KR100970230B1 - 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 교각(1)의 둘레면을 이동가능하게 감싸는 타원형의 밴드부(11a)와, 둘레면에 유수배출공(11b-1)을 갖추고서, 밴드부(11a)의 일측 외면에 설치되어, 유수에 의해 이동되는 자갈과 토사를 내부에 수용하는 버켓부(11b)를 갖춘 토사유실방지부재본체(11)와, 버켓부(11b)의 맞은편에 위치되는 밴드부(11a)의 타측에 회전가능하게 설치되어, 교각(1)과 버켓부(11b) 간의 마찰을 억제하는 롤러부재(12)와, 토사유실방지부재본체(11)에 착탈가능하게 설치되는 견인부재(13)를 갖춘 토사유실방지부재(10)와; 견인부재(13)에 착탈가능하게 설치되는 후크(h)를 갖추고서, 교각(1)의 상부에 설치되어, 토사유실방지부재(10)를 승·하강되도록 하는 기중장치부(20)와; 기중장치부(20)의 작동을 ON/OFF 제어하는 스위치부(30)를 포함하여 된 것으로서, 교각의 둘레면에 토사유실방지부재를 설치하여 줌으로서, 유수에 의해 교각을 지탱하고 있는 모래 및 자갈 등의 토사 유출시 교각의 주변을 따라 이동되는 유수와 함께 쓸려 내려가는 토사를 내부에 수용할 수 있도록 하여 침식으로 인한 지반의 침하를 최소화하고, 토사의 유실을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 교각의 상부에 구동장치부와 풀리 및 스위치부, 와이어를 설치하여 줌으로서, 토사유시방지부재를 안전하게 승·하강시켜 줄 수 있을 뿐만 아니라, 작업자로 하여금 작업의 편의성을 크게 향상시켜 줄 수 있다.

교각. 상판. 토사유실방지부재. 기중장치부. 스위치부. 와이어.

Description

유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조{The Pier Safety Structure Of Ground Subsidence By Flowing Water}

본 발명은 교각의 하단의 기초가 되는 지반침식을 방지하고, 이를 통해 안정된 기반을 확보하여 교량의 안정된 구조를 유지할 수 있도록 된 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조에 관한 것이다.

일반적으로 도심지를 끼로 흐르는 하천이나 강에는 사람이 건널 수 있는 다리(교량)가 건설되는데, 대부분 차량통행이 가능하도록 되어 있어 비교적 큰 하중을 지탱하는 교각이 요구된다.

그런데, 이러한 교각은 하천 애 토사층을 지지층으로 하여 입설되므로, 교각의 견고한 구성도 요구되지만, 기초가 되는 토사층의 안전성이 더욱 요구된다.

한편, 하천의 유수는 하천바닥의 토사층에 침식 및 퇴적작용을 지속해서 가하므로, 교각을 지지하고 있는 토사층에도 지속적인 침식과 퇴적작용을 일으키게 되는데, 특히 교각은 하천의 소정 폭을 점유하여 일시적으로 유속을 증가시키므로 유수의 침식작용이 상대적으로 활발히 일어나게 되고, 결국 하천의 다른 위치보다 침하가 급격히 일어나게 되며, 지속적으로 침식된 틈에 의해 교각의 하중을 불균형적으로 지지하여 결국에는 교각을 붕괴시키는 원인이 되고 있는 바, 이러한 문제를 해소하기 위한 연구가 활발히 진행중이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 교각의 안전기반을 확보하면서 유수에 의한 지반침하를 최소화할 수 있도록 된 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

교각의 둘레면을 이동가능하게 감싸는 타원형의 밴드부와, 둘레면에 유수배출공을 갖추고서, 밴드부의 일측 외면에 설치되어, 유수에 의해 이동되는 자갈과 토사를 내부에 수용하는 버켓부를 갖춘 토사유실방지부재본체와, 버켓부의 맞은편에 위치되는 밴드부의 타측에 회전가능하게 설치되어, 교각과 버켓부 간의 마찰을 억제하는 롤러부재와, 토사유실방지부재본체에 착탈가능하게 설치되는 견인부재를 갖춘 토사유실방지부재와;

