KR102490879B1 - H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 및 시공방법 - Google Patents

H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 및 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 보강재를 포설하여 시공하는 보강토 옹벽에 있어서, 복수 개의 옹벽블록이나 옹벽패널을 적층하여 옹벽의 전면을 형성하는 제1전면부(11); 지반 내부에 삽입 고정되는 지지부(100); 상기 지지부(100)를 결속하는 결속부(200); 상기 지지부(100)에 설치되는 토류판(300); 상기 제1전면부(11)와 토류판(300) 사이에 구비되는 보강재(600) 및 제1성토부(12)를 포함하되, 상기 지지부(100)는, 연직 방향으로 지반에 삽입 고정되되, 옹벽의 길이방향을 따라 복수 개가 구비되는 제1H파일(110) 및 제2H파일(120)을 포함하고, 상기 제1H파일(110)은 상기 제2H파일(120)보다 옹벽의 후면 쪽에 구비되며, 상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)은 그 상부에서 상기 결속부(200)에 의해 결속되는 것을 특징으로 하는 H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 및 시공방법에 관한 것이다.

Description

H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 및 시공방법{Reinforced earth retaining wall and construction method using H pile}
본 발명은, 보강토 옹벽 및 보강토 옹벽 시공방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, H파일을 이용한 흙막이 구조 및 보강재 지지 구조물을 시공하고, H파일을 이용한 흙막이 구조물에 옹벽이 유기적으로 결합되는 구조를 가지는 보강토 옹벽 및 그 시공방법에 관한 것이다.
옹벽은 토사가 무너지는 것을 방지하고, 앞쪽과 뒤쪽의 공간을 활용하기 위해 설치하는 구조물로, 옹벽이 시공되는 장소와 인접한 기존 구조물의 안전성을 유지한 상태에서 옹벽 배면의 토사가 붕괴되지 않도록 건설하는 것이 중요하다.
옹벽을 시공하는 방법은 다양한데, 최근에는 미려한 디자인을 가지는 패널 또는 블록을 상하좌우로 적층 및 연결하고, 패널 또는 블록의 배면에는 그리드 형태 또는 보강띠 형태의 보강재를 패널 또는 블록에 연결하며, 보강재 위로 토사, 쇄석 등을 성토하여 성토층 내부에서 보강재의 마찰저항에 의해 패널 또는 블록에 작용하는 주동토압에 저항하도록 하는 보강토 옹벽을 많이 사용하고 있다.
그러나, 보강토 옹벽을 필요로 하는 현장에서도, 현장과 인접한 장소에 지장물 또는 지하주차장이 있는 경우, 용지가 좁은 경우, 비탈면의 경사가 급할 경우 보강토 옹벽을 시공하기 어려운 문제가 있었고, 성토층의 면적이 부족하거나, 성토층 내부에 설치되어 있는 보강재의 마찰저항이 부족할 경우, 패널 또는 블록에 작용하는 주동토압에 의해 보강재가 파단되거나 뽑히거나, 옹벽의 전면이 붕괴되는 문제가 있었다.
또한, 소일네일의 끝에 패널을 고정하는 방식의 옹벽을 많이 시공하고 있으나, 소일네일의 단부가 용지 경계를 넘는 경우 또는 소일네일 시공시 인접 구조물의 지하층을 관통하는 경우 등에는 소일네일을 사용하지 못하는 문제가 있었다.
따라서 소일네일 없이도 인근 지반의 지반침하 및 균열을 방지할 수 있고, 협소한 현장에서도 안정적인 시공이 가능하며, 인접한 용지경계를 침범하지 않는 보강토 옹벽과 그 시공방법을 개발할 필요가 있었다.
