KR101006963B1 - 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법 - Google Patents

보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보강재가 삽입된 조립식 옹벽구조에서,
절개된 경사면의 전면에 상호간의 소정간격을 유지하며 일렬로 수직 설치되는 다수 개의 파일(100); 전체적으로 소정의 두께를 가진 사각의 판재를 세운 형태로써 전면에서 후면으로 경사지게 중공이 형성된 다수 개의 전면패널(210) 및 전체적으로 튜브(tube)를 세운 형태로써 상기 전면패널(210)의 후면에 설치되며 중앙에 중공이 형성되며 내부에 충진재가 채워진 다수 개의 충진팩(230)으로 구성되되, 절개된 경사면의 전면에 설치된 상기 파일(100) 사이에 끼워져 서로 상하의 면이 맞닿아 적층되도록 설치되는 패널(200); 절개된 경사면에 일단이 소정의 깊이로 정착되고 타단이 상기 충진팩(230) 및 전면패널(210) 각각의 중공을 관통하여 상기 전면패널(210)의 전면에 고정되는 다수 개의 지반보강재(300); 적층된 상기 패널(200)의 제일 하단에 설치되는 기초콘크리트(400); 및, 적층된 상기 패널(200)의 제일 상단에 일렬로 설치되는 다수 개의 캡블록(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법을 제공한다.

Description

보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법{Assembly Retaining Wall System using Ground Reinforcement And Pile, And Its Construction Method}
본 발명은 절개한 경사면 보강을 위해 설치되는 보강재가 삽입된 조립식 옹벽구조에서,
지반이 약한 경사면의 위에서 아래로 차례로 굴착하며 시공함으로써 안전하고, 패널의 설치 및 해체가 자유롭고 미관이 우수하며 구조적으로 안정한 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 건설공사시 절개한 경사면이 무너지지 않도록 보호하면서 미관을 해치지 않게 하는 방법으로는 경사면의 전면에 자연석을 소정의 높이로 적층시킨 석축옹벽구조물, 거푸집 및 철근 설치작업을 한 후 콘크리트 타설작업을 하여서 형성된 철근콘크리트옹벽구조물이 주로 사용되었다.
그러나, 상기 종래의 석축옹벽구조물은 자연석 자체의 하중으로 인하여 운반과 시공이 어려울 뿐만 아니라 재료적 특성으로 인해 원하는 형태로 가공하기도 어려우며, 독립된 구조의 자연석을 쌓아 가는 시공방법의 한계로 인해 축조 가능한 높이와 기울기의 제약이 따르고, 자연석 재료를 채굴하기 위해 부가적인 환경훼손이 불가피하였다.
그리고, 상기 종래의 철근콘크리트옹벽구조물은 시공현장에서 옹벽을 축조하기 위한 공간을 확보하고 시공 중 안전성을 유지하기 위해 경사지게 추가적인 굴착이 필요함에 따라 필요이상의 자연훼손이 불가피하며, 현장에서 거푸집을 조립해체하고 콘크리트를 타설 양생하는데 소요되는 인력이 많고 공사기간이 길어지므로 상대적으로 경제성이 저하되는 문제점이 있다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 최근에 블록이나 패널을 활용한 조립식 옹벽구조물이 많이 개발되어 사용되어 왔다.
그러나, 기존의 조립식 옹벽구조물은 굴곡진 굴착경사면에 평면형태의 패널을 설치하기 위해 사이공간을 토사로 채워서 다짐하는 경우 채워진 토사의 압축침하로 인해 패널의 변형이 발생되며, 패널의 변형은 지반의 이완 또는 변형을 야기하므로 굴착경사면의 전체적인 안정성을 저해한다. 그리고 패널과 굴착면 사이공간에 콘크리트를 채우는 경우 과다한 물량이 소요됨에 따라 비용과 시공시간이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술의 시공방법은 일정한 깊이를 경사굴착한 다음 굴착면에서부터 쌓아가는 적층식 축조방법이나 계단식 형태의 시공이 가능하나, 용지확보나 경사굴착이 불가피한 경우 패널과 굴착면 사이에 채워지는 토사, 콘크리트 등의 특성으로 인해 수직굴착이 불가능하여 시공방법의 제약이 따르는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 보완하기 위해서, 본 발명의 발명자는 보강재가 삽입된 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법(출원번호: 10-2009-0077582)을 출원하여 2009.12.01 특허결정을 받았다. 그러나 상기 특허발명도 실제로 지반이 약한 경사면의 위에서 아래로 차례로 굴착하며 시공하게 되면 보강재만으로는 경사면의 붕괴의 위험이 있는 등 시공상 어려움이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다.
