KR200302360Y1 - 에이치형 파일을 이용한 옹벽선반 부착 직립식 옹벽 - Google Patents

Abstract

본 고안은 성토 및 절토사면을 직립면으로 형성하기 위하여 H형 파일을 이용한 옹벽선반 부착 직립식 옹벽에 관한 것으로서, 옹벽을 설치하고자 하는 절토 및 성토사면 구간에 H형 파일을 지지층까지 삽입하고 H형 파일 주위에 옹벽 벽체 보강철근을 조립설치하고 옹벽선반 하부까지 콘크리트를 타설양생한 후에 뒷채움하고 옹벽벽체 후부인 절, 성토 면쪽에 H형 파일에 직각으로 연결하여 옹벽선반을 이루는 옹벽선반 보강철골을 설치하고 옹벽선반 보강 철골의 상하부에 옹벽선반 보강철근을 조립설치한 후에 옹벽상부 벽체와 옹벽선반에 콘크리트를 동시에 타설양생한 후 옹벽선반 상부를 토사로 뒷채움하여 직립식으로 절, 성토면이 형성되도록 옹벽을 설치하는 것이다.

Description

에이치형 파일을 이용한 옹벽선반 부착 직립식 옹벽{Straight retaining wall having a shelf using H-shaped piles}

본 고안은 성토 및 절토사면을 직립면으로 형성하기 위하여 H형 파일을 이용한 옹벽선반 부착 직립식 옹벽에 관한 것으로서, 옹벽을 설치하고자 하는 절토 및 성토 사면에 H형 파일을 지반에 타입하고 H형 파일 주위에 옹벽 벽체 보강철근을 조립설치하며 옹벽하부 벽체에 콘크리트를 타설양생하고 옹벽선반 하부를 뒷채움을 한 후에 옹벽 벽체 후부인 성토 및 절토면쪽에 H형 파일에 직각으로 연결하여 옹벽선반을 이루는 옹벽 선반 보강철골을 설치하고 옹벽 선반 보강 철골의 상하부에 옹벽 선반 보강철근을 조립설치하고 옹벽선반 및 옹벽상부 벽체에 콘크리트를 타설양생하고 옹벽선반 상부에 뒷채움을 하는 것이다.

본 고안은 성토 및 절토된 구간에서 옹벽설치가 필요한 구간에 설치하거나 또는 도로 및 철도사면 아래에 옹벽을 설치할 경우에 설치되는 것으로서 토압을 견디면서 별도의 가시설의 설치를 피하거나 또는 절토 또는 성토 구간의 사면이 높아 옹벽이 과대해지는 것을 방지하기 위하여 H형 파일을 절토 또는 성토 구간에 직립으로 설치하고 옹벽선반을 설치하여 토압이 옹벽선반에 작용하므로서 직립식 옹벽이 전도 또는 활동하게되는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.

종래의 직립식 흙막이는 도 1a에서 보는 바와 같이 절토 또는 성토 사면에 H형 파일(14)을 지반(1)에 타입하여 일정길이의 근입부(3)를 형성하여 설치한 것으로서 토압에 의한 횡방향 변위가 커서 높이가 낮은 가시설에나 사용되며 사면의 높이가 클경우에는 흙막이(2)가 횡방향 토압에 의해 변위가 발생되어 흙막이(2)가 붕괴되는 문제점이 있으며, 도 1b와 같이 절토 또는 성토구간의 사면에 설치되는 중력식 옹벽(4)은 사면의 높이가 높을 경우에는 중력식 옹벽(4)의 크기가 과대해지는 문제점과 중력식 옹벽(4)의 전도 및 활동을 방지하기 위하여 옹벽기초(5)가 과대해져 비경제적이며 사면상부에 설치되는 도로 또는 시설물의 하부에 까지 터파기의 영향이 미치는 문제점이 상존하여 왔다.

