KR20110125010A

KR20110125010A - 옹벽 구조물 및 그의 시공방법

Info

Publication number: KR20110125010A
Application number: KR1020100044521A
Authority: KR
Inventors: 최영근
Original assignee: 주식회사 아이콘텍이앤씨; 주식회사 홍익기술단
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2011-11-18
Also published as: KR101194043B1

Abstract

본 발명은 옹벽 구조물 및 그의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는,대상지반에 보강재를 매립 긴장시키고, 기초부 상에 조립식 패널을 적층시키되, 상기 조립식 패널의 상·하부 말단에 형성된 요부(凹部)와 돌출부의 끼움결합과, 수직고정핀을 이용하여 조립식 패널을 상호 적층시켜 전면벽체를 형성시킨 후에 상기 조립식 패널과 상기 보강재 사이를 연결재로 서로 연결시킨 옹벽 구조물 및 그의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 옹벽 구조물은 보강재 및 조립식 패널을 견고하게 연결시킴으로써, 배면의 보강재와 조립식 패널이 독립적으로 작용하여 구조적으로 튼튼하고, 조립식 패널의 색채 등을 통하여 벽체 외관을 아름답게 미화할 수 있을 뿐만 아니라, 웨지유닛과 패널의 정착부를 사용함으로써 불량한 조립식 패널의 보수작업을 신속하고 편리하게 할 수 있는 효과가 있는 동시에 옹벽 구조물의 구조가 단순화되어 시공이 용이하고, 시공시 소요되는 시간이 절감된다는 효과가 있다.

Description

옹벽 구조물 및 그의 시공방법{Prefabricated Revet Construction and Method for Constructing the same}

본 발명은 옹벽 구조물 및 그의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는,대상지반에 보강재를 매립 긴장시키고, 기초부 상에 조립식 패널을 적층시키되, 상기 조립식 패널의 상·하부 말단에 형성된 요부(凹部)와 돌출부의 끼움결합과, 수직고정핀을 이용하여 조립식 패널을 상호 적층시켜 전면벽체를 형성시킨 후에 상기 조립식 패널과 상기 보강재 사이를 연결재로 서로 연결시킨 옹벽 구조물 및 그의 시공방법에 관한 것이다.

종래에는 도로, 철도의 사면, 공원지역의 비탈면, 하천제방 및 해안도로 등의 옹벽을 시공할 때, 주로 현장에서 콘크리트를 타설 및 양생하는 방법을 통해 콘크리트 옹벽을 시공하여 왔다. 현장 타설에 의한 콘크리트 옹벽의 시공은, 일반적으로 지반굴착 - 기초콘크리트 타설 - 본 구조물 콘크리트 타설 - 뒷 채움 공사 - 주변 포장복구 등의 과정을 거치고 있다.

이와 같은 종래의 옹벽 시공방법은 옹벽 구조물을 형성하기 위한 모든 작업을 현장에서 직접 시행하기 때문에 다음과 같은 여러 문제점이 있었다.

현장에서 콘크리트를 타설하기 위해 거푸집을 설치 및 해체하여야 하며, 오랜 시간의 콘크리트의 양생 기간 등이 필요하다. 즉 콘크리트 구조체를 형성하는데 긴 기간이 소요되기 때문에 공사기간이 장기화되며, 이에 따라 공사비용이 많이 들게 되어 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 공사기간이 길어짐에 따라 차량통행 차단과 우회도로 확보 등으로 인해 시민불편이 가중되고, 안전사고의 위험에 장기간 노출되는 문제점이 있고, 옹벽의 전면에 미려한 문양을 인위적으로 표현하기가 어려워 주변 미관을 해치는 문제점이 있었다.

