KR101683611B1 - 자립식 메인 패널을 이용한 옹벽 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥판 및 사면에 밀착되는 부분을 구비하여 스스로 자립하면서도 배면에 채워지는 뒷채움 토사의 자중을 전도에 대한 저항모멘트로서 활용할 수 있도록 구성된 자립식 메인(main) 패널을 이용하며, 더 나아가 필요에 따라서는 자립식 메인 패널 사이에 배치되어 배면 토압을 지지하는 인터록킹(interlocking) 패널을 이용함으로써, 안정적인 사면 보강 효과를 발휘함과 동시에 패널의 규격화가 용이하게 하여 경제성과 시공성을 크게 향상시킨 "자립식 메인 패널을 이용한 옹벽" 및 "이러한 옹벽을 시공하는 방법"에 관한 것이다.
본 발명에서는 횡방향으로 복수개의 자립식 메인 패널(1)이 배치되어 있으며, 앵커(3)가 사면 방향으로 자립식 메인 패널(1)을 관통하여 지반에 매립 고정되어 긴장 정착되어 있는 구성을 가지며; 자립식 메인 패널(1)은, 바닥판(11)과 연직판(10)과 사면(200)의 경사진 표면에 밀착되는 경사배면을 가지는 사면밀착부(12)를 포함하고, 연직판(10)의 배면과 사면(200) 사이에 뒷채움재가 채워져 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 옹벽이 제공되며, 더 나아가 이러한 옹벽을 시공하는 방법이 제공된다.

Description

자립식 메인 패널을 이용한 옹벽 및 그 시공방법{Retaining Wall with Self-standing Concrete Panel, and Constructing Method of such Retaining Wall}

본 발명은 사면을 보강하는 옹벽과 그 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명은 바닥판 및 사면에 밀착되는 부분을 구비하여 스스로 자립하면서도 배면에 채워지는 뒷채움 토사의 자중을 전도에 대한 저항모멘트로서 활용할 수 있도록 구성된 자립식 메인(main) 패널을 이용하며, 더 나아가 필요에 따라서는 자립식 메인 패널 사이에 배치되어 배면 토압을 지지하는 인터록킹(interlocking) 패널을 이용함으로써, 안정적인 사면 보강 효과를 발휘함과 동시에 패널의 규격화가 용이하게 하여 경제성과 시공성을 크게 향상시킨 "자립식 메인 패널을 이용한 옹벽" 및 "이러한 옹벽을 시공하는 방법"에 관한 것이다.

프리캐스트 방식으로 제작된 콘크리트 패널을 이용하여 사면 보강을 위한 옹벽을 시공하는 종래 기술이 일본 공개특허공보 특개평6-17435호에 개시되어 있다. 콘크리트 패널을 이용하여 사면(비탈면)을 보강함에 있어서, 사면에 설치되어야 하는 앵커 보강량(앵커부재에 의해 보강되어야 하는 지지력)이 많아질수록 앵커 설치작업 및 소요되는 앵커 자체의 물량이 늘어가게 되며, 그만큼 시공비가 증가된다. 따라서 시공비를 절감하여 옹벽을 경제적으로 시공하려면, 앵커 보강량은 사면의 활동방지와 안정을 위하여 필요한 정도로 최소화시키는 것이 바람직하다.

종래 기술에 의한 콘크리트 패널 이용 옹벽의 경우, 바닥판이 존재하지 않는 콘크리트 패널을 이용하고 있으므로 콘크리트 패널 자체의 자립(自立)을 위해서 매우 큰 앵커 보강량이 필요하게 된다. 따라서 종래 기술에서는 전체적인 옹벽 시공에 소요되는 앵커 보강량이, 사면의 활동방지 및 안정과는 무관하게, 콘크리트 패널 자체의 자립을 위하여 필요한 앵커 보강량에 의해 결정되며, 그에 따라 앵커 보강량이 증가되어 시공경제성이 악화되는 문제점이 발생하게 된다.

프리캐스트 콘크리트 패널의 경우, 금형 거푸집을 이용하여 공장생산하게 되는데, 금형 거푸집의 제작에는 많은 비용이 소요되므로 가능하면 패널의 크기를 규격화시키고, 이렇게 규격화된 일정한 크기의 패널을 여러 시공현장에 사용하는 것이, 공사비 절감 및 시공경제성 향상에 유리하다.

