KR200354112Y1 - 프리캐스트 세그먼트 옹벽 - Google Patents

Abstract

본 고안은 콘크리트로 타설된 기초부에 다수의 철근콘크리트 프리캐스트 세그먼트를 적층한 후 상기 프리캐스트 세그먼트의 적층부에 고장력의 강봉을 이용한 인장력을 주어 옹벽의 벽체부를 시공하는 것으로, 옹벽의 벽체부를 현장에서 신속하고 간편하게 조립 시공할 수 있어 공기단축 및 공사비절감, 품질향상, 구조적인 안정성을 확보할 수 있도록 한 프리캐스트 세그먼트 옹벽에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 상,하부면에 형성된 요,철부를 관통하는 다수의 핀홀을 갖는 전면부의 후방에 한쌍의 꼬리부가 설치되고 꼬리부에 개구부가 형성된 기초용 프리캐스트 세그먼트와; 상기 기초용 프리캐스트 세그먼트와 교호로 상부에 다수층으로 지그재그 적층되는 한편, 기초용 프리캐스트 세그먼트와 동일한 구성으로 이루어지되 꼬리부에 개구부를 대신하여 체결공이 형성된 프리캐스트 세그먼트와; 상기 프리캐스트 세그먼트의 시점부 또는 종점부에 마감용으로 배치되는 한편, 프리캐스트 세그먼트의 전면부를 등분시킨 형태로 구성된 마감용 프리캐스트 세그먼트와; 기초부에 매설되며 내부중앙에 고정강봉이 설치된 강봉정착구와; 상기 꼬리부의 체결공을 관통하여 하단부가 고정강봉과 나사결합되고 상단부는 가압판 및 고정너트로 나사결합되는 연결강봉과; 상기 가압판 및 고정너트를 감싸게 설치되는 보호몰탈을 구비시키므로써 이루어지는 것이다.

