KR102402243B1 - 셀구조체의 적층에 의한 자립식 옹벽 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절토부 또는 성토부의 측면을 임시로 가로막아서 지지하도록 설치되는 가(假)시설 옹벽과 이를 시공하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 상,하면이 개방된 셀구조를 가지며 이와 같은 셀구조체를 횡방향 및 종방향으로 연결하고 연결된 “셀구조체”를 순차적으로 연직 적층하되, 각각의 셀구조체들의 구획된 공간에 토사(土砂)를 채우면서, 셀구조체를 적층하여 배면토압을 지지할 수 있는 적층벽체가 형성되어 있는 구성을 가지는 자립식(自立式, 假施設) 옹벽 및 그 시공방법에 관한 것이다.

Description

셀구조체의 적층에 의한 자립식 옹벽 및 그 시공방법{Temporary Retaining Wall by cell structure laminating and Constructing Method thereof}

본 발명은 절토부 또는 성토부의 측면을 임시로 가로막아서 지지하도록 설치되는 가(假)시설 옹벽과 이를 시공하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 상,하면이 개방된 셀구조를 가지며 이와 같은 셀구조체를 횡방향 및 종방향으로 연결하고 연결된 “셀구조체”를 순차적으로 연직 적층하되, 각각의 셀구조체들의 구획된 공간에 토사(土砂) 또는 골재를 채우면서, 셀구조체를 적층하여 배면토압을 지지할 수 있는 적층벽체가 형성되어 있는 구성을 가지는 자립식(自立式, 假施設) 옹벽 및 그 시공방법에 관한 것이다.

옹벽은 절토부 또는 성토부의 측면에 설치되어 배면토압을 지지하는 구조물로서 다양한 토목공사에 많이 사용되고 있지만, 특별히 도로의 확장공사에서도 매우 요긴하게 사용된다.

자립식의 옹벽을 종래 기술에서는 토낭(土囊)을 이용하여 자립식으로 시공하였으며 대한민국 공개특허 제10-2010-0030726호에 개시된 것처럼 현장에서 채취한 토사(흙)을 주머니(토낭/土囊)에 담은 후, 토사가 담긴 토낭을 연직하게 순차적으로 적층하여 옹벽을 구축하는 공법을 주로 사용하였다. 그러나 이러한 종래 기술의 경우, 현장에서 작업자가 작은 크기의 토낭 각각에 토사를 채워야 하므로, 작업 효율이 극히 저하되어 시공기간이 길어지고 인건비에 따른 비용도 많이 소요되는 단점이 있었다.

특히, 종래 기술에서 상,하로 적층된 토낭은 일체화되어 있지 않고 서로 분리되어 있으므로, 단지 토낭의 자중과 그에 따른 상,하 토낭 사이의 마찰력만이 배면토압에 대해 저항하는 구조이므로 배면토압에 대한 저항성이 크지 않으며, 결국 연직상향으로 적층되면서 배면토사 방향으로 기울어지도록 옹벽이 설치될 수 밖에 없어서, 수직한 옹벽의 구축이 매우 어려우며, 그에 따라 공간 활용이 매우 불리하게 되는 단점이 있었다.

더 나아가 종래 기술에서는 토낭 자체가 손상되면 토낭에 담겨져 있던 토사가 누출되고, 그에 따라 국부적인 함몰이 발생하여 자칫 옹벽 전체의 붕괴를 가져올 수 있는 위험성이 매우 높다는 문제점이 있었다.

최근에는 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 일본 공개특허 제2006-63563호와 일본 공개특허 2016-156146호에서는 플라스틱 또는 부직포등에 수지를 함침시킨 재질의 입체형 허니컴 구조인 지오 셀을 이용하여 성토 보강재로서 복수층으로 부설하면서 성토를 충전하는 것으로 해결하고자 하였으나 이 역시 적층벽체의 적층시 성토층에 활용되는 다짐용 대형장비의 사용이 불가능함으로서 적층벽체의 지지력이 부족하여 완전하게 다짐을 해결하지 못하였다. 또한 횡방향 또는 종방향으로 지오셀을 연결시키기 위해 플라스틱 비스등으로 결합시키고 있으나 자연재해 또는 화재와 같은 외력의 작용으로 비틀림이 발생할 경우 쉽게 파괴되어 연결기능을 상실하거나 특히 교통사고 등으로 발생하는 화재에 종이, 부직포, 천 등에 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 함침 또는 역청재를 함침시킨 고분자 소재와 플라스틱 소재는 취약하여 마감시트용 보조시트와 지오셀은 화제에 의해 쉽게 기능을 상실할 수 있는 문제점이 있었다.

또한 셀구조체를 안전하게 적층하기 위해서는 적층시마다 성형틀을 필수로 사용하여야 하지만 성형틀의 설치와 제거 등에 많은 시간과 인력이 소요되며 이마저도 성형틀 제거를 위한 공간이 부족한 곳은 성형틀을 사용하지 못하고 각목 등을 이용하는 비정상적인 방법을 사용하는 등 안정적인 성형틀을 사용할 수 없는 문제가 발생하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0030726호(2010. 03. 19. 공개). 일본 공개특허 제2006-63563호(공개일 : 2006.03.09.) 일본 공개특허 제2016-156146호(공개일 : 2016.09.01.)

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본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 토사를 이용하여 연직한 구조물을 축조하여 자립식 옹벽을 시공함에 있어서, 현장에서 각각의 토낭에 수작업으로 흙을 담는 작업상의 비효율성을 제거할 수 있으며, 배면토압에 대해서도 큰 저항력을 발휘함은 물론이고, 수직한 옹벽의 구축이 용이하며, 토사 유출로 인한 국부적인 함몰이나 붕괴의 위험성을 최소화시킬 수 있는 기술을 제공하고 자립식 옹벽에 사용되는 자립식부의 셀구조체를 성토부에 연장 설치하여 사용함으로서 안전하게 배면토압을 극복하고, 본 발명에서 개발된 다양한 기능을 갖는 성형틀을 이용하여 더욱 높은 안정성을 확보하고, 화재 또는 자연재해 등의 재난시에도 신축성과 불연성을 갖는 나노 무기소재를 모든 시공 재료에 사용함으로서 다양한 기능과 함께 내구성능을 효과적으로 높이는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 성토층이 연직하게 순차적으로 적층되어 구축되는 성토부의 전방에 설치되어 성토부를 지지하는 자립식 옹벽으로서, 상,하면은 개방되어 있는 셀구조체가 연속적으로 횡방향과 종방향으로 연결부재에 의하여 연결되게 이루어지고, 셀구조체 내부공간에는 토사를 채워 연직하게 적층됨으로써 성토부의 배면토압을 지지할 수 있으며, 이와 함께 적층벽체층용 셀구조체(2)의 침하, 이동, 유실 등도 함께 방지하기 위하여 성토부에도 적층벽체층에 사용되는 셀구조체를 서로 연결하고 적층벽체층에는 셀구조체를 2층으로 한층 더 적층, 다짐하여 성토층과 수평하게 맞추며 상기와 같은 적층벽체층과 성토층을 적층하는 과정을 반복하여 전체적인 적층벽체를 구축함으로써, 적층벽체층를 포함하는 자립식 옹벽을 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법이 제공된다.

