KR20030043185A

KR20030043185A - 성토지반 보호용 옹벽시공방법

Info

Publication number: KR20030043185A
Application number: KR1020010074233A
Authority: KR
Inventors: 성낙영
Original assignee: 주식회사 팸택
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-02

Abstract

본 발명은 원지반의 경사면에 덧붙여지는 성토지반을 확실하게 보호하여 주면서도, 옹벽으로서 보호되는 성토지반을 효율적으로 안정화시켜 주는 옹벽을 구축할 수 있도록 한 성토지반 보호용 옹벽시공방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 성토지반 보호용 옹벽시공방법은 a. 원지반(200)의 경사면 전방에 압축용 블록(10)을 설치할 수 있는 작업공간이 확보되도록 하면서 그 압축용 블록의 중간 높이만큼 1차로 성토하여서 다짐하고, b. 해당위치에 조립구멍(11)이 형성된 압축용 블록(10)을 세워서 설치하며, c. 상기 압축용 블록(10)의 조립구멍 (11)을 관통하여 내측의 1차 성토면 위에 놓여지도록 긴장볼트(20)를 설치한 후에 그 긴장볼트의 선단부에는 조임부재(30)를 말단부에는 저항체(40)를 각각 결착시키고, d. 1차 성토면 위에 설치된 긴장볼트(20) 및 저항체(40)가 덮여지도록 하면서 다음에 설치될 압축용 블록(10)의 중간 높이만큼 2차로 성토하여서 다짐하며, e. 상기 작업공정을 순서대로 되풀이하여 최상단까지 압축용 블록(10)을 설치하면서 그 압축용 블록의 내측에 완전한 성토지반(300)을 조성한 후에, d. 압축용 블록 (10)의 전면에서 긴장볼트(20)에 프리스트레스 인장력을 주면서 그 긴장볼트의 선단부에 결착된 조임부재(30)로서 압축용 블록(10)을 강제로 조여서 내측의 성토지반(300)을 압축토체화하여 주도록 옹벽(100)을 시공하는 것이다.

Description

성토지반 보호용 옹벽시공방법{Method of Construction Containing Wall}

본 발명은 도로의 신설 및 확장공사 또는 택지개발시에 가용면적을 인위적으로 확장하기 위하여 조성된 성토지반을 보호하여 주는 옹벽을 시공하기 위한 성토지반 보호용 옹벽시공방법에 관한 것이다.

옹벽은 원지반을 절개하여서 들어난 절토사면 또는 원지반의 경사면에 덧붙여져서 성토되는 성토지반을 안정적으로 보호하기 위한 구조물로 인식되어 있는 바, 이전에는 해당위치의 지중에 철근콘크리트로서 수평하게 바닥판을 설치하고, 바닥판과 일체가 되도록 철근콘크리트로서 수직으로 세워지는 버팀벽을 설치하여서 된 철근콘크리트 옹벽을 구축하여 절취사면 또는 성토지반을 보호하여 주도록 하였다.

이러한 철근콘크리트 옹벽은 수직벽에 직접적으로 작용되는 전도모멘트 보다 지중에 매립되는 바닥판에 의한 저항모멘트가 커서 절취사면 또는 성토지반을 안정적으로 보호하여 주는 장점을 가지는 것이 사실이나, 철근콘크리트로서 바닥판과 버팀벽을 성형하고 양생하는 데 따른 공사비용과 공사기간이 과도하게 소요되는 결함이 있었다.

상기한 결함을 보완하고자 최근에는 해당위치에 앵커볼트가 일체로 된 기성블록을 조적하면서 그 기성블록의 내측에 토사를 채우고 다짐하는 작업을 반복하여서 축조하는 조적식 옹벽공법이 개발되어 있다. 이러한 조적식 옹벽은 기성블록을 조적하여서 축조하게 되므로 공사비용과 공사기간을 감축시켜 주는 장점을 가지게되었다.

그러나, 이와 같은 조적식 옹벽은 개개의 기성블록이 토사 내에 단순 매립되는 앵커볼트로 지지되도록 설치되어서 전토모멘트에 대한 내구력이 취약하기 때문에, 시공된 이후에 토사에 의하여 작용되는 전도모멘트를 감당하지 못하고 변위가 발생되거나 붕괴되는 심각한 문제점이 있었다. 더욱이, 조적식 옹벽을 구축하는 과정에서 내측에 채워진 토사를 과도하게 다짐하여 조적된 기성블록에 변위가 발생된 경우에, 내측에 채워진 토사를 걷어내고 변위가 발생된 기성블록이 제위치에 놓여지도록 수정한 후에, 그 기성블록의 내측에 다시 토사를 채우고 다짐하여야 하는 어려움을 겪게 되는 문제점 등이 있었다.

