KR0125470B1 - 드레인 보드를 이용한 보강토 공법 - Google Patents

Abstract

성토층의 전방에 전면판을 직립 설치하고, 상기 전면판 후면에 보강재를 연결함과 아울러 뒷채움 흙을 성토하되, 상기 공정을 반복하여 단계적으로 시공하는 보강토 공법에 관한 것으로서, 상기 보강재의 부식성과 구조적인 강도를 향상시킴과 아울러, 배수성을 높여 일정 입경의 사질토에 한정되었던 뒷채움 흙을 현장에서 제거된 흙으로 대체할 수 있도록 하기 위하여, 옹벽의 전방에 단계적으로 직립 설치되는 일 전면판에 다수개의 지지구를 마련하고 ; 상기 각각의 지지구에 드레인 보드를 연결하되, 상기 드레인 보드의 양단부를 저마다 연결부재에 형성된 다수개의 슬리트에 엇갈리도록 끼워 넣어 결속하고, 상기 드레인 보드와 연결부재에 함께 구멍을 형성하여, 일단의 구멍은 상기 전면판의 지지구에 끼움 결함시키고, 타단의 구멍은 고정쐐기를 개재하여 성토층에 고정시키며 ; 다시 일 전면판을 직립 설치하여 그 후면에 뒷채움 흙을 성토하는 공정을 단계적으로 반복 시공함으로써, 옹벽의 구조적인 안정성과 공기 단축 및 비용 절감을 실현할 수 있도록 한 드레인 보드를 채용한 보강토 공법을 제안한다.

Description

드레인 보드를 이용한 보강토 공법

본 발명은 드레인 보드를 이용한 보강토 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 택지 조성 및 도로, 댐, 해안, 교량 등의 공사시 연약 지반 보강과 흙막이 목적으로 이용되고 있는 옹벽 시공을 위한 보강토 공법에 관한 것이다.

종래의 기술

주지된 바와 같이 보강토 공법으 토목공사에 주로 사용되고 있는 시공방법의 하나로서, 연약 지반 보강이나 흙막이 목적으로 도로, 철도, 교대 구조물, 택지 조성 및 해안 구조물의 방호벽 또는 옹벽을 시공하기 위해 이용되고 있다.

이러한 보강토 공법에 의해 성토되는 옹벽의 구조는 통상 전면판(Facing unit), 보강재(Strip), 뒷채움 흙(Backfill)으로 이루어지는 바, 상기한 전면판은 옹벽의 외관을 구성하는 것으로서, 뒷채움 흙의 유실 방지와 보강재 지지 및 구조물 외관상의 시각적인 효과를 높여주는 역할을 하게 된다.

아울러, 상기한 보강재는 뒷채움 흙속에 묻혀 흙과의 마찰작용을 유발함으로써 구조물의 횡방향 변형을 억제하는 역할을 수행하며, 이때, 상기한 뒷채움 흙은 상기 전면판의 후면에 상기 보강재와 함께 채워지게 되는바, 상기 보강재와의 마찰 효과를 높이고 배수성을 양호하게 하기 위하여 통상 사질토를 이용하여 왔다.

이러한 보강토 공법에 관한 것으로서, 대한민국 실용신안공보 제93-1530호(1993. 3. 30)에는 다수의 격자공을 천공한 전면판을 일정간격으로 절곡 압착하여 보강재 연결부를 일체로 형성하고, 상기 보강재 연결부의 선단에 격자살로 고정공을 형성하여, 보강재의 일측부를 접어 상기 격자살과 대응되는 홈을 형성함으로서, 상기 홈에 격자살을 삽입한 다음 고정공과 고정부를 지지봉으로 결합하여서 된 보강토 공법의 구조물이 기술되어 있다.

한편, 대한민국 공개특허공보 제91-15761호(1991. 9. 30)에는 성토층의 전면부 기초 콘크리트에 직립 설치된 기초 판넬의 상단부에 전면판을 수직으로 연속 설치하고, 전면판의 이면에 층다짐 뒷채움 흙을 성토하는 앵커식 보강토 공법이 제안되어 있다.

발명이 해결하려고 하는 문제점

그러나 전술한 바와 같은 종래 기술에 의하면 보강재가 Geotextile, Geogrid, Geomenbrane 등의 수지 계통 혹은 아연 도금을 한 금속 재질로 이루어지게 되는 바, 상기 수지 계통의 보강재는 부식에 강한 반면, 신축율이 높아 시공후 변형이 되거나 허물어지게 되는 구조적인 취약점을 가지게 된다.

