KR102064538B1

KR102064538B1 - 일체형 개비온 보강토 옹벽 및 이의 시공 방법

Info

Publication number: KR102064538B1
Application number: KR1020190032983A
Authority: KR
Inventors: 임성대
Original assignee: (주)삼일이엔씨
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-01-09

Abstract

본 발명은 개비온 유니트를 상하로 적층하여 보강토 옹벽의 전면 부재를 구성함으로써 완전 배수가 가능하고, 상하부 개비온 유니트를 후방고정부재로 일체화함으로써 수평 토압에 의한 전면 부재의 수평 변위 및 붕괴를 방지함과 동시에 시공이 용이하고 경제적인 일체형 개비온 보강토 옹벽 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.
본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽은 망태의 내부에 개비온석이 채워진 개비온 유니트가 상하 서로 밀착되도록 복수 개가 적층되어 구성되는 전면 부재; 상기 전면 부재의 배면에 구비되는 배면토; 상기 적층되는 상하부 개비온 유니트 사이 후방에 망태를 감싸 상하부 망태의 후방과 보강재의 전방을 일체화하도록 현장 타설되는 경화체로 망태 후방의 배면토 측으로 돌출되는 후방고정부재; 일단은 상기 적층되는 상하부 개비온 유니트 사이에 정착되고, 타단은 배면토의 내부에 매립되어 전방이 상기 후방고정부재의 내부에 고정되는 보강재; 및 상기 후방고정부재의 배면토 측으로 돌출된 부위의 상면을 포함하는 상면 일부 또는 전부를 덮어 후방고정부재의 형상을 유지하고 보호하는 보호 부재; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

일체형 개비온 보강토 옹벽 및 이의 시공 방법{Reinforced gabion retaining wall and construction method thereof}

본 발명은 개비온 유니트를 상하로 적층하여 보강토 옹벽의 전면 부재를 구성함으로써 완전 배수가 가능하고, 상하부 개비온 유니트를 후방고정부재로 일체화함으로써 수평 토압에 의한 전면 부재의 수평 변위 및 붕괴를 방지함과 동시에 시공이 용이하고 경제적인 일체형 개비온 보강토 옹벽 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.

옹벽은 배면 토압에 저항하여 배면토가 무너지지 않게 배면 전면에 설치되는 구조물을 일컫는 것으로, 크게 옹벽 자신의 자중에 의해 배면 토압을 지지하는 중력식 콘크리트 옹벽과 배면토 자체를 보강함으로써 배면토 자체 중량에 의해 토압을 견디는 보강토 옹벽으로 구분할 수 있다.

상기 중력식 콘크리트 옹벽은 배면토와 접하는 부분의 균열에 취약하고, 높이에 제한이 있으며 기초 비용이 과다하다.

반면, 보강토 옹벽은 지오그리드와 같은 보강재를 배면토 내에 배치함으로써 배면토 내 마찰력을 증대시켜 토압에 저항하도록 구성되는 것으로, 경제적이면서도 형상과 높이가 자유로운 장점이 있다.

이러한 보강토 옹벽의 전면에는 블록 등을 쌓아 전면을 보호한다. 그러나 블록식 보강토 옹벽은 전면의 옹벽블록 간 결속력이 취약하고, 지하수위 상승시 배수가 원활하지 않아 수평 토압 증가로 인한 옹벽 붕괴의 우려가 있다.

이에 도 1에 도시된 바와 같이, 옹벽 전면의 블록을 개비온으로 대체하여 옹벽 블록 시공을 용이하게 하면서도 배수를 원활히 할 수 있는 기술이 제안되었다(등록특허 제10-0522548호).

그러나 상기 등록 기술은 여전히 상하부 옹벽블록 간 결속력이 취약하고, 수평 토압에 의해 개비온이 전방으로 전도될 수도 있다. 따라서 이러한 구조적 취약점을 보완하기 위해 개비온의 두께를 넓게 할 수밖에 없어 비경제적이라는 한계가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 완전 배수가 가능하여 배면 수압을 제거함으로써, 옹벽의 변형 및 붕괴를 방지할 수 있는 일체형 개비온 보강토 옹벽 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 상하부 옹벽블록 간 결속력이 우수하여 구조적으로 유리하면서도 시공이 용이하고 경제적인 일체형 개비온 보강토 옹벽 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.

