KR200347120Y1 - 보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 토목, 건축 현장의 토사 또는 암석 등으로 구성되는 경사면 또는 지하굴착 시 형성되는 경사면의 사면보강재에 관한 것이다. 본 고안의 사면보강재는 경사면의 천공된 구멍에 삽입되는 보강재로써 다수의 인발저항재가 선단에 형성된 삽입공을 관통하여 단부가 외부로 노출된 상태에서 선단에 주입되는 충진재와 함께 상기 보강섬유가 고형화되어 형성되는 구근을 포함하는 보강심재; 및 상기 보강심재를 경사면에 고정시키는 고정구;를 포함하며, 본 고안의 사면보강재에 의하여 구근설치형태를 관리할 수 있어 보강심재의 설치 후 인발저항력을 충분히 확보할 수 있고, 설치구성이 경량이면서 부식방지에 용이하여 산악현장 등에서 우수한 사면안정효과를 얻을 수 있다.

Description

보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재{Slope reinforced member with bulb consisting FRP or CRP}

본 고안은 토목, 건축 현장의 토사 또는 암석 등으로 구성되는 경사면 또는 지하굴착 시 형성되는 경사면의 안정화에 이용되는 보강섬유를 포함하는 구근이 선단에 형성된 사면보강재에 관한 것이다.

건축현장에서 지하굴착이나, 토목현장에서 도로 신설 및 확장, 교량 및 터널시공을 위한 산지 절개시공이 이루어지게 되는데, 이때 절개지에 형성되는 경사면 또는 굴착면의 붕괴, 낙석방지 등을 위하여 종래에 사용되는 공법으로써 어스 앙카(Earth Anchor), 락 앙카(Rock Anchor), 법면녹화(Seed Spray) 등의 방법이 이용된다.

상기 앙카를 설치하기 위해서는 통상 그라우팅작업이 수반되는데 이러한 그라우팅작업을 위한 팩커를 이용하는 경우, 그 시공공정이 복잡할 뿐만 아니라, 사용되는 재료도 콘크리트, 철재 와이어로프 등을 주 재료로 하기 때문에 중량이 커서 작업이 용이하지 않고, 부식에 취약하여 평지뿐만 아니라 험준한 산악지역의 경우, 운반 및 설치에 있어 작업성이 매우 떨어지며, 품질관리가 어렵다는 문제점이 지적되었다.

또한 앵커는 통상 강관, 이형철근 또는 강연선등이 이용되는데 부식의 우려가 크다는 문제점 때문에 사면의 안정에는 유리할지 모르나 사후 품질유지 및 관리에 있어 비효율적이라는 문제점이 지적되어 왔다.

이에 앵커의 부식방지 및 그라우팅의 효율적인 충진을 위하여 도 1a와 같이 앵커체(10)를 FRP 재질의 중공이 형성된 주입관(1)으로 제작하고, 상기 주입관 내부로 그라우팅재를 압입할 수 있는 주입호스(2) 및 팩커(3)를 이용하여 앵커체의 선단으로부터 다단계로 사면 등에 형성된 천공구멍을 그라우팅함으로써, 차수 및 지반보강을 할 수 있는 유리섬유보강 플라스틱 주입관을 이용한 다단 그라우팅 장치 및 공법(특허출원 제 10-1999-029882호)이 소개되어 있다.

상기 앵커체(10)는 부식발생이 거의 없고, 가공이 용이하고 경량으로써 시공 작업이 용이하며 천공된 구멍의 선단부위의 지반에 차수 등을 위한 그라우팅수단으로써 효율적일 수 있다는 장점은 있으나, 그라우팅과 주입관의 부착강도를 단지 표면의 거친 정도로만 담보할 수 있기 때문에 절개지 사면 등에 있어 낙석방지, 사면의 붕괴 시 앵커체의 인발가능성이 매우 높은 현장여건에서는 적합하지 않다는 문제점이 있으며,

