KR20110029888A - 성토층의 보강구조를 가진 전면 패널벽체를 이용한 성토층 지지옹벽 및 이러한 성토층 지지옹벽의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반을 성토하는 경우 그 성토층을 지지하는 성토층 지지옹벽을 설치함에 있어서, 종래의 역T형 옹벽 대신에, 성토층이 형성되는 부분에 매립되어 성토에 의한 토압을 지지하는 후방 지지체와, 상기 후방 지지체의 전방에서 상기 후방 지지체와 결합된 상태로 설치되어 성토층의 전면을 가로 막게 되는 전면 패널벽으로 구성되며; 성토층 형성 방향으로 일렬로 간격을 두고 복수개의 말뚝이 지반에 수직하게 설치되며 상기 말뚝 사이에는 수직한 판 형상의 격벽이 배치되어 상기 말뚝과 일체로 조립되어 있는 구조로 조립체가 형성되고; 조립체가 횡방향으로 하나 또는 복수개로 간격을 두고 배치되어 후방 지지체를 형성하는 구조를 가지도록 구성함으로써, 지반에 매립되는 기초부를 생략하거나 또는 그 크기를 축소하여, 큰 기초부 시공에 따른 재료의 낭비, 부지확보의 어려움 등의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 성토층 지지옹벽 및 그 시공방법에 관한 것이다.

Description

성토층의 보강구조를 가진 전면 패널벽체를 이용한 성토층 지지옹벽 및 이러한 성토층 지지옹벽의 시공방법{Retaining Wall Structure and Constructing Method thereof}

본 발명은 성토층을 지지하기 위한 성토층 지지옹벽 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지반을 성토하는 경우 그 성토층을 지지하는 성토층 지지옹벽을 설치함에 있어서, 종래의 역T형 옹벽 대신에, 말뚝과 격벽으로 이루어진 지지체를 성토층에 배치하여 성토층의 토압을 효과적으로 지탱하도록 하고 이러한 지지체의 전면에는 패널 형태의 벽체를 설치함으로써, 지반에 매립되는 기초부를 생략하거나 또는 그 크기를 축소하여, 큰 기초부 시공에 따른 재료의 낭비, 부지확보의 어려움 등의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 성토층 지지옹벽 및 그 시공방법에 관한 것이다.

단차가 크게 존재하는 지형을 이용하거나 또는 성토로 인하여 인접 지형과 큰 단차가 형성되는 경우에는 토류구조물로서 옹벽을 설치하게 되는데, 종래에는 옹벽으로서 콘크리트로 시공된 역T형 옹벽이 주로 사용되었다. 그런데 이러한 종 래의 역T형 옹벽의 경우, 성토층의 토압으로 인한 전도에 대한 안정성을 확보하기 위하여, 성토층으로부터의 수직 토압력을 받는 기초부가 상당히 큰 폭과 두께로 형성되며, 이러한 기초부는 지반내에 소정 깊이로 매립된다. 그렇기 때문에 이와 같은 역T형 옹벽은 상당히 많은 양의 콘크리트로 제작되는 기초부가 지반에 매립되어 사장되는 결과를 가져오고 그에 따라 자원 낭비가 크며 시공비도 많이 소요된다는 단점이 있다. 더 나아가 전도에 대한 방지를 위해 기초부는 상당히 넓은 크기를 가지게 되므로, 기초부의 시공을 위해서는 상당한 넓이의 부지를 확보해야 하며, 그에 따라 상당 기간의 공사기간이 소요되는 문제가 생기고 시공상의 애로 사항이 많이 발생하게 된다.

또한 기초부에 수직하게 세워지는 벽체부만이 성토층으로부터의 수평 토압력을 받게 되기 때문에 수직 벽체부 역시 수평 토압력을 지탱할 수 있도록 두꺼운 두께를 가지게 되거나 부재의 강도가 커져야만 한다. 그 결과 옹벽의 시공에 소요되는 비용이 증가하게 되는 단점이 있다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하고 시공상의 문제를 개선하기 위하여 개발된 것으로서, 단차가 크게 존재하는 지형을 이용하거나 또는 성토로 인하여 인접 지형과 큰 단차가 형성되는 경우에는 토류구조물로서 옹벽을 설치함에 있어서, 종래의 역T형 옹벽의 문제점인, 큰 폭과 두께로 형성된 기초부가 지반에 매립되어 사장됨으로 인한 자원 낭비를 방지하고, 그에 따른 시공비를 절감하며, 기초부의 시공을 위해서는 넓이의 부지를 확보해야 하는 필요성을 줄일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한 성토층 내에 지지체를 설치하여 토압을 지탱하게 함으로써, 토압 지지용 벽체의 크기 및 그 자체의 강도 증가 필요성을 최소화하고, 옹벽 설치 공사에 대한 시공성 및 경제성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 성토층이 형성되는 부분에 매립되어 성토에 의한 토압을 지지하는 후방 지지체와, 상기 후방 지지체의 전방에서 상기 후방 지지체와 결합된 상태로 설치되어 성토층의 전면을 가로 막게 되는 전면 패널벽으로 구성되며; 성토층 형성 방향으로 일렬로 간격을 두고 복수개의 말뚝이 지반에 수직하게 설치되고 상기 말뚝 사이에는 수직한 판 형상의 격벽이 배치되어 상기 말뚝과 일체로 조립되어 있는 구조로 조립체가 형성되고; 상기 조립체가 횡방향으로 하나 또는 복수개로 간격을 두고 배치되어 후방 지지체를 형성하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 성토층 지지옹벽이 제공된다. 또한 본 발명에서는 위와 같은 성토층 지지옹벽을 시공하는 방법이 제공된다.

