KR20080046351A - 함체형 타공철판 유니트에 의한 식생 보강토옹벽 구조 및그 축조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래 개비온(gabion)방식의 옹벽축조와는 달리 타공철판을 함체모양으로 구성한 유니트 내에 식생매트와 함께 자갈이나 토사 등을 채워 보강 그리드와 함께 뒷채움하면서 쌓아올리는 식생보강토옹벽에 관한 것이다.

식생매트, 보강토옹벽, 함체, 타공철판, 개비온, 돌망태, 토사, 자갈

Description

함체형 타공철판 유니트에 의한 식생 보강토옹벽 구조 및 그 축조방법{Retaining wall structure with punching holed steel-plate box units and its construction method}

도 1은 본 발명의 기본구조를 이루는 함체형 타공철판 유니트의 전개도.

도 2는 상기 함체형 타공철판 유니트의 조립사시도.

도 3a는 상기 함체형 타공철판 유니트의 내부 전면에 부설되는 식생매트를 예시한 분해사시도.

도 3b는 본 발명에 사용되는 철판그리드의 예시도.

도 4는 조립된 함체형 타공철판 유니트 내에 식생매트와 함께 자갈·토사 등을 채운 상태를 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명에서 함체형 타공철판 유니트에 철판그리드를 연계하는 상태를 나타낸 참고사시도.

도 6은 본 발명에 의해 축조된 옹벽구조를 예시한 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 함체형 타공철판 유니트 11 : 개구공

20 : 식생매트 30 : 그리드

본 발명은 함체형 타공(打孔)철판 유니트 및 그에 의해 구축되는 식생 보강토옹벽에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타공철판을 함체모양으로 구성한 유니트와 상기 유니트 내부 전면에 식생매트를 대고 토사를 충진시켜 그리드와 함께 뒷채움하여 쌓아올리므로서 구축되는 식생 보강토옹벽 구조 및 그 축조방법에 관한 것이다.

종래 하천의 제방이나 호안을 보호하기 위하여 여러 형태의 돌망태가 제안 시공되어 왔으나, 이들은 대부분 그 용어가 의미하는 바와 같이 부정형의 돌망태 구조로 되어 있어 옹벽축조용으로는 적합지 않고 단지 하천의 제방 경사면 등에 포설하므로서, 유수에 의해 표층이 유실됨을 방지하는 정도의 제한적인 용도로 시공 사용되었으며, 따라서 근래에는 돌망태를 옹벽으로도 축조 가능하도록 상자모양으로 정형화시켜 시공하는 여러 방법이 제안 사용되고 있다.

그러나, 이들은 모두 와이어를 꼬아 메쉬 형태로한 철망이거나, 철판면을 수없이 컷팅하여 세운 다음 이를 다시 확장시킴으로서 다이아몬드 형태의 망목이 형성되도록 한 익스팬디드메탈 형태의 철망을 상자 모양으로 조립하여 여기에 돌을 채워 단순 중력방식에 의해 적층 축조하는 소위 개비온(gabion)방식으로 되어 있어 몇가지 기술적인 단점이 있었다.

우선, 이들 방식은 기본적으로 제조공정이 복잡하면서도 철망형태의 연약구조로 되어 있어 조립시 출렁이므로서 취급이 불편할 뿐만 아니라, 돌의 채움이나 적층시의 횡압에 의해 발생되는 배부름 현상을 방지하기 위하여 별도의 보강재를 부가하여야 하는 등 제조 및 조립작업이 번거로운 단점이 있다.

또한, 상자면의 개구율이 현저히 큰 망형태로 되어 있어 상대적으로 입경이 큰 돌들만을 충진하여야 하므로 현장토의 사용이 제한되는 단점이 있다.

또한, 하천 제방으로 축조될 경우에는 홍수 발생 시 급류에 떠내려오는 각종 거대 부유물에 의해 철망이 쉽게 파손되므로서 결과적으로 옹벽이 무너져 버리게 되어 결국 하천 제방용으로는 적절치 못한 공법이라는 문제점이 있었다.

