KR20100087858A

KR20100087858A - 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 및 이를 이용한 시공방법

Info

Publication number: KR20100087858A
Application number: KR1020090006886A
Authority: KR
Inventors: 심석래
Original assignee: 심석래
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-08-06
Also published as: KR101023660B1

Abstract

본 발명은, 옹벽을 시공하고자 하는 경계선을 따라 지반을 수평으로 정리한 후 경사지를 수직하게 절토하여 절토시킨 경사지의 벽면을 하향 경사지게 천공하여 앵커를 삽입시켜 설치/고정하고, 수평하게 평탄화시킨 지반의 저면에 콘크리트패널지지대를 설치하며, 상기 콘크리트패널지지대의 위에 콘크리트패널을 위치시킨 다음, 상기 설치된 앵커에 슬리브파이프 및 배면에 투수매트를 부착한 콘크리트패널을 가설시켜 준 상태에서 상기 콘크리트패널의 후방으로 1차콘크리트와 2차콘크리트를 간격으로 두고 타설하여 양생한 후 앵커를 긴장시켜 콘크리트패널에 고정하고, 타설된 2차콘크리트 위로 자갈과 연질토를 투입시켜 충진하도록 된 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽과 이를 이용하여 시공성과 안전성을 높인 앵커와 콘크리트패널의 시공방법에 관한 것이다.

옹벽, 앵커, 콘크리트패널, 요철부, 이격방지고리, 투수매트, 평판매트, 콘크리트패널지지대, 1차콘크리트, 2차콘크리트

Description

앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 및 이를 이용한 시공방법{Retaining Wall using Anchor and Concrete Panel and its Construction Method}

본 발명은 산사태 등과 같이 흙이 무너지는 것을 미연에 방지할 수 있는 벽체 즉, 옹벽 및 그 옹벽의 시공방법에 관한 것으로서, 옹벽을 시공하고자 하는 경계선을 따라 지반을 수평으로 정리하고 경사지를 수직하게 절토하여 절토시킨 경사지의 벽면을 하향 경사지게 천공하여 앵커를 삽입시켜 설치/고정하고, 수평하게 평탄화시킨 지반의 저면에 콘크리트패널지지대를 설치하고 그 위에 콘크리트패널을 위치시킨 다음, 상기 설치된 앵커에 슬리브파이프 및 배면에 투수매트를 부착한 콘크리트패널을 가설시켜 준 상태에서 상기 콘크리트패널의 후방으로 1차콘크리트와 2차콘크리트를 간격으로 두고 타설하여 양생한 다음 앵커를 긴장시켜 콘크리트패널에 고정하고 타설된 2차콘크리트 위로 자갈과 연질토를 투입시켜 충진하도록 된 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽과 이를 이용하여 시공성과 안전성을 높인 앵커와 콘크리트패널의 시공방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 정사각 또는 직사각형태의 콘크리트패널의 전면에는 전방으로 돌출되고 내향으로 경사지게 형성되며 앵커의 선단부가 장전될 수 있도록 중공 이 형성된 좌대를 일체로 형성하되, 상기 본체부의 중간과 하부 좌측과 우측에는 상부배수공과 하부배수공을 일체로 형성하고, 상기 콘크리트패널의 좌측면과 우측면에는 장착돌기와 요홈으로 된 요철부를 일체로 형성하며, 상기 요철부와 인접하게 이격방지고리를 일체형으로 형성하며, 상기 콘크리트패널의 저면에 콘크리트패널지지대를 장착될 수 있도록 콘크리트패널지지대결합홈과 콘크리트패널받침대결합홈을 구비한 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽에 관한 것이다.

암반사면 안정은 암반의 불연속면 특성에 지배되며 추가하여 암반의 강도특성이 매우 중요한 의미를 갖고, 암반사면의 안정해석은 불연속면의 방향성에 대하여 파괴형태를 결정하여 한계 평형식을 이용하여 해석하는 것이 일반적이기 때문에 암반사면의 안정은 암반의 절리면 보강 또는 인위적 외력을 가해 안정성을 확보하게 되며 ROCK BOLT 공법, PERMANENT ANCHOR 공법 등이 주로 이용된다.

일반적으로 흙이나 암석이 무너지지 않게 토압력(土壓力)에 저항하는 벽체를 '옹벽'이라 하며, 이러한 옹벽은 앵커를 이용하거나 또는 락볼트 및 소일네일을 이용하여 옹벽을 고정한다.

종래의 토목공사용 철근콘크리트 옹벽은 배면토에 의하여 옹벽에 작용하는 휨모멘트가 개략적으로 옹벽높이의 3제곱에 비례하여 커지게 되므로, 필연적으로 상기 휨모멘트에 대항하기 위한 강성을 확보하기 위하여 옹벽 벽체의 단면적과 벽체 내부에 배근 되는 철근량이 옹벽의 높이에 따라 크게 증가되며,따라서, 콘크리트 및 고가인 철근량이 많이 소요되어 공사비 증대요인이 되었고, 시공상의 어려움에 의한 하자 발생 사례가 많아 지속적인 유지 보수가 필요하며, 시공불량에 의한 옹벽붕괴의 위험이 존재한다.