바람직한 실시예에 따른 본 발명은 망태의 내부에 개비온석이 채워진 개비온 유니트가 상하 서로 밀착되도록 복수 개가 적층되어 구성되는 전면 부재; 상기 전면 부재의 배면에 구비되는 배면토; 상기 적층되는 상하부 개비온 유니트 사이 후방에 망태를 감싸 상하부 망태의 후방과 보강재의 전방을 일체화하도록 현장 타설되는 경화체로 망태 후방의 배면토 측으로 돌출되는 후방고정부재; 일단은 상기 적층되는 상하부 개비온 유니트 사이에 정착되고, 타단은 배면토의 내부에 매립되어 전방이 상기 후방고정부재의 내부에 고정되는 보강재; 및 상기 후방고정부재의 배면토 측으로 돌출된 부위의 상면을 포함하는 상면 일부 또는 전부를 덮어 후방고정부재의 형상을 유지하고 보호하는 보호 부재; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽을 제공한다.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보호 부재는 후방고정부재가 상부 개비온 유니트의 후방으로 돌출된 부위 상면을 덮는 부직포인 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 부직포의 전단은 상부로 연장되어 상부 개비온 유니트의 후면에 고정되는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보호 부재는 후방고정부재의 상부를 덮는 것으로 개비온 유니트의 개비온석 크기 이하인 골재인 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 개비온 유니트의 중간 후방에는 배면토 내부에 매립되는 보강재가 설치되고, 상기 보강재의 전단에는 개비온 유니트의 망태와 보강재의 전방을 감싸 일체화하도록 현장 타설되는 경화체인 중간후방고정부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 일체형 개비온 보강토 옹벽을 시공하기 위한 것으로, (a) 기초부의 상부에 망태를 설치하고, 망태의 내부에 개비온석을 채워 개비온 유니트를 시공하고, 상기 개비온 유니트의 배면에 개비온 유니트와 동일한 높이로 배면토를 채우고 다짐하는 단계; (b) 상기 개비온 유니트와 배면토 상부에 보강재를 설치하는 단계; (c) 상기 하부의 개비온 유니트 상부에 다른 개비온 유니트의 망태를 설치하는 단계; (d) 하부에 설치된 개비온 유니트의 상면에 상부의 망태 하부가 묻히도록 후방고정부재를 설치하는 단계; (e) 상기 후방고정부재의 상면에 보호 부재를 설치하는 단계; 및 (f) 상부의 망태 내부에 개비온석을 채우고, 상부 개비온 유니트의 배면에 개비온 유니트와 동일한 높이로 배면토를 채워 다짐하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보호 부재는 후방고정부재가 상부 개비온 유니트의 후방으로 돌출된 부위 상면을 덮는 부직포인 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (f) 단계에서, 상기 보호 부재는 후방고정부재의 상부에 포설되는 것으로 개비온 유니트의 개비온석 크기 이하인 골재인 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (a) 단계에서, 상기 개비온석은 망태의 상부 일정 높이까지만 채워지고, 상기 (f) 단계에서, 상기 보호 부재의 골재는 하부 개비온 유니트의 망태 상부의 빈 공간에 채워지는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법을 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (f) 단계에서, 상부 개비온 유니트의 중간 높이까지 망태의 내부와 망태 후방에 각각 개비온석과 배면토를 1차로 채우고, 배면토의 상부에 보강재를 설치하여 상기 망태 후방과 보강재의 전방을 감싸 일체화하도록 중간후방고정부재를 설치한 후 나머지 높이까지 망태의 내부와 망태 후방에 각각 개비온석과 배면토를 2차로 채우는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 개비온 유니트를 적층하여 보강토 옹벽의 전면 부재를 형성하므로, 개비온석 사이 공극을 통해 배면토 내 침투수가 전면 부재의 전면으로 원활하게 배수될 수 있다. 이에 따라 완전 배수가 가능하여 배면 수압을 제거할 수 있다.

둘째, 상하부 개비온 유니트 사이에 구비된 후방고정부재가 상하부 개비온 유니트를 일체화하며, 보강재의 일단이 상하부 개비온 유니트 사이에 정착된다. 이에 따라 보강토와 전면 부재가 견고하게 고정되어 수평 토압에 의한 전면 부재의 수평 변위 및 붕괴를 방지할 수 있다. 아울러 전면 부재 전체의 강성이 증가하므로, 개비온 유니트의 두께를 감소할 수 있어 경제적이다.

셋째, 후방고정부재가 개비온 유니트의 후방 측에 구비되므로, 후방고정부재의 간섭 없이 수평 및 수직 방향으로 배수가 원활하게 이루어질 수 있다. 아울러 적층된 개비온 유니트가 옹벽 후방에서 분리되면서 전방으로 전도되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

넷째, 후방고정부재의 상면 일부 또는 전부를 덮어 보호하는 보호 부재가 구비되는 경우, 전면 부재와 배면토를 일체화하여 이들의 분리 거동을 방지할 수 있다. 아울러 후방고정부재 시공 후 상부 개비온 유니트의 개비온석 채움 및 배면토 채움 과정에서 후방고정부재의 위치, 형상, 크기 등을 유지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 개비온식 보강토 옹벽을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽의 전체적인 모습을 도시하는 도면.
도 3은 후방고정부재에 의한 개비온 유니트 및 보강재의 결합 관계를 도시하는 도면.
도 4는 후방고정부재에 의한 토압 지지 상태를 나타내는 도면.
도 5는 일실시예에 의한 보호 부재가 구비된 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽을 도시하는 도면.
도 6은 배면토에 의한 보호 부재의 고정 상태를 도시하는 도면.
도 7은 다른 실시예에 의한 보호 부재가 구비된 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽을 도시하는 도면.
도 8은 중간후방고정부재가 구비된 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽을 도시하는 도면.
도 9는 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면.
도 10은 보호 부재의 골재 타설 과정을 도시하는 도면.
도 11은 중간후방고정부재의 시공 과정을 도시하는 도면.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽의 전체적인 모습을 도시하는 도면이고, 도 3은 후방고정부재에 의한 개비온 유니트 및 보강재의 결합 관계를 도시하는 도면이며, 도 4는 후방고정부재에 의한 토압 지지 상태를 나타내는 도면이다.

