KR20030028081A

KR20030028081A - 절토지역 사면보강구조

Info

Publication number: KR20030028081A
Application number: KR1020010060016A
Authority: KR
Inventors: 윤성호
Original assignee: 윤성호
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-08
Also published as: KR100414779B1

Abstract

본 발명은 흙을 깍아내거나 메워서 지형을 변형시킨 절토지역의 사면보강구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나대지 경사면에 설치되는 경사구조물과 평평하게 다져진 지반위에 설치되는 수평구조물의 기본 프레임을 "ㄷ"자 형강으로 시공하여 구조물의 강도보강과 우천시 배수로를 형성시키도록 하고, 상기 경사구조물에는 각 형강에 가로지게 설치되는 강봉격자와 나대지 경사면에 덮혀지는 녹화시트와의 사이에 초,목본식물의 식생토를 취부할 수 있는 충분한 공간을 확보하여 경사면의 조기녹화을 가능하게 하며, 상기 수평구조물에는 지오그리드와 쏘일네일 및 장섬유를 보강 설치하여 침투수와 지하수에 의한 토사의 유출과 토압에 의한 구조물의 붕괴를 완전히 차단할 수 있도록 한 절토지역 사면보강구조에 관한 것이다.

본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조는, 경사구조물과 수평구조물 및 녹화시트로 이루어지는 구조물이 나대지 경사면의 높이에 따라 다수 개로 적층 형성된 것에 있어서, 상기의 경사구조물(20)은 나대지 경사면을 따라 설치되는 지주형강(21)과 상기 지주형강(21)의 사이에 설치되는 보형강(22) 및 상기 지주형강(21)과 보형강(22)의 사이에 설치되는 강봉격자(25)로 이루어지고, 상기 지주형강(21)과 보형강(22)은 "ㄷ"자 형강의 개구부가 전방으로 노출되고 각 형강(21)(22)이 직교하는 부분에 배수구(21a)와 배수공(21b)이 지주형강(21)에 형성되며, 상기의 수평구조물(30)은 상기 지주형강(21)의 후면에 설치되는 세로형강(31)과 상기 세로형강(31)의 후단부에 설치되는 가로형강(32) 및 상기 세로형강(31)을 관통하여 지반에 박히게 되는 쏘일네일(33)로 이루어지고, 상기 세로형강(31)과 가로형강(32)은 "ㄷ"자 형강의 개구부가 상부로 노출되고 그 내부에 골재(36)가 충진되어 시트(36a)로 덮혀지고 각 형강(31)(32)이 직교하는 부분에는 배수구(32a)가 가로형강(32)에 형성되며, 상기 경사구조물(20)의 최하단부에는 기초콘크리트(11)와 기초형강(12)으로 이루어지는 기초구조물(10)이 설치되어 상기 경사구조물(20)과 수평구조물(30)이 기초형강(12)과 일체로 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 수평구조물(30)의 하측에는 지오그리드(37)가 보강 설치되고, 상기 각각의 수평구조물(30) 사이에는 장섬유(38)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

절토지역 사면보강구조{Reinforcing structure for a slope of ground cutted area}

본 발명은 흙을 깍아내거나 메워서 지형을 변형시킨 절토지역의 사면보강구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나대지 경사면에 설치되는 경사구조물과 평평하게 다져진 지반위에 설치되는 수평구조물의 기본 프레임을 "ㄷ"자 형강으로 시공하여 구조물의 강도보강과 더불어 우천시 배수로를 형성시키도록 하고, 상기의 경사구조물에는 각 형강에 가로지게 설치되는 강봉격자와 나대지 경사면에 덮혀지는 녹화시트와의 사이에 초,목본식물의 식생토를 취부할 수 있는 충분한 공간을 확보하여 초,목본식물에 의한 경사면의 조기녹화을 가능하게 하며, 상기의 수평구조물에는 인장력이 매우 우수한 지오그리드(Gio-grid)와 지반 깊숙히 박히게 되는 쏘일네일(Soil nail) 및 수분흡수를 위한 장섬유를 보강 설치하여, 침투수와 지하수에 의한 토사의 유출과 토압에 의한 구조물의 붕괴를 완전히 차단할 수 있도록 한 절토지역 사면보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 폭우나 홍수 또는 지진과 같은 천재지변에 의하여 산비탈이나 언덕의 경사면이 심하게 훼손된 경우에는 훼손된 산비탈이나 언덕 부분을 일정량만큼 깍아내고 그 부분에 토사를 메워서 새로운 경사면을 형성시키게 되며, 산비탈이나 언덕 부분에 새로이 토지를 조성하거나 도로 및 철도 등을 새로이 개설할 경우에는 산비탈이나 언덕 부분을 깍아내어 조성면을 평지화시킨 다음 나머지 부분을 새로운 경사면으로 형성시키게 된다.

상기와 같이 토사를 깍아내거나 메워서 새로운 지형으로 조성한 절토지역의 경사면을 나대지로 방치할 경우에는 폭우나 홍수등과 같은 여러 가지 자연적인 원인으로 나대지 경사면의 토사가 쉽게 유실되어 번번히 경사면의 복구작업을 수행하여야 할 뿐만 아니라, 심한 경우에는 나대지 경사면 자체가 붕괴되어 막대한 재산과 인명피해를 유발시킬 위험성이 크기 때문에 절토지역의 나대지 경사면을 보강하여 사면을 안정화시킴으로서 경사면의 붕괴를 사전에 차단하여야 한다.

상기와 같은 종래의 절토지역 사면보강구조는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 나대지 경사면(1)의 일부분을 깍아내어 그 부분에 잡석층(3)을 뒷채움시킨 다음, 그 잡석층(3)의 전방에 배수구(2a)를 형성시킨 대형 콘크리트 옹벽(2)을 설치하므로서 콘크리트 옹벽(2)에 의하여 배면의 토압이 지지되도록 한 것과, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 착암기나 보링기를 사용하여 나대지 경사면(1)에 다수개의 구멍을 천공시키고, 이와 같이 천공된 구멍을 통하여 락앵커나 쏘일네일(5)을 삽입시킴과 동시에 구멍을 통하여 삽입된 락앵커나 쏘일네일(5)의 외측에 레진 또는 모르타르층(5a)을 그라우팅에 의하여 형성시킨 다음, 락앵커나 쏘일네일(5)의 선단부가 돌출되는 경사면(1)상에 숏크리트(4; Shotcrete)를 일정한 뚜께로 타설하므로서, 경사면(1)의 일부 토사를 하나의 보강단위체로 형성시켜 배면의 토압을 지지하도록 한 것이 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 콘크리트 옹벽(2)은 나대지 경사면(1)을 따라 비교적 대형의 콘크리트 옹벽(2)을 설치하여야 할 뿐만 아니라, 콘크리트의 타설 후 콘크리트 옹벽(2)이 충분히 굳어지기까지 빗물에 의한 표면유실, 하중이나 충격에 의한 콘크리트의 오손 및 파손 등이 발생하지 않도록 매우 엄격히 보호,관리하여야 하며, 시공이 완료된 후에도 시간의 경과에 따른 콘크리트 옹벽(2)의 균열현상을 수시로 점검하여 그에 따른 적절한 보수작업을 해야 하므로서, 그 시공 및 유지관리에 매우 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었으며, 시공할 수 있는 콘크리트 옹벽(2)의 높이에 제한을 받기 때문에 경사면(1)의 높이가 높을수록 콘크리트 옹벽(2)을 시공하기가 매우 힘든 문제점이 있었다.

