KR102234513B1

KR102234513B1 - 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공공법

Info

Publication number: KR102234513B1
Application number: KR1020200118810A
Authority: KR
Inventors: 함창규
Original assignee: 함창규
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2040-09-16

Abstract

본 발명은 블록식 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공공법에 관한 것으로서, 상세하게는 절토면에 수직으로 자립 기둥을 설치하고, 자립 기둥과 자립 기둥 사이에 다단으로 수평 강봉을 결합한 다음, 수평 강봉과 각 옹벽 블록을 연결 강봉으로 커플러를 이용하여 상호 연결시킴으로써 옹벽 블록으로 흙의 횡방향 변위를 억제하여 토체의 안정을 기하고, 자립 기둥과 자립 기둥 사이의 수평 강봉이 절토면을 지지함으로써 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지하도록 하는 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공공법에 관한 것이다.

Description

자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공공법{BLOCK TYPE REINFORCEMENT RETAINING WALL STRUCTURE AND CONSTRUCTING METHOD FOR THE SAME}

일반적으로, 보강토 옹벽은 토압력에 저항하여 흙이 무너지지 않도록 한 벽체 구조물을 말하는 것으로, 낮은 곳의 지반에 보강토를 쌓고 보강토가 무너지지 않도록 하는데 많이 사용하며 콘크리트 옹벽이나 옹벽 블록을 이용하여 옹벽을 축조하는 것이 일반적이다.

근래의 옹벽 구조물의 경우 설치 높이만큼 거푸집을 설치한 다음 내측에 철근을 배근하고, 콘크리트를 타설하는 시공법이 있었으나, 콘크리트 옹벽은 보강하고자 하는 토양의 표층에 접근되어 설치되기 때문에 내부로부터의 균열에 취약하고, 높이 제한, 기초 처리비용의 과다 등 문제점이 있고, 동절기 시공 및 시공기간 단축 등이 어려웠으며, 지진, 폭우, 폭파 등 돌발적인 사고시 뒤채움 토사의 붕괴에 의한 옹벽의 안정성이 취약하였다. 이와 같은 문제에 대하여 1986년에 띠형 토목 섬유 보강재를 사용한 패널식 보강토 옹벽이 도입되고, 1994년에는 고강도 지오그리드를 보강재로 사용하는 블록식 보강토 옹벽이 도입되면서 기존 콘크리트 옹벽의 대체 구조물로 각광을 받고 있으며, 최근에는 이와 같이 콘크리트로 미리 단위 크기로 제조한 옹벽 블록을 이용한 조립식 옹벽 공법이 다양하게 개발되고 있다.

상기 옹벽 블록을 이용한 시공방법으로는 국내등록특허 제10-0386406호와 제10-0648110호가 개시되어 있다. 상기 국내등록특허 제10-0386406호에는 옹벽 축조용 옹벽과 지오그리드 및 연결쇠를 이용한 조적식 옹벽 축조용 블록구조 및 이를 이용한 옹벽 축조방법에 대한 내용이 개시되어 있고, 상기 국내등록특허 제10-0648110호에는 보강토 블록과 지오그리드를 이용한 앵커바에 의하여 결속된 보강토 블록 및 이를 이용한 설치각도 조절이 가능한 보강토 블록 설치구조 및 방법에 대한 내용이 게시되어 있다.

상기 옹벽 블록 시공으로 예시한 국내등록특허의 경우, 옹벽 블록을 시공하면서, 옹벽 블록 후면에는 흙 채움을 하게 되는데, 옹벽시공 후에는 비나 눈이 내리면서, 시공된 옹벽 블록 상부에서 옹벽 블록 후면을 타고 물이 스며들면, 채움한 흙이 같이 소실되어 시간이 지난 후에는 옹벽 블록이 붕괴되는 위험성을 항상 내재하고 있었다. 뿐만 아니라, 옹벽 블록 후면에 채움되는 흙의 토압에 의해 조적된 옹벽 블록이 수직하게 조적되지 못하고 일부 옹벽 블록은 전방으로 돌출되는 문제가 있고, 돌출된 옹벽 블록은 외력에 의해 쉽게 파단 및 파손되며, 파손된 옹벽 블록을 작업자가 발견했다 하더라도 실질적으로 재시공하지 않는 이상 옹벽 블록의 개보수가 현실적으로 매우 어려운 문제가 있었다.

