KR101525942B1

KR101525942B1 - 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법

Info

Publication number: KR101525942B1
Application number: KR1020150032691A
Authority: KR
Inventors: 박흥수; 박소민
Original assignee: (유)이지오; 박흥수; 박소민
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2035-03-09

Abstract

본 발명은 사면에서 터파기후 표층 개량재를 탑 다운(TOP DOWN) 방식으로 포설하여 사면을 복원 및/또는 보강함에 따라 시공중에 도로 차단 또는 사면을 보강할 수 있는 별도의 시설물이 필요치 않고, 지중식으로 사면을 복원함에 따라 구조물이 노출되지 않아 주변 자연환경에 일치되는 환경으로 사면을 복원 및 보강할 수 있다.

Description

표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법{METHOD FOR SLOPE REINFORCEMENT CONSTRUCTION USING THE GROUND IMPROVEMENT PRODUCT}

본 발명은 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법에 관한 것으로서, 본 발명은 표층개량재와 주변 토사를 건식으로 배합하여 붕괴 및/또는 세굴에 의해 이상이 발생된 사면을 주변 자연환경에 융합되어 미관을 유지하도록 자연친화적으로 복원 및 보강 가능한 표층 개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법에 관한 것이다.

일반적으로 안전한 사면(비탈면)도 방치하면 강우에 의한 우수의 침투, 지하수위의 상승, 토압의 작용, 동상 및 풍화작용등 여러 원인에 의하여 사면이 불안정해져 붕괴 및 세굴 된다.

따라서, 세굴이나 붕괴사면에 대해서는 발생원인, 토절상태, 시공성, 미관,경제성등을 검토하여 게비온옹벽, 개비온 매트리스, 콘크리트 기대기 옹벽, 숏크리트등의 공법이 적용되었다.

이와 같은 종래의 사면 보강공법중에서 일예를 들면, 콘크리트 기대기 옹벽 공법은 사면을 단단한 콘크리트로 타설함에 따라 안정성이 확보되었으나 공사기간이 길고 재료비가 고가임에 따라 공사비가 상승 되고, 시공시 교통 차단기간이 길어 교통안전 위험성이 증가 되는 문제점이 있었다.

또한 종래의 사면 보강공법은 시공 후 원래 사면으로 복원이 되지 않고, 콘크리트 벽이나 깬돌을 넣은 철망등이 설치되어 자연경관을 해치는 문제점이 있다.

따라서 종래에는 자연경관을 해치는 문제점을 해소하기 위하여 표층개량재를 사면에 부분 치환하여 한정적으로 사용하고 있지만, 전체 사면을 복원하는 것이 아닌 일부분에만 한정하여 부분치환시키고 있어 원래의 사면으로 복원되기에는 부족한 실정이다.

등록특허공보 제10-770162호(2007.10.19) 등록특허공보 제10-737768호(2007.07.04)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 표층 개량재를 활용하여 옹벽 구조물을 시공함에 따라 지지력이 강화된 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽 공법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 자연사면 복원 과정에서 토층의 구조와 중력에 의해서 위에서 아래로 토석이 흘러내림을 방지할 수 있도록 탑다운 방식으로 사면을 복원 및 보강하는 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사면의 복원과정에서 구조물이 노출되지 않도록 사면에서 터파기 후 터파기 면을 거푸집으로 활용하여 표층개량재를 포설하여 주변의 자연환경에 일치하는 사면으로 복원 및 보강함에 따라 미관을 살릴 수 있는 표층 개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 배수시설과 표층개량재로 시공된 옹벽의 벽체를 접속시켜 강우에 의한 침투로 사면의 붕괴나 세굴이 방지되는 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법을 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.

