KR101177394B1 - 절곡형 철근 결속장치를 이용한 강성 구조체와 뒷채움부의 결속구조 및 결속시공방법 - Google Patents

절곡형 철근 결속장치를 이용한 강성 구조체와 뒷채움부의 결속구조 및 결속시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 절곡형 철근 결속장치(30)는 봉부재로 이루어지고 전방단부(31)는 하향으로 절곡되어 있고 후방단부(32)는 상향으로 절곡되어 후크 형태를 이루고 있으며; 토목섬유(50)는 절곡형 철근 결속장치(30) 위에 포설되어 있고; 기준틀(40)은 수평부(41)와 수직부(42)로 구성되며; 기준틀(40)이 토목섬유(50)의 위에 놓여 있으며; 절곡형 철근 결속장치(30)의 후크형 후방단부(32)는 기준틀(40)의 수평부(41) 후방에 위치하는 횡방향 철근과 결속되어 있고; 뒷채움 토사(60)가 채워져 다짐된 상태에서 토목섬유(50)가 기준틀(40)과 뒷채움 토사(60)를 감싸서 다짐 성토층이 형성되어 뒷채움부(20)가 구축되어 있고; 강성 구조체는 뒷채움부(20)의 전방으로 형성되어 있는데, 전방단부(31)의 하향 수직한 부분이 보강철근의 횡방향 철근(11)에 위쪽에 놓여 걸쳐진 상태로 서로 결속되어 있으며; 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)가 강성 구조체의 콘크리트 내에 매립되어 있는 것을 특징으로 하여, 교대나 콘크리트 암거, 또는 옹벽 등과 같은 강성 구조체와 뒷채움부를 견고하고 안정적으로 결속하는 결속구조 및 결속시공방법에 관한 것이다.

Description

절곡형 철근 결속장치를 이용한 강성 구조체와 뒷채움부의 결속구조 및 결속시공방법{Fill-Up Structure for Back-Area of Rigid Wall Structure and Construction Method of the Same}
본 발명은 절곡형 철근 결속장치를 이용한 강성 구조체와 뒷채움부의 결속구조 및 결속시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 교대나 콘크리트 암거, 또는 옹벽 등과 같은 강성 구조체의 배면에 뒷채움부를 시공함에 있어서 뒷채움부에 설치되는 토목섬유에 손상을 야기하지 않고 간편하게 설치할 수 있는 절곡형 철근 결속장치를 이용하여 강성 구조체와 뒷채움부의 기준틀을 일체로 결합함으로써, 강성 구조체와 뒷채움부 사이의 부등침하를 최소화할 수 있는 강성 구조체와 뒷채움부의 결속구조 및 결속시공방법에 관한 것이다.
한국 특허출원 제10-2007-112360호는 "강성 벽체를 이용한 보강토 옹벽과 옹벽 벽체 후방의 성토부 구조 및 그 시공방법"라는 명칭을 가지는 발명에 대한 것으로서, 강성 구조체의 일예라고 할 수 있는 옹벽의 배면에, 1차 토목섬유와 ㄴ자로 절곡되어 있는 기준틀을 설치하고, 기준틀 위에 2차 토목섬유를 설치한 후 그 위에 뒷채움 토사를 채워서 뒷채움부(성토부층)를 축조하는 내용이 개시되어 있다.
이와 같이 수직부와 수평부로 이루어져 ㄴ자로 절곡되어 있는 기준틀을 강성 구조체의 배면에 설치하여, 강성 구조체의 배면 방향으로 뒷채움부를 축조함에 있어서, 중요한 사항 중의 하나는 강성 구조체와 뒷채움부 간의 강성 연결을 통한 일체화이며, 또다른 중요사항은 강성 구조체와 뒷채움부 간의 강성 연결 시공의 편의성과 시공속도, 그리고 토목섬유의 손상 방지이다.
