KR101813621B1 - 교면 배수 장치 - Google Patents

Abstract

내부에 퇴적되는 이물질의 양이 감소될 수 있고, 내부 청소 작업과 이에 연관된 유지보수 작업을 용이하게 할 수 있게 해주며, 퇴적물로 인해 배수로가 막혔을 때 긴급히 활성화시킬 수 있는 예비 배수로를 구비하는 교면 배수 장치.
집수관은 교량의 방호벽의 내측 하단에 상기 방호벽의 연장 방향을 따라 설치된다. 횡배수관은 집수관으로부터 교량의 외측 방향으로 연장되도록 배치되며, 집수관으로부터 교량의 외측으로 갈수록 점차 하향되는 경사를 이루도록 설치되어 집수관에 모아진 노면수를 교량의 외측으로 안내한다. 종배수관은 횡배수관을 통해 상기 노면수를 받아들이고 외부로 배출한다. 상기 집수관은 정면에 가로 방향으로 연이어진 개구부가 형성되어 있는 집수관 본체와; 상기 개구부를 가리도록 상기 집수관 본체의 전방에 배치되며, 상기 노면수를 받아들이기 위한 관통구가 다수 형성되어 있는 그레이팅과; 각각의 일 단부가 상기 집수관 본체 및 상기 그레이팅에 각각 접속되고 타 단부가 서로 힌지결합되는 제1 및 제2 링크 부재와; 상기 그레이팅의 배면으로부터 후방을 향하여 연장되며 후단부에 캠 핀이 마련되어 있는 캠 바와; 상기 집수관 본체 내에서 전후방향으로 연장되게 설치되고, 상기 캠 핀을 수용하여 상기 그레이팅의 이동경로를 가이드하기에 적합한 캠 홀이 좌우를 관통하여 형성되어 있는 가이드 플레이트;를 구비한다.

Description

교면 배수 장치{Drainage System for Use in Bridges}

본 발명은 도로 시설물에 관한 것으로서, 특히, 도로 노면수를 효과적으로 배제하기 위한 배수 장치에 관한 것이다.

도로에서 빗물이나 눈이 녹은 물과 같은 노면수가 원활하게 배출되지 않으면, 도로가 침수되어 교통 체증이나 사고를 유발할 수 있다. 따라서, 도로의 배수 성능은 차량의 안전과 관련하여 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 노면 배수 장치는 고속으로 차량이 주행하고 방호벽에 의해 양측이 막혀있는 고속도로 교량에서 특히 문제시되고 있으며, 국지성 집중호우의 빈도가 높아지는 강우패턴의 장기적 변화추세로 말미암아 지속적인 개선이 요구되고 있다.

전통적인 고속도로 교면 배수 장치의 일 예에 따르면, 빗물과 같은 침투수(이하, '빗물'이라 함)가 모아지는 집수구가 교량슬라브와 측면 방호벽이 만나는 위치에 차량 진행 방향을 따라 일정한 간격마다 형성되고, 각 집수구에는 횡배수관이 교량 측면으로 일정 경사를 이루도록 연결되며, 상기 횡배수관의 외측 단부는 횡배수관을 통해 안내되어진 빗물을 모아 교축 방향으로 안내하여 배출시키는 종배수관이 연결된다.

배수 효율을 높이기 위하여 최근에는, 일정한 간격마다 형성되는 점(點) 형태의 집수구 대신에, 선(線) 형태로 된 집수관을 교량의 종방향으로 연장되게 설치하는 선배수 장치도 적용되고 있다. 도 1은 종래의 선배수 장치의 일 예를 보여준다. 교량의 교량슬라브(2)와 방호벽(4)이 만나는 위치에서 방호벽(4)의 내측 하단에는 집수관(10)이 방호벽(4)이 연장되는 방향 즉 도로 방향을 따라 설치되고, 집수관(10)에는 측방향으로 연장되는 횡배수관(미도시됨)들의 내측 단부가 일정 간격마다 접속되며, 횡배수관들의 외측 단부 하방에는 종배수관(30)이 브라켓(32)에 의해 교량슬라브(2)에 취부되어 있다. 도 2를 참조하면, 집수관(10)은 직사각형 단면의 직관으로 되어 있고 도로 내측으로 개방된 개구부(14)가 형성되어 있는 관 본체(12)와, 상기 개구부를 가리도록 관 본체(12)에 나사(19)로 체결될 수 있으며 세로방향 관통구(18)가 규칙적으로 다수 형성된 그레이팅(16)을 구비할 수 있다.

이와 같은 선배수 장치에서, 노면수는 집수관(10)의 그레이팅(16)에 형성된 관통구(18)들을 통해 집수관(10) 내부로 신속하고 효과적으로 모아질 수 있으며, 이후 횡배수관과 종배수관(30)을 통해 교축방향으로 안내되어 배출될 수 있다. 이에 따라 노면수가 집수관(10)을 통해 연속적으로 배제될 수 있게 된다.

한편, 교량의 노면에는 먼지, 토사, 나뭇잎, 또는 차량에서 이탈된 쓰레기 등 이물질이 유입될 수 있고, 이러한 이물질로 인하여 배수관이 막혀서 배수 효율성이 저하될 수 있다. 따라서, 교면 배수 장치는 정기적 또는 비정기적인 청소가 필요한데, 이는 점배수 장치뿐만 아니라 도 1 및 2에 도시된 선배수 장치에서도 마찬가지이다. 그런데, 종래의 교면 배수 장치는 청소 작업이 매우 불편하고 작업성이 떨어질 뿐만 아니라, 고속으로 차량이 주행하는 도로 여건상 작업자를 큰 위험에 노출시키게 된다. 배수관 막힘은 집수구 내지 집수관, 관 이음매, 곡관부 등 여러 위치에서 발생할 수 있지만, 도 1의 선배수 장치의 경우 도 3에 도시된 바와 같이 집수관(10)의 내측 모서리 즉, 그레이팅(16)의 하측에 퇴적되는 이물질이 청소하기가 특히 어려운데, 이는 집수관(10)의 개구부(14)가 매우 좁을 뿐만 아니라 그레이팅(16)에 의해 가려져 있어서 접근이 어렵기 때문이다.

