KR100979951B1 - 일체형 메쉬 프레임을 가지는 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공방법 - Google Patents

Abstract

연직방향으로 적층되며 식물의 성장이 가능한 생육 기반층이 조성되어 안정적인 녹화가 이루어지도록 한 친환경적인 일체형 메쉬 프레임을 가지는 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공방법이 개시된다. 본 발명에 따른 일체형 메쉬 프레임을 가지는 보강토 옹벽 구조물은 수평방향을 따라 일정 영역을 가지며 덮이는 보강재, 하면부, 전면부 및 측면부를 포함하는 3개의 메쉬 형태의 세그먼트가 일체로 구비되어 메움공간이 형성되고, 상기 보강재의 상부 전방에 안착되는 메쉬 프레임 및 상기 메움공간을 포함한 상기 보강재의 상부에서 상기 메쉬 프레임의 상단까지 일정 두께로 메워지고 다져지는 토사층을 포함하는 복수 개의 보강토 블록이 수직 방향을 따라 순차적으로 적층되어 이루어지는 형태로 구성된다.

연직 녹화, 보강토 옹벽, 성토, 보강재, 토목 시공

Description

일체형 메쉬 프레임을 가지는 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공방법{Reinforcement Retaining Wall Having Integrated Mesh Frame and Method for Constructing The Same}

본 발명은 토목공사에서 흙을 쌓아 올려 조성하는 성토사면, 비탈면을 절취하여 조성하는 절토사면에 있어서 보강재를 포설한 후 일정 간격으로 이격 설치되는 메쉬 프레임을 이용하여 식생녹화가 가능한 연직의 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

흙은 건설현장에서 쉽게 구할 수 있는 매우 훌륭한 건설재료이지만 공학적으로 흙 자체는 고체상의 불연속체로서 인장강도를 갖지 못한다. 이에 따라 보강토 옹벽을 설치하기 위해서는 되메움 된 흙 속에 인장력이 강한 보강재(지오그리드, 철강재, 목재 등)를 일정한 간격으로 포설하고 성토함으로서 흙과 보강재 사이에 마찰력을 유발하여 성토체의 점착력 또는 내부응력을 증가시켜 왔다.

이러한 보강토 옹벽의 전면에 설치되는 구조물은 철판, 콘크리트블럭, 포낭, 석재블럭 등이 사용되고 있으며 보강재는 지오텍스타일과 보강철근 등이 사용되고 있다. 여기에서, 지오텍스타일은 직포, 부직포, 그리드의 3가지 종류가 있으며 이 는 흙과 마찰력으로 작용하여 보강토체를 강화하며 철근 등은 흙과 인발력과 압축력으로 보강토체를 강화한다.

일반적으로 보강토 옹벽의 전면에 설치되는 구조물이 철판, 콘크리트 블록, 포낭, 석재블럭 등으로 이루어지는 경우에는 식생녹화가 불가능하여 자연경관과 부조화를 이루며 중량이 과다하여 침하를 유발시키는 문제점이 있었다.

따라서, 필요에 따라 억지말뚝, 지반개량 등의 별도 기초처리가 필요하여 비경제적인 보강이 이루어지는 형태로 이루어졌다.

