KR101793065B1 - 보강토옹벽의 복구공사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부분적으로 배불림, 침하, 파손, 뒤틀림등 중 어느 하나의 변상이 발생된 보강토옹벽(1)에 대하여 변상이 발생된 부분에 대하여만 복구공사를 할 수 있는 시공방법에 관한 것으로, 종전과 같이 어스앙카를 이용하는 방법과 또는 인접하고 있는 양호한 보강토옹벽(1)조차도 상단에서 부터 하단으로 붕괴 각도를 이루는 한계까지 허물고 새로이 시공하는 방법과는 달리, 상기의 변상이 일어난 부분만을 헐고 복구공사를 통하여 인접한 종래의 보강토옹벽(1)과 접속을 구성할 수 있도록 하는데 있어서, 그 시공방법에서 변상이 발생한 보강토옹벽(1)의 상단부는 허물지 않고 최하단부부터 보강토옹벽(1)을 허물고 복구하는 시공을 하여 상단부로 점차적으로 올라가는 방법을 적용하되 최하단부 시공을 위하여 터파기 과정에서 상단부가 붕괴되지 않도록 하면서 시공할 수 있는 방법에 있어서,
인접하고 있는 양호한 보강토옹벽(1)에는 전혀 영향이 없이 상기의 변상이 발생된 보강토옹벽(1)만을 복구 시공할 수 있는 제1의 효과와,
보강토옹벽(1)의 전체 높이 중 최하단(1단)부터 복구시공이 가능하도록 하여 공사규모를 축소할 수 있도록 하는 제2의 효과는 물론,
공사규모가 축소되므로 공사속도가 빨라 공기가 단축되며 공사비가 절감되는 제3의 효과와 같이 보강토옹벽(1) 시공의 단순성 및 용이성, 작업의 효율성을 두루 갖추도록 하는 총 3개소의 효과를 기대할 수 있다.

Description

보강토옹벽의 복구공사 방법{Repair construction method of geosynthetic reinforced retaining wall}

본 발명은 부분적으로 배불림, 침하, 파손, 뒤틀림등 중 어느 하나의 변상이 발생된 보강토옹벽에 대하여 변상이 발생된 부분에 대하여만 복구공사를 할 수 있는 시공방법에 관한 것으로, 종전과 같이 어스앙카를 이용하는 방법과 또는 인접하고 있는 양호한 보강토옹벽조차도 상단에서 부터 하단으로 붕괴 각도를 이루는 한계까지 허물고 새로이 시공하는 방법과는 달리, 상기의 변상이 일어난 부분만을 헐고 복구공사를 통하여 인접한 종래의 보강토옹벽과 접속을 구성할 수 있도록 하는데 있어서, 그 시공방법에서 변상이 발생한 보강토옹벽의 상단부는 허물지 않고 최하단부부터 보강토옹벽을 허물고 복구하는 시공을 하여 상단부로 점차적으로 올라가면서 복구 시공하는 방법을 적용하되 최하단부 시공을 위하여 터파기 과정에서 상단부가 붕괴되지 않도록 하면서 시공할 수 있는 보강토옹벽의 복구공사 방법에 관한 것이다.

일반적인 보강토옹벽의 복구 시공방법으로 채택되는 것 중의 하나로 처음부터 복구가 가능할 수 있도록 조립 설치하는 방법으로 "옹벽 축조용 블럭, 이 블럭에 의해 축조된 조립식 보강토옹벽 및 조립식 보강토옹벽의 축조방법"이 있는데, 대한민국 특허등록 제 10-0431035 호로 개시되고 있다.

상기 옹벽 축조용 블럭과 이 블럭으로 축조된 옹벽 및 이 옹벽의 축조방법과 파손시의 개보수 방법에 대한 설명으로는, 옹벽의 표면을 형성하는 전면(10) 및 보강토체에 접하는 배면(20)과; 인접하는 블럭간의 요철결합을 위해 각각 대응되는 요철결합부(32,32')가 형성되는 좌,우측면(30,30')과; 보강재 또는 보강재를 연결하기 위한 앵커가 끼워지는 보강재 삽입홈(44)이 전후방향으로 형성되며, 이 보강재 삽입홈(44)의 전방 양측으로는 보강재 또는 앵커를 고정시키기 위한 고정홈(46)이 좌,우방향으로 형성되는 상면(40)과; 상기 상면(40)과 대응되는 하면(50)을 포함하며, 상기 상,하면(40,50)에는 상,하 블럭간의 연결핀 체결을 위한 연결핀 삽입구멍 (h1)과 동시 인양을 위한 인양핀 삽입구멍(h2)이 관통 형성되는 것을 특징으로 구성되어 있다.

상기의 블럭으로 보강토 옹벽을 축조하는 단계의 과정에 대하여 설명하면, 기초 터파기 후 기초 콘크리트를 타설하는 기초구축단계,

타설된 기초위에 수평방향으로 블럭을 인접되게 안치시키며, 수평으로 안치된 각각의 블럭 위에 상하 연결핀을 사용하여 단계적으로 블럭을 일직선으로 쌓아 올리는 블럭가설단계,

가설된 블럭의 후방에 보강토체를 단계적으로 메우고 다지되, 상기 블럭의 보강재 삽입홈에 보강재의 선단을 끼워 보강재를 블럭에 연결시키고 보강토체 위에 배설하며, 배설된 보강재 위에 뒷채움 흙을 쌓고 압력다짐하는 보강재 배설 및 보강토체 다짐단계로 이루어지는데,

본 발명에 의한 블럭으로 축조된 보강토 옹벽의 부분적인 개보수과정을 도시한 정면도(도 7)와, 전면적인 개보수과정을 설명하기 위한 옹벽의 정면도(도 8)에서, 본 발명에 의한 옹벽의 시공완료 후 부분적으로 블럭의 파손이 발생하게 된 경우에는 작업순서 즉, ①→②의 순서로 파손된 부위의 블럭에 해당하는 열의 상부에 축조된 블럭을 들어 올려 해체하되,

블럭 해체시 블럭의 보강재 삽입홈에 끼워진 보강재를 상부로 들어올려 블럭에서 분리시키고 블럭을 들어올려 해체하는 단계,

상부 블럭 해체후 파손된 블럭을 제거하는 단계,

파손된 부위에 새로운 블럭을 쌓고 상하 연결핀을 체결하며 보강토체에 매립된 보강재의 선단을 새로운 블럭의 보강재 삽입홈에 끼워 연결시키는 단계,

해체된 블럭을 상기 해체단계의 역순으로 재축조하는 단계로 이루어진다.

