KR102282059B1 - 자연석 옹벽 구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

기존의 자연석 옹벽의 설치는 H 빔 또는 원형의 파이프와 같은 지지기둥과 자연석을 연결하는 방법에 있어서, 상기 자연석에 세트앙카를 설치하고 상기 세트앙카의 연장부와 상기 지지기둥 사이에 지지봉을 용접하여 설치하였다. 이러한 방식은 작업자가 세트 앙카가 설치된 자연석을 설치 위치에 위치시키고, 상기 지지기둥과 상기 세트 앙카의 연장부를 철골(쇠봉)로 용접하여 설치하여야하기 때문에 작업시간도 많이 걸리고, 용접이 진행되는 동안에는 자연석이 완전히 고정된 것이 아니기 때문에 작업에 위험이 있어왔다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 자연석; 및 상기 자연석에 구비되는 세트앙카; 및 상기 자연석을 지지하기 위한 지지기둥; 및 상기 세트앙카의 연장부와 상기 지지기둥에 고정된 지지봉을 연결하는 턴버클; 및 상기 턴버클의 일단부는 상기 세트앙카의 연장부와 용접되고, 타단은 상기 지지기둥에 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 자연석 옹벽의 설치방법을 제공한다.
상기와 같은 구성에 의하여, 작업 중에 용접을 하지 않고 미리 세트앙카의 연장부 및 지지기둥에 턴버클의 나사부를 용접하여 준비함으로써 자연석의 설치 작업 중에 용접 없이 자연석을 설치할 수 있는 수단을 제공함으로써 안전하고 신속하게 작업을 할 수 있는 수단을 제공한다.

Description

자연석 옹벽 구조물 및 그 시공방법{.}

본 발명은 자연석 옹벽 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 자연석을 이용하여 옹벽을 설치함에 있어서 용접 없이 옹벽을 설치할 수 있는 구조물에 관한 것이다.

본 출원 발명 이전의 선행기술로 자연석을 견고하게 연결 고정하고, 뒷

채움토의 다짐작업을 용이하게 실시하여 자연석 옹벽의 파괴 및 전도를 방지할 수 있는 자연석 옹벽 구조물 및 그 시공방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

이 선행기술에서는 경사면 또는 절개면으로부터 소정거리 이격되어 자연석이 설치되고, 상기 자연석과 경사면 또는 절개면 사이에 뒷 채움토가 채움되는 자연석 옹벽구조물에 있어서, 지반에 기립형태로 고정 설치되는 복수의 기초자연석과, 기초자연석의 상측에 위치하도록 다단으로 적층되는 복수의 자연석과, 기초자연석 및 자연석의 후면에 설치되는 고정구와, 기초자연석에 고정설치되는 고정구에 일측단이 연결설치되고 타측단이 경사면 또는 절개면을 따라 상부로 연장되도록 설치되는 기초섬유보강재와, 자연석에 고정 설치되는 고정구와 경사면을 따라 위치하는 기초섬유보강재에 설치된 연결구를 수평으로 연결하여 자연석을 지지하는 복수의 수평섬유보강재를 포함하여, 자연석과 연결된 섬유보강재의 고정을 위한 별도의 정착수단 없이 자연석 옹벽구조물의 기초섬유보강재와 수평섬유 보강재가 일체로 연결되어 자연석 옹벽구조물을 형성하는 기술이 개시되어 있다.

또 다른 선행기술로는 자연석 옹벽구조물에 있어서, 전면에 기립된 다수의 자연석(발파대석)을 토압에 적절히 저항할 수 있도록 충분한 수동저항력 및 시공 중 발생하는 변위를 손쉽게 극복할 수 있도록 한 발파대석과 콘크리트 저항블록을 이용한 자연석 옹벽구조물 및 이의 시공방법에 있어서, 발파대석과 콘크리트 저항블록을 이용한 자연석 옹벽구조물은 배면의 경사면으로부터 일정한 간격을 두고, 전면에 수직으로 설치되며, 배면에 세트 앵커가 부착된 다수개의 자연석과 상기 자연석의 배면에 위치되는 경사면에 매립되며, 전면에 연결볼트가 삽입되고, 배면에 너트가 고정된 다수개의 콘크리트 저항블록과; 상기 세트앵커와 연결 볼트 간에 결합되는 와이어로프로 구성되는 기술이 개시되어 있다.