그런데 현장 여건에 따라서는 사면 활동방지 및 안정성 확보에 필요한 앵커 보강량이, 패널 자체의 자립 설치를 위하여 필요한 앵커 보강량보다 작을 경우가 생길 수 있다. 패널이 토압을 지지하면서 자립할 수 있으려면, 1개의 패널에는 적어도 1개 이상의 앵커가 보강되어야 한다. 현장 상황에 따라서는 사면 활동방지 및 안정성 확보에 필요한 앵커 보강량이 작아서 횡방향(패널의 측면이 연결되는 방향)으로 앵커가 설치되는 간격이, 패널 1개의 횡방향 폭보다 더 큰 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 만일 사면 활동방지 및 안정성 확보에 필요한 앵커 보강량에 맞추어서 앵커를 횡방향으로 넓은 간격을 두고 배치하게 되면, 앵커에 의해 보강되지 않는 패널이 발생하게 되는 문제가 야기된다. 따라서 사면 활동방지 및 안정성 확보에 필요한 앵커 보강량이 작아서 앵커 간에 요구되는 간격이, 패널의 횡방향 폭보다 더 큰 경우일지라도, 패널 1개에는 반드시 앵커 1개가 보강되어야 하므로, 결국 실제 사면 활동방지 및 안정성 확보에 필요한 앵커 보강량보다 더 많은 개수의 앵커가 횡방향으로 촘촘하게 필요한 것보다 더 좁은 간격으로 배치될 수밖에 없다. 이와 같이 앵커를 실제 필요한 것보다 더 좁은 간격으로 배치하게 되면, 이는 필요한 앵커 보강량보다 더 많이 앵커가 설치되는 것이며, 결국 불필요한 비용이 더 많이 소요되어 시공경제성이 악화되는 문제를 초래하게 되는 것이다.

반면에 넓은 앵커간의 횡방향 간격에 맞추어서 패널의 횡방향 폭을 증가시키는 방법을 고려할 수 있지만, 이는 결국 새로운 형태와 크기를 가지는 패널을 다시 제작하여야 하는 것이며, 고가의 금형 거푸집을 다시 제작하여야 하는 것이므로, 결국 옹벽 시공에 소요되는 비용을 증대시켜 시공경제성이 매우 낮게 되는 문제를 초래하게 된다. 즉, 종래 기술에서는 현장 여건에 따라 요구되는 콘크리트 패널의 크기가 달라지고 그 때마다 각각 상이한 크기의 금형 거푸집이 필요하게 되는 바, 금형 거푸집의 제작비용이 크게 상승하게 되어, 결국 콘크리트 패널의 제작에 소요되는 비용 및 전체적인 옹벽 시공비가 증가되므로, 시공경제성이 매우 악화되는 문제점이 있는 것이다.

특히, 콘크리트 패널을 차량 등을 이용하여 운송함에 있어서는, 운송 가능한 콘크리트 패널의 크기 및 규모에 제약이 있는 바, 앵커 간의 횡방향 간격이 커지는 만큼 패널의 횡방향 폭을 임의로 크게 하여 제작하는데는 한계가 있다.

이와 같이, 종래의 기술에서는 실제 필요한 앵커의 횡방향 설치간격이 현장에 따라 달라지는 현장 상황에 유동적으로 대처할 수 없다는 단점이 있는 것이다.

일본 공개특허공보 특개평6-17435(1994. 01. 25. 공개).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점과 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용하여 옹벽을 시공함에 있어서, 콘크리트 패널이 자립할 수 있도록 하며, 콘크리트 패널이 지지할 수 있는 저항 모멘트를 향상시킴으로써, 사면에 설치되어야 하는 앵커 보강량이 사면의 활동방지와 안정을 위하여 필요한 정도로 최소화되도록 하여, 옹벽 시공의 경제성과 시공성을 향상시킬 수 있는 옹벽과 그 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 수평하게 정리된 지반과 사면이 접하는 위치에서 횡방향으로 복수개의 자립식 메인 패널이 배치되어 있으며, 앵커가 사면 방향으로 자립식 메인 패널을 관통하여 지반에 매립 고정되고, 앵커의 외부 단부는 자립식 메인 패널에 긴장 정착되어 있는 구성을 가지며; 자립식 메인 패널은, 지면에 놓이는 바닥판과, 토압을 지지하는 판부재로 이루어져서 바닥판의 상면에서 일체로 연직하게 배치되고 앵커가 관통하는 관통공이 형성되어 있는 연직판과, 상기 연직판의 배면에 구비되어 사면의 경사진 표면에 밀착되는 경사배면을 가지는 사면밀착부를 포함하고, 연직판의 배면과 사면 사이에 뒷채움재가 채워져 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 옹벽이 제공된다.

또한 본 발명에서는 위와 같은 옹벽의 시공방법으로서, 지면에 놓이는 바닥판과, 토압을 지지하는 판부재로 이루어져서 바닥판의 상면에서 일체로 연직하게 배치되고 앵커가 관통하는 관통공이 형성되어 있는 연직판과, 상기 연직판의 배면에 구비되어 사면의 경사진 표면에 밀착되는 경사배면을 가지는 사면밀착부를 포함하여 구성되는 자립식 메인 패널의 복수개를, 횡방향으로 수평 정리된 지반과 사면이 접하는 위치에 설치하는 단계; 및 앵커를 사면 방향으로 자립식 메인 패널을 관통하여 지반에 매립 고정하고 앵커의 외부 단부를 자립식 메인 패널에 긴장 정착하고, 자립식 메인 패널의 배면과 사면 사이의 공간에 뒷채움재를 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽 시공방법이 제공된다.