본 발명에 의한 블럭으로 축조된 옹벽에서 좌우로 인접하는 블럭간에는 상호 인터록킹이 되거나 교차되지 않도록 축조되어 있으므로 옹벽을 구성하는 블럭의 어느 한 열을 이루는 블럭이 파손된 경우 파손된 블럭이 속하는 열 만을 상부로부터 순차로 해체하여 파손된 블럭을 제거한 후 다시 블럭을 축조하면 되므로, 개보수작업을 종래의 블럭이나 패널식 옹벽에서 파손된 블럭이나 패널을 교체하기 위해서 전면적으로 블럭 또는 패널을 해체하여야 했던 것에 비하여 소규모의 작업공간에서 적은 인원만으로도 신속한 개보수가 가능하게 되며, 여러 열이 파손된 경우에는 도 8에 도시한 바와 같이 일측의 열로부터 타측의 열까지 상기한 부분 개보수작업의 설명에서와 같은 작업을 순차적으로 즉, ①→②→③→④→⑤→⑥→⑦→⑧→⑨→⑩의 순서로 하면 된다.

이와같은 보강토옹벽은 좌,우로 인접하는 블럭끼리는 인터록킹 상태를 이루지 않고 상호 요철결합만으로 되어 있으므로 보강토체나 지반의 부등침하시 또는 부분적인 파손시 손쉽게 보강토체를 전혀 훼손하지 않고도 파손된 열의 블럭만을 순차적으로 해체하여 재시공할 수 있는 효과를 기대할 수 있도록 하였다.

그러나, 상기한 특허의 경우 옹벽 하단부에서 손상 발생시 상단부의 블럭 모두를 들어올리고 손상된 블럭은 해체한 후 재시공하는 과정에서 손상된 상위의 열을 모두 철거할 때 전면과 좌·우에 인접한 보강토블럭과 결속되어 있는 뒷채움 토사의 붕락이 초래되어 안식각에 의한 사면이 발생되고 인근 보강토블럭이 보강토체와 분리되어 띠 섬유보강재와 함께 노출되어 붕괴할 위험이 있는 문제점이 있었으며, 옹벽의 높이가 높을 경우에는 블럭을 해체하기가 용이치 않으며 특히 계단식 옹벽에서 하위의 계단부의 하단에 손상이 일어났을 경우 상단까지의 보강토블럭을 해체하는 과정에서 전면과 좌·우에 인접한 보강토블럭과 결속되어 있는 뒷채움 토사의 붕락이 발생되는바 상위의 계단식 옹벽이 같이 붕괴될 수 있는 위험성을 안고 있으므로 보수가 불가한 문제점이 있었다.

대한민국 특허 제10-0431035 호

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 배불림, 침하, 파손, 뒤틀림등 중 어느 하나의 변상이 발생된 일부 보강토옹벽을 인접하고 있는 양호한 보강토옹벽은 원래 상태 그대로 존치한 상태에서 변상이 발생된 부분만을 굴착하여 복구하는데, 복구하는 방법에 있어서 보강토옹벽의 최하단부를 우선 시공하고 점진적으로 상단부로 이동하면서 복구를 하여 최종으로는 변상이 발생된 부분 전체를 복구하는 방법인 것으로, 인접하고 있는 양호한 보강토옹벽은 변상이 발생된 부분을 해체할 시에도 뒷채움 토사의 붕락등의 영향을 전혀 받지 않도록 하면서 상기의 변상이 발생된 부분에만 한정하여 복구를 하므로 공사비를 절감케 하는데 그 목적을 두고 있으며,

또한 본 발명은, 상기의 변상이 발생된 보강토옹벽 전체에 대하여 최하단부 부터 상단부까지 단계별로 점진적으로 안전하게 복구시공을 할 수 있는 방법을 적용하여 공사규모를 인접 양호한 보강토옹벽까지 확대치 않고 복구공사를 할 수 있도록 하므로 공사규모를 간단히 하여 공기가 단축될 수 있도록 하는데 또 다른 목적을 두고 있는데, 이러한 상기의 방법은 보강토옹벽을 이루는 블럭의 쌓기방법 및 규격과는 무관하게 어떠한 보강토블럭에도 적용될 수 있도록 구성하고 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배불림, 침하, 파손, 뒤틀림등 중 어느 하나의 변상이 발생된 보강토옹벽 부분을 수개의 단으로 분할하여 시공하는 보강토옹벽의 복구공사 방법에 있어서,

최하단(1단) 보강토옹벽 수평부 한열의 블럭을 파쇄하며, 천공과 주보 및 흙막이강 압입단계(S10)와,

주보 및 흙막이강을 지지하는 지지보와 가로보 설치, 가로보의 사지보 설치 및 중앙부의 PC강연선 긴장단계(S20)와,

양 측면부에 변상이 발생된 보강토옹벽 중 수직 한열의 블럭 파쇄와 시멘트그라우팅단계(S30)와,

내부굴착과 기단정리,막장면에서의 소일네일앙카 시공단계(S40)와,

보강토블럭 쌓기 및 소일네일앙카와 섬유보강재밴드로의 연결, 소일시멘트 뒷채움 되메우기단계(S50)와,

상단(2단) 보강토옹벽 수평부 한열의 블럭을 파쇄하며, S10 단계에서 S50 단계까지 반복시공과 흙막이강 회수단계(S60)와,

루프 및 지지시설등을 철거하는 마무리단계(S70)와,

이하 상단(3단), 상단(4단)등 최상단(마지막단)까지 연속적으로 반복하여 공사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 인접하고 있는 양호한 보강토옹벽에는 전혀 영향이 없이 배불림, 침하, 파손, 뒤틀림등 중 어느 하나의 변상이 발생된 보강토옹벽만을 복구시공할 수 있는 제1의 효과와,

보강토옹벽의 전체 높이 중 최하단(1단)부터 복구시공이 가능하도록 하여 공사규모를 축소할 수 있도록 하는 제2의 효과는 물론,

공사규모가 축소되므로 공사속도가 빨라 공기가 단축되며 공사비가 절감되는 제3의 효과와 같이 보강토옹벽 시공의 단순성 및 용이성, 작업의 효율성을 두루 갖추도록 하는 총 3가지의 효과를 기대할 수 있다.

