KR100556668B1 - 친환경적인 사면보강구조 - Google Patents

친환경적인 사면보강구조 Download PDF

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KR100556668B1
KR100556668B1 KR1020050074333A KR20050074333A KR100556668B1 KR 100556668 B1 KR100556668 B1 KR 100556668B1 KR 1020050074333 A KR1020050074333 A KR 1020050074333A KR 20050074333 A KR20050074333 A KR 20050074333A KR 100556668 B1 KR100556668 B1 KR 100556668B1
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Abstract

본 발명은 절토지 또는 산사면의 안정을 위한 친환경적인 사면안정구조 에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사방으로 이어진 연결부(101)가 형성된 두부(a)와 중간부위에 탄성자바라(102)가 결합된 몸체부(b)로 구성되는 섬유네일체(10)가 사면의 천공홀에 삽입되고, 내부에는 밀크그라우트가 충진되어 지며 상기 연결부(101)에는 고정앵커(20)가 관통 고정되며 식재부(30)에는 토사(31)와 식생종자(32) 및 자갈(33)이 혼재된 상태에서 보호망(40)으로 덮여져 있는 구조로서, 상기 섬유네일체(10)의 두부(a) 및 몸체부(b)는 폴리프로필렌(PP) 혹은 폴리에스터(PE)를 재질로 하는 탄성섬유(102)로 되어 있으며 몸체부(b)의 일부는 고무재질의 탄성자바라(103)가 상기 탄성섬유(102)와 접착되어 있는 한편, 몸체부(b)의 탄성섬유(102)는 외주면에 다수의 분사공(102a)이 형성되어 있으며, 탄성자바라(103)를 제외한 섬유네일체(10)의 외주면은 풀을 메긴 풀도포층(104)이 형성되게 되는 것을 특징으로 한다.
섬유네일체, 탄성자바라, 풀도포층

