KR102376621B1 - 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구조가 간결, 단순하고 시공이 간편하여 시공비를 절감하고 시공기간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 지반의 침하, 지진 등이 발생되더라도 옹벽의 강성을 유지할 수 있고 내구성을 향상시킬 수 있는 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 성토지 옹벽구조물은 성토지 옹벽구조물에 있어서, 다단으로 축조되는 옹벽블록; 성토지에 배치되는 보강재; 및 상기 옹벽블록과 상기 보강재를 연결, 결속하는 연결수단;을 포함하고, 상기 보강재는 상기 옹벽블록에 작용되는 외력에 대한 지지력을 제공하는 항력제공블록으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법{RETAINING WALL STRUCTURE CONSTRUCTION METHOD THEREOF }

본 발명은 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구조가 간결, 단순하고 시공이 간편하여 시공비를 절감하고 시공기간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 지반의 침하, 지진 등이 발생되더라도 옹벽의 강성을 유지할 수 있고 내구성을 향상시킬 수 있는 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 주택단지 조성, 도로건설 등의 각종 토목공사의 시행과정에는 사면을 보강하기 위한 옹벽의 시공을 수반하게 된다.

옹벽은 다양한 시공방법에 의해 시행되고 있으나 대표적인 방법으로는 대한민국 등록특허 제10-0696994호에 나타난 바와 같이 블록, 커플러 및 지오그리드를 이용한 성토지 옹벽 시공방법과, 블럭와 매설된 록커(지중볼트)를 이용한 절토사면 옹벽 시공방법이 널리 이용되고 있다.

성토지 옹벽는 통상 보강토 옹벽으로도 호칭되는 것으로서, 전면 블럭의 후면에 보강재가 뒤채움 토사에 의해 받는 하중으로 블록의 횡방향 변위를 억제하도록 된 것으로, 우수한 경제성, 전면 벽체의 디자인화, 공기 단축 등의 장점으로 도로 축조, 아파트 단지조성, 사면보강 등에 널리 이용되고 있다.

성토지 옹벽은 블록과 보강재를 연결하는 방법으로 종래 여러 방안들이 제시되어 왔다. 예컨대, 블록과 블록 사이에 요철을 일치시키고 이 요철에 지오그리드 타입의 보강재를 삽입하는 방법, 커넥터, 클립 및 연결핀 등의 연결장치에 의해 보강재를 삽입하는 방법들이 제안되어 왔다.

보강재를 직접 블록의 요철에 삽입하는 방식은 보강재를 블록의 요철이나 턱에 의해 밀착 시공해야 하므로 보강재의 뒤틀림이 크게 일어나고 크랙 및 파손이 쉽게 일어나는 문제점이 있고, 연결핀이나 클립 등으로 블록 및 보강재를 연결하는 방식은 블록에 연결핀이나 클립이 삽입되는 홀을 형성하기 어렵고, 시공시 핀 삽입이 어렵다는 단점이 있다. 이에 따라 상기한 단점을 보완하기 위한 다양한 방식의 보강토 옹벽이 제안되고 있다.

예컨대, 대한민국 등록특허 10-0696994호에는 도1에 도시된 바와 같이 '균등침하를 유도할 수 있는 블럭식 보강토옹벽'이 개시되어 있다. 이러한 블럭식 보강토옹벽은 보강재와 블록을 연결하는 연결장치로서, 성토지반의 침하에 따라 유동가능한 구조를 갖는 연결장치가 제안되어 있다.

연결장치(100)는 'ㄷ' 형태의 고정대(101), 연결대(102), 'S' 형태의 체결구(103)로 형성되며, 블록(200) 및 지오그리드(300)에 결합된다.

전술한 등록특허 제10-0696994호에 따르면 지반침하, 지진, 기타 외력 등에 대항하여 축조된 다수의 옹벽구조물을 견고하게 지지할 수 있는 장점은 있지만, 지오그리드(300)의 설치가 어렵고 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 연결장치(100)는 구성품(101,102,103)이 지나치게 많고 조립과정이 복잡하므로 자재비용, 조립 및 시공비용이 상승될 뿐만 아니라 관리와 유지보수가 매우 어렵고 내구성이 낮은 한계점이 있다.

특히, 종래의 성토지 옹벽은 보강재로서 지오그리드를 주로 사용하므로 축조 후 성토지반의 침하나 변형시에 발생하는 응력집중에 대처할 수 없어 지오그리드의 손상, 파손으로 토압 등의 항력에 지지력을 갖지 않으므로 시공된 옹벽의 구조적 안정성이 취약하게 되고, 심할 경우 옹벽 붕괴 등의 심각한 안전사고가 발생될 우려가 있다.