위와 같은 본 발명의 옹벽과 그 시공방법에 있어서, 자립식 메인 패널의 복수개를 설치하는 구성에서는, 자립식 메인 패널을 횡방향으로 간격을 두고 배치하고; 자립식 메인 패널 사이의 횡방향 간격에는, 판형태의 콘크리트 부재로 이루어지고 횡방향 양측에는 오목단차부가 형성되어 있는 인터록킹 패널을 위치시켜서, 인터록킹 패널의 오목단차부가 횡방향 양측에 존재하는 자립 메인 패널의 배면 가장자리에 걸쳐져서 결합되도록 할 수 있다.

또한 위와 같은 본 발명의 옹벽과 그 시공방법에 있어서, 사면밀착부는 바닥판의 배면 방향 단부에 연속되어 있고 사면의 경사진 표면에 밀착되도록 상향 절곡되어 있는 판부재로 이루어질 수 있으며, 이와 달리, 바닥판의 두께가 증대됨으로써 형성되어, 연직판의 배면에서 바닥판의 배면방향 단부면이 사면밀착부의 경사배면에 해당하는 형태로 사면밀착부가 형성될 수도 있다. 더 나아가, 본 발명에서 자립식 메인 패널에서 연직판의 정면에는 연직판과 바닥판 사이에 부벽이 일체로 구비될 수도 있다.

본 발명의 옹벽에서는, 자립 메인 패널에 바닥판이 구비되어 있어서 패널 스스로 자립할 수 있게 되며, 따라서 패널을 설치하는 작업이 매우 수월하게 되어 옹벽 시공의 효율성이 크게 증대되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명의 상기한 자립 메인 패널에는, 사면 위에 밀착되는 사면밀착부가 존재하게 되어 사면의 사면밀착부 피복에 의해 사면의 붕괴를 효율적으로 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘되며, 그에 따라 사면의 경사를 종전보다 더 가파르게 만들 수 있게 되고, 결과적으로 사면에 대한 절토량과 뒷채움량이 줄어들게 되어 그만큼 공기와 시공비를 절감할 수 있게 되는 효과가 발휘된다. 더 나아가 이러한 바닥판과 사면밀착부의 구성에 의해 옹벽의 안정성이 크게 증가되는 장점이 있다.

또한 본 발명에 의하면, 사면의 활동과 안정을 위해 요구되는 앵커 보강량에 맞추어서 앵커를 설치 물량을 최소화시킬 수 있게 되고, 자립 메인 패널을 일정한 크기로 규격화할 수 있게 되어 옹벽시공의 경제성을 향상시킬 수 있게 되는 장점을 가지게 된다. 이렇게 자립 메인 패널의 규격화가 이루어지게 되면, 특수차량 등을 동원하지 않고서도 일반적인 차량을 이용하여 운송이 가능하게 되므로 그만큼 운송에 소요되는 비용 증대도 방지할 수 있게 되는 효과도 발휘된다.

또한 본 발명에서는 자립이 가능한 자립 메인 패널 사이에 인터로킹 패널을 배치하고, 배면 방향으로 뒷채움 작업에 의해 패널들의 안정을 유지한 상태에서, 자립 메인 패널들에 설치되어 있는 앵커부재를 동시에 긴장하여 정착할 수 있게 되므로, 앵커부재에 의한 사면 방향으로의 힘이 이웃하는 패널 사이에 동시에 작용하게 되고, 그에 따라 패널 사이가 평평한 평면을 이루게 되어 면 일치가 용이하게 되며, 앵커부재의 긴장력을 설계된 량에 맞추어서 도입하는 것이 매우 용이하게 되는 장점을 가지게 된다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 자립식 메인 패널과 인터록킹 패널에 의해 단층의 옹벽이 형성된 것을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 도 1에 도시된 옹벽의 구축에 이용된 자립식 메인 패널의 일 실시예를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 3의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 옹벽이 사면에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 자립식 메인 패널의 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 6의 선 C-C에 따른 개략적인 단면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 옹벽의 구축에 이용된 인터록킹 패널의 일 실시예를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 옹벽이 다단(多段)으로 설치되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 옹벽이 다단(多段)으로 설치되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 자립 메인 패널에서의 전도 모멘트 등의 힘 작용 관계를 보여주는 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2에는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 자립식 메인(main) 패널(1)과 인터록킹 패널(2)에 의해 단층의 옹벽이 형성된 것을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에는 각각 도 1에 도시된 옹벽의 구축에 이용된 자립식 메인 패널(1)의 일 실시예를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 3의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 6에는 도 3에 도시된 옹벽이 사면에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 참고로 본 명세서에서 본 발명을 설명함에 있어서, 옹벽이 사면(200)을 향하는 방향을 "배면"이라고 기재하고, 이에 반대되는 방향을 "정면"이라고 기재한다.

