KR19980085232A - 구조물용 보강틀 및 보강틀을 이용한 건설구조물의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조물용 보강틀 및 보강틀을 이용한 건설구조물의 시공방법을 제공한다. 본 발명의 구조물용 보강틀은 기본판과 접속판을 연결끈으로 체결하고, 또한 조립식으로 형성함으로써 절첩 및 조립이 가능하여 이송과 사용이 편리한 효과를 갖는다. 본 발명의 구조물용 보강틀은 전체적으로 다수의 셀들을 구성함으로써 연약지반강화용은 물론 옹벽 등의 전면벽을 축조하는데 사용될 뿐만 아니라, 다양한 용도로 사용되어질 수 있는 다목적 구조물용 보강틀 및 보강틀을 이용한 건설구조물의 시공방법을 제공한다.

Description

구조물용 보강틀 및 보강틀을 이용한 건설구조물의 시공방법

본 발명은 구조물용 보강틀 및 보강틀을 이용한 건설구조물의 시공방법에 관한 것으로서, 특히 접철이 가능하고 조립이 가능한 셀 형태의 구조물용 보강틀 및 보강틀을 이용한 건설구조물의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반을 강화하는데 있어서, 또는 옹벽이나 댐 등의 전면벽을 축조하는데 있어서 다양한 방법의 구조물용 보강틀이 이용되고 있다. 우선, 연약지반을 강화하는데 이용되는 구조물용 보강틀의 일례가 일본국 특허 공개공보 소58-106020호에 기재되어 있다. 이와 같은 종래의 구조물용 보강틀은 합성수지 또는 금속판넬 등을 이용한 적어도 2 이상의 기본판재들을 일정간격을 두고 접착하여 구성된 것이다.

따라서, 이러한 종래의 구조물용 보강틀은 설치할 때 흙과 같은 채움재를 넣기 위하여 공간이 형성되도록 벌려야 하는데, 복원력이 작용함으로써 벌리기가 힘들 뿐만 아니라, 시공에도 많은 어려움이 있었다.

또한, 옹벽 등의 전면벽을 형성하는데 이용되는 종래의 구조물용 보강틀은 도 1A 및 도 1B에 도시되어 있다.

도 1A는 프랑스의 기술자 헨리비달에 의해 개발된 공법으로, 내측면으로 보강재연결고리(a)를 돌출시켜 구비한 다수의 콘크리트판(b)들을 조립하고, 보강재연결고리(a)에 보강띠(c)들을 결합하여 내측면에 흙 등의 채움재를 쌓는 방법으로 시공된다.

한편, 도 1B는 영국에서 개발된 것으로서, 6각형의 단위부재(d)들을 서로 밀착시켜 적층한다. 또 적층할 때 견고성을 유지하기 위하여 단위부재(d)들을 관통하는 연결봉(e)들로 단위부재(d)들을 체결한다. 아울러, 연결봉(e)들에 보강끈(f)들을 연결하여 내측면에 흙 등의 채움재를 쌓는 방법으로 시공한다.

그러나, 이와 같은 종래기술의 구조물용 보강틀은 보강끈(f)들이 인발되는 문제점이 있고, 따라서 구조적으로 취약하여 배수가 어렵고 일정높이 이상은 적층이 어려운 문제점들이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 제문제점들을 해소하고, 연약지반강화용은 물론 옹벽이나 해양 구조물 등의 시공에 동시에 이용할 수 있는 다목적의 구조물용 보강틀을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 접철이 가능하고 조립이 가능한 셀 형태의 구조물용 보강틀을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 보강틀을 이용한 건설구조물의 축조에 있어서, 구조물의 전면판을 셀 구조로 형성하는 것과, 셀 구조와 설치 형태 그리고 벽면판의 높이를 조절하여 구조물의 안정성을 향상시키고 부분적인 개보수를 할 수 있는 것과 셀의 벽면에 선택적으로 공간을 만들어서 배수로를 형성하거나 셀사이 채움재의 견고한 부착이나 충격에 저항하기 위한 공간으로 이용하거나 또는 벽면 공간의 개폐에 의하여 해양이나 수로 구조물의 물막이 공사를 하는 것과 또는 방파제나 안벽의 전면판 외벽을 수직 방향으로 굴곡있게 설치하여 파도 차단을 위한 장치로 하고 구조물의 상단은 교통로나 낚시터 등의 복합 용도로 활용할 수 있는 것과, 주거용 공간의 난방을 위한 배관재를 보강틀에 설치하여 열손실을 줄이고 배관재의 파손을 예방하는 것과 보강틀의 벽면을 이용하여 거푸집의 설치나 철거없이 독립된 셀 공간에 채움재를 선택적으로 포설하고 또는 교통로로 이용할 수 있는 것과, 구조물의 두께를 균일하게 조절하고 숏크리트시 분사에 의한 재료의 낭비를 줄일 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 셀 구조의 보강틀을 구조물의 골조로 사용하는 것과 채움재를 선택적으로 포설하여 보강 패널을 제작하는 것과, 보강판넬 외벽의 마감재 연결 조립구를 골조 보강틀과 일체로 접합시키는 것과, 보강판넬의 연결부는 채움재 없이 성형한 후 시공 현장에서 연결부를 상호 접합한 후 거푸집을 설치하여 채움재를 타설하여 조립하는 것과 접합부를 부분적으로 엇갈리게 설치하여 구조의 안정을 이루게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 벽면에 공간이 형성된 보강틀을 기초나 연약지반 또는 매립장에 설치하여 고화처리된 채움재를 수평으로 포설하여 매트층을 형성하는 것과, 고화 처리토 포설을 보강틀의 일정부위에 선택적으로 한 후 나머지에는 통기와 배수가 되는 채움재로 포설하여 환경 파괴 문제에 대처하는 것과, 매립장의 침출수를 한 곳으로 수집하여 처리할 수 있게 하는 것이다.

도 1A 및 1B는 종래기술에 의한 전면 옹벽을 도시한 구조물용 보강틀의 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도.

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 구조물용 보강틀의 평면도.

도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 구조물용 보강틀의 평면도.

도 7A,7B,7C는 본 발명의 제6실시예에 따른 구조물용 보강틀의 부분품을 나타내는 정면도.

도 8은 도 7A,7B,7C의 부분품들을 결합한 제6실시예의 구조물용 보강틀에 대한 사시도.

도 9는 본 발명의 제7실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도.

도 10A,10B,10C는 본 발명의 제8실시예에 따른 구조물용 보강틀의 부분품을 나타낸 사시도.

도 11은 도 10의 부분품들을 결합한 상태의 제8실시예에 대한 평면도.

도 11A는 도 11의 변형실시된 보강틀의 사시도.

도 12는 본 발명의 제9실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도.

도 13은 본 발명의 구조물용 보강틀의 시공방법에 대한 일실시예를 설명하기 위한 평면도.

도 14는 도 13의 다른 실시예에 대한 평면도.

도 15는 도 14의 사시도.

도 16은 도 15의 측면도로서 채움재의 배열상태를 예시한 단면도.

도 17은 도 15도에 따른 구조물용 보강틀의 연결부위의 평단면도.

도 18은 본 발명의 보강틀을 이용한 연약지반의 개량공사의 배수로에 사용되는 제1시공예를 나타내는 단면도.

도 18A,18B,18C는 도 18의 Ⅰ부의 여러 실시예를 나타내는 상세도.

도 19는 본 발명의 보강틀을 이용한 고화처리에 의한 연약지반의 개량공사에 사용되는 제2시공예를 나타내는 단면도.

도 19A는 도 19의 일부분에 대한 상세도.

도 20은 고화토층과 배수층을 혼합하여 부분고화구조로 시공한 평면도.

도 21은 하부는 고화토층을 형성하고 상부는 배수층을 형성한 고화구조의 단면도.

도 22는 고화토층에 격자형태의 배수통로를 형성한 고화구조의 사시도.

