KR102104942B1 - H파일 보강용 저항블록 및 이를 이용한 h파일 보강 구조 그리고 이를 이용한 옹벽 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 H파일을 감싸는 저항블록을 설치하여 H파일의 변위를 방지하고 모멘트를 감소시켜 토압에 충분히 견딜 수 있는 H파일 보강용 저항블록 및 이를 이용한 H파일 보강 구조 그리고 이를 이용한 옹벽 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 H파일 보강용 저항블록은, 콘크리트로 이루어진 블록 몸체; 상기 블록 몸체의 선단에 수직으로 관통 형성하여 H파일이 관통하는 관통공; 상기 블록 몸체의 후단에 전방 상향으로 관통 형성하여 저항 봉이 삽입 고정되는 제1 삽입공; 상기 블록 몸체의 후단에 수직으로 관통 형성하여 연결 봉이 삽입 고정되는 제2 삽입공; 을 포함한다.
본 발명에 따른 H파일 보강용 저항블록 및 이를 이용한 H파일 보강 구조 그리고 이를 이용한 옹벽 시공방법은 H파일과 일체화되는 다수의 저항블록에 의해 굴착면에 위치한 H파일에 변위를 효과적으로 방지할 수 있고, 특히 옹벽 높이에 관계없이 근입 깊이 및 두께를 현장 여건에 따라 탄력적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

H파일 보강용 저항블록 및 이를 이용한 H파일 보강 구조 그리고 이를 이용한 옹벽 시공방법{APPARATUS FOR WITHSTANDING AGAINST DISPLACEMENT, AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 H파일 보강용 저항블록 및 이를 이용한 H파일 보강 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 H파일을 감싸는 저항블록을 설치하여 H파일의 변위를 방지하고 모멘트를 감소시켜 토압에 충분히 견딜 수 있는 H파일 보강용 저항블록 및 이를 이용한 H파일 보강 구조 그리고 이를 이용한 옹벽 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 옹벽은 성토나 절토사면 등에 대한 붕괴를 방지하기 위해 설치되는 구조물로서, 그 시공 방법을 살펴보면, 먼저 계획된 옹벽 라인에 맞추어 배면 작업 공간을 감안하여 굴착하고, 천공장비를 통해 수직으로 천공 홀을 복수 개 천공한 다음 각 천공 홀에 H파일을 삽입한 후 천공 홀에 콘크리트를 타설하여 양생한다.

이와 같이 세워진 다수의 H파일에 패널을 설치하여 벽을 형성한 다음 H파일 배면에 토류판을 설치하여 패널과 토류판 사이에 콘크리트를 타설하거나 골재를 채워 옹벽을 형성한다.

이러한 종래의 옹벽은 노출되는 H파일의 길이가 길수록 변위가 발생하는데, 굴착면 부분에 모멘트가 집중되어 변위가 시작된다. H파일의 구조물은 강재이므로 변위 발생 시 복원되지 않는다. 이를 방지하기 위해서는 대형의 H파일을 설치해야 하나 매우 고가이므로 전체적인 시공비 상승으로 이어지는 문제점이 있다.

또한, H파일을 이중으로 시공하여 변위를 방지하기도 하나 이러한 방법 또한 시공비가 상승되며 고정하는 공정이 추가되므로 공기가 길어지는 문제점이 있다.

또한, H파일의 후방에 네일을 수평으로 설치하여 H파일의 변위를 방지하기도 하나 이는 네일의 길이가 길수록 부지를 확보해야 하므로 계획부지가 현저히 좁아지는 문제점이 있다.

KR 등록특허공보 제10-1173045호(2012.08.06) KR 등록특허공보 제10-0544012호(2005.08.24) KR 등록특허공보 제10-1932592호(2018.12.19) KR 등록특허공보 제10-1274974호(2013.06.10)

본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, H파일이 수직으로 관통하도록 하면서 다단 적층되며 H파일과 일체화됨에 따라 H파일의 변위를 방지하고 모멘트를 감소시키는 H파일 보강용 저항블록 및 이를 이용한 H파일 보강 구조 그리고 이를 이용한 옹벽 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 H파일 보강용 저항블록은,

콘크리트로 이루어진 블록 몸체;

상기 블록 몸체의 선단에 수직으로 관통 형성하여 H파일이 관통하는 관통공;

상기 블록 몸체의 후단에 전방 상향으로 관통 형성하여 저항 봉이 삽입 고정되는 제1 삽입공;

상기 블록 몸체의 후단에 수직으로 관통 형성하여 연결 봉이 삽입 고정되는 제2 삽입공; 을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 블록 몸체는 선단에 상부로 돌출된 앞굽이를 형성하고, 관통공에 삽입된 H파일과 앞굽이 사이에 철판 소켓이 개재될 수 있도록 함을 특징으로 한다.

