KR100655182B1 - 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽과 그 축조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축 폐기물인 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽과 그 축조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폐콘크리트가 충전된 폐콘크리트 박스로 축조된 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽과 그 축조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽은 내부에 폐콘크리트 덩어리(10)가 채워지고 절개지의 법면에 대하여 소정의 거리를 두고 수직방향으로 다단 축조되며 고장력 합성수지제로 형성되는 복수 개의 폐콘크리트 박스(1)와; 상기 폐콘크리트 박스 적층구조 전면에 축조되는 옹벽블록(2); 그리고, 상기 폐콘크리트 박스 적층구조 배후에 축토되는 보강토(4);를 포함하여 이루어지며, 이와 같은 조립식 옹벽에 따르면, 폐콘크리트(10)를 골조재로 사용함에 따라 폐콘크리트 처리에 따른 비용을 절감할 수 있고 폐콘크리트로 인한 환경오염의 문제를 해소할 수 있다. 또한 옹벽 시공에 드는 비용을 절감할 수 있으며, 옹벽 시공기간도 대폭 단축할 수 있다. 뿐만 아니라, 기존 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽과 달리 폐콘크리트로부터 나오는 유해물질로 인한 환경오염의 우려가 없고 폐콘크리트가 옹벽블록 등에 차폐되어 주위 경관도 해치지 않는 환경 친화적인 옹벽을 구축할 수 있다.

옹벽, 폐콘크리트, 환경, 공기(工期), 옹벽블록

Description

폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽과 그 축조방법{RETAINING WALL USED WASTE CONCRETE AND METHOD TO CONSTRUCT IT}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽 측단면도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽 측단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽의 평단면도.

도 4는 본 발명에 따른 폐콘크리트 박스 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 폐콘크리트 박스에 폐콘크리트가 충전된 폐콘크리트 박스의 사시도.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 폐콘크리트 박스의 여러 가지 실시예 사시도.

도 9는 본 발명에 따른 폐콘크리트 박스에 폐콘크리트를 투입하는 폐콘크리트 투입 공정도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 폐콘크리트 박스 1a : 배수공

1b : 통공 2 : 옹벽블록

3 : 지오그리드 4 : 보강토

5 : 맹암거 6 : 고정틀

10 : 폐콘크리트 11 : 충전재

12 : 덮개 13 : 고리

본 발명은 건축 폐기물인 폐콘크리트가 기초 골조재로 이용된 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽과 그 축조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폐콘크리트가 충전된 폐콘크리트 박스로 축조되는 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽과 그 축조방법에 관한 것이다.

옹벽은 도로변 비탈면, 제방, 하안, 단지 조경 벽면 등 토목 공사 후 생기는 절개지의 법면에 토사를 지탱하기 위하여 구축하는 구조물이다.

일반적으로 옹벽은 옹벽을 전도시키려고 하는 옹벽 배후의 토사의 수평토압에 대해 옹벽의 자중(自重)으로 저항할 수 있는 자중에 의한 지지구조를 가진다. 대표적인 옹벽으로는 철근 콘크리트 옹벽, 보강토 옹벽, 돌망태 옹벽, 쏘일 네일링(Soil nailing) 옹벽 등이 있으나 이들 종래 옹벽들은 시공비가 높고, 시공구조가 복잡하여 시공 공수가 크고 공기(工期)가 길다는 단점이 있었다. 특히 5m 이하의 낮은 옹벽을 구축하는 경우에는 규모에 비해 시공비가 비싸 경제적으로 큰 부담이 되었다.

이 때문에 최근 국내,외에서 조립형 옹벽에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 하지만 새로 연구된 종래 조립형 옹벽들도 기초 골조 재료로 고가(高價)의 콘크리트를 사용하고 있기 때문에 경제적으로는 효과가 없었다. 한편, 토랑을 이용하는 구조물은 흙을 사용할 경우 장비를 이용한 다짐이 안 되는 특성이 있어 그 사용에 큰 제약으로 여겨져 왔다.

연구결과에 따르면 현장에서의 옹벽 파괴는 옹벽의 변위 형태를 고려하지 않은 토압산정의 오류, 옹벽 배면의 암반과 같은 현장 여건을 고려하지 못하여 발생하게 되는 토압산정의 오류, 배수처리 잘못에 의한 수압 등이 파괴의 중요 원인이며, 이중에서도 배수처리에 의한 잘못이 대부분을 차지하고 있는 것으로 드러났다.

