KR102532986B1 - 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보강토 옹벽의 균열 및 파손이 재발하지 않도록 보수 및 보강하여 보강토 옹벽의 외형과 구조적 강도를 복구할 수 있는 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법은, 보강토 옹벽의 균열부와 파손부의 형태를 파악하여 시공 계획을 수립하는 현장점검 단계; 상기 현장 점검 단계를 통해 상기 균열부 및 상기 파손부의 보수 및 보강 계획이 수립되고 나면, 상기 균열부 및 상기 파손부의 주변을 청소하는 청소 단계; 상기 현장 점검 단계를 통해 수립된 계획에 따라 상기 균열부 또는 상기 파손부를 보수 및 보강하는 보수 및 보강 시공 단계; 상기 보수 및 보강 시공 단계를 통해 보수 및 보강된 상기 균열부 및 상기 파손부의 표면을 주변 보강토 옹벽의 색상에 맞추어 표면 처리하는 표면 처리 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법{Construction Method for Repairing Cracks in Reinforced Earth Retaining Wall and Reinforcing Damaged Parts}

본 발명은 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보강토 옹벽이 외부에서 발생하는 힘, 지반의 부등침하, 수평변위, 블록 강도부족 등의 이유로 보강토 옹벽에 발생한 균열과 파손 부위를 보수 및 보강하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 보강토 옹벽은 지반 내에 소정 간격을 두고 지오그리드가 설치되고, 지반의 전방 쪽 토압에 저항하여 쉽게 밀리지 않도록 옹벽이 축조되며, 상기 지반과 옹벽 사이에 배면토가 채워지는 구조로 이루어진다.

그리고 지오그리드와 옹벽은 연결재나 전단키를 사용하여 상호 연결되고, 이를 통해 토압에 의한 옹벽의 배부름 현상과 전도 등이 발생하지 않도록 보강되게 된다.

그러나 상기와 같은 보강구조에도 외부 힘에 의해 토압이 증가되거나 지반이 부등침하되면 축조된 옹벽에 균열이 생기거나 파손되는 등의 문제가 발생하게 된다.

따라서 시공된 보강토 옹벽에 균열이나 파손이 발생하면, 필요에 따라 보수 시공을 실시하게 되는데, 이러한 보수 시공 방법의 예로는 공개특허공보 제2020-0139428호의 블록식 보강토 옹벽 보수 시공방법(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.

상기 특허문헌은 옹벽의 전면블록 파손부를 함마드릴 등의 공구를 이용하여 철거하는 파손부 철거단계; 상기 파손부 전방에 전면블록의 전면과 동일한 형상으로 절곡되어 전면, 양측면 및 하면을 차단할 수 있도록 제작된 거푸집을 고정 설치하는 거푸집 설치단계; 상기 거푸집 내부에 시멘트 모르타르를 주입하여 양생되도록 하는 충진 양생단계; 상기 시멘트 모르타르 양생 후 거푸집을 제거하는 거푸집 해체단계; 거푸집 해체 후 주변을 정리하는 주변정리단계로 이루어진다.

그러나 상기 특허문헌은 보강토 옹벽이 파손되면, 해당 부분을 제거한 다음 거푸집을 설치하고, 시멘트 모르타르를 거푸집 내부로 주입하여 파손된 보강토 옹벽을 보수하는 것이나, 이 경우 보강토 옹벽에 재차 압력이 가해지거나 지반의 부등침하가 발생하면 옹벽과 달리 넓은 면적을 커버하는 시멘트 모르타르 부분에 힘이 가해지면서 쉽게 균열이 다시 생기거나 파손될 수 있는 문제가 있다.

따라서 보강토 옹벽의 균열 등이 재발하지 않도록 보강토 옹벽을 보수 및 보강하는 시공방법의 개발이 요구된다.