본 발명에 따른 옹벽(100)은, 옹벽의 폭 방향(횡방향)으로 복수개의 자립식 메인 패널(1)이 배치되어 있고, 앵커(3)가 사면 방향으로 자립식 메인 패널(1)을 관통하여 지반에 매립 고정되고 상기 앵커(3)의 외부 단부는 자립식 메인 패널(1)의 정면에 긴장 정착되어 있는 구성을 가진다. 도면에 도시된 것처럼, 본 발명에서는 필요에 따라 자립식 메인 패널(1)을 횡방향으로 간격을 두고 배치하고, 상기 자립식 메인 패널(1) 사이의 횡방향 간격에 인터록킹 패널(2)을 배치할 수도 있다.

우선 도 3 내지 도 6을 참조하여 자립식 메인 패널(1)에 대하여 상세히 설명한다. 도 3 내지 도 6에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 자립식 메인 패널(1)은, 지면에 놓이는 바닥판(11)과, 토압을 지지하는 판부재로 이루어져서 상기 바닥판(11)의 상면에서 일체로 연직하게 배치되는 연직판(10)과, 상기 연직판(10)의 배면에 형성되어 사면(200)의 경사진 표면에 밀착되는 사면밀착부(12)를 포함하여 구성된다. 자립식 메인 패널(1)은 콘크리트 부재로서, 공장에서 프리캐스트 방식으로 사전 제작되어 현장에 설치될 수 있다. 연직판(10)에는 배면 방향으로 관통공(14)이 형성되어 있어서, 앵커(3)가 상기 관통공(14)에 삽입되어 사면(200) 방향으로 자립식 메인 패널(1)을 관통하게 된다.

사면밀착부(12)는, 사면(200)의 경사진 각도 즉, 사면의 기울기에 맞추어 기울어진 경사배면을 가지고 있는 부분으로서, 자립식 메인 패널(1)이 사면(200)의 전방에 배치되었을 때, 사면밀착부(12)는 사면(200)의 표면에 밀착되어 사면(200)을 덮게 된다. 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예의 경우, 사면밀착부(12)는, 바닥판(11)의 배면 방향 단부에 연속되어 있고 사면(200)의 경사진 표면에 밀착되도록 상향 절곡되어 있는 판부재로 이루어져 있다. 그러나 사면밀착부(12)는 다른 형태로 구성될 수도 있다. 도 7에는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 자립식 메인 패널(1)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 6의 선 C-C에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있는데, 도 7 및 도 8에 도시된 것처럼, 연직판(10)의 배면에서 바닥판(11)의 배면방향 단부면이 사면밀착부(12)의 경사배면에 해당하는 형태가 될 수도 있는 것이다. 즉, 바닥판(11)의 두께가 증대되어 사면밀착부(12)를 함께 이루는 것이다.

비록 도면에는 도시되지 아니하였지만, 본 발명의 자립식 메인 패널(1)에서 연직판(10)의 정면에는 연직판(10)과 바닥판(11) 사이에 부벽(보강리브)이 일체로 구비될 수도 있다. 상기 부벽은 횡방향으로 간격을 두고 복수개로 구비될 수 있다.

