

투과형 사방 댐{Penetrating Type Debris Barrier}

본 발명은 개구부(물 통과부)에 투과식의 슬릿 댐을 설치한 투과형, 반투과형의 사방 댐, 또는 사방 둑(이하 "투과형 사방 댐"이라고 한다)에 관한 것이다.

토석류의 대책 방법 중 하나로서, 사방 댐 본체에 세로 방향으로 형성한 개구부의 바닥판에 강제의 슬릿 댐을 세워 설치한 투과형 사방 댐이 널리 알려져 있다(특허문헌 1).

슬릿 댐은 복수의 강관을 종횡 방향으로 조합한 입체 격자 구조체로 대표되듯이, 슬릿 댐을 통과할 때에 토석류의 운동 에너지를 저감시키면서, 슬릿 댐의 상류측에 형성한 복수의 격자눈으로 토석이나 유목(流木) 등의 유하물(流下物)을 포착하는 구조로 되어 있다.

슬릿 댐의 격자 칸의 치수에 관해서는, 과거의 재해 사례에 근거하여 일본 국토교통성이 토석류 대책 지침을 공표하고 있다. 최신 토석류 대책 지침에 의하면 격자 칸의 치수는 최대 자갈 직경의 1.5배 정도로 하는 것으로 규정되어 있다(비특허문헌 1).

한편, 중소력(中小礫)의 포착 성능을 높이기 위하여, 슬릿 댐의 상류의 격자면에 링 네트를 부설한 투과형 사방 댐이 알려져 있다(특허문헌 2).

링 네트는 슬릿 댐의 격자눈보다 소경의 링체를 연쇄적으로 조합한 고강도의 네트로, 슬릿 댐의 격자면 전체면에 걸쳐 설치되어 있다.

슬릿 댐 또는 링 네트의 높이는 사방 댐의 개구부의 높이보다 낮게 설정해 두며, 슬릿 댐 또는 링 네트의 높이까지 토사, 석력(石礫) 등의 유하물이 퇴적 가능하다.

또, 슬릿 댐을 이용하지 않고, 사방 댐 본체의 슬릿형의 개구부에 걸쳐 강제의 스크린을 설치한 반투과형 사방 댐(특허문헌 3)이 알려져 있다.

스크린은, 개구부의 상류측의 양 벽면에 세로 방향을 향하여 2개의 간격 유지재를 설치하고, 2개의 간격 유지재 사이에 간격을 두고 복수의 가로 부재를 걸쳐놓은 강성의 사다리체이다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평7-82725호(도 1) 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2004-300874호(도 1, 2) 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 평11-50435호(도 1)

비특허문헌 1: 일본 국토교통성 사방부, 일본 국토교통성 국토기술정책 종합연구소 편저 「사방 기본계획 책정지침(토석류·유목 대책편) 및 동 해설」「토석류·유목 대책설계 기술지침 및 동 해설」 일본 사단법인 전국 치수사방협회 헤이세이 19년(2007년) 11월

종래의 투과형 사방 댐에는 다음과 같은 문제점이 있다.

<1> 특허문헌 1의 문제점

<1.1> 중소력의 포착 성능을 높이려면, 슬릿 댐의 격자 칸의 치수를 작게 할 필요가 있다. 격자 칸을 작게 하면 슬릿 댐의 개구율이 저하되는 것에 따라 언상샘(barrier spring)(댐의 상류측에서 물이 막혀 체류하여 수위가 높아지는 것)을 일으켜 유하물의 포착 기능이 저하된다.

<1.2> 거암 등이 슬릿 댐에 직접 충돌하여 슬릿 댐이 손상을 받기 쉽다.

<2> 특허문헌 2의 문제점

<2.1> 특허문헌 2에 기재된 투과형 사방 댐은, 링 네트에 작용한 모든 충격력이 슬릿 댐에 전달되는 구조이기 때문에, 슬릿 댐의 부하가 현저하게 증대한다.

<2.2> 슬릿 댐이 변형 또는 무너지면, 링 네트가 함께 무너져 사방 기능을 완전히 상실한다.

<2.3> 링 네트는, 슬릿 댐의 격자면에 접면한 상태로 일체로 설치되어 있기 때문에, 링 네트를 구성하는 링 단일체의 자유 변형이 거의 불가능한 구조로 되어 있다.

이로 인하여, 링 네트에 의한 에너지 흡수성능이 낮아, 슬릿 댐에 작용하는 충격력의 경감 효과는 거의 기대할 수 없다.