도 23은 고화토층의 상층부에 배수층을 형성한 또다른 고화구조의 사시도.

도 24는 본 발명의 보강틀을 이용한 폐기물매립장의 제3시공예를 나타내는 단면도.

도 25는 본 발명의 보강틀을 이용한 옹벽구조물의 제4시공예를 나타내는 단면도.

도 25A는 도 25의 일부분에 대한 상세도.

도 26A 및 도 26B는 본 발명의 보강틀을 이용한 또다른 옹벽구조물의 제5시공예를 나타내는 단면도.

도 27은 본 발명의 보강틀을 이용한 터널구조물의 제6시공예를 나타내는 단면도.

도 28은 본 발명의 보강틀을 이용한 지하구조물의 제7시공예를 나타내는 단면도.

도 28A는 지하구조물의 배수관계를 나타내는 예시도.

도 28B는 지하구조물의 배수구조를 나타내는 부분상세도.

도 29A 및 도 29B는 본 발명의 보강틀을 이용한 노반구조물의 제8시공예를 나타내는 사시도.

도 30은 본 발명의 보강틀을 이용한 배관구조체의 제9시공예를 나타내는 사시도.

도 30A는 또다른 배관구조체를 나타내는 사시도.

도 31은 본 발명의 보강틀을 이용한 완충구조물의 제10시공예를 나타내는 측면도.

도 32는 본 발명의 보강틀을 이용한 관수로용 지지구조물의 제11시공예를 나타내는 사시도.

도 33은 본 발명의 보강틀을 이용한 제방구조물의 제12시공예를 나타내는 사시도.

도 33A는 도 33의 상부에 노면처리된 상태를 나타내는 예시도.

도 34는 또다른 제방구조물의 사시도.

도 34A는 도 34에 따른 제방구조물의 수문이 열린 상태를 나타내는 평면도.

도 34B는 도 34에 따른 제방구조물의 수문이 닫힌 상태를 나타내는 평면도.

도 35는 본 발명의 보강틀을 이용한 해상부유구조물의 제13시공예를 나타내는 사시도.

도 35A는 도 35에 따른 해상부유구조물의 내부구조체를 나타내는 사시도.

도 36은 본 발명의 보강틀을 이용한 오일펜스의 제14시공예를 나타내는 평면도.

도 36A는 도 36에 따른 오일펜스구조체의 일부상세 사시도.

도 36B는 도 36에 따른 오일펜스구조체의 측단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:기본판2:접속판11:기본판

12:접속판13:연결끈22a:상접속판

22b:하접속판31:기본판32:접속판

33a:제1연결끈33b:제2연결끈41:기본판

43:연결끈44:확장판53:연결끈

61:기본판62a:제1접속판62b:제2접속판

65a:제1결합홈65b:제2결합홈66:결합공

76:관통공81:기본판82a:전면접속판

82b:중간접속판87a:제1체결부87b:제2체결부

98a:수용홈98b:관통홈99:결합봉

101:연약지반102:모래파일103:부직포매트

104:보강틀205:고화토층206:배수층

207:배수통로305:고화토층308:배수로

309:집수정310:바닥판320:전면벽

330:폐기물400:옹벽구조물409:배수구

510:외측구조벽520:연결수단530:지지구조부

540:경사면600:터널700:지하부

710:배수파이프800:이중도로구조물802:콘크리트

805:토사810:지하구조부820:지상구조부

830:하부구조부840:중간구조부850:상부구조부

860:지지기둥900:배관구조체905a,905b:배관파이프

1010:기초층1020:포장층1103:관

1200:제방구조물1202:수로구멍1203:수문

1300:부구체1303:발포성합성수지1305:에어호스

1400:오일펜스1402:로우프1403:부직포

이하에서, 본 발명의 여러 가지 실시예들을 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도이다.

이 실시예에 따른 구조물용 보강틀은 적어도 2 이상의 기본판(11)들과, 다수개의 접속판(12)들 및 기본판(11)들과 접속판(12)들을 상호 연결하는 연결끈(13)들을 구비하고 있다. 기본판(11)과 접속판(12)에는 연결끈(13)이 관통할 수 있는 다수의 관통공(16)들이 형성되어 있다.

따라서, 연결끈(13)이 기본판(11) 및 접속판(12)의 관통공(16)들을 도시한 바와 같이 관통하므로, 기본판(11)과 접속판(12)을 상호 결합한다. 그러므로, 셀 형태의 구조물용 보강틀이 형성된다. 여기서, 접속판(12)은 시공목적상 기본판(11)들과 접속판(12)들이 형성하는 공간부의 크기를 서로 달리하도록 구성하여도 좋다.

위와 같이 구성된 본 발명의 구조물용 보강틀은 연결끈(13)을 느슨하게 유지함으로써, 접속판(12)들을 회전시켜 부피를 줄인 상태로 운반이 가능하고, 현장시공시에는 연결끈(13)을 당김으로써 도시한 바와 같은 형상으로 전개시킬 수가 있기 때문에, 시공에 편리한 이점을 제공함은 물론 견고성도 함께 증강되는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 구조물용 보강틀은 셀 형태를 유지함으로써, 필요에 따라 선택된 격자는 배수로 등으로 활용할 수가 있는 등 다양한 이점을 제공한다.

위와 같은 구성의 구조물용 보강틀에 흙 등의 채움재를 다수의 격자에 투입함으로써 지반강화용으로 이용될 수도 있음은 물론 상방향으로 중첩하여 적층함으로써 옹벽 등의 전면벽을 형성하거나 또는 패널로 만들어 건축물의 벽면으로 사용할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도이다.

이 실시예는 도 2의 제1실시예와 근본적으로 동일하다. 다만, 도 2의 접속판(12)을 상·하로 소정간격(d)을 유지하면서 상접속판(22a) 및 하접속판(22b)으로 구분하여 결합한 것이 다르다.

이와 같이 간격(d)을 유지하는 이유는 수직으로부터 받게 되는 충격이나 하중을 흡수하여 분산하기 위한 것이다. 그외의 작용 및 효과는 도 2의 실시예와 동일한 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도이다.

이 실시예의 구조물용 보강틀은 다수의 기본판(31)들과, 서로 대향하는 기본판(31)들 사이에서 대략 직교하는 방향으로 설치되는 다수의 접속판(32)들과, 기본판(31)들을 체결하는 제1연결끈(33a), 및 기본판(31)들과 접속판(32)들을 체결하기 위한 제2연결끈(33b)으로 구성된다.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 기본판(31)들에는 제1연결끈(33a) 및 제2연결끈(33b)이 관통할 수 있는 구멍들이 형성되어 있고, 접속판(32)들에는 제2연결끈(33b)이 관통할 수 있는 구멍이 형성되어 있다.

이와 같은 실시예는 지면이 굴곡되어져 있는 지반·경사면·암반지역 기타 평탄작업이 어려운 현장 등에 적용하기에 편리한 이점을 갖는다. 그외의 이점 및 효과에 대해서는 앞서 설명한 제1 및 제2실시예와 같으므로 중복설명은 생략한다.

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 구조물용 보강틀의 평면도이다.

이 실시예의 구조물용 보강틀은 길이방향으로 연장되고 판상으로 형성된 다수의 기본판(41)들을 구비하고 있다. 기본판(41)들은 수지나 금속 등의 재질로 구성되며, 서로 인접하는 기본판(41)들과 길이방향으로 소정간격 이격되어 서로 접합되어 있다. 따라서, 기본판(41)들의 길이방향에서 대략 수직방향으로 잡아당기면 도 5에 도시한 바와 같은 형상으로 다수의 공간부를 형성하게 된다.

이 기본판(41)들의 공간부에는 다수의 확장부재들이 배치된다. 이 확장부재는 공간부에 하나씩 배열되는 확장판(44)과, 이 확장판(44)을 기본판(41)에 체결하는 연결끈(43)으로 구성된다.

