KR102016974B1 - 소일 네일 정착 및 횡결속 구성의 프리캐스트 패널을 이용한 옹벽의 시공방법 및 이에 의해 시공되는 옹벽 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리캐스트 패널의 배면과 경사면의 전면 사이에 횡결속 보강철근을 설치하고 프리캐스트 패널들과 횡결속 보강철근을 기계적으로 결속한 상태에서 채움재를 타설하여 횡결속 보강철근이 채움재에 매립된 상태로 만들어서 횡방향으로 연속배치되는 프리캐스트 패널들을 일체화시킨 형태로 옹벽을 구축함으로써, 기초지반에 하중이 집중되는 것을 방지하고, 기초지반에 국부적인 침하, 지반 유실 등이 발생하더라도 옹벽 전체 또는 넓은 영역에 갑작스러운 붕괴 등이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 "소일 네일 정착 및 횡결속 구성의 프리캐스트 패널을 이용한 옹벽의 시공방법"과, 이러한 시공방법에 의해 구축되는 "옹벽"에 대한 것이다.

Description

소일 네일 정착 및 횡결속 구성의 프리캐스트 패널을 이용한 옹벽의 시공방법 및 이에 의해 시공되는 옹벽{Retaining Wall using Continuous Precast Panels, and Constructing Method therefor}

본 발명은, 프리캐스트 콘크리트 부재로 제작된 패널("프리캐스트 패널")을 경사면(傾斜面)의 전방에 배치하여 경사면의 지반에 고정된 소일 네일(soil nail)에 의해 정착하여 옹벽을 시공하는 기술에 관한 것으로서, 구체적으로는 프리캐스트 패널의 배면과 경사면의 전면 사이에 횡결속 보강철근을 설치하고 프리캐스트 패널들과 횡결속 보강철근을 기계적으로 결속한 상태에서 콘크리트, 모르타르 등의 시멘트계 채움재를 타설하여 횡결속 보강철근이 채움재에 매립된 상태로 만들어서 횡방향으로 연속배치된 프리캐스트 패널들을 일체화시킨 형태로 옹벽을 구축함으로써, 경사면의 배면토압에 대한 지지력을 향상시키며, 기초지반에 하중이 집중되는 것을 방지하고, 기초지반에 국부적인 침하, 지반 유실 등이 발생하더라도 옹벽 전체 또는 넓은 영역에 갑작스러운 붕괴 등이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 "소일 네일 정착 및 횡결속 구성의 프리캐스트 패널을 이용한 옹벽의 시공방법"과, 이러한 시공방법에 의해 구축되는 "옹벽"에 관한 것이다.

절토부와 같은 경사면에 옹벽을 구축하는 방법으로서, 프리캐스트 패널을 경사면 전방에 횡방향으로 연속 배치하고, 경사면에 매립 고정된 소일 네일(soil nail), 락 볼트(rock bolt), 앵커 등과 같은 정착부재(이하, 편의상 "소일 네일"이라고 통칭한다)의 전방단부를 프리캐스트 패널에 관통시켜 정착하는 종래 기술이 이용된다. 특히, 프리캐스트 패널을 경사면의 경사에 대응되도록 기울어진 형태로 배치하여 옹벽을 구축하는 종래 기술의 일예가 대한민국 등록특허 제10-1785677호 등에 개시되어 있다.

그런데 종래 기술에서는 프리캐스트 패널들을 단순히 횡방향(옹벽의 폭방향)으로 연속하게 배치하고 있을 뿐이며 횡방향으로 연속 배치되는 프리캐스트 패널들간의 일체화는 전혀 고려하고 있지 않기 때문에, 프리캐스트 패널로 구축된 옹벽을 지지하는 기초지반에서 국부적인 침하 또는 지반 유실이 발생하게 되었을 때 프리캐스트 패널 전체에 변위가 발생하게 되고 옹벽의 상당한 부분 내지 전체의 붕괴가 유발되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1785677호(2017. 10. 17. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 프리캐스트 콘크리트 부재로 제작된 프리캐스트 패널을 경사면의 전방에 설치하고 경사면에 고정된 소일 네일에 의해 정착하여 옹벽을 시공하되, 횡방향으로 연속 배치되는 프리캐스트 패널들을 일체화시킴과 동시에 시멘트계 채움재에 의한 프리캐스트 패널 자체의 강성 증가, 경사면과의 접합 강화 및 보강을 도입함으로써 기초지반에 하중이 집중되는 것을 방지하고, 기초지반에 국부적인 침하, 지반 유실 등이 발생하더라도 옹벽 전체 또는 넓은 영역에 갑작스러운 붕괴 등이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 경사면의 지반에 복수개의 소일 네일이 설치되어 있고; 소일 네일의 전방에는 간격을 두고 지지판이 설치되어 있으며; 횡결속 보강철근이 지지판의 설치위치에서 횡방향으로 연장되어 배치되어 있고; 경사면의 전방으로 간격을 두고 각각의 소일 네일이 관통하도록 프리캐스트 패널이 경사지게 횡방향으로 연속 배치되어 행을 이루고, 프리캐스트 패널의 배면에서 프리캐스트 패널과 횡결속 보강철근이 결속되어 있으며; 경사면과 프리캐스트 패널의 간격에는 채움재가 채워져서, 횡결속 보강철근이 채움재에 매립되고 프리캐스트 패널의 배면이 채움재에 부착된 상태로 채움재가 경화되어 있고; 소일 네일의 단부는 프리캐스트 패널의 정면에 정착되어 있는 구성을 가지고 있어서; 횡결속 보강철근에 의해 보강된 채움재 및 횡결속 보강철근과의 결속에 의해 횡방향으로 이웃하는 프리캐스트 패널 간의 일체화를 이루고 있는 프리캐스트 패널에 의해 경사면의 배면토압이 지지되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 패널을 이용한 옹벽이 제공된다.