한편, 국내에서는 매년 약 2천만톤의 폐콘크리트가 발생되는 것으로 추정되는데, 종래에 이들 폐콘리트들은 주로 매립하는 방식으로 처리하여 왔다. 그러나, 처리장이 태부족한 데다 이들 폐콘리트 처리에 대한 규제가 강화되면서 점점 증가하는 폐콘크리트 처리에 상당한 어려움이 있었으며 그 문제는 날로 더 심각해지고 있다.

이에, 폐기처리가 곤란한 폐콘크리트를 재활용하여 옹벽을 축조할 수 있는 여러 가지의 옹벽들이 제안되었다. 예컨대 국내특허공개 2003-74867호에는 폐콘크리트가 충전된 옹벽블럭으로 축조되는 폐콘크리트 및 폐석회석을 이용한 복합블록형 보강토옹벽이 제안되었으며, 국내 실용신안등록 제327427호와 동 실용신안등록 제330342호에는 폐콘크리트가 충전된 돌망태로 축조할 수 있는 폐콘크리트 돌망태 옹벽들이 제안되었다.

그러나, 위 국내특허공개 2003-74867호의 보강토 옹벽의 경우에는 폐콘크리트를 중량이 무겁고 충전공간이 작은 콘크리트제 옹벽블록(동 공보상 부호 310)에 충전하여 사용하기 때문에 폐콘크리트의 활용도가 아주 미미한 데다 옹벽블록의 제작, 운반, 시공 등에 소요되는 공수가 지나치게 커서 폐콘크리트를 이용함에도 불구하고 경제적인 효과는 거의 없었으며, 또한, 콘크리트제 옹벽블록이 밖으로 노출되어 주위 경관을 해치는 문제점이 있었다.

그리고, 위 실용신안등록 제327427호와 동 실용신안등록 제330342호의 옹벽들은 폐콘크리트가 충전된 돌망태가 밖에 노출되기 때문에 주위의 경관을 크게 해칠 뿐만 아니라 우천시 옹벽 상부에서 옹벽 배후의 토사에 스며든 물이 돌망태 내 폐콘크리트들을 거쳐 옹벽 밖으로 배수되는데 이 때 폐콘크리트에 함유되었던 오염물질을 밖으로 배출하여 주위의 토사와 환경을 심각하게 오염시키는 등 환경적인 면에서 치명적인 문제점을 가지고 있었다. 또한, 물이 배수되는 과정에서 돌망태 배후에 축토된 보강토가 폐콘크리트 사이의 틈을 통해 옹벽 밖으로 유실되기 때문에 기간 경과에 따라 배후의 지반이 점진적으로 취약해지는 문제점도 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 폐기처리에 어려움이 있었던 건축 폐기물인 폐콘크리트를 기본 골재로 대량 사용함에 따라 옹벽 축조 비용을 획기적으로 절감할 수 있음은 물론 폐콘크리트의 처리에 따른 문제도 더불어 해소할 수 있고, 시공이 간편하여 옹벽 축조에 걸리는 공기(工期) 단축이 가능하며, 폐콘크리트가 폐쇄된 공간에 충전되어 폐콘크리트의 유해물질 배출로 인한 환경오염의 우려가 없는 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽과 그 축조방법를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽은, 내부에 폐콘크리트 덩어리가 채워지는 것으로 절개지의 법면에 소정의 거리를 두고 축조되어 자중(自重)과 그 위에 쌓여지는 다른 폐콘크리트 박스나 토사의 압력에 의해 지지되는 복수 개의 폐콘크리트 박스와; 상기 폐콘크리트 박스 적층구조 전면에 축조되어 상기 폐콘크리트 박스 적층구조에 대하여 결속수단에 의해 결속되어 지지되고 상기 폐콘크리트 박스를 차폐하는 옹벽블록; 그리고, 상기 폐콘크리트 박스와 법면 사이에 축토되는 보강토;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

