KR101288888B1 - 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법에 있어서, 복구대상 사면에 드레인보드를 포설하는 단계와; 상기복구대상 사면을 경사방향에 따라 복수의 단위 성토구간으로 구획하고, 상기 드레인보드의 상면에 최상부 성토구간 및 상기 최상부 성토구간의 하부의 소정의 연장영역을 커버하도록 상기 단위 성토구간의 폭보다 2배 이상의 폭을 갖는 지오그리드를 포설하는 단계와; 상기 최상부 단위 성토구간의 영역에서 상기 지오그리드 및 상기 드레인보드를 관통하는 1차 네일을 타설하는 단계와; 상기 최상부 단위 성토구간에 성토를 적층하여 성토층을 형성하는 단계와; 상기 연장 영역에 있는 지오그리드의 부분으로 상기 성토층의 하단부 및 상면을 랩핑하는 단계와; 상기 성토층의 상면의 상기 지오그리드 및 상기 성토층을 관통하여 상기 사면에 삽입되도록 2차 네일을 타설하는 단계와; 상기 최상부 성토구간의 경사방향 하부의 성토구간에 대해 상기 드레인보드 포설 단계 이후의 단계를 반복하는 단계를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 따라 단계별 다짐시공을 수행함으로써 경사가 완만한 경우에 적합하고 시공성과 안정성이 향상되는 효과를 제공한다.

Description

지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법{RESTORATION METHOD OF SLOPE USING GEOGRID AND NAIL}

본 발명은 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법에 관한 것이다.

일반적으로 도로 및 철도 등의 개발과 같은 토목공사에 의해 절취된 사면은 강우, 융설, 지하수 등의 외적요인과 지질, 토질, 지형의 취약성으로 인한 내적요인에 의해 붕괴의 위험이 발생할 수 있다. 이러한 사면의 붕괴가 발생한 곳의 복구를 위해서나 사면 붕괴의 예방을 위해 다양한 공법들이 제안되어 있다. 사면 붕괴의 복구 및 예방의 궁극적인 모습은 녹화식물을 식재하고 식물의 근계조직과 인장력을 이용하여 사면을 안정시키는 식생녹화 상태이다.

미국 특허번호 US 7384217에서는 그물망 위에 토목섬유를 고정시켜 U형태의 주머니를 형성하고 거기에 식물의 씨앗 등이 포함된 토사를 채우는 공법을 개시하고 있다. 이 공법은 주로 경사도가 비교적 큰 사면에 적용되며 경사가 완만한 경우에는 토사를 내부에 충분히 채우기가 사실상 불가능하다. 또한 토목섬유를 개방상태로 유지하고 그 상태에서 토사를 채워 다지는 작업이 매우 불편하다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 비교적 완만한 사면에 적용하기 적합하고 작업성이 우수한 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법에 있어서, 복구대상 사면에 드레인보드를 포설하는 단계와; 상기 복구대상 사면을 경사방향에 따라 복수의 단위 성토구간으로 구획하고, 상기 드레인보드의 상면에 최상부 성토구간 및 상기 최상부 성토구간의 하부의 소정의 연장영역을 커버하도록 상기 단위 성토구간의 폭보다 2배 이상의 폭을 갖는 지오그리드를 포설하는 단계와; 상기 최상부 단위 성토구간의 영역에서 상기 지오그리드 및 상기 드레인보드를 관통하는 1차 네일을 타설하는 단계와; 상기 최상부 단위 성토구간에 성토를 적층하여 성토층을 형성하는 단계와; 상기 연장영역에 있는 지오그리드의 부분으로 상기 성토층의 하단부 및 상면을 랩핑하는 단계와; 상기 성토층의 상면의 상기 지오그리드 및 상기 성토층을 관통하여 상기 사면에 삽입되도록 2차 네일을 타설하는 단계와; 상기 최상부 성토구간의 경사방향 하부의 성토구간에 대해 상기 드레인보드 포설 단계 이후의 단계를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법에 의해 달성된다.