KR 10-2020-0139428 A (2020. 12. 14) KR 10-2218755 B1 (2021. 02. 16.) KR 10-1528738 B1 (2015. 06. 09.) KR 10-0933220 B1 (2009. 12. 14.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 보강토 옹벽 보수 시공방법이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보강토 옹벽의 균열 및 파손이 재발하지 않도록 보수 및 보강하여 보강토 옹벽의 외형과 구조적 강도를 복구할 수 있는 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법은, 보강토 옹벽의 균열부와 파손부의 형태를 파악하여 시공 계획을 수립하는 현장점검 단계; 상기 현장 점검 단계를 통해 상기 균열부 및 상기 파손부의 보수 및 보강 계획이 수립되고 나면, 상기 균열부 및 상기 파손부의 주변을 청소하는 청소 단계; 상기 현장 점검 단계를 통해 수립된 계획에 따라 상기 균열부 또는 상기 파손부를 보수 및 보강하는 보수 및 보강 시공 단계; 상기 보수 및 보강 시공 단계를 통해 보수 및 보강된 상기 균열부 및 상기 파손부의 표면을 주변 보강토 옹벽의 색상에 맞추어 표면 처리하는 표면 처리 단계로 이루어지고, 상기 보수 및 보강 시공 단계는, 상기 균열부의 면을 커팅하여 정리하는 1차 커팅 단계; 상기 1차 커팅 단계가 완료되고 나면, 보강토 옹벽에 균열부를 기준으로 수평 방향으로 소정 길이를 가지는 소정 깊이의 설치홈을 커팅하여 형성하는 2차 커팅 단계; 상기 1차 커팅 단계를 통해 형성된 균열부의 내부로 채움부재를 주입하는 채움부재 주입 단계; 상기 2차 커팅 단계를 통해 형성된 상기 설치홈에 탄성실란트를 주입하는 탄성실란트 주입 단계; 및 상기 탄성실란트 주입 단계를 통해 탄성실란트가 주입된 상기 설치홈 내부에 수평의 길이를 따라 소정 길이를 가지는 보강부재를 삽입하는 보강부재 설치 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 보수 및 보강 시공 단계가 상기 파손부의 상기 보강토 옹벽 블록과 블록 사이에 네일링을 설치하여 상기 파손부를 보강하는 네일링 설치 단계를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 보수 및 보강 시공 단계가 고강도 초속경 보수모르타르를 이용하여 상기 파손부의 파손면을 복구하는 파손부 복구 단계를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 채움부재 주입 단계가 상기 균열부의 내부로 스펀지를 삽입하여 채운 다음 우레탄, 탄성실란트 및 에폭시 중에서 선택된 어느 하나의 채움부재를 주입하여 상기 균열부의 공간을 채우는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 상기 보강부재 설치 단계는 상기 보강부재가 상기 탄성실란트 주입 단계에서 주입된 탄성실란트의 가운데 부분을 따라 위치되도록 설치되어, 상기 보강부재의 상하면이 탄성실란트에 의해 탄성 지지되도록 하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 보강토 옹벽의 균열부에 우레탄 및 탄성실란트가 주입되므로 보수 부위에 압력이 작용하더라도 주입된 우레탄 및 탄성실란트가 탄성 변형되면서 변형을 흡수하게 되고, 이를 통해 보강토 옹벽에 균열이 재발하는 것이 방지되는 장점이 있다.

또한, 지반의 부등침하가 발생한 보강토 옹벽 양측을 연결하도록 보강부재가 삽입되므로 지반의 부등침하로 인한 보강토 옹벽의 추가 균열이 방지되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법의 예를 보인 공정도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 보강토 옹벽이 설치된 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 보강토 옹벽에 균열과 파손이 발생한 예를 보인 도면.
도 5는 본 발명에 따른 2차 커팅 단계를 통해 설치홈이 형성되는 예를 보인 도면.
도 6은 본 발명에 따른 보강부재 설치 단계를 통해 설치홈에 보강부재가 설치되는 예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 보강토 옹벽의 균열 및 파손이 재발하지 않도록 보수 및 보강하여 보강토 옹벽의 외형과 구조적 강도를 복구할 수 있는 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 현장점검 단계(S10), 청소 단계(S20), 보수 및 보강 시공 단계(S30) 및 표면 처리 단계(S40)를 포함한다.

(1) 현장점검 단계(S10)

이 단계는 축조된 보강토 옹벽(1)이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 토압이나 지반의 부등침하 등의 요인으로 인해 균열 또는 파손이 발생한 경우, 해당 균열(이하 '균열부(1A)'라 한다) 및 파손(이하 '파손부(1B)'라 한다)의 정도를 파악하여 보수 및 보강 시공의 필요 여부를 판단하고, 현장 상황에 맞추어 균열부(1A)와 파손부(1B)의 보수 및 보강 시공 계획을 수립하는 것이다.

