KR102150531B1 - 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 지반에 연직 설치된 지중삽입체에 의해 절토사면의 토사응력을 지지함으로써 용지경계 또는 구역계가 인접한 영역에서도 옹벽 시공을 할 수 있고, 현장 여건에 따라 지중삽입체의 배열 형태와 지중삽입체의 형식을 변경할 수 있는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물에 있어서, 지반에 삽입되는 주지중삽입체; 상기 주지중삽입체에 인접하게 삽입되는 보조지중삽입체;상기 주지중삽입체 및 상기 보조지중삽입체를 결속하는 결속수단; 상기 주지중삽입체에 결합되는 횡고정수단; 및 상기 횡고정수단에 연결, 설치되는 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물 및 그 시공방법{RETAINING WALL STRUCTURE USING VERTICAL UNDERGROUND INSERT AND ITS CONSTRUCTION METHOD}
본 발명은 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 지반에 지중삽입체를 연직 설치하여 절토사면의 토사응력을 지지하는 옹벽 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로 건설, 주택단지 조성, 수로 및 제방공사 등의 각종 토목공사의 시행과정에는 성토지 또는 절개지에 토사의 유실로 인한 붕괴를 방지하기 위하여 옹벽을 시공하게 된다.
전통적으로 절토사면의 보호를 위한 옹벽은 주로 현장타설 콘크리트 방법에 의존하여 왔으나, 이러한 방식은 구조물의 성형 및 양생에 막대한 비용과 시간이 소모되는 문제점이 있었다. 이와 같은 현장타설 콘크리트 옹벽공법의 문제점을 해결하고자 최근에는 PC블록을 설치하고 지면에 보강재를 정착하는 방식의 옹벽공법이 개발되어서 폭넓게 활용되는 추세이다.
보강재는 옹벽 시공 과정에서 흙 자중에 의해 발생하는 저항 모멘트를 증가시키기 위한 것으로, 어스앵커(Earth anchor), 록 볼트(Rock Bolt), 소일 네일링(Soil Nailing) 등의 보강재가 지반에 매설하여 인장력에 의해 토압을 지지하는 방식으로 사용되어 왔다.
예컨대, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0770250호에는 지면을 굴착하면서 앵커체를 지반에 삽입하여 정착시키고 옹벽 구조물을 절토면에 부착시킨 뒤, 옹벽 구조물에 마련된 홀을 관통하는 부재와 앵케체를 체결하여 토사응력을 지지하는 옹벽 구조물 및 그 시공방법이 제안된 바 있다.
그러나 기존의 옹벽 시공방식은 앵커체를 절토사면에 일정 각도로 비스듬히 삽입해 토압을 지지하는 방식으로, 보강재 설치로 인해 옹벽 배면의 지하 공간을 활용할 수 없을 뿐만 아니라, 용지 경계 또는 구역계가 인접한 지역에 옹벽을 시공할 경우 타인 토지 침범에 의한 토지 분쟁의 우려가 있어 옹벽 배면으로 보강재를 매설하는 것이 불가능하다는 문제가 있다.
한국등록특허 등록번호 제10-0770250호 “옹벽 시공방법 및 그에 따른 옹벽 구조물” 한국등록특허 등록번호 제10-1682510호 “PC패널과 영구앵커를 이용한 안전성을 확보하는 옹벽 시공방법”
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 절토사면 붕괴를 방지하고 토사응력을 지지하기 위해 블록 배면 지반에 연직으로 지중삽입체를 설치하여 용지경계, 구역계가 인접한 공간에서도 옹벽 시공이 가능하고, 시공 현장의 여건에 따라 지중삽입체의 배열 형태와 형식의 변경이 가능한 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 양태에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물은, 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물에 있어서, 지반에 삽입되는 주지중삽입체; 상기 주지중삽입체에 인접하게 삽입되는 보조지중삽입체; 상기 주지중삽입체 및 상기 보조지중삽입체를 결속하는 결속수단; 상기 주지중삽입체에 결합되는 횡고정수단; 및 상기 횡고정수단에 연결, 설치되는 블록을 포함할 수 있다.
상기 결속수단은 상기 주지중삽입체 및 상기 보조지중삽입체의 두부를 결속하는 두부결합부를 포함할 수 있다.
