KR101942413B1

KR101942413B1 - 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조

Info

Publication number: KR101942413B1
Application number: KR1020170009397A
Authority: KR
Inventors: 김경호
Original assignee: 김경호
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2019-04-17
Also published as: KR20180085619A

Abstract

본 발명은 좌우 일정 간격으로 배열되어 계획 높이까지 각각의 연결 부위가 볼트체결부로 연결되는 일정 길이를 갖는 다수 개의 수직강재와, 수직강재의 상하 수직 방향으로 일정한 간격마다 체결되고 일정한 길이를 가지며 연이어 수평 배열되는 수평강재를 포함하며, 설치될 절토부 또는 성토부와 일정 간격 이격되어 설치되는 격자형 강재 전면틀을 이용한 용벽 설치구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 격자형 강재 전면틀의 후면에 결합되는 메쉬망과 절토부 또는 성토부와 격자형 강재 전면틀 사이에 채워지는 골재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조에 관한 것이다.

Description

격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조{INSTALL STRUCTURE OF RETAINING STONE WALL USING GRID-TYPE STEEL FRAME}

본 발명은 도로, 철도, 단지 및 택지개발 등의 조성에 따른 사면을 보호하여 토사의 붕괴나 유출을 방지하기 위한 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조에 관한 것으로서, 특히, 격자형 강재 전면틀과 네일(NAIL)체결(절토부) 및 보강재체결(성토부)로 옹벽 전면을 마감처리하고, 격자형 강재 전면틀의 배면에는 자연석과 깬돌(골재) 등을 채워 구조물 안정성을 확보하는 동시에 주변 자연환경과 최대한 조화를 이루고, 배수 효과를 높이도록 구성한 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조에 관한 것이다.

국토의 70%가 산지인 우리나라는 한정된 부지의 효율적인 이용을 위해 어느건설 현장에서든 경사지의 절토,성토부 부지 활용을 극대화하기위해, 옹벽 공사가 필수적으로 이루어지고 있으며, 설치되는 구조물은 수직 벽체의 철근 콘크리트 구조물이나 콘크리리트 제품 블록 또는 콘크리트 제품 패널로 마감한 회색빛 콘크리트 옹벽이 주류를 이루고 있다.

우리나라의 경우 지금까지 도로·철도의 사면, 공원지역의 비탈면이나 하천제방, 해안도로 등의 옹벽을 공사함에 있어서, 토양안정과 경사면 보호라는 측면을 최우선으로 중요시하여 전면을 철근 콘크리트 구조물이나 콘크리트제 블록 또는 콘크리트제 패널로 마감한 옹벽이 주류를 이루고 있다.

이러한 콘크리트류 옹벽들은 성토재의 배면 측방토압을 상쇄시켜 전도를 방지하기 위한 조치가 필수적으로 요구되므로 급절취 사면은 네일(NAIL)이나 어스볼트(EARTH-BOLT)로 보강하여 콘크리트 패널과 체결되고, 성토부는 보강재와 체결하여 콘크리트 블록과 패널옹벽을 축조하고 있다.

종래의 절토부와 성토부에 사용되는 패널식 옹벽과 블록식 옹벽은 전면 격자틀 옹벽 축조 방법과 동일하나, 콘크리트 블록은 배수 기능이 없어 깬돌이나 자갈 등으로 뒷채움 공사를 실시하고 있음에도 배수가 원활히 이루어지지 않아 수압에 의해 붕괴될 위험성이 상존하고 있으며, 패널식 옹벽은 배면 부직포를 설치하여 패널 조인트로 전면배수가 되게 하였음에도 부직포 기능이 저하될 경우 배수 기능이 약화되어 구조물의 변위를 초래할 수 있다.

이에 따라, 콘크리트 PC 제품인 패널식 옹벽과 블록식 옹벽에서 나타나는 제반 문제점을 해결하기 위해 일본국 공개특허공보 평9-328761호에서 강재격자 전면틀로 옹벽의 전면을 축조하여 성토부의 전면을 구축하고 성토부의 보강재로써 체인을 사용하는 기술을 개시한 바 있다.

이 선행기술에 의한 옹벽구조는 도 2a 및 도 2b에 도시와 같이, 상하로 연결되는 복수의 수직평강재(4a)와 좌우로 연결되는 복수의 수평봉강재(4b)가 격자형상으로 조립 설치되는 전면틀(4)과, 상기 전면틀(4)의 배면측에 부착되는 식생매트(5)와, 상기 전면틀(4)에서 수직평강재(4a)들의 소정높이마다 연결되어 배면측 성토부(6) 내에 수평하게 뻗은 상태로 매설되는 사슬고리 형상의 체인보강재(7)로 구성된 것을 기술구성상의 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성되는 선행기술은 격자형의 강재격자 전면틀(4)과 식생매트(5)를 통해 옹벽 전면의 식생을 유도하고, 성토재와 체인보강재(7)의 마찰저항으로 옹벽전면을 지지한다.

