KR102264637B1 - 바이오 폴리머 피복 다공성 골재를 이용한 콘크리트 블록 존치형 수변사면 침식방지 구조체 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수변사면에 기(旣)설치된 기존 콘크리트 블록이 노후화되거나 일부 훼손되었을 때, 기존 콘크리트 블록을 걷어내지 않고 그 상면에 바이오 폴리머로 피복된 다공성 골재를 포설하여 다공성 골재층을 형성하고 그 표면에는 식생토양층을 견고하게 형성함으로써, 홍수시 강한 유수에너지가 작용하더라도 수변사면이 유실되거나 이탈되지 않아서 침식으로부터 보호되며, 다공 구조를 가지고 있어서 식물이 자랄 수 있고, 물과 접하는 부분에서는 다양한 형태의 공극을 제공하여 미세한 물의 흐름을 유도하여 저서동물 및 치어나 작은 어류의 서식처를 제공할 뿐만 아니라, 하상과 수변사면이 일체화되도록 함으로써 하상 및 수변사면의 세굴을 동시에 막아 치수적인 안정성을 확보할 수 있는 "바이오폴리머 피복 다공성 골재를 이용한 콘크리트 블록 존치형 수변사면 침식방지 구조체 및 그 시공방법"에 관한 것이다.

Description

바이오 폴리머 피복 다공성 골재를 이용한 콘크리트 블록 존치형 수변사면 침식방지 구조체 및 그 시공방법{River bank Shore Erosion Prevention Structure Using Coated Biopolymer Porous on Concrete block, and Construction Method therefor}

본 발명은 호안, 제방 등과 같이 경사지로서 물과 접하게 되는 수변사면(水邊斜面)을 침식으로부터 보호하기 위한 "수변사면 침식방지 구조체"와 이러한 침식방지 구조체를 "시공하는 방법"에 관한 것으로서, 구체적으로는 수변사면에 기(旣)설치된 기존 콘크리트 블록이 노후화되거나 일부 훼손되는 경우 등과 같이 그 기능이 저하되었을 때, 기존 콘크리트 블록을 걷어내지 않고 그 상면에 바이오 폴리머로 피복된 다공성 골재를 이용하여 다공성 골재층을 형성하고, 다공성 골재층의 표면에는 식생토양층을 견고하게 형성함으로써, 홍수가 발생하였을 때와 같이 강한 유수에너지가 작용하더라도 수변사면이 유실되거나 이탈되지 않아서 침식으로부터 보호되며, 다공 구조를 가지고 있어서 식물이 자랄 수 있고, 물과 접하는 부분에서는 다양한 형태의 공극을 제공함으로써 미세한 물의 흐름을 유도하여 저서동물 및 치어나 작은 어류의 서식처를 제공할 뿐만 아니라, 하상과 수변사면이 일체화되도록 함으로써 하상과 수변사면의 세굴을 동시에 막아 치수적인 안정성을 확보할 수 있는 "바이오 폴리머 피복 다공성 골재를 이용한 콘크리트 블록 존치형 수변사면 침식방지 구조체 및 그 시공방법"에 관한 것이다.

호안, 제방 등과 같이 물과 직접 접하는 경사면 즉, 수변사면을 정비함에 있어서 콘크리트로 제작한 블록을 포설하는 방식이 이용되고 있다. 특히 도심 하천의 호안의 경우는 통수기능을 확보하기 위하여 이러한 콘크리트 블록을 이용하여 획일적으로 정비되어 있다. 그런데 콘크리트 블록의 포설에 의한 수변사면의 정비는 생물 서식처의 훼손, 식물생장 억제, 경관 훼손 등의 문제를 야기하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래기술로서 대한민국 등록특허 제10-1568828호에는 수변식물의 활착과 생장이 용이한 형태로 호안 사면 보호구조물을 시공하는 매우 유용한 기술이 개시되어 있다. 그러나 이러한 종래기술은 콘크리트 블록이 설치되어 있지 않아서 토사가 그대로 노출된 상태의 수변사면에 적용하기에 적합한 것이다. 수변사면에 이미 콘크리트 블록이 설치되어 있는 경우에 상기한 유용한 종래기술을 적용하기 위해서는 기존의 콘크리트 블록을 걷어내야 하므로, 기존 콘크리트 블록의 폐기물처리 비용을 포함하여 막대한 추가 비용이 발생할 수 있고 공사기간도 증가하게 되는 문제점이 발생한다.