또한 본 발명에서는 위와 같은 옹벽을 시공하는 방법으로서, 경사면의 지반에 복수개의 소일 네일을 설치하고; 소일 네일의 전방에는 간격을 두고 지지판을 설치하며; 지지판의 설치위치에서 횡결속 보강철근을 횡방향으로 연장되도록 배치하고; 경사면의 전방으로 간격을 두고 각각의 소일 네일이 관통하도록 프리캐스트 패널을 경사지게 횡방향으로 연속 배치하여 행을 이루도록 하되, 프리캐스트 패널의 배면에서 프리캐스트 패널과 횡결속 보강철근을 결속시키며; 경사면과 프리캐스트 패널의 간격에 채움재를 채워서, 횡결속 보강철근이 채움재에 매립되고 프리캐스트 패널의 배면이 채움재에 부착된 상태로 채움재를 경화시키고; 소일 네일의 단부를 프리캐스트 패널의 정면에 정착함으로써; 횡결속 보강철근에 의해 보강된 채움재 및 횡결속 보강철근과의 결속에 의해 횡방향으로 이웃하는 프리캐스트 패널 간의 일체화를 이루고 있는 프리캐스트 패널에 의해 경사면의 배면토압이 지지되어 있는 구성의 옹벽을 구축하게 되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 패널을 이용한 옹벽의 시공방법이 제공된다.

본 발명에서는 프리캐스트 패널의 배면과 경사면의 전면 사이에 채움재가 채워지고, 채움재에는 횡결속 보강철근이 매립되어 보강되어 있는 바, 이를 통해서 채움재의 강성이 증가되며, 이를 통해서 경사면의 전방에는 프리캐스트 패널과 채움재에 의해 큰 강성을 가지는 구조체가 구축되며 그에 따라 경사면으로부터 작용하는 배면토압에 대한 지지력이 더욱 향상되고, 옹벽의 안정성 및 경사면 지지 성능이 크게 향상되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명에서는 횡결속 보강철근이 매립되어 보강된 시멘트계 채움재에 의해 경사면의 배면토압 지지를 위한 구조체가 구축되는 것인 바, 프리캐스트 패널의 두께를 종전의 일반적인 것보다 줄일 수 있으며, 그만큼 프리캐스트 패널 제작에 사용되는 물량의 감소 및 그에 따른 비용 절감, 그리고 더 나아가 취급 용이성 향상을 통한 작업 효율 증가 및 비용 절감의 효과를 발휘할 수 있게 된다.

또한 본 발명에서 프리캐스트 패널은 체결후크를 통해서 횡결속 보강철근과 기계적으로 체결된 상태로 채움재에 접합 고정되는 바, 횡방향으로 연속 배치된 프리캐스트 패널들은 채움재와 횡결속 보강철근에 의해 견고하게 일체화를 이루게 되며, 그에 따라 기초지반에서 국부적인 침하 또는 지반 유실 등이 발생하더라도, 해당 위치의 프리캐스트 패널들이 과도하게 침하되거나 변위되는 것이 억제되며, 그에 따라 옹벽에 붕괴가 발생하는 것을 효과적으로 예방할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

본 발명은 프리캐스트 패널을 상,하로 적층하는 경우에도 적용이 가능하며, 이 경우 필요에 따라서는 상,하층 프리캐스트 패널과 동시에 기계적으로 결속되는 종결속 철근이 배치되어 채움재에 매립될 수 있는 바, 이러한 구성에 의하면, 위,아래 층의 프리캐스트 패널 사이에 서로 반대쪽으로 횡방향 힘이 작용하더라도 프리캐스트 패널들이 횡이동하여 어긋나는 것이 억제되며, 이를 통해서 옹벽의 구조적인 안정성이 더욱 향상되는 효과가 발휘된다.

이러한 본 발명의 옹벽은 프리캐스트 패널이 1개층으로 또는 복수개의 층으로 적층되는 형태로 구축되는 경우에도 매우 유용하며, 특히 프리캐스트 패널이 연직하게 세워져 설치되는 경우뿐만 아니라, 경사면에 대응하여 기울어지도록 설치되는 경우에도 매우 유용하다.