집수관(10) 내에 퇴적되는 이물질을 제거하기 위해서는, 일정한 길이 단위로 제작되어 있는 각 집수관(10)에서 나사(19)를 풀어 그레이팅(16)을 분리하고 집수관(10)을 청소한 후 다시 그레이팅(16)을 체결하는 작업을 반복해야만 한다. 청소 작업이 빈번히 이루어지지 않는 경우, 이물질이나 노면에서 이탈된 콘크리트 조각들로 인해 그레이팅(16)의 분리가 어렵기 때문에 작업성은 더욱 저하될 수 있다. 이와 같이, 종래의 교량 배수 장치는 이물질을 제거하기 위한 청소 등 유지보수 작업이 어렵고, 이에 따라 작업자의 안전이 크게 위협받는다는 문제점이 있다.

다른 한편으로, 종래의 교량 배수 장치에서는, 집수구 또는 집수관이 일단 막힌 상태에서 집중호우가 내리거나 그밖에 침투수가 과다한 사정이 발생하게 되면, 집수구 또는 집수관을 청소하여 막힘을 해소할 때까지 배수가 불가능하여 사고 위험성이 현저히 증가하게 되는데, 배수 기능을 회복하기 위한 응급처리 수단이 전무한 실정이다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내부에 퇴적되는 이물질의 양이 감소될 수 있고, 내부 청소 작업과 이에 연관된 유지보수 작업을 용이하게 할 수 있게 해주며, 퇴적물로 인해 배수로가 막혔을 때 긴급히 활성화시킬 수 있는 예비 배수로를 구비하는 교면 배수 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 교면 배수 장치는 집수관과, 횡배수관과, 종배수관을 구비한다. 상기 집수관은 교량의 방호벽의 내측 하단에 상기 방호벽의 연장 방향을 따라 설치된다. 상기 횡배수관은 상기 집수관으로부터 교량의 외측 방향으로 연장되도록 배치되며, 상기 집수관으로부터 교량의 외측으로 갈수록 점차 하향되는 경사를 이루도록 설치되어 상기 집수관에 모아진 노면수를 교량의 외측으로 안내한다. 상기 종배수관은 상기 횡배수관을 통해 상기 노면수를 받아들이고 외부로 배출한다.

상기 집수관은 정면에 가로 방향으로 연이어진 개구부가 형성되어 있는 집수관 본체와; 상기 개구부를 가리도록 상기 집수관 본체의 전방에 배치되며, 상기 노면수를 받아들이기 위한 관통구가 다수 형성되어 있는 그레이팅과; 각각의 일 단부가 상기 집수관 본체 및 상기 그레이팅에 각각 접속되고 타 단부가 서로 힌지결합되는 제1 및 제2 링크 부재와; 상기 그레이팅의 배면으로부터 후방을 향하여 연장되며 후단부에 캠 핀이 마련되어 있는 캠 바와; 상기 집수관 본체 내에서 전후방향으로 연장되게 설치되고, 상기 캠 핀을 수용하여 상기 그레이팅의 이동경로를 가이드하기에 적합한 캠 홀이 좌우를 관통하여 형성되어 있는 가이드 플레이트;를 구비한다.

일 실시예에 있어서, 상기 집수관은 상기 그레이팅의 전면에 부착되는 개폐 핸들러를 더 구비할 수 있다. 상기 개폐 핸들러는 상기 그레이팅의 전면에서 좌우 방향으로 연장되게 배치되어 있으며, 측방향으로 갈수록 상향되는 경사 형태를 이룬다.

상기 개폐 핸들러는 좌우 방향으로 연장된 판재로 되어 있고, 좌우 측방향으로 갈수록 상방으로 휘어져 있어서 정면에서 볼 때 아래로 볼록한 곡선을 이루는 형태를 가질 수 있다.

노면 배수 장치는 상기 교량의 노면과 상기 종배수관 사이에 추가적인 배수로를 선택적으로 제공하는 예비 배수관을 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 예비 배수관은 상기 교량의 노면에 접속되는 노면측 단부와, 상기 종배수관의 상측에 위치하는 외측 단부를 구비할 수 있고, 덮개에 의해 개폐될 수 있다.

한편, 본 발명은 위와 같은 교면 배수 장치를 청소하는 방법을 제공한다. 교면 배수 장치를 청소함에 있어서는, 먼저 소정의 도구로 상기 개폐 핸들러의 일측 저면을 측방향으로부터 밀어서 상기 그레이팅을 상측으로 상승시킨다. 그 다음, 상기 그레이팅의 상승으로 인해 접근가능해진 집수관 내부를 청소한다. 이어서, 상기 소정의 도구로 상기 개폐 핸들러를 상기 측방향으로부터 계속 밀어서, 상기 그레이팅이 하강하여 원 위치로 복원되도록 하게 된다.

본 발명에 따르면, 선배수 장치를 구성하는 집수관의 저면이 외측으로 경사져있기 때문에, 집수관 저면에 퇴적되는 먼지, 토사, 나뭇잎, 쓰레기 등 이물질의 양이 감소될 수 있다. 이에 따라 청소 작업 내지 유지보수 작업의 부담이 경감될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 집수관의 그레이팅을 상방으로 쉽게 들어올릴 수 있기 때문에, 집수관 내부의 접근성이 개선되어 청소 작업이 용이해지고, 그레이팅의 젖힘 및 복원과 청소에 투입되는 공수가 감소되어 유지보수 작업성이 크게 향상될 수 있다.