도면으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 연결끈(43)은 기본판(41)들의 측면에 형성된 구멍들(미도시)과 확장판(44)들에 형성된 구멍들(미도시)을 관통하여 확장판(44)들을 기본판(41)들에 체결한다.

따라서, 운반시에는 연결끈(43)을 느슨하게 함으로써 기본판(41)들의 탄성력에 의해 확장판(44)들이 대략 90° 회전하여 기본판(41)들에 밀착되므로 부피를 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라, 현장에 시공할 때는 연결끈(43)을 양단부에서 인장하므로, 도시한 바와 같은 형상으로 본 발명의 구조물용 보강틀을 시설할 수가 있다. 이와 같은 상태에서 흙 등의 채움재를 투입하므로 시공을 완성한다. 그외의 효과는 앞서 설명한 실시예들과 대동소이함을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 구조물용 보강틀의 평면도이다.

이 실시예의 구성은 근본적으로 도 5의 실시예와 동일하다. 다만, 도 5의 실시예에 있는 확장판(44)들을 사용하지 않고, 기본판(41)들의 접합부들 사이에 소정의 길이를 갖도록 양단부가 접합부에 고정된 연결끈(53)을 구성하고 있다. 이 연결끈(53)은 절첩될 수 있는 유연성물질로 구성되어져야 함은 물론이다. 따라서, 운반 및 시공이 편리함은 도 5의 실시예와 같은 효과를 갖는다.

도 7A,7B,7C는 본 발명의 제6실시예에 따른 구조물용 보강틀의 부분품을 나타낸 정면도이다.

도 7A는 기본판(61)을, 도 7B는 제1접속판(62a)을, 도 7C는 제2접속판(62b)을 각각 도시하고 있다. 기본판(61)은 긴 판상으로 형성되고, 길이방향을 따라 일측 단부상에 소정간격을 두고 형성된 제1결합홈(65a)들을 구비하고 있다.

뿐만 아니라, 기본판(61)은 제1결합홈(65a)과 하방향의 일직선상으로 소정간격을 두고 결합공(66)을 형성하고 있다. 제1접속판(62a)은 기본판(61)의 제1결합홈(65a)과 결합하는 제2결합홈(65b)을 형성하고 있다. 이 제1접속판(62a)은 기본판(61)의 길이방향에 대하여 대략 직교하는 방향으로 결합된다. 제2접속판(62b)은 기본판(61)의 결합공(66)에 삽입될 수 있는 판상부재이다.

도 8은 도 7A,7B,7C의 부분품들을 결합한 제6실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도이다.

앞서 도 7A,7B,7C에서 설명한 바와 같이, 기본판(61)들의 제1결합홈(65a)들에 제1접속판(62b)의 제2결합홈(65b)을 마주보게 결합하고, 아울러 기본판(61)의 결합공(66)에 제2접속판(62b)을 삽입하여 체결된다. 이때, 제1접속판(62a)과 제2접속판(62b)의 마주보는 단부들 사이에는 소정간격(ℓ)을 이격하는 것이 바람직하다.

그 이유는 앞서 설명한 바와 같이, 수직으로부터 받게 되는 충격이나 하중을 흡수하여 분산하기 위한 것이다. 그이외의 효과는 앞서 설명한 실시예들과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 9는 본 발명의 제7실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도이다.

이 실시예의 구조물용 보강틀은 도 8의 실시예와 근본적으로 유사하다. 다만, 제2접속판(62b)을 제거하고, 기본판(61)에 다수의 관통공(76)을 형성한 것이 특징이다.

제2접속판(62b)을 제거함으로써, 별도의 배수공간을 설치하지 않더라도 기본판(61)의 결합공(66)을 배수로로 이용할 수가 있다. 기본판(61)에 다수의 관통공(76)을 형성한 이유는 시멘트 등의 채움재를 충진하면 양단을 고정함으로써 견고성을 향상시킬 수가 있다.

도 10은 본 발명의 제8실시예에 따른 구조물용 보강틀의 부분품을 나타낸 사시도이다.

도 10A는 소정의 두께를 갖고 길게 연장되는 기본판(81)을 도시하고 있다. 이 기본판(81)은 길이방향으로 소정의 간격을 두고 양면에 형성된 결합홈(85)들을 구비하고 있다.

도 10B는 구조물용 보강틀의 전면에 설치하기 위한 전면접속판(82a)을 도시하고 있다. 이 전면접속판(82a)의 양단부에는 기본판(81)의 결합홈(85)들에 결합하기 위한 제1체결부(87a)가 형성되어 있다.

도 10C는 기본판(81) 사이에서 셀 구조의 공간들을 형성하기 위하여 체결되는 중간접속판(82b)이다. 이 중간접속판(82b)은 양 단부에 기본판(81)의 결합홈(85)들에 체결되는 제2체결부(87b)를 형성하고 있다.

도 11은 도 10의 부분품들을 결합한 상태의 제8실시예에 대한 평면도이다.

이 실시예에 따른 구조물용 보강틀은 두꺼운 철근콘크리트나 금속판 또는 기타 강성의 재질을 사용하고, 여러 겹으로 적층함으로써 구조물의 전면벽으로 사용하기에 적합하다. 이 구조물의 조립 및 용도는 설명을 생략하여도 앞서 설명한 내용으로부터 충분히 이해될 수 있을 것이다.

아울러, 이 실시예의 구조물용 보강틀을 해양이나 수로 등에서 시공할 때 구조물을 적층하여 기본판(81)의 상단을 이용하여 교통로를 설치하면 독립된 각각의 셀 내부에 채움재를 현장에서 타설할 수가 있다. 또한, 이 실시예의 구조물은 결합구조가 아니고 일체로 형성하여도 좋다.

도 11A는 기본판을 굴곡의 형태로 변경하여 설치함으로써 육각형의 셀 구조를 이루는 것과 적층시 사용하는 수직보강재 연결구(350)와 함께 수평보강재(490)을 설치하여 구조를 더욱 안정시킬 수 있음을 나타낸 육각형 셀 구조의 보강틀 사시도이다.

이때 굴곡된 기본판을 분리한 다음 지하구조물의 배수와 복공용으로 제작 설치하면 복공의 두께 조절이 용이하고 숏크리트시의 분사로 인한 재료낭비를 보강틀의 벽면에 의하여 효과적으로 조절할 수 있게 된다.

또한 상기 보강틀에는 도시되어 있지 않으나 벽면에 다수의 통공이 설치되어 본 발명의 특징적인 효과를 이룩하게 된다.

도 12는 본 발명의 제9실시예에 따른 구조물용 보강틀의 사시도이다.

이 실시예의 구조물은 도 10의 구조물용 보강틀을 여러개 적층한 구조를 도시하고 있다. 따라서, 동일한 구성요소에 대하여는 도 10과 동일한 부호를 사용한다.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 구조물의 적층을 견고하게 하기 위하여 기본판(81)에는 판상부재를 상·하로 관통하는 수용홈(98a)들이 다수개 형성되어져 있다.

따라서, 구조물을 적층시 수용홈(98a)을 관통하여 결합봉(99)이 체결된다. 뿐만 아니라, 기본판(81)·전면접속판(82a) 및 중간접속판(82b)에는 관통홈(98b)들이 형성되어 있다.

따라서, 이 실시예의 구조물로서 전면벽을 굴곡있게 적층하여 해수면에 설치하면, 구조물의 안정성이 향상됨은 물론 파도차단의 효과가 있다. 뿐만 아니라, 다수개 형성된 관통홈(98b)들로 인하여 다양한 형태의 배수공간을 만들어 줌으로써 전면판 내부 일정거리까지 해수의 유입을 유도하여 해수압을 줄일 수 있다. 따라서, 구조물의 내구성을 향상시킴은 물론 안정성이 높은 효과도 있다.

