KR101318363B1 - 연성 보강부재 및 이를 이용한 지반 보강공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연성 재질에 의해 형성됨과 아울러, 중력방향 하중에 대하여 최소한의 저항이 가능한 정도의 두께를 갖도록 형성된 본체(110); 본체(110)의 상하방향을 따라 형성된 토사 관통공(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 보강부재(100)를 제시함으로써, 지반의 국부침하와 같이 보강부재의 주변토사에 불균등한 변형이 발생하더라도 파손에 이르지 않도록 하여 효율적인 지반의 보강이 가능하도록 한다.

Description

연성 보강부재 및 이를 이용한 지반 보강공법{ELASTIC REINFORCEMENT MEMBER AND REINFORCEMENT METHOD FOR GROUND USING THE SAME}

본 발명은 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 토목용 보강부재에 관한 것이다.

지반을 구성하는 토사 및 암석은 대단히 불균질한 구조체이므로, 안정적으로 지반 위에 구조물을 설치하거나, 지중에 구조물을 매설하기 위하여, 지반을 보강하기 위한 공법이 다수 개발되어 있다.

그런데, 종래의 지반 보강공법은 보강부재로서 취성재료(콘크리트, 몰탈 등)를 사용하므로, 지반의 국부침하와 같이 보강부재의 주변토사에 불균등한 변형이 발생하는 경우, 보강부재에 불균등한 응력이 발생하여 파손에 이르게 되는바, 실질적인 보강효과를 얻기 어렵다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 지반의 국부침하와 같이 보강부재의 주변토사에 불균등한 변형이 발생하더라도 파손에 이르지 않도록 하여 효율적인 지반의 보강이 가능하도록 하는 연성 보강부재 및 이를 이용한 지반 보강공법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 연성 재질에 의해 형성됨과 아울러, 중력방향 하중에 대하여 최소한의 저항이 가능한 정도의 두께를 갖도록 형성된 본체(110); 상기 본체(110)의 상하방향을 따라 형성된 토사 관통공(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 보강부재(100)를 제시한다.

상기 토사 관통공(120)은 상기 본체(110)의 전영역에 걸쳐 다수가 형성된 것이 바람직하다.

상기 본체(110)의 두께는 상기 토사 관통공(120)의 폭의 1/2보다 큰 것이 바람직하다.

상기 본체(110)의 전면 및 후면에는 연결부재 삽입홈(130)이 형성된 것이 바람직하다.

상기 연결부재 삽입홈(130)은 좌우방향으로 긴 장공 형상인 것이 바람직하다.

본 발명은, 지반을 굴착하여 굴착홈부(10)를 형성하는 단계; 상기 굴착홈부(10)에 연성 보강부재(100) 복수를 설치하되, 상기 복수의 연성 보강부재(100)의 연결부재 삽입홈(130)에 연결부재(200)를 공통으로 삽입하여, 상기 복수의 연성 보강부재(100)를 상호 연결하는 단계; 상기 굴착홈부(10)를 되메움하는 단계;를 포함하는 지반 보강공법을 함께 제시한다.

본 발명은, 지반을 굴착하여 굴착홈부(10)를 형성하는 단계; 상기 굴착홈부(10)에 연성 보강부재(100) 복수를 설치하되, 상기 복수의 연성 보강부재(100)의 연결부재 삽입홈(130)에 연결부재(200)를 공통으로 삽입하여, 상기 복수의 연성 보강부재(100)를 상호 연결하는 단계; 상기 복수의 연성 보강부재(100) 상면에 매설물(20)을 안치하는 단계; 상기 굴착홈부(10)를 되메움하는 단계;를 포함하는 매설물 설치공법을 함께 제시한다.

본 발명은 지반의 국부침하와 같이 보강부재의 주변토사에 불균등한 변형이 발생하더라도 파손에 이르지 않도록 하여 효율적인 지반의 보강이 가능하도록 하는 연성 보강부재 및 이를 이용한 지반 보강공법을 제시한다.

도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 연성 보강부재의 사시도.
도 2는 도 1의 A-A 단면도.
도 3 내지 6은 지반 보강공법의 공정도.
도 7은 매설물 설치공법의 공정도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 연성 보강부재(100)는 기본적으로, 연성 재질에 의해 형성됨과 아울러, 중력방향 하중에 대하여 최소한의 저항이 가능한 정도의 두께를 갖도록 형성된 본체(110); 본체(110)의 상하방향을 따라 형성된 토사 관통공(120);을 포함하여 구성된다(도 1,2).