또한, 비탈면의 붕괴를 방지하기 위하여 전도모멘트는 최소한으로 줄이며 저항모멘트는 최대로 증가시키도록 해야 하는바, 그에 따른 안전대책이 필요하기 때문에 비탈면의 기울기를 안식각 이하로 함은 물론 강우, 지진 등의 급작스런 천재에 대비하여 안전한 기울기를 만들어야 하며, 단면의 높이가 큰 경우에는 아래로 내려올수록 기울기를 느리게 하여야 하고, 비탈면의 안전에 가장 문제가 되는 것은 배수에 관한 것으로서, 지하수, 빗물 또는 강설 등으로 인한 삼투수가 중요하며, 땅깍기에서나 또는 흙쌓기에서 배수가 잘되지 않는 경우 흙 속으로 물이 스며들어 흙의 단위 중량이 증가되고 전도모멘트를 증대시킬 뿐 아니라 파괴면 부근의 흙을 약화시켜 저항모멘트를 감소시키게 하며, 또한, 물이 흙속으로 스며들지 않는다 하더라도 비탈면의 뒷면이나 윗면에 고임으로서 이에 의한 수압으로 인하여 전도모멘트를 증가시키기 때문에 파괴의 원인이 되는 문제가 있다.

상기 영구앵커를 이용하는 옹벽의 구조 및 이를 이용한 시공방법으로는, 국내의 등록특허 제10-525156호 영구앵커와 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 옹벽 구조 및 옹벽의 시공방법이 잘 알려져 있으며, 상기 국내의 등록특허 제10-525156호 영구앵커와 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 옹벽구조 및 옹벽의 시공방법을 간단하게 설명하면 다음과 같다.

상기 시공방법을 우선적으로 설명하면, 옹벽을 시공하고자 하는 경계선을 따라 지반을 수평하게 정리하고 경사지를 절토하는 단계와, 수평 정리된 지반에 중공이 형성된 패널을 안착하여 위치하는 단계와, 패널에 가해질 토압의 수평방향에 대해 경사지 내부로 갈수록 점차 하향 경사지도록 경사지를 천공하는 단계와, 천공되어 경사지의 삽입공에 앵커를 삽입하고 앵커의 후단부를 경사지의 삽입공에 정착하는 단계와, 앵커를 긴장시키는 단계와, 긴장된 앵커의 선단부를 패널에 고정하는 단계 및 패널과 절토 된 경사지의 사이에 성토하는 단계를 포함하여 구성한 것이다.

또한, 상기 옹벽구조를 간단하게 설명하면, 수평 정리된 지반과 절토 된 경사지가 접하는 부위를 따라 위치하는 패널들과, 패널에 형성된 중공과 절토 된 경사지에 천공된 삽입공에 긴장된 상태로 양단부가 각각 장착되며, 패널에 가해지는 수평 토압력의 방향에 대해 경사지의 내부로 갈수록 점차 하향경사진 기울기를 갖는 앵커를 포함하여 구성한 것이다.

이와 같은 옹벽의 시공방법 및 시공된 옹벽은 패널이 수직으로 위치하기 때 문에 패널과 절토 된 경사지의 사이에 성토하여 수목식재 등의 식생이 가능하고, 또한, 패널에 작용하는 수평 토압력에 대해 앵커의 각도를 종래의 앵커보다 작게 설치하여 지반활동 억제에 필요한 힘을 감소시킴으로써, 앵커가 받아야 하는 인장력을 작게 할 수 있어 이로 인해 고가의 앵커 시공비용을 절감할 수 있으나, 상기의 시공방법 및 시공된 옹벽의 경우, 우선 옹벽이 설치될 지반에 기초콘크리트를 타설하여 양성하고, 타설된 기초콘크리트에 고정핀을 삽설한 다음 패널의 저면에 형성된 홀에 장전시켜 고정한 후에 설치된 패널의 배면으로 2차 콘크리트를 타설시켜 양생하기 때문에 공사기간이 오래 걸리는 문제가 있다.

또한, 핀을 적정치 보다 깊게 삽입시킨 경우에는 수정이 어렵기 때문에 기초 타설한 콘크리트를 제거한 다음 다시 시공해야하기 때문에 공사비용의 추가부분이 발생하게 되며 뿐만 아니라 완곡형으로 된 지형에 수평으로 나란하게 설치해야하는 경우 패널과 패널 간에 틈이 발생하게 되어 자갈 및 연질토가 패널과 패널 사이의 틈으로 배출되게 되는 문제가 있다.