상기 결속수단은 인접하는 상기 두부결합부를 서로 연결, 구속하는 두부연결재를 더 포함할 수 있다.
상기 횡고정수단은, 상기 주지중삽입체에 횡방향으로 설치되는 횡고정부재; 및 상기 횡고정부재에 결합되고 상기 블록이 설치되는 블록고정부재를 포함할 수 있다.
상기 횡고정부재는 걸림턱이 형성되는 길이부재로 구성되고, 상기 블록고정부재는 상기 걸림턱에 설치되는 블록접속부재와, 상기 블록접속부재에 일단이 결속되고 타단이 상기 블록에 결속되는 블록체결부재를 포함할 수 있다.
상기 블록접속부재는 상기 걸림턱에 이동 가능하게 삽입되는 이동걸림부와, 상기 블록체결부재가 결속되는 평면고정부를 포함할 수 있다.
절토 사면을 따라 이격 배치된 상기 주지중삽입체 사이에 설치되는 토류판을 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 시공방법은, 전술한 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물을 시공하는 옹벽 시공방법에 있어서, 지반에 상기 주지중삽입체를 삽입하는 주지중삽입체 설치단계; 상기 주지중삽입체와 인접한 위치에 상기 보조지중삽입체를 삽입하는 보조지중삽입체 설치단계; 상기 주지중삽입체 및 상기 보조지중삽입체를 결속하는 삽입체 결속단계; 상기 주지중삽입체가 노출되도록 절토하여 절토면을 형성하는 절토단계; 상기 주지중삽입체에 상기 횡고정수단을 결합하는 횡고정수단 결합단계; 및 상기 횡고정수단에 상기 블록을 연결, 설치하는 블록 조립단계를 포함할 수 있다.
상기 삽입체 결속단계는 상기 주지중삽입체 및 상기 보조지중삽입체의 두부를 결속하는 상기 두부결합부를 타설하는 두부결합부 형성단계를 포함할 수 있다.
상기 두부결합부 형성단계는 인접한 상기 두부결합부를 연결하는 상기 두부연결재를 설치하는 두부연결재 설치단계를 더 포함할 수 있다.
상기 횡고정수단 결합단계는 상기 블록고정부재가 상기 블록에 형성되는 블록관통공과 동일축 선상에 있도록 정위치 시키는 단계; 및 상기 블록관통공에 상기 블록체결부재를 삽입시켜 체결하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 절토면을 따라 이격 배치된 상기 주지중삽입체 사이에 상기 토류판을 설치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 블록을 지지하기 위한 기초부를 형성하는 기초부 형성단계; 및 상기 블록과 상기 절토면 사이의 공간을 소정의 충전물로 메우는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물 및 그 시공방법에 의하면, 지반에 연직으로 설치된 복수의 지중삽입체에 의해 보강재 설치 공간이 감소하여 용지 이용률을 증가시킬 수 있고 용지경계 또는 구역계가 인접한 영역에서의 옹벽 시공을 가능하게 하며, 지반의 경도에 따라 지중삽입체의 배열 형태와 지중삽입체의 형식을 변경함으로써 시공 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 주지중삽입체와 블록을 연결하는 횡고정수단 구성에 의해 필요에 따라 주지중삽입체와 블록의 결합 위치를 변경할 수 있으므로, 블록 설치 단계에서 발생할 수 있는 설계 오차를 조정할 수 있어 시공 정확성 및 구조적 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽구조물을 설명하기 위한 종단면도,
도2는 본 발명의 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽구조물을 설명하기 위한 횡단면도,
도3은 본 발명의 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽구조물을 설명하기 위한 부분 종단면도,
도4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 두부결합부를 설명하기 위한 종단면도,
도4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 두부결합부를 설명하기 위한 횡단면도,
도4c 및 도4d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 두부결합부의 변형예를 설명하기 위한 횡단면도,
도4e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 토류판을 설명하기 위한 사시도,
도5a 및 도5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 두부결합부를 설명하기 위한 도면,
도5c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 토류판을 설명하기 위한 사시도,
도6a는 본 발명의 실시예에 따른 횡고정수단을 설명하기 위한 종단면도,
도6b는 본 발명의 실시예에 따른 횡고정수단을 설명하기 위한 사시도,
도7a 내지 도7j는 본 발명의 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물의 시공방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도7j에 의거하여 상세히 설명한다. 도1 내지 도7j에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여한다. 한편, 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽구조물을 설명하기 위한 종단면도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽구조물을 설명하기 위한 횡단면도이며, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽구조물을 설명하기 위한 부분 종단면도이다.