또한, 상기 적층벽체층과 성토층에 토사의 유출을 방지하기 위해 마감피막용 보조시트(1)를 각층마다 또는 2개 이상의 복수개의 층을 단위로 하여 정면에서 감싸도록 시공하고 마감피막용 보조시트(1)의 단부를 성토부에 주름이 발생하지 않도록 매립하며 여기에 사용되는 마감피막용 보조시트(1)와 셀구조체(2)는 나노 무기소재가 코팅된 부직포 또는 섬유소재를 사용함으로서 내구성을 확보함으로서 외력에 의한 파손을 방지하고 화재 또는 자연재해와 같은 재난시에도 불연소재인 나노 무기소재 코팅에 의하여 옹벽이 무너지지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽이 제공된다.

또한, 적층벽체층과 성토층을 적층시에 반드시 사용되는 성형틀(3)의 구조와 연결방법 및 공간이 협소한 장소에서도 안정되게 시공이 가능한 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 크레인 등의 기계적인 장비를 이용하여 신속하고 용이하게 셀구조체 내에 토사를 채워서 견고하게 적층함으로써 옹벽을 이루는 적층벽체를 구축할 수 있으므로, 토낭을 이용하는 종래 기술에 비하여 작업 효율성이 크게 향상되며, 그에 따라 시공기간의 단축 및 시공비의 절감 효과를 달성할 수 있게 된다.

특히, 본 발명에서는 토낭을 이용하는 종래 기술과 달리, 상,하가 개방된 셀구조체가 적층벽체층 뿐만 아니라 성토층에 까지 서로 연결되어 적층되고 그 내부공간에 토사가 채워져서 토사는 실질적으로 상하좌우로 연결되어 연속화되어 있는 상태가 되며, 그에 따라 적층벽체에서 상,하로 연속된 토사는 기둥처럼 구조적인 저항성능을 가지게 되고, 그에 따라 본 발명의 옹벽은 배면토압에 대해 매우 큰 수평 저항력을 발휘하게 되어, 배면토압에 대해 구조적으로 매우 높은 안정성을 가지면서 배면토압에 대해 충분한 지지력을 발휘하게 되는 장점이 있다. 특히, 적층벽체로 유입된 수분은 상,하로 연속된 토사를 통해서 그리고 약간의 마감피막용 보조시트의 경사를 통해서 자연스럽게 흘러가게 되므로, 적층벽체의 정면으로 흙탕물이 불규칙하게 누출되는 현상을 방지할 수 있고, 그에 따라 옹벽의 외관을 깨끗한 상태로 유지할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한 본 발명의 옹벽은 국부적인 함몰의 발생을 예방하고, 그에 따라 옹벽 전체의 붕괴를 방지할 수 잇게 되는 장점이 있으며, 적층벽체의 정면을 마감피막용 보조시트로 씌워서 고정하게 되면 옹벽을 이루는 적층벽체의 수직도를 원하는 상태로 유지하는 것이 매우 용이하고 옹벽의 외관을 미려하게 유지하는 데도 매우 유리하며, 셀구조체와 마감피막용 보조시트에 나노무기소재의 코팅을 함으로서 화재시에도 안정적이고 흙탕물이 누출되어도 외관이 깨끗한 상태로 유지되며 적층벽체가 전방으로 전도되는 것을 매우 효과적으로 방지할 뿐만 아니라 매우 유용한 성형틀의 구조개선을 통하여 협소한 공간에서도 안정된 시공이 가능하고 매우 빠르게 쉽게 시공할 수 있게 되는 장점을 가지게 된다.

도 1은 본 발명의 셀구조체를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 옹벽을 시공하는데 이용되는 셀구조체의 설치 실예에 대한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 옹벽을 구성하는 단위층을 형상화한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 단위층을 반복 적층하는 사례를 나타낸 횡방향으로의 단면도이다.
도 5은 본 발명의 적층벽체층과 성토층의 다짐을 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 성형틀의 사용예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일체형 성형틀의 사용례를 나타내는 단면도이다
도 8은 종래의 협소공간에 사용되는 유로폼 사용 실례에 대한 사진이다.
도 9는 본 발명의 일체형 성형틀의 사진을 나타낸 것이다.
도 10은 종래의 유로폼과 본 발명의 성형틀이 서로 결합하여 사용하는 실례를 나타내는 사진이다.
도 11은 종래의 유로폼과 모래주머니를 사용하는 시공상황을 나타내는 사진이다.
도 12는 본 발명의 판넬형 적층시 최저층 판넬 구조물에 대한 사시도이다.
도 13는 본 발명의 판넬 구조물과 띠형보강재의 결합을 나타내는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 판넬형 적층시 최저층과 결합하여 적층하는 판넬 구조물에 대한 사시도이다.
도 15는 본 발명의 철근과 띠형 보강재를 활용하여 안정도를 높인 판넬형 구조물에 대한 사시도이다.
도 16는 본 발명의 판넬형 구조물을 이용한 옹벽에 대한 단면도이다.
도 17는 본 발명의 블럭형 구조물을 이용한 옹벽에 대한 단면도이다.
도 18는 본 발명의 암사면 존재시 적층하는 옹벽에 대한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 사진을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 참고로 아래의 설명에서는 본 발명의 자립식 옹벽을 <옹벽(100)>이라고 약칭한다. 또한 옹벽(100)을 기준으로, 옹벽(100)이 지지하게 될 성토부를 향하는 방향을 “후방”이라고 기재하고, 이와 반대되는 방향을 “전방”이라고 기재한다. 그리고 옹벽(100)에서 후방을 향하는 면(面)을 “배면”이라고 기재하고, 전방을 향하는 면을 “정면”이라고 기재한다.

도 1 내지 도 18에는 본 발명의 옹벽(100)을 시공하는 각 단계마다 필요한 주요 수단을 나타내는 도면이 도시되어 있으며, 도 1 내지 도 18를 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 옹벽(100)을 시공하는 과정을 구체적으로 살펴봄으로써 본 발명에 따른 옹벽(100)의 구체적인 구성을 설명한다.

