KR101284289B1 - 옹벽용 기초블록 결합구조 및 기초블록을 이용한 다단식 옹벽 기초 보강공법 - Google Patents

옹벽용 기초블록 결합구조 및 기초블록을 이용한 다단식 옹벽 기초 보강공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 옹벽용 기초블록 결합구조 및 기초블록을 이용한 다단식 옹벽 기초 보강공법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 기초블록의 경사진 지반구조물 삽입공 내로 지중에 매설된 지중파이프를 지압판과 지압너트로 견고하게 고정한 후에 그라우트액을 주입하여 기초블록이 옹벽의 하단에 견고하게 설치되어 옹벽의 침하나 붕괴를 방지하여 안전성이 뛰어난 옹벽을 시공할 수 있는 것이다.
이는 상면에 콘크리트 판넬의 하부가 체결되도록 길이 방향으로 길게 체결홈을 형성하고 체결홈의 양측에 내부를 상하로 관통되게 형성하되, 상측은 좁고 하측은 넓게 형성하여 내면에 경사진 경사면을 갖는 지중구조물 삽입공이 형성된 기초블록과; 상기 기초블록의 지중구조물 삽입공에 삽입 설치되며 하단은 지반의 천공홀 내부에 삽입되고 상단은 지중구조물 삽입공의 외부로 배출되게 설치되면서 외면에 나사산이 형성된 지중파이프와; 상기 지중파이프의 나사산에 나사 결합되며 중앙에 나사공을 형성되고 표면에 다수 개의 그라우트 주입공이 형성된 지압판과; 상기 지압판이 체결된 지중파이프의 상측에 결합되며 지압판의 상면에 견고하게 결합되어 지압판을 지지하는 지압너트로 구성한다.

Description

옹벽용 기초블록 결합구조 및 기초블록을 이용한 다단식 옹벽 기초 보강공법{The foundation for retaining wall blocks combined structure and The foundation used a block retaining reinforcement}
본 발명은 옹벽용 기초블럭 결합구조 및 기초블록을 이용한 다단식 옹벽 기초 보강공법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 기초블록의 경사진 지반구조물 삽입공 내에 지중에 매설된 지중파이프를 지압판과 지압너트로 견고하게 고정한 후에 그라우트액을 주입하여 기초블록이 옹벽의 하단에 견고하게 설치되어 옹벽의 침하나 붕괴를 방지하여 안전성이 뛰어난 옹벽을 시공할 수 있는 옹벽용 기초블록 결합구조 및 기초블록을 이용한 다단식 옹벽 기초 보강공법에 관한 것이다.
일반적으로 토사 유실을 방지하기 위한 옹벽은 콘크리트 타설 공법에 의존하여 왔으나, 콘크리트 타설 옹벽공법은 거푸집을 조립하고 해체하는 데 많은 작업인원이 소요되어서 경제적인 시공을 저해하게 될 뿐만 아니라, 거푸집 내에 타설된 콘크리트가 완전히 양생될 때까지 거푸집을 고정시켜 공사기간이 연장되는 등의 문제점을 수반하게 되었다.
이와 같은 콘크리트 타설 옹벽공법의 문제점을 해소하고자 최근에는 PC블록(Precast Concrete Block)을 이용한 옹벽공법이 개발되어서 공사현장에서 폭넓게 활용되는 추세에 있다.
이러한 PC블록을 이용한 옹벽공법은 절토된 절취 사면에 소정의 위치마다 앵커구멍들을 수평하게 천공하는 앵커구멍의 굴착공정과, 수평하게 천공된 앵커구멍들의 내부에 앵커볼트들을 긴장되게 관입하여 양생시키는 앵커볼트 매립공정과, 앵커구멍의 외부로 노출된 앵커볼트의 자유단부에 PC블록을 끼워맞춰서 조립 설치하는 PC블록 설치공정과, PC블록과 절취사면 사이의 틈새에 토사나 골재를 채워넣은 후에 다짐하는 공정을 순차적으로 수행하여서 옹벽시공을 완료하게 되었다.
이 PC블록을 이용한 옹벽공법에 의하면, 절취사면에 수평하게 천공된 앵커구멍을 통하여 긴장되게 설치되는 앵커볼트로서 조립된 PC블록이 뒤채움 토사와 함께 절취사면 전체를 감싸서 압축하여 주므로, 절취사면을 확실하게 보호하여서 붕괴되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 거푸집을 조립하고 해체하는 데 따른 불필요한 작업인원을 감축시켜 주며, 거푸집 설치 기간만큼의 공사기간을 단축할 수 있는 등의 장점을 가지게 되었다.