본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법의 바람직한 실시예는 붕괴 또는 세굴된 작업사면을 하나 이상의 구간으로 구획하는 탑다운 구간 설정단계와, 상기 탑다운 구간설정단계에서 설정된 구간중 위쪽 구간부터 아래쪽 구간으로 순차적으로 시공하되, 작업사면에 인접된 측구 및 배수로와 폐합될 수 있도록 터파기의 시작지점과 끝지점을 정하고, 선택된 구간에서 오목형으로 지중에 위치되는 터파기 홈을 형성하여 표층개량재 혼합물을 속채움방식으로 상기 터파기 홈에 채워서 옹벽을 시공하는 시공단계 및 상기 시공단계 이후에 상기 옹벽의 표층에 식물을 식생시키는 식생단계를 포함하고, 상기 시공단계는 상기 작업사면의 선택된 구간에서 오목형의 터파기 홈과, 상기 터파기 홈의 하측에서 편평한 면을 갖도록 연장되는 소단부를 형성하는 지중 터파기 단계와, 표층개량재와 토사를 건식으로 혼합하여 상기 표층개량재 혼합물을 배합하는 빈배합단계와, 속채움 방식으로 상기 터파기 홈에 상기 표층개량재 혼합물을 메워 벽체 시공단계와, 상기 벽체 시공단계 이후에 상기 벽체에 연결되도록 상기 소단부에 표층개량재를 포설하여 상기 벽체를 지지할 수 있는 기초단을 형성하는 기초시공단계 및 상기 기초시공단계 상기 벽체의 표층으로 지중의 물을 배수시키는 배수관을 시공하는 배수관 시공단계를 포함하고, 상기 시공단계에서 상기 벽체의 길이가 설정된 길이에 해당 되면, 상기 터파기 홈 보다 지중에 위치되도록 전단키 형성홈을 형성하고, 상기 전단키 형성홈에 상기 표층개량재 혼합물이 채워져 상기 벽체로부터 지중방향으로 돌출되는 전단키가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 사면에서 터파기후 표층 개량재를 탑 다운(TOP DOWN) 방식으로 포설하여 지중식 구조물로 사면을 복원 및/또는 보강할 수 있어 구조물이 노출되지 않고, 표층에 식생이 가능함에 따라 주변 자연환경에 일치되는 환경으로 사면을 복원 및 보강할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 표층개량재와 현장의 터파기 토사를 건식으로 혼합하여 붕괴 또는 세굴에 의한 이상 사면에 지중식 터파기 홈에 되메움 하기에 별도의 거푸집 없이 기대기 옹벽을 시공할 수 있어 공기단축 및 공사비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 탑다운 방식으로 위쪽부터 아래로 순차적으로 지중식 터파기 홈과 소단부를 형성하고, 건식의 표층개량재를 메우는 방식으로 벽체와 상기 벽체를 지지하는 기초를 시공하기에 지지력 향상과 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 현장에서 현장 토사와 표층개량재를 건식 배합하여 옹벽을 시공함에 따라 시공중에 발생되는 토사나 암석을 방지하기 위한 별도의 안전장치가 필요하지 않아 공사비를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법에 의하여 시공된 사면 옹벽을 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법에서 시공단계를 상세 도시한 순서도이다.
도 4a 내지 4d는 본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법에서 시공단계를 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽 공법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에서 사용되는 용어를 간략히 설명한다.

본 발명의 표층개량재는 플라이애쉬 또는 레드 머드와 같은 산업부산물에 전용촉진제가 설정된 비율로 혼합된 것이다.

또한 본 발명의 표층개량재 혼합물은 상기 표층개량재와 주변 지반, 또는 사면을 터파기과정에서 발생된 토사가 설정된 비율로서 혼합된 혼합물이다. 상기 표층개량재 혼합물의 혼합비율은 일반적으로 동업종의 종사자에게 공지된 사항임에 따라 그 상세한 설명을 생략한다.

