KR100885909B1 - 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽 및 이 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽 및 이 시공 방법에 관한 것으로, 별도의 성형틀을 사용하지 않고 가시설 옹벽의 헤드부를 지면에 대해 수직으로 유지할 수 있도록 하고, 아울러, 고형화된 헤드블록을 토목 섬유망에 삽입하는 작업을 통해 가시설 옹벽의 헤드부를 형성할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽은, 좌우로 연통하는 채움홀(11) 및 상기 채움홀의 후방에 연장되어 지중에 매설되는 지지부(12)로 이루어져 지면에서부터 다단으로 적층되는 토목 섬유망(10)과; 박스 형태로 이루어져 상기 토목 섬유망의 채움홀에 채워지는 헤드블록(20)과; 상기 토목 섬유망의 후방에 다단계에 걸쳐 채워지는 뒷채움재(30)를 포함하여 이루어진다.

옹벽, 가시설, 토목 섬유, 헤드블록

Description

토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽 및 이 시공 방법{Self-supporting temporary establishment breast using public works' fiber mesh and constructing method thereof}

본 발명은 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽 및 이 시공 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 성형틀을 사용하지 않고 가시설 옹벽의 헤드부를 지면에 대해 수직으로 유지할 수 있고, 가시설 옹벽의 헤드부를 용이하게 시공할 수 있는 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽 및 이 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 옹벽(擁壁)이라 함은 토압력에 저항하여 토사가 무너지지 않도록 하기 위한 구조물을 지칭하는 것으로, 표고 차이를 유지하기 위하여 벽의 한쪽 면 상에서 물질을 억누르는 벽체로서 정의된다. 주변의 경사, 도로, 철도 사면, 건물, 계단식 벽들 모두는 옹벽에 대한 잠재적 하중을 나타낸다. 옹벽은 주로 3가지 타입, 즉 중력식, 캔틸레버식, 보강토 옹벽으로 구분된다. "중력식 옹벽"은 블록들 자체의 무게만으로 가두어진 흙의 하중을 견디는 보강토 없는 옹벽의 형태이다. 중력식 옹벽의 경우 각 블록이 콘크리트 또는 석조 덩어리로 구성되므로 시공비가 더 많이 들어간다. 중력식 옹벽은 토압을 견디기 위해 구조체의 무게에 의존한다. 옹벽배면의 토양을 굴착하는 것은 옹벽의 구조강도에 영향을 미치는 아니한다. 캔틸레버식 옹벽은 전형적으로 토양 속에 타설된 널말뚝의 구조를 가지며, 지지되는 토양아래의 널말뚝의 회전에 대한 저항력으로부터 지지력을 얻는다. 캔틸레버 옹벽은 뒷채움에 아래 묻힌 수평기저부(horizontal base section)를 가지며, 뒷채움 흙은 벽체를 형성하기 위해서 기저부에 영구적으로 연결되어 수직으로 뻗는 줄기부(stem section)갖는다. 캔틸레버식 옹벽은 벽체의 기울어짐을 막기 위해서 기저부위의 뒷채움의 중량에 의존한다.

옹벽이 갖춰야할 조건으로는 상부구조물과 토압에 충분히 견딜 수 있어야 하며, 내구성이 좋고 재료의 확보가 용이하고 시공이 간편해야 하는 바, 널리 사용되는 축대는 이러한 요구사항을 대체로 갖추고 있지만, 토압과 수압에 대한 저항능력이 떨어져 중요 구조물을 축조할 경우 안정성과 내구성이 우수한 철근 콘크리트 옹벽으로 대체되어 왔다.

상기한 콘크리트 옹벽의 경우, 현재 가장 일반적으로 사용되는 구조물이지만, 건설시장의 전문 기능 인력 부족과 그에 따른 인건비 상승, 현장 타설 콘크리트에 대한 품질관리의 어려움, 옹벽 높이가 증가할 경우 구조적인 취약점과 시공비 상승 등 많은 문제점이 노출되었다.

그래서, 이런 문제점을 개선시키기 위해 최근 여러 종류의 새로운 옹벽 공법 이 선진국을 중심으로 개발되어 실용화되고 있는데 그 중 가장 대표적이라 할 수 있는 공법이 보강토 옹벽이다.