따라서, 상기와 같이 구성된 선행기술에 의하면, 옹벽 전면을 이루는 강재격자 전면틀과 식생매트의 구성자재가 콘크리트 블록에 비해 현저하게 가볍기 때문에 운반이 용이하고, 현장에서 효율적인 작업이 가능하다.

특히, 옹벽 전면에 식물의 정착 및 생육에 유리한 기반을 조성하여 줌으로써 녹화를 달성하는 환경친화적인 토목구조물을 제공하는 장점이 있다.

또한, 굴곡이 심한 사슬고리 형상의 체인보강재로 마찰저항하면서 옹벽 전면을 성토부 측으로 인장하여 지지하므로 넓은 면적의 옹벽을 안정되게 구축할 수 있는 효과가 있다.

그러나, 본 발명의 출원인이 상기한 선행기술을 현장에 도입시킨 결과 몇 가지 부분에서 미흡한 점이 나타났다.

그 미흡한 점들 중 하나는, 상기한 선행기술은 옹벽의 설계높이에 따라 여러 단계로 나누어서, 하부 1개 층의 전면틀(4)을 설치하고, 그 전면틀(4)의 수직평강재 (4a)에 체인보강재(7)를 연결하여 배면 측으로 늘어뜨리고, 그 체인보강재(7)의 후단에 금속제로 된 지압앵글(8)를 걸어 놓고, 또한 체인의 중간 중간에 강봉(9)을 가로로 질러 놓고, 전면틀(4)의 배면에 성토한 다음, 그 상부에서 위와 같은 방식으로 반복 시공하게 되는데, 성토부를 보강하기 위한 방법상에서 문제가 있다.

즉, 상기한 선행기술은 체인보강재의 후단에 금속제 지압앵글을 걸어 놓고, 이에 더하여 체인보강재의 중간 중간에 강봉을 일일이 삽입하여 보강하기 때문에, 이들의 시공이 복잡하고 공력이 과도하게 소요되며 공사기간이 길어지는 문제점이 있었다.

그리고, 금속재 보강재들의 특성상 유연성이 적고 듬성듬성 배치할 수 밖에 없기 때문에 옹벽 전면을 성토부 측으로 인장하여 지지하는 마찰 저항력 및 상부하중을 감당하기 위한 토사 보강효과를 만족스럽게 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 체인보강재·지압앵글·환봉 등은 모두 금속으로 제작되는데, 그것들 자체가 고가일 뿐만 아니라, 설치 후 이들의 부식을 방지하기 위해 특수하게 아연도금된 것을 사용해야 하므로 자재 제작비가 더욱 상승하여 성토재의 보강 효과에 비해 매우 비경제적인 문제점이 있었다.

이에 본 발명의 출원인은 선행기술인 체인보강재의 문제점을 개선시켜 출원한 국내 등록특허 제140-0458928호의 기술 또한 전면틀의 소정 높이마다 연결되어 배면측 성토부 내에 매설되는 보강재로서, 유연성이 좋고, 토사보강 효과가 높으며, 구입비가 저렴한 지오그리드(Geogrid)를 사용하여 전면틀 배면에 견고하면서도 안전하게 구속시켜 뒷채움의 성토재의 불규칙한 침하가 발생되거나, 또는 인장력이 가해지더라도 지오그리드가 결속 부재로부터 분리되지 않게 함으로써, 시공이 편리하고 경제적이면서 옹벽 구조물의 안정성을 확보할 수 있어, 현재 강재전면틀과 지오그리드를 이용한 기술을 개발 현재 보유중에 있으나, 전면 격자틀 배면 구간 자연석과 깬돌채움 구조 방식에서는 지오그리드 망형태 특성상 깬돌 채움이 어려우며 시공성이 결여된다는 문제점이 제기되었다.

또한, 지오그리드 능형망을 보강재 연결고리에 부착하기 위해 환봉을 이용하여 연결시키고 있으나, 환봉 단부에 환봉과 환봉을 이어주는 겹이음 연결재가 없어 보강재 인장 응력이 발생되면 환봉의 단부가 힘에 의해 휘어지는 결함이 발생하고 있다.

한편, 강재격자틀 전면은 식생매트를 설치하여 식생 공간을 확보하도록 시공하고 있으나, 전면 식생이 100% 발화되지 않고 있으며, 동절기 식생 휴면기에는 옹벽구조물 미관을 상당히 저해시키는 문제점이 제기되어 공법 선정의 부정적 요인이 되고 있는 실정이다.

