KR100395421B1 - 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해안제방이나 성토사면 축조공사에서 피복재로서 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정 공법에 관한 것으로서, 성토부위 양 측면의 저면에 형성된 기초콘크리트에 경사지게 형성된 폐타이어 콘크리트블록 지지대에 두 개의 구멍이 형성된 폐타이어 콘크리트블록을 최종 성토높이까지 삽입하여 설치함으로서별도의 폐타이어 콘크리트블록 결합재가 없이도 피복재를 용이하게 설치할 수 있고, 폐타이어를 이용하므로 경제적이며 환경친화적인 사면안정공법에 관한 것이다.

본 발명에서 이용하는 폐타이어 콘크리트블록은 양쪽 측면이 절개된 폐타이어에 다수개의 구멍이 형성될 수 있도록 콘크리트를 타설하여 양생한 것이며, 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면 안정공법은 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프가 소정의 각도로 형성된 기초콘크리트를 형성하는 단계; 상기 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프를 철선이나 강선으로 결속하는 단계; 일정높이까지 양 지지파이프 사이에 뒷채움재로 뒷채움하는 단계; 폐타이어 콘크리트블록을 상기 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프에 삽입하여 피복재를 설치하는 단계; 및, 최종성토 높이까지 폐타이어 콘크리트블록을 설치하여 마감한 후 상부에 아스팔트 또는 콘크리트로 마감하는 단계로 구성된다.

Description

폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정공법{ Slope stability method using used-tire concrete block}

본 발명은 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정공법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 해안 또는 호안의 제방의 양 측 저면에 폐타이어 콘크리트블록을 삽입할 수 있는 지지파이프가 제방길이방향으로 경사지게 일렬로 다수개가 형성된 기초콘크리트를 형성하고, 양 지지파이프 사이에 다수개의 철선 또는 철근을 연결하고, 양 기초콘크리트 사이에 일정 높이까지 토사 등을 성토하고, 상기 지지파이프에 폐타이어 콘크리트블록을 삽입하여 서로 중첩되도록 적층 함으로서 최종성토높이까지 피복재인 폐타이어 콘크리트블록을 쌓아 사면을 안정화시키는 폐타이어 콘크리트블록 및 이를 이용한 사면안정공법에 관한 것이다.

현대 자동차문화의 부작용의 하나로서, 자동차 폐기물의 하나인 폐타이어에 대한 처리가 큰 문제가 되고 있다. 따라서 이를 재활용하기 위해서 소각하거나 분쇄하여 건축용재료로 이용하고, 제방이나 비탈면의 피복용 블록으로도 이용된다.

상기 폐타이어를 제방 등의 피복용 블록으로 이용하는 경우 비탈면에 폐타이어를 단층을 형성하지 않고 쌓는 방식 또는 비탈면의 높이가 큰 경우 단층을 형성하여 쌓는 방식이 이용된다. 통상 이러한 방식은 일정높이까지 폐타이어를 철근와이어 또는 고무재질의 결합재를 이용하여 결속하면서 쌓아올린 후 폐타이어 내부 및 폐타이어 배면에 뒷채움을 하고 다지면서 최종 성토높이까지 폐타이어 피복재를 쌓아올려 사면을 피복한다. 하지만 이러한 방식은 유수 또는 빗물에 의하여 토사가 유실되고 이로서 사면 안정에 문제가 있으며, 폐타이어를 철근와이어 또는 고무결속재 등으로 결속하면서 사면의 표면을 따라 쌓아올려야 하기 때문에 작업이 상당히 번거롭고, 특히 해안의 방파제에 이를 이용하는 경우 거센 파도에 의하여 토사가 유실되어 거의 피복재로서 역할을 못하는 문제점이 있다.

설사 폐타이어의 내부에 시멘트 모르타르와 같은 충진재를 사용한다 할지라도 성토높이가 큰 경우 콘크리트를 치기가 용이하지 않을뿐더러 마감이 용이하지 않아 공사비 상승의 요인이 되고, 미관도 좋지 않은 단점이 있다. 특히 해안가의 제방 사면이나 접안시설의 상치콘크리트 벽체에 폐타이어를 피복재로 사용하는 경우에는 파도가 거세고 건식 작업이 어려워, 현장에서 폐타이어를 설치하는 것 자체가 어려울뿐더러 콘크리트를 치는 것은 더욱 어렵고, 도1에서와 같이 통상의 콘크리트블록에 폐타이어(1)를 접착제등을 이용하여 부착하는 방식도 작업이 번거롭고 해수에 의하여 시간이 경과할수록 폐타이어가 분리되어 피복용블록을 해안 또는 호안에서 쉽게 제방이나 사면에 피복용블록을 설치할 수 있는 방법이 절실하게 요구되었다.