도 2 내지 도 4 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽은 망태(11)의 내부에 개비온석(12)이 채워진 개비온 유니트(10)가 상하 서로 밀착되도록 복수 개가 적층되어 구성되는 전면 부재(1); 상기 전면 부재(1)의 배면에 구비되는 배면토(2); 및 상기 적층되는 상하부 개비온 유니트(10, 10') 사이 후방에 망태(11, 11')를 감싸 상하부 망태(11, 11')의 후방과 보강재(4)의 전방을 일체화하도록 현장 타설되는 경화체로 망태(11, 11') 후방의 배면토(2) 측으로 돌출되는 후방고정부재(3); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 완전 배수가 가능하여 배면 수압 제거로 옹벽의 변형 및 붕괴를 방지할 수 있고, 시공이 용이하면서 경제적인 일체형 개비온 보강토 옹벽을 제공하기 위한 것이다.

본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽은 전면 부재(1), 배면토(2) 및 후방고정부재(3)를 포함하여 구성된다.

상기 전면 부재(1)는 망태(11)의 내부에 개비온석(12)이 채워진 개비온 유니트(10)가 상하 서로 밀착되도록 복수 개 적층되어 구성된다.

상기 전면 부재(1)는 옹벽의 전면을 구성하는 것으로, 기초부(5)의 상부에 상향으로 복수 개의 개비온 유니트(10)를 적층하여 형성된다.

상기 개비온 유니트(10)는 망태(11)의 내부에 개비온석(12)이 채워져 구성된다.

상기 망태(11)는 하면망체, 전면망체, 후면망체 및 측면망체로 구성되어 상부가 개방된 박스형으로 구성 가능하다.

상기 망태(11)는 용접철망을 조립한 철 망태 또는 합성수지 망태 등을 사용 가능하다. 철 망태는 미관이 우수하고, 합성수지 망태는 부식 방지에 효과적이다.

상기 기초부(5)는 터파기 작업이 완료된 기초 바닥면 또는 기초공사가 완료된 기초 등을 의미한다.

상기 전면 부재(1)의 배면에는 배면토(2)가 위치된다.

본 발명에서는 보강토 옹벽을 구성하는 전면 부재(1)가 개비온 유니트(10)로 구성되므로, 개비온석(12) 사이 공극을 통해 배면토(2) 내 침투수가 전면 부재(1)의 전면으로 원활하게 배수될 수 있다. 따라서 배면 수압을 제거할 수 있으므로, 수평 토압 증가에 의한 옹벽의 변형이나 붕괴를 방지할 수 있다.

아울러 상기 개비온 유니트(10)를 전면 부재(1)로 사용함으로써, 전면에 주로 개비온석(12)이 노출되어 자연미가 우수하다.

상기 후방고정부재(3)는 상기 적층되는 상하부 개비온 유니트(10, 10') 사이 후방에 구비된다.

상기 후방고정부재(3)는 상하부 개비온 유니트(10, 10')의 접합부에서 개비온 유니트(10, 10')를 고정하는 앵커부재의 역할을 수행할 수 있다.

상기 후방고정부재(3)는 전면 부재(1)의 폭 방향으로 연속되도록 구비될 수도 있고, 상호 불연속적으로 배치될 수도 있다.

상기 후방고정부재(3)가 전면 부재(1)의 폭 방향을 따라 불연속적으로 배치되는 경우, 후방고정부재(3)는 폭 방향으로 인접하는 개비온 유니트(10)의 측면 철망이 만나는 부분에 구비할 수 있으며 상하부 망태(11, 11')가 후방고정부재(3)에 의해 연속되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 후방고정부재(3)가 측면에서 보았을 때 개비온 유니트(10)의 두께 전체에 걸쳐 구비되면, 전면 부재(1) 내에서 수직 방향 배수 통로가 차단되어 침투수가 전면 방향으로만 배수된다. 그러면 높이에 따라 배수량이 집중되는 구간에서 배수가 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.

따라서 상기 후방고정부재(3)를 개비온 유니트(10)의 두께 방향으로 일부 구간, 특히 후방에만 구비되도록 함으로써, 배면토(2)에서 배수되는 침투수가 후방고정부재(3)를 넘어 개비온 유니트(10)의 전방을 통해 전면 부재(1) 하부로 배수되도록 구성할 수 있다.

이에 따라 후방고정부재(3)의 간섭 없이 수평 및 수직 방향으로 배수가 원활하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 개비온 유니트(10)는 수평 토압에 대해 전방으로 힘을 받으므로, 개비온 유니트(10)의 전방은 압축력, 후방은 인장력이 작용한다.

이에 따라 적층된 개비온 유니트(10, 10')가 후방에서 분리되면서 전방으로 전도되려고 하므로, 상하부 개비온 유니트(10, 10')를 일체화할 수 있는 후방고정부재(3)는 개비온 유니트(10)의 후방에 구비되면 된다.

