KR100506749B1 - 매립물을 보강하기 위한 벽 및 상기 벽을 고정하는 고정요소 - Google Patents

Abstract

매립물을 보강하기 위한 옹벽은 모듀울 블록(1)으로 시공된다. 수직 또는 경사의 건축에서 융통성과 안정성을 갖는다. 곧은 또는 굽은 벽들은, 지오그리드 또는 비슷한 보강재(16)로 블록들의 안전한 결합을 유지하는 동시에, 블록의 폭을 따라 사분 점들에 의한 피벗의 연결을 위한, 구멍들(10)과 피벗 핀들(11)과 같은 수단을 갖는 블록들을 설치하므로써, 블록들의 공동들에 유치되고 지오그리드의 틈새들을 통하여 결합되는 돌기들을 갖는 쐐기형 고정 요소들과 결합하여 얻어진다.

Description

매립물을 보강하기 위한 벽 및 상기 벽을 고정하는 고정요소{RETAINING WALL FOR REINFORCED INFILL MATERIAL AND ANCHOR ELEMENT FOR ANCHORING A RETAINING WALL}

본 발명은 토양 보강(civil engineering soil reinforcement)에 사용하기에 적당한 옹벽(retaining wall) 및 이를 고정하는 고정 요소(anchor element)에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 지오그리드(geogrid)에 의한 적당한 보강재(reinforcement)에 고정된 모듀울 블록들(modular blocks)의 엇갈린 적재 층들(staggered superimposed courses)로 세워진 벽(wall)으로 구성되는 종류의 옹벽 및 이를 고정하는 고정 요소에 관한 것이다.

본 발명은 토양 보강(civil engineering soil reinforcement)에 사용하기에 적당한 옹벽(retaining wall) 및 이를 고정하는 고정 요소에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 지오그리드(geogrid)에 의한 적당한 보강재(reinforcement)에 고정된 모듀울 블록들(modular blocks)의 엇갈린 적재 층들(staggered superimposed courses)로 세워진 벽(wall)으로 구성되는 종류의 옹벽 및 이를 고정하는 고정 요소에 관한 것이다.

보강재들은 제방들(embankments), 테라싱(terracing), 매립지와 같은 큰 넓이의 토양(soil)을 안정하게 하고 보강하기 위한 구조물 공사(civil engineering construction work)에서 이미 잘 알려져 있다. 보강재들은 일반적으로 탄탄한 토양 충전물(soil infill)의 아래로부터 위로 규칙적으로 증가하는 연속된 층들 사이에 수직으로 끼워지면서 층들 사이에 수평하게 놓여진다. 상기 보강재는 다양하게 형성될 수 있으나, 일반적으로, 다양한 플라스틱들 또는 금속선(metal wire), 그리고 특히, 지오그리드들(geogrids)로 알려진 직조된 것(woven) 또는 일체형 중합체 그리드들(integral polymeric grids) 중 하나로 만들어지는 매쉬(mesh), 그리드(grid), 네트(net) 또는 구멍을 가지는 시트(perforated sheet)로 형성될 수 있다.

비록, 본 발명은 어떤 특정한 종류의 보강재의 사용에 제한을 갖지 않지만, 상기 보강재는 플라스틱 재질(고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene)과 같은)의 시트를 확장시켜 만든 지오그리드를 특히 사용한다. 상기 지오그리드는 가로 바들(transverse bars)에 상호 연결되는 그리고 평행한 간격으로 떨어진 분자상으로 방향지어진 올들(molecularly-oriented strands)로 직각의 매쉬(mesh)를 형성하기 위하여 그것에 형성된 홀 패턴(pattern)을 갖는다. 그와 같은 지오그리드들은 미국 특허 4,374,798, 영국 특허 2,073,090 그리고 영국 특허 2,235,899의 특허 명세서들에서 설명되고 있으며, "TENSAR"라는 상표로 상업적으로 사용되고 있다.

간결을 위해, 상기 "지오그리드(geogrid)"라는 용어는 여기에서 일반적으로 본 발명에 채용되는 보강재를 나타내기 위하여 사용될 것이다. 그러나, 이 용어는 유연한 스트립(flexible strip) 또는 토양 보강에 사용하기 위한 적당한 시트와 같은 재질(sheet-like material)로 형성되는 다른 것도 또한 포함한다고 이해해야 한다. 이와 같은 것들에는 직조된 직물 또는 비 직조된 직물들(textiles), 망들(webs) 또는 시트들(sheets) 등이 있다. 이와 같은 재질들은 계획된 사용을 위하여 필요한 강도(strength)와 다른 특성들을 가지고 있고, 다음에 설명하는 바와 같이, 본 발명의 다른 요소들과 적절하게 상호 작용을 할 수 있다.

많은 종류의 토양 보강 구조물에서, 충전물의 침식을 방지하기 위하여 충전물의 적어도 한 측면에는 옹벽(retaining wall)이 설치되어야 한다. 종래 방법에서 그와 같은 벽은, 연속되는 층들의 블록들 사이의 엇갈림 결합들에 의해서, 끼웠다 뺐다 할 수 있는 모듀울 블록들(loose-laid modular blocks)의 적재 층들에 의해서 시공된다. 모듀울 블록들은, 크레인들(cranes) 또는 다른 거대한 리프팅 기어(lifting gear)를 사용하지 않고 쉽게 다룰 수 있도록 적당한 크기의 조립형 콘크리트 부품 또는 매스 콘크리트(mass concrete)로 알맞게 미리 만들어진다. 적당하게 디자인된 블록들을 사용하여 벽은 길이 방향으로 곧거나 굽을 수 있으며, 수직으로 이루어지거나 경사(batter)를 가질 수 있다(즉, 벽면은 밑으로부터 위로 뒤방향으로 기울어질 수 있다).

이와 같은 종류의 옹벽은 토양 충전물의 상당한 압력을 충분히 견딜 수 있다. 그리고, 옹벽은 상기 충전물의 층들 사이에서 충분히 수평하게 묻힌 지오그리드(geogrid)에 의해서 고정될 수 있다. 시공이 진행될 때, 상기 벽은 모듀울 블록들의 층들에 의해서 세워진다. 그리고, 상기 토양 충전물은 상기 벽의 뒤에 더해지고 다져진다. 상기 지오그리드의 층들은 상기 다져진 토양 위에 알맞은 수직 간격을 가지면서 수평으로 놓여지고 상기 벽에 고정된다. 이 공정은 최종적으로 원하는 높이를 얻을 때까지 계속 반복된다. 둘 또는 그 이상의 블록들의 층들이 지오그리드의 연이은 층들 사이에 빈번히 놓이기 때문에, 지오그리드의 층들 사이의 수직 간격은 종종 상기 블록들의 높이보다 더 크다.

옹벽의 다양한 디자인들과 옹벽에 지오그리드를 고정하기 위한 방법들이 과거로부터 제안되어 왔다. 그러나, 이들은 일반적으로 고정을 위한 강도를 충분하게 제공할 수 없고, 지오그리드와 벽 사이의 접촉면의 중심 부분을 따라 균일한 고정을 제공할 수 없고, 굽은 옹벽들(curved retaining walls)에 용이하게 사용할 수 없는 등의 다양한 문제점들이 있다.

따라서, 예컨대 유럽 특허 명세서 0,472,993에서 개시한 바와 같은 구조물의 한 형태에 의하면, 지오그리드와 벽 블록들 사이 결합을 위한 어떤 실제적인 수단(positive means)이 없이, 지오그리드의 가장자리는 옹벽에서 블록들의 두 경로들 사이에 단순하게 갇혀진다. 이것은 적절한 형상의 블록들을 사용함으로써 굽은 벽들의 구조물을 허용하지만, 상기 옹벽은 상기 지오그리드와 충전물의 입자들(particles of the infill) 사이의 그리고 블록들의 적재 층들의 무게에 의해서 발생되는 상기 지오그리드와 상기 블록들 사이의 마찰력들의 강도에 의해서만 고정된다. 이와 같은 고정은 많은 상황에서 불충분할 수 있다.

미국 특허 5,417,523 또는 PCT 공보 WP94/13890에서 개시한 바와 같은 블록들의 디자인들과 벽 구조물의 다른 형태에 의하면 상기 지오그리드와 상기 벽 사이 결합을 위한 다양한 고정 형태가 제공된다. 그러나, 이들은 곧은 옹벽에 단지 적합하게 사용하기 위한 것이고, 굽은 벽들에는 적합하게 사용할 수 없다(그들이 큰 반경과 만곡을 갖는 경우는 제외). 왜냐하면, 그들의 디자인은 벽의 층들 안에 놓인 이웃한 블록들 사이의 적절한 연결을 허용하지 않는다. 그와 같은 디자인들은 지오그리드의 틈새들(apertures)에 결합시키기 위한 간격을 갖고 떨어진 돌기들(projections)을 갖는 바(bar) 같은 보유 부재(retaining member)를 일반적으로 채용한다. 이 보유 부재는 벽에서 블록들 두 층들의 인접된 상면과 하면을 연결하는 통로들에 고정된다. 또는, 상기 보유 부재는 블록 벽들의 수직 뒷면에 형성된다. 이들 디자인들은 고정되는 지오그리드를 블록의 폭을 따라 동일하게 벽에 고정하는 방법을 제공한다. 또한, 이들 디자인들은 대체로 직선으로 정렬(linear array)되어 상기 블록들에 결합되는 효과를 갖는데 이는 날카롭게 굽은 벽들의 구조물에서는 사용될 수 없다.

최근 공포된 미국 특허 5,540,525에 개시된 벽 블록 구조물에서도 비슷한 문제점들이 발생한다. 여기서는 수직과 수평 정렬의 유지에 의한 블록들 사이의 교선들(intersections)에서 슬롯들에 고정되는 얇고 좁은 조각의(slat) 부재들을 가지는 시스템을 사용하고 있다. 이 시스템은 또한 충분한 만곡각(degree of curvature)을 갖는 안정된 벽들의 구조물을 제공하지 못 한다.

미국 특허 4,825,619와 4,914,876에서 개시된 것과 같은 다른 디자인들에 의하면 굽은 벽들의 구조물과 인접된 블록들 사이의 연결(articulation)이 허용된다. 그러나, 이와 같은 디자인들은 블록들의 적재 층들에서 수직으로 정렬된 구멍들에 삽입되는 로드들(rods)에 의해서 벽에 지오그리드를 고정한다. 상기 로드들은 상기 층들 사이에 삽입된 상기 지오그리드의 가장자리에서 하나의 틈새(aperture)를 통과한다. 따라서, 상기 블록들에 대한 상기 지오그리드의 고정은 균일하게 배분되지 않고 상기 로드들과 접촉된 점에 집중된다. 이는 상기 시스템의 강도를 제한하고, 상기 지오그리드의 비틀림과 파손을 일으키게 된다. 미국 특허 5,505,034에서 개시한 것들과 같은 다른 블록들은 또한, 곧은 옹벽들과 마찬가지로 굽은 벽들의 구조물에 적합한 형상을 갖는다. 그러나, 층들 사이에 지오그리드를 유치시키기 위한 특정한 대책이 없다.

그러므로, 옹벽에 지오그리드를 확실히 결합시키기 위한 방법을 제공할 필요가 있다. 다양한 종류들과 형태들의 지오그리드를 사용하기에 충분한 융통성이 있는 그리고 수직되게 또는 기울게, 곧은 또는 굽은 옹벽들에서 또한 사용할 수 있는 방법을 제공할 필요가 있다.

발명의 요약

본 발명은 매립물(infill material)을 보강하기 위한 옹벽(retaining wall) 및 이를 고정하는 고정 부재를 제공한다. 본 발명은 다음과 같이 이루어진다.

