KR100781492B1

KR100781492B1 - 옹벽구조 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR100781492B1
Application number: KR1020070083417A
Authority: KR
Inventors: 송영수
Original assignee: 송영수
Priority date: 2007-08-20
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2007-12-03
Also published as: JP4782227B2; WO2009025406A1; JP2011058360A; JP2010506066A; JP5124007B2

Abstract

본 발명은 옹벽구조 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 옹벽 적층부재의 후방에 채워진 채움재에 그라우팅액을 주입하여 뒤채움 공간 즉, 적층부재와 사면 사이의 공간의 안정성을 확보할 수 있는 옹벽구조 및 그 시공방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명의 옹벽구조는, 그라우팅액 주입관으로부터 배출된 그라우팅액이 주위 지반에 침투되고, 상기 주입관과 적층부재가 연결되며, 적층부재와 지반 사이에 채워진 채움재가 상기 주입관으로부터 배출된 그라우팅액에 의하여 고결화된다.

옹벽, 그라우팅, 적층부재

Description

옹벽구조 및 그 시공방법{Structure of retaining wall, and construction methods for the same}

본 발명은 옹벽구조 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 옹벽 적층부재의 후방에 채워진 채움재에 그라우팅액을 주입하여 뒤채움 공간 즉, 적층부재와 사면 사이의 공간의 안정성을 확보할 수 있는 옹벽구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 옹벽은 토압력(土壓力)에 저항하여 흙이 무너지지 않도록 지지하는 구조물이다. 최근에는 블록과 같은 적층부재를 쌓아서 옹벽을 만들고 있는데, 이러한 옹벽은 철근콘크리트 옹벽 등에 비하여 사면의 절개를 최소화 할 수 있고, 미려한 전면(前面) 벽을 연출할 수 있으며, 철근콘크리트 옹벽보다 제조가 간편하고 용이하며 현장까지의 운반이 용이하다는 장점이 있기 때문에 널리 시공되고 있다.

적층부재를 이용한 옹벽은 절개한 사면을 보강하기 위하여 그라운드 앵커, 소일 네일링, 락볼트 등을 이용하고 있다. 소일 네일링 또는 락볼트를 활용하는 시공법은 적층부재 예를 들어, 프리캐스트 콘크리트 제품의 크기에 따라 대형패널을 이용하는 공법과 소형블록을 이용하는 공법으로 나누어진다.

대형패널을 이용하는 공법은 대한민국 등록특허 특1993-0000629호 등에 개시되어 있다. 도 1a는 상기 공법에 따라 시공된 적층식 옹벽을 보여주는 단면도이고, 도 1b는 상기 공법에 따라 시공된 계단식 옹벽을 보여주는 단면도이다.

대형패널을 이용하는 공법은, 사면을 절개하는 단계와, 절개된 사면에 천공홀을 형성하고 천공홀에 소일 네일링 또는 락볼트(11)를 삽입하는 단계와, 기초블록(12)을 설치하고 대형패널(13)을 적층하는 단계와, 소일 네일링 또는 락볼트(11)와 대형패널(13)을 연결하고 대형패널(13)과 사면 사이에 채움재(14)를 채우는 단계와, 소일 네일링 또는 락볼트(11)에 프리스트레스를 도입하여 블록토체가 형성되도록 하는 단계를 포함한다.

상기 공법은 소일 네일링 또는 락볼트(11)를 천공홀에 삽입한 후에 그라우팅액(1)을 천공홀에 주입할 수도 있고, 기초블록(12)에 파일(15)을 설치하여 기초블록(12)을 지반에 견고하게 고정할 수도 있다.