또한, 상기 블록 몸체는 제1 삽입공 및 제2 삽입공이 형성된 저면에 자리파기를 형성하고, 자리파기에는 제1 삽입공 및 제2 삽입공에 직교하는 제1 직교면 및 제2 직교면이 각각 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 삽입공은 상부에서 볼 때 좌우 대칭되게 두 개로 형성되며, 그 축 방향이 전방의 어느 일 지점에서 만나도록 'Ⅴ' 모양으로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, H파일 보강용 저항블록을 이용한 H파일 보강 구조는,

지반에 수직으로 설치되는 H파일;

선단에 수직의 관통공이 형성되어 H파일의 상단으로부터 끼워지고, 골재 채움에 의해 간격을 두고 여러 층 구비되는 다수의 저항블록;

일단은 저항블록 상단에 고정되고, 타단은 H파일에 고정하되 상향 경사지게 설치되는 저항 봉; 및

상하 저항블록 간을 연결하여 고정하는 수직의 연결 봉; 을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 저항 봉은 상부에서 볼 때 좌우 대칭되게 두 개로 형성되며, 그 축 방향이 H파일의 일 지점에서 만나도록 'Ⅴ' 모양으로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 저항 봉과 연결 봉은 철근이며, 철근용 너트를 통해 저항블록에 고정됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 저항블록은 그 선단에 상부로 돌출된 앞굽이를 형성하고, 관통공에 삽입된 H파일과 앞굽이 사이에 개재되는 철판 소켓을 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 H파일의 양측 홈에 일정한 간격으로 삽입 고정되는 판 형상의 보강판을 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 H파일의 양측 홈에 각각 삽입되는 ㄷ형강; 상기 ㄷ형강에 일정한 간격으로 삽입 고정되는 판 형상의 보강판; 을 더 포함함을 특징으로 한다.

또한, 'ㅁ' 모양의 단면을 가짐으로써 H파일을 감싸는 사각 관 형태의 강 소켓; 을 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, H파일 보강용 저항블록을 이용한 옹벽 시공방법은,

계획된 옹벽 라인에 배면의 작업 공간을 감안하고 단계적으로 굴착하여 부지정지하는 제1 단계;

천공장비를 이용하여 H파일이 설치될 위치에 수직으로 천공하여 빔 삽입 홀을 일정한 간격으로 연속 형성하는 제2 단계;

빔 삽입 홀에 H파일을 삽입하고 몰탈을 충진하여 고정하는 제3 단계;

선단의 관통공에 H파일이 끼워 관통하도록 저항블록을 설치하고 저항블록의 관통공에 몰탈을 충진하는 제4 단계;

H파일의 배면에 띠장을 수평으로 설치하는 제5 단계;

저항 봉을 이용하여 H파일과 저항블록 간을 연결하여 고정하되 측면에서 볼 때 전방 상향으로 설치하는 제6 단계;

저항블록의 후단에 수직의 연결 봉을 상향으로 설치하는 제7 단계;

H파일의 전방에 패널을 설치하는 제8 단계;

띠장과 패널을 연결하는 제9 단계;

저항블록의 상부에 골재를 채우고 다짐하는 제10 단계;

상기 제4 단계부터 제10 단계를 반복 시공하는 단계; 를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 단계 이후, H파일에 보강판 또는 강 소켓을 설치하여 H파일의 강성을 향상시키는 제3-1 단계; 를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 제4 단계 이후, 저항블록의 앞굽이와 H파일 사이에 철판 소켓을 삽입시키는 제4-1 단계; 를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 제4 단계 이후, H파일의 정면 플랜지에 직교하며 밀착되면서 저항블록에 안착되는 수직의 보강리브체를 설치하는 제4-2 단계; 를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강리브체는 H파일의 홈에 삽입되는 ㄷ형강;

상기 ㄷ형강에 일정한 간격으로 삽입 고정되는 판 형상의 보강판;

ㄷ형강의 정면에 형성되어 H파일의 플랜지가 삽입되도록 측 방향으로 개구된 슬롯;

ㄷ형강의 정면에 H파일의 플랜지와 수직으로 구비되는 보강살;