강성 구조체에는 보강철근이 배근되어 있고 뒷채움부에는 철근 등으로 만들어진 기준틀이 배치되어 있어, 상기한 강성 구조체의 보강철근과 기준틀을 서로 연결하여 강성 연결을 구현하게 된다. 도 1에는 종래에 ㄷ자 형태의 결합핀(100)을 기준틀(40)에 결합하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 1에 도시된 것처럼 종래에는 기준틀(40)을 설치하고 기준틀(40)의 전방으로 강성 구조체의 보강철근을 구축한 상태에서, ㄷ자 형태의 결합핀(100)을 절곡된 단부가 아래를 향하도록 하여, 기준틀(40)의 수직부(42) 횡방향 철근과 강성 구조체에 배근된 보강철근의 횡방향 철근에 걸쳐지도록 끼워 넣어 기준틀(40)과 강성 구조체의 보강철근을 서로 연결하였다. 그런데 강성 구조체 내에는 보강철근이 촘촘하게 배치되어 있기 때문에, 핀 등을 기준틀(40)의 위쪽에서 끼워 넣을 수 있는 작업 공간을 확보하기가 매우 어려우며, 그에 따라 작업에 상당한 곤란함이 발생하게 되고, 작업에 소요되는 시간도 길어지게 되는 문제가 있다.
특히, 종래의 위와 같은 구조에서는 기준틀(40)의 아래에는 토목섬유를 배치하고, 기준틀(40) 내측으로 뒷채움 토사를 채워 다짐한 후 토목섬유로 기준틀(40)의 수직부를 감싸서 뒷채움 토사 방향으로 뒤집게 되는데, 위와 같은 ㄷ자 결합핀(100)을 이용하는 종래의 기술에서는, 기준틀(40)의 아래에 배치된 토목섬유를 후방으로 구부려서 기준틀(40)과 그 내부의 뒷채움 토사를 감쌀 때, ㄷ자 결합핀(100)이 토목섬유(50)를 관통할 수밖에 없다. 따라서 강성 구조체의 보강철근과 기준틀(40)을 일체로 결합하기 위한 수단인 ㄷ자 결합핀(100)의 존재로 인하여 기준틀(40)을 감싸는 부분에서 토목섬유가 ㄷ자 결합핀(100)에 의해 관통되어 손상되는 문제가 발생하게 된다. 기준틀(40)을 감싸는 부분에서 토목섬유가 손상되면 그로 인하여 기준틀(40) 내부의 뒷채움 토사가 강성 구조체 방향으로 누출될 수 있으며, 이는 뒷채움 토사의 유실을 가져와서 뒷채움부의 구조적 안정성을 크게 저하시키는 원인이 된다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 강성 구조체의 배면 위치에 기준틀을 설치하고 뒷채움 토사를 채우고 다짐하여 뒷채움부를 시공한 후, 뒷채움부의 전방으로 강성 구조체를 시공함에 있어서, 기준틀과 강성 구조체의 보강철근을 서로 체결하는 결속장치를 이용하여 강성 구조체와 기준틀 간의 강성 연결을 구현하되, 좁은 작업 공간에도 불구하고 결속장치를 간편하고 신속하게 설치함으로써 뒷채움부 시공의 편의성과 속도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
또한 기준틀과 강성 구조체의 보강철근을 서로 체결하는 결속장치의 존재로 인하여 기준틀과 뒷채움 토사를 감싸는 토목섬유의 전방부분이 손상되지 않도록 하여, 기준틀을 감싸는 부분에서의 토목섬유 손상으로 인하여 기준틀 내부의 뒷채움 토사가 강성 구조체 방향으로 누출되어, 뒷채움부의 구조적 안정성을 저하시키는 것을 사전에 방지하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 절곡형 철근 결속장치, 토목섬유 및 기준틀이 아래로부터 순차적으로 배치된 후 기준틀 위로 뒷채움 토사가 채워진 구조의 다짐 성토층이 복수개의 층으로 적층되어 축조된 뒷채움부와, 상기 뒷채움부의 전면 방향으로 보강철근과 콘크리트에 의해 구축되는 강성 구조체 간의 결속구조로서, 상기 절곡형 철근 결속장치는 봉부재로 이루어져 강성 구조체로부터 뒷채움부 방향으로 배치되는데, 전방단부는 하향으로 절곡되어 있고 후방단부는 상향으로 절곡되어 후크 형태를 이루고 있으며; 상기 토목섬유는 상기 절곡형 철근 결속장치 위에서, 토목섬유의 