KR102402815B1 - 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 본 발명은 절개지 바닥에 구비되는 받침블록들; 상기 받침블록들에 하부가 고정되어 수직 방향으로 위치하는 전면패널; 상기 전면패널과 절개지 사이에 위치하여 전면패널을 지지하며, 내부에 긴장봉이 관통 삽입되는 긴장봉관통구멍이 구비된 버팀부재; 상기 전면패널과 절개지 사이 하부에 쇄석들이 채워진 쇄석층; 상기 쇄석층 내부에 구비되는 배수관; 상기 쇄석층위로 전면패널과 절개지 사이에 적층되는 EPS블록들; 및 상기 전면패널과 버팀부재를 관통하여 절개지 내부에 고정되어 전면패널을 긴장시키는 스팅앵커를 포함한다. 본 발명에 따르면, 절개지를 견고하게 지지할 뿐만 아니라 시공기간을 대폭 단축시킨다.

Description

버팀부재를 이용한 옹벽구조물 및 그 시공방법{RETAINING WALL STRUCTURE USING SUPPORT MEMBER AND METHOD CONSTRUCTING THE SAME}
본 발명은 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
토지의 이용을 효율적으로 하기 위하여 도로나 단지의 성토 및 절개지, 하천제방, 해안도로, 또는 주거지역의 사면 등에 옹벽이 시공된다.
기존에는 옹벽을 시공하는 경우 설치 높이만큼 거푸집을 설치하여 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 현장 타설에 의한 콘크리트 옹벽의 시공법이 사용되었으나, 최근에는 콘크리트로 미리 단위 크기로 제조한 옹벽패널을 이용한 조립식 옹벽 공법이 다양하게 개발되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1706919호(2017.02.15. 공고일)(이하, 선행기술이라 함)에는 절토사면(일명, 절개사면)의 바닥면에 수직방향으로 옹벽패널들 설치하고 네일을 이용하여 옹벽패널을 절토사면에 고정하고 옹벽패널과 절토사면 사이에 보강토를 채워 시공한 기술이 개시되어 있다.
그러나 선행기술은 옹벽패널을 네일을 이용하여 절토사면에 고정한 상태에서 옹벽패널과 절토사면 사이에 보강토를 채우게 되므로 옹벽패널과 절토사면 사이에 채워진 보강토에 의해 옹벽패널이 응력이 크게 작용하게 되며 특히 수분을 함유하게 될 경우 옹벽패널이 파손될 우려가 있다.
본 발명의 목적은 절개지를 견고하게 지지할 뿐만 아니라 시공기간을 대폭 단축시키는, 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 절개지 바닥에 구비되는 받침블록들; 상기 받침블록들에 하부가 고정되어 수직 방향으로 위치하는 전면패널; 상기 전면패널과 절개지사이에 위치하여 전면패널을 지지하며, 내부에 긴장봉이 관통 삽입되는 긴장봉관통구멍이 구비된 버팀부재; 상기 전면패널과 절개지 사이 하부에 쇄석들이 채워진 쇄석층; 상기 쇄석층 내부에 구비되는 배수관; 상기 쇄석층위로 전면패널과 절개지 사이에 적층되는 EPS블록들; 및 상기 전면패널과 버팀부재를 관통하여 절개지에 고정되어 전면패널을 긴장시키는 스팅앵커를 포함하는, 버팀부재를 이용한 옹벽구조물이 제공된다.
상기 전면패널은 균일한 두께를 갖는 사각판 형상의 베이스판부와, 상기 베이스판부의 전면에 돌출 형성되되, 가운데쪽으로 두께가 점점 두꺼워지는 십자 형상의 보강리브부와, 상기 베이스판부와 보강리브부의 가운데 부분에 관통 형성되는 고정구와, 상기 베이스판부의 한쪽 측면에 직선형태로 돌출 형성되는 형합돌기부와, 상기 베이스판부의 다른 한쪽 측면에 직선형태로 함몰 형성되는 형합홈부와, 상기 베이스판부의 후면 상단부에 직선 형태로 돌출 형성되는 결합돌기부와, 상기 베이스판부의 후면 가운데 부분에 돌출 형성되는 연결지지부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 버팀부재는 길이 방향으로 긴장봉관통구멍이 구비된 지지관부와, 상기 지지관부의 한쪽 단부 외면에 반경 방향으로 연장 형성되어 전면패널측에 지지되는 제1 연결지지부와, 상기 지지관부의 다른 한쪽 단부 외면에 반경 방향으로 연장 형성되어 절개지측에 지지되는 제2 연결지지부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 지지관부와 제1 연결지지부 사이에 원주 방향으로 간격을 두고 지지관부와 제1 연결지지부를 연결하는 복수 개의 제1 리브들이 더 구비되며, 상기 지지관부와 제2 연결지지부 사이에 원주 방향으로 간격을 두고 지지관부와 제2 연결지지부를 연결하는 복수 개의 제2 리브들이 더 구비될 수도 있다.