또한, 돌만으로 충진되어 있으므로 식생 활착에 어려움이 있어 자연 친화적이지 못한 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 개비온 방식에서의 문제점을 감안하여 상자를 이루는 구조형태 및 조립방식을 강화 단순화 시키는 한편 축조방식을 개선함으로서 구조적인 안정성은 물론 조립작업이나 시공 편의성 및 경제성을 보다 제고시킬 뿐만 아니라 보다 친환경적인 옹벽구조 및 시공방법을 제안함에 그 목적이 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 우선적으로 종래 철망판에 비하여 개구율이 현저히 작은 타공철판으로 절곡 조립하되, 상면이 개방된 함체모양의 유니트 즉 함체형 타공철판 유니트를 중력식이 아닌 보강토방식에 의해 축조함을 기본적인 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 함체형 타공철판 유니트의 내부전면에 식생매트를 대고 자갈이나 잡석이 혼재된 토사를 충진시킴을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 함체형 타공철판 유니트의 디멘죤(dimension)을 길이방향의 폭(w)이 제일 크고 그 다음 춤을 이루는 높이(h), 그리고 옹벽두께가 되는 깊이(d)가 가장 작도록 설정함을 또 다른 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 함체형 타공철판 유니트에서 필요한 경우 최소한 전면만은 요철면이 형성되도록 압착 성형함으로서 전단력을 강화시키도록 한 구성을 또다른 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 기본구조를 이루는 함체형 타공철판 유니트의 전개도이며, 도 2는 도 1에서와 같이 전개된 유니트를 함체형으로 조립시킨 상태를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 기본 구조인 함체형 타공철판 유니트(10)는 펀칭방식에 의해 다수의 개구공(11)이 형성되는 타공철판에 의해 전후면(12)(12)과 좌우면(13)(13) 그리고 바닥면(14)으로 이루어져 있고, 그 상면은 보강편(15)으로 보강되어 있을 뿐 거의 개방되어 절곡 조립 시 함체모양을 이루도록 되어 있으며, 상기 전후좌우면(12)(12)(13)(13)의 좌우측에는 연결편(16)이 각기 절곡 형성되어 있다.

상기 개구공(11)은 원형이나 타원형 또는 사각형, 팔각형 등 임의 형상으로 할 수 있음은 물론이나 본 실시예에서는 좌우 방향으로 긴 장공을 이루도록 하고 있다.

또한, 상기 유니트(10)의 전면(12)에는 요홈조(17)를 다수 압착 형성하므로서 전단력이 보다 강화될 수 있도록 실시 하고 있다.

따라서 본 발명에서의 타공철판은 종래 철망구조의 것에 비하여 개구율이 현저히 낮게 구성되므로 구조적 강도는 높으면서 투과율은 낮아 상자에 담긴 채움재의 입경을 작은 알갱이로까지 확대할 수 있으므로 작은 자갈은 물론 토사까지도 채움재로 활용할 수 있어 현장토의 사용이 극대화될 뿐 아니라 토사에 함유되는 수분 등의 보습효과도 제고되므로 후술하는 식생활착에 유리한 환경을 조성하는 장점이 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서의 타공철판은 종래 철망구조의 것에 비하여 가격면에서 상대적으로 고가라는 문제가 있으나 안정성이나 내구성 측면을 고려하여 장기적으로 볼 때 이러한 점은 실상 문제가 될 수 없다.

다만, 본 발명에서는 이와 같은 단가상의 문제를 감안하여 몇가지 구조적 방안을 제시하고 있다.

즉 본 발명에서는 우선 함체형 유니트(10)의 디멘죤을 정함에 있어 길이 방 향의 폭(w)이 가장크고, 그 다음 춤을 이루는 높이(h) 그리고 옹벽두께가 되는 깊이(d)가 제일 작도록 설정하므로서 동일한 옹벽두께를 전제로 할 때 보다 경제적인 가격구조를 갖도록 하고 있는바, 이는 본 발명이 보강토방식을 채택함에 따른 결과이며 참고적으로 본 실시예에서의 유니트 디멘죤은 w가 1000mm, h는 600mm 그리고 d는 400mm로 설정한 것을 예시하고 있다.

또한 본 발명에서는 상기 유니트(10)를 상면이 없는 오면체의 함체모양으로 함으로서 육면체로 이루어지는 상자형보다 철판소요를 줄일 수 있도록 하였을 뿐 아니라, 철판두께면에서도 내외부응력에 취약한 전면(12)부분에는 필요한 경우 요홈조(17)를 다수 압착성형 함으로써 보다 얇게 형성될 수 있도록 하였다.

그리고 본 발명에서의 타공철판(12)은 아연도강판과 같이 부식되지 않도록 표면처리된 제품을 사용함이 바람직하다.

