KR101760270B1 - 경량재료 및 이를 이용한 입체구조물공법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상하방향 양면에 경량엠보싱이 형성되는 경량블록;을 포함하며, 상기 경량블록에 구성된 경량엠보싱에 다른 경량블록에 구성된 경량엠보싱이 끼워지는 구조로 상하방향으로 적층이 가능한 것을 특징으로 하는 경량재료 및 이를 이용한 입체구조물공법에 관한 것이다.

Description

경량재료 및 이를 이용한 입체구조물공법{Lightweight material and solid structure construction method using this}
본 발명은 건설현장에서 토압을 받는 다양한 구조물의 하중 및 토압을 경감시킬 수 있는 경량재료를 이용한 입체구조물과 이를 이용한 토목공법에 관한 것이다.
최근 들어 임해산업단지, 주택지, 도로 등의 조성의 필요성이 부각되면서 해안 일원에서 해안매립을 통한 부지개발이 활발히 이루어지고 있다. 국내에서 매립 초기에는 주로 쇄석이나 산토가 주 매립재료로 이용되었지만, 육지에서부터 운반 및 재료의 확보에 많은 비용이 필요하다. 이에 바다에서 쉽게 구살 수 있는 점성토(해성점토)를 준설하여 매립하는 공법의 개발이 중요시되고 있다.
이러한 준설점토는 고 함수비이며, 압축성이 크고. 장기간에 걸쳐 압밀이 이루어지므로 지반을 안정화시키는데 장시간이 소요된다.
따라서 준설점토로 매립된 부지의 지반개량을 위한 장비 및 인력의 접근을 위해 초 연약 상태의 매립지반, 옹벽, 산악도로의 성토재, 연약지반의 성토재, 교대 및 옹벽의 뒷채움재, 구조물의 하중경량을 이한 성토재, 구조물 자중경감용 매립재의 표층을 조기에 처리할 수 있는 공법의 개발이 필요한 실정이다.
이와 같이 통상적으로, 지반을 점성토로 준설 매립한 후, 주택지ㅇ산업단지ㅇ도로 등으로 개발할 경우, 성토 재하하중에 의한 압밀탈수 촉진공법 등을 적용하여 지반개량공사를 시행한다.
이러한 지반개량공사에서 연직배수 작업과 성토작업을 위한 각종 중장비가 사용되는데, 점성토 준설매립지반의 지반 강도가 연약하여 장비 진입이 곤란하다. 따라서, 점성토 준설매립지반의 표층이 일차적으로 강화된 이후에야 본격적인 지반개량공사를 수행할 수 있다.
점성토 준설매립지반의 표층을 강화시키는 일반적인 방법으로는 준설 매립한 후 일정기간 동안 방치하여 상부표층의 점성토를 자연바람이나 태양열로 건조시켜 내려앉게 하는 방법을 들 수 있다.
이와 같은 자연 건조의 경우, 지반 내의 수분이 지표면으로 쉽게 상승하지 못하는 점성토의 특성으로 인해 장시간이 소요된다. 따라서 지반 개량 공사의 조기 착수가 곤란하며, 결과적으로 점성토 매립지의 전체적인 개발을 늦춰야 하는 문제점이 있었다.
이에 따라, 종래 점성토 매립지의 표층을 조기에 강화시킬 목적으로 여러 가지 방법이 개발되고 있다. 그 중 대표적인 것으로, 시멘트 또는 약액을 상부표층의 점성토와 섞어 고결시키는 방법이 있다.
그러나 이와 같이 시멘트나 약액을 섞어 고결시키는 경우, 소규모공사에 적용하는 데에는 큰 무리가 없으나, 공사비가 고가이고 시공속도가 크게 떨어지기 때문에 대규모 공사에 적용하기에는 대단히 곤란하였다.
이와 같이 준설점토로 매립된 부지의 지반 개량을 위한 대형장비의 조기 진입 및 인력의 접근을 위해 매립지반의 표층을 조기에 처리할 수 있는 공법의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
이와 관련된 기술로는 한국공개특허 제2013-0053622호의 매립재료를 매립지에 매립하는 단계; 상기 매립재료가 매립된 매립지에 매립지의 간극수 배수를 위한 압밀촉진 배수재를 설치하는 단계; 및 상기 매립지의 지반과 상기 압밀촉진 배수재 내부 간의 수두차를 유발시켜 압밀촉진 배수재 내에 집수된 물을 배수하는 단계;를 포함하는 준설매립지반의 표층 안정화 공법이 제시된 적이 있었다.