또한, 절개지에 스팅앵커들을 설치하는 단계; 상기 절개지의 바닥에 받침블록들을 일렬로 시공하는 단계; 상기 절개지에 버팀부재를 위치시키되, 상기 스팅앵커의 긴장봉이 버팀부재의 긴장봉관통구멍을 관통하도록 하여 상기 버팀부재를 절개지에 위치시키는 단계; 상기 받침블록들에 수직 방향으로 전면패널을 설치하되, 전면패널의 고정구에 상기 스팅앵커의 긴장봉이 관통 삽입되고 전면패널의 연결지지부에 상기 버팀부재의 한쪽이 지지되도록 설치하는 단계; 상기 전면패널과 절개지 사이에 위치하도록 상기 받침블록에 배수관을 설치하는 단계; 상기 배수관이 매립되도록 상기 전면패널과 절개지 사이 쇄석들을 채워 쇄석층을 형성하는 단계; 및 상기 쇄석층 위로 전면패널과 절개지 사이에 EPS블록들을 적층하여 채우는 단계를 포함하는, 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 시공방법이 제공된다.
본 발명은 전면패널과 절개지 사이에 버팀부재가 위치하여 전면패널을 지지하게 될 뿐만 아니라 절개지에 고정된 스팅앵커가 버팀부재와 전면패널을 관통하여 전면패널에 긴장되어 고정되고 전면패널과 절개지 사이에 EPS블록들이 적층되어 절개지를 지지하게 되므로 절개지가 옹벽구조물에 의해 견고하게 지지되어 절개지의 붕괴를 방지하게 될 뿐만 아니라 시공이 간단하여 시공 기간을 대폭 단축시키게 된다.
또한, 본 발명은 전면패널과 절개지 사이에 EPS블록들이 적층되어 채워지게 되므로 EPS블록들에 의해 전면패널에 수평방향으로 작용하는 힘을 최소화하여 전면패널에 작용하는 응력을 최소화하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물의 일실시예를 도시한 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 일실시예의 일부분을 확대하여 도시한 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물의 일실시예를 구성하는 전면패널을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 시공방법의 일실시예를 도시한 순서도.
이하, 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 및 그 시공방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물의 일실시예를 도시한 측단면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 일실시예 일부분을 확대하여 도시한 측단면도이다.
도 1, 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물의 일실시예는, 받침블록(10)들, 전면패널(20), 버팀부재(30), 쇄석층(40), 배수관(50), EPS블록(60)들, 스팅앵커(70)를 포함한다.
받침블록(10)들은 절개지 바닥에 구비된다. 받침블록(10)들은 절개지 바닥에 절개지를 따라 일렬로 배열된다. 받침블록(10)들은 각각 전면패널(20)의 하단부가 삽입되는 삽입홈(11)이 구비됨이 바람직하다.
전면패널(20)은 받침블록(10)들에 하부가 고정되어 수직 방향으로 위치한다. 전면패널(20)의 일예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 전면패널(20)은 균일한 두께를 갖는 사각판 형상의 베이스판부(21)와, 그 베이스판부(21)의 전면에 돌출 형성되되, 가운데쪽으로 두께가 점점 두꺼워지는 십자 형상의 보강리브부(22)와, 베이스판부(21)의 후면 가운데 부분에 돌출 형성되는 연결지지부(23)와, 베이스판부(21)와 보강리브부(22)와 연결지지부(23)의 가운데 부분에 관통 형성되는 고정구(24)를 포함한다.
또한, 베이스판부(21)의 한쪽 측면에 직선형태로 돌출 형성되는 형합돌기부(25)와, 그 베이스판부(21)의 다른 한쪽 측면에 직선형태로 함몰 형성되는 형합홈부(26)와, 베이스판부(21)의 후면 상단부에 직선 형태로 돌출 형성되는 결합돌기부(27)와, 베이스판부의 하면에 직선 형태로 돌출 형성되는 고정돌기부(28)가 더 구비될 수도 있다.
