KR101443241B1

KR101443241B1 - 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법

Info

Publication number: KR101443241B1
Application number: KR1020130165599A
Authority: KR
Inventors: 이종하
Original assignee: 주식회사 대성방재기술
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-09-22

Abstract

본 발명은 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법에 관한 것으로, 사면의 국부적 유실부분을 신속하고 안전하게 보수 보강함과 더불어 친자연적으로 녹화함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법은, 사면의 국부적 유실부분을 정리하는 제1단계와; 상기 국부적 유실부분에 상호 간에 일정 간격을 두고 지반 보강체 삽입홀을 천공하고 상기 지반 보강체 삽입홀에 지반 보강체를 삽입하되 상기 지반 보강체가 상기 제1단계를 통해 정리된 기초면의 상부로 돌출되도록 삽입 및 상기 삽입홀 내부를 그라우팅하는 제2단계와; 상기 제1단계에서 조성한 기초면에 상기 지반 보강체가 각각 관통되도록 녹화겸용 수압판을 설치하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후 상기 지반 보강체를 설계 하중으로 인장한 후 보호캡을 설치하는 제4단계와; 상기 제4단계 이후 상기 녹화겸용 수압판에 녹화 종자를 살포하여 녹화하는 제5단계로 이루어진다.

Description

국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법{METHOD FOR REPAIRING AND REINFORCING LOCAL SWEEP OF SLOPE}

본 발명은 사면 보수 보강 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사면의 국부적 유실부분을 신속하고 안전하게 보수 보강함과 더불어 친자연적으로 녹화할 수 있는 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법에 관한 것이다.

일반적으로 폭우나 홍수와 같은 천재지변에 의하여 산비탈이나 언덕의 경사면이 일부 훼손된 경우에는 훼손된 경사면을 일정량만큼 깍아 내고 그 부분에 토사를 메워서 새로운 경사면을 조성하게 되고, 산비탈이나 언덕 부분에 도로나 철도 등을 새로 개설할 경우에는 산비탈이나 언덕 부분을 일정량만큼 깍아내어 개설면을 평지화시킨 다음 나머지 부분을 새로운 경사면으로 조성하게 된다.

상기와 같이 토사를 깍아 내거나 메워서 새로운 지형으로 조성한 성토지역이나 절토지역의 연약한 경사면을 나대지로 방치할 경우에는 폭우나 홍수 등과 같은 여러 가지의 원인으로 인하여 경사면의 토사가 쉽게 유실되므로 경사면의 복구작업을 빈번히 수행하여야 할 뿐만 아니라, 심한 경우에는 나대지 상태의 경사면이 붕괴되어 막대한 인명과 재산피해를 유발시킬 위험성이 크기 때문에 경사면 상에 별도의 보강구조물을 설치하여 경사면의 표면붕괴를 사전에 차단하여야 한다.

그러나, 보강구조물에 의해 사면을 보강한다 하여도 홍수나 지하에서 용출되는 용출수로 인하여 비탈면 토사가 국부적으로 유실되어 슬라이딩이 발생되는 경우가 종종 있다(보강구조물로 보강하지 않은 사면은 국부적 유실이 더욱 극심함은 물론이다).

이러한 슬라이딩이 형성된 곳에서 용출되는 용출수는 비탈면 표층부를 따라 흘러내리면서 표층부를 침식하게 되어 수로를 형성하게 된다. 수로가 점차적으로 커지면서 결국 비탈면 전체가 붕괴될 위험에 처하게 된다.

따라서 비탈면의 표층을 형성하는 표층부의 토사가 국부적으로 붕괴되어 발생되는 슬라이딩을 메꾸어 주는 보수작업이 필요하다.

종래의 비탈면의 슬라이딩 보수방법은 도로 등의 일측 비탈면에 발생한 유실부분을 메꾸어 주는 것으로써, 유실부분에 적당량의 채움 자갈을 채워 넣고, 그 채움 자갈의 상부에 부설토사를 부설하여 표층부에 형성하고 잔디 등을 심어서 마감되거나 계단식 옹벽을 시공하는 것이었다.

이와 같이 종래 비탈면의 보수방법은 유실부분에 채움자갈을 채우고 표층부를 토사로 덮고 잔디를 심는 것이기 때문에 한시적으로는 유실부분을 복구할 수 있지만, 보강력이 매우 약하기 때문에 단기간 내에 유실이 발생되는 문제점이 있고 결과적으로 잦은 보수로 인하여 장기적으로 막대한 보수 비용이 소요되는 문제점이 있다.