상기 표층개량재 혼합물은 건식으로 배합된 혼합물로서 포설 직후부터 경화가 시작되어 완전한 경화가 이루어지기까지의 시간이 짧아 시공후 24시간이 경과되면 완전 경화에 비례하여 70%에 도달될 수 있고, 사면의 터파기 과정에서 발생된 사면의 토사를 혼합하였기 때문에 별도의 식생층이 없더라도 식물의 씨앗을 표층개량재가 포설된 사면에 바로 뿌려 식물을 식생 시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 탑다운(TOP DOWN) 방식은 사면을 하나 이상의 구간으로 구획한 뒤에, 상측 구간부터 홈방식으로 오목형의 홈형태로 터파기 하고, 터파기된 터파기 홈에 표층개량재 혼합물을 상측부터 되 메우고 다짐하여 옹벽을 시공하는 방식이다. 간략히 설명하자면, 본 발명의 탑다운 방식은 위쪽 구간부터 순차적으로 표층개량재 혼합물을 포설하여 옹벽을 시공하는 방식이다.

본 발명은 상기와 같은 표층개량재를 탑다운 방식으로 붕괴 또는 세굴에 의한 사면을 복원 및 보강하기 위한 보강 옹벽 공법에 관한 것이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법에 의하여 시공된 사면 옹벽을 도시한 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의해 시공된 사면 보강 옹벽(20)은 하나 이상의 구간으로 구획된 성토 및/또는 절토사면(이하에서는 작업사면(10)으로 총칭함)의 상단에서 배수로(13)가 설치되고, 상기 배수로(13)에 폐합되어 탑다운(TOP-DOWN) 방식으로 상측부터 순차적으로 옹벽(20)을 형성한다.

여기서 상기 작업사면(10)은 하나 이상의 구간으로 각각 구획되고, 각 구간은 작업사면(10)에서 오목형의 홈방식으로 터파기된 터파기 홈(11)과, 상기 터파기 홈(11)의 하측에서 수평으로 연장되는 소단부(12)를 이룬다.

여기서 상기 터파기 홈(11)은 작업사면(10)에서 설정된 하나 이상의 구간중 상측 구간부터 순차적으로 형성되되, 강우의 침투에 의한 세굴이나 붕괴를 막기 위하여 작업사면(10)에 인접된 측구 및/또는 배수로(13)와 폐합될 수 있도록 배수로(13)와 연결되는 지점부터 터파기하는 것이 바람직하다.

아울러 상기 터파기 홈(11)은 오목형으로서 설정된 폭(예를 들면, 0.1m, 0.7m, 5m)으로 작업사면(10) 보다 지중에 위치되어 상기 표층개량재 혼합물에 의한 벽체가 형성될 수 있도록 거푸집으로서 역할을 수행한다.

상기 표층개량재 혼합물은 종래와 달리 습식 콘트리트가 아닌 표층개량재와 촉진재 및 주변 토사가 건식으로 혼합된 건식 혼합물로서 상기 터파기 홈(11)과 소단부(12)에 메워지면서 공기중의 수분과 터파기 홈(11)의 수분이 결합되면서 경화가 시작되어 강도를 발현한다.

상기 소단부(12)는 상기 작업사면(10)에 구획된 각 구간별 터파기 홈(11)의 하측에서 수평으로 연장되는 공간으로 형성되어 후술되는 기초단(22)이 형성되는 영역으로 설정된다. 상기 소단부(12)는 상기 터파기 홈(11)과 마찬가지로 지중에 위치되거나 또는 작업사면(10)에서 수평으로 연장되는 단으로 형성되는 것도 가능하다. 바람직하게로는 상기 소단부(12)는 상기 벽체의 길이와 하중에 따라서 선택적으로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 옹벽(20)은 상기 터파기 홈(11)에 표층개량재 혼합물이 메워지고, 다짐되는 작업사면(10)을 보강하는 벽체(21)와, 상기 작업사면(10)의 소단부(12)에 상기 표층개량재 혼합물이 메워져서 상기 벽체(21)를 지지하는 기초단(22)과, 상기 벽체(21)를 지지하도록 작업사면(10)과 벽체(21)를 관통하여 고정되는 앵커(31)와, 지중의 수분을 배출시키는 배수관(32)이 포함된다.