Description

프리캐스트 세그먼트 옹벽{Precast segment retaining wall}

본 고안은 콘크리트로 타설된 기초부에 다수의 철근콘크리트 프리캐스트 세그먼트를 적층한 후 상기 프리캐스트 세그먼트의 적층부에 고장력의 강봉을 이용한 인장력을 주어 옹벽의 벽체부를 시공하는 것으로, 옹벽의 벽체부를 현장에서 신속하고 간편하게 조립 시공할 수 있어 공기단축 및 공사비절감, 품질향상, 구조적인 안정성을 확보할 수 있도록 한 프리캐스트 세그먼트 옹벽에 관한 것이다.일반적으로 철근콘크리트를 이용한 옹벽은 그 형식과 모양이 다양하며, 구조적으로는 기초부와 벽체부(부벽식 포함)로 분리하기 어려우나 시공시에는 통상 기초부와 벽체부로 분리하여 시공하는 것이 관례이다.종래의 일반적인 철근콘크리트 옹벽은 그 형식과 모양은 매우 다양하지만, 우선적으로 현장에서 콘크리트를 타설하여 기초부를 시공한 후 상기 기초부의 상부에 철근 및 비계, 거푸집 등을 조립하여 시공하고자 하는 벽체부의 소정 형상을 만든 다음 벽체용 콘크리트를 타설하여 벽체부를 축조하는 것이었다.즉 종래 옹벽의 벽체부 시공은 기초부의 상부(공간)에 철근조립 및 비계, 거푸집 등의 가설재를 조립한 후 콘크리트를 타설함에 따라 콘크리트의 양생에 많은 시간이 소요됨은 물론 양생이 완료된 후에는 비계와 거푸집 등을 해체한 후 콘크리트면을 말끔이 면처리 하여야만 하는 것이었다.이러한 작업은 숙련된 작업인력이 요구될 뿐만 아니라 숙련공의 투입에 있어서도 공사기간 내에 작업물량이 경제적으로 검토되어야만 충분한 숙련공의 확보가 가능하므로 신축적인 작업인력의 투입이 어려운 실정이다또한 많은 가설자재(거푸집, 비계 등)가 반입, 반출됨에 따라 많은 문제점이 지적되며, 콘크리트 타설에 따른 고품질을 확보하기 위해서는 콘크리트의 반입시간, 중단 없는 타설, 균등한 다짐, 충분한 양생 등의 제반조건이 구비되어야 하나 이러한 조건을 부합시키기에 번거로움이 가중되는 것이었다또한 현장에서의 콘크리트 타설작업은 기상조건에 지대한 영향을 받으며, 특히 동절기 영하의 날씨에는 콘크리트의 양생을 확보하기 위한 별도의 보온장치를 구비해야만 하는 문제점이 야기되는 것이었다.결과적으로 종래의 철큰콘크리트 옹벽 시공방법은 숙련공 확보와 주자재 및 가설자재의 반입, 반출, 기상조건 등을 부합시키기 위해서는 공사기간이 많이 소요됨은 물론 이로 인해 공사비가 증가되는 문제점이 따르는 것이었다.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 옹벽의 벽체부를 시공함에 있어서 철근조립, 거푸집, 콘크트타설 등을 배제하고 철근콘크리트의 프리캐스트 세그먼트와 강봉을 이용하여 신속하고 저렴한 공사비로 품질이 우수함은 물론 구조적 안정성을 확보한 옹벽을 시공할 수 있게 함을 고안의 주된 목적으로 하는 것이다.소기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은 상,하부면에 형성된 요,철부를 관통하는 다수의 핀홀을 갖는 전면부의 후방에 한쌍의 꼬리부가 설치되고 꼬리부에 개구부가 형성된 기초용 프리캐스트 세그먼트와;상기 기초용 프리캐스트 세그먼트와 교호로 상부에 다수층으로 지그재그 적층되는 한편, 기초용 프리캐스트 세그먼트와 동일한 구성으로 이루어지되 꼬리부에 개구부를 대신하여 체결공이 형성된 프리캐스트 세그먼트와;상기 프리캐스트 세그먼트의 시점부 또는 종점부에 마감용으로 배치되는 한편, 프리캐스트 세그먼트의 전면부를 등분시킨 형태로 구성된 마감용 프리캐스트 세그먼트와;기초부에 매설되며 내부중앙에 고정강봉이 설치된 강봉정착구와;상기 꼬리부의 체결공을 관통하여 하단부가 고정강봉과 나사결합되고 상단부는 가압판 및 고정너트로 나사결합되는 연결강봉과;상기 가압판 및 고정너트를 감싸게 설치되는 보호몰탈을 구비시키므로써 이루어지는 것이다.이러한 본 고안은 기초부에 벽체를 시공하기 위한 강봉정착구를 설치하고, 상기 기초부에 기초용 프리캐스트 세그먼트를 1단으로 적재하며, 상기 기초용 프리캐스트 세그먼트에 프리캐스트 세그먼트를 다단으로 적층하는 한편, 상기 각각의 세그먼트를 관통하는 연결강봉과 강봉정착구의 고정강봉을 체결하고, 상기 연결강봉의 상단부를 고정너트르 조여주어 인장력을 부여하며, 상기 강봉정착구에 시멘트풀을 주입함은 물론 기초용 프리캐스트 세그먼트의 개구부를 몰탈 충진한 후 프리캐스트 세그먼트와 연결강봉 사이에 시멘트풀을 주입하며, 상기 연결강봉 상단에 고정너트를 결합한 후 보호몰탈을 타설하는 시공과정을 통해 철근콘크리트의 프리캐스트 세그먼트와 강봉을 이용한 옹벽을 시공할 수 있도록 한다.

도 1은 본 고안이 적용된 옹벽의 사시도

도 2는 본 고안 옹벽의 배면사시도

도 3은 본 고안 기초용 프리캐스트 세그먼트와 일반적인 프리캐스트 세그먼트의 일실시예 사시도

도 4는 본 고안 마감용 프리캐스트 세그먼트의 사시도

도 5는 본 고안 프리캐스트 세그먼트 평면도

도 6은 본 고안 프리캐스트 세그먼트 저면도

도 7은 본 고안 프리캐스트 세그먼트의 측면도

도 8은 본 고안 프리캐스트 세그먼트의 배면도

도 9는 본 고안 프리캐스트 세그먼트의 정면도

도 10은 본 고안 강봉정착구 및 연결강봉의 연결 설치상태 종단면도

도 11은 본 고안 강봉정착구의 설치상태 확대단면도

도 12는 본 고안 도 10의 A-A선 단면도

도 13은 본 고안 도 10의 B-B선 단면도

도 14는 본 고안 연결강봉의 상단부 결합상태 확대단면도

도 15는 본 고안 연결강봉의 상단부 결합상태 평단면도[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]1: 기초부 10: 기초용 프리캐스트 세그먼트11: 전면부 12: 꼬리부13: 요부 14: 철부20: 프리캐스트 세그먼트 30: 마감용 프리캐스트 세그먼트40: 강봉정착구 42: 고정강봉50: 연결강봉 52: 가압판

