KR100997229B1

KR100997229B1 - 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 및 이의 시공방법

Info

Publication number: KR100997229B1
Application number: KR1020080004449A
Authority: KR
Inventors: 우상백
Original assignee: 김경희
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2010-11-29
Also published as: KR20090078556A; KR100997229B9

Abstract

본 발명은 다단 주입관에 다단주입에 의해 원지반을 강화한 후, 벽체패널인 콘크리트 또는 합성수지 패널에 다단 주입관을 정착하여 절토 사면의 안정화 및 자연사면의 붕괴를 방지할 수 있도록 한 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 및 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체는 대상지반으로부터 일정한 간격을 이격시킨 상태로 전면에 일정한 길이와 높이로 형성되는 벽체패널과; 상기 벽체패널을 관통하여 하향 경사지게 설치되는 다단 주입관과; 상기 대상지반과 벽체패널 간에 일정한 높이로 콘크리트가 타설 양생된 뒷채움 콘크리트와; 상기 뒷채움 콘크리트의 상부에 충전되는 배수용 자갈과; 상기 배수용 자갈의 상부에 충전되는 양질토로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 시공방법은 굴착장비를 이용하여 사면 보호 구조체를 설치할 대상지반을 굴착하고, 굴착부위의 기초지반을 수평화 작업하는 단계(Ⅰ-1); 상기 기초지반 상에 벽체패널을 설치하고, 상기 벽체패널의 배면에 일정한 높이로 콘크리트를 타설하여 뒷채움 하며, 상기 벽체패널을 관통하여 사면에 주입공을 천공하고, 상기 주입공에 다단 주입관을 설치하는 단계(Ⅱ-1); 상기 뒷채움 콘크리트 상부에 배수용 자갈을 충전하고, 상기 배수용 자갈 상부에 양질토를 충전하여 뒷채 움 하고, 상기 양질토 상부에 조경용 식물을 식재하여 사면 보호 구조체를 형성하는 단계(Ⅲ-1); 상기한 단계(Ⅰ-1∼Ⅲ-1)를 상부에서 하부에 걸쳐 하부 2단 및 3단을 순차적으로 시공하는 단계(Ⅳ-1)로 이루어짐을 특징으로 한다.

다단 주입관, 벽체패널, 사면 보호 구조체

Description

다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 및 이의 시공방법{The slope protection structure and it's construction method for which multi grouting pipe and front wall panel were used}

본 발명은 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 특히 다단 주입관에 다단주입에 의해 원지반을 강화한 후, 벽체패널인 콘크리트 패널에 다단 주입관을 정착한 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 사면 보강공법은 사면경사를 완만하게 조정하거나 또는 활동토괴 중 일부를 제거함으로써 사면의 안정시키는 방법과, 록볼트(Rock Bolt), 앵커(Anchor), 소일 네일(Soil Nail), 주입관 등의 억지공을 이용하여 사면의 활동에 대한 저항력을 증가시키는 방법 및 사면의 활동력을 감소시켜 사면의 활동을 억제하는 억제공법 등이 있다.

여기서, 상기 주입공법을 느슨한 지반에 적용할 경우에는 앵커의 자유장 부분이 연약하여 인장력을 전면판에 가할 경우 전면판의 뒤틀림 현상이 발생하는 문제가 있다.

