컬버트

Culvert
영국 브롬스그로브에 있는 안전한 머리벽이 있는 컬버트
에스토니아 하프살루의 암거석
철제 암거(아래에 급지 풀 포함)
이탈리아의 다중 암거 어셈블리
콘크리트 박스 암거.
큰 상자 암거.몬테로소 강 암거

암거(calvert)는 장애물을 통과하거나 지하수로를 통과하는 구조물이다.일반적으로 토양에 둘러싸이도록 매설된 암거는 파이프, 철근 콘크리트 또는 기타 재료로 만들 수 있다.영국에서, 이 단어는 인공적으로 매장된 더 긴 [1]물길을 위해서도 사용될 수 있다.

암거는 일반적으로 도로변 도랑의 배수를 완화하기 위한 교차로로 사용되며, 자연 배수 및 하천 건널목에서 도로 밑의 물을 통과시키기 위한 용도로도 사용됩니다.도로 밑에서 발견될 때, 그것들은 종종 비어있다.암거(calvert)는 차량 또는 보행자 통행이 수로를 통과할 수 있도록 설계된 다리 모양의 구조물일 수도 있다.

암거에는 원형, 타원형, 바닥이 평평한, 바닥이 열린, 배 모양, 상자 모양 등 다양한 크기와 모양이 있습니다.암거 유형 및 형상 선택은 유압 성능 요건, 상류 수면 표고 제한 및 도로 제방 [2]높이 등 여러 요소에 기초한다.

노천수로를 복구하기 위해 암거를 제거하는 과정을 일광화라고 한다.영국에서는 이 관행을 [3]디컬버팅이라고도 한다.

자재

노스 버몬트 주, 배기 단부에 낙하물이 있는 강철 파형 컬버트

컬버트는 현장 타설 또는 프리캐스트 콘크리트(보강 또는 비보강), 아연도금강, 알루미늄 또는 플라스틱(일반적으로 고밀도 폴리에틸렌) 등 다양한 재료로 구성할 수 있습니다.2개 이상의 재료를 조합하여 복합구조를 형성할 수 있다.예를 들어 바닥이 개방된 파형강 구조물은 콘크리트 기초 위에 건설되는 경우가 많습니다.

설계 및 엔지니어링

비스툴라 강 제방 아래의 암거와 바르샤바의 거리.

암거 현장의 건설 또는 설치는 일반적으로 현장의 토양, 하천 둑 또는 하천 바닥의 교란으로 이어지며, 암거 [2][4]구조물에 인접한 둑의 침하와 같은 원치 않는 문제가 발생할 수 있습니다.

암거는 적절한 크기 및 설치되어야 하며 침식 및 세척으로부터 보호해야 합니다.연방 간선 도로국에, 랜드 Management,[5]과 환경 자원 보전 Agency,[6]은 물론 국가나 지방 authorities,[4] 같은 많은 미국 단체들은 culverts고 구체적인, 주 또는 지방 연방 규제와 지침과 도랑에 보호하기 위한 적절한 기능을 보장하기 위해 만나도록 가공할 설계된 것을 요구한다. 실패.

암거는 하중 용량, 물 흐름 용량, 수명 및 침구 및 백필의 [2]설치 요건에 대한 표준에 따라 분류됩니다.대부분의 기관은 암거 설계, 엔지니어링 및 지정 시 이러한 표준을 준수합니다.

장애

암거 고장은 유지관리, 환경 및 설치 관련 고장, 용량 및 부피와 관련된 기능적 또는 공정적 고장, 암거가 붕괴 또는 부식으로 인해 발생하는 구조적 또는 재료적 고장 등 매우 다양한 이유로 발생할 수 있다.리알을 만들 [7]수 있습니다.

고장이 갑작스럽고 치명적인 경우 부상 또는 사망에 이를 수 있습니다.갑작스러운 도로 붕괴는 종종 잘못 설계되고 설계된 암거 교차 현장 또는 주변 환경의 예기치 않은 변화로 인해 설계 매개변수가 초과되는 결과로 발생합니다.크기가 작은 암거를 통과하는 물은 시간이 지남에 따라 주변 토양을 쓸어내릴 것이다.이것은 중간 규모의 비가 내리는 동안 갑작스러운 고장을 일으킬 수 있습니다.암거리의 크기가 적절하지 않고 홍수 이벤트가 암거트를 압도하거나 그 위의 도로나 철도를 파괴하는 경우에도 암거 고장 사고가 발생할 수 있습니다.

고장 없는 지속적인 컬버트 기능은 하중, 유압 흐름, 주변 토양 분석, 백필 및 침상 압축, 침식 보호에 대한 적절한 설계 및 엔지니어링 고려사항에 따라 달라집니다.암거 주변의 백필 서포트가 부적절하게 설계되면 재료 붕괴 또는 부적절한 [7][2]하중 지지로 인한 고장이 발생할 수 있습니다.