본 고안의 목적은 옹벽을 벽체식으로 직립시키켜 종래의 옹벽에서와 같은 확대기초 터파기 및 가시설 없이도 이미 성토되어 사용중인 철도 및 도로사면 구간에 옹벽설치가 가능하며 또한 옹벽을 설치할 기초지반이 연약하여도 H형 파일을 지지층까지 타입 또는 천공후 관입하여 지지케하므로서 설치 가능토록하였으며, 절토구간에서는 터파기로 인한 급구배 형성과 사면 높이의 증가로 인한 시공중 안정성 저하요인이 없도록 하기 위하여 H형 파일을 지반에 타입 또는 천공후 관입시켜 지지케하고 횡방향 토압에 저항하기 위하여 옹벽벽체에 직각으로 옹벽선반을 형성하여 옹벽벽체에 작용하는 횡방향 토압을 경감시킬뿐만 아니라 옹벽선반에 의하여 횡방향의 토압이 옹벽선반에 의해 2등분으로 분할되어 옹벽벽체에 작용하게되므로 옹벽선반이 없어 횡방향의 토압의 전체가 바로 옹벽벽체에 작용할때보다 훨씬 줄어든 토압을 받게되어 옹벽이 안정성을 갖도록 하는 것이다.

도 1a는 종래의 기술로서 H형 파일을 이용하여 설치한 흙막이를 나타낸 도면

도 1b는 종래의 캔틸레버식 옹벽을 나타낸 도면.

도 2는 본 고안에 의한 H형 파일을 이용하여 설치한 직립식 옹벽에 옹벽선반이 설치된 것을 보여주는 도면.

도 3은 본 고안의 H형 파일을 이용하여 설치한 옹벽 벽체의 설치를 위한 옹벽벽체 보강철근을 조립설치한 것을 나타낸 도면.

도 4는 도 3의 옹벽벽체 설치를 위한 옹벽벽체 보강철근을 조립설치한 상세 도면.

도 5는 도 3의 옹벽벽체에 조립설치한 옹벽벽체 보강철근에 콘크리트를 타설한 것을 보여주는 도면.

도 6은 본 고안의 옹벽선반을 옹벽벽체에 설치한 것을 보여주는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 지반 2 : 흙막이

3 : 근입부 4 : 캔틸레버식 옹벽

5 : 캔틸레버식 옹벽기초

10 : 옹벽 11 : 옹벽벽체

12 : 옹벽하부 벽체 13 : 옹벽상부 벽체

14 : H형 파일 15 : 타입부

16 : 옹벽근입부 17 : 옹벽기초부

18 : 옹벽벽체 보강철근 19 : 콘크리트

30 : 옹벽선반 31 : 옹벽선반 보강철근

32 : 옹벽선반 보강철골 33 : 옹벽선반 상부

34 : 옹벽선반하부

본 고안은 성토 및 절토사면을 직립면으로 형성하기 위하여 H형 파일(14)을 이용한 옹벽선반 부착 직립식 옹벽 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 옹벽(10)을 설치하고자 하는 절토 및 성토 사면 구간에 H형 파일(14)을 삽입하고 H형 파일(14) 주위에 옹벽 벽체 보강철근(18)을 조립설치하고 옹벽벽체(11) 후부인 절, 성토면쪽에 H형 파일(14)에 직각으로 연결하여 옹벽선반(30)을 이루는 옹벽선반 보강철골(32)을 설치하고 옹벽선반 보강 철골(32)의 상하부에 옹벽선반보강철근(31)을 조립설치한 후에 콘크리트(19)를 타설양생하여 직립식으로 절, 성토면이 형성되도록 하는 것이 특징이다.

또한, 본 고안의 옹벽(10)의 시공방법은

옹벽(10)을 설치하고자 하는 절토 및 성토 사면 구간의 소정의 위치에 H형 파일(14)을 지지층까지 타입 또는 천공후 관입하는 단계;

상기 H형 파일(14)의 플랜지의 전후면에 옹벽 벽체 보강철근(18)을 옹벽벽체(11) 및 옹벽 근입부(16)까지 조립설치하는 단계;

상기 옹벽벽체(11)중 옹벽하부 벽체(12)에 콘크리트(19)를 타설양생한 후에 옹벽선반이 설치될 위치까지 뒷채움을 실시하는 단계;

상기 옹벽벽체(11) 후부인 절, 성토면쪽에 H형 파일(12)에 옹벽선반 보강철골(32)을 직각으로 설치하여 옹벽선반(30)을 설치하는 단계;

