KR101051966B1

KR101051966B1 - 복합형 내진용 보강토 옹벽

Info

Publication number: KR101051966B1
Application number: KR1020080119147A
Authority: KR
Inventors: 홍나영; 이동연
Original assignee: 홍나영
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2011-07-26
Also published as: KR20100060522A

Abstract

본 발명은 배후토사(4)의 전면에 복수층으로 축조된 복수의 표면재(100); 복수층의 표면재(100) 중 일부층(100a)을 후방으로 지지하도록, 후단이 배후토사(4) 또는 앵커에 의해 지지되도록 설치된 보강재(200); 복수층의 표면재(100) 중 다른 일부층(100b)에서 상하방향으로 인접하는 표면재(100) 상호의 접촉부에는 상호 진동을 허용하는 한편, 소정 한계 이상의 변형을 제한하도록 형성된 진동 허용부(300)가 형성된 것을 특징으로 하는 복합형 내진용 보강토 옹벽을 제시함으로써, 지진에 의한 종방향 하중이 가해지더라도, 완충작용에 의해 충분히 저항할 수 있도록 한다.

옹벽, 지진, 완충

Description

복합형 내진용 보강토 옹벽{COMPLEX TYPE EARTHQUAKE-PROOF RETAINAING WALL}

본 발명은 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 지진에 저항할 수 있는 보강토 옹벽의 구조에 관한 것이다.

도 1은 종래의 보강토 옹벽의 구조를 도시한 횡단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 보강토 옹벽은 배후토사(1)로부터 소정 이격공간을 두고 블록과 같은 복수의 표면재(2)가 축조되고, 후단부가 배후토사(1) 또는 앵커(미도시)에 정착된 전후방향 보강재(3)의 전단부가 표면재(2)에 정착됨과 아울러, 보강토(4)가 배후토사(1)와 표면재(2)의 사이공간에 채움 및 다짐됨으로써, 그 표면재(2)의 붕괴를 방지하는 구조를 취하고 있다.

이러한 보강토 옹벽은 콘크리트 중력식 옹벽에 비해 경제성 및 역학적 안정성이 우수한 것으로 평가받고 있으므로, 다양한 변형예에 의해 시공되고 있다.

예컨대, 표면재(2), 전후방향 보강재(3)의 구조를 변형하거나, 전후방향 보강재(3)의 표면재(2), 보강토(4), 배후토사(1)에 대한 정착방식을 변형하거나, 축조된 표면재(2) 구조물의 변형를 방지하기 위해 좌우방향 보강재(미도시)를 설치하는 것 등이 그것이다.

그런데, 이와 같이 전후방향 보강재(3)와 좌우방향 보강재에 의해 보강된 구조를 취하는 종래의 보강토 옹벽에 있어서는, 유해한 외력, 특히 지진에 대항하여 축조된 표면재(2) 구조물의 변형을 확실하게 방지할 수 있는 수단이 개발되어 있지 않았는 바, 문제점으로 지적되어 왔다.

즉, 위와 같은 종래의 표면재(2), 전후방향 보강재(3), 앵커의 결합구조에 의해서는, 지진에 의해 발생하는 종방향 하중에 대한 완충작용을 전혀 기대할 수 없으므로, 배후토사의 토압에 관한 설계하중 이상의 지진하중이 가해지는 경우, 옹벽 구조물이 그대로 항복할 수밖에 없다는 문제를 안고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 지진에 의한 종방향 하중이 가해지더라도, 완충작용에 의해 충분히 저항할 수 있도록 하는 내진용 보강토 옹벽을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 배후토사(4)의 전면에 복수층으로 축조된 복수의 표면재(100); 상기 복수층의 표면재(100) 중 일부층(100a)을 후방으로 지지하도록, 후단이 배후토사(4) 또는 앵커에 의해 지지되도록 설치된 보강재(200); 상기 복수층의 표면재(100) 중 다른 일부층(100b)에서 상하방향으로 인접하는 상기 표면재(100) 상호의 접촉부에는 상호 진동을 허용하는 한편, 소정 한계 이상의 변형을 제한하도록 형성된 진동 허용부(300)가 형성된 것을 특징으로 하는 복합형 내진용 보강토 옹벽을 제시한다.