따라서 본 발명자는 성토높이가 큰 사면 또는 해안가의 접안시설의 벽체에 폐타이어 피복재를 손쉽게 설치할 수 있고, 별도의 결속재가 필요없는 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정공법을 개발하게 되었다.

본 발명의 목적은 폐타이어를 비탈면 피복재로 사용함으로서 폐기물처리에 따른 비용을 절감하고 공해의 발생을 줄이는 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정 공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 구멍이 다수개 형성된 폐타이어 콘크리트블록을 기초콘크리트에 형성된 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프에 삽입하여 피복재를 사면에 용이하게 설치할 수 있어 공사비가 절감되고 작업이 효율적인 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정 공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 교각의 기초 및 옹벽의 사면에 폐타이어 콘크리트블록을 피복함으로서 유속으로인한 세굴이 방지되는 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정 공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 파도가 세고 유속이 강하며 건식작업이 어려운 해안부두 사면에 폐타이어 콘크리트블록을 용이하게 설치함으로서 선착장에 선박 입·출항 시 충돌로 인한 선박에 충격을 흡수하여 선박의 안전에 기여하는 폐타이어 콘크리트블록 및 이를 이용한 사면안정공법을 제공하는 것이다.

제1도는 종래의 폐타이어를 부착한 콘크리트볼록의 사시도이다.

제2a도 및 제2b도는 본 발명의 페타이어 콘크리트볼록의 사시도 및 단면도이다.

제3a도 및 제3b도는 폐타이어의 사시도 및 폐타이어의 양 측면을 절개한 폐타이어의 사시도이다.

제4a도 및 제4b도는 본 발명의 폐타이어 콘크리트블록을 적층한 제방의 단면도 및 측면도이다.

제5a도 및 제5b도는 본 발명의 다른 구체예로서, 앵커를 이용하여 폐타이어 콘크리트블록을 적층한 제방의 평면도 및 측면도이다.

<도면의 주요 부호의 설명>

1:폐타이어 2:측면절개된 폐타이어

3:폐타이어 콘크리트블록 4:구멍

5:기초콘크리트

6:폐타이어 콘크리트블록 지지파이프

7:강선 8:뒷채움재

9:철근앵커

본 발명을 도면에 따라 설명한다.

도2a 및 도2b는 본 발명의 폐타이어 콘크리트블록(3)의 사시도 및 단면도이다. 상기 폐타이어 콘크리트블록(3)은, 도3a 및 도3b에 도시된 바와 같이 폐타이어(1)의 양쪽측면을 절개한 후, 'ㅛ'형상의 거푸집 위에 절개된 폐타이어(2)를 위치시키고 절개된 폐타이어(2)의 내부에 콘크리트를 타설하고 양생한 것으로서 제방등의 사면의 피복재의 역할을 한다. 후술되는 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)에 삽입될 수 있도록 절개된 폐타이어(2)의 내부에 타설된 콘크리트를 관통하여 두 개의 구멍(4)이 형성되며, 용이하게 제방의 사면에 중첩되어 적층 될 수 있도록 폐타이어 콘크리트블록(3)의 윗면은 오목하게 형성한다. 도2a 및 도2b에는 두 개의 구멍(4)이 형성되어 있으나 제방 사면의 기울기 및 높이에 따라 폐타이어 콘크리트블록(3)을 높이 적층할 필요성이 있는 경우 다수개의 구멍을 형성할 수 있으며, 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)가 삽입될 수 있도록 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)의 지름보다 약간 크게 형성한다. 도면에는 도시하지 않았으나 본 발명의 폐타이어 콘크리트블록(3)은 현장여건에 따라 폐타이어(1)를 원형 또는 타원형 또는 아령형으로 형성한 후 콘크리트를 타설 함으로서 다양한 형상의 폐타이어 콘크리트볼록(3)을 형성할 수 있다.