또한, 패널의 중간부에 배수공을 수평하게 천공하였기 때문에 토압력에 의해 배출되는 물은 배수공을 통해 외부로 신속하게 배출되지 못하고 내부에 머무르면서 토압력을 증가시키게 되어 설치된 옹벽에 압력을 증가시키게 되며 뿐만 아니라 설치된 옹벽의 전방으로 배출되는 물이 흘러 가면서 다른 옹벽의 성토지로 흘러들어 최종 옹벽에서는 수압 및 토압력이 증가하여 옹벽이 붕괴할 수 있는 위험이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽과 이를 이용하여 시공성과 안전성을 높인 앵커와 콘크리트패널의 시공방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 비탈면의 안전에 가장 문제가 되는 것은 배수에 관한 것으로써, 지하수, 빗물 또는 강설 등으로 인한 삼투수가 중요하며, 땅깍기에서나 또는 흙쌓기에서 배수가 잘되지 않는 경우 흙 속으로 물이 스며들어 흙의 단위 중량이 증가하고 전도모멘트를 증대시킬 뿐 아니라 파괴면 부근의 흙을 약화시켜 저항모멘트를 감소시키게 하며, 또한, 물이 흙속으로 스며들지 않는다 하더라도 비탈면의 뒷면이나 윗면에 고임으로써 이에 의한 수압으로 인하여 전도모멘트를 증가시키기 때문에 파괴의 원인이 되는바, 상기 콘크리트패널의 상부배수공과 하부배수공을 전면에서 배면으로 갈수록 상향으로 경사지게 천공시켜 타설되기 때문에 벽체에서 용수 또는 배출되는 물과 성토지에서 연질토 및 자갈로 유입되는 물을 용이하게 배출할 수 있도록 한 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 및 이를 이용한 시공방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 옹벽은 콘크리트패널과 콘크리트패널지지대에 의하여 지지되어 옹벽의 배면에 형성되는 배면토에 의한 토압에 대항하는 구조 체로서, 시공성이 매우 향상되고, 신속한 옹벽의 형성이 가능하여 공기절감이라는 효과가 있으며, 콘크리트패널을 이용하는 경우 중량이 감소하게 되어 운반 및 설치가 매우 용이한 한 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 및 이를 이용한 시공방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은, 옹벽을 시공하고자 하는 경계선을 따라 지반(4)을 수평으로 정리한 후 경사지를 수직하게 절토하여 절토시킨 경사지의 벽면을 하향 경사지게 천공하여 앵커(20)를 삽입시켜 설치/고정하고, 수평하게 평탄화시킨 지반의 저면에 콘크리트패널지지대(40)를 설치하며, 상기 콘크리트패널지지대의 위에 콘크리트패널(30)을 위치시킨 다음, 상기 설치된 앵커(20)에 슬리브파이프(65) 및 배면에 투수매트(50)를 부착한 콘크리트패널(30)을 가설시켜 준 상태에서 상기 콘크리트패널(30)의 후방으로 1차콘크리트(60)와 2차콘크리트(61)를 간격으로 두고 타설하여 양생한 후 앵커(20)를 긴장시켜 콘크리트패널(30)에 고정하고, 타설된 2차콘크리트(61)의 위로 자갈(62)과 연질토(63)를 투입시켜 충진하도록 된 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽과 이를 이용하여 시공성과 안전성을 높인 앵커와 콘크리트패널의 시공방법에 의하여 달성된다.

비탈면의 안전에 가장 문제가 되는 것은 배수에 관한 것으로써, 지하수, 빗 물 또는 강설 등으로 인한 삼투수가 중요하며, 땅깍기에서나 또는 흙쌓기에서 배수가 잘되지 않는 경우 흙 속으로 물이 스며들어 흙의 단위 중량이 증가하고 전도모멘트를 증대시킬 뿐 아니라 파괴면 부근의 흙을 약화시켜 저항모멘트를 감소시키게 하는바, 특히, 상기 상부배수공(33)과 하부배수공(34)은, 전면에서 배면으로 갈수록 상향으로 경사지게 천공시켜 타설되기 때문에 벽체(3)에서 용수 또는 배출되는 물과 성토지(64)에서 연질토(62) 및 자갈(63)로 유입되는 물을 용이하게 배출할 수 있도록 하였으며, 기초콘크리트 설치시 콘크리트패널(30)의 전방으로 배수홈(47)을 함께 형성시켜 줌으로서, 경사지의 토압력에 의해 배출되는 물이 시공된 다른 옹벽으로 타고 들어가는 것을 배수홈(47)이 미연에 차단하도록 하는 장점이 있다.

또한, 옹벽(10)을 구성하는 콘크리트패널(30)의 본체부 좌측면과 우측면에는 장착돌기(35-1)와 요홈(35-2)으로 된 요철부(35)를 일체로 형성시켜 줌으로서, 수평으로 연속해서 나란하게 콘크리트패널(30)을 설치할 때에 간격을 조밀하게 배치할 수 있으며, 완곡면형태의 사면에 시공할 때에도 간격유지를 용이하게 할 수 있으며, 상기 옹벽(10)을 구성하는 콘크리트패널(30)의 배면에 형성된 요철부(35)에 인접하게 이격방지고리(38)를 일체형으로 형성시켜주고, 나란하게 시공되는 콘크리트패널(30)과 콘크리트패널(30)에 각 이격방지고리를 밧줄로 엮어 줌으로서, 나란하게 설치되는 콘크리트패널(30) 간에 틈이 벌어지는 것을 원천적으로 방지할 수 있어 조밀하게 시공할 수 있으며, 시공한 이후에도 후방으로 1, 2차콘크리트(60)(61)와 자갈(62) 및 연질토(63)의 투입으로 인한 토압력에 의해 틈이 벌어지 는 것을 요철부(35)을 통해 미연에 방지할 수 있도록 하는 효용이 있다.