도 1은 본 발명에 따라 옹벽을 시공하기 위하여 경사면에 소일 네일을 설치한 상태를 보여주는 경사면에 대한 개략적인 정면도이다.
도 2는 도 1의 선 A-A에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 3은 도 2의 원 B부분에 대한 개략적인 확대 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 상태에 후속하여 경사면의 전방에 횡결속 보강철근이 배치된 상태를 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 5는 도 4의 원 E부분에 대한 개략적인 확대 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 상태에 후속하여 경사면의 전방에 프리캐스트 패널을 배치한 상태를 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 7는 도 6의 선 C-C에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 8은 도 7의 원 F부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 9는 도 6의 선 D-D에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 10은 도 9의 원 K부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 프리캐스트 패널의 배면을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 12 및 도 13은 각각 도 7에 후속하여 프리캐스트 패널의 후방으로 채움재가 타설되어 본 발명의 옹벽이 구축된 상태를 보여주는 도 7 및 도 9에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 14는 프리캐스트 패널을 본 발명에 따라 복수개의 층으로 적층하여 옹벽을 구축한 것을 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 15는 도 14의 선 G-G에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 16은 도 14의 선 H-H에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 17은 프리캐스트 패널이 적층된 상태에서 종결속 철근을 더 설치한 상태를 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 18은 도 17에 도시된 상태에 대한 배면 형태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 19는 본 발명의 또다른 실시예로서 프리캐스트 패널을 수직하게 세워서 설치하되 복수개의 층으로 적층하여 구축한 옹벽에 대한 도 15에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도이다.

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.

본 발명에 따른 옹벽(100)은, 콘크리트 부재로 제작된 프리캐스트 패널(1)을 경사면(傾斜面)(200)의 전방에 간격을 두고 배치하되 횡방향으로 복수개로 연속 배치하고, 경사면(200)과 프리캐스트 패널(1) 사이에 콘크리트 등의 시멘트계 채움재(3)를 타설하여 채우며, 경사면(200)의 지반에 고정된 소일 네일(8)을 프리캐스트 패널(1)의 전면에 정착하여 구축되는데, 특별히 채움재(3)에는 횡방향으로 연장된 횡결속 보강철근(2)이 배치되어 매립되어 있고, 프리캐스트 패널(1)은 횡결속 보강철근(2)과 기계적으로 결속되어 있는 구성을 가짐으로써, 프리캐스트 패널(1)과 채움재(3)에 의한 경사면 배면토압 지지 기능이 크게 향상되고, 횡방향으로 이웃하는 프리캐스트 패널(1)이 서로 견고하게 일체화되어 있는 구성을 가진다.

도 1에는 본 발명에 따라 옹벽을 시공하기 위하여, 경사면(200)에 소일 네일(8)을 설치한 상태를 보여주는 경사면(200)에 대한 개략적인 정면도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 선 A-A에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2의 원 B부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있다. 본 발명의 옹벽(100)을 시공하기 위해서는 우선 도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼 경사면(200)의 지반에 소일 네일(8)을 고정 설치한다. 소일 네일(8)의 설치 방법 자체는 공지(公知)된 것인 바, 이에 대한 설명은 생략한다.

본 발명에서 프리캐스트 패널(1)은 복수개가 횡방향으로 연속 배치되어 행(行)을 이루게 되는 바, 소일 네일(8) 역시 복수개가 횡방향으로 프리캐스트 패널(1)의 크기에 맞추어서 간격을 두고 행(行)을 이루도록 설치된다. 프리캐스트 패널(1)이 경사면(200)과 간격을 두고 설치될 수 있도록 소일 네일(8)에는 프리캐스트 패널(1)의 배면을 지지하기 위한 지지판(80)이 설치된다. 부재번호 81은 지지판(80)이 경사면(200)의 전방에서 간격을 두고 정해진 위치에 고정 설치되어 있게 만들기 위하여 지지판(80)의 배면에서 지지판(80)을 지지하도록 소일 네일(8)에 결합되는 고정너트(81)이다. 그리고 부재번호 82는 횡결속 보강철근(2)이 끼워지는 체결고리(82)이며, 부재번호 90은 최저층 프리캐스트 패널(1)을 지지하기 위한 기초구조물(90)이다.

복수개의 소일 네일(8)이 횡방향으로 간격을 두고 행을 이루도록 설치된 후에는 경사면(200)의 전방에는 횡결속 보강철근(2)이 횡방향으로 연장된 상태로 설치된다. 도 4에는 도 1에 도시된 상태에 후속하여 경사면(200)의 전방에 횡결속 보강철근(2)이 배치된 상태를 보여주는 개략적인 정면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4의 원 E부분에 대한 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있다. 횡결속 보강철근(2)은 횡방향으로 길게 연장된 봉형상의 부재로서 소일 네일(8)이 설치된 높이에 설치되는데, 소일 네일(8)에 결합되어 있는 지지판(80)에 체결고리(82)가 구비되어 있는 경우에는 행을 이루도록 설치된 복수개의 소일 네일(8)에 대해 횡결속 보강철근(2)이 동시에 지지판(80)의 체결고리(82)에 끼워져서 설치된다. 도 5에 도시된 실시예의 경우, 횡결속 보강철근(2)이 소일 네일(8)에 결합된 지지판(80)의 전면에 위치하고 있으며, 이러한 구성에서는 후술하는 것처럼 프리캐스트 패널(1)을 설치할 때, 프리캐스트 패널(1)에 구비된 체결후크(10)가 매우 쉽게 횡결속 보강철근(2)에 걸리게 된다. 그러나 횡결속 보강철근(2)은 지지판(80)의 배면에 위치할 수도 있으며, 이 경우 횡결속 보강철근(2)이 끼워지게 될 체결고리(82)를 지지판(80)의 배면에 설치할 수도 있다.

