KR100698758B1 - 네일보강 합벽식 옹벽 및 그 구축방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 네일링 공법에 의해 지반 절취면을 보강하여 지반을 안정화한 후 보강된 표면을 철근콘크리트 벽체로 마무리하여 지반과 벽체가 일체거동하도록 한 네일보강 합벽식 옹벽과, 네일보강으로 지반을 안정화시킬 수 있어 하부의 기초설계가 불필요해지고 그에 따라 시공이 간편해진 합벽식 옹벽의 구축방법에 관한 것이다.

본 발명은 네일링 공법에 의해 보강된 지반 절취면 표면에 철근콘크리트 벽체가 일체화 시공되는 합벽식 옹벽으로서, 네일링 공법에 의해 일단부가 지반에 정착되면서 타단부가 지반 절취면 표면으로 돌출되는 네일; 상기 네일의 타단부를 관통하여 설치되어 네일 주변부의 지반 절취면 표면을 누르면서 네일에 고정되는 지압판; 수직철근과 수평철근이 교차 배근되는 것으로, 상기 돌출된 네일 타단부에 걸쳐지도록 배치되는 철근망; 및, 상기 돌출된 네일의 타단부, 철근망 및 지압판이 매설되도록 타설 양생되는 콘크리트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 네일보강 합벽식 옹벽을 제공한다.

옹벽, 합벽, 네일링, 네일

Description

네일보강 합벽식 옹벽 및 그 구축방법{Retaining wall reinforced by nailing and construction method thereof}

도 1은 종래의 옹벽들을 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 네일보강 합벽식 옹벽의 일실시예를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 네일보강 합벽식 옹벽의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 네일보강 합벽식 옹벽이 구축되는 과정을 보여주는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11: 네일(nail) 12: 그라우팅재

21: 지압판 22: 전면판부재

31: 철근망 32: 콘크리트

34: 와이어메쉬(wire mesh)

D: 수평배수관

본 발명은 네일링 공법에 의해 보강된 지반 절취면 표면에 철근콘크리트 벽체가 일체화 시공되는 네일보강 합벽식 옹벽 및 그 구축방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 네일링 공법에 의해 지반 절취면을 보강하여 지반을 안정화한 후 보강된 표면을 철근콘크리트 벽체로 마무리하여 지반과 벽체가 일체거동하도록 한 네일보강 합벽식 옹벽과, 네일보강으로 지반을 안정화시킬 수 있어 하부의 기초설계가 불필요해지고 그에 따라 시공이 간편해진 합벽식 옹벽의 구축방법에 관한 것이다.

통상적으로 도로, 철도 및 주택단지조성 등에서 용지의 효율적인 이용을 위해 대규모 지반절취가 이루어지며, 특히 택지조성을 위한 지반절취시 지반 붕괴를 막기 위해 옹벽을 구축하게 된다.

도 1은 종래의 옹벽을 보여주는 도면으로, 이 중 자립식 옹벽인 중력식 옹벽, 반중력식 옹벽, 역T형 옹벽이 가장 일반적으로 적용되고 있다. 자립식 옹벽은 그 최대 시공높이가 약 8~9M정도이고 옹벽 배면의 지반조건에 따라 특수한 옹벽형태로 설계되는 제한성을 가지며, 경우에 따라서는 별도의 토압지지공법과 병행되어야 하는 한계성을 가진다는 점이 단점으로 지적된다. 또한, 자립식 옹벽은 자중을 지지하기 위해 설치높이에 따라 옹벽높이의 약60~70% 정도 길이의 기초가 설치되는데, 옹벽의 앞굽(기초 중 옹벽 전면을 향한 부분)을 제외하더라도 옹벽 높이의 50% 이상 배면부지의 터파기가 요구되고 옹벽 구축이 완성된 후에는 되메우기 작업이 뒤따라야 하는 바, 작업량이 많아짐은 물론 경제성이 저하되는 문제를 수반한다.

