KR20030028518A

KR20030028518A - 영구 앙카 옹벽 공법 및 장치

Info

Publication number: KR20030028518A
Application number: KR1020030013205A
Authority: KR
Inventors: 이기환
Original assignee: 이기환
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2003-04-08
Also published as: KR100534603B1

Abstract

본 발명은 엄지말뚝(H-PILE)에 지보재인 그라운드 앙카(영구 앙카)를 사용하여 흙막이 공사를 시행 후, 흙막이 벽체 앞에 콘크리트 옹벽의 합벽 시공을 실시하는 영구 앙카 옹벽에 대한 것이다. 더욱 구체적으로 엄지말뚝의 플랜지 면과 웨이브면에 앙카체가 들어갈 수 있는 천공각도 방향의 구멍을 형성한 엄지말뚝을 사용하여, 앙카 띠장을 사용하지 않고 앙카 인장력을 직접 엄지말뚝에 전달할 수 있는 슬리부와, 콘크리트 옹벽 시공 후 엄지말뚝의 부식 등으로 응력재 역할의 내구 연한이 다 될 경우 콘크리트 옹벽이 외부 하중에 버틸 수 있도록 콘크리트 옹벽내 설치되는 앙카 하중 지지판인 앙카 베이스 플래이트로 구성된다.

본 공법은 앙카용 띠장을 사용한 일반 공법에 비해 콘크리트량을 줄일 수 있어 경제적이며, 콘크리트 옹벽 시공시 주철근의 조립이 간편하여 시공성이 좋고, 콘크리트 옹벽의 균열을 최소화 하고 앙카 강선의 부식을 완전히 방지 할 수 있으며, 엄지말뚝 및 콘크리트 옹벽에 앙카 인장력을 전달 할 수 있어 일반 공법 보다 장기적인 안정성이 크게 증가되는 것을 특징으로 한다.

Description

영구 앙카 옹벽 공법 및 장치{apparatus and method for retaining wall using ground anchor}

콘크리트 옹벽 공사는 일반적으로 콘크리트 옹벽을 설치한 후 옹벽 배면에 흙을 채우는 과정으로 이루어 진다. 그러나 공사 현장에 따라서는 부지 여건상 옹벽 저판길이를 확보할 수 없는 경우가 많다. 이 경우 옹벽 설치를 위해 엄지말뚝(H-PILE) 및 그라운드 앙카(영구 앙카)를 사용하여 흙막이 공사를 수행한 후 전면에 콘크리트 옹벽을 합벽으로 시공하여 영구 앙카 옹벽을 형성 한다.

상기와 같이 시공시 발생되는 문제점은, 첫째, 엄지말뚝을 주 응력재로 사용하므로 지하수에 노출되어 부식이 발생되므로 장기적인 안정성을 확보 할 수 없다. 둘째, 앙카 띠장(WALE BEAM)이 콘크리트 옹벽내에 설치되므로 지하수 유입에 따른 부식으로 옹벽의 균열이 예상되고 옹벽 주철근 설치시 띠장으로 인한 간섭으로 띠장에 주철근 구멍을 내는 등 시공이 어렵다. 셋째, 옹벽 배면에 지하수가 앙카체를 따라 옹벽내로 스며드는 것을 방지할 수 없고, 앙카 강선의 부식을 방지 할 수 없어 장기적으로는 영구 옹벽으로서 기능을 상실 할 수도 있는 등 많은 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 해결할 수 있는 영구 앙카 공법 및 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

따라서 본 발명에서는 엄지말뚝의 부식으로 인한 주응력재의 기능 상실분만큼 콘크리트 옹벽이 외부 하중을 부담하고 엄지말뚝의 응력재로서 기능을 상실시 콘크리트 옹벽이 모든 하중을 지지하는 구조로 되어 장기적인 안정성 확보가 가능한 공법 및 장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한 앙카용 띠장을 사용하지 않아 부식에 따른 콘크리트 구조물의 균열을 방지 할 수 있으며, 옹벽 주철근 설치가 용이하고, 콘크리트량을 줄일 수 있으며, 지하수 침투 유입을 방지 할 수 있는 슬리브를 구비하여 앙카 강선의 부식을 방지하는 장치를 제공함을 다른 목적으로 한다.

도1a는 종래의 영구 앙카 옹벽 공법의 시공 단면도이다.

도1b는 종래의 영구 앙카 옹벽이 설치된 단면의 상세도이다.

도2a는 도2b는 본 발명에 의한 영구 앙카 옹벽 공법의 단면도이다.

도3a는 앙카 헤드 및 슬리브 그리고 앙카체 구멍을 구비한 엄지말뚝의 상세 사시도이다.

도3b는 슬리브와 앙카 베이스 플래이트의 연결 단면도이다.