그리고, 상기와 같은 종래의 숏크리트(4) 보강공법은 나대지 경사면(1)에 숏크리트(4)를 일정한 뚜께로 타설하는 작업과, 착암기나 보링기를 사용하여 락앵커나 쏘일네일(5)을 삽입시키기 위한 구멍을 경사면(1)에서 천공하는 작업이 매우 까다롭고 위험할 뿐만 아니라, 지반의 침하와 침투수의 예방을 위하여 고가의 숏크리트(4)를 최소 10cm 이상의 두께로 경사면(1)에 취부시켜야 하기 때문에 시공에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었으며, 시간의 경과에 따라 누수현상이 발생하게 되면, 숏크리트(4)의 강도가 현저히 저하되고 숏크리트(4)와 나대지 경사면(1)의 사이에 빈공간이 발생하여 작은 충격에도 숏크리트(4)가 쉽게 파손 및 함몰되는 문제점이 있었다.

또한, 콘크리트 옹벽(2)과 숏크리트(4)의 표면 자체에는 초,목본식물이 생육할 수 없기 때문에 자연친화적이지 못하고, 외관상으로도 자연의 전체적인 경관을 해치는 요인으로 작용하는 문제점이 있었으며, 숏크리트(4)의 상면에 일정 뚜께로 식생토를 도포하여 초,목본식물을 심어놓더라도 초,목본식물의 뿌리성장이 숏크리트(4)에 의하여 제한을 받기 때문에 초,목본식물이 잘 자라지 못하고 쉽게 고사하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래의 콘크리트 옹벽(2)과 숏크리트(4) 보강공법의 문제점을 해결하고, 나대지 경사면(1)을 조기녹화시키도록 한 것으로서, 식물후리스와 같은 성장능력이 있는 라이닝으로 덮혀지는 전부벽과, 상기 전부벽으로부터 수평으로 펼쳐지는 복수의 보강후리스(식물후리스)를 가지는 저부벽으로 형격자를 형성시키고, 이들 형격자를 경사면의 높이에 따라 상하로 배치하여 각 형격자의 상부로 돌출되는 전부벽의 봉단으로 그 상부의 형격자를 구속시키도록 한 경사면의 지지구조가 일본 특개평4-213625호(1992. 8. 4 공개)에 기재되어 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 경사면 지지구조는 각 형격자의 전부벽이 성장능력이 있는 식물후리스로 덮혀지도록 하므로서 상기한 콘크리트 옹벽(2)과 숏크리트(4) 보강공법에 비하여 다소 자연친화적인 구조물을 제공하기는 하였으나, 단순히 철근격자로만 이루어진 형격자를 연결하여 경사면을 따라 적층시킨 구조이므로, 그 구조물의 전체적인 강도가 매우 약하게 되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 사면파괴가 크게 발생하는 절토지역에 상기의 구조물을 시공할 경우 토압에 의한 구조물 자체의 비틀림이나 변형이 시공과정에서 매우 쉽게 발생하게 되고, 시공이 완료된 후에도 경사면의 배면 토압에 의한 구조물의 붕괴가 매우 쉽게 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 상기의 구조물을 사면파괴가 비교적 적은 소규모 성토지역에 적용시킨다 하더라도, 성토지역의 경사면을 따라 다수 개로 적층된 각 형격자의 연결부위를 중심으로 토압에 의한 구조물의 비틀림이나 변형이 쉽게 발생하게 되므로서, 상기 구조물에 의하여 보강된 사면을 안정적으로 유지시키기 힘든 문제점이 있었다.

또한, 일정한 지역에서 어느 정도 성장시킨 식물후리스를 떠내어 각 형격자 전부벽에 일일이 도포시켜야 하기 때문에 식물후리스의 도포작업에 많은 시간과 인력이 소모되는 문제점이 있었고, 식물후리스가 나대지 경사면에 완전히 뿌리를 내려 형격자를 충분히 지지할 수 있을 정도로 성장하기 까지의 기간동안은 식물후리스를 형격자의 전부벽에 고정할 수 있는 별도의 수단이 마련되어 있지 않기 때문에, 이 기간중에 발생하는 우천이나 폭우시 식물후리스가 토사와 함께 형격자의 전부벽으로부터 쓸려 내려가는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 경사면의 조기녹화가 지연되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조는 나대지 경사면에 설치되는 경사구조물과 평평하게 다져진 지반위에 설치되는 수평구조물의 기본 프레임을 "ㄷ"자 형강으로 시공하여 구조물의 강도보강과 우천시 배수로를 형성시키도록 하고, 상기 경사구조물에는 각 형강에 가로지게 설치되는 강봉격자와 나대지 경사면에 덮혀지는 녹화시트와의 사이에 초,목본식물의 식생토를 취부할 수 있는 충분한 공간을 확보하여 경사면의 조기녹화을 가능하게 하며, 상기 수평구조물에는 지오그리드와 쏘일네일 및 장섬유를 보강 설치하여 침투수와 지하수에 의한 토사의 유출과 토압에 의한 구조물의 붕괴를 완전히 차단할 수 있도록 하는 것을 본 발명의 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 평평하게 다져진 지반위에 설치되는 수평구조물과, 상기 수평구조물과 일체로 설치되어 나대지 경사면을 지지하는 경사구조물과, 상기 수평구조물과 경사구조물의 내측에 설치되는 녹화시트로 이루어지며, 상기 경사구조물과 수평구조물이 나대지 경사면의 높이에 따라 다수 개로 적층 형성된 것에 있어서, 상기의 경사구조물은 나대지 경사면을 따라 설치되는 지주형강과 상기 지주형강과 일체로 설치되는 보형강 및 상기 지주형강과 보형강의 사이에 설치되는 강봉격자로 이루어지고, 상기 지주형강과 보형강은 "ㄷ"형강의 개구된 부분이 전방측을 향하고 각 형강이 직교하는 부분에는 배수구와 배수공이 지주형강에 형성되며, 상기의 수평구조물은 상기 지주형강의 후면에서 지주형강과 일체로 설치되는 세로형강과 상기 세로형강과 일체로 설치되는 가로형강 및 상기 세로형강을 관통하여 지반에 박히게 되는 쏘일네일로 이루어지고, 상기 세로형강과 가로형강은 "ㄷ"형강의 개구된 부분이 상부측을 향하고 그 내부에는 골재가충진되어 시트로 덮혀지고, 각 형강이 직교하는 부분에는 배수구가 가로형강에 형성되며, 상기 경사구조물의 최하단부에는 기초콘크리트와 기초형강으로 이루어지는 기초구조물이 설치되어, 상기 기초구조물의 기초형강측에 상기 경사구조물의 최하단부와 기초지반에 설치되는 수평구조물의 선단부가 일체로 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 수평구조물의 하측에는 지오그리드가 보강 설치되고, 상기 각각의 수평구조물 사이에는 수분흡수와 강도보강을 위한 장섬유가 설치되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 콘크리트 옹벽을 나타내는 측면도.