본 발명에 따른 옹벽(100)은, 토사가 내부공간에 채워진 복수개의 셀구조체(2)가 횡방향과 종방향으로 연결되고, 연직하게 적층되어 이루어진 적층벽체층(110)을 포함하여 구성된다. 이러한 본 발명의 옹벽(100)은, 연직방향으로 적층벽체층(110)과 성토층(210)이 순차적으로 적층됨으로써 구축되는 성토부(200)의 전방에 설치될 수 있다. 즉, 연직방향으로 적층벽체층(110)과 성토층(210)이 순차적으로 적층됨으로써 구축되는 성토부(200)의 지지를 위하여 본 발명의 적층벽체층(110)이 설치될 수 있는 것이다. 이와 같이 성토층(210)의 적층으로 이루어진 성토부(200)의 전방에 적층벽체층(110)이 시공되는 경우, 적층벽체층(110)은 셀구조체(2)를 2층 구조로 형성하고 성토층(210)은 1층구조로 형성하여 순차적으로 다짐하고 적층하며, 이는 적층벽체층(110)의 경우 10ton이상의 중장비에 의한 다짐이 불가능하고 한번에 25cm이상 높이 적층하는 경우 부실이 발생할 수 있으며 10ton이상의 중장비를 이용한 다짐을 하는 성토층과의 높이를 동일하게 수평으로 하기 위한 것이며 이와 같이 옹벽(100)의 적층벽체층(110)과 성토층(210) 형성을 위하여 셀구조체(2)가 연직하게 순차적으로 적층되는 것이 병행하여 진행된다. 즉, 본 발명에서는 셀구조체(2)를 적층벽체층(110)과 성토층(210)에 설치하고 토사채움을 한 후 적층벽체층에는 셀구조체(2)를 한층 더 적층하여 성토층(210)은 10ton의 중장비를 이용하여 다짐하고 적층벽체층(110)은 1ton 롤러를 이용하여 다짐 한 후 이와 같은 작업을 반복적으로 수행함으로써, 셀구조체(2)가 설계된 높이로 복수개 적층된 구성의 적층벽체층을 형성하고, 그 후방으로 성토층(210)이 적층된 성토부(200)가 구축되도록 하는 것이다. 적층벽체층에 10ton의 중장비를 사용하지 못하는 것은 적층벽체층(110)이 중장비의 압력에 의한 토압을 견디지 못하고 파손될 우려가 있기때문이다.

또한, 성토부(200)에 사용할 토사가 없고 암성토만 존재하는 경우 성토층(210)에 토사대신 암성토를 적층하게 되며 이 경우 망형의 일체형 강성보강재 또는 연성보강재를 더 사용할 수 있다.

물론 본 발명에 따른 옹벽(100)은, 절토된 지반면의 전방에 설치될 수도 있다. 이와 같이 절토된 지반면의 전방에 본 발명의 옹벽(100)이 설치되는 경우, 옹벽(100)의 배면과 절토된 지반면 사이의 공간에 토사가 채워지게 되는데, 이렇게 옹벽(100)의 배면과 절토된 지반면 사이의 공간에 채워지는 토사가 결국 본 명세서에서 언급하는 <성토부(200)>에 해당하게 된다. 즉, 절토된 지반면의 전방에 본 발명에 따른 옹벽(100)이 설치될 수도 있는 것이며, 이 경우 본 명세서에 설명하고 있는 <성토부(200)>는, 옹벽(100)의 배면과 절토된 지반면 사이의 공간에 채워지는 토사에 해당하게 되며 상기에 설명된 적층벽체층(110)이 적용될 수 있다.

또한 일반적으로 옹벽시공시 옹벽 높이와 마감피막용 보조시트(1)의 밑변의 길이는 1:0.7H 이상의 기준을 맞추어야 하지만 실제환경에서 암사면이 존재하여 밑변의 길이를 0.7H의 기준을 맞추기 어려운 경우 암사면의 굴착이 불가능하기 때문에 암사면에 케미칼 앙카 등을 활용하여 띠형 보강재를 결합함으로서 도 18에 나타난 바와 같이 시공할 수 있다. 이때도 상기에 설명된 적층벽체층(110)과 성토층(210)을 설명한 바와 같이 동일하게 적용할 수 있으며 옹벽 전면부에 판넬 또는 블럭형의 구조물이나 띠형보강재(83)를 에 연결하여 고정할 수 있는 구조(110)을 사용함으로서 암사면에 고정된 케미칼앙카(50)사이의 토압에 견딜 수 있도록 안정적으로 시공이 가능하도록 하였다.

본 발명의 옹벽(100)을 시공함에 있어서, 옹벽에 사용되는 셀구조체(2)는 서로 횡방향과 종방향으로 연결하여 설치하고 적층벽체층(110)를 형성하는 작업을 수행할 때, 셀구조체(2)가 2단으로 구성된 적층벽체층(110)과 셀구조체(2)가 1단으로 형성된 성토층(210)이 1개 단위층이 되며 마감피막용 보조시트(1)를 이용하여 1개 단위층을 감싸도록 덮어 씌어 형성하지만 필요에 따라 2개 층 이상의 복수 층을 단위로 하여 정면을 감싸도록 마감피막용 보조시트(1)를 덮어 씌운 후 성토층(210) 위에 토사를 포설 및 다짐하여, 그 윗층의 셀구조체(2)를 이용하여 적층벽체층(110) 및 성토층(210)을 형성하는 방식으로 작업을 진행할 수 있으며 옹벽이 설치되는 현장 환경에 따라 마감피막용 보조시트(1)와 동시에 또는 마감피막용 보조시트 대신에 띠형 보강재(83)를 이용할 수도 있다. 또한 상기의 띠형 보강재(83)가 동시에 사용될 경우 단위 셀구조체를 서로 연결시키는 역할을 할 수 있으며 띠형 보강재 역시 화재 등의 자연재해시 유실 또는 무너짐을 방지를 위해 나노무기소재를 이용한 코팅을 하는 것이 바람직하다.

아래에서는 이와 같은 방식으로 본 발명의 옹벽(100)을 이루는 적층벽체층(110)를 구축하고 그 후방의 성토층(210)를 시공하게 되는 본 발명의 실시예에 따른 옹벽(100)의 시공 과정을 상세히 설명한다.

우선, 성토부(200)가 구축될 지면과 옹벽(100)의 적층벽체층(110)이 구축될 지면 위치를 덮을 수 있는 마감피막용 보조시트(1)를 포설한다. 마감피막용 보조시트(1)의 포설이 완료된 후에는, 옹벽(100)이 설치될 위치에서 마감피막용 보조시트(1) 위로 셀구조체(2)가 설치된다. 이때 마감피막용 보조시트(1)는 생략될 수 있으며, 마감피막용 보조시트(1)가 없는 경우에는 셀구조체를 직접 지면 위에 설치하게 된다. 마감피막용 보조시트(1)로는 나노 무기소재가 코팅된 지오텍스타일(geotextile), 천연섬유, 고분자섬유 등 다양한 재질을 이용할 수 있다.