나아가 사면 안정방법으로서 도 1b와 같이 앵커체(10)의 두부를 서로 격자형으로 연결와이어(11)를 이용하여 연결시키기 위하여 지압판(12), 상기 지압판 위에 앵커체가 수직으로 관통되고 수평으로 연결와이어가 관통되도록 가이드구멍(13a)이 형성된 정착구(13), 사면보호망(14) 및 상기 정착구 상부에 앵커체를 압착시키기 위하여 라이너스크류(15) 및 너트(16)를 이용하여 앵커체를 서로 결속시키는 있는 연결와이어를 이용한 사면보강장치 및 방법(특허출원 제 10-200-010333호)이 소개되어 있지만, 상기 사면에 노출되는 라이너스크류, 너트 및 정착구는 외기에 노출되어 부식의 염려가 있고 특히 FRP 앵커체의 두부에 적용될 수 있는 라이너스크류를 이형철근과 같은 앵커체에 이용되는 라이너스크류와 동일하게 하는 경우 앵커체의 지반에의 고정이 충분치 못하다는 문제점이 지적되었다.

본 고안의 목적은 경제적이며 경량이고 구조적으로 안정된 재료를 보강심재로 이용하여 부식방지, 경사면의 안정을 확실하게 담보할 수 있는 사면보강수단을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 사면이 토질 또는 암반인 경우에 있어 인발저항력이 큰 구근 및 인발저항수단을 효율적으로 형성시킬 수 있는 주입수단을 포함하는 사면보강수단을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 보강심재의 두부를 경사면에 고정시킬 수 있는 최적의 고정구를 포함하는 사면보강수단을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 사면보호공과 설치될 수 있는 사면보강수단을 제공하는 것이다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 FRP 주입관을 이용한 다단 그라우팅 장치 및 연결와이어를 이용한 사면보강장치를 도시한 것이다.

도 2a 및 도 2b는 본 고안의 중공관 또는 봉으로 형성된 사면보강재의 선단을 중심으로 경사면에 설치된 상태를 도시한 것이다.

도 2c는 본 고안의 선단보강재의 선단을 판 형상의 인발저항재가 설치된 상태를 도시한 것이다.

도 2d는 본 고안의 사면보강재인 보강심재에 인발저항판이 형성된 상태를 도시한 것이다.

도 3은 본 고안의 사면보강재가 단독으로 경사면에 고정구를 이용하여 설치된 상태를 도시한 것이다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 고안의 연결와이어를 이용하여 격자형태로 경사면에 Y자 형상의 고정구를 이용하여 설치된 상태의 단면도 및 정면도를 부분적으로 도시한 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100,100a,100b:보강심재 110:인발저항재

130:충진재 140:구근150:주입관

200,200a,200b:고정구 210a:두부연결구

210b:와이어연결구 220a,220b:지압판

230a,230b:정착구 240a:보호캡

241b,242b:연결와이어 300:사면보호망

400:보양층

500:식재층

본 고안은 상기 기술적과제를 달성하기 위해,

첫째, 사면 또는 굴착면을 포함하는 경사면에 형성된 천공된 구멍에 삽입되는 보강심재를 유리섬유보강플라스틱(FRP) 또는 탄소섬유보강플라스틱(CRP) 재질로 제작하고,

둘째, 보강심재의 선단을 유리섬유보강플라스틱(FRP) 또는 탄소섬유보강플라스틱(CRP)재질의 인발저항재가 관통하여 단부가 돌출되도록 한 상태에서 충진재와 함께 구근이 구성되도록 하여 경사면이 토사나 암반인 경우에 모두 적용될 수 있도록 하고,

셋째, 유리섬유보강플라스틱(FRP) 또는 탄소섬유보강플라스틱(CRP) 재질의 보강심재의 두부가 연결와이어로 용이하게 연결될 수 있도록 Y자 형상의고정구를 보강심재의 두부에 형성시키고,

넷째, 연결와이어로 격자형상으로 서로 연결된 보강심재의 하부에 낙석방지 등을 위하여 사면보호망을 형성시킨 후 상기 사면보호망에 식재층을 형성시켜 녹화를 가능하도록 하고,

다섯째, 단독으로 상기 구근이 형성된 보강심재를 경사면에 고정하기에 적합한 두부연결구를 보강심재의 단부에 형성시키고 상기 두부연결구의 부식방지를 위한 보호캡을 형성시키는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 고안을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 고안의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 고안에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 고안의 범위가 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.