등록특허 제10-0978629호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사면의 국부적 유실부분을 신속하고 안전하게 보수 보강함과 더불어 친자연적으로 녹화할 수 있는 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법은, 사면의 국부적 유실부분을 정리하는 제1단계와; 상기 국부적 유실부분에 상호 간에 일정 간격을 두고 지반 보강체 삽입홀을 천공하고 상기 지반 보강체 삽입홀에 지반 보강체를 삽입하되 상기 지반 보강체가 상기 제1단계를 통해 정리된 기초면의 상부로 돌출되도록 삽입 및 상기 삽입홀 내부를 그라우팅하는 제2단계와; 상기 제1단계에서 조성한 기초면에 상기 지반 보강체가 각각 관통되도록 녹화겸용 수압판을 설치하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후 상기 지반 보강체를 설계 하중으로 인장한 후 보호캡을 설치하는 제4단계와; 상기 제4단계 이후 상기 녹화겸용 수압판에 녹화 종자를 살포하여 녹화하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법에 의하면, 홍수 등으로 인하여 발생되는 사면의 국부적 유실부분에서 불안전한 요소를 제거하여 정리하고 평평한 기초를 다짐과 아울러 유실부분과 지반에 지반 보강체(네일 등)를 설치하여 유실부분을 견고하게 보강함으로써 유실부분의 추가적인 붕괴를 방지함으로써 보수 비용을 절감할 수 있고, 또한 수압판을 이용하여 녹화가 가능하도록 함으로써 유실부분을 친자연적으로 조성할 수 있다.

도 1a 내지 도 1f는 본 발명에 의한 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법의 공정도.
도 2a와 도 2b는 본 발명에 의한 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법에 적용된 제1녹화겸용 수압판의 구성도와 분해도.
도 3 내지 도 5는 각각 본 발명에 의한 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법에 적용된 제2 내지 제4녹화겸용 수압판의 구성도.
도 6은 본 발명에 의한 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법에 적용된 녹화겸용 수압판의 배열 상태도.
도 7은 본 발명에 의한 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법에 의해 복구된 사면의 도면.

본 발명에 따른 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법은 다음과 같다.

(S10) 토공 정리(도 1a).

집중호우 등의 천재지변에 의해 사면에 국부적으로 발생된 유실부분의 보수 및 보강을 위하여 포크레인, 플레이싱 붐 등의 장비를 이용하여 유실부분을 정리 및 표면의 레벨링 작업을 하여 기초면(3)을 형성한다. 유실부분의 정리는 견고한 보수 보강을 위한 것으로 유실부분에 있는 토사 및 암석 등을 제거하거나 움푹 패인 부분을 주변 암석이나 토사로 채우거나(포크레인) 채움토(점토, 시멘트 등이 하나 이상 사용되면 단 녹화를 방해하지 않는 재질과 양으로 이루어진다)의 채워(플레이싱 붐) 정리한다. 토공 정리 단계는 유실부분이 불안전상태이므로 불안전요소를 제거하여 후속 공정에 의한 보수보강체의 붕괴를 막기 위한 것이다. 이때, 마대 등이 사용될 수도 있다.

(S20) 지반 보강체 설치(도 1b).

유실부분은 추가적인 유실이 발생되는 위험지역이며 유실부분을 단순하게 채움하는 작업만으로는 유실부분의 현실적인 보수 보강이 될 수 없다. 따라서, 유실부분과 지반과의 견고한 보강을 위하여 지반 보강체를 설치한다.

상기 지반 보강체는 네일, 앵커, 록볼트 등이 사용 가능하며, 이하에서는 네일로 예를 들어 설명한다.

토공 정리를 완료한 후 유실부분의 지중에 삽입홀(1)을 천공한다. 삽입홀(1)은 네일(2)이 설치되는 공간이며 유실부분의 면적 등에 따라 천공경과 수량이 달라진다.

(S30) 네일 설치(도 1c).

삽입홀(1)에 네일(2)을 삽입 설치하고 그라우팅한다. 네일(2)의 지상측 부분은 기초면(3)의 외부로 돌출되도록 한다.

(S40) 녹화겸용 수압판 설치(도 1d).

기초면(3)에 녹화겸용 수압판을 설치한다. 상기 녹화겸용 수압판은 네일(2)을 지지함과 아울러 녹화가 가능한 공간을 제공하도록 구성되며 따라서 네일(2)의 인장이 가능하도록 설치된다.

상기 녹화겸용 수압판에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명한다.

(S50) 인장 및 보호캡 설치(도 1e).