특히, L형옹벽이나 역T형옹벽의 경우에는 현장여건상 옹벽 배면의 터파기가 불가능한 경우가 종종 발생하며, 이에 대한 대책으로 제안된 것이 역L형 옹벽(기초 중 뒷굽보다 앞굽이 더 긴 형태)이다. 그러나 역L형 옹벽은 자체 안정성을 확보하는데 어려움이 있으며, 특히 옹벽 배면이 경사진 경우에 옹벽의 전도침하를 일으키지 않도록 토압지지공법과 병행되어야 한다는 단점이 있다. 이때, 주로 적용되는 토압지지공법으로는 영구앵커공법이 있으며, 영구앵커공법은 인위적으로 앵커를 긴장시키고 그러한 앵커력으로 토압을 지지하는 방법이다. 이와 같은 영구앵커공법은 장기 거동시 지반의 크리프(creep), 긴장된 앵커의 릴랙세이션(relaxation), 정착장의 감소로 앵커력이 저하되는 문제점을 가지며, 그 결과 토압지지력 또한 저하될 것이므로 옹벽의 구조적 안정성에도 문제가 발생할 것이다.

본 발명은 상기한 종래의 문제를 개선하고자 안출된 것으로서, 네일링 공법에 의해 지반 절취면을 보강하여 지반을 안정화한 후 보강된 표면을 철근콘크리트 벽체로 마무리하여 지반과 벽체가 일체거동하도록 한 네일보강 합벽식 옹벽과, 네일보강으로 지반을 안정화시킬 수 있어 하부의 기초설계가 불필요해지고 그에 따라 시공이 간편해진 합벽식 옹벽의 구축방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적달성을 위해 본 발명은 네일링 공법에 의해 보강된 지반 절취면 표면에 철근콘크리트 벽체가 일체화 시공되는 합벽식 옹벽으로서, 네일링 공법에 의해 일단부가 지반에 정착되면서 타단부가 지반 절취면 표면으로 돌출되는 네일; 상기 네일의 타단부를 관통하여 설치되어 네일 주변부의 지반 절취면 표면을 누르면서 네일에 고정되는 지압판; 수직철근과 수평철근이 교차 배근되는 것으로, 상기 돌출된 네일 타단부에 걸쳐지도록 배치되는 철근망; 및, 상기 돌출된 네일의 타단부, 철근망 및 지압판이 매설되도록 타설 양생되는 콘크리트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 네일보강 합벽식 옹벽을 제공한다.

또한, 본 발명은 네일링 공법에 의해 보강된 지반 절취면 표면에 철근콘크리트 벽체가 일체화되는 합벽식 옹벽을 구축함에, (a)배수공을 고려하면서, 지반 절취면 표면을 천공하여 네일을 지반 절취면 표면으로 돌출된 상태를 가지도록 삽입하고 상기 네일을 관통하는 지압판을 설치한 후 그라우팅재를 주입하는 네일링 공법에 의해 지반을 보강하는 단계; (b)상기 돌출된 네일에 걸치면서 철근망을 설치하는 단계; (c)돌출된 네일과 철근망이 내부에 위치하도록 지반 절취면 표면으로부터 이격하여 벽체거푸집을 설치하는 단계; (d)지반 절취면 표면과 벽체거푸집 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계; 및, (e)상기 벽체거푸집을 해체하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 네일보강 합벽식 옹벽의 구축방법을 제공한다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 네일보강 합벽식 옹벽의 실시예들을 도시한 도면으로, 본 발명의 합벽식 옹벽은 네일링 공법에 의해 보강된 지반 절취면 표면에 철근콘크리트 벽체가 시공되어 지반과 벽체가 일체로 거동하도록 하는데 특징이 있다. 이를 위해 본 발명에서는 네일링 공법에 의해 일단부가 지반에 정착하면서 타단부가 지반 절취면 표면으로 돌출되도록 설치되는 네일(11)을 이용하고 있는데, 지반 절취면 표면으로 돌출된 네일(11)의 타단부를 절취면 표면에 맞닿아 시공되는 철근콘크리트 벽체에 매립되어 정착하도록 하는 것이 그것이다. 즉, 네일링 공법-지반을 천공한 후 네일(11)을 삽입하고 그라우팅재(12)를 주입하여 네일(11)을 지반에 정착하는 공법-에 의해 지반 절취면을 보강하고 나면 지반 절취면 표면으로 네일(11)의 끝단이 돌출되기 마련이데, 이렇게 돌출된 네일(11) 끝단을 지반 절취면 표면에 맞닿아 시공되는 철근콘크리트 벽체에 정착되는 정착단으로 활용하고 있는 것이다.