그 목적은 절개한 경사면 보강을 위해 설치되는 보강재가 삽입된 조립식 옹벽구조에서, 파일을 미리 설치하고 지반이 약한 경사면의 위에서 아래로 차례로 굴착하여 시공함으로써 안전하고, 패널의 설치 및 해체가 자유롭고 미관이 우수하며 구조적으로 안정한 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법을 제공함에 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 보강재가 삽입된 조립식 옹벽구조에서,
절개된 경사면의 전면에 상호간의 소정간격을 유지하며 일렬로 수직 설치되는 다수 개의 파일(100); 전체적으로 소정의 두께를 가진 사각의 판재를 세운 형태로써 전면에서 후면으로 경사지게 중공이 형성된 다수 개의 전면패널(210) 및 전체적으로 튜브(tube)를 세운 형태로써 상기 전면패널(210)의 후면에 설치되며 중앙에 중공이 형성되며 내부에 충진재가 채워진 다수 개의 충진팩(230)으로 구성되되, 절개된 경사면의 전면에 설치된 상기 파일(100) 사이에 끼워져 서로 상하의 면이 맞닿아 적층되도록 설치되는 패널(200); 절개된 경사면에 일단이 소정의 깊이로 정착되고 타단이 상기 충진팩(230) 및 전면패널(210) 각각의 중공을 관통하여 상기 전면패널(210)의 전면에 고정되는 다수 개의 지반보강재(300); 적층된 상기 패널(200)의 제일 하단에 설치되는 기초콘크리트(400); 및, 적층된 상기 패널(200)의 제일 상단에 일렬로 설치되는 다수 개의 캡블록(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, 공장에서 사전제작된 부재를 가지고 현장에서 조립 설치하므로, 공기를 줄이고 시공정밀도를 높일 수 있는 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법을 제공한다.
둘째, 사전제작된 부재를 조립 설치하므로, 기능공의 숙련도와 무관하게 일정 품질의 확보가 가능한 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법을 제공한다.
셋째, 설치된 모든 부재들이 서로 상호간에 유기적으로 결속되어, 상기 부재들의 변형이나 이탈이 없고 내구성이 우수한 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법을 제공한다.
넷째, 옹벽체 설치 전 경사면 조성을 위해 굴착되는 토사의 양을 줄이고, 설치된 옹벽체 배면과 경사면 사이에 채워지는 콘크리트 양을 현저히 줄이는 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법을 제공한다.
다섯째, 파일 시공 후 상부에서 하부로 굴착하여 한 단의 굴착과 동시에 옹벽체를 순차적으로 시공하고, 전면패널의 배면에 충진팩을 적용하여 굴착 직후 굴착된 경사면을 안정화시킬 수 있어, 경사면 붕괴의 위험이 적고 안전한 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법을 제공한다.
여섯째, 지반보강재와 연결된 전면패널과 굴착된 경사면 사이 공간에 위치한 충진팩에 압력충진이 가능하여 전면패널과 지반이 밀착되고, 지반보강재에 의한 인장력이 패널을 통해 굴착된 경사면 전체에 균등하게 분포되어 지반의 안정성이 증대되는 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법을 제공한다.
도 1은 본 발명에 사용되는 패널의 제1실시예이다.
도 2는 본 발명에 사용되는 패널의 제1실시예를 사용한 본 발명인 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 제1실시예의 정면도 및 단면도이다.
도 3은 본 발명에 사용되는 패널의 제2실시예이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 패널의 제2실시예를 사용한 본 발명인 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 제2실시예의 정면도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명에 사용되는 패널의 제1실시예 및 제2실시예를 사용한 본 발명인 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 제3실시예의 정면도 및 단면도이다.