그라우팅이 완료된 후 네일(2)을 설계 하중으로 인장하여 유실부분의 보수 보강체(채움재, 녹화수압판)와 지반을 압축력에 의해 보강하고, 인장이 완료된 후 네일(2)에 보호캡(4)을 설치한다.

(S60) 식생 살포(도 1f).

상기 녹화겸용 수압판에 종자를 살포하거나 초목을 식재한다.

이하, 본 발명에서 사용되는 녹화겸용 수압판에 대해 설명한다.

서로 다른 구조의 제1 내지 제4녹화겸용 수압판(10,20,30,40)은 조합에 의해 일정한 형태로 설치되며, 제1 내지 제3녹화겸용 수압판(10,20,30)들의 사이에 제4녹화겸용 수압판(40)이 연결되어 설치된다.

상기 녹화겸용 수압판은 공통적으로 녹화 종자에 의한 초목이 성장할 수 있는 공간을 제공하는 입체 형상의 프레임, 프레임에 설치되는 다공성 망으로 이루어지며 각각의 녹화겸용 수압판은 다음과 같이 구성된다.

도 2a에서 보이는 것처럼, 제1녹화겸용 수압판(10)은 사각형의 제1녹화겸용 수압판 본체(11)[프레임(11a)과 망(11b)으로 구성] 및 제1녹화겸용 수압판 본체(11)의 저부의 연속되는 2면에 돌출 형성되는 제1지지부(12)로 구성된다.

도 2b에서처럼, 제1녹화겸용 수압판 본체(11)의 프레임(11a)은 각관이나 원형봉, 철근 등이 육면체의 틀의 형태로 결합되어 제작되며, 망(11b)은 프레임(11a)의 상부에 결합되어 녹화 초목이 안정적으로 생육되도록 한다. 물론, 망(11b)의 중앙부에는 네일(2)과 보호캡(4)을 지지하는 지압판체(11c)(지압판이 일체로 형성되거나 별도의 지압판이 설치되는 공간을 제공하는 것을 말함)가 형성된다. 지압판체(11c)는 네일(2)이 관통하는 홀이 구비된 상하 지압판, 상기 상하 지압판을 연결 및 지지하며 네일을 보호하는 지지관, 상기 상하 지압판의 둘레부에 결합되는 보호판 및 양측이 상기 지지관과 보호판에 연결되는 가새판으로 구성될 수 있다.

프레임(11a)의 구조상 빈 공간이 마련되기 때문에 망(11b)은 필수적으로 구성되지 않고 선택적으로 적용된다.

제1녹화겸용 수압판 본체(11)는 사면의 표면에 지지되는 하부와 지압판체(11c)의 상부 지압판으로 구성되는 상부로 구분될 수 있다.

제1녹화겸용 수압판 본체(11)는 도면에 도시된 형태를 기본으로 하여 다수의 보강대(수직형, 수평형, 경사형 등)가 갖추어질 수 있다. 예를 들어 경사형 보강대(11d)는 경사지게 배치되면서 하부는 수압판 본체(11)의 하부에 지지되고 상부는 지압판체(11c) 또는 망(11b)의 저면에 지지된다. 경사형 보강대(11d)의 양측에는 경사형 보강대(11d)를 보강하는 보강재들이 결합된다. 이때, 상기 보강재들은 인장력을 받고 경사형 보강대(11d)는 압축력을 받음으로써 큰 강성에 의해 큰 버팀력을 제공한다.

제1녹화겸용 수압판 본체(11)는 제4녹화겸용 수압판 본체(41)의 고정구(42)가 끼워 고정되는 끼움부(11e)가 구비된다. 끼움부(11e)는 도면에서 보이는 것처럼, 제1녹화겸용 수압판 본체(11)를 구성하는 자재들의 조합에 의해 형성될 수 있으며, 예컨대 테두리부에는 일정 간격을 두고 내측과 외측으로 2개의 자재가 배치되고 이들 자재와 직교하는 방향으로 2개의 자재를 상호 간에 일정 간격을 두고 배치하여 끼움부(11e)를 형성한다.

제1지지부(12)는 평면에서 볼 때 제1녹화겸용 수압판 본체(11)의 4면 중에서 서로 연속되는 2면에 제1녹화겸용 수압판 본체(11)보다 돌출되도록 형성된다.