보강살의 저면에 수평으로 구비되어 저항블록의 상면에 안착되는 수평의 밀착판; 을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 H파일 보강용 저항블록 및 이를 이용한 H파일 보강 구조 그리고 이를 이용한 옹벽 시공방법은 H파일과 일체화되는 다수의 저항블록에 의해 굴착면에 위치한 H파일에 변위를 효과적으로 방지할 수 있고, 특히 옹벽 높이에 관계없이 근입 깊이 및 두께를 현장 여건에 따라 탄력적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, H파일의 강성이 향상됨으로써 H파일의 매립된 길이를 줄일 수 있는 반면, 지반으로부터 노출된 H파일의 높이를 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 옹벽의 시공 상태를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 옹벽의 시공 상태를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 옹벽의 시공 상태를 도시한 평면도.
도 4a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 저항블록의 구조를 도시한 사시도.
도 4b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 저항블록의 구조를 도시한 측단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 옹벽 시공방법을 도시한 공정도.
도 6a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 H파일에 보강판이 설치된 예시도.
도 6b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 ㄷ형강에 보강판이 설치된 예시도.
도 6c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 강 소켓이 설치된 예시도.
도 6d은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 옹벽 시공방법을 도시한 공정도.
도 7a는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 옹벽의 시공 상태를 도시한 측면도.
도 7b는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 옹벽 시공방법을 도시한 공정도.
도 8a은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 옹벽의 시공 상태를 도시한 측면도.
도 8b는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 옹벽의 시공 상태를 도시한 평면도.
도 8c는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 보강리브체의 구조를 도시한 사시도.
도 8d는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 옹벽 시공방법을 도시한 공정도.

이하, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 H파일 보강용 저항블록 및 이를 이용한 H파일 보강 구조 그리고 이를 이용한 옹벽 시공방법의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 옹벽의 시공 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 옹벽의 시공 상태를 도시한 측면도, 도 3은 옹벽의 시공 상태를 도시한 평면도, 도 4a는 저항블록의 구조를 도시한 사시도, 도 4b는 저항블록의 구조를 도시한 측단면도, 도 5는 옹벽 시공방법을 도시한 공정도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 H파일 보강용 저항블록(200)은 콘크리트로 이루어진 블록 몸체(210); 상기 블록 몸체(210)의 선단에 수직으로 관통 형성하여 H파일(100)이 관통하는 관통공(220); 상기 블록 몸체(210)의 후단에 전방 상향으로 관통 형성하여 저항 봉(310)이 삽입 고정되는 제1 삽입공(230); 상기 블록 몸체(210)의 후단에 수직으로 관통 형성하여 연결 봉(320)이 삽입 고정되는 제2 삽입공(240); 을 포함한다.

블록 몸체(210)는 도 4a, 4b에 도시된 바와 같이 전체적인 형상이 육면체로 이루어지되, 전후 방향의 길이가 좌우 폭보다 길게 형성되고, 상하 높이는 좌우 폭보다 짧게 형성된다. 그리고 블록 몸체(210)의 상면 선단에는 앞굽이(250)가, 상면 후단에는 뒷굽이(260)가 상향 돌출 형성되는데, 앞굽이(250)와 뒷굽이(260)는 사각의 단면으로 형성된다. 이러한 앞굽이(250) 및 뒷굽이(260)는 응력을 집중을 분산시킨다.

또한, 상기 블록 몸체(210)의 선단에는 H파일(100)이 수직으로 관통할 수 있는 관통공(220)이 수직으로 관통 형성되는데, H파일(100)의 삽입이 용이하도록 충분히 넓게 형성한다. 그리고 블록 몸체(210)의 후단에는 저항 봉(310)이 삽입되는 제1 삽입공(230)이 형성되는데, 상부에서 볼 때 좌우 대칭되게 두 개로 형성되며, 그 축 방향이 전방의 상부 어느 일 지점에서 만나도록 'Ⅴ' 모양으로 형성된다.

또한, 상기 볼록 몸체(210)의 저면에는 자리파기(270)를 형성하되, 자리파기(270)에는 제1 삽입공(230) 및 제2 삽입공(240)에 각각 직교하는 제1 직교면(271) 및 제2 직교면(272)을 각각 형성하여 조립되는 너트(N)와 면접촉이 이루어져 안정된 고정이 이루어지도록 한다.

한편, 상술한 저항블록을 이용한 H파일 보강 구조는 지반에 수직으로 설치되는 H파일(100); 선단에 수직의 관통공(210)이 형성되어 H파일(100)의 상단으로부터 끼워지고, 골재 채움에 의해 간격을 두고 여러 층 구비되는 다수의 저항블록(200); 일단은 저항블록(200) 상단에 고정되고, 타단은 H파일(100)에 고정하되 상향 경사지게 설치되는 저항 봉(310); 및 상하 저항블록(200) 간을 연결하여 고정하는 수직의 연결 봉(320); 을 포함한다.

상기 H파일(100)은 수직으로 천공된 빔 삽입 홀(1)에 H파일(100)을 삽입한 후 빔 삽입 홀(1)에 몰탈(M)을 충진하여 양생시킴으로써 H파일(10)은 지반과 일체화된다.

상기 저항블록(200)은 관통공(220)에 H파일(100)이 관통하도록 H파일(100)의 상단으로부터 끼워져 설치된다. 관통공(220)과 H파일(100) 간에 형성되는 틈새에는 몰탈(M)을 타설하여 양생시킴으로써 H파일(100)과 저항블록(200)은 일체화된다.