한편, 상기 개비온 유니트(10)를 구성하는 망태(11) 중 전면부는 망눈의 크기를 작은 변이 25~45㎜이 되도록 구성할 수 있다. 이 경우 50㎜ 이하 크기의 골재를 개비온석(12)으로 사용시, 개비온석(12)이 전면으로 유출되지 않는다. 그뿐만 아니라 전면에 노출되는 개비온석(12)을 작업자가 일일이 짜맞춰 배열할 필요 없이 망태(11) 내부에 개비온석(12)을 채운 후 다짐 작업만 하여도 전면 노출되는 개비온석(12)들이 고르게 분포하게 되어 수려한 전면 미관을 유지할 수 있다.

상기 망태(11)의 후면부는 배면토(2)가 접하여 개비온석(12)의 유출 가능성이 없다. 그러므로 망태(11)의 조립 편의성 및 자재량 등을 고려하여 망태(11)의 후면부는 전면부 망눈 크기의 2배 정도로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 개비온 유니트(10, 10')가 상하로 적층되는 부위에서 하부에 위치하는 개비온 유니트(10')의 후방 상면에 공간부(13)를 형성할 수 있으며, 상기 후방고정부재(3)는 개비온 유니트(10')의 상부로 돌출되도록 상기 공간부(13)에 타설할 수 있다(도 3).

이에 따라 충분한 두께의 후방고정부재(3)에 의해 상하부 개비온 유니트(10, 10')가 맞물리게 되므로, 수평 토압에 의해 발생하는 수평 전단력에 대하여 저항성을 증가시킬 수 있다.

상하부 개비온 유니트(10, 10')를 상호 견고하게 고정할 수 있도록 상기 후방고정부재(3)는 상하부 각 개비온 유니트(10, 10') 높이의 15% 이상이 후방고정부재(3) 내부에 묻힐 수 있는 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 상하부 개비온 유니트(10, 10')의 높이가 같은 경우, 후방고정부재(3)의 두께는 개비온 유니트(10, 10') 높이의 30% 이상이 된다.

이때, 개비온 유니트(10')의 후방 상면에 형성되는 공간부(13)는 망태(11') 내부에 개비온석(12')을 채울 때 망태(11')의 후방 상면을 제외하고 채움으로써 형성 가능하다.

도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 후방고정부재(3)는 망태(11, 11')를 감싸 일체화하도록 현장 타설되는 경화체로 구성된다.

이 경우, 하부의 개비온 유니트(10) 및 배면토(2)를 시공한 후, 하부의 개비온 유니트(10)의 상부에 경화체를 타설한다.

상기 경화체는 시멘트 콘크리트, 시멘트 모르타르 등을 포함하여 현장 타설 후 경화되는 유동성 건설 재료를 의미한다.

그리고 현장 타설 경화체가 경화하기 전에 상부 개비온 유니트(10')의 망태(11')를 설치한다. 이후, 상부 망태(11')의 내부에 개비온석(12')을 채움으로써, 후방고정부재(3)에 의해 상하부 개비온 유니트(10, 10')가 일체로 고정되도록 할 수 있다.

상기 망태(11, 11')는 현장 타설 경화체 내부에 묻혀 철근콘크리트 구조를 형성한다.

상기 현장 타설 경화체는 상하부 개비온석(12, 12') 사이 공간에 침투하여 개비온석(12, 12')과 물리적으로 맞물리므로 큰 부착력을 발휘할 수 있다.

상기 후방고정부재(3)는 옹벽 전체 길이의 30% 이상 구간에 구비되는 것이 바람직하다. 다만, 옹벽 전체 높이가 높거나 옹벽 상부에 사면 또는 구조물이 설치되는 경우, 후방고정부재(3)는 옹벽 전체 길이의 50~100% 구간에 구비되는 것이 바람직하다.

도 4 등에 도시된 바와 같이, 상기 후방고정부재(3)에는 상하부 개비온 유니트(10, 10')의 망태(11, 11')를 구성하는 수직재 중 후방에 위치하는 수직재가 정착될 수 있다.

이때, 상기 후방고정부재(3)는 수직재의 피복두께를 확보할 수 있도록 수직재 전후로 일정 두께를 갖도록 구성 가능하다.

상기 후방고정부재(3)의 높이(h₁)에 해당하는 부위는 후방고정부재(3) 또는 후술할 후방고정부재(3)를 관통하여 정착되는 보강재(4)가 토압을 지지한다.

이에 따라 개비온 유니트(10)가 직접 토압을 받는 높이(h₂)가 감소하므로, 옹벽 안정성이 증대된다.

일반적인 종래 개비온 옹벽은 옹벽의 높이가 높아질수록 하부의 두께를 크게 하여야 했다. 이와 달리 본 발명에서는 개비온 유니트(10)가 직접 토압을 받는 높이가 감소되어 하중 부담이 경감되므로, 옹벽 높이에 상관없이 개비온 유니트(10)의 두께를 일정하게 할 수 있다.