전방이 상기 절곡형 철근 결속장치의 전방단부를 넘어서 길게 연장되어 있는 형태로 포설되어 있고; 상기 기준틀은, 지면과 평행하게 설치되는 수평부와 상기 수평부에 대해 상향 수직한 수직부로 구성되며; 상기 수직부가 상기 절곡형 철근 결속장치의 전방단부로부터 후방으로 후퇴한 위치에 있도록 기준틀이 상기 토목섬유의 위에 놓여 있으며; 상기 절곡형 철근 결속장치의 후크형 후방단부는 기준틀의 수평부 후방에 위치하는 횡방향 철근과 결속되어 있고; 상기 기준틀 안쪽 상부에 뒷채움 토사가 채워져 다짐된 상태에서 상기 토목섬유의 전방 부분이 뒤로 접혀서 상기 기준틀과 뒷채움 토사를 감싸서 다짐 성토층이 형성되어 있고; 성가 강성 구조체는 상기 뒷채움부의 전방으로 보강철근이 조립되고 콘크리트가 타설되어 형성되어 있는데, 보강철근의 횡방향 철근은 상기 전방단부의 하향 수직한 부분의 내측에 배치되어 전방단부의 하향 수직한 부분이 횡방향 철근에 위쪽에 놓여 걸쳐진 상태에서 횡방향 철근과 전방단부의 하향 수직한 부분이 서로 결속되어 있으며; 절곡형 철근 결속장치의 전방단부가 강성 구조체의 콘크리트 내에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는 절곡형 철근 결속장치를 이용한 강성 구조체와 뒷채움부의 결속구조가 제공된다.
또한 본 발명에서는 봉부재로 이루어지고 전방단부는 하향으로 절곡되어 있고, 후방단부는 상향으로 절곡되어 후크 형태를 이루고 있는 절곡형 철근 결속장치를 강성 구조체로부터 뒷채움부 방향으로 배치하고; 상기 절곡형 철근 결속장치 위에서, 전방이 상기 절곡형 철근 결속장치의 전방단부를 넘어서 길게 연장되어 있는 형태로 토목섬유를 포설하고; 지면과 평행하게 설치되는 수평부와, 상기 수평부로부터 구성되어 있는 기준틀을, 상기 수직부가 상기 절곡형 철근 결속장치의 전방단부로부터 후방으로 후퇴한 위치에 있도록 상기 토목섬유의 위에 설치하며; 상기 절곡형 철근 결속장치의 후크형 후방단부를 기준틀의 수평부 후방에 위치하는 횡방향 철근과 결속하고; 상기 기준틀 안쪽 상부에 뒷채움 토사를 채워 다짐한 후, 상기 토목섬유의 전방 부분을 뒤로 접혀서 상기 기준틀과 뒷채움 토사를 감싸므로써 다짐 성토층을 형성하며; 상기 다짐 성토층의 형성 과정을 반복하여 복수개의 다짐 성토층을 적층 시공하여 뒷채움부를 구축하고; 상기 뒷채움부의 전방으로 보강철근을 조립하고 콘크리트를 타설하여 강성 구조체를 형성하되, 보강철근의 횡방향 철근이 상기 전방단부의 하향 수직한 부분의 내측에 배치되고 전방단부의 하향 수직한 부분이 횡방향 철근에 위쪽에 놓여 걸쳐지게 하여 횡방향 철근과 전방단부의 하향 수직한 부분을 서로 결속한 후, 절곡형 철근 결속장치의 전방단부가 강성 구조체의 콘크리트 내에 매립되도록 콘크리트를 타설하여 강성 구조체를 형성하는 것을 특징으로 하는 절곡형 철근 결속장치를 이용한 강성 구조체와 뒷채움부의 결속시공방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 강성 구조체의 횡방향 철근과 절곡형 철근 결속장치의 전방단부가 결속된 상태에서 강성 구조체의 구축을 위한 콘크리트가 타설되므로, 절곡형 철근 결속장치의 전방단부는 횡방향 철근과 함께 콘크리트 내에 매립되고, 그에 따라 콘크리트 옹벽과 절곡형 철근 결속장치가 일체화되며, 절곡형 철근 결속장치의 후방단부는 기준틀과 체결되어 있고, 기준틀은 뒷채움부 내에 매립되어 있으므로, 이러한 절곡형 철근 결속장치에 의해 강성 구조체와 뒷채움부가 견고하게 결속되어 일체화된다. 따라서 강성 구조체에 대한 강한 구속력이 발휘되며, 강성 구조체의 전도 거동에 대한 저항력이 증대되고 지진 하중 등에 대한 저항력도 증대되어 강성 구조체의 안정성이 크게 향상되며, 강성 구조체와 뒷채움부 사이의 부등침하를 최소화하게 되는 효과가 발휘된다.