도 6은 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법의 제1실시예를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법의 제2실시예를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조에서 하중 및 압력의 전달과정을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조에서 돌출턱이 없을 경우의 문제점을 나타낸 것이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
1. 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조
도 1은 본 발명에 사용되는 패널의 제1실시예이고, 도 2는 본 발명에 사용되는 패널의 제1실시예를 사용한 본 발명인 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 제1실시예의 정면도 및 단면도이다.
본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조는 조립식 옹벽구조에서,
절개된 경사면의 전면에 상호간의 소정간격을 유지하며 일렬로 수직 설치되는 다수 개의 파일(100); 전체적으로 소정의 두께를 가진 사각의 판재를 세운 형태로써 전면에서 후면으로 경사지게 중공이 형성된 다수 개의 전면패널(210) 및 전체적으로 튜브(tube)를 세운 형태로써 상기 전면패널(210)의 후면에 설치되며 중앙에 중공이 형성되며 내부에 충진재가 채워진 다수 개의 충진팩(230)으로 구성되되, 절개된 경사면의 전면에 설치된 상기 파일(100) 사이에 끼워져 서로 상하의 면이 맞닿아 적층되도록 설치되는 패널(200); 절개된 경사면에 일단이 소정의 깊이로 정착되고 타단이 상기 충진팩(230) 및 전면패널(210) 각각의 중공을 관통하여 상기 전면패널(210)의 전면에 고정되는 다수 개의 지반보강재(300); 적층된 상기 패널(200)의 제일 하단에 설치되는 기초콘크리트(400); 및, 적층된 상기 패널(200)의 제일 상단에 일렬로 설치되는 다수 개의 캡블록(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 파일(100)은 절개된 경사면의 전면에 상호간의 소정간격을 유지하며 일렬로 수직 설치되는 것으로, 통상적으로 사용되는 H형강, I형강 또는 T형강 등의 빔(beam)이나 파일(pile)을 말하며, 상기 파일(100)의 상단은 H형강(H-beam)이고 중단 이하는 T형강(T-beam)으로 하는 합성빔(composite beam)으로 구성할 수도 있다. 형상이 다른 상기 형강 상호간의 연결은 용접이나 플레이트를 사용한 볼트접합 등이 바람직하나 통상적으로 사용되는 접합수단이라면 어느 것이나 가능하다.
상기 패널(200)은 전면패널(210)과 충진팩(230)으로 구성되며, 본 발명의 출원인이 2009.12.01 특허결정 받은 보강재가 삽입된 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법(출원번호: 10-2009-0077582)에 사용된 것과 외견상 거의 유사하며 전용할 수도 있다.
상기 전면패널(210)은 전체적으로 소정의 두께를 가진 사각의 판재를 세운 형태로써 전면에서 후면으로 경사지게 중공이 형성된 것으로, 통상적으로 PC블록 등이 사용될 것이나, 그 밖에도 시공 후 지반보강재(300)의 인장력과 경사면의 토압 등을 견딜 정도의 내구성을 지닌 합성수지 등의 소재도 이용이 가능하다. 전면패널(210)의 중공은 후술하는 지반보강재(300)의 경사면 설치각도를 고려하여 전면패널(210)의 전면의 중앙에서 후면으로 경사지게 관통하여 형성되는 것이 바람직할 것이다.
상기 충진팩(230)은 전체적으로 튜브(tube)를 세운 형태로써 상기 전면패널(210)의 후면에 설치되며 중앙에 중공이 형성되며 내부에 충진재가 채워진 것으로, 그라우팅된 모르타르(mortar) 등의 충진재가 빠져나오지 못하고 시공 후 파손되지 않을 정도의 내구성을 지닌 마대가 주로 사용될 것이며, 그 밖에도 내구성이 유지되는 다른 통상적인 재질로도 이용이 가능하다. 상기 충진재는 시공과정에서 별도의 주입구를 통하여 충진된다.
상기 지반보강재(300)는 절개된 경사면에 일단이 소정의 깊이로 정착되고 타단이 상기 충진팩(230) 및 전면패널(210) 각각의 중공을 관통하여 상기 전면패널(210)의 전면에 고정되는 것으로써, 쏘일네일링앵커(soil nailing anchor), 어스앵커(earth anchor), 록볼트(rock bolt) 등의 통상적인 수단이 주로 이용될 것이나, 스트립바(strip bar) 등을 이용할 수 있다. 상기 스트립바 등을 이용할 경우 본 발명은 전체적으로 보강토 옹벽을 형성하게 될 것이다.
