KR101183955B1 - 복합 옹벽 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기성 패널(20) 및 선상(線狀) 보강재(21)에 의한 지압구조, 말뚝(10) 타입, 현장타설 콘크리트가 복합된 옹벽 시공방법으로서, 옹벽 구축 계획 지점에 다수의 말뚝(10)을 타입한 후, 말뚝(10) 타입부 전면(前面)을 절토하여 소단(19)을 형성하고, 말뚝(10) 전면에 패널(20)을 거치하고 보강재(21)를 설치하여 고정한 상태에서 패널(20) 배면에 충전콘크리트(30)를 타설하며, 충전콘크리트(30)의 양생이 완료되면 선상 보강재(21)의 강연선(鋼撚線)을 인장하여 패널(20) 및 패널(20) 배면의 충전콘크리트(30)가 배면 지반에 견고하게 고정될 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 옹벽의 지지력 및 구조적 안정성을 제고할 수 있을 뿐 아니라, 토류(土留)구조물 및 거푸집 등 부대시설물의 구축 없이도 신속하고 견고한 옹벽시공이 가능하여, 전체 공기를 단축하고 공사비를 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

복합 옹벽 시공방법{COMPOSITE RETAINING WALL CONSTRUCTION METHOD}
본 발명은 기성 패널(20) 및 선상(線狀) 보강재(21)에 의한 지압구조, 말뚝(10) 타입, 현장타설 콘크리트가 복합된 옹벽 시공방법으로서, 옹벽 구축 계획 지점에 다수의 말뚝(10)을 타입한 후, 말뚝(10) 타입부 전면(前面)을 절토하여 소단(19)을 형성하고, 말뚝(10) 전면에 패널(20)을 거치하고 보강재(21)를 설치하여 고정한 상태에서 패널(20) 배면에 충전콘크리트(30)를 타설하며, 충전콘크리트(30)의 양생이 완료되면 선상 보강재(21)의 강연선(鋼撚線)을 인장하여 패널(20) 및 패널(20) 배면의 충전콘크리트(30)가 배면 지반에 견고하게 고정될 수 있도록 한 것이다.
절토 및 성토 사면을 유지하는 벽체형 구조물인 옹벽은 단위 부재를 순차적으로 조적하여 벽체를 구성하는 조적식 옹벽과 콘크리트 등의 재료로 전체 구조체를 일체형으로 제작하는 일체형 옹벽으로 분류될 수 있다.
조적식 옹벽의 대표적인 예이자 가장 단순한 형태로는 석축(石築)을 들 수 있으며, 이 밖에도 식생 또는 보강이 가능한 다양한 형태의 옹벽블럭이 사용되고 있다.
일체형 옹벽으로는 배면 토압에 자중으로 저항하는 중력식 옹벽과 L형 옹벽 및 T형 옹벽 등 다양한 형태의 콘크리트제 옹벽을 들 수 있으며, 이들 콘크리제 일체형 옹벽은 현장에 거푸집을 구축한 후 현장타설 및 양생과정을 거쳐 설치되거나, 프리캐스트 콘크리트(precast concrete) 기성품으로 단위 폭당 제작된 옹벽 구조체를 현장에서 조립하는 방식 등으로 설치된다.
조적식 옹벽은 상대적으로 배수성이 양호할 뿐 아니라 중공(中空) 옹벽블럭을 통하여 식생토 등을 적재함으로써 식생이 용이한 장점이 있으나, 직립도 확보에 불리한 단점이 있다.
L형 옹벽 및 T형 옹벽 등의 일체형 옹벽은 상대적으로 직립도 확보에는 유리하지만 현장타설식의 경우 거푸집 등 복잡한 부대시설이 필요하며 현장타설식 및 프리캐스트 콘크리트 공히 기초부 구축 및 작업공간 확보를 위하여 막대한 굴착 및 그에 따른 되메우기 공정이 수반되는 문제점이 있을 뿐 아니라 식생조성이 어려운 문제점이 있다.
