KR101376096B1 - 폐합대가 구비된 토목섬유 튜브 흙구조체 - Google Patents

폐합대가 구비된 토목섬유 튜브 흙구조체 Download PDF

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    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours

Abstract

본 발명은 항만, 해안 및 하천 공사에 있어서, 호안, 가호안(假護岸) 또는 물막이 시설의 구축, 방조제 또는 제방의 축조 및 복구 등에 활용되는 토목섬유(10) 튜브 흙구조체에 관한 것으로, 토목섬유(10) 튜브에 준설토 등의 입상(粒狀) 충전재(40)를 충전하여 흙구조체를 구축함에 있어서, 토목섬유(10) 튜브 외부를 포위하며 압박하는 장방형의 폐합대(20)를 구성하고, 토목섬유(10) 튜브 내부에는 다수의 대나무(30)를 밀착 결속한 것이다.
본 발명을 통하여, 토목섬유(10) 튜브 흙구조체의 시공과정을 간소화하고 자재 소요량을 절감하여 공기 단축 및 공사비 절감이 가능하며, 폐합대(20) 및 대나무(30) 등 보강 수단을 통하여 토목섬유(10) 튜브 흙구조체의 구조적 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

폐합대가 구비된 토목섬유 튜브 흙구조체{GEOTEXTILE TUBE SOIL STRUCTURE WITH CLOSING BELT}
본 발명은 항만, 해안 및 하천 공사에 있어서, 호안, 가호안(假護岸) 또는 물막이 시설의 구축, 방조제 또는 제방의 축조 및 복구 등에 활용되는 토목섬유(10) 튜브 흙구조체에 관한 것으로, 토목섬유(10) 튜브에 준설토 등의 입상(粒狀) 충전재(40)를 충전하여 흙구조체를 구축함에 있어서, 토목섬유(10) 튜브 외부를 포위하며 압박하는 장방형의 폐합대(20)를 구성하고, 토목섬유(10) 튜브 내부에는 다수의 대나무(30)를 밀착 결속하여, 토목섬유(10) 튜브 흙구조체의 구조적 안정정을 제고한 것이다.
토목섬유(10)는 PET(polyethylen terephthalate) 또는 PP(polypropylene) 등의 합성섬유로 직조된 건설용 대형 섬유재로서, 지오텍스타일(geotextile)로도 불리며, 이들 토목섬유(10)를 이용하여 대형 튜브 또는 낭체(囊體)를 제작하고 내부에 토사를 충전한 흙구조체가 각종 가시설은 물론 영구 구조물로서 활용되고 있다.
이러한 토목섬유(10) 튜브 흙구조체 관련 종래기술로는 특허 제933073호를 들 수 있다.
특허 제933073호를 비롯한 종래의 토목섬유(10) 튜브 흙구조체는 도 1에서와 같은 과정으로 시공되며, 이는 다음과 같은 다양한 문제점을 가진다.
유연성 소재인 토목섬유(10)로 구성되는 튜브는 현장에서 튜브에 모래, 자갈 또는 준설토 등의 입상 충전재(40)를 투입함에 있어서, 자체적인 기립상태를 유지할 수 없으므로, 도 1의 상부 도면에서와 같이 역U자형 철골 구조물인 가지지부(130)를 지반에 타입(打入)하고 가지지부(130) 양측에 합판 등으로 제작된 변형방지부재(133)를 설치한 후, 가지지부(130) 및 변형방지부재(133) 내부에 토목섬유(10)를 거치 또는 결속하여 구조 및 형태를 유지할 수 있도록 한 상태에서, 개방된 토목섬유(10) 상부로 충전재(40)를 포설하는 방식으로 시공된다.
따라서, 가지지부(130)를 지반에 타입하고 변형방지부재(133)를 설치하는 등의 복잡한 사전 공정이 필요할 뿐 아니라, 토목섬유(10) 튜브 상측을 가지지부(130)가 횡단할 수 밖에 없는 구조이므로, 가지지부(130)가 충전재(40) 포설의 방해물로 작용하는 문제점이 있다.
