KR100414010B1

KR100414010B1 - 옹벽 블록

Info

Publication number: KR100414010B1
Application number: KR10-2000-7006457A
Authority: KR
Inventors: 맥도널드로버트; 레이스로버트
Original assignee: 키스톤 리테이닝 월 시스템스, 아이엔씨
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2004-01-07
Also published as: AUPP647298A0; US7448830B2; KR20010033094A; US20120279163A1; JO2133B1; DE69929446D1; AU5482799A; IL136657A; US20100095632A1; WO2000022243A1; EP1038069A1; CA2314133C; US7871223B2; ZA200002985B; CZ298189B6; TW422903B; GC0000110A; AU761371B2; BR9907046A; IL136657A0

Abstract

옹벽 블록(1)은 평행한 상하부면(2,3), 앞면(4), 뒷면(5), 제 1 및 제 2 측벽면(6,7) 및 상기 앞면(4)과 뒷면(5) 사이로 연장하는 대칭 수직면(S)을 포함한다. 상기 블록(1)은 상기 앞면(4)을 포함하는 몸체부(8), 상기 뒷면(5)을 포함하는 헤드부(9), 상기 몸체부(8)와 헤드부(9)를 연결하는 목부(10)로서 형성된다. 상기 몸체부(8), 헤드부(9) 및 목부(10)가 각각 상기 상하부면들(2,3) 사이 및 상기 제 1 및 제 2 측벽면들(6,7) 사이로 연장한다. 구멍(13)은 상기 상부면(2)에서 하부면(3)으로 목부(10)를 통해 연장하며, 상기 목부(10)를 상기 몸체부(8)에서 헤드부(9)로 후방으로 연장하는 제 1 및 제 2 목부 벽부재들(14,15)로 분할한다. 제 1 및 제 2 핀 구멍(16,17)은 몸체부(8)내에 배치되며 핀의 자유단이 상기 상부면 넘어로 돌출하는 상태로 핀(50,51)을 수용하도록 상기 상부면(2)으로 개방된다. 제 1 및 제 2 핀 수용 공동(18,19)은 상기 몸체부(8)내에 배치되며 블록들(1)을 소정 셋백을 두고 상호고정하도록 그의 아래에 배치된 인접한 블록(1)의 핀 구멍(16,17)으로 수용된 핀(50,51)의 자유단을 수용하기 위해 상기 하부면(3)으로 개방된다. 상기 목부 벽부재(14,15), 핀 구멍(16,17) 및 핀 수용 공동들(18,19)은 대칭면(S)에 대해 평행하게 연장하는 제 1 면(P1)은 제 1 핀 수용 공동(18), 제 1 핀 구멍(16) 및 제 1 목부 벽부재(14)를 통과하며 대칭면(S)에 대해 평행하게 연장하는 제 2 면(P2)은 제 2 핀 수용 공동(19), 제 2 핀 구멍(17) 및 제 2 목부 벽부재(15)를 통과한다.

Description

옹벽 블록{RETAINING WALL BLOCK}

옹벽을 구성하기 위한 여러 가지 방법 및 재료들이 있다. 이러한 방법들은 자연의 돌, 제 위치로 주입된 콘크리트, 메이슨(masonry) 및 조경 목재 또는 철도 침목을 이용하는 방법을 포함한다. 최근에는, 건조 적층(즉, 모르타르를 사용하지 않고 축조함)된 분할 콘크리트 옹벽 유닛이 옹벽 구성을 위한 제품으로 폭넓게 사용되고 있다. 이러한 제품의 예들이 미국 재특허 제 34,314호(포르스버그) 및 미국 특허 제 5,294,216호(시버트)에 개시된다. 상기 제품들은 대량 생산함으로써, 비교적 저렴하여 인기를 모으고 있다. 이 제품들은 구조적으로 양호하고, 설치가 용이하며 비교적 저렴하고, 여러 가지의 매력적인 외관의 마무리와 콘크리트의 내구성이 결합되어 있다.

상기 포르스버그의 특허에 개시된 옹벽 시스템은 설계 요소들중에, 옹벽 유닛들을 상호고정하고 정렬하여, 구조적 강도 및 효율적인 설치를 가능케 하는 새로운 피닝(pinning) 시스템을 포함하는 블록 설계를 이용하기 때문에 특히 성공적이다. 이 시스템은 미국 특허 제 4,914,876호(포르스버그)에 개시된 바와 같이, 핀위로 걸리는 지오그리드(geogrid) 타이-백(tie-back)과 함께 이용될 때 커다란 벽의구성시에 큰 장점이 있다.

포르스버그의 특허에 개시된 바와 같이 모듈 콘크리트 옹벽의 구성은 여러 가지의 비교적 간단한 단계들을 포함한다. 첫째, 비보강 콘크리트 또는 고밀도 베이스 재료의 레벨링 패드가 배치되어, 압축되며 레벨링된다. 둘째로, 블록의 최초의 층이 배치되어 레벨링된다. 2개의 핀들이 각 블록의 핀 구멍으로 배치된다. 셋째, 파쇄된 암석등의 코어 충전 재료가 블록의 코어 및 블록들 사이의 공간에 배치되어 배출을 촉진하고 벽 구조물에 중량을 배가한다. 넷째, 각 블록이 그 블록 아래의 2개의 블록들 사이에 배치되도록 "연속적인 결합" 패턴으로 연속적인 블록의 층들이 배치된다. 이는 블록의 하부의 수용 공동들에 상기 층 아래쪽의 유닛들에 배치된 핀들이 끼워지도록 블록들을 배치함으로써 실현된다. 각 층이 배치되면, 핀들이 블록에 배치되고, 블록들은 배출된 암석으로 코어가 충전되며, 벽이 원하는 높이에 도달할때까지 상기 층 뒤의 영역을 도로 메워서 빽빽히 충전한다.

