KR101627092B1

KR101627092B1 - 분할 조립식 철근 연결구조를 갖는 절토부 보강토 판넬식 옹벽 구조물

Info

Publication number: KR101627092B1
Application number: KR1020150112261A
Authority: KR
Inventors: 조영현
Original assignee: 휘성개발(주); 조영현
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2016-06-03

Abstract

본 발명은 분할 조립식 철근 연결구조를 갖는 절토부 보강토 판넬식 옹벽 구조물에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 판넬옹벽을 시공함에 있어서, 종전의 단일식 어스볼트(어스앙카 또는 네일) 체결시공 구조 대비 철근부재를 절토부 사면 내에 매립되는 제1철근과 판넬옹벽 측에 결합되는 제2철근으로 각각 분할한 뒤 조인트 커플러로 하여금 간단하고 신속하게 연결하여 적층식 다단 시공이 쉽고 빠르게 이루어지도록 하는 바, 이는 판넬옹벽의 적층식(순차식) 시공시 뒷채움 공간에서 발생되었던 작업자의 머리 숙임과 같은 작업상 위험요소를 원천적으로 제거하여 안전사고를 미연에 방지하도록 형성되고, 특히 작업자가 토사(잡석) 채움 과정에서 앉았다 일어났다 해야 하는 번거로움을 개선하여 신속하고 편리한 작업환경을 제공함은 물론 철근부재의 분할화로 인한 운반성, 철근의 다양한 가공성에 의한 원가절감 및 제작 효율성 그리고 공기단축에 의한 생산성과 경제성이 크게 향상되는 것을 특징으로 한다.

Description

분할 조립식 철근 연결구조를 갖는 절토부 보강토 판넬식 옹벽 구조물{PANEL-TYPE RETAINING WALL STRUCTURE WIYH JOINT COUPLING AND WORKING METHOD THEREOF}

본 발명은 판넬옹벽을 시공함에 있어서, 종전의 단일식 어스볼트(어스앙카 또는 네일) 체결시공 구조 대비 철근부재를 절토부 사면 내에 매립되는 제1철근과 판넬옹벽 측에 결합되는 제2철근으로 각각 분할한 뒤 조인트 커플러로 하여금 간단하고 신속하게 연결하여 적층식 다단 시공이 쉽고 빠르게 이루어지도록 하는 바, 이는 판넬옹벽의 적층식(순차식) 시공시 뒷채움 공간에서 발생되었던 작업자의 머리 숙임과 같은 작업상 위험요소를 원천적으로 제거하여 안전사고를 미연에 방지하도록 형성되고, 특히 작업자가 토사(잡석) 채움 과정에서 앉았다 일어났다 해야 하는 번거로움을 개선하여 신속하고 편리한 작업환경을 제공함은 물론 철근부재의 분할화로 인한 운반성, 철근의 다양한 가공성에 의한 원가절감 및 제작 효율성 그리고 공기단축에 의한 생산성과 경제성이 크게 향상되는 것을 특징으로 하는 분할 조립식 철근 연결구조를 갖는 절토부 보강토 판넬식 옹벽 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 흙이나 암석이 무너지지 않게 토압력(土壓力)에 저항하는 벽체를 '옹벽'이라 하며, 이러한 옹벽은 앵커를 이용하거나 또는 락볼트 및 소일네일을 이용하여 옹벽을 고정한다.

종래의 토목공사용 철근콘크리트 옹벽은 배면토에 의하여 옹벽에 작용하는 휨 모멘트가 개략적으로 옹벽높이의 3 제곱에 비례하여 커지게 되므로, 필연적으로 상기 휨 모멘트에 대항하기 위한 강성을 확보하기 위하여 옹벽 벽체의 단면적과 벽체 내부에 배근 되는 철근량이 옹벽의 높이에 따라 크게 증가된다.

따라서, 콘크리트 및 고가인 철근량이 많이 소요되어 공사비 증대요인이 되었고, 시공상의 어려움에 의한 하자 발생 사례가 많아 지속적인 유지 보수가 필요하며, 시공불량에 의한 옹벽붕괴의 위험이 존재한다.