특히, 종래의 기술에서는 기준틀과 강성 구조체의 보강철근과 체결하기 위하여 ㄷ자 형태의 결합핀을 이용하였고, 이 때문에 기준틀의 수직부 전방에서 토목섬유가 손상되는 것을 피할 수 없었으나, 본 발명에서는 절곡형 철근 결속장치가 그 후방단부에서 기준틀과 일체로 체결되고, 절곡형 철근 결속장치의 전방단부는 토목섬유의 외부에 위치하게 되므로 토목섬유가 기준틀의 수직부를 감싸게 되더라도 절곡형 철근 결속장치에 의해서 손상되지 않으며, 따라서 기준틀을 감싸는 부분에서의 토목섬유 손상으로 인한 뒷채움 토사의 강성 구조체 방향으로 누출을 방지할 수 있으며, 뒷채움부의 구조적 안정성 저해 요인을 사전에 제거할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
도 1은 종래에 ㄷ자 형태의 결합핀을 기준틀에 결합하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예로서, 콘크리트 옹벽과, 그 후방에 이미 축조되어 있던 뒷채움부가 본 발명에 따른 결속구조 및 결속시공방법에 의해 일체화되어 구축되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3 및 도 4는 각각 뒷채움부를 축조하기 위하여 본 발명의 절곡형 철근 결속장치와, 뒷채움 토사의 지지 및 보강을 위한 기준틀과, 토목섬유를 배치한 상태를 보여주는 개략적인 사시도 및 측면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 2에는 본 발명의 일실시예로서, 콘크리트 옹벽(강성 구조체의 일예)과, 그 후방에 이미 축조되어 있던 뒷채움부가 본 발명에 따른 결속구조 및 결속시공방법에 의해 일체화되어 구축되어 있는 상태의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에는 각각 뒷채움부(20)를 축조하기 위하여 본 발명의 절곡형 철근 결속장치(30)와, 뒷채움 토사의 지지 및 보강을 위한 기준틀(40)과, 토목섬유(50)를 배치한 상태를 보여주는 개략적인 사시도 및 측면도가 도시되어 있다. 도 5에는 기준틀(40) 위쪽으로 뒷채움 토사(60)가 채워지고 토목섬유(50)가 뒷채움 토사(60)를 감싼 상태의 개략적인 측면도가 도시되어 있다.
도면에 도시된 것처럼, 본 발명에서는 절곡형 철근 결속장치(30), 기준틀(40) 및 토목섬유(50)를 배치한 후 뒷채움 토사(60)를 채워 다짐 성토층을 형성하고, 이러한 다짐 성토층을 복수개의 층으로 차례로 적층 시공하여 뒷채움부(20)를 축조한 후, 뒷채움부(20)의 전면 방향으로 강성 구조체에 해당하는 콘크리트 옹벽(10)을 상기 뒷채움부(20)와 일체로 결속하여 구축하게 된다. 물론 도 2에 예시된 것처럼, 절곡형 철근 결속장치(30)를 구비하지 않고 기준틀(40)과 토목섬유(50)를 이용하여 뒷채움 토사(60)를 채워 형성한 다짐 성토층을, 중간에 위치시킬 수도 있다.