보강토 옹벽(reinforced soil retaining wall)이란 용어는 실질적으로 벽체에 의해 지지될 토양 아래 매설된 수평의 보강재를 갖는 옹벽을 말하는 것으로, 성토된 흙의 전면에 다수의 블록(예:벽돌)을 쌓아 올려 벽을 만들게 되는 바, 상기한 보강토 옹벽은 기초가 필요 없고 미관이 양호한 구조물을 얻을 수 있게 된다.

보강토 옹벽은 콘크리트, 석조, 벽돌 및 석재나 콘크리트로 된 블록 등에 의해 여러 가지 형태로 만들어지며, 도로 사면, 공동주택, 철도 사면 등에 시공된다. 앵커 블록은 보강토 옹벽을 형성하기 위하여 횡렬로, 그리고, 서로 위로 겹치게 축조된다. 이와 같이 축조되는 앵커 블록들은 블록 상호간의 결속력만으로는 블록 후방측의 토사로부터 작용하는 하중을 견딜 수 없기 때문에, 보통 앵커 블록을 이용하여 옹벽을 축조함에 있어서는, 블록을 뒷채움 보강토 구간에 결속시켜 보강하는 공법을 이용하고 있다.

한편, 옹벽은 시공 목적에 따라 영구시설과 가시설로 구분된다. 본 발명은 가시설 옹벽에 관한 것이므로 가시설에 대해서만 설명하기로 한다.

예컨대 도로 확장 공사나 토목 건축시 가시설 옹벽을 시공하여 도로나 토목 건축 구조물을 시공하고 예를 들어 6개월 경과 후 가시설 옹벽의 전면을 토사 등으로 채워 가시설 옹벽을 토사로 묻는 방식이다.

종래 기술에 의한 가시설 옹벽은 다음과 같이 구성된다.

도 1에서와 같이, 지면에 토목 섬유(1)를 깔고 이 토목 섬유(1) 위에 토 사(2)를 일정 높이로 포설하고 토목 섬유(1)를 접어 토사를 덮어 1단을 시공하고, 1단 위에 다시 2단 토목 섬유를 깔고 토사를 일정 높이로 포설한 후 2단 토목 섬유를 접어 토사를 덮어 2단을 시공한다. 이러한 방식으로 원하는 높이의 가시설 옹벽을 시공한다.

한편, 토목 섬유(1)는 유연성이 있기 때문에 가시설 옹벽의 전면이 지면에 대해 수직을 유지할 수 있도록 성형틀(3)을 사용하고 있다. 즉, 성형틀(3)을 가시설 옹벽의 라인에 맞춰 설치하고, 성형틀(3) 위에 토목 섬유(1)를 깔은 후 토사(2)를 포설하며, 토목 섬유(1)로 토사(2)를 덮어 1단을 시공한 후, 성형틀(3)을 제거하여 그 다음 단의 시공 위치에 설치하여 그 다음 단을 시공하고 있다.

따라서, 종래 기술에 의한 가시설 옹벽에 따르면, 성형틀(3)을 매단의 시공시마다 사용할 수밖에 없으므로 공기가 길어지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 성형틀을 사용하지 않고 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽의 헤드부가 지면에 대해 수직을 유지할 수 있도록 하고, 아울러 헤드부의 시공이 용이하도록 한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽 및 이 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽은, 좌우로 연통하는 채움홀이 구비되며 지면에서부터 다단으로 적층되는 토목 섬유망과; 박스 형태로 이루어져 상기 토목 섬유망의 채움홀에 채워지는 헤드블록과; 상기 토목 섬유망의 후방에 다단계에 걸쳐 채워지는 뒷채움재로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽 시공 방법은, 채움홀이 구비된 토목 섬유망을 지면에 배열하는 단계와; 상기 채움홀 내부에 헤드블록을 삽입하여 토목 섬유망의 헤드부를 형성하는 단계와; 상기 토목 섬유망의 후방에 뒷채움재를 상기 토목 섬유망의 높이까지 포설한 후 다짐하는 단계들이 반복 시공되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽 및 이 시공 방법에 의하면, 헤드블록을 토목 섬유망의 채움홀에 삽입하면 고형화된 헤드블록에 의해 가시설 옹벽의 헤드부가 자연스럽게 형성되며, 이 헤드부가 지면에 대해 수직을 유지하기 때문에 종래와 같이 별도의 성형틀을 사용할 필요가 없으므로 가시설 옹벽의 시공이 매우 용이하고 공기를 단축할 수 있으며 인건비를 절감할 수 있다.