셀구조체(2)는 옹벽(100)이 설치될 위치에서 옹벽(100)의 횡방향 폭에 걸쳐서 복수개가 서로 연속된 상태로 배치되며 셀구조체 내부에 토사 또는 골재를 포설한다. 이후 적층벽체층(110)은 상부에 1개층의 셀구조체(2)를 더 적층하여 토사를 포설하는 성토작업을 하는데 자립식 옹벽의 전면부 적층벽체층 구간은 10ton 이상의 진동롤러와 같은 대형장비의 접근시 토압에 이기지 못한 무너지는 등의 하자가 발생될 수 있기 때문에 1ton 롤러와 같은 소형장비를 이용하여 다짐을 할 수 밖에 없고 이와는 다르게 성토층(210)의 경우 10ton 이상의 대형장비를 이용하여 다짐을 할 수 있어 다짐에 의한 높이차가 발생하기 때문이며 각각 서로 다른 장비를 이용하여 적층벽체층(110)과 성토층(210)의 다짐이 마무리 된 후에는 마감피막용 보조시트(1)를 감싸듯 덮은 후 마감피막용 보조시트(1)를 포함한 성토층(210) 위에 다시 토사를 포설하여 다짐함으로서 적층벽체층(110)과 수평이 되도록 한 후 그 상부에 셀구조체(2)를 이용하여 적층벽체층과 성토층을 설계된 높이만큼 반복적으로 적층하게 된다. 이때 옹벽용 셀구초체(2)의 높이는 일반적으로 0.2~0.3m를 사용하고 적층벽체층은 셀구조체(2)를 2층으로 0.5m이하로 하는 것이 최적이지만 토질의 종류와 상태 또는 셀구조체와 적층벽체층의 높이에 따라 서로 다르게 적용할 수 있다.

도 1에는 본 발명의 옹벽(100)을 시공하는데 이용되는 셀구조체(2)의 일예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있으며 도2는 적층벽체층(110)과 성토층(210)에 활용되는 형태대로 셀구조체(2)를 설치한 형상을 나타낸 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 도 2에 도시된 것처럼 본 발명의 옹벽(100)을 시공하는데 이용되는 셀구조체(2)는, 연직하게 세워지고 상,하면은 개방되어 있는 형태의 부재로서, 단위 셀구조체를 서로 원하는 면적만큼 연결하여 사용할 수 있으며 셀구조체(2)의 평면형상은 도면에 예시된 마름모형에 한정되지 않으며, 삼각형, 사각형, 벌집형상의 육각형을 포함한 다각 형상을 모두 사용할 수 있다. 또한, 셀구조체(2)를 이루는 재질로는 합성수지, 지오텍스타일, 천연섬유 등과 같은 연성과 내구성을 갖는 다양한 재료로 이루어질 수 있다.

상기의 합성수지 또는 천연섬유 등은 화재발생 또는 자연재해 등으로 인하여 소실되어 옹벽이 일부 유실로 인하여 무너지는 문제가 발생할 수 있어 이를 방지하기 위한 나노무기소재로 코팅하여 사용함으로서 다양한 재해시에도 기능성과 내구성을 확보할 수 있도록 하였다.

또한, 상기의 나노무기소재 코팅시 접촉각 20도 미만의 친수특성과 나노코팅시 발생하는 자정작용(Easy-Clean)특성으로 표면으로 흘러나오는 토사로 인한 얼룩 등으로 미관을 해치는 것을 방지할 수도 있다.

이하, 본 발명의 나노 무기 소재에 대해 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 나노 무기 소재는,

하기 화학식으로 표시되는 알칼리 금속산화물(M₂O)인 산화나트륨(Na₂O), 산화칼륨(K₂O), 산화리튬(Li₂O) 중 적어도 하나 이상 포함되고 ; 무기산 화합물; 및 물(H₂O);을 포함하며;

[화학식] (x₁Na₂O+x₂K₂O+x₃Li₂O)·ySiO₂·nH₂O

상기 화학식 (x₁Na₂O+x₂K₂O+x₃Li₂O)·ySiO₂에서는, X〉0, (X=x₁+x₂+x₃이며 x_1, x_2, x₃ >= 0, x₁

x₂+x₃ ), y>=X를 만족한다.

상기 화학식으로 표기되는 나노무기소재((x₁Na₂O+x₂K₂O+x₃Li₂O)·ySiO₂·nH₂O) 100 중량부에서 (M₂O+ySiO₂)은 0.1~10 중량부이고 무기산 화합물 0.01 ~ 2 중량부와 나머지의 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 화학식으로 표현된 소재는 요구되는 기능성과 코팅방법 및 코팅장치에 따라 분산제와 촉매제 그리고 계면활성제 등이 추가로 포함될 수 있다.

또한, 상기의 코팅장치에 따른 소재의 변경은 전처리장비에 따라 달라질 수 있으며 특히, 모재 표면의 친수여부에 따라 계면활성제를 포함시켜 부착특성(레벨링)을 개선시키고, 색상을 위한 칼라안료의 분산을 향상시키기 위해 분산제를 더 포함할 수 있으며 소재의 생산시간 단축 및 화학반응의 촉진 등을 위해 촉매제를 추가로 포함시킬 수 있다.

본 발명에서는 적층벽체층(110)과 성토층(210)은 높이에 따라 토사와 쇄석, 고화재 등을 개별적 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 옹벽 전면부의 일반적인 허용침하량 25mm를 감안할 경우 옹벽높이에 비례하여 성토층의 종방향 길이가 결정되기때문에 옹벽의 높이가 5m이하의 경우 일반 토사를 사용할 수 있고 옹벽층의 폭은 0.7~1.5m, 성토층에 사용되는 셀구조체를 포함한 폭은 2.5m가 안정적이다. 옹벽층의 높이가 5m이상 적층시에는 일반토사보다는 쇄석 또는 고화재 성토재를 동시에 사용하는 것이 안정적이다. 이는 옹벽높이가 높이질 수록 옹벽에 사용되는 매질을 변경하거나 옹벽과 성토층에 사용되는 셀구조체 폭의 넓이는 이에 비례하여 시공하는 것이 안정적이기 때문이다.

도 3에는 옹벽(100)의 최저층 셀구조체(2) 내에 토사가 채워지고 최저층 셀구조체의 후방으로 성토부를 이루기 위한 성토층(210)이 형성되는 상태를 보여주는 개략적인 횡방향으로의 단면도가 도시되어 있으며 도 4에는 성토층의 다짐 후 포설하고 적층벽체층(110)과 수평을 이룬 후 반복하여 적층된 단면도가 도시되어 있다.

옹벽(100)이 설치될 위치에서 마감피막용 보조시트(1) 위로 적층벽체층(110)과 성토층의 횡방향 폭에 걸쳐서 복수개의 최저층 셀구조체가 횡방향으로 서로 연속된 상태로 설치된 후에는, 셀구조체(2)의 내부공간에 토사(6)를 채우고 적층벽체층(110)에 한층의 셀구조체(2)를 더 쌓은 후 토사를 채우는 것이다. 이 때, 셀구조체에 채워진 토사(6)에 대해 각각 다짐 작업을 수행할 수도 있다. 따라서 순차적으로 적층되는 각각의 셀구조체(2)에 있어서, 복수개의 내부공간 각각에는 토사(6)가 충실하게 채워져 있게 된다. 한편, 셀구조체에 토사를 채우는 작업을 수행하기 전(前)이나 후(後), 또는 그와 동시에 셀구조체의 후방에서도 셀구조체의 높이에 맞추어서 토사를 성토하고 다짐하여 성토층(210)을 형성한다. 즉, 셀구조체의 설치와 병행하여, 셀구조체의 후방으로 해당 셀구조체의 연직 높이만큼 성토층(210)을 구축하는 것이다.