도 13은 본 발명에 따른 구조물용 보강틀의 시공형태에 대한 일실시예를 설명하기 위한 평면도이다.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 기본판(1)과 접속판(2)의 길이를 임의로 조정함으로써 시공을 다양한 방법으로 할 수가 있다. 또한, 본 발명의 구조물용 보강틀은 벽면이 형성되어 있음으로 거푸집의 설치나 철거공정을 생략할 수도 있다.

도 14는 도 13 실시예의 다른 실시예에 관한 것이다.

이 실시예에서는 가로부재(2b) 및 세로부재(1b)를 일체로 구성하고 있다. 도면은 평면도로 도시되어 있으나, 가로부재(2b) 및 세로부재(1b)의 높이는 선택적으로 조절할 수 있다. 아울러, 이들 가로부재(2b) 및 세로부재(1b)에는 서로 양단이 관통되는 구멍들(미도시)이 형성되어 있다.

도 15는 도 14 실시예의 사시도이다.

이 실시예는 다수의 셀(70b)들을 형성하도록 가로부재(72b) 및 세로부재(71b)가 일체로 구성되어 있다. 이 가로부재(72b) 및 세로부재(71b)에는 관통공(76b)들이 형성되어 있다.

도 16은 채움재가 채워진 상태에 있어서 도 15 실시예의 측단면도로서, 채움재 배열상태의 일례를 설명하기 위한 것이다.

구조물의 내부에는 서로 다른 종류의 채움재가 채워질 수 있다. 예를 들면, 도시한 바와 같이, 제일 하단으로부터 상단까지 시멘트(16), 고무(17), 자갈(18) 및 시멘트(19)의 순서로 채워져 있다. 여기서, 자갈(18)이 채워지는 부위는 빈 공간을 형성할 수도 있다.

도 17은 도 15 실시예의 단위판넬으르 서로 연결하는 구성을 설명하기 위한 평단면도이다.

도시한 바와 같이, 각 단위판넬(3a,3b)들의 연결부위에는 가로부재(4a,4b)들이 돌출되어 있고 셀(5a,5b)들에는 채움재가 채워져 있다. 채움재속에는 연결방향에 따라 배관재(6a,6b)가 돌출되어 있다. 이 배관재(6a,6b)는 단위판넬이 연결될 때 서로 관통할 수 있도록 제작된다.

여기서, 각 단위판넬(3a,3b)들을 서로 연결할 때 돌출된 가로부재(4a,4b)들 및/또는 배관재(6a,6b)를 체결부재(7)로 체결한다. 모든 가로부재들을 하나의 체결부재로 연결할 수도 있다.

상기에서 설명한 구조물용 보강틀은 다양한 실시예들중의 일부이다. 상기 구조물용 보강틀에 채움재의 선택이나 벽면의 배수공간 또는 연결조립구의 변경과 기본판과 접속판의 형태 또는 재질과 용도에 따라서 셀의 구조를 다양한 형상 모양으로 변형실시할 수 있는 것과 단열, 방음, 배수, 완충, 또는 거푸집용에 맞는 다양한 패널이나 해양구조물 또는 옹벽이나 골조의 축조를 위한 보강골조로 제작할 수 있는 특징이 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구조물용 보강틀은 연약지반보강·사면안정·댐 또는 제방 등의 각종 건설구조물에서 매우 유용하게 사용됨은 물론 다음의 시공예들에 기재된 바와 같은 다양한 분야에 이용되어질 수 있다.

이하에서, 연약지반의 개량공사·폐기물 지지구조물·제방구조물·해상부유구조물 또는 오일펜스 등의 각종 보강구조물에 본 발명의 구조물용 보강틀이 사용되는 기술구성 및 그 작용효과를 구체적으로 살펴본다.

[시공예 1] 연약지반 개량공사의 배수로에 설치하는 보강틀

도 18은 본 발명의 보강틀을 이용한 연약지반의 개량공사의 배수로에 사용되는 시공예를 예시한다.

본 발명의 보강틀을 이용한 연약지반 개량공사는 도 18의 도시와 같이 연약지반(101)의 상부에 부직포매트(103)를 부설하여 차수막을 형성하고, 그 부직포매트(103)의 상부 배수로(샌드매트층)에 본 발명의 보강틀(104)을 부설하여 투수성이 좋은 모래 등을 채운 다음, 연직드레인을 설치후 성토하중에 의해 지반을 개량하게 된다.

여기에서, 보강틀(104)은 도 18A, 도 18B, 도 18C의 도시와 같이 기본판 또는 접속판에 통공(108), 상하간격(109) 또는 통과홈(110)이 형성되는 것이 사용된다.

이와 같이, 연약지반 개량공사의 배수로에 사용되는 본 발명의 보강틀(104)은 그 상부에서 작용하는 각종 하중을 효율적으로 분산시켜서, 각종 중장비의 교통로를 제공할 뿐만 아니라, 그 상부에 놓여지는 성토층에서 전달되는 각종 하중을 효율적으로 분산시키면서 모래파일(102)에서 올라오는 물을 통공(108) 또는 상하간격(109)을 통하여 원활하게 배수시킬 수 있게 된다. 특히 초연약지반의 교통로 확보를 위하여는 보강틀의 채움재로 E.P.S나 고무(특히 폐고무)를 사용하거나 또는 이와 함께 모래와 혼합하여 사용하면 더욱 효과적이다.

따라서, 본 발명의 보강틀이 수행하는 하중분산의 역할을 연약지반의 교통로 제공과 배수 및 성토층(107)의 높이를 축소시켜서 공사비용과 공기를 절감시킬 수 있는 효과를 가지게 한다.

[시공예 2] 보강틀을 이용한 고화층 형성공사

도 19는 토사의 고화처리에 의한 노반 구조물의 기층강화나 연약지반의 개량공사 또는 차단막 형성에 본 발명의 보강틀이 사용되는 시공예를 보여준다.

본 발명의 보강틀을 이용한 고화처리공법은 도 19에 도시한 바와 같이, 연약지반(201)의 상부에 부직포매트(203)를 부설하고, 그 상부에 보강틀(204)을 부설한 다음, 교반기에서 고화처리용 약액과 토사를 균일하게 혼합하면서 펌프나 장비를 이용하여 보강틀(204)의 셀 내부로 수평포설하여서 고화토층(205)을 형성하는 공정들을 통해서 수행된다.

여기에서, 보강틀(204)은 도 19A의 도시와 같이, 기본판 또는 접속판에 통공(208)이 형성되는 것이 사용되며, 또한 도 18B 및 도 18C에 도시된 상하간격 또는 통과홈이 형성된 것이 사용된다. 상기 고화토층(205)은 보강틀(204)의 통공(208), 상하 간격 또는 통과홈을 통해서 보강틀(204)과 함께 일체로 견고하게 고정된다.

본 시공예를 통하여 형성되는 고화토층(205)은 어느 일부분에 부분적으로 커다란 집중하중을 받아도 보강틀(204)을 통하여 전체로 분산되어서 지지되므로 부분적인 파손을 효율적으로 방지하며, 연약지반(201)의 지지력을 균등하게 향상시키므로 연약지반의 부등침하를 효율적으로 방지하는 효과를 가진다.

한편, 도 20은 상기 고화토층(205)을 보강틀(204)의 일부분의 셀들에만 형성하고, 다른 일부분의 셀들에는 통기와 배수가 가능한 자갈 등의 입상골재를 채워넣을 배수층(206)을 형성하는 부분고화구조가 예시되어 있다.

이러한 부분고화 처리공법은 일부분의 셀들에 형성되는 배수층(206)을 통하여 공기와 수분의 유통이 가능하게 되므로, 종전의 주입식방법에 의한 고화처리로 야기되는 환경파괴 문제를 해결하는 효과를 가진다.

도 21은 상기 보강틀(204)의 하부에는 고화토층(205)을 형성하고, 그 상부에는 통기와 배수가 가능한 자갈 등의 입상골재를 채워넣어 배수층(206)을 형성하여 토목구조물의 누수 또는 폐기물의 침출수 등이 배수되게 예시되어 있다.