종래의 역 T형 옹벽의 경우, 옹벽 벽체를 지탱하는 하부의 기초부가 전도에 대해 안정성 확보를 위해 상당한 폭을 가져야 하고, 기초부의 시공을 위해서는 충분한 공간을 확보하여야 하므로 시공시 많은 제약이 있었으나, 본 발명에 의하면, 기초부의 크기가 최소화되고 더 나아가 필요 없을 수도 있으므로, 위와 같은 종래의 역T형 옹벽이 가지는 기초부 시공에 따른 문제점의 발생을 원천적으로 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에 의하면, 토압을 지지하는 벽체의 크기나 두께, 재료의 강도 등을 줄일 수 있게 되며, 그에 따라 옹벽 설치 공사에 대한 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있게 되며, 벽체를 프리캐스트 부재로 제작하여 결합할 수 있으므로, 시공이 간편해지고 공기를 단축시킬 수 있는 장점이 있다. 특히 토압을 지지하는 벽체의 두께 감소를 통하여 벽체의 전면 방향으로 더 넓은 공간을 확보할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1에는 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽의 일 실시예로서, 전면 패널벽(100)과, 이를 지지하도록 성토층이 형성되는 방향으로 설치되는 후방 지지체(200)로 이루어지되, 상기 후방 지지체(200)가 콘크리트 말뚝(10)과 콘크리트 격 벽(20)으로 구성된 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽의 개략적인 후방 사시도가 도시되어 있다. 참고로, 도 1에서는 원지반 내에 관입되어 위치하는 부분까지도 실선으로 도시하였다. 도 2에는 도 1의 실시예에 개시된 후방 지지체(200)를 이루는 조립체의 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 콘크리트 말뚝(10)과 콘크리트 격벽(20)이 조립되어 하나의 조립체를 형성한 상태에서 도 2의 선 A-A 위치에서의 단면도가 도시되어 있다. 도 4에는 도 2에 대응되는 도면으로서, 후방 지지체(200)에 상부 덮개판(30)이 더 구비되어 있는 것을 보여주는 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 실시예의 조립 사시도가 도시되어 있다.

본 발명의 성토층 지지옹벽은, 성토층에 매립되어 성토에 의한 토압을 지지하는 후방 지지체(200)와, 상기 후방 지지체(200)의 전방에 설치되어 성토층의 전면을 가로 막게 되는 전면 패널벽(100)으로 구성된다.

상기 후방 지지체(200)는 말뚝과 격벽으로 구성되는데, 구체적으로 종방향 후방(성토층 형성 방향, 즉 성토층 지지옹벽의 배면 방향)으로 일렬로 간격을 두고 복수개의 말뚝이 지반에 수직하게 설치되며 상기 말뚝 사이에는 수직한 판 형상의 격벽이 상기 말뚝과 일체로 조립되어 설치되어 있는 구조로 조립체가 형성되고, 이러한 조립체가 횡방향(성토층 지지옹벽의 폭 방향)으로 하나 또는 복수개로 간격을 두고 배치되어 후방 지지체(200)를 형성한다.

도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에서는 말뚝이 콘크리트 말뚝(10)으로 이루어지고, 격벽은 콘크리트 격벽(20)으로 이루어져 있다. 즉, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에서는 상기 후방 지지체(200)가 콘크리트 말뚝(10)과 콘크리트 격 벽(20)으로 구성되어 있는 것이다.