최저층 셀구조체의 설치와 토사 채움작업이 완료된 후에는, 적층벽체층(110)에는 추가적인 셀구조체(2)를 최저층 셀구조체 위에 적층 설치하고, 앞서 설명한 것처럼 구획된 셀구조체(2)의 내부공간에 토사(6)를 채운다. 도 5는 적층벽체층(110)과 성토층(210)의 다짐을 위한 장비 사용에 대해 도시한 것이다.

최저층 셀구조체의 설치 작업 및 토사 채움 작업이 완료된 후에는, 지면에 포설되어 있던 마감피막용 보조시트(1)로 셀구조체의 정면을 덮어씌운 후, 마감피막용 보조시트(1)의 상부 끝단을 후방의 성토층에 포설한다. 이 때 마감피막용 보조시트(1)을 후방으로 당겨서 마감피막용 보조시트(1)가 인장력이 가해진 채로 성토층에 포설하여 그 상부 끝단을 성토층(210)에 임시 고정해두는 것이 바람직하다. 이때 마감피막용 보조시트(1)는 매층마다 또는 2개층 이상의 복수층을 단위로 하여 적층벽체층(110)과 성토층(210)을 덮어 씌울 수 있으며 복수층을 덮는 경우 상부층의 셀구조체(2)의 설치 작업 및 토사 채움 작업 그리고 다짐이 완료된 후에는, 지면에 포설되어 있던 마감피막용 보조시트(1)로 적층된 셀구조체의 정면을 덮어씌운 후, 마감피막용 보조시트(1)의 상부 끝단을 후방의 성토층에 포설한다.

상기와 같이 최저층 셀구조체의 마감피막용 되말기 작업과 성토층에 토사 포설이 완료되면 사용된 성형틀(3)을 제거하고 새로운 층을 적층하기 위하여 제거된 성형틀(3)을 설치된 마감피막용 보조시트(1) 위에 재설치하게 되는데 이때 사용되는 성형틀(3)은 적층벽체층(110)의 높이에 맞추어 0.5m의 수직부와 1.2m의 수평부로 구성된 성형틀을 사용한다.

그러나 도 8에 나타난 바와 같이 현장상황에 따라 성형틀을 제거할 공간이 부족한 환경에서 시공되는 경우 즉, 2m 이하의 공간에서 옹벽시공을 진행할 경우 성형틀 제거가 불가능하기 때문에 성형틀(3)을 사용하지 못하고 각목 등 보조장비를 이용하여 비정상적인 방법으로 지지를 하게 되어 이로 인해 향후 무너짐 등의 문제가 발생될 수 있기 때문에 도 6에 나타난 바와같이 성형틀(3)의 수직부와 수평부가 만나는 직전부위에 수평부가 접힐 수 있도록 하는 힌지(8)를 구성하여 지지수단을 포함한 수직부가 회전할 수 있거나 착탈가능하도록 구성하고 접혀진 수직부가 한번 더 접힐 수 있도록 수평부상에 접힘장치인 힌지(8)를 한번 더 설치할 수 있으며 수직부와 수평부가 접하는 부위와 수직부 후단의 힌지(8)부위에는 별도의 고리를 형성시켜 장비를 이용하여 쉽게 성형틀(3)을 절개지 등 옹벽시공시 좁은 공간에서도 용이하게 제거할 수 있도록 함으로서 성형틀(3)을 적층시마다 지속적으로 활용하여 안정적으로 시공할 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명에서는 수직부를 직육면체 또는 원통형 등 다양한 형태로 제작하여 유로폼을 안정적으로 고정할 수 있도록 안정성을 높이고 수직부 상단에 유로폼을 안착시킬 수 있는 걸쇠(4)를 수직부의 길이방향 이동 가능하도록 구성하여 상기 적층벽체층(110)을 받쳐주는 유로폼(5)을 안정되게 고정시킬 수 있도록 하였다.

본 발명에서는 도 7에 나타난 바와 같이 두 개 이상의 서로 결합될 수 있으며 서로 다른 수평부 길이를 갖는 일체형 성형틀(7)을 제작하여 종래에는 성형틀(3)을 설치 후 유로폼(5)을 개별적으로 별도 설치함으로서 많은 시간과 인력이 낭비되지 않고 작업이 매우 빠르고 안정적으로 진행될 수 있도록 하였으며 일체형 성형틀(7)은 도 7과 같이 다수의 서로 다른 길이의 수평부를 갖으며 유로폼을 포함하는 일체형 성형틀로 형성시키고 운반 및 작업시에 원활한 진행을 위하여 90° 회전이 가능하도록 하였으며 성형틀(7)에 연결된 다수의 수평부 중 일부의 수평부에 대해서는 안정도에 영향이 미치지 않을 정도로 길이를 감소시켜 성형틀 제거시 마찰력을 줄이고 마감피막용 보조시트(1)의 찢어짐 등의 해손을 방지할 수 있도록 하였다.

도 9는 일체형 성형틀(7)이 서로 연결될 수 있으며 회전이 가능하도록 구성되어 있음을 나타내는 사진이며 도 10은 본 발명의 일체형 성형틀(7)과 기존에 일반적으로 사용되고 있는 유로폼이 서로 연결될 수 있도록 체결구를 갖도록 구성시킴으로서 본 발명의 유로폼 일체형성형틀(7)과 기존의 유로품이 함께 사용할 수 있도록 하였다.

또한 도 11에 나타난 바와 같이 종래의 시공시에는 성형틀 설치 후 유로폼을 세우고자 할 때 성형틀이 수직부와 유로폼의 무게 때문에 넘어지기 때문에 넘어지지 않도록 지지력 확보를 위하여 모래주머니 등을 이용하여 성형틀의 수평부 끝단을 잡아주는 역할을 하였으나, 모래주머니에 흙을 넣고 작업하는 등의 생산성이 떨어지는 부분을 해결하기 위하여 도 6에 나타난 바와 같이 ㄷ자형태의 보조기구(20)를 이용하여 성형틀 수평부 끝단을 고정하여 흙에서 빠져나오지 않도록 끝부분에 낚시바늘과 같은 걸쇠(후크)구조를 갖도록 제작하여 사용함으로서 시공시 편의성을 도모하였다.

또한 본 발명에는 셀구조체가 연직방향으로 동일한 위치에 맞추어서 적층된 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라서는 위, 아래 층의 셀구조체가 서로 엇갈리는 위치에 놓이면서 연직 적층되는 것도 바람직하다.