여기서 상기 드레인보드를 포설하는 단계는, 상기 복구대상 사면의 하단부에 굴착홈을 형성하는 단계와; 상기 드레인보드를 상기 복구대상 사면 및 상기 굴착홈에 포설하는 단계와; 상기 굴착홈에 유공관을 설치하고 상기 드레인보드의 하부영역으로 상기 유공관의 하단부 및 상면을 랩핑해서 매설하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 2차 네일을 타설하는 단계 이후에 식생재료를 취부하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 단위 성토구간에 성토를 적층하여 성토층을 형성하는 단계 이후에 상기 성토층의 상면에 식생매트를 포설하는 단계를 포함하고, 상기 2차 네일을 타설하는 단계 이후에 식생재료를 취부하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 2차 네일을 타설하는 단계 이후에, 상기 2차 네일이 타설된 지점마다 와이어로프를 가로줄과 세로줄이 교차하도록 설치하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 단위 성토구간의 길이는 2.5m~3.0m로 하여 상기 복구대상 사면을 완성하는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 단계별 다짐시공을 수행함으로써 경사가 완만한 경우에 적합하고 시공성과 안정성이 향상되는 효과를 제공한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법의 순서도이고,
도2 및 도3은 사면복구공법의 각 단계의 상태를 나타낸 개략도이고,
도4는 식생재료 취부 전후의 성토완성 상태를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따라 도1에 도시된 바와 같이 파괴된 사면(1)의 지반침하와 붕괴가 쉽게 일어나지 않도록 사면(1)을 고른 후에 사면(1)의 하단부에 굴착홈(2)을 형성한다(S1). 사면 고르기 작업에서는, 도2a에 도시된 바와 같이, 굴삭기(3)를 이용하여 TOP DOWN방식으로 활동이 발생한 토괴를 하단으로 내리고 파괴된 사면(1)을 정리한다. 굴착홈(2)은 도2b에 도시된 바와 같이 정리된 사면(1)의 하부에 마련되며, 굴착홈(2)에는 배수용 유공관(20)이 매설된다.

사면 고르기가 완료되면, 도2c에 도시된 바와 같이, 드레인보드(10)를 사면(1) 및 굴착홈(2)에 포설한다(S2). 여기서 드레인보드(10)는 전체 사면을 덮은 다음 유공관(20) 둘레를 충분히 랩핑할 수 있을 정도의 길이를 갖는다. 유공관(20)을 드레인보드(10)가 포설된 굴착홈(2)의 상면에 설치한 후에 도2d에 도시된 바와 같이 드레인보드(10)의 하부영역으로 유공관(20)의 하단부 및 상면을 랩핑해서 매설한다. 강우 및 유입되는 지하수는 드레인보드(10)를 통해 여과되어 사면(1)의 상부에서 하부 방향으로 흘러내리게 되고 사면(1)의 하단부에 있는 유공관(20)에서 이를 집수하여 배출한다.

사면(1)을 경사방향에 따라 복수의 단위 성토구간으로 구획한다(S3). 지오그리드(30) 상면의 성토량이 많아지면 지오그리드(30)에 높은 하중이 실리게 되므로 지오그리드(30)와 사면(1) 사이의 인장력이 약해지게 된다. 전체 사면을 단위 성토구간으로 구획하여 작업하게 되면, 구간별 성토량이 줄어들고 성토층(100)의 높이도 낮아지므로 단단히 지반에 압착시킬 수 있다. 여기서 단위 성토구간의 길이는 2.5~3.0m로 하는 것이 적당하다.

드레인보드(10)의 상면에 지오그리드(30)를 포설한다(S4). 지오그리드(30)는 최상부 성토구간 및 상기 최상부 성토구간의 하부의 소정의 연장영역을 커버하도록 단위 성토구간의 폭보다 2배 이상의 폭을 갖는 길이로 하여 상부에서 하부 방향으로 포설한다.

도2d에 도시된 바와 같이 최상부 단위 성토구간의 영역에서 지오그리드(30) 및 드레인보드(10)를 관통하는 1차 네일(40)을 타설한다(S5). 1차 네일(40)은 지오그리드(30)와 드레인보드(10)를 지반에 단단히 고정시킴으로써 진행성파괴에 의한 2차 사면활동을 방지하는 역할을 한다. 여기서 1차 네일(40)의 길이는 1 내지 1.5m인 것이 바람직하다.

최상부 단위 성토구간에 성토(50)를 적층하여 성토층(100)을 형성한다(S6). 도3a에 도시된 바와 같이 정리된 사면(1)의 하부에 모아둔 활동토괴를 활용하여 성토 다짐을 실시한다. 여기서 성토층의 높이는 30~50cm인 것이 바람직하다. 현장토사를 성토 재료로 활용하여 별도의 자재 확보가 필요없기 때문에 경제적이고, 다짐 작업을 통해 흙의 공극을 조밀하게 하고 밀도를 증대시켜 지반을 강화시킬 수 있다. 경우에 따라서, 성토재료의 함수비가 과다한 경우에는 지반고화제를 사용하여 다짐효과를 극대화시킬 수도 있다.

지오그리드(30)의 연장영역으로 성토층(100) 하단부의 상면을 랩핑한다(S7). 도3b에 도시된 바와 같이 1차 포설된 지오그리드(30)로 다짐된 성토층(100)을 감싸 하부방향에서 상부방향으로 포설한다. 지오그리드(30)는 성토층(100)의 유실방지 및 기형화된 사면 형상을 유지하고 식물이 발아할 수 있는 환경을 제공한다.