상기 콘크리트 말뚝(10)은 내부에 보강 철근이 배치된 프리캐스트 말뚝 또는 현장 타설 말뚝으로 제작될 수 있으며, 그 단면 형상에는 특별한 한정은 없으나, 후술하는 것처럼 콘크리트 격벽(20) 및 전면 패널벽(100)이 외면에 접하여 조립될 수 있도록 상기 콘크리트 격벽(20)과 전면 패널벽(100)이 접하게 되는 콘크리트 말뚝 면은 평평한 면으로 이루어지도록 사각 말뚝의 단면 형상을 가지는 것이 바람직하다. 콘크리트 격벽(20)은 높이와 폭을 가지는 판형상의 프리캐스트 콘크리트 부재로 이루어지는 것이 바람직한데, 종방향으로 간격을 두고 이웃하게 지반에 설치된 콘크리트 말뚝(10) 사이에 배치되어 양측의 콘크리트 말뚝(10)과 조립되어 일체의 구조물을 형성하게 된다. 물론 현장 타설 콘크리트에 의해 콘크리트 격벽(20)이 제작될 수도 있다.

프리캐스트로 제작된 콘크리트 격벽(20)을 콘크리트 말뚝(10) 사이에서 일체 조립하는 방법은 여러 가지가 있는데, 콘크리트 말뚝(10)과 콘크리트 격벽(20)이 서로 마주하는 부분에 각각 연결부재를 설치하고, 상기 연결부재를 서로 결합함으로써 일체 조립할 수 있다. 즉, 도 2 및 도 3에 예시된 것처럼 콘크리트 격벽(20)의 가장자리 측면에는 연결부재로서 강재의 접합 부재(21)를 설치하고 콘크리트 말뚝(10)의 측면에도 연결부재로서 강재의 접합판(11)을 설치하여, 상기 콘크리트 말뚝(10) 사이에 콘크리트 격벽(20)이 끼워져 위치한 상태에서 접합 부재(21)와 접합판(11)을 용접함으로써 콘크리트 말뚝(10) 사이에 콘크리트 격벽(20)을 일체 조립하여 설치할 수 있다. 상기 접합 부재(21)와 접합판(11)을 각각 콘크리트 격벽(20) 및 콘크리트 말뚝(10)에 설치함에 있어서, 도 3에 도시된 것처럼, 접합판(11)의 배면에 매립부(12)를 두고 상기 매립부(12)가 콘크리트 말뚝(10)의 콘크리트 내에 매립되도록 하여 접합판(11)이 콘크리트 말뚝(10)의 제작 당시부터 일체로 구비되도록 할 수 있으며, 접합 부재(21) 역시 위와 마찬가지로 매립부(도면 도시를 생략함)가 콘크리트 격벽(20)의 제작 당시부터 콘크리트에 매립되어 일체로 구비되도록 할 수 있다. 그러나 앞서 언급한 것처럼 콘크리트 말뚝(10) 사이에서 콘크리트 격벽(20)을 일체 조립하는 방법은 위에 예시한 것에 한정되지 아니한다.

예를 들어 콘크리트 말뚝(10)에는 연결부재로서 앵커 볼트를 그 일단이 돌출되도록 매립 설치하고, 콘크리트 격벽(20)에는 연결부재로서 플랜지 부재를 일체로 설치하여, 상기 앵커 볼트가 플랜지 부재에 관통되도록 한 뒤 너트 부재로 고정시키는 조립 방법을 이용할 수도 있다. 도면에서 부재번호 70은 마감부재(70)이다. 옹벽에 작용하는 토압은 옹벽을 전도시키려는 힘으로 작용하며, 옹벽은 이러한 힘에 저항하게 되는데, 이 때 옹벽의 벽체에는 변형이 발생하게 되고 이러한 변형은 옹벽 하단부를 중심으로 하여 회전하는 형태로 일어나게 된다. 따라서 본 발명에서는 위와 같이 후방 지지체(200)의 최후방 말뚝(10)의 외면에 절곡된 형태의 마감부재(70)를 그 하면이 지반에 놓이도록 설치함으로써, 상기한 옹벽의 회전변형에 대해 저항력을 발휘하게 하여 옹벽의 변형을 효과적으로 억제할 수 있게 되는 효과를 달성하고 있다.