상기 기초콘크리트(400)는 적층된 상기 패널(200)의 제일 하단에 설치되는 것으로써, 패널(200)들의 하부를 서로 일체로써 결속하여 묶어 옹벽체 전체를 지탱하여 주는 기초콘크리트를 시공하는 통상적인 보강재가 삽입된 조립식 옹벽구조에 사용되는 것과 동일하다.
상기 캡블록(500)은 적층된 상기 패널(200)의 제일 상단에 일렬로 설치되는 것으로, 최상단인 제1단 패널(200)들의 상부를 서로 일체로써 결속하여 묶는 역할을 한다.
도 3은 본 발명에 사용되는 패널의 제2실시예이고, 도 4는 본 발명에 사용되는 패널의 제2실시예를 사용한 본 발명인 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 제2실시예의 정면도 및 단면도이다.
본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조는 상기 파일(100)을 T형강(T-beam) 또는 H형강(H-beam)으로 하거나, 상기 패널(200)의 전면패널(210)을 상호간에 서로 맞물릴 수 있도록 좌우면과 상하면 중 어느 하나 이상을 요철(凹凸) 형상으로 하되 상기 좌우면은 전면패널(210)의 전면에서 좌우로 돌출된 부위에 요철(凹凸) 형상이 형성되도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조에서 하중 및 압력의 전달과정을 나타낸 것이고, 도 10은 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조에서 돌출턱이 없을 경우의 문제점을 나타낸 것이다.

상기 T형강(T-beam)에 설치되는 전면패널(210)의 측면에는 돌출턱이 더 형성되어 상기 T형강(T-beam)의 웨브(web)에 수직으로 접촉될 수 있으며, 상기 돌출턱이 상기 전면패널(210)을 통해 전달되는 상기 지반보강재(300)의 인장력을 상기 T형강(T-beam)의 웨브(web)에 수직으로 전달하므로, 결과적으로 상기 T형강(T-beam)의 플랜지(frange)에만 상기 전면패널(210)의 후면 접촉부를 통하여 전달될 뻔한 인장력을 상기 T형강(T-beam) 전체에 전달하는 역할을 한다. 따라서, 상기 T형강(T-beam)의 파손 및 좌굴 등을 방지할 수 있다.
구체적으로 도 10은 본 발명에서 돌출턱이 없을 경우를 가정한 하중 및 압력 전달과정을 나타낸 것으로, 본 발명의 경우 파일(100)로써 T형강을 사용하므로 전면패널(210)에 돌출부가 없을 경우에는 상기 전면패널(210)로 인한 하중과 압력이 웨브가 아닌 플랜지의 일부분에만 국부적으로 집중되기 때문에 플랜지에 균열이 발생하는 등 단면적을 충분히 활용할 수 없는 구조이므로, 구조적인 안정성을 확보할 수 없다.
따라서 본 발명에 돌출턱이 없을 경우에는 상술한 문제점이 발생하므로, 대안으로 도 5를 확대한 도 9와 같이 전면패널(210)에 돌출턱을 형성하여 T형강의 웨브를 통하여 하중 및 압력이 재하되고 전달될 수 있도록 구조적인 개선을 도모하였고, 이로 인하여 굴삭된 경사면에 균일한 하중과 압력을 균등하게 분배하여 전달하므로 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명에 사용되는 패널의 제2실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 상술된 패널의 제1실시예에 추가하여 전면패널(210)의 전면에서 좌우로 돌출된 부위에 요철(凹凸) 형상이 형성된 것이다.
도 3(b)는 전면패널(210)을 감싸는 메탈프레임을 도시한 것이다. 상기 메탈프레임은 상기 전면패널(210)을 보강하거나 전면패널(210)의 전면에서 좌우로 돌출된 부위의 요철(凹凸)이 상호간에 서로 맞물릴 때 파괴되지 않도록 하는 역할을 하는 것으로 필요에 따라 보강하고자 하는 전면패널(210)의 일부 부위에만 부착할 수 있다.
본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 제2실시예는 상기 패널의 제2실시예를 이용하여 구성한 것으로 도 4에 도시된 바와 같이, 파일(100)인 T형강(T-beam)이 옹벽체 외부로 노출되지 않고 전면패널(210)의 서로 맞물린 요철(凹凸) 부위 밑에 위치하고 감춰지게 된다.