도 2는 종래의 숏크리트 보강구조를 나타내는 측면도.

도 3은 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조의 경사구조물을 나타내는 정면도.

도 4는 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조의 수평구조물을 나타내는 평면도.

도 5는 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조를 나타내는 측면도.

도 6은 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조의 기초구조물 부분을 나타내는 일부 확대사시도.

도 7의 (가) 및 (나)는 도 3의 "A"부와 도 4의 "B"부를 확대도시한 정면도 및 평면도.

도 8은 도 5의 "C"부를 확대도시한 측면도.

도 9는 본 발명에 의한 사면보강구조가 경사면을 따라 여러 단으로 시공된 상태를 나타내는 측면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

7 : 기초지반 8 : 초,목본식물 10 : 기초구조물

11 : 기초콘크리트 12 : 기초형강 13 : 앵커볼트

20 : 경사구조물 21 : 지주형강 21a : 배수구

21b : 배수공 22 : 보형강 23,24 : 이음쇠

25 : 강봉격자 27 : 녹화시트 30 : 수평구조물

31 : 세로형강 32 : 가로형강 32a : 배수구

33 : 쏘일네일 34 : 이음쇠 35 : 보강지주

36 : 골재 36a : 시트 37 : 지오그리드

38 : 장섬유 39 : 앵커볼트

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조의 경사구조물을 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조의 수평구조물을 나타내는 평면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조를 나타내는 측면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조의 기초구조물 부분을 나타내는 일부 확대사시도이며, 도 7의 (가) 및 (나)는 도 3의 "A"부와 도 4의 "B"부를 확대도시한 정면도 및 평면도이고, 도 8은 도 5의 "C"부를 확대도시한 측면도이며, 도 9는 본 발명에 의한 사면보강구조가 경사면을 따라 여러 단으로 시공된 상태를 나타내는 측면도이다.

그리고, 도면의 부호에 대한 설명중 미설명 된 부호 13a,33a,39a는 앵커볼트 및 쏘일네일에 체결되는 너트, 39b는 앵커플레이트, 23a,24a,31a,34a,35a 및 35b는각 이음쇠와 연결부위의 체결부, 25a는 가로강봉, 25b는 세로강봉, 31b는 용접부, 33b는 지압플레이트, 33c,39c는 앵커볼트와 쏘일네일에 형성되는 레진 또는 모르타르층을 나타내는 것이다.

본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조에서 나대지 경사면을 따라 설치되는 경사구조물(20)은 도 3 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 기초콘크리트(11)와 기초형강(12)으로 이루어지는 기초구조물(10)의 상측에는 경사면의 높이방향으로 다수 개의 지주형강(21)이 기초형강(12)과 일체로 설치되고, 상기 각각의 지주형강(21) 사이에는 지주형강(21)과 직교하는 보형강(22)이 지주형강(21)과 일체로 설치되며, 상기 지주형강(21)과 보형강(22)의 사이에는 가로강봉(25a)과 세로강봉(25b)으로 이루어지는 강봉격자(25)가 지주형강(21) 및 보형강(22)과 일체로 설치된 구성으로 이루어진다.

상기한 경사구조물(20)의 기본 프레임을 이루는 지주형강(21)과 보형강(22)은 부식방지를 위하여 표면에 아연도금 처리가 이루어지고 그 폭이 개략 5 ~ 30cm 정도가 되는 "ㄷ"자 형강 중에서 요구되는 시공강도에 따라 적절한 폭의 형강을 선택하여 사용하며, 상기 형강의 개구된 부분이 경사면의 전방측을 향하도록 지주형강(21)과 보형강(22)이 경사면상에 설치되고, 지주형강(21)과 보형강(22)이 직교되는 부분에는 지주형강(21)의 양측과 바닥부에 배수구(21a)와 배수공(21b)이 각각 형성되어, 지주형강(21)과 보형강(22)에 의한 경사구조물(20)의 배수로를 형성시키게 된다.

그리고, 상기 지주형강(21)과 보형강(22)이 직교하는 부분에는 "ㄱ"형태로절곡된 이음쇠(23)를 각 형강(21)(22)의 외측면에 덧대어 볼트 및 너트와 같은 체결수단이나, 용접 또는 이 두 가지를 모두 병행하여 지주형강(21)과 보형강(22)을 일체로 형성시키게 되며, 상기한 이음쇠(23)는 각 형강(21)(22)의 일체화와 더불어 지주형강(21)에 형성된 배수구(21a)와 배수공(21b)에 의한 경사구조물(20)의 전체적인 강도저하를 방지하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 지주형강(21)과 보형강(22)의 사이에 설치되는 상기의 강봉격자(25)는 표면에 녹방지처리가 이루어진 다수 개의 가로강봉(25a)과 세로강봉(25b)을 각 형강(21)(22)측으로 관통시키고, 각 형강(21)(22)의 내부로 돌출되는 가로강봉(25a)과 세로강봉(25b)의 양단부를 볼트 및 너트와 같은 체결수단이나 용접에 의하여 형강(21)(22)과 일체로 형성시킨 것으로서, 상기의 강봉격자(25)는 각 형강(21)(22)의 높이에 의하여 나대지 경사면에 덮혀지게 되는 녹화시트(27)와 일정한 간격으로 이격되며, 이로 인하여 강봉격자(25)와 녹화시트(27)와의 사이에 초,목본식물(8)의 식생토를 취부시킬 수 있는 충분한 공간이 확보된다.