상기에서 설명한 바와 같이 토낭을 이용하는 종래 기술의 경우에는 현장에서 각각의 토낭에 일일이 토사를 채우는 번거로운 작업이 필요하였으나, 위와 같은 시공방법에 의해 형성되는 적층벽체로 이루어진 본 발명에 따른 옹벽(100)의 경우, 크레인 등의 기계적인 장비를 이용하여 신속하고 용이하게 셀구조체(2) 내에 토사를 채울 수 있으므로, 종래 기술에 비하여 작업 효율성이 크게 향상되며, 그에 따라 시공기간의 단축 및 시공비의 절감 효과를 달성할 수 있게 된다.

특히, 토낭을 이용하는 종래 기술의 경우, 각각의 토낭은 개별적으로 존재하여, 상,하로 위치하는 토낭 사이에는 어떠한 연결이나 일체화가 이루어지지 않으므로, 수평하게 작용하는 배면토압에 대해서는 단지 토낭의 자중에 의한 마찰력으로만 저항해야 하며, 그에 따라 배면토압에 대한 낮은 저항성 및 구조적 취약성을 가지고 있었다. 그러나 본 발명의 옹벽(100)에서는 상,하가 개방된 셀구조체(2)가 적층되고 그 내부공간에 토사(6)가 채워져 있으므로, 상,하로 위치하는 셀구조체(2) 간에 토사(6)는 실질적으로 위,아래로 연결되어 연속화되어 있는 상태가 된다. 즉, 복수개의 셀구조체(2)가 수직하게 적층되어 만들어진 적층벽체에서, 토사는 마치 기둥처럼 연직방향으로 연속되어 있게 되는 것이다. 이와 같이 적층벽체 내에서 기둥처럼 연직하게 연속된 토사(6)는, 성토부(200)를 통해서 수평하게 작용하는 배면토압에 대해 상당한 저항력을 발휘하게 되며, 그에 따라 본 발명에 의한 옹벽(100)은 배면토압에 대해 구조적으로 매우 높은 안정성을 가지면서 배면토압에 대해 충분한 지지력을 발휘하게 되는 장점이 있다. 특히, 적층벽체에서 토사가 연직방향으로 연속되어 있으므로, 토사 내로 유입된 수분은 자중에 의해 자연스럽게 적층벽체 내부로 흘러가게 되므로, 나노 무기소재를 이용한 코팅시 발생하는 친수특성과 자정작용 특성으로 인하여 적층벽체의 정면으로 흙탕물이 불규칙하게 누출되는 현상을 방지할 수 있고, 그에 따라 옹벽(100)의 외관을 깨끗한 상태로 유지할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한 종래 기술에서는 토낭이 손상되면 토낭에 담겨져 있던 토사의 전체가 유실될 수 있고, 이 경우 해당 토낭에서의 국부적인 함몰이 발생하여 자칫 옹벽 전체의 붕괴를 가져올 수 있는 위험성이 매우 높다는 문제점이 있으나, 본 발명에서는 이와 같은 문제점이 모두 해소된다. 본 발명에서는 토사가 셀구조체(2)에 담겨 있고, 셀구조체(2)는 외부에 노출된 셀구조체가 손상되라도, 손상된 일부 작은 공간에 담겨 있던 토사만이 유출될 뿐이고, 종래 기술의 토낭처럼 전체 토사가 유실되지는 않는다. 따라서 토낭을 이용한 종래 기술처럼, 손상이 발생한 부위에서의 전체적인 토사 유실 현상은 발생하지 않게 되며, 옹벽 전체의 붕괴 등도 예방할 수 있게 되는 장점이 발휘된다.

더 나아가, 앞서 언급한 것처럼 본 발명의 옹벽(100)은, 마감피막용 보조시트(1)의 되말기 작업을 통해서 1개층의 셀구조체 또는 복수개의 층으로 적층된 셀구조체를 마감피막용 보조시트(1)로 감싸서 그 단부를 성토부(200)에 고정시킨 구성을 가질 수 있는데, 이와 같이 마감피막용 보조시트(1)을 씌운 경우, 옹벽(100)을 이루는 적층벽체의 수직도를 원하는 상태로 유지하는 것이 매우 용이하며 옹벽(100)의 외관을 미려하게 유지하는 데도 매우 유리하다. 특히 마감피막용 보조시트(1)을 후방으로 당겨서 고정시키게 되면 적층된 셀구조체가 전방으로 전도되는 것을 매우 효과적으로 방지할 수 있게 되는 장점을 가지게 된다.

한편, 이와 같이 마감피막용 보조시트(1)을 사용함에 있어서, 성토층(210)을 적층 형성할 때마다 마감피막용 보조시트(1)로 셀구조체를 감싸서 성토층(210) 내에 마감피막용 보조시트(1)의 상부 끝단이 고정되도록 할 수도 있지만, 필요한 개수의 셀구조체가 모두 적층되어 적층벽체의 구축이 완료된 상태에서 마감피막용 보조시트(1)로 적층벽체의 전체를 감싸도록 되말기 작업을 할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서도, 성토부가 구축될 지면과 옹벽(100)의 적층벽체가 구축될 지면 위치를 덮도록 마감피막용 보조시트(1)을 포설하고, 그 위에 최저층 셀구조체를 설치한다. 이때 마감피막용 보조시트(1)는 옹벽(100)의 전방으로 옹벽(100)의 전체 연직높이 이상의 길이로 남겨둔다. 최저층 셀구조체 내에 토사(6)가 채워지고 최저층 셀구조체의 후방으로 성토부를 이루기 위한 성토층(210)을 형성하게 된다. 후속하여 최저층 셀구조체의 위에 추가적인 셀구조체(2)를 설치하고 토사를 채우며, 이와 병행하여 그 후방으로 성토층(210)을 형성한다.

위와 같이 2개 층의 셀구조체가 적층 설치되고 그 후방에 성토층이 형성된 후에는, 새로운 셀구조체(2)의 추가 적층 설치, 해당 셀구조체(2)의 내부공간에 대한 토사(110)의 채움, 및 후방의 성토층(210) 형성 작업을 반복하여, 필요한 연직 높이로 셀구조체가 적층되어 있는 적층벽체를 형성하고, 이와 병행하여 적층벽체의 후방으로 성토층의 적층에 의해 성토부(200)를 형성한다.

적층벽체가 구축된 후에는, 마감피막용 보조시트(1)로 적층벽체의 정면을 덮으며, 마감피막용 보조시트(1)의 상부 끝단을 성토부(200)에 고정시킨다.