공개특허공보 10-2021-0065624
위와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위해, 본 발명에서는, 인접 구조물에 영향을 주지 않고, 안정적으로 시공이 가능한 H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 및 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 지지부에 의해 비탈면의 붕괴가 방지될 뿐만 아니라, 지지부를 이용하여 보강재를 견고하고도 편리하게 설치할 수 있는H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 및 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 보강재의 견고한 연결구조에 의해 주동토압에 대한 저항력이 우수하여, 옹벽의 파괴가 방지될 수 있는 H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 및 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 인접 구조물의 제원, 비탈면 등 현장 여건에 맞도록 다층 구조를 가지는 옹벽을 쉽게 시공할 수 있는 H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 및 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 보강재를 포설하여 시공하는 보강토 옹벽에 있어서, 복수 개의 옹벽블록이나 옹벽패널을 적층하여 옹벽의 전면을 형성하는 제1전면부(11); 지반 내부에 삽입 고정되는 지지부(100); 상기 지지부(100)를 결속하는 결속부(200); 상기 지지부(100)에 설치되는 토류판(300); 상기 제1전면부(11)와 토류판(300) 사이에 구비되는 보강재(600) 및 제1성토부(12)를 포함하되, 상기 지지부(100)는, 연직 방향으로 지반에 삽입 고정되되, 옹벽의 길이방향을 따라 복수 개가 구비되는 제1H파일(110) 및 제2H파일(120)을 포함하고, 상기 제1H파일(110)은 상기 제2H파일(120)보다 옹벽의 후면 쪽에 구비되며, 상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)은 그 상부에서 상기 결속부(200)에 의해 결속되되, 상기 결속부(200)는, 상기 제1H파일(110)의 상부에 고정되어 복수의 제1H파일(110)을 일체화하는 제1띠장(210); 상기 제2H파일(120)의 상부에 고정되어 복수의 제2H파일(120)을 일체화하는 제2띠장(220); 상기 제1띠장(210) 및 제2띠장(220)에 고정되는 제1결속브라켓(231) 및 제2결속브라켓(232); 상기 제1결속브라켓(231) 및 제2결속브라켓(232)을 연결, 결속하는 결속봉(240) 및 결속너트(250)를 포함하는 H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽을 제공한다.
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상기 제2H파일(120)에, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)이 고정되고, 상기 수평연결봉(400)에는 보강재연결부재(500)가 설치되며, 상기 보강재연결부재(500)에 보강재(600)가 연결, 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1성토부(12)의 하부에는 패드콘크리트(700)가 타설되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1H파일(110)에도, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)이 고정되고, 상기 수평연결봉(400)에는 보강재연결부재(500)가 설치되며, 상기 보강재연결부재(500)에 보강재(600)가 연결, 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1성토부(12)의 상부에 구비되는 제2전면부(21) 및 제2성토부(22)를 더 포함한다.
상기 제2성토부(22)의 상부에 구비되는 제3전면부(31) 및 제3성토부(32)를 더 포함한다.
상기 제3성토부(32)의 하부에는 패드콘크리트(700)가 타설되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는, 보강토 옹벽 시공방법에 있어서, 가) 연직 방향으로, 옹벽의 길이방향을 따라 복수 개의 제1H파일(110)을 삽입하는 단계; 나) 상기 제1H파일(110)의 전면 상부 일부를 굴착하면서 토류판(300)을 설치하는 단계; 다) 연직 방향으로, 옹벽의 길이방향을 따라 복수 개의 제2H파일(120)을 삽입하는 단계; 라) 상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)의 상부에 결속부(200)를 형성하는 단계; 마) 상기 제2H파일(120)의 전면을 굴착하면서 토류판(300)을 설치하는 단계; 바) 보강재(600)가 지지부(100)에 의해 지지되도록 보강재(600)를 설치하면서, 제1전면부(11)와 제1성토부(12)를 형성하는 단계를 포함하는 H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 시공방법을 제공한다.
상기 라) 단계는, 상기 제1H파일(110)의 상부에 고정되어 복수의 제1H파일(110)을 일체화하는 제1띠장(210); 상기 제2H파일(120)의 상부에 고정되어 복수의 제2H파일(120)을 일체화하는 제2띠장(220)을 고정하고, 상기 제1띠장(210) 및 제2띠장(220)에 제1결속브라켓(231) 및 제2결속브라켓(232)을 고정한 후, 결속봉(240)과 결속너트(250)에 의해 상기 제1결속브라켓(231) 및 제2결속브라켓(232)을 연결, 결속하는 것을 특징으로 한다.
상기 바) 단계 전에, 마-1) 상기 제2H파일(120)에, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)을 고정하고, 상기 수평연결봉(400)에 보강재연결부재(500)를 설치하는 단계를 더 포함한다.
상기 마-1) 단계는, 상기 제1H파일(110)에도, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)을 고정하고, 상기 수평연결봉(400)에 보강재연결부재(500)를 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기 바) 단계 후, 사) 상기 제1성토부(12)의 상부에 제2전면부(21) 및 제2성토부(22)를 형성하는 단계를 더 포함한다.