전면패널(20)이 받침블록(10)들에 설치시 베이스판부(21)의 하단부가 받침블록(10)들의 삽입홈(11)에 삽입되어 수직으로 위치하며 베이스판부(21)의 후면이 절개지쪽으로 위치한다. 전면패널(20)에 형합홈부(26)와 형합돌기부(25)가 구비된 경우 서로 인접하는 두 개의 전면패널(20)은 형합돌기부(25)가 형합홈부(26)에 삽입된다. 전면패널(20)과 절개지 사이에 공간이 형성된다.
전면패널(20)은 공장에서 제작되어 공사 현장에 운반된다.
버팀부재(30)는 전면패널(20)과 절개지 사이에 위치하여 전면패널(20)을 지지하며, 내부에 긴장봉이 관통 삽입되는 긴장봉관통구멍이 구비된다. 버팀부재(30)의 일예로, 버팀부재(30)는 길이 방향으로 긴장봉관통구멍(31)이 구비된 지지관부(32)와, 그 지지관부(32)의 한쪽 단부 외면에 반경 방향으로 연장 형성되어 전면패널(20)측에 지지되는 제1 연결지지부(33)와, 지지관부(32)의 다른 한쪽 단부 외면에 반경 방향으로 연장 형성되어 절개지측에 지지되는 제2 연결지지부(34)를 포함한다. 지지관부(32)는 원통 형태로 형성됨이 바람직하다. 제1,2 연결지지부(33)(34)는 각각 사각판 형상으로 형성됨이 바람직하다. 제1,2 연결지지부(33)(34)는 각각 지지관부(32)의 중심선에 대하여 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
지지관부(32)와 제1 연결지지부(33) 사이에 원주 방향으로 간격을 두고 지지관부(32)와 제1 연결지지부(33)를 연결하는 복수 개의 제1 리브(35)들이 더 구비됨이 바람직하다. 또한, 지지관부(32)와 제2 연결지지부(34) 사이에 원주 방향으로 간격을 두고 지지관부(32)와 제2 연결지지부(34)를 연결하는 복수 개의 제2 리브(36)들이 더 구비됨이 바람직하다.
버팀부재(30)는 제1 연결지지부(33)를 전면패널(20)의 연결지지부(23)에 접촉 지지되고 제2 연결지지부(34)가 절개지에 접촉 지지되어 전면패널(20)을 지지하게 된다.
버팀부재(30)는 공장에서 제작되어 공사 현장에 운반된다.
쇄석층(40)은 전면패널(20)과 절개지 사이 하부에 쇄석들이 채워져 형성된다. 즉, 받침블록(10)들의 상면에 쇄석들이 설정된 높이로 채워져 형성된다.
배수관(50)은 쇄석층(40) 내부에 구비된다. 즉, 받침블록(10)들의 상면에 배수관(50)이 설치되고 그 배수관(50)위로 쇄석들이 채워진다.
EPS(Expanded Poly Styrene)블록(60)들은 쇄석층(40)위로 전면패널(20)과 절개지 사이에 적층된다. EPS블록(60)들은 전면패널(20)의 상부까지 적층된다. 적층된 EPS블록(60)들 위에 상부블럭(80)이 복개되는 것이 바람직하다. 상부블럭(80)의 측면에 결합홈(81)이 구비되어 그 결합홈(81)이 전면패널(20)의 결합돌기부(27)와 형합되는 것이 바람직하다.
스팅앵커(70)는 전면패널(20)과 버팀부재(30)를 관통하여 절개지에 고정되어 전면패널(20)을 긴장시킨다. 스팅앵커(70)는 절개지에 설정된 깊이로 천공된 천공홀에 삽입되되, 스팅앵커(70)의 톱니형 쐐기체(71)와 콘부재(72)가 천공홀의 저면에 위치하고 긴장봉(73)이 콘부재(72)에 연결되어 지면 밖으로 돌출되도록 삽입되며, 그 천공홀에 그라우팅이 채워져 경화된다. 스팅앵커(70)의 긴장봉(73)이 버팀부재(30)의 긴장봉관통구멍(31)과 전면패널(20)의 고정구(24)에 관통 삽입되며, 그 긴장봉(73)이 긴장되어 고정부재(28)에 의해 고정된다. 스팅앵커(70)는 공지된 기술이며 구체적인 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 시공방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 시공방법의 일실시예는, 절개지에 스팅앵커(70)들을 설치하는 단계(S10)가 진행된다.