나아가, 상기 옹벽 블록의 시공은 시공경험이 풍부한 작업자의 숙련도에 따라 시공의 성공 여부가 결정되므로 공사기간 및 공사비용이 실질적으로 증가하게 되는 문제가 있었다.

이와 같은 종래의 보강토 옹벽 블록의 대표적인 피해유형으로는 전체 보강토 옹벽의 붕괴를 들 수 있는데, 이는 보강토 옹벽블럭의 설계시 전반활동에 대한 안정성 검토가 미흡하거나, 배수시설 미흡 및 기초지반 지지력이 부족하거나, 세립분이 많은 뒤채움 토사 사용 및 다짐 불량 등이 원인일 수 있다.

또한 기존의 보강토 옹벽블럭의 전면 블록벽체의 침하 등이 있는데, 이는 보강토 옹벽 하부 성토지반의 다짐 불량 및 기초지반의 부실한 처리로 지지력이 부족한 경우가 대부분이다. 뿐만 아니라, 전면 블록벽체의 균열 및 침하를 초래할 수도 있는데, 이는 전면 블록벽체의 압축강도 부족 및 연결상태 불량, 벽체 곡면부에서 과잉 인장응력의 유발 및 기초지반의 부등침하 등이 원인이다.

한편, 철 구조물의 경우 토양으로부터의 전단저항에는 효과가 있으나 쉽게 부식되는 문제점이 있어 현재에는 앞서 상술한 보강토 옹벽 블록이 지속적으로 사용되고 있고, 앞서 언급한 종래기술에서 상술한 바와 같이, 옹벽블럭의 피해유형에도 불구하고, 우수한 경제성, 전면 벽체의 자유로운 형상, 시공기간 단축, 지진에 강한 구조를 가능하게 하는 토목섬유(Geosynthetics) 보강재(특히, 지오그리드(geogrid) 보강재)를 이용한 보강토 옹벽의 축조가 증가하고 있는 추세이다.

하지만, 종래의 보강토 옹벽에 보강토로 뒷채움 후 지오그리드의 유동으로 인해 보강토옹벽의 후방에 보강토로 뒷채움시 보강토의 하중 때문에 상기 보강토옹벽의 후방에 고정되어 체결되어 있는 지오그리드의 파손이 불가피한 문제점이 있고, 보강토 옹벽은 사질토의 뒤채움 흙에 인장력이 크고 마찰력이 좋은 보강재를 수평으로 삽입하여 흙의 횡방향 변위를 억제함으로써 토체의 안정을 기하도록 한 것으로, 보강재, 뒤채움용 사질토(보강토) 및 전면 보호재(블럭)로 구성됨에 따라 블럭식 보강토 옹벽은 도로, 철도 및 단지 조성시 용지확보 등에서 유리하기 때문에 콘크리트 옹벽을 대체하여 그 사용이 확대되고 있으며, 토목섬유 보강재와 함께 다수의 블럭을 조립, 적재하여 옹벽을 축조하였다.

이와 같이, 종래의 보강토 옹벽에서는 블럭과 보강재의 연결시, 보강재를 블럭과 블럭 사이에 블럭의 요철에 의해 일치하도록 직접 삽입하는 방식과 커넥터, 클립 및 연결핀 등의 연결장치에 의해 보강재를 삽입하는 방식으로 대별하였다. 하지만, 요철 블럭이나 전방 또는 후방에 턱이 있는 상ㅇ하 블럭 사이에 직접 보강재를 삽입하는 방식에서는, 보강재와 블럭의 연결력이 부족하고 블럭의 요철이나 턱에 의해 밀착시켜 시공하므로 보강재가 심하게 뒤틀리게 되어 보강재에 크랙이 발생하거나 끊어지게 되는 결과를 가져올 수 있다.