한국등록특허 제10-0696994호 "균등침하를 유도할 수 있는 블럭식 보강토옹벽" 한국등록특허 제0-0247361호 "보강토 옹벽의 축조공법"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 구조가 간결, 단순하고 시공이 간편하여 시공비의 절감과 시공기간을 단축할 수 있도록 한 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 지반의 침하나 변형, 지진 등이 발생되더라도 옹벽의 강성을 유지할 수 있고 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 성토지 옹벽구조물은 성토지 옹벽구조물에 있어서, 다단으로 축조되는 옹벽블록; 성토지에 배치되는 보강재; 및 상기 옹벽블록과 상기 보강재를 연결, 결속하는 연결수단;을 포함하고, 상기 보강재는 상기 옹벽블록에 작용되는 외력에 대한 지지력을 제공하는 항력제공블록으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 항력제공블록은, 복수의 평면부를 갖는 다면체로 형성된 블록몸체; 상기 연결수단의 결속을 위해 상기 블록몸체에 형성되는 결속홈; 및 콘크리트몰탈의 뒤채움을 위해 상기 블록몸체에 형성되는 뒤채움홀;을 포함할 수 있다.

상기 항력제공블록은, 복수의 평면부를 갖는 다면체로 형성된 블록몸체; 상기 연결수단의 결속을 위해 상기 블록몸체에 형성되는 결속홈; 몰탈을 뒤채움 하기 위해 상기 블록몸체에 형성되는 뒤채움홀; 및 상기 블록몸체의 이동을 방지하기 위해 상기 복수의 평면부에 돌출되는 유동방지턱부;를 포함할 수 있다.

상기 블록몸체는 육면체로 형성될 수 있고, 상기 유동방지턱부는 상기 평면부마다 서로 대각방향으로 교차되는 형태가 되도록 돌출된 항력형성돌부로 구성되어, 상기 블록몸체의 전방이동에 대한 항력을 제공하는 전방이동저지홈, 상기 블록몸체의 후방이동에 대한 항력을 제공하는 후방이동저지홈, 상기 블록몸체의 좌측방향 이동에 대한 항력을 제공하는 좌측이동저지홈, 상기 블록몸체의 우측방향 이동에 대한 항력을 제공하는 우측이동저지홈, 상기 블록몸체의 상방이동에 대한 항력을 제공하는 상방이동저지홈, 상기 블록몸체의 하방이동에 대한 항력을 제공하는 하방이동저지홈이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 성토지 옹벽구조물은 상기 블록몸체에 형성되는 항력부재설치공; 및 상기 항력부재설치공에 삽입되는 항력부재;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 블록몸체에 인가되는 전후방향 및 좌우방향 외력과, 회전 모멘트에 대한 항력을 제공할 수 있도록, 상기 항력부재설치공은 상기 블록몸체에 대각방향으로 마주보는 형태가 되도록 폭 사이즈에 비해 높이가 큰 직사각 슬릿으로 형성되고, 상기 항력부재는 장 길이의 판상부재로 구성될 수 있다.

상기 항력부재는 지중파일삽입구가 형성될 수 있고, 상기 지중파일삽입구에 선택적으로 삽입되는 지중파일을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 연결수단은 상기 옹벽블록에 일단이 접속되고 타단이 상기 항력제공블록에 결속되는 연결로드, 상기 옹벽블록과의 체결을 위해 상기 연결로드의 일단에 형성되는 제1 고정부, 및 상기 항력제공블록과의 체결을 위해 상기 연결로드의 타단에 형성되는 제2 고정부를 구비하고, 상기 제2 고정부는 상기 뒤채움홀에 삽입되는 상기 결속홈 부위에 설치되는 슬라이딩부재, 상기 연결로드의 단부에 삽입되는 미끄럼와셔, 상기 미끄럼와셔에 접하여 상기 연결로드에 고정되는 고정너트를 포함하되, 상기 슬라이딩부재는 판형몸체의 내면에 돌출되는 복수의 돌부와, 상기 판형몸체의 상부에 형성되어 콘크리트몰탈의 유입을 차단하는 커버부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 성토지 옹벽구조물은 상기 항력부재의 교차 부위의 강성을 증가시키기 위해 삽입되는 열십자 형상의 보강브라켓과, 상기 보강브라켓에 형성되어 지반에 압입되는 고정앵커를 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 성토지 옹벽구조물은 상기 항력제공블록의 시공후 변위를 감지하는 변위감지수단과, 상기 변위감지수단의 설치를 위해 구성되는 감지부설치수단을 더 구비하고, 상기 연결로드는 상기 변위감지수단과 연결되는 신호전달선이 인입되어 배치되도록 인입슬릿이 형성된 중공봉으로 구성될 수 있다.