특히, 조적식 옹벽 및 일체형 옹벽을 막론하고 성토사면에 대한 옹벽시공은 옹벽 구조물을 구축한 후 배면에 성토를 실시하거나 옹벽 구조물의 구축과 동시에 성토를 진행할 수 있으나, 절토사면의 경우 별도의 토류구조물을 사전에 구축하여야 하는 문제점이 있다.
따라서 옹벽 설치 공정 전반에 걸쳐 복잡한 부대공이 소요될 뿐 아니라, 공기 단축 및 공사비 절감에도 한계가 있을 수 밖에 없었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 옹벽 설치 계획 지점에 다수의 말뚝(10)을 타입(打入)하는 타입단계(S11)와, 타입된 말뚝(10) 전면(前面)측 토사 및 인접한 말뚝(10) 사이의 토사를 굴착하여 소단(小段)(19)을 형성하되 말뚝(10) 하단부는 소단(19) 하부에 근입된 상태를 유지하는 절토단계(S12)와, 중심부에 관통공(22)이 형성된 판상(板狀) 패널(20)을 소단(19) 상부의 말뚝(10) 전면에 거치하는 거치단계(S21)와, 패널(20)의 관통공(22)을 관통하여 패널(20) 배면 지반에 선단부가 고정되는 선상(線狀) 보강재(21)를 설치한 후 보강재(21)의 두부(頭部)를 패널(20)에 고정하는 고정단계(S22)와, 패널(20) 배면에 충전콘크리트(30)를 타설하여 인접한 말뚝(10) 사이 공간을 충전하는 타설단계(S31)와, 충전콘크리트(30)가 양생되면 보강재(21)를 인장한 후 보강재(21) 두부를 패널(20)에 재차 고정하여 패널(20) 및 충전콘크리트(30)가 배면 지반에 압착되도록 하는 인장단계(S41)로 이루어짐을 특징으로 하는 복합 옹벽 시공방법이다.
또한, 상기 말뚝(10)의 전면(前面)에는 역L자형 지지판(11)이 부착되고, 거치단계(S21)에서 패널(20)은 지지판(11) 상면에 거치됨을 특징으로 하는 복합 옹벽 시공방법이며, 상기 말뚝(10)은 웨브(web) 양단에 플랜지(flange)가 형성된 H형강이고, 절토단계(S12)에서 타입된 말뚝(10) 전면(前面)측 토사 및 인접한 말뚝(10) 사이의 토사를 굴착함에 있어서, 인접한 말뚝(10) 사이에 다수의 절곡토류판(12)을 순차적으로 결합함과 동시에 토사를 굴착하되, 절곡토류판(12)은 인접한 말뚝(10)간 거리와 일치하는 배판(13)과, 배판(13) 양단에 후단이 접합되고 말뚝(10)의 웨브와 폭이 일치하는 한쌍의 측판(14)으로 구성되어, 말뚝(10)과 절곡토류판(12)의 결합시 절곡토류판(12)의 측판(14)이 말뚝(10)의 플랜지 사이에 긴밀하게 결합되고 배판(13) 양 단부 배면이 말뚝(10)의 후면측 플랜지에 밀착됨을 특징으로 하는 복합 옹벽 시공방법이다.
본 발명을 통하여, 옹벽의 지지력 및 구조적 안정성을 제고할 수 있을 뿐 아니라, 토류(土留)구조물 및 거푸집 등 부대시설물의 구축 없이도 신속하고 견고한 옹벽시공이 가능하여, 전체 공기를 단축하고 공사비를 절감하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 소단(19) 면적을 자유롭게 조절할 수 있으므로 식생조성이 용이하고, 옹벽의 전체 경사를 자유롭게 조절할 수 있을 뿐 아니라, 배면 지반과 옹벽 구조물의 견고한 결착을 통하여 직립도를 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명을 통하여 시공된 옹벽 사시도
도 2는 본 발명을 통하여 시공된 옹벽 대표 단면도
도 3은 본 발명의 구조체 요부 발췌 사시도
도 4는 본 발명의 시공과정 설명도
도 5는 지지판이 적용된 본 발명의 구조체 발췌 사시도
도 6은 절곡토류판이 적용된 본 발명의 구조체 발췌 사시도
도 7은 식생공이 형성된 본 발명 지지판의 일 실시예 부분절단 사시도 및 부분절단 배면 사시도
본 발명의 상세한 구성 및 수행과정을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 1 및 도 2는 각각 본 발명을 통하여 시공된 옹벽을 예시한 사시도 및 단면도로서, 도시된 바와 같이, 옹벽 구조물 전면은 다수의 판상(板狀) 패널(20)로 구성되며, 패널(20) 배면과 사면 지반 사이에는 충전콘크리트(30)가 충전되고, 사면 지반에는 다수의 말뚝(10)이 설치된다.