도1 내지 도3을 참조하면, 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽구조물은 절토사면을 보강하기 위한 구조물로, 주지중삽입체(1), 보조지중삽입체(2), 결속수단(3), 횡고정수단(4), 블록(5), 기초블록(6) 및 토류판(7)으로 구성되어 있다.
주지중삽입체(1)는 옹벽 구조물을 시공하고자 계획된 지반에 소정의 깊이로 연직 삽입되는 기성말뚝으로, 중공형의 철근콘크리트파일, PHC 파일, H 파일 등 특별한 제한 없이 지반 상태, 암석 종류에 따라 적절히 선택하여 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
보조지중삽입체(2)는 주지중삽입체(1)의 배면 측으로 연직 삽입되는 기성말뚝으로, 주지중삽입체(1)와 마찬가지로 지반 상태, 암석 종류 등 현장 여건에 따라 보조지중삽입체(2)의 형상 또는 개수를 선택적으로 적용할 수 있으며, 본 실시예에서는 구조적 강성이 우수하고 단기간 제조 가능하여 현장에서의 시공을 최소화할 수 있는 PHC 파일로 형성되어 있다.
주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2)는 구조물을 시공하고자 계획된 지반의 암반층까지 천공된 천공홀에 수직으로 삽입된다. 보조지중삽입체(2)와 주지중삽입체(1)의 배열과 간격은 현장 여건에 따라 변경 가능하며, 본 실시예에서는 보조지중삽입체(2)가 주지중삽입체(1) 배면 측에 일렬로 배열되어 주지중삽입체(1)와 일체로서 토압을 지반에 전달하는 구조로 구성되어 있다.
결속수단(3)은 주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2)를 상호 연결, 일체화시켜 보강력을 증진시키기 위한 수단으로, 결속력을 제공하는 수단이면 형상이나 위치에 특별한 제한 없이 배설될 수 있으며, 두부결합부(31) 및 두부연결재(32)로 구성되어 있다.
두부결합부(31)는 주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2)의 두부가 지면상에서 공기 중 노출되어 부식되는 현상을 방지하고, 지중삽입체들의 두부를 일체화시키기 위한 것으로, 바람직하게는 캡 콘크리트(Cap concrete)로 형성될 수 있다.
두부연결재(32)는 횡 방향 결속을 강화하기 위해 인접하게 배열된 주지중삽입체(1) 또는 보조지중삽입체(2)를 연결하기 위한 것으로, 도2에 나타난 바와 같이 두부결합부(31) 양생 중 지중삽입체들의 횡 방향 간격만큼의 길이를 갖는 보강 철근 등을 배설함으로써 형성될 수 있다.
횡고정수단(4)은 주지중삽입체(1)의 정면에 횡 방향으로 설치되어 토압을 지지함과 동시에 주지중삽입체(1)와 블록(5)을 결합시키기 위한 수단으로, 횡고정부재(41), 횡고정받침부재(42) 및 블록고정부재(43)로 구성되어 있다.
횡고정부재(41)는 주지중삽입체(1)의 정면에 횡 방향으로 설치되어 토압을 지지하는 수평부재로, 바람직하게는 H 형강과 같이 걸림턱이 형성된 길이부재로 형성될 수 있다. 횡고정부재(41) 하부에는 횡고정받침부재(42)가 주지중삽입체(1)에 설치되어 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.
블록고정부재(43)는 횡고정부재(41)에 결합되어 블록(5)을 설치하기 위한 부재로, 횡고정부재(41)의 걸림턱에 설치되는 블록접속부재(431)와, 블록접속부재(431)와 블록(5)을 연결하는 블록체결부재(432)로 구성되어 있다.