상기 감지부설치수단은 상기 연결로드에 삽입되고 내부에 상기 인입슬릿과 연통되는 통공이 형성된 삽입링, 상기 삽입링에 접속되고 상기 통공과 연통되는 중공부를 갖는 접속파이프, 및 상기 변위감지수단과 상기 접속파이프를 결속하기 위해 설치되는 체결부재를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 성토지 옹벽구조물 시공방법은 성토지 옹벽구조물을 시공하는 성토지 옹벽구조물 시공방법에 있어서, 상기 옹벽블록을 설치하고자 하는 지반에 기초부를 형성하는 기초 형성단계; 상기 기초부에 상기 옹벽블록을 설치하는 옹벽블록 적층단계; 성토를 시행하고 다져 성토부를 형성하는 성토단계; 상기 성토부에 상기 항력제공블록을 설치하는 항력제공블록 설치단계; 상기 연결수단을 이용하여 상기 항력제공블록을 상기 옹벽블록에 결속하는 연결수단 설치단계; 상기 항력제공블록의 항력부재설치공에 항력부재를 설치하는 항력부재 설치단계; 및 상기 항력제공블록의 뒤채움홀과, 상기 옹벽블록의 블록내부홀에 콘크리트몰탈을 투입, 양생하는 몰탈 타설단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법에 의하면, 지오그리드를 배제하고 항력제공블록를 이용하여 옹벽을 지지함에 따라 옹벽구조물의 구조가 간결, 단순하여 자재비 및 시공비를 절감할 수 있고 시공기간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 따른 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법에 의하면, 지반의 침하, 지진 등의 이유로 항력제공블록에 변위력이 인가되더라도 유동방지턱부, 항력부재에 의해 지지력이 제공되므로 옹벽의 강성을 유지할 수 있고 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래 균등침하를 유도할 수 있는 블럭식 보강토옹벽을 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 전체적인 구조를 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 항력제공블록을 나타낸 사시도,
도4는 도2의 A부를 확대하여 나타낸 사시도,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 옹벽블록을 나타낸 사시도,
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 항력제공블럭을 설명하기 위한 도면,
도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 전체적인 구조를 나타낸 사시도,
도8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 항력제공블록 및 항력부재를 설명하기 위한 분리사시도,
도9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 제2 고정부를 설명하기 위한 분리사시도,
도10a 및 도10b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도10b에 의거하여 상세히 설명하되, 도1 내지 도10b에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.

한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 전체적인 구조를 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 항력제공블록을 나타낸 사시도, 도4는 도2의 A부를 확대하여 나타낸 사시도, 도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 옹벽블록을 나타낸 사시도이다.

도2 내지 도5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물 은 옹벽의 강성을 안정적으로 유지하면서도 구조가 간결, 단순하고 시공이 간편하여 시공비를 절감할 수 있고 공기를 단축할 수 있는 옹벽구조물에 관한 것으로서, 다단으로 축조되는 옹벽블록(1), 성토지에 배치되는 보강재(2), 및 옹벽블록(1)과 보강재(2)를 연결하여 결속하는 연결수단(3)을 구비한다.

옹벽블록(1)은 도5에 도시된 바와 같이 성토지에 축조되어 옹벽을 형성하는 것으로서, 복수의 경사면(14)을 갖는 전면부(13)를 구비하고 내부에 블록내부홀(12)이 형성된 블록몸체(11), 블록내부홀(12)과 외부와의 사이에 연통되는 연결부인입홈부(15), 블록 조립시에 맞물림을 위해 연결부인입홈부(15)의 좌우측 상부에 해당되는 블록몸체(11)의 상면에 돌출되는 맞물림돌부(16), 맞물림돌부(16)와 접한 블록몸체(11)의 상면에 횡방향으로 요입되는 걸림홈(17)이 구비되어 있다. 여기서 연결부인입홈부(15)는 블록몸체(11)의 두께(높이)에 대해 50% 정도의 깊이를 갖도록 하방 요입되어 있다.

한편, 보강재(2)는 옹벽블록(1)에 작용되는 외력에 대한 지지력을 제공하는 항력제공블록(2a)으로 구성되어 있다.

항력제공블록(2a)은 복수의 평면부를 갖는 다면체로 형성된 블록몸체(21), 콘크리트몰탈을 뒤채움 하기 위해 블록몸체(21) 중앙에 상하로 관통되게 형성되는 뒤채움홀(22), 연결수단(3)의 결속을 위해 블록몸체(21)의 저면부에 상하방향 절개홈 형태로 형성되는 결속홈(23)을 구비한다.

블록몸체(21)는 옹벽에 안정적인 지지력을 제공할 수 있다면 특별히 형상에 제한은 없지만, 본 실시예에서는 성토지 표면과의 접촉면적이 넓어서 당김력의 인가시에 비교적 마찰저항이 커지도록 밑면이 넓은 직육면체 형상으로 형성되어 있다.