상기한 바와 같은 PC블록을 이용한 옹벽공법을 수행함에 있어 첨부된 도면 도 1과 같이, 비탈면의 높이가 비교적 높은 지역에서는 상부로부터 절토하여서 된 절취사면(C)의 바닥에 기초블록(140)을 설치하되 그 절취사면(C)에 미리 뚫어진 앵커구멍(110) 내에 끼워져서 설치된 앵커볼트(120)로서 조립되는 PC블록(130)을 미리 설치한 기초블록(140)위에 차례로 적층시킨 후 토사를 되메우기 하여 상층부 옹벽 (100a)을 시공하고, 선 시공된 상층부 옹벽(100a)의 하부에 절토하여서 된 절취사면(C')의 바닥에 기초블록(140')을 설치하되 그 절취사면(C')에 미리 뚫어진 앵커구멍(110') 내에 끼워져서 설치된 앵커볼트(120')로서 조립되는 PC블록(130')을 미리 설치한 기초블록(140')위에 차례로 적층시킨 후 토사를 뒤채움하여 단차지는 하층부 옹벽(100b)을 시공하게 되었다.
이러한 다단식 옹벽은 첨부된 도면 도 2와 같이, 선 시공된 상층부 옹벽(100a) 하부의 절토된 절취사면(C')에 하층부 옹벽(100b)을 후 시공하게 되는 점을 감안하여 볼 때, 그 하층부 옹벽(100b)을 시공하는 과정에서 절취사면(C')에 조성되는 상층부 기초지반이 쉽게 붕괴되어서, 상층부 기초블록(140)이 PC블록(130)의 하중 및 배면토압을 감당할 수 없는 상태로 되므로, 상층부 옹벽(100a)이 붕괴되는 안전사고가 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 다단식 옹벽의 시공이 완료되면 그 하층부 옹벽(100b)의 기초블록 (140')은 지지력이 큰 지면 위에 설치되어서 PC블록(130')를 견고하게 지탱하여 줄 수 있지만, 상층부 옹벽(100a)의 기초블록(140)은 절취사면(C')에 조성되어 상대적으로 지지력이 취약한 상층부 기초지반에 설치되기 때문에, PC블록(130)을 견고하게 지탱하여 주지 못하고 내려앉아서 상층부 옹벽(100a)이 심하게 변형되거나 훼손되는 등의 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 선등록 특허 제387998호인 "다단식 옹벽용 기초블록 및 그를 이용한 다단식 옹벽의 상층부 기초지반 보강공법"가 제시되어 있다.
이는 첨부된 도면 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 콘크리트를 소재로 하여 소정의 단면형상으로 길게 형성되는 받침몸체(10)와; 상기 받침몸체(10)의 상부면에 길이방향으로 요입 형성되는 PC블록 조립홈부(20)와; 상기 PC블록 조립홈부(20)에 상하로 뚫어지는 복수개의 지중앵커 설치통로(30)들로 구성된 것에 있어서,
상기 지중앵커 설치통로(30)들은 각각 복수개의 장볼트(4a)들 및 그라우트액(4b)을 수용할 수 있는 정도의 직경크기를 가지도록 형성하여서, 그 지중앵커 설치통로(30)들을 관통하여 상층부 기초지반에 장볼트(4a)들이 관입되고 그라우트액(4b)이 충진되는 보강용 지중앵커(4)를 설치할 수 있도록 구성되어 있다.