상기 저항 봉(310)은 철근이 이용되며, 하단이 저항블록(200)의 제1 삽입공(230)에 각각 삽입되어 고정되고, 상단은 H파일(100)에 고정되는 띠장(500)에 고정된다. 제1 삽입공(230)에 관통하는 저항 봉(310)의 하단은 철근용 너트(N)에 의해 고정되며 띠장(500)에 밀착되는 상단은 용접에 의해 일체화된다. 이와 같이 고정 설치되는 저항 봉(310)은 'V' 로 형성된 제1 삽입공(230)에 의해 상부에서 볼 때 두 개가 좌우 대칭되게 'V' 모양으로 그 선단이 띠장(500)에서 만나게 된다. 이러한 저항 봉은 저항블록(200)에서 H파일(100)을 안정되게 받치는 형태를 가짐으로써 H빔이 휨에 의해 변형되는 것을 효과적으로 방지한다.

상기 연결 봉(320)은 서로 근접하는 상하부의 저항블록(200)을 서로 연결하는 것으로, 동일 수직 선상에 위치한 모든 저항블록(200)을 관통하며 고정함으로써 일체화시킨다. 여기서 연결 봉(320)은 철근이 이용되며 각 저항블록(200)의 상하단에서 철근용 너트(N)에 의해 견고히 고정된다. 이러한 연결 봉(320)에 의해 상하에 위치한 저항블록(200)은 일체화되고, 부분적인 침하 발생 시 저항블록(200)은 침하되지 않게되어 구조물은 안정된 상태를 유지하게 된다.

그리고 H파일(100)의 전방에는 소정의 간격을 두고 패널(600)이 상하좌우 연속 조립되며 설치되고, 패널(600)은 간격 유지 봉(700)에 의해 띠장(500)과 연결되어 전도되는 것을 방지한다.

아울러 상하부의 저항블록(200)과 패널(600) 간에는 골재(800)를 채워 다짐으로서 안정된 구축이 이루어지면서 원활한 배수가 이루어지도록 한다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 H파일 보강용 저항블록을 이용한 옹벽 시공 방법은, 계획된 옹벽 라인에 배면의 작업 공간을 감안하고 단계적으로 굴착하여 부지정지하는 제1 단계(ST100); 천공장비를 이용하여 H파일(100)이 설치될 위치에 수직으로 천공하여 빔 삽입 홀(1)을 일정한 간격으로 연속 형성하는 제2 단계(ST200); 빔 삽입 홀(1)에 H파일(100)을 삽입하고 몰탈(M)을 충진하여 고정하는 제3 단계(ST300); 선단의 관통공(220)에 H파일(100)이 끼워져 관통하도록 저항블록(200)을 설치하고 저항블록(200)의 관통공(220)에 몰탈(M)을 충진하는 제4 단계(ST400); H파일(100)의 배면에 띠장(500)을 설치하는 제5 단계(ST500); 저항 봉(310)을 이용하여 H파일(100)과 저항블록(200) 간을 연결하여 고정하되 측면에서 볼 때 전방 상향으로 설치하는 제6 단계(ST600); 저항블록(200)의 후단에 수직의 연결 봉(320)을 상향으로 설치하는 제7 단계(ST700); H파일(100)의 정면에 패널(800)을 설치하는 단계(ST800); 간격 유지 봉(700)을 이용하여 띠장(500)과 패널(600)을 연결하는 단계(ST900); 패널(600)과 저항블록(200) 상부에 골재(800)를 채워 다짐하는 단계(ST1000); 를 포함한다.

먼저, 계획된 옹벽 라인에 배면의 작업 공간을 감안하여 단계적으로 굴착하는 부지정지하는 제1 단계(ST100)를 진행한다.

그리고 천공장비를 이용하여 H파일(100)이 설치될 위치에 수직으로 천공하여 빔 삽입 홀(1)을 일정한 간격으로 연속 형성하는 제2 단계(ST200)를 진행한다.

다음으로, 빔 삽입 홀(1)에 H파일(100)을 삽입하여 고정하는 제3 단계(ST300)를 진행한다. 즉, 각각의 빔 삽입 홀(1)에 H파일(100)을 삽입한 후 빔 삽입 홀(1)에 몰탈(M)을 충진하여 양생시킨다. 이와 같이 고정된 H파일(100)은 지반과 일체화된다.

H파일(100)의 설치가 완료되면 저항블록(200)을 설치하는 제4 단계(ST400)를 진행한다. 저항블록(200) 설치 시 선단에 형성된 관통공(220)에 H파일(100)이 끼워져 관통하도록 설치한다. 여기서 관통공(220)은 H파일(100)보다 크게 형성됨으로써 원활한 삽입이 이루어지며, H파일(100)과 관통공(220) 사이에 형성된 틈새는 몰탈(M)을 타설하여 양생시킴으로써 H파일(100)과 저항블록(200)을 일체화한다.

