KR102129807B1 - 지오그리드 기반 스톤네트 및 이를 이용한 피복 구조물 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지오그리드(geogrid)(25)에 다수의 부착석(10)이 부착되어 구성되는 스톤네트 및 이를 이용하여 구축되는 피복 구조물의 시공방법에 관한 것으로, 부착석(10)을 지오그리드(25)에 고정하는 체결판(30)에 다수의 압착봉(35)이 돌출 형성되고, 이들 압착봉(35)이 변형되면서 부착석(10)에 긴밀하게 압착되며, 지반내 수평 상태로 매설되는 회전봉(50)과 지오그리드(25)가 견고하게 결속되는 것이다.
본 발명을 통하여, 스톤네트의 강도 및 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 유연성 및 굴요성을 최대한 확보하면서도 양호한 식생 형성이 가능하고, 스톤네트와 지반간 결속력 역시 제고할 수 있다.

Description

지오그리드 기반 스톤네트 및 이를 이용한 피복 구조물 시공방법{GEOGRID BASED STONE NET AND PROTECTION CONSTRUCTION MEHTOD USING THE SAME}

본 발명은 지오그리드(geogrid)(25)에 다수의 부착석(10)이 부착되어 구성되는 스톤네트 및 이를 이용하여 구축되는 피복 구조물의 시공방법에 관한 것으로, 부착석(10)을 지오그리드(25)에 고정하는 체결판(30)에 다수의 압착봉(35)이 돌출 형성되고, 이들 압착봉(35)이 변형되면서 부착석(10)에 긴밀하게 압착되며, 지반내 수평 상태로 매설되는 회전봉(50)과 지오그리드(25)가 견고하게 결속되는 것이다.

각종 망체(網體), 망상(網狀) 판체 또는 토목 시트 등의 기반재(20) 표면에 다수의 부착석(10)이 부착되는 스톤네트는 수변 호안공(護岸工), 사면 보호공 또는 여울공 등 다양한 공사에 활용되고 있으며, 관련 종래기술로는 특허 제1097776호 등을 들 수 있다.

스톤네트는 쇄석 또는 호박돌 등의 부착석(10)을 가요성 기반재(20) 표면에 부착하여 시공 대상 지면에 설치하는 것으로, 자연스러운 외관을 형성할 수 있을 뿐 아니라, 기반재(20)에 의하여 상호 결속된 다수의 부착석(10)이 우수한 피복 안정성을 발현하는 장점을 가지는 바, 하천 또는 해안 등 수변 지반에 대한 호안공의 구축, 여울공 또는 어도(魚道)의 구축, 절, 성토 사면의 피복 등 다양한 공사에 피복재로서 활용되고 있다.

스톤네트에 있어서 요구되는 기본적인 특성은 전체 피복재의 유연한 굴요성(屈撓性) 및 부착석(10)의 결속 안정성으로서, 전자는 불규칙한 시공면에 대한 안착성을 확보함과 동시에 세굴, 침식 또는 침하 등 시공후 발생되는 지면 변화에 대한 유연한 대응성을 도모하기 위한 것이며, 후자는 전술한 지면 변화는 물론 유수(流水)에 의한 외력 및 충격에 대한 저항성 및 내구성을 확보하기 위한 것이라 할 수 있다.

스톤네트 관련 종래기술로서 가장 기초적인 형태라 할 수 있는 상기 특허 제1097776호는 망상의 금속제 판체인 기반재(20)에 부착석(10)을 단순 나사 체결한 것으로서, 이러한 망상 판체 결속형 스톤네트는 금속체 판체에 부착석(10)이 직결되는 구조에서 비롯된 자체 강도 및 내구성은 상당하다 할 수 있으나, 기반재(20)의 굴요성이 부족하여 복잡하고 불규칙한 지면에 안착되기 어려울 뿐 아니라, 세굴 또는 침하 발생시 해당 부위가 취약부로 작용하여 붕괴되면서 전체 피복 구조물의 구조가 와해되는 심각한 문제점이 있었다.

이에, 망상 판체에 비하여 유연하다 할 수 있는 금속제 망체를 기반재(20)로 적용한 스톤네트가 개발되었으나, 이 역시 실제 적용시 상당한 문제를 야기하였다.

우선, 기반재(20)인 금속제 망체와 부착석(10)을 결속함에 있어서, 망체를 구성하는 금속 선재(線材)와 부착석(10)을 나사 또는 클립 등을 통하여 체결하게 되는데, 스톤네트의 부착석(10)으로서 쇄석 또는 호박돌 등이 적용됨을 감안할 때, 통상의 금속제 망체의 경우 망목(網目)의 크기가 부착석(10)의 직경보다는 충분히 작기는 하지만 부착석(10)과 망체를 결속함에 있어서 다수의 망목에 걸쳐 부착석(10)과 망체간 체결점을 형성할 수는 없다.

즉, 기반재(20)인 금속제 망체와 부착석(10)을 나사 또는 클립 등을 통하여 결속함에 있어서, 다수의 망목에 걸쳐 다점의 체결점을 형성할 수 없고, 부착석(10)이 단일 선재에 단순 결속되는 구조만이 가능한 것으로, 이는 기반재(20)와 부착석(10)간 결속력 확보에 심각한 장애로 작용할 수 밖에 없는 것이다.

