KR20090035284A - 보강토옹벽 배수구조 및 배수판을 구비한 보강토옹벽축조공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특정방향으로 수분을 유도하도록 형성된 벽체배수판; 상기 벽체배수판 뒷공간에 성토(盛土)된 뒷채움흙층; 및 상기 뒷채움흙층을 매립되고, 상기 벽체배수판을 잡아 고정시키는 보강재; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강토옹벽 배수구조를 제공한다.

또한, 본 발명은 통상의 방법으로 옹벽기초를 형성하는 제1단계; 옹벽축조라인을 따라 지반에 토목섬유 그리드를 깔고, 특정방향으로 수분을 유도하도록 형성된 벽체배수판을 옹벽축조라인에 따라 상기 토목섬유 그리드 위에 세워 배치하는 제2단계; 상기 벽체배수판 뒷공간에 상기 벽체배수판의 중단 높이까지 토사를 채우고 다짐으로서, 지반에 깔린 상기 토목섬유 그리드를 눌러 고정시키는 뒷채움흙층의 하부층을 형성하는 제3단계; 상기 토목섬유 그리드를 상기 벽체배수판의 전면에 밀착되도록 감아 올린 후, 상기 벽체배수판의 후방으로 당기는 제4단계; 상기 벽체배수판 뒷공간에 상기 벽체배수판의 상단 높이까지 토사를 채우고 다짐으로서, 상기 벽체배수판의 후방으로 당겨진 상기 토목섬유를 눌러 고정시키는 뒷채움흙층의 상부층을 형성하는 제5단계; 및 상기 제1 내지 제5단계를 반복 시행하여 소정의 높이와 길이를 갖는 성토(盛土)지반과 옹벽을 형성하는 제6단계; 로 이루어지는 배수판을 구비한 보강토옹벽 축조공법을 함께 제공한다.

보강토옹벽, 배수판, 토목섬유, 마감재, 보강재

Description

보강토옹벽 배수구조 및 배수판을 구비한 보강토옹벽 축조공법{Drain structure of Reinforced earth wall ＆ Construction method of Reinforced earth wall equipped with Drain plate}

본 발명은 배수판을 이용한 보강토옹벽의 배수구조 및 보강토옹벽 축조공법에 관한 것이다.

종래의 보강토옹벽을 축조할 때는 기초터파기를 하고, 그 기초터파기면에 기초를 설치한 후 외벽블럭 또는 콘크리트판넬 등의 외벽마감재를 소요 높이까지 적층한 다음 흙으로 뒷채움하여 마무리한다. 이 때에는 적층되는 외벽마감재 상호간의 연결작업, 뒷채움흙 중간 중간에의 보강재 설치작업이 필수적이며, 외벽마감재와 뒷채움흙 사이에 잡석 배수층을 시공하기도 하였다.

그러나 이 경우 옹벽을 자연석이나 치장석 등으로 마감하려면 외벽마감재에 자연석이나 치장석 등을 모르타르로 접착해야 하므로 시공재료와 시공기간 및 인건 비등 공사비가 커지는 결점이 있었다.

이에 발명의 명칭을 '부정형(不定形) 자연석이 수직 전면에 설치되는 보강토 옹벽'으로 하여 2003년 4월 23일자로 출원(출원번호 : 10-2003-00259625)되어 2003년 10월 16일자로 등록된 특허 제0403566호는 뒷채움흙 전면에 타설되는 콘크리트층과 콘크리트층에 매립되는 연결철물을 활용하여 보강토옹벽 시공 중 부정형의 자연석이나 치장석을 콘크리트층 전면에 직접 시공할 수 있는 제시하였다.

그러나, 특허 제0403566호에 따라 보강토옹벽을 시공할 때에는 콘크리트층을 설치하기 위해 거푸집 가설작업이 필요하므로 작업이 번거롭고 폐자재가 많이 발생하였다. 또한, 자연석이나 치장석을 모르타르로 접착하면서 쌓는 작업, 거푸집과 콘크리트 지지용 수직 지지층을 이용한 콘크리트층 설치작업, 잡석 배수층 설치작업, 뒷채움흙 다짐작업 및 뒷채움층을 보강하기 위한 그리드 설치작업을 반복실시해야 하는 일련의 공정은 매우 번거로워 공기(工期)가 지연되는 문제가 있었다.