등록특허공보 제10-1530871호 등록특허공보 제10-1031583호

본 출원 발명은 도10에 도시된 바와 같이 기존의 자연석 옹벽의 설치는 H 빔 또는 원형의 파이프와 같은 지지기둥과 자연석을 연결하는 방법에 있어서, 상기 자연석에 세트앙카를 설치하고 상기 세트앙카의 연장부와 상기 지지기둥 사이에 지지봉을 용접하여 설치하였다. 따라서, 상기 자연석 옹벽 또는 축대를 설치함에 있어 작업자가 세트 앙카가 설치된 자연석을 설치 위치에 위치시키고, 상기 지지기둥과 상기 세트 앙카의 연장부를 철골(쇠봉)로 용접하여 설치하였다. 그러나, 작업자가 용접을 위해서는 용접기를 사용하여야 하고, 상기 자연석이 위쪽으로 쌓이면서 용접을 위하여 자연석을 위치시키고 고정하는 것이 쉽지 않아 작업상의 문제가 많이 있어왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 하기의 과제해결 수단을 제공한다.

자연석; 및

상기 자연석에 구비되는 세트앙카; 및

상기 자연석을 지지하기 위한 지지기둥; 및

상기 세트앙카의 연장부와 상기 지지기둥에 고정된 지지봉을 연결하는 턴버클; 및

상기 턴버클의 일단부는 상기 세트앙카의 연장부와 용접되고, 타단은 상기 지지기둥에 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 자연석 옹벽의 설치방법을 제공한다.

또한, 상기 지지기둥은 H 빔 또는 원통형의 쇠 파이프인 것을 특징으로 하는 자연석 옹벽의 설치방법을 제공한다.

또한, 턴버클은 자연석과 연결된 나사부분과 지지기둥과 연결된 나사부분을 각각 따로 용접한 후 설치 시에 상기 턴버클의 너트부에 각각을 연결하여 고정하는 것을 특징으로 하는 자연석 옹벽의 설치방법을 제공한다.

또 다른 실시예로,

자연석; 및

상기 자연석에 구비되는 고리형 세트앙카; 및

상기 자연석을 지지하기 위한 지지기둥; 및

상기 지지기둥에 결합되는 고리가 구비된 스틸벨트; 및

상기 고리형 세트앙카와 상기 고리가 구비된 스틸벨트를 양단에 고리 걸이가 구비된 턴버클로 연결하고 고정하는 것을 특징으로 하는 자연석 옹벽의 설치방법을 제공한다.

또한, 상기 지지기둥은 H 빔 또는 원통형의 쇠 파이프인 것을 특징으로 하는 자연석 옹벽의 설치방법을 제공한다.

상기 턴버클은 턴버클이 회전하여 풀리는 것을 방지하기 위하여, 상기 턴버클의 측면에 회전방지판을 더 구비하여 턴버클이 설치된 후 주변에 쌓여있는 흙 또는 돌에 걸려 회전하지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 자연석 옹벽의 설치방법을 제공한다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여, 작업 중에 용접을 하지 않고 미리 세트앙카의 연장부 및 지지기둥에 턴버클의 나사부를 용접하여 준비함으로써 자연석의 설치 작업 중에 용접 없이 자연석을 설치할 수 있는 수단을 제공함으로써 안전하고 신속하게 작업을 할 수 있는 수단을 제공한다