특히, 도면에 예시된 것처럼 지지판(80)의 전면에 체결고리(82)를 형성해두고 횡결속 보강철근(2)이 체결고리(82)에 끼워지도록 횡방향으로 연장 배치되는 경우, 횡결속 보강철근(2)이 지지판(80)을 통해서 소일 네일(8)과 기계적으로 체결되어 일체화되며, 그에 따라 옹벽(100)의 구조적인 안정성이 향상되는 효과가 발휘된다. 또한 횡결속 보강철근(2)을 체결고리(82)에 끼워서 설치하게 되면, 횡결속 보강철근(2)이 원하는 위치에서 정확하게 횡방향으로 연장되어 있게 만드는 것을 매우 용이하게 수행할 수 있게 되며, 더 나아가 횡방향으로 연장된 횡결속 보강철근(2)이 자중에 의해 과도하게 처지는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 장점이 있다.

도 6에는 도 4에 도시된 상태에 후속하여 경사면(200)의 전방에 프리캐스트 패널(1)을 배치한 상태를 보여주는 개략적인 정면도가 도시되어 있으며, 도 7에는 소일 내일(8)이 존재하는 위치에 해당하는 도 6의 선 C-C에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7의 원 F부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있다. 도 9에는 체결후크(10)가 형성된 위치에 해당하는 도 6의 선 D-D에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있고, 도 10에는 도 9의 원 K부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있으며, 도 11에는 본 발명의 일실시예에 따른 프리캐스트 패널(1)의 배면을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 6 내지 도 10에서는 본 발명의 일 실시예로서 경사면(200)에 대응하여 프리캐스트 패널(1)을 경사지게 설치한 것을 예시하였으나, 본 발명은 프리캐스트 패널(1)이 도면에 예시된 것처럼 경사지게 배치되어 옹벽이 구축되는 것에 한정되지 않으며, 후술하는 것처럼 프리캐스트 패널(1)이 수직하게 세워져서 옹벽이 구축될 수도 있다.

도면에 예시된 것처럼, 횡결속 보강철근(2)이 설치된 후에는 경사면(200)의 전방에서 프리캐스트 패널(1)을 횡결속 보강철근(2)의 연장 방향을 따라 연속적으로 설치한다. 특히, 본 발명에서는 도 11에 도시된 것처럼 프리캐스트 패널(1)의 배면에는 아래쪽이 개방된 형태의 체결후크(10)가 일체로 구비되어 있으므로, 프리캐스트 패널(1)을 설치할 때, 체결후크(10)는 횡결속 보강철근(2)에 걸쳐지게 된다. 즉, 프리캐스트 패널(1)을 위에서 아래로 내리면서 설치하는 과정에서 체결후크(10)의 아래쪽 개방된 부분을 통해서 횡결속 보강철근(2)이 체결후크(10)의 내측으로 들어오게 되어, 체결후크(10)가 횡결속 보강철근(2)에 걸쳐짐과 동시에 체결후크(10)와 횡결속 보강철근(2)이 기계적으로 체결되는 것이다.

앞서 언급한 것처럼 횡결속 보강철근(2)은 사전에 정해진 위치에서 횡방향으로 곧게 연장되어 있으므로, 프리캐스트 패널(1)을 횡결속 보강철근(2)에 기계적으로 체결하면서 횡방향으로 연속하여 배치하는 작업만 수행하게 되면, 프리캐스트 패널(1)들이 횡방향으로 연속되는 방향 역시 횡결속 보강철근(2)의 연장방향과 일치하게 되며, 그에 따라 프리캐스트 패널(1)들이 횡방향으로 연속되는 방향을 설계에서 의도한 것에 정확히 맞추어서 정밀하게 시공할 수 있게 되는 장점이 발휘된다. 즉, 프리캐스트 패널(1)이 연속 배치되는 횡방향으로의 선형은, 횡결속 보강철근(2)이 횡방향으로 연장된 선형과 자동적으로 일치하게 되는 것이며, 그에 따라 프리캐스트 패널(1)의 횡방향 배치 선형의 정밀 관리가 매우 용이하게 이루어지는 장점이 발휘되는 것이다.

도면에 도시된 실시예의 경우, 지지판(80)에 체결고리(82)가 돌출되어 있으므로, 체결고리(82)가 프리캐스트 패널(1)의 배면에 닿게 되는데, 만일 체결고리(82)가 없거나 또는 체결고리(82)가 지지판(80)의 배면에 구비된 경우, 프리캐스트 패널(1)의 배면은 지지판(80)에 직접 닿게 된다. 소일 네일(8)에서 지지판(80)은 사전에 정해진 위치에 고정 설치되어 있으므로, 경사면(200)의 전방에서 프리캐스트 패널(1)을 설치할 때, 프리캐스트 패널(1)의 배면을 지지판(80)에 밀착시키는 방식으로 작업을 수행하는 것만으로도 프리캐스트 패널(1)과 경사면(200) 간의 간격을 일정하게 유지하게 만들 수 있게 된다. 프리캐스트 패널(1)의 설치 과정에서 소일 네일(8)의 단부는 프리캐스트 패널(1)에 형성된 관통공(18)에 관통 삽입되어 프리캐스트 패널(1)의 전면으로 돌출된다.