<2.4> 링 네트가 슬릿 댐과 일체화되어 있기 때문에, 슬릿 댐이 국부적으로 변형되거나 손상되었을 때에는 링 네트의 보수가 어렵다.

<3> 특허문헌 1.2의 공통 문제점

투과형 사방 댐의 퇴사량(堆砂量)은, 슬릿 댐의 높이까지가 한계이며, 슬릿 댐의 높이를 넘어 유하물을 포착할 수 없다.

따라서, 유하물의 퇴적량이 슬릿 댐의 한계 높이에 이르면, 슬릿 댐의 상방 공간을 통하여 후속류가 월류(越流)하거나, 석력이 사방 댐을 뛰어넘거나 한다.

<4> 특허문헌 3의 문제점

<4.1> 특허문헌 3에 기재된 반투과형 사방 댐은, 토석류에 의한 거대한 충격력이 고강성의 스크린 설치부에 작용하는 구조이다.

이로 인하여, 스크린을 고강도로 제작하고, 또한 사방 댐에 대하여 견고하게 설치해야 한다.

<4.2> 특허문헌 3에 기재된 반투과형 사방 댐은, 스크린의 굽힘 강도에 한계가 있는 점에서, 사방 댐 본체의 개구부의 폭이 넓은 경우에는 적용할 수 없다.

<5> 종래의 투과형 사방 댐의 문제점

국내에 있어서의 기존의 투과형 사방 댐의 대부분은 최근의 이상 기상에 기인한 대규모 토석류를 상정한 구조로 되어 있지 않다.

대규모 토석류에 대응하기 위하여, 기존의 투과형 사방 댐의 슬릿 댐을 보강하는 방법이 고려되고 있지만, 보강 비용이 매우 비싸기 때문에, 현실적이지 않다.

본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 다음 중 어느 하나의 투과형 사방 댐을 제공하는 것에 있다.

<1> 재해 피해 저감 효과가 높은 투과형 사방 댐을 제공하는 것.

<2> 슬릿 댐을 보강하지 않고 슬릿 댐의 내구성을 향상시킬 수 있는 투과형 사방 댐을 제공하는 것.

<3> 슬릿 댐의 높이를 넘어 유하물의 월류를 방지할 수 있는 것.

<4> 기존의 투과형 사방 댐을 재해 피해 저감 효과가 높은 투과형 사방 댐으로 전환할 수 있는 것.

본 발명은, 벽부에 상하 방향의 개구부를 갖는 사방 댐 본체와, 상기 사방 댐 본체의 개구부에 세워 설치하고, 격자 프레임을 구비한 강성 구조의 슬릿 댐과, 복수의 개구를 갖는 네트형의 스크린을 구비한 투과형 사방 댐으로서, 상기 스크린은 상기 슬릿 댐으로부터 떨어진 위치에서, 상기 개구부의 횡단 방향을 따라 세로 방향으로 배치하고, 상기 스크린의 좌우 양 단부를 사방 댐 본체에 고정하여 설치하며, 토석류의 발생 시에 상기 스크린의 자유 변형을 허용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 형태에 있어서, 상기 스크린은 상기 개구부를 횡단 가능한 복수의 가로 로프와, 상기 복수의 가로 로프를 교차하여 배치한 복수의 간격 유지재를 구비하고, 상기 복수의 가로 로프와 복수의 간격 유지재의 사이에 복수의 개구를 형성하고 있다.

본 발명의 다른 형태에 있어서, 상기 스크린의 개구가 상방으로부터 하방을 향하여 단계적으로 커지도록 해도 된다.

본 발명의 다른 형태에 있어서, 상기 스크린은 상기 개구부를 횡단 가능한 복수의 가로 루프와, 상기 복수의 가로 루프를 교차하여 배치한 복수의 간격 유지재를 구비하고, 상기 복수의 가로 루프와 복수의 간격 유지재의 사이에 복수의 개구를 형성하고 있다.

본 발명의 다른 형태에 있어서, 스크린을 구성하는 일부의 가로 루프 또는 일부의 간격 유지재를 생략해도 된다.

본 발명의 다른 형태에 있어서, 상기 가로 루프의 좌우 양 단부가, 사방 댐 본체에 고정한 탄성 앱소버를 통하여 사방 댐 본체에 고정되어 있다.

본 발명의 다른 형태에 있어서, 상기 스크린은 슬릿 댐의 상류측, 중간, 또는 하류측 중 적어도 한 개소에 설치되어 있다.