한편, 이러한 단점들을 보완하기 위한 공법으로 보강토 공법을 이용한 녹화 보강토 옹벽이 개발되어 있기는 하나 식생의 자연적인 현상인 활착 및 수직 발아 등의 문제점으로 인하여 어느 정도의 구배(약 1:0.3 이상)를 필요로 한다. 따라서 기존의 콘크리트 옹벽이나 보강토 옹벽보다는 토지의 효율적인 활용면에서는 뒤떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보강토 전면에 설치되는 경량의 메쉬 형태의 구조물을 일정간격 이격 설치하여 연직의 보강토체를 조성하여 안정성과 부지활용도를 극대화하는 보강토 옹벽 구조물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 식생녹화가 원활하게 이루어지는 구조물을 설치함으로써 자연경관과 조화된 친환경적인 보강토체를 형성하여 보다 안정적이며, 경제적 인 보강이 이루어지는 보강토 옹벽 구조물을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수평방향을 따라 일정 영역을 가지며 덮이는 보강재, 하면부, 전면부 및 측면부를 포함하는 3개의 메쉬 형태의 세그먼트가 일체로 구비되어 메움공간이 형성되고, 상기 보강재의 상부 전방에 안착되는 메쉬 프레임 및 상기 메움공간을 포함한 상기 보강재의 상부에서 상기 메쉬 프레임의 상단까지 일정 두께로 메워지고 다져지는 토사층을 포함하는 복수 개의 보강토 블록이 수직 방향을 따라 순차적으로 적층되어 이루어지는 일체형 메쉬 프레임을 가지는 보강토 옹벽 구조물을 제공한다.

여기에서, 상기 메쉬 프레임의 전면부는 상기 하면부 측으로 경사지게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수 개의 보강토 블록은 상기 보강재 및 상기 메쉬 프레임의 하면부가 연직방향으로 설치되도록 경사지게 형성되는 상기 메쉬 프레임의 전면부 상단에서 전방으로 돌출되게 적층될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 메쉬 프레임의 측면부가 형성되지 않은 상기 메움공간의 일 측면을 따라 복수 개의 보강토 블록이 수평 방향으로 적층될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 메쉬 프레임의 메움공간에 메워진 토사층의 전방에는 식생녹화가 가능하도록 다져지지 않은 상태로 이루어 질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 메쉬 프레임의 메움공간에서 상기 메쉬 프레임과 상기 토사층 사이에 구비되며, 상기 메쉬 프레임의 하면부 및 전면부와 접하여 식생녹화가 이루어 지는 녹화시트를 더 포함하여 이루어 질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 메쉬 프레임을 가지는 보강토 옹벽 구조물의 시공방법은 고르기 및 다짐이 완료된 기초지반에 수평방향을 따라 일정 영역을 가지도록 길이방향으로 보강재를 포설하는 보강재 포설단계, 하면부, 전면부 및 측면부를 포함하는 3개의 메쉬 형태의 세그먼트가 일체로 구비되어 메움공간이 형성되는 메쉬 프레임을 상기 기초지반에 포설된 보강재의 상부 전방에 안착시키는 메쉬 프레임 안착단계, 상기 메움공간을 포함한 상기 보강재의 상부에서 상기 메쉬 프레임의 상단까지 일정 두께로 토사를 메우고, 다지는 토사층 형성단계 및 상기 보강재, 메쉬 프레임 및 토사층을 포함하여 이루어지는 보강토 블록을 수직 방향을 따라 순차적으로 적층하는 적층단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

여기에서, 상기 적층단계에서는 상기 메쉬 프레임의 전면부는 상기 하면부 측으로 경사지게 형성되어, 상기 보강재 및 상기 메쉬 프레임의 하면부가 연직방향이 되도록 상기 메쉬 프레임의 전면부 상단에서 전방으로 돌출되게 적층할 수 있다.

또한, 상기 토사층 형성단계에서는 상기 메쉬 프레임의 메움공간에 메워지는 토사층의 전방에는 식생녹화가 가능하도록 다지지 않고 메워질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 메쉬 프레임의 메움공간에서 상기 메쉬 프레임의 하면부 및 전면부와 접하도록 녹화시트를 설치하는 녹화시트 설치단계가 상기 토사층 형성단계 이전에 이루어질 수 있다.

상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 일체형 메쉬 프레임을 가지는 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 하면부, 전면부 및 측면부를 포함하는 3개의 메쉬 형태의 세그먼트가 일체로 구비되는 메쉬 프레임이 수직 방향을 따라 순차적으로 적층됨으로 인하여 보강토 옹벽이 연직방향으로 형성될 수 있어 보강토 옹벽의 상단에 여유부지를 확보할 수 있는 이점이 있다.

