KR102318390B1

KR102318390B1 - 사면보강 구조 및 그것의 시공 방법

Info

Publication number: KR102318390B1
Application number: KR1020210029859A
Authority: KR
Inventors: 문승환
Original assignee: (주)콘스닥
Priority date: 2021-03-08
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2021-10-27

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 사면보강 구조는, 사면의 표면에 덮여 상기 사면을 지지하는 사면 지지체, 상기 사면 지지체와 상기 사면에 천공된 천공홀에 일단부가 삽입되어 상기 사면에 고정되는 사면보강용 구조체, 상기 사면보강용 구조체가 삽입된 상기 천공홀의 내부에 주입되는 사면보강용 주입재, 및 상기 천공홀에 삽입되지 않은 상기 사면보강용 구조체의 타단부를 상기 사면 지지체에 프리스트레싱을 가한 상태로 연결시키는 구조체 연결부를 포함한다.

Description

사면보강 구조 및 그것의 시공 방법{SLOPE REINFORCEMENT STRUCTURE AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 사면보강 구조 및 그것의 시공 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 도로와 건물 등의 공사 과정에서 붕괴, 슬라이딩 또는 낙석 등의 위험이 있는 사면을 안정적으로 보강하여 생명과 재산을 위협하는 위험요소를 제거할 수 있는 사면보강 구조 및 그것의 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축현장에서의 지하굴착, 토목현장에서의 도로 신설과 확장, 또는 교량과 터널의 시공을 위한 산지절개시공 등이 빈번하게 이루어지고 있다. 이때, 절개지의 경사면 또는 굴착면 등과 같은 사면에서 발생되는 붕괴, 낙석방지, 슬라이딩 등을 방지하기 위하여 사면보강용 시공이 필요한 실정이다.

특히, 산업이 발전함에 따라 기반도로나 단지조성 등을 위해 산지와 같은 사면을 개발하는 것은 불가피한 실정이며, 그 사면에서의 슬라이딩이나 붕괴는 시간과 장소에 관계없이 끊임없이 발생할 여지가 있기 때문에 생명과 재산을 위협하는 위험요소로 작용을 하는 문제가 있다. 따라서, 사면의 붕괴나 슬라이딩을 억제하기 위하여 비탈면의 절취와 붕괴 등을 방지하기 위한 안정공법이 다양하게 실시되고 있다.

예를 들면, 최근에 사용되고 있는 사면보강공법으로는 소일네일링(soil nailing) 공법, 락볼팅(rock bolting) 공법, 어스 앵커(earth anchor) 공법, 락 앵커(rock anchor) 공법 등이 대표적이다.

여기서, 소일네일링 공법 및 어스앵커 공법은 사면의 붕괴나 슬라이딩을 억제하기 위해 현재 가장 널리 이용되고 있는 공법이다. 소일네일링 공법이나 어스앵커 공법은 원지반에 소일네일 구조체 또는 앵커 구조체를 설치하여 원지반 강도를 최대한 이용하면서 복합보강지반을 형성함으로써, 지반의 전단 및 인장강도를 증가시켜 변위를 억제시키고 지반의 이완을 방지시킬 수 있다.

상기와 같은 소일네일링 공법 또는 어스앵커 공법은 경사면 상에 보강구조물을 설치하는 시공 방식으로서, 경사면 상에 다수 개의 구멍을 천공한 다음 그 천공된 구멍으로 철봉이나 강봉을 압입시키되, 어스앵커(earth anchor) 공법은 각각의 천공구멍으로 콘크리트나 모르타르를 강제 주입시켜 경사면을 지지토록 하는 구조이고, 소일네일링(soil-nailing) 공법은 경사면을 따라 숏크리트(shotcrete)를 타설하는 구조이다. 이때, 강봉에는 천공홀의 내부에서 지반에 정착되기 위한 구조물이 포함된다.

최근에는 사면보강공법의 경쟁력 및 보강 효과를 더욱 높이기 위한 기술 개발이 이루어지고 있으며, 사면보강공법의 시공 작업에 대한 간소화 및 공정 단축 등을 위한 기술 개발도 필요한 실정이다.

예를 들면, 한국등록특허 제10-0870410호(발명의 명칭: 사면 보강용 소일네일, 등록일: 2008.11.18) 및 한국등록특허 제10-0410592호(발명의 명칭: 사면보강용 앵커부재, 등록일: 2006.03.02)에는, 사면보강용으로 사용되는 소일네일 또는 앵커부재에 대한 기술이 개시되어 있다.

그런데, 기존의 소일네일 또는 앵커부재의 끝단부에는 지반에 정착되기 위한 구조가 마련되어 천공홀에 삽입된 상태로 고정되지만, 천공홀의 일부분이 붕괴되어 천공홀이 토사에 의해 막히는 단점이 있고, 그러한 경우에 모르타르 또는 콘크리트를 천공홀의 내부에 안정적으로 주입할 수 없기 때문에 천공홀을 다시 뚫거나 천공홀의 내부를 미리 보강하는 공정이 선행되어야 하는 단점이 있다.

한국등록특허 제10-0870410호 (2008.11.18 등록) 한국등록특허 제10-0410592호 (2006.03.02 등록)

본 발명의 실시예는, 도로와 건물 등의 공사 과정에서 붕괴, 슬라이딩 또는 낙석 등의 위험이 있는 사면을 안정적으로 보강하여 생명과 재산을 위협하는 위험요소를 제거할 수 있는 사면보강 구조 및 그것의 시공 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는, 사면보강 구조의 시공 과정에서 천공홀의 일부가 붕괴하여 천공홀을 막는 문제점을 해소할 수 있고, 천공홀의 내부로 토사가 유입되더라도 사면보강 작업을 안정적으로 원활하게 진행할 수 있는 사면보강 구조 및 그것의 시공 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 사면의 표면에 덮여 상기 사면을 지지하는 사면 지지체, 상기 사면 지지체와 상기 사면에 천공된 천공홀에 일단부가 삽입되어 상기 사면에 고정되는 사면보강용 구조체, 상기 사면보강용 구조체가 삽입된 상기 천공홀의 내부에 주입되는 사면보강용 주입재, 및 상기 천공홀에 삽입되지 않은 상기 사면보강용 구조체의 타단부를 상기 사면 지지체에 프리스트레싱을 가한 상태로 연결시키는 구조체 연결부를 포함하는 사면보강 구조를 제공한다.

