KR100780216B1 - 벌집모양의 매트를 설치하는 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벌집모양의 매트를 설치하는 공법에 관한 것으로, 이는 지반을 굴착하여 일정한 공간부를 형성하는 단계; 상기 공간부 내에 위치철선(21)을 설치하는 단계; 이 설치된 위치철선(21)의 공간에 육각 팽이형 블록을 1차로 설치하는 단계; 이 육각 팽이형 블록들 사이의 공간 내에 채움쇄석(22)을 채우고 다지는 단계; 이 채워진 공간에 육각 팽이형 블록을 2차로 설치하는 단계; 상기 육각 팽이형 블록들 위에 연결철근(23)을 설치하는 단계; 상기 육각 팽이형 블록들을 채움재로 채우는 단계 및; 상기 육각 팽이형 블록들 상에 버림콘크리트(24)를 타설하는 단계;를 순차적으로 시행함으로써, 장비투입이 어려운 장소에도 시공이 용이하게 되어 시공의 품질향상은 물론, 공기 단축으로 인해 시공의 경제성 및 기초지반의 안정성을 함께 도모할 수 있게 된다.

Description

벌집모양의 매트를 설치하는 공법{Method for constructing a honeycomb-shaped mat}

도 1은 본 발명에 사용되는 육각 팽이형 블록의 정면도와 평면도이다.

도 2는 본 발명에 따라 육각 팽이형 블록이 설치된 상태를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 사용되는 육각 팽이형 블록을 위한 연결부재의 한 예를 도시한 평면도이다.

도 4는 본 발명에 따라 육각 팽이형 블록을 이용하여 형성된 벌집모양의 매트의 평면도이다.

본 발명은 전체적으로 팽이형 블록을 이용한 복합기초공법에 관한 것으로, 특히 중공이면서 FRP재료로 만든 육각 팽이형 블록들을 연결하여 벌집모양의 매트를 형성하여서 구조물 저면의 연약한 기초지반을 보강하도록 된 벌집모양의 매트를 설치하는 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 팽이형 블록을 이용한 기초공법은 구조물의 연약지반에서 기초구조물을 구축하는 방법 중 하나로 많이 사용되고 있는데, 이러한 공법을 시행함으로써 지반에 대한 보강효과를 부여함과 동시에 하중을 분산시켜 침하를 억제하는 효과를 얻게 된다.

이 공법은, 기초지반 표면에 정방형으로 된 위치철근을 깔고 그 위에 팽이형 콘크리트 블록을 나란히 부설한 후, 걸기 위해 블록에 묻어둔 철근 고리에 연결철근을 또다시 정방형으로 결속하며, 블록들 사이의 하부공간은 쇄석으로 채우고 충분히 다짐하는 공정으로 되어 있다.

한편, 상기 연약지반에 사용되는 대부분의 팽이형 콘크리트 블록은, 원형상의 상부면을 구비함과 동시에 이 상부면의 중앙에는 고리가 돌출형성된 팽이부와, 이 팽이부의 중앙 하부에 길게 연장되어 형성된 기둥부 및, 이 기둥부의 하부끝에서 연장되어 형성된 선단부로 이루어진 구조를 갖고 있다.

이러한 구조로 이루어진 종래의 팽이형 콘크리트 블록은 역(逆) 원뿔형상의 팽이부와 기둥부가 약 45°의 경사면을 이룸으로써 상부에서 하부로 작용하는 상재하중을 지반의 사방으로 분산시키게 되어, 매우 높은 지반보강의 효과가 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 팽이형 블록을 이용한 연약지반 보강공법에서, 종래의 팽이형 블록은 그 중량이 60 ~ 80Kg의 무거운 구조체로 되어 있어, 기 중기에 의한 운반 및 설치가 필수적이며 이에 따라 장비 투입이 어렵게 되면 설치 자체가 불가능하게 됨은 물론 운반 및 설치비용이 상당히 비싸게 되는 단점이 있었다.