둘째, 보강토 옹벽의 최 전면에 구비되는 메쉬 프레임의 메움공간에 토사층이 일정 두께로 메워지게 되어 식생녹화가 용이한 보강토 옹벽을 제공할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 침식 및 세굴에 의한 붕괴, 원호활동에 의한 붕괴, 지하수의 영향, 상부 유입수에 의한 붕괴, 도로 축조 시 토류옹벽 대체용, 부지 조성 시 부지 용적률 증대가 필요한 경우 등에 적용가능하며, 기타 사면의 녹화가 요구되는 경우 및 사면의 보수보강 시 기존 용지 내 원상태로 복구가 필요한 경우에 적용가능 한 장점이 있다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 일체형 메쉬 프레임을 가지는 보강토 옹벽 구조물의 구성을 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강토 블록의 구성도이고, 도 2는 도 1의 메쉬 프레임의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강토 블록이 연직방향으로 적층된 상태를 나타내는 상태도이고, 도 4는 도 3의 보강토 블록이 수평방향으로 적층된 상태를 나타내는 상태도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 메쉬 프레임을 가지는 보강토 옹벽 구조물은 크게, 보강재(100), 메쉬 프레임(200) 및 토사층(400)을 포함하여 구성되는 복수 개의 보강토 블록이 수직 방향을 따라 순차적으로 적층되어 이루어진다.

여기에서, 상기 보강재(100)는 기초지반 상에서 수평방향을 따라 일정 영역을 가지며 덮이게 되고, 일반적으로 국내 가장 많이 사용되는 지오텍스타일인 지오그리드로 이루어져 있으며 필요에 따라 장섬유 등이 사용될 수 있다. 이는 모든 보강토공법의 재료적인 선택사항으로 기술적 발전에 따라 보다 나은 보강재를 선택할 수 있으며 또한 적용 가능하다.

본 실시예에 따른 상기 메쉬 프레임(200)은 하면부(220), 전면부(240) 및 측면부(260)를 포함하는 3개의 메쉬 형태의 세그먼트가 일체로 구비되어 상기 하면부(220), 전면부(240) 및 측면부(260)를 포함하는 3개의 세그먼트 내부로 메움공간(280)이 형성된다.

여기에서 상기 메쉬 프레임(200)은 도 2에 도시된 바와 같이, 'ㄴ' 자형으로 절곡된 철근망 또는 특수금속재로 일체로 형성될 수 있으며, 상기 하면부(220), 전 면부(240) 및 측면부(260)의 3개의 세그먼트 각각의 면은 일정간격으로 개구부가 형성되는 메쉬형태로 이루어져 상기 보강재(100)의 상부 전방에 안착된다.

상기 메쉬 프레임(200)이 3개의 세그먼트로 이루어짐으로 인하여 하면, 전면 및 일 측면이 폐쇄되는 형태를 이루게 되고, 상기 메쉬 프레임(200)이 수평방향으로 연속되게 적층되게 되면, 양 측면 역시 폐쇄되고, 상면 및 후면은 개방되는 형태를 이루게 된다. 더욱이 상기 보강재(100)와 일체로 구비되어 보강토 옹벽의 형틀의 역할을 담당하며, 연직방향으로 조성이 가능하게 된다.

상기 메쉬 프레임(200)의 메움공간(280)을 포함한 상기 보강재(100)의 상부에서 상기 메쉬 프레임(200)의 상단까지는 토사층(400)이 일정 두께로 메워지고 다져지게 된다. 이에 따라 상기 보강토 옹벽 구조물이 연직방향으로 적층된 후에 상기 메쉬 프레임(200)의 전면부(240)에 식생녹화(500)가 이루어지게 된다.