본 고안의 사면보강재는 경사면의 천공된 구멍(A)에 삽입되는 보강재로써, 다수의 인발저항재(110)가 선단에 형성된 관통공(120)을 관통하여 단부가 외부로 노출된 상태에서 선단에 주입되는 충진재(130)와 함께 상기 보강섬유가 고형화되어 형성되는 구근(140)을 포함하는 보강심재(100); 및 상기 보강심재를 경사면에 고정시키는 고정구(200);를 포함한다.

상기 보강심재(100)는 토사 또는 암반으로 구성되는 경사면(B)에 형성된 천공된 구멍(A)에 삽입되는 보강재이다. 본 고안에서 경사면은 절개지에서 형성되는 절취사면이 대표적이나 터널 굴착면, 성토경사면 등을 모두 포함하는 개념이다. 이러한 경사면은 토사로 형성될 수 있으며, 절리 등이 형성된 암반일 경우도 있다.

토사 또는 암반에 있어 종래의 사면보강재의 선단은 그라우팅에 의하여 공극 또는 간극이 채워짐으로써 보강재의 선단이 지반에 고정될 수 있도록 하고 있으나 이러한 그라우팅에 의해서는 사면안정을 담보할 수 있을 정도의 수단은 될 수 없어, 본 고안에서는 후술되는 보강심재의 선단에 인발저항재(110)를 인발력에 저항할 수 있도록 형성되도록 한 상태에서 충진재(130)에 의하여 상기 인발저항재가 서로 고형화된 구근(140)이 형성되도록 한다. 상기 구근에 의하여 보강심재의 선단의 인발저항력을 보다 증진시킬 수 있게 된다.

이러한 보강심재(100)는 일종의 앵카체로써, 본 고안에서는 유리섬유보강플라스틱(FRP) 또는 탄소섬유보강플라스틱(CRP)을 이용하여 소정의 지름을 가지는 원형단면 등으로 구성된다. 보다 상세하게는 유리보강섬유를 설계치에 맞게 풀림대에 배열하여 고온으로 가열된 불포화 폴리에스텔 성형수지 중탕을 통과하여 상기 수지에 유리보강섬유가 함침 되도록 하고 중공 또는 봉 형상으로 형성시킨 것을 이용할 수 있으며, 탄소보강섬유를 이용할 수 있으나 유리보강섬유보다 다소 고가이기 때문에 용도에 따라 선택할 수 있다.

이러한 유리 또는 탄소보강섬유재질의 보강심재(100)는 온도와 습도의 영향을 거의 받지 않으며, 압축강도, 인장강도 및 휨강도에 있어 강재보다 우수하여 내구성이 뛰어나고, 가공이 용이하고 경량이므로 시공성이 매우 뛰어나고, 부식을 방지할 수 있어 품질관리 및 유지관리가 용이하다는 장점이 있다.

보강심재를 도 2a와 같이 중공관(100a)으로 형성시키는 경우에는 본 고안의 후술되는 구근(140)을 형성시키기 위한 주입관(150)을 중공내부에 삽입시킬 수 있으므로 보강심재의 선단에 구근을 형성시키기가 용이할 수 있다는 장점이 있으며, 도 2b와 같이 보강심재(100b)를 원형단면 등의 봉 형상으로 형성시키는 경우에는 구근(140)을 형성시키기 위한 주입관(150)을 보강심재의 측면에 밴드 등의 연결재를 이용하여 부착시키고 이를 천공구멍에 삽입하게 되지만 중공이 형성되지 않아 동일한 지름이라도 강도 및 내구성이 중공관의 경우보다 뛰어나다는 장점이 있다.

후자의 경우 두부에 형성되는 고정구(200)를 형성시킬 때 보강심재(100)와 고정구(200)를 일체화시키는 과정에서 두부의 파손, 균열등과 같은 문제점을 발생되지 않을 정도의 충분한 두부강도를 확보할 수 있다는 장점이 있다.