위에서 설명한 것처럼 본 발명에서 뒷채움부(20)는 순차적으로 적층 시공된 다짐 성토층으로 구축되는데 각각의 다짐 성토층은 절곡형 철근 결속장치(30), 기준틀(40) 및 토목섬유(50), 그리고 기준틀(40)의 상부에 채워져 다짐되는 뒷채움 토사(60)로 이루어져 있다. 다져진 지반 위로 절곡형 철근 결속장치(30)를 배치하고, 그 위로 뒷채움 토사의 유실을 방지할 수 있는 천이나 망사 등과 같은 토목섬유(50)를 배치한 후, 토목섬유(50) 위로 기준틀(40)이 배치된다.
상기 절곡형 철근 결속장치(30)는 철근이나 강봉 등과 같은 길게 연장된 봉부재로 이루어져 강성 구조체(도면에 도시된 실시예에서는 콘크리트 옹벽)로부터 뒷채움부 방향으로 즉, 종방향으로 배치되는데, 강성 구조체 방향의 단부(전방단부)(31)는 하향으로 절곡되어 있고, 뒷채움부 방향의 단부(후방단부)(32)는 상향으로 절곡되어 있다. 상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)는 수직하게 절곡되는 것이 바람직한데, 상기 수직하게 절곡된 전방단부(31)는 콘크리트 옹벽(10)에 배치되는 횡방향 철근(11)에 위쪽으로부터 끼워진 상태로 연결되어 콘크리트 옹벽(10)의 콘크리트 내에 매립된다.
상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 후방단부(32)는, 절곡형 철근 결속장치(30) 위에 배치되는 기준틀(40)의 수평부(41)를 이루는 횡방향 철근과 결속되도록 강성 구조체 방향으로 더 절곡되어 절곡된 부분과 절곡되지 않은 부분이 예각을 이루도록 후크 형태로 만들어지는 것이 바람직하다. 즉, 후방단부(32)는 수평부(41)의 횡방향 철근을 감싸도록 후크 형태로 절곡되어 있는 것이다.
기준틀(40)은 지면과 평행하게 설치되는 수평부(41)와, 상기 수평부(41)로부터 상향으로 연결되는 수직부(42)로 구성되어 측면에서 볼 때 ㄴ자 형태를 이룬다. 상기 수직부(42)는 수평부(41)와 직각을 이루도록 수직하게 직립할 수도 있지만, 사전에 미리 상기 수평부(41)를 향해 각도만큼 기울어지게 제작될 수 있다. 상기 기준틀(40)은 종방향 철근과 횡방향 철근을 이용하여 망 형태로 제작될 수 있는데, 앞서 설명한 것처럼 수평부(41)의 횡방향 철근은 절곡형 철근 결속장치(30)의 후크형 후방단부(32)와 후크 체결된다. 이러한 기준틀(40)은 수평부(41)와 수직부(42)로 형성되는 경계면의 안쪽 상부에 채워지고 다짐이 이루어지는 뒷채움 토사(60)를 보호하고 강고하게 지탱하여 다짐 성토층의 외측 표면의 형태를 유지하는 기능을 한다.
본 발명에 따른 강성 구조체와 뒷채움부의 결속시공방법을 구체적으로 살펴보면, 우선 지반을 다짐한 후, 하향 수직한 전방단부(31)와 상향 절곡된 후크형 후방단부(32)를 가지는 상기 절곡형 철근 결속장치(30)는 종방향으로 배치한다. 이 때, 도면에 도시된 것처럼 횡방향(옹벽의 폭 방향)으로는 간격을 두고 절곡형 철근 결속장치(30)를 복수개로 배치할 수 있다.
후속하여 상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 위로 토목섬유(50)를 포설한다. 이러한 토목섬유(50)는 뒷채움 토사(60)를 감싸서 뒷채움 토사(60)의 유실을 방지하는 기능을 하게 되는데, 성토층을 다짐한 후 토목섬유(50)의 전방을 다시 후방으로 접어서 성토층의 뒷채움 토사(60)를 감쌀 수 있도록, 토목섬유(50)의 전방은 상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)를 넘어서 길게 연장되어 있다.