본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽은 일단은 상기 적층되는 상하부 개비온 유니트(10, 10') 사이에 정착되고, 타단은 배면토(2)의 내부에 매립되어 전방이 상기 후방고정부재(3)의 내부에 고정되는 보강재(4)가 더 구비될 수 있다.

상기 보강재(4)는 일단이 상하부 개비온 유니트(10, 10') 사이에 정착되는 것으로, 전방 부분이 후방고정부재(3)의 내부에 고정된다.

이 경우 후방고정부재(3)의 폭이 좁은 경우에도 보강재(4)가 견고하게 정착될 수 있다.

따라서 보강토(배면토(2)+보강재(4))와 전면 부재(1)가 견고하게 고정되어 수평 토압에 의한 전면 부재(1)의 수평 변위 및 붕괴를 방지할 수 있다. 아울러 전면 부재(1) 전체의 강성이 커져 개비온 유니트(10)의 두께를 감소시킬 수 있으므로 경제적이다.

상기 보강재(4)가 구비된 경우, 후방고정부재(3)는 하부의 개비온 유니트(10) 및 배면토(2)를 시공한 후, 보강재(4)를 설치한 상태에서 하부의 개비온 유니트(10) 및 보강재(4)의 상부에 경화체를 현장 타설하여 구성할 수 있다.

이후, 경화체의 경화 전에 상부 개비온 유니트(10')의 망태(11') 및 개비온석(12')을 시공한다.

그러면 상기 후방고정부재(3)에 의해 상하부 개비온 유니트(10, 10') 및 보강재(4)가 일체로 고정된다.

상기 보강재(4)의 간섭으로 인해 보강재(4)의 하부에 현장 타설 경화체가 채워지지 않는 것을 방지하기 위해, 굴곡 배치가 가능한 지오그리드를 보강재(4)로 이용할 수 있다.

도 5는 일실시예에 의한 보호 부재가 구비된 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽을 도시하는 도면이다.

도 5 등에 도시된 바와 같이, 상기 후방고정부재(3)의 배면토(2) 측으로 돌출된 부위의 상면을 포함하는 상면 일부 또는 전부를 덮어 후방고정부재(3)의 형상을 유지하고 보호하는 보호 부재(6)가 더 구비될 수 있다.

블럭식 보강토 옹벽은 지오그리드 등과 같은 보강재(4)의 이론상 최대 인장 응력 발생 지점이 배면토(2)의 활동면인 옹벽 전면으로부터 배면 측으로 옹벽 높이(H)의 0.3배(0.3H) 지점이다.

그러나 실제로는 옹벽 전면의 블록 후단에서 최대 인장 응력이 발생한다.

즉, 배면토(2)의 활동면 부근보다 옹벽 전면 블럭과 뒷채움 토공부의 경계에서 보강재(4)에 훨씬 더 큰 인장 응력이 발생한다.

이는 강성 구조 부재인 전면 블럭과 압축 다짐되는 토공부의 재료적 차이로 인해 다짐 장비와 시공 과정 중 증가하는 토공 자중 등 상재 하중 때문에 보강재(4)의 전단부가 꺾이면서 응력 집중이 발생하기 때문이다.

본 발명 또한 보강토 옹벽의 일종으로 전면의 구조재인 개비온 유니트(10)와 배면의 토공부인 배면토(2)와의 경계 지점에서 보강재(4)에 최대 인장 응력이 발생할 수 있다.

이에 전면 부재(1)와 배면토(2)가 분리되어 거동하지 않도록 일체화할 필요가 있다.

그러므로 현장 타설되는 경화체인 후방고정부재(3) 시공 후 상부 개비온 유니트(10')의 개비온석(12') 채움 및 배면토(2) 채움 과정에서 후방고정부재(3)의 위치, 형상, 크기 등이 유지될 수 있도록 후방고정부재(3)의 상면을 덮는 보호 부재(6)를 구비할 수 있다.

특히, 다짐 장비 및 배면토(2)의 상재 하중에 의해 보강재(4)의 전방에 최대 인장 응력이 발생하므로, 상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)가 배면토(2) 측으로 돌출된 부위 상부를 덮도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상부 개비온 유니트(10')의 망태(11') 내부에 개비온석(12')을 채우는 과정에서 후방고정부재(3)의 전방 부분의 형상이나 크기가 변동될 수 있다. 그러므로 이를 방지하기 위해 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)의 전체 면적을 덮도록 구성할 수도 있다.

상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)의 위치, 형상, 크기 등을 보호할 뿐 아니라 배면토(2)의 채움 및 다짐시 토사가 후방고정부재(3) 측으로 유입되어 후방고정부재(3)의 강도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 배면토에 의한 보호 부재의 고정 상태를 도시하는 도면이다.

도 5, 도 6 등에 도시된 바와 같이, 상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)가 상부 개비온 유니트(10')의 후방으로 돌출된 부위 상면을 덮는 부직포로 구성할 수 있다.

상기 보호 부재(6)를 부직포로 구성하면, 배면토(2)의 채움 과정 중 후방고정부재(3)를 보호하면서 원활한 배수가 가능하다.