<실시예 1>

도 2에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽은, 다단으로 적층되어 가시설 옹벽(100)의 전면을 형성하는 토목 섬유망(10), 토목 섬유망(10)의 내부에 삽입되어 토목 섬유망(10)의 형태를 유지하는 헤드블록(20), 토목 섬유망(10)의 후방에 채워지는 뒷채움재(30)로 이루어진다.

도 3에서처럼, 토목 섬유망(10)은 통기성과 배수성이 좋은 토목 섬유를 재질로 하며 선단부에 헤드블록(20)이 삽입되는 채움홀(11)이 구비된다. 즉, 도 4에서처럼 토목 섬유망(10)은 선단부가 겹쳐져 재봉 등을 통해 봉해지거나 융착됨으로써 채움홀(11)이 형성되며, 평평한 상태로 보관, 운반되고, 시공시 헤드블록(20)이 끼워짐으로써 헤드블록(20)의 형상을 갖게 되는 것이다.

다르게는 채움홀(11)을 갖도록 재봉 등을 통해 봉해지지 않고 헤드블록(20)을 올린 후 헤드블록(20)을 덮어 고정구 등을 통해 고정할 수도 있다.

여기서는, 토목 섬유망(10)은 재질이 토목 섬유로 한정되는 것이 아니라 합성수지, 유리섬유, 지오그리드용 소재 등 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

헤드블록(20)은 제조와 취급(운반, 시공)을 감안하여 일정 길이로 이루어진 다수개가 보강토 옹벽에 맞춰 사용될 수 있다.

토목 섬유망(10)은 뒷채움재(30)와의 결속을 위하여 뒷채움재(30)에 매설되는 지지부(12)가 구비된다. 지지부(12)는 채움홀(11)의 후방으로 연장된 형태이며, 지면에 깔려 그 위에 뒷채움재(30)가 채워지게 된다.

가시설 옹벽(100)에 배부름 현상과 붕괴를 막기 위하여 다단으로 적층되는 토목 섬유망(10)들이 서로 결속될 수 있다. 예를 들어 도 5에서와 같이, 적층되는 토목 섬유망(10)들의 사이에 고정핀(40)이 개재될 수 있다. 고정핀(40)은 상하부에 각각 핀부(41,42)가 구비되어 이 핀부(41,42)에 의해 상하에 배치되는 토목 섬유망(10)들이 서로 결속되도록 한다.

헤드블록(20)은 가시설 옹벽(100)의 전면의 형태를 결정 및 별도의 자재없이 축조 가능한 자립식을 말하는 것으로, 발포블록(EPS), 벽돌, 친환경블록(황토 등), 돌망태 등이 사용될 수 있다. 즉, 헤드블록(20)이 고형이기 때문에 종래 성형틀없이 자립식으로 축조가 가능하며, 또한, 헤드블록(20)의 전면이 지면에 대해 대략 수직으로 정해지기 때문에 종래와 같이 토목 섬유의 형상을 잡기 위하여 별도의 성형틀을 사용할 필요가 없다.

뒷채움재(30)는 가시설 옹벽에서 사용되는 토사 등이 사용된다.

그리고, 토목 섬유망(10)을 뒷채움재(30)와의 마찰력에 의해 지지하기 위하여 보강재(50)(도 6참고)가 적용될 수 있다. 보강재(50)의 설치구조로 예를 들어, 토목 섬유망(10)의 지지부(12)에 일정 간격을 두고 연결공(13)을 형성하고, 보강재(50)를 연결공(13)에 끼워 연결하여 지그재그 형태로 배열한 후 후방에 앵커핀(51)으로 고정하면서 설치할 수 있다.

도 9에서처럼 토목섬유망(10)과 헤드블록(20)은 일정 폭과 길이를 갖도록 제품화되어 사용될수 있으며, 따라서, 폭방향을 따라 일렬로 배열되면서 이음되며, 이때, 보강벨트(14)가 사용된다. 보강벨트(14)는 근접되는 토목 섬유망(10)들을 감 싸 결합된다. 보강벨트(14)는 후단부에는 토목섬유망(10)보다 돌출되는 길이의 손잡이(14a)가 갖추어질 수 있다. 토목 섬유망(10)을 펼쳐 설치한 후 토목 섬유망(10)에 들뜸 현상이 발생될 경우 손잡이(14a)를 잡고 당김으로써 이를 해소할 수 있다.

보강벨트(14)의 손잡이(14a)는 지면에 박혀 고정되는 체결구(31)(핀, 못, 앵커 등)에 의해 지지될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽의 시공 방법은 같다.