상기 표면재(100)의 상면 또는 저면에는 지지홈(110)이 형성되고, 상기 보강재(200)는 상기 지지홈(110)에 삽입되어 고정되며, 상기 지지홈(110)이 형성된 상기 표면재(100)의 상면 또는 저면은 그 하측 표면재(100)의 저면 또는 그 상측 표면재의 상면과 접착수단(210)에 의해 결합함으로써, 상기 보강재(200)의 이탈이 방지되는 것이 바람직하다.

상기 표면재(100)의 지지홈(110)은 'T'자 형 구조를 포함하고, 상기 보강재(200)의 전단은 'T'자 형, 'ㄱ'자 형 또는 'ㄷ'자 형 구조인 것이 바람직하다.

상기 진동 허용부(300)는 상기 표면재(100)의 상면 또는 저면에 인접 표면재(100)와의 충격을 완충하도록 형성된 완충부(310)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 완충부(310)는 완충제의 도포에 의해 형성된 것이 바람직하다.

상기 완충부(310)는 상기 표면재(100)의 상면 또는 저면에 결합한 탄성 패드(311)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 표면재(100)의 상면 또는 저면에는 지지홈(110)이 형성되고, 상기 탄성 패드(311)의 하부 또는 상부에는 상기 지지홈(110)에 삽입되도록, 돌출부(312)가 형성된 것이 바람직하다.

상기 돌출부(312)는 상기 지지홈(110)에 압축되어 삽입되도록 형성된 것이 바람직하다.

상기 진동 허용부(300)는 상기 표면재(100)의 상면 및 저면에 각각 형성된 돌부(320)와 요부(330)를 포함하고, 상기 요부(330)의 내부 폭은 상기 돌부(320)의 외부 폭에 비해 큰 것이 바람직하다.

상기 돌부(320) 및 요부(330)는 사다리꼴 단면 형상인 것이 바람직하다.

본 발명은 지진에 의한 종방향 하중이 가해지더라도, 완충작용에 의해 충분히 저항할 수 있도록 하는 내진용 보강토 옹벽을 제시한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 복합형 내진용 보강토 옹벽은 기본적으로, 배후토사(4)의 전면에 복수층으로 축조된 복수의 표면재(100); 복수층의 표면재(100) 중 일부층(100a)을 후방으로 지지하도록, 후단이 배후토사(4) 또는 앵커에 의해 지지되도록 설치된 보강재(200); 복수층의 표면재(100) 중 다른 일부층(100b)에서 상하방향으로 인접하는 표면재(100) 상호의 접촉부에는 상호 진동을 허용하는 한편, 소정 한계 이상의 변형을 제한하도록 형성된 진동 허용부(300)가 형성된 것을 특징으로 한다.

즉, 표면재(100)의 축조구조 중 일부층(100a)은 강재, 지오그리드와 같은 보강재(200)에 의해 지지되는 구조를 취하도록 하고, 다른 일부층(100b)은 보강재(200)와 관계없이 진동 허용부(300)에 의해 소정 한계 이상의 변형을 제한하는 범위에서, 상호 진동을 허용하도록 한 것이다.

따라서, 일반적인 하중 하에서는 보강재(200)에 의한 강성 구조에 의해 구조적 안정성을 이루는 한편, 지진하중이 가해지는 경우에는 위 진동 허용부(300)에 의한 완충작용을 부가하도록 함으로써, 전체적으로 탄성 거동이 가능하도록 한 것이다.

종래의 보강토 옹벽의 경우에는, 배후토사의 토압에 관한 설계하중 이상의 지진하중이 가해지면 그대로 항복할 수밖에 없었음에 비해, 본 발명에 의한 보강토 옹벽은 위 완충작용으로 인하여 어느 정도의 지진하중이 가해지더라도 옹벽 구조물이 항복하지 않는다는 효과가 있다.

또한 매우 큰 지진하중에 의해 구조물의 파괴를 피할 수 없는 경우라 하더라도, 위 완충작용으로 인하여, 구조물의 급격한 파괴(취성 파괴)를 피할 수 있는바, 주위 사람으로 하여금 대피할 시간을 충분히 갖도록 할 수 있다는 장점이 있다(연성 파괴).