이 경우, 상부 개비온 유니트(10')의 망태(11')와 후방고정부재(3)를 시공한 후 배면토(2) 측으로 돌출된 후방고정부재(3)의 상부를 부직포로 덮어 후방고정부재(3)를 보호 가능하다.

도 6에 도시된 바와 같이, 부직포 시공 후에는 부직포 상부에 배면토(2) 일부를 먼저 포설하여 부직포의 위치를 고정할 수 있다. 상기 부직포는 못(미도시) 등에 의해 하부 배면토(2)에 고정할 수도 있다.

상기 부직포의 전단은 상부로 연장되어 상부 개비온 유니트(10')의 후면에 고정 가능하다.

이 경우, 상기 부직포가 전면 부재(1)와 배면토(2) 사이에 구비되므로, 배면토(2) 내 침투수는 배수가 원활하게 이루어지면서 배면토(2)의 토사가 전면 부재(1)의 개비온 유니트(10) 측으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

아울러 부직포가 상부 개비온 유니트(10')의 망태(11')에 고정되므로, 배면토(2) 채움 중 부직포의 이동을 방지할 수 있다.

도 7은 다른 실시예에 의한 보호 부재가 구비된 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽을 도시하는 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)의 상부를 덮는 것으로 개비온 유니트(10)의 개비온석(12) 크기 이하인 골재로 구성할 수 있다.

즉, 상기 개비온석(12) 크기 이하인 골재를 후방고정부재(3)의 상부에 포설하여 보호 부재(6)를 형성할 수 있다.

이에 따라 개비온석(12) 크기 이하인 골재가 개비온석(12)보다 치밀하게 포설되어 보호 부재(6)를 형성하므로, 상부 개비온 유니트(10')의 개비온석(12') 채움 및 배면토(2) 채움시 후방고정부재(3)를 효과적으로 보호할 수 있다.

상기 보호 부재(6)는 골재를 후방고정부재(3)의 상면에만 포설하여 형성할 수 있다. 또는, 하부 개비온 유니트(10)의 망체(11) 내부에 상부 일정 높이를 제외하고 개비온석(12)을 채운 후, 망태(11) 상부에 개비온석(12) 크기 이하인 골재를 채워 망태(11) 상부까지 덮도록 포설함으로써, 보호 부재(6)를 형성할 수도 있다.

이 경우 상부 개비온 유니트(10')의 망태(11') 설치시 하부 개비온 유니트(10)의 망태(11) 상부가 비워진 상태이므로, 상하부 개비온 유니트(10, 10')의 망태(11, 11')를 나선 철근(8)에 의해 고정하는 작업이 수월하다. 즉, 하부 망태(11)의 상부 철선과 상부 망태(11')의 하부 철선을 서로 밀착시킨 상태에서 나선 철근(8)을 회전하여 상하부 철선을 감싸면 되므로 시공이 용이하다.

다만, 망태(11) 상부까지 골재로 채우는 경우 보호 부재(6)의 골재는 보강재(4) 및 상부 개비온 유니트(10')의 망태(11') 시공 후 포설 가능하다. 그러므로 골재가 지오그리드의 망체로 구성되는 보강재(4)를 통과하여 하부의 망태(11)를 채울 수 있도록 보강재(4)의 망눈보다 규격이 작은 골재를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 보호 부재(6)의 골재는 개비온석(12)보다 규격이 작은 쇄석이나 자갈을 사용 가능하다. 이에 따라 골재를 굴삭기의 버킷 등에 담아 작업자가 삽으로 포설하면 골재의 낙하 압력이 크지 않다. 그리고 타설된 경화체가 골재 틈으로 되올라와 후방고정부재(3)의 위치가 유지되면서도 크기와 형상이 타설 당시 이상으로 유지되며 경화체의 유동성이 감소된다. 그러므로 상부 개비온 유니트(10')의 망태(11') 내부에 개비온석(12')을 채우거나 상부 배면토(2) 채움 및 다짐시 후방고정부재(3)를 보호하여 상하부 망태(11, 11') 및 보강재(4)를 견고하게 고정할 수 있다.

상기 개비온석(12)의 크기가 60~100㎜인 경우, 상기 보호 부재(6)의 골재는 30~50㎜ 정도의 것을 이용함이 바람직하다.

도 8은 중간후방고정부재가 구비된 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽을 도시하는 도면이다.

도 8 등에 도시된 바와 같이, 상기 개비온 유니트(10')의 중간 후방에는 배면토(2) 내부에 매립되는 보강재(4)가 설치되고, 상기 보강재(4)의 전단에는 개비온 유니트(10')의 망태(11')와 보강재(4)의 전방을 감싸 일체화하도록 현장 타설되는 경화체인 중간후방고정부재(7)가 구비될 수 있다.

토압이 크거나 개비온 유니트(10')의 높이가 높은 경우 등에는 개비온 유니트(10')의 중간에 보강재(4)를 연결할 수 있다. 이 경우 보강재(4)의 전단에 구비되는 중간후방고정부재(7)가 보강재(4)를 개비온 유니트(10')에 고정한다.