본 발명의 옹벽을 구축하기 위하여, 상기한 자립 메인 패널(1)은 횡방향으로 복수개가 배치된다. 앞서 설명한 것처럼, 본 발명의 옹벽은 필요한 경우 자립 메인 패널(1) 사이에 인터록킹 패널(2)이 배치되는 구성을 가질 수 있다. 즉, 자립 메인 패널(1)을 횡방향으로 간격을 두고 배치하고, 자립 메인 패널(1) 사이의 횡방향 간격에는 인터록킹 패널(2)을 배치할 수 있는 것이다. 도 9에는 도 1에 도시된 옹벽의 구축에 이용된 인터록킹 패널(2)의 일 실시예를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 것처럼, 인터록킹 패널(2)은 판형태의 콘크리트 부재로서, 그 횡방향 양측에는 자립 메인 패널(1)의 배면 가장자리에 걸쳐지는 오목단차부(21)가 형성되어 있다. 따라서 2개의 이웃하는 자립 메인 패널(1) 사이에서, 인터록킹 패널(2)의 오목단차부(21)가 자립 메인 패널(1)의 횡방향 가장자리 배면에 걸쳐져 밀착됨으로써, 인터록킹 패널(2)의 횡방향 양측에 자립 메인 패널(1)이 맞물린 채로 결합된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 옹벽(100)을 시공하기 위해서는, 우선 옹벽이 설치될 경계선을 따라 지반을 수평 정리한 후, 경사지를 절토하여 사면(200)을 형성하는 사면 형성작업을 수행한다. 이 때, 사면(200)은 자립 메인 패널(1)의 사면밀착부(12)가 기울어져 있는 각도에 대응되는 기울기를 갖도록 조성된다. 이렇게 형성된 사면(200)의 전방으로 수평 정리된 지반에 자립 메인 패널(1)을 복수개로 배치한다. 필요한 경우 자립 메인 패널(1)을 횡방향으로 간격을 두고 복수개로 배치하고, 자립 메인 패널(1) 사이의 횡방향 간격에 인터록킹 패널(2)을 배치하여 인터록킹 패널(2)의 오목단차부(21)가 횡방향 양측에 존재하는 자립 메인 패널(1)의 배면 가장자리에 걸쳐지도록 하여 인터록킹 패널(2)과 자립 메인 패널(1)이 맞물리게 한다. 자립 메인 패널(1)과 인터록킹 패널(2)은 공장에서 제작된 후 현장으로 이송되어 위와 같이 설치된다. 자립 메인 패널(1)을 설치할 때에는, 사면밀착부(12)가 사면(200)에 밀착하게 되어 사면(200)을 덮도록 한다.

이와 같이 자립 메인 패널(1)을 배치하고, 필요에 따라서는 추가적으로 인터록킹 패널(2)을 배치하는 패널 설치작업이 수행된 후에는, 도 6에 도시된 것처럼 패널이 안정성을 유지할 수 있을 정도의 높이까지 연직판(10)의 배면 공간에 잡석 등의 1차 뒷채움재(201)를 채우는 1차 뒷채움작업과, 사면 방향으로 자립식 메인 패널(1)을 관통하여 앵커(3)를 배치하고 앵커(3)의 일측 단부를 지반에 매립 고정하는 앵커 설치작업을 수행한다. 이 때, 앵커(3)의 타측 단부는 자립식 메인 패널(1)의 정면으로 노출되어 존재하게 된다. 인터록킹 패널(2)이 설치된 경우에는 자립 메인 패널(1)의 배면에 위와 같이 뒷채움재를 채움과 동시에 인터록킹 패널(2)에도 동일한 방식으로 뒷채움재를 채운다.

앵커(3)가 배치된 후에는, 자립 메인 패널(1)의 정면에 존재하던 앵커(3)의 타측 단부를 당겨서 긴장력을 도입하여 자립 메인 패널(1)의 정면에 정착하는 앵커 긴장작업과, 1차 뒷채움재(201) 위쪽으로 연직판(10)의 배면과 사면(200) 사이의 공간에 토사 등의 추가적인 2차 뒷채움재(203)를 채우는 2차 뒷채움작업을 수행한다. 물론 이와 같이 1차 뒷채움작업과 2차 뒷채움작업을 수행할 때에는 자립식 메인 패널(1)의 배면뿐만 아니라, 인터록킹 패널(2)의 배면에도 1차 뒷채움재(201)와 2차 뒷채움재(203)를 채운다. 2차 뒷채움작업에 의해 옹벽(100)의 배면에 채워진 2차 뒷채움재(203)는 수목 등이 식재될 수 있는 장소를 제공한다. 1차 뒷채움재(201)와 2차 뒷채움재(203) 사이에는 필요에 따라 부직포(202)를 포설할 수도 있다.

이와 같은 과정에 의해 본 발명에 따른 옹벽(100)이 구축되는데, 본 발명에서 이러한 옹벽(100)은 다단으로 설치될 수 있다.

도 10 및 도 11에는 각각 본 발명에 따른 옹벽이 다단(多段)으로 설치되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 사시도(도 10)와 개략적인 단면도(도 11)가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 사면(200)을 다단으로 조성하여 각 단에 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 옹벽을 순차적으로 조성할 수 있다.

위와 같은 본 발명에 따른 옹벽(100)이 가지는 구조적인 특장점을 살펴보면, 우선 본 발명의 옹벽(100)을 이루는 자립 메인 패널(1)은, 지면에 놓이는 바닥판(11)이 구비되어 있으므로, 패널 스스로 자립할 수 있게 되며, 따라서 패널을 설치하는 작업이 매우 수월하게 되어 옹벽 시공의 효율성이 크게 증대되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명의 자립 메인 패널(1)에는, 사면(200) 위에 밀착되는 사면밀착부(12)가 존재하는 바, 이러한 사면밀착부(12)의 피복에 의해 사면(200)의 붕괴를 효율적으로 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘되며, 그에 따라 사면(200)의 경사를 종전보다 더 가파르게 만들 수 있게 되는 장점이 있다. 사면(200)의 경사가 급해지게 되면 사면에 대한 절토량과 뒷채움량이 줄어들게 되어 그만큼 공기와 시공비를 절감할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