또한, 잡석 배수층이 구비되더라도 빗물이 뒷채움층으로 스며들어 뒷채움 토사와 함께 잡석 배수층에 스며들어 상기 잡석 배수층이 제 역할을 하지 못하도록 하고, 따라서 빗물이 잡석 배수층과 콘크리트층의 콜드조인트를 통해 흘러나오고 이때 뒷채움 토사도 함께 흘러나와 도 1에 도시된 바와 같이 자연석을 이용한 보강토옹벽 전면의 외관을 심각하게 훼손시키는 문제가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.

1. 간단하게 시공할 수 있는 보강토옹벽의 배수구조를 제공한다.

2. 부정형(不定形)의 외벽마감재를 설치할 수 있는 보강토옹벽 구조를 제공한다.

3. 보강토옹벽의 안정성을 높이고 공기(工期)를 단축시키는 공법을 제공한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해서 다음과 같은 수단을 적용한다.

1. 성토지반 전면에 배수판을 설치한다.

2. 외벽마감재와 배수판 사이에 콘크리트층을 시공한다.

3. 배수판 설치, 보강재 설치 및 지반 성토작업을 동시에 유기적으로 수행한다.

4. 거푸집 없이 배수판과 외벽마감재 사이에 콘크리트층을 타설한다.

5. 외벽마감재는 콘크리트층의 보강철근과 결합된 연결철물로 고정시킨다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

1. 간단한 배수구조에 의해 배수성능을 확보한다.

2. 배수를 위한 잡석채움 공정을 생략할 수 있다.

3. 옹벽 전면을 자연석, 치장석 등으로 자유롭게 마감할 수 있다.

4. 보강토옹벽의 수직도를 확보할 수 있다.

5. 시공이 간편하고, 거푸집 등의 가설자재가 불필요하여 공기(工期)가 단축되고, 공사비가 절감된다.

이하에서는 첨부된 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

1. 보강토옹벽 배수구조

본 발명은 특정방향으로 수분을 유도하도록 형성된 벽체배수판(10); 상기 벽체배수판(10) 뒷공간에 성토(盛土)된 뒷채움흙층(20); 및 상기 뒷채움흙층(20)에 매립되고, 상기 벽체배수판(10)을 잡아 고정시키는 보강재(30); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강토옹벽 배수구조를 제공한다.

상기 벽체배수판(10)은 전면에 스티로폼(11)을 부착하여 차수(遮水)성능을 향상시킬 수 있으며, 후면에는 토목섬유 필터(12)를 부착하여 뒷채움흙이 옹벽 전면으로 흘러나오는 것을 차단할 수 있다. 물론 벽체배수판(10)은 상기 스티로 폼(11)과 토목섬유 필터(12)를 함께 구비하도록 구성할 수도 있다.(도 2 참조) 상기 벽체배수판(10)은 수분을 하방향으로 유도하도록 구성하는 것이 바람직하나 필요에 따라 다양하게 구성된 것을 사용할 수 있다.

상기 뒷채움흙층(20)은 상기 벽체배수판(10) 뒷공간에 성토(盛土)되는 지층이고, 상기 보강재(30)는 상기 벽체배수판(10)을 잡아 고정시키는 역할을 한다. 즉, 상기 뒷채움흙층(20)의 자중으로 상기 보강재(30)를 누르고, 이렇게 눌려 고정된 보강재(30)는 상기 벽체배수판(10)을 잡아 고정시키는 역할을 하는 것이다. 또한 위와 같은 보강토옹벽 배수구조를 반복시공하여 보강토옹벽이 형성되면, 상기 보강재(10)는 뒷채움흙과의 마찰력에 의해 상기 뒷채움흙층(20)을 붙잡아주는 구조적 역할을 수행한다. 따라서, 상기 보강재(30)는 상기 벽체배수판(10)을 고정시키는 기능과 함께 보강토옹벽의 구조보강 기능을 함께 수행할 수 있는 것이다.