기반재(20)와 부착석(10)간의 결속력 부족은 스톤네트에 있어서 단순히 일부 부착석(10)의 분리 및 망실에 그 영향이 국한되는 것이 아니라, 스톤네트 전체 구성의 이완 및 붕괴를 초래하는 것으로, 이는 스톤네트를 구성하는 다수의 부착석(10)이 조밀하게 배치되어 상호 지지하는 구조인 바, 일부 부착석(10)이 이탈되면 해당 부착석(10) 주변 부착석(10)의 지지 구조가 와해되고 결속력 저하가 파급되어 부착석(10)이 연쇄적으로 이탈되기 때문이다.

이에, 금속제 망체의 망목을 축소하여 기반재(20)와 부착석(10)간 결속점을 증대하는 방안이 고려될 수 있으나, 금속제 망체에 있어서 망목을 축소할 경우, 단위 면적된 투입되는 선재의 본수(本數)가 증대됨에 따라 굴요성이 급감하여 스톤네트로서의 기능이 상실되는 심각한 문제가 야기된다.

이렇듯, 금속제 기반재(20)가 적용되는 스톤네트에는 다양한 문제점이 내재되어 있었으며, 이를 해결하기 위한 노력이 부단히 경주되어 왔다.

전술한 금속제 기반재(20) 적용 스톤네트의 문제를 해결하기 위한 방안으로서, 도 1에서와 같이, 유연하면서도 상대적으로 강도가 우수한 합성수지제 토목 시트가 기반재(20)로 적용된 스톤네트가 개발되었으며, 이로써 전통적인 금속제 망체 기반재(20) 적용 스톤네트에 비하여 우수한 시공성 및 부착성을 확보할 수 있게 되었다.

그러나, 이러한 합성수지제 토목 시트 기반재(20) 적용 스톤네트에 있어서도 다음과 같은 다양한 문제점이 표출되었다.

우선, 합성수지제 토목 시트는 합성섬유로 직조 또는 편성된 시트로서 두께에 비하여 강도가 우수할 뿐 아니라 특유의 유연성으로 인하여 석재와의 부착성은 물론 시공시 지면에 긴밀하게 안착되는 장점을 가지는 반면, 금속제 망체에 비하여 조밀하게 직조 내지 편성된 조직으로 인하여 식물의 활착에 장애를 유발하는 문제점이 있었다.

즉, 스톤네트는 시공 초기에는 부착석(10)이 피복체로서 노출되는 구조가 형성되지만 궁극적인 목표는 석재를 통한 해당 지반의 토사 유실 억제 및 구조적 안정성 도모와 동시에 식물의 활착을 유도하여 자연적인 경관을 조성하는 것이라 할 수 있는 바, 합성수지제 토목 시트가 기반재(20)로 적용된 스톤네트는 초기 시공 품질은 우수할 수 있으나 장기적인 목표에는 미달할 수 밖에 없는 것이다.

또한 기반재(20)인 합성수지제 토목 시트와 부착석(10)간 연결에 있어서도 전술한 금속제 망체 기반재(20)에 비한 개선점은 극히 미미하다 할 수 있는데 특히, 도 1에서와 같이 석재와 기반재(20)가 단일 앵커(40)로 체결되는 경우, 석재 또는 기반재(20)에 작용하는 외력 및 충격이 체결점에 집중되는 바, 해당 부위의 기반재(20)가 마멸 또는 파열되면서 부착석(10)과 기반재(20)간 부착력이 급격하게 소실되는 문제점이 있었다.

이에, 기반재(20)와 부착석(10)간 부착력을 확보 및 유지하기 위한 다양한 시도가 있었으며, 그 사례가 도 2에 예시되어 있다.

우선, 도 2의 좌측에 도시된 사례는 기반재(20)와 부착석(10) 사이에 고무 또는 스펀지 등의 신축재(38)를 삽입하는 것으로, 신축재(38)와 부착석(10)간 접촉 면적이 확보됨에 따라 체결판(30) 및 앵커(40)를 통하여 기반재(20)와 연결되는 부착석(10)의 부착력 증대를 도모하는 것이다.

이러한 신축재(38) 삽입 방식은 불규칙한 부착석(10)의 표면에 대응하여 접촉 면적을 확대한다는 점에서 일견 부착력 증대에 유효할 것으로 오해될 수 있으나, 실상 신축재(38) 주변부의 부착석(10) 접촉면에는 신축재(38)의 탄발력 작용이 극히 미미한 바, 압착 면적 확보에 따른 부착력 증대 효과는 극히 미미하며, 신축재(38)가 충분히 압축되는 앵커(40) 주변부에 부착력이 집중되는 현상에는 별다른 차이점이 없다.

특히, 이러한 고무제 또는 스펀지제 신축재(38)는 장기간 사용시 재료의 열화(劣化)가 불가피하고, 열화된 신축재(38)는 그 조직이 와해되면서 스톤네트에서 분리될 수 밖에 없으며, 이는 수변 호안 등에 스톤네트가 적용되는 경우 심각한 오염을 야기하게 된다.