바람직하게, 상기 사면보강용 구조체는 상기 천공홀의 붕괴 및 토사의 유입에 대해 안정적으로 대응하도록 중공관 구조로 마련될 수 있다. 상기 사면보강용 주입재는 상기 사면보강용 구조체의 내부를 따라 주입될 수 있다.

바람직하게, 상기 사면 지지체는, 상기 사면의 표면에 안착되는 판 형상으로 마련되고 상기 천공홀이 형성된 지지부재, 상기 지지부재에 복수개가 관통되게 형성되고 상기 천공홀의 주위에 일정 간격으로 배치된 관통홀부, 및 상기 관통홀부들에 이동 가능하게 각각 배치되고 상기 지지부재가 안착된 상기 사면에 박혀 고정되는 말뚝부재를 포함할 수 있다.

상기 말뚝부재들은, 상기 지지부재와 상기 사면을 안정적으로 지지하도록 상기 사면에 설정 깊이로 박혀 고정될 수 있되, 상기 지지부재와 상기 사면의 접촉 부위에 형성된 공극에 따라 상기 관통홀부에 삽입되는 길이가 변화될 수 있다.

상기 공극에는 상기 관통홀부를 통해 주입되는 보강 모르타르가 충진되어 상기 지지부재와 상기 사면의 접촉 부위가 보강될 수 있다. 이때, 상기 말뚝부재들 중 상기 공극에 위치한 말뚝부재는, 상기 보강 모르타르의 주입시 상기 관통홀부에서 탈거된 후 상기 보강 모르타르의 주입 완료시 상기 관통홀부에 다시 삽입될 수 있다.

바람직하게, 상기 사면보강용 구조체는, 상기 천공홀에 일단부가 삽입되고 상기 천공홀의 외측에 타단부가 배치되는 강봉, 상기 강봉의 일단부를 감싸는 관 형상으로 마련되어 상기 천공홀의 내부에 삽입되고 상기 사면보강용 주입재가 출입되기 위한 복수개의 출입홀부가 형성된 중공관 부재, 및 상기 중공관 부재와 상기 강봉 사이에 배치되고 상기 강봉을 길이 방향으로 이동시키거나 상기 강봉을 원주 방향으로 회전시킴에 따라 상기 천공홀의 내벽에 고정되는 고정 유닛을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 강봉의 일단부는 상기 고정 유닛의 중심부에 관통되게 연결될 수 있고, 상기 중공관 부재의 단부는 상기 고정 유닛의 외주부에 연결될 수 있다. 그리고, 상기 고정 유닛은 상기 중공관 부재의 단부에 고정된 상태에서 상기 강봉의 이동 또는 회전에 따라 상기 천공홀의 내벽으로 쐐기부재를 돌출시켜 상기 중공관 부재와 상기 강봉을 상기 천공홀의 내벽에 고정시킬 수 있다.

상기 강봉의 일단부는 상기 천공홀의 깊이에 대응하는 길이로 형성될 수 있고, 상기 고정 유닛은 상기 강봉의 일단부에 단수개 또는 복수개가 선택적으로 설치될 수 있다. 이때, 상기 중공관 부재는, 상기 고정 유닛을 기준으로 복수개로 분할된 형태로 마련되어 상기 고정 유닛을 매개로 서로 연통되게 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 고정 유닛은, 상기 강봉의 일단부에 중앙부가 관통되게 장착되고 상기 중공관 부재의 단부가 외주부에 연결된 유닛 케이스, 상기 유닛 케이스의 내부에 복수개가 수납된 쐐기부재, 상기 유닛 케이스의 내부에 마련되고 상기 강봉의 이동 또는 회전에 따라 상기 쐐기부재들을 상기 유닛 케이스의 외부로 돌출시키는 작동 부재를 포함할 수 있다.

상기 작동 부재는, 상기 강봉의 이동력 또는 회전력을 상기 쐐기부재들에 전달하도록 마련되거나, 상기 강봉의 이동 또는 회전에 의해 상기 쐐기부재들에 설치된 탄성체를 작동시키도록 마련될 수 있다.

상기 유닛 케이스에는 상기 천공홀의 내부에 주입되는 상기 사면보강용 주입재가 통과되기 위한 주입재 통과홀이 관통되게 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 사면보강용 주입재는 시멘트, 고로 슬래그 분말, 석고 분말 및 골재를 포함하는 모르타르 또는 콘크리트 조성물로 제공될 수 있다. 상기 고로 슬래그 분말은 상기 시멘트 100중량%에 대하여 40~55중량%로 치환하여 배합될 수 있고, 상기 석고 분말은 상기 고로 슬래그 분말 100중량%에 대하여 8~12중량%로 치환하여 배합될 수 있다.

추가로, 상기 사면보강용 주입재의 조성물은 폐 발포폴리에틸렌 자재를 직경 0.1~5mm로 분쇄하여 마련된 발포폴리에틸렌 분쇄물이 상기 시멘트의 전체 중량에 대해 0.1~5 중량%로 첨가될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 사면의 표면에 사면 지지체를 배치하는 단계, 상기 사면 지지체와 상기 사면에 천공홀을 천공하는 단계, 상기 천공홀에 사면보강용 구조체의 일단부를 삽입하는 단계, 상기 사면보강용 구조체를 이동 또는 회전시켜 상기 사면보강용 구조체의 일단부를 상기 사면에 고정하는 단계, 상기 사면보강용 구조체의 일단부가 삽입된 상기 천공홀에 사면보강용 주입재를 주입하는 단계, 상기 사면보강용 구조체의 타단부를 상기 사면 지지체에 연결하는 단계; 및 상기 사면보강용 구조체의 타단부에 프리스트레싱을 제공하는 단계를 포함하는 사면보강 구조의 시공 방법을 제공한다.