한편, 콘크리트 격벽(20)과, 그 종방향 후방으로 이어지는 콘크리트 말뚝(10)은 높이가 동일한 것이 바람직한데, 콘크리트 격벽(20)과 그 종방향 후방의 콘크리트 말뚝(10)이 동일한 상단 높이를 갖는 경우, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 콘크리트 격벽(20)과 콘크리트 말뚝(10) 위로는 상부 덮개판(30)이 더 조립 설치될 수 있다. 상부 덮개판(30)은 프리캐스트 콘크리트 패널로 형성될 수 있는데, 콘크리트 격벽(20)과 콘크리트 말뚝(10)의 상면에 각각 앵커 볼트를 그 일단이 돌출되도록 매립 설치하고 상부 덮개판(30)에 관통공을 형성하여 앵커 볼트의 돌출 단부가 상기 관통공에 끼워져 너트 등의 체결부재에 의해 체결됨으로써, 일체로 조립될 수 있다. 물론 다른 방법에 의하여 콘크리트 격벽(20)과 콘크리트 말뚝(10)의 상면에 상부 덮개판(30)이 조립 설치될 수도 있다. 이와 같이 콘크리트 격벽(20)과, 그 종방향 뒤쪽으로 이어지는 콘크리트 말뚝(10) 위에 상부 덮개판(30)을 설치하게 되면, 토압작용에 의한 옹벽의 회전변형시 상부 토사의 하중을 후방 지지체에 효과적으로 상재하게 되어 옹벽의 회전변형에 효율적으로 저항할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에서는, 후방 지지체(200)의 각 조립체는 3개의 콘크리트 말뚝(10)과 2개의 콘크리트 격벽(20)으로 이루어져 있으나, 콘크리트 말뚝(10)과 콘크리트 격벽(20)의 개수는 이에 한정되지 아니하며, 성토층의 규모에 따라 더 증가될 수 있다. 또한 후방 지지체(200)의 각 조립체에 있어서, 복수개의 말뚝을 설치할 때 종방향 후방으로 가면서 말뚝의 높이를 달리할 수 있다. 예를 들어 도 1에 도시된 것처럼, 종방향 후방으로 갈수록 콘크리트 말뚝(10)의 높이가 줄어들도록 할 수도 있고, 비록 도면에 도시되지 않았지만 종방향 후방으로 갈수록 콘크리트 말뚝(10)의 높이가 증가되도록 할 수도 있다. 이는 필요에 따라 적절히 선택하게 되는 것인데, 일반적으로 성토층의 종방향 후방으로 갈수록 토사에 의한 토압이 작아지므로, 성토층이 후방으로 갈수록 낮아지는 경우뿐만 아니라 일반적인 경우에도 도 1의 경우와 같이 성토층의 종방향 후방으로 갈수록 콘크리트 말뚝(10)의 높이를 줄여 후방 지지체(200)의 높이를 감소시키는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 후방 지지체(200)의 구축에 사용되는 재료를 줄일 수 있어 시공비를 절감할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서, 후방 지지체(200)의 종방향 전방으로는 전면 패널벽(100)이 설치된다. 상기 전면 패널벽(100)은 성토층의 토사를 막는 부재로서, 판 부재로 이루어지며 현장 타설 콘크리트 또는 프리캐스트 콘크리트로 제작될 수 있다. 물론 기타 재료로 제작될 수도 있다. 전면 패널벽(100)이 현장 타설 콘크리트로 제작되는 경우, 종방향으로 최전방에 위치하는 콘크리트 말뚝(10)의 종방향 전면으로 돌출 부재가 위치하도록 하고, 상기 돌출 부재가 전면 패널벽(100)의 현장 타설 콘크리트에 매립되도록 하여 일체화시키는 것이 바람직하다.

전면 패널벽(100)이 프리캐스트 콘크리트 패널과 같이 프리캐스트 부재로 제작되어 조립되는 경우에는, 도 1 내지 도 5에 예시된 것처럼, ㄱ자형 앵글부재(110)를 이용하여 전면 패널벽(100)의 배면과 최전방 콘크리트 말뚝(10)을 서로 조립 연결할 수 있다. 즉, 앵커 볼트의 일단이 전면 패널벽(100)의 배면으로 돌출되도록 전면 패널벽(100)에 앵커 볼트를 매립해두고, 최전방 콘크리트 말뚝(10)의 측면으로도 앵커 볼트의 일단이 돌출되도록 매립 설치한 상태에서 ㄱ자형 앵글부재(110)의 관통공에 앵커 볼트의 돌출 단부가 관통되도록 한 후 너트와 같은 체결 부재로 체결함으로써 용이하게 최전방 콘크리트 말뚝(10)의 종방향 전면에 전면 패널벽(100)을 조립할 수 있게 된다. 그러나 이러한 조립 방법은 예시이며 또다른 방식에 의해 전면 패널벽(100)을 최전방 콘크리트 말뚝(10) 즉, 후방 지지체(200)의 종방향 전방에 설치할 수 있는 것이다.