견인부재에 착탈가능하게 설치되는 후크를 갖추고서, 교각의 상부에 설치되어, 와이어를 매개로 토사유실방지부재를 승·하강되도록 하는 기중장치부와;

기중장치부의 작동을 ON/OFF 제어하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은, 교각의 둘레면에 토사유실방지부재를 설치하여 줌으로서, 유수에 의해 교각을 지탱하고 있는 모래 및 자갈 등의 토사 유출시 교각의 주변을 따라 이동되는 유수와 함께 쓸려 내려가는 토사를 내부에 수용할 수 있도록 하여 침식으로 인한 지반의 침하를 최소화하고, 토사의 유실을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 교각의 상부에 구동장치부와 풀리 및 스위치부, 와이어를 설치하여 줌으로서, 토사유시방지부재를 안전하게 승·하강시켜 줄 수 있을 뿐만 아니라, 작업자로 하여금 작업의 편의성을 크게 향상시켜 줄 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조에서 토사유실방지부재를 따로 발췌하여 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조의 정단면도이다.

본 발명에 따른 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조는, 교각(1)의 둘레면을 이동가능하게 감싸고서, 유수에 의해 이동되는 자갈과 토사를 내부에 수용할 수 있도록 된 토사유실방지부재(10)와; 견인부재(13)에 착탈가능하게 설치되는 후크(h)를 갖추고서, 교각(1)의 상부에 설치되어, 토사유실방지부재(10)를 승·하강되도록 하는 기중장치부(20)와; 기중장치부(20)의 작동을 ON/OFF 제어하는 스위치부(30)로 구성되며, 이를 도 1과 같이 도시하였다.

상기 교각(1)의 둘레면을 이동가능하게 감싸고서, 유수에 의해 이동되는 자갈과 토사를 내부에 수용할 수 있도록 된 토사유실방지부재(10)는, 교각(1)의 둘레면을 이동가능하게 감싸는 타원형의 밴드부(11a)와; 둘레면에 유수배출공(11b-1)을 갖추고서, 밴드부(11a)의 일측 외면에 설치되어, 유수에 의해 이동되는 자갈과 토사를 내부에 수용할 수 있도록 된 버켓부(11b)로 구성되며, 이를 도 2 내지 도 3과 같이 도시하였다.

상기 밴드부(11a)는, 소정의 두께는 갖는 금속재로서, 밴드부(11a)의 일측으로 버켓부(11b)가 고정되고, 버켓부(11b)가 설치된 맞은편에는 이후에 설명될 롤러부재(12)가 회전가능하게 설치될 수 있도록 축부재(s)가 마련된다.

본 실시 예의 경우 상기 밴드부(11a)의 축부재(s)를 설치하기 위해서는 축부재(s)의 폭에 맞게 밴드부(11a)를 절단한 상태에서 원형의 축부재(s)에 롤러부재(12)를 끼워주고, 절단된 밴드부(11a)와 밴드부(11a) 사이로 축부재(s)를 배치한 상태에서 양단을 용접하여 고정한다.

상기 버켓부(11b)의 경우에는 둘레면을 따라 소정의 폭으로 절개된 유수배출공(11b-1)이 형성된다.

따라서, 상기 유수에 의해 이동되는 자갈과 토사가 버켓부(11b)의 내부로 진입하게 되면, 자갈과 토사는 내부에 점진적으로 쌓이게 되고, 유수는 유수배출공(11b-1)을 통해 빠져나가게 된다.

본 실시 예의 경우 상기 토사유실방지부재(10)를 구성하는 밴드부(11a)와 버 켓부(11b)는, 교각(1)의 둘레면에 밴드부(11a)를 배치한 상태에서 밴드부(11a)의 각 말단 면과 버켓부(11b)의 각 말단 면을 상호 연접하고, 연접된 부분의 둘레면은 용접을 통해 상호 고정되도록 하여 일체화시킨 것이며, 따라서, 공지에 기술을 이용하여 다양한 방법으로 두 부분을 접합하거나 고정할 수 있으므로, 이에 한정하지 않는다.