벽 높이 또는 부하 조건의 면에서 필요하다면, 지오그리드 보강, 지오신테틱(geosynthetic) 보강등의 보강 기술을 이용하거나, 또는 강재 매트릭스등의 연신 불가능한 재료를 이용하여 벽 구조물을 구성할 수 있다. 미국 특허 제 4,914,876호(포르스버그)에서는 지오그리드를 이용한다. 블록들의 층을 원하는 높이로 배치한 후에, 그 블록의 핀이 지오그리드의 구멍을 관통하도록 지오그리드 재료가 배치된다. 그후, 상기 지오그리드를 벽뒤의 영역으로 기울게 하고 지오그리드를 뒤로 잡아당겨 고정함에 의해 장력이 가해지는 상태로 놓여 있게 한다. 지오그리드상에 충전재가 배치되어 압축되며, 계획된 설계를 위해 지오그리드의 다른 층이 요구될때까지 상기한 바와 같은 구성이 연속적으로 계속된다. 블록에 코어 충전재를 이용하는 방식은 압축될 때 벽 블록에서 지오그리드가 빠져나오는 것에 대한 벽 시스템의 저항을 향상시키는 것으로 알려져 있다.

현재의 분할형 벽 블록 설계는 용도가 다양하지만, 어떤 구조물의 건축시에는 한계가 있다. 옹벽 구조의 공통적인 설계 상세 내용은 옹벽의 최상부에 펜스 또는 가드레일을 포함한다. 대부분의 분할형 벽 설계에서는 이러한 구조물의 고정 기둥을 수용할 수 없다. 유사하게, 벽 뒤로 항상 지오신테틱 보강재를 연장시킬 수 있는 것은 아니다. 이는 벽 바로 뒤의 소유권 라인 또는 구조물의 존재에 의해 야기된다. 현존하는 대부분의 모듈 벽 블록은 그라우트(grout) 및 리바 보강재를 이용하여 구성될 수 없다.

따라서, 포르스버그의 설계를 개선시킨 옹벽 블록에 대한 요구가 존재한다. 블록들은 통상 인간 노동력으로 배치되기 때문에, 블록의 성능을 저해하지 않고 포르스버그 설계의 중량을 감소시킴이 바람직하다. 벽 구성 효율면에서 코어 충전재의 배치가 중요한 인자이기 때문에, 코어 충전재가 용이하게 배치될 수 있게 개선함이 바람직하다. 또한, 블록의 층들 사이에 배치된 지오신테틱 보강재의 밀려 나옴에 저항할 수 있도록 개선됨이 바람직하다. 또한, 상기 공통적인 구성의 상세 내용에서 벽의 최상부에 펜스 또는 가드레일 기둥을 배치하거나, 또는 외관상 또는 다른 목적을 위해 벽 기둥을 제공할 수 있게 구성되도록 벽 블록을 설계함이 바람직하다. 또한, 벽을 종래의 토양 보강이 아닌 리바 및 콘크리트 그라우트로 보강될 수 있는 블록을 제공함이 바람직하다.

본 발명은 옹벽 및 옹벽을 구성하도록 이용되는 블록들에 관한 것이다.

도 1 은 옹벽 블록의 평면도,

도 2는 도 1의 옹벽 블록의 반전된 평면도,

도 3은 도 1의 옹벽 블록의 상부측 및 앞쪽에서 본 등척도,

도 4는 도 1의 옹벽 블록의 하부측 및 아래쪽에서 본 등척도,

도 5는 상호고정된 3개의 옹벽 블록의 평면도,

도 6은 다른 옹벽 블록의 평면도,

도 7은 도 6의 상기 다른 옹벽 블록의 반전된 평면도,

도 8은 도 1의 옹벽 블록의 옹벽 구조물의 사시도,

도 9는 도 8의 옹벽 부분의 평면도,

도 10은 옹벽 블록에 사용되는 핀의 정면도,

도 11은 타이트한 볼록 곡선상으로 놓여 있는 2개의 옹벽 블록의 평면도,

도 12는 제 3 블록이 함께 고정되어 있는 상태의 도 11의 옹벽 블록의 평면도,

도 13은 도 8과 유사한 옹벽이지만, 리바 및 그라우트로 보강된 옹벽의 사시도,

도 14는 도 8과 유사한 옹벽이지만, 지오그리드 타이-백 및 펜스 기둥을 포함하는 옹벽의 사시도,

도 15는 도 14의 옹벽 부분의 평면도, 및

도 16은 도 8과 유사한 옹벽이지만, 벽기둥을 포함하는 옹벽의 사시도이다.

본 발명의 목적은 상기 요건들중 적어도 하나를 만족하는 개선된 옹벽 블록을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 평행한 상하부면, 앞면, 뒷면, 제 1 및 제 2 측벽면 및 상기 앞면과 뒷면 사이로 연장하는 대칭 수직면을 포함하는 옹벽 블록으로서 :

상기 앞면을 포함하는 몸체부,

상기 뒷면을 포함하는 헤드부,

상기 몸체부와 헤드부를 연결하는 목부로서, 상기 몸체부, 헤드부 및 목부가 각각 상기 상하부면들 사이 및 상기 제 1 및 제 2 측벽면들 사이로 연장하는 목부,

상기 상부면에서 하부면으로 목부를 통해 연장하며, 상기 목부를 상기 몸체부에서 헤드부로 후방으로 연장하는 제 1 및 제 2 목부 벽부재들로 분할하는 구멍, 상기 몸체부내에 배치되며 핀의 자유단이 상기 상부면 넘어로 돌출하는 상태로 핀을 수용하도록 상기 상부면으로 개방되는 제 1 및 제 2 핀 구멍, 및

상기 몸체부내에 배치되며 블록들을 소정 셋백을 두고 상호고정하도록 그의 아래에 배치된 인접한 블록의 핀 구멍에 수용된 핀의 자유단을 수용하기 위해 상기 하부면으로 개방되는 제 1 및 제 2 핀 수용 공동을 포함하며,

상기 목부 벽부재, 핀 구멍 및 핀 수용 공동들은, 대칭면에 대해 평행하게 연장하는 제 1 면이 제 1 핀 수용 공동, 제 1 핀 구멍 및 제 1 목부 벽부재를 통과하며 대칭면에 대해 평행하게 연장하는 제 2 면이 제 2 핀 수용 공동, 제 2 핀 구멍 및 제 2 목부 벽부재를 통과하도록 배치되어 있는 옹벽 블록이 제공된다.