적층(superimposed course)되는 모듀울 블록들(modular blocks)과;

두 적층들내 블록들의 인접하는 상면과 하면 사이에 위치한 보강재 고정 요소(reinforcement material anchor element)를 수용하기 위한 보유 공동(retaining cavity) 및;

벽으로부터 뒤로 연장되어 매립물 속으로 연장되는 보강재(reinforcement material)를 포함하되;

상기 모듀울 블록들 각각은 정면, 뒷면, 평행한 상면과 하면, 상기 상면과 하면 사이로 연장되는 그리고 서로 대향하는 측벽들을 구비하고, 상기 블록들은 상기 층들 사이의 수직 정렬을 유지하고 벽에서 블록 층들을 따라 피벗 연결을 허용하는 수단을 구비하며, 상기 공동은 상기 두 층들 중에서 한 층의 블록의 상면과 하면 중 어느 하나 내의 개방된 통로(open channel)와 그리고 상기 통로가 있는 블록에 접하는 다른 층의 블록의 면의 수평면에서 실질적으로 평평한 면에 의해서 정해지며, 상기 개방된 통로는 각 블록의 두 측벽들 사이를 횡단하도록 형성되고, 개방된 통로가 위치된 블록 면과 통로의 뒷벽 사이의 끼인 각(included angle)은 90도보다 실질적으로 크지 않고, 상기 보강재의 끝 부분은 벽의 두 적층들 사이로 삽입되어 상기 층들 사이의 상기 보유 공동으로 연장되며, 상기 보강재는 등마루를 갖는 고정 요소에 의해서 벽에 고정되고, 상기 등마루는 그 길이의 적어도 한 부분이 쐐기형(wedge-shaped) 단면이고, 상기 쐐기형 단면에는 등마루의 일면으로부터 연장되는 이격된 다수 개의 돌기들(projections)을 갖고, 상기 돌기들은 보강재의 틈새들(apertures)을 통하여 결합되고, 상기 고정 요소는 상기 보유 공동에 수용되고, 등마루의 얇은 가장자리(thinner edge)는 블록들의 뒷면에 접근하고, 상기 돌기들은 상기 적층들 중 한 층의 블록들에서 통로의 뒷면에 인접되며, 돌기를 갖지 않는 상기 등마루의 면은 상기 적층들 중 다른 층의 블록들의 상기 실질적으로 평평한 표면에 인접된다.

특히, 지오그리드 또는 다른 보강재는 뒤로부터 앞으로 블록들 층을 가로지르는 수평면을 제공하기 위하여, 고정 요소를 위한 보유 공동을 가로지르도록 삽입되고, 이로 인해 연속되는 층들의 수직 정렬과 안정된 적재를 유지한다. 그러나, 고정 요소의 앞으로 공동의 안에서 돌출되는 요소를 갖는 예와 같이, 몇몇 다른 형태의 벽 블록의 디자인에서는 이것은 가능하지 않거나 필요하지 않을 것이다. 이와 같은 경우, 이 분야에서 매우 잘 알려진 다른 수단이 수평면을 얻기 위하여 제공될 것이다. 예를 들면, 벽의 앞으로 층들 사이에 쐐기를 삽입하거나, 앞면과 뒷면 사이의 차이를 보정하기 위한 치수를 갖는 블록들을 사용할 수 있을 것이다.

본 발명의 벽 구조물에서, 고정 요소와 이에 고정되는 보강재의 부분은 다음 층으로 돌출되지 않고, 단지 한 층의 블록들 공동에 위치된다. 이와 같은 방법으로 인해, 보강재를 위한 고정 수단은 인접된 층들에서 블록들의 피벗 연결을 방해하지 않게 된다. 이 공동은 상기 두 층들 중에서 한 층의 블록들의 상기 상면과 하면 중 어느 하나 내의 통로와 그리고 상기 통로가 있는 블록에 접하는 다른 층의 블록의 반대면에서 실질적으로 평평한 수평면에 의해 정해진다. 그 때문에 고정 요소는 대향하는 상기 평평한 면에 의해서 통로 내부에서 눌려진다. 이 평평한 면은 다음 층의 블록에서 각각 하면 또는 상면의 부분이 될 수 있다. 그러나, 상면과 하면의 양측에 통로를 갖는 블록들을 생산하는 것이 유리할 때가 있다. 상면과 하면에 모두 통로를 갖는 경우, 이들 면들 중 하나의 평면에서의 실질적으로 평평한 면은 그 면의 통로에 들어가는 별개의 요소에 의해서 제공될 수 있다. 이들 다른 두 실시예들은 도면들과 아래에 상세히 설명되어 있다.

벽에서 블록 층들을 따라 피벗 연결을 허용하는 층들 사이의 수직 정렬을 유지하는 수단은 그 자체로(per se) 상호 결합 또는 짝 결합 수단 또는 적당한 형상의 블록들과 같이 현존하는 벽 블록 디자인의 기술에서 잘 알려져 있다. 따라서, 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 제공되는 접합 또는 접합 부분들에 의하여 제공되는 형성된 벽 블록들은 유럽 특허 0,472,993 또는 미국 특허 5,505,034에서 개시된 바와 같은 예들과 같은 다양한 디자인을 갖는다. 본 발명에 의하면, 이들과 다른 적합한 벽 블록들의 디자인은 변형할 수 있다. 고정 요소를 위한 보유 공동을 갖는 그들은 위와 같이 특정하게 하기 위하여, 그리고 블록들 사이의 연결을 유지하면서 벽에 지오그리드를 의도대로 확실히 고정하기 위하여 하기에서 더욱 상세히 설명될 것이다.

그러나, 비록 블록들의 층들을 따라 피벗 연결을 허용하기 위하여 그와 같은 적당한 수단이 본 발명에서 사용될 수 있지만, 이는 "사분점 연결"을 제공하는 디자인에 의해 가장 효과적으로 얻어질 수 있다. "사분점 연결"이라는 용어는 이웃하는 다른 블록에 대한 블록의 연결이 근접한 측벽으로부터 내측으로 실제적으로 블록 폭의 사분의 일에 위치하는 한 쌍의 점들 주위에서 이루어질 때의 디자인을 뜻할 때 사용된다. 따라서, 블록 폭을 가로질러, 각 점은 측벽과 블록의 중심 라인으로부터 실제적으로 동일한 거리이다. 그리고 적층이 블록 폭의 절반에 의해 위치되는 일반적인 적층 벽에서, 인접된 층들에서 상응되는 연결점들 사이에 정렬이 유지된다. 이 디자인들은 굽은 벽들의 시공을 위한 피벗 연결이 뛰어난 자유도를 얻을 수 있도록 하여 작은 반경의 만곡을 갖는 벽들을 세울 수 있다. 특히, 만일 피벗 점들이 블록과 측벽들의 최대 폭의 라인을 따라 위치된다면, 적당히 돌출되거나 경사진다.

본 발명의 특별한 바람직한 실시예에서, 상기 사분점 연결은 블록들의 상면과 하면 각각의 한 쌍의 구멍들에 일치하게 결합되는 피벗 핀들의 시스템에 의해서 이루어진다.

이 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명은 매립물을 보강시키기 위한 옹벽이 제공된다. 그것은 다음과 같이 이루어진다.

각 블록이 정면, 뒷면, 평행한 상면과 저면, 상기 상면과 하면 사이로 연장되는 서로 대향하는 측벽들을 갖는 적층 또는 모듀울 블록들과;

각 블록은 상면과 하면의 각각에 상기 대향하는 측벽들 사이에 대칭적으로 배치되는 그리고 상기 상면과 하면에 실질적으로 수직되는 방향으로 적어도 블록의 일부로 연장되는 한 쌍의 구멍들을 갖고, 상기 구멍들의 중심은 블록의 정면으로부터 각각 두 개씩 짝지어 등거리를 갖는 그리고 상기 중심 사이의 거리는 블록의 하면에 짝지은 것과 마찬가지로 상면에서 짝짓고, 두 층들에서 수직으로 인접되는 블록들 사이의 결합되는 구멍들을 제공하기 위하여 어느 하나의 층에서 블록들 상면들의 구멍들은 바로 위의 층들에서 블록들 하면들의 구멍들에 일치하게 정렬되고,

상기 수직으로 인접되는 블록들 중 적어도 하나와 피벗 결합으로 상기 결합되는 구멍들(conjoined bores)에 수용되는 피벗 핀들을 구비하고, 상기 결합되는 구멍들에 결합되는 피벗 핀들은 벽에서 블록들의 층을 따라 피벗의 연결을 제공하도록 상기 구멍들은 상기 블록들에 형상을 갖고 위치되며,

두 적층에서 블록들의 인접하는 상면과 하면 사이에 위치되는 보강재 고정 요소를 위한 보유 공동을 구비하고, 상기 공동은 상기 두 층들 중에서 한 층의 블록들의 상기 상면과 하면 중 어느 하나 내의 개방된 통로(open channel)와 그리고 상기 통로가 있는 한 층의 블록에 접하는 다른 층의 블록의 면의 수평면에서 실질적으로 평평한 면에 의해서 정해지며, 상기 통로는 각 블록의 두 측벽들 사이를 횡단하도록 형성되고, 통로가 위치된 블록 면과 통로의 뒷벽 사이에 끼인 각(included angle)은 90도보다 실질적으로 크지 않고,

벽으로부터 뒤로 연장되어 매립물 속으로 연장되는 보강재(reinforcement material)를 구비하되; 상기 보강재의 끝 부분은 벽의 두 적층들 사이로 삽입되어 상기 층들 사이의 상기 보유 공동으로 연장되며, 상기 보강재는 등마루를 갖는 고정 요소에 의해서 벽에 고정되고, 상기 등마루는 그 길이의 적어도 한 부분이 쐐기형(wedge-shaped) 단면이고, 상기 쐐기형 단면에는 등마루의 일면으로부터 연장되는 이격된 다수 개의 돌기들(projections)을 갖고, 상기 돌기들은 보강재의 틈새들(apertures)을 통하여 결합되고, 상기 고정 요소는 상기 보유 공동에 수용되고, 등마루의 얇은 가장자리(thinner edge)는 블록들의 뒷면에 접근하고, 상기 돌기들은 상기 적층들 중 하나의 블록들에서 통로의 뒷면에 근접되며, 돌기를 갖지 않는 상기 등마루의 면은 상기 적층들의 다른 블록들의 상기 실질적으로 평평한 표면에 인접된다.

그러나, "사분점 연결"은 피벗 핀들과 구멍들을 포함하지 않는 다른 수단에 의해서도 얻어질 수 있다. 따라서, 한 층에서 블록의 상면과 하면 둘 중 어느 한 층에 위치된 돌기들이 블록들의 폭을 가로질러 실질적으로 사분점들에서 접촉을 가지고 수직으로 인접된 층에서 블록들의 대향하는 면들에서 서로 작용하는 면들을 누르도록 하는 어느 적당한 디장인 적용할 수 있다. 예를 들면, 상면과 하면 중 어느 하나로부터 연장되는 그리고 수직으로 인접된 블록의 대향하는 면에 형성된 고정 수단을 위한 통로의 한 벽을 누르는 하나 또는 그 이상의 돌기들을 갖고, 수직으로 인접된 층들에서 블록들 사이의 사분점 연결을 허용하는 적당한 외형(profile)을 가지는 상기 통로의 벽 그리고/또는 상기 돌기들의 누름면들이 형성된 블록들의 제공에 의해서 이루어 질 수 있다. 돌기 또는 돌기들은 블록에 일체로 형성될 수 있다. 예컨대 돌기 또는 돌기들은 측벽들 사이의 하면 또는 상면으로부터 연장되는 연속되는 등마루, 또는 상기 면으로부터 불연속적인 몇몇 연장들에 의해 이루어질 수 있다. 선택적으로, 돌기 또는 돌기들을 별개의 요소들로 할 수 있다. 예컨대, 돌기 또는 돌기들은 블록의 하면 또는 상면의 틈새에 적합한 하나 또는 그 이상의 삽입요소(삽입물들)에 의해 이루어질 수 있다. 상면 또는 하면에 적당한 삽입물을 결합시키기 위하여 상면과 하면 양측에 통로들을 갖는 블록들을 생산하는 것은 편리하다. 어느 한 면에만 적당한 삽입물을 결합시키는 경우, 삽입물의 한 면(블록 자체의 면이 아님)은 고정 요소를 위한 공동의 한면으로 제공될 수 있다. 그와 같은 일체형 또는 분리된 요소들을 가지고 사분점 연결을 제공하는 특정한 실시예들은 도면들에 도시되고, 아래에서 더욱 상세하게 설명된다.