이때 보강토 옹벽(1)이 토압 등으로 인해 부분적으로 유실된 경우에는 보강토 옹벽(1)을 전체적으로 재축조하거나 또는 유실된 부분의 보강토 옹벽(1)을 부분적으로 보수 시공하는 계획을 수립하게 된다.

또한, 보강토 옹벽(1)이 토압에 의해 균열이 발생한 경우, 주변 발파 진동 및 지진 등 요인에 의해 균열이 발생한 경우, 수평변위로 균열이 발생한 경우, 블록강도 부족으로 균열이 발생한 경우, 지반의 부등침하 또는 보강토 옹벽의 구조적인 환경으로 인해 보강토 옹벽(1)에 수직 방향의 절단 압력이 작용하여 균열이 발생한 경우 및 토압과 절단 압력에 의해 균열이 발생한 경우와 같이 균열 및 파손의 발생 원인에 따라 구분하여 보수 시공 계획을 수립하게 된다.

(2) 청소 단계(S20)

이 단계는 위 현장 점검 단계(S10)를 통해 균열부(1A) 및 파손부(1B)의 보수 및 보강 계획이 수립되고 나면, 균열부(1A) 및 파손부(1B)의 주변을 정리하고 철재 브러시 또는 고압 송풍기를 이용하여 균열부(1A) 및 파손부(1B)의 레이턴스(Laitance)를 청소(제거)하는 것이다.

(3) 보수 및 보강 시공 단계(S30)

이 단계는 위 청소 단계(S20)를 통해 균열부(1A) 및 파손부(1B)의 청소가 완료되면, 현장 점검 단계(S10)를 통해 수립된 계획에 따라 균열부(1A) 또는 파손부(1B)를 보수 및 보강하는 것이다.

이러한 보수 및 보강 시공 단계(S30)는 도 1에 도시된 바와 같이 균열부(1A)의 면을 V 형태로 커팅하여 정리하는 1차 커팅 단계(S31)와, 상기 1차 커팅 단계(S31)가 완료되고 나면 보강토 옹벽에 균열부를 기준으로 수평 방향으로 소정 길이를 가지는 소정 깊이의 설치홈(H)을 커팅하여 형성하는 2차 커팅 단계(S32)와, 상기 1차 커팅 단계(S31)를 통해 형성된 균열부의 내부로 채움부재를 주입하는 채움부재 주입 단계(S33)와, 상기 2차 커팅 단계(S32)를 통해 형성된 설치홈(H)에 탄성실란트를 주입하는 탄성실란트 주입 단계(S34) 및 상기 탄성실란트 주입 단계(S34)를 통해 탄성실란트가 주입된 설치홈(H) 내부에 수평의 길이를 따라 소정 길이와 폭을 가지는 보강부재(10)를 삽입하는 보강부재 설치 단계(S35)를 포함하는 것으로 이루어질 수 있다.

여기서 1차 커팅 단계(S31)는 균열부(1A) 또는 파손부(1B)의 표면을 절단하여 표면을 정리하는 것으로, 이때 균열부(1A)는 그라인더 등을 통해 균열부(1A)를 따라 도 4에 도시된 바와 같이 폭 3~6㎜, 깊이 10~15㎜ 정도로 V자 커팅될 수 있고, 이후 고압 송풍기(도시하지 않음)를 이용하여 고압 공기가 균열부(1A)로 토출되어 절단 과정에서 발생한 미세 분진 등이 제거되게 된다.

또한, 2차 커팅 단계(S32)는 도 5에 도시된 바와 같이 균열부(1A)를 중심으로 길이 10~20㎝, 높이 3~10㎜, 깊이 20~40㎜로 커팅될 수 있다.

이에 더해 채움부재 주입 단계(S33)는 1차 커팅 단계(S31)를 통해 V자 커팅된 균열부(1A)의 안쪽에 스펀지 등을 삽입한 다음, 채움부재를 충전하는 것으로, 이때 채움부재는 라텍스, 우레탄 또는 에폭시계 탄성실링재를 주재로 물과 경화제가 소정 비율로 혼합되어 사용될 수 있다. 이때 스펀지는 균열부(1A)의 폭과 깊이에 따라 생략될 수 있다.

이때 V자 커팅된 균열부(1A)의 폭에 따라 주사기 또는 패커 등을 사용하여 채움부재가 균열부(1A)의 내부로 충전될 수 있다.