이와 같이 배수가 가능한 고화구조는 도 22의 도시와 같이, 고화토층(205)의 일부분에는 격자형태로써 연결되도록 통기와 배수가 가능한 입상골재를 채워서 배수통로(207)를 형성시킬 수 있으며, 도 23의 도시와 같이, 2층 이상의 보강틀(204)을 사용하여서, 하층의 보강틀에는 고화토층(205)을 일체로 형성시키고, 상층의 보강틀에는 배수층(206)을 형성시키는 것도 좋다.

[시공예 3] 폐기물 매립장의 전면벽 축조법

도 24는 폐기물 매립장의 시공에 본 발명의 보강틀이 사용되는 시공예를 보여준다.

본 발명의 보강틀을 이용한 폐기물 매립장의 바닥판(310)은 도 24의 도시와 같이 굴토된 폐기물 매립장의 지반(301)의 표면에 부직포매트(303)를 부설하고, 그 상부에 보강틀(304)을 부설하여 차단막을 형성한다.

이와 같이, 부직포매트(303), 보강틀(304) 및 고화토층(305)으로 구성되는 폐기물 매립장의 바닥판(310)은 어느 일부분에 부분적으로 커다란 집중하중을 받아도 보강틀(304)을 통하여 전체로 분산되어 지지되므로 부분적인 파손과 부등침하가 효율적으로 방지되는 효과를 가진다. 따라서, 본 시공예의 바닥판은 증대되는 하중감당능력으로 인하여 많은 량의 폐기물(330)을 적재시킬 수 있다.

한편, 도 24의 도시와 같이 폐기물(330)을 매립하는 중간층에 보강틀(304a)을 부설하여서, 그 상부에 매립되는 폐기물의 하중을 중간에서 분산시키면, 매립층의 적재층고를 높혀서 매립할 수 있다.

또한, 상기 바닥판(310)은 상기 고화토층(304)의 상부에 보강틀(304) 설치 후 통수가 가능한 자갈 등의 입상공재를 채워넣은 배수로(308)를 형성하여서 침출수를 일정한 곳으로 유도하도록 구성하는 것이 좋다.

이와 같이 투수성 입상골재로 채워지는 배수로(308)는 그 상부에 매립되는 각종 폐기물에서 배출되는 침출수를 유도하여 원활한 배수를 가능하도록 하여서, 폐기물의 침출수가 바닥판(310)을 뚫고 지하로 침투하여 지하수의 수질을 오염시키는 것을 방지하며, 매립장 내부에 침출수에 의하여 발생되는 수압으로 매립장의 구조적인 안정성이 저해되는 것을 방지한다.

도 24에는 바닥판(310)과 전면벽(320)의 모두에 보강틀(304) 골조부들이 일체로 접합 연결된 것이 사용되는 폐기물 메립장의 시공예가 도시되어 있다.

도 24에 도시되는 본 시공예에서 전면벽의 보강틀(304)은 복수열로서 배치되며 그 일부는 바닥판(310)의 보강틀(304)에 일체로 연결되고, 다른 일부는 수평보강틀의 상측으로 꺾어놓인 구조로 폐기물 매립장의 골조부를 형성한다.

이러한 폐기물 매립장의 골조부는 바닥판(310)과 전면벽(320)이 일체로 시공되므로, 매립되는 폐기물(330)로 인하여 전면벽(320)이 전도되거나 외측으로 밀리는 것을 방지하는 데에 도움이 된다.

특히, 상기 전면벽(320)의 보강틀(304)의 내측열 일부에는 자갈 등의 통수성 입상골재로서 내부가 채워지는 배수로(308)를 형성하여 침출수의 수직배수가 가능하도록 하고, 보강틀(304)의 외측열에는 콘크리트를 채워서 경화시킨다.

한편, 바닥판(310)과 전면벽(320)에 형성되는 배수로(308)들은 바닥판(310)의 상면에 형성되는 집수정(309)으로 집수시켜 배수통로(307)를 통하여 폐기물 매립장의 외부로 배수된다.

상기 배수로(308)는 보강틀에 일체로 형성되거나 또는 별도 제작되어 보강틀과 밀착되는 상태로 설치될 수도 있다.

[시공예 4] 옹벽구조물

도 25는 본 발명의 보강틀의 옹벽구조물에 사용되는 시공예들을 보여준다.

본 시공예의 옹벽구조물(400)은 도 25의 도시와 같이, 지반(401)상에 보강틀(404)을 복수열로 세워서 골조부를 축조하고, 그 내측에 위치되어 토사와 접하게 되는 최내측 보강틀(404)의 내부에는 자갈 등의 입상골재(405)를 채워서 배수로(408)를 형성하고, 그 외측의 보강틀(404)들에는 콘크리트(402)를 채워서 경화시키는 기술구성을 가지는 것으로 예시되어 있다. 여기에서, 보강틀(404)은 도 25A의 도시와 같이 기본판 또는 접속판에 통공(403)이 형성되는 것이 사용되며, 또한 상하간격 또는 통과홈이 형성되는 것이 사용될 수도 있다.

이와 같이 구성되는 옹벽구조물(400)은 지면의 표층에서 침투하는 침투수 또는 지하에서 용출되는 용출수가 그 내부에 형성되는 배수로(408)를 통하여 원활하게 배수되므로, 옹벽구조물(400)에 내부수압이 발생되는 것을 원천적으로 방지하는 효과를 가진다.

상기 배수로(408)의 하부에는 도 25의 도시와 같이 배수구(409)를 설치하고, 그 배수구는 배수통로(407)를 통하여 외부로 안내되는 기술구성을 갖도록 하여서, 침투수 또는 용출수의 배수가 더욱 원활하게 이루어지도록 하는 것이 좋다.

상기 배수로(408)는 옹벽을 축조한 후 옹벽에 밀착되게 별도로 설치할 수도 있다.

[시공예 5] 옹벽구조물의 다른 시공예

도 26A, 도 26B는 또다른 옹벽구조물의 시공예를 나타내 보여준다.

다른 시공예의 옹벽구조물은 도 26A, 도 26B의 도시와 같이, 최외측에 세워지는 외측구조벽(510)과, 상기 외측구조벽의 내측으로 소정의 간격을 두고 세워지는 지지구조부(530)와, 상기 외측구조벽(510)과 상기 지지구조부(530)들의 상호간을 연결하는 연결수단(520)으로 구성되며, 상기 연결수단(520)은 연결용 강선이나 앵커, 연결보강틀 또는 접속판이 선택적으로 사용된다.

이러한 옹벽구조물은 도 26A의 도시와 같이, 그 상부폭을 크게 설정하여 파괴곡선(550)의 외측에 세워지는 외측구조벽(510)과, 파괴곡선(550)의 내측에 세워지는 또 다른 하나 이상의 지지구조부(530)가 위치되도록 시공되어 축조된다.

따라서, 그 외측구조벽(510)은 지지구조부(530)에 연결수단(520)으로 연결되어 지지되므로 파괴곡선(550)을 따라 전도되지 않고서 견고하게 지지된다.

이러한 옹벽구조물(500)에서 그 지지구조부(530)는 보강틀(504)로서 제작되며 도 26B의 도시와 같이, 땅속으로 앵커(560)에 의하여 지지되는 기술구성을 통하여, 옹벽구조물(500)의 지지력을 더욱 증대시키는 구조를 갖도록 할 수도 있다. 여기에서, 상기 지지구조부(530)의 일부는 도 26B의 도시와 같이 경사면(540)을 따라서 눕혀서 위치되고, 여기에 앵커(560)를 부착하면 지지력을 극대화할 수 있다.

또한 상기의 외측 구조벽(510)과 지지구조부(530)를 상호 연결하는 연결수단(520) 또는 앵커(560)를 구조물보다 하방향의 땅속으로 깊이 부착하면 옹벽구조물의 안정성이 향상된다.