더욱이, 앞서 언급한 바와 같이 보강재가 수평을 이루지 못할 경우 토사채움에 따른 하중을 받는 그대로 시공되어 보강재가 파손 내지는 보강재와 연결고정수단의 이탈로 인한 역할을 제대로 수행하지 못하는 문제가 있어 새로운 형태의 블록식 보강토 옹벽의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

국내 등록특허 제10-0386406호 국내 등록특허 제10-0648110호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 절토면에 수직으로 자립 기둥을 설치하고, 자립 기둥과 자립 기둥 사이에 다단으로 수평 강봉을 결합한 다음, 수평 강봉과 각 옹벽 블록을 연결 강봉으로 커플러를 이용하여 상호 연결시킴으로써 옹벽 블록으로 흙의 횡방향 변위를 억제하여 토체의 안정을 기하고, 자립 기둥과 자립 기둥 사이의 수평 강봉이 절토면을 지지함으로써 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지하도록 하는 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 각 자립 기둥의 전면에 토압 발생 방향으로 삼각 형태의 저항 기초 블록을 설치하고, 수평 강봉을 토압 발생 방향과 반대 방향으로 곡률을 가지도록 형성함으로써 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지하도록 하는 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공공법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

또, 본 발명은 연결 강봉의 상부에 길이 방향으로 고정핀을 형성하여 옹벽 블록과 연결없이 지오그리드만을 펼치면 연결 강봉의 고정핀에 걸리면서 고정이 이루어지도록 함으로써 보강토로 뒷채움시 지오그리드의 유동으로 인해 지오그리드가 파손되는 것을 방지하도록 하는 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공공법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또, 본 발명은 수평 강봉의 일측면에 격자 형태로 형성된 막음판을 설치하여 절토면에 밀착시킴으로써 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지하도록 하는 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공공법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

절토면의 수직부에 밀착되도록 등간격을 가지며 수직으로 삽입되는 자립 기둥과; 상기 자립 기둥과 이웃하는 자립 기둥 사이에 수직 방향으로 등간격을 가지며 고정되고, 전면에 등간격을 가지는 제 1연결 볼트가 구비되는 수평 강봉과; 직각 삼각 형태로 형성되어 수직면이 상기 자립 기둥의 전면에 밀착되고, 토압 발생 방향과 동일한 방향으로 절토면의 바닥부에 고정되는 저항 기초 블록과; 상기 저항 기초 블록의 전방에서 횡방향으로 절토면의 바닥부에 고정되고, 상기 수평 강봉과 연결되도록 배면에 제 2연결 볼트가 구비되는 옹벽 블록 설치용 기초 블록과; 상기 옹벽 블록 설치용 기초 블록의 상면에 복수개가 적층되고, 상기 수평 강봉과 선택적으로 연결되도록 복수개중 선택된 어느 하나 이상의 배면에 상기 제 2연결 볼트가 구비되는 옹벽 블록과; 양단이 상기 수평 강봉의 제 1연결 볼트와 상기 옹벽 블록 설치용 기초 블록 및 옹벽 블록의 제 2연결 볼트에 커플러에 의해 각각 수평하게 체결되는 연결 강봉과; 각 단의 상기 연결 강봉의 상면에 적층되는 지오그리드; 및 상기 옹벽 블록과 절토면 사이에 충전되어 다짐되는 보강토를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물은 절토면의 수직부에 밀착시켜 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지하도록 격자 구조를 가지고, 직사각 판 형태로 형성되어 상기 수평 강봉의 배면에 결합되는 막음판을 더 포함한다.

여기에서 또한, 상기 수평 강봉은 토압 발생 방향과 반대 방향으로 곡률을 가지도록 형성한다.

여기에서 또, 상기 연결 강봉은 상기 지오그리드가 상면에 고정되도록 길이 방향으로 복수의 고정핀이 형성된다.

여기에서 또, 상기 옹벽 블록 설치용 기초 블록은 수직으로 복수의 관통공이 형성되고, 절토면의 바닥부에 삽입된 후 그라우팅재가 주입되어 고정된 앵커가 삽입된 후 상기 관통공에 그라우팅재를 주입하여 일체화시킨다.