상기 토사유실방지부재(10)의 밴드부(11a)에 축부재(s)을 매개로 회전가능하게 설치되고, 교각(1)의 외면을 따라 구름접촉되는 다수개의 롤러부재(12)는 내부가 관통된 통상의 금속재 환봉으로서, 상기 환봉의 외면이 물과 접촉되면 산화되는 점을 감안하여 환봉의 외면에 고무재 또는 우레탄과 같은 물질을 도포하는 것이 바람직하다.

또한, 구체적으로 도시하지는 아니하였지만, 상기 롤러부재(12)와 축부재(s) 사이에는 통상의 베어링을 설치하여 롤러부재(12)가 원활히 회전될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 토사유실방지부재(10)의 밴드부(11a)와 버켓부(11b)의 상면에 설치되는 다수개의 견인부재(13)는, 통상의 아이볼트로서, 앞서 언급한 바와 같이 밴드부(11a)와 버켓부(11b)의 상면에 고정되며, 이후에 설명될 와이어(W)의 말단에 설치된 후크(h)가 견인부재(13)에 착탈가능하게 설치되어, 기중장치부(20)에 의해 토사유실방지부재(10)를 용이하게 들어올리거나 내릴 수 있게 되는 것이다.

본 실시 예의 경우 상기 버켓부(11b)의 내부에는 수용부가 마련되는데, 이는 유수에 의해 교각(1)을 지탱하고 있는 자갈과 토사가 이동시 교각(1)의 주변을 따 라 이동되는 유수와 함께 쓸려 내려가는 자갈과 토사를 내부에 수용할 수 있도록 하여 침식으로 인한 지반의 침하를 최소화하고, 자갈과 토사의 유실을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 교각(1)과 상판(2) 사이에는 견인부재(13)의 수와 동일하게 다수개의 기중장치부(20)가 설치되는데, 상기 기중장치부(20)는, 교각(1)의 상단에 설치되어 전원공급에 의해 회전되는 모터(21)와; 모터(21)에 설치되어 회전되는 모터(21)에 의해 강제구동되는 권취드럼(22)으로 구성되며, 이를 도 1과 같이 도시하였다.

본 실시 예의 경우 상기 모터(21)는 외측으로 축핀(구체적으로 도시하지 아니함)이 돌출되고, 돌출된 축핀(구체적으로 도시하지 아니함)에 와이어(W)를 권취할 수 있도록 된 권치드럼(22)이 설치되어 모터(21)의 회전시 함께 강제 구동됨으로써 와이어(W)를 권취하거나 또는 풀어주게 된다.

또한, 상기 교각(1)의 상부에는 지지대(구체적으로 도시하지 아니함)를 매개로 교각(1)의 양 단에 설치되어 와이어(W)를 회전가능하게 지지하는 한 쌍의 풀리가 설치된다.

상기 와이어(W)의 경우 일단은 권취드럼(22)에 고정되고, 타단에는 후크(h)를 매개로 견인부재(13)에 착탈가능하게 설치된다.

상기 기중장치부(20)의 모터(21)에 경우 스위치부(30)에 의해 작동이 ON/OFF제어되며, 스위치부(30)는 작업자의 편의에 따라 교각(1)에 설치되거나 또는 상판(2)에 설치된다.

위와 같은, 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 따른 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조의 설치과정을 설명하면, 교각(1)의 둘레면에 토사유실방지부재본체(11)를 구성하는 밴드부(11a)와 버켓부(11b)를 배치한 상태에서 밴드부(11a)의 각 말단 면과 버켓부(11b)의 각 말단 면을 상호 연접하고, 연접된 둘레면을 용접을 통해 상호 고정한다.

그리고, 상기 교각(1)의 상단에는 모터(21)와 권취드럼(22)으로 구성된 기중장치부(20)를 설치해주고, 교각(1)의 상단 양측에는 풀리를 각각 배치시켜 준 상태에서 와이어(W)를 이용하여 일단은 권취드럼(22)에 타단은 후크(h)를 매개로 견인부재(13)에 착탈가능하게 설치해주며, 상기 모터(21)의 작동을 ON/OFF 제어하는 스위치부(30)는 작업의 편의에 따라 교각(1)에 설치해주거나 또는 상판(2)에 설치해준다.