블록(5)은 PC 패널과 같은 옹벽용 블록으로, 중앙에는 블록고정부재(43)와 결속을 위한 블록관통공(51)이 형성되어 있고, 블록(5)의 전면에는 블록관통공(51)으로 삽입된 블록체결부재(432)와 체결하기 위한 블록지압너트(52)가 구비되어, 블록지압너트(52)를 조임으로써 지반에 작용되는 압축력이 유지되도록 할 수 있다.
또한, 블록(5)의 상하부에는 다른 블록(5) 또는 기초블록(6)과 결합 가능하도록 결합부가 형성되어 있어 도3에 나타난 바와 같이 복수의 블록(5)을 조립식으로 결합시켜 옹벽 구조물을 형성할 수 있다.
기초블록(6)은 기초지반에 설치되는 지지용 PC 블록으로, 직육면체 형상으로 형성된 기초블록몸체(61)의 상부에 블록(5)의 하단 부분이 삽입되도록 기초블록몸체(61)의 상면에 길이 방향을 따라 블록삽입홈(62)이 형성되어 있다.
토류판(7)은 지반 굴착이 진행됨에 따라 수압 및 토압에 의한 토사의 변형, 붕괴를 방지하기 위해 설치되는 흙막이 구조물로, 절토사면을 따라 배치된 주지중삽입체가(1)의 정면에서 횡 방향으로 설치될 수 있다.
도4a 및 도4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 두부결합부를 설명하기 위한 종단면도 및 횡단면도이고, 도4c 및 도4d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 두부결합부의 변형예를 설명하기 위한 횡단면도이고, 도4e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 토류판을 설명하기 위한 사시도이다.
도4a 내지 도4e를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물이 암반 지반에 설치되는 경우로서, 본 발명의 주요 구성요소인 주지중삽입체(1), 보조지중삽입체(2), 두부결합부(31) 및 토류판(7)에 대해 구체적으로 설명한다.
옹벽 구조물의 시공 현장이 암반 지대인 경우, 주지중삽입체(1)는 특별한 제한이 없이 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 강도가 높고 보다 깊이 관입 가능한 고강도 콘크리트 파일(PHC 파일)로 형성되어 있다.
보조지중삽입체(2)는 현장 지반의 구조적 안정성 평가 결과에 따라 형상 또는 개수를 선택 적용할 수 있으며, 도4b 내지 4d에 나타난 바와 같이, 지반 상태, 토지 경계 등의 다양한 현장 여건을 고려하여 주지중삽입체(1) 배면에 일렬로 배치하거나 지그재그로 엇갈리게 배치하는 등 그 배열을 다양하게 구성할 수 있다.
두부결합부(31)는 주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2)의 두부가 평면을 이루도록 정리 작업을 수행한 후 두부들을 둘러싸는 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 형성될 수 있다.
또한, 콘크리트 타설 과정에서 시공 현장 상황에 따라 결속력을 강화하기 위해 두부결속수단(311)가 구비될 수 있으며, 두부결속수단(311)은 주지중삽입체(1) 또는 보조지중삽입체(2)의 두부 상에 용접 또는 볼트 체결로 형성될 수 있다. 두부결속수단은(311)은 주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2), 주지중삽입체(1)와 두부결합부(31), 보조지중삽입체(2)와 두부결합부(31)를 용접 또는 볼트 체결하여 일체화시킴으로써 지지력을 향상시킬 수 있다.
토류판(7)은 지반 굴착이 진행됨에 따라 토사의 변형, 붕괴를 방지하기 위해 설치되는 흙막이 구조물로, 절토사면을 따라 배치된 주지중삽입체가(1)의 정면에서 횡 방향으로 횡고정부재(41) 상하단 플랜지 사이에 삽입, 설치된다.
도5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 두부결합부를 설명하기 위한 종단면도이고, 도5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 두부결합부를 설명하기 위한 횡단면도이고, 도5c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 토류판을 설명하기 위한 사시도이다.
도5a 내지 도5c를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물이 토사 지반에 설치되는 경우로서, 본 발명의 주요 구성요소들에 대해 구체적으로 설명한다.
옹벽 구조물의 시공 현장이 토사 지반인 경우, 주지중삽입체(1)는 특별한 제한이 없이 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 H 파일로 형성되어 있으며, 보조지중삽입체(2)의 개수 및 배열은 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 현장 여건에 따라 선택적으로 구성 가능하다.