도 1 내지 도 10은 본 발명에 의한 실시예를 도시한 도면으로서,
도 1은 본 발명의 작업과정에 의한 공정 흐름을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 공정 흐름 중 변상이 발생된 보강토옹벽의 최하단(1단)에서의 주보와 흙막이강을 설치하고 가로보와 지지보, 사지보 및 PC강연선을 긴장한 상태의 정면을 개괄적으로 도시한 도면
도 3은 도 2의 정면도를 위에서 본 평면으로 도시한 개괄적 도면
도 4는 도 2의 측면을 도시하고 소일네일앙카와 보강토블럭을 연결하여 묶은 상태를 개괄적으로 도시한 도면
도 5는 변상이 발생된 보강토옹벽을 수개로 분할하여 복구공사를 하는 어느 단에 루프시설인 주보와 흙막이강의 배치 및 상세를 개괄적으로 도시한 도면
도 6은 소일네일앙카에 고정된 걸이쇠 핀철근에 섬유보강재밴드를 감아 연결하는 상세와 걸이쇠의 구성상세를 개괄적으로 도시한 도면
도 6a는 소일네일앙카에 고정된 걸이쇠를 개괄적으로 도시한 사시도면
도 7은 보강토블럭을 상호 엇갈려 쌓은 보강토옹벽에 있어서 묶음쇠의 배치와 소일네일앙카의 걸이쇠와의 연결에 대하여 입체적으로 개괄 도시한 도면
도 8은 도 7에 있어서 일렬의 보강토블럭에 있어서 묶음쇠의 평면배치에 대하여 개괄적 단면을 도시한 도면
도 9는 보강토블럭의 묶음쇠의 정면배치에 대하여 개괄적 단면을 도시한 도면
도 10은 걸이쇠와 묶음쇠의 2-밴드 결속방법과 밴드결속 및 걸이쇠 상세에 대하여 개괄적 단면을 도시한 도면

본 발명에서는 변상이 발생된 보강토옹벽을 복구 시공하기 위하여 상단부 보강토옹벽을 허물지 않고 최하단(1단)부터 보강토블럭을 허물고 복구하는 시공을 하여 점진적으로 상측으로 이동하면서 복구공사를 하므로 공사규모를 축소하고 안전시공이 기능하도록 하는 방법등을 동원하여 시공이 용이하고 공사비가 절감되고 공기를 단축할 수 있는 방안을 제시한다.

한편, 이러한 본 발명에 의하여 제시되는 방안에 대하여는 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 설명한다.

본 발명은 도 1에서 보는 것과 같이,

최하단(1단) 보강토옹벽 수평부 한열의 블럭을 파쇄하며, 천공과 주보 및 흙막이강 압입단계(S10)와,

주보 및 흙막이강을 지지하는 지지보와 가로보 설치, 가로보의 사지보 설치 및 중앙부의 PC강연선 긴장단계(S20)와,

양 측면부에 변상이 발생된 보강토옹벽 중 수직 한열의 블럭 파쇄와 시멘트그라우팅단계(S30)와,

내부굴착과 기단정리,막장면에서의 소일네일앙카 시공단계(S40)와,

보강토블럭 쌓기 및 소일네일앙카와 섬유보강재밴드로의 연결, 소일시멘트 뒷채움 되메우기단계(S50)와,

상단(2단) 보강토옹벽 수평부 한열의 블럭을 파쇄하며, S10 단계에서 S50 단계까지 반복시공과 흙막이강 회수단계(S60)와,

루프 및 지지시설등을 철거하는 마무리단계(S70)로 이루어진다.

따라서, 상기 각 단계를 과정별로 나누어 본 발명의 흐름과 이에 따른 각 구성을 설명한다.

최하단(1단) 보강토옹벽 수평부 한열의 블럭을 파쇄하며, 천공과 주보 및 흙막이강 압입단계( S10 )

본 단계는 도 2에서 보듯이 배불림, 침하, 파손, 뒤틀림등 중 어느 하나의 변상이 발생된 보강토옹벽(1)의 최하단(1단)부의 영역에서 상측으로 보강토블럭(100) 수평부 한열을 파쇄하고 수평부 주보(101)와 흙막이강(102)을 일정한 깊이로 압입 추진하기 위한 단계를 의미하는 것으로, 상기 수평부 주보(101)는 상단의 재하하중인 흙무게와 다른 고정하중을 지지하기 위한 용도와 흙막이강의 가이더 역할을 하는 것이며 상기 주보에 연이어 추진하는 흙막이강(102)은 상단의 토립자가 유출되지 않도록 하면서 주보(101)와 더불어 상부 재하하중을 지지하는 역할을 분담하고 있다.

본 발명에서 적용되는 상기의 주보(101)를 압입 추진하는 방법으로는 수평천공을 하고 케이싱의 강관인 주보(101)를 천공홀에 삽입 후 타격을 가하여 지중에 일정한 깊이로 매설하는 것이며, 연이어 압입 추진하는 흙막이강(102)은 어느 한 주보(101)와 인접한 주보(101) 사이에 배치되며 최하단(1단) 상측과 상단(2단)의 하측을 분할하는 역할을 하는 것으로, 압입시 지중 토립자의 밀실도에 의하여 압입이 어려울 수 있으므로 압입할 위치에 드릴로 다수 개의 천공을 하여 지반을 느슨한 상태로 조성한 후 바이브로함마 등으로 압입 배치하는 것으로 구성하고 있다.

한편, 상기의 주보(101)는 케이싱의 강관 내부로 보다 작은 강관을 끼워넣어 일체형 주보(101)로 사용하되, 향후 케이싱 주보(101)와 케이싱에 끼운 주보(101')는 회수하는 시설인 것이다.