본 발명의 다른 특징은,

상기의 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 시공공법에 있어서, 옹벽 블록의 시공을 위한 경사면을 직각으로 절토하여 절토면을 형성하는 절토 단계와; 절토면의 수직부에 면접되도록 H빔인 자립 기둥을 절토면의 바닥부에 등간격으로 수직 삽입하는 자립 기둥 설치 단계와; 상기 자립 기둥과 자립 기둥 사이에 수평 강봉을 수직 방향으로 등간격을 가지도록 다단으로 고정 설치하는 수평 강봉 설치 단계와; 상기 자립 기둥의 전면에 밀착되고, 토압 발생 방향과 동일한 방향으로 저항 기초 블록을 절토면의 바닥부에 고정시키는 저항 기초 블록 설치 단계와; 상기 절토면의 바닥부에서 상기 저항 기초 블록의 전방에서 횡방향으로 절토면의 바닥부에 옹벽 블록 설치용 기초 블록을 고정하는 옹벽 블록 설치용 기초 블록 단계와; 상기 옹벽 블록 설치용 기초 블록에 옹벽 블록을 N열로 배치하고, 상기 수평 강봉과 옹벽 블록 설치용 기초 블록 및 옹벽 블록 사이에 연결 강봉을 수평하게 배치한 후 상기 연결 강봉의 단부를 상기 수평 강봉과 옹벽 블록에 각각 체결하는 연결 강봉 설치 단계와; 상기 옹벽 블록의 후방에 보강토를 뒷채움한 후 다짐을 수행하는 보강토 뒷채움 단계와; 상기 보강토 상면에 지오그리드를 적층하는 지오그리드 적층 단계; 및 상기 연결 강봉 설치 단계와, 보강토 뒷채움 단계 및 지오그리드 적층 단계를 반복 수행하여 보강토 옹벽을 설치하는 반복 설치 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 수평 강봉 설치 단계는 절토면의 수직부에 밀착시켜 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지하도록 격자 구조를 가지고, 직사각 판 형태로 형성되는 막음판을 상기 수평 강봉의 배면에 결합시킨다.

여기에서 또, 상기 보강토 뒷채움 단계는 상기 지오그리드가 고정되도록 보강토를 다짐시 상기 연결 강봉의 고정핀이 노출시킨다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물 및 이의 시공공법에 따르면, 절토면에 수직으로 자립 기둥을 설치하고, 자립 기둥과 자립 기둥 사이에 다단으로 수평 강봉을 결합한 다음, 수평 강봉과 각 옹벽 블록을 연결 강봉으로 커플러를 이용하여 상호 연결시킴으로써 옹벽 블록으로 흙의 횡방향 변위를 억제하여 토체의 안정을 기하고, 자립 기둥과 자립 기둥 사이의 수평 강봉이 절토면을 지지함으로써 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 각 자립 기둥의 전면에 토압 발생 방향으로 삼각 형태의 저항 기초 블록을 설치하고, 수평 강봉을 토압 발생 방향과 반대 방향으로 곡률을 가지도록 형성함으로써 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 연결 강봉의 상부에 길이 방향으로 고정핀을 형성하여 옹벽 블록과 연결없이 지오그리드만을 펼치면 연결 강봉의 고정핀에 걸리면서 고정이 이루어지도록 함으로써 보강토로 뒷채움시 지오그리드의 유동으로 인해 지오그리드가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 수평 강봉의 일측면에 격자 형태로 형성된 막음판을 설치하여 절토면에 밀착시킴으로써 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 구성을 나타낸 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 구성을 나타낸 평단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 시공공법을 설명하기 위한 공정도이다.

이하, 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 구성을 나타낸 부분 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 구성을 나타낸 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 구성을 나타낸 평단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물(1)은 자립 기둥(10)과, 수평 강봉(20)과, 막음판(30)과, 저항 기초 블록(40)과, 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50)과, 옹벽 블록(60)과, 연결 강봉(70)과, 지오그리드(80) 및 보강토(90)로 구성된다.