특히 바람직한 실시예에 따르면, 그레이팅의 젖힘 및 복원을 수동 개폐장치나 차량을 이용한 개폐장치를 사용하여 수행할 수 있기 때문에, 유지보수 작업성이 더욱 향상될 수 있다.

유지보수 작업이 신속히 이루어질 수 있기 때문에, 작업에 투입되는 인력이 사고위험에 처할 가능성도 낮아지게 됨은 물론이다.

한편, 일 실시예에 따르면, 교면 배수 장치가 뚜껑 분리만으로 활성화시킬 수 있는 예비 배수로를 구비하기 때문에, 집수관이 막힌 상태에서 집중호우가 내릴 때 집수관 막힘을 해소하기에 앞서 예비 배수로를 기능하게 함으로써 신속히 배수 기능을 회복하여 사고 위험을 저감할 수 있다는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다. 도면 중,
도 1은 종래의 선배수 장치의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 집수관의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 집수관 내부에 이물질이 퇴적된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 교면 배수 장치의 일 실시예의 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 집수관의 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 집수관의 정면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 집수관의 단면도이다.
도 8은 집수관의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 9는 그레이팅이 개방된 상태를 보여주는 집수관의 단면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 교면 배수 장치를 시공하는 과정을 개략적으로 보여주는 흐름도이다.
도 11 및 도 12는 각각 집수관 청소용 슬레드 장치의 일 예를 보여주는 사시도 및 단면도이다.
도 13은 슬레드 장치에서 사용할 수 있는 그레이팅 개폐 공구의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집수관의 단면도이다.
도 16은 도 4에 도시된 집수관의 다른 실시예의 단면도이다.
도 17은 도 16에 도시된 집수관의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 18은 도 16의 집수관에서 그레이팅이 개방된 상태를 보여주는 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 교면 배수 장치의 일 실시예를 보여준다. 일반적으로 교량은 양단에 설치되어 있는 교대를 기준으로 다수의 교각(52)이 등간격으로 설치되고, 이 교각(52)들의 상부에 마련되는 교좌(50)에 상판(60) 즉, 교량슬라브가 설치되며, 교량슬라브(60) 위에는 포장층(62)이 별도로 형성될 수 있다. 교량의 가장자리에는 사고발생을 억제하고 그 피해를 최소화할 수 있도록 방호벽(70)이 설치된다. 본 발명의 교면 배수 장치는 이와 같은 교량에서 노면수를 원활하게 배출하는 기능을 수행한다.

도시된 교면 배수 장치는 집수관(100), 횡배수관(200), 종배수관(250), 수직배수관(300), 및 예비 배수관(350)을 구비한다.

집수관(100)은 교량의 교량슬라브(60)와 방호벽(70)이 만나는 위치에서 방호벽(70)의 내측 하단에 방호벽(70)이 연장되는 방향을 따라 설치된다. 일 실시예에 있어서, 집수관(100)은 2~3 미터(m)의 길이를 가지며, 교량의 길이에 따라 다수의 집수관(100)이 방호벽(70)을 따라 연속되게 설치된다. 통상적으로 교량슬라브(60)는 원활한 배수를 위하여 노면수가 도로 가장자리 방향으로 흐르도록 구배된 판면 형상을 가질 수 있다. 따라서, 교량 위에 있는 노면수는 집수관(100) 전면으로 흐르게 되고, 집수관(100)은 전체 길이에 걸쳐 연속적으로 노면수를 집수하게 된다.

횡배수관(200)은 집수관(100)로부터 교량 측면 방향으로 일정 경사를 이루도록 설치되며, 집수관(100)에 집수된 노면수를 수직배수관(300)으로 안내한다. 횡배수관(200)은 집수관(100)을 따라서 일정 간격마다 복수 개가 배치될 수 있다. 각 횡배수관(200)의 내측 단부는 집수관(100)에 접속되고, 외측 단부는 종배수관(250)의 상방에 위치하도록 설치될 수 있다. 횡배수관(200)은 알루미늄과 같은 금속이나 콘크리트로 제작되는데, 이에 한정되는 것은 아니다.

종배수관(250)은 방호벽(70)의 외측에서 횡배수관(200)들의 외측 단부 하방에 설치된다. 교량슬라브(60)의 측면에는 앵커볼트에 의해 U자형 단면을 가진 고정브라켓(240)이 부착되고, 종배수관(250)은 상기 고정브라켓(240)에 거치된다. 종배수관(250)은 상방으로 개방된 측구 형태를 가지게 되며, 상방에서 보았을 때 방호벽(70)과 평행하게 배치되며, 교량의 측방향에서 보았을 때는 일정한 경사를 이루도록 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 종배수관(250)은 횡배수관(200)들의 외측 단부로부터 낙하하는 노면수를 모아서 교각(52) 또는 교대(미도시됨) 방향으로 안내하여 배출되도록 하게 된다. 종배수관(250)은 알루미늄 소재의 직관으로 되어 있는 것이 바람직하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

수직배수관(300)은 연직 방향으로 배치되어 있고, 그 상단부가 종배수관(250)에 연결되어 있어서, 종배수관(250)에 모아진 노면수를 외부로 배출한다. 일 실시예에 있어서 수직배수관(300)은 알루미늄 소재의 파이프로 구현되는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 종배수관(250)과 수직배수관(300)의 접속 부위에는 이물질을 걸러낼 수 있도록 그레이팅이나 그물망이 설치될 수도 있다.

