KR102112678B1 - 결속블록을 구비한 보강토 옹벽 구조체 및 이를 이용한 보강토 옹벽 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 동일한 높이를 갖는 전방상면부(110)와 소정간격 이격되어 서로 높이 차를 갖는 제1면(121)과 제2면(122)이 교대로 형성된 후방상면부(120)를 포함하는 기초블록(100); 상기 전방상면부(110)에 적층되는 전방하단블록(210)과 상기 후방상면부(120)에 적층되는 후방하단블록(220,230,240)로 이루어진 하단블록(200); 상기 기초블록의 전방상면부(110)에 적층되는 전면블록(300)과, 하단블록의 후방하단블록의 상측에 적층되는 후면블록(400)로 이루어진 기본블록(300,400);을 포함하는 것을 특징으로 하는 결속블록을 구비한 보강토 옹벽 구조체를 제공한다.

Description

결속블록을 구비한 보강토 옹벽 구조체 및 이를 이용한 보강토 옹벽 시공방법{RETAINING WALL WITH CONNECTED BLOCK AND CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 절토지 및 성토지 등에 이용되는 패널식 또는 보강토 옹벽구조물에 대한 기술이며, 구체적으로는 보강토 옹벽 구조체에 사용되는 옹벽패널을 단순히 적층하는 구조에서 벗어나서 이들 옹벽패널을 상하좌우로 결속시킨 패널 또는 블록을 사용함으로써 불필요한 보강재 사용을 줄일 수 있기 때문에, 원지반 변형을 최소화한 친환경적이며 경제적인 옹벽 구조체 및 그 시공방법에 관한 것이다.

토목 공사에서 토사의 성토 및 절토 과정에서 조성되는 경사면은 불안정하기 때문에 옹벽을 설치하여 붕괴를 방지하게 된다. 옹벽을 시공하는 방법 중 다수의 콘크리트 패널(옹벽패널 또는 패널옹벽)을 폭방향과 높이 방향을 따라서 연결하여 옹벽을 시공하는데, 다수의 콘크리트 패널을 적층하고 경사면을 형성하는 지반에 매립되어 고정된 철근과 결합한 후, 콘크리트 패널과 경사면 사이를 토사나 잡석 등으로 채워서 옹벽을 설치한다.

이러한 옹벽에 대한 종래기술로서 등록특허 제10-1477560호 및 등록특허 제10-1477560호 등에서 기재되어 있다. 도 18을 참조하여, 종래의 콘크리트 패널 시공과정을 간략히 보면, 원지반의 절토부(A)에 전면에 기초 패널(10)이 설치되고, 기초 패널의 위로 차례대로 적층된 다수의 콘크리트 패널(20)이 절토부(A)와 이격되어서 위치한다. 그리고, 다수의 철근(또는 네일, 30)가 원지반에 매립되어 있으며, 철근부재의 끝은 길게 절토부(A)으로부터 돌출되고 원지반의 천공홀에 매립된 부분은 그라우팅을 실시하여 콘크리트 등으로 원지반과 결합된다. 다수의 철근부재(30) 각각은 별도로 준비되는 결합수단(볼트, 지압판, 라이너 스크류 등, 이하 설명)에 의해 콘크리트 패널과 결합된다. 그 후, 뒤채움재(B) 공사를 실시하게 된다.

그런데 이러한 옹벽 패널이 안정적인 상태를 유지하기 위해서는 뒤에서 작용하는 토압을 견뎌야 하며, 이를 위해 패널과 패널 및 패널과 보강재는 상호 견고하게 결속되어 있지 않으면 안된다.

본 발명은 보강토 옹벽의 패널과 패널 사이를 견고하게 짜 맞추어지는 형상의 옹벽 패널 구조체를 제공하여 패널과 패널을 상하좌우로 일체화시킴으로써 결합력을 높인 보강토 옹벽 패널 벽체를 제공하는 것을 목적으로 하며,

토압이나 지진과 같은 기타 외력이 발생하는 경우에도 패널들이 상호 유기적으로 결합되어 있어서 외력에 효과적으로 저항할 수 있는 튼튼한 구조의 옹벽구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 전방상면부(110)와, 소정간격 이격되어 서로 높이 차를 갖는 제1면(121)과 제2면(122)이 교대로 형성된 후방상면부(120)를 갖는 기초블록(100); 상기 전방상면부(110)에 적층되는 전방하단블록(210)과 상기 후방상면부(120)에 적층되는 후방하단블록(220,230,240)로 이루어진 하단블록(200); 및 상기 기초블록의 전방상면부(110)에서 상기 전방하단블록(210)의 이격된 간격 사이에서 적층되는 전면블록(300)과, 하단블록의 후방하단블록의 상측에 적층되는 후면블록(400)로 이루어진 기본블록;을 포함하고, 상기 전면블록의 좌우폭 및 상하폭은 상기 후면블록의 좌우폭 및 상하폭과 각각 상이하여, 상하좌우에 이웃하는 기본블록들을 서로 결속시키는 보강토 옹벽 구조체를 제공한다.