또한, 상기 소일네일을 느슨한 지반에 적용할 경우에는 네일링 공내 주입재 무압주입 후 주입재 유실이 발생하여 장기적으로 전면판의 변형이 발생하는 문제가 있다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다단 주입관에 다단주입에 의해 원지반을 강화한 후, 벽체패널인 콘크리트 또는 합성수지 패널에 다단 주입관을 정착하여 절토 사면의 안정화 및 자연사면의 붕괴를 방지할 수 있도록 한 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 및 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 시공방법은 굴착장비를 이용하여 사면 보호 구조체를 설치할 대상지반을 굴착하고, 굴착부위의 기초지반을 수평화 작업하는 단계(Ⅰ-1); 상기 기초지반 상에 벽체패널을 설치하고, 상기 벽체패널의 배면에 일정한 높이로 콘크리트를 타설하여 뒷채움 하며, 상기 벽체패널을 관통하여 사면에 주입공을 천공하고, 상기 주입공에 다단 주입관을 설치하는 단계(Ⅱ-1); 상기 뒷채움 콘크리트 상부에 배수용 자갈을 충전하고, 상기 배수용 자갈 상부에 양질토를 충전하여 뒷채움 하고, 상기 양질토 상부에 조경용 식물을 식재하여 사면 보호 구조체를 형성하는 단계(Ⅲ-1); 상기한 단계(Ⅰ-1∼Ⅲ-1)를 상부에서 하부에 걸쳐 하부 2단 및 3단을 순차적으로 시공하는 단계(Ⅳ-1)로 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 및 이의 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 느슨한 원지반을 주입관에 다단주입함으로써 주입관 전체길이에 대하여 원지반 강화효과와 주입관에 의한 네일링 효과를 동시에 얻을 수 있는 이점이 있다.

둘째, 본 발명은 주입관과 전면 벽체패널을 연결하여 지표의 유실을 방지하여 사면의 경사를 세울 수 있으며, 전면 벽체패널에는 국부적인 표면유실 방지효과가 있으므로 장기적으로 벽체패널의 변형을 줄일 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 를 도시한 예시도이며, 도 2는 도 1의 "A" 부분을 확대 도시한 상세도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체는 대상지반(12)으로부터 일정한 간격을 이격시킨 상태로 전면에 일정한 길이와 높이로 형성되는 벽체패널(16)과; 상기 벽체패널(16)을 관통하여 하향 경사지게 설치되는 다단 주입관(22)과; 상기 대상지반(12)과 벽체패널(16) 간에 일정한 높이로 콘크리트가 타설 양생된 뒷채움 콘크리트(24)와; 상기 뒷채움 콘크리트(24)의 상부에 충전되는 배수용 자갈(26)과; 상기 배수용 자갈(26)의 상부에 충전되는 양질토(28)로 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체(S)는 벽체패널(16)과 다단 주입관(22) 및 뒷채움재가 유기적으로 결합되어 이루어진 구조체이다.

여기서, 상기 벽체패널(16)은 대상지반의 토사의 붕괴를 방지할 목적으로 대상지지반의 토압에 대하여 자중으로 안정을 유지하는 프리캐스트 옹벽 구조물이다.

또한, 상기 다단 주입관(22)은 내부에 그라우트재(G)를 다단으로 주입하여 원지반을 강화하도록 한 구조체로서, 전체적으로 보강재기능과 다단주입이 가능한 모든 파이프(32)로 이루어지고, 상기 파이프(32)의 일측 외주면에 플레이트(34)가 설치되고, 상기 파이프(32)의 외주면과 플레이트(34) 상에 링너트(36)가 설치되고, 상기 링너트(36)의 내측에는 쐐기(38)가 설치되고, 상기 링너트(36)에 나사 결합되는 캡(40)으로 구성된다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 다단 주입관의 시공은 벽체패널(16)을 관통하여 일정한 길이를 갖는 보강재 기능을 겸하는 주입용 파이프(32)를 대상지반(12)에 삽입한 후, 상기 파이프(32)의 단부 외주면에 플레이트(34)를 배치하고, 상기 플레이트(34)의 상부와 파이프(32)의 외주면에 링너트(36)를 설치한 후, 상기 파이프(32)의 내주면에 그라우트재(G)를 다단으로 주입 및 인장한 후 상기 링너트(36)의 상부에 쐐기(38)를 설치하고, 상기 링너트(36)의 상부에 캡(40)을 씌워서 벽체패널(16)에 고정 설치한다.