예비 배수관(350)은 노면과 종배수관(250) 사이에 추가적인 배수로를 제공할 수 있다. 예비 배수관(350)의 노면측 단부는 집수관(100) 근처, 예컨대 집수관(100)에 인접한 도로 내측에 마련되고, 외측 단부는 횡배수관(200)의 외측 단부 근처에 위치하도록 설치된다. 예비 배수관(350)의 노면측 단부 부위는 상하 연직방향으로 배치되어 있고, 노면측 단부의 하측에서 교량 외측 방향으로 절곡되어 있어서, 예비 배수관(350)은 전체적으로 'L'자 형태로 굴절된 L형 곡관으로 되어 있다.

예비 배수관(350)의 노면측 단부에는 뚜껑(360)을 선택적으로 결합할 수 있게 되어 있어서, 노면과 종배수관(250) 사이의 예비 배수로를 선택적으로 개폐하여 필요시에만 배수기능을 활성화시킬 수 있게 되어 있다. 일 실시예에 따르면, 예비 배수관(350)의 노면측 단부의 내주면에는 나사산이 형성되어 있고, 뚜껑(360)의 하측 외주면에도 나사산이 형성되어 있어서, 뚜껑(360)을 예비 배수관(350)의 노면측 단부에 나사결합할 수 있다. 이와 같은 실시예에서는 예비 배수관(350)의 전체 또는 노면측 단부 부위가 금속으로 되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 다른 실시예에서는, 뚜껑(360)이 예비 배수관(350)의 노면측 단부의 내측 또는 외측에 끼워맞춤결합될 수도 있다.

도 5는 도 4에 도시된 집수관(100)의 구조를 보여주는 도면으로서, 도 5는 집수관(100)의 사시도, 도 6은 집수관(100)의 정면도, 도 7은 집수관(100)의 단면도, 도 8은 집수관(100) 내부 부재의 배치 상태를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 집수관(100)은 집수관 본체(110)와, 그레이팅(120)과, 개폐 핸들러(130)를 구비한다. 집수관(100)은 전체적으로 알루미늄과 같은 금속 재질로 되어 있는 것이 바람직한데, 이에 한정되는 것은 아니다.

집수관 본체(110)는 정면부, 배면부, 상면부, 및 저면부를 구비하여 직사각형 단면을 갖는 직관을 기반으로 구성되고, 정면의 대략 중앙 상측에는 가로 방향으로 연이어진 개구부(112)가 형성되어 있다. 본 명세서에서 '정면'이란 편의상 교량 내측을 향하는 방향을 지칭하고, '배면'이란 교량 외측을 향하는 방향을 지칭하는 의미로 사용한다. 상기 개구부(112)로 말미암아, 정면부는 상단 모서리로부터 하방으로 연장된 정면 상부(114)와, 하단 모서리로부터 상방으로 연장된 정면 하부(116)로 구분될 수 있다. 정면 상부(115)는 그 전방에 배치되는 그레이팅(120)을 지지하는 기능을 수행할 수 있다.

그레이팅(120)은 조립된 상태에서 집수관 본체(110)의 개구부(112)를 전방에서 가리도록 배치되며, 세로방향 관통구(122)가 규칙적으로 다수 형성되어 있다.

개폐 핸들러(130)는 그레이팅(120)의 전면에서 전방을 향하여 돌출되도록 부착되어 있다. 도시된 실시예에 있어서, 개폐 핸들러(130)는 대략 좌우 방향으로 연장된 판재로 되어 있는데, 좌우의 측방향으로 갈수록 상방으로 휘어져 있어서 정면에서 볼 때 아래로 볼록한 곡선을 이루는 형태를 가진다.

이와 같은 선배수 장치에서, 노면수는 집수관(10)의 그레이팅(16)에 형성된 다수의 관통구(122)들을 통해 집수관(10) 내부로 신속하고 효과적으로 모아질 수 있으며, 이후 횡배수관(200)과 종배수관(250)을 통해 교축방향으로 안내되어 배출될 수 있다. 이에 따라 노면수가 집수관(10), 횡배수관(200), 및 종배수관(250)을 통해 연속적으로 배제될 수 있게 된다.

도 7과 도 8을 참조하면, 집수관(100)은 그 내부에 설치되는 가이드 플레이트(140)와, 캠 바(150)와, 서포트 바(160)와, 사면 플레이트(170)를 추가적으로 구비한다.

가이드 플레이트(140)는 집수관 본체(110)의 배면부 내주면으로부터 전방을 향하도록 배치되어 있으며, 집수관 본체(110)의 대략 양쪽 끝에 각각 한 개씩 설치된다. 가이드 플레이트(140)에는 곡선형의 캠 홀(142)이 좌우를 관통하여 형성되어 있다. 캠 홀(142)의 상단 및 하단에는 연직 방향으로 연장된 걸림턱이 형성되어 있을 수 있다.

캠 바(150)는 그레이팅(120)의 배면의 좌우 양단에서 후방을 향하도록 고정되어 있으며, 그 후단부에는 가이드 플레이트(140) 방향으로 돌출되도록 캠 핀(152)이 마련되어 있다. 상기 캠 핀(152)은 가이드 플레이트(140)의 캠 홀(142)에 끼워질 수 있다.

서포트 바(160)는 그레이팅(120)의 배면의 좌우 양측에 두 개 마련될 수 있다. 서포트 바(160)는 그레이팅(120)의 배면으로부터 후방 하측으로 연장되며, 이에 따라 후방으로 갈수록 점차 하향되는 경사 형태를 이루게 배치된다. 서포트 바(160)의 전단부는 그레이팅(120)의 배면 하단에 고정되어 있고, 후단부는 사면 플레이트(170)에 회동가능하게 결합된다. 도시된 실시예에 있어서 서포트 바(160)의 전단부는 좌우의 캠 바(150)의 전단부보다 집수관 본체(110) 안쪽방향으로 이격되게 설치되어, 후술하는 서포트 바(160)의 움직임이 가이드 플레이트(140)에 의해 방해되지 않도록 하게 된다.