무엇보다도, 본 발명의 자립 메인 패널(1)에서 바닥판(11)과 사면밀착부(12)가 존재하는 구성은, 옹벽의 안정성을 크게 증가시키는 효과를 발휘하게 된다. 도 10에는 자립 메인 패널(1)에서의 전도 모멘트 등의 힘 작용 관계를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 본 발명의 자립 메인 패널(1)에서는 바닥판(11)과 사면밀착부(12)가 존재하고, 바닥판(11)과 사면밀착부(12) 위로 뒷채움재가 존재하여 무게(W)에 의한 힘이 연직하게 바닥판(11)과 사면밀착부(12)에 작용하므로, 앵커(3)의 긴장 정착이 이루어지기 전의 상태에서, 뒷채움재와 사면(200)의 지반 토사로 인하여 작용하는 수평토압과 그로 인한 전도 및 활동에 대해 큰 저항력을 발휘하게 되며, 따라서 옹벽(100)은 매우 안정된 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다. 즉, 배면 토압에 의해 옹벽이 정면 방향으로 전도되려는 현상이 발생할 수 있는데, 본 발명에서는 뒷채움재의 무게(W)에 사면밀착부(12)의 단부까지의 수평길이를 곱한 크기만큼 저항모멘트가 발휘되므로, 옹벽(100)이 전도에 대해 큰 저항력을 발휘하게 되어 매우 안정적인 상태를 유지할 수 있게 되는 장점을 가지는 것이다.

더 나아가, 자립 메인 패널(1)에 사면밀착부(12)가 존재하게 되면, 사면밀착부(12)가 존재하는 높이 구간에서는 지반으로부터 자립 메인 패널(1)에 작용하는 수평토압이 작아지므로, 옹벽에 작용하는 전체적인 수평토압이 감소하게 될 뿐만 아니라 그로 인한 전도 및 활동력도 크게 줄어들게 되므로, 그만큼 옹벽의 규모를 축소할 수 있게 되어 매우 경제적으로 옹벽을 시공할 수 있게 되는 장점을 가진다.

한편, 본 발명의 옹벽(100)은 자립 메인 패널(1) 사이에 인터록킹 패널(2)이 배치되어 있는 구성을 가질 수 있는데, 이러한 구성을 통해서 다음과 같은 매우 유용한 효과가 발휘된다.

앞서 살펴보았듯이, 패널을 이용한 옹벽에서는 앵커 보강량을 사면의 활동방지와 안정을 위하여 필요한 정도로 최소화시키는 것이 바람직하다. 즉, 패널의 자립과 안정을 위하여 요구되는 앵커 보강량이, 사면의 활동방지와 안정을 위하여 필요한 앵커 보강량보다 더 작게 하는 것이 바람직한 것이다. 그런데 사면의 활동방지와 안정을 위하여 필요한 앵커 보강량은 절토된 사면의 토압 및 수압 등과 같은 옹벽 설치 현장 상황에 따라 달라지므로, 패널의 자립과 안정을 위하여 요구되는 앵커 보강량이, 사면의 활동방지와 안정을 위하여 필요한 앵커 보강량보다 더 작게 하려면, 옹벽 설치 현장 상황에 맞추어서 패널의 크기를 조절할 필요가 있다.

예를 들어, 사면의 지반이 비교적 안정한 상태에 있어서, 사면의 활동방지와 안정을 위하여 필요한 앵커 보강량이 작아서 횡방향으로의 앵커 설치간격은 작은 데 비하여, 이미 제작되어 있는 패널의 횡방향 폭은 앵커 설치간격 보다 더 커서 패널의 자립과 안정을 위하여 각 패널에 개별적으로 앵커를 설치하여야 하며, 그에 따라 패널의 설치에 요구되는 앵커 보강량이 큰 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우는 결국 옹벽의 시공에 요구되는 앵커 보강량이, 사면의 안정과 무관하게, 단지 패널의 자립 및 안정을 위하여 요구되는 앵커 보강량으로 결정되므로, 그만큼 앵커 보강량이 증가되어 경제성 및 시공성이 불리하게 되는 것이다. 이를 해결하려면 패널의 크기를 줄여야 하는데, 패널은 공장에서 금형 거푸집을 이용하여 제작되므로, 작은 패널을 추가로 생산하려면 새로운 금형 거푸집이 필요하게 된다. 그런데 금형 거푸집의 제작에는 많은 비용이 소요된다.