상기 제 1 및 제 2 목부 벽부재는 각각 수직으로 정렬되도록 배치되며, 사용시에, 블록들의 다수의 층들로 된 벽의 인접한 층의 수직방향으로 인접한 블록의 목부 벽부재가 연속적인 결합 패턴으로 놓여 있다.

상기 제 1 및 제 2 면은 대칭면 및 제 1 및 제 2 측벽면의 측방의 가장 바깥쪽 지점들 사이의 대략 중간에 배치된다.

상기 제 1 및 제 2 핀 수용 공동은 각각 대칭면에 대해 수직하게 연장하는 후방벽을 갖는다.

상기 블록은 상기 몸체부에 배치되어 핀의 자유단이 상기 상부면 넘어로 돌출하는 상태로 핀을 수용하도록 상부면으로 개방되는 제 3 및 제 4 핀 구멍을 더 포함하고, 상기 제 3 및 제 4 핀 구멍은 제 1 및 제 2 핀 구멍의 앞쪽 제 1 및 제 2 면에 배치되어 소정의 셋백을 감소시키거나 또는 영으로 된 셋백을 제공한다.

상기 측벽면은 앞면에서 뒷면으로 경사져 있다.

상기 헤드부는 상기 제 1 및 제 2 목부 벽부재 넘어로 측방으로 연장하는 제 1 및 제 2 귀모양 부분을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 귀모양 부분에는 그 귀모양 부분이 헤드부에서 떨어져 나갈 수 있게 하는 노치가 제공된다.

또한 본 발명에서는, 연속적인 결합 패턴으로 놓여 있는 청구항 1에 따른 옹벽 블록의 다수의 층들로 형성된 옹벽으로서, 주어진 층의 블록들은 그 블록의 상부면 넘어로 돌출하여 다음의 가장 하부의 층의 수직으로 인접한 블록의 핀 수용 공동과 결합되는 한쌍의 핀을 가지며, 교호하는 각각의 층에서 수직으로 인접한 블록들의 각각의 측면의 빈 공간과 블록들의 두 번째의 모든 층들에 수직으로 정렬된 블록들의 각각의 구멍이 소통함에 의해 연속적인 공동이 형성되며, 상기 블록의 측면의 빈 공간은 블록의 목부중 어느 한쪽의 헤드부 및 몸체부 사이에 형성되는 옹벽을 제공한다.

상기 옹벽이 직선형, 곡선형 또는 S자형으로 될 수 있다.

상기 옹벽이 리바 및 그라우트로 보강되며, 상기 리바의 길이 부분은 상기 공동들중 적어도 하나를 통과하며, 상기 리바의 각 길이 부분은 그라우트로써 각 공동에 고정된다.

상기 옹벽은 상기 연속적인 공동으로 연장되어 상기 상부 층에서 돌출하는 적어도 하나의 기둥을 포함하며, 상기 적어도 하나의 기둥 각각은 시멘트풀로써 각 공동에 고정된다.

상기 옹벽은 2개의 인접한 층들 사이에 배치된 지오그리드 타이-백을 포함하며, 상기 지오그리드 타이-백은 상기 핀들이 그의 구멍들을 통과하는 상태로 고정되어 있다.

상기 옹벽은 벽의 나머지 부분에서 앞쪽으로 세워진 블록들의 칼럼으로 형성된 벽기둥을 포함한다.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 옹벽 블록(1)이 도시된다. 상기 블록(1)은 프리캐스트 콘크리트등의 울퉁불퉁한 내후성(weather resistant) 재료로 형성된다. 다른 적절한 재료로는 플라스틱, 강화섬유, 목재, 금속 및 돌등이 있다. 블록(1)은 평행한 상부면(2)과 하부면(3), 앞면(4), 뒷면(5) 및 제 1 및 제 2 측벽면(6,7)을 포함한다. 앞면(4)과 뒷면(5)은 각각 상부면(2)에서 하부면(3)으로 연장하며 측벽면(6,7)은 상부면(2)에서 하부면(3)으로 그리고 앞면(4)에서 뒷면(5)으로 연장된다. 상기 블록(1)은 통상 수직 대칭면(S)을 중심으로 대칭이다.

일체로 형성된 블록(1)은 몸체부(8), 헤드부(9) 및 상기 몸체부(8)와 헤드부(9)를 연결하는 목부(10)의 형태로 되어 있다. 앞면(4)은 몸체부(8)의 일부를 형성하고 뒷면(5)은 헤드부(9)의 일부를 형성한다. 상기 몸체부, 헤드부 및 목부(8,9,10)는 각각 상하부면들(2,3) 사이 및 제 1 및 제 2 측벽면들(6,7) 사이로 연장한다. 따라서, 측벽면(6,7)은 복합적인 형상으로 되며 목부(10) 양측의 몸체부(8) 및 헤드부(9) 사이에 측면의 빈 공간(11,12)을 형성하며 그 결과로 목부(10)의 폭이 몸체부 및 헤드부(8,9)의 폭에 비해 감소되어 있다.

상부면(2)에서 목부(10)를 통해 하부면(3)측으로 구멍(13)이 연장되어 있다. 상기 구멍(13)은 목부(10)를 몸체부(8)에서 헤드부(9)로 후방으로 연장하는 제 1 및 제 2 목부 벽부재들(14,15)로 분할한다. 상기 구멍(13)과 측면의 빈 공간(11,12)이 블록(1)의 중량을 가볍게 하여, 그의 취급을 편리하게 한다.