두부결합부(31)는 전술한 바와 같이 주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2)의 두부 상에 콘크리트를 타설하여 형성되나, 결속력을 강화시키기 위한 두부결속수단(311)은 주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2), 보조지중삽입체(2)와 두부결합부(31) 사이에 설치된다.
토류판(7)은 주지중삽입체(1)가 H 파일로 구성된 경우에도 마찬가지로, 횡 방향을 따라 일정 간격으로 배치된 주지중삽입체(1)의 정면에서 횡고정부재(41) 상하단 플랜지 사이에 선택적으로 삽입, 설치된다.
도4a 내지 도4e, 도5a 내지 도5c에 나타난 바와 같이, 본 발명은 시공 현장 지반 여건을 고려하여 암석 지반인지 토사 지반인지에 따라 주지중삽입체(1)의 형상을 변경할 수 있을 뿐만 아니라 보조지중삽입체(2)의 개수, 구조 배열 및 결속수단(3)의 형상 등을 변경함으로써 탄력적인 옹벽 구조물 시공 설계를 할 수 있다는 이점이 있다.
도6a는 본 발명의 실시예에 따른 횡고정수단을 설명하기 위한 종단면도이고, 도6b는 본 발명의 실시예에 따른 횡고정수단을 설명하기 위한 사시도이다.
횡고정수단(4)은 주지중삽입체(1)의 정면에 횡 방향으로 설치되어 굴착배면의 토압을 지지함과 동시에 주지중삽입체(1)와 블록(5)을 결합시키기 위한 수단으로, 횡고정부재(41), 횡고정받침부재(42) 및 블록고정부재(43)로 구성되어 있으며, 주지중삽입체(1)의 높이와 하중 강도에 따라 그 크기와 개수를 선택적으로 구성할 수 있다.
횡고정부재(41)는 주지중삽입체(1) 또는 토류판(7)에 작용하는 토압을 지지하는 수평부재로, 바람직하게는 H 형강과 같이 걸림턱이 형성된 길이부재로 형성될 수 있다. 횡고정부재(41)는 블록(5)의 중앙부 높이를 고려하여, 절토사면을 따라 일정 간격으로 삽입 설치된 주지중삽입체(1)의 횡 방향으로 용접 설치된다.
횡고정받침부재(42)는 구조적 안정성 향상을 위해 횡고정부재(41)가 거치되는 받침 부재로, 굴착이 진행됨에 따라 작용하는 하중의 크기를 고려하여 선택적으로 주지중삽입체(1)에 용접 설치될 수 있다.0
블록고정부재(43)는 횡고정부재(41)에 결합되어 블록(5)을 설치하기 위한 부재로, 블록접속부재(431) 및 블록체결부재(432)로 구성되어 있다.
블록접속부재(431)는 횡고정부재(41)에 설치 가능한 형태면 특별한 형상의 제한이 없으나, 본 실시예에서는 횡고정부재(41)의 걸림턱에 설치되기 위해 굴곡부가 형성된 이동걸림부(431a)와 이동걸림부(431a)에서 중력방향으로 연장된 플레이트 형상의 평면고정부(431b)가 형성되어 있다.
구체적으로, 이동걸림부(431a)는 횡고정부재(41)의 걸림턱이 삽입될 수 있는 굴곡 형상의 홈부가 구비되어 있어 중력방향 결속력을 제공함과 동시에 블록고정부재(43)의 좌우 슬라이드 이동을 허용하는 구조로 형성되어 있다. 또한 평면고정부(431b)는 이동걸림부(431a)에서 연장된 플레이트 형상의 강판으로, 블록체결부재(432)를 결속시키기 위한 홀(미도시)이 형성되어 있다.
블록체결부재(432)는 블록접속부재(431)와 블록(5)을 연결하는 부재로, 바람직하게는 일단이 블록접속부재(431)의 평면고정부(431b)에 형성된 홀(미도시)에 결속되고 타단이 블록(5)의 블록관통공(51)에 결속되는 연결너트로 구성될 수 있다.