Description

친환경적인 사면보강구조{Structure of a slop reinforced of carrying out by physical environment}
도 1은 본 발명의 섬유네일체의 구성을 도시한 부분절개도.
도 2는 본 발명의 섬유네일체의 측단면의 구조를 도시한 도면.
도 3a는 본 발명의 섬유네일체를 천공홀에 삽입한 작업상황을 도시한 작업상태도.
도 3b는 본 발명의 섬유네일체에 그라우팅을 실시한 후 연결부에 고정앵커를 설치한 작업상황을 도시한 작업상태도.
도 3c는 본 발명의 식재부에 토사와 식생종자 및 자갈을 포설한 상태를 도시한 작업상태도.
도 3d는 본 발명의 식재부에 보호망으로 마감처리한 상태를 도시한 작업상태도.
도 4a는 도3의 A-A의 단면을 도시한 도면.
도 4b는 도6의 B-B의 단면을 도시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 사면 2 : 천공홀
10 : 섬유네일체 20 : 고정앵커
30 : 식재부 31 : 토사
32 : 식생종자 33 : 자갈
40 : 보호망 100 : 그러우팅호스
101 : 연결부 102 : 탄성섬유
102a : 분사홀 103 : 탄성자바라
104 : 풀도포층 a : 두부
b : 몸체부
본 발명은 절토지 또는 산사면의 안정을 위한 친환경적인 사면안정구조에 관한 것으로서, 특히 사면의 천공홀에 탄성자바라가 몸체에 부착된 섬유네일체를 삽입한 후 그라우팅하여 사면을 보강하는 구조로 작업공정이 단순하며, 설치와 해체가 용이한 것에 관한 것이다.
일반적으로 토지조성, 도로, 철도공사 등에 수반하여 설치하는 사면은 그 연장, 면적이 크기 때문에 자연재해를 받기 쉽고, 귀중한 인명의 손실 및 가옥의 손실 등을 초래하여 산업, 국민생활에 불안을 가져오는 경우가 많다. 이에 대한 사면안정공법이 요구되고 있다.
사면안정공법으로 가장 널리 이용되고 있는 쏘일네일링(Soil Nailing) 공법은 숏크리트(Shotcrete)와 Rock Bolt를 이용하여 터널을 굴착하는 NATM(New Austrian Tunneling Method)에서 유래된 원지반보강공법(In-situ Reinforcement of Soil)이다.
쏘일네일링 공법은 자연사면이나 굴착에 의한 인공사면의 안정성을 향상 시키는 공법으로서, 인장응력, 전단응력 및 휨모멘트에 저항할 수 있는 보강재(Re-Bar) 즉, 네일을 지반내에 비교적 촘촘한 간격으로 삽입함으로써 원지반의 전체적인 전단 저항력과 활동 저항력을 증가시켜 사면의 안정을 확보함과 동시에 지반의 변위를 억제하는 공법이다.
종래의 대표적인 쏘일네일링 공법으로는 무압식(중력식)과 가압식이 있으며, 무압식 쏘일 네일링 공법은 토사에 강봉(강관 및 이형철근) 형태의 네일을 삽입하여, 천공홀과 네일을 고정시켜주는 그라우팅체(Grouting Body : 통상 시멘트 밀크)를 형성시키고 그 전면에 숏크리트(Shotcrete) 처리를 하여 보강된 토체를 일체화하고 보강되지 않는 뒤쪽의 원지반과 구분시킴으로서 재래식의 중력식 옹벽(Retaining Wall)의 형태를 이루게 하는 공법이다.
상기 공법의 통상의 시공순서는 지반 천공, 네일의 삽입설치, 시멘트 밀크에 의한 그라우팅 및 전면 숏크리트 타설 등의 보강공정으로 구성되어지며, 천공홀은 수평과 10-20°의 하향경사로 시공되어진다. 이때 시멘트 밀크는 네일 삽입 후 천공홀내 저부로 수회(2-5)에 걸쳐 흘려 넣어야 한다.
그러나 무압식은 고결시간이 길고, 수축현상을 보완하기 위해 2-5회 정도의 그라우팅작업을 반복실시하기 때문에 시공성이 저하되어 공사기간이 긴 문제점이 있다.
그리고, 가압식 쏘일 네일링 공법은 압력 그라우팅에 의한 주변 지반 그라우팅체의 주면 마찰저항력의 향상과 네일체의 파이프 형태의 시공을 통한 휨강성의 개선을 주목적으로 한다.
즉 가압식 쏘일 네일링 공법은 천공홀의 입구부에 가압그라우팅을 시공하기 위한 목적의 우레탄 및 시멘트 밀크 주입에 의한 패킹부재의 내설치와 이후 단계로 천공홀에 소정의 압력(6-15㎏/㎠)에 의한 그라우팅 공정으로 특징 지워진다.
가압식 쏘일네일링 공법은 토질 특성에 따른 주입압의 적용에 유의 하여야 하며, 한계 주입압을 넘는 주입압은 도리어 지반을 교란 시킬 우려가 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 무압식 또는 가압식쏘인네일은 그 재질이 강봉(강관 및 이형철근) 형태로서 시공비가 과다하게 소요될뿐 만아니라, 공사현장에서 안전사고를 초래할 위험이 상존 하는 것이 현실이다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 쏘일 네일링 공법 보다 탁월한 주면 마찰력의 확실한 확보를 통하여, 시공간격을 넓혀서 네일을 설치함으로써 경제성과 더불어 탁월한 시공성을 가질 수 있으며, 종래의 쏘일 네일링 공법을 적용하기 어려운 느슨한 사질지반 및 포화된 점성토지반에서도 시공성을 확보할 수 있고 지하수위 이하에서도 충분히 적용할 수 있는 패커식 쏘일 네일체를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 목적은 네일의 외주면에 패커체를 설치하고, 패커체와 천공홀 지반 사이의 이완을 억제하고 그라우팅된 패커체의 주면 마찰저항을 발휘케할 목적으로 패커체와 천공홀 사이에 저압 그라우팅을 1차 실시한 후, 2차적으로 패커체의 내면의 그라우팅 주입관을 통한 패커체별 압력그라우팅을 실시하여, 지반과 네일체의 상호작용에 의한 주면마찰력의 충분한 구현과, 시공방법의 경제성 및 다양한 형태의 현장 적용성의 제고 및 안정적인 품질확보를 꾀할 수 있는 패커식 쏘일 네일체를 제공하는데 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 첨부된 도면을 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 섬유네일체의 구성을 도시한 부분절개도이고, 도 2는 본 발명의 섬유네일체의 측단면의 구조를 도시한 도면이며, 도 3a는 본 발명의 섬유네일체를 천공홀에 삽입한 작업상황을 도시한 작업상태도이고, 도 3b는 본 발명의 섬유네일체에 그라우팅을 실시한 후 연결부에 고정앵커를 설치한 작업상황을 도시한 작업상태도이며, 도 3c는 본 발명의 식재부에 토사와 식생종자 및 자갈을 포설한 상태를 도시한 작업상태도이고, 도 3d는 본 발명의 식재부에 보호망으로 마감처리한 상태를 도시한 작업상태도이며, 도 4a는 도3의 A-A의 단면을 도시한 도면이고, 도 4b는 3d의 B-B의 단면을 도시한 도면이다.
