KR101528725B1 - 자연석을 이용한 경사면 보강공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자연석을 역삼각형 형태로 이용하여 상부쪽 무게중심이 경사면으로 향해 안정감을 주고 또한 자연석의 하부쪽은 뒷채움재에 매립되는 돌망태 형태의 배수블록과 연결하여 들뜨지 않도록 하였으며, 상기 배수블록에 의해 뒷채움재의 배수성이 향상되고 층 분리가 억제되어 빗물에 의한 토사유실이 발생되지 않는 자연석을 이용한 경사면 보강공법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 경사면과 떨어져서 자연석을 다단으로 쌓고 이들 경사면과 자연석 사이에 흙을 채워 성토층을 단계적으로 만들며, 성토층마다 경사면과 자연석을 와이어매쉬로 연결하여 경사면이 보강되도록 한 자연석을 이용한 경사면 보강공법에 있어서, 상기 자연석은 역삼각형 형태로 구성되어 무게중심이 상기 경사면 쪽으로 향하게 제작되고; 상기 와이어매쉬는 상기 자연석의 상부쪽에서 하부쪽으로 하향 경사진 기울기를 가지며 상기 성토층에 깔리고, 상기 와이어매쉬의 선단 및 후단은 보강프레임에 일부가 감긴 겹이음부로 구성되며; 상기 자연석의 하부쪽은 작은 돌이 채워진 돌망태 형태의 배수블록이 성토층에 수평으로 깔리고; 상기 자연석의 상부쪽은 상기 와이어매쉬의 선단에 구비된 보강프레임과 연결되는 앵커가 구비되고, 하부쪽은 상기 배수블록의 선단과 연결되는 앵커가 구비되며; 상기 경사면에는 상기 와이어매쉬의 후단에 구비된 보강프레임과 결합되는 기둥이 박히도록 한 특징이 있다.

Description

자연석을 이용한 경사면 보강공법{The slope reinforcement method using natural stone}

본 발명은 자연석을 이용한 경사면 보강공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자연석을 역삼각형 형태로 이용하여 상부쪽 무게중심이 경사면으로 향해 안정감을 주고 또한 자연석의 하부쪽은 뒷채움재에 매립되는 돌망태 형태의 배수블록과 연결하여 들뜨지 않도록 하였으며, 상기 배수블록에 의해 뒷채움재의 배수성이 향상되고 층 분리가 억제되어 빗물에 의한 토사유실이 발생되지 않는 자연석을 이용한 경사면 보강공법에 관한 것이다.

일반적으로 암반이나 토양을 절개함에 따라 형성되는 절개지는 경사면에 대하여 보강이 필요하다. 특히 안전성과 경제성뿐만 아니라 외적 미관을 고려한 조경시공 방법이 적용되어야 한다. 경사면을 보강하기 위하여 콘크리트 타설을 이용한 옹벽 구조물 또는 자연석을 이용한 돌벽 구조물이 제시될 수 있다. 자연석을 이용한 돌벽 구조물의 경우 조경적인 측면이 충족되는 반면에 자연석을 직립 상태로 쌓기 위한 기술이 필요하고, 또한 자연석이 무너지지 않도록 경사면과의 연결공사가 수반된다.

종래 특허 제1383624호는 자연석을 경사면에 다단으로 쌓는 기술로써, 각 층마다 일렬로 나열된 자연석들을 보강부로 연결하여 하나로 묶고 또한 각 층마다 나열된 자연석들은 후방의 콘크리트 블록과 철근으로 연결하여 자연석들의 전복이 방지되도록 한 것이다. 그러나 각 층마다 나열되는 자연석들을 보강부로 연결하는 작업이 번거롭고 또한 자연석과 후방의 콘크리트 블록을 철근으로 체결하는 조립과정이 필요하므로 공정이 복잡한 단점이 있었다.

그리고 자연석과 콘크리트 블록 사이 간격을 최대한 벌려서 이들 사이로 채워지는 뒷채움재의 토압으로 블록이 고정되도록 해야되므로 경사면에서 자연석들이 많이 떨어진다. 따라서 현장 여건에 따라 경사면과 자연석 사이 간격을 좁게 시공해야 되는 경사면에는 적용할 수 없는 기술적인 한계가 있었다.

종래 특허등록 제802338호 및 특허등록 제981258호는 PE재질의 지오그리드 망체를 자연석과 경사면 사이에 깔고 지오그리드의 선단에 상기 자연석을 고정시키며, 또한 후단에는 경사면과 앵커로 고정시킨 뒤 지오그리드 위로 흙을 채워 토압으로 지오그리드가 눌려 고정되도록 한 것이다.