[시공예 6] 터널구조물

도 27은 본 발명의 보강틀이 터널구조물에 사용되는 시공예를 나타내 보여준다.

도 27에 도시되는 터널구조물은 굴착되는 터널(600)의 내부에 보강틀(604)을 복수열로 설치하여 골조부를 축조하고, 그 외측에 위치되어 토사와 접하게 되는 최외측 보강틀(604)의 일부 또는 전부를 통수가 가능한 보강재 또는 자갈 등의 입상골재(605)를 채워서 배수로(608)를 형성하고, 나머지 보강틀(604)들에는 콘크리트를 채워서 경화시키며, 상기 배수로의 하부에는 배수구(609)를 설치하는 기술구성을 가진다. 여기에서, 보강틀(604)은 기본판 또는 접속판에 통공, 상하간격 또는 통과홈이 형성되는 것이 사용된다.

또한, 상기 터널구조물의 복공 설치시 독립된 셀로 구성된 보강틀(604)의 구조에 따라 채움재의 쇼크리트시 셀의 벽면과 통공의 구조에 의하여 채움재의 부착력이 증대되어 분사에 의한 재료의 낭비를 절감할 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 터널구조물은 보강틀(604)을 통하여 전체적으로 견고하게 연결되므로 구조적으로 매우 안정될 뿐만 아니라, 배수로(608)와 배수구(609)를 통하여 터널(600)의 내부에서 용출되는 지하수를 원활하게 배수시켜서 터널구조물이 받게 되는 토압이나 수압을 경감시키는 효과를 가진다.

[시공예 7] 지하구조물

도 28에 도시되는 지하구조물은 굴착되는 지하부(700)의 내부에 보강틀(704)을 복수열로 설치하여 골조부를 축조하고, 그 외측에 위치되어 토사와 접하게 되는 외측보강틀(704)의 내부에는 자갈 등의 입상골재를 채워서 배수로(708)를 형성하고, 그 내측의 보강틀(704)들에는 콘크리트를 채워서 경화시키는 기술구성을 가진다.

여기에서, 보강틀(704)은 도 28B의 도시와 같이 기본판 또는 접속판에 통공(707)이 형성되는 것이 사용되어지며, 상하간격 또는 통과홈이 형성되는 것도 사용될 수 있다.

한편, 상기 배수로(708)는 도 28A, 도 28B의 도시와 같이 집수정(709)으로 연결되어서, 배수파이프(710)를 통하여 외부로 배수되는 기술구성을 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 지하구조물은 보강틀(704)을 통하여 전체적으로 견고하게 연결되므로 구조적으로 매우 안정될 뿐만 아니라, 배수로(708)를 통하여 기초지반 하부에서 용출되는 지하수가 원활하게 배수되므로 지하구조물이 받는 토압이나 수압을 경감시키는 효과를 가진다.

또, 본 시공예의 지하구조물은 도 28의 도시와 같이 보강틀(704)의 일부의 셀들이 상호간에 공기 또는 빛의 흐름이 가능하도록 빈공간(720)으로 남겨서 환기통로 또는 채광통로가 형성되도록 하여서, 그 내부가 환기 및 채광이 될 수 있도록 하는 것도 가능하다. 채광통로는 빈공간에 광섬유를 설치함으로써 가능하고, 필요한 부분에는 개폐장치(730)의 개폐에 의하여 환기나 채광의 흐름을 조절한다.

상기 지하구조물의 빈공간(720)의 기술적 개념은 지상구조물에서도 빈공간을 갖도록 하면 동일한 기술구성 및 및 효과를 갖게 된다.

상기 구조물의 배수로(708)나 빈공간(720)은 보강틀(704)의 일부가 될 수도 있고 또는 별도로 제작되어 설치될 수도 있다.

[시공예 8] 도로·철도 등의 노반구조물

도 29A 및 도 29B는 본 발명의 보강틀이 도로나 철도 등의 노반구조물에 사용되는 시공예를 나타내 보여준다.

본 시공예의 노반구조물은 도 29A의 도시와 같이, 도로방향을 따라 지반에 매설되는 지하구조부(810)와 지상으로 돌출되는 지상구조부(820)로 구성된다.

본 발명의 보강틀(804a)은 지하구조부와 지상구조부들로 각 구조부들이 일체로 연결 접합되는 구조로 이루어지거나 또는 분리된 보강틀의 적층에 의해 형성되며, 상기 보강틀의 내부에는 소정의 강도를 나타낼 수 있는 채움재를 필요에 따라 선택적으로 채워서 시공한다.

이와 같이 구성되는 본 시공예는 구조부의 폭이 매우 넓게 설정되고, 보강틀(804a,804b)을 통하여 하중의 분산이 효율적으로 이루어지므로, 하중에 대한 지지력이 약한 연약지반과 고속철도 등의 노반구조물에 특히 효과적이다.

또한, 도 29B에 도시된 바와 같은 노반구조물은 지반내에 매설되는 하부구조부(830)와, 상기 하부구조부(830)의 중심부에서 상기 도로폭으로 소정의 높이까지 수직하게 세워져서 그 상부로 갈수록 좌우방향으로 폭이 단계적으로 넓어지는 중간구조부(840)와, 상기 중간구조부(840)의 상부에 놓여지는 상부구조부(850)로 구성된다.

여기에서, 중간구조부(840) 및 상부구조부(850)의 가장자리는 그 하부에 설치되는 지지기둥(860)을 통해서 하부구조부(830)에 지지될 수도 있다. 상기에서 지지기둥(860)을 형성하는 이유는 하중 및 진동의 분산효과를 극대화시킬 수 있기 위해서이다.

또한, 이중도로구조물(800)을 축조하여 중간구조부(840)와 하부구조부(830) 사이에 형성된 공간을 교통로로 이용할 수 있는 효과와 기타 토지의 활용성을 크게 확대시키는 효과가 있다.

또한 본 발명의 보강틀 벽면을 철도나 도로의 노반이나 제방 등의 일측이나 양단에 수직되게 설치하고 앙카나 보강대 또는 기타 보강재를 설치하여 땅속이나 양측 벽면에 연결하고 벽면 안쪽은 선택적으로 일정 간격의 독립된 셀을 구분하여 채움재로 철근콘크리트나 입상골재 또는 완충용재질 등을 선택적으로 사용하면 토지의 이용을 높이고 비용은 줄이면서도 효과를 극대화시킬 수 있는 고품질의 보강구조물 공사를 할 수 있게 된다.

또한 보강 전면벽을 한쪽이나 양단으로 시공시 안쪽으로 약간의 경사를 주고 중간은 수평보강제를 설치하면 더욱 구조의 안정과 효과가 보장된다.

[시공예 9] 배관구조체

도 30은 본 발명의 보강틀이 배관구조체에 사용되는 시공예를 보여준다.

본 시공예의 배관구조체는 도 30의 도시와 같이, 그 기본판 또는 접속판에 통공, 설치간격 또는 통과홈(910)이 형성되는 복수열의 보강틀(904)로 골조부를 형성하고, 상기 골조부의 통공, 설치간격 또는 통과홈(910)에 배관파이프(905a)를 고정시키며, 그 내부에는 시멘트 모르타르 등의 채움재를 채워서 마감된다. 여기에서, 상기 채움재로 황토 등의 환경친화적인 토사가 될 수도 있다.

이와 같이 구성되는 본 시공예는 배관파이프(905a)가 보강틀(904)에 지지되므로 그 상부에서 작용하는 각종의 하중이 보강틀(904)을 통하여 분산되어 지지되어서 배관파이프(905a)가 안정적으로 지지되는 효과를 가지며, 배관파이프(905a)에서 발열되는 열이 보강틀(904)의 독립된 구조에 의하여 축열성이 뛰어나고, 또한 보강틀을 금속으로 하면 배관구조체 전체에 신속하게 전달되는 효과를 가진다.