또한, 상기 허들형지지대(42)의 경우 콘크리트패널지지받침판(45)과 함께 콘크리트패널(30)을 고정함으로써, 상기 콘크리트패널(30)의 수직응력에 의해 발생하는 마찰력을 상승시키고, 따라서 상기 콘크리트패널(30)이 받는 토압력을 분산시켜 옹벽의 안전율을 높인다. 또한, 옹벽에서 파열이 일어나는 곳은 콘크리트패널(30)과 콘크리트패널지지대(40)가 접하는 배수홈(47)이 있는 부분일 것인바, 기초콘크리트(41)를 'ㄴ'자형으로 형성함으로써 파열이 일어날 경우의 수를 낮춘다.

상기 옹벽(10)은 콘크리트패널(30)과 콘크리트패널지지대(40)에 의하여 지지되어 옹벽(10)의 배면에 형성되는 배면토에 의한 토압에 대항하는 구조체로서, 시공성이 매우 향상되고, 신속한 옹벽(10)의 형성이 가능하여 공기절감이라는 효과가 있으며, 콘크리트패널(30)을 이용하는 경우 중량이 감소하게 되어 운반 및 설치가 매우 용이하다.

상기에서 설명한 바와 같이, 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽과 이를 이용하여 앵커와 콘크리트패널의 시공함으로써, 시공성과 안전성을 높인다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부된 도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부된 도면 도 1 내지 도 10h는 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽의 시공방법 및 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽의 구체적인 실현예를 보인 것으로서, 도 1은 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조에서 앵커와 콘크리트패널의 설치관계를 보인 상세도이며, 도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조에서 콘크리트패널을 보인 사시도, 저면사시도 , 배면사시도 및 우측면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조에서 콘크리트패널받침대를 발췌하여 보인 사시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조에서 허들형지지대를 발췌하여 보인 사시도이고, 도 9a 내지 도 9h는 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조의 상향(Down-Top)시공과정을 보인 흐름도이며, 도 10a 내지 도 10h는 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조의 하향(Top-Down)시공과정을 보인 흐름도이다.

사면안정이란 토사가 흘러내리지 않을 정도 즉, 붕괴하지 않을 정도의 안정된 경사면을 말하고, 지반 터파기시 오픈 컷 공법을 적용할 때나 도로를 개설할 때 지반 절개시에는 사면 즉, 경사면이 안정되게 유지되어야 하는데 이러한 경사면이 자연상태에서 안정할 수 있는 정도의 각을 토사의 안식각이라고 하며, 인위적으로 사면안정을 위해서 경사면 토사의 유형에 따라 rock anchor나 soil nailling 등의 공법을 적용한다.

본 발명은 첨부된 도면 도 9a 내지 도 10h에 도시한 바와 같이, 무한사면에 옹벽(10)을 시공하고자 하는데 있어서, 상기 옹벽(10)을 시공하고자 하는 경계선을 따라 지반(4)을 수평으로 평탄화하여 정리하고 경사지를 경사지게 절토하여 벽체(3)를 구성하고, 상기 평탄화한 지반(4)위에 허들형지지대(42)를 구비하여 'ㄴ자형'으로 양생된 기초콘크리트(41)를 설치하며, 상기 허들형지지대(42)를 구비하여 'ㄴ자형'으로 양생된 기초콘크리트(41)의 위에 콘크리트패널받침대(43)를 위치시킨 콘크리트패널지지대(40)에 콘크리트패널(30)을 위치시키고, 상기 벽체(3)에 삽입공(5)을 형성한 후 앵커(20)를 삽입시켜 설치한다.

이후, 상기 설치된 앵커(20)에 슬리브파이프(65)를 장전시킨 후 배면에 투수매트(50)를 부착하여 콘크리트패널(30)을 가설시키고, 상기 가설된 콘크리트패널(30)과 벽체(3) 사이에 콘크리트를 주입하여 콘크리트패널(30)의 하부배수공의 원주 하단까지 타설시켜 1차 콘크리트(60)를 양생한 후, 상기 타설시켜 양생한 1차콘크리트(60)의 상측으로 2차콘크리트(61)를 재차 투입시켜 슬리브파이프(65)의 상측까지 타설하여 양생하며, 상기 앵커(20)를 긴장시키고, 긴장된 앵커(20)의 선단부에 지압판(24)과 장착구(22)를 이용하여 콘크리트패널(30)에 고정하며, 고정된 상기 장착구(22)에 캡(23)을 씌워주고, 양생된 상기 2차콘크리트(61)위에 자갈(62) 및 연질토(63)로 콘크리트패널(30)과 벽체(3)사이에 성토하는 단계를 거쳐 앵커와 콘크리트패널을 이용하여 옹벽을 시공하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조(10)의 조립과정(설치과정)을 좀 더 상세히 설명하도록 한다.

도 9a 내지 도 9h는 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조(10)의 상향(Down-Top)의 시공과정을 보인 흐름도로써, 상기의 시공과정을 설명하면, 도 9a에서 보는 바와 같이 옹벽(10)을 시공하고자 하는 경계선을 따라 지반(4)을 수평으로 평탄화하여 정리하고 벽체(3)를 약간 경사지게 절토시켜 준다.

상기 평탄화한 지반(4)위에 허들형지지대(42)를 구비하여 'ㄴ자형'으로 양생된 기초콘크리트(41)를 설치하며, 상기에서 본 바와 같이 경사지게 절토시킨 벽체(3)에 파일러(구체적으로 도시하지 아니함)를 이용하여 하향으로 경사지게 천공하여 삽입공(5)을 형성시켜 주고, 상기 삽입공(5)에는 장방형의 앵커(20)를 장전시켜 고정부(21)가 안착되어 고정되도록 하여 주었으며, 이를 도 9b 내지 도 9c에서와 같이 도시하였다.