이하, 본 발명에 의한 보강토 옹벽의 구조에 관한 구체적 실시예에 대하여 설명한다.

보강재(200)는 기본적으로 본 발명에 의한 보강토 옹벽의 뼈대를 이루는 구성이므로, 표면재(100)으로부터 이탈하지 않도록 견고한 구조를 이루는 것이 필요하다.

이를 위하여, 표면재(100)의 상면 또는 저면에는 지지홈(110)이 형성되고, 보강재(200)는 그 지지홈(110)에 삽입되어 고정되며, 지지홈(110)이 형성된 표면재(100)의 상면 또는 저면은 그 하측 표면재(100)의 저면 또는 그 상측 표면재의 상면과 접착수단(210)에 의해 결합함으로써, 강성 보강재(200)의 이탈이 방지되는 구조를 취하는 것이 바람직하다(도 3,4).

보강재(200)가 표면재(100)의 지지홈(110)에 삽입되어 고정되는 구조는 다양한 예에 의해 구현될 수 있는데, 표면재(100)의 지지홈(110)은 'T'자 형 구조를 포함하고, 강성 보강재(200)의 전단은 'T'자 형, 'ㄱ'자 형 또는 'ㄷ'자 형 구조에 의해 형성되어 위 'T'자 형 지지홈(110)에 삽입되는 것이 가장 무난한 구조라 할 수 있다.

지지홈(110)에 삽입된 보강재(200)의 이탈을 방지하기 위하여, 그 지지홈(110)이 형성된 면과 타 표면재의 면을 접착하는 접착수단(210)은 여러 예에 의해 구현될 수 있으나, 에폭시 수지 등의 접착제를 도포하는 방식을 취하는 것이 시공의 편의성 및 구조적 안정성 측면에서 가장 바람직하다.

진동 허용부(300)는 지진하중의 발생 시 표면재(100) 상호간 어느 정도의 진동을 허용하여 옹벽 구조물 전체에 대하여 탄성을 부여하는 역할을 하는 것으로서, 다양한 예에 의해 구현될 수 있다.

우선, 위 진동 허용부(300)는 표면재(100)의 상면 또는 저면에 인접 표면재(100)와의 충격을 완충하도록 형성된 완충부(310)를 포함하는 구성을 취할 수 있는데, 이는 다음과 같은 효과를 얻도록 한다.

첫째, 상하방향 충격에 대하여 완충작용을 하므로, 이에 의한 옹벽의 손상 및 파괴를 방지할 수 있도록 한다.

둘째, 완충부(310)와 이에 면접촉하는 표면재(100)의 면 사이의 마찰력에 의해 상호 종방향 구동이 구속되지만, 지진과 같은 큰 종방향 하중의 발생 시에는, 어느 정도의 상호 종방향 구동을 허용함으로써, 옹벽 구조물 전체의 급격한 파괴(취성 파괴)를 방지할 수 있도록 한다.

이러한 완충부(310)는 완충제의 도포에 의해 형성될 수도 있고, 고무 재질 등에 의한 탄성 패드(311)를 표면재(100)의 상면 또는 저면에 결합함으로써 형성할 수도 있다.

블록과 같은 옹벽의 표면재(100)에는 상술한 보강재(200)가 삽입지지되도록 지지홈(110)이 형성되는 것이 일반적인데, 위 탄성 패드(311)의 하부 또는/및 상부에 이러한 지지홈(110)에 삽입되도록, 돌출부(312)가 형성된 구조를 취하는 경우, 탄성 패드(311) 및 돌출부(312)의 복합구조가 표면재(100)의 지지홈(110)에 의해 지지되면서 탄성력 및 탄성복원력을 발휘하는바, 더욱 안정적인 완충효과를 얻을 수 있다(도 5,6).

이러한 돌출부(312)는 위 탄성 패드(311)와 마찬가지로 탄성 재질에 의해 형성됨으로써, 표면재(100)의 지지홈(110)에 압축되어 삽입되는 방식에 의해 고정되도록 하는 것이 위 완충효과를 위하여 더욱 바람직하다.