즉, 고무 기타 이와 유사한 합성수지와 같은 연성(탄성) 재질에 의해 본체(110)를 형성하고, 그 상하방향을 따라 토사 관통공(120)을 형성한 구조이다.

이러한 연성 보강부재(100)를 지중에 매설하여 보강구조를 형성하는 경우, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 종래의 취성 보강부재(콘크리트)와 달리 연성(탄성) 재질에 의해 형성되므로, 지반의 국부침하와 같이 보강부재의 주변토사에 불균등한 변형이 발생하더라도 파손에 이르지 않게 된다.

따라서 종래의 취성 보강부재는 상술한 파손에 이른 후 더 이상의 지반보강 역할을 하지 못함에 비해, 본 발명에 의한 연성 보강부재는 지속적인 지반보강이 가능하도록 한다.

둘째, 상하방향을 따라 토사 관통공(120)이 형성되므로, 지반의 국부침하가 발생하더라도 그 침하발생에 의한 함몰부위(S)에 상부의 토사가 위 토사 관통공(120)을 통해 유입되어 함몰부위(S)를 메우게 된다.

따라서 지반의 국부침하에 의해 본 발명에 의한 연성 보강부재가 변형을 일으킨다 하더라도, 그 변형량을 최소화하여 안정적인 보강구조를 이룰 수 있다.

한편, 기존의 토목 보강재료 중 지오그리드는 다수의 관통공이 형성된 그물 구조를 취하는데, 다수의 관통공이 형성된다는 점은 본 발명에 의한 연성 보강부재(100)와 같지만, 본 발명에 의한 연성 보강부재(100)의 본체(110)는 상부에 설치되는 중력방향 하중(구조물 또는 토사의 하중)에 대하여 최소한의 저항이 가능한 정도의 두께를 갖도록 형성되는데 반해, 지오그리드는 횡방향 하중에 대하여만 저항할 수 있을 뿐 중력방향 하중에 대하여는 전혀 저항할 수 없다는 차이가 있다.

구체적으로, 본 발명에 의한 연성 보강부재(100)의 본체(110)의 두께(D)는 중력방향 하중에 대하여 최소한의 저항이 가능하도록, 토사 관통공(120)의 폭(W)의 1/2보다 크게 형성되는 것이 바람직하며, 이는 기존의 지오그리드와 완전히 차별되는 특징이라 할 수 있다(도 1).

토사 관통공(120)은 토사의 유입, 관통이 용이하도록, 본체(110)의 전영역에 걸쳐 다수가 형성되는 것이 바람직하고, 그 형상은 원형, 사각형 기타 어떠한 구조를 취하더라도 관계없다.

본 발명에 의한 연성 보강부재(100)는 복수가 상호 결합에 의해 보강구조를 형성하도록 하는 것이 설치작업의 편의성 및 구조적 안정성을 위하여 바람직한데, 이를 위하여 본체(110)의 전면 및 후면에는 연결부재 삽입홈(130)이 형성되는 것이 바람직하다.

이 연결부재 삽입홈(130)에는 인접하여 설치되는 연성 보강부재(100a)의 연결부재 삽입홈(130a)에 공통으로 강재 바 등의 구조를 취하는 연결부재(200)를 결합함으로써 복수의 연성 보강부재의 연결구조를 이룰 수 있다(도 4).

이러한 구성을 취하는 경우, 연결부재(200)에 의해 양측의 연성 보강부재가 상호 결합하면서도, 지반의 변동에 따른 각 연성 보강부재의 연성 거동을 방해하지 않으므로, 상술한 효과를 모두 얻을 수 있다는 장점이 있다.

연결부재 삽입홈(130)이 좌우방향으로 긴 장공 형상을 취하는 경우, 지반의 측방향 변형이 일어나더라도 그 장공의 유격에 의해 연성 보강부재 조립체의 어느 정도의 측방향 변형을 허용함으로써, 파손을 방지하여 지속적인 보강효과를 얻을 수 있다는 효과가 추가된다(도 1,4).

본 발명에 의한 연성 보강부재를 이용한 지반 보강공법은 다음과 같은 공정에 의해 구성된다.