상기 앵커(20)의 장착이 완료되면, 크레인을 이용하여 콘크리트패널(30)을 경사지게 절토된 벽체(3)의 전방에 위치시켜 주고, 상기 콘크리트패널지지대(40)의 위에 콘크리트패널(30)을 장착하며, 이때 상기 콘크리트패널(30)의 저면의 콘크리트패널지지대결합홈(36)에 허들형지지대(42)를 결합시켜고 그 하단부에 허들형지지대걸이홈(45)을 위치토록 하여 준 것을 도 9d와 같이 도시한다.

상기와 같이 콘크리트패널(30)을 콘크리트패널지지대(40)의 위에 위치시켜준 다음 앵커(20)에 슬리브파이프(65)를 장전시켜 주고, 상기 슬리브파이프(65)의 전방으로 배면에 부직포로 된 투수매트(50)를 부착한 콘크리트패널(30)과 지압판(24)을 순차적으로 장전한 후 상기 앵커(20)를 임의로 가설시켜 주며, 이를 도 9e와 같이 도시한다.

상기의 설치과정이 완료되면, 콘크리트패널(30)의 배면으로 1차콘크리트(60)를 타설시켜 주게 되는데, 이때 콘크리트패널(30)의 하부에 형성된 하부배수공(34)의 하단까지 1차콘크리트(60)를 타설시켜 주고, 상기 콘크리트패널(30)의 전면에는 배수홈(47)을 형성시켜 준다.

상기와 같이 하부배수공(34)의 하단까지 콘크리트를 타설시켜 줌으로서, 콘크리트 및 토압력에 의해 배출되는 물을 용이하게 배수할 수 있도록 한 것이고, 배수홈(47)을 통해서는 배출된 물이 다른 옹벽(10)으로 전달되는 것을 방지하도록 한 것이며, 이를 도 9f와 같이 도시한다.

상기 1차콘크리트(60)의 타설이 완료되어 양생이 이루어지면, 재차 2차콘크리트(61)를 투입하여 양생을 하게 되는데, 이때 상기 2차콘크리트(61)는 슬리브파이프(65)의 상측위의 상부배수공(33)의 하단까지 타설시켜 주며, 이를 도 9g와 같이 도시한다.

상기 2차콘크리트(63)의 타설 작업이 완료되면 양생된 2차콘크리트(61) 위로 자갈(62)과 연질토(63)를 충진시켜 주고, 임의로 가설한 앵커(20)를 긴장시켜 준 상태에서 장착구(22)를 결합시켜 주고 앵커(20)와 콘크리트패널(30)의 결합부에 부식 등이 발생하는 것을 방지하기 위해 캡(23)을 씌워주면 설치가 완료되며, 이를 도 9h와 같이 도시한다.

상기와 같은 공법에 의해 완성된 옹벽(10)을 반복적으로 실시하며, 또한 각 단계에 의해 시공된 옹벽(10)의 성토지(64)를 새로운 지반(4)으로 하여 반복수행하되, 가파른 경사를 이루는 무한사면(69)에는 시공된 옹벽(10)의 후방으로 '

'형태의 산마루촉구(67)를 매립하여 형성하고, 상기 산마루촉구(67)의 후방으로 낙석 및 토사가 흘러내리는 것을 차단하는 낙석방지책(68)을 시공하여 설치시켜 준다.

한편, 이와 같은 상향(Down-Top)시공과정 이외에도, 첨부된 도 10a 내지 도 10h에 도시된 바와같이 하향(Top-Down)시공과정이 있다.

첨부된 도 10a 내지 도 10h에 도시된 상기 하향(Top-Down)시공과정은, 최상단부인 무한사면(69)에서 '

'형태의 산마루촉구(67)를 매립하여 형성하고, 상기 산마루촉구(67)의 후방으로 낙석 및 토사가 흘러내리는 것을 차단하는 낙석방지책(68)을 시공하여 설치시켜주며, 경사지(3)의 따라 상기의 상향(Down-Top)시공과정를 반복적으로 수행해 나가는 것이 다르며, 시공과정은 상향(Down-Top)시공과정과 동일함으로 이에 대한 시공과정은 생략하도록 한다.

앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽(10)은 무한사면(69)에 지반(4)을 수평으로 평탄화하여 정리하고, 상기 평탄화한 지반(4)위에 허들형지지대(42)를 구비하여 'ㄴ자형'으로 양생된 기초콘크리트(41)를 설치하고, 상기 허들형지지대(42)를 구비하여 'ㄴ자형'으로 양생된 기초콘크리트(41) 위에 콘크리트패널받침대(43)를 위치시킨 후 상기 콘크리트패널지지대(40)의 위에 콘크리트패널(30)을 설치하며, 상기 벽체(3)에 형성된 삽입공(5)에 설치된 앵커(20)에 상기 슬리브파이프(65)를 장전하고, 상기 콘크리트패널(30)의 배면에 투수매트(50)를 부착하여 설치하며, 상기 가설된 콘크리트패널(30)과 벽체(3) 사이에 콘크리트를 주입하여 콘크리트패널(30)의 하부배수공의 원주 하단까지 타설시켜 양생한 1차콘크리트(60) 및 2차콘크리트(61)와 상기 콘크리트패널(30)과 벽체(3) 사이에 양생된 상기 2차콘크리트(61)위에 성토된 자갈(62) 및 연질토(63)를 충전시키며, 상기 앵커(20)를 긴장시키고, 상기 콘크리트패널(30)에 앵커(20)를 고정하기 위한 지압판(24) 및 장착구(22)를 순차적으로 장전한 후 상기 장착구(22)에 캡(23)을 씌움으로써 형성한다.