이와 같은 네일보강 합벽식 옹벽은 일단 네일링 공법에 의해 지반 절취면을 안정화시키게되므로, 종래 자립식 옹벽에서와 같이 하부의 기초설계가 불필요해진다. 그 결과 기초 시공을 위한 터파기 및 되메우기 작업을 생략할 수 있게 될 것이고, 합벽식 옹벽 하부를 화단 등의 녹화를 위한 공간으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 네일링 공법에 의해 보강된 지반 표면을 철근콘크리트 벽체로 마무리하므로, 지반 절취면 표면으로 돌출된 네일(11)이 외부로 노출되지 않게 되어 외기 변화에 따른 영향을 덜 받게 되는 바, 지반의 안정화가 오래 지속적으로 유지 될 것으로 기대된다. 나아가 이러한 기대효과로 네일보강 합벽식 옹벽은 상당 높이로도 시공할 수 있을 것이다.

구체적으로, 본 발명에 따른 네일보강 합벽식 옹벽은 도 2의 실시예에서와 같이 네일(11), 지압판(21), 철근망(31) 및 콘크리트(32)를 기본적인 구성요소로 하며, 여기에 도 3의 실시예에서와 같이 전면판부재(22)와 와이어메쉬(34)를 추가적인 구성요소로 더 포함할 수 있다.

네일(11)은 네일링 공법에 의해 일단부가 지반에 정착되면서 타단부가 지반 절취면 표면으로 돌출되는 것으로, 지반과 철근콘크리트 벽체를 일체화시키기 위한 가장 주요한 요소가 된다. 상기 네일(11)은 천공된 지반에 삽입한 후 그라우팅재(12)를 주입하여 고결시킴(통상의 네일링 공법에서와 동일함)으로써 지반에 정착되며, 그라우팅재(12)의 주입 전에 네일(11)은 그 타단부를 관통 설치되어 네일(11) 주변부의 지반 절취면 표면을 누르는 지압판(21)에 의해 고정된다.

도 3의 실시예에서는 지압판(21)의 설치에 앞서 와이어메쉬(34)를 지반 절취면 표면을 따라 밀착 설치한 후에 지압판(21)을 네일(11)에 고정시키면서 지압판(21)이 와이어메쉬(34)를 누를 수 있도록 하고 있는데, 상기 와이어메쉬(34)는 네일(11)을 보완하여 지반과 철근콘크리트 벽체의 일체성을 향상시키는 역할함과 동시에 와이어메쉬(34)가 철근콘크리트 벽체에 매립되는 보강근으로도 역할하게 된다. 다시 말해, 와이어메쉬(34)는 지반 절취면 표면 전체에 걸쳐 설치되면서 지압판(21)에 의해 밀착 고정되기 때문에, 와이어메쉬(34)가 철근콘크리트 벽체의 콘크 리트에 구속되면 지반 절취면 표면 전체가 철근콘크리트 벽체와 일체화될 것이며, 그 결과 네일(11)에만 의존하는 경우보다 합벽식 옹벽으로서 일체거동하는데 유리하게 되는 것이다. 나아가, 와이어메쉬(34)는 지반 절취면에서부터 토사가 유출되거나 낙석되는 것을 차단하는 역할을 할 것으로도 기대된다.