상기 구멍에는 구멍(13)의 앞쪽부분을 덮고 있는 상부면(2)을 향해 있는 레지(ledge)(37)가 제공될 수 있지만, 상기 레지(37)는 도 6 및 7에 도시된 블록(1')의 다른 실시예에서와 같이, 상부면(2')으로부터 하부면(3')으로 그의 깊이를 관통하여 일정한 단면으로 된 구멍(13')을 남긴채 제거될 수 있어서, 블록(1')의 중량을 더욱 감소시킬 수 있다.

몸체부(8)에 제 1 및 제 2 핀구멍(16,17)이 배치되어 상부면(2)상으로 개방되어 있다. 상기 핀구멍(16,17)은 핀의 자유단이 상부면(2) 넘어로 돌출하는 상태로 핀(50,51)(후술됨)을 수용할 수 있는 크기로 되어 있다. 또한, 핀구멍(16,17)은 후술하는 바람직한 제조 방법에 의해 하부면(3)까지 연장되도록 형성된다. 몸체부(8)에 제 1 및 제 2 핀 수용 공동(18,19)이 배치되어 하부면(3)상으로 개방된다. 상기 핀 수용 공동(18,19)은 상기한 포르스버그의 미국 재특허 제 34,134호에 개시된 바와 같은 일반적인 방식으로 소정 셋백을 갖도록 블록들을 상호고정시키기 위해 다음의 가장 상부의 층에서 그의 하부에 배치된 수직하게 인접한 블록들의 핀 구멍들에서 돌출하는 핀의 자유단들을 수용한다. 제 1 및 제 2 핀구멍들(16,17)(또는 더 바람직하게는 후술되는 또 다른 제 3 및 제 4 핀 구멍(29,30))은 상기 소정 셋백이 영으로 되도록 배치될 수 있다.

목부의 벽부재(14,15), 핀구멍(16,17) 및 핀 수용 공동들(18,19)은 대칭면(S)에 대해 평행하게 연장하는 제 1 면(P1)이 제 1 핀 수용 공동(18), 제 1 핀 구멍(16) 및 제 1 목부 벽부재(14)를 통과하고 대칭면(S)에 대해 평행하게 연장하는 제 2 면(P2)이 제 2 핀 수용 공동(19), 제 2 핀 구멍(17) 및 제 2 목부 벽부재(15)를 통과하도록 배치된다.

상기 구성의 효과는 도 5에 잘 도시되어 있으며, 제 1 블록(1A)은 그 블록(1A) 아래에 배치된 제 2 및 제 3 블록(1B,1C)과 상호고정되며 제 1 블록(1A)이 제 2 및 제 3 블록(1B,1C)에서 셋백된 상태의 연속적인 결합 패턴으로 놓여 있다. 핀들(50)은 제 2 블록(1B)의 제 2 핀 수용 구멍(17B) 및 제 3 블록(1C)의 제 1 핀 수용 구멍(16C)에 수용되어 각각 제 1 블록(1A)의 제 1 및 제 2 핀 수용 공동(18A,19A)에 결합되어 상기 블록들 사이에 소정 셋백을 가진 상호고정 상태를 제공한다. 도시된 바와 같이, 상기 형상에 의해 인접한 블록들의 목부 벽부재들이 중첩되어 있다. 제 1 블록(1A)의 제 1 목부 벽부재(14A)는 제 2 블록(1B)의 제 2 목부 벽부재(15B)와 중첩되며, 제 1 블록(1A)의 제 2 목부 벽부재(15A)는 제 3 블록(1C)의 제 1 목부 벽부재(14C)와 중첩된다. 이러한 중첩에 의해 블록의 횡방향 층들 사이의 목부 영역에 연속된 구조물을 제공하여 상기 영역의 압축성 부하를 블록의 연속적인 층들을 통해 전달할 수 있고, 지지되지 않은 영역들의 버팀 기둥을 최소화할 수 있다. 따라서, 블록 재료의 균형이 개선되어 블록들 사이의 부하를 전달할 수 있게 됨에 따라, 구멍(13)과 빈 공간(11,12)이 증가되어 더 가벼운 중량의 블록에 의해 상기 벽의 구조적인 강도를 얻을 수 있게 된다.

또한, 상기 형상은 제 1 블록(1A)의 구멍(13)과 제 2 및 제 3 블록(1B,1C)의 측면의 빈 공간(12B,11C) 사이, 및 제 1 블록(1A)의 측면 빈 공간과 제 2 및 제 3 블록(1B,1C)의 구멍(13B,13C) 사이에 중첩을 제공한다. 이 중첩에 의해 블록들의 연속적인 횡방향 층들을 통해 연장하는 벽에 연속적인 공동(38)을 제공하고, 그 공동들이 분쇄된 암석등의 코어 충전 재료로 더욱 용이하게 충전될 수 있음으로써 벽에 대해 안정화 중량을 쉽게 빼거나 추가할 수 있거나, 또는 그라우트를 용이하게 배치할 수 있게 된다. 또한, 상기 연속적인 공동들은 후술하는 바와 같이 벽의 최상부에 가드레일 기둥 또는 펜스를 배치하거나, 또는 리바(rebar) 및 콘크리트 그라우트로써 벽을 보강할 수 있게 한다.

제 1 및 제 2 목부 벽부재들(14,15)은, 상기한 바람직한 실시예의 경우와 같이, 연속적인 결합 패턴에 놓일 때 인접한 횡방향 층들의 블록들의 목부 벽부재들과 수직으로 정렬되도록 배치됨이 바람직하다. 이러한 수직 정렬에 의해 블록들이 대단히 높은 벽들에 사용될 때 붕괴에 대한 저항을 극대화시킨다. 이는 제 1 및 제 2 면들(P1,P2)이 제 1 및 제 2 목부 벽부재(14,15)를 통해 중앙으로 연장되는 면들(N1,N2)을 따라 또는 그 면들에 인접하게 연장되는 경우에 가장 잘 실현될 것이다. 그들 사이에 갭을 두지 않고 아주 인접해 있는 블록들의 주어진 횡방향 층에 블록들을 나란하게 배치하고 또한 상기한 수직 정렬을 제공하기 위해서는, 제 1 및 제 2 면들이 대칭면(S)과 제 1 및 제 2 측벽면(6,7)의 측방향 가장 외측 지점(20,21) 사이의 대략 중간에 배치되어야 한다.