상기 공법은 대형패널(13)과 사면 사이의 뒤채움 공간에 채움재(14)를 채워 성토하게 되는데, 상기 뒤채움 공간이 협소하여 충분한 다짐을 할 수 없는 경우에는 대형패널(13)과 채움재(14)의 밀착이 느슨해져 대형패널(13)의 변위가 생길 우려가 높다. 한편, 채움재(14)의 다짐이 완전하지 않은 경우에 패널을 통한 소일 네일링 또는 락볼트(11)에 지압력을 가하게 되면 채움재(14)의 지지력이 충분하지 않기 때문에 대형패널(13)이 사면 쪽으로 불규칙적으로 이동될 수 있다. 대형패널(13)과 채움재(14)의 밀착이 완전하지 않기 때문에 소일네일링 또는 락볼트(11) 와 대형패널(13)의 연결부에 응력이 집중되어 안정성이 취약해진다. 이를 극복하기 위하여 소일네일링 또는 락볼트(11)의 개수를 증가시켜 상기 연결부에 가해지는 하중을 분산시키는 경우에는 공사기간 및 비용이 증가된다.

한편, 소형블록을 이용하는 공법은 대한민국 등록특허 제10-0372821호 등에 개시되어 있다. 도 2a는 상기 공법에 의하여 만들어진 적층식 옹벽을 보여주는 단면도이고, 도 2b는 상기 공법에 의하여 만들어진 계단식 옹벽을 보여주는 단면도이다.

소형블록을 이용하는 공법은 사면을 절개하고 사면에 소일 네일링 또는 락볼트(21)를 설치하는 단계와, 소일 네일링 또는 락볼트(21)에 보강재(22)를 연결한 후 소형블록(23)을 적층하면서 보강재(22)와 소형블록(23)을 연결하는 단계와, 사면과 소형블록(23) 사이에 채움재(14)를 채우는 단계를 포함한다. 소형블록(23)은 기초블록(12) 위에 적층된다. 기초블록(12)에는 파일(15)이 설치되어 기초블록(12)이 지반에 견고하게 고정되도록 할 수도 있다.

상기 공법은 소형블록(23)과 사면 사이의 뒤채움 공간에 채움재(14)를 채워 성토하게 되는데, 상기 뒤채움 공간이 협소하여 충분한 다짐을 할 수 없는 경우에는 소형블록(23)과 채움재(14)의 밀착이 느슨해져 소형블록(23)의 변위가 생길 우려가 높다.

또한, 상기 공법은 소형블록(23)을 사용하기 때문에 소일 네일링 또는 락볼트(21)와 소형블록(23)이 일대일로 대응이 되지 않아서 소형블록(23)에 충분한 지압력을 도입할 수 없고, 소형블록(23)과 채움재(14)의 밀착이 완전하지 않기 때문 에 소일 네일링 또는 락볼트(21)와 소형블록(23)의 연결부에 응력이 집중되어 안정성이 취약해진다. 이를 극복하기 위하여 소일네일링 또는 락볼트(21)의 개수를 증가시켜 상기 연결부에 가해지는 하중을 분산시키는 경우에는 공사기간 및 비용이 증가된다.

그라운드 앵커를 이용하는 공법은 대한민국 등록특허 제10-0525156호 등에 개시되어 있다. 도 3a는 상기 공법에 의하여 시공된 적층식 옹벽을 보여주는 단면도이고, 도 3b는 상기 공법에 의하여 시공된 계단식 옹벽을 보여주는 단면도이다.

그라운드 앵커를 이용하는 공법은 그라운드 앵커(31)와 프리캐스트 콘크리트 패널(이하, 'PC패널'이라 함)(32)을 이용하여 예상 파괴토체를 견고한 지반에 정착시켜 사면을 안정화하는 공법이다.

상기 공법은 사면을 절개하고 기초 콘크리트(33)를 설치하는 단계와, PC패널(32)을 설치하고 뒤채움 콘크리트(34)를 타설하는 단계와, 뒤채움 콘크리트(34)와 지반을 천공하고 앵커(31)를 설치하는 단계와, 뒤채움 콘크리트(34)의 위에 채움재(14)를 채우는 단계를 포함한다.