옹벽 전면의 패널(20)은 프리캐스트 콘크리트 등으로 제작된 기성 판상 부재로서 도 3에서와 같이, 중심부에 관통공(22)이 천공되며, 강연선(鋼撚線) 등으로 구성되어 옹벽 배면 지반에 선단부가 고정되는 앵커(anchor) 또는 소일네일(soil nail) 등의 선상(線狀) 보강재(21)의 두부(頭部)가 상기 관통공(22) 주변부에 고정된다.
옹벽을 구성하는 상, 하 패널(20) 사이에는 도 1 및 도 2에서와 같이 소단(小段)(19)이 형성되어 식생조성이 용이하며, 이들 소단(19)의 폭은 자유롭게 조절할 수 있으므로 전체 옹벽 경사의 조절 또한 용이하다.
본 발명이 적용된 옹벽에는 다수의 말뚝(10)이 구성되는데, 이들 말뚝(10)으로는 도 3에 도시된 바와 같이 웨브(web) 양단에 플랜지(flange)가 형성된 H형강이 적용될 수 있으며, 도 1에서와 같이 평면상 옹벽의 연장을 따라 등간격으로 타입된다.
도시된 실시예에서는 패널(20)당 한쌍의 말뚝(10)이 타입되는데, 말뚝(10) 전면 플랜지에 패널(20)의 배면이 밀착되는 구조를 가지며, 인접한 말뚝(10) 사이 공간에는 충전콘크리트(30)가 충전된다.
도 4는 본 발명의 시공과정을 순차적으로 도시한 설명도로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 옹벽 설치 계획 지점에 다수의 말뚝(10)을 타입(打入)하는 타입단계(S11)가 수행되며, 말뚝(10)의 타입이 완료되면, 타입된 말뚝(10) 전면(前面)측 사면 토사 및 인접한 말뚝(10) 사이의 토사를 굴착하는 절토단계(S12)가 수행된다.
절토단계(S12)에서는 말뚝(10) 후면측 플랜지를 기준으로 전방측 사면의 토사를 절토하여 소단(19)을 형성하게 되는데, 말뚝(10) 하단부는 소단(19) 하부에 근입된 상태를 유지한다.
즉, 말뚝(10)의 하부 일부는 지반에 근입된 상태가, 상부 일부는 전면이 노출된 상태가 되도록 절토하게 되며, 절토면은 수직면으로 형성되므로 절토면의 유지가 불가능할 시에는 토류판을 결합할 수 있으나, 인접 말뚝(10) 사이의 공간에는 후술할 충전콘크리트(30)가 타설되어야 하므로 H형강 말뚝(10)의 플랜지 사이에 결합되는 일반 토류판의 적용시 충전콘크리트(30) 타설공간을 잠식하게 되는 바, 박판형 토류판을 말뚝(10) 배면에 타입하거나 후술할 절곡토류판(12)을 적용하는 것이 바람직하다.
절토단계(S12)가 완료되면, 중심부에 관통공(22)이 형성된 판상(板狀) 패널(20)을 소단(19) 상부의 말뚝(10) 전면에 거치하는 거치단계(S21)가 수행되는데, 도 5에서와 같이, 말뚝(10)의 전면(前面)에 역(逆)L자형 지지판(11)을 부착하여 타입함으로써, 패널(20)의 용이하고 정확한 거치가 가능하도록 할 수 있다.