상기 사) 단계 후, 아) 상기 제2성토부(22)의 상부에 제3전면부(31) 및 제3성토부(32)를 형성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 및 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 평면 면적이 작은 장소에서도 견고한 지지력을 발휘할 수 있는 지지부를 구비하므로, 협소한 현장에서도 인접 구조물의 손상없이 안정성이 높은 보강토 옹벽을 시공할 수 있다.
둘째, 지지부에 의해 비탈면의 붕괴가 방지될 수 있어, 옹벽 시공뿐만 아니라, 비탈면 보강이라는 상승효과를 얻을 수 있다.
셋째, 지지부의 전면쪽으로 보강재를 설치할 수 있고, 보강재가 지지부에 의해 지지되므로, 보강재의 설치가 용이하고, 보강재의 후면 쪽이 지지부에 의해 지지되므로 보강재의 이탈이 발생하지 않는다.
넷째, 인접 구조물의 제원, 비탈면 등 현장 여건에 따라 다층 구조의 옹벽이 필요할 경우, 다층 구조를 가지는 옹벽을 쉽게 적용할 수 있으므로 현장적용성이 우수하다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1옹벽부의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 결속부의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 결속부의 확대 평면도이다.
도 4 (a)는 제1결속브라켓의 정면도이고, (b)는 제2결속브라켓의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제1성토부의 평면 단면도이다.
도 6은 보강재의 연결구조이다.
도 7은 패드콘크리트의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제1옹벽부 및 제2옹벽부의 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1옹벽부, 제2옹벽부 및 제3옹벽부의 측단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 H파일을 이용한 보강토 옹벽에 대해 먼저 설명하고, 이후 이와 같은 옹벽구조를 가지는 보강토 옹벽의 시공방법에 대해 설명한다.
본 발명에 관한 설명에서, 옹벽의 전면은 옹벽블록이나 옹벽패널이 적층되는 옹벽의 정면 쪽을 가리키고, 옹벽의 후면은 그 반대쪽을 가리킨다. 즉, 도 1에서 제1전면부(11) 쪽(도면상 왼쪽)이 옹벽의 전면 쪽이고, 그 반대쪽(도면상 오른쪽)이 옹벽의 후면 쪽이다.
본 발명의 H파일을 이용한 보강토 옹벽은, 전면부(옹벽블록이나 옹벽패널이 적층된 부분)가 하나인 단층 구조(도 1 참조)일 수도 있고, 전면부(옹벽블록이나 옹벽패널이 적층된 부분)가 둘 이상인 다층 구조(도 8, 9 참조)에도 적용할 수 있다.
단층 구조의 보강토 옹벽일 경우, 제1옹벽부(10)을 포함할 수 있고, 다층 구조의 보강토 옹벽일 경우, 제1옹벽부(10), 제2옹벽부(20), 제3옹벽부(30), 제4옹벽부 ... 를 포함할 수 있다.
제1옹벽부(10)을 포함하는 단층 구조에 대해 먼저 설명하고, 다층 구조에 대해 설명한다.
제1옹벽부는, 제1전면부(11), 제1성토부(12), 지지부(100), 토류판(300), 보강재(600), 결속부(200)를 포함한다.
상기 제1전면부(11)는 옹벽의 전면을 구성하는 것으로, 옹벽블록 또는 옹벽패널을 상하좌우로 적층하여 구비되고, 옹벽블록 또는 옹벽패널의 후면 쪽으로는 보강재(600)가 연결된다.
상기 제1성토부(12)는 옹벽블록 또는 옹벽패널의 후면 쪽(옹벽블록 또는 옹벽패널과 흙막이판 사이)에 토사, 쇄석, 잡석 등을 다져서 형성하고, 토사, 쇄석, 잡석의 사이에 보강재(600)를 포설하고 다짐한다.
본 발명의 지지부(100)는, 제1H파일(110) 및 제2H파일(120)을 포함한다.
상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)은, 연직 방향으로 지반에 삽입 고정되고, 각각 옹벽의 길이방향을 따라 복수 개가 구비된다.
상기 제1H파일(110)은 상기 제2H파일(120)보다 옹벽의 후면 쪽, 즉 후열에 구비되고, 상기 제2H파일(120)이 상기 제1H파일(110)보다 옹벽의 전면 쪽, 즉 전열에 구비된다.