상기 공법은 앵커(31)를 설치하기 전에 PC패널(32)을 먼저 설치하고 뒤채움 콘크리트(34)를 타설해야 할 뿐만 아니라, 앵커(31)의 정착장을 단단한 지반에 정착시켜야 하기 때문에 앵커(31)의 길이가 길어져야 한다. 따라서, 뒤채움 콘크리트(34)의 양생 시간 및 앵커(31)의 긴 길이로 인하여 공사시간이 많이 소요되고 공사비용이 과다하게 발생하는 문제점이 있다.

또한, 상기 공법은 PC패널(32)을 먼저 설치하고 앵커(31)를 설치해야 하기 때문에 사면 보강이 탑-다운(TOP-DOWN)이 아닌 다운-업(DOWN-UP)으로 이루어져야 하므로 장기간동안 임시로 절개한 사면을 방치해야 한다. 따라서, 절개된 사면에 대한 시공 중의 안정성 확보가 문제가 되고 대형 크레인 장비를 이용하여 천공 작업이 이루어지므로 작업공간 확보 및 경제성이 문제시된다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사면과 적층부재 사이에 채워진 채움재에 그라우팅액을 주입하여 그라우팅액이 채움재에 침투되어 고결화됨으로써 채움재의 강도를 높일 수 있는 옹벽 구조 및 그 시공방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 그라우팅액을 주입하는 주입관과 적층부재를 일체화시키는 옹벽 구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 옹벽의 뒤채움 공간이 확보되지 않아 옹벽의 안정성을 갖추기 어려운 경우에 이를 해결할 수 있는 옹벽 구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 옹벽구조는, 그라우팅액 주입관으로부터 배출된 그라우팅액이 주위 지반에 침투되고, 상기 주입관과 적층부재가 연결되며, 적층부재와 지반 사이에 채워진 채움재가 상기 주입관으로부터 배출된 그라우팅액에 의하여 고결화된다.

바람직하게, 지반과 채움재에 그라우팅액을 주입할 수 있도록 상기 주입관에는 그라우팅액 배출공이 길이 방향을 따라 형성된다.

더욱 바람직하게, 그라우팅액을 미리 정해진 압력으로 지반에 분사할 수 있도록 천공홀의 입구에는 패킹부재가 설치된다.

바람직하게, 적층부재 사이의 틈을 통하여 그라우팅액이 외부로 배출되는 것을 방지하기 위하여 적층부재의 뒷면에는 차수매트가 설치된다.

더욱 바람직하게, 주입관은 천공홀에 삽입되고, 천공홀의 외부로 돌출되는 부분의 상기 배출공은 식생이 필요할 경우 아래를 향하도록 형성된다.

한편, 본 발명에 따른 옹벽 시공방법은, (a) 지반에 설치된 그라우팅액 주입관과 적층부재를 연결하는 단계; (b) 적층부재의 후방에 채움재를 채우는 단계; 및 (c) 상기 주입관에 그라우팅액을 주입하여 채움재가 고결화 되도록 하는 단계;를 포함한다.

바람직하게, (a) 단계와 (b) 단계 중 어느 하나는 상기 주입관에 그라우팅액을 주입하여 그라우팅액이 지반에 침투되도록 하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 옹벽의 다른 시공방법은, (a') 지반을 절개하고 적층부재를 적층하는 단계; (b') 적층부재의 후방에 채움재를 채우는 단계; 및 (c') 적층부재를 관통하여 채움재와 지반을 천공하고 그라우팅액 주입관을 설치하는 단계; 및 (d') 상기 주입관을 통하여 그라우팅액을 주입하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 옹벽의 또 다른 시공방법은, (a'') 지반을 절개하고 적층부재를 적층하는 단계; (b'') 지반에 천공홀을 굴착하고 천공홀에 주입관을 삽입하는 단계; (c'') 적층부재와 주입관을 연결하고 채움재를 채우는 단계; 및 (d'') 그라우팅액을 압력을 가한 상태에서 주입관에 주입하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 옹벽의 또 다른 시공방법은, (a''') 지반을 절개하고 적층부재를 적층하는 단계; (b''') 지반에 천공홀을 굴착하고 천공홀에 주입관을 삽입하는 단계; (c''') 주입관에 그라우팅액을 주입하되, 원지반에 굴착된 천공홀 부분에만 다단으로 압력 주입하는 단계; (d''') 적층부재와 사면 사이의 공간에 채움재를 채우는 단계; 및 (e''') 주입관에 그라우팅액을 주입하여 채움재가 고결화되도록 하는 단계;를 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 옹벽 구조 및 그 시공방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 주입관으로부터 배출된 그라우팅액이 주입관 주변의 지반과 채움재에 침투하여 지반 및 채움재의 강도가 증가되고, 적층부재와 채움재의 완전한 밀착이 이루어져 옹벽의 안정성이 증가된다.

