KR102401122B1

KR102401122B1 - 옹벽용 패널

Info

Publication number: KR102401122B1
Application number: KR1020210109029A
Authority: KR
Inventors: 이계일
Original assignee: 이계일
Priority date: 2021-08-18
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2022-05-20

Abstract

본 발명은 옹벽용 패널에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 프리캐스트 방식으로 제작되고 상하좌우로 다수개가 적치(積置)되어 옹벽의 전면부를 형성하며, 패널 후면에 띠형 보강재가 결합되기 위한 결합구가 구비되어, 옹벽의 시공성과 안전성, 경제성, 내구성, 외관의 미감을 향상시킨 옹벽용 패널이 개시된다.

Description

옹벽용 패널 {Panel for building retaining wall}

본 발명은 옹벽용 패널에 관한 것으로서, 프리캐스트 방식으로 제작되고 상하좌우로 다수개가 적치(積置)되어 옹벽의 전면부를 형성하며, 패널 후면에 띠형 보강재가 결합되기 위한 결합구가 구비되어, 옹벽의 시공성과 안전성, 경제성, 내구성, 외관의 미감을 향상시킨 옹벽용 패널에 관한 것이다.

옹벽(擁壁)은 지표지반(地表地盤)의 안정된 경사를 그것보다 가파른 경사로 하였을 경우에 일어나는 지반 붕괴를 막기 위해 만든 구조물로서, 토 압력(土壓力)에 저항하여 흙이 무너지지 못하게 만든 벽체(壁體)를 말한다.

콘크리트 블록이나 패널을 이용하여 옹벽을 설치하는 다수의 종래기술이 제안된 바 있다.

일예로, 대한민국 등록특허 10-0770769(2007년10월22일)은 패널 옹벽에 플라스틱재의 보강재를 결합하는 구조에 관한 것으로서, 패널 옹벽에 매설된 커넥터 케이스에 플라스틱 재질의 커넥터가 끼워진 보강재를 삽입하여 체결한 후 외부로 인출된 보강재를 팽팽하게 당겨진 상태에서 "U"자형 고정핀에 의해 지면에 고정된 스틸 바에 체결한 후 토사를 매설하는 구성을 제안하였다.

그런데, 상기 종래기술은, 커넥터가 끼워진 보강재를 커넥터 케이스의 삽입부를 통해 삽입하고 수평이동시켜, 커넥터가 끼워진 보강재가 공간부의 외주면에 형성된 경사면에 의해 간섭되어 고정 체결되는 구성을 취하는바, 보강재가 수평이동 과정에서 원활하게 이동되지 못하고 걸림 현상이 발생할 우려가 있다. 이는 작업 효율성을 저하시키는 요인이 될 수 있다.

다른예로, 대한민국 공개특허 10-2010-0036494(2010년04월08일)는 보강토옹벽 구조에 관한 것으로서, 패널의 후면에 음각의 홈을 형성하여 부착고리 없이 핀으로 띠형섬유보강재와 패널을 결속하는 구조를 제안하였다.

그런데, 상기 종래기술은, 패널 후면에 형성된 홈에 띠형섬유보강재가 굴곡된 반원부를 삽입하고, 핀을 패널 상부로부터 하부로 연장된 핀홀에 투입 및 낙하시켜 띠형섬유보강재와 패널을 핀으로 결속하는 구성을 취하는바, 패널들이 이미 상하로 적층된 상태에서는 하부측 패널 상부의 핀홀이 노출되지 않으므로 핀의 투입이 불가하다는 문제점이 있었다. 또한, 기작업된 패널의 위치 또는 방향을 정정하고자 하는 경우 이미 낙하 투입된 핀을 다시 빼내기가 쉽지 않다는 문제점이 있었다.

다른예로, 대한민국 공개실용신안 20-2010-0007860(2010년08월06일)는 띠형 보강재의 설치가 용이한 옹벽 블록 및 이를 이용한 옹벽에 관한 것으로서, 옹벽 후방의 토사에 매립되는 띠형 보강재를 용이하게 블록에 고정할 수 있으며, 복수개의 블록을 적층하였을 때 블록 간의 수직 결합력을 향상시킴으로써 옹벽의 지지력을 증대시킨 구성을 제안하였다.