본 발명은 또한 위에서 밝힌 바와 같은 옹벽을 시공할 때 사용하기 위한 모듀울 벽 블록들과 보강재 고정 요소들을 제공한다.

예를 들면, 모듀울 벽들은 엇갈린 층들에 건식으로 놓여져(dry-laid)(즉, 모르타르를 사용 없이), 어느 한 층에서 블록은 위층 또는 아래층의 블록들 사이의 결합 부분에 겹쳐진다. 따라서, 벽돌쌓기에서 사용되는 비슷한 적재 구조를 제공한다.

본 발명의 모듀울 블록들은 옹벽들과 같은 것에 일반적으로 사용되는 블록들을 위한 토목 공학 기술에서 잘 알려진 기술과 재질들로 만들어 질 것이다. 예를 들면, 만약 기계적 특성들이 원하는 구조물에 적합하여 다른 재질들이 사용된다 할지라도 블록들은 현장 또는 비현장에서 조립형 콘크리트로부터 만들어 질 것이다. 예컨대, 재질은 합성 중합체 발포제들(synthetic polymer foams)과 같은 경량 재질일 수 있다.

이 분야에서 잘 알려진 원칙에 따라 모듀울 블록들의 크기와 형상은 특정한 디자인의 벽 구조물들에 적합하게 맞출 수 있을 것이다. 예를 들면, 블록이 앞으로부터 뒤로 기울어지도록 측벽들이 블록의 뒷면을 향하여 집중되는 것이 종종 바람직할 것이다. 이 형상은 층들을 따라 다른 하나의 각도에 맞추어 블록들을 놓으므로써 곧은 벽들만큼 굽은 벽들의 시공을 촉진시킨다. 반면, 적층에서 결합되는 구멍들(또는 정렬을 유지하기 위한 다른 수단) 사이의 요구되는 정렬은 여전히 동일하다. 비슷하게, 블록들의 정면이 휘거나 돌출되도록 제공되어 벽의 외부면에 원하는 외형을 제공할 수 있으며, 만일 필요하다면 블록들의 정면은 결(textured)을 가지거나 장식을 가지도록 끝마무리될 수 있다. 만곡된 벽에 블록들의 층들의 결합과 경사를 가지는 벽들의 건축을 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정면과 측벽들의 형상에 따른 구멍들의 위치가 아래에서 더욱 상세히 설명될 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 가장 중요한 이점은 블록들의 두 층 사이에 놓여진 지오그리드의 층들이 블록들의 보유 공동을 가로질려 놓여질 수 있다는 것이며, 바람직하게는 앞면과 뒷면 사이 블록들의 전체 폭을 실제적으로 가로지르도록 연장된다. 또한, 고정 요소들(특히, 지오그리드의 틈새들에 결합되는 돌기들)은 블록들의 한 층에서 보유 공동들의 안에 실제적으로 수용되고, 다른 층 블록들의 평평한 면에 실제적으로 접촉된다. 이와 같은 결합의 특징에 의해서, 두 층들에서 블록들은 지오그리드의 두께에 의해서 앞으로부터 뒤로 균일하게 분리되어, 쐐기 또는 특정한 형상의 블록들을 사용할 필요 없이 안정적인 벽들의 시공이 가능하다. 또한, 이와 같은 특징들은 블록들과 굽은 벽들의 건축물 사이의 연결을 가능하게 한다. 따라서, 이들 이점을 극대화하기 위하여, 블록들의 상면과 하면의 실제적인 영역은 평평한 표면들을 갖는다.

본 발명의 다른 중요한 이점은 도면을 참조하여 아래에 상세히 설명된 바와 같이 보유 공동 내에서 고정 부재의 잠금 동작(locking action)이며, 이는 지오그리드와 벽 블록들 사이에 실질적 고정을 제공한다. 이 잠금 동작을 극대화하기 위하여 통로가 위치한 블록 면과 통로의 뒷벽 사이의 각은 90도이하여야 하며, 이에 따라, 벽으로부터 지오그리드를 끌려고 하는 힘은 오히려 상기 통로에서 고정 요소를 더 강하게 잠근다. 만약 필요하다면 블록 내에 통로의 주형이 용이하게 하기 위해, 본 발명의 요지로부터 벗어나거나 잠금 동작을 방해하지 않은 범위내에서 상술한 각은 작은 양으로 90도 보다 증가될 수 있다.

다른 면에서, 블록들의 형상과 크기는 크레인들 또는 다른 거대한 리프팅 기어를 사용하지 않고 현장에서 쉽게 다룰 수 있도록 형성되어야 한다. 이와 같은 이유로 블록들은 경량 홀들을 가지도록 주조될 수 있다. 따라서, 아래에 예에 의해 상세히 설명되는 바와 같이 내부 공동을 형성하기 위해 평평한 베이스와 측면들을 가지는 비교적 단순한 형상은 적당한 코어들(cores)과 행거들(hangers)을 갖는 상부가 개방된 박스 몰드(open-top box mould)에서 제조될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 블록들은 피벗 핀들과 결합되는 구멍들의 시스템에 의해서 서로 연결된다. 각 블록은 상면과 하면 각각에 이들 면에 실질적으로 수직한 한쌍의 구멍들을 가진다. 벽의 건축에서, 블록들이 층층이 놓이고, 핀들은 각 블록의 윗면에서 구멍들에 삽입된다. 핀의 부분은 블록의 위로 돌출된다. 두 번째 층에서 블록들은 첫 번째 층의 블록들 위에 놓인다. 새로운 층에서 블록들의 하면 내 구멍들은 첫 번째 층에서 블록들의 윗면에 일치되는 구멍들로부터 내밀어진 핀들에 정렬되고 결합된다. 이것은 제일 위층을 제외하고 계속 반복된다. 만일, 연속되는 층들이 곧다면, 여느 때와 같이, 모든 블록은 아래의 층에서(제일 아래층의 블록들을 제외하고) 두 개의 블록들이 두 개의 피벗 핀들에 의해서 결합되고, 위의 층에서(제일 위층의 블록들을 제외하고) 두 개의 블록들이 두 개의 피벗 핀들에 의해서 결합된다.

물론, 이 정렬은 벽의 몸체에서 블록들에 적용되고, 벽의 끝단들 또는 귀퉁이들(corners) 또는 특별한 형상이 요구되는 블록들이 있을 때 적당하게 변형할 수 있을 것이다.

첫 번째 층에서 블록들은 굽은 벽의 구조물을 위하여, 만일, 각 블록의 앞으로부터 뒤로 기울기를 갖고, 블록들이 상술한 바와 같이 적당하게 형성된다면, 곡선을 따라 놓일 수 있다. 잇따르는 층들 각각의 블록들은, 동일한 곡선을 따라, 그들 아래 것의 위에 적재된다. 그들의 하면에 구멍들은 밑 블록으로부터 돌출된 핀들에 결합된다. 각 블록은 본 발명의 결합되는 구멍들과 핀들의 시스템에 의해서 제공되는 피벗 연결을 통하여 이웃한 블록에 대하여 회전 자유도를 가지고 있다. 따라서, 블록들의 층들은 벽 구조을 통하여 함께 결합되고, 피벗 핀들에 의해서 각각 적당한 정렬로 안전하게 고정된다. 그럼에도 불구하고, 곧은 벽들과 마찬가지로 굽은 벽들을 세울 수 있다.

특히, 피벗 연결을 위하여 필요한 자유도는 구멍들이 블록들의 상면 그리고/또는 하면에 형성시키고, 블록들의 측면들 사이에서 연장된 선을 따라 단면상으로 측면으로 연장되므로써 제공된다.

한편, 이것은 또한 원형 단면의 구멍들로써 이루어 질 수 있다. 만일, 측벽들이 정면으로 반경을 가지고 있다면, 상기 구멍들의 중심은 블록의 넓은 부분을 따라 정렬된다. 그리고, 두 구멍들의 중심 사이의 거리는 각 중심과 블록의 반원형 가장자리 사이의 거리의 두 배이다.

본 발명의 많은 실시예에서, 블록들의 상면과 하면에서 단면상으로 원형의 구멍들 또는 연장된 구멍들과의 결합에서 필수의 피벗 연결을 제공하기 위하여, 핀들은 전체 길이를 통하여 원형 단면을 갖는다. 그러나, 본 발명의 목적은 또한 만일, 핀들이 결합된 구멍들의 두 세트들 중 단지 하나의 회전이 자유롭다면(즉, 두 적층에서 블록들의 하면과 상면 중 어느 하나인 구멍들), 구멍들의 다른 세트에서 회전이 고정되게 함으로써 달성 될 수도 있다. 따라서, 예로서의, 결합되는 사각 구멍들의 한 세트에 위치시키기 위하여, 핀들은 전체 길이의 일부는 사각 단면을 가지고, 구멍들의 다른 세트에 피벗되도록 하기 위하여 남아 있는 길이에 원형 단면을 가질 수 있다. 이 정렬은 블록들에서 핀들을 위한 실질적 위치를 더 제공하므로써 때때로 유리한 점을 갖는다. 따라서, 벽에서 블록들의 더 나은 정렬을 제공한다.

물론, 구멍들과 핀들의 상대적인 치수들과 형상은, 상술한 바와 같이, 블록들의 피벗 연결과 핀들의 삽입을 쉽게 하기 위하여 선택되어야 한다. 또한, 허용할 수 있는 각도로 구멍들에서 핀들의 운동을 제한하고, 벽에서 블록들의 만족할 만한 정렬을 확보할 수 있어야 한다. 이들 구성 요소들로 사용되는 재질과, 토양으로부터의 수평 압력 또는 벽 뒤의 다른 매립물에 의한 블록들 사이의 전달력을 포함하는, 핀들에 의해서 전달되어지는 힘의 관계에서 그들의 치수들은 블록들 사이의 연결에서 만족할 만한 강도를 제공해야 한다.

블록들로부터 돌출되는 적당한 핀의 길이를 제공하기 위하여, 위층에서 블록들의 저면의 구멍들에 결합되기 위하여, 블록들의 상면에서 구멍들은 선택된 깊이로 막힐 수 있다. 한편, 이것은 구멍들에 대하여 핀들을 적당하게 형성함으로써, 그들의 끝단들 사이에 단(step) 또는 중간의 가장자리(skirt)를 제공함으로써, 막힘 홀 또는 관통홀 중 하나로 이루어 질 수 있다. 그래서, 구멍들에 맞도록 핀의 길이를 조절할 수 있다.

만일, 그들의 상면과 하면 사이를 연장하여, 블록들이 구멍들과 한 쌍으로 제작된다면, 블록들의 여러 층들을 통하여 연장되는 긴 핀들을 사용할 수 있다. 그러나, 이 실시예는 경사를 갖는 벽들의 구조물에는 적합하지 않다. 그와 같은 벽들은 본 발명의 실시예로써 참조되고 있다. 각 블록에 의하면, 상면과 하면에서 한 쌍의 구멍들은 서로 수직으로 정렬되지 않는다. 따라서, 하면에서 구멍들은 블록의 정면에 더 가깝다. 그와 같은 블록들의 층들일 때, 상술한 바와 같이, 구멍들에 결합되는 핀들은 적층된다. 각각 연속적인 층들은, 한 쌍의 상면 내 구멍들과 하면 내 구멍들 사이의 변위에 관련된 거리에 의해서, 아래층으로부터 뒤로 단이 발생될 것이다.

블록들의 상면과 하면 중 어느 하나에 두 쌍의 구멍들을 형성할 수 있다.