둘째, 주입관 내부 및 주변지반에 침투된 그라우팅액이 경화되면, 주입관의 강성과 그라우팅액의 강성이 합쳐져서 더욱 큰 보강효과를 발생시킨다.

셋째, 주입관이 적층부재에 고정될 수 있다.

넷째, 채움재의 강도가 증대되고 적층부재가 주입관에 완전하게 밀착하기 때문에 주입관에 충분한 지압력를 가할 수 있다. 따라서, 적층부재의 지지력을 크게 할 수 있다.

다섯째, 옹벽의 뒤채움 공간 즉, 적층부재와 사면 사이의 공간의 안정성을 확보할 수 있다.

본 발명은 적층부재와 사면 사이에 채워진 채움재에 그라우팅액을 주입하여 채움재의 강도를 높일 수 있고, 적층부재와 상기 주입관을 일체화시킬 수 있으며, 옹벽의 뒤채움 공간이 확보되지 않아 옹벽의 안정성을 갖추기 어려운 경우에 이를 해결할 수 있다는 데에 그 특징이 있다. 아래에서는 이러한 옹벽의 시공방법을 설명하면서 그 구조도 함께 설명하기로 한다. 한편, 본 명세서에서 '적층부재'라 함은 옹벽벽체를 구성하는 옹벽용 블록, 프리캐스트 콘크리트 판넬 등을 포함하는 의미인 것으로 정의한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 적층식 옹벽을 시공하는 것을 보여주는 플로우차트이고, 상기 적층식 옹벽을 시공하는 것을 보여주는 단면도이다.

도면을 참조하면, 상기 옹벽의 시공방법은 지반을 절개하고 천공홀(41)을 굴착하는 단계(S10)와, 천공홀(41)에 그라우팅액 주입관(42)을 삽입하는 단계(S20)와, 주입관(42)에 그라우팅액(1)을 주입하여 지반과 그라우팅액(1)이 일체가 되도록 하는 단계(S30)와, S10단계 내지 30단계를 반복하는 단계(S40)와, 주입관(42)과 적층부재(43)를 연결하고 적층부재(43)의 후방에 채움재(44)를 채우는 단계(S50)와, 주입관(42)에 그라우팅액(1)을 주입하여 채움재(44)와 그라우팅액(1)이 일체가 되도록 하는 단계(S60)를 포함한다.

먼저, 지반을 절개하고, 절개된 사면에 천공홀(41)을 굴착한다(S10). 지반의 절개와 천공홀(41)의 굴착은 통상적인 옹벽 시공에서와 같이 이루어지므로 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.

천공홀(41)의 굴착이 완료된 후에는, 도 5a에 나타난 바와 같이, 천공홀(41)에 그라우팅액 주입관(42)을 삽입한다(S20). 주입관(42)에는 그라우팅액을 외부로 배출하는 그라우팅액 배출공(42a)이 형성된다. 바람직하게, 지반과 채움재(44)에 각각 그라우팅액을 주입할 수 있도록 배출공(42a)은 주입관(42)의 길이 방향을 따라 형성된다. 나아가, 천공홀(41)의 외부로 돌출되는 주입관(42)의 부분에는 배출공(42a)이 아래를 향하도록 형성되는 것이 바람직한데, 이것은 그라우팅액(1)이 아래로 분사되도록 하여 주입관(42)의 상부에 식생이 가능하도록 하기 위해서이다.