도 2a 및 도2b에 도시된 보강심재(100a,100b)의 단부에는 최 선단으로부터위쪽으로 소정의 간격을 가지는 관통공(120)이 다수 형성되어 있고 상기 관통공을 관통하는 유리섬유보강플라스틱(FRP) 또는 탄소섬유보강플라스틱(CRP)재질의 판 또는 리본형상의 인발저항재(110)가 단부가 노출되도록 설치된다.

보강심재는 위에서 살펴본 것과 같이 보강섬유재질로써 상당한 강도를 가지는 중공관 또는 봉형상으로 제작되어 강봉과 거의 유사한 형상 및 내구성을 가지도록 제작되지만 보강섬유 자체는 포장용 리본과 같이 매우 경량이고 변형이 자유롭고 취급이 용이하다. 본 고안의 인발저항재(110)는 이러한 본래의 보강섬유 자체의 물리적 성질을 이용하여 보강심재의 관통공에 용이하게 삽입되어 설치될 수 있게 된다.

상기 리본 형태의 인발저항재를 이용하는 경우가 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있는데, 현장에서 보강심재의 관통공에 소정의 길이를 가지도록 절단한 후 삽입시켜 놓은 상태에서 보강심재를 천공된 구멍에 삽입시키면, 선단에 형성된 인발저항재는 변형이 자유로워 삽입 시 선단방향으로 인발저항재가 자연스럽게 U자형으로 정렬된다. 이러한 U자형의 정렬된 형상은 후술되는 주입관(150)에 의해 충진되는 충진재에 의한 구근 내부에서 보강심재의 선단이 인발에 저항할 수 있는 저항체로서 기능하도록 한다. 즉 U자형으로 형성된 인발저항재가 일종의 쐐기 역할을 하면서 보강심재의 인발저항력을 증진시킬 수 있게 된다.

인발저항재(110)를 도 2c와 같이 보강심재와 같이 상당한 강도를 가진 판 형상으로 제작하는 경우 관통공에 삽입될 수 있을 정도의 크기 및 직경을 가지도록 인발저항재로 제작할 수도 있으며, 이때에는 인발저항재가 보강심재의 선단의 관통공을 관통하여 보강심재의 선단에서 수평으로 돌출된 판 형상으로 형성될 수도 있다. 이때, 리본 형태의 인발저항재와 달리 U자형으로 형상이 변형되지 않지만 충진재와 접촉면적을 크게 할 수 있어 인발저항재와 충진재의 마찰력을 크게 할 수 있다는 장점이 있다.

구근(140)은 보강심재의 선단에 형성되어 상기 인발저항재와 함께 인발에 저항하는 고형화된 구체로써, 보강심재에 설치되는 주입관에 의하여 전달되는 충진재(130)에 의하여 보강심재의 선단에 형성되는 것으로써, 보강심재(100)의 선단에 형성되는 인발저항체의 기능을 가진다. 종래의 그라우팅에 의해서 구근과 같은 기능을 가지는 고형체를 형성시킬 수 있지만 본 고안에서는 구근 내부에 인발저항재(110)가 포함된다는데 기술적 특징이 있다.

상기 충진재(130)로는 인발저항재와 부착성이 좋고, 구근형성에 유리한 에폭시 또는 모르타르계열의 충진재가 이용될 수 있다. 그라우팅재의 경우 천공된 구멍의 선단에 형성될 수 있는 지반의 성상에 따라 공극에 그라우팅재가 압입되면서 지반을 보강하는 역할을 하는 것이 주된 기능이라면 본 고안에서는 인발저항재와 결합하여 소정형상의 구근을 형성시키는 것이 충진재의 주된 기능이 된다.

상기 주입관(150)은 보강심재가 중공관으로 형성되는 경우 및 봉으로 형성되는 경우에 따라 설치방법에 차이가 있는데,

도 2a와 같이 보강심재가 중공관으로 형성되는 경우에는 중공관 내부에 삽입되는 주입관(150)을 이용할 수 있다. 주입관으로 통상의 주입호스를 이용할 수 있으며,

주입관(150)의 단부가 보강심재의 중공관 선단에 연장되어 위치하도록 한 상태에서 충진재(130)가 외부 압송수단에 의하여 주입관을 통해 압송될 수 있도록 한다.