저항블록(200)의 설치가 완료되면 H파일(100)의 배면에 띠장(500)을 설치하는 제5 단계(ST1500)를 진행한다. 띠장(500)은 'L' 모양의 단면을 가지는 형강이 이용되며, H파일(100)과 띠장(500)에는 서로 대응되는 체결공(120)(520)이 관통 형성되어 볼트(B) 및 너트(N)에 의해 견고한 체결이 이루어진다. 이러한 상기 띠장(500)은 수평으로 연속 설치된다.

띠장(500)의 설치가 완료되면 저항 봉(310)을 설치하는 제6 단계(ST600)를 진행한다. 두 개의 저항 봉(310)을 저항블록(200)의 양 제1 삽입공(230)에 각각 삽입하되, 그 저항 봉(310)의 하단은 제1 삽입공(230) 하단으로 관통하도록 한다. 제1 삽입공(230)으로부터 노출된 저항 봉(310) 말단에 철근용 너트(N)를 체결하여 고정하고, 저항 봉(310)의 상단은 H파일(100)의 배면에 용접하여 고정한다. 제1 삽입공(230)의 하부에는 함몰된 자리파기가 형성되므로 철근용 너트(N) 및 저항 봉(310)의 하단은 저항블록(200)의 저면으로부터 돌출되지 않음으로써 바닥과 간섭이 발생하지 않는다. 그리고 저항 봉(310)의 상단은 H파일(100)과 띠장(500)이 접하는 부위 즉, 경계부에 위치함이 바람직하다. 이와 같이 고정 설치된 저항 봉(310)은 상부에서 볼 때 두 개가 좌우 대칭되게 'V' 모양을 가짐으로써 저항블록(500)에서 H파일(100)을 안정되게 받치는 형태를 이루게 된다.

저항 봉(310)의 설치가 완료되면 연결 봉(320)을 설치하는 제7 단계(ST700)를 진행한다. 연결 봉(320)은 서로 근접하는 상하부의 저항블록(200)을 서로 연결하는 것으로, 연결 봉(320)은 철근이 이용되며 저항블록(200)의 상하단에서 철근용 너트(N)에 의해 견고히 고정된다. 이와 같은 연결 봉(320)에 의해 동일 수직선상의 모든 저항블록(200)은 일체화된다.

연결 봉(320)의 설치가 완료되면 패널(600)을 설치하는 제8 단계(ST800)를 진행한다. 상기 패널(600)은 H파일(10)의 정면으로부터 소정의 간격을 두고 설치되는데, 좌우 연속 밀착되며 설치된다. 패널(600)은 납작한 사각의 블록 형상으로 이루어지며, 테두리에 조립홈과 조립돌부가 형성되어 서로 조립되며 연결된다.

그리고 각 패널(600)과 띠장(500)을 연결하는 제9 단계(ST900)를 진행한다. 각 패널(600)과 띠장(500)은 간격 유지 봉(700)에 의해 연결된다. 상기 띠장(500)과 패널(600)은 서로 대응되는 체결공(520)(620)이 각각 형성되어 일정한 간격을 유지한 채로 간격 유지 봉(700)의 양단이 각 체결공(520)(620)을 관통하고, 관통한 간격 유지 봉(700)에 너트(N)를 체결함으로써 고정한다.

패널(600)과 띠장(500)의 연결이 완료되면 패널(600)의 배면과 저항블록(200) 상부에 골재(800)를 채우는 제10 단계(ST1000)를 진행한다.

골재(800)의 채움이 완료되면 제4 단계(ST400)의 저항블록(200)을 설치하는 단계부터 골재(800)를 채우는 제10 단계(ST1000)를 반복하여 시공을 완료한다. 이 과정에서 연결 봉(320)은 동일 수직 선상에 위치한 저항블록(200)을 모두 연결할 수 있는 길이의 것을 사용함이 바람지하며, 저항블록(200)을 관통하면서 저항블록(200)의 상하단에 철근용 너트(N)를 체결하여 고정함으로써 일체화시킨다.

도 6a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 H파일에 보강판이 설치된 예시도이고, 도 6b는 본 발명의 ㄷ형강에 보강판이 설치된 예시도, 도 6c는 본 발명의 강 소켓이 설치된 예시도, 도 6d는 본 발명의 옹벽 시공방법을 도시한 공정도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 상기 제3 단계(ST300) 이후 보강판(410), ㄷ형강(420), 강 소켓(430) 중 어느 하나 이상을 설치하는 제3-1 단계(ST310)를 진행한다.