이들 두 쌍중 하나는 다른 면의 구멍들과 정렬되고, 다른 하나는 그것으로부터 떨어져 있다. 이와 같은 방법에서, 블록의 같은 디자인은 벽의 두 종류들 즉, 수직의 벽들 또는 경사를 갖는 벽들의 구조물에 사용될 수 있다.

한편, 경사는 적당한 형상의 핀들의 사용에 의해서 생성된다. 예를 들면, 핀들이 각각 편심된 상단면과 하단면을 갖는다면, 적층의 연속되는 층들 사이에 단차진 효과를 제공한다. 같은 방법으로, 상술한 바와 같이, 블록들의 상면과 하면에서 한 쌍의 구멍들을 대체할 수 있다. 경사의 제한각은 같은 중심의 지름이 다른 두 영역들을 갖는 핀들에 의해서 얻을 수 있다. 도면들을 참조하여 밑에서 상세히 설명될 것에 의하면, 경사진 구멍들에의 결합은 기울어진 뒤 주위를 갖는다.

피벗 핀을 위한 재질은 상술한 내용과 일치하게 필요한 조합 강도와 다른 요소들 그리고 원하는 벽 구조물의 디자인 요소들에 의해서 선택되어야 한다. 따라서, 연강이 주로 사용될 것이지만, 다른 금속들과 폴리머들을 포함하는 다른 것들도 어떤 경우에는 적당하게 사용될 수 있을 것이다.

비록, 상술한 설명은 본 발명의 바람직한 실시예의 하나로 정렬을 위하여 피벗 핀들과 결합되는 구멍들과 블록들 사이의 연결의 시스템을 사용한 벽 구조물을 참조하였지만, 동일한 방법의 구조물은 이미 언급한 종래 기술 디자인들과 아래에서 도면들을 참조하여 설명한 다른 바람직한 실시예를 포함하여, 본 발명의 주제와 사상으로부터 벗어나지 못하고, 이것을 얻기 위한 대체 수단의 사용으로 용이하게 적용할 수 있을 것이다.

본 발명에서 사용된 고정 요소들은, 도면들에서 보인 실시예들을 참조하여 아래에서 더욱 상세히 설명되는 것과 같이, 폴리머들과 금속들을 포함하는 다양한 재질로 만들 수 있을 것이다.

본 발명은 다음의 첨부한 도면들에 도시된 몇몇 특정한 실시예들을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 연결을 위한 피벗 핀들과 구멍들이 채용되는 본 발명의 바람직한 실시예의 분해 사시도;

도 2는 도 1에서 벽 블록의 다른 디자인을 보여주는 분해 사시도;

도 3은 수직의 정면을 갖는 벽의 예를 보여주는 본 발명과 일치되도록 세워진 옹벽의 측단면도;

도 4는 경사진 정면을 갖는 벽의 예를 보여주는 도 2에 비슷한 측단면도;

도 5는 도 3에서 지오그리드와 고정 요소를 제거하여 벽 구조를 명료하게 보여주는 사시도;

도 6은 벽에 지오그리드를 고정시키기 위한 수단을 더욱 상세히 보여주는 본 실시예들의 확대 단면도;

도 7 내지 도 10은 본 발명에서 사용되는 고정 요소의 몇몇 실시예들의 상세한 사시도들;

도 11은 다른 종류의 정렬 수단을 사용한 본 발명에서 사용하기 위한 벽 블록의 다른 종류를 보여주는 사시도;

도 12는 도 11에서 보인 종류의 블록들을 사용한 벽 구조물의 정면도;

도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 예에 의한 블록에 의해서 시공된 곧은 벽들과 굽은 벽들의 정면도들;

도 15a 내지 도 16b는 사분점 연결을 얻기 위한 일체형 요소를 사용한 두 개의 다른 디자인의 벽 블록을 아래와 위로부터 보여주는 사시도들;

도 17은 도 15에서 보인 종류의 적재된 블록들의 두 층들 사이에 지오그리드가 유치된 것을 보여주는 측단면도;

도 18은 도 17에서 사분점 연결을 얻기 위한 디자인에서 분리 삽입물을 사용하는 다른 종류의 벽 블록을 보여주는 측단면도 및;

도 19는 다른 디자인의 분리 삽입물의 사용과, 블록들의 네 개의 적재 층들의 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 모듀울 벽 블록(modular wall block)(1)은 뒷면(rear face)(3)을 향하여 뒤로 경사진 측면들(4,5)과 돌출 정면(cambered front face)(2)을 갖는다. 상면 및 하면(top and bottom faces)(6,7)은 일반적으로 평평하지만, 상기 상면(6)은, 상기 뒷면(3)에 평행하고 상기 두 측면들(4,5)사이를 가로지르는 통로(channel)(12)를 갖도록 형성된다. 상기 블록(1)은 조립형 콘크리트 부품(precast concrete)으로 적당하게 만들어진다. 또한, 상기 블록(1)은, 도 1에서 보인 바와 같은 경량 홀들(lightening holes)(8,9)을 갖도록 형성된다. 상기 경량 홀들(8,9)은 상기 블록(1)의 강도(strength)를 손상시키지 않고 무게를 줄이기 위한 형상과 크기로 형성된다. 그와 같은 홀들은 상기 블록에 곧게 관통되거나, 상기 블록의 상면 그리고/또는 바닥면에 막힘 홀(blind hole)들로 설치될 수 있을 것이다.

도 1에서 보인 상기 모듀울 블록의 형상은 몇 가지의 이점을 갖는다. 그것의 돌출 정면과 뒤 방향으로 기울어진 측면들은 곧은 옹벽들(retaining walls) 뿐만 아니라 굽은 옹벽들의 구조물에도 사용할 수 있도록 한다. 만일 원한다면, 화려한 정면(decorative front face)을 갖도록 형성시킬 수 있다. 상기 화려한 정면은 벽에 위치시키기 전에 평평한 뒷면(3) 위에 상기 블록을 놓으므로써 손상을 방지할 수 있다. 이것은 상기 경량 홀들(8,9)의 크기와 위치에 의해 확대되거나 보조될 수 있다. 상기 블록의 치수들은 정밀하지 않고, 원하는 사용에 맞도록 선택될 수 있다. 그러나, 옹벽의 시공(construction) 동안 용이하게 다룰 수 있도록 하기 위하여, 종종 상황에 맞게 치수들과 무게를 제한한다.

또한, 상기 블록(1)은, 핀들(11)과의 결합을 위하여, 블록의 폭을 가로질러 대칭적으로 배치된 한 쌍의 수직 구멍들(vertical bores)(10)을 갖는다. 상기 구멍들(10)은, 도 3에서 보인 바와 같이, 상면과 하면(6,7) 사이 상기 블록의 전체 높이로 연장되거나, 도 4에서 보인 바와 같이, 상기 블록의 상면 및 하면에 각각 한 쌍의 막힘 구멍들(blind bores)(10a,10b)일 수 있다. 이와 같이 배치된 상기 구멍들에 의해서 블록들의 연속적인 층들이 다른 것 위에 놓일 때 적당하게 정렬할 수 있다. 도 3에서 보인 바와 같이, 상기 구멍들(10)과 상기 핀들(11)은 핀들이 구멍들 속에 너무 깊이 빠지는 것을 방지하기 위하여 적당하게 형성된다. 예를 들면, 테이퍼지거나 단차진 지름(stepped diameter)을 갖도록 형성된다. 또한, 도 3에서 보인 바와 같이, 상기 수직 구멍들(10)이 상기 블록의 전체 높이에 계속해서 통과할 때, 도면들에서 보인, 각 핀들(11)에 양자택일하여, 블록들의 몇몇 적재 층들을 통과하도록 연속 로드(continuous rod)를 사용될 수 있다.

상기 블록들(1)은, 도 5에서 보인 사시도와 같이, 블록들의 적재 줄들 또는 층들(superimposed rows and course)과 같은 일반적인 방법으로 옹벽을 형성하기 위하여 결합된다. 상기 구멍들(10)과 핀들(11)의 대칭적인 배열 때문에, 종래의 모듀울 블록들을 이용한 벽의 시공과 같이, 각 층의 상기 블록들이 상기 수직으로 인접한 층 또는 층들 사이를 연결할 수 있도록 한다. 그러나, 이와 같은 디자인도 각 층의 길이를 따라 인접한 블록들 사이를 연결(articulation)할 수 있도록, 만일 원한다면, 곧은 벽들과 마찬가지로 굽은 벽들의 설치를 허용하기 위한 하기와 같은 방법을 설명한다.

도 5에서 벽 어셈블리의 사시도와 같이, 상기 핀들(11)은, 블록들의 각 층을 따라 연결할 수 있도록 그리고 굽은 벽의 시공을 위하여, 위와 아래에 인접한 각 블록(1)에 피벗으로 역할을 할 수 있도록 연결된다. 상기 연결의 이상적인 각도는, 몇몇 요소들, 하나 또는 조합, 그리고 특히 상기 구멍들(10)과 상기 핀들(11)의 관계에 의한, 상기 블록들의 치수들에서 하나의 적절한 선택에 의해서 얻어질 수 있다. 따라서, 상기 블록 정면(2)의 돌출(camber) 또는 만곡(curvature)과 뒷면(3)으로 향하는 상기 측면들(4,5)의 기울기는 원하는 만곡의 반경을 갖는 벽에 상기 블록들의 위치를 허용하도록 해야 한다. 또한, 도 1에서 보인 바와 같이, 상기 구멍들(10)을 측면 방향으로 연장되도록 형성하므로써, 상기 핀들과 상기 블록들 사이의 상대적인 측면의 움직임을 허용할 필요가 있다. 이 측면 방향으로의 움직임은 상기 블록들의 상면 및 하면에서 개별적인 요구들에 의존하는 상기 구멍들을 연장시키므로써 얻을 수 있다.

양자 택일로, 상기 블록의 연결은, 도 2에서 보인 바와 같이, 정렬에 의한 원형 구멍들(circular bores)과 핀들에 의해서, 양방향에서 가능하다. 본 발명의 이와 같은 실시예에서, 일반적으로 상기 블록(1)은, 도 1에서 보인 바와 같이, 상기 정면(2)으로부터 상기 뒷면(3)으로 기울어지는 같은 형상이지만, 상기 측면들(4,5)은 상기 정면(2) 방향으로 반경을 가지도록 형상지어진(이하 "반경지어진"이라 칭한다) 부분을 가지도록 형성된다. 상기 수직 구멍들(10)의 중심들은 상기 블록의 가장 넓은 부분에 정렬되고, 상기 두 개의 구멍들의 중심 사이의 거리(2l)는 각 중심과 상기 블록의 반경지어진 가장자리(radiused edge) 사이 거리(l)의 두 배이다. 다시 말해서, 상기 구멍들의 중심들은 상기 블록 폭의 사분의일 만큼 상기 가장자리로부터 안쪽으로 떨어진다. "사분점 연결(quarter-point articulation)"과 일치하게 상술한 바와 같이 디자인된다. 상기 블록의 반경지어진 정면 가장자리들은 각 구멍들(10)의 중심을 중심으로 하는 원호를 따라 반지름(l)을 갖고 휘어진다. 이와 같은 디자인은 같은 층에서 이웃하는 블록들에 대하여 어느 쪽의 방향에도 상기 핀(11)에 대해 피벗되게 각 블록을 허용하여, 원하는 것과 같이 벽이 직선으로, 가운데가 볼록하게 또는 오목면으로 가능하도록 한다.