한편, 진동 허용부(300)는 표면재(100)의 상면 및 저면에 각각 형성된 돌부(320)와 요부(330)를 포함하고, 요부(330)의 내부 폭은 상기 돌부(320)의 외부 폭에 비해 큰 구성에 의해 구현될 수도 있다(도 7).

이 경우, 위 돌부(320)와 요부(330) 사이의 여유공간으로 인하여 상술한 바와 같은 완충효과를 얻을 수 있다.

이를 위하여, 돌부(320) 및 요부(330)는 사다리꼴 단면 형상을 취하는 것이 바람직하다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 종래의 보강토 옹벽의 단면도.

도 2 이하는 본 발명에 의한 보강토 옹벽의 실시예를 도시한 것으로서,

도 2는 횡단면도.

도 3은 보강재의 설치구조에 관한 평면도.

도 4는 보강재의 설치구조에 관한 횡단면도.

도 5는 진동 허용부의 제1실시예의 횡단면도.

도 6은 진동 허용부의 제2실시예의 횡단면도.

도 7은 진동 허용부의 제3실시예의 횡단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100,100a,100b : 표면재 200 : 보강재

210 : 접착수단 300 : 진동 허용부

310 : 완충부 311 : 탄성 패드

312 : 돌출부 320 : 돌부

330 : 요부

Claims

배후토사(4)의 전면에 복수층으로 축조된 복수의 표면재(100);

상기 복수층의 표면재(100) 중 일부층(100a)을 후방으로 지지하도록, 후단이 배후토사(4) 또는 앵커에 의해 지지되도록 설치된 보강재(200);

상기 복수층의 표면재(100) 중 다른 일부층(100b)에서 상하방향으로 인접하는 상기 표면재(100) 상호의 접촉부에는 상호 진동을 허용하는 한편, 소정 한계 이상의 변형을 제한하도록 형성된 진동 허용부(300)가 형성되고,

상기 진동 허용부(300)는

상기 표면재(100)의 상면 또는 저면에 인접 표면재(100)와의 충격을 완충하도록 형성된 완충부(310)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 내진용 보강토 옹벽.
제1항에 있어서,

상기 표면재(100)의 상면 또는 저면에는 지지홈(110)이 형성되고,

상기 보강재(200)는 상기 지지홈(110)에 삽입되어 고정되며, 상기 지지홈(110)이 형성된 상기 표면재(100)의 상면 또는 저면은 그 하측 표면재(100)의 저면 또는 그 상측 표면재의 상면과 접착수단(210)에 의해 결합함으로써, 상기 보강재(200)의 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는 복합형 내진용 보강토 옹벽.
제2항에 있어서,

상기 표면재(100)의 지지홈(110)은 'T'자 형 구조를 포함하고,

상기 보강재(200)의 전단은 'T'자 형, 'ㄱ'자 형 또는 'ㄷ'자 형 구조인 것을 특징으로 하는 복합형 내진용 보강토 옹벽.
삭제
제1항에 있어서,

상기 완충부(310)는 완충제의 도포에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 복합형 내진용 보강토 옹벽.
제1항에 있어서,

상기 완충부(310)는 상기 표면재(100)의 상면 또는 저면에 결합한 탄성 패드(311)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 내진용 보강토 옹벽.
제6항에 있어서,

상기 표면재(100)의 상면 또는 저면에는 지지홈(110)이 형성되고,

상기 탄성 패드(311)의 하부 또는 상부에는 상기 지지홈(110)에 삽입되도록, 돌출부(312)가 형성된 것을 특징으로 하는 복합형 내진용 보강토 옹벽.
제7항에 있어서,

상기 돌출부(312)는 상기 지지홈(110)에 압축되어 삽입되도록 형성된 것을 특징으로 하는 복합형 내진용 보강토 옹벽.
제1항에 있어서,

상기 진동 허용부(300)는

상기 표면재(100)의 상면 및 저면에 각각 형성된 돌부(320)와 요부(330)를 포함하고, 상기 요부(330)의 내부 폭은 상기 돌부(320)의 외부 폭에 비해 큰 것을 특징으로 하는 복합형 내진용 보강토 옹벽.
제9항에 있어서,

상기 돌부(320) 및 요부(330)는 사다리꼴 단면 형상인 것을 특징으로 하는 국부 진동을 허용하는 복합형 내진용 보강토 옹벽.