이에 따라, 상기 토사층(400)의 전방에는 상기 식생녹화(500)가 원활하게 이루어질 수 있도록 다져지지 않은 형태로 구비된다.

상기 메쉬 프레임(200)의 전면부(240)는 상기 하면부(220) 측으로 경사지게 형성되어 상기 메쉬 프레임(200)이 수직 방향으로 순차적으로 적층되어도, 상기 식생녹화(500)가 이루어 질 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 보강토 블록은 상기 보강재(100) 및 상기 메쉬 프레임(200)의 하면부가 연직방향으로 설치되도록 경사지게 형성되는 상기 메쉬 프레임(200)의 전면부(240) 상단에서 전방으로 돌출되게 적층된다.

이에 따라, 보강토 옹벽이 연직방향으로 적층될 수 있게 되어 상단에 여유부 지를 확보할 수 있는 효과가 발생하게 된다.

상기 메쉬 프레임(200)의 전방으로 상기 식생녹화(500)가 보다 원활하게 이루어지도록 상기 메쉬 프레임(200)의 메움공간(280)에서 상기 메쉬 프레임(200)과 상기 토사층(400) 사이에는 녹화시트(300)가 구비된다. 여기에서 상기 녹화시트(300)는 상기 메쉬 프레임(200)의 하면부(220) 및 전면부(240)와 접하도록 구비된다.

본 실시예에 따른 상기 녹화시트(300)가 상기 메쉬 프레임(200)과 상기 토사층(400) 사이에 구비됨으로 인하여 상기 토사층(400)의 되메움토가 유실되는 것이 방지될 뿐만 아니라 상기 식생녹화(500)가 이루어지도록 취부 된 식생이 손상 없이 발아 될 수 있도록 하는 역할을 담당하게 된다.

본 실시예에 따른 상기 녹화시트(300)는 상기 메쉬 프레임(200) 내부에 설치되며, 상기 토사층(400)이 다져질 때 손상되지 않도록 충분한 내구성을 가지는 재질로 이루어 진다.

다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 보강토 옹벽 구조물의 시공방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. 여기에서, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보강토 옹벽의 시공방법을 나타내는 순서도이고, 도 6은 도 5의 순서에 의해 시공된 보강토 옹벽의 단면도이다.

본 실시예에 따른 보강토 옹벽 시공방법은 크게, 기초지반을 고르고, 다지는 기초지반을 확보하는 단계(S10), 보강재를 포설하는 포설단계(S20), 메쉬 프레임을 안착시키는 메쉬 프레임 안착단계(S30), 녹화시트 설치단계(S40), 토사층 형성단 계(S50) 및 식생녹화 단계(S70)를 통해 이루어 진다.

여기에서, 상기 기초지반을 확보하는 단계(S10)에서는 지반의 평탄성 및 지지력 확보하여 보강토 옹벽 구조물이 안착될 수 있도록 하는 단계이다.

다음으로, 상기 보강재를 포설하는 포설단계(S20)에서는 상기 고르기 및 다짐이 완료된 기초지반(G)에 수평방향을 따라 일정 영역을 가지도록 길이방향으로 보강재(100)가 포설된다. 여기에서, 상기 보강재(100)는 수평방향으로 인장력이 발휘 될 수 있는 길이로 설치되어 상기 보강토 옹벽의 안정성을 향상시키는 역할을 담당한다.

본 실시예에 따른 상기 메쉬 프레임 안착단계(S30)에서는 하면부(220), 전면부(240) 및 측면부(260)를 포함하는 3개의 메쉬 형태의 세그먼트가 일체로 구비되어 메움공간(280)이 형성되는 메쉬 프레임(200)을 상기 기초지반(G)에 포설된 상기 보강재(100)의 상부 전방에 안착된다. 여기에서, 상기 메쉬 프레임(200)에 대한 구체적은 설명은 생략하기로 한다.

