KR102056345B1 - 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

도심지에서 기존에 운행중인 선형 노반구조물의 법면이 차지하는 공간을 유효하게 재활용하기 위하여 노반의 법면을 열차가 운행중인 상태에서 소정 각도로 굴착 보강함으로써 굴착 법면의 안정성을 향상시킬 수 있고, 또한, 굴착 및 보강 시 짧은 대구경 경사 보강재와 굴착면에 대한 전면 보강을 적용함으로써 기존 운행선 노반의 침하 등 교란을 최소화할 수 있고, 짧은 경사 보강재의 두부를 전면 벽체와 일체화하여 전면 보강함으로써 높은 경사각에서도 안전성을 확보할 수 있으며, 또한, 용지 활용, 노반 안정성 등을 고려하여 법면 경사를 계획고까지 결정한 후, 상재하중이 작용하고 있는 운행중 노반의 법면 각도를 완경사 또는 급경사의 계획고까지 용이하게 절취함으로써 신규로 발생하는 공간을 유효하게 재활용할 수 있는, 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물 및 그 시공방법이 제공된다.

Description

철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물 및 그 시공방법 {SLOPE FACE ADJUSTING CONSTRUCTOR OF EMBANKING ROADBED FOR RAILWAY TRACK, AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 운행중인 철도 노반구조물의 법면이 차지하는 공간을 유효하게 재활용하도록 공용중인 노반의 법면 경사를 조절한, 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

국내의 경우, 전국토의 70% 이상이 산지로 구성되어 있고, 철도사면이 전국적으로 수많이 분포하고 있으며, 이중에서도 과거에 만들어진 철도사면들은 사면의 지질 및 지반 공학적 특성 등을 고려하지 않고 강도에만 근거하여 표준경사를 적용하는 방식으로 설계 및 시공된 경우가 대부분이어서 불안정한 상태로 남아 있는 경우가 많다. 또한, 국내의 경우, 연평균 강우량(1000~1,283㎜)의 2/3 정도가 여름철에 집중되는 기후 특성 때문에 사면 붕괴가 발생하기 쉬운 취약한 자연조건에 놓여있으며, 최근 지구의 온난화 현상으로 인하여 국지성 호우에 의한 선로나 그 연변 사면의 붕괴는 유실이 커다란 문제로 부각되고 있다.

철도는 다른 교통수단과 달리 우회할 수 있는 교통수단이 아니기 때문에 유실되면 복구하기 전까지 많은 비용이 소요되기 때문에 긴급한 복구가 절실하다. 또한, 국지성 호우나 게릴라성 집중 호우에 의한 선로나 그 연변 사면의 붕괴나 유실로 인하여 이를 복구하기 위해 소요되는 비용이 점점 증가하고 있고, 그 피해 또한 크며, 유지보수가 만만치 않은 실정이다. 이러한 선로를 복구하기 위해서는 현재 긴급 보수하는 방법으로는 소요비용이 많을 뿐 아니라 그 품질관리와 유지보수면에서도 많은 문제가 생겨나고 있다.

이러한 철도노반은 궤도를 충분히 견고하게 지지하고 적당한 탄성을 부여하며, 상부노반 연약화를 방지하며, 노상으로 열차 하중을 분산, 전달하는 기능을 가지고 있다. 이러한 노반이 사용년수의 경과, 열차의 반복 충격하중, 우수의 침입 등에 의해 내구성과 지지력이 저하됨으로서 도상자갈의 노반으로의 관입에 따른 침하 등에 의해 궤도틀림을 유발하게 되면 이로 인한 안전사고가 발생될 수 있다.

따라서 안전, 신속, 정확한 물류 수송과 열차 운행상의 안정성 확보를 위해 철도노반의 내구성 및 지지력을 강화할 수 있는 적극적인 대책 수립이 요구되며, 기존선 개량, 신설 및 고속전철 건설로 천연 골재 부족에 따른 대체 골재로서 활용할 수 있는 노반 재료의 확보와 궤도 생력화를 통한 궤도 보수 주기 연장 및 설계, 시공의 표준화 또는 최적화로 철도신설 및 보선업무의 효율화가 요구된다.

한편, 해외 선진국의 경우, 재래노반의 지지력 증대를 위한 노상 및 노반 개량 공법으로 배수공법, 고결 공법 노반 기능 보강법 등 다양한 공법을 개발하여 활용하고 있으나 국내의 경우, 고속철도에만 쇄석강화 노반을 적용하고 있어 분니, 침하 및 지지력 저하 문제를 계속 야기하고 있는 실정이다.

한편, 도 1은 종래의 기술에 따른 철도 노반을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 노반(10) 상에 도상(31), 침목(32)이 설치되어, 레일을 따라 열차(33)가 운행된다. 이러한 노반(10)은 1.0:1.5~2.0의 기울기를 가지는 경사법면(20)으로 되어 있어 선로의 높이(H)가 높아질수록 많은 면적의 땅을 차지한다. 즉, 현재 철도 및 도로의 노반(10)의 측면은 안전을 확보를 위하여 1.0:1.5~2.0의 경사법면(20)을 이루고 있기 때문에 경사법면(20)이 차지하는 땅의 넓이는 노반의 성토 높이(H)에 비례하여 점점 넓어진다. 또한, 철도 노반(10)은 안전율 확보를 위하여 1.0:1.5~2.0의 기울기를 갖는 사면으로 되어 성토 높이가 높아질수록 많은 면적의 땅을 차지하고 있다. 예를 들면, 높이(H)가 5m인 경우, 30m의 복선 폭(L)을 점유하거나 또는 높이(H) 10m인 경우 53m의 복선 폭(L)을 점유하도록 노반(10)을 형성할 수 있다. 또한, 철도선로를 구축하는 경우, 천연지반을 잘라 내거나 또는 성토(Embanking)에 의해서 노반(10)을 만드는 것이 많고, 그 사면(Slope)을 법면(face of slope)이라 한다. 이러한 경사법면(20)의 각도가 크면 비로 인해 무너지기 쉽다는 문제점이 있다.