또한, 비탈면의 붕괴를 방지하기 위하여 전도 모멘트는 최소한으로 줄이며 저항 모멘트는 최대로 증가시키도록 해야 하는 바, 그에 따른 안전대책이 필요하기 때문에 비탈면의 기울기를 안식각 이하로 함은 물론 강우, 지진 등의 급작스런 천재에 대비하여 안전한 기울기를 만들어야 하며, 단면의 높이가 큰 경우에는 아래로 내려올수록 기울기를 느리게 설정해야 한다.

한편, 철근은 일반적으로 지반보강, 보강토 옹벽의 보강재 및 콘크리트 부재의 인장보강용 재료로 사용된다.

특히 지반보강용 재료에 대해 기재하면, 굴착공사의 대부분은 흙막이에 의한 개착공법으로 실시되고 있다.

개착공법이란 흙막이벽을 형성하고 지보공을 설치하여 토사의 붕괴를 막으며 굴착을 진행하는 공법이다.

그리고 상기 흙막이벽 지지공법으로는 첫째, 버팀보 공법이 있는데, 이는 흙막이벽에 작용하는 토압을 버팀보, 띠장 등의 지보공으로 지지하면서 굴착을 진행하는 공법이다.

그리고 둘째로, 그라운드 앵커공법이 있는데, 이는 PC강연선을 보링공 내에 삽입하고 그라우트 주입을 실시하여 PC강연선을 지반에 정착시켜 강재두부에 작용한 하중을 정착지반에 전달하여 안정시키는 공법이다.

그리고 세 번째로 쏘일네일링공법이 있는데, 네일을 프리스트레싱 없이 비교적 촘촘한 간격으로 원지반에 삽입하여 원지반 자체의 전체적인 전단강도를 증대시키고 공사도중이나 완료 후에 예상되는 지반의 변형을 가능한 억제하는 공법이다.

이러한 상기 쏘일네일링공법에 대하여 등록특허공보 등록번호 10-0937237(공고일자 2010년01월15일)에는 배경기술로 공개되어 있으며, 그 내용은 일반적으로 사면안정공법으로 가장 널이 이용되고 있는 쏘일네일링(Soil-Nailing)은 지반보강공법으로, 사면보강이나 굴착면에 대한 유연한 지보 등의 목적으로 널리 활용되고 있다.

이러한 쏘일네일링공법은 원지반을 비교적 촘촘한 간격으로 천공한 상태에서 천공홀에 네일을 삽입한 다음, 천공홀에 그라우트를 주입하여 원지반 자체의 전단강도를 증대시킴으로써 공사도중이나 공사완료 후에 예상되는 지반의 변위를 가능한 억제하는 공법이라 할 수 있는 것으로 기재되어 있다.

그러나, 종래의 쏘일네일공법은 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 시공 순서에 따라 절토부 사면 내에 일부가 매립되면 판넬옹벽이 기립되면서 순서대로 적층 시공되기 전까지 뒷채움 공간으로 돌출되는 바, 이는 결국 판넬옹벽을 설치하는 작업자가 아랫단에서 윗단으로 적층 시공시 토사(잡석)를 채우기 위한 과정 중 윗단에 돌출된 쏘일네일(어스볼트 또는 어스앙카라고도 함)과 간섭이 발생되어 빈번한 머리 숙임과 같은 불편함이 발생되고, 특히 안전사고의 위험에 노출되는 문제가 발생된다.

또한, 종래의 네일링 공법은 설치 후 뒷채움시(잡석 채움 등) 어스볼트의 변위(포크레인과 같은 중장비로 하여금 흙을 위에서 부어 채움으로서 어스볼트가 휘거나 꺽이는 문제가 발생됨) 문제 또한 야기되어 작업성이 크게 저하되는 단점이 발생된다.

또한, 종래의 단일식 철근 고정공법은 위와 같은 문제로 인해 작업성과 생산성이 저하되는 문제도 야기된다.

아울러, 종래에는 판넬옹벽을 설치하기 위한 쏘일네일(어스볼트 또는 어스앙카라고도 함)의 단일식 사용 한계로 인해 다양한 철근의 가공 사용이 제한되는 문제가 계속되고 있는 실정이다.