철근망(31)과 콘크리트(32)는 합벽식 옹벽에서 지반과 일체화되는 철근콘크리트 벽체를 위한 구성이며, 철근망(31)은 철근콘크리트 벽체의 벽체철근 역할을 하고, 콘크리트는 돌출된 네일(11)의 타단부, 철근망(31) 및 지압판(21)을 구속하여 지반과 철근콘크리트 벽체가 일체 거동하도록 한다. 본 발명에서는 도시하고 있는 바와 같이 수직철근과 수평철근이 이미 교차 배근된 철근망(31)을 채택하고 있는데, 이는 지반 절취면 표면으로부터 돌출된 네일(11)에 걸치는 작업만으로 그 배치를 가능케 하여 작업의 용이성을 도모하기 위함이다. 이때, 도 3의 실시예에서와 같이 상기 돌출된 네일(11)의 타단부 끝단에 판형상의 전면판부재(22)를 결합한 후 상기 철근망(31)을 상기 전면판부재(22)에 기대도록 설치할 수 있다. 상기 전면판부재(22)는 철근망(31)의 배치 위치를 결정하는 간격재로서 역할하며, 나아가 철근콘크리트 벽체에 매립되는 네일(11)의 타단부에 응력이 집중되는 경우 응력분산을 유도하여 지압파괴를 방지하는 역할을 하기도 한다. 또한, 철근망(31)으로 도 3의 실시예에서와 같이 2중라인으로 배근되는 이중철근망을 채택할 수 있는데, 이 경우에 제1라인은 상기 전면판부재(22) 내측에 위치하고 제2라인이 상기 전면판부재(22) 외측에 기대면서 위치하도록 설치한다.

이하, 도 3을 참고하여 네일링 공법에 의해 보강된 지반 절취면 표면에 철근콘크리트 벽체가 일체화되는 합벽식 옹벽을 구축하는 방법을 설명한다.

(a)지반 보강단계

배수공을 고려하면서, 네일링 공법에 의해 지반을 보강한다. 네일링 공법은 지반 절취면 표면을 천공하여 네일(11)을 지반 절취면 표면으로 돌출된 상태를 가지도록 삽입하고 상기 네일(11)을 관통하는 지압판(21)을 설치한 후 그라우팅재(12)를 주입하는 방법으로 진행한다. 이와 같은 지반 보강으로 지반의 안정화는 도모될 것이다. 다만, 전술한 바와 같이 네일(11)을 삽입한 후 지반 절취면 표면을 따라 밀착하여 와이어메쉬(34)를 설치하고 이어 지압판(21)을 설치하도록 할 수 있다.

배수공은 수평배수관(D)을 설치하는 방법으로 진행할 수 있으며, 이는 수평배수관(D)의 설치를 위한 지반 천공작업을 하고 수평배수관(D)이 지반 절취면 표면을 돌출하도록 삽입 설치하는 방법으로 이루어진다.

(b)철근망 설치단계

지반 절취면 표면으로 돌출된 네일(11)에 걸치면서 철근망(31)을 설치한다. 철근망은 2중라인으로 형성된 이중철근망을 채택할 수 있으며, 철근망(31)의 설치에 앞서 돌출된 네일 끝단에 판형상의 전면판부재(22)를 더 결합할 수 있다. 전면판부재(22)가 설치되면 철근망(31)을 돌출된 네일(11)에 걸치면서 상기 전면판부재(22)에 기대도록 설치할 수 있게 되어 별도의 간격재 없이도 철근망(31)의 배치 위치를 고정할 수 있게 되는 바, 철근망(31)의 설치작업은 훨씬 편리해질 것이다.

(c)거푸집 설치단계

돌출된 네일(11)과 철근망(31)이 내부에 위치하도록 지반 절취면 표면으로부터 이격하여 벽체거푸집을 설치한다. 수평배수관(D)이 설치되는 경우에는 수평배수관(D) 끝단은 벽체거푸집을 돌출하여 외부에 위치하도록 해야 할 것이다.

(d)콘크리트 타설단계

지반 절취면 표면과 벽체거푸집 사이에 콘크리트(32)를 타설하여 양생한다.

(e)거푸집 해체단계

상기 벽체거푸집을 해체한다. 이로써 지반 절취면 표면과 철근콘크리트 벽체가 일체화된 네일보강 합벽식 옹벽이 완성된다.