이하, 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽의 시공방법에 있어서, 상기 콘크리트패널(30)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

상기 정사각 또는 직사각형태의 콘크리트패널(30)의 전면에는 전방으로 돌출되고 내향으로 경사지게 좌대(32)를 형성하며, 상기 좌대(32)의 상측에 앵커(20)의 선단부가 장전될 수 있도록 중공(31)을 일체로 형성하고, 상기 콘크리트패널(30)의 중간부와 하측부의 좌측과 우측으로 상부배수공(33)과 하부배수공(34)을 형성시켜 준다.

비탈면의 안전에 가장 문제가 되는 것은 배수에 관한 것으로써, 지하수, 빗물 또는 강설 등으로 인한 삼투수가 중요하며, 땅깍기에서나 또는 흙쌓기에서 배수가 잘되지 않는 경우 흙 속으로 물이 스며들어 흙의 단위 중량이 증가하고 전도모멘트를 증대시킬 뿐 아니라 파괴면 부근의 흙을 약화시켜 저항모멘트를 감소시키게 하는바, 특히, 상기 상부배수공(33)과 하부배수공(34)은, 전면에서 배면으로 갈수록 상향으로 경사지게 천공시켜 타설되기 때문에 벽체(3)에서 용수 또는 배출되는 물과 성토지(64)에서 연질토(62) 및 자갈(63)로 유입되는 물을 용이하게 배출할 수 있도록 한다.

또한, 상기 콘크리트패널(30)의 좌측면과 우측면에는 장착돌기(35-1)와 요 홈(35-2)으로 된 요철부(35)를 일체로 형성하였고, 상기 콘크리트패널(30)의 저면 에는 콘크리트패널지지대(40)가 일측이 장착될 수 있도록 콘크리트패널지지대결합홈(36)과 콘크리트패널받침대결합홈(37)을 형성하며, 상기 콘크리트패널(30)의 배면 상부의 양단에 일체로 형성된 요철부(35)와 인접하게 이격방지고리(36)를 일체형으로 형성시켜 준다.

상기와 같이 콘크리트패널(30)의 좌측면과 우측면에는 장착돌기(35-1)와 요홈(35-2)으로 된 요철부(35)를 일체로 형성시켜 줌으로써, 수평으로 연속해서 나란하게 콘크리트패널(30)을 설치할 때에 간격을 조밀하게 배치할 수 있으며, 완곡면형태의 사면에 시공할 때에도 용이하게 유선형으로 설치할 수 있도록 하고, 또한 상기 콘크리트패널(30)의 배면에 형성된 요철부(35)에 인접하게 이격방지고리(36)를 일체형으로 형성시킴으로 인하여, 나란하게 시공되는 콘크리트패널(30)과 콘크리트패널(30)에 각 이격방지고리(36)에 밧줄(구체적으로 도시하지 아니함) 등으로 묶어 줌으로서, 상기 콘크리트패널(30)을 나란하게 연속으로 시공한 이후에 후방으로 1차 및 2차콘크리트(60)(61)와 자갈(62) 및 연질토(63)을 투입하더라도 투입된 콘크리트와 자갈(62) 및 연질토(63)로 인한 압력에 의해 틈이 벌어지는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한다.

상기 콘크리트패널(30)의 저면에 형성된 콘크리트패널지지대결합홈(36)과 콘크리트패널받침대결합홈(37)에 장착되어 시공되는 콘크리트패널지지대(40)는 아래 와 같이 형성한다.

상기 허들형지지대(42)에 결합하는 허들형지지대결합홈(45)과 상기 콘크리트패널받침대걸이(39)를 결합하여 콘크리트패널(30)을 고정하는 콘크리트패널고정돌기(44)를 구비하는 콘크리트배널받침대(43)와 상기 콘크리트패널받침대(43)의 이격을 방지하는 이격방지고리(46)를 포함하여 형성한 콘크리트패널받침대(43)와 상기 평탄화한 지반(4)위에 허들형지지대(42)를 구비하여 'ㄴ자형'으로 양생된 기초콘크리트(41)를 구비하여 형성한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 허들형지지대(42)의 경우 허들형지지대걸이홈(45)과 함께 콘크리트패널(30)을 고정함으로써, 상기 콘크리트패널(30)의 수직응력에 의해 발생하는 마찰력과 함께 콘크리트패널(30)이 파단시키려 하는 토압력에 대응하여 작용반작용에 의한 응력을 상승시키고, 따라서 상기 콘크리트패널(30)이 받는 토압력을 분산시켜 옹벽의 안전율을 높인다. 또한 옹벽에서 파열이 일어나는 곳은 콘크리트패널(30)과 콘크리트패널지지대(40)가 접하는 배수홈(47)이 있는 부분일 것인바, 기초콘크리트(41)를 'ㄴ'자형으로 형성함으로써 파열이 일어날 경우의 수를 낮춘다.