한편, 강안이나 호안, 또는 구릉을 깎아 평탄하게 조성한 부지나 도로를 시공하는 지역에는 대부분 절토사면이 존재한다. 이러한 절토사면은 인공적인 절토작업에 의해 주로 형성되기 때문에, 절취되어 노출된 사면을 그대로 방치할 경우, 공기 접촉, 우수 침투 등의 계속적인 풍화 진행으로 인하여 사면 붕괴의 위험성이 예상된다. 즉, 사면의 응집력이 약하여 많은 양의 우수가 침투될 경우에는 사면이 쉽게 부서져 내려 사태가 유발되기도 한다.

이러한 절토사면에서의 사태 유발을 방지하고자, 사면의 토압력에 저항하는 벽체, 즉, 옹벽을 사면 둘레 상에 구축함으로써, 토사의 유실을 방지함은 물론, 사태 유발을 미연에 차단할 수 있다.

이러한 절토사면에 대한 사면 보강 방안으로서, 종래에는 현장타설 콘크리트 옹벽 공법이 이용되어 왔는데, 이러한 경우 거푸집을 설치하고 해체하는데 과도한 작업인력 및 공사비용이 소요되어 시공 경제성이 저해될 수밖에 없었으며, 이와 동시에, 거푸집 내에 타설된 콘크리트 옹벽이 완전히 경화 양생되기까지 거푸집을 존치시켜야 했으므로, 공사 기간이 장시간 소요되는 등의 문제점이 수반되었다.

도 2는 종래의 기술에 따른 가설 흙막이와 옹벽에 의해 법면을 절취하는 것을 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 가설 흙막이와 옹벽에 의해 법면을 절취하는 공법은, 기존 법면(20)을 절취하여 가시설 흙막이(40)를 설치하고 보강재(50)로 보강하며, 전면에 옹벽(60)을 설치한다.

종래의 기술에 따른 가설 흙막이와 옹벽에 의해 법면을 절취하는 공법에 따르면, 철도 법면(20)을 절취하는 경우, 가시설 흙막이(40) 설치 등 시공이 복잡하고, 길이가 긴 보강재(50)를 사용함으로써 철도노반 하부의 굴착이 필요하므로 침하가 발생할 우려가 있으며, 보강재(50)로서 전도성 철제 보강재를 사용함으로써 부식이 발생할 우려가 있다. 또한, 이러한 제약으로 인해 영구 구조물을 철도하중으로부터 충분히 이격시켜야 하며, 이에 따라 기존 법면(20)을 절취하여 확보할 수 있는 공간이 좁다는 문제점이 있다. 즉, 종래의 기술에 따른 가설 흙막이와 옹벽에 의해 법면을 절취하는 공법은 긴 보강재(50) 사용으로 인해 굴착 교란영역이 증대될 수 있고, 또한, 이격거리 확보를 위하여 주면 용지 경계를 침범할 수 있다.

한편, 선행기술로서, 일본 공개특허번호 제1993-9928호에는 "성토 법면 급경사화 공법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 종래의 기술에 따른 철도의 성토 법면을 급경사화하는 것을 예시하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 종래의 기술에 따른 성토 법면 급경사화 공법은, 기설치된 완경사 성토경사면(71)을 대략 연직에 경사면 경사를 변경하는 공법에 있어서, 경사면(71) 굴착 전에 연직 방향으로 일정 간격으로 구축한 교반 혼합말뚝 또는 그 말뚝군(72)과 경사면 굴착의 진행에 따라 거의 수평방향으로 교반 혼합말뚝(73)을 시공한다. 이후, 교반 혼합말뚝(73)에 철근 등의 인장 보강용 심재(74)를 삽입하여 인장 보강재를 구축하고, 이러한 인장 보강재의 조합에 의해 시공시의 변형을 작게 억제하면서 성토의 안정을 확보한다. 이후, 시공 종료 후 굴착면의 전면에 분사 콘크리트(75)를 분사하여 옹벽을 구축하여 짧은 깊이의 보강재로 성토 전체를 안정시키고, 굴착에 의해 발생한 용지(78)를 확보할 수 있다. 여기서, 도면부호 76은 콘크리트를 타설한 일체 벽면을 나타내고, 도면부호 77은 벽면 고정판을 나타낸다.

종래의 기술에 따른 성토 법면 급경사화 공법에 따르면, 기설치된 성토를 보강함으로써 흙의 자립성을 향상시킨 후, 법면을 굴착하여 법면 경사를 급경사화할 수 있다.

한편, 다른 선행기술로서, 본 발명의 출원인에 의해 특허출원되어 공개된 대한민국 공개특허번호 제2014-37695호에는 "운행노반 교반 방식의 굴착과 보강을 통한 법면 절취 시공 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 종래의 기술에 따른 운행노반 교반 방식의 굴착과 보강을 통한 법면 절취 시공 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 종래의 기술에 따른 운행노반 교반 방식의 굴착과 보강을 통한 법면 절취 시공 방법은, 기시공된 철도 노반 상에서 열차가 운행되고 있는 경우, 노반 상에 도상, 침목 및 레일이 설치되고, 그 상부에서 열차가 운행된다.

다음으로, 노반 법면(82)의 굴착 단면 내측으로 보강재(81)를 삽입 시공한다. 여기서, 상기 보강재(81)는 수직벽체일 수 있고, 상기 수직벽체는 지반 침하를 최소화하도록 급속 형성되는 짧은 대구경 수평 보강기둥으로서, 예를 들면, 마이크로파일 수 있다. 이에 따라 노반 굴착면에 짧은 대구경 수평 보강기둥을 급속 형성함으로써 침하를 최소화하여, 횡방향 저항성을 확보한다.

다음으로, 굴착단면 상부부터 노반 교반 굴착과 동시에 수평 보강체(83)를 시공한다. 즉, 노반법면(82) 굴착 단면 상부부터 상기 노반을 교반 굴착하고, 굴착면에 수평 보강체(83)를 시공한다. 이때, 굴삭량을 최소화하면서 원노반 흙을 제거하지 않고 선단부 회전체를 사용하여 주입보강 그라우트와 교반하여 수평보강체(83)를 시공하게 된다.