한편, 본 발명자는 옹벽공법과 관련한 기술을 개발하고자 연구 노력하여 왔으며, 그 결과 1989년 국내특허 출원 제7846호로서 "옹벽시공방법"을 발명하고 출원하여서 국내특허 제62689호로서 등록받은 사실이 있다.

본 발명자가 발명한 국내특허 제62689호의 옹벽시공방법은 " a. 옹벽을 구성하기 위한 바닥면부까지 토사의 안식각에 따라 경사면이 형성되도록 절토작업을 하고, b. 절토경사면 최하단부에 수평방향으로 소정의 간격을 두고 앵커구멍을 옹벽면에 직각에 가까운 방향으로 굴착하며, c. 상기 앵커구멍의 중심부에 지중볼트를 삽입한 후 시멘트 모르타르 등으로 상기 앵커구멍을 채워넣어 양생시키고, d. 상기 지중볼트의 말단 나사부에 그 중앙부에 오목부 및 구멍부가 형성되어 있는 지압판을 끼운 후 너트로서 체결하며, e. 상기 지압판과 절토면 사이의 공간부에 토사를 채워넣어 성토층을 형성하고, f. 다시 너트를 더욱 조임으로서 상기 성토층에 압축응력이, 상기 지중볼트에는 프리스트레스 인장력이 작용하도록 하며, g. 상기 b부터 f의 공정을 되풀이하여 전체 옹벽을 완성하여 감을 기술요지로 하였다.

이와 같은 종래의 옹벽시공방법에 의하여 구축된 옹벽은 절토경사면에 굴착된 앵커구멍 내에 고정되는 앵커볼트와, 그 앵커볼트에 체결되는 너트로서 성토층에 대하여 압축력이 발휘되도록 하면서 견고하게 지지되도록 개개의 지압판을 설치하였기 때문에, 성토된 토사에 의하여 작용되는 전도모멘트에 대하여 옹벽 전체의 내구력을 증대시켜서 변위가 발생되거나 붕괴됨을 방지하여 주게 되었다. 또한, 옹벽을 시공하는 과정에서 토사를 과도하게 다짐하여 압축판에 변위가 발생된 경우에, 변위가 발생된 압축판을 너트로 조여서 용이하게 수정할 수 있는 등의 장점을 가지게 되었다.

그러나, 종래의 옹벽시공방법으로 옹벽을 구축함에 있어, 개개의 지압판을 지지하여 주도록 조립되는 앵커볼트를 절토경사면에 굴착된 앵커구멍 내에 고정하는 시공조건을 충족시켜야 하는 점을 감안하여 볼 때, 원지반을 절개하여서 된 절토사면을 보호하기 위한 옹벽을 구축하기에 적합한 것이어서, 원지반의 경사면에 덧붙여져서 그 폭이 넓게 성토되는 성토지반을 보호하여 주는 옹벽을 구축하는 데 적용하기 어려운 결과를 초래하게 되었다. 다시 말해서, 종래의 옹벽시공방법은 절취사면 보호용 옹벽을 구축하는 공사현장 이외에, 성토지반 보호용 옹벽을 구축하는 공사현장에서는 채택되지 못하는 실정에 있다.

본 발명은 첫째 개개의 압축용 블록을 지지하여 주는 긴장볼트를 내측에 성토되는 성토지반에 고정시키는 시공조건을 부여하여서, 원지반의 경사면에 덧붙여지는 성토지반을 확실하게 보호하여 주는 옹벽을 구축하는 데 목적이 있으며, 둘째 긴장볼트를 인장시키고 개개의 조임부재로서 압축용 블록을 조여서 내측의 성토지반을 압축시킬 수 있도록 하여서, 옹벽으로서 보호되는 성토지반을 효율적으로 안정화시켜 주는 옹벽을 구축하는 데 목적이 있다.