상기한 바람직한 실시예에서는, 도 1에 가장 잘 도시된 바와 같이, 목부 벽부재(14,15) 각각을 통해 중앙으로 연장하는 면들(N1,N2)이 대칭면(S)과 측방향 가장 외측 지점(20,21) 사이의 중간에 위치하고, 제 1 및 제 2 면(P1,P2)이 면(N1,N2)의 블록 전체 폭의 1.5-2%에 해당하는 간격만큼 약간 외측으로 위치한다. 또한, 도 5에서도 중첩된 목부 벽부재의 중앙면들(표시 안됨)이 정렬되어, 인접한 블록들의 핀구멍들이 약간 편향되어 있다. 상기 목부 벽부재들은, 상기 면들(P1,P2)이 목부 벽부재(14,15)의 길이 방향으로 연장되어 수직하게 인접한 블록들 사이에 연속적인 지지부를 제공하는 한, 대칭면(S)에 평행하게 연장되어 상기 면들(N1,N2)을 중심으로 대칭 상태를 제공할 필요가 없다.

제 1 및 제 2 핀 수용 공동(18,19)은, 각각 대칭면(S)에 대해 수직하게 연장되어, 수직하게 인접한 블록들에 대한 블록들의 위치에 약간의 융통성을 제공하고,블록들이 코너 또는 커브들에서는 결합 패턴에서 약간 벗어나 이동할 수 있게 허용하는 후방벽(22,23)을 가진다. 상기 핀 수용 공동 후방벽(22,23)은 길이가 약 100mm(4인치)이다. 제 2 및 제 3 블록(1B,1C)의 핀 구멍(17B,16C)에서 돌출한 핀(50)위로 도 5의 제 1 블록(1A)의 핀 수용 공동(18A,19A)이 배치될 때, 제 1 블록(1A)은 핀(50)이 핀 수용 공동 후방벽(22,23)과 결합하여, 블록들을 상호고정할때까지 수동으로 앞쪽으로 밀려진다. 통상 삼각형의 핀 수용 공동은 블록들의 측방향 조정은 작게 하고 상기 공동의 전방 에지 및 면의 크랙 가능성을 감소시키는 블록의 앞면 사이의 간격을 최대로 한다. 상기 상호고정 위치는 블록의 층들 사이에, 일정한 단면의 핀(50)이 사용된다고 할 때, 핀 수용 공동 후방벽(22,23) 및 핀 수용 구멍(16,17)의 후방 에지 사이의 간격과 동일한, 셋백을 형성한다. 이 셋백 간격은 블록의 설계시에 미리 결정될 수 있고, 통상 도시된 바와 같이 높이 200mm(7.9인치)의 블록에 대해 25mm(1인치) 정도로 되어, 약 12.5% 또는 1:8의 셋백을 제공한다. 그러나, 주어진 상황에 따라, 더 큰 셋백, 더 작은 셋백 또는 셋백을 영으로 설계할 수 있다.

핀 수용 공동(18,19)은 통상 밑에 있는 블록의 상부면(4)에서 약 20mm 정도 돌출하는 핀의 자유단을 수용하도록 약 30mm 깊이로 된다. 삼각형 핀 수용 공동(18,19)의 외측 앞벽(24,25)은 앞면(4)의 바깥쪽 후방으로 각진 면들(26,27)에 대해 평행하게 위치하며, 상기 면들로부터 약 38mm(1.5인치) 떨어져 있음으로써 종래의 면 분할 기술로 울퉁불퉁한 앞면(4)을 형성할 때 면 크랙의 가능성을 감소시킨다.

상기 앞면은 각진 외측면(26,27) 및 대칭면(S)에 대해 수직하게 배치된 중앙면(28)으로 형성되어 블록으로 구성된 벽에 깍인 면이 많은 앞면을 제공한다. 이와 다르게, 앞면을 다양하게 설계할 수 있다.

도 1 내지 4를 참조하면, 바람직한 블록에는 제 1 및 제 2 핀 구멍(16,17)의 앞쪽에 배치된 한쌍의 제 3 및 제 4 핀 구멍(29,30)이 형성되어 상기 제 1 및 제 2 핀 구멍(16,17)에 의해 제공된 것에 비해 감소된 셋백을 제공한다. 상기 감소된 셋백은 일정한 단면의 핀(50)이 사용될 때 영으로 된다. 제 3 및 제 4 핀 구멍(29,30)은 각각 몸체부(8)에 배치되어 핀(50)을 수용하도록 상부면(2)으로 개방되며 제 1 및 제 2 핀 구멍(16,17)에서와 유사한 방식으로 상기 핀의 자유단이 상부면(2) 넘어로 돌출한다. 제 3 및 제 4 핀 구멍(29,30)은 제 1 및 제 2 면(P1,P2)상에 배치되며, 각각 그들의 후방 에지가 대응하는 핀 수용 공동 후방벽(22,23)과 정렬되어 일정한 단면의 핀(50)이 사용될 때 셋백을 영으로 한다. 또한, 필요한 경우, 핀 구멍들은 또 다른 소정의 셋백을 선택하도록 제공될 수 있다.

블록들을 고정하도록 제 3 및 제 4 핀 구멍(29,30)을 이용하는 블록들로 구성된 직선형 옹벽(100)이 도 8 및 9에 도시된다. 도시된 바와 같이, 핀(50)의 단면이 일정할 때, 제 3 및 제 4 핀 구멍(29,30)을 이용함에 의해 수직 벽(100)의 횡방향 층들 사이에 영 또는 그 근방의 수직 셋백을 제공할 수 있다. 벽의 단부면이 수직면에 접하는 경우 통상의 방식으로 벽을 완성하도록 교호하는 층들의 벽(100)의 측방향 단부들에 블록 절반부들(60)이 제공될 수 있다. 블록 절반부들은 메이슨 톱을 이용하여 현장에서 절단되거나 또는 공장에서 절단될 수 있다. 도 9는 수직하게 인접한 블록들의 목부 벽부재들의 정렬 및 수직하게 인접한 블록들의 측면의 빈 공간(11,12)과 목부 구멍(13)의 정렬에 의해 벽(100)의 높이 방향을 통해 연장하는 연속적인 공동(38)이 제공됨을 분명하게 도시하고 있다. 벽의 상부를 완성하도록 통상적으로 갭핑(gapping) 블록들이 사용된다.