도4a 및 도4b는 상기 폐타이어 콘크리트블록(3)을 설치한 해안부두의 제방의 단면도 및 측면도이며, 폐타이어 콘크리트블록(3)을 이용한 사면안정공법은

뒷채움부위(8) 양 측면의 저면에, 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)가 뒷채움사면의 기울기에 따라 소정의 각도를 가지고, 일렬로 다수개가 형성된 기초콘크리트(5)를 형성하는 단계; 상기 양 기초콘크리트(5)에 형성되고 서로 마주보는다수개의 폐타이어 콘크리트블록 지지지파이프(6)를 강선(7) 또는 철근으로 고정하는 단계; 상기 양 기초콘크리트(5) 사이의 뒷채움부위(8)에 일정높이까지 소정의 사면 기울기를 유지하며 뒷채움 하는 단계; 상기 양 기초콘크리트(5)에 형성된 다수개의 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)에 폐타이어 콘크리트블록(3)을 각 단의 폐타이어 콘크리트블록이 중첩되도록 뒷채움 높이까지 삽입하여 적층하는 단계; 및 상기 적층된 폐타이어 콘크리트블록(3)과 뒷채움 높이를 일치시킨 후 마감하는 단계로 구성된다.

상기 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)가 형성된 기초콘크리트(5)는 도4a 및 도4b에서 도시된 바와 같이, 뒷채움부위(8) 양 측면의 저면에 제방길이방향으로 뒷채움높이 및 뒷채움 사면기울기에 따라 소정의 크기로서 통상 직사각형 형상의 단면으로 형성되며, 폐타이어 콘크리트블록(3)이 삽입되는 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)를 지지하는 역할을 한다. 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)가 묻히는 기초콘크리트(5)의 상단 모서리부위는 폐타이어 콘크리트블록(3)이 밀착할 수 있도록 모따기를 한다. 또한 상기 기초콘크리트의 상단 모서리부위는 하중이 크게 걸려 파손될 우려가 있으므로 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)와 수직으로 철판이나 형강을 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)가 묻히는 기초콘크리트(5) 상단 좌·우 모서리 부위에 매설하는 것이 바람직하다.

폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)는 폐타이어 콘크리트블록(3)에 형성된 구멍(4)의 치수보다 작은 지름을 갖는 강관으로서, 상기 기초콘크리트(5)의 좌·우 모서리부분에, 뒷채움높이 및 뒷채움 사면 기울기에 따라 소정의 기울기를 가지고,기초콘크리트(5)가 형성된 방향으로 다수개가 일렬로 일정한 간격을 가지고 형성되며, 삽입된 폐타이어 콘크리트블록(3)을 지지하는 역할을 한다.

상기 서로 마주보는 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)를 강선(7) 또는 철근으로 고정하는 단계는 도4a에서 도시된 바와 같이, 양 기초콘크리트(5)에 소정의 각도로 형성된 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)를 서로 강선(7) 또는 철근으로 결속하는 것이다. 양 기초콘크리트(5) 사이에 뒷채움을 하면 화살표와 같은 방향으로 주동토압이 발생하게 된다. 이러한 주동토압에 대응하기 위해 사면에 안식각을 주어 사면을 안정화시키는 것이 일반적이나, 시공여건에 따라 뒷채움높이가 큰 반면 안식각을 충분히 확보할 수 없는 장소에서는 비탈면 기울기를 크게 형성할 수밖에 없다. 따라서 화살표 방향의 주동토압은 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)를 주동토압이 가해지는 방향으로 휘게 만드는 요인인 되므로 철근(7)이나 강선으로 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)를 결속함으로서 증가된 주동토압에 대응할 수 있게 된다. 철근(7)이나 강선은 마주보는 다수개의 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)의 상단부 및 하단부에 형성될 수 있으며 도4a에는 2개가 형성되어 있으나 이는 뒷채움높이 및 뒷채움사면의 기울기에 따라 위치 및 개수를 정한다.

상기 뒷채움부위(8)에 일정높이까지 뒷채움 하는 단계는 양 기초콘크리트(5) 사이에 통상 일정 두께 기초사석을 포설하고, 기초사석 상부에 토사 또는 콘크리트 등의 뒷채움재를 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)의 기울기와 동일한 기울기를 가지도록 포설한 후 인력 또는 기계로 밀실하게 다지기를 하여 완성한다.폐타이어 콘크리트블록(3)을 뒷채움사면에 밀착하여 설치할 수 있도록 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)와 어느 정도 유격을 두고 뒷채움을 하는 것이 바람직하다.