여기서, 상기 사면 지지체를 배치하는 단계는, 상기 사면의 표면에 상기 지지부재를 안착시킨 후 상기 말뚝부재들을 상기 관통홀부들을 통해 상기 사면에 박아 고정하는 단계, 상기 말뚝부재들의 삽입 길이의 차이를 통해 상기 사면과 상기 사면 지지체 사이에 공극의 존재를 감지하는 단계, 상기 공극의 존재가 감지되면 상기 공극에 위치된 상기 말뚝부재를 일시적으로 빼어낸 후 상기 관통홀부를 통해 상기 공극으로 보강 모르타르를 주입하는 단계, 및 상기 보강 모르타르의 주입이 완료되면 상기 말뚝부재를 상기 관통홀부에 다시 박아 넣는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 사면보강 구조 및 그것의 시공 방법은, 사면을 안정적으로 보강함으로써 도로와 건물 등의 공사 과정에서 붕괴, 슬라이딩 또는 낙석 등의 위험을 방지할 수 있고, 그에 따라 사면의 붕괴, 슬라이딩 또는 낙석 등에 의한 안전사고를 미연에 방지하여 생명과 재산의 피해를 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 사면보강 구조 및 그것의 시공 방법은, 사면 지지체의 관통홀부에 배치되는 말뚝부재를 이용하여 사면 지지체를 사면에 안정적으로 배치할 수 있고, 말뚝부재의 삽입 길이를 이용하여 사면 지지체와 사면 사이에 발생된 공극을 간편하게 확인할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 말뚝부재가 탈거된 관통홀부를 통해 공극에 모르타르 또는 콘크리트를 타설하여 공극을 간단하게 보강할 수 있고, 그에 따라 사면 지지체의 설치 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 사면보강 구조 및 그것의 시공 방법은, 사면보강 구조의 시공 과정에서 천공홀의 일부가 붕괴하여 천공홀을 막는 문제점을 간단하게 해소할 수 있고, 천공홀의 내부로 토사가 유입되더라도 사면보강 작업을 원활하게 진행시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 사면보강 구조 및 그것의 시공 방법은, 사면보강의 설계 조건 및 천공홀의 깊이 등에 따라 현장에서 사면보강용 구조체를 다양한 길이로 제작하여 사용할 수 있고, 특히 고정 유닛의 설치 개수를 적절하게 변경하여 사면보강용 구조체를 천공홀에 더 안정적으로 설치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 사면보강 구조가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2와 도 3은 도 1에 도시된 사면 지지체와 사면 사이에 공극이 존재할 경우의 시공 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 사면보강용 구조체의 주요부를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 고정 유닛의 내부 구조에 대한 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 사면보강 구조의 시공 방법이 도시된 순서도이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 사면보강 구조(100)가 개략적으로 도시된 도면이고, 도 2와 도 3은 도 1에 도시된 사면 지지체(110)와 사면(10) 사이에 공극(S)이 존재할 경우의 시공 방법을 나타낸 도면이며, 도 4는 도 1에 도시된 사면보강용 구조체(120)의 주요부를 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 고정 유닛(126)의 내부 구조에 대한 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 사면보강 구조(100)는 사면 지지체(110), 사면보강용 구조체(120), 사면보강용 주입재(130), 및 구조체 연결부(140)를 포함할 수 있다.

본 실시예의 사면보강 구조(100)은 건설공사 또는 토목공사의 시공시 굴착면과 경사면 등의 사면(10)을 보강하기 위한 것으로서, 소일네일링 공법 또는 어스앵커 공법에 따른 사면 보강 공사에 적용될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 사면보강용 구조체(120)는 사면보강공법에 따라 앵커 구조체 또는 네일 구조체로 사용될 수 있다.

이하, 본 실시예에서는 사면 지지체(110)가 소정의 면적으로 형성되어 사면(10)의 지표면에 직접 안착되는 구조로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 사면보강 구조(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들면, 사면 지지체(110)는 사면(10)을 지지하도록 제작된 옹벽이나 흙막이 벽체의 표면에 배치되거나, 또는 옹벽이나 흙막이 벽체가 사면 지지체(110)로 사용될 수도 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 사면 지지체(110)는, 사면(10)을 지지하도록 사면(10)의 표면에 덮이는 구조로 배치될 수 있다. 상기와 같은 사면 지지체(110)와 사면(10)에는 사면보강용 구조체(120)가 삽입 고정되기 위한 천공홀(H)이 연통되게 형성될 수 있다.

상기와 같은 천공홀(H)은, 사면(10)에 설정 깊이로 형성된 사면 천공홀(H1), 및 사면 천공홀(H1)과 대응되도록 사면 지지체(110)에 관통되게 형성된 지지체 천공홀(H2)을 포함할 수 있다. 사면 천공홀(H1)과 지지체 천공홀(H2)은 홀의 길이와 형성 부위만 다를 뿐이며, 직경이나 경사 각도 등은 동일하게 형성될 수 있다.

예를 들면, 사면 지지체(110)는 지지부재(112), 관통홀부(114), 및 말뚝부재(116)를 포함할 수 있다.

지지부재(112)는, 사면(10)의 표면에 안착되는 판 형상으로 마련될 수 있고, 중앙부에 천공홀(H)이 형성될 수 있다. 상기와 같은 지지부재(112)는 강도와 내구성이 우수한 금속 재질 또는 콘크리트 재질로 제작될 수 있다.

관통홀부(114)는 지지부재(112)에 복수개가 관통되게 형성될 수 있다. 상기와 같은 관통홀부(114)들은 지지부재(112)의 전체에 서로 이격되게 배치되되, 천공홀(H)의 주위를 둘러싸는 형상으로 배치될 수 있다. 따라서, 말뚝부재(116)가 천공홀(H)의 주위를 둘러싼 관통홀부(114)에 삽입되면, 사면 천공홀(H1)의 입구 부위가 말뚝부재(116)들에 의해 안정적으로 지지될 수 있고, 사면 천공홀(H1)의 입구 부위가 붕괴되거나 막히는 문제가 방지될 수 있다.

상기와 같은 관통홀부(114)들에는 말뚝부재(116)를 대신하여 마개가 배치될 수 있다. 일례로, 관통홀부(114)들의 일부에만 말뚝부재(116)를 배치하고, 관통홀부(114)들의 나머지에는 마개를 배치되는 것도 가능하다.

말뚝부재(116)는 관통홀부(114)들에 이동 가능하게 각각 배치될 수 있다. 말뚝부재(116)는 사면 지지체(110)의 설치시 사면(10)을 향해 이동되어 사면(10)에 설정 깊이로 박혀 고정될 수 있다. 말뚝부재(116)의 일단부는 사면(10)의 지표면에 박히도록 뾰족하게 형성될 수 있고, 말뚝부재의 타단부는 지지부재(112)의 외측으로 노출되어 말뚝 고정부(118)에 의해 관통홀부(114)에 고정될 수 있다. 일례로, 말뚝 고정부(118)는 말뚝부재(116)의 타단부에 체결된 너트, 핀, 고정캡 또는 와셔 등으로 형성될 수 있다.