이렇듯, 신축재(38) 삽입은 효과는 미미한 반면 다양한 문제를 야기할 수 있는 바, 이에 도 2의 우측에서와 같은 돌출봉(39) 형성 체결판(30)이 개발되어 스톤네트에 적용되고 있다.

돌출봉(39) 형성 체결판(30)은 도 2의 우측 도면에서와 같이, 부착석(10)에 고정된 앵커(40) 하단부에 체결되는 금속제 체결판(30) 상면에 돌출봉(39)을 형성함으로써, 체결판(30)과 부착석(10)간 다수의 밀착점을 형성하는 것으로, 통상 3개의 돌출봉(39)을 형성함으로써 안정적인 3점 지지를 도모하게 된다.

즉, 도 2의 우측 도면에서와 같이, 금속제 체결판(30) 상면에 돌출 형성된 돌출봉(39)이 기반재(20)를 관통하여 상측으로 돌출되고, 돌출봉(39)의 상단에 부착석(10)의 저면이 밀착되는 구조로서, 전술한 신축재(38) 삽입 방식에 비하여 밀착력의 손실 가능성이 낮고, 안정적이면서도 견고한 부착이 가능한 것이다.

그러나, 이러한 돌출봉(39) 형성 체결판(30)이 적용되는 스톤네트에서도 부착석(10)과 기반재(20)간 부착력 손실 및 이로 인한 부착석(10)의 기반재(20) 이탈이 속출되었는데, 이는 금속제 체결판(30)과 부착석(10)간의 체결력이 충분함에도 불구하고 기반재(20)와 체결판(30)간 결속력이 부족함에서 기인한다.

즉, 도 2의 우측 도면에서와 같이, 체결판(30)과 부착석(10)은 체결판(30) 돌출봉(39)의 예리한 선단이 부착석(10) 저면에 긴밀하게 압착되면서 충분한 결속력이 발현되지만, 체결판(30)과 부착석(10) 사이에 위치한 기반재(20)에는 실질적인 결속력이 부여되지 않는 것으로, 동 도면을 통하여도 확인할 수 있는 바와 같이, 부착석(10), 앵커(40), 체결판(30) 및 돌출봉(39)으로 구성되는 경질 구성과 연질 구성인 기반재(20)간 연결점은 앵커(40) 관통 지점 및 돌출봉(39) 관통 지점에 국한되는 바, 충분한 결속력을 확보할 수 없는 것이다.

특히, 앵커(40) 및 돌출봉(39)이 기반재(20)를 단순 관통한 상태에서 석재에 충격이 가해지면 관통부위에 충격이 전달됨에 따라 기반재(20)가 급격하게 파열되는 문제도 빈발하였다.

한편, 종래의 스톤네트에서는 전술한 기반재(20)와 부착석(10)간의 부착 방식을 막론하고, 기반재(20)를 시공 대상 지반에 고정함에 있어서, 도 1에서와 같이, 기반재(20)에 단순히 펙(peg)(49)을 박는 방식이 적용되고 있다.

즉, 관입 깊이가 극히 제한적인 펙(49)을 스톤네트의 유일한 고정 수단으로 적용하는 것으로, 충분한 고정력을 발현할 수 없었을 뿐 아니라, 하천 또는 해안의 호안 구조물로서 스톤네트가 적용되는 경우, 유수 또는 파랑에 의한 충격이 반복됨에 따라 스톤네트 전체가 지반에서 이탈되어 유실되는 문제가 빈발하였다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여, 강도와 유연성을 겸비할 뿐 아니라 식생 형성에 장애를 유발하지 않으며, 부착석(10)과 기반재(20)간 견고한 부착이 가능함과 동시에 기반재(20)와 시공 대상 지반간 결속력 또한 우수한 스톤네트를 제공할 수 있도록 창안된 것으로, 등간격(等間隔)의 망목(網目)이 형성된 지오그리드(geogrid)(25)에 다수의 부착석(10)이 봉상(棒狀)의 앵커(40)로 부착되되, 상단부가 부착석(10) 하부에 결합된 앵커(40)의 하단부가 지오그리드(25)의 망목을 통과하여 지오그리드(25) 저면으로 돌출되고, 지오그리드(25) 저면으로 돌출된 앵커(40) 하단에는 중심부에 통공(31)이 천공된 체결판(30)이 체결되어, 체결판(30)과 부착석(10) 사이에서 지오그리드(25)가 압착되는 지오그리드 기반 스톤네트에 있어서, 체결판(30)의 상면에는 다수의 압착봉(35)이 수직으로 돌출 형성되되, 압착봉(35)은 평면상 종횡으로 다열(多列)을 이루며 등간격으로 배열되고, 평면상 압착봉(35)의 중심과 지오그리드(25) 망목의 중심이 일치하며, 압착봉(35)의 직경과 지오그리드(25) 망목의 내부 폭이 일치하여, 체결판(30)의 압착봉(35)이 지오그리드(25)의 망목을 통과하여 상측으로 돌출되되 압착봉(35) 외주면이 지오그리드(25) 망목 내부면과 밀착되면서 체결판(30)의 압착봉(35)이 지오그리드(25)의 망목에 치합되고, 체결판(30)의 압착봉(35)이 부착석(10)의 저면에 압착됨을 특징으로 하는 지오그리드 기반 스톤네트이다.