위 구성에 있어서, 상기 폐콘크리트 박스는 각 모서리의 길이가 500∼1500 mm인 육면체형의 고장력 합성수지제(HDPE :High Density Polyethylene) 박스로, 각 면에는 복수 개의 배수공들이 소정의 간격으로 배열되어 형성될 수도 있고, 내부에 충전된 폐콘리트 덩어리들 사이의 틈에는 쇄석, 석분, 모래 중에서 선택되는 하나 이상의 충전재가 충전될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽에는 상기 폐콘크리트 박스 적층구조에서 상,하단의 폐콘크리트 박스 사이에 개재되어 그 위에 적층된 폐콘크리트 박스의 중력에 의해 지지되고 그 선단에 결속되는 상기 옹벽블록을 지지하는 보강부재가 더 포함될 수 있다.

한편, 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽 축조방법은 폐콘크리트 박스에 폐콘크리트 덩어리 및 충전재를 충전하는 폐콘크리트 충전단계와; 폐콘크리트가 충전된 상기 폐콘크리트 박스들을 법면에 대하여 소정의 거리를 두고 1 단씩 적층하는 폐콘크리트 박스 축조단계와; 상기 폐콘크리트 박스 축조단계에서 폐콘크리트 박스를 1 단씩 적층할 때마다 폐콘크리트 박스 적층구조의 전면에 옹벽블록들을 그 배후의 폐콘크리트 박스 적층구조에 결속하면서 축조하는 옹벽블록 축조단계; 그리고, 상기 폐콘크리트 박스 축조단계에서 폐콘크리트 박스를 1 단씩 적층할 때마다 그 배후에 보강토를 성토하여 다지는 축토단계; 등으로 구성된다.

그리고, 상기 폐콘크리트 박스 축조단계에는 폐콘크리트 박스들을 1 단 적층한 다음 폐콘크리트 박스 상에 보강부재를 시공한 다음 그 보강부재 선단에 상기 옹벽블록을 결속하는 보강부재 시공단계가 더 포함될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽과 그 축조방법을 바람직한 실시예를 통하여 보다 구체적으로 살펴본다.

도 1과 도 2에는 본 발명에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽의 두 가지 실시예가 측단면도로 도시되어 있고, 도 3에는 그 평단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽은 절개지의 법면과 일정한 간격을 두고 축조되는 복수 개의 폐콘크리트 박스(1)와, 상기 폐콘크리트 박스(1)의 각 단 사이에 개재되어 그 윗단에 적층되는 폐콘크리트 박스(1)나 보강토(4)의 압력에 의해 지탱되는 보강부재인 지오그리드(3)와, 상기 폐콘크리트 박스(1)의 적층구조 전면에 축조되며 상기 지오그리드(3) 선단에 결속되어 그 지오그리드(3)에 의해 지지되는 복수 개의 옹벽블록(2), 그리고, 상기 폐콘크리트 박스(1)와 절개지의 법면 사이에 성토되어 다져지는 보강토(4) 등으로 구성된다.

위 구성에 있어서, 상기 폐콘크리트 박스(1)는 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이 가로 세로 높이가 각각 대략 500 ∼ 1500mm, 바람직하기로는 1000mm의 규격을 갖는 육면체형 박스로, 통상 고장력 합성수지제(HDPE :High Dencity Polyethylene)로 제작된다. 이 박스(1)의 각 면에는 도 6과 8에 나타난 바와 같이 배수공(1a)이 형성될 수 있으며 또한 상부에는 폐콘크리트(10)로부터 오염물질이 배어나오는 것을 막기 위하여 위에서부터 스며드는 물을 차단하거나 또는 운반과정에서 박스(1) 내 충전된 폐콘크리트(10) 등이 밖으로 이탈되지 않게 할 수 있는 덮개(12)가 설치될 수 있다. 그리고, 양측면 상부에는 폐콘크리트(10)를 충전하는 과정에서 박스(1)의 형상이 유지되도록 예컨대 고정틀(6)과 같은 다른 구조물에 거치하거나 또는 폐콘크리트(10)가 충전된 상태에서 운반할 때 운반기구에 결속하기 위 한 고리(13)를 설치할 수 있는 통공(1b)이 형성된다. 이와 같은 폐콘크리트 박스(1)에는 건축 폐기물인 폐콘크리트(10)가 충전되며, 또한 폐콘크리트(10)들 사이의 공극을 메우기 위하여 예컨대 쇄석이나 석분 또는 모래나 보강토 등과 같은 잔골재의 충전재(11)도 함께 충전된다.