지반을 굴착하여 굴착홈부(10)를 형성한다(도 3)

굴착홈부(10)에 연성 보강부재(100) 복수를 설치하되, 복수의 연성 보강부재(100)의 연결부재 삽입홈(130)에 연결부재(200)를 공통으로 삽입하여, 복수의 연성 보강부재(100)를 상호 연결한다(도 4,5).

굴착홈부(10)를 되메움하여 복수의 연성 보강부재(100)가 지중에 매설되도록 한다(도 6).

지중에 흄관 등의 매설물(20)을 매설하는 경우에는, 본 발명에 의한 연성 보강부재(100) 다수를 상술한 바와 같이 설치한 후, 그 상면에 매설물(20)을 안치하고, 굴착홈부(10)를 되메움함으로써 보강구조를 이룰 수 있다(도 7).

매설물(20)이 콘크리트와 같은 취성 재질에 의해 형성되고, 그 받침(지지)부재 또한 취성 재질에 의해 형성되는 경우, 지반의 부등침하에 의해 받침부재가 파손되면 당연히 매설물(20)도 파괴에 이르게 된다.

이에 비해, 받침부재로서 본 발명에 의한 연성 보강부재(100)를 적용하는 경우, 매설물(20)이 콘크리트와 같은 취성 재질에 의해 형성되더라도, 상술한 바와 같은 연성 보강부재(100)의 연성 거동으로 인하여, 지반의 부등침하가 발생하더라도 매설물(20)을 지속적으로 지지할 수 있으므로, 매설물(20)의 파괴를 효과적으로 방지할 수 있다.

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.

10 : 굴착홈부 100 : 연성 보강부재
110 : 본체 120 : 토사 관통공
130 : 연결부재 삽입홈 200 : 연결부재

Claims (7)

1. 연성 재질에 의해 형성됨과 아울러, 중력방향 하중에 대하여 최소한의 저항이 가능한 정도의 두께를 갖도록 형성된 본체(110); 및
   상기 본체(110)의 상하방향을 따라 형성된 토사 관통공(120);을 포함하되,
   상기 토사 관통공(120)은 상기 본체(110)의 전영역에 걸쳐 다수가 형성되며,
   상기 본체(110)의 두께(D)는 상기 토사 관통공(120)의 폭(W)의 1/2보다 크며,
   상기 본체(110)의 전면 및 후면에는 연성의 연결부재(200)가 삽입되는 연결부재 삽입홈(130)이 형성되되,
   상기 연결부재 삽입홈(130)은, 상기 연결부재 삽입홈(130)에 삽입된 상기 연결부재(200)가 상기 삽입홈(130)의 삽입방향의 수직방향인 측방향으로 유동하는 것이 가능하도록, 상기 연결부재 삽입홈(130)의 측방향 길이가 상기 연결부재(200)의 측방향 길이보다 더 긴 것을 특징으로 하며,
   상기 연결부재 삽입홈(130)의 상하방향 단면(B-B)의 형상은 상하방향 직경보다 좌우방향 직경이 더 긴 장공 형상인 것을 특징으로 하는 연성 보강부재(100).
   
2. 지반을 굴착하여 굴착홈부(10)를 형성하는 단계;
   상기 굴착홈부(10)에 제1항의 연성 보강부재(100) 복수를 설치하되, 상기 복수의 연성 보강부재(100)의 연결부재 삽입홈(130)에 상기 연결부재(200)를 공통으로 삽입하여, 상기 복수의 연성 보강부재(100)를 상호 연결하는 단계; 및
   상기 굴착홈부(10)를 되메움하는 단계;를
   포함하는 지반 보강공법.
   
3. 지반을 굴착하여 굴착홈부(10)를 형성하는 단계;
   상기 굴착홈부(10)에 제1항의 연성 보강부재(100) 복수를 설치하되, 상기 복수의 연성 보강부재(100)의 연결부재 삽입홈(130)에 상기 연결부재(200)를 공통으로 삽입하여, 상기 복수의 연성 보강부재(100)를 상호 연결하는 단계;
   상기 복수의 연성 보강부재(100) 상면에 매설물(20)을 안치하는 단계; 및
   상기 굴착홈부(10)를 되메움하는 단계;를
   포함하는 매설물 설치공법.
   
   
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