열화, 구조적 무결성 상실을 경험하거나 새로운 규정이나 표준을 충족해야 하는 기존 암거에 대해서는 교체보다는 릴라인 파이프를 사용한 재활이 선호될 수 있습니다.릴라인 컬버트의 사이징은 새로운 컬버트와 동일한 유압 흐름 설계 기준을 사용하지만 릴라인 컬버트는 기존 컬버트 또는 호스트 파이프에 삽입되어야 하므로 릴라인 설치를 위해서는 호스트 파이프와 릴라인 파이프 표면 사이의 고리형 공간을 그라우팅해야 합니다(일반적으로 낮은 압축 강도 사용).그라우트) 침출 및 토양 이동을 방지하거나 감소시킨다.그라우팅은 라이너, 호스트 파이프 및 토양 사이의 구조적 연결을 확립하는 수단으로도 사용됩니다.주입구와 배출구 사이의 파이프 높이뿐만 아니라 채워야 할 크기 및 고리형 공간에 따라 그라우팅을 다단계 또는 "기울기"로 수행해야 할 수 있습니다.다중 리프트가 필요한 경우 그라우트 공급 튜브, 공기 튜브, 사용할 그라우트 유형을 정의하는 그라우트 계획이 필요하며, 그라우트를 주입하거나 펌핑할 경우 주입을 위해 필요한 개발된 압력이 필요하다.릴라인 파이프의 직경이 호스트 파이프보다 작기 때문에 단면 흐름 면적이 작아집니다.내부 표면이 매우 매끄러운 릴라인 파이프를 선택함으로써 약 Hazen-Williams 마찰 계수, C, 값이 140~150 사이인 유량 감소를 상쇄하고 표면 유량 저항을 감소시킴으로써 잠재적으로 유량을 증가시킬 수 있다.C-인자가 높은 파이프 재료의 예로는 고밀도 폴리에틸렌(150)과 폴리염화비닐(140)[8]이 있습니다.

환경에 미치는 영향

이 암거에는 야생동물 서식지를 연결하는 자연적인 바닥이 있다.

안전하고 안정적인 하천 건널목은 야생동물을 수용하고 하천 건강을 보호하는 동시에 값비싼 침식과 구조적 피해를 줄일 수 있습니다.크기가 작고 제대로 배치되지 않은 암거는 수질과 수생 생물에게 문제를 일으킬 수 있다.부실하게 설계된 암거는 상류와 하류 서식지 사이의 수생 생물들의 이동을 제한할 뿐만 아니라 세굴과 침식으로 인해 수질을 저하시킬 수 있다.물고기는 잘못 설계된 교차 구조 때문에 서식지를 잃는 흔한 희생양이 된다.

적절한 수생 생물 통로를 제공하는 암거는 물고기, 야생동물 및 기타 수생 생물들의 이동 장애를 줄여줍니다.또한 설계가 불량한 암거는 중형에서 대형 우천 시 침전물과 잔해로 막히기 쉽습니다.암거가 하천의 수량을 통과하지 못할 경우 도로 제방에 물이 넘칠 수 있습니다.이로 인해 심각한 침식이 발생하여 궁극적으로 암거가 씻겨 나갈 수 있습니다.떠내려온 제방 자재는 하류의 다른 구조물을 막아서 붕괴시킬 수도 있다.그것은 또한 농작물과 재산에 피해를 줄 수 있다.적절한 크기의 구조와 단단한 뱅크 아머링은 이러한 압력을 완화하는 데 도움이 됩니다.

카미 호수 바로 상류 버몬트 주 프랭클린의 수생 생물 통로 양립 가능 암거 대체

암거식 교체는 하천 복원에 있어 널리 행해지고 있습니다.이 관행의 장기적인 이점에는 치명적인 실패의 위험 감소와 물고기 통로의 개선이 포함됩니다.최선의 관리 관행을 따를 경우, 수생 생물에 대한 단기적인 영향은 [9]미미하다.

물고기 통로

상세 정보:물고기 사다리

암거 배출 용량은 수문학적 및 유압 [10]공학적 고려사항에서 도출되지만, 이는 종종 배럴에서 큰 속도를 초래하여 가능한 어류 통과 장벽을 만든다.물고기 통로의 관점에서 중요한 암거 매개변수는 배럴의 치수, 특히 길이, 단면 형상 및 반전 경사입니다.암거 치수, 광도 조건 및 흐름 난류에 대한 어종의 행동 반응은 어종의 수영 능력과 암거 통과율에 영향을 미칠 수 있다.암거에서 어류 통로와 가장 관련이 있는 난류 특성을 확인할 수 있는 간단한 기술적 수단은 없지만, 흐름 난류가 어류의 [11][12]행동에 중요한 역할을 하는 것으로 이해된다.헤엄치는 물고기와 소용돌이 구조물 사이의 상호작용은 관련된 길이와 [13]비늘의 광범위한 범위를 포함한다.최근 논의에서는 2차 흐름 움직임의 역할, 난류 척도의 스펙트럼과 관련된 어류 치수의 고려사항 및 어류가 [11][14][15][16][17][18][19]이를 이용할 수 있는 경우 난류 구조의 유익한 역할이 강조되었다.암거물고기 통로에 대한 최신 문헌은 주로 빠르게 헤엄치는 어종에 초점을 맞췄지만,[16] 몇몇 연구는 청소년기를 포함한 작은 몸집의 물고기에 대한 더 나은 지침을 주장했습니다.마지막으로 난류유형에 대한 확실한 이해는 상류 어류의 [20]통로에 도움이 되는 성공적인 유압구조 설계를 위한 기본 요건이다.