이하, 본 고안의 목적을 효과적으로 달성하기 위한 바람직한 실시예의 구성에 대해 설명하기로 한다.본 고안의 구성은 콘크리트로 타설된 기초부(1)의 상부에 철근조립 및 비계, 거푸집 등의 가설재를 조립설치한 후 콘크리트를 타설하여 벽체부를 구성하는 옹벽을 구성함에 있어서, 상기 기초부(1)에 다양한 종류의 프리캐스트 세그먼트를 적층한 후 고장력의 강봉을 이용하여 상기 각각의 프리캐스트 세그먼트를 일체로 연결하여 적층부에 인장력을 부여하는 동시에 각각의 프리캐스트 세그먼트 간의 접촉면을 밀착시킴을 고안의 특징적인 요지로 하는 것이다.상기한 특징적인 요지를 달성하기 위한 본 고안의 개략적인 구성은 상기 기초부(1)의 상부면에 연속적으로 배치되는 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)와, 상기 기초용 프리캐스트 세그먼트(10) 상부에 다수층으로 지그재그 적층되는 프리캐스트 세그먼트(20)와, 상기 프리캐스트 세그먼트(20)의 시점부 또는 종점부에 마감용으로 배치되는 마감용 프리캐스트 세그먼트(30)와, 상기 기초부(1)에 매설되는 강봉정착구(40)와, 상기 기초용 프리캐스트 세그먼트(10) 및 프리캐스트 세그먼트(20)를 관통하여 강봉정착구(40)와 연결되는 연결강봉(50)과, 상기 연결강봉(50) 상단에 체결되는 가압판(52) 및 고정너트(53)를 감싸도록 설치되는 보호몰탈(60)로 구성된다.이에 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 고안을 실시가능하도록 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.기초용 프리캐스트 세그먼트(10)는 ㅠ형상을 갖는 직사각형 단면의 전면부(11)와 한쌍의 꼬리부(12)로 구성되는 것으로, 상기 전면부(11)의 상,하부에는 철부(14)와 요부(13)가 각각 형성되고 상기 요,철부(13)(14)를 관통하여 소정간격으로 다수의 핀홀(15)이 형성되며 상기 꼬리부(12)에는 고정강봉(42) 및 연결강봉(50)의 연결작업을 위한 개구부(16)가 각각 형성된다.상기 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)의 상부에 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)와 교호로 다수층 지그재그 형태로 적층되는 다수의 프리캐스트 세그먼트(20)는 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)와 동일한 구성을 갖되 꼬리부(12)에 개구부(16)를 대신하여 연결강봉(50)이 거치되는 체결공(21)이 형성됨이 특이한 점이다.즉 전면부(11) 및 꼬리부(12)의 구성 및 요,철부(13)(14), 핀홀(15)의 구성은 동일하되 꼬리부(12)에 연결강봉(50)이 관통 결합되는 체결공(21)이 각각 형성된다.상기 프리캐스트 세그먼트(20)의 시점부 또는 종점부에 마감용의 목적으로 배치되는 마감용 프리캐스트 세그먼트(30)는 상기 ㅠ형상의 프리캐스트 세그먼트(20)가 전면부(11)의 중앙을 정점으로 등분된 형태의 구성을 갖는다.따라서 지그재그 형태로 설치되는 프리캐스트 세그먼트(20)의 시점부 또는 종점부의 빈 공간을 채워주워 전체적인 옹벽의 측면부를 말끔이 마감처리하는 역할을 수행하게 된다.이러한 구성의 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)는 기초부(1)의 상부에 길이방향으로 연속되게 1단으로 거치되고, 상기 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)의 상부에는 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)와 교호로 프리캐스트 세그먼트(20)를 2단으로 적층하여 전체적으로 지그재그의 형태를 갖으며, 상부로 가면서 3단, 4단 등의 다단으로 마감높이까지 연속적으로 적층될 수 있게 된다.상기한 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)의 거치 이전에 기초부(1)에 매설되는 강봉정착구(40)는 상,하부에 정착날개(41)가 형성되고 내부에는 고정강봉(42)이 설치된다. 여기에서 정착날개(41)는 배력철근 및 보강철근의 기능을 수행하여 응력을 분포시켜 구조적인 안정성을 갖는다.