주입관(42)은 일정 직경을 가지는 강관으로 만들어질 수 있다. 주입관(42)과 천공홀(41) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 주입관(42)의 둘레에는 미리 정해진 간격으로 스페이서(미도시)가 설치될 수 있다.

천공홀(41)에 주입관(42)을 삽입한 후에는, 도 5b에 나타난 바와 같이, 주입관(42)에 그라우팅액(1)을 주입하여 지반과 그라우팅액(1)이 일체가 되도록 한다(S30). 천공홀(41)의 입구에는 미리 정해진 압력으로 그라우팅액(1)을 천공홀(41)에 주입할 수 있도록 패킹부재(45)가 설치된다. 패킹부재(45)는 주입관(42)과 천공홀(41) 사이의 틈을 밀폐하여 그라우팅액(1)이 천공홀(41)의 외부로 배출되는 것을 방지한다.

그라우팅액(1)에 의하여 천공홀(41)이 채워질 때까지는 압력이 인가되지 않은 상태에서 그라우팅액(1)이 천공홀(41)에 주입되고, 천공홀(41)이 채워진 후에는 압력이 인가된 상태에서 그라우팅액(1)이 주입된다. 상기 압력은 그라우팅액(1)이 지반에 효과적으로 침투되도록 한다.

바람직하게, 그라우팅액(1)의 주입은 압력다단 그라우팅장치(미도시)에 의하여 이루어진다. 상기 압력다단 그라우팅장치는 주입용 Mechanical rubber packer 또는 Hydraulic packer를 이용하여 주입관(42)을 일정 개수의 구역으로 구획하고, 각 구역별로 압력을 가하면서 그라우팅액(1)을 주입할 수 있는 장치이다. 따라서, 상기 주입 Packer system은 패킹 부재(45)와 대응되는 주입관(42)의 부분을 기준으로 천공홀(41) 내부에 삽입된 주입관(42)에 압력이 가해지도록 그라우팅액(1)을 주입한다. 주입된 그라우팅액(1)은 지반에 침투하여 지반과 일체가 된다.

이어서, 도 5c에 나타난 바와 같이, 사면의 상단에서부터 상기 S10 단계 내지 S30 단계를 반복하여 사면을 보강한다(S40). 즉, 지반 절개 공정, 천공홀(41) 굴착 공정, 천공홀(41)에 주입관(42) 삽입 공정, 주입관(42)에 그라우팅액(1) 주입 공정이 모두 완료된 후, 아래로 내려오면서 상기 공정들을 반복한다. 한편, 상기 방법과는 달리 지반 절개 공정, 천공홀(41) 굴착 공정, 천공홀(41)에 주입관(42) 삽입 공정은 선행하는 공정이 완료된 후 다음 공정이 순차적으로 진행될 수도 있다.

이어서, 도 5d에 나타난 바와 같이, 주입관(42)과 적층부재(43)를 연결하고 적층부재(43)의 후방에 채움재(44)를 채운다(S50). 지반에는 기초블록(46)이 설치되고, 적층부재(43)는 기초블록(46)의 상부에 적층된다. 주입관(42)은 적층부재(43)에 미리 형성된 삽입공(미도시)에 삽입된 후 통상적인 연결부재 즉, 주입관(42)의 외주면에 형성된 나사산과 형합하는 나사산을 가진 너트(미도시)에 의하여 연결될 수 있다. 토사, 골재 등과 같은 통상적인 채움재(44)가 사용될 수 있는데, 채움재(44)는 하중을 가하여 다져주는 것이 바람직하다.

바람직하게, 적층부재(43)의 뒷면에는 차수매트(미도시)가 설치된다. 차수매트는 채움재(44)에 그라우팅액(1)이 주입될 경우에 그라우팅액(1)이 적층부재(43) 사이의 틈으로 배출되는 것을 방지한다. 채움재(44)로의 그라우팅액(1) 주입이 완료되면 적층부재(43) 사이의 틈에 절단부재를 삽입하여 차수매트를 절단한다. 상기 절단은 지반과 채움재(44) 내부의 물이 배출되도록 하기 위해서이다.