이를 위해 상부 개비온 유니트(10')의 망태(11') 중간 높이 정도까지 1차로 개비온석(12')을 채우고 배면토(2)를 채운 상태에서 망태(11') 후방에 중간후방고정부재(7)를 타설한다. 그리고 개비온 유니트(10')의 나머지 높이에 개비온석(12')을 채우고 배면토(2)를 채우는 순서로 시공할 수 있다.

도 8에서는 상부 개비온 유니트(10')의 중간에 중간후방고정부재(7)가 구비된 실시예가 도시되었으나, 하부 개비온 유니트(10)의 중간에도 중간후방고정부재(7)가 구비될 수 있다.

도 9는 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면이다.

본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법은 도 2 내지 도 8 등을 참고하여 전술한 본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽을 시공하는 방법에 대한 것이다.

본 발명 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법에서는 먼저 (a) 기초부(5)의 상부에 망태(11)를 설치하고, 망태(11)의 내부에 개비온석(12)을 채워 개비온 유니트(10)를 시공하고, 상기 개비온 유니트(10)의 배면에 개비온 유니트(10)와 동일한 높이로 배면토(2)를 채우고 다짐한다(도 9의 (a)).

이때, 현장 타설 경화체로 후방고정부재(3)를 형성할 수 있도록 개비온 유니트(10)에는 후방 측에 개비온석(12)이 채워지지 않는 공간부(13)가 형성될 수 있다.

상기 망태(11)는 상부가 개방된 상태로 설치되어 개비온석(12)을 채운 후 상부를 덮어 폐쇄할 수 있다.

상기 배면토(2)의 전면 상부에는 후방고정부재(3)의 형성을 위하여 공간부(13)와 연통되는 연장공간부를 소정 깊이로 형성할 수 있다.

다음으로, (b) 상기 개비온 유니트(10)와 배면토(2) 상부에 보강재(4)를 설치한다(도 9의 (b)).

상기 보강재(4)는 전방이 후방고정부재(3)의 내부에 고정 가능하며, 일단은 상하부 개비온 유니트(10, 10') 사이에 정착되고 타단은 배면토(2)의 내부에 매립된다.

이후, (c) 상기 하부의 개비온 유니트(10) 상부에 다른 개비온 유니트(10')의 망태(11')를 설치하고(도 9의 (c)), (d) 하부에 설치된 개비온 유니트(10)의 상면에 상부의 망태(11') 하부가 묻히도록 후방고정부재(3)를 설치한다(도 9의 (d)).

상기 후방고정부재(3)는 현장 타설 경화체로 구성된다.

그리고 (e) 상기 후방고정부재(3)의 상면에 보호 부재(6)를 설치한다(도 9의 (e)).

상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)의 상면 일부 또는 전부를 덮어 보호함으로써, 전면 부재(1)와 배면토(2)를 일체화하여 상호 분리 거동을 방지한다.

아울러 상부 개비온 유니트(10')의 개비온석(12') 채움 및 배면토(2) 채움 과정에서 후방고정부재(3)의 위치, 형상, 크기 등을 유지한다.

상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)가 상부 개비온 유니트(10')의 후방으로 돌출된 부위 상면을 덮는 부직포로 구성할 수 있다(도 5).

마지막으로 (f) 상부의 망태(11') 내부에 개비온석(12')을 채우고, 상부 개비온 유니트(10')의 배면에 개비온 유니트(10')와 동일한 높이로 배면토(2)를 채워 다짐한다(도 9의 (f)).

전체 보강토 옹벽의 높이에 따라 (f) 단계 이후에 (b) 단계 내지 (f) 단계를 적어도 1회 이상 반복할 수 있다.

도 10은 보호 부재의 골재 타설 과정을 도시하는 도면이다.

상기 (f) 단계에서, 상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)의 상부에 포설되는 것으로 개비온 유니트(10)의 개비온석(12) 크기 이하인 골재로 구성할 수 있다(도 7).

이 경우, 상기 (a) 단계에서는 도 10의 (a)와 같이, 상기 망태(11)의 상부 일정 높이까지만 개비온석(12)을 채워넣을 수 있다.

그러면 하부 망태(11)의 상부 일부를 비운 상태에서 상하부 망태(11, 11')를 나선철근(8)에 의해 쉽게 고정할 수 있다.

그리고 도 10의 (b)와 같이, 상기 (f) 단계에서, 하부 개비온 유니트(10)의 망태(11) 상부의 빈 공간에 골재를 채워넣어 보호 부재(6)를 시공할 수 있다.

상기 보호 부재(6)는 하부 망태(11)의 상부 공간 및 후방고정부재(3)의 상면에 시공된다.

도 11은 중간후방고정부재의 시공 과정을 도시하는 도면이다.

토압이 크거나 개비온 유니트(10')의 높이가 높은 경우 등에는 개비온 유니트(10')의 중간에 보강재(4)가 설치되고, 보강재(4)의 전단에 중간후방고정부재(7)가 구비될 수 있다.

이를 위하여 상기 (f) 단계에서는 상부 개비온 유니트(10')의 중간 높이까지 망태(11')의 내부와 망태(11') 후방에 각각 개비온석(12')과 배면토(2)를 1차로 채우고 배면토(2)의 상부에 보강재(4)를 설치한 다음, 상기 망태(11')의 후방과 보강재(4)의 전방을 감싸 일체화하도록 중간후방고정부재(7)를 설치할 수 있다(도 11의 (a)).