(S10) 토목 섬유망 설치.

토목 섬유망(10)의 채움홀(11)에 헤드블록(20)을 삽입한다. 토목 섬유망(10)은 유연성이 있는 섬유재이기 때문에 헤드블록(20)의 형상에 따라 형상이 달라지게 되며, 고형화된 헤드블록(20)에 의해 토목 섬유망(10)의 헤드부가 일정한 형태를 갖게 된다.

(S20) 보강재 설치.

보강재(50)를 토목 섬유망(10)의 후방에 설치한다. 보강재(50)의 설치 방법은 도 6에서 보이는 것처럼 보강재(50)를 토목 섬유망(10)의 연결공(13)에 끼우면서 지면에 앵커핀(51)을 박아 고정하여 지그재그 형태로 배열할 수 있고, 다수의 보강재(50)의 선단부를 토목 섬유망(10)의 지지부(12)에 연결(연결공(13)에 매듭하거나 앵커핀으로 고정)하고 후단부를 지중에 박아 고정할 수도 있다. 보강재 설치 공정은 보강재(50)를 시공할 경우에만 선택적으로 채용되는 것이다.

(S30) 뒷채움.

토목 섬유망(10)의 지지부(12) 위를 포함하여 토목 섬유망(10)의 후방에 뒷채움재(30)를 포설한다. 뒷채움재(50)의 포설 두께는 그 다음 단의 시공을 위하여 토목 섬유망(10)의 높이에 맞춰 결정된다.

이로써, 1단의 시공이 완료되며, 이어서, 2단을 시공한다.

2단 시공은 전술한 것처럼 토목 섬유망(10) 설치(헤드블록(20) 삽입) - 보강재(50) 설치 - 뒷채움의 공정을 통해 이루어지며, 이러한 공정을 다단으로 반복함으로써 원하는 높이의 가시설 옹벽(100)을 시공할 수 있다.

한편, 폭방향을 따라 일렬로 시공할 경우 토목 섬유망(10)들의 이음부에 보강벨트(14)를 설치하여 이음하고, 보강벨트(14)의 손잡이(14a)를 잡아 당겨 토목 섬유망(10)들을 팽팽하게 유지한다. 이 작업이 완료되면 체결구(31)를 손잡이(14a)에 박아 고정한다.

<실시예 2>

도 7에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽은, 좌우로 연통하는 채움홀(11) 및 채움홀(11)의 후방에 연장되어 지중에 매설되는 지지부(12)로 이루어져 지면에서부터 다단으로 적층되는 토목 섬유망(10)과; 박스 형태로 이루어져 토목 섬유망(10)의 채움홀에 채워지는 헤드블록(20)과; 토목 섬유망(10)의 전면에 설치되는 철망(60)과; 토목 섬유망(10)의 후방에 다단계에 걸쳐 채워지는 뒷채움재(30)로 이루어진다. 본 실시예는 철망(60)에 의해 토목 섬유망(10)을 화재로부터 보호할 수 있는 특징이 있다.

철망(60)은 적층된 모든 토목 섬유망(10)들의 전면을 형성할 수 있는 크기로 이루어져 토목 섬유망(10)들을 적층한 후 설치될 수도 있고, 토목 섬유망(10)과 함께 다단으로 설치될 수도 있다. 즉 후자는 1단의 토목 섬유망(10)의 설치시 1단의 철망을 설치하고, 그 위에 2단의 토목 섬유망(10)의 설치시 2단의 철망을 설치하는 것을 말하며, 이때 상부에 세워지는 철망과의 결속을 위하여 도 8a에서처럼 철망(60)은 토목 섬유망(10)의 높이보다 높게 형성된다. 이에 따라, 도 8b와 같이, 아래 단 철망(60A)과 윗 단 철망(60B)은 일부분이 겹쳐지게 되고, 이 겹쳐진 부분을 철사 등으로 연결하여 서로 결속할 수 있는 것이다.

철망(60)은 도 9a와 같이, 토목 섬유망(10)의 하부에 깔리는 수평부 및 수평부의 선단부에서 수직으로 절곡되며 토목 섬유망(10)의 전방에 배치되는 수직부로 이루어질 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 가시설 옹벽의 예시도.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽의 시공 상태도.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽에 적용된 토목 섬유망과 헤드블록의 분리 사시도.

도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽에 적용된 토목 섬유망의 구성도.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽에 적용된 토목 섬유망의 적층 상태도.