또한, 사면과 채움재(44)의 사이에는 부직포(미도시)가 설치될 수도 있다.

채움재(44)를 채운 후에는, 도 5e에 나타난 바와 같이, 주입관(42)에 그라우팅액(1)을 주입하여 채움재(44)와 그라우팅액(1)이 일체가 되도록 한다. 그라우팅액(1)은 채움재(44) 사이의 공간에 침투하여 채움재(44)를 고결화시킴으로써 채움 재(44)의 강도를 증가시킨다.

그라우팅액(1)은 압력이 인가된 상태에서 주입되는 것이 바람직하다. 이러한 그라우팅액(1)의 주입 작업에도 상기 압력다단 그라우팅장치가 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 천공홀(41)의 외부로 돌출된 주입관(42) 부분의 배출공(42a)이 아래를 향하도록 형성된 경우에는 그라우팅액(1)이 아래로 배출되기 때문에 주입관(42)의 상부에는 식생(미도시)이 가능해진다.

그라우팅액이 채움재(44) 사이의 공간에 침투되면 채움재(44)가 고결화되어 채움재(44)의 강도가 증가된다. 또한, 주입관(42)이 적층부재(43)에 고정되고 적층부재(43)에 충분한 지압력을 가할 수 있기 때문에 주입관(42)의 지지력이 커지게 되어 안정성을 확보할 수 있게 된다. 또한, 주입관(42)의 내부 및 주변지반에 침투된 그라우팅액(1)이 경화되면 주입관(42) 자체의 강성과 그라우팅액(1)의 강성이 합쳐져서 하중에 저항하는 저항력이 더욱 커지게 된다.

한편, 이상에서는 지반으로의 그라우팅액 주입 공정(S30)과 채움재(44)로의 그라우팅액(1) 주입 공정(S60)이 각각 분리되어 이루어지는 것을 설명하였으나, 상기 두 공정(S30)(S60)은 하나의 공정으로 이루어질 수도 있다. 즉, 지반을 절개하고 천공홀(41)을 굴착하는 단계와, 천공홀(41)에 주입관(42)을 삽입하는 단계와, 주입관(42)과 적층부재(43)를 연결하고 적층부재(43)의 후방에 채움재(44)를 채우는 단계가 완료된 후, 주입관(42)에 그라우팅액(1)을 주입하여 그라우팅액(1)이 채움재(44)와 지반에 침투하도록 하는 것도 가능하다.

또한, 적층부재(43)를 적층하고 채움재(44)를 채운 후에 천공홀(41)을 굴착 하는 것도 가능하다. 즉, 지반 절개와 적층부재(43)의 적층과 채움재(44)의 채움을 완료하고, 천공홀(41)을 굴착한 후에 주입관(42)을 천공홀(41)에 삽입하고 그라우팅액(1)을 주입하는 것도 가능하다. 천공홀(41)의 굴착은 적층부재(43)를 관통하여 형성되거나, 적층부재(43)의 삽입공을 통하여 이루어질 수 있다.

아울러, 상기 시공방법은 사면을 절개하고 적층부재(43)를 적층하는 단계와, 천공홀(41)을 굴착하고 천공홀(41)에 주입관(42)을 삽입하는 단계와, 적층부재(43)와 주입관(42)을 연결하고 채움재(44)를 채우는 단계와, 그라우팅액(1)을 압력을 가한 상태에서 주입관(42)에 주입하는 단계를 순차적으로 거치면서 이루어질 수도 있다.

나아가, 상기 시공방법은 지반을 절개하고 적층부재(43)를 적층하는 단계와, 지반에 천공홀(41)을 굴착하고 천공홀(41)에 주입관(42)을 삽입하는 단계와, 주입관(42)에 그라우팅액(1)을 주입하되 원지반에 굴착된 천공홀(42) 부분에만 다단으로 압력 주입하는 단계와, 적층부재(43)와 사면 사이의 공간에 채움재(44)를 채우는 단계 및, 주입관(42)에 그라우팅액(1)을 주입하여 채움재(44)가 고결화되도록 하는 단계를 순차적으로 거쳐서 이루어질 수도 있다.