한편, 상기 통공, 설치간격 또는 통과홈을 도 30A의 도시와 같이, 사각형으로 형성되고 그 내부에 끼워지는 배관파이프(905b)도 사각형의 단면을 가지도록 하면, 배관파이프(905b)와 보강틀(904) 사이에 접촉면적이 30% 많아져서 열전달이 보다 신속하게 진행된다.

또, 도 30의 도시와 같이, 상기 보강틀(904)의 단부에 위치되는 기본판 또는 접속판은 직각으로 꺾여지는 고정판부를 형성하여, 벽면에 직접적으로 고정시켜서 바닥슬라브와 이격시키면 진동이나 불필요한 하중이 작용하지 않게 된다. 상기 보강틀 배관 구조체는 바닥이나 벽면의 난방시설이나 난방을 포함하는 침대의 제작 등에 이용되어지며 특히 보강틀 내부 채움재의 선택(흙 또는 골재)에 의해 발열장치에서 발생하는 전자파를 해소하거나 중화할 수 있게 된다.

[시공예 10] 완충구조물

도 31은 본 발명의 보강틀이 차량의 통과하중에 의한 진동을 완충시키는 완충구조물에 사용되는 시공예를 나타내 보여준다.

본 시공예의 완충구조물은 도 31의 도시와 같이, 교량의 상부에 보강틀(1004)을 부설하고, 그 보강틀(1004)의 내부에 모래, E.P.S 또는 고무 등의 완충채움재(1005)를 채워넣은 후에 그 상부에 포장층(1020)을 형성시켜서 완충되는 것이다.

이와 같이 구성되는 완충구조물은 차량의 통과하중이나 진동을 유연한 가교 역할을 하는 보강틀의 구조 및 완충채움재(1005)가 분산시키기 때문에 교량구조물의 피로를 저감시켜, 교량구조물의 내구성을 증대시키고, 유지 및 보수비용을 절감시키는 효과를 가진다.

[시공예 11] 관수로용 지지구조물

도 32는 본 발명의 보강틀이 관수로용 지지구조물로서 사용되는 시공예를 나타내 보여준다.

본 시공예의 관수로용 지지구조물에서 그 골조부는 도 32의 도시와 같이, 보강틀(1104)의 기본판(1101)들은 소정의 간격을 두고 관수로용 피트의 길이방향을 따라서 연장되며, 접속판(1102)들은 상기 기본판(1101)들에 직각방향으로 접속되는 기술구성을 가지되, 상기 기본판(1101)들은 단면상 주변부는 높고, 중앙부는 낮은 높이를 갖도록 제작된다. 이 골조부의 내부에 관(1103)을 부설하고 난 후, 관수로를 매설하기 위하여 현장에서 파낸 토사를 채워넣어서 관수로용 지지구조물을 완성한다.

이와 같이 구성되는 관수로용 지지구조물은 각종 관수로의 하부에 배치되어서 관수로에 작용되는 각종의 하중을 전체구조물에 분산시켜 지지하므로 관수로가 부분적으로 파손되거나 부등침하되는 것을 방지하는 효과를 가진다.

한편, 상기 골조부의 주변부중 가장자리는 지면의 상부 일정부위까지 높게 연장되도록 하여서 관수로의 매설위치를 용이하게 관측할 수 있도록 할 수도 있다.

[시공예 12] 제방구조물

도 33은 본 발명의 보강틀이 댐이나 각종 물막이 또는 인공섬 등과 같은 제방구조물에 사용되는 시공예를 보여준다.

본 시공예의 제방구조물(1200)은 도 33, 도 33A의 도시와 같이, 제방구조물이 설치될 지반(1201)의 바닥면에 복수열로 갖도록 제작되는 보강틀(1204a)을 단층이나 다층으로 수면 또는 지면으로부터 일정높이까지 설치하되, 하층의 보강틀과 상층의 보강틀이 상호간에 엇갈리도록 배치하는 보강틀(1204a)의 설치공정을 통하여 전체적인 골조부를 형성하고, 상기 골조부의 상부에서 상기 보강틀의 셀내부로 채움재(1205a)를 선택해서 채우는 채움공정을 통해서 축조된다.

이와 같이 시공되는 제방구조물은 첫째, 전체적인 골조부를 시공하는 과정이나 완성후에도, 그 골조부에 가해지는 토압이나 수압이 보강틀(1204a)의 구조와 셀의 공간을 통하여 여기저기로 분산 또는 배수되므로, 어느 부분에 집중적인 수압이 작용하여 골조부가 파괴되는 것을 방지하여서 골조부의 축조를 용이하게 시행할 수 있도록 하는 효과를 가진다.

둘째, 이와 같이 골조부가 축조된 후에 그 내부로 채움재(1205a)를 채워넣을 수 있고, 골조부의 상부로는 운송로가 확도되어서 채움재의 채움공정을 현장에서 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 해상이나 수로 구조물의 채움재(1205a)는 미리 축조된 독립된 벽면을 갖는 셀 공간 골조부의 내부에 채워지므로 채움재의 유실이 방지되고 거푸집의 공정없이 시공됨으로 전체적인 공사비를 절감시키는 효과를 가진다.

한편, 도 33A에 도시도니 보강틀(1204a)은 도 12에 도시한 바와 같은 형태의 보강틀로서, 상하로 수직관통공들이 형성되도록 제작되고, 그 수직관통공들에 수직결합봉을 수직으로 세워끼워서 결합되는 구조를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 결합봉은 상층 및 하층 보강틀을 상호간에 견고하게 결합시킨다.

또, 이와 같이 보강틀로서 조립되는 골조부의 내부에 채움재(1205a)를 채워서 완성되는 제방구조물은 그 내측 또는 외측에서 보강틀의 일부를 떼어내어서 교체하는 작업을 시행할 수 있어서 유지 및 보수가 용이한 효과도 가지게 된다.

또, 다른 시공예의 제방구조물은 도 34, 도 34A, 도 34B의 도시와 같이, 보강틀(1204b)의 일정간격마다 수로구멍(1202)을 형성하고, 그 수로구멍(1202)을 개폐하는 수문(1203)을 가지는 기술구성을 가질 수도 있다.

이와 같은 제방구조물을 축조함에 있어서는, 도 34A의 도시와 같이, 다수개의 수로구멍(1202)들이 열려진 상태에서 보강틀(1204b)을 축조시킴과 동시에 막혀 있는 셀들의 내부에 채움재(1205b)를 차례대로 채우면서, 축조공사하고자 하는 전구간에 걸쳐서 보강틀(1204b)의 설치작업이 완료되면 도 34B의 도시와 같이, 열려 있는 수로구멍(1202)의 수문(1203)을 선택적으로 폐쇄시켜 가면서 물의 흐름을 차단한 후, 최종적으로 그 셀들의 내부에 채움재(1205b)를 채움으로써 완료된다.

이와 같이, 수로구멍(1202)과 수문(1203)을 가지는 제방구조물은 제방구조물을 축조할 때에, 수로구멍(1202)이 열려진 상태에서 축조공사를 시행할 수 있어서, 수압 또는 파압을 효율적으로 분산시켜서 축조중인 제방구조물의 물막이공사를 용이하게 할 수 있다.

[시공예 13] 해상부유 구조물

도 35는 본 발명의 보강틀이 해상부유 구조물에 사용되는 시공예를 보여준다.

본 시공예의 해상부유 구조물은 도 35의 도시와 같이, 그 기본판 또는 접속판에 통공, 설치간격 또는 통과홈이 형성되는 복수열의 보강틀(1304)을 다층으로 적층하여서 골조부를 형성하고, 상기 보강틀의 통공, 설치간격 또는 통과홈에 부구체(1300)를 고정시키는 기술구성을 가진다.