대한민국 등록특허공보 제10-1568828호(2015. 11. 16. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 수변사면에서 노후화되거나 일부 훼손되어 기능이 저하된 기존 콘크리트 블록을 걷어내지 않은 채 수변사면에 다공성 보호구조체를 형성함으로써, 수변사면을 침식으로부터 보호함과 동시에 식물 및 기타 다양한 생물의 생장과 서식에 유리한 환경을 제공할 수 있는 친환경적인 수변사면 침식방지 구조체를 제공하며, 더 나아가 이러한 수변사면 침식방지 구조체를 효율적으로 시공할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 물과 접하는 수변사면(水邊斜面)에 이미 설치되어 있던 기존 콘크리트 블록(210) 위에 구축되는 수변사면 침식방지 구조체(100)로서, 바이오 폴리머로 코팅된 바이오 폴리머 코팅 골재가 설계된 두께를 가지도록 기존 콘크리트 블록(210) 위에 포설되어 다공성 구조를 가지도록 형성된 다공성 골재층(1); 및 상기 다공성 골재층(1) 위에 설계된 두께를 가지고 적층 형성되는 식생토양층(2)을 포함하여 구성되며; 다공성 골재층(1)이 형성되기에 앞서 두께방향으로 높이를 가지면서 길게 연장된 판형의 부재로 이루어진 펜스부재(4)가 두께방향으로 연직하게 세워져서, 수변사면이 펜스부재(4)에 의해 경사를 따라 복수개의 영역으로 구획된 상태에 있으며; 바이오 폴리머 코팅 골재가 펜스부재(4)에 의해 구획된 영역에 채워짐으로써 펜스부재(4)에 의해 바이오 폴리머 코팅 골재의 흘러내림 및 유실이 방지된 상태로 다공성 골재층(1)이 형성되어 있어서, 침식으로부터 수변사면을 보호하고 동식물의 생육환경을 제공하게 되는 것을 특징으로 하는 수변사면 침식방지 구조체가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 물과 접하는 수변사면에 이미 설치되어 있던 기존 콘크리트 블록(210) 위에 수변사면 침식방지 구조체(100)를 시공하는 방법으로서, 수변사면이 경사를 따라 복수개의 영역으로 구획되도록, 두께방향으로 높이를 가지면서 길게 연장된 판형의 부재로 이루어진 펜스부재(4)를 기존 콘크리트 블록(210)의 상면에서 두께방향으로 세워서 설치하는 단계; 바이오 폴리머로 코팅된 바이오 폴리머 코팅 골재를, 펜스부재(4)에 의해 구획된 영역 내에서 기존 콘크리트 블록(210)의 상면에 두께를 가지도록 채움으로써, 펜스부재(4)에 의해 바이오 폴리머 코팅 골재의 흘러내림 및 유실이 방지된 상태로 다공성 구조를 가지는 다공성 골재층(1)을 기존 콘크리트 블록(210) 위에 형성하는 단계; 및 상기 다공성 골재층(1) 위에 두께를 가지도록 식생토양층(2)을 적층 형성하는 단계를 포함하여 구성되어; 침식으로부터 수변사면을 보호하고 동식물의 생육환경을 제공하게 되는 수변사면 침식방지 구조체를 기존 콘크리트 블록 위에 구축하는 것을 특징으로 하는 수변사면 침식방지 구조체의 시공방법이 제공된다.