사면 플레이트(170)는 집수관 본체(110) 내에서 좌우 방향으로 연장되는 판상의 부재로서, 후방으로 갈수록 점차 하향되는 경사 형태를 이루게 배치된다. 일 실시예에 있어서, 사면 플레이트(170)의 좌우측 모서리의 전단부는 집수관 본체(110)의 정면 하부(116)의 배면에 설치된 제1 힌지(172)에 회동가능가능하게 결합되어 있고, 후단부는 각 서포트 바(160)의 후단부와 제2 힌지(174)에서 힌지 결합되어 있다.

위와 같은 집수관(100)은 다음과 같이 개폐될 수 있다.

도 6과 같은 상태에서, 그레이팅(120) 또는 개폐 핸들러(130)에 상방으로 작용하는 외력을 인가하면, 그레이팅(120)의 배면 하단에 전단부가 고정된 서포트 바(160)를 통해서 상기 외력이 사면 플레이트(170)와 제1 및 제2 힌지(172, 174)에 전달된다. 외력이 계속 가해지면, 서포트 바(160)가 상방으로 들리면서, 서포트 바(160)의 후단부에 힌지 결합된 사면 플레이트(170)의 후단부가 마찬가지로 상방으로 들리게 된다. 이때, 사면 플레이트(170)는 제1 힌지(172)를 중심으로 도면에서 반시계 방향으로 회동하게 된다. 한편, 캠 바(150)의 단부에 있는 캠 핀(152)이 가이드 플레이트(140)의 캠 홀(142)을 따라 이동하게 되어, 그레이팅(120)의 상부가 임의로 움직이는 것을 제한하게 된다. 결국, 그레이팅(120)과 서포트 바(160)는 전방 상측을 향해 평행이동을 하게 되고, 사면 플레이트(170)는 제1 힌지(172)를 중심으로 회동하여, 도 9와 같이 개방된 상태에 이르게 된다.

역으로, 도 9와 같이 개방된 상태에서 그레이팅(120) 또는 개폐 핸들러(130)에 상방 외력의 인가를 멈추게 되면, 그레이팅(120)이 중력에 의해 하방으로 낙하하려 하게 되고, 하방으로 향하는 힘은 서포트 바(160)를 통해서 사면 플레이트(170)에 전달되어, 사면 플레이트(170)가 제1 힌지(172)를 중심으로 도면에서 시계 방향으로 회동하게 된다. 이때에도 캠 바(150)의 단부에 있는 캠 핀(152)이 가이드 플레이트(140)의 캠 홀(142)을 따라 이동하게 되어, 그레이팅(120)의 움직이는 방향이 제한되고, 그레이팅(120)과 서포트 바(160)는 후방 하측을 향해 평행이동을 하게 되어, 도 6의 상태로 복귀할 수 있다.

도 10은 본 발명에 의한 교면 배수 장치를 시공하는 과정을 개략적으로 보여준다.

교면 배수 장치를 시공함에 있어서는, 먼저 교량슬라브(60)의 뼈대를 이루게 될 슬라브 철근을 배근한 상태에서, 예비 배수관(350)을 구성하는 L형 곡관을 배관한다(제400단계).

L형 곡관의 배관이 완료되면, L형 곡관의 상단부를 임시로 막은 상태에서 슬라브 콘크리트를 타설하여, 교량슬라브(60)를 시공한다(제402단계). 교량슬라브(60)의 양생이 완료되면, 예비 배수관(350)에 뚜껑(360)을 체결하여 이물질이 유입되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

이어서, 집수관(100)을 설치한다. 그리고, 횡배수관(200) 설치를 위한 배수관 안착홈을 형성한다(제404단계). 먼저 교량슬라브(60)의 상부면 외측에서 횡배수관(200)을 설치할 자리에 경사면이 형성되도록 블록아웃시킨다. 앞서 설명한 바와 같이 통상적으로 교량슬라브(60)는 노면수가 교량 가장자리 방향으로 흐르도록 구배된 판면 형상을 가지지만, 집수관(100)으로부터 횡배수관(200)으로의 배수가 보다 원활해지도록 하고 집수관(100)에 퇴적될 수 있는 이물질이 효과적으로 배출될 수 있게 횡배수관(200)의 경사가 확보될 필요가 있으며, 이를 위하여 위와 같이 콘크리트 깨기를 통해 배수관 안착홈을 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.

그 다음, 배수관 안착홈에 횡배수관(200)을 안착, 설치한다(제406단계). 이때, 횡배수관(200)의 하부를 무수축 몰탈 처리로 교량슬라브(60)에 접합함으로써, 후술하는 방호벽(70) 시공 과정에서 횡배수관(200)이 측방향으로 밀리거나, 분리되어 이탈되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

제408단계에서는, 집수관(100)과 횡배수관(200)의 상부에 방호벽(70) 형성을 위한 콘크리트를 타설하여 방호벽(70)이 형성되게 된다.

이후, 교량슬라브(60) 또는 방호벽(70)의 외측벽에 일정 간격으로 고정브라켓(240)을 앵커볼트를 이용하여 고정 설치한다. 그리고 종배수관(250)을 상기 고정브라켓(240)에 거치하게 된다(제410단계).

한편, 교량슬라브(60) 상에는 포장층(62)이 추가적으로 형성될 수 있다.