먼저, 자립 기둥(10)은 H빔, I빔, 각관, PSC 말뚝 등으로 구성되어 절토면(A)의 수직부에 밀착되도록 등간격을 가지며 수직으로 삽입된다. 이때, 자립 기둥(10)은 항타되거나 천공후 삽입되어 고정되고, 그 길이는 하단이 절토면(A)의 바닥부에 삽입되어 노출된 상단이 절토면(A)의 수직부와 동일 높이를 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 수평 강봉(20)은 자립 기둥(10)과 이웃하는 자립 기둥(10) 사이에 상하 방향으로 등간격을 가지며 수평하게 고정되고, 전면에 등간격을 가지는 제 1연결 볼트(B1)가 구비된다. 이때, 수평 강봉(20)은 토압 발생 방향과 반대 방향으로 곡률을 가지도록 형성하는 것이 바람직하고, 내부가 중공상으로 형성되거나 내부에 몰탈과 긴장재가 채워지고, 프리스트레싱이 가해진 중실 형태로 형성되는 것이 바람직하며, 부식을 방지하도록 표면에 방청 처리가 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 막음판(30)은 절토면(A)의 수직부에 밀착시켜 절토면(A)의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지하도록 ABS, PP, PVC와 같은 고강도 재질로 격자 또는 허니컴 구조로 가지며 직사각 판 형태로 형성되어 수평 강봉(20)의 배면에 결합된다. 이때, 막음판(30)의 정면에는 수평 강봉(20)이 체결되는 체결턱(31)이 구비되는 것이 바람직하고, 그 길이는 자립 기둥(10)과 이웃하는 자립 기둥(10) 간격으로 형성되고, 그 높이는 2단 이상의 수평 강봉(20)이 함께 체결되는 높이를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 저항 기초 블록(40)은 직각 삼각 형태로 형성되어 수직면이 자립 기둥(10)의 전면에 밀착되고, 토압 발생 방향과 동일한 방향으로 절토면(A)의 바닥부에 고정된다. 이때, 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50)은 수직으로 복수의 관통공(51)이 형성되고, 절토면(A)의 바닥부에 삽입된 후 그라우팅재가 주입되어 고정된 앵커(D)가 삽입된 후 관통공(51)에 그라우팅재를 주입하여 일체화시키는 것이 바람직하고, 절토면(A)의 수직부 길이가 상대적으로 높게 형성되는 경우 다수개로 분할 제작한 후 조립 적층하여 설치할 수도 있다.

또, 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50)은 저항 기초 블록(40)의 전방에서 횡방향으로 절토면(A)의 바닥부에 고정된다. 이때, 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50)이 설치된 바닥부에 버림 콘트리트를 타설한 후 버림 콘크리트 상면에 설치하는 것이 바람직하고, 수평 강봉(20)과 연결되도록 배면에 제 2연결 볼트(B2)가 구비되는 것이 바람직하다.

계속해서, 옹벽 블록(60)은 통상의 조립식 구조로서, 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50)의 상면에 복수개가 적층되고, 특히 수평 강봉(20)과 선택적으로 연결되도록 복수개중 선택된 어느 하나 이상의 배면에 제 2연결 볼트(B2)가 구비된다.

그리고, 연결 강봉(70)은 중공상으로 형성되어 양단이 수평 강봉(20)의 제 1연결 볼트(B1)와 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50) 및 옹벽 블록(60)의 제 2연결 볼트(B2)에 커플러(C)에 의해 각각 수평하게 체결된다. 이때, 연결 강봉(70)은 지오그리드가 상면에 고정되도록 길이 방향으로 복수의 고정핀(71)이 형성되고, 부식을 방지하기 위하여 표면에 방청 처리가 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 지오그리드(80)는 통상의 구조로서 각 단의 연결 강봉(70)의 상면, 즉 다짐된 보강토 상면에 적층되어 연결 강봉(70)의 고정핀(71)에 의해 고정된다.

또, 보강토(90)는 옹벽 블록(60)과 절토면(A) 사이에 충전되어 다짐된다.

이하, 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 시공공법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 시공공법을 설명하기 위한 공정도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 시공공법은 절토 단계(S10)와, 자립 기둥 설치 단계(S20)와, 수평 강봉 설치 단계(S30)와, 저항 기초 블록 설치 단계(S40)와, 옹벽 블록 설치용 기초 블록 단계(S50)와, 연결 강봉 설치 단계(S60)와, 보강토 뒷채움 단계(S70)와, 지오그리드 적층 단계(S80) 및 반복 설치 단계(S90)으로 이루어진다.

《절토 단계-S10》

먼저, 옹벽 블록의 시공을 위한 경사면을 직각으로 절토하여 절토면(A)을 형성한다.

《자립 기둥 설치 단계-S20》

절토가 완료되면, 절토면(A)의 수직부에 면접되도록 H빔인 자립 기둥(10)을 절토면(A)의 바닥부에 등간격으로 수직 삽입한다.

《수평 강봉 설치 단계-S30》

자립 기둥(10)의 설치가 완료되면, 자립 기둥(10)과 자립 기둥(20) 사이에 수평 강봉(20)을 수직 방향으로 등간격을 가지도록 다단으로 고정 설치한다. 이때, 수평 강봉(20)은 자립 기둥(10)에 용접되거나 볼트와 너트에 의해 고정되는 것이 바람직하고, 어느 하나의 자립 기둥(10)에 일단이 사전 결합되고, 타단이 이웃하는 자립 기둥(10)과 연결시켜 조립 시간을 단축시킬 수도 있다.