다음으로, 굴착을 지속적으로 실시하여 굴착면을 확대하고, 확대된 굴착면에 수평 보강체(83)를 시공한다.

다음으로, 굴착이 완료된 면부터 벽체(84)를 급속 시공하며, 상기 노반 법면(82)은 노반 상면의 침하 발생 없이 절취된다. 즉, 노반 상면의 침하가 발생하지 않으므로, 열차 운행의 중단 없이 상기 노반 법면(82)을 절취할 수 있다.

다음으로, 전술한 단계들을 상기 벽체(84) 완성 시까지 반복하여 수행한다. 이때, 상기 벽체(84)는 휨강성을 갖는 굴착 완료면 일체형 벽체로서, 영구 노반구조물로 사용될 수 있다. 이에 따라, 영구 노반구조물로 사용하기 위한 굴착 완료면 일체형 휨강성 보유 벽체(84)를 급속 시공할 수 있다.

종래의 기술에 따른 운행노반 교반 방식의 굴착과 보강을 통한 법면 절취 시공 방법은, 노반 상면의 침하발생 없이 기존의 운행중인 철도 및 도로의 노반 법면을 절취함으로써 운행선 차단 없이도 법면이 차지하고 있던 공간을 제거하여 유효하게 활용할 수 있고, 노반 법면이 차지하는 토지를 활용하기 위하여 노반 법면을 절취할 경우 굴착으로 인한 침하를 최소화할 수 있고, 또한, 노반 법면이 차지하는 토지를 활용하기 위하여 노반 법면을 절취할 경우, 굴착으로 인한 침하를 최소화할 수 있다.