상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)은, 연직방향으로 지반을 천공한 후에 천공홀 속에 H파일을 삽입하여 설치한다.
도 2에 도시된 것과 같이, 평면에서 봤을 때, 제1H파일(110)과 제2H파일(120)이 서로 교번되도록 구비하는 것이 바람직하다.
비탈면의 활동에 저항할 수 있도록, 상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)의 하단이 옹벽이 시공되는 비탈면의 활동면 아래까지 삽입되도록 하는 것이 바람직하다.
안정적인 지지구조를 형성하고, 작업 편의성을 높이며, 보강재를 효율적으로 연결 및 지지할 수 있도록 하기 위해, 제1H파일(110)의 상단이 제2H파일(120)의 상단보다 위쪽에 위치하도록 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)은 그 상부에서 결속부(200)에 의해 결속되어, 전열과 후열에 배치되는 제1H파일(110)과 제2H파일(120)이 일체가 되어 충분한 지지력을 발휘할 수 있게 된다.
상기 지지부(100)가 충분한 지지력을 발휘할 수 있도록 하고, 내구성을 향상시키기 위해, 상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)이 삽입된 천공홀에 시멘트 페이스트를 그라우팅한다. 그라우팅을 실시함으로써 H파일 억지말뚝이 완성된다. 경우에 따라 토사, 골재 등을 더 충전할 수도 있다.
아울러, 지반이 연약한 경우에는 상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)의 사이 공간 일부를 굴착하고, 상기 제1H파일(110)에 인접한 지반 내부에 제1보강부(111)를 구비하고, 상기 제2H파일(120)에 인접한 지반 내부에 제2보강부(121)를 구비하여, 지지부의 강도를 보강할 수 있다.
상기 제1보강부(111)와 제2보강부(121)는 굴착한 지반 내부에 시멘트 페이스트를 그라우팅하거나, 콘크리트를 충전하여 형성할 수 있다.
상기 토류판(300)은 옹벽의 길이방향을 따라 이웃하는 제1H파일(110)의 웨브 사이, 이웃하는 제2H파일(120)의 웨브 사이에 설치된다.
상기 결속부(200)는, 제1띠장(210), 제2띠장(220), 결속브라켓, 결속봉(240)을 포함한다.
상기 제1띠장(210)은 옹벽의 길이방향으로 구비되어 있는 복수의 제1H파일(110)의 상부에 고정되어 복수의 제1H파일(110)을 일체화한다.
상기 제2띠장(220)은 옹벽의 길이방향으로 구비되어 있는 복수의 제2H파일(120)의 상부에 고정되어 복수의 제2H파일(120)을 일체화한다.
상기 제1띠장(210) 및 제2띠장(220)은 H형강을 사용할 수 있다.
결속브라켓과 결속봉(240) 및 결속너트(250)에 의해, 상기 제1띠장(210)과 제2띠장(220)을 일체화한다.
본 발명의 결속브라켓은 제1결속브라켓(231)과 제2결속브라켓(232)을 포함할 수 있다.
제1결속브라켓(231)과 제2결속브라켓(232)은 평면 형상이 ㄷ자 형상이고, ㄷ자 중 플랜지 부분이 상기 제1띠장(210) 및 제2띠장(220)에 고정되고, 웨브 부분에는 결속봉을 삽입할 수 있는 삽입공이 구비된다.
상기 제1결속브라켓(231)에는 상방으로 개방되어 있는 개방삽입공(2311)이 구비되고(도 4 (a) 참조), 상기 제2결속브라켓(232)에는 상방으로 폐쇄되어 있고 구멍만 형성되어 있는 폐쇄삽입공(2321)이 구비된다(도 4 (b) 참조).
제1결속브라켓(231)과 제2결속브라켓(232)에는 결속봉을 삽입하기 위해 단면을 절개하여 삽입공을 형성하는데, 절개에 의해 지지력이 감소되고, 결속브라켓의 강성, 내구성이 저하될 수 있으므로, 하나의 결속봉에 체결되는 마주하는 2개의 결속브라켓 중 어느 한쪽은 개방형 삽입공을 구비하고, 다른 한쪽에는 폐쇄형 삽입공을 구비하여 단면 손실을 최소화한다.