그런데, 상기 종래기술은, 배면 토사에 매립되는 띠형 보강재의 일측이 옹벽 블록의 관통부를 통해 중공부로 들어와서 봉부재에 감겨지고, 봉부재가 걸림부에 걸쳐져서 고정되는 구성을 취하는바, 띠형 보강재를 옹벽 블록의 관통부를 통해 중공부로 인입하는 작업이 쉽지 않다는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 10-0770769(2007년10월22일) 대한민국 공개특허 10-2010-0036494(2010년04월08일) 대한민국 공개실용신안 20-2010-0007860(2010년08월06일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 프리캐스트 방식으로 제작되고 상하좌우로 다수개가 적치(積置)되어 옹벽의 전면부를 형성하며, 패널 후면에 띠형 보강재가 결합되기 위한 결합구가 구비되어, 옹벽의 시공성과 안전성, 경제성, 내구성, 외관의 미감을 향상시킨 옹벽용 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 다각형의 전면부 형상을 가지며 소정 두께를 갖는 패널 본체; 및 상기 패널 본체에 매립되고, 상기 패널 본체의 후면으로 입구부가 노출되며, 띠형 보강재로 감싸진 상태로 상기 입구부를 통해 내부로 인입된 체결봉을 회전시켜 걸림 결합이 가능하고, 띠형 보강재를 통해 후방으로부터 받는 인장력에 의해 상기 패널 본체에 후방을 향한 지지력을 제공하도록 구성된 결합구;를 포함하여 구성된 옹벽용 패널이 개시된다.

바람직하게, 상기 결합구는, 후방을 향해 확장 형성된 입구부와, 상기 입구부의 전방 측에 연접하며 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉이 통과 가능하도록 구성된 연통부와, 상기 연통부의 전방 측에 연접하며 인입된 체결봉을 회전시킬 수 있는 공간을 제공하는 회전공간부와, 상기 회전공간부에서 회전된 체결봉의 걸림 결합이 가능하도록 형성된 걸림턱부를 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 연통부는, 상기 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉이 횡방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하고, 상기 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉이 종방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하지 않도록 구성된다.

바람직하게, 상기 연통부는, 상기 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉이 종방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하고, 상기 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉이 횡방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하지 않도록 구성된다.

바람직하게, 상기 회전공간부는, 상기 체결봉이 90도 회전이 가능하도록 공간을 제공한다.

바람직하게, 상기 결합구는, 상기 패널 본체의 후면의 상부의 좌측 및 우측에 각각 1개씩 설치되고, 상기 패널 본체의 후면의 하부의 좌측 및 우측에 각각 1개씩 설치된다.

바람직하게, 상기 패널 본체는 가로 방향 또는 세로 방향으로 내설된 철근을 포함하는 프리캐스트 패널로 형성되며, 상기 결합구는, 띠형 보강재로 감싸진 상태로 걸림 결합된 체결봉에 의해 후방으로 인장력을 받는 상태에서 상기 철근에 의해 상기 인장력과 반대 방향의 지지력을 받도록 구성된다.

바람직하게, 상기 패널 본체의 적어도 전면에는 액상 규산나트륨과 현무암 섬유 분말 또는 칩이 혼합된 조성물로 이뤄진 코팅층이 형성된다.

이와 같은 본 발명은, 옹벽용 패널의 후면에 띠형 보강재가 결합되기 위한 결합구가 구비되고, 간단한 조작으로 띠형 보강재의 결합이 가능하므로, 옹벽의 시공성과 안전성, 경제성, 내구성, 외관의 미감을 향상시키는 장점이 있다.

또한 본 발명은, 종래의 옹벽용 패널과 대비하여, 띠형 보강재의 사용 수량을 감소시키고, 띠형 보강재와 옹벽용 패널간의 결합 시간을 단축시키는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널의 후면 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널의 구성도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널의 결합구의 사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널의 설치 과정을 설명하기 위한 모식도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널에 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉을 결합하는 과정을 설명하기 위한 모식도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널의 적층 결합 상태를 설명하기 위한 모식도,
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 옹벽용 패널의 후면 사시도,
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 옹벽용 패널의 구성도,
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 옹벽용 패널의 결합구의 사시도,
도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 옹벽용 패널의 설치 과정을 설명하기 위한 모식도이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다.