말뚝(10)에 부착되는 지지판(11)은 거치단계(S21)에서 패널(20)의 안정적이고 정확한 거치를 유도하는 역할 뿐 아니라, 절토단계(S12)에서 소단(19)의 표고를 정확하게 설정할 수 있도록 하는 역할도 수행하게 된다.
패널(20)이 거치되면, 패널(20)의 관통공(22)을 관통하여 패널(20) 배면 지반에 선단부가 고정되는 선상(線狀) 보강재(21)를 설치한 후 보강재(21)의 두부(頭部)를 패널(20)에 고정하는 고정단계(S22)가 수행되며, 이때 보강재(21)를 구성하는 강연선(鋼撚線)은 인장하지 않거나 미약한 인장만을 수행할 수 있는데, 이는 현 상태가 패널(20)과 배면 지반이 말뚝(10)에 의하여 이격된 상태인 바, 보강재(21)를 인장하여도 배면 지반에 대한 지압효과가 없을 뿐 아니라 패널(20)이 파손될 수 있으며, 후술할 충전콘크리트(30)의 타설 및 양생이 완료되어 패널(20) 및 충전콘크리트(30)를 비롯한 옹벽 구조체와 배면 지반간 긴밀한 부착이 달성된 후 보강재(21)를 인장함으로써 일층 효과적인 지압 및 고정이 가능하기 때문이다.
고정단계(S22)가 완료되면 패널(20) 배면에 충전콘크리트(30)를 타설하여 인접한 말뚝(10) 사이 공간을 충전하는 타설단계(S31)가 수행되고, 충전콘크리트(30)가 양생되면 보강재(21)를 인장한 후 보강재(21) 두부를 패널(20)에 재차 고정하여 패널(20) 및 충전콘크리트(30)가 배면 지반에 압착되도록 하는 인장단계(S41)가 수행됨으로써, 하나의 패널(20) 및 소단(19)으로 구성되는 단위 옹벽 구조체가 완성되며, 전술한 타입단계(S11) 내지 인장단계(S41)를 반복하여 다단으로 구성되는 옹벽을 구축할 수 있다.
한편, 도 6은 절곡토류판(12)이 적용된 본 발명의 구조체 발췌 사시도로서, 도시된 바와 같은 절곡토류판(12)은 일반 토류판과 동일한 방식으로 H형강 말뚝(10)의 플랜지 사이에 결합하여도 충전콘크리트(30)의 타설공간을 확보할 수 있다.
즉, 도 6에서와 같이, 절곡토류판(12)은 인접한 말뚝(10)간 거리와 일치하는 배판(13)과, 배판(13) 양단에 후단이 접합되고 말뚝(10)의 웨브와 폭이 일치하는 한쌍의 측판(14)으로 구성되어, 말뚝(10)과 절곡토류판(12)의 결합시 절곡토류판(12)의 측판(14)이 말뚝(10)의 플랜지 사이에 긴밀하게 결합되고 배판(13) 양 단부 배면이 말뚝(10)의 후면측 플랜지에 밀착되는 구성을 가지며, 전술한 절토단계(S12)에서 타입된 말뚝(10) 전면측 사면 토사 및 인접한 말뚝(10) 사이의 토사를 굴착함에 있어서, 인접한 말뚝(10) 사이에 다수의 절곡토류판(12)을 순차적으로 결합함과 동시에 토사를 굴착함으로써 절토면을 효과적으로 유지함과 동시에 토류판 결합으로 인한 충전콘크리트(30) 타설공간의 잠식 또한 방지할 수 있는 것이다.
또한, 도 7에서와 같이 패널(20)을 경사 방향으로 관통하는 식생공(23)을 형성하고, 식생공(23)에 식생토 등을 적재하여, 도 1에서와 같이, 패널(20) 전면에도 식생이 가능하도록 할 수 있다.