그리고 상기 뒷채움재(24, 26, 28)는 대상지반(12)과 벽체패널(16) 간의 공간을 충전하는 부재로서, 하부는 뒷채움 콘크리트(24)로 채워지고, 가운데는 배수용 자갈(26)로 충전되고, 상부는 양질토(28)가 충전된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체의 시공에 대해 다양한 실시예를 예로 들어 상세히 설명한다.

[실시예 1]

도 3(a) 내지 3(d)은 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용하여 사면 보호 구조체를 탑다운 방식으로 시공하는 상태를 도시한 예시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 시공방법은 굴착장비(10)를 이용하여 사면 보호 구조체(S)를 설치할 대상지반(12)을 굴착하고, 굴착부위의 기초지반(14)을 수평화 작업하는 단계(Ⅰ-1); 상기 기초지반(14) 상에 벽체패널(16)을 설치하고, 상기 벽체패널(16)의 배면에 일정한 높이로 콘크리트를 타설하여 뒷채움 하며, 상기 벽체 패널(16)을 관통하여 사면(18)에 주입공(20)을 천공하고, 상기 주입공(20)에 다단 주입관(22)을 설치하는 단계(Ⅱ-1); 상기 뒷채움 콘크리트(24) 상부에 배수용 자갈(26)을 충전하고, 상기 배수용 자갈(26) 상부에 양질토(28)를 충전하여 뒷채움 하고, 상기 양질토(28) 상부에 조경용 식물(30)을 식재하여 사면 보호 구조체(S)를 형성하는 단계(Ⅲ-1); 상기한 단계(Ⅰ-1∼Ⅲ-1)를 상부에서 하부에 걸쳐 하부 2단 및 3단을 순차적으로 시공하는 단계(Ⅳ-1)로 이루어진다.

[실시예 2]

도 4(a) 내지 4(d)는 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용하여 사면 보호 구조체를 바텀 업 방식으로 시공하는 상태를 도시한 예시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 시공방법은 굴착장비(10)를 이용하여 사면 보호 구조체(S)를 설치할 대상지반(12)을 굴착하고, 굴착부위의 기초지반(14)을 수평화 작업하는 단계(Ⅰ-2); 상기 기초지반(14) 상에 벽체패널(16)을 설치하고, 상기 벽체패널(16)의 배면에 일정한 높이로 콘크리트를 타설하여 뒷채움 하며, 상기 벽체패널(16)을 관통하여 사면(18)에 주입공(20)을 천공하고, 상기 주입공(20)에 다단 주입관(22)을 설치하는 단계(Ⅱ-2); 상기 뒷채움 콘크리트(24) 상부에 배수용 자갈(26)을 충전하고, 상기 배수용 자갈(26) 상부에 양질토(28)를 충전하여 뒷채움 하고, 상기 양질토(28) 상부에 조경용 식물(30)을 식재하여 사면 보호 구조체(S)를 형성하는 단계(Ⅲ-2); 상기한 단계(Ⅰ-2∼Ⅲ-2)를 하부에서 상부에 걸쳐 하부 2단 및 3단을 순차적으로 시공하는 단계(Ⅳ-2)로 이루어진다.

[실시예 3]

도 5(a) 내지 5(d)는 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용하여 사면 보호 구조체를 적층 방식으로 시공하는 상태를 도시한 예시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 시공방법은 사면 보호 구조체(S)를 설치할 대상지반(12)을 천공하고, 프리스플리팅을 하는 단계(Ⅰ-3); 상기 대상지반(12)을 절취하고, 벽체패널(16)을 설치하고, 상기 벽체패널(16)을 관통하여 주입공(20)을 천공하고, 상기 주입공(20)에 다단 주입관(22)을 설치하고, 상기 벽체패널(16)의 배면에 일정한 높이로 콘크리트를 타설하여 뒷채움 하며, 상기 다단 주입관(22)을 인장하는 단계(Ⅱ-3); 상기한 단계(Ⅰ-3∼Ⅱ-3)를 상부에서 하부에 걸쳐 하부 2단 및 3단을 순차적으로 시공하는 단계(Ⅲ-3)로 이루어진다.