즉, 2곳의 제1지지부(12)는 제4녹화겸용 수압판(40)이 각각 안착 지지되도록 하며 따라서 제1녹화겸용 수압판(10)의 2면에는 제4녹화겸용 수압판(40)이 설치된다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 제2녹화겸용 수압판(20)은 사각형의 제2녹화겸용 수압판 본체(21)[제1녹화겸용 수압판 본체(11)와 동일하게 프레임과 망 및 인장패널로 구성됨] 및 제2녹화겸용 수압판 본체(21)의 저부의 연속되는 3면에 돌출 형성되는 제2지지부(22)로 구성된다.

3곳의 제2지지부(22)는 제4녹화겸용 수압판(40)이 각각 안착되도록 하며 즉 제2녹화겸용 수압판(20)의 3면에 제4녹화겸용 수압판(40)이 설치되는 것이다.

도 4에서 보이는 것처럼, 제3녹화겸용 수압판(30)은 사각형의 제3녹화겸용 수압판 본체(31)(상기 제1,2녹화겸용 수압판 본체와 동일하게 구성됨) 및 제3녹화겸용 수압판 본체(31)의 저부의 4면에 돌출 형성되는 제3지지부(32)로 구성된다.

제4녹화겸용 수압판(40)은 사각형의 제4녹화겸용 수압판 본체(41)(상기 제1 내지 제3녹화겸용 수압판과 동일하게 구성) 및 제4녹화겸용 수압판 본체(41)에 형성되며 이웃하는 제1 내지 제3녹화겸용 수압판(10,20,30)에 고정되는 다수의 고정구(42)로 구성된다.

고정구(42)는 강봉, 철근, 철사, 로프, 클램프 등 다양한 제품의 사용이 가능하고, 별도의 자재일 수도 있고 제4녹화겸용 수압판 본체(41)를 구성하는 자재의 일부분으로 구성될 수도 있다. 즉, 지압판체(41c)를 지지하는 경사형 보강대(41d)의 저부에 예컨대 2단 절곡에 의한 고정구(42)가 형성될 수 있다.

고정구(42)는 예컨대 제4녹화겸용 수압판 본체(41)의 모서리부에 이웃하는 면의 2개소, 4변의 중앙 1개소 등에 배치될 수 있다. 제1 내지 제4녹화겸용 수압판(10,20,30,40)의 구조상 제4녹화겸용 수압판(40)이 제1 내지 제3녹화겸용 수압판(10,20,30)의 제1 내지 제3지지부(12,22,32) 위에 올려진 상태에서 제1 내지 제4녹화겸용 수압판(10,20,30,40)에 네일이 각각 설치되기 때문에 고정구(42)를 필수적으로 사용하지 않는 것도 가능하다. 물론, 고정구(42)를 사용하면 네일을 설치하기 전에 제1 내지 제4녹화겸용 수압판(10,20,30,40)들을 서로 결속함으로써 제1 내지 제4녹화겸용 수압판(10,20,30,40)의 이탈과 움직임을 막을 수 있는 효과를 도출한다.

제2 내지 제4녹화겸용 수압판(20,30,40)의 수압판 본체(21,31,41)는 제1녹화겸용 수압판(10)의 제1수압판 본체(11)와 동일한 구성 즉 프레임(21a, 31a, 41a)과 망(21b, 31b, 41b), 지압판(21c, 31c, 41c), 경사형 보강대 등으로 구성된다.

이와 같은 구성의 제1 내지 제4녹화겸용 수압판(10,20,30,40)의 조합에 의한 설치 상태는 도 6에서 보이는 것처럼, 사각형의 구역을 설정한 후 이 구역의 4곳의 모서리부에 제1녹화겸용 수압판(10)을 설치하되, 제1지지부(12)가 상기 구역의 안쪽을 향하도록 설치한다.

상기 구역의 4변(가장자리)의 중앙에 각각 제2녹화겸용 수압판(20)을 설치하되, 제2지지부(22)가 상기 구역의 안쪽을 향하도록 설치한다.

상기 구역의 정중앙에 제3녹화겸용 수압판(30)을 설치한다.

이로써 제1 내지 제3녹화겸용 수압판(10,20,30)들 사이에는 제4녹화겸용 수압판(40)을 설치할 수 있는 공간이 형성되며 이 공간에는 제1 내지 제3지지부(12,22,32)가 배치된다. 이 공간에 제4녹화겸용 수압판(40)을 삽입하면 제4녹화겸용 수압판(40)의 저부가 제1 내지 제3녹화겸용 수압판(10,20,30)의 제1 내지 제3지지부(12,22,32) 중에서 대응하는 어느 하나에 안착 지지되며 고정구(42)를 이웃하는 제1 내지 제3녹화겸용 수압판(10,20,30)(본체 및/또는 지지부)에 연결하여 고정한다.