횡고정수단(4) 및 블록(5)의 설치 과정에 대해 간략히 설명하면, 지중삽입체(1) 시공 후 단계별 굴착을 진행하면서 일정 높이 도달 시마다 주지중삽입체(1)에 횡고정부재(41)와 횡고정받침부재(42)를 용접 설치한다. 이후 횡고정부재(41)의 양단에서 횡고정부재(41)의 걸림턱을 블록접속부재(431)의 이동걸림부(431a)에 삽입한 뒤 블록고정부재(43)를 계획된 위치로 슬라이드 이동시킨다. 블록고정부재(43)가 블록관통공(51)과 동일축 선상에 위치하도록 이동되면, 평면고정부(431b)에 결속된 블록체결부재(432)의 타단과 블록(5)의 블록관통공(51)에 장볼트(미도시)를 삽입하여 체결한다.
이와 같이 횡고정부재(41) 상에서 블록고정부재(43)의 좌우 이동을 허용함으로써 시공 과정에서 블록(5)의 위치를 적절히 변경할 수 있으므로, 블록(5)의 설치 단계에서 발생할 수 있는 설계 오차를 조정할 수 있어 구조적 안정성을 높일 수 있다.
도7a 내지 도7j는 본 발명의 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물의 시공방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물의 시공방법을 간략하게 설명하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 기술에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도7a 내지 7c를 참조하면, 옹벽 시공 계획 위치에서 주지중삽입체(1) 삽입을 위해 지반 상태를 고려하여 소정의 깊이로 지반 천공 작업을 수행하고, 주지중삽입체(1)를 관입하여 설치한다.
주지중삽입체(1)의 배면 측에 인접하게 보조지중삽입체(2)를 관입하여 설치한다. 보조지중삽입체(2)는 지반 상태, 하중 크기, 시공 현장의 경계선 위치 등을 종합적으로 고려하여 삽입체의 개수와 배열 방식을 조정하여 다양한 방식으로 설치할 수 있다. 현장 여건에 따라 지지력 향상을 위해 두부결속수단(311)을 형성하여, 주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2) 또는 보조지중삽입체(2)와 다른 보조지중삽입체(2)를 용접 또는 볼트 체결에 의해 지중삽입체들을 일체화 시킨다.
주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2)의 관입이 완료되면, 시멘트, 모르타르 등을 적절히 혼합시켜 주입하는 그라우팅 작업단계를 수행한다.
그라우팅 시공 후, 도7d와 같이 주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2)의 두부를 설계 높이까지 커팅 제거하는 공정을 통해 평면을 이루도록 두부 정리 작업을 수행하고, 두부결합부(31)를 형성하기 위해 주지중삽입체(1) 및 보조지중삽입체(2)의 두부를 감싸는 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설한다.
콘크리트 양생 중 필요에 따라 결속력 강화를 위해 두부결속수단(311)을 이용하여 두부결합부(31)와 주지중삽입체(1) 또는 두부결합부(31)와 보조지중삽입체(2)를 각각 체결한다. 또한, 두부결합부(31) 양생 중 횡 방향으로 인접하게 배열된 주지중삽입체(1)와 보조지중삽입체(2) 사이에 보강 철근을 배설하여 횡 방향 지지력을 향상시키는 두부연결재(32)를 시공한다.
두부결합부(31) 시공이 완료되면, 도7e 내지 도7g와 같이 주지중삽입체(1) 전면의 지반에서 단계별 굴착을 수행하면서 절토사면을 형성하고 블록(5)의 중앙이 위치될 높이에서 주지중삽입체(1)에 횡고정수단(4)을 설치한다. 이 때, 토사의 변형, 붕괴를 방지하기 위해 횡고정부재(41)의 상하단 플랜지 사이에 선택적으로 토류판(7)을 삽입, 설치한다.
목표 지반 높이까지 단계별 굴착 작업과 횡고정수단(4)의 설치 작업이 완료되면, 도7h 내지 도7j와 같이 기초지반에 기초블록(6)을 설치한다. 기초블록 몸체(61)의 길이 방향으로 형성된 블록삽입홈(62)에 블록(5)을 삽입시키면서 동시에 블록고정부재(43)의 블록체결부재(432)와 블록관통공(51)을 동일축 선상에서 장볼트(미도시)에 의해 체결, 고정한다. 블록(5)의 설치가 완료되면 블록(5) 배면과 주지중삽입체(1) 사이의 공간을 토사로 메우고 다진다.