토목섬유(50)를 포설한 후에는, 수평부(41)와 수직부(42)로 이루어진 기준틀(40)을 토목섬유(50) 위에 설치한다. 이 때, 기준틀(40)은 수평부(41)가 토목섬유(50) 위에 놓이고 수직부(42)가 상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)로부터 소정 거리만큼 후방으로 후퇴한 위치에 있도록 놓이게 된다. 따라서 상기 수직부(42)의 전방으로 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부가 돌출되고, 돌출되어 있는 길이만큼 상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)가 콘크리트 옹벽(10)의 벽체 내에 매립된다. 한편, 앞서 설명한 것처럼, 기준틀(40)을 배치할 때 상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 후크형 후방단부(32)는 기준틀(40)의 수평부(41) 후방에 위치하는 횡방향 철근과 결속된다. 도면에 도시된 것처럼, 기준틀(40)의 수평부(41)에서 최후방에 위치하는 횡방향 철근과 후크형 후방단부(32)를 결속시키는 것이 바람직하다.
이와 같이 절곡형 철근 결속장치(30)와 토목섬유(50), 그리고 기준틀(40)을 차례로 설치한 후, 기준틀(40)의 내측 즉, 수평부(41)와 수직부(42)로 형성되는 경계면의 안쪽 상부에는 뒷채움 토사(60)를 채워서 다짐을 수행하고, 길게 연장되어 있던 토목섬유(50)의 전방 부분을 뒤로 접어서 상기 기준틀(40)과 뒷채움 토사(60)를 감싸므로써 대략 수직부(42) 높이 정도로 다짐 성토층을 형성한다. 필요한 경우, 뒷채움 토사(60)를 채우기에 앞서 기준틀(40)의 위쪽으로 또다른 토목섬유를 더 추가하여 설치할 수도 있다. 즉, 기준틀(40)의 위쪽에 토목섬유를 추가 설치한 후 뒷채움 토사(60)를 채워서 다짐할 수 있는 것이다.
이와 같은 과정을 통해서 다짐 성토층이 형성된 후에는, 다시 앞서 설명한 과정 즉, 절곡형 철근 결속장치(30)의 설치, 토목섬유(50)의 포설, 기준틀(40)의 설치, 뒷채움 토사(60)의 다짐 및 토목섬유(50)의 감싸는 작업을 수행하여 그 위층의 다짐 성토층을 형성하는 작업을 반복하여 필요한 높이로 뒷채움부(20)를 구축한다.
뒷채움부(20)가 구축된 후에는 뒷채움부(20)의 전방으로 콘크리트 옹벽(10)을 시공하게 된다. 이를 위해서 우선 콘크리트 옹벽(10)의 보강을 위한 보강철근을 조립하여 설치하게 되는데, 보강철근 중 횡방향 철근의 배치시에는 수직부(42)의 전방으로 돌출되어 있는 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)와 횡방향 철근을 서로 결속한다. 즉, 전방단부(31)의 하향 수직한 부분의 내측에 횡방향 철근(11)을 배치시켜 전방단부(31)의 하향 수직한 부분이 횡방향 철근(11)에 위쪽에 놓여 걸쳐지도록, 횡방향 철근과 전방단부(31)의 하향 수직한 부분을 서로 결속하는 것이다. 이와 같이 구조가 되도록 보강철근의 조립이 완료되면 뒷채움부(20)의 전방으로 콘크리트를 타설하여 콘크리트 옹벽(10)을 제작하게 된다.