이상과 같은 교면 배수 장치는 다음과 같이 작용한다.

먼저, 교량의 노면에 존재하는 노면수는 집수관(100)의 그레이팅(120)에 형성된 다수의 관통구(122)들을 통해 집수관(100) 내부로 신속하고 효과적으로 모아질 수 있으며, 이후 횡배수관(200)과 종배수관(250), 그리고 수직배수관(300)을 통해 안내되어 외부로 배출될 수 있다.

정기적 또는 비정기적으로 집수관(100)의 이물질 제거를 위한 청소를 행하고자 할 때에는, 그레이팅(120) 또는 개폐 핸들러(130)에 전방 상측 방향의 힘을 인가하여, 그레이팅(120)과 개폐 핸들러(130)를 상방으로 들어올리게 된다. 이때, 집수관(100)의 하측에 있던 사면 플레이트(170)도 상부로 젖혀지게 된다. 이에 따라, 압축공기나 압축수를 집수관(100) 내부에 분사하거나 진공청소기로 흡입하여 효과적으로 청소 작업을 진행할 수 있다. 이때, 작업자가 손을 집어넣어 퇴적물을 솔로 긁거나 크기가 큰 이물질을 집게로 집어낼 수도 있다. 청소가 완료되면, 그레이팅(120) 또는 개폐 핸들러(130)에 가해지던 외력을 해제하고, 그레이팅(120)과 사면 플레이트(170) 등 집수관(100) 내부의 부재들을 원위치로 복원시키게 된다.

이와 같은 실시예에 따른 교면 배수 장치에 따르면, 경사지게 설치된 사면 플레이트(170)가 집수관(100) 저면에서의 이물질 축적을 억제하고 오히려 후방으로의 배출을 촉진하기 때문에 이물질로 인한 막힘 현상이 크게 감소된다. 나아가, 집수관(100) 내부에 축적되는 소량의 이물질에 대해서도 그레이팅을 상방으로 쉽게 들어올리고 수월하게 청소할 수 있기 때문에, 유지보수 작업성이 크게 향상될 수 있다.

한편, 집수관(100)이 막힌 상태에서 집중호우가 내리거나 다량의 노면수가 교면에 존재하는 경우에는, 집수관(100)을 복구시키기에 앞서 예비 배수관(350)의 뚜껑(360)을 분리하여 예비 배수로를 동작가능한 상태로 전환할 수 있다. 따라서, 집수관(100) 복구에 적잖은 시간이 소요되는 경우라 할지라도 신속히 배수 기능을 회복하여 노면수로 인한 사고 위험을 크게 저감할 수 있게 된다.

집수관(100) 청소를 위해 그레이팅(120)을 탈거할 때에는, 작업자가 수작업으로 힘을 가할 수도 있지만, 차량이나 기타 별도의 장치를 사용하여 이를 행할 수도 있다. 도 11 및 도 12는 이와 같이 그레이팅(120)을 탈거할 때 사용할 수 있는 장치의 일 실시예로서 슬레드 장치(500)를 보여준다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 슬레드 장치(500)는 방호벽(70)의 정면, 상부면, 및 배면에 대응하여 정면부(502), 상부면(504), 및 배면부(506)를 구비하여, 방호벽(70)의 상방 외측에 걸쳐질 수 있게 되어 있다. 방호벽(70)의 상방에서 걸쳐졌을 때, 슬레드 장치(500)의 정면부(502), 상부면(504), 및 배면부(506)의 내주면은 각각 방호벽(70)의 정면, 상부면, 및 배면으로부터 일정한 간격만큼 이격되어 있게 된다. 슬레드 장치(500)가 방호벽(70)과 직접 맞닿아서 충돌하거나 과도한 마찰력이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 슬레드 장치(500)의 내주면에는 다수의 구름바퀴(508)들이 설치된다. 구름바퀴(508)들은 슬레드 장치(500)와 방호벽(70)간의 이격을 유지하고, 슬레드 장치(500)가 방호벽(70)에 얹혀진 상태에서 방호벽(70)을 따라 쉽게 이동할 수 있게 해준다. 슬레드 장치(500)는 방호벽(70)이 연장된 방향으로 일정한 폭을 가진다. 슬레드 장치(500)의 외측 어느 한 지점에는 접이식 손잡이(510)가 마련될 수 있다.

슬레드 장치(500)의 정면부(502) 하단 내측에는 집수관(100) 그레이팅(120)에 부착된 개폐 핸들러(130)를 상방으로 들어올리기 위한 그레이팅 개폐 공구(550)가 취부될 수 있다. 도 13은 그레이팅 개폐 공구(550)의 일 실시예를 보여준다. 도시된 그레이팅 개폐 공구(550)는 상하 방향으로 연장된 지지부(552)와, 상기 지지부(552)의 하단에 마련된 블레이드(554)를 구비한다. 그레이팅 개폐 공구(550)를 사용하기 위해 설치함에 있어서는 블레이드(554)가 집수관(100)의 개폐 핸들러(130) 양단 바로 아래에 위치하도록 설치하게 된다.

슬레드 장치(500)를 그레이팅 개폐 공구(550)를 설치한 상태로 방호벽(70)의 상부에 걸치고 작업자가 손잡이(510)를 직접 밀거나 작업용 차량을 사용하여 손잡이(510)를 밀게 되면, 슬레드 장치(500)는 방호벽(70)을 따라 이동하게 되고, 그레이팅 개폐 공구(550)의 블레이드(554)는 집수관(100)의 개폐 핸들러(130)의 저면을 파고들면서 상방으로 작용하는 힘을 가하게 된다.