한편, 도 6 내지 도 10에 예시된 것처럼 프리캐스트 패널(1)을 경사면(200)에 대응하여 경사지게 기울여서 배치하는 경우, 프리캐스트 패널(1)을 배치할 때 프리캐스트 패널(1)이 지지판(80)에 기대어지며, 그에 따라 프리캐스트 패널(1)은 지지판(80)에 의해 후방이 지지되면서 자동적으로 경사면(200)과 일정한 간격을 두고 경사면(200)과 대응되는 일정한 경사를 가지면서 설치되는 장점이 발휘된다. 더 나아가, 프리캐스트 패널(1)이 기울여져서 배치되는 옹벽을 구축함에 있어서, 본 발명의 구성에 의하면 지지판(80)뿐만 아니라 횡결속 보강철근(2)도 프리캐스트 패널(1)의 자중을 지지하게 되는 바, 프리캐스트 패널(1)이 경사지게 기울여져서 배치되더라도 설치의 안정성이 더욱 향상되는 매우 유용한 추가적인 효과가 발휘된다.

도 12에는 도 7의 상태에 후속하여 채움재(3)가 타설되어 본 발명의 옹벽(100)이 구축된 상태를 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있고, 도 13에는 채움재(3)가 타설되어 본 발명의 옹벽(100)이 구축된 상태를 보여주는 도 9에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼 복수개의 프리캐스트 패널(1)을 횡방향으로 접하도록 연속 배치하여 행을 형성한 후에는, 후속하여 프리캐스트 패널(1)의 배면과 경사면(200)의 전면 사이의 간격에 콘크리트, 모르타르 등의 시멘트계 채움재(3)를 타설하여 채운다. 그리고 프리캐스트 패널(1)의 배면과 경사면(200)의 전면 사이에 타설된 채움재(3)가 경화되면 프리캐스트 패널(1)의 전면에서 소일 네일(8)의 전방 단부에 정착장치를 설치하여 프리캐스트 패널(1)에 정착한다.

프리캐스트 패널(1)의 배면과 경사면(200)의 전면 사이에 채워져 경화된 채움재(3)는 프리캐스트 패널(1)과 함께 경사면(200)으로부터 작용하는 배면토압을 지지하는 기능을 발휘하게 된다. 특히, 본 발명에서는 채움재(3)에 횡결속 보강철근(2)이 매립되어 있고, 이러한 횡결속 보강철근(2)은 채움재(3)의 강성을 증가시켜 보강하는 기능을 발휘하는 바, 배면토압에 대한 지지력이 증가하게 되고, 그에 따라 배면토압에 대한 옹벽의 지지 기능이 더욱 향상되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서 채움재(3)는 프리캐스트 패널(1)을 일체화시키는 기능도 발휘하게 된다. 프리캐스트 패널(1)의 배면은 채움재(3)와 직접 접합되는 바, 횡방향으로 연속 배치된 프리캐스트 패널(1)들은 채움재(3)를 매개로 하여 일체화를 이루게 되는 것이다. 무엇보다도 본 발명에서는 횡결속 보강철근(2)에 의해 채움재(3)와 프리캐스트 패널(1)간의 일체화 및 횡방향으로 이웃하는 프리캐스트 패널(1)간의 일체화가 더욱 강화되는 효과가 발휘된다. 앞서 설명한 것처럼 프리캐스트 패널(1)을 위에서 아래로 내리면서 배치하는 과정에서 프리캐스트 패널(1)의 체결후크(10)와 횡결속 보강철근(2)은 기계적으로 체결되며, 이러한 기계적 체결이 이루어진 상태로 채움재(3)에 매립된다. 횡방향으로 이웃하게 연속배치되는 프리캐스트 패널(1)은 모두 이러한 과정을 거쳐서 설치된다. 횡결속 보강철근(2)은 채움재(3)에 매립되는 바, 이러한 횡결속 보강철근(2)과 체결후크(10)간의 기계적 체결에 의해 프리캐스트 패널(1)은 채움재(3)와 매우 견고하게 일체화된다. 또한 횡방향으로 이웃하는 각각의 프리캐스트 패널(1)이 모두 이러한 방식으로 채움재(3)와 일체화를 이루고 있는 바, 결국 이웃하는 프리캐스트 패널(1)들 간에도 매우 견고한 일체화가 형성되는 것이다. 따라서 이러한 일체화 구조를 가지는 본 발명의 옹벽(100)은, 기초지반에서 국부적인 침하 또는 지반 유실 등이 발생하더라도, 해당 위치의 프리캐스트 패널(1)들이 침하되거나 변위되는 것이 억제되며, 그에 따라 옹벽에 붕괴가 발생하는 것을 효과적으로 예방할 수 있게 된다.