상기 지오그리드(3)는 폐콘크리트 박스(1) 차폐를 위하여 폐콘크리트 박스 적층구조 앞에 축조되는 옹벽블록(2)을 지지하기 위한 것으로, 폐콘크리트 박스(1)들 사이에 매립되어 그 위에 적층되는 폐콘크리트 박스(1)의 하중에 의해 지지된다. 이에, 폐콘크리트 박스(1) 전방으로 노출되는 선단에 옹벽블록(2)이 결속핀(미도시)이나 앵커(미도시) 등과 같은 결속기구에 의해 결속되어 옹벽블록(2)을 지지하게 된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽은 다음과 같은 과정으로 축조된다.

먼저, 비어 있는 폐콘크리트 박스(1)를 고정틀(6)에 고정한다. 이어, 폐콘크리트 박스(1)에 포크레인이나 호퍼 등을 이용하여 폐콘크리트(10)와 쇄석, 석분, 모래, 보강토 등의 잔골재인 충전재(11)를 연이어 투입하여 충전한 다음 폐콘크리트 박스(1)를 옹벽 시공에 바로 사용할 수 있게 고정틀(6)에서 분리한다.

그리고, 한편으로는 절개지의 법면과 일정한 간격을 두고 사전에 설계된 옹벽선을 따라 맹암거(5)를 시공한다. 이어, 앞서 폐콘크리트(10)를 충전한 폐콘크리트 박스(1)들을 맹암거(5) 안쪽을 따라 현장 여건에 따라 사전 설계된 열(列) 단위로 1 단을 적층한 다음, 그 앞에 폐콘크리트 박스(1)를 차폐할 수 있는 옹벽블록 (2)들을 폐콘크리트 박스(1)와 같은 높이로 축조한다. 다음 폐콘크리트 박스(1)의 뒤쪽에 폐콘크리트 박스(1)와 같은 높이로 보강토(4)를 성토하여 다지면 옹벽의 폐콘크리트 박스(1) 1 단의 축조가 완료된다. 이어, 지오그리드(3)나 와이어 메쉬 등의 보강부재를 앞서 축조된 폐콘크리트 박스(1) 위에 올려놓고, 그 선단에 앞서 축조된 옹벽블록(2)들 중 최상층에 위치한 옹벽블록(2)을 결속하여 고정한다. 다음, 지오그리드(3) 상에 앞서와 같은 방식으로 폐콘크리트(10)가 충전된 폐콘크리트 박스(1)와 옹벽블록(2)을 각각 축조하고 그 뒤쪽에 보강토(4)를 동일 높이로 축토하면 옹벽의 지지체인 폐콘크리트 박스(1) 2 단 축조가 완료된다. 위와 같은 과정을 반복하여 사전 설계된 단수까지 폐콘리트 박스(1)가 축조되면, 마지막에 최상층 폐콘크리트 박스(1) 상에 마무리 보강토(4a)를 축토하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 옹벽 시공작업을 모두 마무리할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽은 이미 제작 완료된 폐콘크리트 박스(1)에 폐콘크리트(10) 등의 충전재를 충전한 다음 옹벽블록(2) 등과 함께 축조하면서 그 배후에 보강토(4)를 축토하는 단순한 공정을 통해 단시간 내에 시공할 수 있다.

본 발명에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽은 옹벽 배후의 성토면적, 배수처리 여부, 절개지의 경사도 등과 같은 현장 여건에 따라 그 구조가 다양한 형태로 변경될 수 있다. 예컨대, 배후의 토압이 충분한 일반 성토지반에 축조되는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 위로 가면서 폐콘크리트 박스(1)의 수량이 점진적으로 감소되는 대략 삼각형의 구조로 시공되고, 절토지나 경사지 등과 같이 배후의 성토 면적이 작거나 토압이 약한 지반에 축조되는 경우에는 도 2에 나타난 바와 같이 중력에 의한 지지력 확보를 위하여 위로 가면서 폐콘크리트 박스(1)의 수량이 증가하는 역삼각 구조로 시공될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽과 그 축조방법에 따르면, 건축 폐기물인 폐콘크리트를 옹벽을 구축하는데 활용할 수 있으므로 폐콘크리트 처리에 드는 비용을 절감할 수 있으며 폐기처리되는 폐콘크리트로 인한 환경오염의 문제를 해소할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 폐기되는 폐콘크리트를 기본 골재로 대량 사용함에 따라 옹벽 축조에 드는 비용을 획기적으로 절감할 수 있으며, 뿐만 아니라 시공이 간편하여 옹벽 축조에 걸리는 공기(工期)도 대폭 단축할 수 있다.