본 발명의 다른 형태에 있어서, 상기 스크린의 세로폭은 격자 프레임의 최하단의 칸의 높이분을 제외한 격자 프레임의 높이와 동일하다.

본 발명의 다른 형태에 있어서, 상기 슬릿 댐의 격자 프레임을 넘는 높이까지 스크린을 연장하여 설치해도 된다.

본 발명은 상기 설명한 구성을 갖는 점에서, 다음 중 어느 하나의 효과를 얻을 수 있다.

<1> 스크린을 슬릿 댐으로부터 간격을 두고 설치함으로써 스크린의 자유 변형이 가능해진다.

에너지 흡수성능이 높은 스크린과, 슬릿 댐의 협동에 의하여 강대한 에너지를 갖는 토석류를 효율적으로 제어, 억제할 수 있으므로, 재해 피해 저감 효과가 높은 투과형 사방 댐을 제공할 수 있다.

<2> 스크린의 좌우 양 단부를 사방 댐 본체에 고정해 설치하여, 스크린에 작용하는 모든 하중이 슬릿 댐에 직접 작용하지 않는 구조로 했다.

또한, 스크린 자체에 의한 에너지 흡수성능이 높아지므로, 슬릿 댐을 보강하지 않아도 슬릿 댐의 내구성이 향상된다.

<3> 스크린을 복수의 가로 루프와 복수의 간격 유지재로 구성한 경우, 스크린의 에너지 흡수성능이 더욱 높아진다.

가로 루프의 좌우 양 단부를, 사방 댐 본체에 고정한 탄성 앱소버에 고정하면, 스크린의 에너지 흡수성능이 현격히 높아진다.

<4> 슬릿 댐의 격자 프레임을 넘는 높이까지 스크린을 연장하여 설치하면, 슬릿 댐의 높이를 넘어 대량의 토석류를 퇴적시킬 수 있음과 함께, 슬릿 댐을 뛰어넘으려고 하는 석력 등을 효과적으로 포착할 수 있다.

<5> 스크린을 구성하는 일부 자재를 생략해도, 스크린과 격자 프레임이 협동하여 스크린의 개구를 형성할 수 있으므로, 스크린의 저비용화와 경량화를 양립할 수 있다.

<6> 기존의 사방 댐에 대하여 스크린을 추가 설치하는 것만으로, 기존의 투과형 사방 댐을 재해 피해 저감 효과가 높은 투과형 사방 댐으로 전환할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 관한 투과형 사방 댐의 설명도로, 일부를 생략한 투과형 사방 댐의 사시도이다.
도 2는 투과형 사방 댐의 종단면도이다.
도 3은 도 2에 있어서의 III-III의 단면도이다.
도 4는 스크린을 구성하는 가로 루프의 설치부의 설명도이며, (a)는 가로 루프의 설치부의 사시도, (b)는 가로 루프의 설치부의 수평 단면도이다.
도 5는 가로 루프와 간격 유지재의 연결예의 설명도이며, (a)는 고정구를 이용한 띠판형의 간격 유지재와 가로 루프의 연결 구조의 설명도, (b)는 고정구를 이용한 체인제의 간격 유지재와 가로 루프의 연결 구조의 설명도이다.
도 6은 격자 프레임을 넘는 높이까지 스크린을 배치한 실시예 2에 관한 투과형 사방 댐의 설명도이다.
도 7은 스크린의 개구 사이즈를 변경한 실시예 2에 관한 투과형 사방 댐의 설명도이며, 상류측에서 본 투과형 사방 댐의 정면도이다.
도 8은 스크린을 간략화한 실시예 3에 관한 투과형 사방 댐의 설명도로, 상류측에서 본 투과형 사방 댐의 정면도이다.

[실시예 1]

<1> 투과형 사방 댐의 개요

도 1~5를 참조하면서 설명한다. 본 발명에 관한 투과형 사방 댐은, 벽부(13)에 상하 방향의 개구부(11)를 갖는 사방 댐 본체(10)와, 사방 댐 본체(10)의 개구부(11)의 바닥판(12)에 세워 설치한 슬릿 댐(20)과, 슬릿 댐(20)으로부터 떨어져 사방 댐 본체(10)에 고정하고, 개구부(11)를 횡단하여 설치한 가요성을 갖는 스크린(30)을 구비한다.