상기와 같은 말뚝부재(116)들은, 사면(10)에 설정 깊이로 박혀 고정되되, 지지부재(112)와 사면(10)의 접촉 부위에 형성된 공극(S)의 크기에 따라 관통홀부(114)에 삽입되는 길이가 변화될 수 있다. 따라서, 말뚝부재(116)들의 삽입 길이를 통하여 지지부재(112)와 사면(10)의 접촉 부위에 형성된 공극(S)의 유무와 크기를 간편하게 확인할 수 있다.

한편, 공극(S)에는 관통홀부를 통해 주입되는 보강 모르타르(132)가 충진되어 지지부재(112)와 사면(10)의 접촉 부위가 보강될 수 있다. 이를 위하여, 말뚝부재(116)들 중 공극(S)에 위치한 말뚝부재(116)는, 보강 모르타르(132)의 주입시 관통홀부(114)에서 일시적으로 탈거될 수 있고, 보강 모르타르(132)의 주입 완료시 관통홀부(114)에 다시 삽입될 수 있다. 일례로, 보강 모르타르(132)는 사면보강용 주입재(130)와 동일 유사한 조성으로 마련될 수 있고, 관통홀부(114)에 삽입되는 주입 노즐(134)에 의해 공극(S)으로 주입될 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 사면보강용 구조체(120)는, 사면 지지체(110)와 사면(10)에 천공된 천공홀(H)에 일단부가 삽입되어 사면(10)의 지반에 고정될 수 있다. 상기와 같은 사면보강용 구조체(120)는 어스 앵커(earth anchor) 공법에 사용되는 앵커 구조체를 포함할 수 있다.

이때, 사면보강용 구조체(120)의 일단부는 사면 천공홀(H1)의 내부에 삽입된 후 사면 천공홀(H1)의 내벽에 고정될 수 있고, 사면보강용 구조체(120)의 타단부는 지지체 천공홀에 관통되게 배치된 후 구조체 연결부(140)에 의해 사면 지지체(110)에 고정될 수 있다.

특히, 사면보강용 구조체(120)의 일단부는 천공홀(H)의 붕괴 및 외부 토사의 유입을 방지하도록 중공관 구조로 마련될 수 있다. 이때, 사면보강용 주입재(130)는 중공관 구조의 사면보강용 구조체(120)의 내부 공간을 따라 천공홀(H)의 내부로 주입될 수 있다.

예를 들면, 사면보강용 구조체(120)는 강봉(122), 중공관 부재(124), 및 고정 유닛(126)을 포함할 수 있다.

강봉(122)은 천공홀(H)의 깊이에 따라 다양한 길이로 길게 형성될 수 있고, 천공홀(H)의 외부에서 구조체 연결부(140)와 연결되도록 천공홀(H)보다 길게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 강봉(122)의 일단부는 천공홀(H)의 깊이에 대응하는 길이로 형성되어 천공홀(H)에 삽입될 수 있고, 강봉(122)의 타단부는 천공홀(H)의 외측에 노출되게 배치될 수 있다. 이때, 강봉(122)의 일단부는 고정 유닛(126)에 의해 천공홀(H)의 내부에 고정될 수 있고, 강봉(122)의 타단부는 구조체 연결부(140)에 의해 설정 크기의 인장력으로 당겨져 프리스트레싱된 상태로 사면 지지체(110)에 연결될 수 있다.

중공관 부재(124)는 강봉(122)의 일단부를 감싸는 관 형상으로 마련될 수 있다. 상기와 같은 중공관 부재(124)는 천공홀(H)의 내부에 삽입된 상태에서 사면보강용 주입재(130)를 주입하기 위한 통로 역할을 수행할 수 있다. 특히, 중공관 부재(124)에는 중공관 부재(124)의 내부 통로를 따라 주입된 사면보강용 주입재(130)를 천공홀(H)의 내벽으로 배출하기 위한 복수개의 출입홀부(125)가 형성될 수 있다. 상기와 같은 출입홀부(125)들은 사면보강용 주입재(130)를 중공관 부재(124)에서 천공홀(H)의 내벽으로 골고루 공급하도록 중공관 부재(124)의 둘레 방향 및 길이 방향을 따라 복수개가 이격되게 형성될 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는, 중공관 부재(124)가 사면보강용 주입재(130)의 주입 통로 역할을 수행함과 동시에 천공홀(H)의 내부 공간이 매몰되지 않도록 방지하는 구조물 역할을 수행할 수 있다. 즉, 외부의 충격, 진동 또는 약한 지반 등으로 인하여 천공홀(H)의 일부가 붕괴되거나 외부 토사가 유입되는 경우에도, 중공관 부재(124)가 천공홀(H)의 막힘 현상을 방지하면서 사면보강용 주입재(130)를 천공홀(H)의 안쪽까지 안정적으로 안내할 수 있다.

고정 유닛(126)은 강봉(122)을 길이 방향으로 이동시키거나 강봉(122)을 원주 방향으로 회전시킴에 따라 천공홀(H)의 내벽에 고정되도록 마련될 수 있다. 고정 유닛(126)은 중공관 부재(124)와 강봉(122) 사이에 형성된 공간을 차폐시키도록 중공관 부재(124)와 강봉(122)에 연결될 수 있다. 즉, 강봉(122)의 일단부는 고정 유닛(126)의 중앙에 관통되게 연결될 수 있고, 중공관 부재(124)의 단부는 고정 유닛(126)의 외주부에 연결될 수 있다.

여기서, 고정 유닛(126)은 강봉(122)을 길이방향으로 이동시키거나 원주방향으로 회전시킴에 따라 천공홀(H)의 내벽으로 쐐기부재(152)를 돌출시키도록 형성될 수 있다. 상기와 같이 쐐기부재(152)가 천공홀(H)의 내벽에 박히면, 고정 유닛(126)이 천공홀(H)의 내부에 고정되어 중공관 부재(124)와 강봉(122)도 천공홀(H)에 고정될 수 있다.