우선, 도 5에서의 주보(101)와 흙막이강(102)의 구성을 설명하면,

상기 케이싱 주보(101)의 좌·우측으로 L형강을 용접하여 흙막이강(102)의 가이더(101a) 역할을 할 수 있도록 구성함이 바람직한데 이러한 케이싱 주보(101)는 흙막이강(102)의 규격에 맞추어 일정한 간격으로 배치토록 하며, 상기의 흙막이강(102)은 양측 주보(101) 사이에 배치하되 도 5의 요철(凹凸) 형상대로 압입 추진함이 바람직한데, 이러한 이유는 토립자가 유출되지 않도록 하면서 일정한 강성이 유지될 수 있는 구조이어야만 하기 때문이며 흙막이강(102)의 압입 추진시 주보(101)와 인접하여 주보(101)의 가이더(101a)를 따라 압입 추진한 요철(凹凸)형의 양측 흙막이강(102)의 편측플렌지가 중앙으로 추진하는 철(凸)형 흙막이강(102)의 가이더(102a) 역할을 할 수 있도록 하기 위함이다.

이렇게 일정한 수평방향의 길이를 주보(101)와 흙막이강(102)으로 구성하여 보강토옹벽(1)의 변상이 발생된 폭원에 압입 추진하게 되는데, 이와같이 조립된 주보와 흙막이강(102)의 추진작업이 완료되면 상단(2단)을 지지하는 주보(101)와 흙막이강(102)으로 구성된 루프시설(2)이 종료되는 것이며 최하단(1단) 내부를 굴착하여도 상기의 루프시설(2)이 토립자의 유출을 막아 줄 것이다.

한편, 상기의 주보(101)와 흙막이강(102)으로 구성된 루프시설(2)을 시공하기 위하여 최하단(1단)부의 영역에서 상측으로 보강토블럭(100) 한열을 파쇄하는 과정에 있어서 흙막이강(102)이 설치되는 개소외에 주보(101)가 설치될 수 있는 일정한 수평간격으로 저촉되는 보강토블럭(100)을 우선 파쇄 제거함이 바람직한데, 이는 상단(2단)측의 보강토블럭(100)의 붕락이 초래되지 않도록 하기 위함이며, 이는 흙막이강(102)을 시공할 시에도 그대로 적용하여 점진적으로 시공토록 하여야 하는데, 최종으로 상기의 루프시설(2)과 상단(2단)의 보강토블럭(100)과의 틈이 발생되지 않도록 밀실하게 충진함이 바랍직하다. 이는 상기의 틈으로 인하여 공사중 상단(2단)의 보강토블럭(100)의 처짐이 발생되지 않도록 하기 위함이다.

주보 및 흙막이강을 지지하는 지지보와 가로보 설치, 가로보의 사지보 설치 및 중앙부의 PC강연선 긴장단계( S20 )

전 단계(S10)에 이어 본 발명에 적용되는 단계는 상기 루프시설(2)을 지지할 수 있는 지지보(106) 및 루프시설(2)과 지지보(106)를 연결하는 가로보(103)와 가로보(103)의 사지보(104) 및 가로보(103) 중앙부 보강을 위한 PC강연선(105)을 긴장하는 지지시설(3)단계에 대하여 설명한다.

우선, 도 2와 도 4에서 보듯이 주보(101)와 흙막이강(102)이 이루는 루프시설(2)을 지지하는 지지보(106)가 루프시설(2) 양측에 가로보(103)와 격자로 접속되도록 수직으로 설치되고 루프시설(2) 하단에 설치되는 가로보(103)와 지지보(106)가 접속되는 위치에 가로보받침(103a)을 설치하며 이를 지지하는 가로보받침브라켓(103b)을 지지보(106)에 고정한다.

또한, 가로보(103)에는 지간을 줄이는 시설과 중앙부를 보강하는 시설을 보완할 필요가 있는데, 이는 루프시설(2)상에서 각종 장비등이 재하되어 상단(2단)을 시공하려는 경우 가로보(103)에 상재하중이 전달되고 이로 인한 가로보(103)에 처짐이나 정모멘트등의 부재력이 발생되어 가로보(103) 부재의 변형이 초래될 수 있으며, 이로 인하여 상단(2단)의 붕괴등 위험에 직면될 수 있으므로 가로보(103)의 지간을 줄이면서 부재력에 저항하는 보강을 하여 상기의 위험에 대처하여야 하므로 이에 대한 상세한 구성을 설명하면,

지지보(106) 어느 상측 위치에 사지보받침(104a)을 수개의 지지보(106)를 가로지르는 방향으로 배치하고 지지보(106)에 이를 받치는 사지보받침브라켓(104b)을 고정 설치하는 구성과 함께 가로보(103)와 사지보받침(104a)을 연결하는 사지보(104)를 설치하는 구성을 갖추며, 도 4에서 보듯이 지지보(106) 간을 묶는 'X'브레이싱(108)을 설치하며 더불어 지지보(106)와 주보(101)를 고정시키므로 지지보(106)가 흔들리지 않도록 구성하며, 가로보(103)의 중앙부는 가로보(103)의 하연플렌지에 PC강연선(105)을 돌출하여 배치하고 이를 긴장 정착하므로 가로보(103)의 강성을 보강토록 하여 부재력에 저항할 수 있도록 구성하고 있다.

양 측면부에 변상이 발생된 보강토 옹벽중 수직 한열의 블럭 파쇄와 시멘트그라우팅단계( S30 )

본 단계(S30)는 상측 수평부 보강토블럭(100)의 파쇄 및 루프시설(2)과 루프시설(2)을 지지하는 지지시설(3)이 종료된 후 내부굴착을 위한 전 단계로서 내부 굴착시에 측벽부의 붕괴를 사전에 방지하는 조치를 먼저 설치함이 바람직하다.

이를 위해서는 도 2에서 보듯이 변상이 발생된 보강토옹벽(1)의 최하단(1단) 수직부의 보강토블럭(100)을 수평부와 같이 점진적인 방법을 이용하여 파쇄하고 붕괴가 발생치 않도록 시멘트그라우팅(110)을 이용하여 지반보강(4)을 하는데, 이때 지반보강(4)은 수평 및 수직방향으로 그라우팅이 고르게 펴질 수 있도록 다수공을 천공하여 주입을 하도록 하며 상측에서 하측으로 점진적으로 이동하면서 주입 보강토록 한다.