일정 단면의 핀(50)을 이용하는 대신에, 도 10에 도시된 바와 같이, 다른 칼라형(collared) 핀(51)이 개발되어 현재의 블록(1)에 사용되고 있다. 핀(51)의 하부(52)는 임의의 핀 구멍(16,17,29,30)으로 끼워질 수 있는 크기이며, 이 실시예에서는 12.7mm(0.5인치)의 직경을 가진다. 핀(51)의 상부(53)는 하부(52)(및 핀 구멍)보다 단면이 더 크고, 이 실시예에서는 18mm(0.72인치)의 직경을 가지며, 상부 및 하부(52,53)의 교차부에 칼라(54)를 형성한다. 사용시에, 핀(51)의 하부(52)는 핀 구멍(16,17,29,30)에 수용되며, 블록(1)의 상부면(4)과 결합된 칼라(54)는 핀(51)이 핀 구멍을 통해 떨어지지 않도록 하고 그의 상부(53)가 다음의 횡방향 층에 놓인 인접한 블록의 핀 수용 공동과 결합하도록 핀 구멍에서 일정량(이 실시예에서는 20mm)만큼 돌출하는 자유단을 형성하도록 한다. 따라서, 핀(51)은 아래의 블록상에 놓이게 되도록 핀 구멍의 전체 길이를 통해 연장되거나 핀을 제 위치에 보유하도록 억지끼워맞춤 상태로 핀 구멍으로 밀어 넣어질 필요가 없다.

핀 구멍에 핀(51)의 위치를 확보함과 동시에, 상부(53)의 직경을 증가시키면 상호고정된 인접한 블록들 사이의 셋백이 칼라의 폭만큼 증가되며, 이 실시예에서는 약 2.6mm이다. 제 3 및 제 4 핀 구멍(29,30)에 칼라형 핀(51)을 이용함으로써 층들 사이의 셋백을 일정 단면의 핀(50)에서 제공되는 바와 같이 셋백이 영이 아니라 약 2.6mm(또는 현재 블록의 1.3%)로 최소로 제공할 수 있다. 이 방식으로 구성된 벽은 여전히 수직 상태로 되어 있지만 단지 작은 셋백만으로도, 그 셋백에 의해 안정성이 증가된다. 핀 수용 공동에 대한 핀 구멍의 상대적 위치 및 칼라형 핀 설계는 사실상의 수직의 벽들 또는 다른 원하는 셋백을 제공하도록 조정될 수 있다.

바람직한 실시예의 블록(1)은 직선, 곡선 또는 S자형 벽을 형성하는데 적합하다. 볼록한 곡선형 벽 및 S자형 벽을 제공하도록, 측벽면(6,7)은 통상 앞면(4)에서 뒷면(5)으로 경사져 있으며, 따라서 상기 블록은 가장 외측 지점들(20,21) 사이의 앞면(4)이 뒷면(5)보다 더 넓게 되어 있다. 이로써 블록들을 측방으로 인접한 블록들의 헤드부들(9) 사이에 간섭을 일으키지 않고 통상의 방식으로 볼록한 곡선으로 배치되게 할 수 있다. 벽의 볼록한 곡선부의 곡률을 증가시키도록, 헤드부(9)에는 제 1 및 제 2 목부 벽부재(14,15) 넘어로 측방으로 연장하는 제 1 및 제 2 귀모양 부분(31,32)이 제공된다. 제 1 및 제 2 귀모양 부분(31,32)은 뒷면(5)에 있는 그의 부분에 취약점을 형성하는 노치(33,34)를 제공함으로써 볼스터(bolster)등의 상태로 헤드부(9)에서 떨어져 나갈 수 있다. 도 11은 상기 귀모양 부분들(31,32)들이 떨어져 나가고 단단한 볼록의 곡선형으로 형성된 층으로 된 2개의 블록들(1D,1E)을 나타낸다. 또한, 도 11에서는 상기 귀모양 부분(31,32)이 측방으로 인접한 블록들의 앞면들(4) 사이에 갭을 형성하지 않고 떨어져 나갈 때 감소된 헤드부(9)의 폭을 완전하게 이용할 수 있도록 몸체측 벽면(35,36)이 충분한 각도로 경사져 있다. 도 12는 다음 셋백 층에 놓인 제 3 블록(1F)이 상기 제 1의 2개의 블록들(1D,1E)과 상호고정된 상태를 나타낸다. 이때의 단단한 볼록 곡선부에서는핀(50)이 핀 수용 공동(18F,19F)의 후방 벽(22F,23F)과 그의 내측 단부를 향해 결합하는 하부 블록(1D,1E)의 제 1 및 제 2 핀 구멍에서 돌출한다. 오목한 곡선부를 형성할때는, 핀들이 핀 수용 공동(18F,19F)의 후방 벽(22F,23F)과 그의 외측 단부를 향해 결합하게 된다.

바람직한 실시예의 블록들의 층들로 형성된 옹벽은 리바 및 그라우트를 이용하여 보강될 수 있다. 이러한 강화 벽(200)의 일예가 도 13에 도시된다. 리바(90)의 길이 부분은 목부 구멍(13) 및 수직방향으로 인접한 블록들의 측면의 빈 공간(11,12)에 의해 교호하는 층들에 형성된 연속적인 공동들(38)중 적어도 하나에 삽입된다. 그후, 상기 공동(38)은 리바(90)를 에워싸는 그라우트(91)로써 충전된다. 이러한 보강 형태는 블록들이 제 3 및 제 4 핀 구멍(29,30)을 이용하여 상호고정된 수직벽 또는 최소의 셋백을 가진 벽에 특히 적합하지만, 벽에 형성된 공동(38)이 연속적이지만 벽의 셋백 각도와 동일한 각도로 경사져 있는 보다 큰 셋백의 벽에도 사용될 수 있다. 이와 다르게, 상기 벽은 공동들을 통해 나사형 봉을 위치시키는 종래의 포스트-텐션 기술에 의해 보강될 수 있다.