(0001) 대한민국 등록특허 제10-0392849호 (0002) 대한민국 등록특허 제10-0458928호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 절토부와 성토부의 전면 개방부에 자연석(깬돌)을 채워 용융아연 도금한 철제품과 자연석이 어우러진 친환경 옹벽구조물을 축조함으로써, 자연과 주변 환경에 최대한 근접할 수 있는 친환경적인 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명인 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조는, 좌우 일정 간격으로 배열되어 각각의 연결 부위가 볼트체결부로 연결되는 일정 길이를 갖는 다수 개의 수직강재와, 상기 수직강재의 상하 수직 방향으로 일정한 간격마다 체결되고 일정한 길이를 가지며 연이어 수평 배열되는 수평강재를 포함하며, 절토부와 일정 간격 이격되어 설치되는 격자형 강재 전면틀을 이용한 옹벽 설치구조에 관한 것으로, 상기 격자형 강재 전면틀의 후면에 결합되는 메쉬망과; 상기 절토부에 일정 간격마다 매설되며, 그 선단부가 상기 격자형 강재 전면틀의 전방으로 소정 길이 돌출형성되는 복수의 네일링과; 상기 복수의 네일링 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 네일링에 설치되며, 중심에 테두리부가 전방으로 돌출형성된 체결홀이 구비되고 상기 체결홀을 통해 상기 네일링에 결합되며, 상기 수평강재에 결합지지되는 지지플레이트와; 상기 네일링의 선단부를 통해 체결되면서 상기 체결홀의 돌출부위를 가압하여 상기 지지플레이트를 상기 격자형 강재 전면틀의 전면에 고정시키는 고정너트와; 상기 수평강재의 상호간이 체결되도록 수평강재의 조인트 부위에 구비되는 연결부재와; 상기 절토부와 상기 격자형 강재 전면틀 사이에 채워지는 골재; 및 상기 격자형 강재 전면틀의 전면에 구비되어 태양전지모듈판이 설치되는 거치수단;을 포함하고, 상기 연결부재는 양측의 수평강재가 내설되는 홈 또는 좌우가 연통되는 홀과, 상기 홈 또는 홀에 내설된 수평강재의 외주면을 가압하도록 연결부재와 관통 결합되는 볼트로 구성되고, 상기 거치수단은 상부에 형성된 볼트체결부에 그 일단부가 결합되며 전면 수평 방향으로 일정 길이 돌출형성된 좌우 한 쌍의 제1지지부와, 하부에 형성된 볼트체결부에 그 일단부가 결합되며 전면 수평 방향으로 일정 길이 돌출형성된 좌우 한 쌍의 제2지지부와, 좌우에 형성된 상기 제1지지부와 상기 제2지지부의 타단부 각각에 상호 개구된 부위를 마주보며 체결되는 좌우 한 쌍의 거치부와, 상기 거치부의 전면에 결합되는 보강부 및 상기 제1지지부와 상기 제2지지부가 결합된 상기 볼트체결부 각각의 하부에 상기 제1지지부와 상기 제2지지부가 처지는 것을 방지하도록 결합되는 처짐방지편으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 네일링의 선단부에는 마감캡이 체결된 것을 특징으로 한다.

또한, 좌우 일정 간격으로 배열되어 각각의 연결 부위가 볼트체결부로 연결되는 일정 길이를 갖는 다수 개의 수직강재와, 상기 수직강재의 상하 수직 방향으로 일정한 간격마다 체결되고 일정한 길이를 가지며 연이어 수평 배열되는 수평강재를 포함하며, 성토부와 일정 간격 이격되어 설치되는 격자형 강재 전면틀을 이용한 옹벽 설치구조에 관한 것으로, 상기 격자형 강재 전면틀의 후면에 결합되는 메쉬망과; 상기 격자형 강재 전면틀의 후면에서 상기 볼트체결부마다 결합되어 후면으로 연장형성되고 연장된 후단부가 적층형성되는 상기 성토부에 매설지지되며, 지그재그형으로 형성된 띠형보강재와; 상기 성토부와 상기 격자형 강재 전면틀 사이에 채워지는 골재와; 상기 띠형보강재를 견고하게 연결지지하도록 상기 격자형 강재 전면틀과 상기 띠형보강재에 수평 방향으로 연이어 연결된 일정 길이의 수평보강재와; 상기 수평강재 및 수평보강재 각각의 상호간이 체결되도록 수평강재 및 수평보강재의 조인트 부위에 각각 구비되는 연결부재; 및 상기 격자형 강재 전면틀의 전면에 구비되어 태양전지모듈판이 설치되는 거치수단;을 포함하고, 상기 연결부재는 양측의 수평강재 또는 수평보강재가 내설되는 홈 또는 좌우가 연통되는 홀과, 상기 홈 또는 홀에 내설된 수평강재 또는 수평보강재의 외주면을 가압하도록 연결부재와 관통 결합되는 볼트로 구성되고, 상기 거치수단은 상부에 형성된 볼트체결부에 그 일단부가 결합되며 전면 수평 방향으로 일정 길이 돌출형성된 좌우 한 쌍의 제1지지부와, 하부에 형성된 볼트체결부에 그 일단부가 결합되며 전면 수평 방향으로 일정 길이 돌출형성된 좌우 한 쌍의 제2지지부와, 좌우에 형성된 상기 제1지지부와 상기 제2지지부의 타단부 각각에 상호 개구된 부위를 마주보며 체결되는 좌우 한 쌍의 거치부와, 상기 거치부의 전면에 결합되는 보강부 및 상기 제1지지부와 상기 제2지지부가 결합된 상기 볼트체결부 각각의 하부에 상기 제1지지부와 상기 제2지지부가 처지는 것을 방지하도록 결합되는 처짐방지편으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2지지부는 상기 제1지지부의 길이보다 더 길게 일정 길이 돌출형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 격자형 강재 전면틀의 하단부에는 마이크로파일이 더 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 띠형보강재의 지그재그 형성 간격은 골재의 크기보다 더 크게 구성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 네일링과 지지플레이트 및 고정너트를 통해 격자형 강재 전면틀을 고정함으로써, 별도의 고정수단 없이도 견고한 결합이 가능하다.