도1a 내지 도1f는 본 발명의 성토지반 보호용 옹벽을 시공하는 단계별 작업 공정을 나타낸 것임

도2는 본 발명의 압축용 블록을 설치한 상태를 나타낸 정면도

도3는 본 발명의 압축용 블록을 압축시키는 상태를 나타낸 일측 단면도

도4는 본 발명의 또 다른 저항체를 나타낸 것임

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 압축용 블록 11: 조립구멍

20: 긴장볼트 30: 조임부재

40: 저항체 41: 지압너트

42: 고정너트 50: 받침블록

60: 부직포 100: 옹벽

200: 원지반 300: 성토지반

본 발명의 성토지반 보호용 옹벽시공방법은 도1a 내지 도1f에 도시되는 바와 같이, a. 원지반(200)의 경사면 전방에 압축용 블록(10)을 설치할 수 있는 작업공간이 확보되도록 하면서 그 압축용 블록의 중간 높이만큼 1차로 성토하여서 다짐하고, b. 해당위치에 조립구멍(11)이 형성된 압축용 블록(10)을 세워서 설치하며, c. 상기 압축용 블록(10)의 조립구멍(11)을 관통하여 내측의 1차 성토면 위에 놓여지도록 긴장볼트(20)를 설치한 후에 그 긴장볼트의 선단부에는 조임부재(30)를 말단부에는 저항체(40)를 각각 결착시키고, f. 1차 성토면 위에 설치된 긴장볼트 (20) 및 저항체(40)가 덮여지도록 하면서 다음에 설치될 압축용 블록(10)의 중간 높이만큼 2차로 성토하여서 다짐하며, e. 상기 작업공정을 순서대로 되풀이하여 최상단까지 압축용 블록(10)을 설치하면서 그 압축용 블록의 내측에 완전한 성토지반(300)을 조성한 후에, d. 압축용 블록(10)의 전면에서 긴장볼트(20)에 프리스트레스 인장력을 주면서 그 긴장볼트의 선단부에 결착된 조임부재(30)로서 압축용 블록(10)을 강제로 조여서 내측의 성토지반(300)을 압축토체화하여 주도록 옹벽(100)을 시공하여서 됨을 기술구성상의 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 성토지반 보호용 옹벽시공방법은 압축용 블록(10)을 긴장볼트(20)와 그 긴장볼트에 체결되는 조임부재(30)로서 지지되도록 설치하는 점에서 본 발명자가 발명한 종래의 옹벽시공방법과 기술개념이 유사한 듯 하지만, 개개의 압축용 블록(10)이 내측에 성토된 성토지반(300) 내의 저항체(40)에 의하여 고정되는 긴장볼트(20)로 지지되도록 하여서, 조성된 성토지반(300)을 확실하게 보호하여 주는 옹벽(100)을 구축할 수 있도록 한 점과, 긴장볼트(20)에 프리스트레스 인장력을 주면서 개개의 압축용 블록(10)을 조임부재(30)로 조여서 내측의 성토지반(300)을 압축토체화하여 안정화시켜 주는 옹벽(100)을 구축하는 점이 종래의 옹벽시공방법과 구분되는 중요한 작용효과 상의 차이점이 된다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 성토지반 보호용 옹벽을 시공하는 단계별 작업공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1a는 원지반(200)의 경사면 전방에 1차로 성토작업을 수행하는 작업공정을 나타내고 있다.

이와 같이 압축용 블록(10)을 설치하기 이전에 1차로 성토작업을 수행하는 이유는, 자립하기 어려운 개개의 압축용 블록(10)을 먼저 설치하는 데 따른 작업부담을 줄여주기 위함이다. 이때, 원지반(200)의 경사면 전방에 압축용 블록(10)을 설치할 수 있는 작업공간이 확보되도록 하면서 그 압축용 블록의 중간 높이만큼 성토하여서, 이후에 압축용 블록(10)와 긴장볼트(20)를 설치하는 작업을 원활하게 수행할 수 있도록 함이 중요하다.

도1b는 해당위치에 압축용 블록(10)을 설치하는 작업공정을 나타내고 있다.

이때, 해당위치의 바닥에 받침블록(50)을 미리 설치하여 두고, 그 받침블록 위에 최하단부의 압축용 블록(10)이 지지되도록 설치하여서 된다.

상기 압축용 블록(10)은 도2에서와 같이, 콘크리트를 소재로 하여 일정한 크기의 압축면을 가지는 판상체로서 중앙부에 조립구멍(11)이 형성되도록 성형 제작하여서 된다. 이 압축용 블록(10)의 조립구멍(11)은 이후에 긴장볼트(20)를 관통시켜서 설치하기 위한 통로가 된다.

그리고, 상기 압축용 블록(10)은 사방의 테두리 중 직각을 이루는 2변의 테두리에는 돌출턱(12)을 형성하되, 그와 대향되어서 직각을 이루는 2변의 테두리에는 끼움홈(13)을 형성하여서, 인접하는 압축용 블록(10)을 서로 끼워 맞춰서 틈새없이 견실하게 설치할 수 있도록 한다.