상기한 본 발명에 따른 수변사면 침식방지 구조체와 그 시공방법에 있어서, 식생토양층(2)의 토사가 유출되는 것을 막기 위하여 식생토양층(2) 위에 보호용 네트부재(3)가 더 포설되고; 네트부재(3)의 상면에서부터 고정부재(6)가 두께방향으로 관입 설치되어 네트부재(3)가 고정될 수 있으며, 더 나아가 펜스부재(4)가 설치되기에 앞서 앵커부재(5)가 기존 콘크리트 블록(210) 사이에 두께방향으로 연직하게 직립 설치되고, 펜스부재(4)의 길이방향 양단부는 각각 펜스부재(4)에 결속되는데; 펜스부재(4)의 길이방향 양단부에는 두께방향 위,아래에 각각 결속부재(40)가 구비되어 있고; 앵커부재(5)는 수변사면 토체(200)에 직접 관입되어 박히게 되는 앵커체(50)와, 상기 앵커체(50)의 상단에 일체로 구비되어 펜스부재(4)의 결속부재(40)가 걸려서 체결되는 체결홈(52)이 형성되어 있는 체결고리부(51)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에서는, 수변사면의 토사를 덮고 있던 기존 콘크리트 블록을 걷어내지 아니하고 그대로 존치시키면서 수변사면 침식방지 구조체를 구축하여 홍수 등과 같이 강한 유수에너지가 발생하였을 때에도 수변사면이 침식되는 것을 매우 효율적으로 막아 낼 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 수변사면에 대하여 침식 등의 방지 조치를 취함에 있어서 기존 콘크리트 블록을 걷어 냄에 따른 "환경부하"를 최소화시킬 수 있으며, 기존 콘크리트 블록의 제거를 위한 시간과 비용을 줄일 수 있게 되어 전체적인 공사기간을 단축시킬 수 있고 공사비용도 절감할 수 있게 되는 장점이 발휘된다.

또한 본 발명에 따른 수변사면 침식방지 구조체의 경우, 기존 콘크리트 블록 위에 새로운 구조체를 피복하여 형성함으로써 기존 콘크리트 블록의 기능을 강화시키게 되며, 특히 기존 콘크리트 블록과 다공성 골재층 간의 이격이 발생하기 않는 밀착구조를 가지기 때문에 유수 부력에 의한 들뜸 현상이 발생하지 않게 된다. 따라서 본 발명에 의하면 홍수 등과 같이 강한 유수에너지가 작용하더라도 세굴 및 이탈을 방지하게 되어 치수적으로 안전한 수변사면 환경을 창출하게 되는 장점이 발휘된다.

본 발명에서 기존 콘크리트 블록 위에 조성되는 다공성 골재층은 다공질 구조로 되어 있기 때문에 다공성 공극사이로 토사 및 식생 종자가 공급되어 식생활착이 용이하게 이루어지며, 그에 따라 생태적으로 건전한 환경을 용이하게 조성할 수 있게 되는 장점이 발휘된다. 본 발명에 따른 수변사면 침식방지 구조체에서는 노후화된 기존 콘크리트 블록을 다공성 골재층과 식생토양층으로 피복하기 때문에 식물이 활착하고 성장하기에 좋은 환경을 만들게 되며 환경친화적이고 경관이 양호한 새로운 식생환경이 창출되는 효과도 발휘되는 것이다.

더 나아가, 본 발명에 따른 수변사면 침식방지 구조체에 있어서 위와 같은 다공질 구조는 식물뿐만 아니라 다양한 생물에도 특히 유리한데, 물이 닿는 저수 부분에서는 다공성 구조에 의하여 골재사이의 크고 작은 공극이 치어 및 저서동물의 서식처로 기능하게 되며, 그에 따라 하천생물의 생태 환경 복원에 매우 유리한 효과를 발휘하게 된다.

도 1은 수변사면에 설치되어 있던 기존 콘크리트 블록을 이용하여 본 발명에 따른 침식방지 구조체가 시공된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명에서 기존 콘크리트 블록 위에 앵커부재와 펜스부재를 설치하는 과정을 순차적으로 보여주는 수변사면에 대한 개략적인 사시도이다.
도 4는 앵커부재를 설치한 상태를 보여주는 도 1에 대응되는 개략적인 횡방향의 단면도이다.
도 5 및 도 6은 각각 펜스부재의 일예에 대한 개략적인 사시도이다.
도 7은 앵커부재의 일예에 대한 개략적인 사시도이다.
도 8은 앵커체의 단면 형상을 보여주는 도 7의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.
도 9는 펜스부재의 결속부재가 앵커부재의 체결고리부에 체결된 상태를 상세히 보여주는 도 3의 원 C부분에 대한 개략적인 확대사시도이다.
도 10은 도 3의 상태에 후속하여 다공성 골재층을 포설하여 형성한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 다공성 골재층이 형성된 상태에 대한 도 1에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 12는 식생토양층을 다공성 골재층 위에 포설하여 형성한 상태를 보여주는 도 10에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 13은 식생토양층이 형성된 상태에 대한 도 11에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 상태에 후속하여 식생토양층 위에 네트부재를 포설한 상태를 보여주는 도 12에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 15는 네트부재가 포설된 상태에 대한 도 13에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 편의상 청구범위를 포함한 본 명세서의 전체에서 "두께방향"은 본 발명에 따른 수변사면 침식방지 구조체(100)의 두께에 해당하는 연직한 방향을 의미하며, "경사방향"은 수변사면이 경사진 방향을 의미하고, "수평방향"은 경사방향과 직교하는 방향을 의미한다.