보강심재가 봉형상으로 제작되는 경우에는 보강심재의 측면에 주입관을 밴드로 고정시켜 보강심재를 천공된 구멍에 삽입 시 함께 천공된 구멍을 따라 구멍의 선단에 위치할 수 있도록 한다.

본 고안에서는 보강심재를 경사면에 고정시키기 위한 고정구(200)를 보강심재의 두부에 설치하기 위한 충분한 강도를 확보하기 위하여 봉 형상의 보강심재를 이용하는 것이 바람직하며, 이 경우에 이용될 수 있는 경우가 밴드를 이용한 방법이다. 주입관의 설치 위치만 차이가 있을 뿐 구근의 형성과정은 동일하다.

이와 같이 본 고안은 보강심재의 설치, 구근의 형성작업이 매우 간단하여 시공성이 매우 뛰어나다는 장점이 있다. 즉 보강심재를 천공된 구멍에 삽입한다거나 구근을 형성하기 위해 주입관을 설치하는 작업공정을 최대한 단순화 시키면서도 사면을 보강할 수 있는 안정된 재료를 선택함에 따라 품질관리 및 유지관리가 용이하고 경제적이라는 장점이 있다.

보강심재의 선단에 형성되는 인발저항재가 구근 내부에 형성되어 보강심재의 인발을 저항하는 기능을 가지는 반하여 추가적인 인발저항력을 확보하기 위하여 본 고안에서는 보강심재의 선단부 즉 구근이 형성되는 부위 이외에 일종의 인발저항판(160)을 형성시킬 수 있다. 즉 도 2d와 같이 보강심재(100)의 외부표면처리 정도가 아니라 별도의 인발저항판을 형성시켜 보강심재의 인발저항력을 극대화 시키는 것이다. 보강심재가 보강섬유재질이기 때문에 표면이 매우 매끄러운 경우가 많다. 도 2d의 부분확대도와 같이 보강심재에 끼워져 설치될 수 있도록 하고 다수의 원형 등의 저항판이 일체로 연속되어 형성될 수 있도록 전체길이를 조절하여 보감심재의 인발저항력을 증진시키는 기능을 가지도록 한다.

보강심재(100)를 경사면의 천공된 구멍에 삽입한 후 구근을 형성시킨 다음에는 보강심재를 경사면에 고정시킬 필요가 있는데, 본 고안에서는 2가지 형태로 고정구(200)가 형성될 수 있다.

첫 번째는 보강심재의 두부를 서로 연결시키지 않는 방식으로 일종의 어스앵카(Earth Anchor) 또는 락앵카(Rock Anchor) 형태로 보강심재를 경사면에 고정시키는 방식이고,

두 번째는 보강심재의 두부를 서로 연결시키는 방식으로서 일종의 사면안정방식으로 보강심재를 경사면에 고정시키는 방식이다.

상기 첫 번째의 경우에는 도 3과 같이 보강심재(100)를 경사면(B)에 고정시키는 고정구(200a)가 이용되며, 상기 고정구는 보강심재의 두부와 일체로 형성된 두부연결구(210a); 상기 두부연결구가 관통되어 돌출되며 경사면에 지지되는 지압판(220a); 상기 지압판 상부에 돌출된 두부연결구에 형성된 정착구(230a); 및 상기 정착구 위에 씌워진 보호캡(240a);을 포함한다.

보강심재의 두부는 두부연결구(210a)와 일체로 설치되는데 구체적으로는 보강심재의 제작 시 또는 현장에서 두부에 미리 수나사부가 형성되도록 하고, 상기 수나사부에 대응한 암나사부가 내면에 형성된 삽입홈이 하단부에 형성된 두부연결구(210a)로 체결될 수 있도록 하여 보강심재의 두부가 두부연결구와 일체화될 수 있도록 할 수 있다.

나아가, 보강심재의 단부를 가공하지 않고 두부연결구의 하단부에 형성된 삽입홈에 끼워지도록 하고 삽입홈 둘레의 두부연결구 하단에 클램프를 설치하고, 상기 클램프에 형성된 볼트로 조여 보강심재의 단부와 나사체의 하단부가 클램프에 의하여 조여져 일체화될 수 있도록 할 수 있다.