도4a는 본 발명에 의한 영구 앙카 옹벽의 정면도이다.

도4b는 종래 영구 앙카 옹벽의 정면도이다.

도5a는 본 발명에 의한 영구 앙카 옹벽 공법의 다른 일 예의 상세 사시도이다.

도5b는 사면 절취부 영구 앙카 옹벽의 설치 단면도이다.

＜도면의 부호에 대한 간단한 설명＞

1: 엄지말뚝(H-PILE, 강관 PILE) 2: 영구 앙카체

3: 콘크리트 옹벽 4: 띠장(WALE BEAM)

5: 띠장 브라켓 6: 토류판 또는 숏크리트

11: 쉬스관 12: 강선

13: 앙카 헤드 14: 강선 쐐기

15: 앙카 헤드 덮개 16: 천공홀

17: 슬리브 18: 트럼펫

22: 제거식 쐐기 23: 선단 앙카헤드 구멍

19: WATER STOP PLATE 20: 앙카 베이스 플래이트

20a: 2차 앙카 베이스 플래이트 20b: 1차 앙카 베이스 플래이트

21: 주철근 22: 배력근

23: 스티프너 24: 앙카체 구멍

25: 플랜지면 26: 웨이브면

27: 지반 28: 와이어메쉬(WIRE MESH)

29: 숏크리트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엄지말뚝(1)에 앙카체(2)를 설치할 수 있도록 플랜지면(25) 및 웨이브면(26)을 형성된 앙카체 구멍(24), 상기 앙카체 구멍으로 인한 엄지말뚝의 단면계수 감소를 방지하기 위한 스티프너(23), 앙카력을 1차 적으로 엄지말뚝에 전달하고 2차로 콘크리트 옹벽에 전달하기 위한 앙카 베이스 플래이트(20)가 설치되고 저부로부터 몰탈, 에폭시, 그리스 순으로 채워진 슬리브, 상기 슬리브(17)를 통하여 지하수의 침입시 이를 방지하기 위한 WATER STOP PLATE(19), 상기 슬리브 상단에 설치되어 앙카 인장력을 콘크리트 옹벽에 전달하기 위한 트럼펫(18)이 구비된 앙카 베이스 플래이트(20), 상기 앙카 베이스 플래이트 상단에 앙카 강선을 인장 후 고정하기 위한 앙카헤드(13) 및 강선 쐐기(14), 상기 앙카헤드부의 노출된 면을 덮는 그리스로 채워진 앙카 헤드 덮개(15)로 구성되며,

이하, 본 발명의 바람직한 일예를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도1a은 종래의 영구 앙카 공법의 시공된 단면도를 나타낸 것으로 시공 순서는, 지중에 엄지말뚝(1)을 오거 등을 사용하여 천공 후 삽입하고, 토류판 또는 숏크리트(6) 등을 사용하여 배면토의 유실을 방지하며 굴착하고, 앙카체 설치를 위한 천공을 실시하여 앙카체(2)를 삽입 그라우팅을 실시하고, 띠장용 브라켓(5)을 설치하고, 띠장(4)을 설치한 후 앙카혜드와 강선 쐐기로 강선을 인장하여 띠장에 고정시키고, 앙카체 선단부를 앙카헤드 덮개(15)로 덮고, 주철근(21) 및 배력근(22)을 배근하고, 커푸집을 설치하여 앙카 헤드부 및 띠장이 옹벽내에 설치되도록 콘크리트를 타설하여 영구 앙카 옹벽을 형성 한다.

도1b는 종래의 영구 앙카 옹벽이 설치된 단면의 상세도이다.

도2a 및 도2b는 본 발명에 의한 영구 앙카 옹벽의 최선의 실시예의 단면도이다.

지중에 앙카체 구멍(24)을 형성한 엄지말뚝(1)을 오거 등을 사용하여 천공 후 삽입하고, 토류판 또는 숏크리트(6) 등을 사용하여 배면토의 유실을 방지하며 굴착하고, 영구 앙카체(2) 설치를 위한 천공을 실시하여 영구 앙카체를 삽입 그라우팅을 실시하고, 슬리브(17)를 엄지말뚝의 플랜지면(25)에 용접하여 설치하고, 슬리브 내부를 저부로부터 몰탈, 에폭시, 그리스 순으로 채우고, 슬리브 외부에는 지하수의 침투를 방지하기 위해 WATER STOP PALTE(19)를 설치하고, 앙카헤드(13)와 강선 쐐기(14)로 강선(12)을 인장하여 앙카 배이스 플래이트(20)에 고정시키고, 앙카체 선단부를 앙카헤드 덮개(15)로 덮고, 주철근(21) 및 배력근(22)을 배근하고, 커푸집을 설치하여 앙카 두부 및 슬리브(17)가 옹벽내에 설치 되도록 하며, 특히 앙카 베이스 플래이트(20)가 콘크리트 옹벽의 주철근(21) 앞에 놓이도록 콘크리트를 타설여 영구 앙카 옹벽을 형성 한다.