본 출원에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하는 것을 표현하려는 것이지, 다른 구성요소 또는 특징이 존재 또는 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널의 후면 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널의 구성도, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널의 결합구의 사시도, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널의 설치 과정을 설명하기 위한 모식도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널에 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉을 결합하는 과정을 설명하기 위한 모식도, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 옹벽용 패널의 적층 결합 상태를 설명하기 위한 모식도이다.

본 실시예의 옹벽용 패널(100)은, 법면 절취면의 전방 측에 상하좌우로 다수개가 적치(積置)되어 옹벽의 전면부를 형성하며, 패널 후면(100')에 띠형 보강재(300)가 결합되기 위한 결합구(110)가 구비된 구성을 갖는다. 다수개가 적치(積置)된 옹벽용 패널(100)의 후면(100') 측에는 토사를 투입하여 옹벽을 설치하게 된다.

본 실시예의 옹벽용 패널(100)은 패널 본체(100a~100e) 및 결합구(110)를 포함한다.

상기 패널 본체(100a~100e)는 다각형의 전면부 형상을 가지며 소정 두께를 갖는다.

일예로, 상기 패널 본체(100a~100e)는, 직사각형 본체부(100a)와, 상기 직사각형 본체부(100a)의 좌측 및 우측으로 직사각형으로 확장 형성된 좌측 및 우측 확장부(100c,100b)와, 상기 직사각형 본체부(100a)의 상측 및 하측으로 직사각형으로 확장 형성된 상측 및 하측 확장부(100d,100e)를 포함하여 구성된다.

상기 패널 본체(100a~100e)는 상기 좌측 및 우측 확장부(100c,100b)에 각각 연결봉용 관통홀(132)이 상하 방향으로 형성된다. 또한, 상기 패널 본체(100a~100e)는 상측 확장부(100d)에 설치용 고리(134)가 구비될 수도 있다.

바람직하게, 상기 패널 본체(100a~100e)는 가로 방향 또는 세로 방향으로 내설된 철근(160)을 포함하는 프리캐스트 패널로 형성된다. 프리캐스트(precast)는 콘크리트 블록이나 슬래브 등을 공장에서 미리 성형하는 것을 말한다. 본 실시예에서 프리캐스트는 일반적인 포틀랜드 시멘트를 사용하여 수득될 수 있다.

상기 철근(160)은 상기 패널 본체(100a~100e)에 가로 방향 또는 세로 방향으로 내설되어 골격 기능을 제공한다. 철근(160)은 가로 골격 철근(162)과 세로 골격 철근(164)을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 상측 확장부(100d)와 상기 좌측 및 우측 확장부(100c,100b)의 상측 테두리는 각각 전면 바닥부(100d')가 후면 바닥부(100d")보다 더 상측에 위치하는 단차 구조를 갖도록 형성된다.

또한, 상기 하측 확장부(100e)와 상기 좌측 및 우측 확장부(100c,100b)의 하측 테두리는 각각 전면 천장부(100e')가 후면 천장부(100e")보다 더 상측에 위치하는 단차 구조를 갖도록 형성된다.

또한, 상기 좌측 및 우측 확장부(100c,100b)의 측면 테두리는 전방부(100b',100c')보다 후방부(100b",100c")가 외부로 돌출된 단차 형태를 갖는다.

또한, 상기 상측 확장부(100d)와 하측 확장부(100e)의 각각의 측면 테두리는 전방부(부호 미도시)가 후방부(부호 미도시)보다 외부로 돌출된 단차 형태를 갖는다.

이러한 단차 구조를 통해 도 7과 같이, 복수의 옹벽용 패널(100)을 적치(積置) 시에 인접하는 옹벽용 패널(100) 상호 간에 견고하게 맞물림 결합이 이뤄질 수 있다. 도 7은 옹벽용 패널의 적층 결합 상태를 전면측에서 바라본 상태를 도시한 예이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 옹벽용 패널(100)을 적치(積置)하기 위해, 아래 층을 구성하는 제1 옹벽용 패널(100-1)의 좌측 확장부(100c)와 제2 옹벽용 패널(100-2)의 우측 확장부(100b) 사이에 윗 층을 구성하는 제3 옹벽용 패널(100-3)의 하측 확장부(100e)가 배치되어 각각의 테두리가 상호 연접하여 설치된다.