한편, 보강토블럭(100)을 파쇄하는데도 일시에 필요 개소 모두를 제거하는 것이 아니라 상측의 보강토블럭(100)을 먼저 파쇄하고 지반보강(4)을 하는 순으로 하여 하측으로 이동하면서 점진적이면서 격간으로 시행하는 것이다.

내부굴착과 기단정리, 막장면에서의 소일네일앙카 시공단계( S40 )

전 단계(S30)까지 지반보강(4)과 지지시설이 설치된 후에는 본격적으로 변상이 발생된 부분의 내부를 굴착하여야 하는데, 먼저 지지시설(3) 내측으로 변상이 발생된 최하단(1단)부의 보강토블럭(100)을 상측으로 부터 하측의 방향으로 해체하면서 내부를 일정한 깊이로 굴착하여 기단부에 배수로의 이상 유무를 확인하고 물의 이동이 원활히 되도록 배수로를 확보토록 한다.

기단부에 배수로 확보가 끝난 후 막장부에 일정한 간격을 띠어 수 개소의 천공을 통하여 소일네일앙카(111)인 철근을 매입하고 천공 주변을 그라우팅하여 소일네일앙카(111)가 인발력을 받아도 빠지지 않도록 시공을 한다.

한편, 내부굴착시에는 전단계에서 상부의 루프시설(2)과 측면의 시멘트그라우팅(110)에 의한 지반보강(4)으로 인하여 굴착막장이 안정화 될 것이므로 내부굴착 후 소일네일앙카(111)와 보강토블럭(2)을 새로 시설하는데 장애가 되지는 않을 것이다.

그러나, 상기의 소일네일앙카(111) 두부에는 보강토블럭(100)을 수직으로 묶는 심부철근(115)과의 결속장치인 묶음쇠(116)와의 연결을 위한 시설이 필요한데, 본 발명에서는 소일네일앙카(111) 두부에 ㄷ형강을 이용한 걸이쇠(112)를 시설하고 소일네일앙카(111) 두부를 너트(119)로 조여 고정 설치토록 한다.

상기의 소일네일앙카(111) 두부에 설치된 ㄷ형강을 이용한 걸이쇠(112)는 섬유보강재밴드(117)를 묶을 수 있는 시설을 필요로 하는데, ㄷ형강을 이용한 걸이쇠(112) 복부에 섬유보강재밴드(117)를 끼울 수 있는 'I'형 절개면(118)을 다수개 구성하고 있으며 다수개의 절개면(118) 뒤에 섬유보강재밴드(117)를 묶을 수 있는 다수개의 핀철근(113)을 ㄷ형강을 이용한 걸이쇠(112) 상하 양측에 천공구(113a)를 뚫어 삽입시키고 원둘레 용접으로 고정하여 둔다. 이렇게 다수개의 시설을 구성하는 이유는 1개소의 소일네일앙카(111)에 다수개의 보강토블럭(100)을 수직으로 묶는 심부철근(115)과의 결속장치인 묶음쇠(116)와 연결 구성토록 하기 위함이다.

또한, ㄷ형강을 이용한 걸이쇠(112) 시설재료로서 다수개의 묶은 섬유보강재밴드(117)가 횡토압에 저항하는 장력을 발휘하여야 하기 때문에 이에 저항할 수 있는 단면력을 확보하여야 하는 강성이 있는 시설물이어야 하지만 본 발명에서의 걸이쇠(112) 형상을 반드시 ㄷ형강에 국한하지는 않는다.

한편, 소일네일링앙카(111)의 선단부를 나사식으로 깍아 너트등을 이용한 스터드(111a)를 체결하여 소일네일링앙카(111)에 인발력이 작용시 지중에서 뽑히지않을 저항력을 확보토록 구성하고 있다.

이러한 이유는 하나의 소일네일링앙카(111)에 여러개의 보강토블럭이 연결 구성되어 있어 이로 인한 인발력이 크게 작용할 것이므로 가급적 소일네일링앙카(111)의 인발 저항력을 크게 할 필요성이 있기 때문이다.

보강토블럭 쌓기 및 소일네일앙카와 섬유보강재밴드로의 연결, 소일시멘트 뒷채움 되메우기단계( S50 )

전 단계(S40)가 종료된 후 보강토블럭(100)을 쌓아 소일네일앙카(111)와 섬유보강재밴드(117)를 이용하여 연결토록 한다. 이를 위하여 도 7에서 보듯이 보강토블럭(100)을 지그재그로 쌓을 때 상하 보강토블럭(100)을 수직으로 묶을 수 있도록 도 8에서 보듯이 미리 보강토블럭(100)에 심부구(115a)와 심부걸이(115b)를 뚫어놓고 상기 심부구(115a)에 심부철근(115)을 꽂아 심부걸이(115b)에 걸쳐 빠지지 않도록 하면서 상하의 보강토블럭(100)을 일체형으로 묶는다. 이때 보강토블럭(100)이 적층되는 사이에는 묶음쇠(116)를 설치할 수 있도록 보강토블럭(100) 끼리 맞닿는 부분에 묶음쇠설치홀(116a)을 내어 묶음쇠(116)가 돌출되지 않고 상기 홀에 끼워질 수 있도록 설치한다. 이렇게 설치된 묶음쇠설치홀(116a)의 격간으로 묶음쇠(116)를 설치하면서 보강토블럭(100)을 쌓는데, 이러한 상기의 묶음쇠(116)와 소일네일앙카(111) 두부의 걸이쇠(112)를 섬유보강재밴드(117)로 밴드결속 (117a) 하여 보강토블럭(100)이 토압에 의하여 밀려나지 않도록 당겨주는 역할을 하도록 하는 것이다.

여기서, 섬유보강재밴드(117)로 묶는 방법으로는 도 10의 2-밴드 결속방법으로 할 수 있다.