상기의 강봉격자(25)를 구성하는 가로강봉(25a)과 세로강봉(25b)은 개략 5 ~ 20mm 직경의 강봉중에서 요구되는 시공강도 및 각 형강(21)(22)의 폭에 따라 적절한 것을 선택하여 사용하고, 필요에 따라서는 가로강봉(25a)과 세로강봉(25b)이 직교하는 부분을 용접하여 각 강봉을(25a)(25b) 일체로 형성시킬 수도 있으며, 강봉격자(25)를 구성하는 각 강봉(25a)(25b)사이의 간격은 식생토의 용이한 취부와, 취부된 식생토의 안전한 지지를 위하여 5 ~ 30cm의 범위내로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 지주형강(21)과 보형강(22) 및 강봉격자(25)로 이루어지는 본발명의 경사구조물(20)을 경사면의 높이에 따라 다수 개로 적층(도면상에서는 3개의 층으로 적층되어 있다)시키는 것은, 하부에 위치하는 경사구조물(20)의 지주형강(21) 상단부와, 상부에 위치하는 경사구조물(20)의 지주형강(21) 하단부에 판형태의 이음쇠(24)를 양측으로 덧대어 각 지주형강(21)을 일체로 연결함과 동시에 상부에 위치하는 경사구조물(20)의 세로강봉(25b) 하단부를 하부에 위치하는 경사구조물(20)의 보형강(22)에 관통시켜 일체로 설치하므로서, 다수 개의 경사구조물(20)을 나대지 경사면의 높이에 따라 적층식으로 설치할 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명에 의한 경사구조물(20)을 경사면의 높이에 따라 다수 개로 분할하므로서 시공시에 경사면의 높이방향으로 하나씩 적층시켜가면서 설치할 수도 있고, 경사면의 높이만큼 길게 되는 지주형강(21)의 사이에 보형강(22)이 여러 층으로 설치된 하나의 대형 경사구조물(20)을 미리 제작하여 경사면에 바로 설치할 수도 있으나, 경사구조물(20)의 전체적인 크기와 무게 및 시공의 편의성과 능률성을 고려하여 가급적 전자의 구조를 선택하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조에서 평평하게 고르고 다져진 지반위에 설치되는 수평구조물(30)은 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 경사구조물(20)의 지주형강(21)에 형성된 배수공(21b)의 후측면으로부터 후방으로 연장되는 세로형강(31)이 보강지주(35)에 의하여 지주형강(21)과 일체로 설치되고, 상기 세로형강(31)의 후단부에는 세로형강(31)과 직교하는 가로형강(32)이 세로형강(31)과 일체로 설치되며, 상기 세로형강(31)의 후방부에는 세로형강(31)을 관통하여 지반에 박히게 되는 쏘일네일(33)이 설치된 구성으로 이루어진다.

상기한 수평구조물(30)의 기본 프레임을 이루는 세로형강(31)과 가로형강(32) 또한, 표면에 아연도금 처리가 이루어지고 개략 5 ~ 30cm의 폭을 가지는 "ㄷ"자 형강 중에서 요구되는 시공강도에 따라 적절한 것을 선택하여 사용하며, 상기 형강의 개구된 부분이 지반의 상부측을 향하도록 세로형강(31)과 가로형강(32)이 지반의 상면에 설치되고, 세로형강(31)과 가로형강(32)이 직교되는 부분에는 배수구(32a)가 가로형강(32)에 형성되며, 상기 형강(31)(32)의 내부에는 모래와 자갈로 이루어지는 골재(36)가 충진되고, 상기 골재(36)가 충진된 각 형강(31)(32)의 상면에는 토사의 유입을 차단하고 지하수와 침투수를 흡수하는 시트(36a)가 덮혀지게 되므로서, 상기의 골재(36)와 시트(36a)에 의하여 각 형강(31)(32)이 수평구조물(30)의 배수로 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 세로형강(31)과 가로형강(32)이 직교하는 부분에는 "ㄱ"형태로 절곡된 이음쇠(34)를 각 형강(31)(32)의 외측면에 덧대어 볼트 및 너트와 같은 체결수단이나, 용접 또는 이 두 가지를 모두 병행하여 세로형강(31)과 가로형강(32)을 일체로 형성시키게 되며, 상기한 이음쇠(34)는 각 형강(31)(32)의 일체화와 더불어 가로형강(32)에 형성된 배수구(32a)에 의한 수평구조물(30)의 전체적인 강도저하를 방지하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 세로형강(31)의 후단부를 관통하여 지반에 박히게 되는 쏘일네일(33)은 평평하게 고르고 다져진 지반의 토사와 본 발명에 의한 수평구조물(30)을 하나의 보강단위체로 형성하여, 수평구조물(30)과 일체로 설치되는 경사구조물(20)에 의하여 배면의 토압을 보다 완벽하게 지지할 수 있도록 한 것으로서, 직경 15 ~30mm, 길이 1 ~ 20m의 이형철근이나 강봉중에서 시공여건에 따라 적절한 것을 선택하여 사용하며, 상기 쏘일네일(33)의 상단부에는 세로형강(31)을 견고하게 지지하는 지압플레이트(33b)가 세로형강(31)의 상면에서 너트(33a)에 의하여 고정되고, 지반에 박히게 되는 쏘일네일(33)의 외측에는 지반의 균열방지와 쏘일네일(33)의 지지력 보강을 위하여 레진 또는 모르타르층(33c)이 그라우팅(Grauting)에 의하여 형성된다.

상기와 같은 쏘일네일(33)을 경사면의 높이에 따라 다수 개로 적층(도면상에서는 3개의 층으로 적층되어 있다)되는 수평구조물(30)마다 하나씩 적용하여 설치할 수도 있고, 경우에 따라서는 쏘일네일(33) 대신에 앵커볼트(39)를 쏘일네일(33)과 하나씩 번갈아 가면서 설치할 수도 있으며, 앵커볼트(39)의 설치시에도 쏘일네일(33)과 마찬가지로 세로형강(31)을 지지하기 위한 앵커플레이트(39b)가 너트(39a)에 의하여 고정되도록 하고, 지반에 박히게 되는 앵커볼트(39)의 외측에는 레진 또는 모르타르층(39c)이 그라우팅에 의하여 형성되도록 한다.

또한, 상기 수평구조물(30)의 하측에는 수평구조물(30)의 강도보강을 위한 지오그리드(37)가 지반 전체에 걸쳐서 설치되며, 상기의 지오그리드(37)는 수평구조물(30)의 하측에서 세로형강(31)과 함께 쏘일네일(33, 또는 앵커볼트)에 의하여 관통되므로서 수평구조물(30)과 일체로 설치되고, 경사면의 높이에 따라 다수 개로 적층되는 각각의 수평구조물(30) 사이에는 수분흡수와 구조물의 강도보강을 위한 장섬유(38)가 설치된다.

상기의 지오그리드(37: Gio-grid)는 높은 인장강도가 요구되는 중요 토목구조물에 사용되는 토목섬유의 일종으로서, 고인장, 저신율의 폴리에스터(Polyester) 원사를 종방향 격자식으로 직조한 후 P.V.C 코팅을 행한 직포형그리드와, 폴리프로필렌(Polypropylene)시트에 일정한 배열로 천공을 한 후 열처리로 연신시킨 시트형그리드와, 상기와 같은 폴리머계 섬유의 물성치를 개선하여 강도와 저신도 및 저크리프성을 가지는 유리섬유 지오그리드와 같은 종류중에서 시공여건에 따라 가장 적합한 것을 선택하여 수평구조물(30)과 함께 설치하므로서, 수평구조물(30)의 강도보강과 더불어 지반의 균열 및 파괴를 방지하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기의 장섬유(38: 長纖維)는 방적에 의하여 형성되지 않은 길이가 긴 섬유를 일컫는 것으로서, 일명 필라멘트(Filament)라고도 하며, 경사면의 높이에 따라 다수 개로 적층되는 각 수평구조물(30)의 사이에서 개략 4 ~ 10mm 정도의 두께로 지반 전체에 걸쳐 설치된다.

상기의 장섬유(38)는 지하수 및 침투수를 흡수하여 지반의 내부에 세골이 발생하는 것을 방지함과 동시에 흡수된 수분을 경사구조물(20)의 녹화시트(27)측으로 배출시켜 식물의 생장에 필요한 수분을 공급하는 역할을 하게 되며, 4 ~ 10mm 정도의 두께를 가지는 장섬유(38)는 1m²당 약 4톤(ton) 이상의 인장력을 견디기 때문에 구조물의 강도보강과 경사면의 안정화에도 매우 중요한 역할을 하게 된다.