한편, 일반적으로 앵커(anchor)를 이용한 옹벽은 경사지의 사면을 따라 소정의 두께를 가지는 콘크리트 패널을 형성하고, 상기 패널과 경사지 사이에 콘크리트를 타설 및 양생한 후, 앵커를 소정의 간격으로 긴장되게 설치하여 상기 콘크리트 패널에 고정한다. 이와 같이 양생된 콘크리트와 그 전면의 패널은 경사지의 사면을 따라 밀착되어 경사지의 산사태 등을 방지하도록 한다.

그러나, 이와 같은 앵커를 이용한 옹벽은 토압을 견디기 위해 패널을 두껍게 제작하여야 하고, 수압판을 별도로 구비하는 등의 운반과 시공이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 패널에 색채를 넣어 외관을 아름답게 미화할 수는 있으나, 패널벽체와 대상 지반간의 결착력이 떨어지므로 우천시 빗물 등에 의하여 대상 지반의 토압에 의해 패널벽체가 쉽게 무너질 수 있는 구조적인 결함을 안고 있고, 대상지반을 숏크리트층으로 옹벽을 구출할 경우에는 대상지반을 어느 정도 안정되게 할 수 있으나, 외관상 보기에 좋지 않은 미적 결함을 안고 있다.

이에, 대한민국 등록특허 제0440091호는 배면 토공부의 표면을 숏크리트층으로 타설하고, 배면 토공부 내에 앵커되는 지지 보강대에 블록 벽체를 연결시킨 블록식 옹벽의 축조구조 및 그의 시공방법에 관하여 개시하고 있으나, 배면 토공부 전체 표면을 숏크리트로 타설시킴으로써 많은 시공기간과 비용이 소요되고, 지지 보강대와 블록벽체를 연결시키는 연결부재와 지지 보강대의 연장부 사이가 정확하게 일치되지 않아 지지 보강대의 연장부에 연결봉이 있는 지지판이 회전가능하게 결합되어야 하고, 이러한 결합으로 인해 추가적으로 토압을 지지하기 위한 보조 연결부재가 필요하게 된다는 문제점이 있다.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술의 문제점을 해결하고자 예의 노력한 결과, 대상지반에 보강재를 매립 긴장시키고, 콘크리트 기초부 상에 조립식 패널을 적층시키되, 상기 조립식 패널의 상·하부 말단에 형성된 요부와 돌출부의 끼움결합과, 수직고정핀을 이용하여 조립식 패널을 상호 적층시켜 전면벽체를 형성시킨 다음 상기 조립식 패널과 상기 보강재 사이를 연결재로 서로 연결시킬 경우, 배면의 보강재와 패널이 독립적으로 작용하여 구조적으로 튼튼하며 외관상으로도 아름답게 미화할 수 있는 옹벽을 경제적으로 축조할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 구조적으로 튼튼하며 외관상으로도 아름답게 미화할 수 있는 옹벽 구조물 및 그의 시공방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 대상지반 내부에 그 상부가 돌출되게 지지되는 보강재; 상기 연결재 상부를 관통시킬 수 있는 관통홀 및 상기 관통홀과 소정 간격을 두고 내부에 장착된 웨지유닛이 구비된 수압판; 상기 수압판과 상기 수압판을 관통한 보강재를 결착시키는 체결부; 상기 웨지유닛과 일측 말단이 끼움결합되는 연결재; 상기 연결재의 타측을 관통하도록 관통공이 형성되고, 상호 끼움결합되는 조립식 패널; 상기 조립식 패널 하부를 지지하는 기초부; 상기 조립식 패널을 관통시킨 연결재 상부를 관통하여 조립식 패널에 정착될 수 있도록 관통홀이 형성된 지압판; 및 상기 지압판을 관통한 연결재 상부와 체결되는 정착부를 포함하는 옹벽 구조물을 제공한다.