또한, 등간격(等間隔)의 망목(網目)이 형성된 지오그리드(geogrid)(25)에 다수의 부착석(10)이 봉상(棒狀)의 앵커(40)로 부착되되, 상단부가 부착석(10) 하부에 결합된 앵커(40)의 하단부가 지오그리드(25)의 망목을 통과하여 지오그리드(25) 저면으로 돌출되고, 지오그리드(25) 저면으로 돌출된 앵커(40) 하단에는 중심부에 통공(31)이 천공된 체결판(30)이 체결되어, 체결판(30)과 부착석(10) 사이에서 지오그리드(25)가 압착되는 지오그리드 기반 스톤네트에 있어서, 지오그리드(25)에는 지반에 매설 고정되는 회전봉(50)에 하단부가 결속된 고정선(59)의 상단부가 결속되되, 회전봉(50)은 일단이 폐합된 관체(管體)로서 폐합된 단부에는 예리한 첨부(尖部)가 형성되고, 개방된 타단에는 경사면(52)이 형성되며, 경사면(52)과 둔각을 이루는 측면에는 결선날개(53)가 돌출 형성되고 결선날개(53)에는 고정선(59)의 하단부가 결속되어, 회전봉(50) 경사면(52)의 개구부에 압입봉(57)이 결합되어 압입봉(57)이 회전봉(50)을 지반으로 압입함에 따라 상기 첨부가 하측에 위치한 상태로 회전봉(50)이 지반에 관입되고, 압입봉(57)이 철수된 후 고정선(59)을 상측으로 견인함에 따라 회전봉(50)이 수평을 이루면서 지반에 매설됨을 특징으로 하는 지오그리드 기반 스톤네트이다.

또한, 상기 체결판(30)의 하부에는 중심부에 지지판공(61)이 천공된 지지판(60)이 설치되되, 앵커(40) 하단에 지지판(60)이 체결되어, 지지판(60)과 부착석(10) 사이에서 체결판(30)과 지오그리드(25)가 압착됨을 특징으로 하는 지오그리드 기반 스톤네트이고, 상기 지오그리드(25)의 상부에는 중심부에 다공판공(71)이 천공되고 다수의 노출공(72)이 천공된 다공판(70)이 설치되되, 다공판(70)의 노출공(72)은 평면상 압착봉(35)과 동심(同心)을 이루어, 체결판(30)과 부착석(10) 사이에서 지오그리드(25)와 다공판(70)이 압착됨을 특징으로 하는 지오그리드 기반 스톤네트이며, 상기 지오그리드(25) 상측으로 노출된 다수 압착봉(35) 사이의 공간에는 무수축모르타르(85)가 주입되어 경화됨을 특징으로 하는 지오그리드 기반 스톤네트이다.

또한, 상기 지오그리드 기반 스톤네트를 이용한 피복 구조물 시공방법에 있어서, 고정선(59)이 결선된 회전봉(50) 경사면(52)의 개구부에 압입봉(57)을 결합하여, 회전봉(50)의 첨부가 하측에 위치한 상태로 회전봉(50)을 지반에 압입하는 단계와, 회전봉(50)이 목표 심도에 도달하면 압입봉(57)을 인발하여 철수하는 단계와, 고정선(59)을 상측으로 견인하여 회전봉(50)을 수평 상태로 회전시키는 단계와, 시공 대상 지반의 지면에 지오그리드 기반 스톤네트를 거치한 후, 고정선(59)의 상단부를 지오그리드(25)에 결속하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 지오그리드 기반 스톤네트를 이용한 피복 구조물 시공방법이다.

본 발명을 통하여, 스톤네트의 강도 및 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 유연성 및 굴요성을 최대한 확보하면서도 양호한 식생 형성이 가능하고, 스톤네트와 지반간 결속력 역시 제고할 수 있다.

특히, 다수의 압착봉(35)이 지오그리드(25)의 망목에 긴밀하게 치합되는 구조가 구축됨으로써 스톤네트의 부착석(10)과 지오그리드(25)간 부착력을 획기적으로 강화할 수 있으며, 이로써 부착석(10)의 지오그리드(25) 이탈을 억제하여 개별 스톤네트는 물론 전체 피복 구조물의 구조적 안정성 및 내구성을 제고할 수 있다.