최소 에너지 손실 암거

파형 금속 암거

호주 퀸즐랜드 해안 평야에서는 우기 동안 집중 호우가 내리면서 암거에 많은 수요가 발생하고 있습니다.범람원의 자연 경사는 종종 매우 작으며, 암거에서는 낙상(또는 머리 손실)이 거의 허용되지 않습니다.연구자들은 작은 역류 [21][22][23]현상을 일으키는 최소 에너지 손실 암거트의 설계 절차를 개발하고 특허를 취득했습니다.

최소 에너지 손실 암거 또는 수로는 최소 헤드 손실의 개념으로 설계된 구조물입니다.어프로치 채널의 흐름은 채널 폭이 최소인 배럴로 유선화된 입구를 통해 수축된 후 유선화된 출구로 확장되어 최종적으로 하류의 자연 채널로 방출됩니다.큰 폼 손실을 방지하기 위해 흡입구와 배출구를 모두 합리화해야 합니다.배럴 인버트는 배출 용량을 늘리기 위해 종종 낮아집니다.

최소 에너지 손실 컬버트의 개념은 1960년대 [24]후반에 빅토리아의 샤이어 엔지니어와 퀸즐랜드 대학의 교수에 의해 개발되었습니다.빅토리아주에서는 다수의 소규모 구조물이 설계 및 건설되었지만, 퀸즐랜드 남동부에서는 일부 주요 구조물이 설계, 테스트 및 건설되었습니다.

임업

임업에서는 크로스 배수로 암거를 적절히 사용하면 수질을 개선하면서 임업을 [citation needed]계속할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 브릿지 – 물리적인 장애물을 통과하도록 구축된 구조물
  • Clapper Bridge – 대형 평탄한 석판으로 형성된 다리
  • 배수 – 구역 내 물 제거
  • 물고기 사다리 – 물고기가 방벽을 따라 상류로 이동할 수 있는 구조
  • 저수역 횡단
  • 위생하수 – 하수운반용 지하배관
  • 지하강 – 지표면 전체 또는 일부를 흐르는 강

메모들

  1. ^ Taylor, Karl (2010). "Thacka Beck Flood Alleviation Scheme, Penrith, Cumbria – Measured Building Survey of Culverts". Oxford Archaeology North.
  2. ^ a b c d 터너 페어뱅크 고속도로 연구 센터(1998)."고속도로 컬버트의 유압 설계"(PDF), 보고서 #FHWA-IP-85-15. 미 연방 고속도로국 버지니아 주 맥린.
  3. ^ Wild, Thomas C. (2011). "Deculverting: reviewing the evidence on the 'daylighting' and restoration of culverted rivers". Water and Environment Journal. 25 (3): 412–421. doi:10.1111/j.1747-6593.2010.00236.x.
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  5. ^ 국토관리국(Department of International Bureau of Land Management)(2006)."Calvert Use, Installation, and Sizing" (사용, 설치 및 사이징) 제8장 (PDF), 저볼륨 엔지니어링 J장 (blm.gov/bmp)
  6. ^ 환경보호청 EPA 관리(2003-7-24)"계산기-물" NPS 비포장 도로 3장(PDF), "계산기" epa.gov
  7. ^ a b 아키텍처 레코드 CEU ENR(2013).McGrow Hill 건설 건축 기록 엔지니어링 뉴스 레코드, "폭우 관리 옵션과 실패 방법" (온라인 교육 과정)
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  22. ^ C.J. 아펠트(1994년)"최소 에너지 손실 컬버트"(비디오 카세트 VHS 색상), 호주 퀸즐랜드 대학 토목공학부.
  23. ^ Apelt, Colin. (2011년)"The Minimum Energy Loss Culvert, Redcliffe"는 2016년 12월 20일 웨이백 머신에 보관되었습니다(2011년 6월 29일 호주 엔지니어링 헤리티지별 엔지니어링 헤리티지 내셔널 랜드마크 어워드).
  24. ^ 참조:
    • CHANSON, H. (2003)"최소 에너지 손실 보 및 암거 역사"1960–2002.제30회 IAHR [국제수력환경공학연구협회] 그리스 테살로니키 비엔날레 콩그레스, J. GANOULIS 및 P. PRINOS, ed.s, vol. E, pp.379-387.온라인으로 이용 가능: 퀸즐랜드 대학교
    • 샹슨, 휴버트, 웹 페이지:최소 에너지 손실(MEL) 암거 및 교량 수로의 유압학 staff.civil.uq.edu.au, 2022년 1월 15일 접속

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외부 링크