또한, 종래의 팽이형 블록은 콘크리트나 강재로 제조되어, 부식 등에 의해 파손이 쉽게 되는 단점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 중공이면서 FRP재료로 만든 육각 팽이형 블록들을 연결하여 벌집모양의 매트를 형성하여서 구조물 저면의 연약한 기초지반을 보강하되, 특히 육각 팽이형 블록의 내부에는 국부적인 손상을 방지하도록 보강판을 설치하여 강성을 높이고 나머지 공간을 비워둠으로써 자중을 감소시켜서, 장비투입이 어려운 장소에도 시공이 용이하게 되어 시공의 품질향상은 물론, 공기 단축으로 인해 시공의 경제성 및 기초지반의 안정성을 함께 도모할 수 있도록 된 벌집모양의 매트를 설치하는 공법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벌집모양의 매트를 설치하는 공법은, 지반을 소정의 깊이로 굴착하여 일정한 공간부를 형성하는 단계; 상기 공간부 내에 위치철선을 설치하는 단계; 이 설치된 위치철선 공간에 육각 팽이형 블록을 1차로 설치하는 단계; 이 육각 팽이형 블록들 사이의 공간을 채움쇄석으로 채우고 다지는 단계; 나머지 공간에 육각 팽이형 블록을 2차로 설치하는 단계; 상기 육각 팽이형 블록들 위에 연결철근을 설치하는 단계; 상기 육각 팽이형 블록들의 내부공간을 채움재로 채우는 단계 및; 상기 육각 팽이형 블록들 상에 버림콘크리트를 타설하는 단계;를 순차적으로 시행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 사용되는 육각 팽이형 블록의 정면도와 평면도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 육각 팽이형 블록은 육각형 단면을 갖고서 거꾸로 된 육각뿔형상으로 형성되고 속이 빈 중공으로 된 팽이부(1)와, 이 팽이부(1)의 상하로 연장되고서 속이 빈 중공으로 형성된 기둥부(2) 및, 이 기둥부(2)의 하단부로부터 일정한 각도로 단면이 축소되게 형성된 선단부(3)로 구성되어 있다. 특히, 상기 팽이부(1) 내에는 적어도 하나의 격판(11)이 형성되어 있는데, 이 격판(11)에 의해 팽이부(1)의 강성이 보강되게 된다. 도 1에서는 팽이부(1)가 육각형 단면을 갖고 있으므로, 모두 6개의 격판(11)을 구비하는 것이 바람직하다.

또, 상기 육각 팽이형 블록은 FRP로 구성되는 것이 바람직한데, 이로써 콘크리트나 강재로 된 제품에 비해 가볍게 되어서 운반 및 취급이 용이할 뿐만 아니라 장비의 투입이 불가능한 지역에서도 정밀시공이 가능하게 되어 시공의 품질을 높일 수 있고, 내부식성 재료이므로 손상이 적게 되는 장점이 있게 된다. 더구나, 그 내부가 비어 있으므로 자중을 더욱 줄일 수 있어 그만큼 지지력에 유리한 효과가 있게 된다.

또한, 상기 육각 팽이형 블록은 기둥부(2)를 관통하여 관형상으로 형성된 근입부(12)를 추가로 구비할 수 있는바, 이 근입부(12)는 그 상부선단이, 팽이부(1) 의 상부선단으로 형성된 평면까지 이르는 높이를 갖거나, 상기 평면을 초과하는 높이를 가져 즉 팽이부로부터 위쪽으로 돌출할 수도 있다. 이러한 근입부(12)에는 연결기둥(도시되지 않음)이 삽입될 수 있다.

상기 팽이부(1)에는 추가적으로 그 상단부에 팽이부(1)의 단면형상과 동일한 뚜껑(4:도 2 참조)이 설치될 수 있으며, 상기 육각 팽이형 블록은 필요에 따라 팽이부(1) 내에 모래나 잔골재 등과 같은 채움재를 선택하여 채워질 수 있다.

이하, 육각 팽이형 블록을 이용하여 벌집모양의 매트를 설치하는 공법에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명에 따라 육각 팽이형 블록이 설치된 상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 상기 육각 팽이형 블록을 이용하여 형성된 벌집모양의 매트의 평면도이다.

본 발명에 따른 벌집모양의 매트를 설치하는 공법은, 먼저 지반을 소정의 깊이로 굴착하여 일정한 공간부를 형성한 후, 이 공간부 내에 위치철선(21)을 격자로 배근한다. 이러한 위치철선(21)의 배근면은 평탄하게 고르는 것이 바람직하고, 연약지반에서는 굴착 후 쇄석 등을 깔아 배근면을 조정한다.

또는 상기 위치철선(21)을 배근하는 대신에, 도 3에 도시된 바와 같이 예컨대 종방향 3개 및 횡방향 3개의 총 9개의 구멍이 형성되어 있어 이들 구멍에 육각 팽이형 블록의 기둥부(2)가 삽입될 수 있는 일체로 형성된 연결부재(30)를 상기 공간부에 배열하여 설치하는 방식을 채택해도 된다.

이어서, 격자로 배근된 위치철선(21) 사이의 공간 또는 연결부재(30)에 육각 팽이형 블록을 1차로 설치한다. 여기서, 육각 팽이형 블록은 상기 공간 내에 모두 설치하여야 하나, 육각 팽이형 블록들 사이를 채움쇄석(22) 등으로 채우기 위한 공간을 제공하기 위해서, 도 4에 짙은색으로 표시된 일부는 나중에 2차로 설치해야 한다. 육각 팽이형 블록은 근입부(12)가 수직이 되도록 세운 후에 블록끼리 클립(도시되지 않음) 등으로 연결한다.

