KR100473375B1 - Ｐｈｃ 말뚝을 이용한 옹벽 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PHC 말뚝을 이용한 옹벽에 관한 것으로, 중심부에 중공부를 갖는 PHC 말뚝과; 상기 PHC 말뚝의 상부에 설치되는 캡 콘크리트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 토지의 유효 이용이 가능하고 공기가 단축되며 시공이 간편할 뿐만 아니라 특히 도심지 옹벽 축조에 유리한 매우 유용한 발명이다.

Description

ＰＨＣ 말뚝을 이용한 옹벽{RETAINING WALL USING PHC PILE}
본 발명은 PHC 말뚝을 이용한 옹벽에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PHC 말뚝을 이용하여 별도의 기초나 벽체를 따로 구축할 필요가 없이 바로 PHC 말뚝 자체가 기초 및 벽체의 역할을 수행하여 공정이 단순하여 시공이 간편하며 매우 경제적으로 시공할 수 있는 PHC 말뚝을 이용한 옹벽에 관한 것이다.
일반적으로 옹벽이라 함은 배후의 토사의 붕괴를 방지할 목적으로 만들어지는 구조물을 말하며, 배후의 토압에 대하여 옹벽의 자중으로 안정을 유지하는 구조물이다.
옹벽의 종류로는 무근 콘크리트로 만들어지며 자중에 의해 안정을 유지하는 중력식 옹벽과 철근 콘크리트로 만들어지며 벽체, 뒷판, 앞판으로 구성되고 이들이 각각 캔틸레버로 작용하는 캔틸레버 옹벽, 캔틸레버 옹벽의 후면에 일정한 간격의 부벽을 설치하여 보강한 뒷부벽식 옹벽, 캔틸레버 옹벽의 전면에 일정한 간격의 부벽을 설치하여 보강한 앞부벽식 옹벽이 있다.
이러한 종래 옹벽 중 가장 널리 이용되는 캔틸레버 옹벽의 시공순서를 보면, 옹벽을 시공할 곳에 터파기를 하고 기초면을 정리한 후 기초 콘크리트를 타설하고 지내력이 부족할 경우에는 지반개량 또는 파일을 설치한 후 바닥 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하며 다음으로 벽체 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 옹벽을 완성하게 된다.
따라서 철근의 조립, 거푸집 및 비계의 설치, 콘크리트의 타설 등으로 이루어진 복잡한 공정을 거쳐 설치가 완료됨으로서 공기가 길어지고 공사비가 증가함은 물론 현장 노무자의 숙련도에 따라 품질이 결정되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 옹벽의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 공장에서 제작되어 품질을 확보할 수 있는 PHC 말뚝을 이용하여 별도의 기초나 벽체를 따로 구축할 필요가 없이 바로 PHC 말뚝 자체가 기초 및 벽체의 역할을 수행함으로써 공사가 단조로워 공기가 단축되고 별도의 거푸집 및 비계의 설치 및 현장 콘크리트 타설 작업이 생략되어 공사비가 절감되는 PHC 말뚝을 이용한 옹벽을 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 목적은 중심부에 중공부를 갖는 복수의 PHC 말뚝이 서로 연결되고, 상기 복수의 PHC 말뚝의 상부에는 각각 캡 콘크리트가 설치된 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝을 이용한 옹벽에 의해 달성된다.
이때 상기 PHC 말뚝은 사각형의 형상으로 양측면에는 PHC 말뚝을 서로 연결하여 벽체를 구성하기 위한 결합수단으로 반원형 형상의 에폭시 그라우팅 요홈부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
그리고 상기 복수의 PHC 말뚝은 말뚝의 양 측면에 적어도 한 개 이상의 반원형의 요홈부를 형성하고 PHC 말뚝을 서로 맞대어 상기 요홈부에 에폭시 수지를 그라우팅하여 연결하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관 되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 PHC 말뚝을 이용한 옹벽의 바람직한 실시예을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 PHC 말뚝을 이용한 옹벽을 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 PHC 말뚝을 이용한 옹벽은 PHC 말뚝(10),상기 PHC 말뚝의 상부에 설치되는 캡 콘크리트(20) 및 상기 PHC 말뚝의 배면에 설치되는 배면 보강재(30)로 구성된다.
PHC(Pretentioned spun high strength concrete piles) 말뚝(10)으로는 원심력을 응용하여 만든 콘크리트의 압축강도가 58.86 N/mm2(600kgf/㎠) 이상의 프리텐션 방식에 의한 고강도 콘크리트 말뚝을 사용한다.
이러한 PHC 말뚝(10)은 단면이 중공부(12)를 갖는 삼각형, 사각형, 원형, 타원형, 사다리꼴 등의 형상을 갖는다. 한편 말뚝의 강성을 키울 필요가 있을 때에는 상기 중공부 (12)에 모르타르나 콘크리트를 충전하면 되고 이러한 중공부의 충진은 구조물의 완성 후에 사정이 변경된 경우에도 가능하다.
