KR100918195B1 - 사면 보강 식생 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사면 보강 식생 공법에 관한 것으로, 절토 또는 성토 사면을 보강하고 식생하기 위하여 식생 매트를 안정되게 고정하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 사면에 식생 매트를 설치하는 제1단계; 두 가닥 이상의 나란한 보강재를 격자 형태로 식생 매트 상부에 배치하고, 보강재의 교차 부분을 접착으로 일체화시키는 제2단계; 상기 보강재의 교차부분 하부에 하부캡을 설치하는 제3단계; 상기 하부캡을 관통하여 네일을 사면에 고정설치하는 제4단계; 상부캡을 네일에 끼워 하부캡과 결합시켜 보강재를 그 사이에서 고정시키는 제5단계; 상기 네일의 상단에 너트를 체결하여 상부캡을 고정시키는 제6단계;를 포함하여 구성된 사면 보강 식생 공법이 제공된다.

사면 보강, 커플러, 식생 매트, 사면 보호, 보강재, 호안, 네일

Description

사면 보강 식생 공법{Slope reinforcement method}

본 발명은 사면 보강 식생 공법에 관한 것으로, 절토 또는 성토 사면을 보강하고 식생하기 위하여 식생 매트를 안정되게 고정하는 방법에 관한 것이다.

도로, 철도 등의 시설 공사시 지형을 절취하거나 성토하게 되는데, 이 때 절토 또는 성토하는 곳에는 경사진 사면으로 형성시키게 된다. 그리고 상기 사면을 보다 안정되게 하고, 친환경적인 복원의 일환으로 보강 및 식생을 하게 된다.

이와 같은 절토 또는 성토 사면에는 돌붙임공, 콘크리트블럭공, 콘크리트격자공, PE플라스틱격자공, 숏크리트공, 패브릭폼공과 같은 구조물로 시공하거나 식물에서 추출된 섬유질의 천연 섬유 네트를 설치하여 사면의 토양이 붕괴하는 것을 방지한다. 상기의 천연 섬유 네트는 식생 매트로서, 식물의 활착이 용이하고 토사 세립분의 유출을 방지할 수 있는 부직포와, 상기 부직포의 강도를 증대시키는 그물망 그리드인 지오그리드를 적층하여 사용된다.

따라서 절토 또는 성토 사면의 보강은 절토 또는 성토 사면을 고르고 다지는 단계, 다져진 사면에 식생 매트를 설치하는 단계, 상기 식생 매트를 관통하고 사면에 삽입되도록 네일을 설치하는 단계, 상기 식생 매트와 네일을 고정하여 절토 또는 성토 사면을 구속시키는 단계, 식생 매트에 비료와 식물 종자를 뿌려주는 단계를 포함하여 구성된다.

특히 상기 단계 중에서 식생 매트를 사면에 고정시키기 위한 보강재를 설치하기도 하는데, 보강재는 격자상을 형성시키고 보강재가 겹치는 격자상의 교차점에 상기의 네일을 박아 주는 공법이 주로 사용된다.

따라서 종래의 경우에는 식생 매트와 보강재를 사용하여 사면을 보호하게 되고, 상기 요소를 고정하기 위하여 네일이 설치되는 구조이다.

상기와 같은 종래의 공법 및 구조는 주로 사면을 보호하는 역할에만 중점을 둔 것이다. 즉, 식생 매트는 사면에 식물을 식재하기 위한 수단이 주 목적이되고, 사면의 붕괴나 토사 유실 등을 적극적으로 대처하는 사면 보강의 역할은 미미하였다. 보강재가 설치된 경우에는 식생 매트가 흘러내리는 등의 문제점을 보안하고자 한 것일 뿐이고 사면을 보강하는 역할은 못하였다.

따라서 본 발명은 사면에 식생하는 기본적인 역할을 함과 동시에, 사면의 붕괴 등을 방지하는 사면 보강 기능을 가진 사면 보강 식생 공법을 제공함에 목적이 있다.

상기와 같이 사면을 보호하고 보강하는 역할을 동시에 달성하기 위하여, 본 발명은 식생 매트의 상부에 두 줄 이상으로 나란한 보강재를 격자상으로 배치한 후 교차점의 겹치는 부분을 융착시켜 일체화 시키고, 보강재에 일정한 텐션을 부여하여 사면을 보강할 수 있는 힘을 가지도록 하고, 상기 보강재 교차점 부근의 사면에 네일을 설치하며, 상기 네일에 상하 캡으로 구성되고 사면의 붕괴 등에 저항할 수 있는 구조를 가진 커플러를 이용하여 고정하도록 하는 사면 보강 식생 공법과, 이에 사용되는 커플러를 제공하게 된다.