여기에서, 상기 압축용 블록(10)의 전면 중앙에 조립구멍(11)과 연계되도록 요입 형성되는 요입홈(14)을 가져서, 상기 긴장볼트(20)의 선단부에 결착되는 조임부재(30)를 삽입하여 상기 압축용 블록(10)의 전면에 돌출되지 않도록 위치시킬 수 있게 함이 바람직하다.

도1c는 해당위치에 설치된 개개의 압축용 블록(10)에 긴장볼트(20)를 관통시키고 그 긴장볼트에 조임부재(30)와 저항체(40)를 조립 설치하는 작업공정을 나타내고 있다.

상기 긴장볼트(20)는 상기 압축용 블록(10)의 조립구멍(11)을 관통시켜서 1차로 토사를 성토하여서 된 성토면 위에 놓여지도록 설치하여서 된다. 이 긴장볼트(20)의 양단부에는 나사부(21)를 각각 형성하여서, 상기 압축용 블록(10)의 전방에 노출되는 긴장볼트(20)의 선단측 나사부(21)에는 조임부재(30)를 체결할 수 있도록 하고, 상기 압축용 블록(10) 내측의 1차 성토면 위에 놓여지는 긴장볼트(20)의 후단측 나사부(21)에는 저항체(40)를 조립 설치할 수 있도록 한다.

상기 저항체(40)는 도3의 도시와 같이, 상기 긴장볼트(20)의 말단부에 체결되며 그 저항체의 후면에 폭넓게 대접되는 지압너트(41)로서 지탱하여 주도록 설치하여서, 상기 압축용 블록(10)을 지지하여 주는 긴장볼트(20)를 고정시켜 주며, 상기 조임부재(30)로서 조여지는 압축용 블록(10)과 함께 내측에 성토되는 토사를 압축하여 주는 기능을 충실히 감당할 수 있도록 한다. 이때, 상기 저항체(40)는 상기 긴장볼트(20)의 말단부에 체결되어 그 저항체의 전면에 대접되는 고정너트(42)로 고정시켜 주어서 임의로 유동됨을 방지하여 주도록 한다.

본 실시예에서, 상기 저항체(40)는 일정한 크기의 평면적을 가지며 중앙부에 통공(40a)이 뚫어지는 평철판으로 만들어진 것으로 예시하고 있으나, 필요에 따라서 상기 저항체(40)는 도4에 도시되는 바와 같이, 일정한 크기의 단면적을 가지며 중앙부에 통공(40a)이 뚫어지는 각형 콘크리트로서 만들어질 수도 있음을 밝혀 둔다.

여기에서, 상기 긴장볼트(20)와 저항체(40)는 설치 후에 각각 방청처리하여, 성토지반(300) 내에 매립되어서 토사 및 수분과 장기간 접촉하더라도 부식됨을 방지하여 주도록 함이 바람직하다.

도1d는 상기 긴장볼트(20)와 저항체(40)가 설치된 1차 성토면 위에 다시 2차로 토사를 성토하는 작업공정을 나타내고 있다.

이와 같이 2차 성토작업을 수행할 때에는, 기 설치된 압축용 블록(10)의 내측에 확보되어 있는 작업공간 내에 토사를 채우고, 1차 성토면 위에 설치된 긴장볼트(20)와 저항체(40)가 덮여지도록 토사를 성토하고 다짐하여서 된다. 이때, 다음에 압축용 블록(10)을 설치하기 위한 작업공간이 확보되도록 하면서 그 압축용 블록의 중간 높이만큼 토사를 성토하고 다짐하여서 후속작업을 수행하는 데 지장이 없도록 한다.

도1e는 도1a 내지 도1d의 작업공정을 순서대로 되풀이하여 최상단까지 압축용 블록(10)을 설치하고, 그 압축용 블록의 내측에 완전하게 성토지반(300)을 조성하는 작업공정을 나타내고 있다.

상기 압축용 블록(10)을 최상단까지 설치할 때에 그 압축용 블록의 내면을 부직포(60)로 감싸주어서, 상기 압축용 블록(10)의 내측에 조성된 성토지반(300)으로부터 토사가 유출됨을 방지하여 주도록 한다.

도1f는 상기 압축용 블록(10)의 전면에서 노출된 긴장볼트(20)에 프리스트레스 인장력을 주면서, 상기 긴장볼트(20)의 선단부에 체결된 조임부재(30)로서 압축용 블록(10)을 강제로 조여서 조성된 성토지반(300)을 압축토체화하여 주도록 옹벽(100)을 완성시키는 작업공정을 나타내고 있다.