상기에서 설명되어진 바와 같은 본 발명의 경사구조물(20)과 수평구조물(30)을 경사면 최하단부의 기초지반(7)에서 지지하기 위한 본 발명의 기초구조물(10)은 도 3 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 경사구조물(20)과수평구조물(30)이 설치되는 경사면의 길이방향을 따라 기초콘크리트(11)가 기초지반(7)의 내부로 설치되고, 상기 기초콘크리트(11)의 상면에는 기초형강(12)이 앵커볼트(13)와 너트(13a)에 의하여 기초콘크리트(11)와 일체로 설치된 구성으로 이루어진다.

상기한 기초구조물(10)의 기초형강(12)은 본 발명에 의한 경사구조물(20)과 수평구조물(30)의 각 형강(21)(22)(31)(32)과 마찬가지로 표면에 아연도금 처리가 이루어진 "ㄷ"자 형강을 사용하며, 기초콘크리트(11)의 타설시에 상기 기초형강(12)의 일부와, 기초형강(12)을 관통하는 상기 앵커볼트(13)의 하부가 기초콘크리트(11)의 내부로 함침되도록 하여 기초콘크리트(11)와 함께 양생시키므로서, 앵커볼트(13)에 의하여 기초형강(12)이 기초콘크리트(11)에 견고하게 고정된 상기의 기초구조물(10)을 형성시키게 되며, 앵커볼트(13)의 상단부에 체결되는 상기의 너트(13a)는 기초형강(12)의 유동을 방지하기 위한 것으로서 기초콘크리트(11)의 양생 후에 앵커볼트(13)에 체결된다.

그리고, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 기초구조물(10)의 기초형강(12) 상면에는 기초지반(7)에 설치되는 수평구조물(30)의 세로형강(31) 선단부가 앵커볼트(13)와 너트(13a) 및 용접부(31b)에 의하여 기초형강(12)과 일체로 설치되고, 기초형강(12)과 일체로 설치된 상기 세로형강(31)의 내측에는 경사구조물(20)의 지주형강(21) 하단부가 삽입되어 볼트와 너트 체결에 의하여 세로형강(31)과 일체로 설치되므로서, 상기 경사구조물(20)과 수평구조물(30)이 기초구조물(10)에 의하여 견고하게 지지된다.

특히, 상기한 경사구조물(20)의 세로강봉(25b)이 기초형강(12)을 관통하여 기초형강(12)과 일체로 설치되기 때문에, 상기의 기초형강(12)은 기초지반(7)측에 설치되는 경사구조물(20)에 대한 보형강의 역할도 하게 되는 데, 도시되어 있는 바와 같이 기초형강(12)의 개구부가 기초콘크리트(11)측으로 함침된 경우에는 세로강봉(25b)을 가급적 용접에 의하여 기초형강(12)과 일체로 설치시키고, 기초형강(12)의 개구부가 양측으로 노출되도록 기초콘크리트(11)에 함침된 경우에는 용접 또는 볼트 및 너트 체결 중에서 용이한 것을 선택하여 세로강봉(25b)을 기초형강(12)과 일체로 설치하면 된다.

또한, 상기 기초형강(12)의 상면에 설치되는 수평구조물(30)의 세로형강(31)은 별도의 이음쇠를 사용하지 않더라도 경사구조물(20)의 지주형강(21)을 용이하게 고정시킬 수 있도록 지주형강(21)에 비하여 그 폭이 다소 넓은 형강을 사용하는 것이 바람직하고, 기초지반(7)의 상부로 적층되는 다른 수평구조물(30)의 세로형강(31)은 경사구조물(20)의 지주형강(21)과 동일한 폭을 가지는 형강을 사용하는 것이 바람직하며, 각각의 세로형강(31)은 지주형강(21)의 경사각도에 맞도록 그 선단부가 절개되어 형성된다.

도 7은 본 발명에 의한 경사구조물(20)과 수평구조물(30)의 중요 연결부분을 확대하여 도시한 것으로서, (가)에 도시되어 있는 것은 배수구(21a)와 배수공(21b)이 형성된 경사구조물(20)의 지주형강(21)이 이음쇠(23)에 의한 볼트 및 너트체결로서 보형강(22)과 일체로 연결된 상태와, 경사면을 따라 적층되는 각 지주형강(21)이 이음쇠(24)에 의한 볼트 및 너트체결과 용접에 의하여 일체로 연결된 상태를 나타내는 것이며, (나)에 도시되어 있는 것은 배수구(32a)가 형성된 수평구조물(30)의 가로형강(32)이 이음쇠(34)에 의한 볼트 및 너트체결로서 세로형강(31)의 후단부와 일체로 연결된 상태를 나타내는 것으로서, 상기 이음쇠(23)(24)(34)에 의한 연결부위를 포함하여 본 발명에 의한 보강구조의 각 연결부위는 볼트 및 너트에 의한 체결과 용접의 2가지 방법을 동시에 병행하거나, 어느 하나의 최적 방법만을 선택적으로 적용할 수도 있다.

그리고, 도 8은 본 발명에 의한 경사구조물(20)과 수평구조물(30)의 연결부분을 보다 명확하게 나타낸 것으로서, 지주형강(21)과 동일한 폭을 가지고 그 선단부가 지주형강(21)의 경사각도에 맞도록 절개된 세로형강(31)이 도시되지 않은 지주형강(21)의 배수공 후측면에 맞대어진 상태로 보강지주(35)에 의하여 지주형강(21)과 일체로 설치되어 있으며, 이음쇠(24)에 의하여 일체로 연결된 각 지주형강(21)의 일측면에는 지주형강(21)의 높이에 의하여 나대지 경사면의 녹화시트(27)와 일정한 간격으로 이격되는 가로강봉(25a)이 관통 설치되어 있고, 상기 가로강봉(25a)과 녹화시트(27)의 사이에 형성된 도시되지 않은 공간에는 식생토가 취부되어 초,목본식물(8)이 생육되고 있음을 나타낸다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조의 시공 및 작용관계를 도 5를 중심으로 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 의한 사면보강구조를 시공할 지역을 현장 답사하여, 우천으로 지반이 약해진 경사면과 같이 문제점이 노출되는 사면이나, 도로나 철도 등을새로이 조성할 지반 및 토질에 대한 조사를 완료하고, 이와 같이 조사된 자료를 바탕으로 시공할 구조물의 경사면 구배와 구조물을 구성하는 각종 기자재의 적절한 규격을 결정하여 설계를 완료한 다음, 시공지역의 사면을 일정한 범위만큼 절취하여 기초지반(7)을 형성시키게 된다.