아울러, 폐콘크리트가 밀폐된 폐콘크리트 박스 내에 충전된 상태로 옹벽 축조에 이용되므로 폐콘크리트에 함유된 유해물질 배출로 인한 환경오염의 우려가 없음은 물론, 폐콘크리트가 폐콘크리트 박스와 옹벽블록에 의해 이중 차폐되어 주위 경관을 해치지 않는 환경 친화적인 옹벽을 구축할 수 있다.

Claims (10)

1. 내부에 폐콘크리트(10) 덩어리가 채워지는 것으로 절개지의 법면에 소정의 거리를 두고 축조되고, 자중(自重)과 그 위에 쌓여지는 다른 폐콘크리트 박스(1)나 보강토의 압력에 의해 지지되며, 고장력 합성수지제로 형성된 복수 개의 폐콘크리트 박스(1)와;

   상기 폐콘크리트 박스 적층구조 전면에 축조되어 상기 폐콘크리트 박스(1)를 차폐하는 옹벽블록(2); 그리고,

   상기 폐콘크리트 박스(1)와 법면 사이에 축토되는 보강토(4);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 폐콘크리트 박스(1)는 그 상부의 개방된 공간을 덮어 밀폐시키는 덮개(12)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 폐콘크리트 박스(1) 내 폐콘리트 덩어리들 사이의 틈에 쇄석, 석분, 모래 중에서 선택되는 하나 이상의 충전재(11)가 충전되는 것을 특징으로 폐콘크리트 를 이용한 조립식 옹벽.
4. 삭제
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 폐콘크리트 박스(1)의 각 면에 복수 개의 배수공(1a)들이 소정의 간격으로 배열되어 형성된 것을 특징으로 하는 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 폐콘크리트 박스 적층구조에서 상,하 폐콘크리트 박스(1) 사이에 개재되어 그 위에 적층된 폐콘크리트 박스의 중력에 의해 지지되고, 그 선단에 상기 옹벽블록(2)이 결속되는 보강부재(3)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 폐콘크리트 박스(1)는 각 모서리의 길이가 500∼1500 mm인 육면체인 것을 특징으로 하는 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 폐콘리트 박스(1)에서 서로 마주보는 양측면의 서로 대응하는 위치에 운반용 통공(1b)이 형성된 특징으로 하는 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽.
9. 고장력 합성수지제로 형성된 폐콘크리트 박스(1)에 폐콘크리트(10) 덩어리 및 충전재를 충전하는 폐콘크리트 충전단계와;

   폐콘크리트가 충전된 상기 폐콘크리트 박스들을 법면에 대하여 소정의 거리를 두고 1 단씩 적층하는 폐콘크리트 박스 축조단계와;

   상기 폐콘크리트 박스 축조단계에서 폐콘크리트 박스(1)를 1 단씩 적층할 때마다 폐콘크리트 박스 적층구조의 전면에 옹벽블록(2)들을 축조하면서 그 배후의 폐콘크리트 박스에 결속하는 옹벽블록 축조단계; 그리고,

   상기 폐콘크리트 박스(1) 축조단계에서 폐콘크리트 박스(1)를 1 단씩 적층할 때마다 그 배후에 보강토(4)를 축토하는 축토단계;

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐콘크리트를 이용한 조립식 옹벽 축조방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 폐콘크리트 박스(1) 축조단계에는 폐콘크리트 박스들을 1 단 적층한 다음 그 폐콘크리트 박스(1) 상에 보강부재(3)를 시공한 다음 그 보강부재 선단에 상기 옹벽블록(2)을 결속하는 보강부재 시공단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 옹벽축조방법.

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