본 발명의 시공방법은 이와 같은 적층식 옹벽(100)의 시공에 사용될 수 있지만 계단식 옹벽의 시공에도 사용될 수 있다. 도 6a 내지 도 6j는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 계단식 옹벽을 시공하는 것을 보여주는 단면도이다.

도면에 나타난 바와 같이, 상기 시공방법은 상부옹벽(200a)을 먼저 완성한 후 하부옹벽(200b)을 시공하지만, 반드시 이러한 순서를 따라야 하는 것은 아니다. 이 점은 아래에서 설명된다. 도 6a 내지 도 6j의 참조부호 중에서 도 5a 내지 도 5e의 참조부호와 동일한 것은 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 나타낸다.

상부옹벽(200a)의 시공방법은, 지반을 절개하고 천공홀(41)을 굴착하는 단계와, 천공홀(41)에 그라우팅액 주입관(42)을 삽입하는 단계와, 주입관(42)에 그라우팅액(1)을 주입하여 지반과 그라우팅액(1)이 일체가 되도록 하는 단계와, 상기 단계를 반복하는 단계와, 주입관(42)과 적층부재(43)를 연결하고 적층부재(43)의 후방에 채움재(44)를 채우는 단계와, 주입관(42)에 그라우팅액(1)을 주입하여 채움재(44)와 그라우팅액(1)이 일체가 되도록 하는 단계를 포함한다. 상기 각 단계는 적층식 옹벽(100)의 각 단계와 동일한 원리에 의하여 이루어지기 때문에 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.

상부옹벽(200a)이 완성된 후에는 하부옹벽(200b)이 시공된다. 하부옹벽(200b)은 상부옹벽(200a)과 동일한 원리에 의하여 시공될 수 있다.

한편, 이상에서는 계단식 옹벽(200a)(200b)을 시공하기 위하여 상부옹벽(200a)이 완성된 후에 하부옹벽(200b)이 시공되는 것을 설명하였으나, 상부옹벽(200a)과 하부옹벽(200b)은 동시에 완성될 수도 있다. 즉, 지반을 계단식으로 절개하고, 각 계단의 사면에 천공홀(41)을 굴착한 후 천공홀(41)에 주입관(42)을 삽입하고 그라우팅을 실시하여 각 계단의 사면의 옹벽을 동시에 완성하는 것도 가능하다.

또한, 전술한 실시예와 같이, 지반으로의 그라우팅액(1) 주입 단계와 채움재(44)로의 그라우팅액(1) 주입 단계가 각각 분리되어 이루어질 수도 있지만, 상기 두 단계가 하나의 공정으로 이루어질 수도 있다. 즉, 지반을 절개하고 천공홀(41)을 굴착하는 단계와, 천공홀(41)에 주입관(42)을 삽입하는 단계와, 주입관(42)과 적층부재(43)를 연결하고 적층부재(43)의 후방에 채움재(44)를 채우는 단계가 완료된 후, 주입관(42)에 그라우팅액(1)을 주입하여 그라우팅액(1)이 채움재(44)와 지반에 침투하도록 하는 것도 가능하다.

아울러, 적층부재(43)를 적층하고 채움재(44)를 채운 후에 천공홀(41)을 굴착하는 것도 가능하다. 즉, 지반 절개와 적층부재(43)의 적층과 채움재(44)의 채움을 완료하고, 천공홀(41)을 굴착한 후에 주입관(42)을 천공홀(41)에 삽입하고 그라우팅액(1)을 주입하는 것도 가능하다. 천공홀(41)의 굴착은 적층부재(43)를 관통하여 형성되거나 적층부재(43)의 삽입공을 통하여 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같이, 그라우팅액이 채움재(44) 사이의 공간에 침투되면 채움재(44)가 고결화되어 채움재(44)의 강도가 증가된다. 또한, 주입관(42)이 적층부재(43)에 고정되고 적층부재(43)에 충분한 지압력을 가할 수 있기 때문에 패널을 지지하는 주입관(42)의 지지력이 커지게 되어 안정성을 확보할 수 있게 된다. 또한, 주입관(42)의 내부 및 주변지반에 침투된 그라우팅액(1)이 경화되면 주입 관(42) 자체의 강성과 그라우팅액(1)의 강성이 합쳐져서 하중에 저항하는 저항력이 더욱 커지게 된다.