도 1에는 수변사면에 설치되어 있던 기존 콘크리트 블록(210)을 이용하여 본 발명에 따른 수변사면 침식방지 구조체(100)가 시공된 상태를 보여주는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 본 발명의 수변사면 침식방지 구조체(100)는, 물과 접하는 수변사면(水邊斜面)에 이미 설치되어 있던 기존 콘크리트 블록(210) 위에 구축되는 것으로서, 그 두께에서 아래로부터 위로 가면서 다공성 골재층(1) 및 식생토양층(2)이 순차적으로 적층되어 있는 구성을 가진다.

다공성 골재층(1)은 바이오 폴리머로 코팅된 골재("바이오 폴리머 코팅 골재")로 이루어져 다공 구조를 가진다. 다공성 골재층(1)을 형성함에 있어서는, 바이오 폴리머 코팅 골재가 사면을 따라 흘러내리는 것과 유출되는 것을 방지하기 위한 펜스부재(4)가 기존 콘크리트 블록(210)의 상면 영역을 복수개의 채움구역으로 분할하면서 두께방향으로 세워진 형태로 설치된다. 이 때, 펜스부재(4)의 설치를 위하여 앵커부재(5)가 사용된다. 필요에 따라서는 식생토양층(2) 위에 보호용 네트부재(3)가 더 포설되어 설치될 수도 있으며, 네트부재(3)의 고정을 위하여 상면으로부터 두께 방향으로 연직하게 관입 설치되는 고정부재(6)가 더 구비될 수도 있다.

도 2 및 도 3에는 각각 본 발명에 따라 수변사면에 설치되어 있던 기존 콘크리트 블록(210) 위에 수변사면 침식방지 구조체(100)을 시공함에 있어서 앵커부재(5)와 펜스부재(4)를 설치하는 과정을 순차적으로 보여주는 수변사면에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 4에는 앵커부재(5)를 설치한 상태를 보여주는 도 1에 대응되는 개략적인 횡방향의 단면도가 도시되어 있다.

본 발명에서는 수변사면 침식방지 구조체(100)를 구축하기 위하여 기존 콘크리트 블록(210) 위에는 바이오 폴리머 코팅 골재가 사전에 설계된 두께를 가지도록 포설되어 다공성 골재층(1)이 형성되는데, 수변사면의 경사로 인하여 자칫 바이오 폴리머 코팅 골재가 경사를 타고 흘러내릴 수 있다. 또한 본 발명의 수변사면 침식방지 구조체(100)는 수중 시공이 가능하지만 일정 이상의 유속이 발생할 경우에는 바이오 폴리머 코팅 골재가 유실될 우려도 존재한다.

이에 대비하기 위하여 본 발명에 따라 수변사면 침식방지 구조체(100)을 시공하기 위해서는 우선 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼 펜스(fence)부재(4)를 기존 콘크리트 블록(210)의 상면에 설치한다. 펜스부재(4)는 다공성 골재층(1)을 이루는 바이오 폴리머 코팅 골재의 흘러내림 및 유실을 방지하기 위하여 설치되는 것으로서, 다공성 골재층(1)이 형성되기에 앞서, 도면에 도시된 것처럼 두께 방향으로 소정 높이를 가지면서 길게 연장된 판형의 부재로 이루어져서 두께 방향으로 세워진 형태로 설치된다. 바이오 폴리머 코팅 골재의 흘러내림을 방지하기 위하여 펜스부재(4)는 길게 연장된 방향이 수평방향으로 되도록 설치되며, 수변사면의 경사를 따라 기존 콘크리트 블록의 상면에 소정 간격을 두고 설치될 수 있다. 따라서 수변사면은 펜스부재(4)에 의해 경사방향으로 가면서 복수개의 채움영역으로 구획된 상태에 있게 된다. 펜스부재(4)는 유수의 강도에 따라 그 수평방향의 길이를 조절할 수 있는데 유속이 강하게 발생하는 구간에서는 수평방향의 길이가 1.0 내지 1.5m로 되는 것이 바람직하며, 유속이 완만한 구간에서는 그 이상의 규모로 설치할 수 있다. 특히 필요에 따라서는 펜스부재(4)의 길게 연장된 방향이 수변사면의 경사방향이 되도록 설치하는 것을 추가함으로써, 기존 콘크리트 블록(210)의 상면 영역을 수평방향으로도 복수개의 영역으로 분할함으로써 수변사면이 전체적으로 격자형태로 분할되게 만들 수도 있다.