상기 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)에 폐타이어 콘크리트블럭(3)을 삽입하여 적층하는 단계는 완성된 폐타이어 콘크리트블록(3)을 도4b에서와 같이 일렬로 형성된 다수개의 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)에 차례대로 일단을 삽입한 후 이단은 서로 엇갈려 중첩되도록 폐타이어 콘크리트블록(3)을 삽입한다. 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)가 사면의 기울기와 동일하게 기울어져 형성되어 있으므로 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)에 삽입된 폐타이어 콘크리트블록(3)은 자동적으로 사면의 표면에 적층되며, 폐타이어 콘크리트블록(3)을 별도의 고무재 또는 철재의 연결재로 결속하지 않아도 뒷채움시 위치를 이탈하거나 변형되지 않는다.

도5a 및 도5b는 본 발명의 폐타이어 콘크리트블록(3)을 이용한 다른 구체예를 도시한 것으로서, 뒷채움부위(8)의 사면에 폐타이어 콘크리트블록(3)을 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)를 설치하기 어려운 장소에서 철근앵커(9)를 이용하여 뒷채움부위(8) 사면에 적층한 제방의 평면도 및 측면도이다. 별도의 결속재를 이용하지 않고도 폐타이어 콘크리트블록(3)의 구멍(4)에 철근앵커(9)를 삽입하여 적층할 수 있어 사면의 피복재 설치가 용이하다.

상기 적층된 폐타이어 콘크리트블록(3)과 뒷채움 높이를 일치시킨 후 마감하는 단계는 폐타이어 콘크리트블록(3)을 최종 뒷채움높이까지 적층한 후 양 높이가일치하도록 인력 또는 기계로 다진 후 아스팔트 또는 콘크리트를 포설하여 마감하는 것이다. 또한 최종 뒷채움높이까지 본 발명의 폐타이어 콘크리트블록(3)을 적층한 후 상기 폐타이어 콘크리트블록(3)을 지지하는 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)가 유수 등에 의하여 부식될 우려가 있으므로 폐타이어 콘크리트블록(3)에 형성된 구멍(4)에 시멘트 또는 모르타르를 충진하여 부식을 막는다.

본 발명의 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정 공법은 폐타이어를 이용함으로서 자원재활용이 가능하고, 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프에 폐타이어 콘크리트블록을 삽입하여 제방등의 사면을 피복함으로서 별도의 결속재가 필요없어 사면의 피복재를 경제적으로 설치할 수 있고 결속재의 설치작업이 없어 작업공기를 단축할 수 있고, 제방부두의 벽체나 사면에 이용하는 경우 접안하면서 선박에 가해지는 충격을 폐타이어가 흡수할 수 있어 선박의 안전에 도움이 되며, 교량의 교대나 교각의 기초부분의 사면에 이용하는 경우 기초부분의 세굴 또는 침식을 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 뒷채움부위(8) 양 측면의 저면에, 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)가 뒷채움사면의 기울기에 따라 소정의 각도를 가지고, 일렬로 다수개가 형성된 기초콘크리트(5)를 형성하는 단계;

   상기 양 기초콘크리트(5)에 형성되고, 서로 마주보는 다수개의 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)를 강선(7) 또는 철근으로 고정하는 단계;

   상기 양 기초콘크리트(5) 사이에 뒷채움재를 일정높이까지 소정의 뒷채움 사면 기울기를 유지하며 뒷채움 하는 단계;

   상기 양 기초콘크리트(5)에 형성된 다수개의 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)에, 폐타이어 콘크리트블록(3)을 각 단의 폐타이어 콘크리트블록(3)이 중첩되도록 뒷채움 높이까지 삽입하여 적층하는 단계; 및,

   상기 적층된 폐타이어 콘크리트블록(3)과 최종 뒷채움높이를 일치시킨 후 아스팔트 또는 콘크리트로 마감하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정공법.
2. 제1항에서, 최종 뒷채움높이까지 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)에 삽입되어 적층된 다수개의 폐타이어 콘크리트블록(3)의 구멍(4)에 충진재로 그라우팅하는 단계가 더 추가되는 것을 특징으로 하는 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정공법.
3. 제1항에서, 상기 폐타이어 콘크리트블록(3)은 폐타이어(1)의 양 측면부의 일부를 절개하고, 콘크리트를 상기 절개된 폐타이어(2) 내부에 타설한 것으로서, 폐타이어 콘크리트블록 지지파이프(6)가 삽입될 수 있도록 다수개의 구멍(4)이 상기 콘크리트를 관통하여 형성되며, 윗면이 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정공법.
4. 제3항에서, 상기 폐타이어 콘크리트블록(3)의 형상은 원형 또는 타원형 또는 아령형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 폐타이어 콘크리트블록을 이용한 사면안정공법