2-밴드 결속방법이란 걸이쇠(112) 1개에 묶음쇠(116) 2개를 묶는 'V'형 결속방법을 지시하는 것으로 구성하고 있는데, 2-밴드 'V'형 결속방법을 구체적으로 설명하면 섬유보강재밴드(117)를 걸이쇠(112) 절개면(118)을 통하여 핀철근(113)을 한바퀴 회전하여 감은 후 보강토블럭(100) 상하단에 설치한 묶음쇠(116) 각각에 양단의 섬유보강재밴드(117) 각각을 밴드결속(117a)하는 방법으로 구성하고 있다.

이렇게 결속하는 방법에 의하여 도 7에서 보듯이 1개소 걸이쇠(112)에 4개소의 묶음쇠(116)와 결속되어 있으나 이는 도 7의 형상에 국한되지는 않고 보강토옹벽(1)의 높이에 따른 토압의 영향에 따라 걸이쇠(112)에 섬유보강재밴드(117)를 묶는 개소수를 변화시킬 수 있는 것이다.

한편, 뒷채움 되메우기는 소일시멘트 방법을 이용하거나 고화토(114)를 첨가한 개량토를 이용하여 뒷채움 되메우기를 함이 바람직하다. 이는 일반토사로 뒷채움 되메우기를 할 경우 충분한 다짐을 하여야 하는데 다짐할 수 있는 내부공간이 절대적으로 부족하여 다짐이 불충분할 수 있기 때문에 소일시멘트(111)의 물 다짐 또는 개량토에 의한 램머 다짐으로 다짐의 효과를 이룰 수 있기 때문이다.

이처럼 기단에서부터 배수로와 더불어 점진적으로 하면에서부터 상면으로 보강토블럭(100) 쌓기와 뒷채움 되메우기를 진행하면서 최하단(1단) 상면의 루프시설(2) 근처에 다다르면 최하단(1단) 상면의 루프시설(2)로 인하여 더 이상 보강토블럭(100)을 설치하지 못할 것인데, 이때 최하단(1단)부 상측 보강토블럭(100) 쌓기 공사를 중지하고 루프시설(2) 하면과 최하단(1단)부 상측 보강토블럭(100)과의 사이에 발생한 틈에 고화토(114)를 충진하여 상단(2단)의 재하하중에 의한 루프시설(2)을 보강하므로 상부하중을 지탱토록 한 후 상단(2단)의 루프시설(2)을 먼저 설치함이 바람직하다. 이를 위해서 최하단(1단)의 지지보(106)를 상단(2단)으로 연장하여 상기 루프시설(2)을 지지할 수 있는 최하단(1단)에서 설치되었던 가로보(103)등의 모든 지지시설(3)이 상단(2단)에 반복 설치되어져야 한다.

상단(2단) 보강토옹벽 수평부 한열의 블럭 파쇄, S10 단계에서 S50 단계까지 반복시공과 흙막이강 회수단계( S60 )

본 단계(S60)는 최하단(1단)의 시공이 종료된 후 상단(2단)의 시설을 위한 단계로서, 최하단(1단)에서 기단부 배수로와 더불어 점진적으로 하면에서부터 상면으로 보강토블럭(100) 쌓기와 뒷채움 되메우기를 진행하면서 최하단(1단) 상면의 루프시설(2) 근처에 다다르면 최하단(1단) 상면의 루프시설(2)로 인하여 더 이상 보강토블럭(100)을 시설하지 못하게 되는데, 이때 최하단(1단)부의 상측 보강토블럭(100) 쌓기 공사를 중지하고 상단(2단)의 루프시설(2)을 우선적으로 설치하여야 한다.

이처럼 상단(2단)에서의 시설은 최하단(1단)의 지지보(106)를 연장하여 상기 루프시설(2)을 지지토록 하여야 하는 최하단(1단)에서 설치되었던 루프시설(2)을 포함한 모든 지지시설(3)이 상단(2단)에 반복 설치되어져야 하는데, 최하단(1단)의 루프시설(2)은 상단(2단)의 내부굴착시에 노출되므로 최하단(1단)에서 시설되었던 루프시설(2)은 이때 철거하는 것으로 구성하고 있다.

한편, 최하단(1단)에서 중지되었던 보강토블럭(100) 쌓기는 계속 진행하게 된다. 이때 케이싱 주보(101)및 케이싱에 끼운 주보(101')설치 위치에 저촉되는 보강토블럭(100)은 최종 마무리단계(S70)에서 철거한 후에 설치토록 하는 것이다. 더불어 상단(2단)에서의 보강토블럭(100) 쌓기와 뒷채움 되메우기 또한 최하단(1단)에서와 같은 방법으로 반복 시공되어야 한다.

루프 및 지지시설등을 철거하는 마무리단계( S70 )

전 단계(S10 ~ S60)에서 설명하였듯이 최하단(1단)에서와 같은 루프(2) 및 지지시설(3)과 뒷채움 되메우기 방법을 상단(2단)에서도 반복 적용하되 내부굴착 후 최하단(1단)에서 설치되었던 (주보(101) 및 케이싱에 끼운 주보(101')와 흙막이강(102)을 회수하여 상단(3단)에 적용할 수 있도록 하는 방법등이 반복 적용되는 것이며, 상단(3단) 이후 최상단(마지막단)에서는 터파기시 최후의 케이싱 주보와 흙막이강을 회수하고 뒷채움 되메우기시 소일시멘트의 방법 외에 장비에 의한 압밀 다짐을 통한 뒷채움 되메우기를 시행하며, 이어서 최하단(1단)부부터 설치되었던 잔여루프(2) 및 지지시설(3)을 철거하는 것으로 모든 공정이 종료되는 것이다.

이와같은 공종이 모두 종료된 후 인근의 배불림, 침하, 파손, 뒤틀림등 중 어느 하나의 변상이 발생된 다른 개소의 보강토옹벽에도 같은 방법을 이용하여 시공토록 하는데 상기의 변상이 최하단(1단)부 부터 발생이 되지 않고 중간에서 부터 변상이 발생된 보강토옹벽(1)의 경우에도 중간부를 최하단(1단)으로 취급하여 본 발명의 방법을 동일하게 적용할 수 있을 것이다.