<2> 사방 댐 본체

도 1~3에 있어서, 사방 댐 본체(10)는 콘크리트 등으로 이루어지는 기존 또는 신설의 중량 구조물이며, 토석류나 유목 등이 발생하는 계류, 하천 등의 흐름을 가로질러 설치되어 있다.

사방 댐 본체(10)의 벽부(13)의 일부를 세로 방향을 향하게 하여 형성한 슬릿형의 개구부(11)를 갖는다. 개구부(11)는 물 통과부 또는 월류부라고도 불린다.

개구부(11)의 기초 콘크리트인 바닥판(12)은 강바닥(G)에 형성되어 있으며, 통상 시에는 개구부(11)를 통하여 물, 모래, 소력(小礫) 등의 유하나 수생생물의 왕래가 가능하다.

<3> 슬릿 댐

도 1~3에 있어서, 슬릿 댐(20)은 복수의 강재를 종횡 방향으로 조합한 입체 격자 구조체이며, 유수(流水)의 횡단 방향을 향하여 바닥판(12)에 세워 설치되어 있다.

본 예에서는 슬릿 댐(20)이 복수의 세로 기둥(21a)과 복수의 가로대(21b)를 조합한 단수 또는 복수의 격자 프레임(21)과, 격자 프레임(21)의 하류측에 비스듬하게 설치한 복수의 보강 경사재(22)와, 복수의 수평 보강재(23)를 구비한다.

슬릿 댐(20)이 복수의 격자 프레임(21)을 구비하는 경우, 각 격자 프레임(21)은 서로 간격을 두고 병렬로 배치된다.

슬릿 댐(20)은 운반 가능한 짧은 사이즈로 분할된 복수의 강관으로 이루어지고, 볼트, 너트를 이용하여 입체 격자형으로 구성되어 있다.

격자 프레임(21)에 형성한 복수의 칸(24)의 정면 형상은 도시한 정사각형으로 한정되지 않고, 세로로 길거나 또는 가로로 긴 직사각형이어도 된다.

칸(24)의 세로 방향 또는 가로 방향의 순 간격은 거력(巨礫)의 최대 직경의 1.5~2.0으로 설정되어 있으면 된다.

또한, 격자 프레임(21)의 최하단의 칸(24a)은 상단의 칸(24)에 비하여 세로로 길게 형성되어 있다.

또한, 칸(24, 24a)에 대해서는, 격자 형상으로 한정하지 않고, 또한 슬릿 댐(20)을 입체 트러스 구조로 하는 것도 가능하다. 슬릿 댐(20)을 구성하는 강재는 환강관, 각강관 등의 폐단면 부재가 바람직하지만, H형강 등의 형강이어도 된다. 또 프리캐스트 부재의 사용도 가능하다.

<4> 스크린

도 1~3에 있어서, 스크린(30)은 개구부(11)를 횡단하는 가로 로프인 복수의 가로 루프(32)와, 복수의 가로 루프(32)를 교차하여 배치한 복수의 간격 유지재(33)를 구비하고, 복수의 가로 루프(32)와 복수의 간격 유지재(33)의 사이에 복수의 개구(31)를 형성한 고강도 소재로 이루어지는 네트이다.

스크린(30)의 소재는, 금속제, 섬유제, 또는 수지제의 싱글 로프, 싱글 체인, 띠형 강판 중 어느 일종, 또는 복수 종의 조합이 가능하고, 네트의 교차부는 슬라이딩 불가능하게 고정되어 있다.

<4.1> 스크린의 개구

스크린(30)은 복수의 개구(31)를 갖는 가요성 네트이다.

본 예에서는 개구(31)가 격자 프레임(21)의 칸(24)보다 작은 치수 관계에 있는 경우에 대하여 나타내지만, 개구(31)의 치수는 칸(24)의 치수 이상이어도 된다.

개구(31)는 중소력의 사이즈를 고려해 적절히 선택하지만, 개구(31)의 한 변의 길이는 예를 들면 300mm 전후가 적합하다.

<4.2> 스크린의 설치 구조

종래는 스크린을 슬릿 댐의 격자 프레임에 일체로 하여 설치되어 있었다.

본 발명에서는 도 2, 3에 나타내는 바와 같이 격자 프레임(21)에 대하여 간격(S)을 두고 스크린(30)을 배치함과 함께, 스크린(30)의 좌우 양 단부를 사방 댐 본체(10)에 고정하여 설치되어 있다.