상기와 같은 선등록 특허는 지중앵커 설치통로가 상하 수직으로 형성되어 있어 그라우트액을 주입한 후 장볼트를 견고하게 지지하지 못해 하측으로 침하가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 여러 가지의 문제점을 고려하여 개발된 것으로 그 목정은 기초블록에 형성된 지반구조물 삽입공 내로 지중파이프를 견고하게 지지하는 지압판과 고정너트 전체에 그라우트액을 주입하여 기초블록이 옹벽 하단에 견고하게 지지되므로 옹벽의 침하나 붕괴를 방지하여 안전성이 뛰어나 옹벽을 시공할 수 있는 옹벽용 기초블록 결합구조 및 기초블록을 이용한 다단식 옹벽 기초 보강공법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상면에 콘크리트 판넬의 하부가 체결되도록 길이 방향으로 길게 체결홈을 형성하고 체결홈의 양측에 내부를 상하로 관통되게 형성하되, 상측은 좁고 하측은 넓게 형성하여 내면에 경사진 경사면을 갖는 지중구조물 삽입공이 형성된 기초블록과; 상기 기초블록의 지중구조물 삽입공에 삽입 설치되며 하단은 지반의 천공홀 내부에 삽입되고 상단은 지중구조물 삽입공의 외부로 배출되게 설치되면서 외면에 나사산이 형성된 지중파이프와; 상기 지중파이프의 나사산에 나사 결합되며 중앙에 나사공을 형성되고 표면에 다수 개의 그라우트 주입공이 형성된 지압판과; 상기 지압판이 체결된 지중파이프의 상측에 결합되며 지압판의 상면에 견고하게 결합되어 지압판을 지지하는 지압너트로 구성한다.
상기와 같은 본 발명은 다음과 같은 여러 가지의 효과가 있다.
첫째는 경사진 지반구조물 삽입공 내로 지중파이프를 견고하게 지지하는 지압판과 고정너트 전체에 그라우트액을 주입하여 기초블록이 옹벽 하단에 견고하게 지지 되므로 옹벽의 침하나 붕괴를 방지하여 안전성이 뛰어난 효과가 있다.
둘째는 기초블록의 체결홈에 고무재질의 보호판이 체결되어 있어 콘크리트 패널의 하측 부분이 파손 및 훼손되는 것을 방지하는 효과가 있다.
셋째는 지중에 매설되는 구조물이 종래의 철근이 아닌 지중파이프를 설치하여 지중파이프의 내부로 그라우트액이 주입되어 그라우트액의 주입 단면적이 넓어져 지중에 파이프가 견고하게 설치되는 효과가 있다.
도 1~4은 종래 특허의 구성을 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 전체 구성을 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 구성을 나타낸 사시도
도 7은 본 발명의 기초블록의 다른 구성을 나타낸 단면도
도 8~9은 본 발명의 보호판의 구성을 나타낸 단면도
도 10~13은 본 발명의 설치상태를 나타낸 설치상태도
이하에서 본 본명의 바람직한 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면의 도 5는 본 발명의 전체 구성을 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 기초블록의 다른 구성을 나타낸 단면도이고, 도 8~9은 본 발명의 보호판의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 10~13은 본 발명의 설치상태를 나타낸 설치상태도 이다.
이의 도면 중 부호 200은 본 발명의 옹벽용 기초블록 결합구조를 표시하고 있다.
상기 옹벽용 기초블록 결합구조는 내부에 경사진 경사면(213)을 가지는 지반구조물 삽입공(214)이 형성된 기초블록(210)과, 천공홀(222)의 내부에 삽입 설치되는 지중파이프(220)와, 지중파이프(220)에 체결되어 천공홀(222)의 상면을 밀폐시키는 지압판(230)과, 지중파이프(220)에 체결되어 지압판(230)의 상면을 지압하여 견고하게 고정시키는 지압너트(240)로 구성한다.
상기 기초블록(210)는 상면에 콘크리트 패널의 하부가 삽입 체결되도록 길이 방향으로 길게 체결홈(211)을 형성한다.
상기 체결홈(211)은 양측 면이 내측으로 일정 각도 경사진 경사면(212)을 형성하여 콘크리트 패널의 삽입이 용이한다.
상기 체결홈(211)의 양측에 내부를 상하로 관통되게 형성하되, 상측은 좁고 하측은 넓게 형성하여 내면에 경사진 경사면(213)을 갖는 지중구조물 삽입공(214)을 형성한다.
상기 지중구조물 삽입공(214)은 하측의 삽입공(214a)이 상측의 삽입공(214b)보다 지름이 넓게 형성하고, 하측 삽입공(214a)에는 지압판(230)이 삽입 설치된다.
또한, 상기 기초블록(210)은 첨부된 도면 도 7에서 보는 바와 전면에 자연석 문양(215)이 외부로 돌출되게 형성하여 자연 친화적인 환경을 조성한다.
뿐만 아니라, 첨부된 도면 도 8에서 보는 바와 같이 기초블록(210)의 체결홈(211) 상면 양측에 일자 형태이면서 일정 길이를 갖는 고무재질의 보호판(216)을 설치한다.