도 5는 본 발명에 사용되는 패널의 제1실시예 및 제2실시예를 사용한 본 발명인 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 제3실시예의 정면도 및 단면도이다.
본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 제3실시예는, 일단 사용되는 파일(100)은 T형강(T-beam)을 사용하거나, 상단은 H형강(H-beam)이고 중단 이하는 T형강(T-beam)으로 하는 합성빔(composite beam)으로 구성한다. 형상이 다른 상기 형강 상호간의 연결은 용접이나 플레이트를 사용한 볼트접합 등이 바람직하나 통상적으로 사용되는 접합수단이라면 어느 것이나 가능하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 파일(100)의 H형강(H-beam) 부위에는 상기 패널의 제1실시예의 좌우면이 H형강(H-beam)의 플렌지 사이에 끼워져 체결되고, 파일(100)의 T형강(T-beam) 부위에는 상기 패널의 제2실시예가 체결된다.
2. 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법
도 6은 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법의 순서도이고, 도 7 및 8은 각각 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법의 제1실시예 및 제2실시예를 도시한 단면도이다.
본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법의 제1실시예는 도 7에 도시된 바와 같이 조립식 옹벽구조의 시공방법에서,
(a) 옹벽을 설치하고자 하는 곳의 지반을 정리하고 본 발명에 사용되는 파일(100)을 상호간의 소정간격을 유지하며 일렬로 수직 설치하되 지반에 옹벽을 설치하고자 하는 소정의 깊이로 박는 파일 설치단계; (b) 지반 상태에 따라 소정의 기울기로 위로부터 제1단만 굴착하여 제1단 경사면을 조성하는 제1단 굴착단계; (c) 상기 제1단 경사면에 설치된 상기 파일(100)과 파일(100) 사이에 좌우 일정간격으로 지반보강재(300)를 정착하여 경사면을 보강하는 제1단 보강단계; (d) 상기 제1단 경사면에 설치된 상기 지반보강재(300)의 타단부가 관통하도록 본 발명에 사용되는 패널(200)을 수평으로 일렬로 거치하고, 상기 지반보강재(300)의 타단부를 플레이트, 볼트 및 너트 등을 사용하여 체결하는 제1단 패널 설치단계; (e) 제2단부터 최하단까지 (b) 내지 (d)의 각 단계들을 순차적으로 반복하는 반복 시공단계; 및, (f) 상기 경사면의 최하단의 하부에 철근을 배근하여 기초콘크리트(400)를 타설하고, 제1단에 설치된 다수 개의 패널(200)의 최상단에 캡블록(500)을 설치하되 인접한 패널(200) 상호간을 겹치면서 중첩되게 캡블록(500)을 설치하는 기초콘크리트 및 캡블록 설치단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
(a) 파일 설치단계
파일 설치단계는 옹벽을 설치하고자 하는 곳의 지반을 정리하고 본 발명에 사용되는 파일(100)을 상호간의 소정간격을 유지하며 일렬로 수직 설치하되 지반에 옹벽을 설치하고자 하는 소정의 깊이로 박는 단계를 말한다.
상기 파일 설치 깊이는 굴착 시 경사면이 붕괴되지 않고 지반의 지지력이 유지되는 깊이를 말한다.
상기 파일(100)은 상술했듯이 통상적으로 사용되는 H형강, I형강 또는 T형강 등의 빔(beam)이나 파일(pile)을 말하며, 상단은 H형강(H-beam)이고 중단 이하는 T형강(T-beam)으로 하는 합성빔(composite beam)으로 구성할 수도 있다. 형상이 다른 상기 형강 상호간의 연결은 용접이나 플레이트를 사용한 볼트접합 등이 바람직하나 통상적으로 사용되는 접합수단이라면 어느 것이나 가능하다.
(b) 제1단 굴착단계
제1단 굴착단계는 지반 상태에 따라 소정의 기울기로 위로부터 제1단만 굴착하여 제1단 경사면을 조성하는 단계를 말하며,
경사면의 조성에 있어서, 위에서 아래로 한 단만 굴착하며 반드시 보강단계와 분리되어 시공되는 것이 아니라 경사면의 붕괴를 막기 위하여 한 단의 굴착과 동시에 지반보강재(300)를 이용한 보강을 실시할 수 있다. 굴착 시 경사면의 기울기는 흙의 안식각이 가장 이상적일 것이나, 파일(100) 및 지반보강재(300)를 이용한 경사면의 붕괴가 일어나지 않는 통상적인 기울기도 무방하다.