상기 벽체(21)는 상기 터파기 홈(11)에 표층개량재 혼합물이 메워짐에 따라 주변 사면과 일치된 높이와 경사도를 갖도록 형성된다. 즉, 상기 벽체(21)는 상기 표층개량재 혼합물이 지중에 위치되는 터파기 홈(11)에 메워짐에 따라 주변의 사면과 유사한 높이와 경사각을 갖도록 형성되어 종래와 달리 외부로 노출되지 않는다.

상기 기초단(22)은 상기 소단부(12)에 상기 표층개량재 혼합물이 다짐되어 수평으로 연장되는 단을 이루도록 형성된다. 여기서 상기 기초단(22)은 상기 벽체(21)의 끝단에서 수평으로 연결됨에 따라 상기 벽체(21)가 하중이나 강우 또는 풍압에 의하여 쓸려 내려오지 않도록 상기 벽체(21)를 지지한다.

아울러 상기 벽체(21)와 기초단(22)은 상기 작업사면(10)에서 구획된 각 구간별로 형성된다. 도 1에 도시된 바를 예로서 설명하자면, 작업사면(10)은 제1 내지 제3구간으로 구획되고, 각 구간(a, b, c)별로 터파기 홈(11)과 소단부(12)가 각각 형성된다.

그러므로 제1벽체(21)는 제1구간(a)에 터파기된 터파기 홈(11)에 표층개량재 혼합물이 메워져 형성되고, 제1기초단(22)은 상기 제1구간(a)의 소단부(12)에서 상기 표층개량제 혼합물이 포설되어 상기 제1벽체(21)의 끝단에 연결되도록 형성된다.

제2벽체(21')는 제2구간(b)의 터파기 홈(11)에 형성되고, 제2기초단(22')은 제2구간(b)의 소단부(12)에 형성되어 상기 제2벽체(21')를 지지한다. 여기서 상기 제2벽체(21')는 상기 제1기초단(22)의 하면에 연결된다.

제3벽체(21'')는 제3구간(c)의 터파기 홈(11)에 형성되고, 제3기초단(22'')은 제3구간(c)의 소단부(12'')에 형성되어 상기 제3벽체(21'')를 지지한다. 상기 제3벽체(21'')는 상기 제2소단부(12')의 하면에 연결되도록 시공된다.

아울러 상기 벽체(21)는 상기 기초단(22)에 의한 지지력을 넘는 길이 이상일 경우에 안정성 향상을 위하여 추가로 전단키(211)가 형성됨이 바람직하다. 상기 전단키(211)는 상기 터파기 홈(11)에서 설정된 폭과 깊이로서 형성되는 전단키형성홈(111)(도 4b 참조)에 표층개량재 혼합물이 메워짐에 따라 형성된다.

이와 같은 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽(20)은 도 2 내지 도 4의 도시된 공법에 의하여 시공되며, 이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽 공법을 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법을 도시한 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법은 작업사면(10)을 설정된 길이를 갖는 하나 이상의 구간으로 구획하는 탑다운 구간 설정단계(S10)와, 상기 탑다운 구간설정단계(S10)에서 설정된 구간중 위쪽 구간부터 아래쪽 구간으로 옹벽(20)을 순차시공하는 시공단계(S20)와, 상기 시공단계(S20) 이후에 상기 옹벽(20)의 표층에 식물을 식생시키는 식생단계(S30)를 포함한다.

상기 탑다운 구간 설정단계(S10)는 도 4a를 참조하여 설명한다. 도 4a는 장마철 토사로 인하여 무너진 작업사면(10)을 일예로 도시하였다.