또한, 지반에 매설되어 강력한 인발 저항력을 발현하는 회전봉(50) 및 고정선(59) 연결 구조를 통하여 스톤네트의 지면 안착성 및 안정성을 대폭 향상시킬 수 있으며, 이로써 개별 스톤네트의 유실을 효과적으로 억제함과 동시에, 전체 피복 구조물의 구조적 안정성 및 내구성을 일층 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술의 구조도
도 2는 종래기술의 석재 부착 방식 예시도
도 3은 본 발명이 적용된 수변 피복 구조물 예시도
도 4는 본 발명이 적용된 여울공 예시도
도 5는 본 발명의 부분 발췌 분해 사시도
도 6은 본 발명의 석재 부착전 평면도
도 7은 본 발명의 작용 설명도
도 8은 본 발명의 회전봉 사시도
도 9는 본 발명의 회전봉 고정 방식 설명도
도 10은 본 발명의 회전봉 및 고정선 설치 과정 설명도
도 11은 본 발명의 지지판 적용 실시예 분해 사시도
도 12는 도 11 실시예의 대표 단면도
도 13은 본 발명의 다공판 적용 실시예 분해 사시도
도 14는 도 13 실시예의 대표 단면도
도 15는 본 발명의 분할형 체결판 적용 실시예 분해 사시도
도 16은 본 발명의 무수축모르타르 적용 실시예 대표 단면도

본 발명의 상세한 구성 및 수행 과정을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 3 및 도 4는 본 발명 적용 스톤네트의 외형 및 설치 상태를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명은 지오그리드(geogrid)(25) 상면에 다수의 부착석(10)이 부착되되, 다수의 압착봉(35)이 형성된 체결판(30)이 지오그리드(25)의 저면에 체결되면서 부착석(10)이 지오그리드(25)에 고정되고, 하단부에 회전봉(50)이 결속된 고정선(59)의 상단부가 지오그리드(25)의 외곽부에 연결되어 구성된다.

본 발명의 스톤네트는 도 3에 예시된 바와 같은 하천 호안공용 피복 구조물은 물론, 해안 호안, 하상 세굴 방지공 등에 적용될 수 있으며, 또한 도 4에 예시된 바와 같은 여울공 또는 어도 등 수변 내지 수중 피복 구조물로 활용될 수 있을 뿐 아니라, 각종 절, 성토 사면의 피복공으로도 활용될 수 있다.

특히, 본 발명에 있어서 부착석(10)이 부착되는 지오그리드(25)는 고강도 합성수지로 직조 내지 편성된 망체로서, 도 3, 도 4 및 도 5에서와 같이, 직사각형의 망목이 등간격(等間隔)으로 형성되는 구조를 가지며, 특유의 유연성을 통하여, 완성된 스톤네트에 우수한 굴요성을 부여할 수 있음과 동시에, 개별 망목의 폭이 5mm 내지 20mm의 비교적 대구경 망목이 형성되는 바, 설치 지점 지면이 충분히 노출됨에 따라 식생 형성에 있어서 유리하다.

이러한 본 발명의 스톤네트는 도 3 및 도 5에서와 같이, 등간격의 망목(網目)이 형성된 지오그리드(25)에 다수의 부착석(10)이 봉상(棒狀)의 앵커(40)로 부착되되, 상단부가 부착석(10) 하부에 결합된 앵커(40)의 하단부가 지오그리드(25)의 망목을 통과하여 지오그리드(25) 저면으로 돌출되고, 지오그리드(25) 저면으로 돌출된 앵커(40) 하단에는 중심부에 통공(31)이 천공된 체결판(30)이 체결되어, 체결판(30)과 부착석(10) 사이에서 지오그리드(25)가 압착되는 기본적인 구조를 가진다.

즉, 도 5에서와 같이, 상단부가 부착석(10) 내부에 결합되어 고정된 앵커(40)의 하단부가 지오그리드(25)의 망목 및 체결판(30)의 통공(31)을 순차적으로 통과한 후 체결판(30) 저면으로 노출되고, 노출된 앵커(40)의 하단부에 너트가 나사 결합되면서, 부착석(10), 지오그리드(25) 및 체결판(30)이 상호 긴밀하게 결착되는 것이다.

특히, 체결판(30)의 상면에는 다수의 압착봉(35)이 수직으로 돌출 형성되되, 압착봉(35)은 평면상 종횡으로 다열(多列)을 이루며 등간격으로 배열되는데, 도 6에서와 같이, 평면상 압착봉(35)의 중심과 지오그리드(25) 망목의 중심이 일치하며, 압착봉(35)의 직경과 지오그리드(25) 망목의 내부 폭이 일치하여, 체결판(30)의 압착봉(35)이 지오그리드(25)의 망목을 통과하여 상측으로 돌출되되 압착봉(35) 외주면이 지오그리드(25) 망목 내부면과 밀착되면서 체결판(30)의 압착봉(35)이 지오그리드(25)의 망목에 치합된다.

따라서, 본 발명에 있어서 체결판(30)과 지오그리드(25)는 체결판(30) 상면이 지오그리드(25) 저면에 단순 밀착되는 것이 아니라, 체결판(30) 상면의 다수의 압착봉(35)이 도 5 내지 도 7에서와 같이, 지오그리드(25)의 망목에 긴밀하게 결합되는 견고한 치합구조가 형성되는 것이다.

또한, 도 5 및 도 7에서와 같이, 체결판(30) 상면 다열의 압착봉(35)은 각각 상이한 길이를 가지되 체결판(30) 중심부에서 외곽측으로 압착봉(35)의 길이가 점차 길어지는 구조를 가진다.