또한, 용융아연 도금한 격자형 강재 전면틀의 후면에 깬돌이나 자연석과 같은 격자형 강재 전면틀과 유사한 색상의 골재를 채움으로써, 철제품과 자연석이 어우러진 친환경 옹벽구조물을 축조 및 제공할 수 있다.

또한, 골재를 통해 전면 개방된 배수 방식을 적용할 수 있으므로, 절토부나 성토부의 철보강재 등의 부식에 대한 우려가 없으며, 전면 배수방식으로 신속히 배수되므로 기존의 밀폐식 콘크리트 패널과 콘크리트 블록 배수의 문제점을 해결할 수 있고, 전면 콘크리트 제품의 회색빛의 한계를 탈피할 수 있다.

또한, 네일링의 선단부에 마감캡을 체결함으로써, 안전사고를 방지할 수 있음은 물론, 보다 미려한 외관을 제공할 수 있다.

또한, 격자형 강재 전면틀의 띠형 섬유보강재를 구성하고 성토부에 적용할 경우, 깬돌 채움 작업을 용이하게 수행할 수 있어 시공성을 높일 수 있다.

또한, 내구성이 큰 띠형 섬유보강재를 사용하여 인장강도 및 흙과의 큰 마찰 저항력을 높일 수 있으며, 지속 하중에 대해 발생하는 소성(creep)변형에 대한 저항성이 크므로 영구적으로 대응할 수 있다.

또한, 수평보강재와 수평강재의 조인트 부위를 연결부재를 통해 체결함으로써, 응력을 높여 수평보강재나 수평강재의 단부가 토사나 골재 등의 압력에 의해 휘어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 옹벽 높이가 증가할수록 횡방향 구속 응력이 커져 구조적으로 안전하며, 높이에 따른 단가 상승 요인을 상대적으로 줄일 수 있다.

또한, 격자형 강재 전면틀은 저면에서 상부까지 모두 볼트를 통해 조립하므로 최소의 인력으로 구축할 수 있으며, 공기(工期)를 단축시킬 수 있다.

또한, 격자형 강재 전면틀의 경사옹벽(1:0.2 이상)전면에 거치수단을 구비함으로써, 필요시 태양전지모듈판을 별도의 부지가 필요없이 거치하여 사용할 수 있어, 옹벽구조물 역할 외에 부가적으로 친화경 에너지를 생산(가로등, 단지, 택지전력)할 수 있는 공간을 만들 수 있는 획기적인 옹벽 구조물이라 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조가 절토부에 적용된 상태를 측면에서 나타낸 개념도,
도 2는 도 1의 'A' 부분의 개략적인 측면도,
도 3은 도 1의 'A' 부분의 개략적인 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조가 절토부에 적용된 상태를 정면에서 나타낸 개념도,
도 5는 도 4의 'B' 부분의 연결상태를 나타낸 개념도,
도 6은 본 발명에 따른 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조가 성토부에 적용된 상태를 측면에서 나타낸 개념도,
도 7은 도 6의 보강재연결부재, 띠형보강재, 수평강재 및 수평보강재 등의 연결상태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조가 성토부에 적용된 상태를 정면에서 나타낸 개념도,
도 9는 본 발명에 따른 격자형 강재 전면틀에 거치수단이 형성된 상태를 개념적으로 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.

본 명세서에 사용되는 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 격자형 강재 전면틀(100)을 이용한 옹벽 설치구조가 절토부(50)에 적용된 상태를 측면에서 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1의 'A' 부분의 개략적인 측면도이며, 도 3은 도 1의 'A' 부분의 개략적인 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 격자형 강재 전면틀(100)을 이용한 옹벽 설치구조가 절토부(50)에 적용된 상태를 정면에서 나타낸 개념도이며, 도 5는 도 4의 'B' 부분의 연결상태를 나타낸 개념도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명인 격자형 강재 전면틀(100)을 이용한 옹벽 설치구조가 절토부(50)에 적용된 상태를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 수직강재(110)와 수평강재(120) 및 볼트(BOLT)체결부(130)를 포함하여 구성되는 격자형 강재 전면틀(100)을 이용한 옹벽 설치구조에 관한 것이다.