하지만, 종래의 기술에 따른 운행노반 교반 방식의 굴착과 보강을 통한 법면 절취 시공 방법의 경우, 법면의 경사를 임의로 조절하기 어렵고, 또한, 수평보강체(83) 및 벽체(84)가 결합력이 약하기 때문에 높은 경사각에서 안전성이 떨어지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허번호 제10-414779호(출원일: 2001년 9월 27일), 발명의 명칭: "절토지역 사면보강구조" 대한민국 공개특허번호 제2014-37695호(공개일: 2014년 3월 27일), 발명의 명칭: "운행노반 교반 방식의 굴착과 보강을 통한 법면 절취 시공 방법" 대한민국 공개특허번호 제2008-77721호(공개일: 2008년 8월 26일), 발명의 명칭: "옹벽용 블록 축조방법" 대한민국 공개특허번호 제2005-118318호(공개일: 2005년 12월 19일), 발명의 명칭: "친환경 굴착면 및 사면 지반 보강공법" 일본 공개특허번호 제2005-226222호(공개일: 2005년 8월 25일), 발명의 명칭: "보강된 기설 옹벽 구조 및 기설 옹벽의 보강 공법" 일본 공개특허번호 제2013-167139호(출원일: 2012년 2월 17일), 발명의 명칭: "지반개량 공법 및 지반개량 장치" 일본 공개특허번호 제1993-9928호(공개일: 1993년 1월 19일), 발명의 명칭: "성토 법면 급경사화 공법" 일본 등록특허번호 제2630710호(등록일: 1997년 4월 25일), 발명의 명칭: "인장 보강체 시공장치"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 도심지에서 기존에 운행중인 선형 노반구조물의 법면이 차지하는 공간을 유효하게 재활용하기 위하여 노반의 법면을 열차가 운행중인 상태에서 소정 각도로 굴착 보강함으로써 굴착 법면의 안정성을 향상시킬 수 있는, 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 굴착 및 보강 시 짧은 대구경 경사 보강재와 굴착면에 대한 전면 보강을 적용함으로써 기존 운행선 노반의 침하 등 교란을 최소화할 수 있고, 짧은 경사 보강재의 두부를 전면 벽체와 일체화하여 전면 보강함으로써 높은 경사각에서도 안전성을 확보할 수 있는, 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상재하중이 작용하고 있는 운행중 노반의 법면 각도를 완경사 또는 급경사의 계획고까지 용이하게 절취함으로써 신규로 발생하는 공간을 유효하게 재활용할 수 있는, 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은, 공용중인 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에 있어서, 법면이 형성된 노반; 상기 노반의 법면 굴착시 굴착면을 보강하도록 설치되는 굴착면 보강재; 대구경 보강재로서, 상기 노반을 천공하고 상기 굴착면 보강재를 관통하도록 설치되는 경사 보강재; 상기 법면 경사를 조절하기 위한 계획고가 급경사 또는 연직 경사인 경우, 상기 굴착면 보강재를 설치하기 전에 철도 노반구조물의 노반 수직 방향으로 설치되는 내부 보강재; 및 벽체 주철근, 벽체 수평철근 및 주철근 연결봉으로 이루어지며, 굴착 전면을 보강하도록 시공되는 전면 벽체를 포함하되, 상기 굴착면을 전면 보강하도록 상기 전면 벽체의 주철근 연결봉을 사용하여 상기 경사 보강재의 두부를 상기 전면 벽체의 벽체 주철근과 연결하여 일체화시킴으로써 상기 경사 보강재와 상기 전면 벽체를 일체화시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 경사 보강재는, 마찰력 증가를 위해 이형봉 형태로 형성되는 인장 코어 보강재; 상기 경사 보강재의 근입을 원활하게 하기 위한 첨예한 구조로 상기 인장 코어 보강재의 단부에 형성되는 선단부; 그라우팅 주입재로서 상기 인장 코어 보강재를 둘러싸도록 주입되는 교반 혼합체; 보강 구조와 지반의 마찰력 증가를 위해 상기 교반 혼합체의 외주면에 돌출 형상으로 형성되는 돌출부; 및 상기 전면 벽체의 주철근 연결봉과 체결되어 인발저항력을 확보하도록 상기 인장 코어 보강재의 직경보다 크게 형성되는 쐐기형 두부를 포함할 수 있으며, 상기 전면 벽체는, 수직 방향으로 소정 간격마다 배치되는 벽체 주철근; 상기 벽체 주철근과 교차하도록 배치되며 벽체 수평철근; 및 일측이 소정 간격마다 상기 벽체 주철근과 연결 고정되며, 타측이 상기 경사 보강재의 쐐기형 두부와 관통되어 체결 고정되는 주철근 연결봉을 포함하도록 하게 된다.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법은, 공용중인 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법에 있어서, a) 철도 노반구조물의 노반의 법면을 굴착하고, 굴착면 보강재를 설치하는 단계; b) 굴착된 노반을 천공하고, 상기 굴착면 보강재를 관통하는 경사 보강재를 설치하는 단계; c) 완경사 계획고까지 굴착면 보강재 및 상기 경사 보강재를 반복 시공하는 단계; d) 굴착 전면을 보강하도록 전면 벽체를 시공하는 단계; 및 e) 상기 경사 보강재와 상기 전면 벽체를 연결하여 일체화시키는 단계를 포함하되, 상기 e) 단계에서 굴착면을 전면 보강하도록 상기 전면 벽체의 주철근 연결봉을 사용하여 상기 경사 보강재의 두부를 상기 전면 벽체의 벽체 주철근과 연결하여 일체화시키며; 상기 굴착면 보강재 및 경사 보강재는 상기 노반이 형성된 지반조건에 따라 임의의 법면 경사에서 안정성이 확보되는 최대 깊이까지 단계별로 시공하며,
상기 b) 단계의 경사 보강재는, 마찰력 증가를 위해 이형봉 형태로 형성되는 인장 코어 보강재; 상기 경사 보강재의 근입을 원활하게 하기 위한 첨예한 구조로 상기 인장 코어 보강재의 단부에 형성되는 선단부; 그라우팅 주입재로서, 상기 인장 코어 보강재를 둘러싸도록 주입되는 교반 혼합체; 보강 구조와 지반의 마찰력 증가를 위해서 상기 교반 혼합체의 외주면에 돌출 형상으로 형성되는 돌출부; 및 상기 전면 벽체의 주철근 연결봉과 체결되어 인발저항력을 확보하도록 상기 인장 코어 보강재의 직경보다 크게 형성되는 쐐기형 두부를 포함하며, 상기 d) 단계의 전면 벽체는, 수직 방향으로 소정 간격마다 배치되는 벽체 주철근;상기 벽체 주철근과 교차하도록 배치되며 벽체 수평철근; 및일측이 소정 간격마다 상기 벽체 주철근과 연결 고정되며, 타측이 상기 경사 보강재의 쐐기형 두부와 관통되어 체결 고정되는 주철근 연결봉를 포함하게 된다.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법은, 공용중인 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법에 있어서, a) 철도 노반구조물의 노반 수직 방향으로 내부 보강재를 설치하는 단계; b) 노반의 법면 굴착과 동시에 굴착면 보강재를 설치하는 단계; c) 상기 노반을 천공하고, 상기 굴착면 보강재를 관통하는 경사 보강재를 설치하는 단계; d) 급경사 계획고까지 상기 굴착면 보강재 및 상기 경사 보강재를 반복 시공하는 단계; e) 굴착 전면을 보강하도록 전면 벽체를 시공하는 단계; 및 f) 상기 경사 보강재와 상기 전면 벽체를 연결하여 일체화시키는 단계를 포함하되, 상기 f) 단계에서 굴착면을 전면 보강하도록 상기 전면 벽체의 주철근 연결봉을 사용하여 상기 경사 보강재의 두부를 상기 전면 벽체의 벽체 주철근과 연결하여 일체화시키며; 상기 굴착면 보강재 및 경사 보강재는 상기 노반이 형성된 지반조건에 따라 임의의 법면 경사에서 안정성이 확보되는 최대 깊이까지 단계별로 시공하며,
상기 c) 단계의 경사 보강재는, 마찰력 증가를 위해 이형봉 형태로 형성되는 인장 코어 보강재; 상기 경사 보강재의 근입을 원활하게 하기 위한 첨예한 구조로 상기 인장 코어 보강재의 단부에 형성되는 선단부; 그라우팅 주입재로서, 상기 인장 코어 보강재를 둘러싸도록 주입되는 교반 혼합체; 보강 구조와 지반의 마찰력 증가를 위해서 상기 교반 혼합체의 외주면에 돌출 형상으로 형성되는 돌출부; 및 상기 전면 벽체의 주철근 연결봉과 체결되어 인발저항력을 확보하도록 상기 인장 코어 보강재의 직경보다 크게 형성되는 쐐기형 두부를 포함하며, 상기 e) 단계의 전면 벽체는, 수직 방향으로 소정 간격마다 배치되는 벽체 주철근; 상기 벽체 주철근과 교차하도록 배치되며 벽체 수평철근; 및 일측이 소정 간격마다 상기 벽체 주철근과 연결 고정되며, 타측이 상기 경사 보강재의 쐐기형 두부와 관통되어 체결 고정되는 주철근 연결봉을 포함하게 된다.

본 발명에 따르면, 도심지에서 기존에 운행중인 선형 노반구조물의 법면이 차지하는 공간을 유효하게 재활용하기 위하여 노반의 법면을 열차가 운행중인 상태에서 소정 각도로 굴착 보강함으로써 굴착 법면의 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 굴착 및 보강 시 짧은 대구경 경사 보강재와 굴착면에 대한 전면 보강을 적용함으로써 기존 운행선 노반의 침하 등 교란을 최소화할 수 있고, 짧은 경사 보강재의 두부를 전면 벽체와 일체화하여 전면 보강함으로써 높은 경사각에서도 안전성을 확보할 수 있다.