한편, 상기한 금속 재질의 보강재는 인장 강도가 크로 신축율이 작은 반면, 시간이 지날수록 부식성이 커져 구조적인 취약성을 나타내게 된다.

또한, 종래 기술에 의한 뒷채움 흙은 보강재와의 충분한 마찰력을 유지하고 배수성을 양호하게 하여야 하기 때문에, 공사 현장의 여건에 관계없이 사질토만을 사용하게 되는바, 이는 별도로 구입하여 현장으로 실어와야 함은 물론 현장에서 제거된 여분의 흙을 다시 타지로 운반하여야 하는 번거로움과 비경제성을 동반하게 된다.

아울러, 종래 기술에 의하면 전면판과 보강재의 연결을 위해 볼트나 너트 혹은 쐐기 등을 이용하게 되는바, 이는 현장에서 일일이 조립하게 되는 능률이 저하될 뿐만 아니라 구조적인 강도가 낮게 되는 문제점을 수반하게 된다.

발명의 요약

이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수지 혹은 철제의 보강재를 대신하여, 인장 및 전단 강도가 높고 부식에 강하며 양호한 배수성을 겸비한 드레인 보드를 채용하여 시공함으로써, 옹벽의 구조적인 안정성과 함께, 사질토뿐 아니라 현장에서 발생되는 일반적인 흙을 그대로 사용하여, 공기 단축과 비용 절감을 실현할 수 있도록 한 보강토 공법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 종래의 전면판과 보강재의 연결구조를 개선하여, 시공이 용이하면서도 견고한 구조를 가질 수 있도록 한 보강토 공법을 제공하는데 있다.

따라서, 본 발명은 다수개의 배수홈을 형성하여 모세관 현상에 의한 배수성을 증진시킴과 아울러, 상기 배수홈의 저면에 와이어부재를 내삽하여 수지 계통의 구조적인 취약성을 보강한 드레인 보드를 형성함과 아울러, 상기 드레인 보드의 양단에 연결부재를 부착하되, 상기 연결부재에 형성된 다수개의 슬리트에 드레인 보드의 단부를 엇갈리도록 끼워 넣어 결속하고, 상기 드레인 보드와 연결부재를 동시에 관통하는 구멍을 형성하여, 일단의 구멍은 전방 외관에 세워지는 전면판에 마련된 지지구에 끼움 결합시키고, 타단은 전면판에 수직하게 잡아 당겨 상기 구멍에 고정 쐐기를 개재하여 뒷채움 흙과 함께 고정시키며, 그 상측에 성토를 실시하되, 이러한 공정을 단계적으로 반복 수행하여 옹벽을 시공하는 방법을 제안한다.

여기서, 상기한 전면판은 보강토 구조물의 전방에 단계적으로 세워지게 되는바, 이때 상기 전면판의 횡방에는 다수개의 드레인 보드가 설치되어 진다.

실시예

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 관련된 드레인 보드를 채용한 보강토 구조물을 도시한 일부 절개 사시도로서, 도면 부호 1은 옹벽의 전면부에 단계적으로 순차설치되는 전면판을 나타내고 있다.

상기한 전면판(1)은 도시된 바와 같이 대략 편평한 판넬상으로 형성되어 옹벽의 외관을 구성하도록 순차직립 설치되어지는 바, 그 배면에는 보강재(3)와 뒷채움 흙(5)이 함께 적층 시공되어 있다.

아울러, 상기한 전면판(1)의 배면에는 고리상으로 일체로 형성된 다수개의 지지구(11)가 길이 방향으로 배치되어지는 바, 상기 지지구(11)에는 본 발명에 의한 보강재(3)가 연결되어 진다.

상기한 보강재(3)는 종래의 수지 혹은 철제로 된 것에 의한 신축성 및 부식성을 감안하여 제안된 것으로서, 배수성이 좋고 인장 및 전단 강도가 높으면서도 부식성이 없는 보강재 즉, 드레인 보드를 채용하여 이루어지는 바, 이러한 드레인 보드(3)의 구조는 제2도를 참조하여 후술하기로 한다.

여기서, 상기한 드레인 보드(3)는 합성수지 재질로 이루어지게 되는 바, 소정의 유연성을 구비하게 된다.

한편, 상기한 드레인 보드(3)의 양단부에는 전술한 전면판(1)의 지지구(11)와의 연결 및 그 후단부와의 고정시, 구조적인 강도의 보강과 시공의 편리를 위하여 연결부재(7)가 설치되어지는 바, 이는 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이 대략 금속재의 박판으로 구성되어 있다.