또한, 상기 제1 옹벽용 패널(100-1)의 상측 확장부(100d)의 좌측 테두리에 상기 제3 옹벽용 패널(100-3)의 우측 확장부(100b)가 연접하여 설치된다.

또한, 상기 제2 옹벽용 패널(100-2)의 상측 확장부(100d)의 우측 테두리에 상기 제3 옹벽용 패널(100-3)의 좌측 확장부(100c)가 연접하여 설치된다.

복수의 옹벽용 패널(100)을 적치(積置) 시에, 상기 제1 옹벽용 패널(100-1)의 좌측 확장부(100c)의 연결봉용 관통홀(132)의 상부에 제3 옹벽용 패널(100-3)의 우측 확장부(100b)의 연결봉용 관통홀(132)이 상호 연통되도록 배치되어 연결봉(192)을 삽입하여 일체로 결합한다.

또한, 상기 제2 옹벽용 패널(100-2)의 우측 확장부(100b)의 연결봉용 관통홀(132)의 상부에 제3 옹벽용 패널(100-3)의 좌측 확장부(100c)의 연결봉용 관통홀(132)이 상호 연통되도록 배치되어 연결봉(192)을 삽입하여 일체로 결합하여 패널 상호 간의 결합 상태를 이루게 된다.

연결봉(192)은 용융아연도금된 원형 봉강이 사용될 수 있으며, 연결봉용 관통홀(132)은 PVC 파이프가 사용될 수 있다. 연결봉(192)의 길이는 하나의 패널의 연결봉용 관통홀(132)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.

패널 간의 상하 간극에는 채움재를 설치할 수 있다. 채움재는 코르크 소재의 것이 사용될 수 있다.

복수의 옹벽용 패널(100)을 적치(積置)하기 위해 프리캐스트 콘트리트로 된 기초 보강재(604)를 최하단 층인 지면 상에 설치할 수 있다.

한편, 상기 결합구(110)는 상기 패널 본체(100a~100e)에 매립되고, 상기 패널 본체(100a~100e)의 후면(100')으로 입구부(112)가 노출된다.

상기 결합구(110)는 패널 후방을 향해서만 노출된 상태를 가지므로, 패널 전면부의 미관을 향상시킬 수 있다.

상기 결합구(110)는 띠형 보강재(300)로 감싸진 상태로 상기 입구부(112)를 통해 내부로 인입된 체결봉(200)을 회전시켜 걸림 결합이 가능하고, 띠형 보강재(300)를 통해 후방(B)으로부터 받는 인장력(T)에 의해 상기 패널 본체(100a~100e)에 후방(B)을 향한 지지력을 제공하도록 구성된다.

상기 띠형 보강재(300)는, 상기 체결봉(200)에 감싸진 부분이 상기 옹벽용 패널(100)의 결합구(110)에 체결되며, 후방측 단부가 법면 절취면 방향으로 연장되고 토사 내에 매립되어 토사 하중과 마찰력에 의한 인장력을 제공한다. 일예로, 띠형 보강재(300)는 통상의 토목용 띠형 보강재가 사용될 수 있다.

상기 구성을 통해 본 실시예의 옹벽용 패널(100)은 법면 절취면 측 토사에 매립된 띠형 보강재(300)로부터 인장력을 전달받아 전방으로의 횡방향 이동이 방지되도록 구성된다.

상기 결합구(110)의 상세 구성을 설명한다.

상기 결합구(110)는, 후방(B)을 향해 확장 형성된 입구부(112)와, 상기 입구부(112)의 전방(F) 측에 연접하며 띠형 보강재(300)로 감싸진 상태의 체결봉(200)이 통과 가능하도록 구성된 연통부(114)와, 상기 연통부(114)의 전방(F) 측에 연접하며 인입된 체결봉(200)을 회전시킬 수 있는 공간을 제공하는 회전공간부(116)와, 상기 회전공간부(116)에서 회전된 체결봉(200)의 걸림 결합이 가능하도록 형성된 걸림턱부(118)를 포함하여 구성된다. 걸림턱부(118)는 체결봉(200)의 확실한 걸림을 위해 체결봉(200)의 부분적인 삽입이 가능한 크기를 가지면서 후방 측으로 형성된 요홈을 가질 수 있다.