격자 프레임(21)으로부터 떨어진 위치에 스크린(30)을 설치한 것은, 토석류의 발생 시에 스크린(30)이 격자 프레임(21)에 맞닿지 않게 하여 스크린(30)을 자유 변형시키기 위해서이다.

이 간격(S)은 하류측을 향한 스크린(30)의 자유 변형량이 최대가 되었을 때에, 격자 프레임(21)에 대하여 스크린(30)이 맞닿을 수 있는 거리이며, 스크린(30)의 휨량을 고려해 적절히 선택한다.

스크린(30)을 사방 댐 본체(10)에 고정한 것은, 스크린(30)에 작용하는 토석류 등의 충격력을 격자 프레임(21)에 전달하지 않고, 사방 댐 본체(10)에 분산하여 전달하기 위해서이다.

<4.3> 스크린의 설치 범위

스크린(30)의 가로폭은 적어도 개구부(11)를 횡단 가능한 길이를 갖고, 그 세로폭은 격자 프레임(24)의 최하단의 칸(24)의 높이분을 제외한 격자 프레임(24)의 높이와 대략 동일하다.

또한, 필요에 따라서, 스크린(30)의 전체면에 투과성을 갖는 철망 등의 네트를 부설하면, 중소력에 대한 스크린(30)의 포착 효과가 높아진다.

<4.4> 본 예의 스크린

스크린(30)은 복수의 가로 로프와 복수의 간격 유지재를 교차시켜 형성한 평면적인 네트여도 되지만, 네트에 두께를 가진 스크린(30)을 적용하는 것도 가능하다.

도 1~3을 참조하여 설명하면, 본 예의 스크린(30)은, 개구부(11)의 횡단 방향을 따라 다단적으로 배치한 복수의 가로 루프(32)와, 복수의 가로 루프(32)에 교차시켜 세로 방향으로 배치하고, 고정구(34)를 통하여 그 교점을 고정한 복수의 간격 유지재(33)를 구비한다.

가로 루프(32)를 구성하는 상류측 로프(32a)와 하류측 로프(32b)는 동일한 수평면에 위치한다.

본 예에서는 스크린(30)을 개구부(11)에 면한 서로 대향하는 측면(14, 14) 사이에 가로로 걸쳐 놓는 형태에 대하여 설명하지만, 스크린(30)의 양 단부를 벽부(13)의 상류면에 고정해도 된다.

<4.4.1> 가로 루프

가로 루프(32)는 와이어 로프의 양단을 접속하여 무단(endless) 구조로 형성되어 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 사방 댐 본체(10)의 개구부(11)에 면한 측면(14)에는 오목홈(15)이 형성되어 있고, 오목홈(15) 내에는 앵커 볼트(41)를 통하여 브래킷(42)이 설치되어 있다.

브래킷(42)의 축(43)에는 탄성 앱소버(40)가 세로 방향으로 설치되어 있다.

탄성 앱소버(40)는 탄성변형이 가능한 수지나 고무 소재로 이루어지고, 가로 루프(32)에 장력이 작용했을 때에 탄성 앱소버(40)의 탄성변형에 의하여 앵커 볼트(41)의 하중 부담을 경감한다.

각 가로 루프(32)는 그 양 단부를 탄성 앱소버(40, 40)에 감은 상태로 당겨 설치되어 있다.

오목홈(15)은 탄성 앱소버(40)를 토석류로부터 보호할 수 있는 깊이를 갖는 홈이며, 측면(14)에 대하여 연속적 또는 간헐적으로 형성되어 있다.

가로 루프(32)의 양 단부를 탄성 앱소버(40, 40)에 감은 것은, 가로 루프(32)의 일부에 작용한 장력을 가로 루프(32)의 전체 길이에 걸쳐 전달하여 분산시키기 위해서이다.

<4.4.2> 가로 루프의 다른 배치예

가로 루프(32)는 수평 방향뿐만 아니라, 경사 방향을 향하게 하여 배치해도 되고, 또 가로 루프(32)의 배치 방향은 수평과 경사의 조합이어도 된다.

또, 하나로 이어지듯이, 다단적으로 설치한 복수의 탄성 앱소버(40)에 걸쳐 상하의 루프에 연속성을 부여하여 배치해도 된다.

<4.4.3> 간격 유지재

복수의 가로 루프(32)의 상하 방향의 변위를 구속하는 간격 유지재(33)는 가로 루프(32)와 함께 복수의 개구(31)를 형성한다.

간격 유지재(33)는 체인, 와이어 로프, 또는 띠형의 강판 등을 포함한다.