본 발명에서는 위에서 설명한 것처럼 프리캐스트 패널(1)을 횡방향으로 1개의 행으로 배치하여 옹벽(100)을 구축할 수도 있지만, 프리캐스트 패널(1)을 경사면(200)을 따라 상향으로 복수개 층으로 적층함으로써 옹벽(100)을 구축할 수도 있다. 즉, 프리캐스트 패널(1)의 횡방향 행을 복수개의 층으로 적층하여 옹벽(100)을 구축할 수도 있는 것이다. 도 14에는 프리캐스트 패널(1)을 본 발명에 따라 복수개의 층으로 적층하여 옹벽(100)을 구축한 것을 보여주는 개략적인 정면도가 도시되어 있고, 도 15 및 도 16에는 각각 도 14에 도시된 옹벽(100)의 구성을 보여주는 개략적인 횡방향의 단면도가 도시되어 있는데, 도 15에는 도 14의 옹벽(100)에서 소일 네일(8)이 존재하는 위치를 따라 연직하게 이은 도 14의 선 G-G에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있고, 도 16에는 프리캐스트 패널(1)에서 체결후크(10)가 존재하는 위치를 따라 연직하게 이은 도 14의 선 H-H에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다.

도면에 예시된 것처럼 본 발명에서는 복수개의 프리캐스트 패널(1)을 횡방향으로 접하도록 연속 배치하여 행을 형성하는 작업을 반복 수행하여, 기(旣) 설치된 프리캐스트 패널(1)의 행 위쪽에 새로운 프리캐스트 패널의 행을 적층 형성하여 옹벽(100)을 구축할 수도 있다. 즉, 기 설치된 프리캐스트 패널(1)의 행 위쪽 위치에 소일 네일(8)을 설치하고, 앞서 설명한 것처럼 지지판(80)을 소일 네일(8)에 결합한 후, 횡방향으로 횡결속 보강철근(2)을 설치하고 새로운 프리캐스트 패널을 횡방향으로 순차적으로 횡결속 보강철근(2)에 체결하면서 설치함으로써, 새로운 프리캐스트 패널의 행을 적층 형성하는 작업을 수행하는 것이다. 이렇게 새로운 프리캐스트 패널의 행을 적층 형성하는 작업을, 옹벽(100)의 높이에 맞추어서 복수 회 반복 수행함으로써, 프리캐스트 패널(1)의 행을 경사면을 따라 상향으로 복수개의 층으로 적층한다. 필요한 개수의 층으로 프리캐스트 패널(1)이 행이 적층되면, 후속하여 프리캐스트 패널(1)의 배면과 경사면(200)의 전면 사이의 간격에 콘크리트, 모르타르 등의 시멘트계 채움재(3)를 타설하여 채운다. 프리캐스트 패널(1)의 배면과 경사면(200)의 전면 사이에 타설된 채움재(3)가 경화되면 프리캐스트 패널(1)의 전면에서 소일 네일(8)의 전방 단부에 정착장치를 설치하여 프리캐스트 패널(1)에 정착한다.

이와 같이 프리캐스트 패널(1)을 적층하여 옹벽(100)을 구축함에 있어서, 소일 네일(8)을 연직방향으로 가면서 프리캐스트 패널(1)의 적층 단계에 따라 순차적으로 경사면(200)에 설치할 수도 있으나, 미리 필요한 높이에 대해 소일 네일(8)을 설치해둘 수도 있다. 또한 프리캐스트 패널(1)을 옹벽(100) 높이에 맞추어 필요한 개수로 미리 적층 설치해둔 후, 채움재(3)를 일괄하여 전체 높이에 타설할 수도 있지만, 프리캐스트 패널(1)을 순차적으로 적층해가면서, 적층된 프리캐스트 패널(1) 마다 그 후방에 채움재(3)를 타설하는 방식으로 시공할 수도 있다.

한편, 필요에 따라서는 종방향(프리캐스트 패널이 적층되어 가는 방향)으로 배치되는 종결속 철근(4)을 더 설치하여, 상향으로 적층되는 프리캐스트 패널(1)들 사이의 일체화를 추가적으로 도모할 수도 있다.

도 17에는 프리캐스트 패널(1)이 적층된 상태에서 종결속 철근(4)을 더 설치한 상태를 보여주는 개략적인 정면도가 도시되어 있고, 도 18에는 도 17에 도시된 상태에 대한 배면 형태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 프리캐스트 패널(1)이 적층된 상태에서 위,아래 층의 프리캐스트 패널(1) 배면에 연직하게 종결속 철근(4)을 설치할 수 있다. 이 때, 프리캐스트 패널(1)의 배면에 종결속 철근(4)과 체결될 수 있는 종결속고리(40)를 미리 설치하여, 종결속 철근(4)을 종결속고리(40)에 관통시킴으로써, 위,아래 층의 프리캐스트 패널(1)을 종결속 철근(4)으로 결속시키게 된다. 이와 같은 종결속 철근(4)은 복수개로 설치될 수 있다. 종결속 철근(4)이 설치된 후 채움재(3)가 채워져서, 종결속 철근(4)과 종결속고리(40)는 모두 채움재(3)에 매립된다. 종결속 철근(4)이 설치되면, 위,아래 층의 프리캐스트 패널(1) 사이에 서로 반대쪽으로 횡방향 힘이 작용하더라도 프리캐스트 패널(1)들이 횡이동하여 어긋나는 것이 억제되어, 옹벽(100)의 구조적인 안정성이 더욱 향상되는 효과가 발휘된다.