이와 같이 구성되는 본 시공예는 부구체(1300)의 부력에 의하여 수면상에 부상되며, 보강틀(1304)로 인하여 구조적으로 안정된 상판부를 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 부구체(1300)의 내부에는 도 35A의 도시와 같이, 에어호스(1305)가 보강틀(1304)의 통공(1308)이나 이격간격 또는 통과홈을 관통하여 기본판 또는 접속판에 고정되는 구조가 예시되어 있다.

이때, 상기 에어호스(1305)의 인입구(1306)와 인출구(1307)는 보강틀(1304)의 상부에 위치되도록 하여서, 에어호스(1305)의 내부에 공기를 불어넣거나, 배출시키는 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 부구체(1300)는 도 35의 도시와 같이, 발포성합성수지(1303)가 보강틀(1304)들에 일체로 충진고정되어서 형성되는 것이 보다 바람직하다.

또한 상기 부구체 구조물 일부를 도 12, 도 33A와 같은 방식으로 제작하여 해수를 유도할 수 있게 하면 파압에 의한 구조물의 손상을 방지할 수 있게 된다.

[시공예 14] 오일펜스

도 36은 본 발명의 보강틀이 오일펜스에 사용되는 시공예를 보여준다.

본 시공예의 오일펜스(1400)는 도 36A의 도시와 같이, 복수열의 기본판가 접속판으로 구성되는 보강틀(1404)로 이루어진 부구체와, 상기 보강틀(1404)의 셀에 부직포(1403)와, 상기 보강틀간의 양단부에 로우프들로서 연결되는 기술구성을 가진다.

이때, 길이방향의 기본판들은 도 36B의 도시와 같이, 상기 복수열의 보강틀로 이루어진 부구체들은 일정간격으로 다단계로 형성되며, 오일이 누출된 외측에 위치할수록 높이가 높고 내측에 위치할수록 높이가 낮은 것이 바람직하다.

또, 오일펜스의 양단부에는 로우프(1402)가 연결되며, 보강틀(1404)은 기본판, 접속판 및 연결끈으로 구성되어 유연성을 가지도록 한다.

이와 같이 구성되는 오일펜스(1400)는 해난사고로 인하여 선박에서 오일이 누출되는 경우에, 사고지역으로 보내어서 울타리를 형성하도록 설치되어 사용된다.

상기 오일펜스(1400)는 선박에서 누출되는 오일이 그 내측에서 외측을 통과하는 동안에 각 셀들에 설치된 부직포(1403)에 흡착되어서 더 이상 해상에 널리 퍼져서 해양오염지역을 확산시키는 것을 방지시키는 역할을 수행한다. 기본판들 중에서 오일이 누출된 외측에 위치하는 것은 높게, 내측에 위치하는 것은 낮게 단계적으로 형성함은 바로 이러한 이유 때문이다.

이와 같이 구성되는 오일펜스(1400)는 부직포(1403)를 교체하면서 사용하고, 해양오염지역의 확산을 방지하는데 매우 효과적이다.

[시공예 15]

상기 지오셀 보강재와 전면판을 교량의 교각이나 격납고 또는 엄폐호나 차단막 등의 구조물 설치시 보강틀을 형성한 후 내부로 철근배근후 콘크리트를 타설하면 보강틀의 벽면이 거푸집의 역할을 함으로 설치나 제거할 필요가 없으며 또한 보다 강한 구조를 이루어 안정성 있는 구조물을 축조할 수 있게 된다. 특히 보강틀의 재질과 구조에 의하여 외부의 충격이나 지진 또는 폭격 등에 의한 구조물의 피해와 강이나 해상에서의 세굴에 의한 피해를 줄일 수 있다. 이는 보강재의 구조상 셀 부분이 각각이 독립되어 있음으로 외부의 변화에 대한 영향이 적기 때문이다.

또한 보강틀이 내부에 설치된 패널이나 보강골조는 강도나 신축력, 중량이나 두께 등의 조절이 가능하고 연결접합부는 내부골조만을 남긴 상태로 제작후 현장에서 접합하여 거푸집을 제작한 다음 콘크리트타설하면 연결부의 강도저하나 군열에 의한 누수 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.

또한 구조물 내부에 설치하는 철근 보강재나 난방용 배관재를 종전의 원형에서 사각형의 구조로 변경하면 외경이 30% 정도 넓어져 콘크리트와의 접속공간과 열전도 면적이 증가함으로 구조물의 안정성과 기능이 향상된다.

[시공예 16]

도로의 중앙 분리대를 보강틀 공법으로 제작하면 분리대 기능이외에 보강틀에 형성된 셀 공간을 이용하여 화단 겸용의 복합 용도로 활용할 수 있으며 개보수나 설치 철거가 용이하여 특히 견고한 구조와 외벽의 변형을 자유롭게 할 수 있어 중앙 분리대의 기능이 향상된다.

[시공예 17]

종전에는 교량의 교각 등 대형 토목 구조물 설치시 콘크리트 타설이나 철골의 이음 연결부에서 생기는 강도저하나 균열 등의 문제점이 집중적으로 발생하고 있다. 하지만 보강틀 공법은 구조상 연결 조립 부위를 부분적으로 엇갈리게 시공하게 되어 종전의 문제점을 극복하여 최고 품질의 내구성이 강한 구조물을 축조할 수 있다.

상기에서 설명한 시공예들 외에도 본 발명에 따른 구조물용 보강틀의 적용범위는 다양하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라, 이상에서 설명한 본 발명의 시공예들외에도 이하에서 기재될 본 발명의 특허청구범위의 기술적 범위를 벗어나지 않는 다양한 시공예들에 대하여 변형실시도 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

내용없음

Claims (1)

1. 구조물용 보강틀 및 보강틀을 이용한 건설구조물의 시공방법에 있어서, 토목구조물의 전면벽을 셀구조로 하고 설치 형태나 벽면판의 높이를 선택적으로 조절하여 구조물의 안정성을 향상시키고 부분적인 개보수를 할 수 있게 하는 것과 셀의 벽면에 선택적으로 공간을 형성하여 셀상호간이 연결되게 하여 배수로를 형성하거나 셀사이 채움재의 견고한 부착이나 충격에 저항하는 공간으로 이용하고 또는 벽면에 설치된 공간의 개폐장치로 해양이나 수로구조물의 물막이 공사를 하는 것과 방파제나 안벽 등 해양 수로구조물의 전면벽을 수직으로 굴곡있게 적층하여 파도를 내부로 흡수하여 파압을 줄이고 구조물의 상단은 교통로나 낚시터 등의 복합용도로 사용하게 하는 것과 난방시설이나 건강침대를 제작하는 것과 셀구조의 보강틀의 벽면을 이용하여 거푸집의 설치나 철거 없이 콘크리트를 타설하여 구조물을 시공하는 것과 보강틀의 상단을 이용하여 교통로를 확보하여 해양구조물 등에서 현장타설을 하게 하는 것과 구조물의 두께를 용이하게 조절하고 숏크리트시의 분사에 의한 재료의 낭비를 절감할 수 있게 되는 것과 셀구조 보강틀을 구조물의 내부골조로 사용하는 것과 여러 종류의 채움재를 선택적으로 포설하여 다양한 용도의 패널을 제작하는 것과 거푸집용 패널외벽에 마감재와의 연결 조립장치를 설치하고 이 장치는 보강골조에 일체로 접합시켜 제작하는 것과 보강판넬의 연결부위를 채움재 없이 제작 후 시공현장에서 상호접합후에 거푸집을 설치하여 접합연결하고 연결부가 부분적으로 엇갈리게 접합되게 하여 강한 구조와 내구성을 갖게 하는 것과 기초지반 강화나 매립장의 차수 매트층에 보강틀을 설치후 고화처리된 채움재를 수평으로 포설하는 것과 고화처리토 포설시 통기와 배수가능한 채움재를 셀의 일정부위에 선택적으로 포설하여 환경파괴 문제에 대처하는 것과 보강틀에 배수로를 설치하여 매립장의 침출수를 한 곳으로 수집하여 처리함으로서 환경 오염을 예방하는 것.