도면들에서 나타낸 본 발명의 바람직한 실시예는, 비록 본 발명은 이것에 한정되지는 않지만, "TENSAR"라는 상품명으로 상업적으로 사용되고 있는 종류의 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene)과 같은 플라스틱 재질로 만들어진 지오그리드(geogrid)의 사용을 보여주고 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 지오그리드는 가로의 바들에 연결되어 평행하게 연장되는 그리고 그들 사이에 슬롯들의 배열을 형성하는 올들(strands)로 구성된다. 옹벽의 시공에서, 상기 지오그리드는, 상기 가로 바들(17) 중 하나가 상기 블록들의 상면에서 상기 통로(12)에 정렬되도록 그리고 상기 블록들(1)의 두 층 사이에 그것의 정면 가장자리가 수평으로 놓여서 삽입된다. 고정 요소(13)는 돌출되는 이들(teeth)(15)을 갖는 연장 바 또는 등마루(spine)(14)로 구성된다. 상기 이들(teeth)의 형상, 크기 그리고 피치(pitch)는, 상기 가로 바(17)에 인접되도록 하기 위하여, 상기 지오그리드(16)에서 슬롯들에 결합되도록 디자인된다. 도 3 및 도 4, 그리고 도 6을 참조하면, 상기 지오그리드의 고유 유연성(intrinsic flexibility)은 블록들의 적재 상층의 무게에 의해서, 상기 블록(1)의 상면에서 상기 통로(12)로 강제로 내려지도록 하기 위하여, 상기 가로 바(17)에 결합되는 상기 고정 요소(13)를 허용한다. 상기 고정 요소(13)와 상기 슬롯(12)의 디자인은 상기 지오그리드(16)에 텐션(tension)이 작용되었을 때 실질적인 잠금 동작(positive locking action)을 유발하여, 상기 적재 블록(superimposed block)의 하면을 상기 고정 요소(13)의 상면이 지지하도록 한다. 그리고, 상기 슬롯(12)의 뒤 수직면을 상기 고정 요소의 이들(teeth) 뒤 수직면이 지지한다. 따라서, 상기 벽에 상기 지오그리드를 확실하게 고정한다. 더욱이, 상기 가로 바(17)를 따르는 다수 개의 틈들(apertures)에의 상기 다수 개의 이들(teeth)(15)의 결합은 상기 지오그리드(16)의 폭을 따라 하중이 균일하게 분산시킨다. 그것에 의하면, 상기 구조의 고정력(anchoring strength)은 최대가 된다. 그러나, 이와 같은 것은 상기 지오그리드와 다른 요소들의 디자인에 의한다고 할 수 있다. 상기 가로 바(17)를 따르는 슬롯들 모두에 결합시키기 위한 이들(teeth)을 갖는 상기 고정 요소(13)를 설치할 필요는 없다. 상기 이들(teeth)(15)은 결합을 위하여, 예를 들면, 둘째 슬롯들(alternate slots) 또는 셋째 슬롯 마다 선택적으로 사이를 둘 수 있다.

상기 고정 요소(13)의 형상과 치수들은 다양하기 때문에 상기 고정 요소는 상기 지오그리드(16)의 틈들과 상기 모듀울 블록의 상기 통로에 잘 맞추어 진다. 그러나, 모든 경우에 상기 고정 요소(13)의 형상과 치수들은, 도 3 및 도 4, 그리고 도 6에서 보인 바와 같이, 상기 고정 요소가 상기 지오그리드(16)에 결합되었을 때, 블록들의 두 적재 층들 사이에서 상기 통로(12) 내부에 맞도록 전체 두께를 충분히 가져야 한다. 이와 같은 특징은 상기 고정 요소와 상기 지오그리드가 서로 다른 층들에서 수직으로 인접한 블록들의 대향하는 면들 사이에서 상대적인 운동이 차단되지 않도록 한다. 그것에 의하면, 상기 핀들(11)에 대한 상기 블록들의 연결을 가능하게 하고, 굽은 벽들의 설치를 가능하게 한다. 이와 같은 관점에서, 본 발명은 상기 지오그리드를 위한 고정 요소들이 대체로 블록들의 적재 층들을 결합시키기 위한 종래 디자인들에 비하여 한층 보호하거나 엄격하게 연결을 제한할 수 있다.

비록, 상기 도면들은 상기 고정 요소들을 위한 상기 통로(12)가 상기 블록(1)의 상면(6)에 위치되고, 다음에 더 높은 층에서 두 개의 적재 블록들의 비교적 평평한 면들(7)을 누르는 벽 구조에서 본 발명의 실시예를 보여주고 있지만, 이와 같은 배열은 수평축에 대하여 상기 블록들(1)을 180도를 사이로 회전시키므로써 간단히 변경할 수 있다. 따라서, 상기 통로(12)는 상기 블록(1)의 하면에 위치하게 될 것이다. 또, 이것은 다음 층 밑에서 두 개의 인접한 블록들의 실직적으로 평평한 반대면을 누를 수 있다. 또한, 이와 같은 정렬에서, 도면들에서 보인 바와 같이, 상기 고정 요소(13)는 상기 지오그리드(16)에 결합되었을 때 상기 통로(12) 내부로 놓일 것이므로, 상기 핀들(11)에 대한 상기 블록들의 연결을 허락하고, 상기 두 층들에서 상기 블록들의 반대면 사이에 움직임을 방해하지 않는다. 상기 지오그리드를 상기 벽 블록에 고정하여 결합시키는 이와 같은 연결을 위한 대책은 본 발명에 의해서 제공되는 중요한 이점이다.

연결을 위하여 상기 지오그리드(geogrid material)(16)(즉, 도면들에서 보인 가로 바(17)를 따라)의 폭과 상기 고정 요소들(13)의 길이를 설정할 필요가 있다. 그래서, 곧은 벽을 세울 때, 상기 한 층을 따는 상기 블록들에서 상기 통로들(12)이 대체로 충분히 정렬된다. 이와 같은 경우, 상기 지오그리드와 고정 요소들(13)은 구조를 강하게 하고 안정적이게 하는 인접한 둘 또는 그 이상의 블록들을 연결한다. 그리고, 상기 지오그리드와 고정 요소들(13)의 치수들은 적당히 선택된다. 또 한편으로는, 굽은 벽을 세울 때 상기 통로들(12)은 대체로 모두 정렬되지 않으므로, 이와 같이 규칙대로 가능하지 않다. 그리고, 이와 같은 경우, 상기 지오그리드는, 블록당 상기 고정 요소들(13) 중 하나보다 더 많이 하므로써, 상기 고정 요소(13)가 적합한 길이를 갖도록 각 블록들의 폭에 맞는 폭의 스트립들(strips)로 자르거나 균일한 좁은 폭들로 사용할 수 있을 것이다. 이는 굽은 벽(curved wall)에서 균일을 확보할 수 있으며, 각 고정 요소는 상기 통로(12)의 벽의 전체 길이와 상기 지오그리드에서 상기 가로 바(17)를 따라 확실하게 결합시킬 수 있다. 따라서, 상기 벽 블록과 지오그리드의 전체 폭을 따라 하중이 분산되고, 고정력이 극대화된다. 물론, 그와 같은 굽은 벽의 정렬에서 지오그리드의 스트립들은, 상기 벽의 면이 가운데가 볼록한지 오목한지에 의한, 상기 벽으로부터 뒤로 연장되어 겹쳐지거나 갈라진다고 할 수 있다.

시공되는 벽의 높이에 의해서, 다른 지오그리드의 구배들과 종류들이 다른 높이들(levels)에서 필요할 것이다. 또는, 다른 시공자들(constructors)은 다른 벽들을 위하여 다른 종류들 또는 구배들의 지오그리드를 사용하기를 바랄 것이다. 결론적으로, 지오그리드 부분(16)의 두께는 이와 같은 다른 종류들 또는 구배들의 지오그리드에 의한 다양할 블록들의 두 적재 층들의 면들 사이에 장치된다(trapped). 예를 들면, "TENSAR" 지오그리드들에 의하면, 선택된 구배에 의한 이 두께는 0.7mm부터 2.6mm까지 다양할 것이다. 왜냐하면, 상기 블록들은 통로들(12)의 전면과 뒷면에서 동일한 양으로 상기 지오그리드(16)에 의해서 수직으로 떨어진다. 벽들은 수평을 유지하기 위하여 쐐기를 꽂거나(shimming) 다른 특별한 주의 없이 기본 블록들과 어떤 구배 또는 종류의 지오그리드로 설치될 것이다. 이는 본 발명에 의해서 제공되는 특별한 장점이다.

도 7은 상기 고정 요소(13)의 한 실시예를 보여주는 상세한 사시도이다. 상기 고정 요소(13)는 상기 지오그리드의 틈새들(apertures)에 결합되기 위하여 이들(teeth)(15)이 돌출되고 쐐기형 단면(wedge-shaped cross-section)의 등마루(14)를 갖는다. 물론, 상기 이들(teeth)(15)의 형상과 크기, 그리고 간격은 상기 지오그리드와 상기 고정 요소 사이의 좋은 결합을 이루기 위해서 상기 지오그리드의 상기 틈새의 형상과 크기, 그리고 간격에 의한다. 유사하게, 상기 고정 요소를 위하여 사용되는 재질의 선택은 특별한 구조에 사용되는 지오그리드의 선택에 의한다. 예를 들면, 상기 지오그리드가 플라스틱 재질로 만들어진다면, 상기 고정 요소는 고밀도 폴리에틸렌과 같은 적당한 플라스틱 재질로 성형될 것이다. 그러나, 상기 고정 요소는 금속으로 만들어질 수 있다. 또한, 상기 이들(teeth)(15)은 상기 등마루(14)와 일체로 성형될 수 있으며, 상기 이들(teeth)과 등마루는 별개로 제조되어 어떤 적당한 수단에 의해서 함께 고정될 수 있다.

상기 고정 요소(13)의 상기 이들(teeth)(15)은 고정력을 최적화하기 위하여 상기 지오그리드의 틈새들의 전체 폭을 대체로 차지하도록 하는 것이 적당하다. 그러나, 이것은 실제적으로 이루기가 어렵다. 왜냐하면, 상업적으로 생산된 지오그리드들에서 상기 틈새들은 정밀한 반복 피치(repeating pitch)가 아니기 때문이다. 따라서, 일반적으로 상기 고정된 고정 요소의 상기 이들(teeth)은 각 이(tooth)가 틈새보다 충분히 좁지 않으면, 상기 지오그리드의 세 개이상의 틈새들에 적당하게 정렬되지 않는다. 이 문제점은 명료함을 위하여 다른 각도로부터 도 7의 그것과 비슷한 고정 요소를 보인 도 8의 변형에 의해서 극복될 수 있다. 상기 등마루에는 길이 방향의 유연한 부분들(longitudinal flexible portions)(19)이 결합된다. 이들 유연한 부분들에 의해서 제공되는 공차에 의해서, 상기 고정 요소의 이들(teeth)들은 틈새의 폭에 가까운 폭을 갖는 동시에 더 긴 상기 지오그리드의 상기 틈새들에 결합된다. 물론, 이들 유연 부분들의 디자인 및 간격은 상기 고정 요소의 재질, 요구되는 유연도, 그리고 사용된 상기 지오그리드의 성질에 적당하게 하기 위하여 다양할 수 있다.

도 9 및 도 10은 상기 고정 요소(13)의 다른 실시예들을 보여주고 있다. 도 9에서, 상기 이들(teeth)(15)에는, 옹벽의 시공동안 상기 고정 요소가 상기 지오그리드에 고정 결합되어 있도록 확실하게 보조하는, 돌출 부분(projecting portion)(20)이 설치된다. 도 6의 상세한 단면도에서 이 이들(teeth) 디자인은 상기 고정 요소와 상기 지오그리드 사이의 결합을 보여주고 있다. 도6 및 도9에 도시된 바와 같이 상기 등마루(14)는, 수직 절단으로 보아, 수평의 제1면(14a), 상기 제1면에 대하여 예각을 가지며 상기 이격된 다수의 돌기들(20)을 갖는 제2면(14b), 그리고 상기 제1면 및 제2면 보다 짧은 수직의 제3면(14c)으로 이루어진 삼각형 형상을 나타내고, 상기 각각의 돌기(20)는, 수직 절단으로 보아, 상기 등마루의 제1면(14a)에 대향하는 수평의 제1면(20a), 상기 등마루의 제3면(14c)에 대하여 대향하는 수직의 제2면(20b), 상기 경사진 등마루의 제2면(14b)에 연결된 제3면(20c), 상기 돌기의 제1면(20a)과 제3면(20c)을 연결시키는 제4면(20d)을 가지며, 상기 돌기의 제4면(20d)은 상당한 각을 가지는 제1부분(20d1) 및 제2부분(20d2)으로 이루어져 훅 형상을 나타내며, 상기 제1부분(20d1)은 상기 등마루의 제2면(14b)에 대하여 90도를 이루며, 제2부분(20d2)은 상기 제1부분(20d1)에 대하여는 오목한 각을 가지며 상기 돌기의 제1면(20a)에 대하여는 예각을 가진다.