상기 옹벽선반 보강 철골(32)의 상하부에 옹벽선반 보강철근(31)을 조립설치한 후에 옹벽상부 벽체(13)와 함께 콘크리트(19)를 동시에 타설양생하여 절, 성토면이 직립식이되도록 옹벽(10)을 설치하는 단계; 및

상기 옹벽선반(30)의 옹벽선반 상부(33)에 토사를 이용하여 밀실하게 뒷채움을 실시하여 옹벽(10)설치를 종료하는 단계로 이루어지는 것이다.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a, b는 종래의 기술로서 H형 파일을 이용하여 설치한 흙막이를 나타낸 도면과 캔틸레버식 옹벽의 설치를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 고안에 의한 H형 파일을 이용하여 설치한 직립식 옹벽에 옹벽선반이 설치된 것을 보여주는 도면으로서 H형 파일(14)을 지반의 지지층까지 타입 또는 천공후 관입하여 타입부(15)를 형성하고 타입부(15)는 지지층까지 타입되는 옹벽기초부(17)와 일정깊이의 옹벽근입부(16)로 구분하여 설치한다. 옹벽 근입부(16)의 깊이는 지반 표면에서부터 1m ~ 1.5m정도의 깊이까지 철근을 조립설치하고 콘크리트(19)를 타설양생하여 설치하는데 이는 장래의 세굴이나 인공적으로 절취되므로서 영향을 받지 않게 하기 위함이며 또한 우리나라 동절기의 동결의 영향을 주는 깊이를 나타내는 것으로서 옹벽(10)에 기후 및 외적 요인의 영향을 적게 주기 위함이며 이 부분이 옹벽(10)에 작용하는 횡방향의 토압에 따른 활동에 저항하는 활동 방지벽의 기능을 가지도록 이 부분을 보강하기 위한 목적도 있다. 또한, 옹벽벽체(11)는 H형 파일(14)을 절, 성토면에 직립시켜 타입 또는 천공후 관입하고 H형 파일(14)의 전후면에 옹벽벽체 보강철근(18)을 조립설치하고 옹벽하부 벽체(12)에 콘크리트(19)를 타설양생한 후 옹벽선반이 설치될 위치까지 뒷채움을 실시하고 배면에 옹벽선반(30)을 설치하기 위하여 H형 파일(14)에 직각으로 옹벽선반 보강철골(32)을 설치하고 옹벽선반 보강철골(32)의 상하부에 옹벽선반 보강철근(31)을 조립설치하고 콘크리트(19)를 타설양생하여 옹벽(10)을 설치하고 옹벽선반 상부(33)에 뒷채움을 실시한다. 이때 H형 파일(14)의 간격은 설치될 옹벽높이 및 배면 토질에 따른 발생토압과 상재하중, 지반 지지력, H형강의 종류별 단면계수, 벽체두께등을 고려하여 결정하며, 그 간격은 1.5 ~ 2.5m이나 바람직한 간격은 1.8m이다. 또한, 옹벽선반(30)의 설치길이는 옹벽벽체(11) 높이의 35 ~ 45%의길이로 설치하는 것이 바람직하다. 옹벽선반(30)의 설치는 옹벽 벽체(11)에 작용하는 횡방향의 토압을 옹벽벽체(11)의 옹벽선반 상부(33)에 뒷채움되는 토사의 수직토압과 옹벽벽체(11)에 작용하는 횡방향의 토압이 상호 상쇄되어 옹벽벽체(11)에 실질적으로 작용되는 토압이 경감되도록하여 옹벽이 안전성을 갖도록하는데 있다.

또한, 옹벽선반(30)의 설치 높이는 옹벽벽체(11) 상부에서 옹벽벽체(11) 높이의 30 ~ 40%가 되는 위치에 설치한다. 이 높이는 옹벽선반 하부(34)까지 1차 뒷채움할 시에 발생되는 시공중 횡방향 토압으로 인한 일시적 변위가 허용변위 이내에 들며, 옹벽(10) 설치가 종료되었을시의 옹벽벽체(11)에 작용하는 전체 횡방향 토압에 저항하여 옹벽선반 상부(33)의 뒷채움 토사 중량으로 인한 수직토압으로 옹벽이 안정하게 될 위치에 설치하게 되는 것이다. 또한, 옹벽선반 하부(34)를 뒷채움 할시에는 일시적 변위를 없애기 위하여 옹벽하부 벽체(12) 전면에 압성토 설치를 병행하기도 한다.