상기 적층되는 프리캐스트 세그먼트(20) 및 마감용 프리캐스트 세그먼트(30)의 꼬리부(12) 체결공(21)을 관통하여 거치되는 연결강봉(50)은 개구부(16)를 통해 하단부가 고정강봉(42)과 연결너트(51)로 나사결합되어 일체화를 이루고, 상단부에는 가압판(52)이 외삽된 후 고정너트(53)가 나사결합되므로써 각각의 고정강봉(42) 및 연결강봉(50)은 인장력을 부여 받으면서 각 세그먼트 간의 접촉면을 밀착시키는 동시에 기초부(1)와의 접촉면을 밀착시키게 된다.상기와 같이 고정강봉(42) 및 연결강봉(50)의 체결이 완료되면 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)의 개구부(16)를 통해 강봉정착구(40)와 고정강봉(42) 사이의 공간(43)에는 시멘트풀이 주입된 후 상기 개구부(16)는 시멘트몰탈이 충진 마감되며, 상기 체결공(21)과 연결강봉(50) 간의 공간(23)에도 가압판(52)의 시멘트풀 주입구(54)를 통해 시멘트풀이 주입된다.상기와 같이 각 부재가 조합되어 철근콘크리트의 프리캐스트 세그먼트와 강봉을 이용한 옹벽이 완성되면 되메우기 또는 성토작업을 실시하고, 상기 고정너트(53)를 재차 조여주어 인장력을 확인한 후 연결강봉(50)의 상단부인 가압판(52) 및 고정너트(53)에 철근망(55)을 덮어준 상태에서 마감처리를 위해 보호몰탈(60)을 타설하므로써 프리캐스트 세그먼트 옹벽이 구성될 수 있게 된다.이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 옹벽 구체는 주동 토압의 휨모멘트와 전단력이 발생되는 것으로, 이때 꼬리부(12)는 부벽, 전면부(11)는 전면벽으로 주동토압을 수용하는 동시에 꼬리부(12)는 직사각형의 캔티레바로 전면측은 압축을 받고 후면측은 고정강봉(42) 및 연결강봉(50)에 인장이 발생되므로써 프리스트레스(콘크리트에 철근을 넣어 압축응력을 주는 것)가 된 인장을 받게 된다.상기 고정강봉(42) 및 연결강봉(50)의 프리스트레스는 철근콘크리트의 프리캐스트 세그먼트 간을 밀착시키는 동시에 기초부(1)와도 밀착되어 보다 강도 있는 구조물을 형성한다.한편, 기초용 프리캐스트 세그먼트(10) 및 프리캐스트 세그먼트(20)에 형성된 요,철부(13)(14)는 적층 시공시 전,후방으로의 유동을 방지하여 정확한 위치확보를 보장함은 물론 전단력에 대응할 수 있도록 한다.그리고, 상기한 각각의 세그먼트 시공시 핀홀(15)에는 가이드핀을 삽입하므로써 세그먼트를 미세 이동하여 정위치에 거치함이 용이하고, 적층이 완료된 상태에서는 세그먼트 간의 이동을 방지하는 역할을 수행한다.상기 꼬리부(12)는 고정강봉(42) 및 연결강봉(50)으로 연결되어 불균등한 토압으로 인한 각 세그먼트의 돌출(회전)을 방지하며, 적층시 ㅠ형의 프리캐스트 세그먼트(20)의 꼬리부(12)는 교차 시공되어 불균등한 토압을 인접된 다른 세그먼트로 분산시키게 된다.또한, 이때 ㅜ형의 마감용 프리캐스트 세그먼트(30)는 각층의 시점부나 종점부에 마감용으로 소요됨에 따라 불균등한 토압에 의한 돌출(회전)을 요,철부(13)(14)가 기본적으로 방지하며, 핀홀(15)에 끼워지는 가이드핀이 이를 보강하게 된다.한편, 각각의 세그먼트 거치시 기초부(1)의 레이탄스는 완전 제거한 후 에폭시를 살포하여 기초부(1)와 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)의 하면이 부착되도록 하고, 특히 바닥면의 요부(13)에는 에폭시가 충진되므로써 전단력을 증진시킨다.그리고 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)의 상부에 2단 이상으로 적층되는 프리캐스트 세그먼트(20)의 상,하부면에도 에폭시를 살포하여 각 세그먼트 간의 제작상 규격 오차를 극복하면서 접촉부의 전부위가 완전 밀착되므로써 힘의 전달을 균일하게 하며, 이와 동시에 꼬리부(12)의 연결강봉(50) 인장시 힘의 전달이 균일하여 각 세그먼트의 좌굴을 방지하고 상기 연결강봉(50)과 체결공(21)의 사이에 시멘트풀을 주입할 경우 누출을 효과적으로 방지한다.이러한 본 고안에 의한 옹벽 벽체는 다수의 세그먼트 적층과 고장력의 강봉으로 강결된 상태에서 주동토압에 작용하므로써 구조적인 안정성을 확보할 수 있는옹벽을 축조할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 본 고안은 공장에서 제작된 철근콘크리트의 프리캐스트 세그먼트를 다단으로 적층한 후 강봉에 의한 피에스(prestressed concrete)로 옹벽의 벽체부를 축조하므로써 기상조건에 영향을 받지 않으므로 공사기간이 획기적으로 단축됨은 물론 동절기 영하의 기온에서도 공사가 원활하게 진행될 수 있으며, 많은 숙련공을 요구하지 않아 인력수급이 용이하고 현장내 가설자재의 투입이 적어 상당부분의 직접공사비를 절감할 수 있게 된다.