그리고, 고정 유닛(126)은 사면보강 구조의 설계 조건 및 상황에 따라 강봉(122)의 일단부에 단수개 또는 복수개를 선택적으로 설치하되, 강봉(122)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격되게 배치할 수 있다. 이때, 중공관 부재(124)는 고정 유닛(126)을 기준으로 복수개로 분할된 형태로 마련될 수 있고, 복수개의 중공관 부재(124)는 강봉(122)의 길이 방향을 따라 고정 유닛(126)을 매개로 서로 연통되게 연결될 수 있다.

도 1과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 3개의 고정 유닛(126)이 사용됨과 아울러 3개의 중공관 부재(124)가 사용되는 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 사면보강 구조의 설계 조건 및 상황에 따라 사용 개수가 다양하게 변경될 수 있다.

즉, 고정 유닛(126)은, 천공홀(H)의 입구와 가장 가까운 위치에 배치된 제1 고정 유닛(126a), 및 제1 고정 유닛(126a)에서 천공홀(H)의 입구와 멀어지는 방향을 따라 일정 간격으로 이격되도록 적어도 하나가 배치된 제2 고정 유닛(126b)을 포함할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 제2 고정 유닛(126b)이 두 개인 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 사면보강 구조의 설계 조건 및 상황에 따라 한 개만 사용되거나 세 개 이상이 사용되거나 또는 사용이 생략될 수도 있다.

또한, 중공관 부재(124)는, 천공홀(H)의 입구와 제1 고정 유닛(126a) 사이에 배치되는 제1 중공관 부재(124a), 및 제1 고정 유닛(126a)과 제2 고정 유닛(126b) 사이에 배치되거나 제2 고정 유닛(126b)들 사이에 배치되는 제2 중공관 부재(124b)를 포함할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 제2 중공관 부재(124b)가 제1 고정 유닛(126a)과 제2 고정 유닛(126b) 사이에 1개가 배치되고 제2 고정 유닛(126b)들 사이에 1개가 배치되는 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 제2 고정 유닛(126b)의 설치 개수에 따라 제2 중공관 부재(124b)의 사용 개수가 증감될 수 있다. 제1 중공관 부재(124a)의 일단부는 제1 고정 유닛(126a)의 외주부에 연결될 수 있고, 제1 중공관 부재(124a)의 타단부는 사면 천공홀(H2)의 입구에 배치되거나 지지체 천공홀(H1)의 내부에 배치될 수 있다.

참고로, 도 1과 도 4 및 도 5를 참조하여 고정 유닛(126)의 상세 구조에 대한 일례를 설명하면 아래와 같다.

도 1과 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 고정 유닛(124)은 유닛 케이스(150), 쐐기부재(152) 및 작동 부재(154)를 포함할 수 있다.

유닛 케이스(150)는 쐐기부재(152) 및 작동 부재(154)를 수용하도록 내부에 공간이 형성된 원통 형상으로 마련될 수 있다. 유닛 케이스(150)는 중공관 부재(124)의 직경에 대응하는 직경을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 유닛 케이스(150)의 중앙부에는 강봉(122)의 일단부가 관통되게 장착될 수 있고, 유닛 케이스(150)의 외주부에는 중공관 부재(124)의 단부가 연결될 수 있다.

여기서, 유닛 케이스(150)의 중앙부에는 강봉(122)의 일단부가 관통되게 삽입되기 위한 강봉홀부(150a)가 형성될 수 있다. 강봉홀부(150a)는 강봉(122)의 일단부와 동일한 단면 형상으로 형성되되, 용접과 압입 및 체결 등에 의해 강봉(122)에 연결 고정될 수 있다.

그리고, 유닛 케이스(150)의 외주부에는 중공관 부재(124)의 단부와 연결되기 위한 관 연결부(150b)가 형성될 수 있다. 일례로, 관 연결부(150b)에는 중공관 부재(124)의 단부를 수평하게 절곡시킨 플랜지가 안착될 수 있고, 관 연결부(150b)와 플랜지에는 체결부재가 체결될 수 있다.

또한, 유닛 케이스(150)의 측면부에는 쐐기부재(152)가 인출 가능하게 배치되기 위한 쐐기홀부(150c)가 형성될 수 있다. 쐐기홀부(150c)는 쐐기부재(152)의 설치 개수에 따라 유닛 케이스(150)의 측면부에 동일 간격으로 형성될 수 있다.

한편, 고정 유닛(126)에는 천공홀(H)의 내부로 주입되는 사면보강용 주입재(130)가 통과되기 위한 주입재 통과홀(153)이 형성될 수 있다. 따라서, 사면보강용 주입재(130)는 중공관 부재(124)의 내부로 강제 주입된 후 고정 유닛(126)에 의해 차단되지 않고 주입재 통과홀(153)을 통해 원활하게 유동될 수 있다. 상기와 같은 주입재 통과홀(153)은 유닛 케이스(150)에 다양한 구조로 형성될 수 있다.

쐐기부재(152)는, 유닛 케이스(150)의 내부에 복수개가 수납되되, 유닛 케이스(150)의 둘레를 따라 방사 형상으로 배치될 수 있다. 쐐기부재(152)의 선단부는 천공홀(H)의 내벽에 쉽게 박히도록 뾰족한 형상으로 마련될 수 있다. 상기와 같은 쐐기부재(152)는 천공홀(H)의 내벽에 박힌 상태에서 쉽게 이동되지 않도록 천공홀(H)의 입구를 향하는 면이 평탄하게 형성될 수 있다.

작동 부재(154)는 유닛 케이스(150)의 내부에 마련될 수 있다. 작동 부재(154)는 강봉(122)의 이동 또는 회전에 따라 쐐기부재(152)들을 유닛 케이스(150)의 외부로 돌출시키도록 형성될 수 있다.

예를 들면, 작동 부재(154)는, 강봉(122)의 이동력 또는 회전력을 쐐기부재(152)들에 전달하도록 기어 또는 링크와 같은 동력 전달 구조로 마련되거나, 강봉(122)의 이동 또는 회전에 의해 쐐기부재(152)들에 인출력을 제공하기 위한 탄성체 또는 모터 등을 작동시키도록 마련될 수 있다.