또한, 상기의 변상이 발생한 부분의 길이가 긴 경우에는 본 발명이 이루려는 방법을 동일하게 적용하되 루프시설(2)을 중간에서 지지할 수 있는 중간지지대(120) 수개 소를 설치하므로 루프시설(2)을 설치할 수 있으며 상단(2단) 이상의 작업이 가능해지는 것이다.

S10; 최하단(1단) 보강토옹벽 수평부 한열의 블럭을 파쇄하며, 천공과 주보 및 흙막이강 압입단계,
S20; 주보 및 흙막이강을 지지하는 지지보와 가로보 설치, 가로보의 사지보 설치 및 중앙부의 PC강연선 긴장단계,
S30; 양 측면부에 변상이 발생된 보강토옹벽 중 수직 한열의 블럭 파쇄와 시멘트그라우팅단계,
S40; 내부굴착과 기단정리,막장면에서의 소일네일앙카 시공단계,
S50; 보강토블럭 쌓기 및 소일네일앙카와 섬유보강재밴드로의 연결, 소일시멘트 뒷채움 되메우기단계,
S60; 상단(2단) 보강토옹벽 수평부 한열의 블럭을 파쇄하며, S10 단계에서 S50 단계까지 반복시공과 흙막이강 회수단계,
S70; 루프 및 지지시설등을 철거하는 마무리단계
1; 보강토옹벽 2; 루프시설
3; 지지시설 4; 지반보강
100; 보강토블럭 101; 케이싱 주보
101';케이싱에 끼운주보 101a; 가이더 102; 흙막이강 102a; 가이더
103; 가로보 103a; 가로보받침
103b; 가로보받침브라켓 104; 사지보
104a; 사지보받침 104b; 사지보받침브라켓
105; PC강연선(PC강봉) 106; 지지보
108; 'X'브레이싱 110; 시멘트그라우팅 111; 소일네일앙카 111a; 스터드
112; 걸이쇠 113; 핀철근 113a;천공구 114; 고화토
115; 심부철근 115a; 심부구
115b; 심부걸이 116; 묶음쇠 116a; 묶음쇠설치홀 117; 섬유보강재밴드 117a; 밴드결속 118; 절개면 119; 너트 120; 중간지지대

Claims (8)

1. 보강토옹벽(1)의 복구공사 방법에 있어서,
   최하단(1단) 보강토옹벽 수평부 한열의 블럭을 파쇄하며, 천공과 주보 및 흙막이강 압입단계(S10)와,
   주보 및 흙막이강을 지지하는 지지보와 가로보 설치, 가로보의 사지보 설치 및 중앙부의 PC강연선 긴장단계(S20)와,
   양 측면부에 변상이 발생된 보강토옹벽 중 수직 한열의 블럭 파쇄와 시멘트그라우팅단계(S30)와,
   내부굴착과 기단정리,막장면에서의 소일네일앙카 시공단계(S40)와,
   보강토블럭 쌓기 및 소일네일앙카와 섬유보강재밴드로의 연결, 소일시멘트 뒷채움 되메우기단계(S50)와,
   상단(2단) 보강토옹벽 수평부 한열의 블럭을 파쇄하며, S10 단계에서 S50 단계까지 반복시공과 흙막이강 회수단계(S60)와,
   루프 및 지지시설을 철거하는 마무리단계(S70)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강토옹벽의 복구공사 방법
   
2. 제 1 항에 있어서,
   본 발명에서 적용되는 케이싱의 주보(101)는 수평천공을 하고 케이싱의 강관인 주보(101)를 천공홀에 삽입 후 타격을 가하여 매설하는 것이며, 케이싱의 강관 내부로 보다 작은 강관을 끼워넣어 일체형 주보(101)로 사용하는 시설로서, 향후 케이싱 주보(101)와 케이싱에 끼운 주보(101')를 회수하게 되는데,
   이러한 상기 케이싱 주보(101)의 좌·우측으로 L형강을 용접하여 흙막이강(102)의 가이더(101a) 역할을 할 수 있도록 구성하고 있으며,
   흙막이강(102)은 어느 한 주보(101)와 인접한 주보(101) 사이에 배치하되, 요철(凹凸) 형상대로 압입 추진토록 하는데, 흙막이강(102)의 압입 추진시 주보(101)와 인접하여 주보(101)의 가이더(101a)를 따라 압입 추진한 요(凹)형의 양측 흙막이강(102)의 편측플렌지가 중앙으로 추진하는 철(凸)형 흙막이강(102)의 가이더(102a) 역할을 하는 것으로 루프시설(2)을 구성하는 보강토옹벽의 복구공사 방법
   
3. 제 1 항 있어서,
   주보(101)와 흙막이강(102)이 이루는 루프시설(2)을 지지하는 지지보(106)가 루프시설(2) 양측에 가로보(103)와 격자로 접속되도록 수직으로 설치되고, 루프시설(2) 하단에 설치되는 가로보(103)와 지지보(106)가 접속되는 위치에 가로보받침(103a)을 설치하며 이를 지지하는 가로보받침브라켓(103b)을 지지보(106)에 고정하는데,
   가로보(103)에는 지간을 줄이는 시설과 중앙부를 보강하여 부재력을 저감시키는 시설을 설치하기 위하여, 첫째로 지지보(106) 어느 상측 위치에 사지보받침(104a)을 수개의 지지보(106)를 가로지르는 방향으로 배치하고 지지보(106)에 이를 받치는 사지보받침브라켓(104b)을 고정 설치하는 구성과 함께 가로보(103)와 사지보받침(104a)을 연결하는 사지보(104)를 설치하는 구성을 갖추고 지지보(106) 간을 묶는 'X'브레이싱(108)을 설치하여, 둘째로 지지보(106)와 주보(101')를 고정시켜 지지보(106)가 흔들리지 않도록 구성하며, 가로보(103)의 중앙부는 가로보(103)의 하연플렌지에 PC강연선(105)을 돌출하여 배치하고 이를 긴장 정착하므로 가로보(103)의 강성을 보강토록 하는 것으로 지지시설(3)을 구성하는 보강토옹벽의 복구공사 방법
   