여기서, 상기 프리스플리팅(presplitting)은 폭파 굴착시에 주변 암반에 흠을 내지 않게 하기 위해 주변 구멍을 최초로 폭파하고, 주변 구멍을 따라 암반에 굴착선의 균열을 넣는 것이다.

상기한 바와 같은 단계로 이루어지는 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 시공방법은 부지 매입 면적이 감소하여 보상비를 최소화할 수 있으며, 사면 보호 구조체가 수직으로 설치되므로 부지 활용도가 높으며, 필요한 부분만 수직 또는 수직에 가깝게 굴착하여 토공량을 극소화함으로써 공사비를 최소화할 수 있다.

특히 도심 재개발 지역에서의 도로확장 공사시 미진동 파쇄를 해야 할 경우 암 절취 공사비의 대폭 절감이 가능하다.

또한, 토공량의 극소화로 획기적인 공기단축이 가능하다.

그리고 다단주입관의 프리스트레싱에 의하여 벽체패널 및 뒷채움 콘크리트의 자중에 의한 침하가 발생하지 않고 확실한 사면 보호 구조체의 안정성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체를 도시한 예시도,

도 2는 도 1의 "A" 부분을 확대 도시한 상세도,

도 3(a) 내지 3(d)은 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용하여 사면 보호 구조체를 탑다운 방식으로 시공하는 상태를 도시한 예시도,

도 4(a) 내지 4(d)는 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용하여 사면 보호 구조체를 바텁 업 방식으로 시공하는 상태를 도시한 예시도,

도 5(a) 내지 5(d)는 본 발명에 따른 다단 주입관과 벽체패널을 이용하여 사면 보호 구조체를 적층 방식으로 시공하는 상태를 도시한 예시도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10: 굴착장비 12: 대상지반

14: 기초지반 16: 벽체패널

18: 사면 20: 주입공

22: 다단 주입관 24: 콘크리트

26: 자갈 28: 양질토

30: 식물 32: 파이프

34: 플레이트 36: 링너트

38: 쐐기 40: 캡

G: 그라우트재 S: 사면 보호 구조체

Claims

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사면 보호 구조체(S)를 설치할 대상지반(12)을 천공하여 구멍을 형성하고, 상기 구멍을 폭파하고, 구멍을 따라 암반에 굴착선의 균열을 넣도록 하는 프리스플리팅을 하는 단계(Ⅰ-3); 상기 대상지반(12)을 절취하고, 벽체패널(16)을 설치하고, 상기 벽체패널(16)을 관통하여 주입공(20)을 천공하고, 상기 주입공(20)에 보강재 기능을 겸하는 모든 파이프(32)로 이루어지고, 상기 파이프(32)의 일측 외주면에 플레이트(34)가 설치되고, 상기 파이프(32)의 외주면과 플레이트(34) 상에 링너트(36)가 설치되고, 상기 링너트(36)의 내측에는 쐐기(38)가 설치되고, 상기 링너트(36)에 나사 결합되는 캡(40)으로 구성된 다단 주입관(22)을 설치하고, 상기 벽체패널(16)의 배면에 일정한 높이로 콘크리트를 타설하여 뒷채움 하며, 상기 다단 주입관(22)을 인장하는 단계(Ⅱ-3); 상기한 단계(Ⅰ-3∼Ⅱ-3)를 상부에서 하부에 걸쳐 하부 2단 및 3단을 순차적으로 시공하는 단계(Ⅲ-3)로 이루어짐을 특징으로 하는 다단 주입관과 벽체패널을 이용한 사면 보호 구조체 시공방법.