도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 PHC 말뚝의 연결부의 상세를 나타낸 것이다. 옹벽은 일반적으로 일정한 길이로 시공하게 되는데 본 발명에서는 일정한 폭을 가진 PHC 말뚝을 서로 연결하게 된다. PHC 말뚝의 연결부에서 특히 고려해야 할 점은 누수방지 및 전단보강이다. 따라서 본 발명에서는 이점에 유의하여 도시된 바와 같이 다양한 연결 구조를 개발하게 되었다.
도 2a에는 PHC 말뚝(10)의 양 측면에 적어도 한 개 이상의 반원형의 요홈부(14)를 형성하고 PHC 말뚝(10)을 서로 맞대어 상기 요홈부(14)에 에폭시 수지나 모르타르를 그라우팅하여 연결한 구조를 도시하였다.
도 2b에는 PHC 말뚝(10)의 양 측면에 적어도 한 개 이상의 사각형의 요홈부(14)를 형성하고 PHC 말뚝(10)을 서로 맞대어 상기 요홈부(14)에 철판, 강판, 플라스틱 또는 신소재 합성섬유보강재 등으로 제조된 '-'자형의 판(15)을 삽입하고 에폭시 수지를 그라우팅하여 연결한 구조를 도시하였다.
도 2c에는 PHC 말뚝(10)의 일측에는 철판(16)을 삽입 고정하고 타측에는 상기 철판(16)이 매입될 요홈부(14)를 형성한 후 PHC 말뚝(10)을 서로 맞대어 상기 철판(16)을 상기 요홈부(14)에 삽입하고 에폭시수지 또는 모르타르를 그라우팅하여 연결한 구조를 도시하였다.
도 2d에는 PHC 말뚝(10)의 모서리를 'T'자형 철판(17)이 안착될 수 있도록 절취한 후 서로 맞대고 접합면의 상하부에 'T'자형 철판(17)을 놓고 그 사이를 에폭시 수지로 그라우팅하여 연결한 구조를 도시하였다. 이때 상기 철판(17)의 형상은 상기 PHC 말뚝(10)의 모서리의 절취면 형상에 대응하여 다양한 형상으로 변형될 수 있음은 물론이다.
그리고 캡 콘크리트(20)는 현장에서 콘크리트 타설하여 시공한다. 캡 콘크리트(20)는 PHC 말뚝의 횡방향 강성에 대한 효과를 높여 토압 발생시 말뚝의 저항 강성을 향상시키고, 또한 말뚝열을 일체로 거동시킬 수 있으므로 배면 토압에 대한 저항력을 증대시킨다.
한편, 옹벽이 외력에 대하여 안정하기 위해서는 전도하지 않아야 하고, 활동하지 않아야 하며, 침하를 일으키지 않아야 한다. 본 발명에서는 PHC 말뚝의 선단지지력과 마찰력에 의해 옹벽이 외력에 대하여 안정되며, 전도 및 처짐 등의 변형 방지를 강화할 목적으로 필요에 따라 배면 보강재(30)로 보강한다.
이러한 배면 보강재(30)로는 아연 도금된 철근 또는 격자 철근으로 된 스트립 바나 폴리프로펠렌 또는 폴리에스테르로 제조된 지오그리드가 사용한다.
이하, 본 발명에 따른 PHC 말뚝을 이용한 옹벽의 시공방법을 설명하기로 한다.
먼저 PHC 말뚝을 항타 또는 중굴식으로 박고, 상기 2a 내지 2d 중 어느 하나의 연결구조로 옹벽이 축조될 소정의 폭 만큼 서로 연결하고, 강도 증진을 위해 중공부에 모르타르 또는 콘크리트를 채워 넣은 후, 상부에 캡 콘크리트를 설치하는 것만으로 간단하게 옹벽을 시공할 수 있다. 그리고 필요에 따라 옹벽의 배면에 스트립 바나 지오그리드 등의 배면 보강재를 설치한다.
이상과 같이 구성되고 시공되는 본 발명에 따른 옹벽은 절ㆍ성토부 옹벽, 하천ㆍ항만 및 수로용 옹벽, 지하차도, U-타입 옹벽, 절ㆍ성토부의 교대, 고가차도 및 교대 배면 옹벽 등으로 다양하게 응용될 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 PHC 말뚝을 이용한 옹벽은 조립식으로 현장에서 설치되므로 시공이 간편하고 용이하여 공기를 단축시킬 수 있으며 토지의 유효 이용이 가능한 효과가 있다.
또한 터파기 및 절취가 최소화되어 사면의 안전성 및 자연 경관 훼손의 최소화되고 공사비 절감되는 효과가 있다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 어떠한 수정이나 변형도 포함할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 PHC 말뚝을 이용한 옹벽의 종단면도.
도 2a 내지 2d는 PHC 말뚝간의 연결구조를 나타낸 단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 >
10 : PHC 말뚝
12 : 중공부
14 : 요홈부
20 : 캡 콘크리트
30 : 배면 보강재

Claims (6)

  1. 중심부에 중공부를 갖고 양 측면에 한 개 이상의 요홈부를 형성한 복수의 PHC 말뚝이 서로 연결되고, 상기 요홈부의 한 측면에는 강판을 삽입고정하고 다른 측면에는 상기 철판이 매입될 요홈부를 구성하여 상기 말뚝을 서로 맞대어 상기 철판을 상기 요홈부에 삽입하고 에폭시수지 또는 모르타르로 그라우팅하고, 상기 말뚝의 상부에는 각각 캡 콘크리트가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝을 이용한 옹벽.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PHC 말뚝은 그 모서리부를 'T'자형 강판이 안착될 수 있도록 절취한 후서로 맞대고 접착면의 상하부에 상기 철판을 고정하고 상기 접착면의 사이를 에폭시수지 또는 모르타르로 그라우팅하여 연결된 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝을 이용한 옹벽.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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