실제로, 도 5에는 강봉(122)의 회전력을 이용하여 쐐기부재(152)들의 이동을 제어하는 기어의 동력 전달 구조가 개시되어 있다. 즉, 유닛 케이스(150)의 중앙부에는 강봉(122)과 함께 회전되는 회전 기어부(154a)가 마련될 수 있고, 쐐기부재(152)들에는 회전 기어부(154a)의 회전력을 쐐기부재(152)의 이동력으로 전환시키도록 회전 기어부(154a)에 기어 연결되는 이동 기어부(154b)가 형성될 수 있다. 상기와 같은 회전 기어부(154a)와 이동 기어부(154b)는 피니언 기어와 랙 기어로 형성될 수 있으며, 회전 기어부(154a)의 중앙부에는 강봉홀부(150a)가 관통되게 형성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 사면보강용 주입재(130)는 사면보강용 구조체(120)가 삽입된 천공홀(H)의 내부에 강제 주입될 수 있다. 일례로, 사면보강용 주입재(130)는 모르타르 또는 콘크리트 중 어느 하나로 마련되어 천공홀(H)의 내부에 그라우팅(grouting)될 수 있다. 상기와 같이 사면보강용 주입재(130)는 사면보강용 구조체(120)를 삽입한 상태에서 천공홀(H)의 내부에 타설되므로, 천공홀(H)을 중심으로 사면(10)의 지반을 지지할 수 있고, 사면보강용 구조체(120)의 일단부를 천공홀(H)의 내부에 견고하게 고정시킬 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 사면보강용 주입재(130)는 요구되는 압축강도를 충분히 확보하기 위해, 시멘트, 고로 슬래그 분말, 석고 분말 및 골재를 포함하는 모르타르 또는 콘크리트 조성물로 제공될 수 있다. 여기서, 고로 슬래그 분말은 시멘트 100중량%에 대하여 40~55중량%로 치환하여 배합되고, 석고 분말은 고로 슬래그 분말 100중량%에 대하여 8~12중량%로 치환하여 배합되는 것이 바람직하다.

참고로, 고로 슬래그 분말은 제철의 용광로에서 철광석으로부터 선철을 만들 때 얻어지는 부산물인 고로 슬래그를 분쇄 처리하여 분말 혹은 미분말 형태로 제공되고, 구체적으로 4,600~5,200cm2/g 범위의 분말도를 갖는 것이 바람직하다.

더 나아가, 본 실시예에 따른 사면보강용 주입재(130)의 조성물은 수화율을 저감하기 위한 플라스틱 분쇄물이 시멘트의 전체 중량에 대해 0.1~5 중량%로 첨가될 수 있다. 여기서, 플라스틱 분쇄물은 발포폴리에틸렌 재질로 이루어지며, 구체적으로 보온재, 완충재 등으로 사용되었던 발포폴리에틸렌 자재를 재활용하는 방식으로 폐 발포폴리에틸렌 자재를 직경 0.1~5mm로 분쇄하여 제조된 분쇄물로 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 발포폴리에틸렌 분쇄물은 비표면적이 높은 열가소성 물질로서 모르타르나 콘크리트의 수화열을 흡수하여 수화열을 저감시키는 효과가 뛰어나, 이를 통해 모르타르나 콘크리트의 수축에 의한 균열을 방지함으로써, 사면보강용 주입재로서 요구되는 압축강도를 지속적으로 확보하는데 기여할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 구조체 연결부(140)는 천공홀(H)에 삽입되지 않은 사면보강용 구조체(120)의 타단부를 사면 지지체(110)에 프리스트레싱을 가한 상태로 연결시키도록 사면보강용 구조체(120)의 타탄부에 연결될 수 있다. 일례로, 구조체 연결부(140)는 지지체 천공홀(H2)보다 큰 패널 형상으로 마련되되, 지지체 천공홀(H2)을 덮는 형상으로 사면 지지체(110)의 외측면에 배치될 수 있다. 이때, 강봉(122)에 인장력이 제공되어 천공홀(H)에서 인출되는 방향으로 프리스트레싱(prestressing)될 수 있고, 그 상태에서 강봉(122)의 타단부가 구조체 연결부(140)에 연결 고정될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 사면보강 구조(100)의 시공 방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 사면보강 구조(100)의 시공 방법이 도시된 순서도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 사면보강 구조(100)의 시공 방법은, 사면(10)의 표면에 사면 지지체(110)를 배치하는 단계(S1), 사면 지지체(110)와 사면(10)에 천공홀(H)을 천공하는 단계(S2), 천공홀(H)에 사면보강용 구조체(120)의 일단부를 삽입하는 단계(S3), 사면보강용 구조체(120)를 이동 또는 회전시켜 사면보강용 구조체(120)의 일단부를 사면(10)에 고정하는 단계(S4), 사면보강용 구조체(120)의 일단부가 삽입된 천공홀(H)에 사면보강용 주입재(130)를 주입하는 단계(S5), 사면보강용 구조체(120)의 타단부를 사면 지지체(110)에 연결하는 단계(S6), 및 사면보강용 구조체(120)의 타단부에 프리스트레싱을 제공하는 단계(S7)를 포함한다.

사면 지지체(110)를 배치하는 단계(S1)에서는, 사면 지지체(110)를 사면(10)의 지표면을 덮는 구조로 배치하되, 사면 지지체(110)와 사면(10) 사이에 공극(S)이 존재하지 않도록 한다. 만약, 사면 지지체(110)와 사면(10) 사이에 공극(S)이 발생되면, 관통홀부(114)에 삽입되는 말뚝부재(116)의 삽입 길이가 달라지는 것을 통해 공극(S)을 감지하고, 해당 공극(S)에 관통홀부(114)를 통해 보강 모르타르(132)를 타설하여 공극(S)을 제거한다.

구체적으로, 사면 지지체(110)를 배치하는 단계(S1)는, 사면(10)의 표면에 지지부재(112)를 안착시킨 후 말뚝부재(116)들을 관통홀부(114)들을 통해 사면(10)에 박아 고정하는 단계, 말뚝부재(116)들의 삽입 길이의 차이를 통해 사면(10)과 사면 지지체(110) 사이에 생성된 공극(S)의 존재를 감지하는 단계, 공극(S)의 존재가 감지되면 해당 공극(S)에 위치된 말뚝부재(116)를 일시적으로 빼어낸 후 관통홀부(114)를 통해 공극(S)으로 보강 모르타르(132)를 주입하는 단계, 및 보강 모르타르(132)의 주입이 완료되면 말뚝부재(116)를 관통홀부(114)에 다시 박아 넣는 단계를 포함할 수 있다.