상기와 같이 형성된 기초지반(7)의 전방측에 굴착기 등을 사용하여 경사면의 길이방향을 따라 일정한 깊이와 폭으로 기초터를 굴착시킨 다음, 그 내부에 기초콘크리트(11)를 수평으로 타설하고, 이와 같이 타설된 기초콘크리트(11)의 상부에 기초형강(12)과 앵커볼트(13)를 함침시켜 기초콘크리트(11)와 함께 충분히 양생시키므로서, 본 발명에 의한 기초구조물(10)을 기초지반(7)에 설치하게 된다.

상기와 같이 기초구조물(10)의 설치가 완료되면, 본 발명에 의한 수평구조물(30)을 기초지반(7)측에 보다 안정적으로 설치하기 위하여, 기초지반(7)의 높이가 기초콘크리트(11)의 높이와 거의 동일하게 될 정도까지 진동롤러나 각종 다짐기계를 사용하여 기초지반(7)을 일차적으로 충분히 다진 다음, 이와 같이 다짐된 기초지반(7)의 상면에 기초형강(12)의 높이까지 토사를 평평하게 고르고 다지는 작업이 선행된다.

상기와 같이 다짐이 완료된 기초지반(7)의 상면에 사면을 절취한 폭만큼 지오그리드(37)를 덮어서 설치한 다음, 이 지오그리드(37)의 상면에 미리 설계되어진 간격으로 세로형강(31)을 배치시키고, 이와 같이 배치된 세로형강(31)의 선단부를 기초구조물(10)의 앵커볼트(13)에 관통시켜 너트(13a)의 체결과 용접에 의하여 세로형강(31)을 기초형강(12)과 일체로 설치하게 된다.

상기와 같이 기초지반(7)에 설치되는 세로형강(31)의 선단부를 기초형강(12)측에 견고하게 고정시킴과 동시에 세로형강(31)의 후단부에는 배수구(32a)를 형성시킨 가로형강(32)을 이음쇠(34)에 의하여 세로형강(31)과 일체로 연결시키고, 쏘일네일링(Soilnailing) 작업에 의하여 세로형강(31)의 후단부에 쏘일네일(33)을 천공 설치하므로서, 본 발명에 의한 수평구조물(30)의 일차적인 설치가 완료된다.

상기와 같이 설치된 수평구조물(30)의 세로형강(31) 선단부에 배수구(21a)와 배수공(21b)을 형성시킨 지주형강(21) 하단부를 삽입하여 볼트와 너트에 의하여 지주형강(21)을 세로형강(31)에 고정시킨 다음, 보강지주(35)에 의하여 지주형강(21)과 세로형강(31)을 일체로 연결 설치하고, 이와 같이 설치된 각 지주형강(21)의 배수구(21a) 양측에 이음쇠(23)를 사용하여 보형강(22)을 지주형강(21)과 일체로 설치하며, 각각의 지주형강(21)과, 보형강(22) 및 기초형강(12)의 사이에는 가로강봉(25a)과 세로강봉(25b)으로 이루어지는 강봉격자(25)를 설치하므로서, 본 발명에 의한 경사구조물(20)의 일차적인 설치가 완료된다.

상기와 같이 기초구조물(10)의 기초형강(12)에 수평구조물(30)과 경사구조물(20)을 일차적으로 고정 설치한 다음에는, 수평구조물(30)의 각 형강(31)(32) 내부로 골재(36)를 충진시킴과 동시에 형강(31)(32)의 외부로 토사를 성토하여 형강(31)(32)의 높이만큼 토사를 다짐하고, 이와 같이 형강(31)(32)의 높이만큼 토사가 다짐된 수평구조물(30)의 전방측으로부터 경사구조물(20)의 형강(21)(22) 후측면을 따라 성토재의 흘러내림을 방지하기 위한 녹화시트(27)를 덮은 다음, 경사구조물(20)의 상부로 연장되는 녹화시트(27)의 일부는경사구조물(20)의 상부측에 걸쳐 놓게 되며, 녹화시트(27)의 후방으로 노출되는 수평구조물(30)의 형강(31)(32) 상면에는 골재(36)를 커버하는 시트(36a)를 녹화시트(27)와 겹치도록 덮게 된다.

상기의 상태에서 사면으로부터 절취한 토사를 수평구조물(30)의 상면과 경사구조물(20)의 녹화시트(27) 후면측으로 성토하여 경사구조물(20)의 1/2에 해당하는 높이까지 일차적으로 토사를 다짐하고, 이와 같이 다짐된 토사의 상면에 절취된 사면의 폭만큼 장섬유(38)를 덮어서 설치한 다음, 장섬유(38)의 상면과 녹화시트(27)의 후면측으로 토사를 다시 성토하여 경사구조물(20)의 보형강(22) 높이까지 토사를 재다짐하므로서, 다음으로 적층되는 보강구조물의 시공을 위한 지반을 조성하게 되며, 이와 같이 조성된 지반의 전방측으로 경사구조물(20)의 상단부에 걸쳐 놓았던 상기 녹화시트(27)를 덮어높게 되면, 일단 기초지반(7)측에는 본 발명에 의한 사면보강구조의 시공이 완료된 상태가 된다.

상기와 같은 상태에서 경사구조물(20)과 수평구조물(30)로 이루어지는 보강구조물을 경사면을 따라 한 층더 적층시공하고자 할 경우에는, 상기한 지반의 상면에 사면을 절취한 폭만큼의 지오그리드(37)를 녹화시트(27)와 겹쳐지도록 덮어서 설치한 다음, 상기 지반의 상부로 연장되는 지주형강(21)의 배수공(21b) 후측면에 지주형강(21)과 동일한 폭을 가지는 세로형강(31)을 맞대어 용접에 의하여 지주형강(21)에 고정시켜 놓고, 이와 같이 고정된 세로형강(31)의 후단부에 배수구(32a)를 형성시킨 가로형강(32)을 이음쇠(34)에 의하여 일체로 연결시킨 다음, 쏘일네일(33) 또는 앵커볼트(39)를 세로형강(31)의 후단부에 천공 설치하므로서,다음으로 적층되는 본 발명에 의한 수평구조물(30)의 일차적인 설치가 완료된다.

상기와 같이 다음으로 적층되는 수평구조물(30)이 그 하부에 위치하는 경사구조물(20)의 지주형강(21) 상단부에 일차적으로 고정 설치된 상태에서, 상기 지주형강(21)의 상단부에 또 다른 지주형강(21)의 하단부를 이음쇠(24)에 의하여 일체로 연결 설치하고, 이와 같이 연결 설치된 지주형강(21)을 수평구조물(30)의 세로형강(31)과 보강지주(35)에 의하여 일체로 형성시키며, 각 지주형강(21)의 배수구(21a) 양측에는 보형강(22)을 이음쇠(23)에 의하여 일체로 연결설치한 다음, 각 지주형강(21)의 사이에 가로강봉(25a)을 일체로 설치하고, 기초지반(7)측에 설치된 경사구조물(20)의 보형강(22)과 그 상부측에 설치된 경사구조물(20)의 보형강(22) 사이에 세로강봉(25b)을 일체로 설치하므로서, 경사면을 따라 다음으로 적층되는 본 발명에 의한 경사구조물(20)의 일차적인 설치가 완료된다.