도 10의 실시예에서, 상기 이들(teeth)(15)에는 상기 고정 요소와 상기 지오그리드 사이의 실질적 결합(positive engagement)을 확실하게 하는 그리고 상기 등마루(14)에 근접되는 측면 슬롯들(21)이 설치된다. 추가적으로 이 실시예는 도 8과 관련하여 약간 차이가 있는 디자인의 유연 부분들(10)이 결합된다.

고정 요소의 다른 실시예들을 위하여 개별적인 특징들을 상술한 어떤 것이든지 동일한 실시예에서 적절하게 조합하여 사용할 수 있을 것이다.

본 발명은 중합체의 일체형 지오그리드들(integral polymeric geogrids) 특히, "TENSAR" 상표로 상업적으로 보급된 것과 같은 가로 바들에 의해서 상호 연결되는 평행한 간격으로 떨어진 분자상으로 방향지어진 올들(molecularly-oriented strands)로 직각의 매쉬(mesh)를 갖는 지오그리드의 종류의 사용에 관하여 예시하는 방법으로 보여주고 설명하였지만, 본 발명은 이 형태의 지오그리드들에 제한되지 않는다. 이미 언급한 바와 같이, 직조된 직물 또는 비 직조된 직물들(textiles), 망들(webs), 압출된 시트들(extruded sheets) 또는 천연 방사들(yarns)과 섬유들(fibers)로 만들어진 것, 합성한 폴리머들, 금속선 등 다른 형태의 유연한 보강재가 본 발명에 사용될 수 있다. 물론, 그 구성, 치수, 제조 방법 그리고 보강재의 다른 상세한 내용은 추구하는 목적과 개별적인 구조에 적합하게 선택되어야 한다.

특히, 상기 보강재는, 여기에 설명하고 보인 바와 같이, 본 발명의 블록들의 공동(12) 내에서 상기 고정 요소(13)에 의해 고정될 수 있도록 충분히 유연해야 한다. 게다가, 상기 보강재는 상기 벽을 충분하게 고정시키고 채울 수 있도록 강해야 한다. 또한, 상기 보강재는, 적어도 블록들의 층들 사이에 삽입될 예정인 끝 부분에서, 상기 고정 요소의 상기 이들(teeth)들 또는 간격을 두고 떨어진 돌기들(15)을 받을 수 있어야 한다. 이는, 연속 박판재(continuous sheet material)에서 적당한 모양과 크기의 펀칭 홀들(punching holes) 또는 직조된 직물재에서 방사들 사이에 통과시키기 위한 상기 이들(teeth)(15)과 같은 것에 의해서, 상기 보강재의 특성으로 다양한 방법에 의해서 얻어질 수 있다. 만일 필요하다면, 상기 보강재의 끝 부분은 예를 들면, 강화 루프들(reinforced loops), 눈구멍들(eyelets) 또는 가로 스트립들(transverse strips)에 의하여 휘어지거나 찢어지는 것을 방지하기 위하여 강화된다.

상기 고정 요소(13)의 디자인은, 도면들에서 보인 것과 같이, 다른 형태들의 보강재에 의한 수행을 최적화하기 위하여, 상기 간격을 두고 떨어진 돌기들(15)의 형상은 상기 보강재의 틈새들에 맞게 변형될 수 있는 것으로 이해할 수 있다. 따라서, 직물 또는 다른 직조된 보강재를 사용할 때, 상기 돌기들(15)은 상기 고정 요소의 측면에 대하여 상기 재질(material)을 누르므로써 상기 직조된 것에서 상기 방사들 사이를 통과하는 이들(teeth)들 또는 핀들로써 형성된다.

본 발명의 구조에서, 독특한 컬러들(distinctive colours)로 상기 고정 요소들(13) 그리고/또는 상기 피벗 핀들(11)을 지정할 수 있는 이점이 있다. 이것은 상기 벽을 층층이(course by course) 건축하고 있을 때, 모든 고정 요소들과 피벗 핀들이 을바르게 삽입되는지를 현지에서 확인하는 것을 향상시킨다. 이와 같은 컬러 선택(colour coding)은 고정 요소 또는 퍼벗 핀의 다른 종류에 따라 다른 컬러들을 사용하여 확대시킬 수 있다. 상기 정확한 것들은 상기 구조물에서 각 포인트에 사용되어 다시 확대할 수 있다.

본 발명의 상기 수직 구멍들(10)과 핀들(11)의 상대적인 정렬을 간단히 변경하므로써, 상기 모듀울 블록들은 옹벽들의 구조물에 쉽게 맞추어질 수 있다. 상기 옹벽의 면은 대체로 수직이고 또는 경사(batter)(즉, 상기 베이스로부터 상기 상면 방향으로의 기울기)를 갖는다. 예를 들면, 도 3은 상기 블록들의 상기 적재 층들이 모두 수직으로 정렬되는 상기 구멍들(10)과 핀들(11)의 실시예를 보여주고 있다. 이 정렬은 상기 벽이 수직면을 갖도록 한다. 상기 핀들(11)을 수용하기 위한 상면 및 하면에 대하여, 수직으로 정렬되는 막힘 구멍들을 갖는 각 블록의 설치에 의해서 또한 동일한 결과를 얻을 수 있다. 또 한편으로, 도 4는 각 (θ)의 경사를 갖는 상기 벽의 면에 의해서 뒤로 층계가 만들어진 블록들의 계속되는 적재 층들에서 벽의 구조물을 보여주고 있다. 이는 각 블록의 상 및 하면에서 상기 닫힘 구멍 중심들을 오프셋시키므로써(by offsetting) 얻을 수 있다. 그래서, 상기 하면의 상기 구멍은 상기 같은 블록 윗면의 상기 구멍에 대한 거리(d)에 의해서 상기 블록의 정면에 근접된다. 결론적으로, 도 4에서 쉽게 보인 바와 같이, 블록들의 각 층이 밑에 놓일 때, 결합관계인 한 쌍의 닫힘 구멍들에 상기 핀들(11)을 결합되고, 위의 층은 비슷한 거리(d)로 뒤로 층계가 형성된다. 그와 같은 층계의 구조물은, 상기 통로(12)에서 상기 고정 요소(13)에 의해서, 상기 지오그리드(16)의 확실한 고정을 동시에 얻으면서, 측면으로 굽은 벽들의 구조를 위하여, 상기 핀들(11)에 대한 상기 블록들의 연결을 허용하는 본 발명의 이점들을 감소시키지 않는 것이 도 4로부터 명확해 진다.

경사를 갖는 벽의 구조는, 상기 구멍들(10) 그리고/또는 핀들(11)의 디자인을 적당하게 변경하므로써, 도 6에서 보인 층계 구조물과 다른 수단에 의해서 얻을 수 있다. 예를 들어, 도 5의 상기 관통 구멍들(through-bores)(11)은 원통형 대신에, 상기 관통 구멍의 앞 반경 부분은 수직으로 하고 뒤 반경 부분은 경사지게 함으로써 블록의 상부에서부터 하부로 테이퍼지는 형상을 가지게 할 수 있다. 그와 같은 비대칭적으로 경사진 구멍에 두 개의 같은 중심의 지름들로 만들어지는 일반적인 원통형 핀을 사용하면, 블록들의 각 층은 상기 테이퍼에 해당하는 작은 거리만큼 뒤로 물러날 것이다. 따라서, 작은 각의 경사를 갖는 벽이 제공된다. 양자택일로, 경사는 서로 중심을 달리하고 상 영역 및 하 영역에 설치된 핀들의 사용에 의해서 발생될 수 있다(도시 않음).

만일 원한다면, 상기 모듀울 블록들 자체들은 기본적인 특징으로부터 또는 상술한 본 발명의 이점으로부터 벗어나지 않고, 벽 구조물의 특정한 형상 또는 디자인을 맞추기 위하여 수직의 정면 대신에 기울어지게 또는 굽은 면을 갖도록 또는 장식된 면을 갖도록 제조된다.

본 발명의 다른 실시예들은, 도 11 내지 도 14의 도면들에서 도시된 바와 같이, 결합되는 피벗 핀들과 구멍들의 바람직한 시스템을 사용하지 않는다.

도 11은 본 발명에 사용하기 위하여 변형시킨 유럽 특허 0,472,993에서 개시한 일반적인 형태의 벽 블록의 상 방향 사시도이다. 상기 벽 블록은 돌출 정면(cambered front face)(32), 뒷면(34)으로 수렴하는, 즉 뒷면으로 테이퍼진, 측벽들(sidewalls)(33)을 갖는다. 상기 정면에 가장 근접되는 상기 측벽들의 두 가장자리들은, 도 12의 벽에서 보인 바와 같이, 블록들 사이에 피벗한 결합을 제공하여 동일한 층을 따라 인접된 블록들을 결합시키도록 각각 반경지어진 능선(radiused ridge)(35)과 여기에 대응되는 홈(groove)(36)을 갖는다. 그래서, 상기 블록들은 곧은 벽들과 마찬가지로 굽은 벽을 세울 수 있다. 블록들의 층 사이의 수직 정렬은, 다음의 층위에서 블록들의 정면 바닥 가장자리에서 접지부(abutment)(40)와 일치되도록 결합시키기 위한, 위 방향으로의 층계(39)에 각 블록의 정면 상부 가장자리를 제공함으로써 유지된다.

도 11에서 상기 블록의 내부에는 두 개의 경량 홀들(37)이 형성된다. 상기 블록의 상면에서 이들 홀들 사이의 벽과 상기 측벽들(33)은 정렬된 오목부들(aligned recesses)(38)을 구비하고 있어, 본 발명의 고정 요소를 위한 통로을 형성하며, 상기 고정 요소는 상기 오목부들이 있는 블록의 층 위에 있는 층의 블록의 저면에 측벽의 평평한 면과 상기 오목부들에 의한 통로에 의해 정의되는 공동에 수용된다. 상기 고정 요소와 지오그리드는 도 11 및 도 12에서 도시되지 않았지만, 블록들에 상기 지오그리드의 고정은 도 1 내지 도 6에서 보인 실시예들에서와 같이 동일한 방법에 의해서 이루어진다.

도 13과 14는 본 발명에 사용하기 위하여 변형시킨 미국 특허 5,505,034에서 개시한 일반적인 형태의 블록들로 설치한 곧은 벽들과 굽은 벽들을 보여주는 사시도이다. 상기 블록들은 돌출 정면들(42), 뒷면(34)으로 수렴하는, 즉 뒷면으로 테이퍼진, 측벽들(sidewalls)(33)을 갖는다. 상기 특허에서 설명한 바와 같이, 상기 블록들의 바닥면들에는 아래에 있는 다음 층의 블록들의 내부 공동들 안으로 돌출되어 층들 사이의 수직 정렬을 유지하는 일체의 노브들(knobs)이 형성된다(도시 않음). 이 디자인은 본 발명과 관련하여, 본 발명의 고정 요소를 수용하기 위한 통로를 형성하기 위한 정렬된 오목부들(45)을 갖도록 상기 측벽(33)을 변형한다. 이때, 상기 고정 요소는 위에 있는 다음 층의 블록의 저면에서 평평한 측면과 이 통로에 의해 정의되는 공동에 수용된다. 상기 고정 요소와 지오그리드는 보이지 않았지만, 상기 블록들에 상기 지오그리드의 고정은, 상기 도 1 내지 도 6에서 보인 실시예들에서와 같은 방법으로 정확하게 얻을 수 있다.