이와 같이 하나의 블록(5)을 블록체결부재(432)와 체결하여 설치하고, 토사를 메우는 일련의 공정들이 옹벽 구조물을 구성하는 블록(5) 각각에 대해 순차적으로 진행된다.
이상 설명한 본 발명의 실시예에 따른 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물 및 그 시공방법에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.
1: 주지중삽입체 2: 보조지중삽입체
3: 결속수단 31: 두부결합부
311: 두부결속수단 32: 두부연결재
4: 횡고정수단 41: 횡고정부재
42: 횡고정받침부재 43: 블록고정부재
431:블록접속부재 431a: 이동걸림부
431b: 평면고정부 432: 블록체결부재
5: 블록 51: 블록관통공
52:블록지압너트 6: 기초블록
61: 기초블록몸체 62: 블록삽입홈
7: 토류판

Claims (13)

  1. 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물에 있어서,
    지반에 삽입되는 주지중삽입체;
    상기 주지중삽입체에 인접하게 삽입되는 보조지중삽입체;
    상기 주지중삽입체 및 상기 보조지중삽입체를 결속하는 결속수단;
    상기 주지중삽입체에 결합되는 횡고정수단; 및
    상기 횡고정수단에 연결, 설치되는 블록을 포함하고,
    상기 횡고정수단은 상기 주지중삽입체에 횡방향으로 설치되는 횡고정부재; 및 상기 횡고정부재에 결합되고 상기 블록이 설치되는 블록고정부재를 포함하고,
    상기 횡고정부재는 걸림턱이 형성되는 길이부재로 구성되고, 상기 블록고정부재는 상기 걸림턱에 설치되는 블록접속부재와, 상기 블록접속부재에 일단이 결속되고 타단이 상기 블록에 결속되는 블록체결부재를 포함하고,
    상기 블록접속부재는 상기 걸림턱에 이동 가능하게 삽입되는 홈부가 마련되도록 굴곡부가 형성된 이동걸림부와, 상기 이동걸림부에서 중력방향으로 연장되게 플레이트 형상으로 형성되어 상기 블록체결부재가 결속되는 평면고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결속수단은 상기 주지중삽입체 및 상기 보조지중삽입체의 두부를 결속하는 두부결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 결속수단은 인접하는 상기 두부결합부를 서로 연결, 구속하는 두부연결재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    절토 사면을 따라 이격 배치된 상기 주지중삽입체 사이에 설치되는 토류판을 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물.
  8. 제1항 내지 제3항, 제7항 중 어느 한 항의 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 구조물을 시공하는 옹벽 시공방법에 있어서,
    지반에 상기 주지중삽입체를 삽입하는 주지중삽입체 설치단계;
    상기 주지중삽입체와 인접한 위치에 상기 보조지중삽입체를 삽입하는 보조지중삽입체 설치단계;
    상기 주지중삽입체 및 상기 보조지중삽입체를 결속하는 지중삽입체 결속단계;
    상기 주지중삽입체가 노출되도록 절토하여 절토면을 형성하는 절토단계;
    상기 주지중삽입체에 상기 횡고정수단을 결합하는 횡고정수단 결합단계; 및
    상기 횡고정수단에 상기 블록을 연결, 설치하는 블록 조립단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 시공방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지중삽입체 결속단계는 상기 주지중삽입체 및 상기 보조지중삽입체의 두부를 결속하는 상기 두부결합부를 타설하는 두부결합부 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 시공방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 두부결합부 형성단계는 인접한 상기 두부결합부를 연결하는 상기 두부연결재를 설치하는 두부연결재 설치단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 시공방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 횡고정수단 결합단계는 상기 블록고정부재가 상기 블록에 형성되는 블록관통공과 동일축 선상에 있도록 정위치 시키는 단계; 및
    상기 블록관통공에 상기 블록체결부재를 삽입시켜 체결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 시공방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 절토면을 따라 이격 배치된 상기 주지중삽입체 사이에 상기 토류판을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 시공방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 블록을 지지하기 위한 기초부를 형성하는 기초부 형성단계; 및
    상기 블록과 상기 절토면 사이의 공간을 소정의 충전물로 메우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중삽입체를 이용한 옹벽 시공방법.


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