상기 보강재(30)로는, 토목섬유 그리드를 사용할 수 있다. 이때는 상기 토목섬유 그리드로 구성된 보강재(30)를 지반에 깔아둔 상태에서 상기 벽체배수판(10)의 전면에 밀착되도록 감아 올린 후 상기 벽체배수판(10)의 후방으로 당겨져 고정되도록 설치한다. 이러한 보강재(30)를 고정시키는 것은 역시 뒷채움흙층(20)인데, 상기 뒷채움흙층(20)은, 지반에 깔린 상기 보강재(30)를 눌러 고정시키도록 시공된 하부층(21)과, 상기 벽체배수판(10)의 후방으로 당겨진 상기 보강재(30)를 눌러 고정시키도록 시공된 상부층(22)으로 구성할 수 있다.

상기한 바와 같은 보강토옹벽 배수구조를 실시하면 뒷채움흙층 전면에 일반적으로 시공되는 별도의 잡석 배수층을 생략할 수 있어 간편한 시공이 이루어지면서도, 그 배수성능은 더욱 향상된다.(도 3 참조)

- 한편, 종래의 잡석 배수층은 뒷채움흙층에 빗물 침투시 빗물과 함께 유입된 토사에 의해 막혀버리므로 배수층의 기능을 제대로 수행하지 못한다는 점은 [배경기술]에 대한 설명부분에서 이미 언급한 바 있다.

2. 배수판을 구비한 보강토옹벽 축조공법

본 발명은 통상의 방법으로 옹벽기초를 형성하는 제1단계; 옹벽축조라인을 따라 지반에 토목섬유 그리드로 구성된 보강재(30)를 깔고, 특정방향으로 수분을 유도하도록 형성된 벽체배수판(10)을 옹벽축조라인에 따라 상기 보강재(30) 위에 세워 배치하는 제2단계; 상기 벽체배수판(10) 뒷공간에 상기 벽체배수판(10)의 중단 높이까지 토사를 채우고 다짐으로서, 지반에 깔린 상기 보강재(30)를 눌러 고정시키는 뒷채움흙층(20)의 하부층(21)을 형성하는 제3단계; 상기 보강재(30)를 상기 벽체배수판(10)의 전면에 밀착되도록 감아 올린 후, 상기 벽체배수판(10)의 후방으로 당기는 제4단계; 상기 벽체배수판(10) 뒷공간에 상기 벽체배수판(10)의 상단 높이까지 토사를 채우고 다짐으로서, 상기 벽체배수판(10)의 후방으로 당겨진 상기 보강재(30)를 눌러 고정시키는 뒷채움흙층(20)의 상부층(22)을 형성하는 제5단계; 및 상기 제1 내지 제5단계를 반복 시행하여 소정의 높이와 길이를 갖는 성토(盛土)지반과 옹벽을 형성하는 제6단계; 로 이루어지는 배수판을 구비한 보강토옹벽 축조공법을 제공한다.

상기 제1단계는 통상의 방법으로 옹벽기초를 형성하는 단계이다. 통상의 옹벽기초 형성방법은 다양하며 대형 기초 석재를 버림콘크리트에 의해 직립지지되게 고정설치하는 등의 방법을 예시할 수 있다. (도 4a 참조)

상기 제2단계는 옹벽축조라인을 따라 지반에 토목섬유 그리드로 구성된 보강재(30)를 깔고, 특정방향으로 수분을 유도하도록 형성된 벽체배수판(10)을 옹벽축조라인에 따라 상기 보강재(30) 위에 세워 배치하는 공정으로 이루어진다. (도 4b 참조)

이때, 상기 벽체배수판(10)은 전면에 스티로폼이(11) 부착되어 있고, 후면에 토목섬유 필터(12)가 부착되어 있는 것을 이용하여 차수성능과 뒷채움흙 유입의 차단성능을 부가할 수 있다.

상기 제3단계는 상기 벽체배수판(10) 뒷공간에 상기 벽체배수판(10)의 중단 높이까지 토사를 채우고 다짐으로서, 지반에 깔린 상기 보강재(30)를 눌러 고정시 키는 뒷채움흙층(20)의 하부층(21)을 형성하는 공정으로 이루어진다. (도 4c 참조)

상기 제4단계는 상기 보강재(30)를 상기 벽체배수판(10)의 전면에 밀착되도록 감아 올린 후, 상기 벽체배수판(10)의 후방으로 당기는 공정으로 이루어진다. (도 4d 참조)