상기 콘크리트패널받침대(43)의 이격방지고리(46)의 경우 콘크리트패널(30)의 가설치시 이격방지고리(36)에 밧줄(구체적으로 도시하지 아니함) 등으로 묶어 줌으로서, 콘크리트패널받침대(43)가 이격되는 것을 방지하여 안전성을 높인다.

첨부된 도 6을 살펴보면, 상기 콘크리트패널(30)의 하단부는 전면에서 수평으로 상향의 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는바, 상기 기울기 a°는 콘크리트패널(30)의 제작시 조절이 가능하며, 따라서 상기 콘크리트패널(30)을 콘크리트패널지지대(40)의 위에 설치시 상기 콘크리트패널(30)에 따라 Y축을 기준으로 한 기울기 각도의 변형이 가능하고, 이에따라 옹벽(10)의 설치환경에 따라서 변형된 기울기를 주어 설치함으로 인하여 배면토의 토압력에 저항하는 휨모멘트 및 전단력의 크기를 현저하게 감소시켜 최적화된 옹벽을 설계할 수 있다.

상기 옹벽(10)은 콘크리트패널(30)과 콘크리트패널지지대(40)에 의하여 지지되어 옹벽(10)의 배면에 형성되는 배면토에 의한 토압에 대항하는 구조체로서, 시공성이 매우 향상되고, 신속한 옹벽의 형성이 가능하여 공사기간의 절감이라는 효과가 있으며, 상기 콘크리트패널(30)을 이용하는 경우 중량이 감소하게 되어 운반 및 설치가 매우 용이하다.

또한, 일본지반공학회에서는 암을 절취한 각도의 경우 암의 강도를 고려하여 43~52°최적화된 절취각으로 하고 있는바, 상기 콘크리트패널지지대(40)를 이용함으로써 콘크리트패널(30)을 수직인 Y축을 기준으로 기울기 각도를 주어 설치함으로 인하여 배면토의 토압력에 저항하는 휨모멘트 및 전단력의 크기를 현저하게 감소시 켜 옹벽을 설계할 수 있게 되고, 따라서 상기 옹벽(10)의 크기를 줄일 수 있으며, 내부에 배근되어 사용되는 철근량 또한 절감할 수 있다.

또한, 상기 콘크리트패널(30)이 기울기 각을 갖게 됨에 따라, 상기 앵커(20) 또한, 수평축인 X축을 기준으로 약 20°정도 기울어져 장착되기에 토압력에 대한 안전율은 높이고, 토압력에 저항하는 휨모멘트 및 전단력의 크기를 현저하게 감소시킨다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

따라서, 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조에서 앵커와 콘크리트패널의 설치관계를 보인 상세도.

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조에서 콘크리트패널을 보인 사시도, 저면사시도 , 배면사시도 및 우측면도.

도 7은 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조에서 콘크리트패널받침대를 발췌하여 보인 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조에서 허들형지지대를 발췌하여 보인 사시도.

도 9a 내지 도 9h는 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조의 상향(Down-Top)시공과정을 보인 흐름도.

도 10a 내지 도 10h는 본 발명에 따른 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽 구조의 하향(Top-Down)시공과정을 보인 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 벽체 4 : 지반 5 : 삽입공

10 : 옹벽 20 : 앵커 21 : 고정부

22 : 장착구 23 : 캡 24 : 지압판

30 : 콘크리트패널 31 : 중공 32 : 좌대

33 : 상부배수공 34 : 하부배수공

35 : 요철부 35-1 : 장착돌기 35-2 : 요홈

36 : 콘크리트패널지지대결합홈 37 : 콘크리트패널받침대결합홈

38 : 이격방지고리 39 : 콘크리트패널받침대걸이

40 : 콘크리트패널지지대 41 : 기초콘크리트

42 : 허들형지지대 43 : 콘크리트패널받침대

44 : 콘크리트패널고정돌기 45 : 허들형지지대걸이홈 46 : 이격방지고리

47 : 배수홈 50 : 투수매트 60 : 1차콘크리트

61 : 2차콘크리트 62 : 자갈 63 : 연질토

64 : 성토지 65 : 슬리브파이프

67 : 산마루촉구 68 : 낙석방지책 69 : 무한사면

Claims

무한사면에 옹벽(10)을 시공하고자 하는데 있어서,

상기 옹벽(10)을 시공하고자 하는 경계선을 따라 지반(4)을 수평으로 평탄화하여 정리하고 경사지를 경사지게 절토하여 벽체(3)를 구성하는 단계와;

상기 평탄화한 지반(4)위에 허들형지지대(42)를 구비하여 'ㄴ자형'으로 양생된 기초콘크리트(41)를 설치하는 단계와;

상기 허들형지지대(42)를 구비하여 'ㄴ자형'으로 양생된 기초콘크리트(41) 위에 콘크리트패널받침대(43)를 위치시킨 콘크리트패널지지대(40)에 콘크리트패널(30)을 위치시키는 단계와;

상기 벽체(3)에 삽입공(5)을 형성한 후 앵커(20)를 삽입시켜 설치하는 단계와;