또한, 탄성실란트 주입 단계(S34)는 2차 커팅 단계(S32)를 통해 형성된 설치홈(H)에 우레탄 또는 에폭시계 탄성실란트를 주입하는 것으로, 설치홈(H)의 내부에 탄성실란트가 충전된 다음, 설치홈(H)에 충전된 탄성실란트가 양생되기 전에 보강부재 설치 단계(S35)가 진행되게 된다.

이때 보강부재(10)는 도 6에 도시된 바와 같이 설치홈(H)에 충전된 탄성실란트의 가운데 부분을 따라 수평으로 설치되고, 이를 통해 탄성실란트가 양생되고 나면 보강부재(10)의 상하면이 탄성실란트에 의해 탄성 지지되어 보강토 옹벽(1)에 작용하는 소정 범위 내의 변형은 흡수되면서도 소정 범위 이상의 과도한 변형이 작용하게 되면 보강부재(10)에 의해 지지되게 된다. 이때 변형의 범위는 2차 커팅 단계(S32)에서 커팅되는 설치홈(H)의 높이에 의해 조절되게 된다.

또한, 보강부재(10)는 외력에 의해 쉽게 변형되지 않도록 도 6에 도시된 바와 같이 길이를 따라 지그재그 또는 주름 모양으로 굴곡부(11)가 형성될 수 있고, 또 다르게는 보강부재(10)가 사각이나 원형 단면 모양을 가지는 프레임으로 구성될 수 있으며, 이를 통해 보강토 옹벽(1)이 보강부재(10)에 의해 강건하게 지지되어 보강되게 된다.

한편, 보수 및 보강 시공 단계(S30)에서는 보강토 옹벽(1)의 파손(손상) 정도에 따라 보강토 옹벽(1) 블록과 블록 사이로 네일링(도시하지 않음)이 설치되고, 이러한 네일링에 보강토 옹벽(1)의 블록을 연결하여 보강하는 네일링 설치 단계(S36)가 더 포함될 수 있다.

이러한 네일링 설치 단계(S36)는 균열부(1A) 또는 파손부(1B)의 보수 및 보강 작업과 별도로 균열부(1A) 또는 파손부(1B)의 작업 전후, 또는 작업 간에 진행되어도 무방하다.

또한, 보강토 옹벽의 파손정도가 커 옹벽의 배후 쪽 배수골재와 토사가 빠져나와 공극이 생긴 경우에는, 우레탄이나 시멘트그라우팅을 이용해 공극을 채운 후 후속 작업이 진행될 수 있다.

그리고 보수 및 보강 시공 단계(S30)에는 고강도 초속경 보수모르타르를 이용하여 파손부(1B)의 파손면을 복구하는 파손부 복구 단계(S37)가 더 포함될 수 있고, 이 경우 보강토 옹벽(1)의 종류에 맞추어 제작되는 거푸집이 파손부(1B)에 설치된 다음 보수모르타르가 거푸집의 내부로 충전되어 양생되고, 이에 의해 파손부(1B)가 보강토 옹벽(1) 블록의 원형에 가까운 형상으로 복원되게 된다.

또 다르게는 보수모르타르를 충전 양생하여 파손부(1B)의 손실된 면적을 복원한 다음, 보강토 옹벽(1)의 블록 모양에 맞춰 그라인더 등에 의해 표면을 가공하여 보강토 옹벽(1) 블록의 원형과 비슷한 형상으로 복원하는 것으로 이루어질 수 있다.

(4) 표면 처리 단계(S40)

이 단계는 위 보수 및 보강 시공 단계(S30)를 통해 균열부(1A) 또는 파손부(1B)의 보수 및 보강 시공이 완료되고 나면, 균열부(1A)와 파손부(1B)의 표면을 주변 보강토 옹벽(1) 색상에 맞추어 표면을 처리하는 것이다.

이러한 표면 처리 단계(S40)는 채움부재 주입 단계(S33)를 통해 채움부재가 충전된 다음, 채움부재가 완전히 양생되기 전에 보수혼합모르타르를 채움부재의 표면에 분사하여 보강토 옹벽(1)의 색상과 질감을 맞추게 된다.

이때 보수혼합모르타르는 초속경시멘트, 시멘트 및 백시멘트가 보강토 옹벽의 색상에 맞추어 소정 비율로 혼합되어 사용될 수 있다.