상기 후방하단블록은, 상기 기초블록의 제1면(121)에 각각 적층되도록 좌우에 형성되는 제1부재(220)와 제2부재(240)와, 상기 제1부재와 제2부재 사이에 위치하고 하향돌출되어 상기 제2면(122)에 적층되는 제3부재(230)로 이루어진다.

상기 기초블록의 제1면(121)과 제2면(122)에 매립되고 상측으로 일정 높이만큼 돌출된 수직바(150); 및 상기 후방하단블록(220,230,240)의 하단에 형성되어 상기 수직바가 체결되는 결속홈(223,233,243)을 더 포함한다.

상기 기초블록의 전방상면부에 횡방향으로 형성되는 기초블록홈(180); 및 상기 기초블록홈에 장착되도록 전방하단블록(210)의 저면에 형성되는 하단블록 돌출부(213);를 더 포함한다. 상기 결속홈은 후방하단블록을 상하로 관통하도록 형성되어, 결속홈에 수직바가 삽입된 후 결속홈의 상측으로 모르타르를 주입하는 그라우팅 작업이 가능하다. 상기 하단블록의 전방하단블록과 후방하단블록은 일체로 형성되되, 상기 전면블록과 후면블록은 각각 별개로 형성되어 시공현장에서 결합된다.

또한, 본 발명은 기재된 보강토 옹벽 구조체를 이용한 시공방법에 있어서, 상기 기초블록을 설치하는 1단계; 상기 기초블록 상측에 상기 하단블록을 설치하는 2단계; 및 상기 하단블록 상측에 상기 전면블록과 후면블록을 차례로 설치하는 3단계;로 이루어지는 보강토 옹벽 시공방법을 제공한다.

본 발명은 상기 구성에 의해서, 보강토 옹벽 패널 구조체는 기초블록과 하단블록과 패널들이 서로 유기적으로 빈틈없이 견고하게 결합되어 있어서 외력에 대해 효과적으로 저항할 수 있는 튼튼한 구조의 보강토 옹벽 구조체를 형성하는 유리한 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명에 따른 결속블록을 구비한 보강토 옹벽 구조체의 일부 구성인 기초블록의 사시도이며,
도 2는 도 1의 기초블록을 다른 각도에서 바라본 사시도이며,
도 3은 도 1의 기초블록의 좌측면도이며,
도 4는 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체의 일부 구성인 하단블록의 사시도이며,
도 5는 도 4의 하단블록을 다른 각도에서 바라본 사시도이며,
도 6은 도 4의 하단블록의 우측면도이며,
도 7은 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체의 일부 구성인 기본블록 중 전면블록의 사시도이며,
도 8은 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체의 일부 구성인 기본블록 중 후면블록의 사시도이며,
도 9는 도 7과 도 8의 전면블록과 후면블록이 겹쳐진 모습이며,
도 10은 도 9의 우측면도이며,
도 11 내지 도 13은 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체를 시공하는 모습을 차례로 도시하고 있으며,
도 14는 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체를 시공하는 모습 중 일부 구성만을 도시하여 이해를 돕는 그림이며,
도 15는 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체가 시공된 전면모습이다.
도 16과 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강토 옹벽 구조체의 전면 모습과 후면 모습이며,
도 18는 종래 기술에 따른 콘크리트 패널의 시공 모습이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 본 발명은 보강토 옹벽 구조체로서, 각각에 설치되는 패널의 형상을 전방에 위치하는 부재와 후방에 위치하는 부재로 구성하되, 전방에 위치하는 부재와 후방에 위치하는 부재를 상하 높이와 좌우폭을 다르게 조절하는 등 독특한 형상으로 채택함으로써 이들이 상하로 적층되면서 동시에 좌우로도 견고하게 짜임새 있게 결속되도록 하여 결속력을 매우 높인 구조인 점이 특징이다.