도 1은 본 발명의 자연석 옹벽 시공 개념도이다. (A)는 원형의 파이프를 지지 기둥으로 하여 시공한 자연석 옹벽이며, (B)는 H빔을 지지기둥으로 하여 시공한 자연석 옹벽이다.
도 2는 본 발명의 자연석을 지지기둥과 연결하는 기본 구성을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 자연석을 지지기둥과 연결하는 턴버클이 설치 후 풀리지 않도록 하는 회전 방지용 턴버클을 이용하여 원형의 지지기둥에 자연석을 시공한것이 (A)이고, H빔에 턴버틀을 이용하여 자연석을 시공한 것이 (B)에 도시되어 있다.
도 4는 고리형 세트앙카를 사용하여 현장에서 지지기둥과 자연석을 지지봉을 사용하여 용접 하지않고, 턴버클로 길이를 조절하며 자연석 옹벽을 설치하는 구성을 도시하고 있다. (A) 원형의 지지기둥에 설치한 도면, (B) H빔으로 구비된 지지기둥에 설치한 도면이다.
도 5는 본 발명의 자연석에 자연서 움직임을 감지하기 위한 센서 설치를 위한 센서세트앙카를 추가로 설치한 도면이다.
도 6은 본 발명의 자연석의 움직임을 감지하고, 위치표시에도 사용할 수 있는 세트앙카 고정돌이 자연석에 결합된 모습을 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 자연석의 움직임을 감지하기 위한 센서가 구비된 세트앙카 고정돌이 결합되는 모습을 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 자연석의 움직임을 감지하기 위한 가속도 센서가 구비된 세트앙카 고정돌이 결합되는 모습을 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 자연석의 움직임을 감지하기 위한 GPS 센서가 구비된 세트앙카가 고정 결합되는 모습을 도시하고 있다.
도 10은 기존의 자연석을 지지기둥에 고정하는 도면을 도시하고 있다.

본 발명의 작용효과를 도면을 이용하여 설명하면 하기와 같다.

우선 기존 기술인 도 10을 보면 세트앙카를 후면에 설치한 자연석과 지지기둥을 연결함에 있어서, 상기 세트앙카의 연장부와 상기 지지기둥에 용접한 지지봉을 적절한 길이로 잘라, 용접으로 연결하여 자연석을 설치하고, 상기 자연석과 지지기둥 사이에 적절한 토양과 자갈 및 돌을 매워 자연석 옹벽 또는 축대를 설치한다.

이러한 방식으로 자연설을 설치하면, 자연석을 위치시키고, 용접하는 일을 반복해서 해야하기 때문에 작업에 능률이 오르지않고, 설치에 많은 시간이 걸리는 단점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 도 1과 같은 설치 방법이 제안되었다. 자연석에 구비된 세트앙카와 지지기둥 사이를 턴버클을 이용하여 연결하는 것이다. 턴버틀의 일단은 세트앙카의 연장부와 용접으로 미리연결하여 고정하고, 타단은 스틸벨트와 용접으로 연결하고, 자연석 설치 시 상기 스틸벨트를 지지기둥과 연결하고 자연석을 고정하고 상기 턴버클을 이용하여 설치 길이를 조절할 수 있다. (A)는 원형의 지지기둥에 턴버클을 사용하여 자연석 옹벽을 시공하는 도면이고, (B)는 H빔을 이용하여 자연석옹벽과 지지기둥으로 사용하는 상기 H빔을 턴버클을 사용하여 고정한 도면을 도시하고 있다.

도2는 하나의 자연석을 지지기둥과 연결한 도면이다. 지지기둥에는 필요한 수만큼의 자연석을 연결할 수 있음은 물론이다.