도 6은 본 발명의 실시예 1에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽에 보강재가 적용된 구성도.

도 7은 본 발명의 실시예 2에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽의 시공 상태 사시도.

도 8a와 도 8b는 각각 본 발명의 실시예 2에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽의 시공 공정도.

도 9는 본 발명에 의한 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽의 다른 예시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 토목 섬유망, 11 : 채움홀

20 : 헤드블록, 30 : 뒷채움재

40 : 고정핀, 50 : 보강재

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 좌우로 연통하는 채움홀(11) 및 상기 채움홀의 후방에 연장되어 지중에 매설되는 지지부(12)로 이루어져 다수개가 폭방향을 따라 연쇄적으로 배열되면서 지면에서부터 다단으로 적층되는 토목 섬유망(10)과;

   박스 형태로 이루어지며 상기 토목 섬유망의 채움홀에 삽입되어 헤드부를 형성하는 헤드블록(20)과;

   상기 토목 섬유망의 후방에 다단계에 걸쳐 채워지는 뒷채움재(30)와;

   상기 토목 섬유망의 전면과 저부에 걸쳐 설치되는 철망(60)과;

   상기 토목 섬유망의 후방에 연결되는 보강재(50)를 포함하고,

   상기 토목 섬유망의 지지부의 후단부에는 다수의 연결공(13)이 형성되고, 상기 보강재는 상기 연결공(13)에 끼워져 지그재그 형태로 배열되면서 후방이 앵커핀(51)으로 고정되는 것을 특징으로 하는 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽.
6. 좌우로 연통하는 채움홀(11) 및 상기 채움홀의 후방에 연장되어 지중에 매설되는 지지부(12)로 이루어져 다수개가 폭방향을 따라 연쇄적으로 배열되면서 지면에서부터 다단으로 적층되는 토목 섬유망(10)과;

   박스 형태로 이루어지며 상기 토목 섬유망의 채움홀에 삽입되어 헤드부를 형성하는 헤드블록(20)과;

   상기 토목 섬유망의 후방에 다단계에 걸쳐 채워지는 뒷채움재(30)와;

   상기 토목 섬유망의 전면과 저부에 걸쳐 설치되는 철망(60)과;

   상기 토목 섬유망들의 근접되는 이음부에 덧대어져 상기 토목 섬유망들을 연결하는 보강벨트(14)를 포함하고,

   상기 보강벨트의 후단부에는 상기 토목 섬유망보다 돌출되며 체결구(31)에 의해 지면에 고정되는 손잡이(14a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 선단부에 좌우로 연통된 채움홀이 구비된 토목 섬유망(10)을 지면에 배열하는 제1단계와;

    상기 제1단계에 의해 펼쳐진 상기 토목 섬유망의 채움홀에 헤드블록을 배치하여 헤드부를 형성하는 제2단계와;

    상기 토목섬유망의 전면에 철망을 설치한 후 상기 토목 섬유망의 후방에 뒷채움재를 상기 토목 섬유망의 높이까지 포설한 후 다짐하는 제3단계들이 반복되어 시공되며,

    상기 뒷채움재의 포설 단계 이전에 보강재를 상기 토목 섬유망의 후방에 형성된 연결공에 끼워 지그재그 형태로 배열한 후 후방에 앵커핀을 체결하여 설치하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽 시공 방법.
14. 선단부에 좌우로 연통된 채움홀이 구비된 토목 섬유망(10)을 지면에 배열하는 제1단계와;

    상기 제1단계에 의해 펼쳐진 상기 토목 섬유망의 채움홀에 헤드블록을 배치하여 헤드부를 형성하는 제2단계와;

    상기 토목섬유망의 전면에 철망을 설치한 후 상기 토목 섬유망의 후방에 뒷채움재를 상기 토목 섬유망의 높이까지 포설한 후 다짐하는 제3단계들이 반복되어 시공되며,

    상기 뒷채움재의 포설 단계 이전에 상기 토목 섬유망을 폭방향을 따라 일렬로 배열하고, 상기 토목 섬유망(10)들의 이음부에 보강벨트(14)를 설치하여 이음하며, 상기 보강벨트(14)의 후방에 돌출된 손잡이(14a)를 잡아 당겨 토목 섬유망(10)들을 팽팽하게 유지한 후 상기 손잡이에 체결구(31)를 체결하여 고정하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 토목 섬유망을 이용한 자립식 가시설 옹벽 시공 방법.

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