또한, 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체는 기본적으로 기초블록(100), 하단블록(200) 및 기본블록(300,400)로 이루어지고, 이들을 절토지 등에 설치 시공하는 것이다. 이하 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 이하 설명에서 전방/후방, 전면/후면 등의 표현을 설명 편의상 사용하며, 여기서 후방이란 보강토 옹벽이 설치되는 현장에서 절토지 면을 향하는 방향을 의미하며, 전방이란 후방의 반대방향으로 콘크리트 옹벽패널의 전면(도 14의 보이는 면) 방향을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 결속블록을 구비한 보강토 옹벽 구조체의 일부 구성인 기초블록의 사시도이며, 도 2는 도 1의 기초블록을 다른 각도에서 바라본 사시도이며, 도 3은 도 1의 기초블록의 좌측면도이다.

이하, 설명에서 본 발명을 구성하는 부재에 대한 명칭으로 기초블록, 하단블록, 기본블록, 전방블록, 후방블록 등으로 '블록'이라는 용어를 사용하고 있으나, 이것은 기초패널, 하단패널, 기본패널, 전방패널, 후방패널 등등으로 '패널'이라는 용어로 사용될 수 있는 구조이며, 본 발명에서는 편의상 이들을 '블록'이라고 호칭하도록 한다.

도 1 내지 도 3에서 도시된 본 발명에 따른 기초블록(100)은 보강토 옹벽 구조체의 최하단부에 설치되는 부재로서, 동일한 높이를 갖는 전방상면부(110)와 소정간격 이격되어 서로 높이 차를 갖는 제1면(121)과 제2면(122)이 교대로 형성된 후방상면부(120)를 포함한다. 즉, 기초블록은 전방쪽은 상면의 높이가 상대적으로 일정하나 후방쪽은 상면의 높이가 낮은 홈이 형성된 것이 특징이다. 기초블록의 상면 중 전방쪽에서 높이가 상대적으로 일정한 영역을 전방상면부라고 하고, 후방쪽에서 상면의 높이가 낮은 홈이 형성된 결과 서로 높이 차를 갖는 제1면(121)과 제2면(122)이 교대로 형성되며, 제1면(121)이 편의상 높은 면이라 하고, 상기 제2면(122)에 의해 형성된 홈에 상기 하단블록의 일부가 삽입되어 결합되는 부분이다.

그리고, 상기 기초블록의 전방상면부(110)에는 횡방향으로 전체적으로 기초블록홈(180)이 형성되어서 이곳에 적층되는 하단블록의 하면의 돌출부(도 4의 213)가 위치하도록 한다(이하 설명).

상기 기초블록의 제1면(121)과 제2면(122)에는 철근으로 된 수직바(150)가 매립된다. 상기 수직바는 기초블록의 상단에서 일정 높이만큼 돌출되고 또한 기초블록의 하단에서 일정 길이만큼 아래쪽으로 돌출되도록 삽입되고, 아래쪽으로 돌출된 수직바 부분은 지면에 매립되어 고정된다. 상기 수직바(150)의 상측은 기초블록의 상측에 적층되는 하단블록에 형성되는 홈에 삽입되어 서로 견고하게 결속하기 위한 구조이다.

도 4는 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체의 일부 구성인 하단블록의 사시도이며, 도 5는 도 4의 하단블록을 다른 각도에서 바라본 사시도이며, 도 6은 도 4의 하단블록의 우측면도이다.

본 발명의 하단블록(200)은 상기 기초블록 위에 적층되는 부재이며, 전방하단블록(210)과 후방하단블록(220,230,240)으로 이루어진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전방하단블록(210)은 전방에 위치하고 후방하단블록(220,230,240)은 후방에 위치하여, 전방하단블록(210)과 후방하단블록(220,230,240)은 전후방향으로 보아 서로 구별되는 부재이다. 다만, 전방하단블록과 후방하단블록 주형틀에서 한번에 몰딩과정을 거쳐 서로 일체로 생산되어 현장에 공급된다.

여기서, 전방하단블록(210)과, 상기 기초블록의 전방상면부(110)의 직상부에 적층되고, 상기 후방하단블록(220,230,240)은 상기 후방상면부(120)의 직상부에 적층된다. 다만, 상기 후방하단블록은, 상기 기초블록의 제1면(121)에 각각 적층되도록 좌우에 형성되는 제1부재(220)와 제2부재(240)와, 상기 제1부재와 제2부재 사이에 위치하고 하향돌출되어 상기 제2면(122)에 적층되는 제3부재(230)로 이루어진다. 즉, 상기 제3부재(230)가 기초블록의 제2면에 의해 형성되는 홈에 삽입되어 좌우로 결속되어 견고하게 적층되는 것이다. 상기 기초블록의 전방상면부(110)에는 횡방향으로 전체적으로 기초블록홈(180)에 하단블록 중 전방하단블록 하면의 돌출부(213)가 위치하여 자리를 잡게 된다.