두부연결구(210a)는 보강심재의 두부와 상기와 같은 방법에 의하여 일체화된 상태에서 경사면(B)에 지압판(220a)을 이용하여 지지된다. 사면안정 등에 이용되는 일반적인 지압판(220a)을 이용하며 천공된 구멍의 크기, 보강심재에 도입되는 긴장력 등을 고려하여 그 크기 및 두께를 결정한다. 지압판의 개략 중앙에 두부연결구(210a)를 관통시켜 돌출되도록 하고 후술되는 정착구(230a)에 의하여 보강심재에 긴장력을 도입시키면서 보강심재(100)를 경사면에 고정될 수 있도록 한다.

보강심재와 일체화된 두부연결구(210a) 외부 표면은 수사나부가 형성되도록 하여 정착너트인 정착구(230a)에 의하여 지압판(220a)에 지지되면서 보강심재에 긴장력이 도입되어 정착될 수 있도록 하여 보강심재의 우수한 재료적 특성을 이용하여 보다 안정적인 사면보강이 가능하도록 한다.

두부연결구, 클램프 및 볼트, 정착구도 플라스틱재질로 제작하는 경우 부식을 방지할 수 있지만 강재로 설치하는 경우에 외부에 노출되는 경우 부식의 우려가 매우 커서 도입된 긴장력이 이완되어 보강심재의 기능이 저하될 수 있다는 문제점이 있다. 본 고안에서는 이를 고려하여 보호캡(250a)을 두부연결구(210a) 위에 씌워 대기에 노출되거나 지하수와 같은 수분에 의한 부식방지를 해결할 수 있다.

상기 두 번째의 경우에는 도 4a,도 4b 및 도4c와 같이, 보강심재(100)를 단독으로 사용하는 것이 아니라 보강심재를 서로 격자형으로 연결시킴으로서 사면안정을 위한 두부연결구가 설치된다는데 특징이 있으며, 이러한 고정구는 보강심재의 두부와 일체로 형성된 Y자 형상의 봉으로써 연결와이어용 구멍이 서로 대향되도록 형성된 와이어연결구(210b); 상기 와이어연결구가 관통되어 돌출되며, 사면에 지지되는 지압판(220b); 상기 지압판 상부에 돌출된 와이어연결구에 형성된 정착구(230b); 및 다수의 와이어연결구의 구멍에 삽입된 연결와이어 1(241b) 및 상기 구멍에 삽입된 연결와이어와 직각으로 교차하도록 형성된 와이어연결구를 경유하도록 설치된 연결와이어 2(242b)를 포함하는 연결와이어;를 포함한다.

와이어연결구(210b)는 전체적으로 Y자 형상의 봉으로 제작되며 양 날개부에는 연결와이어가 관통될 수 있는 구멍이 서로 대향되도록 형성된다.

연결와이어 1(241b)이 상기 구멍을 관통하여 설치되고, 구멍 아래 공간에 상기 연결와이어 1과 서로 직교하는 방향으로 다른 연결와이어 2(242b)가 설치됨으로써 와이어연결구(210b)에 연결와이어가 서로 직교하여 설치되면서 와이어연결구(210b)에 의하여 보강심재(100)가 서로 결속될 수 있도록 한다.

이때 연결와이어(241b,242b)는 보강심재와 같이 유리섬유보강플라스틱(FRP) 또는 탄소섬유보강플라스틱(CRP) 재질로 제조함으로써 연결와이어를 강재 재질로 하는 것보다 내구성을 충분히 확보할 수 있다는 장점이 있다.

이러한 와어어연결구(210b)의 외부 표면에는 적당한 부위에 수나사부가 형성되어 정착너트인 정착구(230b)를 이용하여 지압판(220b)에 와이어연결구(210b)가 조여져 설치될 수 있도록 할 수 있다.

경사면은 암석, 토사가 뒤덮여 있는 경우 낙석, 붕괴의 소지가 있다. 이에 사면보호망(300)을 경사면 표면에 설치될 수 있도록 상기 와이어연결구를 지압판에 의하여 정착시킬 때, 설치함으로써 사면보호공이 함께 형성될 수 있도록 한다.