따라서, 도 7의 하부에 도시된 바와 같이, 부착석(10)에 고정된 앵커(40)에 체결판(30)이 결합되고 앵커(40) 하단부의 너트가 조여짐에 따라, 체결판(30) 중심부의 압착봉(35)은 그 상단부가 부착석(10)의 저면에 압착되고, 체결판(30) 외곽부의 압착봉(35)은 굴곡 변형되면서 그 외주면이 부착석(10)의 저면에 압착되어, 부착석(10)과 체결판(30)간의 긴밀하고 견고한 결착 구조가 구축된다.

본 발명에 있어서 체결판(30)의 압착봉(35)은 합성수지, 고무 또는 연질 금속 등으로 제작되어 체결판(30)의 부착석(10) 압착시 압착봉(35)의 원활한 변형이 가능하도록 한다.

한편, 도 8은 본 발명 스톤네트를 시공 대상 지반에 고정하는 구성을 도시한 것으로, 동 도면에 도시된 바와 같은 회전봉(50) 및 고정선(59)이 도 3 및 도 4에서와 같은 구조로 지반에 매설되고, 고정선(59)의 상단부가 스톤네트의 지오그리드(25)에 결속됨으로써, 스톤네트의 견고한 지면 부착 및 고정이 가능하게 된다.

도 3, 도 4, 도 8 및 도 9에서와 같이, 본 발명 스톤네트의 지오그리드(25)에는 지반에 매설 고정되는 회전봉(50)에 하단부가 결속된 고정선(59)의 상단부가 결속되는데, 여기서 회전봉(50)은 일단이 폐합된 관체(管體)로서 폐합된 단부에는 예리한 첨부(尖部)가 형성된 형태를 가진다.

또한, 회전봉(50)의 첨부 타단은 개방되고 경사면(52)이 형성되며, 경사면(52)과 둔각을 이루는 측면에는 결선날개(53)가 돌출 형성되고 결선날개(53)에는 고정선(59)의 하단부가 결속된다.

따라서, 도 10에서와 같이, 회전봉(50) 경사면(52)의 개구부에 압입봉(57)이 결합되어 압입봉(57)이 회전봉(50)을 지반으로 압입함에 따라 상기 첨부가 하측에 위치한 상태로 회전봉(50)이 지반에 관입되고, 압입봉(57)이 철수된 후 고정선(59)을 상측으로 견인함에 따라 회전봉(50)이 회전되어 수평을 이루면서 지반에 매설됨으로써, 회전봉(50)이 강력한 인발저항 및 지지력을 발현하게 된다.

도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 회전봉(50) 측면에 돌출된 결선날개(53)에 결속되는 고정선(59)의 결속 위치는 회전봉(50)의 중앙부에 위치하는 것이 바람직한데, 이는 도 10에서와 같이, 고정선(59)의 인발 견인시 회전봉(50)의 용이한 회전이 가능하도록 함과 동시에 수평 상태로 회전이 완료된 상태의 회전봉(50)에서 고정선(59)의 결선 위치를 중앙부에 형성함으로써 고정선(59)에 인발력이 작용하여도 회전봉(50)의 추가 회전을 억제하기 위함이다.

이렇듯, 회전봉(50) 및 고정선(59)이 본 발명 스톤네트에 적용됨으로써, 스톤네트의 견고한 지반 부착력을 확보할 수 있는데, 이러한 본 발명 적용 피복 구조물의 시공 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 10의 좌단 도면에서와 같이, 고정선(59)이 결선된 회전봉(50) 경사면(52)의 개구부에 압입봉(57)을 결합하여, 회전봉(50)의 첨부가 하측에 위치한 상태로 회전봉(50)을 지반에 압입하는 단계가 수행된다.

회전봉(50)의 지반내 압입과 동반하여 회전봉(50)과 결선된 고정선(59) 역시 지반으로 투입되고, 회전봉(50)의 압입은 소형 회전봉(50)의 저심도 압입의 경우 인력으로 수행할 수 있으며, 대형 회전봉(50) 또는 대심도 압입의 경우 동력 장비가 동원될 수도 있다.

압입봉(57)에 의하여 지반에 관입되는 회전봉(50)이 목표 심도에 도달하면 도 10의 중앙부 도면에서와 같이 압입봉(57)을 인발하여 철수하는 단계가 수행되는데, 이때 회전봉(50) 및 고정선(59)은 지반내 존치된다.

압입봉(57)의 철수가 완료되면, 도 10의 우단 도면에서와 같이 고정선(59)을 상측으로 소폭 견인하여 회전봉(50)을 수평 상태로 회전시키는 단계가 수행되는데, 이 과정에서 동 도면내 가상선 도시 부분에서와 같이 회전봉(50)이 회전되면서, 지반내 수직으로 압입되었던 회전봉(50)의 자세가 수평으로 전환된다.