스팅앵커(70)를 설치하는 과정은, 먼저 절개지에 설정된 깊이로 천공홀을 굴착한다. 그리고 스팅앵커(70)를 천공홀에 삽입하되, 톱니형 쐐기체(71)들과 콘부재(72)가 아래로 위치하도록 천공홀에 삽입하고 긴장봉(73)을 회전시켜 콘부재(72)를 당기게 되면 톱니형 쐐기체(71)들이 벌어지면서 천공홀의 내벽에 박히게 된다.
이와 같은 상태에서 천공홀에 그라우팅재를 주입하여 경화시키게 되면 스팅앵커(70)가 절개지에 고정된다. 이와 같은 스팅앵커(70) 및 설치방법은 공지된 기술이다.
절개지에 스팅앵커(70)를 설치한 다음 절개지의 아래 바닥면에 받침블록(10)들을 일렬로 시공하는 단계(S11)가 진행된다. 받침블록(10)들은 절개지 바닥면에 절개지를 따라 일렬로 배열된다. 받침블록(10)들은 각각 전면패널(20)의 하단부가 삽입되는 삽입홈(11)이 구비됨이 바람직하다. 한편, 받침블록(10)은 바닥면에 거푸집을 설치하고 거푸집에 콘크리트를 타설하여 형성할 수도 있다. 받침블록(10)들은 스팅앵커(70)를 설치하기 전에 시공할 수 있고, 또한 동시에 진행할 수도 있다.
받침블록(10)들을 시공한 다음 절개지에 버팀부재(30)를 위치시키되, 스팅앵커(70)의 긴장봉(73)이 버팀부재(30)의 긴장봉관통구멍을 관통하도록 하여 버팀부재(30)를 절개지에 위치시키는 단계(S12)가 진행된다. 버팀부재(30)의 구성은 위에서 설명한 버팀부재(30)의 구성과 같다. 따라서 구체적인 설명은 생략한다.
버팀부재(30)를 위치시킨 다음 받침블록(10)들에 수직 방향으로 전면패널(20)을 설치하되, 전면패널(20)의 고정구(24)에 스팅앵커(70)의 긴장봉(73)이 관통 삽입되고 전면패널(20)의 연결지지부(23)에 버팀부재(30)의 한쪽이 지지되도록 설치하는 단계(S13)가 진행된다.
버팀부재(30)의 제1 연결지지부(33)가 전면패널(20)의 연결지지부(23)에 접촉 지지되고 버팀부재(30)의 제2 연결지지부(34)가 절개지에 지지된다. 전면패널(20)은 공장에서 제작되어 공사 현장에 운반된다. 전면패널(20)의 구성은 위에서 설명한 전면패널(20)의 구성과 같다. 따라서 구체적인 설명은 생략한다.
전면패널(20)을 설치한 다음 전면패널(20)과 절개지 사이에 위치하도록 받침블록(10)에 배수관(50)을 설치하는 단계(S14)가 진행된다.
배수관(50)을 설치한 다음 배수관(50)이 매립되도록 전면패널(20)과 절개지 사이 쇄석들을 채워 쇄석층(40)을 형성하는 단계(S15)가 진행된다.
쇄석층(40)을 형성한 다음 쇄석층(40) 위로 전면패널(20)과 절개지 사이에 EPS블록(60)들을 적층하여 채우는 단계(S16)가 진행된다. EPS블록(60)들은 전면패널(20)의 상부까지 적층된다. 적층된 EPS블록(60)들 위에 상부블럭(70)이 복개되는 것이 바람직하다. 상부블럭(80)의 측면에 결합홈(81)이 구비되어 그 결합홈(81)이 전면패널(20)의 결합돌기부(27)와 형합되는 것이 바람직하다.
EPS블록(60)들을 적층하고 전면패널(20)의 고정구(24)에 관통된 스팅앵커(70)의 긴장봉(73)을 긴장시켜 고정부재(28)로 전면패널(20)에 고정한다. 스팅앵커(70)의 긴장봉(73)은 전면패널(20)을 설치하면서 동시에 긴장시켜 전면패널(20)에 고정할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 버팀부재를 이용한 옹벽구조물 및 그 시공방법의 작용과 효과를 설명한다.