또한, 도 1의 중간 도면에서와 같이, 충전재(40)의 포설이 완료되면, 개방된 토목섬유(10) 상부를 봉합하여 튜브를 폐합한 후 변형방지부재(133)를 해체하고 가지지부(130)를 인발하여 제거하게 되는데, 지반에 타입된 가지지부(130)의 인발에 많은 시간과 비용이 소요될 뿐 아니라, 인발과정에서 토목섬유(10) 또는 가지지부(130)가 파손되는 심각한 문제점이 있다.
특히, 도 1의 중간 도면에 도시된 바와 같이, 충전재(40)로 충만된 토목섬유(10) 튜브는 자중 및 내부 토압에 의하여 측방으로 팽창할 수 밖에 없는 바, 가지지부(130) 내측 표면을 강력하게 압박하게 되고, 따라서 가지지부(130) 인발 제거의 어려움을 배가시킬 뿐 아니라, 해당 부위의 토목섬유(10)가 파단되어 충전재(40)가 누출되고 전체 토목섬유(10) 튜브 흙구조체의 구조가 와해되는 심각한 문제점이 야기될 수 있다.
한편, 종래의 토목섬유(10) 튜브 흙구조체는 전술한 바와 같이, 충전재(40)의 포설 공정 수행에 필요한 가시설에만 주안점을 둔 기술로서, 도 1의 하부 도면에서와 같이, 완성된 상태의 토목섬유(10) 튜브 흙구조체는 단순한 토사 충전 낭체(囊體)의 구조를 가질 뿐 내부 충전재(40)의 자중 및 토압에 대한 지지수단 및 토목섬유(10)의 파손을 억제하는 보강수단이 전무하였으며, 따라서 토목섬유(10) 튜브 흙구조체가 대형화되거나 다수의 토목섬유(10) 튜브 흙구조체가 조적되는 경우 구조적 안정성을 확보할 수 없는 심각한 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 튜브 형태로 제작된 토목섬유(10) 내부에 입상(粒狀) 충전재(40)가 충전되는 토목섬유(10) 튜브 흙구조체에 있어서, 토목섬유(10) 튜브 흙구조체 설치지점 지면에 한쌍의 측판(23)과 상판(21) 및 저판(22)이 상호 힌지(hinge) 연결되고 상판(21)의 일 단부와 일측 측판(23)의 상단이 체결되어 장방형으로 폐합되는 폐합대(20)가 구성되고, 폐합대(20) 내부에는 튜브 형태로 제작된 토목섬유(10)가 거치되며, 토목섬유(10) 내부에는 충전재(40)가 충전되어, 충전재(40)가 충전된 토목섬유(10) 튜브를 폐합대(20)가 포위하여 지지함을 특징으로 하는 폐합대가 구비된 토목섬유 튜브 흙구조체이다.
또한, 상기 토목섬유(10) 내측 측면 및 저면에는 다수의 대나무(30)가 폐합대(20)와 교차하는 방향으로 결속됨을 특징으로 하는 폐합대가 구비된 토목섬유 튜브 흙구조체이자, 상기 폐합대(20)의 측판(23)에는 지지장치(50)가 설치되되, 지지장치(50)는 일단이 측판(23) 하부에 연결되고 지면에 밀착되는 접지판(51)과, 접지판(51)의 타단에 하단이 연결되고 상단은 측판(23)에 연결되는 신축봉(52)으로 구성되어, 신축봉(52)이 신장됨에 따라 측판(23)을 내측으로 압박 지지함을 특징으로 하는 폐합대가 구비된 토목섬유 튜브 흙구조체이다.
본 발명을 통하여, 토목섬유(10) 튜브 흙구조체를 구축함에 있어서, 가시설의 설치 및 철거 공정을 대폭 간소화할 수 있을 뿐 아니라, 토목섬유(10) 튜브내 충전재(40) 포설 공정 수행에 있어서 토목섬유(10) 상부를 완전 개방상태로 유지할 수 있으므로, 시공 편의성을 제고하고 공기를 단축하며 공사비용을 절감하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 토목섬유(10)를 포위하며 지지하는 폐합대(20)를 적용함으로써, 별도의 가시설 구축 없이도 토목섬유(10) 튜브 흙구조체의 충전 작업을 효율적으로 수행할 수 있을 뿐 아니라, 가시설물의 해체시 발생될 수 있는 토목섬유(10)의 파손을 근본적으로 방지할 수 있으며, 폐합대(20)를 영구 구조물로 존치함으로써 토목섬유(10) 튜브 흙구조체의 구조를 안정적으로 유지할 수 있다.