본 발명에 따르면, 식생 매트, 보강재, 커플러, 네일이 각각 다른 수직, 수평 사면 깊이 방향으로 긴장력을 가하고 있어, 사면 보강 및 보호 기능이 월등한 공법이다. 즉 종래의 일반적인 사면 보호 공법 및 그 구조에서는 식생 매트가 지반과의 결속력이 강하지 못하여 외부의 힘이 작용할 경우 각각 분리되어 사면이 파괴되는 경우가 있었으나, 본 발명은 보강재가 식생 매트를 일정한 긴장력으로 고정하고, 이러한 상태를 커플러의 구조적 특징에 의해, 사면의 식생 기능, 보호 기능, 보강 기능을 가지게 된다.

본 발명은 식생 매트(1)와 보강재(2)를 이용한 사면 보강 식생 공법으로서, 다음의 단계를 포함하여 이루어진다.

제1단계는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 사면에 식생 매트(1)를 설치하는 단계이다. 사면은 절토 또는 성토 등에 의해 형성되는 것으로, 도로 및 하천 공사에 의해 주로 형성되고, 옹벽의 설치를 위해 형성되기도 한다. 이와 같은 사면의 형성은 이후 토사 등의 붕괴가 우려되기 때문에 사면을 보강할 필요성이 있게 된다. 그리고 보강과 더불어 자연 친화적인 복원을 위해 식물이 용이하게 뿌리를 활착할 수 있도록 하여야 하는데 주로 식생 매트(1)를 사용한다.

따라서 본 발명에서도 식생 매트(1)를 사용하며, 상기의 식생 매트(1)는 일 반적인 부직포와 지오그리드가 결합된 구조를 가진다.

제2단계는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 두 가닥 이상의 나란한 보강재(2)를 격자 형태로 식생 매트(1) 상부에 배치하고, 보강재(2)의 교차 부분을 접착으로 일체화시키는 단계이다.

상기의 보강재(2)는 일반적인 사면 보호에 사용되는 띠 형상의 구조를 가진 것으로, 본 발명은 두 가닥 이상 나란하게 설치하고, 상기와 같은 두 가닥 이상의 나란한 보강재(2)를 바둑판과 같은 격자 형식으로 설치하며, 교차점에 융착 등의 방법으로 일체화시킴에 특징이 있다. 따라서 접착으로 일체화시키는 방법은 상기와 같은 융착을 비롯하여, 철편과 같은 압지구를 이용하여 결합시킬 수도 있는 등 접착의 방법은 다양하게 할 수 있다.

이 단계에서는 보강재(2)를 당겨 일정한 수준의 인장력을 가지도록 한 후 끝단부를 사면에 고정시킨다. 즉, 보강재(2)에 1차 긴장력을 가지도록 고정한 후 고정하고, 서로 교차되는 겹친 부분을 일체화시킨다.

상기의 1차 긴장력은 식생 매트(1)를 사면에 단단히 결속시키는 힘으로 작용하게 되어, 사면의 붕괴나 토사 유실을 방지하는 목적을 달성하게 된다.

상기와 같이 1차 긴장력을 가지고, 또한 격자상의 보강재(2) 설치와 교차 부분의 융착에 의하여 사면의 토사가 붕괴되더라도 견고히 지지할 수 있어 더 큰 붕괴로의 확대를 방지할 수 있게 된다. 특히 교차 부분의 융착에 의해 일정한 격자 형태를 유지할 수 있게 되어 보강재(2)의 간격이 벌어져 기능을 상실하는 문제점을 해소할 수 있다.

제3단계는 상기 보강재(2)의 교차부분 하부에 하부캡(3)을 설치하는 단계이다. 하부캡(3)은 도 4와 도 5, 그리고 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 다양한 실시 예를 가진다. 이러한 하부캡(3)은 상부캡(4)과 결합되는 구조를 가지고, 보강재(2)에 2차 긴장력을 부여하고, 사면에 식생 매트(1)와 보강재(2)를 견고히 고정시키는 역할을 수행하게 된다.

하부캡(3)의 설치는 보강재(2)의 교차 부분 하부에 설치한다. 하부캡(3)의 저면에는 다수 개의 핀(5)이 형성되어 있어, 도 2에서와 같이 식생 매트(1)에 고정된다.

제4단계는 상기 하부캡(3)을 관통하여 네일(6)을 사면에 고정설치하는 단계이다. 네일(6)은 사면 깊숙히 박아 설치되는 것으로, 하부캡(3)에 형성된 통공(7)에 삽입하여 설치한다. 이와 같은 네일(6)은 식생 매트(1)와 보강재(2)가 사면을 보호하고 보강할 수 있도록 하고, 보강재(2)의 긴장력을 유지시켜 주기도 한다.

제5단계는 상부캡(4)을 네일(6)에 끼워 하부캡(3)과 결합시켜 보강재(2)를 그 사이에서 고정시키는 단계이다. 이 단계에서는 하부캡(3)과 상부캡(4)으로 압지고정할 때 2차 긴장력을 가지게 되어, 식생 매트(1)와 보강재(2)가 사면에 더욱 밀착되도록 하여 사면을 보강하는 역할을 하게 된다.