도3a는 앙카 헤드(13) 및 슬리브(17) 그리고 앙카체 구멍(24)을 구비한 엄지말뚝(1)의 상세 사시도이다. 상기 엄지말뚝의 경우 앙카체 구멍으로 인한 단면계수 감소 방지를 위해 스티프너(23)로 보강한 상태이다.

도3b는 슬리브(17)와 앙카 베이스 플래이트(20)의 연결 단면도로서, 슬리브내 방수를 위한 몰탈, 에폭시, 그리스 충진을 용이하게 하기 위하여 슬리브 내경과지름과 같은 외경의 트럼펫(18)을 구비한 앙카 베이스 플래이트(20)를 슬리브(17)에 끼워서 설치하도록 하였다.

도4a는 본 발명에 의한 영구 앙카 옹벽의 굴착 완료된 정면도로서, 띠장(4)이 없으로 주철근(21)의 배근이 용이하다.

도4b는 종래 영구 앙카 옹벽의 굴착 완료된 정면도로서, 앙카용 띠장(4)으로 인하여 주철근(21)의 설치가 안 되므로 띠장에 주철근 구멍을 뚫거나 띠장을 잘라내어 주철근(21)을 설치하여야 하므로 시공성이 나쁘다.

도5a는 본 발명에 의한 영구 앙카 옹벽 공법의 다른 일 예의 상세 사시도로서, 앙카력을 전달하기 위한 슬리브에 이중의 앙카 베이스 플래이트(20a, 20b)를 설치한 상태이다.

도5b는 사면 절취부 영구 앙카 옹벽의 설치 단면도로서, 종래의 영구 앙카 공법은 사면을 일정구간 절취 후 콘크리트 옹벽을 설치하고 영구 앙카를 옹벽에 설치 인장하며, 사면 안정을 취하면서 하단으로 단계적으로 내려오게 되는 역타설 옹벽 공법으로 시공하는데, 본 발명의 앙카 공법을 적용시 일정 구간 사면 굴착과 동시에 숏크리트(29)를 타설하고 이중의 앙카 베이스 플래이트(20a, 20b)를 구비한 슬리브(17)를 사용하여 콘크리트 옹벽 설치전 영구 앙카를 인장하여 사면의 안정을 취하며, 단계적으로 내려와 사면 전체를 안정시킨 후 영구 앙카 옹벽을 밑에서부터 위로 단계적으로 콘크리트를 끊어쳐 옹벽 전체를 완성하게 된다. 역타설 공법은 위에서부터 콘크리트를 끊어 치게 됨으로 주철근(21)의 연결이 어렵고 공기 및 공사비가 많이 들게 된다.

본 발명의 영구 앙카 옹벽은 첫째, 엄지말뚝을 사용 년한까지만 응력재로 사용하고 그 후 콘크리트 옹벽이 모든 하중을 부담할 수 있는 이중 구조이므로 장기적으로 안정하다.

둘째, 앙카용 띠장(WALE BEAM)을 사용하지 않아 콘크리트 옹벽내에 설치된 띠장의 부식에 따른 옹벽의 균열을 방지할 수 있으며 옹벽 주철근 설치가 용이하다.

셋째, 옹벽 배면에 지하수의 유입을 방지할 수 있는 슬리브로 인하여 강선의 부식을 방지 할 수 있어 장기적인 안정성을 확보 할 수 있다.

넷째, 일반 영구 앙카 공법보다 콘크리트량이 감소하므로 경제적이다.

Claims

영구 앙카 옹벽 장치는, 엄지말뚝(H-PILE 또는 강관 PILE)에 앙카체 형성 각도 방향으로 형성된 앙카체 구멍,

상기 앙카체 구멍으로 인한 단면계수 감소 방지를 위해 엄지말뚝 2개의 플랜지면에 사이에 설치된 스티프너,

상기 엄지말뚝의 전면 플랜지면에 용접에 의해 설치되어 앙카의 인장력을 엄지말뚝에 전달하고 외주면에 WATER STOP PLATE가 설치되고 저부로부터 몰탈, 에폭시, 그리스로 순으로 채워 지하수의 침투 유입 방지가 가능한 슬리브,

상기 슬리브의 전면에 설치되는 트럼펫을 구비한 앙카 베이스 플래이트,

상기 앙카 베이스 플래이트 위에 설치되어 강선을 인장하여 고정하기 위한 앙카 헤드 및 강선 쐐기,

상기 강선 및 쐐기의 부식을 방지하기 위한 앙카헤드덮개로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구 앙카 옹벽 장치.
영구 앙카 옹벽 장치는, 숏크리트면 또는 지반에 설치되는 1차 앙카 베이스 플래이트,