상기 설치된 앵커(20)에 슬리브파이프(65)를 장전시킨 후 배면에 투수매트(50)를 부착하여 콘크리트패널(30)을 가설시켜주는 단계와;

상기 가설된 콘크리트패널(30)과 벽체(3) 사이에 콘크리트를 주입하여 콘크리트패널(30)의 하부배수공의 원주 하단까지 타설시켜 1차 콘크리트(60)를 양생하는 단계와;

상기 타설시켜 양생한 1차콘크리트(60)의 상측으로 2차콘크리트(61)를 재차 투입시켜 슬리브파이프(65)의 상측까지 타설하여 양생하는 단계와;

상기 앵커(20)를 긴장시키고, 긴장된 앵커(20)의 선단부에 지압판(24)과 장 착구(22)를 이용하여 콘크리트패널(30)에 고정하며, 고정된 상기 장착구(22)에 캡(23)을 씌워주는 단계와;

양생된 상기 2차콘크리트(61)위에 자갈(62) 및 연질토(63)로 콘크리트패널(30)과 벽체(3)사이에 성토하는 단계;를 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽의 시공방법.
청구항 1에 있어서, 각 단계에 의해 시공된 옹벽(10)의 성토지(64)를 새로운 지반(4)으로 하여 반복수행하는 것과;

가파른 경사를 이루는 무한사면(69)에는 시공된 옹벽(10)의 후방으로 '
'형태의 산마루촉구(67)를 매립하여 형성한 것과;

상기 산마루촉구(67)의 후방으로 낙석 및 토사가 흘러내리는 것을 차단하는 낙석방지책(68)을 시공하여 설치한 것;을 특징으로 하는 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽의 시공방법.
무한사면(69)에 지반(4)을 수평으로 평탄화하여 정리하고, 상기 평탄화한 지반(4)위에 허들형지지대(42)를 구비하여 'ㄴ자형'으로 양생된 기초콘크리트(41)와;

상기 허들형지지대(42)를 구비하여 'ㄴ자형'으로 양생된 기초콘크리트(41) 위에 콘크리트패널받침대(43)를 위치시킨 콘크리트패널지지대(40)와;

상기 콘크리트패널지지대(40)의 위에 위치한 콘크리트패널(30)과;

상기 벽체(3)에 형성된 삽입공(5)에 설치된 앵커(20)와;

상기 앵커(20)에 장전된 슬리브파이프(65)와;

상기 콘크리트패널(30)의 배면에 부착하여 설치된 투수매트(50)와;

상기 가설된 콘크리트패널(30)과 벽체(3) 사이에 콘크리트를 주입하여 콘크리트패널(30)의 하부배수공의 원주 하단까지 타설시켜 양생한 1차콘크리트(60) 및 2차콘크리트(61)와;

상기 콘크리트패널(30)과 벽체(3)사이에 양생된 상기 2차콘크리트(61)위에 성토된 자갈(62) 및 연질토(63)와;

상기 앵커(20)를 긴장시키고, 상기 콘크리트패널(30)에 앵커(20)를 고정하기 위한 지압판(24) 및 장착구(22)와;

상기 장착구(22)에 씌워진 캡(23);을 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽.
제3항에 있어서, 상기 콘크리트패널(30)은

정사각 또는 직사각형태의 콘크리트패널(30)의 전면에 위치하며, 전방으로 돌출되고 내향으로 경사지게 형성된 좌대(32)와;

상기 좌대(32)의 상측면에 앵커(20)의 선단부가 장전될 수 있도록 일체로 형성된 중공(31)과;

상기 콘크리트패널(30)의 중간부 좌측과 우측에는 전면에서 수평으로 상향 천공하여 형성한 하부배수공(34)과;

상기 콘크리트패널(30)의 상부 좌측과 우측에는 전면에서 수평으로 상향 천 공하여 형성한 상부배수공(33)과;

상기 콘크리트패널(30)의 좌측면과 우측면에는 장착돌기(35-1)와 요홈(35-2)을 일체로 형성한 요철부(35)와;

상기 콘크리트패널(30)의 저면에 콘크리트패널지지대(40)와 결합하기 위하여 구비된 콘크리트패널지지대결합홈(36)과;

상기 콘크리트패널(30)의 저면에 콘크리트패널받침대(43)와 결합하기 위하여 구비된 콘크리트패널받침대결합홈(37)과;

상기 콘크리트패널(30)의 배면의 상단에 요철부(35)와 인접하게 일체형으로 형성된 이격방지고리(36)와;

상기 콘크리트패널(30)의 배면의 중단에 콘크리트패널받침대(43)와 결합하기 위하여 일체형으로 형성된 콘크리트받침대걸이(39);를 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽.
제3항에 있어서, 상기 콘크리트패널(30)의 하단부는 전면에서 수평으로 상향의 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽.
제3항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 콘크리트패널받침대(43)는

상기 기초콘크리트(41)에서 돌기된 허들형지지대(42)와 결합하는 허들형지지대걸이홈(45)과;

상기 콘크리트패널(30)의 배면에 구비된 콘크리트패널받침대걸이(39)와 결합하여 콘크리트패널(30)을 고정하는 콘크리트패널고정돌기(44)와;

상기 콘크리트패널받침대(43)의 이격을 방지하는 이격방지고리(46);를 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 앵커와 콘크리트패널을 이용한 옹벽.