등록특허공보 제10-1297832호(2013.08.12. 등록)

상술한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 철근부재를 절토부 사면 내에 매립되는 제1철근과 판넬옹벽 측에 결합되는 제2철근으로 각각 분할한 뒤 조인트 커플러로 하여금 간단하고 신속하게 연결하여 적층식 다단 시공이 쉽고 빠르게 이루어지도록 하는 바, 이는 판넬옹벽의 적층식(순차식) 시공시 뒷채움 공간에서 발생되었던 작업자의 머리 숙임과 같은 작업상 위험요소를 원천적으로 제거하여 안전사고를 미연에 방지하도록 형성되고, 특히 작업자가 토사(잡석) 채움 과정에서 앉았다 일어났다 해야 하는 번거로움을 개선하여 신속하고 편리한 작업환경을 제공함은 물론 철근부재의 분할화로 인한 운반성, 철근의 다양한 가공성에 의한 원가절감 및 제작 효율성 그리고 공기단축에 의한 생산성과 경제성이 크게 향상되는 것을 특징으로 하는 분할 조립식 철근 연결구조를 갖는 절토부 보강토 판넬식 옹벽 구조물을 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 납작한 사각면체로서 다수개가 적층 기립할 수 있도록 요철 형태의 끼움홈(110)과 결합턱(120)이 선택적으로 형성되도록 하되, 면상 중앙에는 관통공(130)이 형성되도록 하는 판넬본체(100)와; 절토부 사면 내에 축 전부가 매립된 후 정착 고정되는 제1철근(210)이 형성되도록 하되, 사면을 향한 제1철근(210)의 바깥측 단부는 사면의 표면상에 인접하도록 배치되고, 상기 판넬본체(100)의 관통공(130)에 축 일부가 삽입된 후 고정되는 제2철근(220)이 형성되도록 하되, 제2철근(220)의 나머지 축은 사면을 향한 뒷채움 공간(G)으로 분기되도록 형성되면서 상기 제1철근(210)과 동일선상을 이루며 연결되도록 하는 분할식 철근부재(200)와; 상기 제1철근(210)과 제2철근(220) 사이에 배치되어 양 철근을 조립 연결하도록 하되, 일방향으로 길이를 갖는 본체 내부에는 나사산이 형성된 연결공(310)이 형성되고, 본체 외주면에는 다각형의 너트(320)가 형성되도록 하는 조인트 커플러(300)가; 구성되어 이루어진다.

이에, 상기 철근부재(200)의 제1철근(210)과 제2철근(220)은 직경이 서로 동일하거나 다른 것 중 어느 하나로서, 제1철근(210)과 제2철근(220)은 일반철근에 절삭가공으로 나사산(전산)을 성형한 것, 일반철근에 단조가공으로 나사산을 성형한 것, 락 볼트인 것, 고정네일인 것 중 어느 하나 또는 둘의 선택적 조합에 의해 연결 결합되도록 형성된다.

이에, 상기 제1철근(210)과 제2철근(220)은 각 단부가 조인트 커플러의 연결공(310)에 삽입되어 결합시 숫나사 성형(가공) 구간이 연결공(310)에 삽입된 구간과 동일하도록 하여 과성형(과가공)을 방지하도록 형성된다.

이와 같이, 본 발명은 철근부재를 절토부 사면 내에 매립되는 제1철근과 판넬옹벽 측에 결합되는 제2철근으로 각각 분할한 뒤 조인트 커플러로 하여금 간단하고 신속하게 연결하여 적층식 다단 시공이 쉽고 빠르게 이루어지도록 하는 바, 이는 판넬옹벽의 적층식(순차식) 시공시 뒷채움 공간에서 발생되었던 작업자의 머리 숙임과 같은 작업상 위험요소를 원천적으로 제거하여 안전사고를 미연에 방지하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 작업자가 토사(잡석) 채움 과정에서 앉았다 일어났다 해야 하는 번거로움을 개선하여 신속하고 편리한 작업환경을 제공하도록 하는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 철근부재의 분할화로 인한 운반성, 철근의 다양한 가공성에 의한 원가절감 및 제작 효율성 그리고 공기단축에 의한 생산성과 경제성이 크게 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 판넬식 옹벽 구조물의 일 예시 측단면도,
도 2는 도 1의 시공 순서 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 조인트 커플러의 예시도,
도 4는 도 3의 사용상태도,
도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 풀림방지구를 나타낸 예시도,
도 7은 종래 옹벽 구조물의 시공 순서도,
도 8은 도 7에 따른 시공 현장 일 예시 사진이다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 판넬본체(100)와 분할식 철근부재(200) 및 조인트 커플로(300)로 크게 구성된다.