한국공개특허 제2013-0053622호 (2013.05.24)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지반을 최소비용과 최단시간으로 강화지반으로 개량공사할 수 있는 경량재료 및 이를 이용한 입체구조물공법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 토목현장에서 경제적, 효율적, 친환경적으로 성토, 매립, 및 옹벽의 뒷채움 등의 공법을 적용하여 개량공사할 수 있는 경량재료 및 이를 이용한 입체구조물공법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 경량블록은 상면과 하면에 형성되며 파형의 돌기를 갖는 경량엠보싱; 좌우방향 일면에는 함몰되어 형성되는 경량홈; 상기 경량홈의 반대편 타면에 형성되는 경량돌기; 및 내부에 압축기체를 유입하기 위해 전면 또는 후면에 형성되는 경량주입구;를 포함하여 형성되는 경량블록에 관한 것으로, 상기 경량블록은 상기 파형의 돌기를 통해 상하방향으로 다른 경량블록과 결합되고, 상기 경량홈과 경량돌기를 통해 좌우방향으로 다른 경량블록과 결합될 수 있으며, 상기 경량블록의 내부는 다수의 경량격벽에 의해 복수 개의 경량격실로 구분되어 형성되되, 상기 경량격벽에는 압축기체가 일방향으로만 유입되도록 하는 일방향 유입수단이 설치되고, 상기 경량주입구는 복수 개의 경략격실 중 중앙의 경량격실의 외면에 형성되며, 상기 경량블록은 비닐, 천, 또는 부직포의 재질로 형성되어, 경량블록 내부에 압축기체가 유입되기 전에는 수축된 상태로 보관이 가능하며, 중앙의 경량격실에 형성된 경량주입구를 통해 압축기체가 유입되면 경량주입구가 형성되지 않은 이웃한 경량격실로 압축기체가 이동 분배되어 팽창하게 되고, 상기 일방향 유입수단에 의해 압축기체의 역방향 이동이 제한되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 경량홈은 'ㄷ'자 또는 'V'자 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 일방향유입수단은 압축기체가 유입되는 방향으로만 개방되는 체크밸브인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 일방향유입수단은 압축기체가 유입되는 방향으로만 개방되는 체크도어인 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
또한, 상기 경량주입구는 압축기체가 유입된 후, 열융착에 의해 봉합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경량주입구가 형성된 경량격실의 외면에 압축기체를 보충 유입하기위한 경량보충주입구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 경량블록을 이용한 입체구조물공법은 경량블록의 경량엠보싱에 다른 경량블록의 경량엠보싱이 끼워져서 상하방향으로 적층되는 구조로 상기 경량블록과 다른 경량블록이 상하방향 및 좌우방향으로 병렬 배치되어 지반을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 경량블록을 이용한 다른 입체구조물공법은 경량블록의 경량엠보싱에 다른 경량블록의 경량엠보싱이 끼워져서 상하방향으로 적층되고 상기 경량블록의 경량홈에 다른 경량블록의 경량돌기가 끼워지는 구조로 상기 경량블록과 다른 경량블록이 상하방향 및 좌우방향으로 병렬 배치되어 지반을 이루는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 경량블록 및 이를 이용한 입체구조물공법은 연약지반을 최소비용과 최단시간으로 강화지반으로 개량공사할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 경량블록 및 이를 이용한 입체구조물공법은 연약지반에 경제적, 효율적, 친환경적으로 성토, 매립, 및 옹벽의 뒷채움 등의 공법을 적용하여 개량공사할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 경량블록의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 경량블록의 상하방향 결합을 나타낸 개념도
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 경량블록의 좌우방향 결합을 나타낸 개념도
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 경량블록의 사시도
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 경량블록에서 체크밸브를 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 경량블록에서 체크도어를 나타낸 단면도
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 경량블록의 단면도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 경량블록의 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 경량블록의 상하방향 결합을 나타낸 개념도, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 경량블록의 좌우방향 결합을 나타낸 개념도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따른 경량재료(1000)는 상하방향 양면에 경량엠보싱(110)이 형성되는 경량블록(100)을 포함하며, 상기 경량블록(100)에 구성된 경량엠보싱(110)에 다른 경량블록(100)에 구성된 경량엠보싱(110)이 끼워지는 구조로 상하방향으로 적층이 가능할 수 있다. 즉, 상기 경량블록(100)들끼리 상하방향으로 적층되는 것이다.