위와 같이 횡방향 철근(11)과 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)(전방단부의 수직한 부분)가 결속된 상태에서 콘크리트가 타설되므로, 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부는 횡방향 철근(11)과 함께 콘크리트 내에 매립되고, 그에 따라 콘크리트 옹벽(10)과 절곡형 철근 결속장치(30)가 일체화된다. 절곡형 철근 결속장치(30)는 후방단부(32)에서 기준틀(40)과 체결되어 있고, 기준틀(40)은 뒷채움부(20) 내에 매립되어 있으므로, 이러한 절곡형 철근 결속장치(30)에 의해 콘크리트 옹벽(10)과 뒷채움부(20)가 견고하게 결속되어 일체화된다. 따라서 콘크리트 옹벽(10)에 대한 강한 구속력이 발휘되며, 콘크리트 옹벽(10)의 전도 거동에 대한 저항력이 증대되고 지진 하중 등에 대한 저항력도 증대되어 콘크리트 옹벽(10)의 안정성이 크게 향상되는 효과가 발휘된다.
특히, 앞서 살펴본 것처럼 종래의 기술에서는 기준틀(40)과 콘크리트 옹벽(10) 즉, 강성 구조체의 보강철근과 체결하기 위하여 ㄷ자 형태의 결합핀(100)을 이용하였고, 이 때문에 기준틀(40)의 수직부(41) 전방에서 토목섬유(50)가 손상되는 것을 피할 수 없었다. 그러나 본 발명에서는 절곡형 철근 결속장치(30)는 그 후방단부에서 기준틀(40)과 일체로 체결되고, 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부는 토목섬유(50)의 외부에 위치하게 된다. 그러므로 토목섬유(50)가 기준틀(40)의 수직부(42)를 감싸게 되더라도 절곡형 철근 결속장치(30)에 의해서 손상되지 않는다. 따라서 기준틀(40)을 감싸는 부분에서의 토목섬유(50) 손상으로 인한 뒷채움 토사의 강성 구조체 방향으로 누출을 방지할 수 있으며, 뒷채움부의 구조적 안정성 저해 요인을 사전에 제거할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
토목섬유(50)의 후방이 기준틀(40)의 수평부(41) 이상으로 더 길게 뒷채움부로 연장될 수 있고, 이 경우 절곡형 철근 결속장치(30)의 후크형 후방단부(32)가 기준틀(40)의 수평부(41) 철근과 결속되기 위해서는 상기 후크형 후방단부(32)가 토목섬유(50)를 관통할 수밖에는 없지만, 토목섬유(50)의 수평부분은 상,하의 다짐 성토부층 사이에 매몰되어 있으므로, 상기 후크형 후방단부(32)가 토목섬유(50)를 관통한 부분으로 토사가 유출되지 않으며, 만일 토사가 유출되더라도 이는 단지 상,하의 다짐 성토부층으로 뒷채움 토사가 이동하는 것이 불과하므로, 뒷채움부의 안정성에는 아무런 영향을 미치지 않는다.
위의 본 발명에 대한 설명에서는 강성 구조체의 일예로서 콘크리트 옹벽(10)을 예시하였으나, 본 발명에 따라 뒷채움부와 강성 구조체를 연결하는 구조와 시공방법이 적용되는 강성 구조체는 상기한 콘크리트 옹벽에 한정되지 아니하며, 교대 등의 기타 구조체도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 콘크리트 옹벽, 30: 절곡형 철근 결속장치, 40: 기준틀, 50:토목섬유

Claims (3)

  1. 절곡형 철근 결속장치(30), 토목섬유(50) 및 기준틀(40)이 아래로부터 순차적으로 배치된 후 기준틀(40) 위로 뒷채움 토사가 채워진 구조의 다짐 성토층이 복수개의 층으로 적층되어 축조된 뒷채움부(20)와, 상기 뒷채움부(20)의 전면 방향으로 보강철근과 콘크리트에 의해 구축되는 강성 구조체 간의 결속구조로서,
    상기 절곡형 철근 결속장치(30)는 봉부재로 이루어져 강성 구조체로부터 뒷채움부 방향으로 배치되는데, 전방단부(31)는 하향으로 절곡되어 있고 후방단부(32)는 상향으로 절곡되어 후크 형태를 이루고 있으며;
    상기 토목섬유(50)는 상기 절곡형 철근 결속장치(30) 위에서, 토목섬유(50)의 전방이 상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)를 넘어서 길게 연장되어 있는 형태로 포설되어 있고;