상기와 같이 기초지반(7)측에 설치된 경사구조물(20)의 상단부에 다음으로 적층되는 수평구조물(30)과 경사구조물(20)을 일차적으로 고정 설치한 후에는, 상기 수평구조물(30)의 각 형강(31)(32) 내부에 골재(36)를 충진시킴과 동시에 형강(31)(32)의 외부에는 토사를 성토하여 형강(31)(32)의 높이만큼 토사를 다짐하고, 이와 같이 형강(31)(32)의 높이만큼 토사가 다짐된 수평구조물(30)의 전방측으로부터 상기 경사구조물(20)의 형강(21)(22) 후측면을 따라 성토재의 흘러내림을 방지하기 위한 녹화시트(27)를 덮은 다음, 경사구조물(20)의 상부로 연장되는 녹화시트(27)의 일부는 경사구조물(20)의 상부측에 걸쳐 놓게 되며, 녹화시트(27)의 후방으로 노출되는 수평구조물(30)의 형강(31)(32) 상면에는 골재(36)를 커버하는 시트(36a)를 녹화시트(27)와 겹치도록 덮게 된다.

상기의 상태에서 사면으로부터 절취한 토사를 수평구조물(30)의 상면과 경사구조물(20)의 녹화시트(27) 후면측으로 성토하여 경사구조물(20)의 1/2에 해당하는 높이까지 일차적으로 토사를 다짐하고, 이와 같이 다짐된 토사의 상면에 절취된 사면의 폭만큼 장섬유(38)를 덮어서 설치한 다음, 장섬유(38)의 상면과 녹화시트(27)의 후면측으로 토사를 다시 성토하여 경사구조물(20)의 보형강(22) 높이까지 토사를 재다짐하므로서, 그 다음으로 적층되는 보강구조물의 시공을 위한 지반을 조성하게 되며, 이와 같이 조성된 지반의 전방측으로 경사구조물(20)의 상단부에 걸쳐 놓았던 상기 녹화시트(27)를 덮어높게 되면, 다음으로 적층되는 본 발명에 의한 사면보강구조의 시공이 완료된 상태가 되는 것이다.

상기와 같은 시공순서와 방법에 따라 경사구조물(20)과 수평구조물(30)로 이루어지는 보강구조물을 3 ~ 4개의 층으로 연속하여 적층시공하므로서 본 발명에 의한 사면보강구조를 절토지역의 경사면 높이에 맞추어 시공할 수 있게 되며, 각 보강구조물의 적층시공시 기초지반(7)을 제외한 각 층의 수평구조물(30)에는 필요에 따라 쏘일네일(33)과 앵커볼트(39)를 층마다 번갈아 가면서 설치할 수 있고, 기초지반(7) 및 각 층의 길이방향으로 여러 개의 지오그리드(37)와 장섬유(38)를 덮어서 설치할 경우에는 각각의 지오그리드(37)와 장섬유(38)의 양측이 최소 10cm 이상 겹치도록 하여 덮는 것이 바람직하다.

상기에서 설명되어진 바와 같이, 본 발명에 의한 사면보강구조를 이루는 경사구조물(20)과 수평구조물(30)의 기본프레임을 아연도금 처리된 "ㄷ"자 형강으로형성시키므로서, 보강구조물의 부식방지와 함께 보강구조물의 전체적인 강도향상에 크게 기여할 수 있게 되며, 각 형강(21)(22)(31)(32)에 의하여 경사면과 지반의 내측에 배수로를 간단하게 형성시킬 수 있게 된다.

또한, 기초구조물(10)의 기초형강(12)에 경사구조물(20)과 수평구조물(30)을 고정 설치하는 작업과, 각 보강구조물을 경사면을 따라 적층식으로 연결하는 작업을 각 형강(12)(21)(22)(31)(32)간의 볼트체결이나 용접에 의하여 매우 빠르고 손쉽게 진행할 수 있게 되며, 특히 상기한 경사구조물(20)과 수평구조물(30)을 계획된 설계에 의하여 미리 제작한 다음, 이를 시공현장에서 바로 조립하게 되면 본 발명에 의한 사면보강구조를 매우 빠르고 수월하게 경사면에 시공할 수 있게 된다.

그리고, 상기 경사구조물(20)과 일체로 설치되는 수평구조물(30)이 우수한 인장력을 가지는 지오그리드(37)와, 지반 깊숙히 박히게 되는 쏘일네일(33; 또는, 앵커볼트)에 의하여 지반측에 매우 견고하게 고정되므로서, 경사구조물(20)과 수평구조물(30)에 의하여 경사면의 배면토압을 거의 완벽하게 지지할 수 있으며, 상기한 쏘일네일(33)이나 앵커볼트(39)를 수평구조물(30)에 설치하는 작업이 평평하게 고르고 다져진 지반 위에서 진행되기 때문에 쏘일네일(33)이나 앵커볼트(39)의 천공작업을 매우 안전하게 수행할 수 있게 되며, 이로 인하여 본 발명에 의한 사면보강구조의 시공과정에서 보강구조물의 함몰과 쏘일네일링(Soilnailing) 작업에 따른 위험요소를 배제시킬 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 사면보강구조를 경사면의 높이에 맞추어 안전하고 견고하게 시공한 다음, 경사구조물(20)의 강봉격자(25)를 통하여 초,목본식물(8)의 씨앗이 혼합된 식생토를 강봉격자(25)와 녹화시트(27) 사이의 공간으로 취부시키게 되면, 식생토가 강봉격자(25)와 각 형강(21)(22)의 내부에서 안전하게 지지될 뿐만 아니라, 식생토 후방의 녹화시트(27)에 의하여 초,목본식물(8)의 생육이 촉진되고, 우천이나 홍수의 발생시에도 경사구조물(20)의 각 형강(21)(22)이 배수로의 역할을 함과 동시에 녹화시트(27)에 의하여 경사구조물(20)측으로의 토사유출이 차단됨으로서 식생토가 경사구조물(20)로부터 쓸려 내려가는 것을 최대한으로 방지할 수 있게 된다.

상기와 같이 경사구조물(20)에 취부된 식생토의 유실을 최대한 방지하고, 녹화시트(27)에 의하여 초,목본식물(8)의 생육이 촉진되도록 하므로서, 식생토에 혼합된 초,목본식물(8)이 조기에 발아되어 매우 빠른 시간내에 경사면을 조기녹화시킬 수 있게 되며, 이와 같이 발아된 초,목본식물(8)이 경사면상에 뿌리를 내려 경사구조물(20)을 충분히 지지할 수 있을 정도로 성장하기까지의 기간동안은 각 형강(21)(22)과 강봉격자(25)에 의하여 초,목본식물(8)이 안전하게 고정된다.