회전봉(50)의 수평 전환은 결선날개(53)를 통하여 회전봉(50)의 중앙부에 결속된 고정선(59)이 상측으로 인발됨에 따라 회전봉(50)에도 상방의 견인력이 작용하고, 이 견인력이 경사면(52)을 상방으로 이동시키는 힘으로 작용함에 따라 지반내 토사의 인발 저항력이 경사면(52)에 작용하는 과정에서 결과적으로 회전봉(50) 중심축에 경사를 이루는 방향으로 작용함으로 인하여 발생되는 것으로, 도 10의 우단에서와 같이 회전봉(50)이 수평상태로 전환된 이후에는 추가 회전이 억제되고 강력한 인발 저항력을 발현하게 된다.

이로써, 지반내 심부에 매설될 뿐 아니라, 매설 방향 역시 수평을 유지하는 견고한 관입체를 회전봉(50)을 통하여 형성할 수 있으며, 따라서 표층부에 단순 관입되어 외주면에 형성되는 미미한 마찰력에 지지력을 전적으로 의존하는 종래의 펙(peg)(49)과 대비하여 월등하게 향상된 지지력을 확보할 수 있다.

회전봉(50)의 수평 전환이 완료되면, 도 3에서와 같이, 시공 대상 지반의 지면에 지오그리드 기반 스톤네트를 거치한 후, 고정선(59)의 상단부를 지오그리드(25)에 결속함으로써, 본 발명 적용 피복 구조물 시공이 완료된다.

특히, 도 4에서와 같이, 스톤네트 하부에 성토층 등이 구성되어 대심도의 지반 고정 수단이 요구되는 경우, 본 발명의 회전봉(50) 및 고정선(59) 구조는 우수한 효과를 발현할 수 있다.

한편, 도 11 내지 도 16은 체결판(30)을 통한 부착석(10)과 지오그리드(25)간 결속에 있어서 결착력을 배가할 수 있도록 다양한 구성을 추가한 것으로, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 11 및 도 12는 체결판(30)을 하부에서 지지하는 지지판(60)을 구성한 것으로, 도 11에서와 같이 체결판(30)의 하부에는 중심부에 지지판공(61)이 천공된 지지판(60)이 설치되되, 도 12에서와 같이 앵커(40) 하단에 지지판(60)이 체결되어, 지지판(60)과 부착석(10) 사이에서 체결판(30)과 지오그리드(25)가 압착되는 구조가 형성되는 것이다.

전술한 바와 같이, 압착봉(35)은 부착석(10) 저면에 대응하여 원활한 변형이 가능한 합성수지 고무 또는 연질금속 등으로 제작되는 바, 체결판(30)과 압착봉(35)이 동일 소재로 제작될 경우 체결판(30)의 강도 부족이 초래될 수 있으며, 체결판(30)과 압착봉(35)이 이종 소재로 제작되는 경우 제작 공정이 복잡화되고 제작 비용이 증액될 수 있다.

이에, 도 11 및 도 12에서와 같이, 체결판(30)과 압착봉(35)을 동일 소재로 제작하되, 체결판(30) 저면에 밀착되는 금속판 등 경질 소재의 지지판(60)을 추가함으로써, 상기와 같은 문제점을 해소하였다.

또한, 도 13 및 도 14는 체결판(30)과 지오그리드(25)간의 일층 강력한 결착을 도모한 것으로, 도 13에서와 같이 지오그리드(25)의 상부에는 중심부에 다공판공(71)이 천공되고 다수의 노출공(72)이 천공된 다공판(70)이 설치되되, 다공판(70)의 노출공(72)은 평면상 압착봉(35)과 동심(同心)을 이루어, 도 14에서와 같이 체결판(30)과 부착석(10) 사이에서 지오그리드(25)와 다공판(70)이 압착되는 구조가 형성되는 것이다.

이로써 도 14에서와 같이, 굴곡 변형된 압착봉(35)이 지오그리드(25) 상면을 강력하게 압착함에 따라 체결판(30)과 지오그리드(25)간 일층 강력한 결착이 가능하게 된다.

도 15는 본 발명 체결판(30)의 변형된 실시예로서, 단일 판체인 체결판(30)에 다수의 압착봉(35)이 돌출 형성되는 전술한 실시예와 달리, 소형화된 분할 체결판(30)에 단일 압착봉(35)이 형성되고, 다수의 체결판(30)을 지지판(60) 상면에 배치함으로써, 지오그리드(25) 상측으로 돌출되는 압착봉(35)의 수(數)와 위치를 자유롭게 조절할 수 있도록 한 것이다.

이러한 단일 압착봉(35) 형성 소형화 체결판(30) 적용 실시예에서는 전술한 지지판(60) 및 다공판(70)을 동반 적용함으로써, 다수 체결판(30)의 안정적인 배치 및 지지가 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 도 16은 지오그리드(25) 상측으로 노출된 다수 압착봉(35) 사이의 공간에 무수축모르타르(85)를 주입하여 경화함으로써 일층 강력한 결착을 도모한 것이다.

여기서 체결판(30)의 압착봉(35)은 단순히 부착석(10)에 밀착되는 봉체로서만 거동하는 것이 아니라, 주입되는 무수축모르타르(85)를 정위치에 안정적으로 보유하고 누출을 억제할 뿐 아니라, 무수축모르타르(85)의 경화체에서는 보강재의 역할도 수행하는 것이다.