보강판(410)을 설치하는 경우, 도 6a에 도시된 바와 같이 보강판(410)을 H파일(100)의 홈(110) 내측 삼면 즉, 양측면과 정면이 면 접합하도록 용접하여 일체화한다. 이러한 보강판(410)은 H파일(100)의 양측 홈(110)에 일정한 간격으로 연속 설치되는데, 사선형태, 'X' 형태 등 여러 형태로 설치할 수 있다.

상기 H파일(100)의 양측 홈(110)에는 일정한 간격으로 삽입 고정되는 판 형상의 보강판(410)을 구비한다. 상기 보강판(410)은 사각의 판 형상으로 이루어지며 H파일(100)의 양측 홈(11)에 삽입될 수 있는 사이즈로 구비된다. 이러한 보강판(410)은 선단 양 코너를 모따기 처리하여 H파일(100)의 홈(110) 코너를 제외한 삼면 즉, 양측면과 정면이 면 접합하도록 용접하여 일체화시킨다. 여기서 상기 보강판(410)은 어느 일면 이상에 절곡된 플랜지를 형성하고, 플랜지와 H파일(100)에 서로 일치하는 볼트공을 형성하여 볼트와 너트에 의한 조립이 이루어지도록 할 수 있음을 밝혀둔다. 이러한 보강판(410)은 H파일(100)의 양측 홈(110)에 일정한 간격으로 연속 설치되는데, 여러 형태로 설치할 수 있음을 밝혀둔다.

ㄷ형강(420)을 설치하는 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이 'ㄷ' 모양의 단면으로 길게 형성된 ㄷ형강(420)의 수평으로 설치하되, 일정한 간격으로 용접함으로써 ㄷ형강(420)과 일체화된다. 보강판(410)이 일체화된 ㄷ형강(420)은 H파일(100)의 양측 홈(110)에 삽입하여 용접함으로써 일체화한다. 여기서 보강판(410)이 일체화된 ㄷ형강(420)은 공장에서 대량 제조한 후 현장에서 부착함으로써 복잡한 구조임에도 매우 신속 간편하게 시공하여 공기를 단축시킬 수 있다.

즉, H파일(100)의 양측 홈(110)에 각각 삽입되는 ㄷ형강(420); 상기 ㄷ형강(420)에 일정한 간격으로 삽입 고정되는 판 형상의 보강판(410); 으로 구성할 수 있다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이 지반에 수직으로 설치되는 H파일(100); 상기 H파일(100)의 양측 홈(110)에 각각 삽입되는 ㄷ형강(420); 상기 ㄷ형강(420)에 일정한 간격으로 삽입 고정되는 판 형상의 보강판(410); 으로 이루어진다.

상기 ㄷ형강(420)은 H파일(100)의 양측 홈(110)에 각각 삽입되는 사이즈로 형성하되, 'ㄷ' 모양의 단면으로 길게 형성된다. 이러한 ㄷ형강(420)은 그 내부에 보강판(410)이 설치된다. 상기 보강판(410)은 판 형상으로 이루어지며, ㄷ형강(420) 내부에 수평으로 설치하되, 일정한 간격으로 연속 구비된다. 이러한 보강판(410)은 상술한 바와 같이 여러 형태로 설치할 수 있으며, 용접에 의해 ㄷ형강(420)과 일체화된다.

다수의 보강판(410)이 일체화된 ㄷ형강(420)은 미리 공장에서 대량 제조하고, 현장에서 H파일(100)에 부착함으로써 복잡한 구조임에도 매우 신속 간편하게 시공하여 공기를 단축시킬 수 있다.

강 소켓(430)을 설치하는 경우, 도 6c에 도시된 바와 같이 'ㅁ' 모양의 단면을 가지는 강 소켓(430)을 H파일(100)의 상단으로부터 끼워서 설계된 위치에 용접하여 일체화하거나 강 소켓(430)과 H파일(100)에 서로 대응되는 관통공을 다수 형성하고 볼트 및 너트를 이용하여 일체화한다. 그리고 강 소켓(430)과 H파일(100) 사이에 형성되는 공간에는 몰탈(M)을 타설하여 양생시켜 일체화한다. 여기서 강 소켓(430)은 H파일(100) 전체에 설치하거나 저항블록(200) 사이에 설치한다.

즉, 'ㅁ' 모양의 단면을 가짐으로써 H파일(100)을 감싸는 사각 관 형태의 강 소켓(430); 을 구비할 수 있다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이 지반에 수직으로 설치되는 H파일(100); 4개의 보강판(410)을 'ㅁ' 모양으로 용접하여 상기 H파일(100)을 감싸도록 하는 사각관 형태의 강 소켓(430); 으로 이루어진다. 여기서 강 소켓(430)은 'ㅁ' 모양의 단면으로 기다란 사각의 관 형상을 가지는 하나의 몸체로 성형하여 형성할 수 있다. 이와 같은 구조로 이루어진 강 소켓(430)은 H파일(100)의 상단으로부터 끼워서 설계된 위치에 용접하여 일체화하거나 강 소켓(430)과 H파일(100)에 서로 대응되는 관통공을 다수 형성하고 볼트 및 너트를 이용하여 일체화할 수 있다. 또한, 강 소켓(430)과 H파일(100) 사이에 형성되는 공간에는 몰탈(M)을 타설하여 양생시켜 일체화한다. 여기서 강 소켓(430)은 굴착면에 위치한 H파일(100)에 위치함으로써 모멘트가 발생하는 부위를 견고히 보강한다.