상기와 같이 경사구조물(20)에 의하여 초,목본식물(8)이 안전하게 고정된 상태에서 지속적으로 성장하게 되면, 경사구조물(20)이 더욱 견고하게 경사면상에서 지지됨과 동시에 경사구조물(20)을 구성하는 각 형강(21)(22)과 강봉격자(25)가 성장된 초,목본식물(8)에 의하여 완전히 가려지게 되므로서, 자연의 아름다운 경관과 전체적으로 조화를 잘 이루면서도 각종 동식물의 서식이 가능한 자연친화적인 구조물을 거의 반영구적으로 유지시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고, 우천시나 홍수시 지반으로 스며드는 침투수와 지하수는수평구조물(30)에 설치되는 장섬유(38)와 시트(36a)에 의하여 흡수되며, 이와 같이 흡수된 침투수나 지하수는 장섬유(38)를 타고 녹화시트(27)측으로 배출되어 초,목본식물(8)의 뿌리에 공급되거나, 시트(36a)로부터 골재(36)가 충진된 세로형강(31)과 가로형강(32)을 통하여 경사구조물(20)의 지주형강(21)측으로 이동된 다음, 지주형강(21)에 형성된 배수공(21b)을 통하여 지주형강(21)을 타고 흘러내리게 되므로서, 지하수와 침투수에 의한 토사의 유출과 지반의 약화를 방지하고, 상기한 지오그리드(37)와 함께 지반의 붕괴를 사전에 차단할 수 있게 되는 것이다.

또한, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 사면보강구조를 시공할 경사면의 높이가 매우 높게 될 경우에는, 기초지반(7)으로부터 3 ~ 4개의 층을 가지는 본 발명의 사면보강구조를 일차적을 시공한 다음, 일차적으로 시공된 사면보강구조의 최상부면을 다짐하여 지반을 형성시키게 되며, 이와 같이 형성된 지반에 지오그리드(37)를 덮어서 설치하고, 이 지오그리드(37)의 상면에 세로형강(31)을 설치하여 경사구조물(20) 최상단의 지주형강(21)과 일체로 연결시킨 다음, 상기 세로형강(31)의 후단부에 위치하는 경사면을 일정한 범위만큼 절취하여 제 2의 기초지반(7)을 단지게 형성시키고, 이와 같이 단지게 형성된 제 2의 기초지반(7)에 상기 세로형강(31)을 기초로 하여 다시 3 ~ 4개의 층을 가지는 제 2, 제 3의 사면보강구조를 시공하게 되면, 경사면의 높이에 상관없이 본 발명에 의한 사면보강구조를 안전하고 견고하게 설치할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의한 절토지역 사면보강구조는, 나대지 경사면에 설치되는 경사구조물과 평평하게 다져진 지반위에 설치되는 수평구조물의 기본프레임을 아연도금 처리된 "ㄷ"자 형강으로 형성시키므로서, 보강구조물의 부식방지와 전체적인 강도향상에 크게 기여할 수 있는 효과가 있고, 경사면과 지반측에 형강에 의한 배수로를 간단하게 형성시킬 수 있는 효과가 있으며, 각 형강간의 볼트체결이나 용접에 의하여 보강구조물을 매우 빠르고 손쉽게 시공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 지오그리드와 쏘일네일에 의하여 지반측에 매우 견고하게 고정되는 수평구조물에 경사구조물이 일체로 설치되므로서 경사면의 배면토압을 거의 완벽하게 지지할 수 있는 효과가 있고, 착암기나 보링기에 의한 쏘일네일링 작업을 평평하게 다져진 지반위에서 매우 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있으며, 이로 인하여 사면보강구조의 시공과정에서 토압에 의한 보강구조물의 함몰 우려와 쏘일네일링 작업에 따른 위험요소를 배제시키고, 경사면의 높이에 상관없이 사면보강구조를 안전하고 견고하게 설치할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 경사구조물의 강봉격자와 녹화시트의 사이에 초,목본식물의 씨앗을 함유하는 식생토를 용이하게 취부시켜 안전하게 지지되도록 하므로서 매우 빠른 시간내에 경사면을 조기녹화시킬 수 있는 효과가 있으며, 초,목본식물의 지속적인 성장으로 인하여 자연의 아름다운 경관과 전체적으로 조화를 잘 이루면서도 각종 동식물의 서식이 가능한 자연친화적인 구조물을 거의 반영구적으로 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 우천시나 홍수시 지반으로 스며드는 침투수와 지하수를 장섬유와 시트로 흡수시켜, 이와 같이 흡수된 침투수와 지하수를 초,목본식물의 뿌리에 공급하거나, 지주형강에 형성된 배수공을 통하여 배출시킴으로서 지하수와 침투수에 의한 토사의 유출과 지반의 약화를 방지하고, 상기한 지오그리드와 함께 지반의 붕괴를 사전에 차단할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

평평하게 다져진 지반위에 설치되는 수평구조물과, 상기 수평구조물과 일체로 설치되어 나대지 경사면을 지지하는 경사구조물과, 상기 수평구조물과 경사구조물의 내측에 설치되는 녹화시트로 이루어지며, 상기 경사구조물과 수평구조물이 나대지 경사면의 높이에 따라 다수 개로 적층 형성된 것에 있어서,

상기의 경사구조물(20)은 나대지 경사면을 따라 설치되는 지주형강(21)과, 상기 지주형강(21)의 사이에서 지주형강(21)과 일체로 설치되는 보형강(22)과, 상기 지주형강(21)과 보형강(22)의 사이에 설치되는 강봉격자(25)로 이루어지고,

상기 지주형강(21)과 보형강(22)은 "ㄷ"형강의 개구된 부분이 경사면의 전방측을 향하도록 설치되고, 각 형강(21)(22)이 직교하는 부분에는 배수구(21a)와 배수공(21b)이 지주형강(21)에 형성되며,

상기의 수평구조물(30)은 상기 지주형강(21)의 배수공(21b) 후면에서 보강지주(35)에 의하여 지주형강(21)과 일체로 설치되는 세로형강(31)과, 상기 세로형강(31)의 후단부에서 세로형강(31)과 일체로 설치되는 가로형강(32)과, 상기 세로형강(31)의 후방부를 관통하여 지반에 박히게 되는 쏘일네일(33)로 이루어지고,

상기 세로형강(31)과 가로형강(32)은 "ㄷ"형강의 개구된 부분이 상부측을 향하도록 설치되고, 그 내부에는 골재(36)가 충진되어 시트(36a)로 덮혀지고, 각 형강(31)(32)이 직교하는 부분에는 배수구(32a)가 가로형강(32)에 형성되며,

상기 경사구조물(20)의 최하단부에는 기초지반(7)의 내부로 타설되는 기초콘크리트(11)와, 앵커볼트(13)에 의하여 상기 기초콘트리트(11)와 일체로 설치되는 기초형강(12)으로 이루어지는 기초구조물(10)이 설치되고,

상기 기초구조물(10)의 기초형강에(12)는 상기 경사구조물(20)의 최하단부와 기초지반(7)에 설치되는 수평구조물(30)의 선단부가 일체로 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 절토지역 사면보강구조.
제 1항에 있어서, 상기 수평구조물(30)의 하측에는 지오그리드(37)가 보강 설치되고, 상기 각각의 수평구조물(30) 사이에는 수분흡수와 강도보강을 위한 장섬유(38)가 설치되는 것을 특징으로 하는 절토지역 사면보강구조.