한편, 연결수단(3)은 옹벽블록(1)과 보강재(2)를 안정적으로 결속할 수 있는 부재라면 형태나 구조에 특별한 제한이 없지만, 본 실시예에서는 옹벽블록(1)에 일단이 접속되고 타단이 항력제공블록(2)에 결속되는 환봉 형상의 연결로드(31), 옹벽블록(1)과의 체결을 위해 연결로드(31)의 일단에 형성되는 제1 고정부(32), 및 항력제공블록(2)과의 체결을 위해 연결로드(31)의 타단에 형성되는 제2 고정부(33)를 구비한다.

제1 고정부(32)는 블록내부홀(12)에 삽입되어 연결부인입홈부(15) 부위에 설치되고 중앙에 로드삽입홀(321a)이 천공된 사각판 형상의 고정판(321), 연결로드(31)의 단부에 체결되는 고정너트(322)를 구비한다.

제2 고정부(33)는 뒤채움홀(22)에 삽입되어 결속홈(23) 부위에 설치되는 것으로서 항력제공블록(2a)과의 안정적인 결속상태를 유지할 수 있다면 구조나 형태에 특별한 제한 없이 적용할 수 있다. 예컨대, 본 실시예에서는 고정용 자재의 관리의 편의성을 고려하여 전술한 제1 고정부(32)와 동일 유사하게 구성될 수 있다. 즉 제2 고정부(33)는 로드삽입홀이 천공된 사각판 형상의 고정판, 연결로드의 단부에 체결되는 고정너트를 구비한다.

한편, 도2의 미설명부호 35는 인접하는 옹벽블록(1)들의 걸림홈(17)에 삽입되는 블록지지봉(35)으로 횡방향으로 이웃하는 옹벽블럭(1)들을 서로 연결할 수 있으므로 옹벽의 시공시에 연결로드(31)을 포함하는 연결수단(3)에 연결되는 않은 블록열 또한 안정되게 고정할 수 있다. 여기서, 블록지지봉(35)은 철근을 사용할 수 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물 시공방법을 간략하게 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물 시공방법은 전술한 옹벽블록(1), 보강재(2) 및 연결수단(3)을 이용하여 기초 형성단계, 옹벽블록 적층단계, 성토단계, 항력제공블록 설치단계, 연결수단 설치단계, 및 몰탈 타설단계를 반복 수행하게 되면 도2에 도시된 형태의 성토지 옹벽구조물을 축조할 수 있다.

기초 형성단계는 옹벽블록(1)을 설치하고자 하는 지반의 기초 터파기 작업을 수행하는 단계로서 굴삭기 등의 건설기계를 이용하여 현장여건, 시공도면, 및 시방서에 따라 원지반을 절취하여 기초면을 형성한다.

그리고, 기초 형성단계는 옹벽을 형성하는 옹벽블럭(1)을 지지하기 위한 기초부(6)를 마련하기 위해 콘크리트몰탈에 의해 기초콘크리트층을 형성한다. 이때, 기초부(6)는 기초면에 별도의 지중앵커를 삽입한 후 기초콘크리트층을 형성하는 방법 등으로 다양하게 시행할 수 있다.

옹벽블록 적층단계는 기초콘크리트층과 같은 기초부(6)가 마련된 지반에 옹벽블록을 설치하는 단계로서, 다수의 옹벽블록(1)을 열을 이루어도록 배열하면서 적층되는 단계이다.

성토단계는 옹벽블록 적층단계에 의해 축조된 옹벽블록(1)의 후방에 성토를 시행하고 다져서 성토부를 형성하는 단계이다.

항력제공블록 설치단계는 성토부의 표면에 항력제공블록(2a)을 설치하는 단계로서, 연결수단(3)에 의해 서로 연결될 옹벽블록(1)과 마주하도록 배치하여 정위치 한다. 이때, 항력제공블록(2a)의 설치수량은 시공할 옹벽의 높이, 지반 상태, 현장 조건 등에 따라 정해지는 옹벽의 지지력에 따라 다양한 수량으로 구성할 수 있다.

연결수단 설치단계는 연결수단(3)을 이용하여 항력제공블록(2a)을 옹벽블록(1)에 결속하는 단계로서, 옹벽블록(1)의 블록내부홀(12)로 고정판(321)을 삽입하여 연결부인입홈부(15) 부위에 위치시키고 연결로드(31)의 일단을 삽입하고 그 단부에 고정너트(322)를 체결하는 방식으로 제1 고정부(32)를 설치한다. 연이어 동일한 방법으로 제2 고정부(33)을 조립하여 항력제공블록(2)에 연결로드(31)를 결속한다.

몰탈 타설단계는 연결수단 설치단계가 수행이 완료되면 옹벽블록(1) 및 항력제공블록(2a)이 연결수단(3)과 일체로 되도록 하는 단계로서 항력제공블록(2)의 뒤채움홀(22)과, 옹벽블록(1)의 블록내부홀(12)에 콘크리트몰탈을 투입하여 뒤채움하고 양생하는 방식으로 시행한다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 제1 실시예에 나타난 구성요소 또는 서로 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 항력제공블럭을 설명하기 위한 도면으로서, 나머지 구성요소들은 전술한 제1 실시예와 유사하므로 구체적인 도시를 생략하고 차이점을 갖는 항력제공블록만을 나타낸 사시도이다.