이때, 상기 경량블록(100)은 비닐, 천, 부직포 재질로 이루어질 수 있으나 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. 또한, 상기 경량블록(100)은 다면체나 원통형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 경량블록(100)은 토압에 의한 압축 변형률이 최소화되도록 내부에 압축기체가 수용될 수 있다. 이 때, 압축기체는 드라이아이스나 이산화탄소로 구성될 수 있으며, 토압에 의한 압축 변형률이 최소화될 수 있는 다양한 물질로 적용 가능하다.
또한, 상기 경량엠보싱(110)은 엠보싱이 좌우방향 또는 전후방향으로 형성되거나 좌우방향 및 전후방향으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 경량재료(1000) 및 이를 이용한 입체구조물공법은 연약지반을 최소비용과 최단시간으로 강화지반으로 개량공사할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 경량재료(1000) 및 이를 이용한 입체구조물공법은 연약지반에 경제적, 효율적, 친환경적으로 성토, 매립, 및 옹벽의 뒷채움 등의 공법을 적용하여 개량공사할 수 있는 장점이 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 경량재료(1000)는 상기 경량블록(100)의 좌우방향 일면에 함몰된 경량홈(120)이 형성되며, 다른 경량블록(100)의 좌우방향 일면에 상기 경량홈(120)에 끼워지기 위한 경량돌기(130)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 경량블록(100)들끼리 좌우방향으로 끼움 결합되는 것이다.
또한, 상기 경량홈(120)은 'ㄷ'자 또는 'V'자 형태로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 경량재료의 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에 따른 경량재료(1000)는 상기 경량블록(100)의 내부에 설치된 다수의 경량격벽(140)에 의해 다수의 경량격실(150)이 형성될 수 있다. 이 때, 상기 다수의 경량격실(150)의 내부에는 각각 토압에 의한 압축 변형률이 최소화되도록 내부에 압축기체가 수용될 수 있다. 이 때, 압축기체는 드라이아이스나 이산화탄소로 구성될 수 있다.
한편, 상기 경량재료(1000)는 상기 다수의 경량격실(150) 중 어느 하나의 외면에 압축기체가 유입되는 경량주입구(160)가 형성되며, 상기 다수의 경량격벽(140)에 압축기체가 유입되는 방향으로만 개방되는 일방향유입수단이 설치될 수 있다.
이 때, 상기 일방향유입수단은 체크밸브(310)로 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 경량재료에서 체크밸브를 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에 따른 경량재료(1000)에서 체크밸브(310)는 유도관(311), 스프링(312), 커버부(313)를 포함하여 구성된다.
상기 유도관(311)은 상기 경량격벽(140)에 관통 설치되며, 내주면에 제1돌출부 및 제2돌출부가 형성된다.
상기 제1돌출부(311-1)는 상기 유도관(311)의 압축기체가 유입되는 일단 내주면에서 돌출 형성된다.
상기 제2돌출부(311-2)는 상기 유도관(311)의 압축기체가 유출되는 타단 내주면에서 돌출 형성된다.
상기 스프링(312)은 상기 제1돌출부(311-1)와 제2돌출부(311-2) 사이에 설치된다.
상기 커버부(313)는 상기 제1돌출부(311-1)와 스프링(312) 사이에 설치되어 스프링(312)과 결합되며, 상기 스프링(312)의 탄성에 의해 상기 제1돌출부(311-1)의 내측공간을 폐쇄하다가, 상기 제1돌출부(311-1)로 압축공기가 유입되면 압축공기의 압력에 의해 상기 제1돌출부(311-1)의 내측공간을 잠시 개방하였다가 상기 제1돌출부(311-1)의 내측공간으로 압축공기의 유입이 없으면 상기 스프링(312)의 탄성에 의해 상기 제1돌출부(311-1)의 내측공간을 다시 폐쇄한다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 경량재료에서 체크도어를 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 3에 따른 경량재료(1000)는 일방향유입수단이 체크도어(320)로 구성된다.
상기 체크도어(320)는 상기 경량격벽(140)에 개폐가능하게 힌지 결합되어 압축기체가 유입될때만 개방되도록 회전반경이 제한된다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 경량재료의 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 4에 따른 경량재료(1000)는 상기 경량주입구(160)에 압축기체가 유입된 후, 압축기체가 외부로 유출되지 않도록 상기 경량주입구(160)가 열융착에 의해 봉합된다. 즉, 상기 경량주입구(160)를 밀봉하는 것이다.
이 때, 본 발명의 실시예 4에 따른 경량재료(1000)는 상기 경량주입구(160)가 형성된 경량격실(150)의 외면에 압축기체를 보충 유입하기위한 경량보충주입구(170)가 형성된다.