이러한 강 소켓(430)은 상기 보강판(410)이 설치되어 보강된 상부에 위치하거나, 보강판(410)이 보강된 H파일(100) 둘레에 위치하여 이중으로 보강할 수 있다. 이러한 구조의 H파일(100)은 전후 방향은 물론 좌우 방향에 대한 변위도 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고 상술한 보강판(410)과 강 소켓(430)을 동시에 적용할 수 있다. 즉, H파일(100)의 양측 홈(110)에 보강판(410)을 설치하고, 보강판(410)이 설치된 H파일(100)의 둘레에 강 소켓(430)을 설치하여 이중으로 강성을 향상시킴으로써 더욱 효과적으로 토압을 견디게 된다. 여기서 상기 보강판(410)과 강 소켓(430)은 각각 다른 높이에 설치할 수 있다. 즉, 보강판(410)을 설치한 상부에 강 소켓(430)이 위치하도록 설치하거나 반대로 강 소켓(430)을 설치한 상부에 보강판(410)이 위치하도록 설치할 수 있다. 이는 시공 환경에 따라 알맞게 적용한다.

도 7a는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 옹벽의 시공 상태를 도시한 측면도이고, 도 7b는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 옹벽 시공방법을 도시한 공정도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 상기 저항블록(200)을 설치하는 제4 단계 이후, 철판 소켓(440)을 설치하는 제4-1 단계(ST410)를 진행할 수 있다.

상기 저항블록(200)은 그 선단에 상부로 돌출된 앞굽이(250)를 형성하고, 관통공(220)에 삽입된 H파일(100)과 앞굽이(250) 사이에 개재되는 철판 소켓(440)을 구비한다. 철판 소켓(440)은 강판이 이용되며, 앞굽이(250)와 H파일(100) 간에 면 접함 시킴으로써 유격 없이 견고한 밀착력을 유지하게 된다. 또한, 철판 소켓(440)은 두께별로 여러 종류 구비하여 H파(100)일로부터 저항블록(200)의 위치를 전후 방향으로 조절할 수 있도록 한다.

도 8a은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 옹벽의 시공 상태를 도시한 측면도이고, 도 8b는 본 발명의 옹벽의 시공 상태를 도시한 평면도, 도 8c는 본 발명의 보강리브체의 구조를 도시한 사시도, 도 8d는 본 발명의 옹벽 시공방법을 도시한 공정도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 상기 제4 단계 이후, H파일(100)의 정면 플랜지에 직교하며 밀착되면서 저항블록(200)에 안착되는 수직의 보강리브체(900)를 설치하는 제4-2 단계(ST420); 를 더 포함할 수 있다.

상기 보강리브체(900)는 H파일(100)의 홈(110)에 삽입되는 ㄷ형강(910); 상기 ㄷ형강(910)에 일정한 간격으로 삽입 고정되는 판 형상의 보강판(920); ㄷ형강(910)의 정면에 형성되어 H파일(100)의 플랜지가 삽입되도록 측 방향으로 개구된 슬롯(930); ㄷ형강(910)의 정면에 H파일(100)의 플랜지와 수직으로 구비되는 보강살(940); 보강살(940)의 저면에 수평으로 구비되어 저항블록(200)의 상면에 안착되는 수평의 밀착판(950); 으로 구성된다.

상기 ㄷ형강(910)은 H파일(100)의 양측 홈(110)에 각각 삽입되는 사이즈로 형성하되, 'ㄷ' 모양의 단면으로 길게 형성된다. 이러한 ㄷ형강(910)은 그 내부에 보강판(920)이 설치된다.

상기 보강판(920)은 판 형상으로 이루어지며, ㄷ형강(910) 내부에 수평으로 설치하되, 일정한 간격으로 연속 구비된다. 이러한 보강판(920)은 용접에 의해 ㄷ형강(910)과 일체화된다.

상기 슬롯(930)은 H파일(100)의 플랜지가 삽입될 수 있는 너비로 형성되며, 일측이 개구되어 개구된 부위로 플랜지가 삽입된다. 이와 같은 구조에 의해 ㄷ형강(910)을 H파일(100)의 홈(110)에 삽입 시 슬롯(930)에 H파일(100)의 플랜지가 동시에 삽입된다.