사면보호망(300)은 부식되지 않는 재질로 제작된 것을 이용하는 것이 바람직하며, 경사면에 밀착될 수 있도록 고정핀을 이용하여 경사면에 밀착시킬 수 있다.

사면보호망 위에는 미관 및 침투수에 의한 토사인 경사면의 붕괴를 방지하기 위해 보양토, 비료 등을 포함하는 보양층(400)이 형성되도록 하고, 상기 보양층에 씨앗뿌리기(Seed Spray) 및 잔디용 떼 등과 같은 식재층(400) 식재시킬 수 있도록 한다. 이로서 보강심재, 연결와이어, 사면보호공 및 식재층에 의하여 경사면을 더욱 효율적으로 안정화시킬 수 있다.

본 고안의 사면안정방법은 경사면(B)을 천공하여 구멍을 형성시키고, 보강심재(100)에 인발저항재를 설치한 후 상기 구멍에 보강심재를 설치하면서 보강심재의 선단에 구근(140)을 형성시키고, 고정구(200)를 이용하여 상기 보강심재를 사면에 고정시키는 단계로 구성된다.

터널굴착면, 절개지의 경사면, 성토지의 성토경사면 등으로서 토사 및 암반으로 구성될 수 있는 경사면(B)에 보링기 또는 오거 등을 이용하여 소정의 직경을 가지도록 구멍(A)을 미리 천공시키게 되며, 통상의 기계장비를 이용할 수 있다.

천공된 구멍에는 본 고안의 유리보강섬유플라스틱 재질의 보강심재(100)가설치되며 보강심재가 중공관으로 형성되는 경우에는 주입관(150)을 중공내부에 삽입될 수 있도록 하고, 봉으로 형성되는 경우에는 주입관(150)을 보감심재(100) 외측에 밴드를 이용하여 부착시킨 상태에서 삽입시킨다.

주입관에는 에폭시 또는 모르타르 계열의 충진재(130)가 공기압 등에 의하여 압속될 수 있도록 컴프레셔를 설치하여 주입관을 통하여 충진재가 보강심재의 분출공 또는 선단주위에 충진될 수 있도록 한다. 선단보강재의 선단에는 인발저항재(110)가 설치되어 있어 충진재(130)와 결합하여 구근(140)이 형성된다. 상기 구근(140) 내부에 인발저항재(110)가 형성됨으로써 보강심재가 경사면 내부에 확실하게 고정될 수 있게 된다.

보강심재의 선단부에 인발저항판(160)을 더 형성시키는 경우에는 인발저항판과 천공구멍 사이의 마찰력에 의하여 보강심재의 인발저항력을 증진시킬 수 있게 된다.

보강심재에 구근(140)을 형성시킨 후에는 그 두부를 경사면 표면에 고정시킬 수 있도록 고정구(200) 및 지압판(220a,200b)을 설치한다.

보강심재의 고정구로서 두부연결구(210a), 지압판(220a), 정착구(230a)를 이용하는 경우에는 보강심재의 두부에 일체로 형성된 두부연결구(210a)를 지압판(220a)을 관통하여 설치되도록 한 상태에서 정착너트인 정착구(230a)를 이용하여 두부연결구(210a)가 지압판(230a)에 조여져 설치될 수 있도록 하고, 보호캡(240a)을 두부연결구(210a)에 씌워 마무리하게 된다.

보강심재의 고정구(200)로서 Y자 형상의 와이어연결구(210b),연결와이어(241b,242b), 정착구(230b)를 이용하는 경우에는 보강심재의 두부에 일체로 형성된 와이어연결구(210b)를 역시 정착너트와 같은 정착구(230b)를 이용하여 지압판(220b)에 조여져 설치될 수 있도록 한 상태에서, 사면보호망(300)이 함께 설치될 수 있도록 하면서, 연결와이어를 격자형상으로 설치될 수 있도록 와이어연결구(210b)에 형성된 구멍 및 상기 구멍 하부에 형성된 공간에 연결와이어 1(241b) 및 연결와이어 2(242b)를 설치한다.

