KR200399769Y1 - 어스앵커를 이용한 강재틀 옹벽 - Google Patents

Abstract

본 고안은 어스앵커를 이용한 절개사면의 강재틀 옹벽에 관한 것으로서 보다 상세하게는 절개사면의 전면으로 수직부재와 가로수평부재 및 세로수평부재가 결합되어진 강재틀부재의 내부에 돌채움 또는 토석채움작업이 진행되어지는 강재틀 옹벽을 시공하되, 상기 절개사면에는 그라우팅으로 형성된 어스앵커 또는 콘크리트 블럭에 상기 강재틀 옹벽과 결합된 줄부재가 연결됨으로서 상기 강재틀 옹벽이 보다 안정적으로 설치되어지는 것이다.

또한 상기 강재틀부재를 다수개의 H형강 사이에 프리캐스트 콘크리트를 끼워 고정하는 방식으로 마련됨으로서 보다 능동적이며 다양한 시공상태에 효과적으로 대처가능한 옹벽을 고안한 것이다.

Description

어스앵커를 이용한 강재틀 옹벽{STEEL FRAME REVETMENT USING EARTH ANCHOR}

본 고안은 어스앵커를 이용한 절개사면의 강재틀 옹벽에 관한 것으로서 보다 상세하게는 절개사면의 전면으로 수직부재와 수평부재 및 이음부재가 결합되어진 강재틀부재를 이용한 강재틀 옹벽을 형성하되, 상기 절개사면의 내측으로 그라우팅으로 형성된 어스앵커에 상기 강재틀 옹벽과 결합된 줄부재가 연결됨으로서 상기 강재틀 옹벽이 보다 안정적으로 설치되어지는 것이다.

상기와 같이 구성된 강재틀 옹벽은 원지반으로부터 일정기울기로 터파기 작업이 진행된 상태에서 상기 지면에 기초 콘크리트를 설치하고 상기 설치된 기초 콘크리트의 상측으로 수직부재가 설치되는 것으로서 상기 수직부재가 기초 콘크리트의 상측으로 설치되기 위하여 상기 기초 콘크리트의 상측에 앵커볼트를 설치하여 상기 앵커볼트에 수직부재가 결합고정된 상태에서 강재틀부재가 순차적으로 시공되어지는 것이며 상기와 같이 강재틀부재로 결합된 강재틀 옹벽과 절개사면 사이에는 원지반 터파기 작업에 의하여 공간부가 형성되어 상기 공간부에 뒷채움작업을 통하여 강재틀 옹벽의 시공이 마감되어지는 것이다.

주지되는 바와 같이 기존에 설계된 도로를 필요에 따라 확장하기 위하여 옹벽을 이용한 다양한 종류의 도로확장방식이 종래부터 사용되어 오던 것으로서 상기 절개사면의 옹벽설치 방식은 강성,연성구조 옹벽을 이용하는 방법과 보강토옹벽을 이용하는 것이 주종을 이루는 것으로서 상기 전자의 경우 강성구조 옹벽은 토압발생에 대하여 변형되지 않은 철근콘크리트 옹벽으로서 영구적으로 사용이 가능한 구조물임은 물론 가장 안전한 공법이기는 하나 공사비가 고가인 관계로 실제 현장에서 설치하기에 많은 부담감이 발생하게 되는 것이다.

반면, 연성구조옹벽은 저가의 공사비로 진행이 용이하여 현장에서 주로 많이 사용되는 것으로서 상기 연성구조 옹벽은 강재부재를 이용하여 박스형상의 틀을 제작한 후 상기 틀 내부에 돌을 채워 벽을 만들어 줌으로서 토압에 저항하기 용이하고 배수구조에 의한 수압을 소화가능하며 철근콘크리트 옹벽보다 경제적으로 설치 가능한 것이다.