도 5 및 도 6에는 각각 펜스부재(4)의 일예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 5에 예시된 것처럼 펜스부재(4)는 유체가 이동할 수 있도록 망눈을 가지는 매쉬(mesh)부재로 이루어지는 것이 바람직하지만, 반드시 매쉬부재에 한정되지는 않으며 도 6에 예시된 것처럼 유체의 이동이 가능한 관통공이 형성되어 있는 부재라면 단순한 판부재로 이루어져도 무방하다. 펜스부재(4)가 매쉬부재로 이루어지는 경우에는, 내구성이 우수한 강재(鋼材) 또는 PP/PE 계통 재료의 매쉬로 이루어지는 것이 바람직하다. 도면에서 부재번호 40은 후술하는 앵커부재(5)의 체결홈에 걸려서 결속될 수 있도록 수평방향으로 펜스부재(4)의 단부에 구비되는 고리 형태의 결속부재(40)이다. 결속부재(40)는 펜스부재(4)의 수평방향 단부에서 두께방향으로 복수개가 간격을 두고 구비될 수 있다.

펜스부재(4)를 설치함에 있어서는 앵커부재(5)를 이용할 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼 기존 콘크리트 블록(210) 사이에 두께 방향으로 앵커부재(5)를 수변사면 토체(200)에 관입 설치한 후, 펜스부재(4)의 길이방향 양단부를 앵커부재(5)에 결속함으로써 펜스부재(4)를 두께방향으로 연직하게 직립 설치하는 작업을 매우 용이하게 수행할 수 있게 되는 것이다. 도 7에는 앵커부재(5)의 일예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 앵커부재(5)는 수변사면 토체(200)에 직접 관입되어 박히게 되는 앵커체(51)와, 상기 앵커체(51)의 상단에 일체로 구비되어 펜스부재(4)의 결속부재(40)가 걸려서 체결되는 체결고리부(50)를 포함하는 구성을 가질 수 있다. 도 8에는 도 7의 선 B-B에 따른 단면도로서 앵커체(50)의 단면 형상을 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 앵커체(50)는 도면에 예시된 것처럼 그 길이방향으로의 단면이 십자(十)형 또는 영문자 T자 형태를 이루는 부재로 이루어질 수 있으며, 이 경우 수변사면 토체(200)에 관입 설치될 때 기존 콘크리트 블록(210) 사이에 끼워지기가 수월해지며, 수변사면 토체(200)에 관입 설치된 후에는 비틀림 등에 대해 강한 저항력을 발휘하게 되어 관입 설치된 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 발휘된다.

도 9에는 펜스부재(4)의 결속부재(40)가 앵커부재(5)의 체결고리부(51)에 체결된 상태를 상세히 보여주는 도 3의 원 C부분에 대한 개략적인 확대사시도가 도시되어 있다. 체결고리부(50)에는 복수개의 오목한 체결홈(52)이 형성될 수 있다. 따라서 펜스부재(4)의 단부에 구비되는 고리 형태의 결속부재(40)는 각각 위,아래의 체결홈(52)에 걸려서 체결될 수 있다. 이러한 구성에서는 펜스부재(4)가 매우 용이하게 앵커부재(5)에 결속되어 설치될 수 있으며, 특히 펜스부재(4)가 네트부재로 이루어지더라도 두께방향으로 평면을 유지한 형태로 펜스부재(4)가 매우 안정적으로 설치될 수 있는 효과가 발휘된다. 체결홈(52)은 펜스부재(4)에 구비된 결속부재(40)의 개수에 부합되는 개수로 형성된다. 펜스부재(4)가 네트부재로 이루어진 경우, 네트부재가 처지거나 늘어지지 않도록 팽팽하게 당겨서 펜스부재(4)를 설치하는 것이 바람직하다.