이에, 상기 판넬본체(100)는 납작한 사각면체로서 다수개가 적층 기립할 수 있도록 요철 형태의 끼움홈(110)과 결합턱(120)이 선택적으로 형성되도록 하되, 면상 중앙에는 관통공(130)이 형성된다.

이때, 상기 끼움홈과 결합턱은 상광하협의 단면을 갖도록 형성되어 별도의 지지체 없이 자중 기립이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 판넬본체의 최하층에는 별도의 기초석이 구비되어 결합되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 판넬본체는 사면을 향한 측 면상에 뒷채움 토사(잡석)과의 밀착성을 배가시키도록 샌딩면이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 판넬본체의 정면에는 수요자의 요청 또는 제조사의 임의 선택에 따라 가공된 디자인 또는 형상이 형성되는 것이 바람직하다.

이에, 상기 철근부재(200)는 절토부 사면 내에 축 전부가 매립된 후 정착 고정되는 제1철근(210)이 형성되도록 하되, 사면을 향한 제1철근(210)의 바깥측 단부는 사면의 표면상에 인접하도록 배치되어 후술되는 조인트 커플러의 연결공에 일부가 내입되어 고정되도록 형성된다.

이때, 상기 판넬본체(100)의 관통공(130)에는 축 일부가 삽입된 후 고정되는 제2철근(220)이 형성되도록 하되, 제2철근(220)의 나머지 축은 사면을 향한 뒷채움 공간(G)으로 분기되도록 형성되면서 상기 제1철근(210)과 동일선상을 이루며 연결되도록 형성된다.

이때, 상기 철근부재(200)의 제1철근(210)과 제2철근(220)은 직경이 서로 동일하거나 다른 것 중 어느 하나로서, 제1철근(210)과 제2철근(220)은 일반철근에 절삭가공으로 나사산(전산)을 성형한 것, 일반철근에 단조가공으로 나사산을 성형한 것, 락 볼트인 것, 고정네일인 것 중 어느 하나 또는 둘의 선택적 조합에 의해 연결 결합되도록 형성된다.

또한, 절삭 또는 단조 가공에 의해 나사산이 성형된 제1,2철근은 축 상 전체에 성형된 것이 아니라 조인트 커플링에 삽입될 만큼만 성형되어 기존의 기성품을 그대로 사용할 수 있도록 하되, 2분할 구성된 철근부재의 목적과 효과는 그대로 적용할 수 있도록 형성된다.

또한, 제1,2철근은 기성품 외에 직접 맞춤 제작이 가능하도록 하는 것도 가능하다.

이에, 상기 조인트 커플러(300)는 상기 제1철근(210)과 제2철근(220) 사이에 배치되어 양 철근을 조립 연결하도록 하되, 일방향으로 길이를 갖는 본체 내부에는 나사산이 형성된 연결공(310)이 형성되고, 본체 외주면에는 다각형의 너트(320)가 형성된다.

즉, 상기 조인트 커플러의 연결공의 제1,2철근의 숫나사와 대응되는 암나사산이 형성되어 중간 연결재로서 분할된 양 철근을 조립하도록 형성된다.

이때, 상기 제1,2철근과 대응되는 연결공의 직경(나사 직경)은 서로 동일할 수도 있고, 직경이 다를 수도 있게 된다.

이는 대응되는 제1,2철근의 직경(성형가공된 나사 직경)과 대응되도록 하기 위함이다.

이때, 상기 제1철근(210)과 제2철근(220)은 각 단부가 조인트 커플러의 연결공(310)에 삽입되어 결합시 숫나사 성형(가공) 구간이 연결공(310)에 삽입된 구간과 동일하도록 하여 과성형(과가공)을 방지하도록 형성된다.