그러나 이러한 종래의 기술들은 자연석과 경사면 사이로 채워지는 흙의 토압을 일정수준 이상 유지하기 위하여 자연석과 경사면 사이 간격을 최대한 벌려야 되므로, 경사면과 자연석 사이 간격을 좁게 시공해야되는 현장에는 적용할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 뒷채움재의 토압을 받으면서 자연석과 경사면을 연결하는 와이어매쉬의 선단 및 끝단에 와이어매쉬가 이중으로 중첩되게 감싸지는 보강프레임을 설치하여 선단 보강프레임에 자연석들을 엥커로 연결하고, 후단 보강프레임은 경사면에 박히는 기둥과 연결함으로써, 경사면과 자연석 사이 간격이 짧은 공사구간에서 뒷채움재의 토압이 약하더라도 자연석을 충분히 지탱할 수 있는 자연석을 이용한 경사면 보강공법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 자연석을 역삼각형 형태로 이용하여 상부쪽 무게중심이 경사면으로 향해 안정감을 주고 또한 자연석의 하부쪽은 뒷채움재에 매립되는 돌망태 형태의 배수블록과 연결하여 들뜨지 않도록 하였으며, 상기 배수블록에 의해 뒷채움재의 배수성이 향상되고 층 분리가 억제되어 빗물에 의한 토사유실이 발생되지 않는 자연석을 이용한 경사면 보강공법을 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 경사면과 떨어져서 자연석을 다단으로 쌓고 이들 경사면과 자연석 사이에 흙을 채워 성토층을 단계적으로 만들며, 성토층마다 경사면과 자연석을 와이어매쉬로 연결하여 경사면이 보강되도록 한 자연석을 이용한 경사면 보강공법에 있어서, 상기 자연석은 역삼각형 형태로 구성되어 무게중심이 상기 경사면 쪽으로 향하게 제작되고; 상기 와이어매쉬는 상기 자연석의 상부쪽에서 하부쪽으로 하향 경사진 기울기를 가지며 상기 성토층에 깔리고, 상기 와이어매쉬의 선단 및 후단은 보강프레임에 일부가 감긴 겹이음부로 구성되며; 상기 자연석의 하부쪽은 작은 돌이 채워진 돌망태 형태의 배수블록이 성토층에 수평으로 깔리고; 상기 자연석의 상부쪽은 상기 와이어매쉬의 선단에 구비된 보강프레임과 연결되는 앵커가 구비되고, 하부쪽은 상기 배수블록의 선단과 연결되는 앵커가 구비되며; 상기 경사면에는 상기 와이어매쉬의 후단에 구비된 보강프레임과 결합되는 기둥이 박히도록 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 경사면과 자연석 사이 간격이 좁은 절개지나 비탈 보강공사구간에서 자연석과 경사면 사이에 흙을 쌓아 성토하면서 성토층에 강철 와이어매쉬를 깔아 보강하는 시공법에서, 상기 와이어매쉬의 선단 및 후단에 보강프레임을 올려놓고 와이어매쉬의 선단 및 후단이 보강프레임을 감싸도록 하여 와이어매쉬의 선단부 및 후단부가 이중으로 포개진 겹이음부가 형성되도록 한 것이다.

상기 와이어매쉬는 PE코팅 와이어매쉬 로써, 내부식성이 우수하며 이중의 겹이음부로 보강되며, 특히 와이어매쉬의 선단 및 후단에 보강프레임이 구비되므로 이들 보강프레임으로 자연석 및 경사면을 연결하면 와이어매쉬의 인장력이 균일하게 보강프레임에 분포되어 자연석의 전복을 막을 수 있다.

또한 본 발명 한 실시예는 자연석이 역삼각형 형태로써, 상부쪽의 무게중심이 경사면으로 향하여 안정감을 주며, 특히 하부쪽은 돌망태 형태의 배수블록이 수평으로 연결되어 뒷채움재에 매립되므로 상기 자연석의 하부쪽 들림 현상이 억제된다. 그리고 상기 와이어매쉬는 상기 자연석의 상부쪽에서 상기 배수블록 쪽으로 경사지게 사선으로 뒷채움재에 매립되고, 상기 배수블록의 후단과 와이어매쉬의 후단은 한곳에서 만나 보강프레임에 감겨 이중의 겹이음부로 형성되므로 배수블록과 와이어매쉬를 상기 기둥에 따로 고정할 때보다 작업성이 편리한 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 경사면 보강공법의 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 경사면 보강공법의 단면도