도3의 (A)는 본 발명의 자연석을 지지기둥과 연결하는 턴버클이 설치 후 풀리지 않도록 하는 회전 방지용 턴버클을 도시하고 있다. 또한, 원형의 지지기둥을 사용하고 있어 생가 원형의 지지기둥에는 스틸벨트를 구비하여 여기에 상기 턴버클의 일측을 고정하거나, 상기 턴버클과 고리 또는 나사등으로 결합될 수 있는 결합부를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 회전방지용 턴버클은 일측 또는 양측에 회전방지판을 구비할 수 있고, 도시하지 아니하였으나, 설치 위치나 방법에 따라 여러 형태의 회전방지 구조물을 구비할 수 있음은 물론이다. 도3의 (B)는 지지기둥의 형태가 H 빔 형태의 경우를 도시하고 있다. 원형의 지지기둥과 같이 지지기둥에는 스틸벨트를 구비하여 여기에 상기 턴버클의 일측을 고정하거나, 상기 턴버클과 고리 또는 나사등으로 결합될 수 있는 결합부를 더 구비할 수 있다.

도 4는 가장 설치가 편리한 형태의 턴버클을 이용한 자연석 옹벽 설치 구조를 도시하고 있다. 고리형 세트앙카를 구비한 자연석과 상기 스틸벨트에 고리형 연결부를 구비하여 지지기둥에 결합하고, 상기 자연석에 결합된 고리형 세트앙카의 고리와 상기 스틸벨트에 구비된 고리형 연결부 사이에 고리 걸이가 양단에 구비된 턴버클을 이용하여 결합한다. 상기 턴버클을 이용하여 상기 자연석과 지지기둥 사이의 거리와 장력을 조절할 수 있다. 이러한 구성에 의하여 최소한의 용접으로 현장에서 자연석과 지지기둥을 연결하여 설치할 수 있다.

상기 지지기둥에는 원형의 파이프 H 빔 등이 필요에 따라 사용될 수있으며, 상기 지지기둥에는 스틸벨트라 하여 고리형 턴버클과 연결될 수있는 원형의 고리를 구비한 고정부가 구비된다. 상기 원형의 고리부는 1개 일수 있으나, 2개 이상의 고리를 구비(미도시)하여 상기 지지부에 결합되는 자연석 고정용 턴버클를 여러개 또는 다양한 각도에서 지지하여 사용할 수 있다.

도5는 본 발명의 또 다른 기능으로 상기 자연석에 센서를 더 구비하고 센서를 이용하여 상기 자연석의 설치 후 움직임을 모니터링함으로써 자연석 옹벽 또는 축대의 안전성을 모리터링할 수 있다. 일반적으로 시공 후 3개월 정도 후에 자연석 옹벽 구조물이 자리를 잡는다고 하였을때, 자연석의 위치를 표시하고 기준이 되는 지점을 설정하여 이후 자연석의 위치변화를 측정함으로써 안전성을 진단한다.

기존에는 이를 위하여 기준점을 지표면에 기둥을 박아 설치하고, 이 기둥과 자연석 옹벽의 거리를 표시하여 측정하고 이 거리의 변화를 주기적으로 측정하여 안전성을 평가하였다. 우선 상기 기준점을 센서 세트앙카를 사용하여 대신할 수 있다. 한편 준비된 상기 자연석 센서 세트앙카에는 진동, 충격, GPS 센서를 설치할 수 있다. 또한, 상기 센서 세트앙카는 후변에 설치하여 전면에서 센서가 보여짐으로써 자연석을 이용한 옹벽의 자연미가 사라지지 않도록 구성하였다.

도6은 센서의 유지관리가 쉽도록 돌 또는 돌 모양의 구조물을 센서 세트앙카에 연결하여 자연석에 설치할 수 있도록 구성한 것이다. 상기 돌 모양의 구조물은 자연석의 조형미를 해치지않으면서 내부에는 도 8과 같은 가속도 센서, 충격 센서 등을 설치하고 블루투스 와이파이 LoRa 등의 저전력 통신모듈을 내장할 수 있다.

이렇게 함으로써 큰 충격이나, 자연석 옹벽의 무너짐 등을 미리 감지하여 보수를 하거나, 인명피해가 없도록 조치할 수 있다.

도9는 GPS 수신기와 통신모듈을 구비한 센서를 자연석에 설치하여 자연석의 움직임을 연속 측정하여 자연석 옹벽의 안전성을 측정할 수 있는 구성이다.