한편, 전면 패널벽(100)을 설치함에 있어서, 전면 패널벽(100)의 하부에는 도 8 및 도 9에 도시된 것처럼 기초부(120)가 더 구비될 수도 있다. 최전방 콘크리트 말뚝(10)의 지반 관입 부분과 간섭되지 않도록 종방향 전방 방향으로 소정 폭을 가지는 기초부(120)가 지반에 설치된 상태에서 그 상부에 전면 패널벽(100)이 수직하게 배치될 수도 있는 것이다. 그러나 본 발명에서는 성토층의 토압을 1차적으로 후방 지지체(200)에 의하여 지지하고 있으며, 그에 따라 전면 패널벽(100)의 두께 및 중량이 줄어들게 되므로, 상기 기초부(120)의 크기는 종래의 역 T형 옹벽보다 더 줄어들게 된다. 기초부의 크기가 줄어들면, 기초부 시공을 위한 부지 확보에 유리하게 되고, 시공비 등의 절감효과를 기대할 수 있게 된다.

도 6 내지 도 9에는 각각 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽의 각 시공단계를 보여주는 측단면도가 도시되어 있는데, 다음에서는 상기 도면을 참조하여 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽의 시공단계를 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 성토층 지지옹벽의 시공방법은, 성토층 형성 방향으로 일렬로 간격을 두고 복수개의 말뚝을 지반에 수직하게 설치하고 상기 말뚝 사이에는 수직한 판 형상의 격벽을 배치되어 상기 말뚝과 일체로 조립하여 조립체를 형성하고, 상기 조립체를 횡방향으로 하나 또는 복수개로 간격을 두고 배치하여 후방 지지 체(200)를 형성하는 단계; 성토층의 전면을 가로 막게 되는 전면 패널벽(100)을 상기 후방 지지체(200)의 전방에서 상기 후방 지지체(200)에 결합하여 설치하는 단계; 및 상기 후방 지지체(200)가 매립되도록 토사를 성토하여 전면 패널벽(100)의 후방으로 성토층을 형성하는 단계를 포함한다.

후방 지지체(200)가 콘크리트 말뚝(10)과 콘크리트 격벽(20)으로 이루어진 실시예의 경우, 우선 도 6에 도시된 것처럼, 지반에 콘크리트 말뚝(10)을 수직하게 설치한다. 필요한 개수의 콘크리트 말뚝(10)이 설치되면, 도 7에 도시된 것처럼 콘크리트 말뚝(10) 사이에 콘크리트 격벽(20)을 조립 설치한다. 이와 같은 과정을 거쳐 복수개의 조립체를 설치하여 후방 지지체(200)를 시공한다. 후속하여 도 8에 도시된 것처럼 최전방 콘크리트 말뚝(10)의 전방으로 지반에 기초부(120)를 설치한다. 물론 상기 기초부(120)는 생략할 수도 있다. 이후, 도 9에 도시된 것처럼 최전방 콘크리트 말뚝(10)의 전면에 전면 패널벽(100)을 설치한다. 즉, 후방 지지체(200)와 일체로 종방향 전방에 전면 패널벽(100)을 설치하는 것이다. 필요한 경우, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 후방 지지체(200)에 상부 덮개판(30)을 더 설치할 수도 있다. 이와 같은 과정을 통해 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽을 설치한 후에는, 도 9에 도시된 것처럼, 종방향 후방으로 토사 뒷채움에 의한 성토작업을 수행하여 성토층을 형성하게 된다.

도 10 및 도 11은 각각 위와 같이 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽을 구축하였을 때의 효과를 설명하기 위한 평면도인데, 우선 도 10에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽에서는, 후방 지지체(200)를 이루도록 간격을 두고 설치 된 말뚝과 격벽의 조립체 사이에 끼여 있는 성토층 토사는 상기 조립체에 의해 구속된 상태가 된다. 성토층 토사에 의한 토압이 화살표 A로 표시된 종방향 전방으로 작용하게 되면, 말뚝에 의한 지지력이 종방향 후방(화살표 B 방향)으로 작용함과 동시에 도 11에 도시된 것처럼 말뚝과 격벽의 조립체 사이에서는 아칭 효과가 생기게 된다. 즉, 말뚝과 격벽의 조립체 사이에서 구속되어 있는 토사에 작용하는 토압에 의한 응력이, 상기 조립체와 직접 접하여 마찰되는 부분으로 전달되어 도면에 도시된 것처럼 토압에 저항하는 저항력이 아치 형태로 재분배되어 효과적으로 토압에 저항하게 되는 효과가 발휘되는 것이다.