고정구(34)는 각 가로 루프(32)와 간격 유지재(33)의 사이를 슬라이딩 불가능하게 고정하는 마찰 저항식의 고정구이며, 와이어 클립, U볼트 등의 공지의 고정구를 적용할 수 있다.

도 5의 (a)는 간격 유지재(33)가 띠형의 강판인 경우를 나타내고, 간격 유지재(33)와 가로 루프(32)의 사이를 U볼트제의 고정구(34)로 고정하고 있다.

도 5의 (b)는 간격 유지재(33)가 체인인 경우를 나타내고, 간격 유지재(33)와 가로 루프(32)의 사이를 그립제의 고정구(34)로 고정하고 있다.

본 예에서는 간격 유지재(33)를 가로 루프(32)의 상류측 로프(32a)에 고정한 형태를 나타내지만, 하류측 로프(32b), 또는 양 로프(32a, 32b)에 고정해도 된다.

[투과형 사방 댐의 사방 기능]

다음으로 상기 설명한 투과형 사방 댐의 사방 기능에 대하여 설명한다.

<1> 중소형 규모의 홍수 시

도 2를 참조하여 설명하면, 중소형 규모의 홍수인 경우는, 흐름의 높이가 비교적 낮기 때문에 슬릿 댐(20)의 최하단의 칸(24a)을 통하여, 재해를 미치지 않을 정도의 크기의 자갈이나 흙탕물이 하류로 흐른다.

<2> 토석류의 발생 시

토석류의 발생 시, 스크린(30)과 슬릿 댐(20)은 이후에 설명하는 바와 같이 협동하여 단계적으로 토석류의 충격력을 감세한다.

<2.1> 스크린의 기능

네트형의 스크린(30)의 개구(31)가 중소력을 포착 가능한 치수로 되어 있다.

이로 인하여, 토석류의 발생 시에는, 토석류의 선두부의 거력군이나 유목이나 자갈이 섞인 흙탕물로 이루어지는 후속류가 고강도의 스크린(30)의 상류측에 퇴적된다.

스크린(30)에 작용하는 하중은 사방 댐 본체(10)의 벽부(13)로 지지된다.

스크린(30)과 격자 프레임(21)의 사이에 간격(S)이 형성되어 있기 때문에, 스크린(30)은 하류측을 향하여 자유로운 휨 변형이 가능해진다.

스크린(30)은 그 자유로운 휨 변형에 의하여, 충격력의 흡수 작용을 최대한으로 발휘함으로써, 강대한 에너지를 갖는 토석류를 효율적으로 제어, 억제할 수 있다.

도 4에 나타낸 본 예의 스크린(30)에서는, 가로 루프(32)의 일부에 작용한 하중을 루프의 전체 길이에 전달하는 것과, 가로 루프(32)를 지지하는 탄성 앱소버(40)가 탄성변형을 함으로써, 가로 루프(32)에 작용하는 충격력을 흡수할 수 있다.

특히, 탄성 앱소버(40)가 탄성변형을 함으로써, 가로 루프(32)의 휨 길이가 증가하기 때문에, 가로 루프(32)는 충격력의 흡수 작용을 최대한으로 발휘할 수 있다.

본 예의 복수의 가로 루프(32)를 구비한 입체적인 스크린(30)은, 평면적인 네트와 비교하여 에너지 흡수성능이 매우 높다.

이로 인하여, 가로 루프(32)를 지지하는 앵커 볼트(41)의 하중 부담을 큰 폭으로 경감할 수 있다.

<2.2> 슬릿 댐의 기능

토석류의 선두부의 거력군은 스크린(30)으로 포착되므로, 슬릿 댐(20)에는 직접 충돌하지 않는다.

하류측을 향한 스크린(30)의 휨 변형량이 증가하면, 스크린(30)은 슬릿 댐(20)의 격자 프레임(21)에 맞닿는다.

스크린(30)이 슬릿 댐(20)의 격자 프레임(21)에 맞닿으면, 스크린(30) 및 슬릿 댐(20)은 협동하여 토석류에 의한 하중을 지지한다.

앞서 설명한 바와 같이, 스크린(30)은 사방 댐 본체(10)의 벽부(13)에 고정되어 있으므로, 스크린(30)이 슬릿 댐(20)의 격자 프레임(21)에 맞닿아도 슬릿 댐(20)의 부담 하중은 큰 폭으로 경감된다.