도 4를 참조하면, 수직강재(110)는, 좌우 일정한 간격으로 배열되어 설치할 높이까지 각각의 연결 부위가 볼트체결부(130)로 연결되며, 일정한 길이를 갖는다.

수평강재(120)는 수직강재(110)의 상하 수직 방향으로 일정한 간격마다 체결되며, 역시 일정한 길이를 가지며, 연이어 수평 배열된다.

상기와 같이 구성된 격자형 강재 전면틀(100)은 설치될 절토부(50)에서 일정 간격 이격되어 설치되며, 격자형 강재 전면틀(100)은 본 발명의 출원인에 의해 출원등록된 대한민국 등록특허 제10-0392849호 및 대한민국 등록특허 제10-0458928호에 소개된 바 있으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하도록 한다.

격자형 강재 전면틀(100)의 하단부는 마이크로파일(40)에 연결된 상태로 도시하였으나, 별도의 지지수단을 구성하여 격자형 강재 전면틀(100)과 결합할 수 있으며, 절토부(50)의 사면에는 배수관(30), 네일링(200, NAILING) 등을 설치하고, 사면은 숏크리트(도면부호 미기재)로 마감 처리한다.

배수관(30), 네일링(200), 마이크로파일(40), 숏크리트 및 별도의 지지수단 등 역시 공지된 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명은 격자형 강재 전면틀(100)의 후면에 결합되는 메쉬망(150)과 격자형 강재 전면틀(100)과 체결되기 위한 네일링(200), 지지플레이트(300, BEARING-PLATE), 고정너트(400, FIX-NUT)의 연결구조 및 격자형 강재 전면틀(100)과 절토부(50) 사이에 채워지는 골재(500)를 포함하여 구성된다.

메쉬망(150)은 골재(500)의 크기보다 작은 크기의 홀을 갖는 그물 형태의 망으로 구성되어 골재(500)가 격자형 강재 전면틀(100)의 전방으로 유출되는 것을 방지해준다. 따라서, 그 형태 및 재질 등을 한정하는 것은 바람직하지 않으며, 일반적으로는 아연 도금된 철망(STEEL-MESH) 등을 사용한다.

네일링(200)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 절토부(50)에 일정 간격마다 매설되며, 그 선단부가 메쉬망(150)과 격자형 강재 전면틀(100)을 통해 전방으로 소정 길이 돌출형성된다.

지지플레이트(300)는 절토부(50)에 설치된 다수 개의 네일링(200) 중에 선택적으로 결합될 수 있으며, 중심에 테두리부가 전방으로 돌출형성된 체결홀이 구비된다. 체결홀을 통해 네일링(200)의 선단부에 결합된 지지플레이트(300)는 수평강재(120)에 결합지지된다.

이때, 지지플레이트(300)는 네일링(200)에 체결홀을 통해 끼워진 상태이며 고정된 상태는 아니므로 네일링(200)의 선단부를 통해 체결되는 고정너트(400)를 통해 격자형 강재 전면틀(100)의 전면, 즉, 수평강재(120)에 지지플레이트(300)의 상하 단부가 고정지지된다. 네일링(200)의 선단부에는 고정너트(400)가 체결되도록 탭(미도시)이 형성되고, 고정너트(400)는 탭을 통해 체결되면서 체결홀의 돌출부위를 가압하는 형태이며, 돌출부위로 인해 고정너트(400)와의 체결지지력은 더욱 향상된다.

절토부(50)와 격자형 강재 전면틀(100) 사이에는 골재(500)가 채워지며, 격자형 강재 전면틀(100)은 골재(500)와 지지플레이트(300)에 의해 지지되는 구조이다.

격자형 강재 전면틀(100)과 메쉬망(150)은 일반적으로 아연 도금처리되며, 깬돌이나 자연석 등으로 구성된 골재(500)도 아연 도금처리된 격자형 강재 전면틀(100)이나 메쉬망(150)과 동일한 색상이므로 철 제품과 골재(500)가 어우러진 획기적인 친환경 구조물을 구성할 수 있다.

또한, 골재(500)의 구성으로 격자형 강재 전면틀(100)의 전면으로 자연배수가 되므로, 지하수나 빗물 등에 의한 기존 수직 밀폐된 회색빛 콘크리트 제품 옹벽의 압력지지문제 등을 자연스럽게 해소할 수 있다.