이로서 각 보강심재(100)는 연결와이어에 의하여 서로 결속될 수 있어 사면안정을 위한 수단으로써 기능하게 된다.

사면보호망(300)을 더 설치한 경우에는 그 위에 각종 보양토, 비료 등을 포함하는 보양층(400)을 포설하고, 그 위에 잔디, 씨앗뿌리기 등에 의한 식재층(500)을 형성시켜 사면보호가 가능하도록 한다.

본 고안에 의한 사면보강재에 의하여 보다 안정적이며, 내구성이 뛰어나며, 공정이 간단하여 공기가 단축되어 경제적인 사면안정시공이 가능하고, 구근설치형태를 관리할 수 있어 보강심재의 설치후 인발저항력을 충분히 확보할 수 있고, 설치구성이 경량이면서 부식방지에 용이하여 산악현장 등에서 우수한 사면안정효과를얻을 수 있다.

Claims (9)

1. 경사면의 천공된 구멍에 삽입되는 보강재로써, 다수의 인발저항재가 선단에 형성된 삽입공을 관통하여 단부가 외부로 노출된 상태에서 선단에 주입되는 충진재와 함께 상기 보강섬유가 고형화되어 형성되는 구근을 포함하는 보강심재; 및 상기 보강심재를 경사면에 고정시키는 고정구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보강심재 및 인발저항재는 유리섬유보강플라스틱(FRP) 또는 탄소섬유보강플라스틱(CRP) 재질로써, 중공관 또는 봉으로 제작된 것을 특징으로 하는 보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재.
3. 제 1항에 있어서, 상기 인발저항재는 유리섬유보강플라스틱(FRP) 또는 탄소섬유보강플라스틱(CRP) 재질의 판형상으로 보강심재의 선단에서 직교하거나, 리본형상으로 보강심재의 삽입 시 형상이 U자형으로 변경되어 설치되는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재.
4. 제 2항에 있어서, 상기 충진재는 선단에 분출공이 형성된 중공관의 중공에 주입관이 삽입되어 보강심재의 선단부위에 충진되거나 보강심재에 외부에 부착되어보강심재의 선단까지 연장된 주입관을 통해 보강심재의 선단부위에 충진되는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재.
5. 제 1항에 있어서, 상기 보강심재 선단부위 표면에 인발저항판이 더 형성되며, 상기 인발저항판은 다수의 저항판이 연속적으로 일체로 형성되어 보강심재에 끼워져 형성되는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재.
6. 제1항에 있어서, 상기 고정구는

   보강심재의 두부와 일체로 형성된 두부연결구; 상기 두부연결구가 관통되어 돌출되며 사면에 지지되는 지압판; 상기 지압판 상부에, 돌출된 두부연결구에 형성된 정착구; 및 상기 정착구에 씌여진 보호캡;을 포함하는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재.
7. 제 1항에 있어서, 상기 고정구는

   보강심재의 두부와 일체로 형성된 Y자 형상의 봉으로써 연결와이어용 구멍이 서로 대향되도록 형성된 와이어연결구;

   상기 와이어연결구가 관통되어 돌출되며, 사면에 지지되는 지압판;

   상기 지압판 상부에 돌출된 와이어연결구에 형성된 정착구; 및 다수의 와이어연결구의 구멍에 삽입된 연결와이어 1 및 상기 구멍에 삽입된 연결와이어와 직각으로 교차하도록 형성된 와이어연결구를 경유하도록 설치된 연결와이어 2를 포함하는 연결와이어;를 포함하여, 고정구에 의하여 사면보강재가 격자형으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재.
8. 제 7항에 있어서, 상기 연결와이어는 유리섬유보강플라스틱(FRP) 또는 탄소섬유보강플라스틱(CRP) 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재.
9. 제 7항에 있어서, 상기 연결와이어 하부에 사면보호망이 더 형성되며, 상기 사면보호망 위에 포설된 보양층;및 상기 보양층에 형성된 식재층;을 포함하여 토사또는 암반인 사면에 적용되는 보강섬유를 포함하는 구근을 가진 사면보강재.