후방하단블록(220,230,240)의 전후방향 두께가 전방하단블록(210)의 전후방향 두께보다 더 크게 형성된다. 기초블록의 제1면(121)과 제2면(122)에 매립되어 돌출된 수직바(150)의 상단은 상기 후방하단블록(220,230,240)의 하단에 형성된 결속홈(223,233,243)에 각각 삽입되어 장착된다. 상기 결속홈(223,233,243)은 후방하단블록(220,230,240)을 상하로 관통하게 형성된다. 이렇게, 상기 결속홈을 상단까지 관통하도록 뚫은 이유는 결속홈에 수직바(150)을 삽입한 후 결속홈의 상측으로 밀크(모르타르)주입하여 그라우팅작업이 가능하도록 한 것이며, 이러한 그라우팅 과정을 통하여 본 발명의 옹벽 구조체의 결속력을 더욱 강화시킬 수 있다.

그리고, 전방하단블록(210)의 좌우측면에는 각각 돌기(212)와 홈(214)이 형성되어 이웃하는 패널 간 서로 맞춤되도록 한다.

도 7은 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체의 일부 구성인 기본블록 중 전면블록의 사시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체의 일부 구성인 기본블록 중 후면블록의 사시도이며, 도 9는 도 7과 도 8의 전면블록과 후면블록이 겹쳐진 모습이고, 도 10은 도 9의 우측면도이다.

본 발명에 따른 기본블록은 보강토 옹벽 패널의 대부분의 면을 차지하는 패널로서, 전방에 위치하는 전면블록(300)과 후방에 위치하는 후면블록(400)로 이루어진다. 상기 전면블록과 후면블록은 각각 별개로 제조되어 시공 현장에 공급되고, 현장에서 서로 결합된다. 다만, 경우에 따라서는 전면블록과 후면블록을 일체로 주형틀에서 제작하는 것도 가능할 것이다.

전면블록(300)은 상기 기초블록의 전방상면부(110)에 적층되는 부재이며, 이를 위해 전면블록의 하단에는 기초블록의 기초블록홈(180)에 안착되는 돌기(320)가 형성된다. 여기서, 전면블록(300)은 상기 기초블록의 전방상면부(110)에 적층되되 상기 전방하단블록(210)의 이격된 간격 사이에서 적층된다. 이것은 전방하단블록(210)이 연속적으로 횡방향으로 적층되는 것이 아니라, 소정 간격을 두고 이격되어 적층되는 구조이며, 따라서 이들 사이 사이에 전면블록(300)이 배치되는 구조이며, 이것은 도면에서 잘 도시되어 있는 사항이다.
후면블록(400)은 하단블록의 후방하단블록의 상측에 적층된다. 상기 전면블록(300)에 형성되는 제1체결홀(350)과 상기 후면블록(400)에 형성되는 제2체결홀(450)이 구비되어서, 시공과정에서 전면블록과 후면블록은 철근(600)이 상기 제1 및 제2체결홀에 삽입되어 서로 결합된다. 다만, 전면블록과 후면블록을 시공현장에서 결합하는 방법은 철근외 다른 방법으로 결합하는 것도 가능할 것이다.

그리고, 전면블록(300)의 상하좌우측면에는 각각 돌기(320)와 홈(330)이 형성되어 상하좌우에 이웃하는 패널 간 서로 맞춤되도록 한다. 상기 전면블록(300)과 후면블록(400)은 직사각형 형상이되, 전면블록(300)의 좌우폭은 후면블록(400)의 좌우보다 작고, 후면블록(400)의 상하폭은 전면블록(300)의 상하폭보다 작게 형성된다.

본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체는 위에서 설명한 기초블록(100), 하단블록(200) 및 기본블록(300,400)이 차례로 상하로 적층되면서 동시에 좌우로도 짜맞춤됨으로써 상하좌우로 빈틈없이 매우 견고한 체결구조를 가지게 된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 시공과정을 설명하도록 한다.

도 11 내지 도 13은 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체를 시공하는 모습을 차례로 도시하고 있으며, 도 14는 본 발명에 따른 보강토 옹벽 구조체를 시공하는 모습 중 일부 구성만을 도시하여 이해를 돕는 그림이며, 도 15는 시공 후 전면모습이다.

시공과정을 보면, 상기 기초블록을 설치하는 1단계와, 상기 기초블록 상측에 상기 하단블록을 설치하는 2단계와, 상기 하단블록 상측에 상기 전면블록과 후면블록을 차례로 설치하는 3단계로 이루어지고, 상기 전면블록과 후면블록에는 철근이 장착되어 고정된다.