마감피막용 보조시트(1)는 적층벽체의 정면을 덮은 후, 그 상부 끝단이 최상층 셀구조체의 후방에서 최상층의 성토층이 형성될 위치에 포설하고, 후속하여 마감피막용 보조시트(1)의 상부 끝단 위에 토사를 포설하여 최상층의 성토층을 형성함으로써, 마감피막용 보조시트(1)을 견고하게 고정시키고 성토부(200)의 구축을 완료한다. 이 때 필요한 경우에는 마감피막용 보조시트(1)의 상부 끝단을 후방으로 강하게 당긴 상태로 성토부에 고정시킬 수 있다. 이와 같이 마감피막용 보조시트(1)을 후방으로 당겨서 고정시키게 되면, 적층벽체를 성토부(200)의 측면에 강하게 밀착시킬 수 있게 되어, 성토부(200)의 배면토압이 작용하더라도 적층벽체가 연직한 상태를 안정적으로 유지되도록 할 수 있으며, 더 나아가 적층벽체가 전방으로 전도되는 것도 효과적으로 방지할 수 있게 되는 유리한 효과가 발휘된다.

위에서 설명한 실시예를 포함하는 본 발명의 옹벽(100)은, 도로의 확장 공사에 매우 유용하게 이용할 수 있다. 즉, 도로 확장구간의 성토부를 구축함에 있어서, 앞서 살펴본 과정에 의하여 본 발명의 옹벽(100)을 시공하는 것과 병행하여 성토부(200)를 구축할 수 있는데, 본 발명의 옹벽(100)은 그 자체로도 연직상태를 유지하면서 자립할 수 있으므로 별도의 지지를 위한 추가적인 자립식이 필요하지 않은 채, 성토부를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 형태로서 옹벽(100)에 블록 또는 판재형태의 구조물(12)을 전방에 사용할 수 있다.

이때 사용되는 판재형 구조물(80)은 그림 12, 13에 나타난 바와 같이 최저층에 사용되는 판재형 구조물(80)과 서로 형상을 맞추어 층을 구성하도록 한 판재형 구조물(90)으로 구성되며 상기 판재형 구조물(80,90)은 기존의 경우 보강재를 사용하기 위한 고리가 볼록하게 형성되어 이동시 콘크리트 판재가 깨지거나 적재를 많이 하지 못하는 문제들이 발생하였기 때문에 도 12, 13과 같이 상기의 보강재 걸이(82)를 판넬의 내부에 오목한 형태로 형성하도록 하고 판재 내부에 구성된 철근(84)과 체결구(85)를 이용하여 체결함으로서 물리적인 힘에도 안정적으로 사용되도록 하였으며 절개지가 암벽등으로 이루어져 있는 경우에 있어서도 15에 나타난 바와 같이 상부에 사용되는 판재의 경우 중간부위에 홀(91)을 구성시켜 향후 시공시 철봉(92)을 활용하여 안정적으로 고정할 수 있도록 하였다. 이때 암벽 등에 타공을 하여 철봉(92)을 삽입할 때 띠형 보강재(83)를 함께 시공함으로서 안정도를 높일 수 있도록 하였다.

도 16과 도 17은 판넬(12) 또는 블럭 구조물(101)의 경우 블럭 내면의 속채움에 사용한 골재(40)와 동일한 골재를 배면에 사용하고 블록구조물 후방에 자갈 등의 골재를 채우고 이 경우 역시 10ton이상의 대형장비를 이용하여 다짐을 할 경우 토압으로 인한 파손의 문제가 생길 수 있어 골재를 사용해야 하는 공간에 도 17과 같이 본 발명의 셀구조체를 활용하여 포설하고 다짐을 함으로서 안정된 옹벽을 시공 할 수 있다.

이때 사용되는 셀구조체는 띠형보강재가 통과할 수 있는 홀을 구성하고 셀구조체를 통과한 띠형보강재는 블럭 구조물의 고리(82)와 커플링으로 결합되어 토사의 마찰력으로 블록 또는 판재형 구조물의 붕괴, 이탈, 배부름 등의 문제를 해결할 수 있다,

또한, 블록형이 아닌 판넬 구조체를 사용하는 경우에 있어서는 기존의 판넬 구조체의 배면에 설치된 연결고리가 판넬 구조체 배면에 볼록형태로 구성되어 현장이동시 파손되는 사례가 많기 때문에 이를 방지하고자 판넬구조체 배면에 오목하게 홈을 만들어 연결고리가 표면에 노출되지 않도록 판넬 내부에 오목한 형태로 제작하여 연결고리로서의 역할을 도모할 수 있도록 하였고 제작시 연결고리는 판넬구조체의 내부를 구성하고 있는 철골구조체 또는 철근(84)과 결속선(85)을 이용하여 연결시켜 물리적인 외력에 의해 탈리되지 않고 안정되도록 하였다. 그리고 띠형보강재(83)를 결합시키기 위하여 판넬 구조물의 배면에 오목한 형상을 구성시키고 오목한 공간내부에 고리를 형성하여 띠형보강재가 고리를 감싸는 형태로 배면의 셀구체의 홀을 통하여 토사와의 마찰력을 최대화할 수 있도록 할 수 있다.

도 15와 16에 나타난 바와 같이 절토부에 상기의 판넬구조체를 이용하여 옹벽을 구축할 경우 일반적으로 절토부를 타공하여 철근을 절토부에 깊숙이 타설하고 판넬구조체의 중앙에 형성된 홈에 끼워맞춤으로 시공을 진행하고 있으나 경년열화에 따라 시멘트구조물과 철근사이에 파손등으로 판넬구조체가 탈리되는 등의 문제가 있기 때문에 도 15와 같이 철봉(10,92)을 절토부에 타설시 띠형 보강재를 1개 이상 동시에 타설하여 판넬구조체에 형성된 연결고리에 타설된 띠형보강재를 연결시킴으로서 마찰력을 증대시키고 장기적으로 안정하게 절토부를 판넬구조체로 시공할 수 있도록 하였다. 여기서 판넬구조체의 형상은 십자형, 육각형 등 여러 가지 형상을 가질 수 있으며 배면에는 2개 이상의 연결고리가 상기와 같이 오목한 형상을 갖도록 설치되어 타설된 띠형보강재를 이용하여 연결하도록 하였다. 상기의 철봉(10,92)은 옹벽(100)의 적층벽체층(110)과 성토층(210)을 적층시 도 16에 나타난 바와 같이 철봉(10, 92)이 성토층(210)에 안정적으로 구축되도록 끝부분을 ㄱ형태로 형성시키거나 또는 더욱 안정적으로 구축하기 위하여 정착블럭(30)이 성토부에 매립되도록 할 수 있으며 전방부분은 판넬의 중앙부위의 홀(91)을 통과하여 커플링을 통하여 마무리함으로서 지반이 약한 환경에 시공시에 활용될 수 있도록 하였다.

또한 도 16과 17에 나타난 바와 같이 판넬(12) 또는 블록구조물(101)을 사용할 경우 블록구조물 내부와 전방에 자갈 등의 골재를 사용하고 자갈 후방에 셀구조체를 사용하여 상기에 설명된 바와 같이 시공을 진행할 수 있으며 자갈을 이용한 골재층을 생략하고 셀구조체에 자갈등의 골재를 채움하여 동일하게 시공할 수도 있다. 적층하는 과정은 상기에 설명한 바와 동일하게 진행할 수 있다.