슬레드 장치(500)의 이동이 계속됨에 따라 개폐 핸들러(130)가 상승 후 하강하여 원위치에 이르게 된다. 따라서, 한명의 작업자가 슬레드 장치(500)를 작동하면서 청소 작업을 병행할 수도 있고, 두 명의 작업자가 슬레드 장치(500)의 운전과 청소를 각각 분담하여 작업을 수행할 수도 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 일 실시예에 있어서 집수관(100) 한 개의 길이는 2~3 미터(m)이고, 집수관(100) 그레이팅(120)의 높이는 약 6 센티미터(cm)이다. 따라서, 슬레드 장치(500)를 2~3 m를 전진시키는 동안 그레이팅(120)과 개폐 핸들러(130)를 약 6 cm만큼 승강시키면 되기 때문에 큰 힘이 요구되지 않는다. 그리고 교량에 있는 집수관(100) 수십 내지 수백 청소하는 경우라 할지라도, 그레이팅(120) 탈거 및 원상복원과 동시에 압축수 또는 압축공기에 의한 청소를 병행하여 단시간 내에 청소를 완료할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예에서는 집수관(100) 내부에 그레이팅(120)의 승하강에 의한 탈거 및 원상회복을 위한 구성이 마련되어 있지만, 간략화된 실시예에서는 사면 플레이트(170)에 상응하는 경사판만을 마련할 수도 있다. 도 14 및 도 15는 이와 같은 실시예에 따른 집수관을 보여준다.

도 14에 도시된 집수관(100a)에서는, 사면 플레이트(170a)가 집수관 본체(110)의 정면 하부(116)의 배면 상단으로부터 후방으로 갈수록 점차 하향되는 경사 형태를 이루도록 배치된다. 이러한 구성에 따르면, 사면 플레이트(170a)에 의해 가려서 집수관(100a) 저면에서 이물질 축적이 억제되고 후방의 횡배수관을 통한 배출이 촉진될 수 있다. 이물질의 축적이 적게 이루어지기 때문에, 청소 수요가 감소되고 청소 빈도를 늘리는 것이 가능해진다.

도 15에 도시된 집수관(100b)에서는, 사면 플레이트(170b)가 집수관 본체(110)의 정면 하부(116)의 배면 전체 또는 일부를 구성하게 되며, 이에 따라 도 14의 집수관(100a)에 비해 구성이 간단해진다. 도 15의 실시예의 다른 특징은 도 14의 실시예와 동일하거나 유사하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다양한 방식으로 변형될 수 있고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다.

예컨대, 도 7 내지 9에 도시된 실시예에서는 서포트 바(160)의 전단부가 그레이팅(120)의 배면에 고정되고, 사면 플레이트(170)의 전단부가 집수관 본체(110)의 정면 하부(116)의 배면에 설치된 제1 힌지(172)에 회동가능가능하게 결합되고 후단부가 서포트 바(160)의 후단부와 제2 힌지(174)에서 힌지 결합되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 두 부재의 위치가 서로 변경될 수 있다. 도 16 내지 도 18은 이와 같은 실시예를 보여준다.

도 16 내지 도 18에 도시된 실시예에 있어서, 집수관(100)은 그 내부에 설치되는 가이드 플레이트(140)와, 캠 바(150)와, 서포트 플레이트(660)와, 회동 바(670)를 구비한다. 서포트 플레이트(660)는 집수관 본체(110) 내에서 좌우 방향으로 연장되는 판상의 부재로서, 후방으로 갈수록 점차 하향되는 경사 형태를 이루게 배치되고, 그 전단부는 그레이팅(120)의 배면 하단에 고정되어 있다. 회동 바(670)는 일 단부가 집수관 본체(110)의 정면 하부(116)의 배면에 설치된 제1 힌지(172)에 회동가능가능하게 결합되어 있고, 타 단부는 서포트 플레이트(660)의 후방 양측 단부와 제2 힌지(174)에서 힌지 결합되어 있다.

이와 같은 실시예에 있어서, 도 6과 같은 상태에서 그레이팅(120) 또는 개폐 핸들러(130)에 상방으로 작용하는 외력을 인가하면, 그레이팅(120)의 배면 하단에 일 단부가 고정된 서포트 플레이트(160)를 통해서 상기 외력이 회동 바(170)와 제1 및 제2 힌지(172, 174)에 전달된다. 외력이 계속 가해지면, 서포트 플레이트(160)가 상방으로 들리면서, 서포트 플레이트(160)의 후방 단부에 힌지 결합된 회동 바(170)의 타 단부가 마찬가지로 상방으로 들리게 된다. 이때, 회동 바(170)는 제1 힌지(172)를 중심으로 도면에서 반시계 방향으로 회동하게 된다. 한편, 캠 바(150)의 단부에 있는 캠 핀(152)이 가이드 플레이트(140)의 캠 홀(142)을 따라 이동하게 되어, 그레이팅(120)의 상부가 임의로 움직이는 것을 제한하게 된다. 결국, 그레이팅(120)과 서포트 플레이트(160)는 전방 상측을 향해 평행이동을 하게 되고, 회동 바(170)는 제1 힌지(172)를 중심으로 회동하여, 도 9와 같이 개방된 상태에 이르게 된다.

역으로, 도 9와 같이 개방된 상태에서 그레이팅(120) 또는 개폐 핸들러(130)에 상방 외력의 인가를 멈추게 되면, 그레이팅(120)이 중력에 의해 하방으로 낙하하려 하게 되고, 하방으로 향하는 힘은 서포트 플레이트(160)를 통해서 회동 바(170)에 전달되어, 회동 바(170)가 제1 힌지(172)를 중심으로 도면에서 시계 방향으로 회동하게 된다. 이때에도 캠 바(150)의 단부에 있는 캠 핀(152)이 가이드 플레이트(140)의 캠 홀(142)을 따라 이동하게 되어, 그레이팅(120)의 움직이는 방향이 제한되고, 그레이팅(120)과 서포트 플레이트(160)는 후방 하측을 향해 평행이동을 하게 되어, 도 6의 상태로 복귀할 수 있다.