    상기 기준틀(40)은, 지면과 평행하게 설치되는 수평부(41)와 상기 수평부(41)에 대해 상향 수직한 수직부(42)로 구성되며;
    상기 수직부(42)가 상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)로부터 후방으로 후퇴한 위치에 있도록 기준틀(40)이 상기 토목섬유(50)의 위에 놓여 있으며;
    상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 후크형 후방단부(32)는 기준틀(40)의 수평부(41) 후방에 위치하는 횡방향 철근과 결속되어 있고;
    상기 기준틀(40) 안쪽 상부에 뒷채움 토사(60)가 채워져 다짐된 상태에서 상기 토목섬유(50)의 전방 부분이 뒤로 접혀서 상기 기준틀(40)과 뒷채움 토사(60)를 감싸서 다짐 성토층이 형성되어 있고;
    상기 강성 구조체는 상기 뒷채움부(20)의 전방으로 횡방향 철근(11)을 가지는 보강철근이 내부에 조립되어 있고 콘크리트가 타설되어 형성되어 있는데, 상기 전방단부(31)의 하향 수직한 부분이 보강철근의 횡방향 철근(11)에 위쪽에 놓여 걸쳐지게 하여 상기 횡방향 철근(11)이 상기 전방단부(31)의 하향 수직한 부분의 내측에 배치된 상태에서 횡방향 철근(11)과 전방단부(31)의 하향 수직한 부분이 서로 결속되어 있으며;
    절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)가 강성 구조체의 콘크리트 내에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는 절곡형 철근 결속장치를 이용한 강성 구조체와 뒷채움부의 결속구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강성 구조체는 콘크리트 옹벽(10)인 것을 특징으로 하는 절곡형 철근 결속장치를 이용한 강성 구조체와 뒷채움부의 결속구조.
  3. 봉부재로 이루어지고 전방단부(31)는 하향으로 절곡되어 있고, 후방단부(32)는 상향으로 절곡되어 후크 형태를 이루고 있는 절곡형 철근 결속장치(30)를 강성 구조체로부터 뒷채움부 방향으로 배치하고;
    상기 절곡형 철근 결속장치(30) 위에서, 전방이 상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)를 넘어서 길게 연장되어 있는 형태로 토목섬유(50)를 포설하고;
    지면과 평행하게 설치되는 수평부(41)와, 상기 수평부(41)에 대해 수직한 수직부(42)로 구성되어 있는 기준틀(40)을, 상기 수직부(42)가 상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)로부터 후방으로 후퇴한 위치에 있도록 상기 토목섬유(50) 위에 설치하며;
    상기 절곡형 철근 결속장치(30)의 후크 형태 후방단부(32)를 기준틀(40)의 수평부(41) 후방에 위치하는 횡방향 철근과 결속하고;
    상기 기준틀(40) 안쪽 상부에 뒷채움 토사(60)를 채워 다짐한 후, 상기 토목섬유(50)의 전방 부분을 뒤로 접혀서 상기 기준틀(40)과 뒷채움 토사(60)를 감싸므로써 다짐 성토층을 형성하며;
    상기 다짐 성토층의 형성 과정을 반복하여 복수개의 다짐 성토층을 적층 시공하여 뒷채움부(20)를 구축하고;
    상기 뒷채움부(20)의 전방으로 횡방향 철근(11)을 가지는 보강철근을 조립하여 설치하고 콘크리트를 타설하여 강성 구조체를 형성하되, 전방단부(31)의 하향 수직한 부분이 상기 횡방향 철근(11)에 위쪽에 놓여 걸쳐지게 하여 상기 횡방향 철근(11)이 상기 전방단부(31)의 하향 수직한 부분의 내측에 배치된 상태에서 횡방향 철근(11)과 전방단부(31)의 하향 수직한 부분을 서로 결속한 후, 절곡형 철근 결속장치(30)의 전방단부(31)가 강성 구조체의 콘크리트 내에 매립되도록 콘크리트를 타설하여 강성 구조체를 형성하는 것을 특징으로 하는 절곡형 철근 결속장치를 이용한 강성 구조체와 뒷채움부의 결속시공방법.
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