도 15a 내지 19는 다른 수단에 의해서 "사분점 연결"을 얻는 벽 블록의 유용한 디자인들의 대안의 바람직한 실시예들을 보여주고 있다.

도 15a 및 도 15b는 각각 아래로부터 그리고 위로부터 벽 블록을 보여주는 사시도들이다. 상기 블록의 바닥면(도 15a)에는 그것의 폭을 가로지르는 가로 등마루(48)가 설치되어 있다. 상기 가로 등마루(48)는 다른 층의 블록들의 상면(도 15b)의 통로(12)에 삽입되기 위한 치수를 갖는다. 상기 통로(12)의 앞 벽(46)은 두 개의 돌기들(protuberances)(47)을 갖는 윤곽(profile)으로 형성된다. 이들 돌기들의 정점들(apices)은 상기 블록의 최고 폭의 라인(14c)을 따라 위치되고, 각 정점은 그 폭의 사분의 일만큼 상기 블록의 가까운 측벽으로부터 떨어진다. "사분점 연결"을 위한 요구들은 굽인 벽의 건축물에서 블록들 사이의 회전 연결(pivotal articulation)을 허용하므로써 얻어진다. 상기 각 블록의 측벽은 중심부(14a) 및 후위부(14b)를 가지며, 상기 대향하는 측벽들의 상기 중심부는 서로 평행하며, 상기 후위부(14b)는 상기 중심부(14a)에 연속하여 블록 안쪽을 향해 기울어져 있으며, 상기 각 돌기들(47)의 정점은 각각 상기 평행한 중심부(14a) 사이에 위치한다.

이와 같은 효과는 도 16a 및 도 16b에서 보인 다른 실시예에서도 동일하게 얻어진다. 도 16a 및 도 16에서는 돌기들(47)이 가로 등마루(48)의 정면에 설치되고(그들의 정점은, 앞과 같이, 블록 폭의 라인을 따라 사분의 일 점들이 거리를 두고 있다), 통로(12)의 정면(46)은 윤곽으로 형성되는 대신에 평평한 것을 제외하고, 도 15a 및 도 15b에서와 같은 디자인의 벽 블록을 보여주고 있다.

도 17은 도 15의 블록을 사용한 벽의 개략적인 단면 구조를 도시한 도면으로서, 지오그리드 보강재(16)의 부분이 블록들의 두 층들 사이에 삽입되고, 통로(12)와 그것 위의 블록의 저면 사이에 형성된 공동에 고정 요소에 의해 유치되어 있다. 상기 가로 등마루(48)는 상기 통로(12)보다 상당히 좁다. 그래서, 상기 가로 등마루(48)의 뒷면과 상기 고정 요소(13) 사이에 틈새(gap)(g)가 남는다. 이 틈새는, 상기 가로 등마루(48)와 상기 돌기(47)가 접촉하려는 순간에 상기 가로 등마루의 후면 가장자리(rear edge)가 상기 고정 요소(13)와 충돌 없이 인접한 층들에서 엇갈린 블록들 사이의 연결을 허용한다.

도 17에서 상기 지오그리드(16)는 "A"와 "C" 영역들에 블록들의 두 층들 사이에 잡힌다. 이들 영역들은 상기 블록 중량의 중심 양측에 배치되고, 상기 가로 등마루(48)의 깊이는 통로(12)의 깊이와 같다. 이와 같은 디자인은, 어떤 두께의 지오그리드를 위하여, 상기 블록들의 앞면에서의 층들 사이 틈새들에 쐐기들(shims)을 넣을 필요 없이 상기 블록들의 수직 정렬과 안정된 적재(stacking)를 유지한다.

도 17에서 보인 실시예는 비록, 곧은 등마루(48)와 윤곽을 갖는 통로의 정면(47) 사이의 사분점 연결을 얻지만, 도 16a와 도 16b에서 보인 블록과 같이, 또는 알맞게 형성된 윤곽을 갖는 양쪽의 이들 표면들의 동일한 설계에 의해서 곧은 통로의 면을 누르는 등마루의 앞면 상의 정확한 점들에 돌기들을 갖고 일치되는 윤곽에 의해서 또한 얻을 수 있을 것이다. 만일 연속된 등마루(48)가 상기 두 돌기들(47)을 누르도록 위치된 등마루의 두 개의 분리된 부분들로 교체된다면, 동일한 기계적 효과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 15 내지 도 17에서 보인 블록들은 벽 구조물에서 우수한 효과를 얻는다. 그러나, 일체의 등마루(48)는 그와 같은 블록들을 제조하고 적재(stack)하는 것을 더 어렵게 할 수 있다. 그리고, 상기 등마루는 취급과 운송 중에 파손되기 쉽다. 따라서, 때때로 상기 등마루의 기능을 제공하기 위하여 삽입되는 부품과 함께 윗면과 저면 양측에 통로들을 갖는 블록을 사용하는 것이 유용하다. 이와 같은 종류의 실시예들은 도 18과 도 19에서 보여주고 있다.

도 18은 블록 저면의 슬롯(49)과 한 짝이 되는 그리고 별개의 분리된 등마루 삽입물(50)을 사용하기 위하여 디자인된 벽 블록들의 두 층들의 단면을 보여준다. 슬롯에 결합되었을 때 이 삽입물은 도 15 내지 도 17에서 보인 실시예들의 일체형 등마루(48)와 동일한 방법으로 일치한 기능을 하고, 도 18에서 통로의 정면 벽 상의 돌기들(47)과 등마루와 지오그리드를 위한 고정 요소 사이의 갭을 포함하는 블록의 다른 형상들은 모두 동일하다.

네 개의 층들을 형성하는 블록들의 단면을 보여주는 도 19의 실시예에서 별도의 삽입물의 다른 형태를 보여주고 있다. 이 등마루 삽입물(52)은 L형의 단면을 갖는다. 도시된 구조물의 상층과 하층에서 지오그리드는 블록들의 층들 사이에 유지된다. 상기 삽입물의 수평 암은 블록의 저면에서 통로(51)에 평평하게 맞추어진다. 그래서, 고정 요소(13)를 위한 공동을 한정하기 위한 상기 저면에 평평한 면이 설치된다. 그리고, 돌기들(47)을 누르고 블록들 사이의 사분점 연결을 제공하기 위하여, 수직 암은 도 15 내지 도 18에서의 등마루와 같은 방법으로 정확하게 운동한다. 다른 면에서, 블록들의 디자인은 도 15 내지 도 18에서와 같다. 도 19의 중간층에서와 같이, 지오그리드가 층들 사이에 삽입되지 않을 때, L형상 삽입물은 공동에서 위로 기울어지지 않도록 구조물의 안정을 위하여 거꾸로 된다. 그리고, 연결은 그것의 수평 암의 정면과 돌기(47) 사이에 제공된다.

도 18과 도 19에서 별개의 삽입물들은 벽 블록과 같은 동일한 재질 또는 다양한 폴리머들(polymers)과 금속들을 포함하여 필요한 기계적 특징들을 갖는 어떤 다른 적당한 재질로 만들 수 있다.

Claims (21)

1. 매립물(infill material)을 보강하기 위한 옹벽(retaining wall)에 있어서,

   적층(superimposed course)되는 모듀울 블록들(modular blocks)과;

   두 적층들내 블록들의 인접하는 상면과 하면 사이에 위치된 보강재 고정 요소(reinforcement material anchor element)를 수용하기 위한 보유 공동(retaining cavity) 및;

   벽으로부터 뒤로 연장되어 매립물 속으로 연장되는 보강재(reinforcement material)를 포함하되;

   상기 모듀울 블록들 각각은 정면, 뒷면, 평행한 상면과 하면, 상기 상면과 하면 사이로 연장되는 그리고 서로 대향하는 측벽들을 구비하고, 상기 블록들은 상기 층들 사이의 수직 정렬을 유지하고 상기 벽에서 상기 블록 층들을 따라 피벗 연결을 허용하는 수단을 구비하고, 상기 공동은 상기 두 층들 중에서 한 층의 블록들의 상기 상면과 하면 중 어느 하나 내의 개방된 통로(open channel)와 상기 개방된 통로를 가진 블록에 접하는 다른 층의 블록의 면의 수평면에서 실질적으로 평평한 면에 의해서 정해지며, 상기 통로는 각 블록의 두 측벽들 사이를 횡단하도록 형성되고, 상기 통로가 위치된 블록 면과 상기 통로의 뒷벽 사이의 끼인 각(included angle)은 90도보다 크지 않고, 상기 보강재의 끝 부분은 상기 벽의 두 적층들 사이로 삽입되어 상기 층들 사이의 상기 보유 공동으로 연장되며, 상기 보강재는 등마루를 갖는 고정 요소에 의해서 상기 벽에 고정되고, 상기 등마루는 그 길이의 적어도 한 부분이 쐐기형(wedge-shaped) 단면이고, 상기 쐐기형 단면에는 상기 등마루의 일면으로부터 연장되는 이격된 다수 개의 돌기들(projections)을 갖고, 상기 돌기들은 상기 보강재의 틈새들(apertures)을 통하여 결합되고, 상기 고정 요소는 상기 보유 공동에 수용되고, 상기 등마루의 얇은 가장자리(thinner edge)는 상기 블록들의 뒷면에 접근하고, 상기 돌기들은 상기 적층들 중 하나의 블록들에서 상기 통로의 뒷면에 근접되며, 상기 돌기를 갖지 않는 상기 등마루의 면은 상기 적층들의 다른 블록들의 상기 실질적으로 평평한 표면에 인접되는 벽.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수단은 상기 블록들의 상면과 하면 상의 한 쌍의 점들(pairs of points)을 통하여 피벗 연결 동작(pivotal articulation act)을 허용하고, 상기 점들 각각은 근접한 측벽으로부터 내부 방향으로 상기 블록의 폭의 사분의 일에 실질적으로 위치되는 벽.
3. 제 2 항에 있어서,

   피벗 연결을 허용하는 상기 수단은 상기 상면과 하면에 실질적으로 수직 방향으로 상기 블록들을 통하여 적어도 부분적으로 연장되는 상기 블록들의 상면과 하면 내 한 쌍의 구멍들을 갖고, 상기 각 구멍의 중심은 근접한 측벽으로부터 내부로 상기 블록 폭의 사분의 일에 위치되고, 어느 한 층의 블록의 상면 내 구멍은 그것의 바로 위에 있는 층의 블록의 하면 내 대응되는 구멍과 정렬되어 수직적으로 접하는 이들 두 층들 사이에 연결된 구멍을 제공하고, 적어도 하나의 상기 수직으로 인접한 블록들에 피벗 결합되는 상기 연결된 구멍들에 수용되는 피벗 핀들을 포함하는 벽.
4. 제 2 항에 있어서,

   피벗 연결을 허용하는 상기 수단은 돌기들을 포함하되, 상기 돌기들은 한 층에서 상기 블록들의 상면과 하면 중 어느 하나에 위치되고, 수직으로 인접한 다른 층의 블록의 대향하는 면의 협동 표면을 눌러 각 블록에 한 쌍의 점들로 발생하는 상기 돌기들과 상기 협동 표면 사이에 접촉이 이루어지고, 그리고 상기 접촉되는 점들 각각은 그것의 근접한 측벽으로부터 내부로 블록의 사분의 일 폭에 실질적으로 위치되는 벽.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 돌기들은 한 층의 블록의 하면에서 연속하여 상기 고정 요소를 위한 상기 보유 공동의 통로로 연장된 가로 등마루의 앞면에 위치하며, 이때, 상기 가로 등마루 상의 상기 돌기들은 상기 통로의 앞면을 누르는 벽.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 돌기들은 한 층의 블록들의 상면에서 상기 고정 요소들을 위한 보유 공동의 통로의 정면 상에 위치되고, 상기 돌기들은 다른 층의 블록들의 하면으로부터 아래로 연장되어 상기 다른 층의 통로로 연장되는 가로 등마루의 앞면을 누르는 벽.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 보강재의 끝 부분은 상기 층들 사이의 상기 보유 공동을 가로질러 상기 두 벽의 적재 층들 사이에 삽입되는 벽.
8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 보강재의 상기 끝 부분은 상기 통로를 향해 아래로 연장되는 상기 가로 등마루의 하면과 상기 통로의 바닥 사이에 갇히는 벽의 두 적재 층 사이에 삽입되는 벽.
9. 매립물(infill material)을 보강하기 위한 옹벽(retaining wall)에 있어서,