이로 인하여, 본 발명의 투과형 사방 댐은, 네트형의 스크린을 미리 슬릿 댐의 격자 프레임에 일체로 설치한 종래의 투과형 사방 댐과 비교하여, 슬릿 댐(20)에 작용하는 충격력의 경감 효과가 매우 크다.

따라서, 본 발명의 투과형 사방 댐에서는, 슬릿 댐(20)의 변형 또는 붕괴의 방지 효과가 높아진다.

<3> 링 네트와 슬릿 댐의 보수

링 네트(30)와 슬릿 댐(20)은 별체 구조로 되어 있다.

이로 인하여, 스크린(20)의 일부가 손상되거나 파손된 경우에는, 스크린(30)을 구성하는 가로 루프(32)나 간격 유지재(33)를 부분적으로 분리하여 간단하게 교환할 수 있다.

또 슬릿 댐(20)이 손상된 경우는, 스크린(30)을 분리하지 않고, 슬릿 댐(20)의 손상 개소를 개별적으로 보수할 수 있다.

[실시예 2]

도 6을 참조하여 다른 실시예에 관한 투과형 사방 댐에 대하여 설명한다.

앞의 실시예에서는, 스크린(30)의 윗변의 설치 높이를 격자 프레임(24)의 높이와 대략 같게 한 형태에 대하여 설명했지만, 격자 프레임(24)을 넘는 높이까지 스크린(30)을 연장하여 설치해도 된다.

본 실시예에 있어서, 스크린(30)의 포착 작용에 의하여, 격자 프레임(24)의 높이를 넘어 토석류를 퇴적시킬 수 있음과 함께, 슬릿 댐(20)을 뛰어넘으려고 하는 석력 등을 효과적으로 포착할 수 있다.

[실시예 3]

도 7을 참조하여 다른 실시예에 관한 투과형 사방 댐에 대하여 설명한다.

앞의 실시예에서는, 스크린(30)을 구성하는 복수의 가로 루프(32)를 균등 간격으로 배치한 형태에 대하여 설명했지만, 상방으로부터 하방을 향하여 가로 루프(32)의 간격(P₁~P₄)이 서서히 커지도록 형성해도 된다.

즉, 스크린(30)의 하단의 개구(31)가 상단의 개구(31)보다 큰 치수 관계에 있으면 된다. 다시 말하면 스크린(30)의 상단의 개구(31)가 하단의 개구(31)보다 작은 치수 관계에 있다.

본 예에서는, 가장 사이즈가 큰 최하단의 개구(31)가 슬릿 댐(20)의 칸(24)보다 작은 치수 관계에 있는 경우를 나타낸다. 최하단의 개구(31)는 칸(24) 이상의 치수 관계로 해도 된다.

스크린(30)의 개구(31)가 균등하면, 하방에 토석이나 자갈이 즉시 모여, 단시간 내에 포착 기능을 잃을 우려가 있다.

이에 비하여, 토석류의 퇴적 높이에 비례하여 스크린(30)의 하단의 개구(31)가 상단의 개구(31)에 비하여 크게 형성되어 있으면, 스크린(30)의 하방에 토석이나 자갈이 즉시 모이지 않는다.

이로 인하여, 대량의 토석이나 자갈이 유하하는 경우여도, 스크린(30)에 의한 포착 기능을 장시간에 걸쳐 유지할 수 있다.

[실시예 4]

도 8을 참조하여 스크린(30)을 간략화한 실시예 4에 관한 투과형 사방 댐에 대하여 설명한다.

본 예는 스크린(30)을 정면에서 보았을 때에, 슬릿 댐(20)의 격자 프레임(21)에 대하여 중합하는 스크린(30)의 중합부를 생략한 형태를 나타낸다.

도 8은, 중간의 간격 유지재(33a)가 격자 프레임(21)을 구성하는 중간의 세로 기둥(21a)과 중합하는 위치 관계에 있고, 중간의 가로 루프(32a)가 중간의 가로대(21b)과 중합하는 위치 관계에 있는 경우를 예시한다.

스크린(30)의 일부의 간격 유지재(33a) 또는 일부 중간의 가로 루프(32a)를 생략해도, 토석류의 발생 시에 하류측에 자유 변형한 스크린(30) 전체가 격자 프레임(21)에 맞닿음으로써, 격자 프레임(21)이, 생략한 간격 유지재(33a) 또는 가로 루프(32a)를 대신하여 개구(31)를 형성할 수 있다.