즉, 상기한 연결부재(7)에는 상기 드레인 보드(3)가 관통하여 지날 수 있는 다수개의 슬리트(71)가 형성 되어지는 바, 상기 드레인 보드(3)는 상기 슬리트(71)에 엇갈리도록 끼워 넣어짐으로써, 견고하게 결속되어진다.

이렇게 결속된 드레인 보드(3)와 연결부재(7)는 동시에 전면판(1)의 지지구(11)에 체결되어지는 바, 이는 상기 드레인 보드(3)와 연결부재(7)의 일단을 관통하는 구멍(9)을 단순히 지지구(11)에 연결함으로써 달성할 수 있다.

반면, 상기한 드레인 보드(3)의 타단부와 연결부재(7)에는 상기와 마찬가지로 구멍(9')이 형성되어지는 바, 이는 고정 쐐기(13)를 개재하여 성토층에 고정 설치된다. 이때, 상기한 드레인 보드(3)의 타단부는 별도의 수단으로서 장력을 가하여 상기 전면판(1)에 수직한 상태로 팽팽하게 잡아 당기게 되는 바, 이는 뒷채움흙(5)과의 마찰 효과와 시공후의 구조적인 강도 및 배수성을 고려하여 행하여 진다.

연속하여, 상기한 드레인 보드(3)는 전면판(1)의 지지구(11) 마다에 연결부재(7)를 개재하여 체결되어지며, 다시 그 전면부에는 별도의 전면판(1)을 직립 설치한 후 그 배면 즉, 상기 드레인 보드(3)의 상측에 뒷채움 흙(5)을 성토하도록 구성되어 진다.

제2도에는 전술한 보강재 즉, 드레인 보드(3)의 구조가 도시되어 있다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 상기한 드레인 보드(3)는 길이 방향으로 다수개의 배수홈(31)이 요입 형성된 요철 보드(33)를 구비하여 이루어지는 바, 상기한 배수홈(31)의 저면에는 와이어부재(35)가 내삽되어 있으며, 이는 요입 형성된 배수홈(31)의 구조적인 취약성 보강과 요철 보드(33)의 길이 방향 신축성을 없이 하기 위해 마련되어진다.

아울러, 상기한 요철 보드(33)는 합성수지 재질로 형성되어지는 바, 그 상·하측면에는 부직포(37)이 열압착되어 있다.

이러한 구조를 갖는 드레인 보드(3)는 전술한 바와 같이 연결부재(7)를 개재하여, 전면판(1)에 수직한 상태로 편평하게 고정 설치되어 뒷채움 흙(5)과 함께 시공되어지는 바, 여기서 상기한 드레인 보드(3)의 배수홈(31)은 성토층의 수분을 모세관 형상에 따라 용이하고 효과적으로 배수하게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 종래의 배수 및 보강재와의 마찰을 고려하여 사질토만을 사용하였던 것과 달리, 시공 현장에서 발생되는 화강토나 풍화토 등 어느것이든 사용이 가능하게 되어, 비용 절감과 함께 사질토 운반 및 현장에서 제거된 흙의 번거로운 처리 문제를 실질적으로 해결할 수 있다.

제3도는 본 발명에 관련된 드레인 보드를 채용한 보강토 공법을 나타내고 있는 바, 도면에 의거하여 보강토 공법의 시공 과정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 보강토 공법은 다수개의 배수홈(31)과 와이어부재(35)를 구비하여 배수성과 구조적인 강도를 증진시킨 드레인 보드(3)를 보강재로서 채용하여 이루어지게 되는 바, 상기한 드레인 보드(3)는 별도의 연결부재(7)를 개재하여 전면판(1) 및 뒷채움 흙(5)에 고정 설치되어 진다.

즉, 본 발명에 의하면 먼저 옹벽의 전방부에, 단계적으로 순차 직립되는 일전면판(1)이 설치되어 진다.

이어서, 상기한 전면판(1)에 마련된 지지구(11)에는 다수개의 배수홈(31)과 와이어부재(35)를 구비한 드레인 보드(3)가 연결되어지는 바, 이는 상기 드레인 보드(3)의 양단부를 저마다 연결부재(7)에 형성된 다수개의 슬리트(71)에 엇갈리도록 끼워 넣어 결속하고, 상기 드레인 보드(3)와 연결부재(3)에 함께 구멍(9, 9')을 형성하여, 일단의 구멍(9)은 상기 전면판(1)의 지지구(11)에 끼움 결합시키고, 타단의 구멍(9')은 고정쐐기(13)를 개재하여 상기 드레인 보드(3)가 전면판(1)에 수직하고 지면에 수평하도록 팽팽하게 잡아 당긴 후, 뒤채움 흙(5)에 함께 고정 설치하게 된다.