또한, 첨부된 도면 도 9에서 보는 바와 같이 기초블록(210)의 체결홈(211) 상면 전체 면에 일정 길이를 갖는 고무재질의 보호판(217)을 설치한다.
즉, 상기 보호판(216)(217)은 체결홈(211)의 길이 전체가 아닌 양측 일부분에 설치하여 사용한다.
상기 보호판(216)(217)은 쿠션재의 역할로 체결홈(211)에 콘크리트 패널이 삽입시 마찰에 의한 콘크리트 패널의 하단부분의 파손 및 훼손되는 것을 방지한다.
상기 지중파이프(220)는 원형 파이프이면서 상측 외주면에 나사산(221)이 형성되어 있으며, 지반에 수직으로 천공한 천공홀(222)의 내부에 삽입 설치한다.
상기 천공홀(222)의 간격은 기초블록(210)의 하측에 형성된 2개의 하측 삽입공(214a)의 간격과 동일한 위치에 천공한다.
상기 지압판(230)은 원형 금속 판재이며 중앙에 지중파이프(220)가 삽입되는 나사공(231)을 형성하고, 나사공(231)을 중심으로 외면에 다수 개의 그라우트 주입공(232)을 형성한다.
상기 지압판(230)은 천공홀(222)의 내부에 삽입된 지중파이프의 상측에 고정 설치하여 지중파이프(220)를 잡아줌과 동시에 천공홀(222)의 상면을 밀폐하는 역할을 한다.
상기 지압판(230)은 필요에 따라 그 형태를 사각형이나 다각형으로 형성하여 사용할 수 있다.
상기 지압너트(240)는 내면에 나사산을 가지는 너트로써, 지중파이프(220)의 나사산(221)에 결합되어 회전하면서 지압판(230)을 상면을 강하게 지지하여 지압판(230)이 지반에 견고하게 고정되도록 한다.
상기와 같이 지압너트(240)를 고정 설치한 후 기초블록(210)을 별도의 장비를 이용하여
상기와 같은 본 발명은 첨부된 도면 도 10 및 도 13에서 보는 바와 같이 먼저, 상층부 옹벽이 시공되어야 할 해당 위치의 상층부 바닥을 수평하게 고른 후에 상층부 기초지반에 상하 수직방향의 일정 깊이로 천공하여 천공홀(222)을 형성한다.
그런 다음, 상하로 일정 깊이를 갖는 천공홀(222)의 내부로 지중파이프(220)를 삽입 설치한다. 상기 지중파이프(220)의 크기는 사용자가 설치 현장에 맞게 선택하여 설치하면 된다.
상기 천공홀(222)에 삽입된 지중파이프(220)의 상단으로 지압판(230)의 중앙에 형성된 나사공(231)을 삽입 설치한다.
이때, 지중파이프(220)의 외면에 형성된 나사산(221)과 나사공(231) 내면에 형성된 나사산(231a)을 서로 맞물려 결합시킨 후에 지압판(230)을 회전시켜 지압판(230)의 하측 면이 천공홀(222)의 상면에 밀칙되어 천공홀(222)을 밀폐한 상태가 되도록 한다.
이와 같은 상태에서 지중파이프(220)로 지압너트(240)를 체결한 후에 지압너트(240)의 하측 면이 지압판(230)의 상면과 맞닿을 때까지 지압너트(240)를 회전시켜 지압판(230)이 지반에 견고하게 고정되도록 한다.
상기와 같이 지중파이프(220)를 지압판(230)과 지압너트(240)가 견고하게 지지하고 있는 상태에서 기초블록(210)을 별도의 장비를 이용하여 들어올린 후에 기초블록(210)의 하측 면에 형성된 하측 삽입공(214a) 내로 지압판(230)이 삽입되도록 설치한다.
이때, 상기 지중파이프(220)의 상측은 지중구조물 삽입공(214) 내에 위치하게 된다.
이와 같은 상태에서 상기 지중구조물 삽입공(214)에 그라우트액(250)을 주입하면 첨부된 도면 도 12에서 보는 바와 같이 그라우트액(250)이 지중구조물 삽입공(214)의 경사면(213)을 따라 하측으로 충진됨과 동시에 지중파이프(220)의 내부로도 그라우트액(250)이 주입되어 충진된다.
또한, 상기 그라우트액(250)이 지압판(230)에 형성된 다수 개의 그라우트 주입공(232)을 통과하여 천공홀(222)의 내부에 주입된다.