네일링(200)의 선단부에는 마감캡(210, CAP)이 체결되고, 마감캡(210) 없이 그대로 방치했을 경우 발생할 수 있는 안전사고 등을 방지할 수 있으며, 마감캡(210)의 크기, 형태 및 색상 등은 미관을 고려하여 다양하게 실시할 수 있다.

도 4의 'B' 부분은 수평강재(120)의 조인트 부분을 표시한 것이며, 이에 대한 구조는 도 5에 보다 자세히 도시하였다.

즉, 수평강재(120)의 조인트 부위에는 도 5에 도시된 바와 같이 수평강재(120)의 상호 간을 체결지지시키는 연결부재(800, STEEL STRIP-PIPE)가 더 결합되며, 연결부재(800)를 통해 골재(500)의 하중으로 인한 압력에 수평강재(120)가 휘어지지 않도록 응력을 높일 수 있다. 자세히 도시하진 않았으나, 연결부재(800)의 양측에는 각각 홈 또는 좌우가 연통된 홀(121)이 형성되며, 이에 수평강재(120)의 조인트 부분이 내설된 후 내설된 수평강재(120)의 외주면을 가압하도록 연결부재(800)와 관통 결합되는 볼트(122) 등으로 고정시킨다.

또한, 도면상에는 볼트 등으로 고정시키는 구조로 도시하였으나, 볼트 없이 양 측에 각각 홈을 구성하고, 이에 수평강재(120)의 양단부가 각각 내설되어 지지되는 구조로 구성할 수도 있는 것으로, 수평강재(120)의 조인트 부분을 연결하여 견고하게 지지할 수 있는 연결부재(800)라면 그 형상 및 구조 등을 도시된 바로만 한정하는 것은 바람직하지 않다.

한편, 수평강재(120)의 조인트 부위에 결합되는 연결부재(800)의 구조는 하기에 설명할 수평보강재(700)의 조인트 부위에 결합되는 연결부재(800)의 구조에도 동일하게 적용되므로, 이를 참조할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 격자형 강재 전면틀(100)을 이용한 옹벽 설치구조가 성토부(60)에 적용된 상태를 측면에서 나타낸 개념도이고, 도 7은 도 6의 보강재연결부재(140, STEEL-STRIP), 띠형보강재(600), 수평강재(120) 및 수평보강재(700) 등의 연결상태를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 격자형 강재 전면틀(100)을 이용한 옹벽 설치구조가 성토부(60)에 적용된 상태를 정면에서 나타낸 개념도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명인 격자형 강재 전면틀(100)을 이용한 옹벽 설치구조가 성토부(60)에 적용된 상태를 설명하면 다음과 같다.

격자형 강재 전면틀(100)과 메쉬망(150)의 구조는 전술한 절토부(50)에 적용된 상태를 참조할 수 있다.

격자형 강재 전면틀(100)의 후면에는 볼트체결부(130)마다 보강재연결부재(140)가 체결되며, 보강재연결부재(140)에는 좌우 일정 길이의 수평보강재(700)가 결합된다.

수평보강재(700)에는 띠형보강재(600)가 지그재그형으로 결합되며, 띠형보강재(600)의 후단부는 적층형성되는 성토부(60)에 매설지지된다.

성토부(60)는 양질토사로 이루어진 뒷채움재로 구성되며, 도 6에 도시된 바와 같이, 부직포(20)를 이용하여 감싸면서 적층되는 구조로써, 이에 대한 기술은 공지된 사항이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

또한, 보강재연결부재(140) 및 수평보강재(700)의 구성도 본 발명의 출원인에 의해 출원등록된 대한민국 등록특허 제10-0458928호에 소개된 내용을 참조할 수 있다.

성토부(60)에 적용되는 본 발명인 격자형 강재 전면틀(100)은 성토부(60)에 매설지지되는 띠형보강재(600)에 의해 지지되는 구조이며, 띠형보강재(600)의 지그재그 형성 간격은 골재(500)의 크기보다 크게 구성하는 것이 바람직하다.

미도시 되었으나, 격자형 강재 전면틀(100)에 결합되는 띠형보강재(600)에는, 띠형보강재(600)를 견고하게 연결지지하도록 격자형 강재 전면틀(100)과 띠형보강재(600)에 수평 방향으로 연이어 연결된 일정 길이의 수평보강재(700)가 더 구비되며, 수평보강재(700)의 조인트 부위에는 절토부(50)의 구성에서 설명한 수평보강재(700)의 상호 간을 체결지지시키는 연결부재(800)가 더 결합된다.

도 9는 본 발명에 따른 격자형 강재 전면틀(100)에 거치수단(900)이 형성된 상태를 개념적으로 나타낸 도면으로, 도면상에는 거치수단(900)의 구성만을 부각시켜 개념적으로 도시하였다.

도 9를 참조하여 본 발명에 따른 거치수단(900)의 구성상태를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 옹벽으로도 사용됨은 물론, 태양전지모듈판(미도시)과 같은 대상물을 설치하기 위한 거치수단(900)으로 사용될 수 있다.