도 1a 내지 도 3b는 각각 종래기술에 따른 옹벽을 보여주는 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 적층식 옹벽을 시공하는 공정을 보여주는 플로우차트.

도 5a 내지 도 5e는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 적층식 옹벽을 시공하는 것을 보여주는 단면도.

도 6a 내지 도 6j는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 계단식 옹벽을 시공하는 것을 보여주는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

41 : 천공홀 42 : 그라우팅액 주입관

43 : 적층부재 44 : 채움재

45 : 패킹부재 46 : 기초블록

100 : 옹벽 200a : 상부옹벽

200b : 하부옹벽

Claims

그라우팅액 주입관으로부터 배출된 그라우팅액이 주위 지반에 침투되고, 상기 주입관과 적층부재가 연결되며, 적층부재와 지반 사이에 채워진 채움재가 상기 주입관으로부터 배출된 그라우팅액에 의하여 고결화된 것을 특징으로 하는 옹벽 구조.
제1항에 있어서,

지반과 채움재에 그라우팅액을 주입할 수 있도록 상기 주입관에는 그라우팅액 배출공이 길이 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 옹벽 구조.
제2항에 있어서,

그라우팅액을 미리 정해진 압력으로 지반에 분사할 수 있도록 천공홀의 입구에는 패킹부재가 설치된 것을 특징으로 하는 옹벽구조.
제1항에 있어서,

적층부재 사이의 틈을 통하여 그라우팅액이 외부로 배출되는 것을 방지하기 위하여 적층부재의 뒷면에는 차수매트가 설치된 것을 특징으로 하는 옹벽구조.
제2항에 있어서,

주입관은 천공홀에 삽입되고,

천공홀의 외부로 돌출되는 부분의 상기 배출공은 아래를 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 옹벽구조.
(a) 지반에 설치된 그라우팅액 주입관과 적층부재를 연결하는 단계;

(b) 적층부재의 후방에 채움재를 채우는 단계; 및

(c) 상기 주입관에 그라우팅액을 주입하여 채움재가 고결화 되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽의 시공방법.
제6항에 있어서,

(a) 단계와 (b) 단계 중 어느 하나는 상기 주입관에 그라우팅액을 주입하여 그라우팅액이 지반에 침투되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽의 시공방법.
(a') 지반을 절개하고 적층부재를 적층하는 단계;

(b') 적층부재의 후방에 채움재를 채우는 단계; 및

(c') 적층부재를 관통하여 채움재와 지반을 천공하고 그라우팅액 주입관을 설치하는 단계; 및

(d') 상기 주입관을 통하여 그라우팅액을 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽의 시공방법.
(a'') 지반을 절개하고 적층부재를 적층하는 단계;

(b'') 지반에 천공홀을 굴착하고 천공홀에 주입관을 삽입하는 단계;

(c'') 적층부재와 주입관을 연결하고 채움재를 채우는 단계; 및

(d'') 그라우팅액을 압력을 가한 상태에서 주입관에 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽의 시공방법.
(a''') 지반을 절개하고 적층부재를 적층하는 단계;

(b''') 지반에 천공홀을 굴착하고 천공홀에 주입관을 삽입하는 단계;

(c''') 주입관에 그라우팅액을 주입하되, 원지반에 굴착된 천공홀 부분에만 다단으로 압력 주입하는 단계;

(d''') 적층부재와 사면 사이의 공간에 채움재를 채우는 단계; 및

(e''') 주입관에 그라우팅액을 주입하여 채움재가 고결화되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽의 시공방법.