일예로, 결합구(110)는 합성수지 소재(예, PVC)로 성형 제작되어 패널 본체(100a~100e)의 프리캐스트 제작 시에 그 내부에 매립 설치될 수 있다.

일예로, 상기 연통부(114)는, 상기 띠형 보강재(300)로 감싸진 상태의 체결봉(200)이 횡방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하고, 상기 띠형 보강재(300)로 감싸진 상태의 체결봉(200)이 종방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하지 않도록 구성된다. 이를 위해 상기 연통부(114)의 단면은 직사각형 형태로 구성될 수 있다. 이러한 구성은 도 6을 통해 이해될 수 있다.

바람직하게, 상기 회전공간부(116)는, 상기 체결봉(200)이 90도 회전이 가능하도록 공간을 제공한다. 이를 위해 상기 회전공간부(116)는 상기 체결봉(200)의 직경보다 더 큰 폭을 가지면서 부분적으로 90도 정도의 원호면을 갖는 공간부 형상을 가질 수 있다.

일예로, 상기 결합구(110)는, 상기 패널 본체(100a~100e)의 후면(100')의 상부(U)의 좌측(L) 및 우측(R)에 각각 1개씩 설치되고, 상기 패널 본체(100a~100e)의 후면(100')의 하부(D)의 좌측(L) 및 우측(R)에 각각 1개씩 설치된다. 이러한 구성을 취하는 경우, 도 5 또는 도 11에 예시된 것처럼 패널 본체(100a~100e)의 전체 면적에 걸쳐서 안정적으로 띠형 보강재(300)를 통한 인장력을 제공할 수 있다. 상기 결합구(110)의 설치 개수 및 위치는, 옹벽의 구조계산 결과와 띠형 보강재(300)의 인장력과 마찰력을 고려하여 패널 본체(100a~100e)의 후면(100')의 상부, 하부 또는 중심부(수평과 수직)에 다양한 형태로 변형 구성될 수 있다.

한편, 상기 결합구(110)는, 띠형 보강재(300)로 감싸진 상태로 걸림 결합된 체결봉(200)에 의해 후방(B)으로 인장력(T)을 받는 상태에서 패널 본체(100a~100e)에 내설된 철근(160 또는 162)에 의해 상기 인장력(T)과 반대 방향의 지지력을 받도록 구성된다(도 3b 참조). 일예로, 결합구(110)의 회전공간부(116)가 철근(160 또는 162)에 걸리는 형태로 결합구(110)가 매설될 수 있다.

한편, 상기 패널 본체(100a~100e)의 적어도 전면(100'')에는 액상 규산나트륨과 현무암 섬유 분말 또는 칩이 혼합된 조성물로 이뤄진 코팅층(C)이 형성된다.

액상 규산나트륨은 물유리라고도 하며, 코팅층(C)이 패널 본체(100a~100e)에 부착하도록 부착력을 제공한다. 액상 규산나트륨은 이산화규소와 알칼리를 융해해서 얻은 규산나트륨을 진한 수용액으로 한 것이다. 규사와 소다회의 혼합물을 1,300∼1,500℃에서 용융해서 생긴 것을 저압증기솥에서 처리하면 얻을 수 있다. 액상 규산나트륨은 공기 속에서는 이산화탄소를 흡수해서 겔 모양의 규산이 석출되므로, 강한 접착력을 보인다.