도6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물은 옹벽블록(1), 보강재(2), 및 연결수단(3)을 구비하고, 보강재(2)로 구성되는 항력제공블록(2a)은 복수의 평면부를 갖는 다면체로 형성된 블록몸체(21), 몰탈을 뒤채움 하기 위해 블록몸체(21) 중앙에 상하로 관통되게 형성되는 뒤채움홀(22), 연결수단(3)의 결속을 위해 블록몸체(21)의 저면부에 상하방향 절개홈 형태로 형성되는 결속홈(23)을 구비하되, 블록몸체(21)의 변위에 대한 저지력을 제공하기 위해 복수의 평면부에 돌출되는 유동방지턱부(25)가 더 구성되어 있다.

바람직하게 유동방지턱부(25)는 블록몸체(21)의 6개 평면부마다 서로 대각방향으로 교차되는 형태가 되도록 돌출된 항력형성돌부(251)로 구성되어 있다. 이와 같이 교차되는 형태의 항력형성돌부(251)가 형성되면 블록몸체(21)의 전방이동에 대한 항력을 제공하는 전방이동저지홈(25a), 블록몸체(21)의 후방이동에 대한 항력을 제공하는 후방이동저지홈(25b), 블록몸체(21)의 좌측방향 이동에 대한 항력을 제공하는 좌측이동저지홈(25c), 블록몸체의 우측방향 이동에 대한 항력을 제공하는 우측이동저지홈(25d), 블록몸체(21)의 상방이동에 대한 항력을 제공하는 상방이동저지홈(25e), 블록몸체의 하방이동에 대한 항력을 제공하는 하방이동저지홈(25f)이 형성되게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물은 연결로드(31)를 통해 인장력이 작용되거나, 지반의 침하, 지진 등의 이유로 항력제공블록(2a)에 변위력이 인가될 경우 유동방지턱부(25)가 형성되어 있어서 지반이나 별도로 타설, 양성된 콘크리트 등에 걸림되면서 항력이 증가되므로 항력제공블록(2a)의 변위를 줄일 수 있다.

예컨대, 항력제공블록(2a)을 전방(또는 후방)으로 이동시키는 외력이 작용되면 블록몸체(21)의 상면, 하면, 양쪽 측면에 구비된 "<" 형상의 항력형성돌부(251)의 형상적 특징으로 인해 저지력 및 마찰력을 생성할 수 있다. 그리고 항력제공블록(2a)을 좌측방향(또는 우측)으로 이동시키는 외력이 작용되면 블록몸체(21)의 상면, 하면, 전후면에 구비된 "<" 형상의 항력형성돌부(251)의 형상적 특징으로 인해 저지력 및 마찰력을 생성할 수 있다. 아울러 항력제공블록(2a)을 상방(또는 하방)으로 이동시키는 외력이 작용되면 블록몸체(21)의 양쪽 측면 및 전후면에 구비된 "<" 형상의 항력형성돌부(251)의 형상적 특징으로 인해 저지력 및 마찰력을 생성할 수 있다.

한편 본 발명의 제2 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 시공방법은 전술한 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물 시공방법과 마찬가지로 옹벽블록(1), 보강재(2) 및 연결수단(3)을 이용하여 기초 형성단계, 옹벽블록 적층단계, 성토단계, 항력제공블록 설치단계, 연결수단 설치단계, 및 몰탈 타설단계를 반복 수행하는 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.

첨부도면, 도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 전체적인 구조를 나타낸 사시도, 도8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 항력제공블록 및 항력부재를 설명하기 위한 분리사시도, 도9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 제2 고정부를 설명하기 위한 분리사시도이다.

도7 내지 도9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물은 옹벽블록(1), 보강재(2), 및 연결수단(3)을 구비하고, 보강재(2)로 구성되는 항력제공블록(2a)은 복수의 평면부를 갖는 다면체로 형성된 블록몸체(21), 몰탈을 뒤채움 하기 위해 블록몸체(21) 중앙에 상하로 관통되게 형성되는 뒤채움홀(22), 연결수단(3)의 결속을 위해 블록몸체(21)의 저면부에 상하방향 절개홈 형태로 형성되는 결속홈(23)을 구비하되, 항력부재설치공(26)과, 항력부재(7)가 더 구성되어 있다.