본 발명에 따르면, 용지 활용, 노반 안정성 등을 고려하여 법면 경사를 계획고까지 결정한 후, 상재하중이 작용하고 있는 운행중 노반의 법면 각도를 완경사 또는 급경사의 계획고까지 용이하게 절취함으로써 신규로 발생하는 공간을 유효하게 재활용할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 철도 노반을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 가설 흙막이와 옹벽에 의해 법면을 절취하는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 철도의 성토 법면을 급경사화하는 것을 예시하는 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 운행노반 교반 방식의 굴착과 보강을 통한 법면 절취 시공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로용 노반을 임의의 각도로 절취하여 발생공간을 활용하는 것을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물을 개략적으로 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물을 나타내는 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 경사 보강재의 설치 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 전면 벽체와 경사 보강재를 연결하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 전면 벽체와 경사 보강재를 연결하는 것을 나타내는 정면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 전면 벽체와 경사 보강재의 연결을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 단계별 굴착 깊이를 결정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법의 동작흐름도이다.
도 14a 내지 도 14d는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법의 동작흐름도이다.
도 16a 내지 도 16e는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물]

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로용 노반을 임의의 각도로 절취하여 발생공간을 활용하는 것을 예시하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물을 개략적으로 설명하기 위한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물을 나타내는 측단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은 노반(110) 상에 도상(210), 침목(220)이 설치되어, 레일을 따라 열차(230)가 운행되는 공용중인 철도운행선 선로에 적용된다.

도 5의 상부에 도시된 바와 같이, 노반(110) 상에서 법면 절취영역을 따라 굴착면 보강재(130) 및 경사 보강재(140)를 설치함으로써, 도 5의 하부에 도시된 바와 같이, 운행중인 노반(110)의 법면(120)을 임의의 각도로 운행선 차단 없이 절취하여 제거함으로써 법면(120)이 점유하는 공간을 유효하게 활용할 수 있도록 신규 발생용지를 형성할 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은, 노반(110), 법면(120), 굴착면 보강재(130), 경사 보강재(140, 140a~140h) 및 전면 벽체(150)를 포함하고, 또한, 급경사인 경우에 설치되는 내부 보강재(160)를 포함한다.

굴착면 보강재(130)는 상기 노반(110)의 법면(120) 굴착시 굴착면을 보강하도록 설치된다.

경사 보강재(140)는 대구경 보강재로서, 상기 노반(110)을 천공하고 상기 굴착면 보강재(130)를 관통하도록 설치된다. 구체적으로, 상기 경사 보강재(140)는 기존 보강재에 비해 길이는 짧지만 대구경인 경사 보강재로서, 후술하는 도 8에 도시된 바와 같이, 인장 코어 보강재(143)와 상기 인장 코어 보강재(143)를 둘러싼 흙(자갈)과 시멘트의 교반 혼합체(144)의 2단으로 구성된다. 즉, 상기 경사 보강재(140)는 기존 보강재 대비 짧은 길이를 가지고 있으나, 대구경 및 돌출된 표면 형상으로 인발저항에 필요한 주면 마찰력을 확보할 수 있다.

전면 벽체(150)는 벽체 주철근(151), 벽체 수평철근(152) 및 주철근 연결봉(153)으로 이루어지며, 굴착 전면을 보강하도록 시공된다. 이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 굴착면을 전면 보강하도록 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)을 사용하여 상기 경사 보강재(140)의 두부(145)를 상기 전면 벽체(150)의 벽체 주철근(151)과 연결하여 일체화시킴으로써 상기 경사 보강재(140)와 상기 전면 벽체(150)를 일체화시킨다. 즉, 상기 경사 보강재(140)를 설치한 후, 상기 경사 보강재(140)의 쐐기형 두부(145)와 전면 벽체(150)를 연결 시공하여 일체화시킴으로써, 상기 전면 벽체(150)가 급구배 노반의 안정성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은, 계획고가 완만 경사인 경우, 굴착면 보강재(130)를 먼저 설치한 후에 경사 보강재(140)를 설치하며, 이후, 상기 경사 보강재(140)와 전면 벽체(150)를 연결하여 일체화시킨다.

또한, 계획고가 급경사인 경우, 수직 파일 형태의 내부 보강재(160)를 먼저 설치하고, 이후, 굴착면 보강재(130)를 설치하며, 이후, 상기 경사 보강재(140)와 전면 벽체(150)를 연결하여 일체화시킨다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 철도 노반 구조물의 노반(110)의 법면(120)을 활용하여 신규 발생용지를 창출할 수 있고, 또한, 도심지 토공을 교량화 및 입체화하는 경우에도 적용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은, 급속 시공으로 운행중인 노선에 주간 작업이 가능하며, 전면 벽체(150)를 적용함으로써 강우 시에도 노반 유실을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은, 운행중인 철도 노반구조물의 법면 경사를 임의의 각도로 조절할 수 있도록 노반 법면을 절취 및 보강할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은, 지반조건에 따라 임의의 경사에서 안정이 확보되는 최대 깊이까지 단계별로 시공하여 굴착 및 보강할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서, 상기 경사 보강재(140)는 짧은 대구경 봉상 보강재로서, 돌출 형상의 표면을 가지면서 대구경으로 형성되고, 코어 인장 보강재(143)와 주변 그라우트 보강재인 교반 혼합체(144)의 2단으로 구성됨으로써 인발 저항에 필요한 마찰력을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은, 짧은 대구경의 경사 보강재(140)와 전면 벽체(150)를 일체화시킴으로써 굴착면을 전면 보강한다. 이때, 상기 경사 보강재(140)의 쐐기형 두부(145)와 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)을 연결함으로써 짧은 대구경 경사 보강재(140)의 인장 코어 보강재(143)와 전면 벽체(150)를 연결한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 경우, 굴착면 경사도 및 안정 정도에 따라 굴착면 보강재(130)를 설치하며, 또한, 급경사인 경우 내부 보강재(160)를 설치한다.