현무암 섬유(basalt fiber)는 현무암으로 만들어진 회갈색 섬유로서 1400℃에서 녹는다. 석회암이 때때로 첨가된다. 녹은 현무암은 원심 과정에 의해 섬유로 만들어진다. 현무암 섬유는 미세 노즐로부터 분출하여 만들어질 수 있다. 일예로, 현무암 섬유는 50% 이산화규소, 12% 산화알루미늄, 11% 산화칼슘, 10% 산화마그네슘, 7% 산화철(Ⅱ), 5% 알칼리 금속 산화물 Na2O와 K2O, 3% 산화티탄(Ⅳ)와 2% 다른 산화물의 평균 화학 조성을 가지고 있다. 현무암 섬유는 절연 재료와 섬유 강화된 건축 재료에 사용된다. 본 실시예에서는 현무암 섬유를 일정 길이로 절단한 현무암 섬유 분말 또는 현무암 섬유 칩의 형태로 사용하며, 현무암 섬유 분말만을 포함하거나 또는 현무암 섬유 칩만을 포함하거나, 이들 둘을 모두 포함할 수 있다. 현무암 섬유 분말의 비율이 높을 수록 코팅층(C) 내에 현무암 섬유 성분이 골고루 분포되는 장점이 있으며, 현무암 섬유 칩의 비율이 높을 수록 석분 입자 상호 간의 결합력을 더욱 높이는 장점이 있다.

상기 현무암 섬유 분말은 적절한 부착력을 제공하고 섬유 강화 효과를 충분히 제공하기 위해 6~21 ㎛의 직경을 가지며 3 ㎝ 이하의 길이를 갖는 것이 좋다.

현무암 섬유는 E-glass에 비해 인장강도 및 탄성율이 15~20% 높고, 내화학성이 더 좋으며, 폭넓은 사용온도와 친환경성을 갖는 섬유이다.

항목	basalt fiber(현무암 섬유)	E-Glass Fiber	탄소섬유	아라미드섬유
인장강도(MPa)	3,000~4,840	3,100~3,800	3,500~6,000	2,900~3,400
탄성률(GPa)	79.3~93.1	72.5~75.5	230~600	70~140
신장률(%)	3.1	4.7	1.5~2.0	2.8~3.6
필라멘트 직경(μm)	6~21	6~21	5-15	-
사용온도(°C)	-260 ~ +500	-50 ~ +380	-50 ~ +700	-50 ~ +290

또한, 현무암 섬유는 콘크리트 보수 및 보강공의 재료로서의 사용이 증가되고 있으며, 콘크리트 압축강도의 증가와 마찰력 및 부착력의 확보로 균열을 감소시키는 것으로 알려져 있다. 상기 현무암 섬유의 우수한 기계적 특성(인장강도, 마찰력)에 의해, 본 실시예의 옹벽용 패널(100)은 장기간의 사용 시에도 견고한 설치 상태를 유지할 수 있으며, 내구연한 70년 이상의 영구 구조물로 사용 가능하다.

또한, 현무암 섬유의 내화학성에 의해, 본 실시예의 옹벽용 패널(100)은 차량 및 산업시설로부터 유래하는 각종 유해물질, 해수에 기인하는 염분 등에 의한 열화 발생 가능성을 저감시킨다.

또한, 현무암 섬유는 독성이 없고 폐섬유증, 발암 유발작용이 전무한 것으로 알려져 있다. 이러한 현무암 섬유의 친환경성은 옹벽용 패널(100)을 친환경 소재로 사용하기에 적합하도록 한다.

또한, 현무암 섬유는 0.032 ~ 0.048 W/m·K 정도의 낮은 열전도도를 갖는 단열재로 알려져 있으며, 이러한 정도의 열전도도는 코르크, 발포 고무 및 발포 폴리스티렌과 유사한 수준에 해당한다. 또한, 현무암 섬유는 보온성이 좋은 것으로 알려져 있다.

현무암 섬유의 낮은 열전도도와 보온성에 의해, 본 실시예의 옹벽용 패널(100)은 계절 및 기후 변화의 반복에 따른 온도 변화 환경에서도 풍화와 침식이 방지된다.

또한, 현무암 섬유는 1400℃의 융점을 가지므로 고온 조건에서도 용융하지 않고 견딜 수 있으며, 산불과 같은 급격한 고온 환경으로부터 옹벽용 패널(100)을 보호할 수 있다.

이와 같이 상기 코팅층(C)은 옹벽용 패널(100)의 표면 강도와 마찰력, 방수, 방염 효과를 제공한다. 특히 상기 코팅층(C)은 옹벽용 패널(100)에 내설된 철근(160)의 부식을 방지한다.