결속봉을 삽입할 때에는 먼저, 폐쇄삽입공(2321)에 삽입봉의 일단을 삽입하고, 이후 개방삽입공(2311)의 상부로부터 하부로 삽입봉을 삽입하는 방식으로 체결한다. 이렇게 함으로써, 시공의 편의성을 도모하면서 강성 저하를 최소화할 수 있다.
다만, 개방삽입공이 전열 또는 후열 중 어느 하나에 집중되면 지지력이 저하될 수 있고, 전열과 후열의 균형이 맞지 않을 수 있으므로, 도 2에 도시된 것과 같이, 개방형인 제1결속브라켓(231)과 폐쇄형인 제2결속브라켓(232)이 교대로 구비되고, 하나의 결속봉에 제1결속브라켓(231)과 제2결속브라켓(232)이 서로 마주하도록 구비하는 것이 바람직하다.
제1결속브라켓(231)과 제2결속브라켓(232)의 웨브 부분과 결속봉(240)의 고정은, 결속봉(240)에 형성된 나사산을 이용하여, 결속너트(250)를 나사결합하여 고정할 수도 있고, 용접에 의할 수도 있다.
제1결속브라켓(231) 및 제2결속브라켓(232)과 제1띠장(210) 및 제2띠장(220)은 용접에 의해 고정할 수 있다.
결속부에 의해 결속되는 지지부(100)는 비탈면 활동에 대한 저항, 비탈면 붕괴 방지, 흙막이의 효과를 발휘할 뿐만 아니라, 본 발명에서 보강재를 견고하게 설치하기 위한 지지구조로서의 상승효과를 발휘한다.
보강재(600)는 제1H파일(110)과 제2H파일(120) 모두에 연결되도록 설치할 수도 있고(도 1, 8, 9에는 모두에 연결되는 실시예가 도시되어 있음), 도시되지는 않았지만, 제2H파일(120)에만 연결되도록 설치하고, 제2H파일(120)의 상단보다 위쪽의 제1성토부(12)에는 제1H파일(110)에 연결되지 않은 보강재를 설치할 수도 있고, 경우에 따라 제2H파일(120)의 상단보다 위쪽의 제1성토부(12)에는 보강재를 포설하지 않을 수도 있다. 다만, 어느 경우에도 적어도 제2H파일(120)에는 보강재가 연결되도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 제2H파일(120)의 전면 쪽 플랜지에, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)을 고정하고, 상기 수평연결봉(400)을 이용하여 보강재(600)를 설치한다.
상기 수평연결봉(400)은 제2H파일(120)의 전면 쪽 플랜지에 직접 용접 고정될 수도 있고, 제2H파일(120)의 전면 쪽 플랜지에 별도의 브라켓을 용접한 후 브라켓에 수평연결봉을 용접 고정할 수도 있다.
이때 위쪽에 설치되는 보강재가 제1H파일(110)에 의해 지지되도록 하는 경우에는 제2H파일(120) 뿐만 아니라, 제1H파일(110)의 상부 일부에도 수평연결봉을 고정한다.
상기 수평연결봉(400)에는 보강재연결부재(500)가 설치되고, 상기 보강재연결부재(500)에 보강재(600)가 연결, 설치되는데, 보강재연결부재(500)를 걸 수 있는 간격이 확보되지 않을 경우, 앞서 설명한 별도의 브라켓을 사용하여 간격을 확보할 수 있다.
보강재연결부재(500)는 U자 형태의 고리를 수평연결봉(400)에 걸고, 상하방향의 볼트를 고리에 나사결합하는 방식으로 구비된다. 보강재는 상하방향의 볼트에 걸 수 있다.
보강재는 상하로 복수의 층으로 포설되므로, 상기 수평연결봉(400) 역시 보강재의 상하 설치간격에 맞춰 상하로 복수 개 고정한다.
제1성토부 아래 지반의 지지력이 부족할 경우에는 제1성토부(12)의 아래에 패드콘크리트(700)를 타설할 수 있다.
패드콘크리트(700) 내부에는 와이어메쉬(710) 또는 보강철근을 설치할 수 있다.
패드콘크리트는 제1성토부의 고정하중을 지지할 뿐만 아니라, 지지부가 전면쪽으로 전도되는 것을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
이하에서는 제1옹벽부(10)과 제2옹벽부(20)을 포함하는 복층 구조의 보강토 옹벽을 설명한다.
복층 구조의 보강토 옹벽은 앞서 설명한 제1옹벽부(10)의 위쪽에 구비되는 제2옹벽부(20)를 더 포함한다(도 8 참조).