여기서, 상기 내부 보강재(160)는 노반(110)의 굴착 전에 선시공되어 굴착에 의한 노반(110) 변형을 억제하는 역할을 한다. 또한, 상기 굴착면 보강재(130)는 노반(110)을 굴착한 후 굴착면 붕괴 방지를 위해 즉시 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 경우, 급구배화된 노반(110)이 철도와 같은 운행중인 대용량 하중을 영구구조물로 지지할 수 있도록 노반 굴착 전면에 휨저항을 갖는 전면 벽체(150)를 경사 보강재(140)의 쐐기형 두부(145)와 연결 설치함으로써 노반(110)의 안정성을 증대시킬 수 있다. 이에 따라 상기 전면 벽체(150) 및 상기 경사 보강재(140)가 일체화됨에 따라 추가적으로 굴착면에 구속력을 가하는 역할을 함으로써 열차하중과 같은 대용량 반복하중에 의한 침하 및 수평변위에 저항하는 역할을 할 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 경사 보강재의 설치 개념을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 전면 벽체와 경사 보강재를 연결하는 것을 나타내는 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 경사 보강재(140)는 선단부(141), 돌출부(142), 인장 코어 보강재(143), 교반 혼합체(144) 및 쐐기형 두부(145)를 포함한다.

선단부(141)는 경사 보강재(140)의 근입을 원활하게 하기 위한 첨예한 구조로 상기 인장 코어 보강재(143)의 단부에 형성된다.

돌출부(142)는 보강 구조와 지반의 마찰력 증가를 위해 돌출 형상의 표면, 예를 들면, 파형(Wave Form)으로 형성된다.

인장 코어 보강재(143)는 주입재인 교반 혼합체(144)와의 마찰력 증가를 위해 이형봉 형태로 형성된다.

교반 혼합체(144)는 흙(또는 자갈)과 시멘트를 교반한 그라우팅 주입재로서 상기 인장 코어 보강재(143)를 둘러싸도록 주입되어 형성된다.

쐐기형 두부(145)는 인발저항력을 확보하도록 상기 인장 코어 보강재(143)의 직경보다 크게 형성되며, 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)과 체결됨으로써 상기 경사 보강재(140)가 상기 전면 벽체(150)와 일체화된다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은, 상기 전면 벽체(150)의 벽체 주철근(151)이 기시공된 경사 보강재(140)의 인장 코어 보강재(143) 전체와 연결되어 일체화 거동을 하게 된다. 이때, 법면(120)의 경사에 따라 전면 벽체(150)의 보강 수준을 조절할 수 있다.

한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 전면 벽체와 경사 보강재를 연결하는 것을 나타내는 정면도이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 전면 벽체와 경사 보강재의 연결을 구체적으로 나타내는 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 전면 보강재(150)는 벽체 주철근(151), 벽체 수평철근(152) 및 주철근 연결봉(153)을 포함하며, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 전면 보강재(150)의 벽체 주철근(151)과 상기 경사 보강재(140)의 쐐기형 두부(145)가 체결됨으로써 상기 전면 보강재(150)와 인장 보강재(140)가 일체화된다.

상기 전면 벽체(150)의 벽체 주철근(151)은 수직 방향으로 소정 간격마다 배치되고, 상기 전면 벽체(150)의 벽체 수평철근(152)은 상기 벽체 주철근(151)과 교차하도록 배치되며, 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 일측이 소정 간격마다 상기 벽체 주철근(151)과 연결 고정되며, 타측이 상기 경사 보강재(140)의 쐐기형 두부(145)와 관통되어 체결 고정된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은 지반조건에 따른 전면경사 및 단계별 굴착 최대 깊이를 결정할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에서 단계별 굴착 깊이를 결정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물은, 지반조건 등 목적에 따라 전면의 경사를 임의로 조절할 수 있고, 노반(110) 굴착 단계에서 계획된 경사를 따라 굴착면을 형성한다.

이때, 도 12에 도시된 바와 같이, 임시 굴착면 보강 정도는 굴착면의 안정성 평가 후 연직 보강재인 내부 보강재(160)의 설치 여부를 포함하여 단계별 굴착 최대 깊이를 결정한다. 이후, 계획된 경사인 계획고까지 전면 보강을 실시하여 시공을 완료하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 경우, 도심지에서 기존에 운행중인 선형 노반구조물의 법면이 차지하는 공간을 유효하게 재활용하기 위하여 노반의 법면을 열차가 운행중인 상태에서 소정 각도로 굴착 보강함으로써 굴착 법면의 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 경우, 굴착 및 보강 시 짧은 대구경 경사 보강재와 굴착면에 대한 전면 보강을 적용함으로써 기존 운행선 노반의 침하 등 교란을 최소화할 수 있고, 짧은 경사 보강재의 두부를 전면 벽체와 일체화하여 전면 보강함으로써 높은 경사각에서도 안전성을 확보할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 경우, 용지 활용, 노반 안정성 등을 고려하여 법면 경사를 계획고까지 결정한 후, 상재하중이 작용하고 있는 운행중 노반의 법면 각도를 완경사 또는 급경사의 계획고까지 용이하게 절취함으로써 신규로 발생하는 공간을 유효하게 재활용할 수 있다.

[제1 실시예: 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법]

도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법의 동작흐름도이고, 도 14a 내지 도 14d는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법은, 공용중인 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법으로서, 먼저, 도 14a에 도시된 바와 같이, 철도 노반구조물의 노반(110)의 법면(120)을 굴착하고, 굴착면 보강재(130)를 설치한다(S110).

다음으로, 도 14b에 도시된 바와 같이, 굴착된 노반(110)을 천공하고, 상기 굴착면 보강재(130)를 관통하는 경사 보강재(140)를 설치한다(S120).

다음으로, 도 14c에 도시된 바와 같이, 완경사 계획고까지 굴착면 보강재(130) 및 상기 경사 보강재(140, 140a~140n)를 반복 시공한다(S130).

다음으로, 도 14d에 도시된 바와 같이, 굴착 전면을 보강하도록 전면 벽체(150)를 시공한다(S140).