본 발명에 따라 옹벽(100)을 구축함에 있어서 위에서 예시한 실시예들처럼 프리캐스트 패널(1)을 경사면(200)의 기울어진 정도와 동일하게 또는 이에 대응하여 다양한 각도로 경사지게 배치할 수도 있지만, 프리캐스트 패널(1)을 직립하도록 수직하게 세워서 설치함으로써 옹벽(100)을 구축할 수도 있다. 도 19에는 본 발명의 또다른 실시예로서 프리캐스트 패널(1)을 수직하게 세워서 설치하되 복수개의 층으로 적층하여 구축한 옹벽(100)에 대한 도 15에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다. 도 19에 예시된 실시예처럼 복수개의 프리캐스트 패널(1)을 수직하게 세워서 적층하는 경우, 프리캐스트 패널(1)의 배면과 경사면(200) 사이에는 상당히 넓은 간격이 존재하게 되며, 그에 따라 채움재(3)의 사용량이 늘어날 수 있다. 이 경우에는 도 19에 예시된 것처럼 최저층의 프리캐스트 패널(1)의 후방에만 채움재(3)로서 콘크리트 등의 시멘트계 재료를 사용하고, 그 위층의 프리캐스트 패널(1)의 후방에는 채움재(3)로서 되메움 토사를 이용하는 것도 바람직하다. 도 19에 예시된 실시예에 따른 옹벽(100)을 구축하는 구체적인 방법과 구성은 앞서 설명한 실시예의 것을 이용하므로, 이에 대한 반복 설명은 생략한다. 프리캐스트 패널(1)을 복수개의 층으로 적층하는 경우뿐만 아니라, 프리캐스트 패널(1)의 횡방향 1개 행만으로 옹벽을 구축하는 경우에도 프리캐스트 패널(1)을 수직하게 세워서 설치할 수 있다. 한편, 본 발명에 따라 옹벽(100)을 구축함에 있어서, 프리캐스트 패널(1)을 복수개의 층으로 적층하여 옹벽(100)을 구축함에 있어서, 적층된 모든 높이의 프리캐스트 패널(1)에 대해 배면에 체결후크(10)를 설치하여 횡결속 보강철근(2)과 기계적으로 체결해야만 하는 것은 아니며, 도 18에 예시된 것처럼 최저층의 프리캐스트 패널(1)에 대해서만 횡결속 보강철근(2)과의 기계적인 체결을 도모하고, 되메움 토사가 채움재로서 채워지는 층에서는 단순히 소일 네일(8)을 프리캐스트 패널(1)에 정착하는 구성만 가질 수도 있다.

1: 프리캐스트 패널
2: 횡결속 보강철근
3: 채움재
4: 종결속 철근
8: 소일 네일
10: 체결후크
40: 종결속고리
80: 지지판
81: 고정너트
82: 체결고리
100: 옹벽
200: 경사면

Claims (6)