그리고 상부 개비온 유니트(10')의 나머지 높이까지 망태(11')의 내부와 망태(11') 후방에 각각 개비온석(12')과 배면토(2)를 2차로 채워넣어 시공할 수 있다(도 11의 (b)).

1: 전면 부재
10: 개비온 유니트
11: 망태
12: 개비온석
13: 공간부
2: 배면토
3: 후방고정부재
4: 보강재
5: 기초부
6: 보호 부재
7: 중간후방고정부재
8: 나선 철근

Claims

망태(11)의 내부에 개비온석(12)이 채워진 개비온 유니트(10)가 상하 서로 밀착되도록 복수 개가 적층되어 구성되는 전면 부재(1);
상기 전면 부재(1)의 배면에 구비되는 배면토(2);
상기 적층되는 상하부 개비온 유니트(10, 10') 사이 후방에 망태(11, 11')를 감싸 상하부 망태(11, 11')의 후방과 보강재(4)의 전방을 일체화하도록 현장 타설되는 경화체로 망태(11, 11') 후방의 배면토(2) 측으로 돌출되는 후방고정부재(3);
일단은 상기 적층되는 상하부 개비온 유니트(10, 10') 사이에 정착되고, 타단은 배면토(2)의 내부에 매립되어 전방이 상기 후방고정부재(3)의 내부에 고정되는 보강재(4); 및
상기 후방고정부재(3)의 배면토(2) 측으로 돌출된 부위의 상면을 포함하는 상면 일부 또는 전부를 덮어 후방고정부재(3)의 형상을 유지하고 보호하는 보호 부재(6); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽.
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제1항에서,
상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)가 상부 개비온 유니트(10')의 후방으로 돌출된 부위 상면을 덮는 부직포인 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽.
제4항에서,
상기 부직포의 전단은 상부로 연장되어 상부 개비온 유니트(10')의 후면에 고정되는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽.
제1항에서,
상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)의 상부를 덮는 것으로 개비온 유니트(10)의 개비온석(12) 크기 이하인 골재인 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽.
제1항에서,
상기 개비온 유니트(10')의 중간 후방에는 배면토(2) 내부에 매립되는 보강재(4)가 설치되고, 상기 보강재(4)의 전단에는 개비온 유니트(10')의 망태(11')와 보강재(4)의 전방을 감싸 일체화하도록 현장 타설되는 경화체인 중간후방고정부재(7)가 구비되는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽.
제1항에 의한 일체형 개비온 보강토 옹벽을 시공하기 위한 것으로,
(a) 기초부(5)의 상부에 망태(11)를 설치하고, 망태(11)의 내부에 개비온석(12)을 채워 개비온 유니트(10)를 시공하고, 상기 개비온 유니트(10)의 배면에 개비온 유니트(10)와 동일한 높이로 배면토(2)를 채우고 다짐하는 단계;
(b) 상기 개비온 유니트(10)와 배면토(2) 상부에 보강재(4)를 설치하는 단계;
(c) 상기 하부의 개비온 유니트(10) 상부에 다른 개비온 유니트(10')의 망태(11')를 설치하는 단계;
(d) 하부에 설치된 개비온 유니트(10)의 상면에 상부의 망태(11') 하부가 묻히도록 후방고정부재(3)를 설치하는 단계;
(e) 상기 후방고정부재(3)의 상면에 보호 부재(6)를 설치하는 단계; 및
(f) 상부의 망태(11') 내부에 개비온석(12')을 채우고, 상부 개비온 유니트(10')의 배면에 개비온 유니트(10')와 동일한 높이로 배면토(2)를 채워 다짐하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법.
제8항에서,
상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)가 상부 개비온 유니트(10')의 후방으로 돌출된 부위 상면을 덮는 부직포인 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법.
제8항에서,
상기 (f) 단계에서, 상기 보호 부재(6)는 후방고정부재(3)의 상부에 포설되는 것으로 개비온 유니트(10)의 개비온석(12) 크기 이하인 골재인 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법.
제10항에서,
상기 (a) 단계에서, 상기 개비온석(12)은 망태(11)의 상부 일정 높이까지만 채워지고,
상기 (f) 단계에서, 상기 보호 부재(6)의 골재는 하부 개비온 유니트(10)의 망태(11) 상부의 빈 공간에 채워지는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법.
제10항에서,
상기 (f) 단계에서, 상부 개비온 유니트(10')의 중간 높이까지 망태(11')의 내부와 망태(11') 후방에 각각 개비온석(12')과 배면토(2)를 1차로 채우고, 배면토(2)의 상부에 보강재(4)를 설치하여 상기 망태(11') 후방과 보강재(4)의 전방을 감싸 일체화하도록 중간후방고정부재(7)를 설치한 후 나머지 높이까지 망태(11')의 내부와 망태(11') 후방에 각각 개비온석(12')과 배면토(2)를 2차로 채우는 것을 특징으로 하는 일체형 개비온 보강토 옹벽의 시공 방법.