다음으로, 상기 경사 보강재(140, 140a~140n)와 상기 전면 벽체(150)를 연결하여 일체화시킨다(S150). 즉, 상기 굴착면을 전면 보강하도록 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)을 사용하여 상기 경사 보강재(140)의 두부(145)를 상기 전면 벽체(150)의 벽체 주철근(151)과 연결하여 일체화시킴으로써 상기 경사 보강재(140)와 상기 전면 벽체(150)를 일체화시킬 수 있다.

즉, 본 발명의 제1 실시예에서, 계획고가 완만 경사인 경우, 굴착면 보강재(130)를 먼저 설치한 후에 경사 보강재(140)를 설치하며, 이후, 상기 경사 보강재(140)와 전면 벽체(150)를 연결하여 일체화시킨다.

[제2 실시예: 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법]

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법의 동작흐름도이고, 도 16a 내지 도 16e는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법은, 공용중인 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법으로서, 먼저, 도 16a에 도시된 바와 같이, 철도 노반구조물의 노반(110) 수직 방향으로 내부 보강재(160)를 설치한다(S210).

다음으로, 도 16b에 도시된 바와 같이, 노반(110)의 법면(120) 굴착과 동시에 굴착면 보강재(130)를 설치한다(S220).

다음으로, 도 16c에 도시된 바와 같이, 상기 노반(110)을 천공하고, 상기 굴착면 보강재(130)를 관통하는 경사 보강재(140)를 설치한다(S230).

다음으로, 도 16d에 도시된 바와 같이, 급경사 계획고까지 상기 굴착면 보강재(130) 및 상기 경사 보강재(140, 140a~140n)를 반복 시공한다(S240).

다음으로, 도 16e에 도시된 바와 같이, 굴착 전면을 보강하도록 전면 벽체(150)를 시공한다(S250).

다음으로, 상기 경사 보강재(140, 140a~140n)와 상기 전면 벽체(150)를 연결하여 일체화시킨다(S260). 즉, 상기 굴착면을 전면 보강하도록 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)을 사용하여 상기 경사 보강재(140)의 두부(145)를 상기 전면 벽체(150)의 벽체 주철근(151)과 연결하여 일체화시킴으로써 상기 경사 보강재(140)와 상기 전면 벽체(150)를 일체화시킬 수 있다.

즉, 본 발명의 제2 실시예에서, 계획고가 급경사인 경우, 수직 파일 형태의 내부 보강재(160)를 먼저 설치하고, 이후, 굴착면 보강재(130)를 설치하며, 이후, 상기 경사 보강재(140)와 전면 벽체(150)를 연결하여 일체화시킨다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법에 따르면, 계획 법면 경사가 급하거나 연직인 경우, 상기 내부 보강재(160)를 먼저 설치함으로써 노반(110)의 변형을 억제할 수 있다.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법의 경우, 용지 활용, 노반 안정성 등을 고려하여 법면 경사를 결정하고, 굴착에 의한 노반 변형을 억제하기 위해 굴착면 보강재(130) 및 내부 보강재(160)를 설치한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법의 경우, 임의의 경사에서 안정이 확보되는 최대 깊이까지 굴착 및 보강을 단계적으로 실시하며, 경사 보강재의 두부를 전면 벽체와 연결 설치함으로써 굴착면을 보강할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법은 철도 노반 법면을 절취함으로써 법면이 차지하는 대지를 활용할 수 있고, 또한, 법면 및 보강토 옹벽 등의 붕괴 현장의 복구 공법으로 활용할 수 있으며, 기존 시설물 근접 굴착 시 가시설 구조로 활용할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 노반 120: 법면
130: 굴착면 보강재 140: 경사 보강재
150: 전면 벽체 160: 내부 보강재
141: 선단부 142: 돌출부
143: 인장 코어 보강재 144: 교반 혼합체
145: 쐐기형 두부 151: 벽체 주철근
152: 벽체 수평철근 153: 주철근 연결봉
210: 침목 220: 레일
230: 열차

Claims (13)