1차로 설치된 육각 팽이형 블록들 사이의 공간을 채움쇄석(22)으로 채우고 다진다. 이때, 공간 내에 공극이 남지 않도록 채워야 한다. 다음으로, 나머지 공간에 육각 팽이형 블록을 2차로 설치하여, 벌집모양의 매트를 이루게 된다.

설치가 완료된 상기 육각 팽이형 블록들 위, 특히 근입부(12) 상단에 연결철근(23)을 격자로 배근하고서, 서로 접속되게 설치된 육각 팽이형 블록들의 팽이부(1)에 모래나 잔골재 등의 채움재로 채우게 된다. 그 후에, 육각 팽이형 블록들 상에 버림콘크리트(24)를 타설하여 보강용 기초를 완성하게 된다.

여기서, 상기 연결철근을 연결할 때에는 철사나 케이블타이 등의 수단으로 체결하며, 육각 팽이형 블록들 상부면의 평탄성 유지를 위해 뚜껑(4)을 제작하여 설치하거나, 부직포로 된 덮개를 덮어씌울 수도 있다.

한편, 연약지반에서 하중의 분산폭을 넓혀 지지력과 침하억제에 더욱 우수한 효과를 얻기 위해서 벌집모양의 매트를 2층 구조로 시공할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성 및 시공으로 이루어진 본 발명에 따른 벌집모양의 매트를 설치하는 공법은 다양한 토목구조물의 기초에 널리 사용하게 되며, 여러 건축구조물의 기초에도 사용할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 벌집모양의 매트를 설치하는 공법은 구조물의 상재하중이 지반의 허용 지내력보다 작을지라도 부등침하와 전체침하 및 측방유동을 가능한 억제하고자 할 경우와, 구조물의 상재하중이 지반의 허용 지지력보다 과다할 때에도 시공의 간편성, 공기의 단축성, 저렴한 경제성, 공법의 공학적인 안전성, 환경 친화성, 유지관리 편리성을 도모할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 표준 팽이형 블록(폭이 500mm)인 경우에는 팽이형 블록의 한 개당 무게가 2Kg 내외이므로 팽이형 블록의 운반 및 보관이 용이하고 현장설치가 간편한 이점이 있다.

또한, 일일 설치량이 종래의 팽이형 콘크리트 블록보다 상당히 더 많게 되고, 작업시간도 대폭적으로 단축시킬 수 있다.

또, 기초의 하중형태에 따라 기초지내력을 부담하는 다양한 재료를 기초 공학적인 특성에 따라 선택적으로 적용할 수 있는 이점이 있다.

더구나, 본 발명에 따른 벌집모양의 매트를 설치하는 공법은 종래의 팽이형 콘크리트 블록 또는 다른 연약지반 개량공법보다 시공의 간편성, 공기의 단축성, 저렴한 경제성, 공법의 공학적인 안전성, 환경 친화성, 유지관리의 편리성을 도모할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 지반을 굴착하여 일정한 공간부를 형성하는 단계; 팽이형 블록을 설치하는 단계; 상기 팽이형 블록들 위에 연결철근(23)을 설치는 단계; 및 상기 팽이형 블록들 상에 버림콘크리트(24)를 타설하는 단계를 포함하는, 매트를 설치하는 공법에 있어서,

   상기 공간부를 형성하는 단계 다음에 다수의 구멍을 갖추고 일체로 형성된 연결부재(30)를 상기 공간부 내에 배열하는 단계를 이행하고, 상기 팽이형 블록을 설치하는 단계에서는, 상기 배열된 연결부재(30)의 구멍에, 기둥부(2)와 팽이부(1) 및 기둥부와 팽이부 사이에 연결된 격판(11)을 구비한 벌집모양의 육각 팽이형 블록을 1차로 설치하는 단계; 이 육각 팽이형 블록들과 지면 사이의 공간 내에 채움쇄석(22)을 채우고 다지는 단계; 이 채워진 공간의 사이에 육각 팽이형 블록을 2차로 설치하는 단계;를 이행하는 것을 특징으로 하는 벌집모양의 매트를 설치하는 공법.
2. 제1항에 있어서, 상기 육각 팽이형 블록들 위에 연결철근(23)을 설치하기 전에, 육각 팽이형 블록들 위에 뚜껑(4)을 제작하여 설치하거나, 부직포로 된 덮개를 덮어씌우는 단계를 추가로 포함하는 벌집모양의 매트를 설치하는 공법.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 격판(11)을 구비한 육각 팽이형 블록을 설치하는 단계를 이행한 이후에 인접한 육각 팽이형 블록의 팽이부(1)를 서로 고정하는 클립을 끼우는 단계를 추가로 포함하는 벌집모양의 매트를 설치하는 공법.

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