(c) 제1단 보강단계
제1단 보강단계는 상기 제1단 경사면에 설치된 상기 파일(100)과 파일(100) 사이에 좌우 일정간격으로 지반보강재(300)를 정착하여 경사면을 보강하는 단계를 말하며,
사용되는 상기 지반보강재(300)는 경사면의 보강을 위한 통상적인 어스앵커(earth anchor)가 주로 이용될 것이나, 상술한 바와 같이 쏘일네일링앵커(soil nailing anchor), 록볼트(rock bolt), 스트립바(strip bar) 등을 이용할 수도 있다.
(d) 제1단 패널 설치단계
제1단 패널 설치단계는 상기 제1단 경사면에 설치된 상기 지반보강재(300)의 타단부가 관통하도록 본 발명에 사용되는 패널(200)을 수평으로 일렬로 거치하고, 상기 지반보강재(300)의 타단부를 플레이트, 볼트 및 너트 등을 사용하여 체결하는 단계를 말하며, 충진팩(230)에 충진재를 충진하는 작업을 포함하는 단계이다.
상기 충진팩(230)에 충진재를 충진하는 작업은 설치된 상기 전면패널(210)의 배면과 경사면 사이의 공간을 메워 옹벽체로써 전체적인 구조적 일체성을 확보하기 위한 공정으로, 충진팩(230)에 그라우트주입구 등을 통하여 모르타르(mortar) 또는 소일시멘트(soil cement) 등의 충진재를 무압 또는 유압으로 그라우팅한다. 이때 그라우팅되는 충진재는 옹벽체의 틈새로 누설되지 않으므로 충진팩(230)이 없을 때보다 사용량이 현저히 줄어들게 되고, 그라우팅된 충진팩(230)과 전면패널(210)이 일체로써 결속된다.
상기 지반보강재(300)의 타단부를 플레이트, 볼트 및 너트 등을 사용하여 체결하는 작업은, 상기 충진팩(230)에 충진재를 충진하는 작업 후 상기 충진재의 양생이 어느 정도 진행된 시점에서 이루어지며, 설치된 전면패널(210)의 중공을 통하여 돌출되어 있는 지반보강재(300)의 타단부를 소정의 인장력으로 당겨서 전면패널(210)에 고정시킨다. 이때 고정수단으로는 지압판 등을 사용한 통상적인 어스앵커 고정수단을 이용할 수 있다.
(e) 반복 시공단계
반복 시공단계는 제2단부터 최하단까지 (b) 내지 (d)의 각 단계들을 순차적으로 반복하는 단계를 말한다.
(f) 기초콘크리트 및 캡블록 설치단계
기초콘크리트 및 캡블록 설치단계는 상기 경사면의 최하단의 하부에 철근을 배근하여 기초콘크리트(400)를 타설하고, 제1단에 설치된 다수 개의 패널(200)의 최상단에 캡블록(500)을 설치하되 인접한 패널(200) 상호간을 겹치면서 중첩되게 캡블록(500)을 설치하는 단계를 말한다.
본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법의 제2실시예는 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법의 제1실시예에서,
상기 (a) 파일 설치단계는 굴착시 경사면이 붕괴되지 않고 자립할 수 있는 깊이까지만 파일(100)을 박는 것을 특징으로 한다.
따라서 설계단계에서 해당지층 및 파일의 근입깊이 등을 고려하여, 경사면의 안정성이 확보되어 경사면을 지지하는 별도의 파일(100)이 필요없는 경사면의 부위에서는 파일(100) 시공을 생략할 수 있다.