이와 같이 다양한 크기의 패널을 제작하려면 그만큼 금형 거푸집의 준비에 많은 비용이 소요되므로, 옹벽을 시공하기 위한 패널은 그 크기가 일정하게 되도록 규격화시키는 것이 바람직하다. 특히, 운송을 위하여 차량에 적재할 수 있는 패널의 크기에 제한이 있으므로, 패널을 원하는 만큼 크게 확대할 수 없을 뿐만 아니라, 크기가 큰 패널의 경우에는 운송을 위해 특수차량을 동원해야 하고 그만큼 비용이 증가되므로, 이러한 점에서도 옹벽을 시공하기 위한 패널은 일정한 크기로 규격화시키는 것이 필요하다.

그런데 앞서 살펴본 바와 같이 종래 기술에서는 현장 사정에 따라 패널의 자립과 안정을 위하여 요구되는 앵커 보강량이 사면의 활동과 안정을 위해 요구되는 앵커 보강량보다 더 큰 경우가 발생하고 있고, 이 경우에 종래 기술에서는 현장의 요구에 맞추어서 패널의 크기를 바꾸어야 하므로 패널의 규격화가 사실상 불가능하게 되며, 따라서 현장 상황에 맞는 경제적인 옹벽을 구축하는 것이 매우 어려웠던 것이다.

이에 반하여 본 발명에서는 패널이 스스로 자립할 수 있는 구조를 가지고 있는 자립 메인 패널(1)을 이용하여 옹벽이 구축될 뿐만 아니라, 자립 메인 패널(1) 사이에 인터록킹 패널(2)을 삽입 배치하는 구성으로 옹벽이 구축된다. 따라서 사면의 활동과 안정을 위해 요구되는 앵커 보강량은 현장 사정에 따라 달라져서 앵커의 횡방향 설치간격이 자립 메인 패널(1)의 횡방향 폭보다 더 크게 되는 경우가 발생하더라도, 본 발명에서는 자립 메인 패널(1)의 크기는 그대로 유지한 채로, 인터록킹 패널(2)의 크기 및 설치 간격을 조절함으로써, 각각의 자립 메인 패널(1)에 앵커를 설치하면서도, 사면의 활동과 안정을 위해 요구되는 앵커 보강량에 맞추어서 앵커를 설치 물량을 최소화시킬 수 있게 된다. 그러므로 본 발명에서는 자립 메인 패널(1)을 일정한 크기로 규격화할 수 있게 되며, 그에 따라 금형 거푸집을 다양하게 구비하기 위하여 소요되는 비용을 절약할 수 있게 되어, 옹벽시공의 경제성을 향상시킬 수 있게 되는 장점을 가지게 된다. 즉, 본 발명에서는, 다양한 크기의 금형 거푸집이 아닌 규격화된 일정한 금형 거푸집을 이용하여 자립 메인 패널(1)을 다량으로 공장 생산할 수 있게 되고, 그에 따라 금형 거푸집의 제작비용을 크게 절감할 수 있음은 물론이고, 규격화된 자립 메인 패널(1)의 다량 공장생산을 통한 제작 원가를 절감할 수 있고, 더 나아가 특수차량 등을 동원하지 않고서도 일반적인 차량을 이용하여 운송이 가능하게 되므로 그만큼 운송에 소요되는 비용 증대도 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘되는 것이다.

한편, 종래 기술에서는, 옹벽을 이루는 패널이 각자 개별적으로 거동하게 되고, 패널 1개마다 1개의 앵커부재를 긴장 정착하는 작업을 수행하여야 한다. 따라서 종래 기술에 따라 옹벽을 시공할 때, 앵커부재를 긴장 정착한 패널에는 사면 방향으로의 힘이 작용하는데 반하여 이웃하는 패널에는 힘이 작용하지 않게 되어, 앵커부재가 긴장 정착된 패널과 그 이웃하는 패널 사이가 평평한 평면을 이루지 않게 되어 면 일치가 이루어지지 않는 상황이 벌어지며, 그에 따라 설계된 만큼의 앵커부재의 긴장력을 도입하기 어렵다는 문제가 있다.

그러나 본 발명에서는 자립이 가능한 자립 메인 패널 사이에 인터로킹 패널을 배치하고, 배면 방향으로 뒷채움 작업에 의해 패널들의 안정을 유지한 상태에서, 자립 메인 패널들에 설치되어 있는 앵커부재를 동시에 긴장하여 정착할 수 있게 되므로, 앵커부재에 의한 사면 방향으로의 힘이 이웃하는 패널 사이에 동시에 작용하게 되고, 그에 따라 패널 사이가 평평한 평면을 이루게 되어 면 일치가 용이하게 되며, 앵커부재의 긴장력을 설계된 량에 맞추어서 도입하는 것이 매우 용이하게 되는 장점을 가지게 된다.