상기 코팅층(C)은 옹벽용 패널(100)을 프리캐스트 방식으로 제조하기 위한 콘크리트 건조(양생)시에 액상 규산나트륨과 현무암 섬유 분말이 혼합된 조성물 혼합액을 콘크리트 표면에 도포하는 방식으로 형성할 수 있다.

조성물 혼합액을 콘크리트 표면에 도포하는 것은, 건조(양생) 중인 콘크리트의 기준강도가 45%~60% 에 도달할 때 거푸집을 해체하여 도포하는 방식으로 진행될 수 있다.

바람직하게, 조성물 혼합액은 두께 2mm이상 도포하며, 콘크리트 양생시 1.5mm 이상이 콘크리트의 공극으로 침투하고 나머지 0.2~0.5mm는 표면에 부착되어 코팅층(C)을 형성하게 된다.

이러한 코팅층(C)에 의해 본 실시예의 옹벽용 패널(100)은 해양 구조물, 수중 구조물, 하천 구조물, 폐수처리 구조물 등에도 사용 가능하다.

본 실시예의 옹벽용 패널(100)의 설치 방법을 설명한다.

기초 작업으로서, 법면을 굴착하여 절취면을 형성한다.

계획된 옹벽 라인에 배면 작업 공간을 감안하여 일반적으로 3~4.5 m 씩 단계 굴착을 한다.

1)단계에서는, 기초 콘크리트(604)를 타설한다(도 4 참조). 일예로, 기초 콘크리트는 높이 20cm, 폭 40cm 정도의 크기로 수평이 되도록 타설한다.

2)단계에서는, 기초 콘크리트(604) 상부에 기초 전면 패널(100)을 설치한다(도 4 참조). 전면부(100')가 법면 절취면의 전방 측을 향하는 상태가 되도록 절취면의 전방부에 옹벽용 패널(100)을 적치한다. 계획된 선형 구배에 따라 기초 콘크리트 또는 기 설치된 패널 위에 설치하고, 패널 상호간 이음부에는 수평/수직 줄눈재를 설치한다. 도 4의 부호 502, 504는 임시 고정 버팀목, 부호 506은 임시 고정 클램프, 부호 508은 임시 고정 쐐기목이다. 부호 602는 원 지반이다.

3)단계에서는, 기초 전면 패널(100)의 후방 측에 뒤채움재를 포설하고 다짐한다(도 5 참조). 일예로, 뒤채움재 다짐은 95% 이상 다지고, 벽체안쪽 1.5m는 1톤 롤러로 다진다.

4)단계에서는, 옹벽용 패널(100)에 구비된 결합구(110)에 체결봉(200)을 이용하여 띠형 보강재(300)를 결합하고, 띠형 보강재(300)를 뒤채움재 상에 후방으로 연장된 형태로 배치한다.

띠형 보강재(300)는 통상적으로 롤의 형태로 감기어 있으므로, 전면벽체와 후면부 보강토체를 지그재그로 교체하여 전면과 후면을 연결된 하나의 고리로써 구조체를 구성한다.

도 6을 참조하면, 작업자는 띠형 보강재(300)로 감싸진 상태의 체결봉(200)을 입구부(112)를 통해 상기 결합구(110) 내부로 인입시키고(A 방향), 상기 연통부(114)를 통해 상기 회전공간부(116)까지 이르도록 한다. 이후, 띠형 보강재(300)로 감싸진 상태의 체결봉(200)을 회전공간부(116) 내부에서 90도 회전시키고(R 방향), 띠형 보강재(300)를 후방(B)으로부터 당긴다. 이러한 과정은 도 6의 200-1 내지 200-4의 이동 과정으로 이해될 수 있다. 이러한 작업에 의해 상기 회전공간부(116)에서 회전된 체결봉(200)이 걸림턱부(118)에 걸림 결합된다.

저항력을 더욱 보강하기 위해 띠형 보강재(300)의 후방 측 굴곡부(300')에 저항블록(310)을 설치할 수도 있다(도 5 참조).

5)단계에서는, 상단 전면 패널(100)을 설치한다. 상단 전면 패널(100)의 설치는 도 7을 통해 상술한 바와 같은 방식으로 설치될 수 있다.

이후, 필요한 높이가 될 때까지 상기 3)단계 내지 5)단계를 반복 진행한다.