도 4a를 참조하면, 상기 탑다운 구간 설정단계는 성토 및/또는 절토사면(작업사면(10))을 복원 및/또는 보강하기 위해서 위 아래 방향으로 설정된 길이를 갖는 하나 이상의 구간으로 구획한다. 즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 맨 위쪽부터 아래쪽으로 제1 내지 제3구간(a, b, c)으로 구획한다.

상기 시공단계(S20)는 상기 탑다운 구간 설정단계(S10)에서 설정된 구간중 위쪽에 위치된 제1구간(a)의 상측부터 지중에 위치되도록 오목형의 터파기 홈(11)을 순차적으로 형성한 뒤에 상기 터파기 홈(11)에 표층개량재 혼합물을 포설 및 다짐하여 옹벽(20)을 순차적으로 시공하여 작업사면(10)을 복원 및 보강하는 단계이다.

예를 들면, 상기 시공단계(S20)는 맨 위쪽에 위치된 제1구간(a)을 작업사면(10)의 표층보다 지중에 위치되는 오목형의 지중 터파기 홈(11)을 형성한 뒤에 플라이 애쉬와 촉진재 및 주변 토양이 건식으로 혼합된 표층개량재 혼합물을 터파기 홈(11)에 포설 및 다짐하여 옹벽(20)를 시공한다.

그리고 상기 제2구간(b)은 상기 제1구간(a)에서 제1옹벽(20)이 시공된 이후에 지중 터파기 홈(11)이 시공된 이후 표층개량재 혼합물이 포설 및 다짐되어 제1구간(a)의 옹벽(20)에 연결되는 제2옹벽(20')을 시공한다. 마찬가지로 제3구간(c) 역시 제2구간(b)의 제2옹벽(20')에 연속하여 제3옹벽(20'')이 시공된다.

여기서 상기 시공단계(S20)는 터파기 과정에서 발생된 작업사면(10)의 원지반의 터파기 토사와 톤백(TON BAG) 마대를 이용하여 장비의 이동 및 작업이 가능한 작업공간을 형성하는 단계(도시되지 않음)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 작업공간은 터파기 과정에서 발생된 토사와 톤백 마대로 장비의 이동 및 작업이 가능한 편평한 지반으로 형성된다.

이와 같은 시공단계는 도 3과 도 4b 내지 도 4d를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법에서 시공단계를 도시한 순서도, 도 4b 내지 도 4d는 상기 시공단계를 순차 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 시공단계(S20)는 선택된 구간을 주변 사면보다 지중에 위치되는 오목형의 터파기 홈(11)과 소단부(12)를 형성하는 지중 터파기 단계(S21)와, 플라이애쉬 또는 레드머드와 주변 토양 및 촉진재를 교반하여 표층개량재 혼합물을 혼합하는 빈배합단계(S22)와, 상기 빈배합단계(S22)에서 교반된 표층개량재 혼합물을 터파기 홈(11)에 메우고 다짐하여 벽체(21)를 시공하는 벽체 시공단계(S23)와, 상기 벽체 시공단계(S23) 이후에 소단부에 표층개량재 혼합물을 포설 및 다짐하여 기초단(22)을 형성하는 기초시공단계(S24)와, 상기 벽체(21)에 앵커(31) 및 배수관(32)을 시공하는 앵커(31) 및 배수관 시공단계(S25)를 포함한다.

상기 지중 터파기 단계(S21)는 작업사면(10)에서 설정된 하나 이상의 구간중 가장 높은 위치의 미공사구간(예를 들면, 제1구간(a))을 작업사면(10)의 표층보다 지중에 위치되는 오목형의 터파기 홈(11)과 소단부(12)를 형성하는 단계이다.

상기 터파기 홈(11)은 오목형으로서 설정된 길이만큼 터파기 되어 작업사면(10)의 표층보다 지중에 위치되도록 터파기 되어 형성된다. 여기서 상기 터파기 홈(11)은 도 4b에 도시된 바와 같이 설정된 구간 전체에 걸쳐 한번에 형성됨도 가능하고, 또는 다른 실시예로서 설정된 구간에서 순차적으로 다 수개가 형성되는 것도 가능하다.