한편, 상기 조인트 커플러(300)는 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본체를 기준으로 양단부에 풀림방지구(400)가 형성되도록 하되, 상기 풀림방지구(400)는 일측에 육각너트(410)가 형성되고, 면상 중앙에 암나사산을 갖는 편심공(420)이 돌출단(430)을 관통하며 형성되며, 상기 돌출단(430)은 본체의 연결공(310)에 삽입되면서 제1,2철근(210,220)이 삽입된 후 나사체결하게 되면 축 가압식 구조의 풀림방지 동작이 작용되도록 하되, 상기 연결공(310)의 단부에는 상기 돌출단(430)과 대응되도록 끼움홈이 형성된다.
이때, 상기 풀림방지구(400)는 사다리꼴 형태의 돌출단(430) 상면에 편심공(420)이 형성되도록 하되, 상기 편심공(420)은 돌출단 상면 중심점으로부터 일방향 이격되어 외주연을 기준으로 일측에 좁은 간격이 형성되고, 타측에는 큰 간격이 형성되어 연결공(310)에 돌출단(430)이 대응되어 삽입되면 제1,2철근(210,220)의 나사체결시 회전방향으로 억지끼움에 의한 원터치 고정이 이루어지도록 형성된다.

삭제

즉, 상기 풀림방지구는 차량의 통행이 빈번한 도로변에 판넬옹벽이 설치됨에 있어서, 진동이나 충격에 의해 조립식 제1,2철근이 조인트 커플러로부터 풀려 안전사고가 발생하는 것을 미연에 방지하기 위함이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 ... 판넬본체 110 ... 끼움홈
120 ... 결합턱 200 ... 철근부재
210 ... 제1철근 220 ... 제2철근
300 ... 조인트 커플러 310 ... 연결공
320 ... 너트

Claims

납작한 사각면체로서 다수개가 적층 기립할 수 있도록 요철 형태의 끼움홈(110)과 결합턱(120)이 선택적으로 형성되도록 하되, 면상 중앙에는 관통공(130)이 형성되도록 하는 판넬본체(100)와; 절토부 사면 내에 축 전부가 매립된 후 정착 고정되는 제1철근(210)이 형성되도록 하되, 사면을 향한 제1철근(210)의 바깥측 단부는 사면의 표면상에 인접하도록 배치되고, 상기 판넬본체(100)의 관통공(130)에 축 일부가 삽입된 후 고정되는 제2철근(220)이 형성되도록 하되, 제2철근(220)의 나머지 축은 사면을 향한 뒷채움 공간(G)으로 분기되도록 형성되면서 상기 제1철근(210)과 동일선상을 이루며 연결되도록 하는 분할식 철근부재(200)와; 상기 제1철근(210)과 제2철근(220) 사이에 배치되어 양 철근을 조립 연결하도록 하되, 일방향으로 길이를 갖는 본체 내부에는 나사산이 형성된 연결공(310)이 형성되고, 본체 외주면에는 다각형의 너트(320)가 형성되도록 하는 조인트 커플러(300)가; 구성되어 이루어진 절토부 보강토 판넬식 옹벽 구조물에 있어서,
상기 조인트 커플러(300)는 본체를 기준으로 양단부에 풀림방지구(400)가 형성되도록 하되, 상기 풀림방지구(400)는 일측에 육각너트(410)가 형성되고, 면상 중앙에 암나사산을 갖는 편심공(420)이 돌출단(430)을 관통하며 형성되며, 상기 돌출단(430)은 본체의 연결공(310)에 삽입되면서 제1,2철근(210,220)이 삽입된 후 나사체결하게 되면 축 가압식 구조의 풀림방지 동작이 작용되도록 하되, 상기 연결공(310)의 단부에는 상기 돌출단(430)과 대응되도록 끼움홈이 형성되고, 상기 풀림방지구(400)는 사다리꼴 형태의 돌출단(430) 상면에 편심공(420)이 형성되도록 하되, 상기 편심공(420)은 돌출단 상면 중심점으로부터 일방향 이격되어 외주연을 기준으로 일측에 좁은 간격이 형성되고, 타측에는 큰 간격이 형성되어 연결공(310)에 돌출단(430)이 대응되어 삽입되면 제1,2철근(210,220)의 나사체결시 회전방향으로 억지끼움에 의한 원터치 고정이 이루어지도록 형성되며, 상기 판넬본체(100)의 끼움홈(110)과 결합턱(120)은 상광하협의 단면을 갖도록 형성되어 별도의 지지체 없이 자중 기립이 용이하도록 형성되고, 상기 판넬본체(100)는 최하층에 기초석이 구비되어 결합되도록 하되, 판넬본체 중 사면을 향한 측 면상에는 뒷채움 토사(잡석)과의 밀착성을 배가시키도록 샌딩면이 형성되는 것을 특징으로 하는 분할 조립식 철근 연결구조를 갖는 절토부 보강토 판넬식 옹벽 구조물.
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