4. 제 1 항 있어서,
   변상이 발생된 보강토옹벽(1)의 최하단(1단) 수직부의 보강토블럭(100)을 수평부와 같이 점진적인 방법을 이용하여 파쇄하고 붕괴가 발생치 않도록 시멘트그라우팅(110)을 이용하여 지반보강(4)을 하는데, 지반보강(4)은 수평 및 수직방향으로 그라우팅이 고르게 펴질 수 있도록 다수공을 천공하여 주입을 하도록 하는데, 상측에서 하측으로 점진적으로 이동하면서 주입 보강토록 하며,
   상기의 시멘트그라우팅(110)의 주입을 위한 보강토블럭(100)의 파쇄에서 일시에 필요 개소 모두를 제거하는 것이 아니라 상측의 보강토블럭(100)을 먼저 파쇄하고 지반보강(4)을 하는 순으로 하여 하측으로 이동하면서 점진적이면서 격간으로 시행하는 보강토옹벽의 복구공사 방법
   
5. 제 1 항에 있어서,
   본 발명에서는 소일네일앙카(111) 두부에 ㄷ형강을 이용한 걸이쇠(112)를 시설하고 소일네일앙카(111) 두부를 너트(119)로 조여 고정 설치토록 하는데,
   상기의 소일네일앙카(111) 두부에 설치된 ㄷ형강을 이용한 걸이쇠(112)는 섬유보강재밴드(117)를 묶을 수 있는 시설을 필요로 하며, ㄷ형강을 이용한 걸이쇠(112) 복부에 섬유보강재밴드(117)를 끼울 수 있는 'I'형 절개면(118)을 다수개 구성하고 있으며 다수개의 절개면(118) 뒤에 섬유보강재밴드(117)를 묶을 수 있는 다수개의 핀철근(113)을 ㄷ형강을 이용한 걸이쇠(112) 상하 양측에 천공구(113a)를 뚫어 삽입시켜 원둘레 용접으로 고정하고, 소일네일링앙카(111)의 선단부를 나사식으로 깍아 너트를 이용한 스터드(111a)를 체결하여 소일네일링앙카(111)에 인발력이 작용시 지중에서 뽑히지않을 저항력을 확보토록 구성하는 보강토옹벽의 복구공사 방법
   
6. 제 1 항에 있어서,
   복구하는 보강토블럭(100)을 지그재그로 쌓을 때 상하 보강토블럭(100)을 수직으로 묶을 수 있도록 미리 보강토블럭(100)에 심부구(115a)와 심부걸이(115b)를 뚫어놓고 상기 심부구(115a)에 심부철근(115)을 꽂아 심부걸이(115b)에 걸쳐 빠지지 않도록 하면서 상하의 보강토블럭(100)을 일체형으로 묶는다. 이때 보강토블럭(100)이 적층되는 사이에는 묶음쇠(116)를 설치할 수 있도록 보강토블럭(100) 끼리 맞닿는 부분에 묶음쇠설치홀(116a)을 내어 묶음쇠(116)가 돌출되지 않고 상기 묶음쇠설치홀(116a)에 끼워질 수 있도록 설치한다. 이렇게 설치된 묶음쇠설치홀(116a)의 격간으로 묶음쇠(116)를 설치하면서 보강토블럭(100)을 쌓는데, 이러한 상기의 묶음쇠(116)와 소일네일앙카(111) 두부의 걸이쇠(112)를 섬유보강재밴드(117)로 밴드결속 (117a) 하여 복구한 보강토블럭(100)이 토압에 의하여 밀려나지 않도록 당겨주는 역할을 하도록 구성하는 보강토옹벽의 복구공사 방법
   
7. 제 1 항에 있어서,
   섬유보강재밴드(117)로 묶는 방법인 2-밴드 결속방법은 걸이쇠(112) 1개에 묶음쇠(116) 2개를 묶는 'V'형 결속방법을 지시하는 것으로 구성하고 있는데, 섬유보강재밴드(117)를 걸이쇠(112) 절개면(118)을 통하여 핀철근(113)을 한바퀴 회전하여 감은 후 보강토블럭(100) 상하단에 설치한 묶음쇠(116) 각각에 양단의 섬유보강재밴드(117) 각각을 밴드결속(117a)하는 방법으로 구성하고 있으며, 이러한 결속 방법에 의하여 1개소 걸이쇠(112)가 다수개의 묶음쇠(116)와 결속되어 있으나 이는 보강토옹벽(1)의 높이에 따른 토압의 영향에 따라 걸이쇠(112)에 섬유보강재밴드(117)를 묶는 개소수를 변화시킬 수 있도록 구성하고 있다.
   밴드 결속 후 뒷채움 되메우기는 소일시멘트 방법을 이용하거나 고화토(114)를 첨가한 개량토를 이용하여 뒷채움 되메우기를 하는데, 소일시멘트(111)의 물 다짐 또는 개량토에 의한 램머 다짐으로 다짐의 효과를 이루고, 루프시설(2) 하면과 최하단(1단)부 상측 보강토블럭(100)과의 사이에 발생한 틈에 고화토(114)를 충진하여 상단(2단)의 재하하중에 의한 루프시설(2)을 보강하는 보강토옹벽의 복구공사 방법
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상단(2단)에서의 시설은 최하단(1단)의 지지보(106)를 연장하여 상기 루프시설(2)을 지지토록 하여야 하는 최하단(1단)에서 설치되었던 루프시설(2)을 포함한 모든 지지시설(3)이 상단(2단)에 반복 설치되어져야 하는데, 최하단(1단)의 루프시설(2)은 상단(2단)의 내부굴착시에 노출되므로 최하단(1단)에서 시설되었던 루프시설(2)은 이때 철거하는 것으로 구성하고 있으며,
   최하단(1단)에서 중지되었던 복구하는 보강토블럭(100) 쌓기는 계속 진행하게 되는데,이때 케이싱 주보(101)및 케이싱에 끼운 주보(101')설치 위치에 저촉되는 보강토블럭(100)은 최종 마무리단계(S70)에서 철거한 후에 설치토록 하며, 더불어 상단(2단)에서의 복구하는 보강토블럭(100) 쌓기와 뒷채움 되메우기 또한 최하단(1단)에서와 같은 방법으로 반복 시공되는 것으로 구성하는 보강토옹벽의 복구공사 방법

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