특히, 토목섬유(10) 튜브 내부면에 다수의 대나무(30)를 결속하여 충전재(40)의 자중 및 토압에 대한 효율적인 저항이 가능하며, 보강수단으로서 천연물인 대나무(30)를 적용함으로써, 환경오염을 최소화하는 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 종래 토목섬유 튜브 흙구조체의 시공과정 설명도
도 2는 본 발명의 부분절단 사시도
도 3은 본 발명의 요부발췌 부분절단 사시도
도 4는 지지장치가 적용된 본 발명의 사시도
도 5는 본 발명이 적용된 흙구조체의 시공과정 설명도
본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 2는 본 발명이 적용된 토목섬유(10) 튜브 흙구조체의 설치 상태를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명은 모래, 자갈 또는 준설토 등의 입상 충전재(40)가 충전된 튜브 형태의 토목섬유(10) 외부를 장방형의 폐합대(閉合帶)(20)가 포위하며 압박하는 구조를 가진다.
또한, 토목섬유(10) 내부에는 다수의 대나무(30)가 토목섬유(10) 튜브의 종방향 즉, 상기 폐합대(20)와 교차하는 방향으로 결속되어 토목섬유(10) 튜브 흙구조체를 보강하게 된다.
본 발명의 주요 구성을 보다 상세하게 도시한 도 3에서와 같이, 본 발명에서는 토목섬유(10) 튜브 흙구조체 설치지점 지면에 한쌍의 측판(23)과 상판(21) 및 저판(22)이 상호 힌지(hinge) 연결되고 상판(21)의 일 단부와 일측 측판(23)의 상단이 체결되어 장방형으로 폐합되는 폐합대(20)가 구성되고, 폐합대(20) 내부에는 튜브 형태로 제작된 토목섬유(10)가 거치되는 구조를 가지며, 동 도면에 도시된 바와 같이, 상판(21)과 측판(23)간 체결부위에는 후크(25) 및 절개부(26)를 형성하여, 이들 후크(25)와 절개부(26)가 상호 체결됨으로써 전체 폐합대(20)가 폐합되는 방식이 적용될 수 있다.
즉, 도 3에서와 같이, 상판(21)의 힌지 연결부 타측 단부에 돌출된 고리 형태의 후크(25)를 형성하고, 상판(21)과 힌지 연결되지 않은 측판(23) 상단에는 후크(25)가 결합될 수 있는 절개부(26)를 형성함으로써, 저판(22)이 지면에 밀착되고 저판(22) 양측 측판(23)이 기립된 상태에서 상판(21)을 회동하여 후크(25)를 절개부(26)에 결합하면 폐합대(20)가 장방형으로 폐합되는 것이다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 토목섬유(10)의 내부면 특히 내부 측면 및 내부 저면에는 다수의 대나무(30)가 골조로서 결속되는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 대나무(30)가 토목섬유(10) 내측 표면에 밀착될 수 있도록 띠 형태의 결속대(15)를 재봉할 수 있으며, 이 밖에도 대나무(30)를 토목섬유(10)에 직접 봉합하거나, 일명 벨크로(velcro) 테이프로도 불리는 패스너(fastener) 테이프를 결속대(15)로서 적용할 수도 있다.