다시, 상기한 일 전면판(1)의 상측에 별도의 전면판(1)을 직립 설치한 다음, 그 후면에 뒷채움 흙(5)을 성토하여 시공하게 되는 바, 본 발명은 상기한 공정을 단계적으로 반복하여 시공함으로써 달성되어지는 것이다.

제1도는 본 발명에 관련된 드레인 보드를 이용한 보강토 구조물을 도시한 일부 절개 사시도.

제2도는 본 발명에 관련된 드레인 보드를 도시한 사시도.

제3도는 본 발명에 관련된 드레인 보드를 이용한 보강토 공법을 나타내는 단면도.

이상에서 설명한 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 드레인 보드를 채용한 보강토 공법은 배수성이 좋고 구조적인 강도가 견고하며 부식의 우려가 없는 드레인 보드를 적용하여 옹벽을 시공하는 것으로서, 종래 기술에 의한 제반 문제점을 효과적으로 해결할 수 있다.

다시 말해, 전술한 드레인 보드는 와이어부재를 내삽하여 인장 및 전단 강도를 향상시키게 됨으로써, 시공후 구조적인 강도 저하에 따른 옹벽의 유실 위험성이 없다.

또, 상기한 드레인 보드는 배수홈을 구비하여 이루어지는바, 우천시에도 옹벽 내의 수분을 용이하게 배출하게 되기 때문에, 종래와 달리 뒷채움 재로서 사질토 뿐아니라 현장에서 발생되는 점토, 실트(silt) 혹은 니토를 사용하더라도, 수분의 추가 압력에 의한 옹벽의 유실을 실질적으로 방지하게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 종래의 구입이 어려운 사질토를 운반하거나 현장에서 발생된 흙을 처리해야만 하는 번거로움 없이, 현장에서 제거된 흙을 그대로 사용하게 됨으로써 공기의 단축은 물론, 비용의 절감을 달성하게 된다.

한편, 상기한 드레인 보드는 합성수지로 이루어져 부식의 우려가 없음은 물론, 이를 연결부재를 개재하여 전면판의 지지구 및 뒷채움 흙에 고정쐐기를 개재하여 단순히 설치하게 됨으로써, 시공이 용이한 장점을 갖게 된다.

더불어, 상기한 드레인 보드는 연결부재의 슬리트에 엇갈리도록 끼움 결속됨으로써, 드레인 보드와 뒷채움 흙과의 부착력와 마찰력을 증진시킬 수 있으며 연결 구조의 안정성을 유지할 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 옹벽의 전방에 단계적으로 직립 설치되는 일 전면판에 다수개의 지지구를 마련하고 ; 상기 각각의 지지구에 다수개의 배수홈과 그 저면에 와이어부재가 내삽된 드레인 보드를 연결하되, 상기 드레인 보드의 양단부를 저마다 연결부재에 형성된 다수개의 슬리트에 엇갈리도록 끼워 넣어 결속하고, 상기 드레인 보드와 연결부재에 함께 구멍을형성하여, 일단의 구멍은 상기 전면판의 지지구에 끼움 결합시키고, 타단의 구멍은 고정쐐기를 개재하여 성토층에 고정시키며 ; 다시 일 전면판을 직립 설치하여 그 후면에 뒷채움 흙을 성토하는 공정을 단계적으로 반복 시공하여 이루어짐을 특징으로 하는 드레인 보드를 이용한 보강토 공법.
2. 제1항에 있어서, 연결부재는 금속재의 박판으로 이루어지며, 이들 연결부재 사이에 위치하는 보드는 와이어부재가 내삽된 드레인 보드를 이용한 보강토 공법.
3. 제1항에 있어서, 일단이 전면판의 지지구에 체결된 드레인 보드는, 타단을 상기 전면판에 수직하게 장력을 가해 잡아 당긴 후 고정함을 특징으로 하는 드레인 보드를 이용한 보강토 공법.
4. 제1항에 있어서, 뒷채움 흙은 화강토 혹은 풍화토가 사용되어짐을 특징으로 하는 드레인 보드를 이용한 보강토 공법.