천공홀(H)을 천공하는 단계(S2)에서는, 천공기계를 이용하여 사면 지지체(110)와 사면(10)에 소정의 각도로 경사지게 천공홀(H)을 설정 깊이로 뚫을 수 있다.

사면보강용 구조체(120)의 일단부를 삽입하는 단계(S3)에서는, 천공홀(H)에 삽입되기 위한 사면보강용 구조체(120)를 현장에서 직접 조립하거나 사면보강 구조(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 사면보강용 구조체(120)의 길이를 적절하게 변경할 수 있다.

즉, 사면보강용 구조체(120)의 일단부를 삽입하는 단계(S3)에서는, 사면보강용 구조체(120)를 천공홀(H)의 깊이에 따라 현장에서 조립하여 천공홀(H)에 삽입하되, 강봉(122)의 길이, 고정 유닛(126)과 중공관 부재(124)의 사용 개수 등을 적절하게 결정한다.

강봉(122)의 일단부는 천공홀(H)과 대응되는 길이로 마련한다. 즉, 강봉(122)의 일단부를 절단하여 강봉(122)의 길이를 줄이거나, 또는 강봉(122)의 일단부에 다른 강봉(122)을 연결하여 강봉(122)의 길이를 늘일 수 있다.

고정 유닛(126)은 강봉(122)의 일단부에 적어도 하나를 관통되게 연결하되, 본 실시예에서는 사면보강용 구조체(120)의 일단부를 천공홀(H)에 안정적으로 고정시키기 위하여 복수개를 설치한다. 이때, 복수개의 고정 유닛(126)은 강봉(122)의 일단부에 일정 간격으로 이격되게 배치한다.

일례로, 강봉(122)의 일단부가 제1 설정길이보다 짧으면 고정 유닛(126)을 단수개만 설치하고, 강봉(122)의 일단부가 제1 설정길이보다 길면 고정 유닛(126)을 추가로 설치하되 일정 길이로 증가될 때마다 하나씩 더 추가할 수 있다.

중공관 부재(124)는 강봉(122)의 일단부를 둘러싸도록 고정 유닛(126)들에 연결하되, 고정 유닛(126)들을 매개로 하여 복수개를 서로 연통되게 연결한다. 중공관 부재(124)의 사용 개수는 고정 유닛(126)의 사용 개수에 따라 적절하게 선택한다.

사면보강용 구조체(120)의 일단부를 고정하는 단계(S4)에서는, 천공홀(H)의 외측으로 노출된 사면보강용 구조체(120)의 타단부를 회전시켜 고정 유닛(126)에서 쐐기부재(152)를 인출시키고, 쐐기부재(152)가 천공홀(H)의 내벽에 박혀 사면보강용 구조체(120)의 일단부를 천공홀(H)에 고정한다.

사면보강용 주입재(130)를 주입하는 단계(S5)에서는, 사면보강용 주입재(130)를 중공관 부재(124)의 내부를 통해 천공홀(H)의 내부에 강제 주입한다. 이때, 사면보강용 주입재(130)는 중공관 부재(124)를 따라 유동하면서 중공관 부재(124)에 형성된 출입홀부(125)를 통해 천공홀(H)의 내벽과 중공관 부재(124) 사이의 공간으로도 주입이 이루어진다. 그리고, 사면보강용 주입재(130)는 중공관 부재(124)를 통해 고정 유닛(126)으로 유동한 후 주입재 통과홀(153)을 통해 고정 유닛(126)을 통과하고, 그런 과정을 반복하여 천공홀(H)의 내부로 깊숙하게 주입한다.

사면보강용 구조체(120)를 사면 지지체(110)에 연결하는 단계(S6)에서는, 지지체 천공홀(H2)을 덮도록 구조체 연결부(140)를 배치하되, 강봉(122)의 타단부를 구조체 연결부(140)에 연결한다.

사면보강용 구조체(120)에 프리스트레싱을 제공하는 단계(S7)에서는, 강봉(122)의 타단부에 설정 크기의 인장력을 가하여 사면보강용 구조체(120)에 프리스트레싱을 제공하고, 그런 프리스트레싱 상태로 사면보강용 구조체(120)를 구조체 연결부(140)에 의해 사면 지지체(110)에 완전히 고정한다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 사면
100: 사면보강 구조
110: 사면 지지체
112: 지지부재
114: 관통홀부
116: 말뚝부재
120: 사면보강용 구조체
122: 강봉
124: 중공관 부재
126: 고정 유닛
130: 사면보강용 주입재
140: 구조체 연결부
S: 공극
H: 천공홀