(f)녹화단계

본 발명에 따른 네일보강 합벽식 옹벽은 기초설계가 이루어지지 않으므로 옹벽 전면 하부를 자유로이 화단으로 설계가 가능해진다. 특히, 화단에 교목 및 넝쿨식물을 식재하면 친환경적인 환경조성에 기여할 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 네일링 공법에 의해 지반 절취면을 보강하여 지반을 안정화한 후 보강된 표면을 철근콘크리트 벽체로 마무리함으로써 지반과 벽체가 일체거동하도록 한 네일보강 합벽식 옹벽을 완성할 수 있게 된다. 이와 같은 네일보강 합벽식 옹벽은 일단 네일보강으로 지반을 안정화시킬 수 있으므로 하부의 기초설계가 불필요해지고 그에 따라 터파기 및 되메우기 등의 작업을 생략할 수 있 어 시공이 간편해질 것이다. 나아가, 합벽식 옹벽 하부를 자유로이 화단 등의 친환경적인 요소로 조성할 수 있어 우수한 미관을 갖는 옹벽으로 완성할 수 있다는 효과가 기대된다.

Claims (8)

1. 네일링 공법에 의해 보강된 지반 절취면 표면에 철근콘크리트 벽체가 일체화 시공되는 합벽식 옹벽으로서,

   네일링 공법에 의해 일단부가 지반에 정착되면서 타단부가 지반 절취면 표면으로 돌출되는 네일;

   상기 네일의 타단부를 관통하여 설치되어 네일 주변부의 지반 절취면 표면을 누르면서 네일에 고정되는 지압판;

   수직철근과 수평철근이 교차 배근되는 것으로, 상기 돌출된 네일 타단부에 걸쳐지도록 배치되는 철근망; 및,

   상기 돌출된 네일의 타단부, 철근망 및 지압판이 매설되도록 타설 양생되는 콘크리트;

   를 포함하여 구성되며,

   상기 지반 절취면 표면을 따라 밀착하여 와이어메쉬가 더 설치되어 지압판에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 네일보강 합벽식 옹벽.
2. 제1항에서,

   상기 돌출된 네일의 타단부 끝단에는 판형상의 전면판부재가 더 결합되며,

   상기 철근망이 상기 돌출된 네일에 걸쳐지면서 상기 전면판부재에 기대도록 설치되는 것을 특징으로 하는 네일보강 합벽식 옹벽.
3. 제2항에서,

   상기 철근망은 2중라인으로 배근되는 이중철근망으로,

   제1라인은 상기 전면판부재 내측에 위치하고, 제2라인은 상기 전면판부재 외측에 기대면서 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 네일보강 합벽식 옹벽.
4. 삭제
5. 삭제
6. 네일링 공법에 의해 보강된 지반 절취면 표면에 철근콘크리트 벽체가 일체화되는 합벽식 옹벽을 구축함에,

   (a)배수공을 고려하면서, 지반 절취면 표면을 천공하여 네일을 지반 절취면 표면으로 돌출된 상태를 가지도록 삽입하고, 지반 절취면 표면을 따라 밀착하여 와이어메쉬를 설치하고, 상기 네일을 관통하는 지압판을 설치하고, 그라우팅재를 주입함으로 네일링 공법에 의해 지반을 보강하는 단계;

   (b)상기 돌출된 네일에 걸치면서 철근망을 설치하는 단계;

   (c)돌출된 네일과 철근망이 내부에 위치하도록 지반 절취면 표면으로부터 이격하여 벽체거푸집을 설치하는 단계;

   (d)지반 절취면 표면과 벽체거푸집 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계; 및,

   (e)상기 벽체거푸집을 해체하는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 네일보강 합벽식 옹벽의 구축방법.
7. 제6항에서,

   상기 (b)단계는 돌출된 네일 끝단에 판형상의 전면판부재를 결합하는 단계를 더 포함하고 상기 철근망을 돌출된 네일에 걸치면서 상기 전면판부재에 기대도록 설치하는 것을 특징으로 하는 네일보강 합벽식 옹벽의 구축방법.
8. 제6항 또는 제7항에서,

   상기 (e)단계 후에 옹벽을 녹화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네일보강 합벽식 옹벽의 구축방법.

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