한편, 이상에서는 집수관(100)의 그레이팅(120)에 외력을 인가하기 위한 개폐 핸들러(130)가 부착되는 것으로 설명하였지만, 개폐 핸들러(130)가 반드시 필요한 것은 아니다. 예컨대, 개폐 핸들러(130)나 그에 상응한 부재가 없는 경우, 작업자가 곧바로 그레이팅(120)을 직접 잡고 올리거나 별도의 공구로 잡아당겨서 그레이팅(120)을 개방할 수 있다. 개폐 핸들러(130)의 형태가 도면에 도시된 것과 달라질 수도 있음은 물론이다.

한편, 이상에서 다양한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본질적으로 적용이 불가능한 것이 아니라면 각 실시예의 특징은 다른 실시예에도 적용될 수 있다. 특히, 하나 이상의 실시예의 하나 이상의 특징이 단독으로 또는 결합된 형태로 다른 실시예에도 적용될 수 있다.

이상에서는 교면 배수 시스템의 집수관이 갓길 방호벽 하측에 설치되는 경우를 중심으로 설명하였지만, 중앙분리대 측에도 집수관이 설치될 수 있다. 특허청구범위를 포함하여 본 명세서에서 '방호벽'이란 용어는 차량 주행 영역의 경계를 나타내고 안전사고를 감소시키기 위한 벽을 총칭하는 것으로서 갓길 방호벽 뿐만 아니라 중앙분리대를 포함하는 의미로 이해해야 한다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

2: 교량슬라브, 4: 방호벽, 10: 집수관
12: 집수관 본체, 15: 개구부, 16: 그레이팅, 18: 관통구
30: 종배수관
60: 교량슬라브, 70: 방호벽
100: 집수관
110: 집수관 본체, 112: 개구부
120: 그레이팅, 122: 관통구
130: 개폐 핸들러
140: 가이드 플레이트, 142: 캠 홀
150: 캠 바, 152: 캠 핀
160: 서포트 바
170: 사면 플레이트, 172: 제1 힌지, 174: 제2 힌지
200: 횡배수관, 240: 고정브라켓, 250: 종배수관, 300: 수직배수관
350: 예비 배수관, 360: 뚜껑
500: 슬레드 장치, 502: 정면부, 504: 상부면, 506: 배면부
508: 구름바퀴, 510: 손잡이
550: 그레이팅 개폐 공구, 552: 지지부, 554: 블레이드

Claims (5)

1. 교량의 방호벽의 내측 하단에 상기 방호벽의 연장 방향을 따라 설치되는 집수관;
   상기 집수관으로부터 상기 교량의 외측 방향으로 연장되도록 배치되어, 상기 집수관에 모아진 노면수를 상기 교량의 외측으로 안내하는 횡배수관; 및
   상기 횡배수관을 통해 상기 노면수를 받아들이고 외부로 배출하는 종배수관;
   을 구비하며, 상기 집수관이
   정면에 가로 방향으로 연이어진 개구부가 형성되어 있는 집수관 본체와;
   상기 개구부를 가리도록 상기 집수관 본체의 전방에 배치되며, 상기 노면수를 받아들이기 위한 관통구가 다수 형성되어 있는 그레이팅과;
   각각의 일 단부가 상기 집수관 본체 및 상기 그레이팅에 각각 접속되고 타 단부가 서로 힌지결합되는 제1 및 제2 링크 부재와;
   상기 그레이팅의 배면으로부터 후방을 향하여 연장되며 후단부에 캠 핀이 마련되어 있는 캠 바와;
   상기 집수관 본체 내에서 전후방향으로 연장되게 설치되고, 상기 캠 핀을 수용하여 상기 그레이팅의 이동경로를 가이드하기에 적합한 캠 홀이 좌우를 관통하여 형성되어 있는 가이드 플레이트;
   를 구비하며, 상기 제1 및 제2 링크 부재 중 어느 하나가 판상으로 되어 있는 노면 배수 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 집수관이
   상기 그레이팅의 전면에서 좌우 방향으로 연장되게 배치되어 있으며, 측방향으로 갈수록 상향되는 경사 형태를 이루는 개폐 핸들러;
   를 더 구비하는 노면 배수 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 개폐 핸들러가 좌우 방향으로 연장된 판재로 되어 있고, 좌우 측방향으로 갈수록 상방으로 휘어져 있어서 정면에서 볼 때 아래로 볼록한 곡선을 이루는 형태를 가지는 노면 배수 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 교량의 노면에 접속되는 노면측 단부와, 상기 종배수관의 상측에 위치하는 외측 단부를 구비하고, 덮개에 의해 개폐될 수 있어서, 상기 노면과 상기 종배수관 사이에 추가적인 배수로를 선택적으로 제공하는 예비 배수관;
   을 더 구비하는 노면 배수 장치.
5. 청구항 3에 기재된 노면 배수 장치를 청소하는 방법으로서,
   소정의 도구로 상기 개폐 핸들러의 일측 저면을 측방향으로부터 밀어서, 상기 그레이팅을 상측으로 상승시키는 단계;
   상기 집수관 내부를 청소하는 단계; 및
   상기 소정의 도구로 상기 개폐 핸들러를 상기 측방향으로부터 계속 밀어서, 상기 그레이팅이 하강하여 원 위치로 복원되게 하는 단계;
   를 포함하는 노면 배수 장치 청소 방법.

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