   정면, 뒷면, 평행한 상면과 저면, 상기 상면과 하면 사이로 연장되는 서로 대향하는 측벽들을 갖는 적층 또는 모듀울 블록들과;

   각 블록은 상면과 하면의 각각에 상기 대향하는 측벽들 사이에 대칭적으로 배치되는 그리고 상기 상면과 하면에 실질적으로 수직되는 방향으로 적어도 블록의 일부로 연장되는 한 쌍의 구멍들을 갖고, 상기 구멍들의 중심은 상기 블록의 정면으로부터 각각 두 개씩 짝지어 동일한 거리를 갖는 그리고 상기 중심 사이의 거리는 상기 블록의 하면에 짝지은 것과 마찬가지로 상기 상면에서 짝짓고, 두 층들에서 수직으로 인접되는 블록들 사이즈에 결합되는 구멍들을 제공하기 위하여 어느 하나의 층에서 상기 블록들 상면들의 구멍들은 바로 위의 층들에서 상기 블록들 하면들의 구멍들에 일치하게 정렬되고,

   상기 수직으로 인접되는 블록들 중 적어도 하나와 피벗 결합으로 상기 결합되는 구멍들(conjoined bores)에 수용되는 퍼벗 핀들을 구비하고, 상기 결합되는 구멍들에 결합되는 상기 피벗 핀들은 벽에서 블록들의 층을 따라 피벗의 연결을 제공하도록 상기 구멍들은 상기 블록들에 형상을 갖고 위치되며,

   두 적층에서 상기 블록들의 인접하는 상면과 하면 사이에 위치되는 보강재 고정 요소를 위한 보유 공동을 구비하고, 상기 보유 공동은 상기 두 층들 중에서 한 층의 블록들의 상기 상면과 하면 중 어느 하나 내의 개방된 통로(open channel)와 그리고 상기 개방된 통로를 갖는 층의 블록에 접하는 다른 층의 블록의 면에서 실질적으로 평평한 면에 의해서 정해지며, 상기 개방된 통로는 각 블록의 두 측벽들 사이를 횡단하도록 형성되고, 상기 개방된 통로가 위치된 블록 면과 상기 개방된 통로의 뒷벽 사이의 끼인 각(included angel)은 90도보다 크지 않고,

   벽으로부터 뒤로 연장되어 매립물 속으로 연장되는 보강재(reinforcement material)를 구비하되; 상기 보강재의 끝 부분은 상기 벽의 두 적층들 사이로 삽입되어 상기 층들 사이의 상기 보유 공동으로 연장되며, 상기 보강재는 등마루를 갖는 고정 요소에 의해서 상기 벽에 고정되고, 상기 등마루는 그 길이의 적어도 한 부분이 쐐기형(wedge-shaped) 단면이고, 상기 쐐기형 단면에는 등마루의 일면으로부터 연장되는 이격된 다수 개의 돌기들(projections)을 갖고, 상기 돌기들은 보강재의 틈새들(apertures)을 통하여 결합되고, 상기 고정 요소는 상기 보유 공동에 수용되고, 등마루의 얇은 가장자리(thinner edge)는 블록들의 뒷면에 접근하고, 상기 돌기들은 상기 적층들 중 하나의 블록들에서 상기 개방된 통로의 뒷면에 근접되며, 상기 돌기를 갖지 않는 상기 등마루의 타면은 상기 적층들의 다른 블록들의 상기 실질적으로 평평한 표면에 인접되는 벽.
10. 벽에서 보강재를 모듀울 블록들의 두 적층 사이에 삽입시키므로써 그리고 상기 벽으로부터 상기 매립물로 상기 보강재를 연장시키므로써 매립물을 보강하기 위한 보강재를 고정하기 위한 고정 요소에서, 상기 고정 요소는 등마루를 갖되, 상기 등마루는 그 길이의 적어도 한 부분이 쐐기형(wedge-shaped) 단면이고, 상기 등마루의 일면으로부터 연장되는 이격된 다수 개의 돌기들(projections)을 갖고, 상기 돌기들은 상기 보강재의 틈새들(apertures)을 통하여 결합되고, 상기 고정 요소는 두 층들 중에서 한 층의 블록들의 상기 상면과 하면 중 어느 하나 내의 개방된 통로(open channel)와 상기 개방된 통로를 가진 블록에 접하는 다른 층의 블록의 면의 수평면에서 실질적으로 평평한 면에 의해서 정해지는 보유 공동에 수용될 수 있도록 하기 위한 형상과 치수를 갖고, 상기 돌기들은 상기 보강재의 상기 틈새들(apertures)을 통하여 결합되는 고정 요소.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 등마루는 인접한 돌기들 사이에 적어도 하나의 유연한 부분(flexible portion)이 그것의 길이를 따라 가로놓인 고정 요소.
12. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

    한 층의 블록의 하면은 그것의 아래에 인접한 다른 층의 블록의 상면에 있는 상기 개방된 통로를 향해 아래로 연장된 가로 등마루를 가지며, 상기 블록의 가로 등마루의 정면은 지그-재그 형상으로 이루어져 두 개의 돌기를 가지며, 상기 돌기는 각각 정점을 구비하여 상기 피벗 연결을 허용하는 수단으로 작용하고, 아래층에 있는 블록의 개방된 통로의 정면에 접하며, 각 정점은 블록의 근접한 측벽으로부터 블록 내부로 상당히 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 벽.
13. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 각 블록의 측벽은 중심부 및 후위부를 가지며,

    상기 대향하는 측벽의 상기 중심부는 서로 평행하며, 상기 후위부는 상기 중심부에 연속하여 블록 안쪽을 향해 기울어진 것을 특징으로 하는 벽.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 각 블록의 측벽은 중심부 및 후위부를 가지며,

    상기 대향하는 측벽들의 상기 중심부는 서로 평행하며, 상기 후위부는 상기 중심부에 연속하여 블록 안쪽을 향해 기울어져 있으며,

    상기 각 돌기의 정점은 각각 상기 평행한 중심부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 벽.
15. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

    한 층의 블록의 하면은 그것의 아래에 인접한 다른 층의 블록의 상면에 있는 상기 개방된 통로를 향해 아래도 연장된 가로 등마루를 가지며, 상기 개방된 통로의 정면은 지그-재그 형상으로 이루어져 두 개의 돌기를 가지며, 상기 돌기는 각각 정점을 구비하여 상기 피벗 연결을 허용하는 수단으로 작용하고, 위층에 있는 블록의 가로 등마루 정면에 접하며, 각 정점은 블록의 근접한 측벽으로부터 블록 내부로 상당히 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 벽.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 각 블록의 측벽은 중심부 및 후위부를 가지며,

    상기 대향하는 측벽들의 상기 중심부는 서로 평행하며, 상기 후위부는 상기 중심부에 연속하여 블록 안쪽을 향해 기울어져 있으며,

    상기 각 돌기의 정점은 각각 상기 평행한 중심부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 벽.
17. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 등마루는, 수직 절단으로 보아, 수평의 제1면, 상기 제1면에 대하여 예각을 가지며 상기 이격된 다수의 돌기들을 갖는 제2면, 그리고 상기 제1면 및 제2면 보다 짧은 수직의 제3면으로 이루어진 삼각형 형상을 나타내고,

    상기 각각의 돌기는, 수직 절단으로 보아, 상기 등마루의 제1면에 대향하는 수평의 제1면, 상기 등마루의 제3면에 대향하는 수직의 제2면, 상기 경사진 등마루의 제2면에 연결된 제3면, 상기 돌기의 제1면과 제3면을 연결시키는 제4면을 가지며, 상기 돌기의 제4면은 상당한 각을 가지는 제1부분 및 제2부분으로 이루어져 훅형상을 나타내며, 상기 제1부분은 상기 등마루의 제2면에 대하여 90도를 이루며, 상기 제2부분은 상기 제1부분에 대하여는 오목한 각을 가지며 상기 돌기의 제1면에 대하여는 예각을 가지는 것을 특징으로 하는 고정요소.
18. 매립물(infill material)을 보강하기 위한 옹벽(retaining wall) 시공에 적층되는 모듀울 블록에 있어서,

    상기 모듀울 블록은 정면, 뒷면, 평행한 상면과 저면, 상기 상면과 하면 사이로 연장되는 서로 대향하는 측벽들, 상기 측벽들 사이에 연장되면서 상기 블록의 상면에 형성된 개방된 통로를 포함하고, 상기 저면은 실질적으로 평평한 표면 가지고 있어, 상기 모듀울 블록이 시공될 때 한 층(상층)의 블록의 저면의 평평한 표면은 그것의 아래에 있는 다른 층(하층)의 블록의 상면에 접하게 되며,

    상기 평평한 표면은 그것이 접하는 상기 다른 층(하층)의 블록의 상면의 접촉면에 수평면이고, 상기 평평한 표면 및 그것의 아래에 있는 다른 층(하층)의 블록의 상기 개방된 통로에 의해 공동이 정의되고, 이에 따라 벽으로부터 뒤로 연장되어 매립물 속으로 연장되는 보강재(reinforcement material)를 고정하기 위한 고정 요소가 상기 공동 내에 위치하며, 상기 보강재의 끝 부분은 벽의 두 적층들 사이로 삽입되어 상기 층들 사이의 상기 공동으로 연장되며,

    상기 고정 요소는 등마루를 가지며, 상기 등마루는 그 길이의 적어도 한 부분이 쐐기형(wedge-shaped) 단면이고, 상기 쐐기형 단면에는 등마루의 일면으로부터 연장되는 이격된 다수 개의 돌기들(projections)을 갖고, 상기 돌기들은 보강재의 틈새들(apertures)을 통하여 결합되고, 상기 고정 요소는 상기 공동에 수용되고, 등마루의 얇은 가장자리(thinner edge)는 블록들의 뒷면에 접근하고, 상기 돌기들은 상기 하층의 블록의 개방된 통로의 뒷면에 근접되며, 돌기를 갖지 않는 상기 등마루의 타면은 상기 상층의 블록들의 상기 실질적으로 평평한 표면에 인접되며,

    상기 상층의 블록은 그 저면으로부터 아래 방향으로 돌출한 가로 등마루를 가져 옹벽 시공시 상기 가로 등마루는 그것의 아래에 있는 하층의 블록의 개방된 통로 내로 침투하며,

    상기 상층에 있는 블록의 가로 등마루의 정면이 지그-재그 형상으로 이루어져 두 개의 돌기를 가지고 있어 상기 돌기가 각각 정점을 구비하여 하층의 블록의 개방된 통로의 정면에 접하거나 또는 상기 하층의 블록에 있는 상기 개방된 통로의 정면이 지그-재그 형상으로 이루어져 두 개의 돌기를 가지고 있어 상층의 블록의 가로 등마루 정면에 접하며, 이때, 상기 각 정점은 상기 블록의 근접한 측벽으로부터 블록 안쪽으로 상당히 떨어져 있어 상기 옹벽에 있어서 블록의 층들을 따라서 피봇 연결을 허용하는 동시에 상기 층들 사이의 수직적인 정렬을 유지하는 것을 특징으로 하는 벽.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 각 정점은 상기 근접한 측벽으로부터 블록 안쪽으로 실질적으로 블록 폭의 사분의 일에 해당하는 곳에 위치되는 것을 특징으로 하는 벽.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    상기 측벽은 중심부 및 후위부를 가지며,

    상기 대향하는 측벽들의 상기 중심부는 서로 평행하며, 상기 후위부는 상기 중심부에 연속하여 블록 안쪽을 향해 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 벽.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 정점은 상기 측벽의 평행한 중심부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 벽.