1. 경사면(200)의 지반에 복수개의 소일 네일(8)이 설치되어 있고;
   소일 내일(8)에는 고정너트(81)가 구비되어 지지판(80)의 배면이 고정너트(81)에 의해 지지되어서, 지지판(80)이 소일 네일(8)의 전방에서 경사면(200)과 간격을 두고 설치되어 있으며;
   횡결속 보강철근(2)이 지지판(80)의 설치위치에서 횡방향으로 연장되어 배치되는데, 지지판(80)에는 횡결속 보강철근(2)이 끼워지는 체결고리(82)가 구비되어 있어서, 행을 이루고 있는 복수개의 소일 네일(8)에 대해 횡결속 보강철근(2)이 동시에 지지판(80)의 체결고리(82)에 끼워져서 설치됨으로써, 횡결속 보강철근(2)이 지지판(80)을 통해서 소일 네일(8)과 기계적으로 체결되고;
   경사면(200)의 전방으로 간격을 두고 각각의 소일 네일(8)이 관통하도록, 프리캐스트 패널(1)이 횡방향으로 접하면서 연속배치되어 행을 이루고 있되, 프리캐스트 패널(1)의 배면에는 아래쪽이 개방된 형태의 체결후크(10)가 일체로 구비되어 있어서, 프리캐스트 패널(1)을 위에서 아래로 내리면서 설치하는 과정에서 체결후크(10)의 아래쪽 개방된 부분을 통해서 횡결속 보강철근(2)이 체결후크(10)의 내측으로 들어오게 되어 체결후크(10)가 횡결속 보강철근(2)에 걸쳐져서 체결후크(10)와 횡결속 보강철근(2)이 기계적으로 체결됨으로써, 프리캐스트 패널(1)의 배면에서 프리캐스트 패널(1)과 횡결속 보강철근(2)이 결속되어 있게 되고, 프리캐스트 패널(1)의 배면이 지지판(80)에 밀착되어 프리캐스트 패널(1)과 경사면(200) 간의 간격이 정해져서 유지되며;
   상기 프리캐스트 패널(1)의 횡방향 행이 경사면(200)을 따라 복수개의 층으로 적층되는데, 프리캐스트 패널(1)의 배면에는 종결속고리(40)가 구비되어 있어서, 프리캐스트 패널(1)이 적층된 상태에서 위,아래 층의 프리캐스트 패널(1) 배면에 구비된 종결속고리(40)를 동시에 관통하도록 연직하게 종결속 철근(4)이 설치됨으로써, 프리캐스트 패널(1)의 배면에서 프리캐스트 패널(1)과 종결속 철근(4)이 결속되어 있고;
   경사면(200)과 프리캐스트 패널(1)의 간격에 채워지는 채움재(3)는, 횡결속 보강철근(2)과 결속된 상태의 체결후크(10) 및 종결속 철근(4)과 결속된 종결속고리(40)가 매립되고 프리캐스트 패널(1)의 배면이 채움재(3)에 부착된 상태로 경화되어서, 프리캐스트 패널(1)이 채움재(3)와 일체화되고;
   소일 네일(8)의 단부는 프리캐스트 패널(1)의 정면에 정착되어 있는 구성을 가지고 있어서,
   횡결속 보강철근(2)에 의해 보강된 채움재(3) 및 횡결속 보강철근(2)과의 결속에 의해 횡방향으로 이웃하는 프리캐스트 패널(1) 간의 일체화를 이루고, 종결속 철근(4)에 의해 위,아래 층의 프리캐스트 패널(1)이 결속되어 있는 구성을 가지는 프리캐스트 패널(1)에 의해 경사면(200)의 배면토압이 지지되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 패널을 이용한 옹벽.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   프리캐스트 패널(1)은 배면이 지지판(80)에 기대어 지지됨으로써 경사면(200)의 경사에 대응하여 경사지게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 패널을 이용한 옹벽.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 경사면(200)의 지반에 복수개의 소일 네일(8)을 설치하고;
   소일 네일(8)에는 고정너트(81)를 설치하고, 지지판(80)의 배면이 고정너트(81)에 지지되도록, 소일 네일(8)의 전방에서 경사면(200)과 간격을 두고 지지판(80)을 설치하며;
   지지판(80)의 설치위치에서 횡결속 보강철근(2)을 횡방향으로 연장되도록 배치하는데, 지지판(80)에는 횡결속 보강철근(2)이 끼워지는 체결고리(82)를 설치하여, 행을 이루고 있는 복수개의 소일 네일(8)에 대해 횡결속 보강철근(2)을 동시에 지지판(80)의 체결고리(82)에 끼워서 설치함으로써, 횡결속 보강철근(2)을 지지판(80)을 통해서 소일 네일(8)과 기계적으로 체결시키고;
   경사면(200)의 전방으로 간격을 두고 각각의 소일 네일(8)이 관통하도록 프리캐스트 패널(1)을 횡방향으로 연속 배치하여 행을 이루게 하되, 프리캐스트 패널(1)의 배면에는 아래쪽이 개방된 형태의 체결후크(10)가 일체로 구비되어 있어서, 프리캐스트 패널(1)을 위에서 아래로 내리면서 설치하는 과정에서 체결후크(10)의 아래쪽 개방된 부분을 통해서 횡결속 보강철근(2)이 체결후크(10)의 내측으로 들어오게 되어 체결후크(10)가 횡결속 보강철근(2)에 걸쳐지도록 하여 체결후크(10)와 횡결속 보강철근(2)을 기계적으로 체결시킴으로써, 각각의 프리캐스트 패널(1)의 배면에서 프리캐스트 패널(1)과 횡결속 보강철근(2)을 결속시키게 되고, 프리캐스트 패널(1)의 배면이 지지판(80)에 밀착되어 프리캐스트 패널(1)과 경사면(200) 간의 간격이 정해져서 유지되며;
   상기 프리캐스트 패널(1)의 횡방향 행을 경사면(200)을 따라 복수개의 층으로 적층하되, 프리캐스트 패널(1)의 배면에는 종결속고리(40)가 구비되어 있어서, 프리캐스트 패널(1)이 적층된 상태에서 위,아래 층의 프리캐스트 패널(1) 배면에 구비된 종결속고리(40)를 동시에 관통하도록 연직하게 종결속 철근(4)이 설치함으로써, 프리캐스트 패널(1)의 배면에서 프리캐스트 패널(1)과 종결속 철근(4)을 결속시키고;
   경사면(200)과 프리캐스트 패널(1)의 간격에 채움재(3)를 채워서, 횡결속 보강철근(2)과 결속된 상태의 체결후크(10) 및 종결속 철근(4)과 결속된 종결속고리(40)가 매립되며, 프리캐스트 패널(1)의 배면이 채움재(3)에 부착된 상태로 채움재(3)를 경화시켜서, 프리캐스트 패널(1)을 채움재(3)와 일체화시키고;
   소일 네일(8)의 단부를 프리캐스트 패널(1)의 정면에 정착함으로써;
   횡결속 보강철근(2)에 의해 보강된 채움재(3) 및 횡결속 보강철근(2)과의 결속에 의해 횡방향으로 이웃하는 프리캐스트 패널(1) 간의 일체화를 이루고, 종결속 철근(4)에 의해 위,아래 층의 프리캐스트 패널(1)이 결속되는 구성을 가지는 프리캐스트 패널(1)에 의해 경사면(200)의 배면토압이 지지되어 있는 구성의 옹벽을 구축하게 되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 패널을 이용한 옹벽의 시공방법.

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