상기 토사층 형성단계(S50)는 상기 메쉬 프레임(200)의 메움공간(280)을 포함한 상기 보강재(100)의 상부에서 상기 메쉬 프레임의 상단까지 일정 두께로 토사를 메우고 다져지는 형태로 이루어진다. 여기에서, 상기 토사를 다지기 위하여 진동롤러 등이 사용될 수 있다.

상기 토사층(400)의 전방은 식생녹화(500)가 원활하게 이루어질 수 있도록 다짐 공법을 사용하지 않는 것이 바람직하다.

본 실시예에 따르면, 상기 토사층 형성단계(S50) 전에 상기 메쉬 프레 임(200)의 메움공간(280)에서 상기 메쉬 프레임(200)의 하면부(220) 및 전면부(240)와 접하도록 녹화시트(300)를 설치하는 녹화시트 설치단계(S40)가 이루어 진다.

이와 같이, 상기 토사층 형성단계(S50)까지 완료되면, 계획된 높이가 될 때까지 반복하여 수행한다. 계획된 높이까지 적층이 완료되면, 상기 보강토 옹벽 구조물의 전면에 식생녹화(500)하는 식생녹화단계(S70)를 최종적으로 거쳐 상기 보강토 옹벽이 완료된다.

본 실시예에 따른 상기 식생녹화(500)는 초류종과 목본류의 취부가 가능하며 지역의 생육특성에 따른 종을 선택적으로 취부 가능하다. 또한 지하수 및 지표수의 유출이 과다한 지역의 경우에는 상기 토사층(400)의 배면에 잡석 등을 포설하여 안정성을 높일 수도 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강토 블록의 구성도;

도 2는 도 1의 메쉬 프레임의 구성도;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강토 블록이 연직방향으로 적층된 상태를 나타내는 상태도;

도 4는 도 3의 보강토 블록이 수평방향으로 적층된 상태를 나타내는 상태도;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보강토 옹벽의 시공방법을 나타내는 순서도; 및

도 6은 도 5의 순서에 의해 시공된 보강토 옹벽의 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

100: 보강재 200: 메쉬 프레임

220: 하면부 240: 전면부

260: 측면부 280: 메움공간

300: 녹화시트 400: 토사층

500: 식생녹화

Claims (10)

1. 수평방향을 따라 일정 영역을 가지며 덮이는 보강재;

   하면부, 상기 하면부 측으로 경사지게 형성되는 전면부 및 측면부를 포함하는 3개의 메쉬 형태의 세그먼트가 일체로 구비되어 메움공간이 형성되고, 상기 보강재의 상부 전방에 안착되는 메쉬 프레임;

   상기 메움공간을 포함한 상기 보강재의 상부에서 상기 메쉬 프레임의 상단까지 일정 두께로 메워지고 다져지는 토사층; 및

   상기 메쉬 프레임의 하면부 및 전면부와 접하여 식생녹화가 이루어지도록 상기 메쉬 프레임과 메움공간에서 상기 메쉬 프레임과 상기 토사층 사이에 구비되는 녹화시트;

   를 포함하는 복수 개의 보강토 블록이 수직 방향을 따라 순차적으로 적층되어 이루어지고,

   상층 메쉬 프레임은 하층의 메쉬 프레임의 전면부 상단에서 상기 하층 메쉬 프레임의 하면부의 돌출지점까지 전방으로 돌출되게 적층되어 상기 보강재 및 상기 메쉬 프레임의 하면부가 연직방향으로 설치되며,

   상기 메쉬 프레임의 측면부가 형성되지 않은 상기 메움공간의 일 측면을 따라 복수 개의 보강토 블록이 수평 방향으로 적층되고,

   상기 메쉬 프레임의 메움공간에 메워진 토사층의 전방에는 식생녹화가 가능하도록 다져지지 않는 것을 특징으로 하는 일체형 메쉬 프레임을 가지는 보강토 옹벽 구조물.
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