다시 말하면, 스크린(30)의 일부의 간격 유지재(33a) 또는 일부 중간의 가로 루프(32a)를 생략함으로써 스크린(30)의 실제 개구는 커지지만, 격자 프레임(21)의 중간의 세로 기둥(21a)이나 중간의 가로 루프(32a)는 큰 개구를 작은 사이즈로 구획할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 격자 프레임(21)과 중합하는 스크린(30)의 일부 자재를 생략해도 포착 기능을 유지할 수 있으므로, 스크린(30)의 비용 절감과 경량화를 실현할 수 있다.

[실시예 5]

이상의 실시예 1~4는 슬릿 댐(20)의 상류측에 스크린(30)을 배치한 형태에 대하여 설명했지만, 스크린(30)의 배치 위치는 이 형태로 한정되는 것은 아니다.

스크린(30)은 슬릿 댐(20)의 중간부, 또는 슬릿 댐(20)의 하류측에 배치해도 되고, 또 2개소 이상의 개소에 복수의 스크린(30)을 병설해도 된다.

스크린(30)을 슬릿 댐(20)으로부터 떨어뜨려 배치하는 것과, 스크린(30)의 양 단부를 사방 댐 본체(10)에 고정하는 것은 앞의 실시예 1과 같다.

슬릿 댐(20)의 중간부, 또는 하류측에 스크린(30)을 배치한 경우에는, 슬릿 댐(20)이 포착 예정인 큰 직경의 석력의 하중이 스크린(30)에 직접 작용하지 않기 때문에, 스크린(30)의 설치부의 하중 부담을 더욱 경감할 수 있음과 함께, 스크린(30)의 설계 강도를 낮출 수 있다.

10.....사방 댐 본체
11.....사방 댐 본체의 개구부
12.....개구부의 바닥판
13.....사방 댐 본체의 벽부
14.....개구부의 측면
20.....슬릿 댐
21.....격자 프레임
24.....격자 프레임의 칸
30.....스크린
31.....스크린의 개구
32.....가로 루프
33.....간격 유지재
40.....탄성 앱소버
S.....간격
G.....강바닥

Claims (9)

1. 벽부에 상하 방향의 개구부를 갖는 사방 댐 본체와, 상기 사방 댐 본체의 개구부에 세워 설치하고, 격자 프레임을 구비한 강성 구조의 슬릿 댐과, 복수의 개구를 갖는 네트형의 스크린을 구비한 투과형 사방 댐으로서,
   상기 스크린은 상기 슬릿 댐으로부터 떨어진 위치에서, 상기 개구부의 횡단 방향을 따라 세로 방향으로 배치하고,
   상기 스크린의 좌우 양 단부를 사방 댐 본체에 고정하여 설치하며,
   토석류의 발생 시에 상기 스크린의 자유 변형을 허용하는 것을 특징으로 하는, 투과형 사방 댐.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크린은 상기 개구부를 횡단 가능한 복수의 가로 로프와, 상기 복수의 가로 로프를 교차하여 배치한 복수의 간격 유지재를 구비하고, 상기 복수의 가로 로프와 복수의 간격 유지재의 사이에 복수의 개구를 형성한 것을 특징으로 하는, 투과형 사방 댐.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 스크린의 개구가 상방으로부터 하방을 향하여 단계적으로 큰 것을 특징으로 하는, 투과형 사방 댐.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크린은 상기 개구부를 횡단 가능한 복수의 가로 루프와, 상기 복수의 가로 루프를 교차하여 배치한 복수의 간격 유지재를 구비하고, 상기 복수의 가로 루프와 복수의 간격 유지재의 사이에 복수의 개구를 형성한 것을 특징으로 하는, 투과형 사방 댐.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 가로 루프의 좌우 양 단부가, 사방 댐 본체에 고정한 탄성 앱소버를 통하여 사방 댐 본체에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는, 투과형 사방 댐.
6. 청구항 4에 있어서,
   스크린을 구성하는 일부의 가로 루프 또는 일부의 간격 유지재를 생략한 것을 특징으로 하는, 투과형 사방 댐.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크린을 슬릿 댐의 상류측, 중간, 또는 하류측 중 적어도 한 개소에 설치한 것을 특징으로 하는, 투과형 사방 댐.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크린의 세로폭은 격자 프레임의 최하단의 칸의 높이분을 제외한 격자 프레임의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는, 투과형 사방 댐.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬릿 댐의 격자 프레임을 넘는 높이까지 스크린을 연장하여 설치한 것을 특징으로 하는, 투과형 사방 댐.

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