위와 같이, 설치한 상태에서 스위치부(30)를 눌러주게 되면, 전원이 인가되어 기중장치부(20)의 모터(21)로 전원이 공급되고, 공급된 전원에 의해 모터(21)가 구동됨과 동시에 모터(21)의 축핀에 연결된 권취드럼(22)이 함께 회전되면서 권취되어 있던 와이어(W)가 서서히 풀리게 되며, 따라서, 토사유실방지부재(10)를 서서히 하강시켜 교각(1)의 하부를 지지하고 있는 자갈과 토사의 상면으로 얹혀지도록 배치시켜 주면 된다.

한편, 교각(1)의 둘레면에 설치된 토사유실방지부재(10)의 주변으로 유수가 흐르게 되는데, 이때 교각(1)의 하부를 감싸고 있는 자갈과 토사가 유수에 의해 점 진적으로 침식되면서 유사와 함께 쓸려 내려가게 된다.

이때, 유수로 인해 쓸려 내려가는 자갈과 토사는 버켓부(11b)의 수용부로 유입되고, 비교적 큰 자갈은 버켓부(11b)의 유수배출공(11b-1)에 걸려 수용부의 내부에 퇴적되게 되며, 퇴적되는 자갈로 인하여 유수만 유수배출공(11b-1)을 통해 배출되고, 토사는 자갈로 인해 퇴로가 막혀 더 이상 배출되지 않고 내부에 쌓이게 된다.

따라서, 수용부에 자갈과 토사가 어느 정도 유입되어 쌓이게 되면, 더 이상 자갈과 토사가 유입되지 못하게 되면서, 유수의 흐름 방향에 반대 방향으로 자갈과 토사가 점진적으로 퇴적되고, 점진적으로 퇴적되는 자갈과 토사로 인하여 유수에 의해 유실된 부분이 서서히 매꿔져 침식으로 인한 교각(1)의 기울어짐, 더 나아가서는 교각(1)의 붕괴를 방지할 수 있게 되는 것이며, 이러한 일련의 과정을 도 3 내지 도 4와 같이 도시하였다.

이와 같이, 상기 교각(1)의 둘레면에 토사유실방지부재(10)를 설치하여 줌으로서, 유수에 의해 교각(1)을 지탱하고 있는 모래 및 자갈 등의 토사(2) 유출시 교각(1)의 주변을 따라 이동되는 유수와 함께 쓸려 내려가는 토사(2)를 내부에 수용할 수 있도록 하여 침식으로 인한 지반의 침하를 최소화하고, 토사(2)의 유실을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 교각(1)의 상부에 기중장치부(20)와 풀리 및 스위치부(30), 와이어(W)를 설치하여 줌으로서, 토사유실방지부재(10)를 안전하게 승하강 시켜 줄 수 있어 작업의 편의성을 향상된다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조의 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조에서 토사유실방지부재를 따로 발췌하여 보인 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조의 정단면도.

도 4는 본 발명에 따른 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조의 설치상태를 보인 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조의 작동관계도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 교각 2: 상판 10: 토사유실방지부재

11a: 밴드부 11b: 버켓부 12: 롤러부재

13: 견인부재 20: 기중장치부 30: 스위치부

W: 와이어

Claims (1)

1. 교각(1)의 둘레면을 이동가능하게 감싸는 타원형의 밴드부(11a)와, 둘레면에 유수배출공(11b-1)을 갖추고서, 밴드부(11a)의 일측 외면에 설치되어, 유수에 의해 이동되는 자갈과 토사를 내부에 수용하는 버켓부(11b)를 갖춘 토사유실방지부재본체(11)와, 버켓부(11b)의 맞은편에 위치되는 밴드부(11a)의 타측에 회전가능하게 설치되어, 교각(1)과 버켓부(11b) 간의 마찰을 억제하는 롤러부재(12)와, 토사유실방지부재본체(11)에 착탈가능하게 설치되는 견인부재(13)를 갖춘 토사유실방지부재(10)와;

   견인부재(13)에 착탈가능하게 설치되는 후크(h)를 갖추고서, 교각(1)의 상부에 설치되어, 와이어(W)를 매개로 토사유실방지부재(10)를 승·하강되도록 하는 기중장치부(20)와;

   기중장치부(20)의 작동을 ON/OFF 제어하는 스위치부(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유수에 의한 지반침식을 방지하는 교각안전구조.

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