이와 같이 옹벽(100)을 완성시키는 마지막 단계의 작업공정을 수행할 때에는 도3의 도시와 같이, 상기 압축용 블록(10)의 전면에 접지되고 긴장볼트(20)의 선단부에 결착되도록 인장기(70)를 설치하고, 인장기(70)를 작동시켜서 상기 긴장볼트 (20)가 인장된 만큼 조임부재(30)로서 압축용 블록(10)을 조이는 작업을 반복하여서 된다. 이때, 상기 긴장볼트(20)는 인장작업을 완료하여서 상기 압축용 블록 (10)의 전면에 길게 노출된 선단부를 적정한 길이로 절단한 후에, 그 긴장볼트의 절단면에 보호캡(22)을 씌워서 부식이 발생됨을 방지하여 주도록 한다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 성토지반 보호용 옹벽시공방법은 개개의 압축용 블록이 내측의 성토지반에 매립되는 저항체에 의하여 고정되는 긴장볼트로서 지지되도록 하여서, 인위적으로 조성된 성토지반을 확실하게 보호하여 주는 옹벽을 구축할 수 있게 하여 주는 동시에, 긴장볼트에 프리스트레스 인장력을 주면서 개개의 압축용 블록을 조임부재로 조여서 내측의 성토지반을 압축토체화하여 안정화시켜 주는 옹벽을 구축할 수 있게 하여 주는 유용한 발명인 것이다.

Claims

a. 원지반(200)의 경사면 전방에 압축용 블록(10)을 설치할 수 있는 작업공간이 확보되도록 하면서 그 압축용 블록의 중간 높이만큼 1차로 성토하여서 다짐하고, b. 해당위치에 조립구멍(11)이 형성된 압축용 블록(10)을 세워서 설치하며, c. 상기 압축용 블록(10)의 조립구멍(11)을 관통하여 내측의 1차 성토면 위에 놓여지도록 긴장볼트(20)를 설치한 후에 그 긴장볼트의 선단부에는 조임부재(30)를 말단부에는 저항체(40)를 각각 결착시키고, d. 1차 성토면 위에 설치된 긴장볼트 (20) 및 저항체(40)가 덮여지도록 하면서 다음에 설치될 압축용 블록(10)의 중간 높이만큼 2차로 성토하여서 다짐하며, e. 상기 작업공정을 순서대로 되풀이하여 최상단까지 압축용 블록(10)을 설치하면서 그 압축용 블록의 내측에 완전한 성토지반(300)을 조성한 후에, f. 압축용 블록(10)의 전면에서 긴장볼트(20)에 프리스트레스 인장력을 주면서 그 긴장볼트의 선단부에 결착된 조임부재(30)로서 압축용 블록(10)을 강제로 조여서 내측의 성토지반(300)을 압축토체화하여 주도록 옹벽(100)을 시공하여서 됨을 특징으로 하는 성토지반 보호용 옹벽시공방법.
제1항에 있어서, 상기 압축용 블록(10)은 사방의 테두리 중 직각을 이루는 2변의 테두리에는 돌출턱(12)을 형성하되, 그와 대향되어서 직각을 이루는 2변의 테두리에는 끼움홈(13)을 형성하여서, 인접하는 압축용 블록(10)을 서로 끼워 맞춰서 틈새없이 견실하게 설치할 수 있도록 함을 특징으로 하는 성토지반 보호용 옹벽시공방법.
제1항에 있어서, 상기 저항체(40)는 일정한 크기의 평면적을 가지며 중앙부에 통공(40a)이 뚫어지는 평철판으로 만들어짐을 특징으로 하는 성토지반 보호용 옹벽시공방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 저항체(40)는 상기 긴장볼트(20)의 말단부에 체결되며 그 저항체의 후면에 폭넓게 대접되는 지압너트(41)로서 지탱하여 주도록 설치하여서 됨을 특징으로 하는 성토지반 보호용 옹벽시공방법.
제1항에 있어서, 상기 압축용 블록(10)을 최상단까지 설치할 때에 그 압축용 블록의 내면을 부직포(60)로 감싸주어서, 상기 압축용 블록(10)의 내측에 조성된 성토지반(300)으로부터 토사가 유출됨을 방지하여 주도록 함을 특징으로 하는 성토지반 보호용 옹벽시공방법.
제1항에 있어서, 상기 긴장볼트(20)는 인장작업을 완료하여서 상기 압축용 블록(10)의 전면에 길게 노출된 선단부를 적정한 길이로 절단한 후에, 그 긴장볼트의 절단면에 보호캡(22)을 씌워서 부식이 발생됨을 방지하여 줌을 특징으로 하는 성토지반 보호용 옹벽시공방법.