KR101522617B1 - 지오컨테이너를 이용한 제방 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지오컨테이너를 이용한 제방 시공방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르는 경우 절개지 또는 수심이 얕은 곳에도 제방을 시공할 수 있는 장점이 있다.

Description

지오컨테이너를 이용한 제방 시공방법{A process of preparing embankment by using geocontainer}

본 발명은 지오컨테이너를 이용한 제방 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반은 상부구조물을 지지할 수 없고 큰 변형이 발생할 수 있는 상태의 지반을 말한다. 상기 연약지반은 주로 부드럽고 압축성이 큰 점토, 실트, 이탄 등의 토층으로 구성되며, 이러한 연약지반 위에 구조물을 건설하기 위해서는 직접 또는 간접적으로 지반을 강화, 안정시키기 위한 처리가 필요하다.

종래 연약지반 처리공법으로는 지반의 표층을 처리하는 표층처리공법, 연약지반을 제거한 상태에서 양질의 재료로 치환하는 치환공법, 연약지반 내에 시멘트, 석회, 약액 등을 주입한 후, 교반하여 혼합 고결하는 고결공법, 연약지반 내에 배수재를 삽입하여 수분의 탈수로 인한 압밀을 촉진하여 강도를 증진시키는 탈수공법, 성토하중 조절공법, 파일을 이용하여 성토하중을 지지층에 도달하는 공법 등이 알려져 있으며, 상기와 같은 공법들은 각각 독립적으로 도입하여서 지반의 개량효과를 기대하기에는 연약지반에서 발생하는 문제점이 비교적 복잡하므로 연약지반 토질 특성상 몇 가지 공법을 조합하여 도입하는 것이 효과적이다.

또한, 종래의 연약지반 시공 시에 지반을 개량하기 위한 장비 및 인력의 접근을 위해 초 연약 매립지반의 표층처리공법의 적용이 필요하다. 표층처리공법은 표층부의 배수 및 건조효과를 극대화시켜 표층강도 증진을 촉진시키는 배수건조공법, 연약지반의 지지력을 증대시키기 위하여 모래, 토목섬유 또는 대나무 등을 균등하게 포설하는 표층 포설 보강공법, 그리고 석회계, 시멘트계 또는 플라이애쉬계의 안정제를 연약토와 혼합 교반하여 표층의 강도를 발현시키는 표층고화 처리공법 등이 있다.

이러한 여러 가지 표층처리공법 중 현재 연약지반처리공법에서 토목섬유 포설공법이 가장 경제적이고 시공이 쉽기 때문에 토목섬유 포설공법이 일반적으로 사용되고 있다. 일반적인 연약지반 개량공사는 토목섬유를 포설하여 장비의 진입 및 수평배수를 위한 수평배수층 및 복토재를 포설하는데 지지력을 확보한 후, 복토를 시행하여 시공장비의 주행성 및 작업성을 확보시켜, 수직배수재를 지중에 타설하여 흙 속의 물을 탈수하는 공법으로 연약지반을 개량한다.

상기의 토목섬유 포설공법은 복토재와 시공장비의 하중을 인장재인 토목섬유의 인장력에 의해 일부 지지 될 수 있도록 인장력이 매우 큰 장 섬유를 사용하여 보강한다. 그러나 이러한 토목섬유가 인장력이 확보되지 못할 경우 지반의 전단파괴가 발생되기 때문에 토목섬유의 인장력은 연약지반의 표층보강에 매우 중요한 요소로 작용한다.

상기에서 표층처리공법은 연약지반과 그 위에 설치되는 성토(또는 복토) 등의 사이에 장 섬유인 토목섬유를 포설하는 방법이 많이 행해지고 있으며, 상기 탈수공법 등과 함께 적용하게 된다.

토목 섬유는 튜브 형태로 폴리에스테르(PET)나 폴리프로필렌(PP) 등의 고분자 합성섬유를 재질로 하여 직조된 투수성 지오텍스타일로 제조된 거대한 포대 내에 모래나 준설토 등의 토사를 수리학적인 방법으로 채워넣어 만든 토목재료로서, 수중제방, 방파제, 가도호안, 가물막이 등의 해안 또는 하천의 연성 구조물을 축조하는데 사용한다. 종래 토목섬유는 먼저 공장에서 원사를 이용하여 너비 2-4 m 정도의 원단으로 직조한 복수의 원단을 표층처리현장으로 운반한 후, 현장에서 복수의 원단을 적어도 한쪽 이상의 폭 방향으로 겹치고 재봉하여 장 섬유상태의 토목 섬유로 생산하여, 이를 연약지반 위에 포설하여 사용된다.