본 발명은 수직 방향으로 위치하는 전면패널(20)과 절개지 사이에 버팀부재(30)가 위치하여 전면패널(20)을 지지할 뿐만 아니라 절개지에 고정된 스팅앵커(70)가 버팀부재(30)를 관통하여 전면패널(20)에 긴장되어 고정되고 전면패널(20)과 절개지 사이에 EPS블록(60)들이 적층되어 절개지를 지지하게 된다. 이로 인하여 절개기의 붕괴를 방지하게 된다.
이와 같이, 본 발명은 전면패널(20)과 절개지 사이에 버팀부재(30)가 위치하여 전면패널(20)을 지지하게 될 뿐만 아니라 절개지에 고정된 스팅앵커(70)가 버팀부재(30)와 전면패널(20)을 관통하여 전면패널(20)에 긴장되어 고정되고 전면패널(20)과 절개지 사이에 EPS블록(60)들이 적층되어 절개지를 지지하게 되므로 절개지가 옹벽구조물에 의해 견고하게 지지되어 절개지의 붕괴를 방지하게 될 뿐만 아니라 시공이 간단하여 시공 기간을 대폭 단축시키게 된다.
또한, 본 발명은 전면패널(20)과 절개지 사이에 EPS블록(60)들이 적층되어 채워지게 되므로 EPS블록(60)들에 의해 전면패널(20)에 수평방향으로 작용하는 힘을 최소화하여 전면패널(20)에 작용하는 응력을 최소화하게 된다.
10; 받침블록 20; 전면패널
30; 버팀부재 40; 쇄석층
50; 배수관 60; EPS블록
70; 스팅앵커

Claims (5)

  1. 절개지 바닥에 구비되는 받침블록들;
    상기 받침블록들에 하부가 고정되어 수직 방향으로 위치하는 전면패널;
    상기 전면패널과 절개지 사이에 위치하여 전면패널을 지지하며, 내부에 긴장봉이 관통 삽입되는 긴장봉관통구멍이 구비된 버팀부재;
    상기 전면패널과 절개지 사이 하부에 쇄석들이 채워진 쇄석층;
    상기 쇄석층 내부에 구비되는 배수관;
    상기 쇄석층위로 전면패널과 절개지 사이에 적층되는 EPS블록들;
    상기 전면패널의 상단에 연결되어 상기 적층된 EPS블록들을 복개하는 상부블럭; 및
    상기 전면패널과 버팀부재를 관통하여 절개지 내부에 고정되어 전면패널을 긴장시키는 스팅앵커를 포함하며,
    상기 전면패널은 균일한 두께를 갖는 사각판 형상의 베이스판부와, 상기 베이스판부의 전면에 돌출 형성되되, 가운데쪽으로 두께가 점점 두꺼워지는 십자 형상의 보강리브부와, 상기 베이스판부와 보강리브부의 가운데 부분에 관통 형성되는 고정구와, 상기 베이스판부의 한쪽 측면에 직선형태로 돌출 형성되는 형합돌기부와, 상기 베이스판부의 다른 한쪽 측면에 직선형태로 함몰 형성되는 형합홈부와, 상기 베이스판부의 후면 상단부에 직선 형태로 돌출 형성되어 상기 상부블럭과 결합되는 결합돌기부와, 상기 베이스판부의 후면 가운데 부분에 돌출 형성되어 상기 버팀부재의 한쪽면이 접촉 지지되는 연결지지부를 포함하며,
    상기 버팀부재는 길이 방향으로 긴장봉관통구멍이 구비된 지지관부와, 상기 지지관부의 한쪽 단부 외면에 반경 방향으로 연장 형성되어 전면패널측에 지지되는 제1 연결지지부와, 상기 지지관부의 다른 한쪽 단부 외면에 반경 방향으로 연장 형성되어 절개지측에 지지되는 제2 연결지지부를 포함하며,
    상기 제1,2 연결지지부는 각각 판 형상으로 형성되되, 상기 지지관부의 중심선에 대하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는, 버팀부재를 이용한 옹벽구조물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 지지관부와 제1 연결지지부 사이에 원주 방향으로 간격을 두고 지지관부와 제1 연결지지부를 연결하는 복수 개의 제1 리브들이 더 구비되며, 상기 지지관부와 제2 연결지지부 사이에 원주 방향으로 간격을 두고 지지관부와 제2 연결지지부를 연결하는 복수 개의 제2 리브들이 더 구비되는 것을 특징으로 하는, 버팀부재를 이용한 옹벽구조물.
  5. 삭제
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