제2옹벽부는, 제2전면부(21), 제2성토부(22)를 포함한다.
상기 제2전면부(21)의 상단이, 상기 제1전면부(11)의 상단보다 위쪽에 위치하고, 상기 제2전면부(21)의 하단이, 상기 제1전면부(11)의 상단보다 아래쪽에 위치한다.
상기 제2전면부(21)는 상단 옹벽의 전면을 구성하는 것으로, 옹벽블록 또는 옹벽패널을 상하좌우로 적층하여 구비되고, 옹벽블록 또는 옹벽패널의 후면 쪽으로는 보강재(600)가 연결될 수 있다.
보강재(600)는 제1H파일(110)과 제2H파일(120) 모두에 의해 지지되도록 설치될 수도 있고, 제2H파일(120)에만 지지되도록 설치될 수도 있다.
제2성토부(22)의 제원, 토질 등에 따라 제2성토부 내부에는 보강재를 포설하지 않을 수도 있다.
상기 제2성토부(22)는 옹벽블록 또는 옹벽패널의 후면 쪽에 토사, 쇄석, 잡석 등을 다져서 형성한다.
제1H파일(110)과 제2H파일(120)의 상단이 상기 제2성토부(22)에 의해 매립될 수 있다.
3층 구조를 가지는 보강토 옹벽은, 제1옹벽부(10), 제2옹벽부(20) 및 제3옹벽부(30)를 포함할 수 있다(도 9 참조).
제3옹벽부는, 제3전면부(31), 제3성토부(32)를 포함한다.
상기 제3전면부(31)의 하단이, 상기 제2전면부(21)의 상단보다 아래쪽에 위치한다.
상기 제3전면부(31)는 상단 옹벽의 전면을 구성하는 것으로, 옹벽블록 또는 옹벽패널을 상하좌우로 적층하여 구비되고, 옹벽블록 또는 옹벽패널의 후면 쪽으로는 보강재(600)가 연결될 수 있다.
제1H파일(110)과 제2H파일(120)의 상단이 상기 제2성토부(22)에 의해 매립되도록 한 경우, 제3성토부에 포설되는 보강재(600)는 지지부에 의해 지지되지 않고, 보강재의 마찰력에 의해 지지된다.
제3성토부(32)의 제원, 토질 등에 따라 제3성토부 내부에는 보강재를 포설하지 않을 수도 있다.
3층 구조를 가지는 보강토 옹벽에서, 제3성토부의 아래에 패드콘크리트(700)를 타설할 수 있다.
패드콘크리트는 제3성토부의 고정하중을 지지할 뿐만 아니라, 지지부가 전면쪽으로 전도되는 것을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽의 시공방법에 대해 설명한다.
단층 구조의 보강토 옹벽의 시공과정을 먼저 설명한다.
보강토 옹벽이 시공될 장소에 대해 지반조사를 실시한다.
지반조사를 통해, 지층의 분포상태, 토질상태, 각 지층의 지반공학적 특성, 연약점성토층 및 기반암의 분포상태 등을 파악하고, 이를 설계에 반영한다.
지반 내부에 지지부(100)를 형성할 위치를 정하고, 천공한 후, 연직 방향으로, 옹벽의 길이방향을 따라 복수 개의 제1H파일(110)을 삽입한다.
천공홀 내부 즉, 제1H파일(110)의 주변에 그라우팅을 실시한다.
그라우팅은 시멘트 페이스트가 천공홀의 상단으로 오버플로우될 때까지 실시하는 것이 바람직하다.
상기 제1H파일(110)의 전면 상부 일부를 굴착하면서 토류판(300)을 설치한다.
그리고, 연직 방향으로, 옹벽의 길이방향을 따라 복수 개의 제2H파일(120)을 삽입한다.
천공홀 내부 즉, 제2H파일(120)의 주변에 그라우팅을 실시한다.
상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)의 상부에 결속부(200)를 형성한다.
상기 제1H파일(110)의 상부에 고정되어 복수의 제1H파일(110)을 일체화하는 제1띠장(210)과 상기 제2H파일(120)의 상부에 고정되어 복수의 제2H파일(120)을 일체화하는 제2띠장(220)을 고정하고, 상기 제1띠장(210) 및 제2띠장(220)에 제1결속브라켓(231)과 제2결속브라켓(232)을 고정한 후, 결속봉(240)에 의해 상기 제1결속브라켓(231)과 제2결속브라켓(232)을 연결, 결속한다.