이러한 아칭 효과와 마찰력, 그리고 콘크리트 말뚝의 지지력은 토사에 의해 종방향 전방으로 작용하는 성토층 토압에 대한 저항력으로서 작용하게 되고, 따라서 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽은 종래의 옹벽이나 흙막이 벽체에 비해, 자체적으로 발휘하게 되는 토압 지지력이 현저하게 증가되며, 전도에 대한 저항력을 증가시키게 되어 전도에 대한 안정성이 크게 향상되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에 의하면, 종래의 옹벽 구조물에 비하여 토압을 지지하는 전면 패널벽체의 크기나 두께, 재료의 강도 등을 줄일 수 있게 되며, 그에 따라 시공에 소요되는 비용 및 공사기간을 줄일 수 있다. 특히 토압을 지지하는 전면 패널벽체의 두께 감소를 통하여 전면 패널벽체의 전면 방향으로 더 넓은 공간을 확보할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

무엇보다도, 종래의 역 T형 옹벽의 경우, 토압 지지용 벽체를 지탱하는 하부의 기초부가 전도에 대해 안정성 확보를 위해 상당한 폭을 가져야 하고, 기초부의 시공을 위해서는 충분한 공간을 확보하여야 하므로, 시공시 많은 제약이 있었으나, 본 발명에 의하면, 기초부의 크기가 최소화되고 더 나아가 필요 없을 수도 있으므로, 위와 같은 종래의 역T형 옹벽이 가지는 기초부 시공에 따른 문제점의 발생을 원천적으로 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

한편, 본 발명의 성토층 지지옹벽에서, 전면 패널벽(100)을 지지하는 후방 지지체(200)가 위에서 설명한 콘크리트 말뚝(10) 및 콘크리트 격벽(20)으로 구성되는 대신에 강재 엄지 말뚝(40) 및 강재 격벽(50)으로 구성될 수도 있으며, 더 나아가 엄지 말뚝(40)과 콘크리트 격벽(20), 또는 콘크리트 말뚝(10)과 강재 격벽(50)으로 구성될 수도 있다.

다음에서는 도 12 및 도 13을 참조하여 후방 지지체(200)가 강재 엄지 말뚝(40) 및 강재 격벽(50)으로 구성되어 있는 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽의 실시예에 대하여 설명한다. 도 12는 도 1에 대응되는 도면으로서, 후방 지지체(200)가 강재 엄지 말뚝(40) 및 강재 격벽(50)으로 구성되어 있는 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽의 실시예의 개략적인 후방 사시도이다. 도 13은 상부 덮개판(30)이 더 구비되어 있는 후방 지지체(200)를 이용하여 성토층 지지옹벽이 구축된 상태에서의 측면도이다.

도 12 및 도 13에 도시된 것처럼, 본 발명에 있어서 후방 지지체(200)를 구성하는 말뚝으로서 강재 엄지 말뚝을 이용할 수 있으며, 격벽으로는 강재 격벽으로 구성될 수 있다. 즉, 구체적으로 상,하부 플랜지와 웨브로 이루어져 H형 단면을 가지는 강재 엄지 말뚝(40)이 콘크리트 말뚝(10)을 대신하여 종방향 후방으로 일렬 로 간격을 두고 복수개로 지반에 수직하게 설치되고, 강재 엄지 말뚝(40) 사이에는 수직한 강재 판으로 이루어진 강재 격벽(50)이 상기 강재 엄지 말뚝(40)과 일체로 조립되어 설치되어 있는 구조로 조립체가 형성되고, 이러한 조립체가 횡방향으로 하나 또는 복수개로 간격을 두고 배치되어 상기 후방 지지체(200)를 형성하는 것이다. 상기 강재 격벽(50)이 용이하게 강재 엄지 말뚝(40)과 결합될 수 있도록 강재 엄지 말뚝(40)의 플랜지가 강재 격벽(50)을 향하도록 강재 엄지 말뚝(40)이 설치된다. 상기 강재 격벽(50)과 강재 엄지 말뚝(40)의 조립은 용접에 의해 용이하게 이루어질 수 있다. 상기 강재 격벽(50)은 순수하게 강재판으로만 이루어진 경우는 물론이고 강재판의 전,후면으로 콘크리트나 기타 재료가 합성된 복합구조를 가진 재료로 이루어진 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

앞서 도 1 내지 도 9에서 설명한 실시예와 마찬가지로 후방 지지체(200)의 각 조립체에 있어서, 복수개의 콘크리트 말뚝(10)을 설치할 때 종방향 후방으로 가면서 콘크리트 말뚝(10)의 높이를 달리할 수 있으며, 상부 덮개판(30)이 더 설치될 수 있다.

한편, 후방 지지체(200)가 강재 엄지 말뚝(40) 및 강재 격벽(50)으로 구성된 실시예에서는, 도면에 도시된 것처럼, 강재 격벽(50)에는 수직하게 보강용 앵글부재(60)가 더 구비될 수 있다. 상기 보강용 앵글부재(60)는 ㄴ자 단면이나 사각 단면 등 기타 다양한 형태의 단면 형태를 가지며 수직하게 길게 연장된 형태의 부재로서, 강재 격벽(50)의 양측면에 용접 등의 방법으로 일체로 부착됨으로써, 강재 격벽(50)의 강성을 더 보강해주는 기능을 하게 된다.