아울러 상기 제1구간 내지 제3구간(a, b, c)중, 사면의 가장 높은 위치의 제1구간(a)은 작업사면(10)의 꼭대기에서 일방향으로 연장되는 배수로(13)와, 하측에서 도로에 인접된 측구(도시되지 않음)의 접속부와 폐합되도록 상기 배수로(13)의 접속지점부터 터파기 홈(11)이 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 터파기 홈(11)은 오목형의 전단키형성홈(111)을 더 포함한다. 여기서 상기 전단키 형성홈(111)은 구간별 벽체(21)의 길이가 설정된 길이 이상일 경우(예를 들면, 5m 이상)에 구조적 안정성을 높이기 위하여 전단키(211)가 설치될 경우에 형성된다.

상기 전단키(211)는 표층개량재 혼합물이 상기 전단키형성홈(111)에 포설됨에 따라 상기 벽체(21)가 미끄러지거나 무너지지 않도록 지지하는 역할을 수행한다.

상기 소단부(12)는 상기 터파기 홈(11)의 형성된 작업사면(10)에서 설정된 길이(예를 들면, 6m) 마다 설정된 폭(예를 들면, 1m~3m)으로 연장되는 편평한 면으로 형성된다. 여기서 상기 소단부(12)와 터파기 홈(11)은 터파기 홈(11)을 먼저 시공한 이후에 형성됨도 가능하나, 그 반대로 소단부(12)가 먼저 시공되어 작업공간을 형성한 뒤에 터파기 홈(11)을 터파기하는 것 역시 가능하다.

상기 빈배합단계(S22)는 표층개량재와 상기 지중 터파기 단계에서 터파기된 토사를 설정된 비율로 혼합시켜 표층개량재 혼합물을 배합하는 단계이다. 여기서 상기 표층개량재 혼합물은 작업 사면에서 터파기된 토사가 혼합됨에 따라 주변 토양과 옹벽(20)의 색상이 동일하여 주변의 자연사면과 조합되는 장점이 있고, 종래의 콘크리트가 일정비율로 물이 혼합되는 습식과 달리 작업자가 물을 혼합하지 않고 분말형태의 건식으로 배합된다.

상기 벽체 시공단계(S23)는 상기 빈배합단계(S22)에서 배합된 표층개량재 혼합물을 상기 터파기 홈(11)에 포설하여 옹벽(20)의 벽체(21)를 시공하는 단계이다. 상기 표층개량재 혼합물은 건식으로서 상기 터파기 홈(11)에 메워지면서 공기중의 수분과 터파기 홈(11)의 수분이 결합되면서 화학작용을 일으켜 강도를 발현한다.

여기서 상기 벽체(21)는 표층개량재 혼합물이 지중에 위치된 터파기 홈(11)에 속채움방식으로 메워짐에 따라 작업사면(10)의 표층으로 노출되지 않는다.

상기 기초 시공단계(S24)는 상기 빈배합단계(S22)에서 교반된 표층개량재 혼합물를 상기 소단부(12)에 포설하여 상기 벽체(21)를 지지하는 기초단(22)을 시공하는 단계이다. 상기 기초단(22)은 상기 소단부(12)에 상기 표층개량재 혼합물이 포설 및 다짐되면서 설정된 폭을 갖고, 상기 벽체(21)의 하측 끝단에 연결되도록 포설 및 다짐됨에 따라 상기 벽체(21)를 지지한다.

여기서 상기 제2구간(b)의 제2벽체(21')는 제2구간(b)의 터파기 홈(11)에 속채움방식으로 되메워지면서 상기 제1구간(a)의 제1기초단(22)의 하측에 연결되도록 포설 및 다짐되고, 제3구간(c)의 제3벽체(21'')는 상기 제2구간(b)의 제2기초단(22')의 하측에 연결되도록 포설 및 다짐된다.