또한 본 고안에 의한 옹벽 공사는 조립식의 계획공정으로 공정 관리되므로써 간접 공사비도 절감되는 동시에 특히 부대 옹벽 공사일 때는 간접 공사비의 절감이 크게 발생되는 효과를 제공하게 된다.

Claims (2)

1. 콘크리트로 타설된 기초부(1) 상부에 철근 및 비계, 거푸집 등의 가설재를 조립설치한 후 콘크리트를 타설하여 옹벽의 벽체부를 구성하는 옹벽에 있어서,

   상,하부면의 요,철부(13)(14)를 관통하는 다수의 핀홀(15)을 갖는 전면부(11)의 후방 양측에 한쌍의 꼬리부(12)가 설치되고 꼬리부(12)에는 고정강봉(42) 및 연결강봉(50)의 연결을 위한 개구부(16)가 형성된 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)와;

   상기 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)와 지그재그로 상부에 다수층으로 적층되는 한편, 상,하부면의 요,철부(13)(14)를 관통하는 다수의 핀홀(15)을 갖는 전면부(11)의 후방 양측에 한쌍의 꼬리부(12)가 설치되고 꼬리부(12)에는 연결강봉(50)이 거치되는 체결공(21)이 각각 형성된 프리캐스트 세그먼트(20)와;

   상기 프리캐스트 세그먼트(20)의 시점부 또는 종점부에 배치되는 한편, 상,하부면의 요,철부(13)(14)를 관통하는 다수의 핀홀(15)을 갖는 전면부(11)의 후방 중앙에 꼬리부(가 설치되고 꼬리부(12)에는 연결강봉(50)이 거치되는 체결공(21)이 형성된 마감용 프리캐스트 세그먼트(30)와;

   상기 기초부(1)에 매설되고 상,하부에 정착날개(41)가 형성되며 내부 중앙에 고정강봉(42)이 설치된 강봉정착구(40)와;

   상기 꼬리부(12)의 체결공(21)을 관통하여 하단부가 개구부(16)에서 고정강봉(42)과 연결너트(51)로 나사결합되고 상단부에 가압판(52) 및 고정너트(53)가 결합되는 연결강봉(50)과;

   상기 가압판(52) 및 고정너트(53)를 포함하여 가압판(52) 및 고정너트(53) 상부에 거치된 철근망(55)을 감싸도록 설치되는 보호몰탈(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 옹벽.
2. 청구항 1에 있어서,

   핀홀(15)에는 적층시공시 프리캐스트 세그먼트(20) 및 마감용 프리캐스트 세그먼트(30)의 정위치 확보 및 이동을 방지하기 위한 가이드핀이 삽입 설치되는 한편,

   강봉정착구(40)와 고정강봉(42) 사이의 공간(43) 및 체결공(21)과 연결강봉(50) 사이의 공간(23)에는 시멘트풀이 주입되고, 기초용 프리캐스트 세그먼트(10)의 개구부(16)는 시멘트몰탈이 충진 마감되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 옹벽.