성토층(100) 상면의 지오그리드(30) 및 성토층(100)을 관통하여 사면(1)에 삽입되도록 2차 네일(60)을 타설한다(S8). 여기서 2차 네일의 길이는 1.5 내지 2m인 것이 바람직하다. 도3c에 도시된 바와 같이 2차 네일(60)은 다짐된 성토층(100)과 지오그리드(30)를 일체화하고 드레인보드(10) 상면에 포설된 지오그리드(30) 하부 원지반까지 근입됨으로써 성토층(100)의 안정성을 확보하는 역할을 한다.

경우에 따라서 2차 네일(60)이 타설된 지점마다 와이어로프를 가로줄과 세로줄이 교차하도록 설치하는 것도 가능하다. 상기 와이어로프를 이용하여 각각의 2차 네일(60)을 서로 연결하게 되면 토사유출이 되더라도 주위에 2차 네일(60) 및 이와 연결된 상기 와이어로프가 2차 네일을 잡아주기 때문에 사면(1)에서 이탈되는 문제가 줄어들게 된다.

이상과 같이 하여 최상부 성토구간에 대한 최초의 성토완성 작업이 완료되면, 최상부 성토구간의 경사방향 하부의 성토구간에 대해 드레인보드(10) 포설 단계 이후의 단계를 반복한다(S9). 도4a에 도시된 바와 같이 사면 길이를 단위 성토구간의 길이로 나눈 횟수만큼 단계를 반복실시하여 사면(1)을 복구한다.

이로써 최종적으로 모든 성토구간에 대한 성토완성 작업이 완료되면, 도4b에 도시된 바와 같이, 2차 네일(60)이 타설된 지오그리드(30)의 상부에 식생재료를 취부한다(S10). 식생재료를 취부하는 방법은 얕은 식생기반제 취부공법에 의한 것으로 발아 및 성장이 빨라 급속 녹화가 가능하다는 장점이 있다. 여기서 식생재료는 식생기반제, 종자, 비료 및 침식방지제로 하는 것이 바람직하다.

경우에 따라서는 성토층(100)의 상면에 식생매트, 지오그리드(30) 순으로 포설한 후 2차 네일(60)을 타설하고 지오그리드(30)의 상부에 식생재료를 취부할 수도 있다. 얕은 식생기반제 취부공법은 지면에 분사된 종자의 유실가능성이 있기 때문에 종자가 포함된 식생매트를 지오그리드와 네일을 이용하여 지반과 단단히 결속시킴으로써 안정적으로 식물의 성장을 촉진시킬 수 있다.

1. 사면 2. 굴착홈
3. 굴삭기 10. 드레인보드
20. 유공관 30. 지오그리드
40. 1차 네일 50. 성토
60. 2차 네일 100. 성토층

Claims (6)

1. 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법에 있어서,
   복구대상 사면에 드레인보드를 포설하는 단계와;
   상기 복구대상 사면을 경사방향에 따라 복수의 단위 성토구간으로 구획하고, 상기 드레인보드의 상면에 최상부 성토구간 및 상기 최상부 성토구간의 하부의 소정의 연장영역을 커버하도록 상기 단위 성토구간의 폭보다 2배 이상의 폭을 갖는 지오그리드를 포설하는 단계와;
   상기 최상부 단위 성토구간의 영역에서 상기 지오그리드 및 상기 드레인보드를 관통하는 1차 네일을 타설하는 단계와;
   상기 최상부 단위 성토구간에 성토를 적층하여 성토층을 형성하는 단계와;
   상기 연장영역에 있는 상기 지오그리드의 부분으로 상기 성토층의 하단부 및 상면을 랩핑하는 단계와;
   상기 성토층의 상면의 상기 지오그리드 및 상기 성토층을 관통하여 상기 사면에 삽입되도록 2차 네일을 타설하는 단계와;
   상기 최상부 성토구간의 경사방향 하부의 성토구간에 대해 상기 드레인보드 포설 단계 이후의 단계를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 드레인보드를 포설하는 단계는,
   상기 복구대상 사면의 하단부에 굴착홈을 형성하는 단계와;
   상기 드레인보드를 상기 복구대상 사면 및 상기 굴착홈에 포설하는 단계와;
   상기 굴착홈에 유공관을 설치하고 상기 드레인보드의 하부영역으로 상기 유공관의 하단부 및 상면을 랩핑해서 매설하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 2차 네일을 타설하는 단계 이후에 식생재료를 취부하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 단위 성토구간에 성토를 적층하여 성토층을 형성하는 단계 이후에,
   상기 성토층의 상면에 식생매트를 포설하는 단계를 포함하며,
   상기 2차 네일을 타설하는 단계 이후에 식생재료를 취부하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 2차 네일을 타설하는 단계 이후에,
   상기 2차 네일이 타설된 지점마다 와이어로프를 가로줄과 세로줄이 교차하도록 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 단위 성토구간의 길이를 2.5~3.0m로 하여 상기 복구대상 사면을 완성하는 것을 특징으로 하는 지오그리드와 네일을 이용한 사면복구공법.

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