전술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 타공철판 유니트(10)는 각 면체의 경계면을 따라 절곡선(18)이 형성되어 있으므로 지그를 이용하여 상기 절곡선(18)을 접은 다음 다시 면체의 좌우에 형성된 연결편(16)을 채널형으로 절곡시켜 여기에 연결구(19)를 끼우면 도 2에서와 같은 함체형 타공철판 유니트(10)로 간단히 조립되는 것이다.

본 실시예에서는 연결편(16)과 연결구(19)에 의해 각 면체를 체결조립하고 있으나 각 면체의 연접부위에 몇 개의 연접공을 형성하고 이 부위를 클립으로 압착시킴으로서 체결 조립할 수도 있음은 물론이다.

이와 같이 조립된 함체형 타공철판 유니트(10)의 내부 전면(12)에 식생매 트(20)를 대고 잡석이나 자갈 등이 혼재된 토사를 현장에서 포크레인 장비 등으로 퍼 담으면 도 4에 도시된 바와 같은 단면을 갖는 함체형 타공철판 유니트(10)가 완성된다.

여기에서 상기 식생매트(20)는 시중에 다양한 제품이 출시되고 있는바, 도 3a에 도시된 바와 같이 대부분 표면에 코코넛과 같은 식물성 섬유를 꼬아 제직한 네트층에 잔디종자층과 펄프층 등이 포함된 다층구조의 매트로 되어 있어, 결국 상기 타공철판 유니트(10)의 전면 개구공(11)은 상기 식생매트(20)에 의하여 완전히 밀폐되므로 유니트 내에 충진된 토사가 외부로 누출될 여지는 더욱이 없게 된다.

또한, 상기 식생매트(20)의 후면에는 필요한 경우 휴무스(Humus)와 제오라이트를 토사에 적정량 혼합시킨 영양토층을 추가함으로서 식생환경을 보다 강화시킬 수도 있다.

도 5는 이와 같이 조립 및 충진이 완료된 함체형 타공철판 유니트(10)를 보강토 방식에 의해 축조시킨 옹벽구조를 예시하고 있다.

도시된 바와 같이 본 발명은 우선 해당지반을 터파기하여 쇄석다짐을 한 다음, 조립 및 충진이 완료된 함체형 타공철판 유니트(10)들을 포크레인 장비 등으로 들어올려 블록 쌓기 방식으로 적층하면서 뒷채움 및 다짐을 하되 적정단 높이에서 도 3에 예시된 바와 같은 철제그리드(30)를 상기 함체형 타공철판 유니트(10)의 상면에 핀 등으로 연계시켜 깔고 다시 뒷채움하는 과정을 반복 시공함으로써 축조된다.

본 실시예에서는 옹벽의 경사각이 거의 수직으로 축조된 경우를 예시하고 있 으나 예컨대 유니트(10) 상면의 보강편(15)에 형성된 개구공(11)만큼씩 들여 쌓기를 하거나 유니트(10)자체의 후단면을 축소시키므로써, 필요경사도로 조정할 수도 있으며, 그리드(30) 역시 철제그리드가 아닌 일반 PP그리드 등으로 포설시공 할 수도 있을 뿐 아니라 필요부분에 앵커링 할 수도 있는바, 이러한 사항은 모두 선택적이거나 설계적 사항에 지나지 않다.

이상과 같이 축조되는 옹벽구조물은 식생매트(20)에서 발아된 잔디 등과 같은 식생물이 유니트(10) 내의 토사에 활착하는 한편 그 전면 개구공(11)을 통해 계속 성장 발육함으로서 결국 옹벽 전체를 푸르게 뒤덮어 환경친화적인 외관으로 변모하게 된다.

끝으로 본 발명에서의 타공철판 유니트는 이상의 실시예와는 달리 함체형이 아닌 상자형 즉 상면덮개를 갖는 육면체로 실시하여도 본 발명의 기대목적을 상당부분 충족시킬 수 있으나, 이러한 상자형의 구성은 함체형으로 된 본 발명의 우회발명에 해당함이 자명하므로 당연히 본 발명의 권리범위가 미칠 수 있다는 점을 부기한다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이 기본적 구성이라 할 수 있는 유니트 자체를 종래의 철망판보다 상대적으로 견고하면서 개구율이 현저히 낮은 타공철판으로 이루어지는 함체로 하고, 그 함체 내부에 식생매트와 함께 자갈이나 토사를 담는 구조로 하고 있어 다음과 같은 기술적 효과를 구유하게 된다.