위에서 설명한 것처럼 펜스부재(4)가 설치된 후에는 기존 콘크리트 블록(210)의 상면에 바이오 폴리머 코팅 골재를 사전에 설계된 두께로 포설하여 다공성 골재층(1)을 형성한다. 도 10에는 도 3의 상태에 후속하여 다공성 골재층(1)을 포설하여 형성한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 11에는 다공성 골재층(1)이 형성된 상태에 대한 도 1에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다. 편의상 도 10에서는 2개의 펜스부재(4) 사이에 다공성 골재층(1)이 형성된 것만을 발췌하여 도시하였다.

다공성 골재층(1)을 이루는 골재는 바이오 폴리머(식물성 폴리우레탄)가 표면에 피복되어 코팅된 것으로서, 무독성 바인딩 소재인 바이오 폴리머에 의해 골재가 서로 결합되어 이루어진 것이다. 이와 같이 바이오 폴리머 코팅 골재에 의해 소정 두께로 형성된 다공성 골재층(1)은 골재 사이에 많은 공극이 존재하는 다공질 구조를 가지고 있기 때문에 하천의 유수는 상기 공극으로 유입되며, 따라서 홍수 등이 발생할 때 하천 유수의 흐름을 1차적으로 감세시키는 기능을 하게 되며, 더 나아가 골재 사이의 공극을 통해서 토사의 퇴적과 식물의 발근을 유도하는 기능을 하게 된다.

또한 다공성 골재층(1)의 다공질 구조는, 수변식물이 뿌리를 내려 식생이 활착시키게 하는 기능뿐만 아니라, 저서동물, 어류 등의 생물 서식처로서의 기능도 가지고 있다. 다공성 골재층(1)에서 바이오 폴리머는 바인더(binder)로서 기능하는 접착성 재료이므로, 이렇게 바이오 폴리머에 의해 코팅된 골재는 서로 견고하게 부착되어서 이격되거나 박리, 또는 유실이 최소화된다.

이와 같이 다공성 골재층(1)을 형성함에 있어서, 바이오 폴리머 코팅 골재의 크기를 두께 전체에 대해 일정하게 할 수도 있지만, 두께 방향으로 바이오 폴리머 코팅 골재의 크기가 변화되도록 할 수도 있으며, 각각 골재의 크기가 상이한 복수개의 층으로 형성할 수도 있다. 이와 같이 바이오 폴리머 코팅 골재의 크기를 다르게 하여 다층의 형태로 다공성 골재층(1)을 형성할 때 바이오 폴리머 코팅 골재의 크기가 작은 것을 아래쪽에 위치하도록 조성하는 것이 바람직한데, 예를 들어 바이오 폴리머 코팅 골재의 크기는 40mm, 25mm 및 13mm인 것을 순차적으로 적층하여 사용할 수 있다. 물론 바이오 폴리머 코팅 골재의 크기가 이에 한정되는 것은 아니다. 바이오 폴리머 코팅 골재를 이용하여 다공성 골재층(1)을 형성할 때, 기존 콘크리트 블록(210)과의 접촉 면적을 높이기 위하여 포설 후 상부 다짐을 하는 것이 바람직하다.

이미 펜스부재(4)가 설치된 상태에서 바이오 폴리머 코팅 골재가 포설되므로, 펜스부재(4)의 기능에 의해 바이오 폴리머 코팅 골재는 수변사면의 경사를 타고 경사방향으로 흐르는 것이 최소화된 상태로 다공성 골재층(1)을 이루게 되고, 사용 중에도 펜스부재(4)에 의해 바이오 폴리머 코팅 골재의 유실이 최소화되어 안정적인 상태를 유지할 수 있게 된다.

다공성 골재층(1)이 형성된 후에는 그 상면에 토사를 포설하여 설계된 두께를 가지도록 식생토양층(2)을 형성한다. 도 12에는 도 10의 상태에 후속하여 식생토양층(2)을 다공성 골재층(1) 위에 포설하여 형성한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 13에는 식생토양층(2)이 형성된 상태에 대한 도 11에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다. 도 12에서도 편의상 2개의 펜스부재(4) 사이에 다공성 골재층(1)과 식생토양층(2)이 형성된 것만을 발췌하여 도시하였다. 식생토양층(2)은 기본적으로 토사로 이루어진 것으로서, 식물의 발아, 조기 활착 및 생장을 위한 부식토와 식물 종자가 포함되어 있는 세립토로 이루어지는 것이 바람직하다. 식생토양층(2)을 이루는 토사는 다공성 골재층(1)을 이루는 바이오 폴리머 코팅 골재 사이의 공극에 침투될 수 있도록 하는 것이 바람직한데, 특히 식생토양층(2)의 두께는 5cm 이상이 되는 것이 바람직하다.