그러나 상기와 같이 구성된 연성구조옹벽에 있어서 부재구성과 형상이 복잡하고 수직방향으로 형성된 수직부재의 기둥이 연직성을 갖추고 상부에서 전달되는 축력을 하부로 전달해야 하나 상기 수직부재가 수평부재의 경간내에 놓인 구조로서 상기 수평부재에 수직부재의 힘이 전달되는 과정에서 상기 수평부재의 파손이 전체적인 옹벽붕괴가 야기되는 문제점이 발생하게 되는 것이며 상기 옹벽프레임에 돌채움작업을 진행시에는 구조적인 방어수단이 구비되지 않은 옹벽프레임의 내측에 모양과 형상이 불규칙한 돌을 채움으로서 상기 돌과 보강부재가 직접적으로 마찰되어 설치단계에서부터 상기 보강부재의 파손 및 변형이 야기되는 문제점이 발생하고, 상기 수직부재와 보강부재간의 연결구조가 단수개의 볼트에 의하여 연결됨으로서 수직부재의 일측방향에서 하중이 전달시에는 상기 수직부재에 체결된 볼트를 중심으로 힌지구조로 거동되어 수직부재가 평행사변형꼴 형상으로 경사지게 변형되는 문제점과 돌채움작업시 보강부재에 전달되는 휨모멘트가 수직부재의 양측에 체결된 단수개의 볼트를 중심으로 전면으로 배부름현상과 같이 변형되어 보강부재의 손상에 따른 옹벽프레임의 변형문제점 등이 발생한 것이다.

한편 후자의 경우 흙속의 연속성을 갖는 판형, 띠형 또는 줄기형의 요소가 수평방향으로 설치되어 흙입자와 수평연속요소의 경계면에서 마찰력을 이용한 응력전달기구를 갖는 옹벽이 제공되었으나 시공상의 안정성과 경제적인 측면에서 효율성이 저하되는 문제점이 제기되는 것이다.

따라서 본 고안의 목적은 원지반의 터파기 작업에 의한 절개사면의 내측으로 어스앵커가 그라우팅으로 형성되어 상기 어스앵커에 강재틀 옹벽과 결합되어지는 줄부재가 연결고정되어지는 것을 본 고안의 목적으로 한다.

본 고안의 또 다른 목적은 상기 절개사면의 내측으로 분산식 내지 집중식 콘크리트블럭을 필요에 따라 설치한 후 상기 콘크리트 블럭에 강재틀 옹벽과 결합되어지는 줄부재가 연결고정되어지는 것을 본 고안의 또 다른 목적으로 한다.

이하 본 고안이 구성요소를 설명하면 다음과 같다.

어스앵커를 이용한 절개사면의 강재틀 옹벽에 있어서,

상기 절개사면(10)의 일측에 어스앵커(20)가 설치되고 상기 설치된 어스앵커(20)의 전면 하부에는 앵커볼트(32)가 형성된 기초콘크리트(31)가 설치되어지되 상기 기초콘크리트(31)의 상측으로 강재틀부재(30)가 설치되어 상기 강재틀부재(30)와 어스앵커(20)가 줄부재(40)에 의하여 연결되어진 것을 특징으로 하는 어스앵커를 이용한 절개사면의 강재틀 옹벽이 형성된 것이다.

상기와 같이 구성된 어스앵커(20)는 절개사면(10)의 내측 중앙에 수평방향으로 그라우팅으로 형성되어지되, 상기 강재틀부재(30)의 배면으로부터 연장결합된 줄부재(40)에 의하여 상기 어스앵커(20)가 수평방향으로 연결되어진 것으로 구성된것과, 상기 어스앵커(20)는 절개사면(10)의 내측 하부에 사선방향으로 그라우팅으로 형성되어지되, 상기 강재틀 옹벽(30)의 배면으로부터 연장결합된 줄부재(40)에 의하여 상기 어스앵커(20)가 사선방향으로 연결되어진 것으로 구성되는 것이다.