그리고, 이러한 배열에 의한 제4녹화겸용 수압판(40)들이 이웃하는 부분이 생기며 이 부분에서는 제4녹화겸용 수압판(40)들을 고정구(42)로 서로 연결할 수 있다.

이와 같은 조합에 의하면 4개의 제1녹화겸용 수압판(10), 4개의 제2녹화겸용 수압판(20), 1개의 제3녹화겸용 수압판(30), 16개의 제4녹화겸용 수압판(40)을 통해 1개의 시스템이 구성되며, 이러한 시스템이 유실부분의 면적에 따라 2개 이상으로 설치된다.

상기 녹화겸용 수압판(10,20,30,40) 등 본 발명에서 사용되는 자재는 소형으로 구성되며, 따라서 작업자가 소형의 장비를 이용하여 작업을 할 수 있으므로 국부적인 유실부분의 보수가 가능하다.

물론, 제1 내지 제4녹화겸용 수압판(10,20,30,40)은 전술한 수량으로 한정되지 아니하고 유실부분의 면적에 따라 수량이 달라진다.

도 7은 본 발명에 의해 복구된 사면을 도시한 것이며, 사면에 발생된 유실부분을 보수 보강하고 녹화함으로써 사면을 안정적이면서도 친자연적으로 조성할 수 있다.

1 : 삽입홀, 2 : 네일
3 : 기초면, 4 : 보호캡
10,20,30,40 : 제1 내지 제4녹화겸용 수압판,
11,21,31,41 : 제1 내지 제4녹화겸용 수압판 본체,
12,22,32 : 제1 내지 제3지지부,
42 : 고정구,

Claims

사면의 국부적 유실부분을 정리하는 제1단계와;
상기 국부적 유실부분에 상호 간에 일정 간격을 두고 지반 보강체 삽입홀을 천공하고 상기 지반 보강체 삽입홀에 지반 보강체를 삽입하되 상기 지반 보강체가 상기 제1단계를 통해 정리된 기초면의 상부로 돌출되도록 삽입 및 상기 삽입홀 내부를 그라우팅하는 제2단계와;
상기 제1단계에서 조성한 기초면에 상기 지반 보강체가 각각 관통되도록 녹화겸용 수압판을 설치하는 제3단계와;
상기 제3단계 이후 상기 지반 보강체를 설계 하중으로 인장한 후 보호캡을 설치하는 제4단계와;
상기 제4단계 이후 상기 녹화겸용 수압판에 녹화 종자를 살포하여 녹화하는 제5단계를 포함하며,
상기 녹화겸용 수압판은 상기 녹화 종자에 의한 초목이 성장할 수 있는 공간을 제공하는 입체 형상의 프레임, 상기 프레임에 설치되며 내부에 네일이 설치되는 지압판체로 이루어지되, 서로 다른 구조의 제1 내지 제4녹화겸용 수압판의 조합에 의해 일정한 형태로 설치되며,
상기 제1녹화겸용 수압판은 사각형의 제1녹화겸용 수압판 본체 및 상기 제1녹화겸용 수압판 본체의 저부의 연속되는 2면에 돌출 형성되는 제1지지부로 구성되고,
상기 제2녹화겸용 수압판은 사각형의 제2녹화겸용 수압판 본체 및 상기 제2녹화겸용 수압판 본체의 저부의 연속되는 3면에 돌출 형성되는 제2지지부로 이루어지며,
상기 제3녹화겸용 수압판은 사각형의 제3녹화겸용 수압판 본체 및 상기 제3녹화겸용 수압판 본체의 저부의 4면에 돌출 형성되는 제3지지부로 이루어지고,
상기 제4녹화겸용 수압판은 사각형의 제4녹화겸용 수압판 본체 및 상기 제4녹화겸용 수압판 본체에 형성되며 이웃하는 상기 제1 내지 제3녹화겸용 수압판에 고정되는 고정구로 구성되고,
상기 제1녹화겸용 수압판은 4곳의 모서리부에 각각 설치되며 상기 제2녹화겸용 수압판은 4변의 중앙부에 각각 설치되고 상기 제3녹화겸용 수압판은 상기 제1,2녹화겸용 수압판에 의해 형성되는 사각형 공간의 정중앙에 설치되며 상기 제4녹화겸용 수압판은 상기 제1 내지 제3녹화겸용 수압판들의 사이에 상기 제1 내지 제3지지부 위에 안착되면서 상기 고정구를 통해 이웃하는 다른 녹화겸용 수압판과 고정되는 것을 특징으로 하는 국부적 사면 유실에 대한 보수 보강 공법.
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