항력부재설치공(26)는 항력부재(7)을 설치하기 위한 삽입공의 기능을 수행하는 것으로서 항력부재(7)의 형상, 설치방향, 수량 등에 따라 다양하게 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 항력제공블록(2a)의 한정된 크기와 형상를 고려하고 강성에 악영향을 초래하지 않도록 최소의 수량으로 변위에 대한 항력을 극대화할 수 있도록 구성한 점에 특징이 있다. 이를 위해 항력부재설치공(26)은 블록몸체(21)에 대각방향으로 마주보는 형태가 되도록 폭 사이즈에 비해 높이가 큰 직사각 슬릿으로 형성된 것으로서 이와 같이 대각방향으로 형성되면 항력부재(7)가 'X' 자 형태로 배치될 수 있으므로 블록몸체에 인가되는 전후 및 좌우방향 외력과, 회전 모멘트에 대한 항력을 제공할 수 있다. 이때, 항력부재설치공(26)이 형성되는 블록몸체(21)의 외면 모서리에는 모따기면이 형성되어 있다.

항력부재(7)는 항력부재설치공(26)에 삽입되어 항력제공블록(2a)의 변위를 저지력을 제공하는 구성으로서 장 길이의 판상부재로 구성되어 있다.

그리고 항력부재(7)는 4개 또는 2개로 구성될 수 있다. 항력부재(7)가 4개로 구성된 경우 항력제공블록(2a)의 뒤채움홀(22) 내부에서 모아지도록 항력부재설치공(26)를 통해 삽입하되, 각각의 항력부재(7)가 모아진 지점에서 서로 결속되도록 용접방식(또는 조립브라켓에 의한 볼팅 조립) 결합할 수 있다.

항력부재(7)가 2개로 구성된 경우 항력부재설치공(26)를 통해 삽입한 후 서로 교차할 수 있도록 중앙 부위에 절개공이 형성될 수 있다.

도9을 참조하면, 연결수단(3)은 옹벽블록(1)에 일단이 접속되고 타단이 항력제공블록(2)에 결속되는 환봉 형상의 연결로드(31), 옹벽블록(1)과의 체결을 위해 연결로드(31)의 일단에 형성되는 제1 고정부(32), 및 항력제공블록(2)과의 체결을 위해 연결로드(31)의 타단에 형성되는 제2 고정부(33)를 구비하되, 제2 고정부(33)는 변위에 대응하여 완충작용을 수행할 수 있는 구조로 되어 있다.

제2 고정부(33)는 뒤채움홀(22)에 삽입되어 결속홈(23) 부위에 설치되는 슬라이딩부재(335), 연결로드(31)에 단부에 삽입되는 미끄럼와셔(336), 미끄럼와셔(336)에 접하여 연결로드(31)에 고정되는 고정너트(337)를 구비한다.

바람직하게 상기 슬라이딩부재(335)는 삽입공(335d)이 형성된 판형몸체(335a), 판형몸체(335a)의 내면에 돌출되는 복수의 돌부(335b), 판형몸체(335a)의 상부에 형성되어 뒤채움 작업시 콘크리트몰탈의 유입이 차단되도록 형성된 커버부(335c)를 구비한다.

이때 커버부(335c)는 대략 삼각 형상으로 형성되는 바람직하다. 이와 같이 커버부(335c)가 삼각 형상으로 형성되면 항력제공블록(2a)의 뒤채움홀(22)에 콘크리트몰탈을 주입하는 시공단계에서 슬라이딩부재(335)가 배치되는 영역만 콘크리트몰탈의 주입을 차단할 수 있고 이를 제외한 나머지 부분에는 콘크리트몰탈이 채워지도록 할 수 있어서 콘크리트몰탈의 양생후 항력제공블록(2a)의 고정상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물은 도면에 도시하지는 않았으나 전술한 제2 실시예에 나타난 유동방지턱부(25)가 더 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물은 블록몸체(21)에 인가되는 전후 및 좌우방향 외력과, 회전 모멘트에 대한 항력을 제공할 수 있도록 항력부재(7)에 지중파일삽입구(미도시)가 형성되고, 이 지중파일삽입구에 선택적으로 삽입되는 지중파일(미도시)을 구비할 수 있다.

여기서, 지중파일삽입구는 길이가 짧은 단 파이프 형상으로 형성되고, 지중파일은 단 파이프에 삽입될 수 있는 철근 등으로 형성되어 성토지에 압입, 설치된다. 이와 같이 지중파일삽입구 및 지중파일이 추가로 구비되면 성토지에 설치되는 지중파일에 의해 항력부재(7)의 이동이나 회전을 차단할 수 있어서 항력제공블록(2a)의 고정상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

한편 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 시공방법은 전술한 제1 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물 시공방법과 마찬가지로 옹벽블록(1), 보강재(2) 및 연결수단(3)을 이용하여 기초 형성단계, 옹벽블록 적층단계, 성토단계, 항력제공블록 설치단계, 연결수단 설치단계, 및 몰탈 타설단계를 반복 수행하되, 항력제공블록 설치단계의 시행 후 또는 연결수단 설치단계의 시행 후에 항력부재 설치단계를 더 시행하는 점에만 차이점이 있으므로 나머지 부분에 대한 설명을 생략한다. 여기서, 항력부재 설치단계는 항력제공블록(2a)의 항력부재설치공(26)에 항력부재(7)를 삽입하여 서로 교차되는 형태가 되도록 조립하는 방식으로 시행한다.