도 1 내지 도 2에서 본 발명 한 실시예의 보강공법은 경사면(10)과 떨어져서 수직으로 세워지는 자연석(20)이 구비된다. 상기 자연석(20)은 역삼각형 형태의 석재로서 쌓는데 지장이 없는 크기로 절단 사용된다. 경사면(10)의 아래층 바닥은 콘크리트 기초층(11)이 구비되는데, 자연석(20)의 밑면이 놓일 수 있는 요철 형태의 자리가 마련된다. 자연석(20)과 경사면(10)의 사이 공간에는 뒷채움재로 흙이 채워져 성토되는 성토층(12)이 형성되는데, 자연석 1개당 최소 2단의 성토층(12)이 다단으로 다짐 형성된다. 상기 성토층(12)을 형성하는 과정에서 금속의 와이어매쉬(30)가 깔린다. 상기 와이어매쉬(30)는 PE수지가 코팅된 것으로서, 선단 및 후단에는 와이어매쉬(30)를 180도 꺾어 포갠 겹이음부(31)가 만들어지도록 보강프레임(40)이 구비된다.

상기 보강프레임(40)은 중공상의 강관파이프 또는 형강파이프로 구성되며, 보강프레임(40)의 외주면을 감싸고 와이어매쉬(30)가 절곡되어 포개진 겹이음부(31)가 와이어매쉬(30)의 선단 및 후단에 만들어진다. 상기 자연석(20)의 뒷면에는 다수의 앵커(21)가 체결되어 있으며, 각 앵커(21)의 끝단은 상기 보강프레임(40)과 겹이음부(31)에 걸 수 있는 후크(22)로 구성된다. 그리고 상기 경사면(10) 쪽의 보강프레임(40)은 경사면(10)에 박히는 기둥(60)과 클램프(32)로 체결 고정된다.

상기 와이어매쉬(30)는 자연석(20)의 상부쪽에서 하부쪽으로 경사지게 기울어져서 후단이 기둥(60)과 결합된 보강프레임(40)에 감겨 겹이음부(31)가 만들어지는 방식이며, 상기 자연석(20)의 하부쪽에는 돌망태 형태의 배수블록(50)이 성토층(12)에 수평으로 깔린다. 상기 배수블록(50)은 와이어매쉬 형태의 망체를 육면체로 절곡하고 그 내부에 돌 알갱이들을 채워서 배수성을 갖도록 한 것이다. 그리고 상기 배수블록(50)의 후단은 와이어매쉬를 절곡하지 않고 판상으로 펼친 연장부(51)로 구성되며, 이 연장부(51)는 상기 와이어매쉬(30)의 후단과 함께 보강프레임(40)에 감겨져서 이중의 겹이음부(31)로 형성된다. 또한 상기 연장부(51)와 와이어매쉬(30)가 이중으로 감긴 겹이음부(31)는 클램프(32)에 의해 보강프레임(40)에 결합된다.

상기 자연석(20)과 성토층(12)의 사이에는 크기가 작은 돌이 채워진 배수층(13)이 형성되고, 상기 배수블록(50)의 선단은 상기 배수층(13)과 맞닿아서 성토층(12)으로 유입되는 빗물이 상기 배수블록(50)을 타고 배수층(13)으로 유도되도록 구성된다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 경사면 보강공법은 다음과 같이 시공된다. 먼저 경사면(10)의 바닥에 콘크리트를 타설하여 기초층(11)을 만들고 그 윗면에 형성되는 요철에 역삼각형태의 자연석(20)을 다수열 나열한다. 그리고 자연석(20)과 경사면(10)의 사이로 흙을 채워 성토층(12)과 배수층(13)을 만들되 한번에 흙을 다 채우지 않고 2,3개의 성토층(12)이 형성되도록 나눠서 채우고 다짐한다. 이때 각 나워지는 성토층(12) 중에서 자연석(20)의 하부쪽에 배수블록(50)을 깔고 상기 자연석(20)의 뒷면에는 다수의 앵커(21)를 체결하며, 상기 앵커(21)의 끝단에 마련된 후크(22)를 상기 배수블록(50)의 선단에 걸어서 상기 배수블록(50)과 상기 자연석(20)이 연결되도록 한다.