즉, 본 발명에서는 지오그리드(25)와 부착석(10) 사이의 공간에 다수의 압착봉(35)이 조밀하게 배열되는 바, 무수축모르타르(85)의 주입시 이들 다수의 압착봉(35)이 일종의 거푸집 역할을 수행하면서 경화전 무수축모르타르(85)의 외부 누출을 억제하게 되며, 무수축모르타르(85)의 경화 이후에는 다수의 압착봉(35)이 경화체에 매입되는 바, 마치 철근콘크리트 구조물에서의 철근과 같은 보강재로서의 기능을 겸비하게 되는 것이다.

10 : 부착석
20 : 기반재
25 : 지오그리드
30 : 체결판
31 : 통공
35 : 압착봉
38 : 신축재
39 : 돌출봉
40 : 앵커
49 : 펙
50 : 회전봉
52 : 경사면
53 : 결선날개
57 : 압입봉
59 : 고정선
60 : 지지판
61 : 지지판공
70 : 다공판
71 : 다공판공
72 : 노출공
85 : 무수축모르타르

Claims (6)

1. 등간격(等間隔)의 망목(網目)이 형성된 지오그리드(geogrid)(25)에 다수의 부착석(10)이 봉상(棒狀)의 앵커(40)로 부착되되, 상단부가 부착석(10) 하부에 결합된 앵커(40)의 하단부가 지오그리드(25)의 망목을 통과하여 지오그리드(25) 저면으로 돌출되고, 지오그리드(25) 저면으로 돌출된 앵커(40) 하단에는 중심부에 통공(31)이 천공된 체결판(30)이 체결되어, 체결판(30)과 부착석(10) 사이에서 지오그리드(25)가 압착되는 지오그리드 기반 스톤네트에 있어서,
   체결판(30)의 상면에는 다수의 압착봉(35)이 수직으로 돌출 형성되되, 압착봉(35)은 평면상 종횡으로 다열(多列)을 이루며 등간격으로 배열되고, 평면상 압착봉(35)의 중심과 지오그리드(25) 망목의 중심이 일치하며, 압착봉(35)의 직경과 지오그리드(25) 망목의 내부 폭이 일치하여, 체결판(30)의 압착봉(35)이 지오그리드(25)의 망목을 통과하여 상측으로 돌출되되 압착봉(35) 외주면이 지오그리드(25) 망목 내부면과 밀착되면서 체결판(30)의 압착봉(35)이 지오그리드(25)의 망목에 치합되고;
   체결판(30)의 압착봉(35)이 부착석(10)의 저면에 압착되며, 체결판(30) 상면 다열의 압착봉(35)은 각각 상이한 길이를 가지되, 체결판(30) 중심부에서 외곽측으로 압착봉(35)의 길이가 점차 길어짐에 따라, 체결판(30) 중심부의 짧은 압착봉(35)은 그 상단부가 부착석(10)의 저면에 압착되고, 체결판(30) 외곽부의 긴 압착봉(35)은 굴곡 변형되면서 그 외주면이 부착석(10)의 저면에 압착되어, 불규칙한 저면의 부착석(10)과 체결판(30)간의 긴밀하고 견고한 결착 구조가 구축되며;
   지오그리드(25)에는 지반에 매설 고정되는 회전봉(50)에 하단부가 결속된 고정선(59)의 상단부가 결속되되, 회전봉(50)은 일단이 폐합된 관체(管體)로서 폐합된 단부에는 예리한 첨부(尖部)가 형성되고;
   개방된 타단에는 경사면(52)이 형성되며, 경사면(52)과 둔각을 이루는 측면에는 결선날개(53)가 돌출 형성되고 결선날개(53)에는 고정선(59)의 하단부가 결속되어, 회전봉(50) 경사면(52)의 개구부에 압입봉(57)이 결합되어 압입봉(57)이 회전봉(50)을 지반으로 압입함에 따라 상기 첨부가 하측에 위치한 상태로 회전봉(50)이 지반에 관입되고;
   압입봉(57)이 철수된 후 고정선(59)을 상측으로 견인함에 따라 회전봉(50)이 수평을 이루면서 지반에 매설됨을 특징으로 하는 지오그리드 기반 스톤네트.
   
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3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1의 지오그리드 기반 스톤네트를 이용한 피복 구조물 시공방법에 있어서,
   고정선(59)이 결선된 회전봉(50) 경사면(52)의 개구부에 압입봉(57)을 결합하여, 회전봉(50)의 첨부가 하측에 위치한 상태로 회전봉(50)을 지반에 압입하는 단계와;
   회전봉(50)이 목표 심도에 도달하면 압입봉(57)을 인발하여 철수하는 단계와;
   고정선(59)을 상측으로 견인하여 회전봉(50)을 수평 상태로 회전시키는 단계와;
   시공 대상 지반의 지면에 지오그리드 기반 스톤네트를 거치한 후, 고정선(59)의 상단부를 지오그리드(25)에 결속하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 지오그리드 기반 스톤네트를 이용한 피복 구조물 시공방법.

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