결론적으로 본 발명은 경사면의 붕괴가 발생하지 않도록 미리 파일을 시공한 후 상부에서 하부로 한 단의 굴착과 동시에 옹벽체를 순차적으로 시공하고, 전면패널의 배면에 충진재가 충진된 충진팩을 적용하여 굴착 직후 굴착된 경사면을 안정화시킬 수 있어, 경사면 붕괴의 위험이 적고 안전한 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조 및 이의 시공방법을 제공한다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
100: 파일
200: 패널
210: 전면패널
230: 충진팩
300: 지반보강재
400: 기초콘크리트
500: 캡블록

Claims (4)

  1. 조립식 옹벽구조에서,
    절개된 경사면의 전면에 상호간의 소정간격을 유지하며 일렬로 수직 설치되는 다수 개의 파일(100);
    전체적으로 소정의 두께를 가진 사각의 판재를 세운 형태로써 전면에서 후면으로 경사지게 중공이 형성된 다수 개의 전면패널(210) 및 전체적으로 튜브(tube)를 세운 형태로써 상기 전면패널(210)의 후면에 설치되며 중앙에 중공이 형성되며 내부에 충진재가 유압으로 채워진 다수 개의 충진팩(230)으로 구성되되, 절개된 경사면의 전면에 설치된 상기 파일(100) 사이에 끼워져 서로 상하의 면이 맞닿아 적층되도록 설치되는 패널(200);
    절개된 경사면에 일단이 소정의 깊이로 정착되고 타단이 상기 충진팩(230) 및 전면패널(210) 각각의 중공을 관통하여 상기 전면패널(210)의 전면에 고정되는 다수 개의 지반보강재(300);
    적층된 상기 패널(200)의 제일 하단에 설치되는 기초콘크리트(400); 및,
    적층된 상기 패널(200)의 제일 상단에 일렬로 설치되는 다수 개의 캡블록(500);을 포함하여 구성되되,
    상기 파일(100)은 T형강(T-beam)이거나 상기 파일(100)의 상단은 H형강(H-beam)이고 중단 이하는 T형강(T-beam)인 합성빔(composite beam)이며, 상기 T형강(T-beam)에 설치되는 전면패널(210)의 측면에는 좌우로 돌출된 부위인 돌출턱이 더 형성되어 상기 T형강(T-beam)의 웨브(web)에 수직으로 접촉하고, 상기 패널(200)의 전면패널(210)은 상호간에 서로 맞물릴 수 있도록 좌우면과 상하면 중 어느 하나 이상을 요철(凹凸) 형상으로 하되 상기 좌우면은 전면패널(210)의 돌출턱에 요철(凹凸) 형상이 형성되는 것을 특징으로 하는 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조.
  2. 삭제
  3. 조립식 옹벽구조의 시공방법에서,
    (a) 옹벽을 설치하고자 하는 곳의 지반을 정리하고 제1의 파일(100)을 상호간의 소정간격을 유지하며 일렬로 수직 설치하되 지반에 옹벽을 설치하고자 하는 소정의 깊이로 박는 파일 설치단계;
    (b) 지반 상태에 따라 소정의 기울기로 위로부터 제1단만 굴착하여 제1단 경사면을 조성하는 제1단 굴착단계;
    (c) 상기 제1단 경사면에 설치된 상기 파일(100)과 파일(100) 사이에 좌우 일정간격으로 지반보강재(300)를 정착하여 경사면을 보강하는 제1단 보강단계;
    (d) 상기 제1단 경사면에 설치된 상기 지반보강재(300)의 타단부가 관통하도록 제1항의 패널(200)을 수평으로 일렬로 거치하고, 상기 지반보강재(300)의 타단부를 플레이트, 볼트 및 너트 등을 사용하여 체결하는 제1단 패널 설치단계;
    (e) 제2단부터 최하단까지 (b) 내지 (d)의 각 단계들을 순차적으로 반복하는 반복 시공단계; 및,
    (f) 상기 경사면의 최하단의 하부에 철근을 배근하여 기초콘크리트(400)를 타설하고, 제1단에 설치된 다수 개의 패널(200)의 최상단에 캡블록(500)을 설치하되 인접한 패널(200) 상호간을 겹치면서 중첩되게 캡블록(500)을 설치하는 기초콘크리트 및 캡블록 설치단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법.
  4. 제3항에서,
    상기 (a) 파일 설치단계는 굴착시 경사면이 붕괴되지 않고 자립할 수 있는 깊이까지만 파일(100)을 박는 것을 특징으로 하는 보강재 및 파일을 이용한 조립식 옹벽구조의 시공방법.
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