즉, 격자형 강재 전면틀(100)의 전면에는 대상물을 거치 및 지지하는 적어도 하나의 거치수단(900)이 더 구비되며, 거치수단(900)은, 상부에 형성된 볼트체결부(130)에 그 일단부가 결합되며, 전면 수평 방향으로 일정 길이 돌출형성된 좌우 한 쌍의 제1지지부(910); 하부에 형성된 볼트체결부(130)에 그 일단부가 결합되며, 전면 수평 방향으로 제1지지부(910)의 길이보다 길게 일정 길이 돌출형성된 좌우 한 쌍의 제2지지부(920); 좌우에 형성된 제1지지부(910)와 제2지지부(920)의 타단부 각각에 각각 경사지게 체결되며, 'ㄷ'자 형으로 형성되어 상호 개구된 부위를 마주보며 체결되는 좌우 한 쌍의 거치부(930); 거치부(930)의 전면에 결합되는 'ㅁ'자 형의 보강부(940); 및 제1지지부(910)와 제2지지부(920)가 결합된 볼트체결부(130) 각각의 하부에 제1지지부(910)와 제2지지부(920)가 하부로 처지는 것을 방지하도록 결합되는 'ㄷ'자 형의 처짐방지편(950);을 포함하여 구성된다.

거치부(930)에는 태양전지모듈판 등이 내설되어 지지되며, 보강부(940)는 거치부(930)를 견고하게 지지한다.

거치수단(900)의 각각의 구성부는 볼트 체결이나 용접 등의 방법으로 결합될 수 있으며, 거치수단(900)의 구성으로 별도의 시설물이나 설치하기 위한 추가 부지가 필요없이 태양전지모듈판과 같은 대상물을 용이하게 거치하여 사용할 수 있다.

이때, 옹벽 높이 전면에 전부 설치하기 보다는 경사 옹벽과 조화를 이룰 수 있도록 옹벽 높이에 따라 1단 혹은 2단으로하여, 길이 방향으로 일정 간격을 주어 설치하면 자연석 채움옹벽 조경 효과의 옹벽 구조체 역할과 부가적으로 신재생 에너지를 활용 할 수 있는 획기적인 옹벽 체결방식이라 할 수 있다.

10 : 지면 20 : 부직포
30 : 배수관 40 : 마이크로파일
50 : 절토부 60 : 성토부
100 : 격자형 강재 전면틀 110 : 수직강재
120 : 수평강재 130 : 볼트체결부
140 : 보강재연결부재 150 : 메쉬망
200 : 네일링 210 : 마감캡
300 : 지지플레이트
400 : 고정너트 500 : 골재
600 : 띠형보강재 700 : 수평보강재
800 : 연결부재
900 : 거치수단 910 : 제1지지부
920 : 제2지지부 930 : 거치부
940 : 보강부 950 : 처짐방지편