도 7에서와 같이, 패널(20)을 관통하는 식생공(23)이 형성된 경우, 패널(20) 배면에 충전콘크리트(30)를 타설하는 타설단계(S31)의 수행시 타설된 충전콘크리트(30)가 식생공(23)을 통하여 누출될 수 있으므로, 패널(20) 배면 식생공(23)에 차단판을 부착하는 등의 처리가 이루어질 수도 있으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 현장여건을 고려하여 선택할 수 있는 사항이므로 청구범위의 구체적 한정은 하지 않는다.
이상에서와 같은 본 발명은, 기성 부재를 이용하여 견고한 시공이 가능한 프리캐스트 콘크리트 옹벽, 구조적 안정성 및 배면 지반 결합성이 우수한 현장타설 콘크리트 옹벽, 식생 및 배수가 용이한 조적식 옹벽은 물론 신속한 시공이 가능한 말뚝(10) 타입식 토류벽 등의 장점만을 취한 복합 옹벽 시공방법으로서, 이러한 본 발명을 통하여, 옹벽의 지지력 및 구조적 안정성을 제고할 수 있을 뿐 아니라, 공기 단축 및 공사비 절감은 물론 식생조성을 통한 경관 및 환경 개선효과 또한 얻을 수 있다.
10 : 말뚝
11 : 지지판
12 : 절곡토류판
13 : 배판
14 : 측판
19 : 소단
20 : 패널
21 : 보강재
22 : 관통공
23 : 식생공
30 : 충전콘크리트
S11 : 타입단계
S12 : 절토단계
S21 : 거치단계
S22 : 고정단계
S31 : 타설단계
S41 : 인장단계

Claims (3)

  1. 기성 패널(20) 및 선상(線狀) 보강재(21)에 의한 지압구조, 말뚝(10) 타입, 현장타설 콘크리트가 복합된 옹벽 시공방법에 있어서,
    옹벽 설치 계획 지점에 다수의 말뚝(10)을 타입(打入)하는 타입단계(S11)와;
    타입된 말뚝(10) 전면(前面)측 토사 및 인접한 말뚝(10) 사이의 토사를 굴착하여 소단(小段)(19)을 형성하되 말뚝(10) 하단부는 소단(19) 하부에 근입된 상태를 유지하는 절토단계(S12)와;
    중심부에 관통공(22)이 형성된 판상(板狀) 패널(20)을 소단(19) 상부의 말뚝(10) 전면에 거치하는 거치단계(S21)와;
    패널(20)의 관통공(22)을 관통하여 패널(20) 배면 지반에 선단부가 고정되는 선상(線狀) 보강재(21)를 설치한 후 보강재(21)의 두부(頭部)를 패널(20)에 고정하는 고정단계(S22)와;
    패널(20) 배면에 충전콘크리트(30)를 타설하여 인접한 말뚝(10) 사이 공간을 충전하는 타설단계(S31)와;
    충전콘크리트(30)가 양생되면 보강재(21)를 인장한 후 보강재(21) 두부를 패널(20)에 재차 고정하여 패널(20) 및 충전콘크리트(30)가 배면 지반에 압착되도록 하는 인장단계(S41)로 이루어짐을 특징으로 하는 복합 옹벽 시공방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 말뚝(10)은 웨브(web) 양단에 플랜지(flange)가 형성된 H형강이고;
    절토단계(S12)에서 타입된 말뚝(10) 전면(前面)측 토사 및 인접한 말뚝(10) 사이의 토사를 굴착함에 있어서, 인접한 말뚝(10) 사이에 다수의 절곡토류판(12)을 순차적으로 결합함과 동시에 토사를 굴착하되, 절곡토류판(12)은 인접한 말뚝(10)간 거리와 일치하는 배판(13)과, 배판(13) 양단에 후단이 접합되고 말뚝(10)의 웨브와 폭이 일치하는 한쌍의 측판(14)으로 구성되어, 말뚝(10)과 절곡토류판(12)의 결합시 절곡토류판(12)의 측판(14)이 말뚝(10)의 플랜지 사이에 긴밀하게 결합되고 배판(13) 양 단부 배면이 말뚝(10)의 후면측 플랜지에 밀착됨을 특징으로 하는 복합 옹벽 시공방법.
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