1. 공용중인 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물에 있어서,
   법면(120)이 형성된 노반(110);
   상기 노반(110)의 법면(120) 굴착시 굴착면을 보강하도록 설치되는 굴착면 보강재(130);
   대구경 보강재로서, 상기 노반(110)을 천공하고 상기 굴착면 보강재(130)를 관통하도록 설치되는 경사 보강재(140);
   벽체 주철근(151), 벽체 수평철근(152) 및 주철근 연결봉(153)으로 이루어지며, 굴착 전면을 보강하도록 시공되는 전면 벽체(150); 및
   상기 법면 경사를 조절하기 위한 계획고가 급경사 또는 연직 경사인 경우, 상기 굴착면 보강재(130)를 설치하기 전에 철도 노반구조물의 노반(110) 수직 방향으로 설치되는 내부 보강재(160)를 포함하되,
   상기 굴착면을 전면 보강하도록 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)을 사용하여 상기 경사 보강재(140)의 두부(145)를 상기 전면 벽체(150)의 벽체 주철근(151)과 연결하여 일체화시킴으로써 상기 경사 보강재(140)와 상기 전면 벽체(150)를 일체화시키며,
   상기 경사 보강재(140)는,
   마찰력 증가를 위해 이형봉 형태로 형성되는 인장 코어 보강재(143); 상기 경사 보강재(140)의 근입을 원활하게 하기 위한 첨예한 구조로 상기 인장 코어 보강재(143)의 단부에 형성되는 선단부(141); 그라우팅 주입재로서, 상기 인장 코어 보강재(143)를 둘러싸도록 주입되는 교반 혼합체(144); 보강 구조와 지반의 마찰력 증가를 위해서 상기 교반 혼합체(144)의 외주면에 돌출 형상으로 형성되는 돌출부(142); 및 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)과 체결되어 인발저항력을 확보하도록 상기 인장 코어 보강재(143)의 직경보다 크게 형성되는 쐐기형 두부(145)를 포함하며,
   상기 전면 벽체(150)는,
   수직 방향으로 소정 간격마다 배치되는 벽체 주철근(151); 상기 벽체 주철근(151)과 교차하도록 배치되며 벽체 수평철근(152); 및 일측이 소정 간격마다 상기 벽체 주철근(151)과 연결 고정되며, 타측이 상기 경사 보강재(140)의 쐐기형 두부(145)와 관통되어 체결 고정되는 주철근 연결봉(153)을 포함하는 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 굴착면 보강재(130) 및 경사 보강재(140)는 상기 노반(110)이 형성된 지반조건에 따라 임의의 법면(120) 경사에서 안정성이 확보되는 최대 깊이까지 단계별로 시공되는 것을 특징으로 하는 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물.
4. 삭제
5. 삭제
6. 공용중인 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법에 있어서,
   a) 철도 노반구조물의 노반(110)의 법면(120)을 굴착하고, 굴착면 보강재(130)를 설치하는 단계;
   b) 굴착된 노반(110)을 천공하고, 상기 굴착면 보강재(130)를 관통하는 경사 보강재(140)를 설치하는 단계;
   c) 완경사 계획고까지 굴착면 보강재(130) 및 상기 경사 보강재(140)를 반복 시공하는 단계;
   d) 굴착 전면을 보강하도록 전면 벽체(150)를 시공하는 단계; 및
   e) 상기 경사 보강재(140)와 상기 전면 벽체(150)를 연결하여 일체화시키는 단계
   를 포함하되,
   상기 e) 단계에서 굴착면을 전면 보강하도록 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)을 사용하여 상기 경사 보강재(140)의 두부(145)를 상기 전면 벽체(150)의 벽체 주철근(151)과 연결하여 일체화시킴으로써 상기 경사 보강재(140)와 상기 전면 벽체(150)를 일체화시키며; 상기 굴착면 보강재(130) 및 경사 보강재(140)는 상기 노반(110)이 형성된 지반조건에 따라 임의의 법면 경사에서 안정성이 확보되는 최대 깊이까지 단계별로 시공하며,
   상기 b) 단계의 경사 보강재(140)는,
   마찰력 증가를 위해 이형봉 형태로 형성되는 인장 코어 보강재(143); 상기 경사 보강재(140)의 근입을 원활하게 하기 위한 첨예한 구조로 상기 인장 코어 보강재(143)의 단부에 형성되는 선단부(141); 그라우팅 주입재로서, 상기 인장 코어 보강재(143)를 둘러싸도록 주입되는 교반 혼합체(144); 보강 구조와 지반의 마찰력 증가를 위해서 상기 교반 혼합체(144)의 외주면에 돌출 형상으로 형성되는 돌출부(142); 및 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)과 체결되어 인발저항력을 확보하도록 상기 인장 코어 보강재(143)의 직경보다 크게 형성되는 쐐기형 두부(145)를 포함하며,
   상기 d) 단계의 전면 벽체(150)는,
   수직 방향으로 소정 간격마다 배치되는 벽체 주철근(151);상기 벽체 주철근(151)과 교차하도록 배치되며 벽체 수평철근(152); 및일측이 소정 간격마다 상기 벽체 주철근(151)과 연결 고정되며, 타측이 상기 경사 보강재(140)의 쐐기형 두부(145)와 관통되어 체결 고정되는 주철근 연결봉(153)를 포함하는 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 공용중인 철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법에 있어서,
    a) 철도 노반구조물의 노반(110) 수직 방향으로 내부 보강재(160)를 설치하는 단계;
    b) 노반(110)의 법면(120) 굴착과 동시에 굴착면 보강재(130)를 설치하는 단계;
    c) 상기 노반(110)을 천공하고, 상기 굴착면 보강재(130)를 관통하는 경사 보강재(140)를 설치하는 단계;
    d) 급경사 계획고까지 상기 굴착면 보강재(130) 및 상기 경사 보강재(140)를 반복 시공하는 단계;
    e) 굴착 전면을 보강하도록 전면 벽체(150)를 시공하는 단계; 및
    f) 상기 경사 보강재(140)와 상기 전면 벽체(150)를 연결하여 일체화시키는 단계를 포함하되,
    상기 f) 단계에서 굴착면을 전면 보강하도록 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)을 사용하여 상기 경사 보강재(140)의 두부(145)를 상기 전면 벽체(150)의 벽체 주철근(151)과 연결하여 일체화시킴으로써 상기 경사 보강재(140)와 상기 전면 벽체(150)를 일체화시키며; 상기 굴착면 보강재(130) 및 경사 보강재(140)는 상기 노반(110)이 형성된 지반조건에 따라 임의의 법면 경사에서 안정성이 확보되는 최대 깊이까지 단계별로 시공하며,
    상기 c) 단계의 경사 보강재(140)는,
    마찰력 증가를 위해 이형봉 형태로 형성되는 인장 코어 보강재(143); 상기 경사 보강재(140)의 근입을 원활하게 하기 위한 첨예한 구조로 상기 인장 코어 보강재(143)의 단부에 형성되는 선단부(141); 그라우팅 주입재로서, 상기 인장 코어 보강재(143)를 둘러싸도록 주입되는 교반 혼합체(144); 보강 구조와 지반의 마찰력 증가를 위해서 상기 교반 혼합체(144)의 외주면에 돌출 형상으로 형성되는 돌출부(142); 및 상기 전면 벽체(150)의 주철근 연결봉(153)과 체결되어 인발저항력을 확보하도록 상기 인장 코어 보강재(143)의 직경보다 크게 형성되는 쐐기형 두부(145)를 포함하며,
    상기 e) 단계의 전면 벽체(150)는,
    수직 방향으로 소정 간격마다 배치되는 벽체 주철근(151); 상기 벽체 주철근(151)과 교차하도록 배치되며 벽체 수평철근(152); 및 일측이 소정 간격마다 상기 벽체 주철근(151)과 연결 고정되며, 타측이 상기 경사 보강재(140)의 쐐기형 두부(145)와 관통되어 체결 고정되는 주철근 연결봉(153)을 포함하는
    철도운행선 선로의 법면 경사를 조절한 노반구조물의 시공방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제

Images