Claims

좌우 일정 간격으로 배열되어 각각의 연결 부위가 볼트체결부(130)로 연결되는 일정 길이를 갖는 다수 개의 수직강재(110)와, 상기 수직강재(110)의 상하 수직 방향으로 일정한 간격마다 체결되고 일정한 길이를 가지며 연이어 수평 배열되는 수평강재(120)를 포함하며, 절토부(50)와 일정 간격 이격되어 설치되는 격자형 강재 전면틀(100)을 이용한 옹벽 설치구조에 관한 것으로,
상기 격자형 강재 전면틀(100)의 후면에 결합되는 메쉬망(150)과;
상기 절토부(50)에 일정 간격마다 매설되며, 그 선단부가 상기 격자형 강재 전면틀(100)의 전방으로 소정 길이 돌출형성되는 복수의 네일링(200)과;
상기 복수의 네일링(200) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 네일링(200)에 설치되며, 중심에 테두리부가 전방으로 돌출형성된 체결홀이 구비되고 상기 체결홀을 통해 상기 네일링(200)에 결합되며, 상기 수평강재(120)에 결합지지되는 지지플레이트(300)와;
상기 네일링(200)의 선단부를 통해 체결되면서 상기 체결홀의 돌출부위를 가압하여 상기 지지플레이트(300)를 상기 격자형 강재 전면틀(100)의 전면에 고정시키는 고정너트(400)와;
상기 수평강재(120)의 상호간이 체결되도록 수평강재(120)의 조인트 부위에 구비되는 연결부재(800)와;
상기 절토부(50)와 상기 격자형 강재 전면틀(100) 사이에 채워지는 골재(500); 및
상기 격자형 강재 전면틀(100)의 전면에 구비되어 태양전지모듈판이 설치되는 거치수단(900);을 포함하고,
상기 연결부재(800)는 양측의 수평강재(120)가 내설되는 홈 또는 좌우가 연통되는 홀(121)과, 상기 홈 또는 홀(121)에 내설된 수평강재(120)의 외주면을 가압하도록 연결부재(800)와 관통 결합되는 볼트(122)로 구성되고,
상기 거치수단(900)은 상부에 형성된 볼트체결부(130)에 그 일단부가 결합되며 전면 수평 방향으로 일정 길이 돌출형성된 좌우 한 쌍의 제1지지부(910)와, 하부에 형성된 볼트체결부(130)에 그 일단부가 결합되며 전면 수평 방향으로 일정 길이 돌출형성된 좌우 한 쌍의 제2지지부(920)와, 좌우에 형성된 상기 제1지지부(910)와 상기 제2지지부(920)의 타단부 각각에 상호 개구된 부위를 마주보며 체결되는 좌우 한 쌍의 거치부(930)와, 상기 거치부(930)의 전면에 결합되는 보강부(940) 및 상기 제1지지부(910)와 상기 제2지지부(920)가 결합된 상기 볼트체결부(130) 각각의 하부에 상기 제1지지부(910)와 상기 제2지지부(920)가 처지는 것을 방지하도록 결합되는 처짐방지편(950)으로 구성된 것을 특징으로 하는 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조.
제1항에 있어서,
상기 네일링(200)의 선단부에는 마감캡(210)이 체결된 것을 특징으로 하는 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조.
좌우 일정 간격으로 배열되어 각각의 연결 부위가 볼트체결부(130)로 연결되는 일정 길이를 갖는 다수 개의 수직강재(110)와, 상기 수직강재(110)의 상하 수직 방향으로 일정한 간격마다 체결되고 일정한 길이를 가지며 연이어 수평 배열되는 수평강재(120)를 포함하며, 성토부(60)와 일정 간격 이격되어 설치되는 격자형 강재 전면틀(100)을 이용한 옹벽 설치구조에 관한 것으로,
상기 격자형 강재 전면틀(100)의 후면에 결합되는 메쉬망(150)과;
상기 격자형 강재 전면틀(100)의 후면에서 상기 볼트체결부(130)마다 결합되어 후면으로 연장형성되고 연장된 후단부가 적층형성되는 상기 성토부(60)에 매설지지되며, 지그재그형으로 형성된 띠형보강재(600)와;
상기 성토부(60)와 상기 격자형 강재 전면틀(100) 사이에 채워지는 골재(500)와;
상기 띠형보강재(600)를 견고하게 연결지지하도록 상기 격자형 강재 전면틀(100)과 상기 띠형보강재(600)에 수평 방향으로 연이어 연결된 일정 길이의 수평보강재(700)와;
상기 수평강재(120) 및 수평보강재(700) 각각의 상호간이 체결되도록 수평강재(120) 및 수평보강재(700)의 조인트 부위에 각각 구비되는 연결부재(800); 및
상기 격자형 강재 전면틀(100)의 전면에 구비되어 태양전지모듈판이 설치되는 거치수단(900);을 포함하고,
상기 연결부재(800)는 양측의 수평강재(120) 또는 수평보강재(700)가 내설되는 홈 또는 좌우가 연통되는 홀(121)과, 상기 홈 또는 홀(121)에 내설된 수평강재(120) 또는 수평보강재(700)의 외주면을 가압하도록 연결부재(800)와 관통 결합되는 볼트(122)로 구성되고,
상기 거치수단(900)은 상부에 형성된 볼트체결부(130)에 그 일단부가 결합되며 전면 수평 방향으로 일정 길이 돌출형성된 좌우 한 쌍의 제1지지부(910)와, 하부에 형성된 볼트체결부(130)에 그 일단부가 결합되며 전면 수평 방향으로 일정 길이 돌출형성된 좌우 한 쌍의 제2지지부(920)와, 좌우에 형성된 상기 제1지지부(910)와 상기 제2지지부(920)의 타단부 각각에 상호 개구된 부위를 마주보며 체결되는 좌우 한 쌍의 거치부(930)와, 상기 거치부(930)의 전면에 결합되는 보강부(940) 및 상기 제1지지부(910)와 상기 제2지지부(920)가 결합된 상기 볼트체결부(130) 각각의 하부에 상기 제1지지부(910)와 상기 제2지지부(920)가 처지는 것을 방지하도록 결합되는 처짐방지편(950)으로 구성된 것을 특징으로 하는 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조.
제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2지지부(920)는 상기 제1지지부(910)의 길이보다 더 길게 일정 길이 돌출형성된 것을 특징으로 하는 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조.
제1항에 있어서,
상기 격자형 강재 전면틀(100)의 하단부에는 마이크로파일(40)이 더 연결되는 것을 특징으로 하는 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조.
제3항에 있어서,
상기 띠형보강재(600)의 지그재그 형성 간격은 골재(500)의 크기보다 더 크게 구성된 것을 특징으로 하는 격자형 강재 전면틀을 이용한 자연석 채움옹벽 설치구조.