상기와 같이 형성되는 기초콘크리트(31)의 상측으로 고리부(33)가 형성되어 상기 강재틀부재(30)의 배면으로부터 연장결합된 줄부재(40)가 고리부(33)에 결합되어 고정되는 것이며 상술된 바와 같이 강재틀 옹벽(A)을 시공함에 있어서 본 고안의 실시예로서 상기 강재틀부재(30)는 기초콘크리트(31)의 상측으로 H형강(330)이 등간격으로 설치되고 상기 H형강(330)의 웨브와 또 다른 H형강(330)의 웨브 사이에 프리캐스트 콘크리트(340)가 결합되어진 것을 포함하도록 구성된 것이다.

이하 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 고안의 블럭도를 도시한 것으로서 본 고안이 진행되는 상태를 순차적으로 기재한 것으로서 상기 방식에 의하여 강재틀 옹벽(A)의 설치가 가능한 것이며 도 2는 원지반(11) 상단으로부터 터파기작업이 진행되는 상태도를 도시한 것으로서 상기 원지반(11)으로부터 강재틀 옹벽(A)이 설치가능한 설계측정조사를 거쳐 상기 원지반(11)의 상단부로부터 하단부로 순차적으로 중장비를 이용하여 터파기작업이 진행되는 것을 도시한 것이고 도 3은 절개사면(10)에 어스앵커(20)가 설치되는 상태도를 도시한 것으로서 상기 터파기 작업이 원지반(11) 상단으로부터 진행되면서 노출되는 절개사면(10)의 경사면에 어스앵커(20)가 설치되어지는 것을 도시한 것이며 상기와 같이 설치된 어스앵커(20)는 그라우팅을 형성하여 어스앵커(20)가 고정되어지는 것이다.

도 4는 터파기 작업의 진행 및 복수개의 어스앵커(20) 설치 상태도를 도시한 것으로서 상기와 같이 순차적으로 절개사면(10)의 경사면을 따라 복수개의 어스앵커(20)가 동일한 방식으로 설치되어지는 것이며 상기 어스앵커(20)의 설치가 마무리 된 상태에서 도 5와 같이 기초콘크리트(31) 및 앵커볼트(32)를 설치하는 것으로서 상기 강재틀부재(30)를 설치하기 위하여 지면 하측으로 터파기 작업을 진행한 후 노출된 바닥면에 앵커식 또는 매입식으로 기초콘크리트(31)을 형성하는 것으로서 상기 좌측에 확대 도시된 것은 주로 많이 사용되는 앵커식을 도시한 것으로서 상기 버림콘크리트(34)의 상측으로 기초콘크리트(31)를 형성하되, 상기 기초콘크리트(31)의 상측에는 앵커볼트(32)가 설치되어 상기 앵커볼트(32)의 상측으로 수직부재(300)가 형성되어지는 것을 도시한 것이며 우측에 확대도시된 매입식은 버림콘크리트(34)의 상측으로 상부에 보강철근이 제공된 수직부재(300) 받침콘크리트(35)를 형성하고 그 상측으로 수직부재(300)가 설치되어지되, 상기 수직부재(300)가 안정적으로 설치되어질 수 있도록 받침콘크리트(35)의 상측으로부터 수직부재(300)의 하부 일단에는 기초콘크리트(31)가 형성되어지는 것이다.