한편, 도 4는 폐합대(20)를 이용한 토목섬유(10) 튜브 흙구조체 구축시, 토목섬유(10)의 폐합대(20)내 거치 상태에서 충전재(40)를 포설함에 있어서, 폐합대(20)의 안정적인 기립상태를 유지하고 충전재(40)의 포설시 발생될 수 있는 하중 및 충격에도 폐합대(20)의 구조를 유지할 수 있도록, 가시설물인 지지장치(50)를 설치한 실시예를 도시한 것으로, 이러한 지지장치(50)는 토목섬유(10) 튜브 흙구조체의 완성후 해체되어 재사용될 수 있다.
본 발명의 지지장치(50)는 도 4의 발췌 확대부에서와 같이, 폐합대(20)의 측판(23)에 설치되는 것으로서, 일단이 측판(23) 하부에 연결되고 지면에 밀착되는 접지판(51)과, 접지판(51)의 타단에 하단이 연결되고 상단은 측판(23)에 연결되는 신축봉(52)으로 구성되며, 신축봉(52)이 신장됨에 따라 측판(23)을 내측으로 압박 지지하게 된다.
신축봉(52)은 도 4에 도시된 바와 같이, 턴버클(turnbuckle) 형태로 구성될 수 있으며, 이 밖에도 스크류잭(screw jack) 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.
도시된 실시예에서는 측판(23)의 외측면 내부 및 하부에 각각 돌출된 판체로서 체결공이 천공된 형태의 체결부(27)를 형성하고, 지지장치(50)의 신축봉(52) 상단 및 접지판(51)의 측판(23) 연결부위에도 체결공을 천공 형성하여, 체결공에 체결핀(55)을 결합함으로써 측판(23)과 지지장치(50)간 연결을 수행하고 있으며, 이러한 체결핀(55)의 결합 및 제거를 통하여 지지장치(50)를 폐합대(20)의 측판(23)에 간편하고 신속하게 탈부착할 수 있다.
도 5는 본 발명이 적용된 흙구조체의 시공과정을 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명의 적용을 통하여 토목섬유(10) 튜브 흙구조체의 신속하고 간편한 시공이 가능할 뿐 아니라, 완성된 토목섬유(10) 튜브 흙구조체의 구조적 안정성 및 내구성 또한 확보할 수 있다.
특히, 도 5의 상단 도면에서와 같이, 상판(21), 저판(22) 및 측판(23)이 모두 힌지연결된 본 발명의 폐합대(20)는 절첩하여 부피를 줄일 수 있으므로, 시공 편의성은 물론 보관 및 운송상 편의성 또한 확보가 가능하다.
10 : 토목섬유
15 : 결속대
20 : 폐합대
21 : 상판
22 : 저판
23 : 측판
25 : 후크
26 : 절개부
27 : 체결부
30 : 대나무
40 : 충전재
50 : 지지장치
51 : 접지판
52 : 신축봉
55 : 체결핀
130 : 가지지부
133 : 변형방지부재

Claims (3)

  1. 튜브 형태로 제작된 토목섬유(10) 내부에 입상(粒狀) 충전재(40)가 충전되는 토목섬유(10) 튜브 흙구조체로서, 토목섬유(10) 튜브 흙구조체 설치지점 지면에 한쌍의 측판(23)과 상판(21) 및 저판(22)이 상호 힌지(hinge) 연결되고 상판(21)의 일 단부와 일측 측판(23)의 상단이 체결되어 장방형으로 폐합되는 폐합대(20)가 구성되고, 폐합대(20) 내부에는 튜브 형태로 제작된 토목섬유(10)가 거치되며, 토목섬유(10) 내부에는 충전재(40)가 충전되어, 충전재(40)가 충전된 토목섬유(10) 튜브를 폐합대(20)가 포위하여 지지하는 폐합대가 구비된 토목섬유 튜브 흙구조체에 있어서,
    상기 토목섬유(10) 내측 측면 및 저면에는 다수의 대나무(30)가 폐합대(20)와 교차하는 방향으로 결속됨을 특징으로 하는 폐합대가 구비된 토목섬유 튜브 흙구조체.
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