상기 제5단계는 상기 벽체배수판(10) 뒷공간에 상기 벽체배수판(10)의 상단 높이까지 토사를 채우고 다짐으로서, 상기 벽체배수판(10)의 후방으로 당겨진 상기 보강재(30)를 눌러 고정시키는 뒷채움흙층(20)의 상부층(22)을 형성하는 공정으로 이루어진다. (도 4e 참조)

상기 제6단계는 상기 제1 내지 제5단계를 반복 시행하여 소정의 높이와 길이를 갖는 성토(盛土)지반과 옹벽을 형성하는 공정으로 이루어진다. (도 4f 참조)

상기한 바와 같은 단계를 거쳐 형성된 옹벽은 벽체배수판(10)이 전면에 노출된 보강토옹벽으로서 상기 벽체배수판(10) 전면이나 부수적으로 부착된 스티로폼(11)을 무늬와 색채로 디자인함으로서 옹벽의 미감을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 제6단계 이후에는 외벽마감재(40)를 상기 벽체배수판(10) 전면에서 일정 간격으로 이격시켜 축조하는 제7단계(도 4g 참조) 및 상기 외벽마감재(40) 와 벽체배수판(10) 사이에 콘크리트를 타설, 양생하여 콘크리트층(50)을 형성하는 제8단계(도 4h 참조)를 더 포함시킬 수 있다.

즉, 상기 제6,7단계를 부가적으로 시행하여 완성된 옹벽은 콘크리트층(50)에 의해 옹벽의 구조적 강성이 향상됨과 함께 자연석, 치장석 등의 외벽마감재(40)에 의한 미감향상도 도모할 수 있다.

이때, 상기 제7단계에서는 모르타르를 이용한 외벽마감재(40) 축조방식을 채택할 수 있음은 물론, 별도의 판넬을 이용하여 외벽마감재(40)를 먼저 연결 시공한 후, 상호 연결되어 일체화된 외벽마감재(40)를 세우는 방식 등을 다양하게 활용할 수 있다. 또한, 상기 외벽마감재(40) 축조 전에는, 상기 콘크리트층(50)이 형성될 부위에 보강철근(60)을 설치하여, 콘크리트층(50)의 강성을 보강할 수 있으며, 상기 외벽마감재(40)의 후면 중심부에는 고정앵커(70)를 연결시켜, 상기 고정앵커(70)가 상기 콘크리트층(50)에 매립, 고정되는 것에 의해 상기 외벽마감재(40)가 상기 콘크리트층(50)으로부터 박리되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 상기 고정앵커(70)는 상기 보강철근(60)과 연결, 고정시키거나 도 3, 도 4g 및 도 4h에 도시된 바와 같이 후단을 ㄱ자로 구부려 콘크리트층(50)에 매립시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제7단계에서는 옹벽 하단에 상기 벽체배수판(10)에서부터 상기 외벽마감재(40) 전면에까지 이어지는 배수관(80)을 설치하는 과정을 더 포함시켜 벽체배수판(10)에 의해 유도된 수분이 상기 배수관을 통해 옹벽 외부로 흘러나가도록 구성할 수 있다.

한편, 상기 제6단계는 단계적으로 형성되는 성토(盛土)지반의 중간 중간에 토목섬유 그리드로 구성된 보강재(30)를 평평하게 깔아 배치함으로서, 성토지반 내부의 마찰력을 높이고, 결과적으로 보강토옹벽의 안정성을 더욱 높일 수 있다. 이와 같이 구조 보강용으로 추가 매립되는 보강재(30)는 도 3 및 도 4f 및 도 4g에 도시된 바와 같이 상기 벽체배수판(10) 전면으로 일정 길이로 돌출하도록 설치하여 콘크리트층(50)에 매립되도록 시공하여 보강토옹벽의 안정성을 극대화 시킬 수 있다.

도 1은 종래 자연석을 이용한 보강토옹벽의 배수성능에 대한 문제점을 나타내는 사진이다.

도 2는 벽체배수판의 일실시예를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 보강토옹벽 배수구조의 일실시예를 도시한 것이다.