이와 같이 시공된 보강토 옹벽 구조체는 패널들이 상하좌우에서 서로 견고하게 결착되어 있어서 결속력이 매우 우수하여 토압이나 지진 등 외력에 효과적으로 저항할 수 있게 된다.

도 16과 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강토 옹벽 구조체의 전면 모습과 후면 모습이다. 본 발명에서 하단블록(200)과 기본블록(300,400)의 상하 방향 및 좌우 방향의 폭은 다양하게 변화가 가능하며, 위 설명에서 사용한 도면에서 도시한 형태는 하나의 예시적인 형상이다. 이를테면, 도 9에서 상기 전면블록(300)의 좌우폭은 상기 후면블록(400)의 좌우폭 보다 작은 형태로 도시되어 있으나, 사용 상태에 따라서는, 상기 전면블록(300)의 좌우폭이 상기 후면블록(400)의 좌우폭 보다 큰 형태로 제작하는 것도 가능할 것이며, 이것은 패널 상하방향 폭도 마찬가지이다. 즉, 상기 전면블록의 좌우폭 및 상하폭은 상기 후면블록의 좌우폭 및 상하폭과 각각 상이하여, 상하좌우에 이웃하는 기본블록들을 서로 결속하는 것이면 본 발명의 내용에 속한다.

도 16과 도 17에서는 패널의 상하방향 폭과 좌우방향 폭을 다르게 구성한 형상을 도시하고 있다.

본 실시예에서의 보강토 옹벽 구조체 역시 기본적으로 기초블록(100'), 하단블록(200') 및 기본블록(300',400')로 이루어지고, 하단블록(200')은 상기 기초블록 위에 적층되는 부재이며, 전방하단블록과 후방하단블록으로 이루어지고, 기본블록은 전방에 위치하는 전면블록(300')과 후방에 위치하는 후면블록(400')로 이루어진다. 본 실시예에서는 후면블록의 좌우방향 폭을 길게 하는 대신에 상하방향 폭을 길게 형성한 것 외에는 위에서 설명한 것과 동일하므로 구체적인 설명은 중복 기재를 피하는 차원에서 생략하도록 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

1. 전방상면부(110)와, 소정간격 이격되어 서로 높이 차를 갖는 제1면(121)과 제2면(122)이 교대로 형성된 후방상면부(120)를 갖는 기초블록(100);
   소정 간격 이격되어 상기 전방상면부(110)에 적층되는 전방하단블록(210)과, 상기 후방상면부(120)에 적층되는 후방하단블록(220,230,240)로 이루어진 하단블록(200); 및
   상기 기초블록의 전방상면부(110)에 적층되되 상기 전방하단블록(210)의 이격된 간격 사이에서 적층되는 전면블록(300)과, 하단블록의 후방하단블록의 상측에 적층되는 후면블록(400)로 이루어진 기본블록;을 포함하고,
   상기 전면블록의 좌우폭 및 상하폭은 상기 후면블록의 좌우폭 및 상하폭과 각각 상이하여, 상하좌우에 이웃하는 기본블록들을 서로 결속시키는 구조이며,
   상기 후방하단블록은,
   상기 기초블록의 제1면(121)에 각각 적층되도록 좌우에 형성되는 제1부재(220)와 제2부재(240)와,
   상기 제1부재와 제2부재 사이에 위치하고 하향돌출되어 상기 제2면(122)에 적층되는 제3부재(230)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 구조체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 기초블록의 제1면(121)과 제2면(122)에 매립되고 상측으로 일정 높이만큼 돌출된 수직바(150); 및
   상기 후방하단블록(220,230,240)의 하단에 형성되어 상기 수직바가 체결되는 결속홈(223,233,243)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 구조체.
4. 제3항에 있어서,
   상기 결속홈은 후방하단블록을 상하로 관통하도록 형성되어,
   상기 결속홈에 수직바가 삽입된 후 결속홈의 상측으로 모르타르를 주입하는 그라우팅 작업이 가능한 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 구조체.
5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 하나의 항에 기재된 보강토 옹벽 구조체를 이용한 시공방법에 있어서,
   상기 기초블록을 설치하는 1단계;
   상기 기초블록 상측에 상기 하단블록을 설치하는 2단계; 및
   상기 하단블록 상측에 상기 전면블록과 후면블록을 차례로 설치하는 3단계;로 이루어지는 보강토 옹벽 시공방법.

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