상기와 같이 기초콘크리트(31)가 형성된 상태에서 도 6과 같이 기초콘크리트(31)의 상측으로 수직부재(300)를 설치되어지는 것이며 도 7은 기초콘크리트(31)의 상측으로 강재틀부재(30)가 설치되는 상태도를 도시한 것으로서 상기 수직부재(300)와 수직부재(300) 사이에 가로수평부재(310)를 연결하고 상기 결합된 수직부재(300)와 가로수평부재(310)에 세로수평부재(320)를 통하여 연결결합하여 단위블럭의 강재틀부재(30)가 완성되는 것이며 상기와 같이 완성되어지는 강재틀부재(30)의 내측에는 돌채움 또는 토석작업이 진행되어지는 것이고 상기 내부돌채움작업의 실시와 동시에 배면에는 부직포가 설치되어지는 것이며 도 8은 강재틀부재(30)가 소정의 높이로 설치된 강재틀 옹벽(A)의 배면으로 뒷채움작업이 마감된 상태도를 도시한 것으로서 상기 강재틀부재(30)와 절개사면(10) 사이의 공간부에는 토사(50)를 이용한 뒷채움 작업이 진행되는 것이며 전면에는 식생부가 조성되어 환경친화적인 요소가 제공되어지는 것이며 일측의 확대도와 같이 수직부재(300)와 수직부재(300)를 연결시 보다 우수한 고정력 향상을 위하여 가로 세로방향으로 두개씩의 볼트를 각각 채결함으로서 좌,우측에서 전달되는 휨응력을 대응가능하게 형성된 것이다.

한편 도 9는 사선방향으로 복수개의 어스앵커(20)가 설치된 상태도를 도시한 것으로서 상기 강재틀 옹벽(A)으로부터 결합된 줄부재를 절개사면(10)의 사선방향으로 형성된 어스앵커(20)에 고정 설치된 것이며 도 10은 도 9가 집중식으로 설치되어진 상태도를 도시한 것으로서 상기 어스앵커(20)를 한곳에 집중식으로 설치함으로서 상기 줄부재(40)와의 시공성 또는 고정력을 향상시킬 수 있는 것을 도시한 것이다.

또한 도 11과 도 12는 본 고안의 다른 실시예를 각각 도시한 것으로서 도 11은 분산식 콘크리트 블럭(60)을 이용하여 설치된 상태도로서 상기 절개사면(10)에 다수개의 콘크리트 블럭(60)을 설치하여 상기 강재틀 옹벽(A)에 결합된 줄부재(40)와 연결되는 것이며 도 12는 집중식 콘크리트 블럭(60)을 이용하여 설치된 상태도로서 필요에 따라 상기 콘크리트 블럭(60)을 절개사면(10) 하부에 형성하여 상기 다수개의 줄부재(40)가 콘크리트 블럭(60)에 집중식으로 연결되어진 것을 각각 도시한 것이다.

한편 도 13 내지 도 15는 본 고안의 실시예를 도시한 것으로서 도 13은 H형강(330)에 프리캐스트 콘크리트(340)가 결합되는 상태의 사시도로서 상기 기초콘크리트(31)의 상측으로 H형강(330)을 등간격을 설치고정한 상태에서 상기 H형강(330)의 웨브와 또 다른 H형강(330)의 웨브 사이에 프리캐스트 콘크리트(340)를 상측에서 하측방향으로 슬라이드 결합함으로서 강재틀부재(30)와 같은 벽체가 형성되는 것을 도시한 것이며 도 14는 H형강(330)으로부터 연결된 줄부재(40)가 절개사면(10)에 수평으로 연결된 상태도를 도시한 것으로서 상기 H형강(330)으로부터 고정된 줄부재(40)가 절개사면(10)에 고정되어지는 것을 도시한 것이고 도 15는 H형강(330)으로부터 연결된 줄부재(40)가 기초콘크리트(31)의 고리부(33)에 연결된 상태를 도시한 것으로서 H형강(330)에 연결된 줄부재가 기초콘크리트(31)의 상측에 설치된 고리부(33)에 결합고정되어지는 것을 각각 도시한 것이다.

지면으로부터 버림콘크리트의 상측으로 앵커식 내지 매입식방식을 이용하여 형성된 기초콘크리트의 상측으로 수직부재와 수평부재 및 이음부재를 이용하여 강재틀 옹벽을 형성하여 상기 강재틀 옹벽에 결합된 줄부재가 절개사면의 내측에 형성되어진 어스앵커 내지 콘크리트 블럭에 연결함으로서 상기 강재틀 옹벽의 고정력이 향상되어짐과 동시에 토사를 이용한 뒷채움작업에 따라 상기 기존에 설계된 부지 또는 도로가 용이하게 확장가능한 효과를 제공한다.