또한, 수평 강봉(20)을 설치시 수평 강봉(20)에 막음판(30)을 설치하여 절토면(A)의 수직부에 밀착시켜 절토면(A)의 토사가 흘러내리거나 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지할 수 있다.

《저항 기초 블록 설치 단계-S40》

수평 강봉(20)의 고정이 완료되면, 자립 기둥(10)의 전면에 밀착되고, 토압 발생 방향과 동일한 방향으로 저항 기초 블록(40)을 절토면(A)의 바닥부에 고정시킨다.

《옹벽 블록 설치용 기초 블록 설치 단계-S50》

저항 기초 블록(40)의 설치가 완료되면, 절토면(A)의 바닥부에서 저항 기초 블록(40)의 전방에서 횡방향으로 절토면(A)의 바닥부에 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50)을 고정한다. 이때, 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50)이 설치된 바닥부에 버림 콘트리트를 타설한 후 버림 콘크리트 상면에 설치하는 것이 바람직하다.

《연결 강봉 설치 단계-S60》

옹벽 블록 설치용 기초 블록(50)의 설치가 완료되면, 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50)에 옹벽 블록(60)을 N열(1~4열) 이상으로 배치하고, 수평 강봉(20)과 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50) 및 옹벽 블록(60) 사이에 연결 강봉(70)을 수평하게 배치한 후 연결 강봉(70)의 단부를 커플러(C)를 이용하여 수평 강봉(20)의 제 1연결 볼트(B1)과 옹벽 블록 설치용 기초 블록(50) 및 옹벽 블록(60)의 제 2연결 볼트(B2)에 각각 체결한다.

《보강토 뒷채움 단계-S70》

옹벽 블록 설치용 기초 블록(50)과 옹벽 블록(60)의 고정이 완료되면, 옹벽 블록의 후방에 보강토(90)를 뒷채움한 후 옹벽 볼록(60)의 상면 높이까지 다짐을 수행한다. 이때, 보강토(90) 다짐시 연결 강봉(70)의 고정핀(71)에 지오그리드(80)가 고정될 수 있도록 고정핀(71)을 노출시킨다.

《지오그리드 적층 단계-S80》

보강토(90)의 다짐이 완료되면, 보강토(90) 상면에 지오그리드(80)를 적층하여 연결 강봉(70)의 고정핀(71)에 걸리도록 한다.

《반복 설치 단계-S90》

지오그리드(80)의 적층이 완료되면, 연결 강봉 설치 단계(S60)와, 보강토 뒷채움 단계(S70) 및 지오그리드 적층 단계(S80)를 반복 수행하여 보강토 옹벽의 설치를 완료한다. 이때, 옹벽 블록(60)의 전면과 보강토(90) 상면에 마감재를 부착할 수도 있다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 자립 기둥 20 : 수평 강봉
30 : 막음판 40 : 저항 기초 블록
50 : 옹벽 블록 설치용 기초 블록
60 : 옹벽 블록 70 : 연결 강봉
80 : 지오그리드 90 : 보강토
A : 절취면 B1, B2 : 제 1, 2연결 볼트
C : 커플러 D : 앵커