이러한 토목 섬유에 있어 종래에는 서로 원단을 길이 방향으로 평행하게 연포하는 방법으로, 양 단을 서로 완전히 포개고 끝부분을 접어 접은 부위를 재봉하거나 또는 포개어 끝부분을 바로 재봉함으로써, 원단을 서로 연포하는 방식이 사용되었다. 또한, 토목 섬유의 개방된 양 단을 막는 방법으로도 종래에는 원단 연포 방식과 마찬가지로 토목 섬유 튜브의 양 말단을 포개고 끝 부분을 접거나 바로 재봉하는 방식을 사용하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 연포 방식과 양 단 막음 방식은 모래나 준설토 등의 토사가 토목 섬유 튜브 내부로 주입됨에 따라 증가하는 내부 압력에 의해 내부와 제일 가까운 재봉선이 거의 모든 하중을 겪게 되어 쉽게 파열되고 내부와 제일 가까운 재봉선이 일단 파열되기 시작하면 그 옆의 재봉선이 마치 도미노처럼 파열되어 풀려 결국 연포 부분과 특히 토목 섬유 튜브의 양 말단이 상대적으로 낮은 내부 압력에도 쉽게 파열되는 문제점이 있었다.

또한, 특히 토목 섬유가 평지가 아닌 굴곡 지형에 놓여졌을 때, 토목 섬유 튜브의 내부 압력이 더욱 증가하게 되어 본체 포의 연포 부위 및 토목 섬유 튜브의 양 말단 부위가 쉽게 파열되어 심각한 문제점으로 지적되고 있다. 뿐만 아니라, 모래나 준설토 등 토사를 충진 튜브를 통해 토목 섬유 내로 충진할 때, 종래의 토목 섬유는 양 말단에 미 충진 상태로 비어 있는 부위가 발생하여 양 말단의 강도와 내충격성이 현저히 낮아지는 문제점도 있어 실제 현장에서 공사 중간에 공사가 중단되는 사태까지 유발하게 된다.

한편, 종래 지오컨테이너는 대형 바닥 분리형 바지선의 바닥을 통하여 침강시켜 설치되어 왔다. 따라서 대형 바지선을 운항할 수 있는 깊은 수심의 바닥면에만 설치 가능하였고, 절개지 또는 수심이 얕은 곳에는 적용할 수 없는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명에서는 이와 같은 종래의 문제점을 극복하여, 절개지 또는 수심이 얕은 곳에도 적용할 수 있는 제방 시공방법을 제공하고자 한다.

위 과제를 위하여 본 발명은 (a) 준설 대상지에 상하가 개방되어 측면만으로 이루어진 모양 지지용 틀을 위치시키는 단계, (b) 상기 모양 지지용 틀 내부로 상부가 개방된 지오컨테이너를 넣고 상기 모양 지지용 틀 안쪽 면에 밀착되도록 상기 지오컨테이너를 펴는 단계, (c) 상기 지오컨테이너 내부로 준설토를 투입하는 단계, (d) 상기 지오컨테이너의 상부를 폐쇄시키는 단계를 포함하는 제방 시공공법을 제공한다.

본 발명에 따르는 경우 절개지 또는 수심이 얕은 곳에도 제방을 시공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 지오컨테이너를 개략적으로 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 모양 지지용 틀을 개략적으로 보여준다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따라 제방이 시공되는 모습을 보여준다.

본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 준설 대상지에 상하가 개방되어 측면만으로 이루어진 모양 지지용 틀을 위치시키는 단계, (b) 상기 모양 지지용 틀 내부로 상부가 개방된 지오컨테이너를 넣고 상기 모양 지지용 틀 안쪽 면에 밀착되도록 상기 지오컨테이너를 펴는 단계, (c) 상기 지오컨테이너 내부로 준설토를 투입하는 단계, (d) 상기 지오컨테이너의 상부를 폐쇄시키는 단계를 포함하는 제방 시공공법이 제공된다.

일 구현예에 따르면, 상기 제방 시공공법은 상기 모양 지지용 틀을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

다른 구현예에 따르면, 준설 대상지는 절개지이거나 10 m 이내, 바람직하게는 5 m 이내, 가장 바람직하게는 3 m 이내의 수심이 얕은 곳일 수 있고, 또는 본 발명에 따라 시공된 지오컨테이너 위에 또 다시 지오컨테이너를 설치할 수도 있다.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 지오컨테이너는 상부가 개방된 직육면체 상자형 구조이고, 상기 모양 지지용 틀은 직육면체에서 상하면이 없이 4개의 측면만으로 이루어진 구조인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 지오컨테이너의 상부를 폐쇄시키는 단계는 상기 지오컨테이너의 측면 중 상대적으로 길이가 긴 좌우 측면의 연장 면을 서로 합포함으로써 수행될 수 있다.