또한, 옹벽은 포르스버그의 미국 재특허 제 34,134호에 개시된 바와 유사한 방법으로 보강용 지오그리드 타이-백을 이용하여 보강될 수 있다. 상기한 타이-백을 이용하는 수직 옹벽(300)이 도 14에 도시된다. 타이-백(92)은 통상 옹벽의 블록(1)의 층들 사이에 배치되어 옹벽을 앞쪽으로 쓰러뜨리려는 힘에 대항하여 옹벽을 고정시키도록 옹벽(300) 뒤로 충분하게 후방으로 연장하는 고강도 플라스틱 재료 또는 강으로 형성된 그리드로서 배열된 편평한 시트 재료이다. 인접한 층들의 블록들을 상호고정하는 핀(50)은 타이-백 그리드(92)의 구멍들을 통과하여 그 층들 사이에 타이-백(92)을 고정시키도록 작용한다. 상호 고정된 블록들의 목부 벽부재(14,15)를 핀(50)과 정렬하여 중첩시킨 바람직한 블록의 형태는 타이-백(92) 보강재의 철회를 방지하는데 도움이 된다.

또한, 도 14 및 15는 옹벽(300)의 상부에 펜스 기둥(93)을 조합한 상태를 나타낸다. 펜스(94) 또는 가드레일등의 유사한 구조물의 기둥(93)은 목부 구멍(13) 및 교호하는 층들의 블록의 측면의 빈 공간(11,12)에 의해 형성된 공동으로 삽입되어 필요한 경우 그라우트(91) 또는 다른 충전재로써 고정될 수 있다. 또한, 단일의 표식용 기둥이 상기한 방식으로 벽에 고정될 수 있다. 바람직한 실시예의 상대적으로 짧은 깊이에 의해, 공동(38)에 펜스 기둥(93)을 설치할 때 통상 구조물의 보강이 필요하다. 도 14 및 15는 이 목적의 지오그리드 보강물을 나타낸다.

헤드, 목부 및 몸체부(9,7,8)를 포함하는 바람직한 블록(1)의 형태는 외부 미관 또는 다른 목적을 위해 벽장식용 기둥을 포함하는 옹벽을 구성할 수 있다. 도 16은 수직 옹벽(400)의 나머지 부분에서 앞쪽에 세워진(set forward) 블록(1)의 수직 칼럼으로 형성된 벽기둥(95)을 포함하는 옹벽(400)을 나타낸다. 모든 제 2 층들(이 경우는 하부, 중간 및 상부 층)에서, 벽기둥(95)의 블록들의 상기 귀모양 부분(31,32)은 측방향으로 인접한 블록들의 측면의 빈 공간(11,12)에 배치된다. 상기 블록들의 몸체부(8)의 견부들(39,40)은 측방으로 인접한 블록들의 앞면(4)의 외측면(26,27)과 결합한다. 다른 층들에는, 벽기둥 블록들에 측방으로 인접한 절두원추형 블록(70)을 제공함이 바람직하고, 상기 절두원추형 블록들은 벽의 앞면에 형성될 갭들을 매립하도록 이용된다. 상기 절두원추형 블록은 요구되는 바대로 그들의 폭을 감소시키도록 블록 절반부(60)를 절단함에 의해 형성된다. 벽기둥(95)의 블록들은 그 블록 바로 위의 제 1 및 제 2 핀 수용 공동(18,19)과 결합하는 주어진 블록의 제 3 및 제 4 핀구멍(29,30)의 핀들과 수직으로 정렬되어 상호고정된다. 이와 다르게, (다수의 블록들을 통해 연장하는) 일정 단면의 핀들 또는 로드들이 사용되는 경우, 핀들이 핀 수용 공동이 아니라 다음의 가장 낮은 블록의 제 1 및 제 2 핀 구멍(16,17)으로 돌출하는 상태로 제 1 및 제 2 핀 구멍(16,17)을 이용하여 벽기둥(95)의 블록들을 상호고정시킬 수 있다. 경사진 벽기둥을 포함하는 셋백된 벽들도 유사한 방식으로 실현될 수 있으며, 각 벽기둥 블록의 제 1 및 제 2 핀 구멍(16,17)의 핀들이 벽기둥의 상기한 다음의 가장 낮은 블록의 핀 수용 공동(18,19)과 결합한다.

블록(1)은 통상 고속 메이슨 블록 또는 콘크리트 믹서 기계에서 콘크리트 및 캐스트로 제조된다. 상기 블록은 핀 수용 공동(18,19)을 형성할 수 있도록 반전된채 형성된다. 핀 수용 공동(18,19), 목부 구멍(13) 및 핀 구멍(16,17,19,30)은 코어를 이용하여 형성된다. 상기 핀 구멍은 핀 구멍 형성 코어가 (캐스팅중에 밑면을 형성하는) 상부면으로 연장될 수 있도록 블록의 깊이 방향으로 연장한다. 상기 핀 수용 공동은 핀 수용 공동 형성 코어가 (캐스팅중에 상부면인) 밑면에서 연장될 수 있도록 블록의 깊이 부분을 통해서만 연장한다. 블록(1)은 앞면(4)에서 결합된 좌우 대칭 쌍으로 형성된 다음, 표준 블록 스플리터를 이용하여 통상의 방식으로 분할되어 분할된 블록(1)상에 울퉁불퉁한 앞면(4)을 제공한다. 이와 다르게, 다양한외관의 앞면을 제공하도록 다른 방법들이 이용될 수 있다.