상기 제2H파일(110)의 전면을 굴착하면서 토류판(300)을 설치한다.
단계적으로, 굴착과 토류판 설치의 과정을 반복하여 이루어진다.
굴착 및 토류판 설치 과정에서 토류판의 후면 쪽에 발생하는 공동에 대해서는 콘크리트 타설 및 그라우팅을 실시하여 토류판 후면 쪽에 공동이 발생하지 않도록 시공하는 것이 바람직하다.
굴착 및 토류판 설치작업이 완료되면, 수평연결봉(400)을 용접 고정한다.
상기 제2H파일(120)에, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)을 고정하고, 상기 수평연결봉(400)에 보강재연결부재(500)를 설치하며, 상기 보강재연결부재(500)에 보강재(600)를 연결, 설치한다.
아울러, 추가로 제1H파일(110)에도 보강재를 연결하는 경우에는, 상기 제1H파일(110)에, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)을 고정하고, 수평연결봉(400)에 보강재연결부재(500)를 설치할 수 있다.
이후 보강재를, 보강재연결부재(500)와 옹벽블록 또는 옹벽패널을 연결하면서, 적층 및 성토하여 제1전면부(11)와 제1성토부(12)를 형성한다.
상기 제1성토부(12)의 하단에 패드콘크리트(700)를 타설하는 경우에는, 제1성토부를 성토하기 전에 먼저 패드콘크리트를 타설하고 양생한다.
복층 구조의 보강토 옹벽을 시공하는 경우에는, 제1전면부(11)와 제1성토부(12)를 형성한 후, 상기 제1성토부(12)의 상부에 제2전면부(21) 및 제2성토부(22)를 형성한다.
제2성토부에 포설되는 보강재는 제1H파일(110)과 제2H파일(120) 모두에 의해 지지되도록 설치될 수도 있고, 제2H파일(120)에만 지지되도록 설치될 수도 있고, 지지부에 지지되지 않고 보강재의 마찰력에 의해서만 지지되도록 포설할 수도 있다.
그리고 3층 구조의 보강토 옹벽을 시공하는 경우에는, 제2전면부(21) 및 제2성토부(22)를 형성한 후, 상기 제2성토부(22)의 상부에 제3전면부(31) 및 제3성토부(32)를 형성하면 된다.
제3성토부의 아래에 패드콘크리트(700)를 타설하는 경우에는, 제2성토부 상부 공사가 마무리될 때 패드콘크리트를 타설하는 것이 바람직하다.
이후 필요한 배수로를 설치하고 마무리하면 보강토 옹벽 시공이 완료된다.
본 발명의 옹벽 전면부에는 옹벽블록 또는 옹벽패널을 사용할 수 있다. 도면에는 옹벽블록이 적용되는 실시예가 도시되어 있으나, 본 발명의 보강토 옹벽 구조와 H파일을 이용한 보강토 옹벽 시공방법은 보강재를 연결할 수 있는 옹벽패널도 사용할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10. 제1옹벽부
11. 제1전면부 12. 제1성토부
100. 지지부
110. 제1H파일 120. 제2H파일
111. 제1보강부 121. 제2보강부
200. 결속부
210. 제1띠장 220. 제2띠장
231. 제1결속브라켓 232. 제2결속브라켓
2311. 개방삽입공 2321. 폐쇄삽입공
240. 결속봉 250. 결속너트
300. 토류판
400. 수평연결봉
500. 보강재연결부재
600. 보강재
700. 패드콘크리트 710. 와이어메쉬
20. 제2옹벽부
21. 제2전면부 22. 제2성토부
30. 제3옹벽부
31. 제3전면부 32. 제3성토부

Claims (14)

  1. 보강재를 포설하여 시공하는 보강토 옹벽에 있어서,
    복수 개의 옹벽블록이나 옹벽패널을 적층하여 옹벽의 전면을 형성하는 제1전면부(11);
    지반 내부에 삽입 고정되는 지지부(100);
    상기 지지부(100)를 결속하는 결속부(200);
    상기 지지부(100)에 설치되는 토류판(300);
    상기 제1전면부(11)와 토류판(300) 사이에 구비되는 보강재(600) 및 제1성토부(12)를 포함하되,
    상기 지지부(100)는, 연직 방향으로 지반에 삽입 고정되되, 옹벽의 길이방향을 따라 복수 개가 구비되는 제1H파일(110) 및 제2H파일(120)을 포함하고,
    상기 제1H파일(110)은 상기 제2H파일(120)보다 옹벽의 후면 쪽에 구비되며,
    상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)은 그 상부에서 상기 결속부(200)에 의해 결속되되,
    상기 결속부(200)는,
    상기 제1H파일(110)의 상부에 고정되어 복수의 제1H파일(110)을 일체화하는 제1띠장(210);
    상기 제2H파일(120)의 상부에 고정되어 복수의 제2H파일(120)을 일체화하는 제2띠장(220);
    상기 제1띠장(210) 및 제2띠장(220)에 고정되는 제1결속브라켓(231) 및 제2결속브라켓(232);
    상기 제1결속브라켓(231) 및 제2결속브라켓(232)을 연결, 결속하는 결속봉(240) 및 결속너트(250)를 포함하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2H파일(120)에, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)이 고정되고,