필요에 따라서는 식물 등이 활착되기 이전에 강우 등에 의한 식생토양층(2)의 토사가 유출되는 것을 막기 위하여 식생토양층(2) 위에 보호용 네트부재(3)가 더 포설되어 설치될 수도 있다. 도 14에는 도 12의 상태에 후속하여 식생토양층(2) 위에 네트부재(3)를 설치한 형성한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 15에는 네트부재(3)가 포설된 상태에 대한 도 13에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다. 도 14에서도 편의상 2개의 펜스부재(4) 사이에 다공성 골재층(1), 식생토양층(2) 및 네트부재(3)가 설치된 것만을 발췌하여 도시하였다. 도면에 예시된 것처럼 네트부재(3)를 설치할 때에는, 고정부재(6)를 네트부재(3)의 상면에서부터 두께방향으로 관입시켜서 네트부재(3)를 견고하게 고정시킬 수도 있다. 네트부재(3)는 황마를 재질로 하는 황마네트로 이루어질 수 있다.

위에서 살펴본 것처럼 본 발명에 따른 수변사면 침식방지 구조체(100)에서는, 수변사면의 토사를 덮고 있던 기존 콘크리트 블록(210)을 걷어내지 아니하고 그대로 존치시키면서 구축되어서 홍수 등이 발생하였을 때, 수변사면의 막아 내는 기능을 발휘한다. 본 발명에서는 기존 콘크리트 블록(210)을 걷어내어 제거하지 않기 때문에 기존 콘크리트 블록(210)이라는 환경폐기물이 발생하지 않게 되어 소위 "환경부하"를 최소화시킬 수 있으며, 기존 콘크리트 블록(210)의 제거를 위한 시간과 비용을 줄일 수 있게 되어 전체적인 공사기간을 단축시킬 수 있고 공사비용도 절감할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 수변사면 침식방지 구조체(100)에서는 노후화된 기존 콘크리트 블록(210)을 다공성 골재층(1)와 식생토양층(2)으로 피복하기 때문에 식물이 활착하고 성장하기에 좋은 환경을 만들게 되며 환경친화적이고 경관이 양호한 새로운 식생환경이 창출되는 효과도 발휘된다.

특히, 본 발명에 따른 수변사면 침식방지 구조체(100)의 경우, 기존 콘크리트 블록 위에 새로운 구조체를 피복하여 형성함으로써, 기존 콘크리트 블록의 기능을 강화시키게 되며, 기존 콘크리트 블록과 다공성 골재층(1) 간의 이격이 발생하기 않는 밀착구조를 가지기 때문에 유수 부력에 의한 들뜸 현상이 발생하지 않게 된다. 따라서 본 발명에 의하면 홍수시 세굴 및 이탈을 방지하게 되어 치수적으로 안전한 수변사면 환경을 창출하게 되는 장점이 발휘된다.

무엇보다도 본 발명에서 기존 콘크리트 블록 위에 조성되는 다공성 골재층(1)은 다공질 구조로 되어 있기 때문에 다공성 공극사이로 토사 및 식생 종자가 공급되어 식생활착이 용이하게 이루어지며, 그에 따라 생태적으로 건전한 환경을 용이하게 조성할 수 있게 되는 장점이 발휘된다.

더 나아가, 본 발명에 따른 수변사면 침식방지 구조체(100)에 있어서 위와 같은 다공질 구조는 식물뿐만 아니라 다양한 생물에도 특히 유리한데, 물이 닿는 저수 부분에서는 다공성 구조에 의하여 골재사이의 크고 작은 공극이 치어 및 저서동물의 서식처로 기능하게 되며, 그에 따라 하천생물의 생태 환경 복원에 매우 유리한 효과를 발휘하게 된다.