한편 본 고안은 도면에 도시된 예를 참조로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 가능한 것을 자명한 사실이라 할 수 있다.

도 1은 본 고안의 블럭도

도 2는 원지반 상단으로부터 터파기작업이 진행되는 상태도

도 3은 절개사면에 어스앵커가 설치되는 상태도

도 4는 터파기 작업의 진행 및 복수개의 어스앵커 설치 상태도

도 5는 기초콘크리트 및 앵커볼트 설치 상태도

도 6은 기초콘크리트의 상측으로 수직부재를 설치하는 설치 상태도

도 7은 기초콘크리트의 상측으로 강재틀부재가 설치되는 상태도

도 8은 강재틀부재가 설치된 후 뒷채움작업이 마감된 상태도

도 9는 사선방향으로 복수개의 어스앵커가 설치된 상태도

도 10은 도 9가 집중식으로 설치되어진 상태도

도 11은 분산식 콘크리트 블럭을 이용하여 설치된 상태도

도 12는 집중식 콘크리트 블럭을 이용하여 설치된 상태도

도 13은 H형강에 프리캐스트 콘크리트가 결합되는 상태의 사시도

도 14는 H형강으로부터 연결된 줄부재가 절개사면에 수평으로 연결된 상태도

도 15는 H형강으로부터 연결된 줄부재가 기초콘크리트의 고리부에 연결된 상태도

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

A-강재틀 옹벽 10-절개사면

11-원지반 20-어스앵커

30-강재틀부재 31-기초콘크리트

32-앵커볼트 33-고리부

34-버림콘크리트 40-줄부재

50-토사 60-콘크리트 블럭

300-수직부재 310-가로수평부재

320-세로수평부재 330-H형강

340-프리캐스트 콘크리트

Claims (5)

1. 어스앵커를 이용한 절개사면의 강재틀 옹벽에 있어서,

   상기 절개사면(10)의 일측에 어스앵커(20)가 설치되고 상기 설치된 어스앵커(20)의 전면 하부에는 앵커볼트(32)가 형성된 기초콘크리트(31)가 설치되어지되 상기 기초콘크리트(31)의 상측으로 강재틀부재(30)가 설치되어 상기 강재틀부재(30)와 어스앵커(20)가 줄부재(40)에 의하여 연결되어진 것을 특징으로 하는 어스앵커를 이용한 강재틀 옹벽.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 어스앵커(20)는 절개사면(10)의 내측 중앙에 수평방향으로 그라우팅이 형성되어지되, 상기 강재틀부재(30)의 배면으로부터 연장결합된 줄부재(40)에 의하여 상기 어스앵커(20)가 수평방향으로 연결되어진 것을 특징으로 하는 어스앵커를 이용한 강재틀 옹벽.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 어스앵커(20)는 절개사면(10)의 내측 하부에 사선방향으로 그라우팅이 형성되어지되, 상기 강재틀부재(30)의 배면으로부터 연장결합된 줄부재(40)에 의하여 상기 어스앵커(20)가 사선방향으로 연결되어진 것을 특징으로 하는 어스앵커를 이용한 강재틀 옹벽.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 기초콘크리트(31)의 상측으로 고리부(33)가 형성되어 상기 강재틀부재(30)의 배면으로부터 연장결합된 줄부재(40)가 고리부(33)에 결합되어진 것을 특징으로 하는 어스앵커를 이용한 강재틀 옹벽.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 강재틀부재(30)는 기초콘크리트(31)의 상측으로 H형강(330)이 등간격으로 설치되고 상기 H형강(330)의 웨브와 또 다른 H형강(330)의 웨브 사이에 프리캐스트 콘크리트(340)가 결합되어진 것을 특징으로 하는 어스앵커를 이용한 강재틀 옹벽.