Claims

사면의 표면에 덮여 상기 사면을 지지하는 사면 지지체;
상기 사면 지지체와 상기 사면에 천공된 천공홀에 일단부가 삽입되어 상기 사면에 고정되는 사면보강용 구조체;
상기 사면보강용 구조체가 삽입된 상기 천공홀의 내부에 주입되는 사면보강용 주입재; 및
상기 천공홀에 삽입되지 않은 상기 사면보강용 구조체의 타단부를 상기 사면 지지체에 프리스트레싱을 가한 상태로 연결시키는 구조체 연결부;를 포함하고,
상기 사면 지지체는, 상기 사면의 표면에 안착되는 판 형상으로 마련되고, 상기 천공홀이 형성된 지지부재; 상기 지지부재에 복수개가 관통되게 형성되고, 상기 천공홀의 주위에 일정 간격으로 배치된 관통홀부; 및 상기 관통홀부들에 이동 가능하게 각각 배치되고, 상기 지지부재가 안착된 상기 사면에 박혀 고정되는 말뚝부재;를 포함하며,
상기 말뚝부재들은 상기 지지부재와 상기 사면을 안정적으로 지지하도록 상기 사면에 설정 깊이로 박혀 고정되되, 상기 지지부재와 상기 사면의 접촉 부위에 형성된 공극에 따라 상기 관통홀부에 삽입되는 길이가 변화되고,
상기 공극에는 상기 관통홀부를 통해 주입되는 보강 모르타르가 충진되어 상기 지지부재와 상기 사면의 접촉 부위가 보강되며,
상기 말뚝부재들 중 상기 공극에 위치한 말뚝부재는 상기 보강 모르타르의 주입시 상기 관통홀부에서 탈거된 후 상기 보강 모르타르의 주입 완료시 상기 관통홀부에 다시 삽입되는 것을 특징으로 하는 사면보강 구조.
제1항에 있어서,
상기 사면보강용 구조체는 상기 천공홀의 붕괴 및 토사의 유입에 대해 안정적으로 대응하도록 중공관 구조로 마련되고,
상기 사면보강용 주입재는 상기 사면보강용 구조체의 내부를 따라 주입되는 것을 특징으로 하는 사면보강 구조.
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사면의 표면에 덮여 상기 사면을 지지하는 사면 지지체;
상기 사면 지지체와 상기 사면에 천공된 천공홀에 일단부가 삽입되어 상기 사면에 고정되는 사면보강용 구조체;
상기 사면보강용 구조체가 삽입된 상기 천공홀의 내부에 주입되는 사면보강용 주입재; 및
상기 천공홀에 삽입되지 않은 상기 사면보강용 구조체의 타단부를 상기 사면 지지체에 프리스트레싱을 가한 상태로 연결시키는 구조체 연결부;를 포함하고,
상기 사면보강용 구조체는, 상기 천공홀에 일단부가 삽입되고, 상기 천공홀의 외측에 타단부가 배치되는 강봉; 상기 강봉의 일단부를 감싸는 관 형상으로 마련되어 상기 천공홀의 내부에 삽입되고, 상기 사면보강용 주입재가 출입되기 위한 복수개의 출입홀부가 형성된 중공관 부재; 및 상기 중공관 부재와 상기 강봉 사이에 배치되고, 상기 강봉을 길이 방향으로 이동시키거나 상기 강봉을 원주 방향으로 회전시킴에 따라 상기 천공홀의 내벽에 고정되는 고정 유닛;을 포함하며,
상기 강봉의 일단부는 상기 고정 유닛의 중심부에 관통되게 연결되고, 상기 중공관 부재의 단부는 상기 고정 유닛의 외주부에 연결되며,
상기 고정 유닛은 상기 중공관 부재의 단부에 고정된 상태에서 상기 강봉의 이동 또는 회전에 따라 상기 천공홀의 내벽으로 쐐기부재를 돌출시켜 상기 중공관 부재와 상기 강봉을 상기 천공홀의 내벽에 고정시키는 것을 특징으로 하는 사면보강 구조.
제5항에 있어서,
상기 강봉의 일단부는 상기 천공홀의 깊이에 대응하는 길이로 형성되고, 상기 고정 유닛은 상기 강봉의 일단부에 단수개 또는 복수개가 선택적으로 설치되며,
상기 중공관 부재는, 상기 고정 유닛을 기준으로 복수개로 분할된 형태로 마련되어 상기 고정 유닛을 매개로 서로 연통되게 연결된 것을 특징으로 하는 사면보강 구조.
제5항에 있어서,
상기 고정 유닛은, 상기 강봉의 일단부에 중앙부가 관통되게 장착되고, 상기 중공관 부재의 단부가 외주부에 연결된 유닛 케이스; 상기 유닛 케이스의 내부에 복수개가 수납된 쐐기부재; 및 상기 유닛 케이스의 내부에 마련되고, 상기 강봉의 이동 또는 회전에 따라 상기 쐐기부재들을 상기 유닛 케이스의 외부로 돌출시키는 작동 부재;를 포함하며,
상기 작동 부재는, 상기 강봉의 이동력 또는 회전력을 상기 쐐기부재들에 전달하도록 마련되거나, 상기 강봉의 이동 또는 회전에 의해 상기 쐐기부재들에 탄성력을 제공하는 탄성체를 작동시키도록 마련되고,
상기 유닛 케이스에는 상기 천공홀의 내부에 주입되는 상기 사면보강용 주입재가 통과되기 위한 주입재 통과홀이 관통되게 형성된 것을 특징으로 하는 사면보강 구조.
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 사면보강용 주입재는,
시멘트, 고로 슬래그 분말, 석고 분말 및 골재를 포함하는 모르타르 또는 콘크리트 조성물로 제공되고,
상기 고로 슬래그 분말은 상기 시멘트 100중량%에 대하여 40~55중량%로 치환하여 배합되고, 상기 석고 분말은 상기 고로 슬래그 분말 100중량%에 대하여 8~12중량%로 치환하여 배합되며,
상기 사면보강용 주입재의 조성물은 폐 발포폴리에틸렌 자재를 직경 0.1~5mm로 분쇄하여 마련된 발포폴리에틸렌 분쇄물이 상기 시멘트의 전체 중량에 대해 0.1~5 중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 사면보강 구조.
사면의 표면에 사면 지지체를 배치하는 단계;
상기 사면 지지체와 상기 사면에 천공홀을 천공하는 단계;
상기 천공홀에 사면보강용 구조체의 일단부를 삽입하는 단계;
상기 사면보강용 구조체를 이동 또는 회전시켜 상기 사면보강용 구조체의 일단부를 상기 사면에 고정하는 단계;
상기 사면보강용 구조체의 일단부가 삽입된 상기 천공홀에 사면보강용 주입재를 주입하는 단계;
상기 사면보강용 구조체의 타단부를 상기 사면 지지체에 연결하는 단계; 및
상기 사면보강용 구조체의 타단부에 프리스트레싱을 제공하는 단계;를 포함하고,
상기 사면 지지체는, 상기 사면의 표면에 안착되는 판 형상으로 마련되고, 상기 천공홀이 형성된 지지부재; 상기 지지부재에 복수개가 관통되게 형성되고, 상기 천공홀의 주위에 일정 간격으로 배치된 관통홀부; 및 상기 관통홀부들에 이동 가능하게 각각 배치되고, 상기 지지부재가 안착된 상기 사면에 박혀 고정되는 말뚝부재;를 포함하고,
상기 사면 지지체를 배치하는 단계는, 상기 사면의 표면에 상기 지지부재를 안착시킨 후 상기 말뚝부재들을 상기 관통홀부들을 통해 상기 사면에 박아 고정하는 단계; 상기 말뚝부재들의 삽입 길이의 차이를 통해 상기 사면과 상기 사면 지지체 사이에 공극의 존재를 감지하는 단계; 상기 공극의 존재가 감지되면 상기 공극에 위치된 상기 말뚝부재를 일시적으로 빼어낸 후 상기 관통홀부를 통해 상기 공극으로 보강 모르타르를 주입하는 단계; 및 상기 보강 모르타르의 주입이 완료되면 상기 말뚝부재를 상기 관통홀부에 다시 박아 넣는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면보강 구조의 시공 방법.
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