1: 다공성 골재층
2: 식생토양층
3: 네트부재
4: 펜스부재
5: 앵커부재
6: 고정부재
100: 수변사면 침식방지 구조체
200: 수변사면 토체
210: 기존 콘크리트 블록

Claims (6)

1. 물과 접하는 수변사면에 이미 설치되어 있던 기존 콘크리트 블록 위에 구축되는 수변사면 침식방지 구조체로서,
   바이오 폴리머로 코팅된 바이오 폴리머 코팅 골재가 두께를 가지도록 기존 콘크리트 블록 위에 포설되어 다공성 구조를 가지도록 형성된 다공성 골재층; 및
   상기 다공성 골재층 위에 두께를 가지고 적층 형성되는 식생토양층을 포함하여 구성되며;
   다공성 골재층이 형성되기에 앞서 앵커부재가 기존 콘크리트 블록 사이에 두께방향으로 연직하게 직립 설치되는데, 앵커부재는 수변사면 토체에 직접 관입되어 박히게 되는 앵커체와, 체결홈이 형성되어 있으며 상기 앵커체의 상단에 일체로 구비되어 있는 체결고리부를 포함하여 구성되고;
   두께방향으로 높이를 가지면서 길게 연장된 판형의 부재로 이루어진 펜스부재가 기존 콘크리트 블록의 상면에서 두께방향으로 세워져서, 수변사면이 펜스부재에 의해 경사를 따라 복수개의 영역으로 구획된 상태에 있게 되는데, 펜스부재의 길이방향 양단부에는 두께방향 위,아래에 각각 결속부재가 구비되어 있고, 펜스부재의 결속부재는 각각 체결고리부의 체결홈에 걸려서 앵커부재와 체결되며;
   펜스부재에 의해 수변사면이 구획된 상태에서, 바이오 폴리머 코팅 골재가 펜스부재에 의해 구획된 영역에 채워져서 펜스부재에 의해 바이오 폴리머 코팅 골재의 흘러내림 및 유실이 방지된 상태로 다공성 골재층이 형성됨으로써, 침식으로부터 수변사면을 보호하고 동식물의 생육환경을 제공하게 되는 것을 특징으로 하는 수변사면 침식방지 구조체.
   
2. 제1항에 있어서,
   식생토양층의 토사가 유출되는 것을 막기 위하여 식생토양층 위에 보호용 네트부재가 더 포설되고;
   네트부재의 상면에서부터 고정부재가 두께방향으로 관입 설치되어 네트부재가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 수변사면 침식방지 구조체.
   
3. 삭제
4. 물과 접하는 수변사면에 이미 설치되어 있던 기존 콘크리트 블록 위에 수변사면 침식방지 구조체를 시공하는 방법으로서,
   수변사면 토체에 직접 관입되어 박히게 되는 앵커체와, 체결홈이 형성되어 있으며 상기 앵커체의 상단에 일체로 구비되어 있는 체결고리부를 포함하여 구성된 앵커부재를, 기존 콘크리트 블록 사이에 두께방향으로 연직하게 직립 설치하는 단계;
   수변사면이 경사를 따라 복수개의 영역으로 구획되도록, 두께방향으로 높이를 가지면서 길게 연장된 판형의 부재로 이루어진 펜스부재를 기존 콘크리트 블록의 상면에서 두께방향으로 세워서 설치하되, 펜스부재의 길이방향 양단부에는 두께방향 위,아래에 각각 결속부재가 구비되어 있어서, 펜스부재의 결속부재를 각각 체결고리부의 체결홈에 걸어서 앵커부재와 체결함으로써 펜스부재를 설치하는 단계;
   바이오 폴리머로 코팅된 바이오 폴리머 코팅 골재를, 펜스부재에 의해 구획된 영역 내에서 기존 콘크리트 블록의 상면에 두께를 가지도록 채워서, 펜스부재에 의해 바이오 폴리머 코팅 골재의 흘러내림 및 유실이 방지된 상태로 다공성 구조를 가지는 다공성 골재층을 기존 콘크리트 블록 위에 형성하는 단계; 및
   상기 다공성 골재층 위에 두께를 가지도록 식생토양층을 적층 형성하는 단계를 포함하여 구성되어;
   침식으로부터 수변사면을 보호하고 동식물의 생육환경을 제공하게 되는 수변사면 침식방지 구조체를 기존 콘크리트 블록 위에 구축하는 것을 특징으로 하는 수변사면 침식방지 구조체의 시공방법.
5. 제4항에 있어서,
   식생토양층의 토사가 유출되는 것을 막기 위하여 식생토양층 위에 보호용 네트부재를 포설하는 단계; 및
   네트부재의 고정을 위하여, 네트부재의 상면에서부터 고정부재를 두께방향으로 관입 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수변사면 침식방지 구조체의 시공방법.
   
6. 삭제

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