본 명세서에서 특정 실시예가 개시되었지만, 이는 설명을 위한 것 뿐이며, 첨부된 특허청구의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 특히, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 여러 가지 변경 및 개조가 이루어질 수 있을 것으로 예측된다. 예컨대, 표면 교차부들중 일부의 형상 또는 각도의 변화 또는 재료의 선택등은 본 명세서에서 설명된 지식을 가진 당업자들의 통상적인 관심사일 것으로 믿어진다.

Claims

평행한 상하부면, 앞면, 뒷면, 제 1 및 제 2 측벽면 및 상기 앞면과 뒷면 사이로 연장하는 대칭 수직면을 포함하는 옹벽 블록으로서 :

상기 앞면을 포함하는 몸체부,

상기 뒷면을 포함하는 헤드부,

상기 몸체부와 헤드부를 연결하는 목부로서, 상기 몸체부, 헤드부 및 목부가 각각 상기 상하부면들 사이 및 상기 제 1 및 제 2 측벽면들 사이로 연장하는 목부,

상기 상부면에서 하부면으로 목부를 통해 연장하며, 상기 목부를 상기 몸체부에서 헤드부로 후방으로 연장하는 제 1 및 제 2 목부 벽부재들로 분할하는 구멍, 상기 몸체부내에 배치되며 핀의 자유단이 상기 상부면 넘어로 돌출하는 상태로 핀을 수용하도록 상기 상부면으로 개방되는 제 1 및 제 2 핀 구멍, 및

상기 몸체부내에 배치되며 블록들을 소정 셋백을 두고 상호고정하도록 그의 아래에 배치된 인접한 블록의 핀 구멍에 수용된 핀의 자유단을 수용하기 위해 상기 하부면으로 개방되는 제 1 및 제 2 핀 수용 공동을 포함하며,

상기 목부 벽부재, 핀 구멍 및 핀 수용 공동들은, 대칭면에 대해 평행하게 연장하는 제 1 면이 제 1 핀 수용 공동, 제 1 핀 구멍 및 제 1 목부 벽부재를 통과하며 대칭면에 대해 평행하게 연장하는 제 2 면이 제 2 핀 수용 공동, 제 2 핀 구멍 및 제 2 목부 벽부재를 통과하도록 배치되어 있는 옹벽 블록.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 목부 벽부재는 각각 수직으로 정렬되도록 배치되며, 사용시에, 블록들의 다수의 층들로 된 벽의 인접한 층의 수직 방향으로 인접한 블록의 목부 벽부재가 연속적인 결합 패턴으로 놓여 있는 옹벽 블록.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 면은 대칭면 및 제 1 및 제 2 측벽면의 측방의 가장 바깥쪽 지점들 사이의 대략 중간에 배치되는 옹벽 블록.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 핀 수용 공동은 각각 대칭면에 대해 수직하게 연장하는 후방벽을 갖는 옹벽 블록.
제 1 항에 있어서, 상기 블록은 상기 몸체부에 배치되어 핀의 자유단이 상기 상부면 넘어로 돌출하는 상태로 핀을 수용하도록 상부면으로 개방되는 제 3 및 제 4 핀 구멍을 더 포함하고, 상기 제 3 및 제 4 핀 구멍은 제 1 및 제 2 핀 구멍의 앞쪽 제 1 및 제 2 면에 배치되어 소정의 셋백을 감소시키거나 또는 영으로 된 셋백을 제공하는 옹벽 블록.
제 1 항에 있어서, 상기 측벽면은 앞면에서 뒷면으로 경사져 있는 옹벽 블록.
제 1 항에 있어서, 상기 헤드부는 상기 제 1 및 제 2 목부 벽부재 넘어로 측방으로 연장하는 제 1 및 제 2 귀모양 부분을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 귀모양 부분에는 그 귀모양 부분이 헤드부에서 떨어져 나갈 수 있게 하는 노치가 제공되는 옹벽 블록.
연속적인 결합 패턴으로 놓여 있는 청구항 1에 따른 옹벽 블록의 다수의 층들로 형성된 옹벽으로서, 주어진 층의 블록들은 그 블록의 상부면 넘어로 돌출하여 다음의 가장 하부의 층의 수직으로 인접한 블록의 핀 수용 공동과 결합되는 한쌍의 핀을 가지며, 교호하는 각각의 층에서 수직으로 인접한 블록들의 각각의 측면의 빈 공간과 블록들의 두 번째의 모든 층들에 수직으로 정렬된 블록들의 각각의 구멍이 소통함에 의해 연속적인 공동이 형성되며, 상기 블록의 측면의 빈 공간은 블록의 목부중 어느 한쪽의 헤드부 및 몸체부 사이에 형성되는 옹벽.
제 8 항에 있어서, 상기 옹벽이 직선형으로 된 옹벽.
제 8 항에 있어서, 상기 옹벽이 곡선형으로 된 옹벽.
제 8 항에 있어서, 상기 옹벽이 S자형으로 된 옹벽.
제 8 항에 있어서, 상기 옹벽이 리바 및 그라우트로 보강되며, 상기 리바의 길이 부분은 상기 공동들중 적어도 하나를 통과하며, 상기 리바의 각 길이 부분은그라우트로써 각 공동에 고정되는 옹벽.
제 8 항에 있어서, 상기 옹벽은 상기 연속적인 공동으로 연장되어 상기 상부 층에서 돌출하는 적어도 하나의 기둥을 포함하며, 상기 적어도 하나의 기둥 각각은 그라우트로써 각 공동에 고정되는 옹벽.
제 8 항에 있어서, 상기 옹벽은 2개의 인접한 층들 사이에 배치된 지오그리드 타이-백을 포함하며, 상기 지오그리드 타이-백은 상기 핀들이 그의 구멍들을 통과하는 상태로 고정되어 있는 옹벽.
제 9 항에 있어서, 상기 옹벽은 벽의 나머지 부분에서 앞쪽으로 세워진 블록들의 칼럼으로 형성된 벽기둥을 포함하는 옹벽.