상기와 같이 본 발명은 그라우트액(250)이 기초블록(210)의 지중구조물 삽입공(214)과 지중파이프(220)의 내부에 주입됨과 동시에 지압판(230)을 통과하여 천공홀(222)의 내부에 주입되어 기초블록(210)이 지반에 견고하게 고정 설치되도록 한다.
상기 기초블록(210)의 체결홈(211)에 콘크리트 패널을 상하좌우로 다수 개를 적층하여 옹벽을 형성한다.
상기 콘크리트 패널의 하측 부분이 체결홈(211)에 삽입 설치될 때, 마찰력에 의해 파손 및 훼손되는 현상을 체결홈(211)의 양측에 설치된 고무재질의 보호판(216)이 쿠션재의 역할을 해줌으로써 콘크리트 패널의 파손 및 훼손을 방지하게 된다.
상기 기초블록(210)의 지중구조물 삽입공(214)은 수직 형태로 관통된 것이 아니라 경사면(213)을 가지고 있어 그라우트액(250)을 주입 후에도 그라우트액(250)의 침하현상을 완벽하게 차단하게 된다.
뿐만 아니라, 상기 기초블록(210)에 설치된 다수의 콘크리트 패널을 견고하게 지탱하고 있어 상층부 옹벽이 붕괴하는 대형의 안전사고가 발생하는 것을 방지하게 된다.
210:기초블록 211:체결홈
212,213:경사면 214:지반구조물 삽입공
215:자연석 문양 216,217:보호판
220:지중파이프 221:나사산
230:지압판 231:나사공
232:그라우트 주입공 240:지압너트

Claims (5)

  1. 상면에 콘크리트 판넬의 하부가 체결되도록 길이 방향으로 길게 체결홈을 형성하고 체결홈의 양측에 내부를 상하로 관통되게 형성하되, 상측은 좁고 하측은 넓게 형성하여 내면에 경사진 경사면을 갖는 지중구조물 삽입공이 형성된 기초블록과;
    상기 기초블록의 지중구조물 삽입공에 삽입 설치되며 하단은 지반의 천공홀 내부에 삽입되고 상단은 지중구조물 삽입공의 외부로 배출되게 설치되면서 외면에 나사산이 형성된 지중파이프와;
    상기 지중파이프의 나사산에 나사 결합되며 중앙에 나사공을 형성되고 표면에 다수 개의 그라우트 주입공이 형성된 지압판과;
    상기 지압판이 체결된 지중파이프의 상측에 결합되며 지압판의 상면에 견고하게 결합되어 지압판을 지지하는 지압너트로 구성함을 특징으로 하는 옹벽용 기초블록 결합구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기초블록은 전면에 자연석 문양이 외부로 돌출되게 형성한 것을 특징으로 하는 옹벽용 기초블록 결합구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기초블록의 체결홈 상면에 콘크리트 패널의 파손을 방지하는 고무재질의 보호판을 일자 형태로 설치하는 것을 특징으로 하는 옹벽용 기초블록 결합구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기초블록의 체결홈 상면 전체 면에 고무재질의 보호판을 설치하는 것을 특징으로 하는 옹벽용 기초블록 결합구조.
  5. 상층부 옹벽이 시공되어야 바닥을 수평작업한 후에 일정 간격으로 천공하여 천공홀을 형성하는 천공홀 형성단계;
    상기 천공홀의 내부로 지중파이프를 삽입하고 지중파이프의 상측에 지압판을 체결하여 천공홀을 밀폐한 후에 지압너트를 조여 지압판을 견고하게 고정시키는 지반구조물 설치단계;
    상면에 콘크리트 판넬의 하부가 체결되도록 길이 방향으로 길게 체결홈을 형성하고 체결홈의 양측에 내부를 상하로 관통되게 형성하되, 상측은 좁고 하측은 넓게 형성하여 내면에 경사진 경사면을 갖는 지중구조물 삽입공이 형성된 기초블록의 지중구조물 삽입공을 지압판에 체결하는 기초블록 체결단계;
    상기 기초블록의 지중구조물 삽입공에 그라우트액을 주입하여 그라우트액이 지중구조물 삽입공과 지중파이프 내부와 지압판의 그라우트 주입공을 통해 천공홀 내부에 주입되도록 하는 보강용 지중파이프 고정단계로 구성함을 특징으로 하는 기초블록을 이용한 다단식 옹벽 기초 보강공법.
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