아울러, 상기 표층개량재 혼합물은 일반적으로 공지된 바와 같이 건식으로서 수분 함유량이 적지만 공기중의 수분과 터파기 홈(11) 내의 수분(토양의 수분)과 결합되면서 화학적 작용이 이루어짐에 따라 포설 즉시 경화가 시작된다.

또한 상기 벽체 시공단계(S23)는 상기 벽체(21)의 길이가 설정된 길이 이상으로 연장될 경우에 상기 전단키(211)를 형성하는 것이 바람직하다. 상기 벽체(21)는 상기 기초단(22)에 의하여 지지되나, 벽체(21)의 길이가 길어질 수 록 상기 기초단(22)에서 지지가능한 하중을 넘게 된다.

따라서 본 발명은 상기 벽체(21)가 설정된 길이보다 길어질 경우에 상기 지중 터파기 단계에서 상기 터파기 홈(11) 보다 더 지중에 위치되도록 전단키형성홈(111)을 형성한다.

그리고 상기 벽체 시공단계(S23)는 상기 전단키형성홈(111)에 상기 표층개량재 혼합물이 포설 및 다짐되어 상기 벽체(21)를 지지하는 전단키를 형성한다.

상기 앵커 및 배수관시공단계(S25)는 벽체(21) 및 기초단(22)이 시공된 각 구간에서 지중에 스며든 수분을 상기 옹벽(20)의 표층으로 배출시키는 배수관(32)과, 벽체(21)를 작업사면(10)에 고정 및 지지할 수 있도록 앵커(31)를 시공하는 단계이다. 상기 배수관(32)은 배출구가 상기 옹벽(20)의 표층으로 돌출되고, 반대쪽 입구가 옹벽(20)를 연통하여 지중에 매립된 형태로서 수평방향을 유지하도록 시공된다.

상기 앵커(31)는 벽체(21)의 길이에 따라서 선택적으로 시공됨이 바람직하다. 예를 들면, 상기 앵커(31)는 상기 기초단(22)에 의한 지지력의 한계를 넘도록 벽체(21)의 길이가 연장될 경우에 선택적으로 시공되어 상기 벽체(21)를 지지한다. 이때 앵커(31)는 상기 벽체(21)의 표층에서 지중으로 삽입되어 상기 벽체(21)를 지지한다.

즉, 상기 앵커(31)와 전단키(211)는 각 구간별 벽체(21)의 길이(예를 들면, 5m이상)에 따라 선택적으로 시공됨이 바람직하다.

상기 식생단계(S30)는 상기와 같은 시공단계(S20)가 완료된 이후에 상기 옹벽(20)의 표층에 식물이 식생에 도움이 되는 재료가 혼합된 식생토를 포설하여 식물의 씨앗을 파종시켜 식물을 식생시키는 단계이다.

다만, 본 발명은 옹벽(20)의 표층에 식생층을 형성하여 식물을 식생시키는 실시예로 한정되지 않는다. 왜냐하면, 상기 표층개량재 혼합물는 상술한 바와 같이 플라이 애쉬 또는 레드머드에 주변토양이 혼합됨에 따라 별도의 식생층을 형성하지 않더라도 표층에 식물의 씨앗을 직접 뿌려도 식생이 가능하다. 즉, 본 발명의 식생단계(S30)는 표층개량재 혼합물의 표층에 식생층을 형성하여 식물을 식생하거나 또는 별도의 식생층 없이 표층개량재 혼합물의 표층에 직접 식물을 식생할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 탑다운 방식으로 플라이 애쉬나 레드머드와 같은 산업부산물과 주변토양이 혼합된 표층개량재 혼합물로서 절토사면, 토사, 리핑, 발파암과 같은 사면이나 불안정한 취약지반으로 이루어진 사면을 복원 및/또는 보강할 수 있어 종래의 콘크리트 옹벽(20) 사면과 달리 주변환경의 미관을 해치지 않고 사면의 복원 및 보강이 가능하다.