또한, 기존 보강토 옹벽의 색상과 질감을 맞추는 방법으로 기존 옹벽과 동일한 제품을 파쇄하여 가루 형태로 만든 다음, 해당 가루를 표면에 분사하거나 보수 혼합모르타르에 섞어 사용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 보강토 옹벽의 균열부에 우레탄 및 탄성실란트가 주입되므로 보수 부위에 압력이 작용하더라도 주입된 우레탄 및 탄성실란트가 탄성 변형되면서 변형을 흡수하게 되고, 이를 통해 보강토 옹벽에 균열이 재발하는 것이 방지되며, 지반의 부등침하가 발생한 보강토 옹벽 양측을 연결하도록 보강부재가 삽입되므로 지반의 부등침하로 인한 보강토 옹벽의 추가 균열이 방지된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1: 보강토 옹벽 1A: 균열부
1B: 파손부 10: 보강부재
11: 굴곡부 H: 설치홈

Claims (5)

1. 보강토 옹벽(1)의 균열부(1A)와 파손부(1B)의 형태를 파악하여 시공 계획을 수립하는 현장점검 단계(S10);
   상기 현장 점검 단계(S10)를 통해 상기 균열부(1A) 및 상기 파손부(1B)의 보수 및 보강 계획이 수립되고 나면, 상기 균열부(1A) 및 상기 파손부(1B)의 주변을 청소하는 청소 단계(S20);
   상기 현장 점검 단계(S10)를 통해 수립된 계획에 따라 상기 균열부(1A) 또는 상기 파손부(1B)를 보수 및 보강하는 보수 및 보강 시공 단계(S30);
   상기 보수 및 보강 시공 단계(S30)를 통해 보수 및 보강된 상기 균열부(1A) 및 상기 파손부(1B)의 표면을 주변 보강토 옹벽(1)의 색상에 맞추어 표면 처리하는 표면 처리 단계(S40);
   로 이루어지고,
   상기 보수 및 보강 시공 단계(S30)는,
   상기 균열부(1A)의 면을 커팅하여 정리하는 1차 커팅 단계(S31);
   상기 1차 커팅 단계(S31)가 완료되고 나면, 보강토 옹벽에 균열부를 기준으로 수평 방향으로 소정 길이를 가지는 소정 깊이의 설치홈(H)을 커팅하여 형성하는 2차 커팅 단계(S32);
   상기 1차 커팅 단계(S31)를 통해 형성된 균열부의 내부로 채움부재를 주입하는 채움부재 주입 단계(S33);
   상기 2차 커팅 단계(S32)를 통해 형성된 상기 설치홈(H)에 탄성실란트를 주입하는 탄성실란트 주입 단계(S34); 및
   상기 탄성실란트 주입 단계(S34)를 통해 탄성실란트가 주입된 상기 설치홈(H) 내부에 수평의 길이를 따라 소정 길이를 가지는 보강부재(10)를 삽입하는 보강부재 설치 단계(S35);
   를 포함하고,
   상기 보강부재 설치 단계(S35)는,
   길이를 따라 지그재그 또는 주름 모양의 굴곡부(11)가 형성된 상기 보강부재(10)가 상기 탄성실란트 주입 단계(S34)에서 주입된 탄성실란트의 가운데 부분을 따라 위치되도록 설치되어, 상기 보강부재(10)의 상하면이 탄성실란트에 의해 탄성 지지되도록 하며, 상기 2차 커팅 단계(S32)에서 커팅되는 상기 설치홈(H)의 높이에 의해 흡수되는 변형의 범위가 조절되어 시공되는 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 보수 및 보강 시공 단계(S30)는,
   상기 파손부(1B)의 상기 보강토 옹벽(1) 블록과 블록 사이에 네일링을 설치하여 상기 파손부(1B)를 보강하는 네일링 설치 단계(S36)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 보수 및 보강 시공 단계(S30)는,
   고강도 초속경 보수모르타르를 이용하여 상기 파손부(1B)의 파손면을 복구하는 파손부 복구 단계(S37)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 채움부재 주입 단계(S33)는,
   상기 균열부(1A)의 내부로 스펀지를 삽입하여 채운 다음 우레탄, 탄성실란트, 에폭시 중에서 선택된 어느 하나의 채움부재를 주입하여 상기 균열부(1A)의 공간을 채우는 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 균열보수 및 파손부위 보강을 위한 시공방법.
   
5. 삭제

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