1: 자립식 메인 패널
2: 인터록킹 패널
3: 앵커
10: 연직판
11: 바닥판
12: 사면밀착부
100: 옹벽
200: 사면

Claims (7)

1. 수평 정리된 지반과 사면(200)이 접하는 위치에서 횡방향으로 동일한 크기와 형상을 가지는 복수개의 자립식 메인 패널(1)이 배치되어 있으며, 앵커(3)가 사면 방향으로 각각의 자립식 메인 패널(1)을 관통하여 지반에 매립 고정되고, 앵커(3)의 외부 단부는 자립식 메인 패널(1)에 긴장 정착되어 있는 구성을 가지며;
   자립식 메인 패널(1)은, 지면에 놓이는 바닥판(11)과, 토압을 지지하는 판부재로 이루어져서 바닥판(11)의 상면에서 일체로 연직하게 배치되고 앵커(3)가 관통하는 관통공(14)이 형성되어 있는 연직판(10)과, 상기 연직판(10)의 배면에 구비되어 사면(200)의 경사진 표면에 밀착되는 경사배면을 가지는 사면밀착부(12)를 포함하고, 연직판(10)의 배면과 사면(200) 사이에 뒷채움재가 채워져 있는 구성을 가지며;
   복수개의 자립식 메인 패널(1)은 횡방향으로 간격을 두고 배치되어 있고;
   자립식 메인 패널(1) 사이의 횡방향 간격에는, 판형태의 콘크리트 부재로 이루어지고 연직판(10)의 횡방향 폭보다 작은 횡방향 폭을 가지며 횡방향 양측에는 오목단차부(21)가 형성되어 있는 인터록킹 패널(2)이 위치하여, 인터록킹 패널(2)의 오목단차부(21)가 횡방향 양측에 존재하는 자립식 메인 패널(1)의 횡방향 가장자리 배면에 걸쳐져서 밀착되어, 인터록킹 패널(2)의 횡방향 양측에 각각 자립식 메인 패널(1)이 맞물린 채로 결합되어 있으며;
   인터록킹 패널(2)의 배면과 사면(200) 사이에도 뒷채움재가 채워져 있는 것을 특징으로 하는 옹벽.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   사면밀착부(12)는, 바닥판(11)의 배면 방향 단부에 연속되어 있고 사면(200)의 경사진 표면에 밀착되도록 상향 절곡되어 있는 판부재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 옹벽.
   
4. 제1항에 있어서,
   사면밀착부(12)는, 바닥판(11)의 두께가 증대됨으로써 형성되어, 연직판(10)의 배면에서 바닥판(11)의 배면방향 단부면이 사면밀착부(12)의 경사배면에 해당하는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 옹벽.
   
5. 제1항에 있어서,
   자립식 메인 패널(1)에서 연직판(10)의 정면에는 연직판(10)과 바닥판(11) 사이에 부벽이 일체로 구비되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 옹벽.
   
6. 수평 정리된 지면에 놓이는 바닥판(11)과, 토압을 지지하는 판부재로 이루어져서 바닥판(11)의 상면에서 일체로 연직하게 배치되고 앵커(3)가 관통하는 관통공(14)이 형성되어 있는 연직판(10)과, 상기 연직판(10)의 배면에 구비되어 사면(200)의 경사진 표면에 밀착되는 경사배면을 가지는 사면밀착부(12)를 포함하여 구성되어 동일한 크기와 형상을 가지는 자립식 메인 패널(1)의 복수개를, 횡방향으로 수평 정리된 지반과 사면(200)이 접하는 위치에 설치하는 단계; 및
   앵커(3)를 사면 방향으로 자립식 메인 패널(1)을 관통하여 지반에 매립 고정하고 앵커(3)의 외부 단부를 자립식 메인 패널(1)에 긴장 정착하고, 자립식 메인 패널(1)의 배면과 사면(200) 사이의 공간에 뒷채움재를 채우는 단계를 포함하며;
   자립식 메인 패널(1)의 복수개를 설치함에 있어서,
   자립식 메인 패널(1)은 횡방향으로 간격을 두고 배치하고;
   자립식 메인 패널(1) 사이의 횡방향 간격에는, 판형태의 콘크리트 부재로 이루어지고 연직판(10)의 횡방향 폭보다 작은 횡방향 폭을 가지며 횡방향 양측에는 오목단차부(21)가 형성되어 있는 인터록킹 패널(2)을 위치시켜서, 인터록킹 패널(2)의 오목단차부(21)가 횡방향 양측에 존재하는 자립식 메인 패널(1)의 횡방향 가장자리 배면에 걸쳐져서 밀착되어, 인터록킹 패널(2)의 횡방향 양측에 각각 자립식 메인 패널(1)이 맞물리도록 결합 배치하며;
   자립식 메인 패널(1)의 배면과 사면(200) 사이의 공간에 뒷채움재를 채울 때, 인터록킹 패널(2)의 배면과 사면(200) 사이에도 뒷채움재를 채우는 것을 특징으로 하는 옹벽 시공방법.
7. 삭제

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