상기 보강살(940)은 측면에서 볼 때 삼각형 모양으로 형성되며, 정면에서 볼 때 수직으로 형성된다. 이러한 보강살(940)의 저면에는 수평의 밀착판(950)이 형성되어 저항블록(200)의 상면에 안착된다.

이러한 리브보강체(900)가 설치된 H파일(100)은 전방으로의 휨을 매우 효과적으로 방지할 수 있다.

1 : 빔 삽입 홀 100 : H파일 110 : 홈
120, 520, 620 : 체결공 130 : 플랜지 200 : 저항블록
210 : 블록 몸체 220 : 관통공 230 : 제1 삽입공
240 : 제2 삽입공 250 : 앞굽이 260 : 뒷굽이
270 : 자리파기 271 : 제1 직교면 272 : 제2 직교면
310 : 저항 봉 320 : 연결 봉 410, 920 : 보강판
420, 910 : ㄷ형강 430 : 강 소켓 440 : 철판 소켓
500 : 띠장 600 : 패널 700 : 간격 유지 봉
800 : 골재 900 : 보강리브체 930 : 슬롯
940 : 보강살 950 : 밀착판 B : 볼트
N : 너트

Claims (16)

1. 계획된 옹벽 라인에 배면의 작업 공간을 감안하고 단계적으로 굴착하여 부지정지하는 제1 단계(ST100);
   천공장비를 이용하여 H파일(100)이 설치될 위치에 수직으로 천공하여 빔 삽입 홀(1)을 일정한 간격으로 연속 형성하는 제2 단계(ST200);
   빔 삽입 홀(1)에 H파일(100)을 삽입하고 몰탈(M)을 충진하여 고정하는 제3 단계(ST300);
   선단의 관통공(220)에 H파일(100)이 끼워져 관통하도록 저항블록(200)을 설치하고 저항블록(200)의 관통공(220)에 몰탈(M)을 충진하는 제4 단계(ST400);
   H파일(100)의 배면에 띠장(500)을 수평으로 설치하는 제5 단계(ST500);
   저항 봉(310)을 이용하여 H파일(100)과 저항블록(200) 간을 연결하여 고정하되 측면에서 볼때 전방 상향으로 설치하는 제6 단계(ST600);
   저항블록(200)의 후단에 수직의 연결 봉(320)을 상향으로 설치하는 제7 단계(ST700);
   H파일(100)의 전방에 패널(600)을 측 방향으로 연속 설치하는 제8 단계(ST800);
   간격 유지 봉(700)을 이용하여 띠장(500)과 패널(600)을 연결하는 제9 단계(ST900);
   저항블록(200)의 상부에 골재(800)를 채우고 다짐하는 제10 단계(ST1000);
   상기 제4 단계(ST400)부터 제10 단계(ST1000)를 반복 시공하는 단계; 를 포함함을 특징으로 하는 저항블록을 이용한 옹벽 시공방법.
   
2. 제1 항에 있어서, 상기 제3 단계(ST300) 이후, H파일(100)에 보강판(410) 또는 강 소켓(430)을 설치하여 H파일(100)의 강성을 향상시키는 제3-1 단계(ST310); 을 더 포함함을 특징으로 하는 저항블록을 이용한 옹벽 시공방법.
   
3. 제1 항에 있어서, 상기 제4 단계(ST400) 이후, 저항블록(200)의 앞굽이(250)와 H파일(100) 사이에 철판 소켓(440)을 삽입시키는 제4-1 단계(ST410); 를 더 포함함을 특징으로 하는 저항블록을 이용한 옹벽 시공방법.
   
4. 제1 항에 있어서, 상기 제4 단계(ST400) 이후, H파일(100)의 정면 플랜지(130)에 직교하며 밀착되면서 저항블록(100)에 안착되는 수직의 보강리브체(900)를 설치하는 제4-2 단계(ST420); 를 더 포함함을 특징으로 하는 저항블록을 이용한 옹벽 시공방법.
   
5. 제4 항에 있어서, 상기 보강리브체(900)는,
   H파일(100)의 홈(110)에 삽입되는 ㄷ형강(910);
   상기 ㄷ형강(910)에 일정한 간격으로 삽입 고정되는 판 형상의 보강판(920);
   ㄷ형강(910)의 정면에 형성되어 H파일(100)의 플랜지(130)가 삽입되도록 측 방향으로 개구된 슬롯(930);
   ㄷ형강(910)의 정면에 H파일(100)의 플랜지(130)와 수직으로 구비되는 보강살(940); 및
   보강살(940)의 저면에 수평으로 구비되어 저항블록(200)의 상면에 안착되는 수평의 밀착판(950); 을 포함함을 특징으로 하는 저항블록을 이용한 옹벽 시공방법.
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