상기 과정에서 배수블록(50)의 후단에 판상으로 늘어져 있는 연장부(51)는 상기 기둥(60)에 클램프(32)로 고정된 보강프레임(40)으로 향하게 해준다. 이후 뒷채움재를 자연석(20)의 상부쪽 까지 쌓되 하향 경사지게 쌓아 경사진 성토층(12)을 만들고 이 경사진 성토층(12)에 상기 와이어매쉬(30)를 전개한다. 이후 와이어매쉬(30)의 선단 및 후단에는 보강프레임(40)을 감아 겹이음부(31)를 형성하여 클램프(32)로 고정한다. 이때 상기 배수블록(50)의 연장부(51)를 상기 와이어매쉬(30)의 후단과 함께 보강프레임(40)에 감아 이중의 겹이음부(31)가 만들어지도록 한다.

상기 자연석(20)의 상부쪽 뒷면에는 다수의 앵커(21)를 체결하고 앵커(21)의 끝단에 마련된 후크(22)를 보강프레임(40)에 걸어서 상기 와이어매쉬(30)의 선단에 형성된 겹이음부(31)와 자연석(20)이 연결되도록 한다. 그리고 와이어매쉬(30)의 후단과 연장부(51)가 이중으로 포개져 감긴 보강프레임(40)은 경사면(10)에 박힌 기둥(60)에 클램프(32)로 체결하여 와이어매쉬(30)의 후단과 배수블록(50)의 후단을 고정시킨다.

위의 방법으로 자연석(20)을 다단으로 적층하면 경사면(10) 쪽으로 계단이 만들어지는 형태가 된다. 따라서 자연석(20)들의 각 층마다 만들어지는 공간으로 초목을 식재할 수 있으므로 경관을 살릴 수 있다.

또한 자연석(20)은 와이어매쉬(30) 및 배수블록(50)에 의해 이중으로 기둥(60)에 묶인 형태가 되어 안정감이 있으며, 또한 자연석(20)은 역삼각형 형태로써, 무게중심이 뒤쪽으로 형성되어 전복의 위험성이 감소된다. 그리고 성토층(12)에는 배수블록(50)이 내장되어 빗물이 배수블록(50)을 타고 배수층(13)으로 유도되므로 성토층(12)의 유실이 방지된다. 또한 와이어매쉬(30)들의 선단 및 후단이 보강프레임(40)에 겹이음부(31)로 연결되어 인장력이 향상되기 때문에 자연석(20)과 경사면(10) 사이 간격이 좁은 공사구간에서 안전하게 자연석(20)을 시공할 수 있는 이점이 있다.

10 : 경사면 11 : 기초층
12 : 성토층 13 : 배수층
20 : 자연석 21 : 앵커
22 : 후크 30 : 와이어매쉬
31 : 겹이음부 32 : 클램프
40 : 보강프레임 50 : 배수블록
51 : 연장부 60 : 기둥

Claims (2)

1. 삭제
2. 경사면과 떨어져서 자연석을 다단으로 쌓고 이들 경사면과 자연석 사이에 흙을 채워 성토층을 단계적으로 만들며, 성토층마다 경사면과 자연석을 와이어매쉬로 연결하여 경사면이 보강되도록 하되, 상기 자연석은 역삼각형 형태로 구성되어 무게중심이 상기 경사면 쪽으로 향하게 제작되고; 상기 와이어매쉬는 상기 자연석의 상부쪽에서 하부쪽으로 하향 경사진 기울기를 가지며 상기 성토층에 깔리고, 상기 와이어매쉬의 선단 및 후단은 보강프레임에 일부가 감긴 겹이음부로 구성되며; 상기 자연석의 하부쪽은 작은 돌이 채워진 돌망태 형태의 배수블록이 성토층에 수평으로 깔리고; 상기 자연석의 상부쪽은 상기 와이어매쉬의 선단에 구비된 보강프레임과 연결되는 앵커가 구비되고, 하부쪽은 상기 배수블록의 선단과 연결되는 앵커가 구비되며; 상기 경사면에는 상기 와이어매쉬의 후단에 구비된 보강프레임과 결합되는 기둥이 박히도록 한 자연석을 이용한 경사면 보강공법에 있어서,
   상기 배수블록의 선단은 상기 자연석과 성토층 사이로 채워진 배수층과 접하여 상기 성토층 내부로 유입된 빗물이 상기 배수블록을 타고 상기 배수층으로 유도되도록 구성되고,
   상기 배수블록의 후단은 판상으로 펼쳐진 연장부로 구성되어 상기 와이어매쉬 후단과 함께 상기 보강프레임에 감겨 이중의 겹이음부로 구성됨을 특징으로 하는 자연석을 이용한 경사면 보강공법.

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