상기 경량보충주입구(170)는 상기 경량블록(100)의 내부에 유입된 압축기체의 압력이 저하되거나 상기 경량블록(100)의 내부에 유입된 압축기체가 예기치 않은 상황으로 인해 외부로 배출될 때, 상기 경량블록(100)의 내부오 압축기체를 보충 유입하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 경량재료를 이용한 입체구조물공법은 경량블록(100)의 경량엠보싱(110)에 다른 경량블록(100)의 경량엠보싱(110)이 끼워져서 상하방향으로 적층되는 구조로 상기 경량블록(100)과 다른 경량블록(100)이 상하방향 및 좌우방향으로 병렬 배치되어 지반을 이룰 수 있다.
본 발명에 따른 경량재료를 이용한 다른 입체구조물공법은 경량블록(100)의 경량엠보싱(110)에 다른 경량블록(100)의 경량엠보싱(110)이 끼워져서 상하방향으로 적층되고 상기 경량블록(100)의 경량홈(120)에 다른 경량블록(100)의 경량돌기(130)가 끼워지는 구조로 상기 경량블록(100)과 다른 경량블록(100)이 상하방향 및 좌우방향으로 병렬 배치되어 지반을 이룰 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 경량재료
100 : 경량블록
110 : 경량엠보싱
120 : 경량홈
130 : 경량돌기
140 : 경량격벽
150 : 경량격실
160 : 경량주입구
170 : 경량보충주입구
310 : 체크밸브
311 : 유도관
311-1 : 제1돌출부
311-2 : 제2돌출부
312 : 스프링
313 : 커버부
320 : 체크도어

Claims (11)

  1. 상면과 하면에 형성되며 파형의 돌기를 갖는 경량엠보싱;
    좌우방향 일면에는 함몰되어 형성되는 경량홈;
    상기 경량홈의 반대편 타면에 형성되는 경량돌기; 및
    내부에 압축기체를 유입하기 위해 전면 또는 후면에 형성되는 경량주입구;를 포함하여 형성되는 경량블록에 관한 것으로,
    상기 경량블록은 상기 파형의 돌기를 통해 상하방향으로 다른 경량블록과 결합되고, 상기 경량홈과 경량돌기를 통해 좌우방향으로 다른 경량블록과 결합될 수 있으며,
    상기 경량블록의 내부는 다수의 경량격벽에 의해 복수 개의 경량격실로 구분되어 형성되되,
    상기 경량격벽에는 압축기체가 일방향으로만 유입되도록 하는 일방향 유입수단이 설치되고,
    상기 경량주입구는 복수 개의 경략격실 중 중앙의 경량격실의 외면에 형성되며,
    상기 경량블록은 비닐, 천, 또는 부직포의 재질로 형성되어, 경량블록 내부에 압축기체가 유입되기 전에는 수축된 상태로 보관이 가능하며,
    중앙의 경량격실에 형성된 경량주입구를 통해 압축기체가 유입되면 경량주입구가 형성되지 않은 이웃한 경량격실로 압축기체가 이동 분배되어 팽창하게 되고, 상기 일방향 유입수단에 의해 압축기체의 역방향 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는, 경량블록.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 경량홈은
    'ㄷ'자 또는 'V'자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 경량블록.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 일방향유입수단은
    압축기체가 유입되는 방향으로만 개방되는 체크밸브인 것을 특징으로 하는, 경량블록.
  7. 제1항에 있어서, 상기 일방향유입수단은
    압축기체가 유입되는 방향으로만 개방되는 체크도어인 것을 특징으로 하는, 경량블록.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 경량주입구는 압축기체가 유입된 후, 열융착에 의해 봉합되는 것을 특징으로 하는, 경량블록.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 경량주입구가 형성된 경량격실의 외면에 압축기체를 보충 유입하기위한 경량보충주입구가 형성되는 것을 특징으로 하는, 경량블록.
  10. 제1항의 경량블록의 경량엠보싱에 다른 경량블록의 경량엠보싱이 끼워져서 상하방향으로 적층되는 구조로 상기 경량블록과 다른 경량블록이 상하방향 및 좌우방향으로 병렬 배치되어 지반을 이루는 것을 특징으로 하는, 경량블록을 이용한 입체구조물공법.
  11. 제1항의 경량블록의 경량엠보싱에 다른 경량블록의 경량엠보싱이 끼워져서 상하방향으로 적층되고 상기 경량블록의 경량홈에 다른 경량블록의 경량돌기가 끼워지는 구조로 상기 경량블록과 다른 경량블록이 상하방향 및 좌우방향으로 병렬 배치되어 지반을 이루는 것을 특징으로 하는, 경량블록을 이용한 입체구조물공법.
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