이렇게 완성된 옹벽은 후면부에 토사와 띠형 보강재를 함께 성토하고 다짐하여 일체화되므로, 토사의 내부 마찰각과 점착력을 보강하여 성토체의 안정성을 확보할 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 옹벽은, 전면벽체와 띠형 보강재의 체결 시간과 띠형 보강재의 뒤채움 토사(다짐)구간에 대한 부설 시간을 대폭 줄일 수 있다.

도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 옹벽용 패널의 후면 사시도, 도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 옹벽용 패널의 구성도, 도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 옹벽용 패널의 결합구의 사시도, 도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 옹벽용 패널의 설치 과정을 설명하기 위한 모식도이다.

본 실시예의 경우, 상기 연통부(114)는, 상기 띠형 보강재(300)로 감싸진 상태의 체결봉(200)이 종방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하고, 상기 띠형 보강재(300)로 감싸진 상태의 체결봉(200)이 횡방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하지 않도록 구성된다.

본 실시예의 경우, 도 11과 같은 띠형 보강재(300)의 배치가 필요한 경우에 적용할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

100: 옹벽용 패널
100a~100e: 패널 본체
110: 결합구
112: 입구부
114: 연통부
116: 회전공간부
118: 걸림턱부
160: 철근
200: 체결봉
300: 띠형 보강재
C: 코팅층

Claims

다각형의 전면부 형상을 가지며 소정 두께를 갖는 패널 본체; 및
상기 패널 본체에 매립되고, 상기 패널 본체의 후면으로 입구부가 노출되며, 띠형 보강재로 감싸진 상태로 상기 입구부를 통해 내부로 인입된 체결봉을 각도 회전이 가능한 공간을 제공하는 회전공간부에서 회전시켜 상기 회전공간부에서 회전된 체결봉이 걸림턱부에 걸림 결합이 가능하고, 띠형 보강재를 통해 후방으로부터 받는 인장력에 의해 상기 패널 본체에 후방을 향한 지지력을 제공하도록 구성된 결합구;를 포함하여 구성된 옹벽용 패널.
제1항에 있어서,
상기 결합구는,
후방을 향해 확장 형성된 입구부와,
상기 입구부의 전방 측에 연접하며 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉이 통과 가능하도록 구성된 연통부와,
상기 연통부의 전방 측에 연접하며 인입된 체결봉을 회전시킬 수 있는 공간을 제공하는 회전공간부와,
상기 회전공간부에서 회전된 체결봉의 걸림 결합이 가능하도록 형성된 걸림턱부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 옹벽용 패널.
제2항에 있어서,
상기 연통부는,
상기 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉이 횡방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하고,
상기 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉이 종방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 옹벽용 패널.
제2항에 있어서,
상기 연통부는,
상기 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉이 종방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하고,
상기 띠형 보강재로 감싸진 상태의 체결봉이 횡방향으로 배치된 상태에서는 통과 가능하지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 옹벽용 패널.
제2항에 있어서,
상기 회전공간부는,
상기 체결봉이 90도 회전이 가능하도록 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 옹벽용 패널.
제1항에 있어서,
상기 결합구는,
상기 패널 본체의 후면의 상부의 좌측 및 우측에 각각 1개씩 설치되고, 상기 패널 본체의 후면의 하부의 좌측 및 우측에 각각 1개씩 설치된 것을 특징으로 하는 옹벽용 패널.
제1항에 있어서,
상기 패널 본체는 가로 방향 또는 세로 방향으로 내설된 철근을 포함하는 프리캐스트 패널로 형성되며,
상기 결합구는,
상기 철근에 걸리는 형태로 상기 패널 본체에 매설되어, 띠형 보강재로 감싸진 상태로 걸림 결합된 체결봉에 의해 후방으로 인장력을 받는 상태에서 상기 철근에 의해 상기 인장력과 반대 방향의 지지력을 받도록 구성된 것을 특징으로 하는 옹벽용 패널.
제1항에 있어서,
상기 패널 본체의 적어도 전면에는 액상 규산나트륨과 현무암 섬유 분말 또는 칩이 혼합된 조성물로 이뤄진 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 옹벽용 패널.