    상기 수평연결봉(400)에는 보강재연결부재(500)가 설치되며,
    상기 보강재연결부재(500)에 보강재(600)가 연결, 설치되는 것을 특징으로 하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1성토부(12)의 하부에는 패드콘크리트(700)가 타설되는 것을 특징으로 하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1H파일(110)에도, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)이 고정되고,
    상기 수평연결봉(400)에는 보강재연결부재(500)가 설치되며,
    상기 보강재연결부재(500)에 보강재(600)가 연결, 설치되는 것을 특징으로 하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1성토부(12)의 상부에 구비되는 제2전면부(21) 및 제2성토부(22)를 더 포함하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2성토부(22)의 상부에 구비되는 제3전면부(31) 및 제3성토부(32)를 더 포함하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3성토부(32)의 하부에는 패드콘크리트(700)가 타설되는 것을 특징으로 하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽.
  9. 보강토 옹벽 시공방법에 있어서,
    가) 연직 방향으로, 옹벽의 길이방향을 따라 복수 개의 제1H파일(110)을 삽입하는 단계;
    나) 상기 제1H파일(110)의 전면 상부 일부를 굴착하면서 토류판(300)을 설치하는 단계;
    다) 연직 방향으로, 옹벽의 길이방향을 따라 복수 개의 제2H파일(120)을 삽입하는 단계;
    라) 상기 제1H파일(110)과 제2H파일(120)의 상부에 결속부(200)를 형성하는 단계;
    마) 상기 제2H파일(120)의 전면을 굴착하면서 토류판(300)을 설치하는 단계;
    바) 보강재(600)가 지지부(100)에 의해 지지되도록 보강재(600)를 설치하면서, 제1전면부(11)와 제1성토부(12)를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 라) 단계는,
    상기 제1H파일(110)의 상부에 고정되어 복수의 제1H파일(110)을 일체화하는 제1띠장(210); 상기 제2H파일(120)의 상부에 고정되어 복수의 제2H파일(120)을 일체화하는 제2띠장(220)을 고정하고,
    상기 제1띠장(210) 및 제2띠장(220)에 제1결속브라켓(231) 및 제2결속브라켓(232)을 고정한 후, 결속봉(240)과 결속너트(250)에 의해 상기 제1결속브라켓(231) 및 제2결속브라켓(232)을 연결, 결속하는 것을 특징으로 하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 시공방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 바) 단계 전에,
    마-1) 상기 제2H파일(120)에, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)을 고정하고, 상기 수평연결봉(400)에 보강재연결부재(500)를 설치하는 단계를 더 포함하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 시공방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마-1) 단계는,
    상기 제1H파일(110)에도, 상하 일정간격을 두고 복수의 수평연결봉(400)을 고정하고, 상기 수평연결봉(400)에 보강재연결부재(500)를 설치하는 것을 특징으로 하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 시공방법.
  13. 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바) 단계 후,
    사) 상기 제1성토부(12)의 상부에 제2전면부(21) 및 제2성토부(22)를 형성하는 단계를 더 포함하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 시공방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 사) 단계 후,
    아) 상기 제2성토부(22)의 상부에 제3전면부(31) 및 제3성토부(32)를 형성하는 단계를 더 포함하는
    H파일 억지말뚝을 이용한 보강토 옹벽 시공방법.





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