첨부도면, 도10a 및 도10b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물의 변형예를 설명하기 위한 도면으로서, 도10a는 요부인 항력제공블록 부위를 나타낸 분리사시도이고, 도10b는 요부의 조립상태를 나타낸 사시도이다.

도10a 및 도10b를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 성토지 옹벽구조물은 옹벽블록(1), 보강재(2), 및 연결수단(3), 항력부재설치공(26), 및 항력부재(7)를 구비하되, 항력제공블록(2a)의 시공후 변위를 감지하는 변위감지수단(8)과, 변위감지수단(8)의 설치를 위한 감지부설치수단(9)이 더 구성되어 있다.

변위감지수단(8)은 항력제공블록(2)의 변위를 감지할 수 있는 감지수단이라면 특별한 제한 없이 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 전자유도식 변위센서(inductive displacement sensor)의 한 형태로서 막대 형상을 갖는 LVDT(linear variable differential tranxformer)를 적용하여 구성한다. 여기서, LVDT는 원통형 비자성체에 감겨진 1차코일, 2개의 2차코일, 및 피측정 물체와 연동하여 움직이는 철심 등이 구비된 것으로서 철심의 위치에 따라른 출력전압의 변화를 통해 변위를 검출할 수 있다.

연결로드(31)는 변위감지수단(8)과 외부와 연결되는 신호전달선(미도시)이 인입되어 배치되도록 장공 형태의 인입슬릿(312)이 천공된 파이프 구조의 중공봉으로 구성되어 있다. 그리고, 연결로드(31)에는 후술되는 변위감지수단(8)의 이동을 저지하는 멈춤돌부(314)가 돌출되어 있다.

상기 감지부설치수단(9)은 연결로드(31)에 삽입되고 내부에 인입슬릿(312)과 연통되는 원형몸체(911)에 통공(912)이 천공된 삽입링(91), 삽입링(91)에 접속되고 통공(912)과 연통되는 중공부를 갖는 접속파이프(92), 및 변위감지수단(8)과 접속파이프(92)를 결속하기 위해 설치되는 체결부재(93)를 구비한다.

전술한 바와 같이 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 성토지 옹벽구조물은 항력제공블록(2A)의 시공후 변위를 감지하는 변위감지수단(8)이 구비되어 있어서 지반 침하, 지진 등에 따른 항력제공블록(2)이 이동될 경우 그 변위를 감지하여 알려줄 수 있으므로 옹벽의 보수를 통해 옹벽의 붕괴와 같은 심각한 상황을 예방을 할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 항력부재(7)의 교차 부위의 강성을 증가시키기 위한 보강브라켓(5)이 구성되어 있다.

보강브라켓(5)은 항력부재(7)의 교차 부위의 끼워지도록 교차 부위 형상과 유사하게 내부에 열십자 형상의 수용홈이 형성되도록 판재에 의해 구성되어 있다. 그리고 보강브라켓(5)에는 항력제공블록(2)의 변위에 대한 항력을 제공하도록 지면에 압입되어 고정되는 고정앵커(52)가 설치되어 있다.

이와 같이 보강브라켓(5)이 구비되면 항력부재(7)의 교차 부위 강성을 증가시켜 구조적 안정성이 향상되고, 고정앵커(52)가 성토지에 지반에 압입되면 항력제공블록(2a)의 고정상태를 더욱 보강할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 성토지 옹벽구조물 및 그 시공방법의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 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:옹벽블록 2:보강재
2a:항력제공블록 21:블록몸체
22:뒤채움홀 23:결속홈
25:유동방지턱부 26:항력부재설치공
3:연결수단 31:연결로드
32:제1 고정부 321:고정판
322,337:고정너트 33:제2 고정부
335:슬라이딩부재 336:미끄럼와셔
5:보강브라켓 52:고정앵커
6:기초부 7:항력부재
8:변위감지수단 9:감지부설치수단
91:삽입링 92:접속파이프
93:체결부재

Claims (10)