도 4a 내지 4h는 본 발명에 따른 배수판을 구비한 보강토옹벽 축조공법을 각 단계별로 도시한 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 벽체배수판 11 : 스티로폼

12 : 토목섬유 필터 20 : 뒷채움흙층

21 : 하부층(뒷채움흙층) 22 : 상부층(뒷채움흙층)

30 : 보강재 40 : 외벽마감재

50 : 콘크리트층 60 : 보강철근

70 : 고정앵커 80 : 배수관

Claims (9)

1. 특정방향으로 수분을 유도하도록 형성된 벽체배수판(10);

   상기 벽체배수판(10) 뒷공간에 성토(盛土)된 뒷채움흙층(20); 및

   상기 뒷채움흙층(20)에 매립되고, 상기 벽체배수판(10)을 잡아 고정시키는 보강재(30); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강토옹벽 배수구조.
2. 제1항에서,

   상기 보강재(30)는, 지반에 깔린 상태에서 상기 벽체배수판(10)의 전면에 밀착되도록 감아 올려진 후 상기 벽체배수판(10)의 후방으로 당겨지며 설치되는 토목섬유 그리드인 것이고,

   상기 뒷채움흙층(20)은, 지반에 깔린 상기 보강재(30)를 눌러 고정시키도록 시공된 하부층(21)과, 상기 벽체배수판(10)의 후방으로 당겨진 상기 보강재(30)를 눌러 고정시키도록 시공된 상부층(22)으로 구성된 것을 특징으로 하는 보강토옹벽 배수구조.
3. 제1항 또는 제2항에서,

   상기 벽체배수판(10) 전면에는 스티로폼(11)이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 보강토옹벽 배수구조.
4. 제1항 또는 제2항에서,

   상기 벽체배수판(10) 후면에는 토목섬유 필터(12)가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 보강토옹벽 배수구조.
5. 통상의 방법으로 옹벽기초를 형성하는 제1단계;

   옹벽축조라인을 따라 지반에 토목섬유 그리드로 이루어진 보강재(30)를 깔고, 특정방향으로 수분을 유도하도록 형성된 벽체배수판(10)을 옹벽축조라인에 따라 상기 보강재(30) 위에 세워 배치하는 제2단계;

   상기 벽체배수판(10) 뒷공간에 상기 벽체배수판(10)의 중단 높이까지 토사를 채우고 다짐으로서, 지반에 깔린 상기 보강재(30)를 눌러 고정시키는 뒷채움흙층의 하부층(21)을 형성하는 제3단계;

   상기 보강재(30)를 상기 벽체배수판(10)의 전면에 밀착되도록 감아 올린 후, 상기 벽체배수판(10)의 후방으로 당기는 제4단계;

   상기 벽체배수판(10) 뒷공간에 상기 벽체배수판(10)의 상단 높이까지 토사를 채우고 다짐으로서, 상기 벽체배수판(10)의 후방으로 당겨진 상기 보강재(30)를 눌러 고정시키는 뒷채움흙층의 상부층(22)을 형성하는 제5단계; 및

   상기 제1 내지 제5단계를 반복 시행하여 소정의 높이와 길이를 갖는 성토(盛土)지반과 옹벽을 형성하는 제6단계; 로 이루어지는 배수판을 구비한 보강토옹벽 축조공법.
6. 제5항에서,

   외벽마감재(40)를 상기 벽체배수판(10) 전면에서 일정 간격으로 이격시켜 축조하는 제7단계; 및

   상기 외벽마감재(40)와 벽체배수판(10) 사이에 콘크리트를 타설, 양생하여 콘크리트층(50)을 형성하는 제8단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배수판을 구비한 보강토옹벽 축조공법.
7. 제6항에서,

   상기 제7단계는 상기 외벽마감재(40) 축조 전에 상기 콘크리트층(50)이 형성될 부위에 보강철근(60)을 설치하고, 상기 외벽마감재(40) 후면 중심부에 상기 콘크리트층(50)에 매립되는 고정앵커(70)를 연결시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 배수판을 구비한 보강토옹벽 축조공법.
8. 제7항에서,

   상기 제7단계는 옹벽 하단에 상기 벽체배수판(10)에서부터 상기 외벽마감재(40) 전면에까지 이어지는 배수관(80)을 설치하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배수판을 구비한 보강토옹벽 축조공법.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,

   상기 제6단계는 단계적으로 형성되는 성토(盛土)지반의 중간 중간에 토목섬유 그리드로 이루어진 보강재(30)를 평평하게 깔아 매립시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배수판을 구비한 보강토옹벽 축조공법.

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