또 다른 부가적인 구성으로는 상기 가속도센서, 충격센서, GPS 위치신호 등에 의하여 설정 크기 이상의 가속도 변화와 충격, 위치의 이동이 감지되면, 이를 내장된 통신을 통하여 관리자 또는 감시자에 알릴 수 있는 기능뿐만 아니라, 자연석 옹벽 주변에서 사고가 나지 않도록, 경고등 및 경고 알람을 울리는 기능을 더 구비할 수 있다. 즉, 일정 강도 이상의 충격이나, 자연석의 이동이 감지되면, 붉은 색의 경고 조명이 켜지고, 경고 알람을 울림으로써 보행자나, 차량이 근처에 접근하지 못하게 하여 안전사고를 예방할 수 있음은 물론이다.

상기 센서에는 배터리가 내장되거나, 외부의 전원이 연결되어 사용될 수 있다.

상기 GPS로 이동 거리를 측정하기 위해서는 GPS 정밀도가 높아야하기 때문에 주변에 설치된 DGPS 신호를 함께 이용할 수 있으나, 서로 일정 거리를 두고 있는 2개 이상의 자연서에 각각 GPS 센서를 설치하여 두 자연석위치의 상대적인 거리를 2개의 GPS로 측정하여 거리변화를 측정함으로써 자연석의 이동을 측정할 수 있으며, 지표면에 움직임이 적은 고정된 위치에 기준점 GPS를 설치하고, 하나 이상의 자연석에 GPS를 설치하여 상기 기준점 GPS와 자연석에 설치된 GPS 신호를 이용하여 상대적인 거리를 누적 측정함으로써 자연석의 움직임을 측정하여 자연석 옹벽의 안전성을 시공 후에도 연속적으로 계속 측정할 수 있다.

100 : 자연석 옹벽의 시공방법
110 : 자연석
120 : 세트 앙카
125 : 고리형 세트앙카
130 : 지지봉
140 : 턴버클
145 : 턴버클 회전방지판
150 : 스틸벨트
200 : H 빔
210 : ㄱ형강
300 : 유수관
400 : 스틸파이프
450 : 유수관 겸용 스틸파이프
500 : 센서 세트앙카
510 : 세트앙카 고정돌
600 : 가속도센서
700 : GPS 센서

Claims (4)

1. 자연석; 및
   상기 자연석에 구비되는 고리형 세트앙카; 및
   상기 자연석을 지지하기 위한 지지기둥; 및
   상기 지지기둥에 결합되는 고리가 구비된 스틸벨트; 및
   상기 고리형 세트앙카와 상기 고리가 구비된 스틸벨트를 양단에 고리 걸이가 구비된 턴버클로 연결하고 고정하며,
   상기 턴버클은 턴버클이 회전하여 풀리는 것을 방지하기 위하여, 상기 턴버클의 측면에 회전방지판을 더 구비하여 턴버클이 설치된 후 주변에 쌓여있는 흙 또는 돌에 걸려 회전하지 않도록 구성하고,
   GPS 수신기와 통신모듈을 구비한 센서를 자연석에 설치하여 자연석의 움직임을 연속 측정하여 자연석 옹벽의 안전성을 측정하고,
   센서의 유지관리가 쉽도록 돌 모양의 구조물을 센서 세트앙카에 연결하여 자연석에 설치할 수 있도록 구성하여,
   자연석의 조형미를 해치지 않으면서 내부에 가속도 센서, 충격 센서와 블루투스, 와이파이, LoRa 와 같은 저전력 통신모듈을 내장하여,
   큰 충격이나, 자연석 옹벽의 무너짐을 미리 감지하여 보수를 하거나, 인명피해가 없도록 관리자에 알릴 수 있는 기능과 자연석 옹벽 주변에서 사고가 나지 않도록, 경고등 및 경고 알람을 울리는 기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자연석 옹벽 구조물.
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