Claims

H빔으로 구성되어 절토면의 수직부에 밀착되도록 등간격을 가지며 수직으로 항타되거나 천공후 삽입되어 고정되고, 그 길이는 하단이 절토면의 바닥부에 삽입되어 노출된 상단이 절토면의 수직부와 동일 높이를 가지도록 형성되는 자립 기둥과;
상기 자립 기둥과 이웃하는 자립 기둥 사이에 수직 방향으로 등간격을 가지며 고정되고, 전면에 등간격을 가지는 제 1연결 볼트가 구비되며, 토압 발생 방향과 반대 방향으로 곡률을 가지도록 형성되고, 내부가 중공상으로 형성되거나 내부에 몰탈과 긴장재가 채워지고, 프리스트레싱이 가해진 중실 형태로 형성되며, 부식을 방지하도록 표면에 방청 처리가 이루어지는 수평 강봉과;
직각 삼각 형태로 형성되어 수직면이 상기 자립 기둥의 전면에 밀착되고, 토압 발생 방향과 동일한 방향으로 절토면의 바닥부에 고정되도록 수직으로 복수의 관통공이 형성되고, 절토면의 바닥부에 삽입된 후 그라우팅재가 주입되어 고정된 앵커가 삽입된 후 상기 관통공에 그라우팅재를 주입하여 일체화되는 저항 기초 블록과;
상기 저항 기초 블록의 전방에서 횡방향으로 절토면의 바닥부에 고정되고, 상기 수평 강봉과 연결되도록 배면에 제 2연결 볼트가 구비되며, 수직으로 복수의 관통공이 형성되고, 절토면의 바닥부에 삽입된 후 그라우팅재가 주입되어 고정된 앵커가 삽입된 후 상기 관통공에 그라우팅재를 주입하여 일체화시키는 옹벽 블록 설치용 기초 블록과;
상기 옹벽 블록 설치용 기초 블록의 상면에 복수개가 적층되고, 상기 수평 강봉과 선택적으로 연결되도록 복수개중 선택된 어느 하나 이상의 배면에 상기 제 2연결 볼트가 구비되는 옹벽 블록과;
양단이 상기 수평 강봉의 제 1연결 볼트와 상기 옹벽 블록 설치용 기초 블록 및 옹벽 블록의 제 2연결 볼트에 커플러에 의해 각각 수평하게 체결되고, 상면에 길이 방향으로 복수의 고정핀이 형성되는 연결 강봉과;
각 단의 상기 연결 강봉의 고정핀에 고정되어 상기 연결 강봉의 상면에 적층되는 지오그리드와;
상기 옹벽 블록과 절토면 사이에 충전되어 다짐되는 보강토; 및
절토면의 수직부에 밀착시켜 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지하도록 ABS, PP, PVC와 같은 고강도 재질로 격자 또는 허니컴 구조로 가지며 직사각 판 형태로 형성되어 상기 수평 강봉의 배면에 결합되고, 그 길이는 상기 자립 기둥과 이웃하는 자립 기둥 간격으로 형성되고, 그 높이는 2단 이상의 상기 수평 강봉이 함께 체결되는 높이를 가지는 막음판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물.
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제 1 항의 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 시공공법에 있어서,
옹벽 블록의 시공을 위한 경사면을 직각으로 절토하여 절토면을 형성하는 절토 단계와;
절토면의 수직부에 면접되도록 H빔인 자립 기둥을 절토면의 바닥부에 등간격으로 수직 삽입하는 자립 기둥 설치 단계와;
상기 자립 기둥과 자립 기둥 사이에 수평 강봉을 수직 방향으로 등간격을 가지도록 다단으로 고정 설치하고, 절토면의 수직부에 밀착시켜 절토면의 붕괴 및 부분 침하되는 것을 방지하도록 격자 구조를 가지고, 직사각 판 형태로 형성되는 막음판을 상기 수평 강봉의 배면에 결합시키는 수평 강봉 설치 단계와;
상기 자립 기둥의 전면에 밀착되고, 토압 발생 방향과 동일한 방향으로 저항 기초 블록을 절토면의 바닥부에 고정시키는 저항 기초 블록 설치 단계와;
상기 절토면의 바닥부에서 상기 저항 기초 블록의 전방에서 횡방향으로 절토면의 바닥부에 옹벽 블록 설치용 기초 블록을 고정하는 옹벽 블록 설치용 기초 블록 단계와;
상기 옹벽 블록 설치용 기초 블록에 옹벽 블록을 N열로 배치하고, 상기 수평 강봉과 옹벽 블록 설치용 기초 블록 및 옹벽 블록 사이에 연결 강봉을 수평하게 배치한 후 상기 연결 강봉의 단부를 상기 수평 강봉과 옹벽 블록에 각각 체결하는 연결 강봉 설치 단계와;
상기 옹벽 블록의 후방에 보강토를 뒷채움한 후 다짐을 수행하되, 상기 지오그리드가 고정되도록 보강토를 다짐시 상기 연결 강봉의 고정핀이 노출시키는 보강토 뒷채움 단계와;
상기 보강토 상면에 지오그리드를 적층하는 지오그리드 적층 단계; 및
상기 연결 강봉 설치 단계와, 보강토 뒷채움 단계 및 지오그리드 적층 단계를 반복 수행하여 보강토 옹벽을 설치하는 반복 설치 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자립 기둥과 저항 기초 블럭을 이용한 블록식 보강토 옹벽 구조물의 시공공법.
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