특히 강재 격벽(50)은 강재 엄지 말뚝(40)의 높이 전체에 연속적으로 설치될 수도 있지만, 도 13에 도시된 것처럼, 일정 높이로 간격을 두고 배치될 수도 있는데, 이 경우 보강용 앵글부재(60)는 전체 높이에 걸쳐 길게 연장되어 있는 것이 바람직하다.

위와 같은 후방 지지체(200)의 전방에는 전면 패널벽체(100)가 결합되는데, 도 12에 도시된 것처럼, 최전방 강재 엄지 말뚝(40)의 상,하부 플랜지를 서로 연결하는 플랜지 연결부재(41)를 용접하여 일체로 설치하고, 상기 연결부재(41)에 결합용 ㄱ자 앵글부재(42)를 볼트 등으로 조립한 뒤, 전면 패널벽체(100)에 돌출 설치된 앵커부재의 단부가 상기 ㄱ자 앵글부재(42)에 관통, 결합하도록 구성함으로써 전면 패널벽체(100)를 용이하게 후방 지지체(200)에 조립 설치할 수 있다. 전면 패널벽체(100)를 후방 지지체(200)의 최전방 강재 엄지 말뚝(40)과 결합함에 있어서, 위와 같이 전방 강재 엄지 말뚝(40)의 상,하부 플랜지를 서로 연결하는 플랜지 연결부재(41)를 용접하여 일체로 설치하게 되면, 강재 엄지 말뚝(40)의 상부 플랜지와 하부 플랜지 강성을 모두 결합에 이용할 수 있게 되어, 전면 패널벽체(100)와의 체결 강도가 증대되는 효과가 발휘된다. 상기 플랜지 연결부재(41)와 ㄱ자 앵글부재(42)의 관통 볼트 이용 결합 및 전면 패널벽체(100)의 앵커부재와 ㄱ자 앵글부재(420의 관통 결합에 있어서, 각 부재에 형성되는 관통공은 장공 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 설치시 위치 오차가 발생하더라도 용이하게 조립할 수 있도록 하기 위함이다.

상기한 도 12 및 도 13에 도시된 실시예의 경우도 도 1 내지 도 9에서 설명 한 실시예와 마찬가지로 지반에 말뚝을 수직하게 설치하는 단계, 격벽을 조립 설치하는 단계, 기초부 설치 단계, 전면 패널벽 설치 단계, 토사 뒷채움 작업 수행 단계를 진행하여 성토층을 형성하게 되는 바, 이에 대한 반복 설명은 생략한다. 또한 성토층 지지옹벽을 구축하였을 때의 아칭 효과 등의 보강 효과에 있어서도 도 1 내지 도 9에서 설명한 실시예와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

한편, 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽을 구축함에 있어서, 후방 지지체(200)는, 콘크리트 말뚝(10)과 강재 격벽(50)의 조합으로 이루어질 수도 있다. 즉, 접합판(11)을 구비한 콘크리트 말뚝(10) 사이에 강재 격벽(50)을 배치하여 용접하여 후방 지지체(200)를 형성할 수 있는 것이다.

또한 강재 엄지 말뚝(40)과 콘크리트 격벽(20)의 조합으로 후방 지지체(200)가 제작될 수도 있다. 즉, 접합 부재(21)를 구비한 콘크리트 격벽(20)을 강재 엄지 말뚝(40) 사이에 배치하고 강재 엄지 말뚝(40)과 접합 부재(21)를 용접 등의 방법으로 결합함으로써 후방 지지체(200)를 형성할 수도 있다.

더 나아가 위와 같은 구조의 조합으로도 후방 지지체(200)가 제작될 수 있다. 즉, 말뚝으로서 콘크리트 말뚝(10)과 강재 엄지 말뚝(40)을 사용하고, 그 사이에 설치되는 격벽으로 콘크리트 격벽(20)과 강재 격벽(50)을 사용하는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽에서 후방 지지체(200)는 콘크리트 말뚝(10)과 강재 엄지 말뚝(40), 그리고 콘크리트 격벽(20)과 강재 격벽(50)의 다양한 조합으로 구성될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽의 일 실시예로서, 전면 패널벽을 지지하는 후방 지지체가 콘크리트 말뚝과 콘크리트 격벽으로 구성된 실시예의 개략적인 후방 사시도이다.

도 2는 도 1의 실시예에 개시된 후방 지지체를 이루는 조립체의 분해 사시도이다.