또한 본 발명은 홈방식으로 성토 및/또는 절토사면의 지중에 위치되도록 오목형의 터파기 홈(11)을 터파기한 뒤에 표층개량재 혼합물를 속채움방식으로 터파기 홈(11)에 채워서 벽체(21)를 시공하고, 상기 벽체(21)를 지지할 수 있도록 소단부(12)에 기초단(22)을 형성하여 옹벽(20)를 시공하였다. 이와 같은 음각형의 구조의 옹벽(20)은 종래에 취약 지반의 일부 영역의 표층부분에만 한정하여 부분치환하는 표층개량공법에 비하여 시공시 안정성과 타공법등과의 혼용시공이 가능한 점에 있어 차이를 갖는다.

즉, 본 발명은 종래의 표층개량공법에서 일부 취약지반의 표층에 직접 지반 개량재를 포설하는 공법이 아닌 사면 전체를 표층개량재 혼합물로 폐합처리하여 일체화시킬 수 있는 지중식 옹벽(20)으로 시공되고, 앵커(31)나 수면배수관(32)과 같은 타 공법을 혼용할 수 있어 보다 안정성이 높다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 작업사면 11 : 터파기 홈
12 : 소단부 13 : 배수로
20 : 옹벽 21 : 벽체
22 : 기초단 31 : 앵커
32 : 배수관 111 : 전단키 형성홈
211 : 전단키

Claims

붕괴 또는 세굴된 작업사면을 하나 이상의 구간으로 구획하는 탑다운 구간 설정단계;
상기 탑다운 구간설정단계에서 설정된 구간중 위쪽 구간부터 아래쪽 구간으로 순차적으로 시공하되, 작업사면에 인접된 측구 및 배수로와 폐합될 수 있도록 터파기의 시작지점과 끝지점을 정하고, 선택된 구간에서 오목형으로 지중에 위치되는 터파기 홈을 형성하여 표층개량재 혼합물을 속채움방식으로 상기 터파기 홈에 채워서 옹벽을 시공하는 시공단계; 및
상기 시공단계 이후에 상기 옹벽의 표층에 식물을 식생시키는 식생단계를 포함하고,
상기 시공단계는
상기 작업사면의 선택된 구간에서 오목형의 터파기 홈과, 상기 터파기 홈의 하측에서 편평한 면을 갖도록 연장되는 소단부를 형성하는 지중 터파기 단계;
표층개량재와 토사를 건식으로 혼합하여 상기 표층개량재 혼합물을 배합하는 빈배합단계;
속채움 방식으로 상기 터파기 홈에 상기 표층개량재 혼합물을 메워 벽체 시공단계;
상기 벽체 시공단계 이후에 상기 벽체에 연결되도록 상기 소단부에 표층개량재를 포설하여 상기 벽체를 지지할 수 있는 기초단을 형성하는 기초시공단계; 및
상기 기초시공단계 상기 벽체의 표층으로 지중의 물을 배수시키는 배수관을 시공하는 배수관 시공단계를 포함하고,
상기 시공단계에서 상기 벽체의 길이가 설정된 길이에 해당 되면, 상기 터파기 홈 보다 지중에 위치되도록 전단키 형성홈을 형성하고, 상기 전단키 형성홈에 상기 표층개량재 혼합물이 채워져 상기 벽체로부터 지중방향으로 돌출되는 전단키가 형성되는 것을 특징으로 하는 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 전단키 및 전단키 형성홈은
상기 벽체의 길이가 5m 이상일 경우에 설치되는 것을 특징으로 하는 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법.
제1항에 있어서, 상기 시공단계는
상기 작업사면에서 터파기된 토사와 톤백(TON BAG) 마대를 이용하여 작업 공간을 확보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 표층개량재를 이용한 사면 보강 옹벽공법.