본 발명의 친환경적인 사면보강구조 및 시공방법은 절토지 또는 산사면의 안정을 위한 것으로서, 사면의 천공홀에 탄성자바라가 몸체에 부착된 섬유네일체를 삽입한 후 그라우팅하여 사면을 보강하는 구조로 작업공정이 단순하며, 설치와 해 체가 용이한 것임은 상술한 바와 같다.
즉, 본 발명의 친환경적인 사면보강구조에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 친환경적인 사면보강구조는 사방으로 이어진 연결부(101)가 형성된 두부(a)와 중간부위에 탄성자바라(102)가 결합된 몸체부(b)로 구성되는 섬유네일체(10)가 사면의 천공홀에 삽입되고, 내부에는 밀크그라우트가 충진되어 지며 상기 연결부(101)에는 고정앵커(20)가 관통 고정되며 식재부(30)에는 토사(31)와 식생종자(32) 및 자갈(33)이 혼재된 상태에서 보호망(40)으로 덮여져 있는 구조에 관한 것이다.
즉, 상기 섬유네일체(10)의 두부(a) 및 몸체부(b)는 폴리프로필렌(PP) 혹은 폴리에스터(PE)를 재질로 하는 탄성섬유(102)로 되어 있어 내부에는 밀크그라우트가 충진되게 되면 팽창하여 천공홀의 벽면에 밀착되게 되는 구조이다.
그리고 몸체부(b)의 중간정도에 고무재질의 탄성자바라(103)가 상기 탄성섬유(102)와 접착되어 있는 한편, 몸체부(b)의 탄성자바라(103)을 제외한 탄성섬유(102)는 외주면에 다수의 분사공(102a)이 형성되어 있으며, 탄성자바라(103)를 제외한 섬유네일체(10)의 외주면은 풀을 메긴 풀도포층(104)이 형성되게 되는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기와 같이 몸체부(b)의 탄성자바라(103)를 제외한 탄성섬유(102)는 외주면에 다수의 분사공(102a)과 풀을 메긴 후 건조시킨 풀도포층(104)을 형성시키는 이유는 고압의 밀크그라우트가 상기 섬유네일체(10)에 주입이 되면 탄성섬유(102) 가 찢어지거나 훼손되는 것을 방지하기 위한 것이다.
또한 상기의 탄성자바라(103)에는 분사공(102a)을 형성시키지 않은 이유는 고압의 그라우팅이 섬유네일체(10)에 주입이 되었을 경우 탄성자바라(103)의 전후에 접착되어 결합되어 있는 탄성섬유(102)의 외주면에 도포된 풀도포층(104)이 고압의 밀크그라우트로 뚫여서 천공홀(2)의 내측 벽면에 밀크그라우트가 충진되면서 상기 탄성섬유(102)가 내측벽면에 밀착되기전에 길이방향으로 고압이 전해짐으로써 탄성자바라(103)가 신장할 수 있도록 하기 위함이다.
이하에서는 본 발명의 절토지 또는 산사면의 안정을 위한 친환경적인 사면보강의 시공방법에 관하여 설명하기로 한다.
우선, 사면(1)에 다수의 천공홀(2)을 형성하는 공정(S10)이 실시되게 된다.
그리고 상기 공정 후 두부(a)와 몸체부(b)로 구성되며 연결부(101)로 두부가 연결되는 구조로 공장에서 미리 제작되어 현장으로 이송되어온 다수의 섬유네일체(10)를 상기 천공홀(2)에 삽입하는 공정(S20)이 이루어지게 되는 것이다.
그리고 이어서 상기 섬유네일체(10)에 고압으로 밀크그라우트를 주입하는 공정(S30)이 이루어지게 된다.
이어서 상기 밀크그라우트가 양생된 시점에서 섬유네일체(10)의 연결부(101)에 앵커(20)를 관통고정하여 섬유네일체(10)를 사면에 고정하는 공정(S40)이 이루어지게 되는 것이다.
상기의 공정 후 끝으로 식재부(30)에 토사(31)와 식생종자(32) 및 자갈(33)을 포설하고 보호망(40)으로 덮는 공정(S50)을 포함하여 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 하게 되는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 친환경적인 사면보강구조는 종래의 쏘일 네일링구조 보다 탁월한 주면 마찰력의 확실한 확보를 통하여, 시공간격을 넓혀서 네일을 설치함으로써 경제성과 더불어 공장에서 직접 섬유네일체를 제작하여 현장에서 시공함으로써 공기의 단축과 탁월한 시공성을 가질수 있으며, 종래의 쏘일 네일링 구조에 적용하기 어려운 느슨한 사질지반 및 포화된 점성토지반에서도 시공성을 확보할 수 있고 지하수위 이하에서도 충분히 적용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 절토지 또는 산사면의 안정을 위한 사면안정구조에 있어서, 사방으로 이어진 연결부(101)가 형성된 두부(a)와 중간부위에 탄성자바라(102)가 결합된 몸체부(b)로 구성되는 섬유네일체(10)가 사면의 천공홀에 삽입되고, 내부에는 밀크그라우트가 충진되어 지며 상기 연결부(101)에는 고정앵커(20)가 관통 고정되며 식재부(30)에는 토사(31)와 식생종자(32) 및 자갈(33)이 혼재된 상태에서 보호망(40)으로 덮여져 있는 구조로서,
    상기 섬유네일체(10)의 두부(a) 및 몸체부(b)는 폴리프로필렌(PP) 혹은 폴리에스터(PE)를 재질로 하는 탄성섬유(102)로 되어 있으며 몸체부(b)의 일부는 고무재질의 탄성자바라(103)가 상기 탄성섬유(102)와 접착되어 있는 한편, 몸체부(b)의 탄성섬유(102)는 외주면에 다수의 분사공(102a)이 형성되어 있으며, 탄성자바라(103)를 제외한 섬유네일체(10)의 외주면은 풀을 메긴 풀도포층(104)이 형성되게 되는 것을 특징으로 하는 친환경적인 사면안정구조.
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