다른 구현예에 따르면, 상기 지오컨테이너의 개방된 상부 둘레로 상기 모양 지지용 틀과 연결할 수 있도록 복수 개의 고리가 달려있을 수 있다.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 지오컨테이너의 측면 중 상대적으로 길이가 긴 좌우 측면의 연장 면의 서로 대응되는 위치에 한 쌍의 고리가 복수 개 부착되어 있고, 상기 한 쌍의 고리 구멍으로 긴 섬유를 관통시켜 상기 2개의 연장 면을 서로 합포시킬 수 있다.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 지오컨테이너의 측면 중 상대적으로 길이가 긴 좌우 측면의 연장 면을 상기 지오컨테이너의 내부를 충전하기 위해 준설대상지에 쌓아둔 상기 준설토 위에 펼쳐 놓았을 때, 상대적으로 길이가 짧은 앞뒤 측면의 상단과 상기 좌우 측면의 연장 면의 상단이 서로 대응되는 위치에 한 쌍의 고리가 복수 개 부착되어 있고, 상기 한 쌍의 고리 구멍으로 긴 섬유를 관통시켜 상기 연장 면의 상단과 상기 앞뒤 측면의 상단을 서로 합포시킬 수 있다. 또한, 상기 모양 지지용 틀의 최상단의 4개의 모서리 주변에는 인접하는 두 변을 연결해주는 지지대가 설치되어 있다.

Claims (8)

1. (a) 준설 대상지에 상하가 개방되어 측면만으로 이루어진 모양 지지용 틀을 위치시키는 단계,
   (b) 상기 모양 지지용 틀 내부로 상부가 개방된 지오컨테이너를 넣고 상기 모양 지지용 틀 안쪽 면에 밀착되도록 상기 지오컨테이너를 펴는 단계,
   (b') 상기 지오컨테이너와 상기 모양 지지용 틀을 연결하는 단계,
   (c) 상기 지오컨테이너 내부로 준설토를 투입하는 단계,
   (d) 상기 지오컨테이너의 상부를 폐쇄시키는 단계,
   (e) 상기 모양 지지용 틀을 제거하는 단계를 포함하는 제방 시공공법으로서;
   상기 준설 대상지는 3 m 이내의 수심이 얕은 곳이고,
   상기 지오컨테이너는 상부가 개방된 직육면체 상자형 구조이며,
   상기 지오컨테이너의 개방된 상부 둘레로 상기 모양 지지용 틀과 연결할 수 있도록 복수 개의 고리가 달려있고,
   상기 지오컨테이너의 측면 중 상대적으로 길이가 긴 좌우 측면의 연장 면의 서로 대응되는 위치에 한 쌍의 고리가 복수 개 부착되어 있으며,
   상기 지오컨테이너의 측면 중 상대적으로 길이가 긴 좌우 측면의 연장 면을 상기 지오컨테이너의 내부를 충전하기 위해 준설대상지에 쌓아둔 상기 준설토 위에 펼쳐 놓았을 때,
   상대적으로 길이가 짧은 앞뒤 측면의 상단과 상기 좌우 측면의 연장 면의 상단이 서로 대응되는 위치에 한 쌍의 고리가 복수 개 부착되어 있고,
   상기 모양 지지용 틀은 직육면체에서 상하면이 없이 4개의 측면만으로 이루어진 구조이며;
   상기 (b') 단계는 상기 지오컨테이너의 개방된 상부 둘레로 형성된 상기 복수 개의 고리와 상기 모양 지지용 틀과 연결함으로써 수행되며,
   상기 (d) 지오컨테이너의 상부를 폐쇄시키는 단계는 (d') 상기 지오컨테이너의 측면 중 상대적으로 길이가 긴 좌우 측면의 연장 면을 서로 합포하고 나서, (d'') 상기 합포된 상기 상대적으로 길이가 긴 좌우 측면의 연장 면에 상대적으로 길이가 짧은 앞뒤 측면을 합포시킴으로써 수행되고,
   상기 (d') 단계는 상기 지오컨테이너의 측면 중 상대적으로 길이가 긴 좌우 측면의 연장 면의 서로 대응되는 위치에 형성된 한 쌍의 고리 구멍으로 긴 섬유를 관통시킴으로써 수행되며,
   상기 (d'') 단계는 상기 상대적으로 길이가 짧은 앞뒤 측면의 상단과 상기 좌우 측면의 연장 면의 상단의 서로 대응되는 위치에 형성된 한 쌍의 고리 구멍으로 긴 섬유를 관통시킴으로써 수행되고,
   상기 모양 지지용 틀의 최상단의 4개의 모서리 주변에는 인접하는 두 변을 연결해주는 지지대가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제방 시공공법.
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