첫째, 본 발명에서의 함체형 유니트는 철판을 단순 펀칭함으로써, 제작되는 타공철판을, 지그 등으로 간단히 절곡시킨 다음 연접부위를 연결구로 끼워 체결하는 단순 공정에 의해 조립이 완료되므로 제작 및 조립공정이 보다 간결 용이해지는 장점이 있다.

둘째, 본 발명에서의 함체형 유니트는 종래 철망으로된 상자형에 비하여 개구율이 현저히 낮을 뿐 아니라 전면의 개공은 다시 식생매트에 의해 완전 패쇄되므로, 잡석이나 자갈은 물론 입경이 작은 토사까지도 채울 수 있어 현장토의 활용도를 높여 결과적으로 시공성 및 경제성이 제고되는 장점이 있다.

또한, 개구율이 낮아 수분보습에 유리한 유니트 내에 토사가 채워 있으므로 식생활착에 유리한 환경이 조성되는 효과가 있을 뿐 아니라 상기 식생매트와 함께 여기에서 자란 잔디 등의 식물군이 옹벽체의 외면을 뒤덮게 되므로 결과적으로 옹벽체를 외부침식으로부터 일차적으로 보호하는 한편 자연친화적인 외관을 갖추게하는 장점이 있다.

셋째 본 발명에서의 함체형 유니트는 종래의 철망보다 견고한 구조의 타공철판으로 이루어지므로 옹벽으로 시공축조시 외부 충격에 강할 뿐 아니라 내구성이 강화되어 급류 등에 노출되기 쉬운 하천 제방용의 옹벽에도 시공이 가능하므로 범용성이 제고되는 장점이 있다.

넷째, 본 발명에서의 함체형 유니트는 종래 개비온 방식에서 채택하고 있는 중력식이 아니라 그리드에 의해 보강되는 보강토 방식을 채택함으로서 구조적 안정성이 보다 강화될 뿐 아니라 그로 인하여 유니트의 디멘죤에서도 옹벽두께를 이루 는 유니트의 깊이(d)가 유니트의 높이(h)보다 적게 설정될 수 있으므로 경제성이 확보되는 장점이 있다.

다섯째, 본 발명에서의 유니트는 육면체로된 덮개형의 상자가 아니라 상면이 개구된 오면체의 함체형으로 되어 있어 소요철판이 절약될 뿐 아니라, 시공시에는 함체에 자갈이나 토사를 퍼 담은 상태에서 바로 들어올려 적층할 수 있어 시공이 신속 간편하게 이루어지는 장점이 있다.

따라서, 본 발명은 당초 기술적과제로 하고 있는 구조적 안정성의 제고는 물론 조립작업이나 시공의 편의성 및 경제성을 완벽하게 구현할 뿐 아니라 친환경적인 옹벽구조 및 시공방법을 제공할 수 있게 되는 것이다.

Claims (5)

1. 펀칭방식에 의해 다수의 개구공이 형성된 타공철판을 전후면과 좌우면 그리고 바닥면의 오면체로 하여 이를 절곡하여 조립하여서 됨을 특징으로 하는 옹벽축조용 함체형 타공철판 유니트의 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 오면체의 전면에는 다수의 요홈조가 형성되도록 함을 특징으로 하는 옹벽축조용 함체형 타공철판 유니트의 구조.
3. 함체형 타공철판 유니트의 내부전면에 식생매트를 대고 자갈 등이 혼재된 토사를 충진시켜 적층하되, 그리드에 의한 보강토방식에 의해 축조됨을 특징으로 하는 식생용 보강토 옹벽.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 함체형 타공철판 유니트의 디멘죤을 옹벽두께가 되는 깊이(d)를 춤이되는 높이(h)보다 작게 설정함을 특징으로 하는 식생용 보강토 옹벽.
5. 지반을 터파기하여 쇄석다짐을 한 다음, 식생매트와 함께 자갈과 토사 등이 채워진 함체형 타공철판 유니트를 블록쌓기 방식으로 적층하면서 뒷채움 및 다짐을 하되, 적정단 높이마다 그리드를 연계시켜 깔고 다시 뒷채움 및 다짐을 반복하므로서 시공됨을 특징으로 하는 식생보강토 옹벽의 축조방법.

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