도 3과 도 4는 본 고안의 H형 파일을 이용하여 설치한 옹벽 벽체의 설치를 위한 옹벽벽체 보강철근을 조립설치한 것을 나타낸 도면으로서 H형 파일(14) 전후면의 플랜지에 옹벽벽체 보강철근(18)을 옹벽 근입부(16)의 깊이까지 조립설치한다.

도 5는 도 3의 옹벽벽체(11)에 조립설치한 옹벽벽체 보강철근(18)에 콘크리트(19)를 타설한 것을 보여주는 도면으로서 옹벽벽체(11)의 배면부에 옹벽선반(30)을 설치한 것이다.

도 6은 본 고안의 옹벽선반(30)을 옹벽벽체(11)에 설치한 것을 보여주는 도면으로서 옹벽벽체(11)를 이루고 있는 H형 파일(14)의 배면부에 옹벽선반 보강철골(32)을 직각으로 설치하고 옹벽선반 보강철골(32)의 옹벽선반 상부(33) 및 하부(34)에 옹벽선반 보강철근(31)을 조립설치한 것을 보여주는 도면이다.

본 고안은 옹벽을 벽체식으로 직립시키켜 종래의 옹벽에서와 같은 확대기초 터파기 및 가시설 없이도 이미 성토되어 사용중인 철도 및 도로사면 구간에 옹벽설치가 가능하며 또한 옹벽을 설치할 기초지반이 연약하여도 H형 파일을 지지층까지 타입하여 지지케하므로서 설치 가능토록하였으며, 절토구간에서는 터파기로 인한 급구배 형성과 사면 높이의 증가로 인한 시공중 안정성 저하요인이 없도록 하기 위하여 H형 파일을 지반에 타입시켜 지지케하고 횡방향 토압에 저항하기 위하여 옹벽벽체에 직각으로 옹벽선반을 형성하여 옹벽벽체에 작용하는 횡방향 토압을 경감시켜 옹벽이 안정성을 갖도록하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 절토 및 성토 구간의 사면에 설치되는 옹벽에 있어서,

   H형 파일을 절토 및 성토 구간의 사면에 직립으로 지반의 지지층까지 타입 또는 천공후 관입하여 옹벽 근입부와 옹벽 기초부를 형성한 타입부와 옹벽벽체와 옹벽벽체의 배면부에 일정 높이에 설치되는 옹벽선반과 옹벽벽체와 옹벽근입부에는 H형 파일의 플랜지를 이용하여 플랜지 전후면에 옹벽벽체 보강철근을 조립설치하고 콘크리트를 타설양생하는 것을 것을 특징으로 하는 H형 파일을 이용한 옹벽선반부착 직립식 옹벽.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 옹벽선반은 옹벽벽체의 배면부에 직각으로 옹벽선반 보강철골을 설치하며 옹벽선반 보강철골의 상하부에 옹벽선반 보강철근을 조립설치하고 콘크리트를 타설양생하는 것을 특징으로 하는 H형 파일을 이용한 옹벽선반부착 직립식 옹벽.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 옹벽선반의 설치길이는 옹벽벽체 높이의 35 ~ 45%의 길이로 설치하는 것을 특징으로 하는 H형 파일을 이용한 옹벽선반부착 직립식 옹벽.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 옹벽선반의 설치 높이는 옹벽벽체 상부에서 옹벽벽체 높이의 30 ~ 40%되는 위치에 설치하는 것을 특징으로 하는 H형 파일을 이용한 옹벽선반부착 직립식 옹벽.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 옹벽 근입부의 깊이는 지반 표면에서부터 1m ~ 1.5m 깊이까지 철근을 조립설치하고 콘크리트를 타설양생하여 설치하는 것을 특징으로 하는 H형 파일을 이용한 옹벽선반부착 직립식 옹벽.