상기 앙카 베이스 플래이트 위에 용접으로 설치되어 앙카의 인장력을 전달하고 외주면에 WATER STOP PLATE가 설치되고 저부로부터 몰탈, 에폭시, 그리스로 순으로 채워 지하수의 침투 유입 방지가 가능한 슬리브,

상기 슬리브의 전면에 설치되어 장기적으로 콘크리트 옹벽에 앙카 하중을 전달하기 위한 트럼펫을 구비한 2차 앙카 베이스 플래이트,

상기 2차 베이스 플래이트 위에 설치되어 강선을 인장하여 고정하기 위한 앙카 헤드 및 강선 쐐기,

상기 강선 및 쐐기의 부식을 방지하기 위한 앙카헤드덮개로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구 앙카 옹벽 장치.
제1에 있어서, 상기 슬리브는, 앙카 설치 방향으로 엄지말뚝 및 주철근 설치 방향과 같은 방향의 단면을 갖는 원통향의 강관 파이프,

상기 강관 파이프의 외주면에 설치되어 지하수 유입을 차단하기 위한 WATER STOP PLATE로 구성되는 것을 특징으로 하는, 영구 앙카 옹벽 장치.
제2항에 있어서, 상기 슬리브는, 앙카 설치 방향으로 사면 절토 방향과 같은 방향의 단면을 갖는 원통향의 강관 파이프,

상기 강관 파이프의 외주면에 설치되어 지하수 유입을 차단하기 위한 WATER STOP PLATE,

상기 강관 파이프의 단부에 설치되어 앙카체 구멍을 갖고 있고 강관 파이프와 용접으로 일체화된 사각의 1차 앙카 베이스 플래이트로 구성되는 것을 특징으로 하는, 영구 앙카 옹벽 장치.
제1및 제2항에 있어서, 상기 앙카 베이스 플래이트는 슬리브 내경 지름과 같은 외경의 트럼펫을 구비하여 슬리브에 끼워서 설치 할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 영구 앙카 옹벽 장치.
엄지말뚝 플랜지면 및 웨이브면에 앙카체 설치 각도 방향으로 소정의 크기로 앙카 위치의 강재를 잘나내고,

플랜지면을 철판으로 보강하고,

소정의 천공기를 이용하여 엄지말뚝을 삽입할 수 있는 천공을 하고,

상기 천공 구멍에 기 제작된 엄지말뚝을 삽입하고,

굴착을 실시하며 토류판 또는 숏크리트로 배면의 흙의 유실을 방지하고,

앙카 설치위치에서 앙카 설치를 위한 천공을 실시하고,

앙카체를 상기 천공홀에 삽입하고,

그라우팅을 실시하고,

상기 엄지말뚝의 앙카 구멍이 있는 플랜지면에 제3항의 슬리브를 용접으로 설치하고,

상기 슬리브에 저부로부터 몰탈, 에폭시, 그리스로 순으로 채우고,

제5항의 앙카 베이스 플래이트를 끼워서 설치하고,

그라우팅이 고결되면 강선을 인장하여 강선 쐐기를 사용 앙카헤드에 고정시키고,

강선 선단부를 그리스로 채워진 앙카 헤드 덮개로 용접에 의해 앙카 베이스플래이트에 덮고,

상기와 같은 순서로 단계별로 굴착 및 앙카를 설치하여 굴착공사를 완료하고,

콘크리트 옹벽의 주철근을 조립하고,

거푸집을 설치하여 콘크리트 타설을 실시하고,

양생을 하여 영구 앙카 옹벽을 설치하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구 앙카 옹벽 공법.
사면 굴착과 동시에 숏크리트를 타설하고,

앙카 설치위치에서 앙카 설치를 위한 천공을 실시하고,

앙카체를 상기 천공홀에 삽입하고,

그라우팅을 실시하고,

제4항의 슬리브를 설치하고,

상기 슬리브에 저부로부터 몰탈, 에폭시, 그리스로 순으로 채우고,

제5항의 앙카 베시스 플래이틀 끼워서 설치하고,

그라우팅이 고결되면 강선을 인장하여 강선 쐐기를 사용 앙카헤드에 고정시키고,

강선 선단부를 그리스로 채워진 앙카 헤드 덮개로 용접에 의해 앙카 베이스 플래이트에 덮고,

상기와 같은 순서로 단계별로 굴착 및 앙카를 설치하여 굴착공사를 완료하고,

콘크리트 옹벽의 주철근을 조립하고,

거푸집을 설치하여 콘크리트 타설을 실시하고,

양생을 하여 영구 앙카 옹벽을 설치하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구 앙카 옹벽 공법.