도 3은 콘크리트 말뚝과 콘크리트 격벽이 조립되어 하나의 조립체를 형성한 상태에서의 도 2의 선 A-A 위치에서의 단면도이다.

도 4는 도 2에 대응되는 도면으로서, 후방 지지체에 상부 덮개판이 더 구비되어 있는 것을 보여주는 분해 사시도이다.

도 5는 도 4의 실시예의 조립 사시도이다.

도 6 내지 도 9는 각각 본 발명에 따른 성토층 지지옹벽의 각 시공단계를 보여주는 측단면도이다.

도 10 및 도 11은 각각 도 1에 도시된 실시예에 따른 성토층 지지옹벽을 구축하였을 때의 효과를 설명하기 위한 평면도이다.

도 12는 도 1에 대응되는 도면으로서, 전면 패널벽을 지지하는 후방 지지체가 강재 엄지 말뚝과 강재 격벽으로 구성된 실시예의 개략적인 후방 사시도이다.

도 13은 상부 덮개판이 더 구비되어 있는 후방 지지체를 이용하여 성토층 지지옹벽이 구축된 상태에서의 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 콘크리트 말뚝

20 콘크리트 격벽

40 강재 엄지 말뚝

50 강재 격벽

100 전면 패널벽체

200 후방 지지체

Claims (6)

1. 성토층이 형성되는 부분에 매립되어 성토에 의한 토압을 지지하는 후방 지지체(200)와, 상기 후방 지지체(200)의 전방에서 상기 후방 지지체(200)와 결합된 상태로 설치되어 성토층의 전면을 가로 막게 되는 전면 패널벽(100)으로 구성되며;

   성토층 형성 방향으로 일렬로 간격을 두고 복수개의 말뚝이 지반에 수직하게 설치되며 상기 말뚝 사이에는 수직한 판 형상의 격벽이 배치되어 상기 말뚝과 일체로 조립되어 있는 구조로 조립체가 형성되고;

   상기 조립체가 횡방향으로 하나 또는 복수개로 간격을 두고 배치되어 후방 지지체(200)를 형성하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 성토층 지지옹벽.
2. 제1항에 있어서,

   후방 지지체(200)의 격벽과, 그 종방향 후방으로 이어지는 말뚝은 높이가 동일하며;

   상기 동일한 높이의 격벽과 그 종방향 후방의 말뚝의 위에는 상부 덮개판(30)이 더 조립 설치되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 성토층 지지옹벽.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 말뚝은 콘크리트 말뚝(10)으로 이루어지고,

   상기 격벽은 콘크리트 격벽(20)으로 이루어지며,

   상기 콘크리트 말뚝(10)과 콘크리트 격벽(20)이 접합되는 면에는 연결부재가 각각 구비되어, 연결부재가 서로 일체 결합됨으로써, 콘크리트 말뚝(10)과 콘크리트 격벽(20)이 결합되어 조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는 성토층 지지옹벽.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 말뚝은 강재 엄지 말뚝(40)으로 이루어지고,

   상기 격벽은 강재 격벽(50)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 성토층 지지옹벽.
5. 제4항에 있어서,

   후방 지지체(200)의 최전방의 강재 엄지 말뚝(40)에는, 상,하부 플랜지를 서로 연결하는 플랜지 연결부재(41)가 일체로 설치되고,

   상기 연결부재(41)에는 결합용 ㄱ자 앵글부재(42)가 설치되며,

   전면 패널벽체(100)에는 후방으로 단부가 돌출 설치되도록 앵커부재가 구비되어,

   상기 돌출 설치된 앵커부재의 단부가 상기 ㄱ자 앵글부재(42)에 관통 결합함 으로써 후방 지지체(200)의 전방에 전면 패널벽체(100)가 결합 설치되는 것을 특징으로 하는 성토층 지지옹벽.
6. 성토층 형성 방향으로 일렬로 간격을 두고 복수개의 말뚝을 지반에 수직하게 설치하고 상기 말뚝 사이에는 수직한 판 형상의 격벽을 배치되어 상기 말뚝과 일체로 조립하여 조립체를 형성하고, 상기 조립체를 횡방향으로 하나 또는 복수개로 간격을 두고 배치하여 후방 지지체(200)를 형성하는 단계;

   성토층의 전면을 가로 막게 되는 전면 패널벽(100)을 상기 후방 지지체(200)의 전방에서 상기 후방 지지체(200)에 결합하여 설치하는 단계; 및

   상기 후방 지지체(200)가 매립되도록 토사를 성토하여 전면 패널벽(100)의 후방으로 성토층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 성토층 지지옹벽의 시공방법.

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