보강재(2)의 2차 긴장력은 상부캡(4)과 하부캡(3)의 구조적 특징에 의해 달성되는 것으로, 도 4와 도 5, 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 하부캡(3)은 둥근 구형이고, 상부캡(4)은 둥근 요홈으로 형성되어 있어, 그 사이의 보강재(2)는 구면을 따라 압지되므로 직선의 경우보다 더 길어지게 되어, 긴장력이 발생하게 된다.

제6단계는 상기 네일(6)의 상단에 너트(8)를 체결하여 상부캡(4)을 고정시키는 단계이다. 네일(6)의 상단에는 나사부가 형성되어 있어 너트(8)의 결합에 의해 상부캡(4)과 하부캡(3)은 일체화된다.

상기와 6단계를 포함하여 사면 보호 및 보강이 완성된다. 상기와 같은 공법에서 본 발명의 특징적인 장치가 하부캡(3)과 상부캡(4)을 포함하여 구성된 커플러(9)이다.

커플러(9)는 도 4와 도 5에 도시된 실시예와 같이 결합볼트(10)가 없는 경우와, 도 6과 도 7에 도시된 실시예와 같이 결합볼트(10)가 있는 경우가 있다. 결합볼트(10)가 있는 실시예의 경우에는 사면이 붕괴되거나 토사가 유실된 경우 하부캡(3)이 이탈되지 않고 상부캡(4)과 결합된 상태를 유지할 수 있으므로 보강재(2)를 견고히 지지할 수 있게 된다.

이와 같은 커플러(9)는 상부가 둥근 구면으로 형성되고, 상기 둥근 구면에 보강재(2)가 삽입되는 보강재홈(11)이 구면의 곡면을 따라 형성된 하부캡(3)과, 하부가 오목한 형상으로 상기 하부캡(3)의 상부 구면과 결합되고, 오목한 내면에는 상기 하부캡(3)의 상부 구면에 형성된 보강재홈(11)에 삽입 결합되는 압지돌조(12)가 형성된 상부캡(4)으로 구성된다.

따라서 하부캡(3)의 보강재홈(11)에 1차 긴장된 보강재(2)가 삽입된 후, 상부캡(4)의 압지돌조(12)가 보강재홈(11)에 삽입되어 보강재(2)를 압지할 때 구면 형상에 의해 보강재(2)가 2차 인장된다.

그리고 상기에서 언급한 바와 같이, 하부캡(3)에는 하나 이상의 나사공(13) 이 상하 방향으로 형성되고, 상부캡(4)에는 상기 나사공(13)과 연결되는 볼트공(14)이 형성되며, 상기 볼트공(14)과 나사공(13)에 결합볼트(10)가 체결되는 구조도 가능하다. 따라서 사면 붕괴시에도 커플러(9)가 식생 매트(1)와 보강재(2)를 고정할 수 있는 특징을 가진다.

도 1은 사면에 본 발명이 적용된 상태도

도 2는 도 1의 부분 상세도

도 3은 커플러에 의해 식생 매트와 보강재가 지지된 상태도

도 4와 도 5는 커플러의 하나의 실시예를 도시한 사시도와 단면도

도 6과 도 7은 커플러의 다른 실시예를 도시한 사시도와 단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 식생 매트 2 : 보강재

3 : 하부캡 4 : 상부캡

5 : 핀 6 : 네일

7 : 통공 8 : 너트

9 : 커플러 10 : 결합볼트

11 : 보강재홈 12 : 압지돌조

13 : 나사공 14 : 볼트공

Claims (4)

1. 사면에 식생 매트(1)를 설치하는 제1단계; 두 가닥 이상의 나란한 보강재(2)를 격자 형태로 식생 매트(1) 상부에 배치하고, 보강재(2)의 교차 부분을 접착으로 일체화시키는 제2단계; 상기 보강재(2)의 교차부분 하부에 하부캡(3)을 설치하는 제3단계; 상기 하부캡(3)을 관통하여 네일(6)을 사면에 고정설치하는 제4단계; 상부캡(4)을 네일(6)에 끼워 하부캡(3)과 결합시켜 보강재(2)를 그 사이에서 고정시키는 제5단계; 상기 네일(6)의 상단에 너트(8)를 체결하여 상부캡(4)을 고정시키는 제6단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 사면 보강 식생 공법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보강재(2)는 제2단계에서 1차 긴장력을 가지도록 설치하고, 제5단계에서 하부캡(3)과 상부캡(4)으로 압지고정할 때 2차 긴장력을 가지도록 하여, 식생 매트(1)와 보강재(2)가 사면에 밀착되도록 함을 특징으로 하는 사면 보강 식생 공법.
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