1. 성토지 옹벽구조물에 있어서,
   다단으로 축조되는 옹벽블록; 성토지에 배치되는 보강재; 및 상기 옹벽블록과 상기 보강재를 연결, 결속하는 연결수단;을 포함하고,
   상기 보강재는 상기 옹벽블록에 작용되는 외력에 대한 지지력을 제공하는 항력제공블록으로 구성되되, 상기 항력제공블록은, 복수의 평면부를 갖는 다면체로 형성된 블록몸체; 상기 연결수단의 결속을 위해 상기 블록몸체에 형성되는 결속홈; 및 콘크리트몰탈의 뒤채움을 위해 상기 블록몸체에 형성되는 뒤채움홀;을 포함하고,
   상기 블록몸체에 형성되는 항력부재설치공; 및 상기 항력부재설치공에 삽입되는 항력부재;를 포함하되, 상기 블록몸체에 인가되는 전후방향 및 좌우방향 외력과, 회전 모멘트에 대한 항력을 제공할 수 있도록, 상기 항력부재설치공은 상기 블록몸체에 대각방향으로 마주보는 형태가 되도록 폭 사이즈에 비해 높이가 큰 직사각 슬릿으로 형성되고, 상기 항력부재는 장 길이의 판상부재로 구성된 것을 특징으로 하는 성토지 옹벽구조물.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 블록몸체의 이동을 방지하기 위해 상기 복수의 평면부에 돌출되는 유동방지턱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 성토지 옹벽구조물.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 블록몸체는 육면체로 형성되고,
   상기 유동방지턱부는 상기 평면부마다 서로 대각방향으로 교차되는 형태가 되도록 돌출된 항력형성돌부로 구성되어, 상기 블록몸체의 전방이동에 대한 항력을 제공하는 전방이동저지홈, 상기 블록몸체의 후방이동에 대한 항력을 제공하는 후방이동저지홈, 상기 블록몸체의 좌측방향 이동에 대한 항력을 제공하는 좌측이동저지홈, 상기 블록몸체의 우측방향 이동에 대한 항력을 제공하는 우측이동저지홈, 상기 블록몸체의 상방이동에 대한 항력을 제공하는 상방이동저지홈, 상기 블록몸체의 하방이동에 대한 항력을 제공하는 하방이동저지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 성토지 옹벽구조물.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 항력부재는 지중파일삽입구가 형성되고,
   상기 지중파일삽입구에 선택적으로 삽입되는 지중파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 성토지 옹벽구조물.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 연결수단은 상기 옹벽블록에 일단이 접속되고 타단이 상기 항력제공블록에 결속되는 연결로드, 상기 옹벽블록과의 체결을 위해 상기 연결로드의 일단에 형성되는 제1 고정부, 및 상기 항력제공블록과의 체결을 위해 상기 연결로드의 타단에 형성되는 제2 고정부를 구비하고,
   상기 제2 고정부는 상기 뒤채움홀에 삽입되는 상기 결속홈 부위에 설치되는 슬라이딩부재, 상기 연결로드의 단부에 삽입되는 미끄럼와셔, 상기 미끄럼와셔에 접하여 상기 연결로드에 고정되는 고정너트를 포함하되,
   상기 슬라이딩부재는 판형몸체의 내면에 돌출되는 복수의 돌부와, 상기 판형몸체의 상부에 형성되어 콘크리트몰탈의 유입을 차단하는 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 성토지 옹벽구조물.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 항력부재의 교차 부위의 강성을 증가시키기 위해 삽입되는 열십자 형상의 보강브라켓과, 상기 보강브라켓에 형성되어 지반에 압입되는 고정앵커를 포함하고,
   상기 항력제공블록의 시공후 변위를 감지하는 변위감지수단과, 상기 변위감지수단의 설치를 위해 구성되는 감지부설치수단을 더 구비하고,
   상기 연결로드는 상기 변위감지수단과 연결되는 신호전달선이 인입되어 배치되도록 인입슬릿이 형성된 중공봉으로 구성되고,
   상기 감지부설치수단은 상기 연결로드에 삽입되고 내부에 상기 인입슬릿과 연통되는 통공이 형성된 삽입링, 상기 삽입링에 접속되고 상기 통공과 연통되는 중공부를 갖는 접속파이프, 및 상기 변위감지수단과 상기 접속파이프를 결속하기 위해 설치되는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 성토지 옹벽구조물.
   
10. 제1항의 성토지 옹벽구조물을 시공하는 성토지 옹벽구조물 시공방법에 있어서,
    상기 옹벽블록을 설치하고자 하는 지반에 기초부를 형성하는 기초 형성단계;
    상기 기초부에 상기 옹벽블록을 설치하는 옹벽블록 적층단계;
    성토를 시행하고 다져 성토부를 형성하는 성토단계;
    상기 성토부에 상기 항력제공블록을 설치하는 항력제공블록 설치단계;
    상기 연결수단을 이용하여 상기 항력제공블록을 상기 옹벽블록에 결속하는 연결수단 설치단계;
    상기 항력제공블록의 항력부재설치공에 항력부재를 설치하는 항력부재 설치단계; 및
    상기 항력제공블록의 뒤채움홀과, 상기 옹벽블록의 블록내부홀에 콘크리트몰탈을 투입, 양생하는 몰탈 타설단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 성토지 옹벽구조물 시공방법.

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