필요한 경우 도로의 확장 공사에서 성토부(200)의 구축이 완료된 후에는 본 발명의 옹벽(100)을 철거하지 않은 채 그대로 남겨둔 상태에서 기존 도로 구간을 다시 성토함으로써, 본 발명의 옹벽(100)을 자립식이 아닌 성토부의 일부로 활용할 수도 있다. 따라서 본 발명의 옹벽(100)을 설명할 때, “자립식”이라는 용어를 사용하지만, 이와 같이 본 발명의 옹벽(100)은 성토부의 일부로서 영구히 존재할 수 있는 것이다.

또한, 도 18과 같이 일반적으로 옹벽시공시 옹벽 높이와 마감피막용 보조시트(1)의 밑변의 길이는 1:0.7H 이상의 기준을 맞추어야 하며 실예로 옹벽높이가 10m일 경우 마감피막용 보조시트의 밑변의 길이가 7m 이상이 되어야 하나 실제환경에서 암사면이 존재하여 밑변의 길이를 7m 이하가 되는 경우 굴착이 불가능하기 때문에 암사면에 케미칼 앙카(50) 등의 보강재와 띠형 보강재(83)를 활용하여 옹벽 전면부의 판넬 또는 시트 내부에 토압에 견딜 수 있는 버팀기구(111)에 연결하여 고정함으로서 마감피막용 보조시트 또는 일반 시트의 길이가 짧게 하더라도 안정적으로 시공이 가능하도록 하였다.

1: 마감피막용 보조시트
2: 셀구조체
3: 성형틀
4: 수직부 고리부
5: 유로폼
6: 토사
7: 일체형성형틀
8: 접힘힌지
9: 일체형성형틀 힌지
10: 지지용 철봉
20: 성형틀 고정기구
30: 정착블럭
40: 자갈등의 골재
50: 앙카
80, 90 : 판넬 구조물
81: 판넬 내부 공간
82: 보강재 걸이
83: 띠형보강재
91: 판재형 구조물의 홀
100: 옹벽
101: 블럭식 구조물
110: 적층벽체층
111: 버팀기구
200: 성토부
210: 성토층

Claims (16)

1. 성토층(210)이 연직하게 순차적으로 적층되어 구축되는 성토부(200)의 전방에 설치되어 성토부(200)를 지지하는 자립식 옹벽(100)으로서,
   상,하면은 개방되고 내부공간에는, 토사(6)가 채워져 있는 셀구조체(2)가 0.5m 이하의 적층벽체층(110)은 2개층, 성토층(210)은 1개층으로 연직하게 적층되도록 구축되어 성토부(200)의 토압을 지지하며;
   상기의 적층벽체층(110)은 10ton의 중장비로 다짐하고 상기의 성토층(210)은 1ton의 롤러를 이용하여 다짐을 하며;
   케미칼 앙카와 띠형보강재를 결합하여 상기 자립식 옹벽(100)을 보강하며;
   1개층 이상으로 적층된 셀구조체(2)를 정면에서 감쌀 수 있는 마감피막용 보조시트(1)가 덮여 있으며;
   (x₁Na₂O+x₂K₂O+x₃Li₂O)·ySiO₂·nH₂O로 표현되는 알칼리 금속산화물 0.1~10 중량부, 무기산 화합물 0.01 ~ 2 중량부 및 나머지의 물을 포함하는 나노 무기소재로 코팅된 마감피막용 보조시트(1)의 단부는 성토부(200)에 매립되고;
   배면토압에 견딜수 있도록 적층벽체층(110)과 성토층(210)의 셀구조체(2)가 서로 연결되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽.
   
2. 삭제
3. 성토층(210)이 연직하게 순차적으로 적층되어 구축되는 성토부(200)의 전방에, 성토부(200)를 지지하는 자립식 옹벽(100)을 시공하는 방법으로서,
   자재를 준비하는 단계;
   회전가능하고 수직부보다 큰 수평부에 설치되며 수직부 지지수단은 착탈 가능하며 수평부에는 힌지와 고리가 포함되고, 유로품을 고정시키는 고리부(4)로 구성된 성형틀(3)을 설치하는 단계;
   상기 성형틀(3)을 지지하는 ㄷ자형의 보조기구(20)을 설치하는 단계;
   (x₁Na₂O+x₂K₂O+x₃Li₂O)·ySiO₂·nH₂O로 표현되는 알칼리 금속산화물 0.1~10 중량부, 무기산 화합물 0.01 ~ 2 중량부 및 나머지의 물을 포함하는 나노 무기소재로 코팅된 마감피막용 보조시트(1)를 설치하는 단계;
   상기 마감피막용 보조시트위에 셀구조체(2)를 설치하고 내부공간에 토사(6)를 채운 후 적층벽체층(110)과 성토층(210)을 개별적으로 다짐하는 단계;
   마감피막용 보조시트(1)를 토사(6)가 채워진 셀구조체(2)를 정면으로 감싸듯 덮고 셀구조체 후방에 토사를 성토 후 다짐하여 적층벽체층(110)과 성토층(210) 수평을 맞추는 단계;
   상기 성형틀(3) 제거하는 단계;를 반복하여 설계된 높이만큼 적층하는 단계; 를 포함하여 적층벽체를 구축함으로써, 자립식 옹벽(100)을 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법.
   
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8. 제3항에 있어서,
   상기 성형틀(3)은 유로폼(5)과 일체형으로 회전이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 성형틀(3)은 유로폼(5)과 일체형으로 일반 유로폼과 횡방향으로 연결할 수 있는 체결구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법.
   
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11. 제3항에 있어서,
    성형틀 설치시 안정을 위하여 ㄷ자형의 걸쇠가 있는 성형틀 고정기구(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법.
    
12. 제3항에 있어서,
    마감피막용 보조시트(1) 위에 셀구조체(2)가 1개층 이상 단위로 적층하여 정면을 감싸도록 덮고, 마감피막용 보조시트(1)의 단부를 성토층(210)에 매립 고정하는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법.
    
13. 제3항에 있어서,
    나노 무기 코팅은, 자정작용 및 친수특성을 갖는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법.
    
14. 제3항에 있어서,
    상기 성토부(200)의 토압을 지지하도록 블럭 또는 판넬 구조체(90) 후면에 셀구조체(2)가 연직하게 적층되도록 구축되는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 판넬구조체(90)의 오목한 배면에 설치된 고리에 연결된 띠형보강재(83)와 중앙부에 설치된 홀을 통과하는 철봉(92)이 서로 결합되어 지지되는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법.
    
16. 제14항에 있어서,
    옹벽의 높이와 보조시트(1)의 밑변의 길이는 1:0.7H 이하에 암사면이 존재할 경우 암사면에 앙카(50)를 설치하고 앙카와 판넬구조물(12) 또는 버팀기구(111)와 띠형 보강재(83)을 연결하여 고정하는 것을 특징으로 하는 자립식 옹벽의 시공방법.

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