본 발명은 또한, (a) 대상지반을 소정 각도로 천공하여 일정한 직경으로 천공홀을 형성한 다음, 상기 천공홀에 보강재 상부가 돌출되도록 삽입하는 단계; (b) 상기 보강재가 삽입된 천공홀에 그라우팅재를 주입하는 단계; (c) 상기 그라우팅재가 고결되면 수압판에 보강재 상부를 관통시킨 다음 상기 보강재를 체결부로 고정시키는 단계; (d) 상기 수압판에 형성된 웨지유닛에 연결재 일측을 끼움 결합하는 단계; (e) 대상지반 하단에 터파기를 하여 기초부를 설치한 다음, 조립식 패널 및 지압판에 상기 웨지유닛에 끼움결합된 연결재의 타측 상부를 순차적으로 관통시키고, 상기 기초부 상부에 조립식 패널을 적층시켜 전면벽체를 형성시키는 단계; (f) 상기 조립식 패널과 대상지반 사이의 공간에 토사를 메우는 단계; 및 (g) 상기 지압판을 관통시킨 연결재 상부에 정착부를 결합체결하는 단계를 포함하는, 옹벽 구조물의 시공방법을 제공한다.

본 발명에 따른 옹벽 구조물은 보강재 및 조립식 패널을 견고하게 연결시킴으로써, 구조적으로 튼튼하고, 조립식 패널의 색채 등을 통하여 벽체 외관을 아름답게 미화할 수 있을 뿐만 아니라, 웨지유닛과 패널의 정착부를 사용함으로써 연결재의 영향 없이 불량한 패널의 보수작업을 신속하고 편리하게 할 수 있는 효과가 있는 동시에 옹벽 구조물의 구조가 단순화되어 시공이 용이하고, 시공시 소요되는 시간이 절감된다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 일실시 예에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 다른 실시 예에 대한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 웨지유닛의 일부 절개도이다.
도 4는 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 웨지유닛의 조립도이다.
도 5는 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 체결부 일실시 예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 체결부 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 조립식 패널의 일 실시 예를 도시한 것으로, (a)는 조립식 패널의 정면도이고, (b)는 조립식 패널의 측면도이며, (c)는 조립식 패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 조립식 패널의 다른 실시 예를 도시한 것으로, (a)는 조립식 패널의 정면도이고, (b)는 조립식 패널의 측면도이며, (c)는 조립식 패널의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 적층된 조립식 패널의 일 실시 예를 도시한 개략도이다.
도 10은 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 적층된 조립식 패널의 다른 실시 예를 도시한 개략도이다.
도 11은 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 정착부 일부 절개도이다.
도 12는 본 발명에 따른 옹벽 구조물의 조립 과정도이다.

본 발명은 일 관점에서, 대상지반 내부에 그 상부가 돌출되게 지지되는 연결재; 상기 보강재 상부를 관통시킬 수 있는 관통홀 및 상기 관통홀과 소정 간격을 두고 내부에 장착된 웨지유닛이 구비된 수압판; 상기 수압판과 상기 수압판을 관통한 보강재를 결착시키는 체결부; 상기 웨지유닛과 일측 말단이 끼움결합되는 연결재; 상기 연결재의 타측을 관통하도록 관통공이 형성되고, 상호 끼움결합되는 조립식 패널; 상기 조립식 패널 하부를 지지하는 기초부; 상기 조립식 패널을 관통시킨 연결재 상부를 관통하여 조립식 패널에 정착될 수 있도록 관통홀이 형성된 지압판; 및 상기 지압판을 관통한 연결재 상부와 체결되는 정착부를 포함하는 옹벽 구조물에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 대상지반에 보강재를 매립 긴장시키고, 기초부 상에 조립식 패널을 적층시키되, 상기 조립식 패널의 상·하부 말단에 형성된 요부와 돌출부의 끼움결합과, 수직고정핀을 이용하여 조립식 패널을 상호 적층시켜 전면벽체를 형성시킨 다음 상기 조립식 패널과 상기 보강재 사이를 연결재로 서로 연결시킴으로써, 구조적으로 튼튼하고 조립식 패널의 색채 등을 통하여 벽체 외관을 아름답게 미화할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 보강재가 통상적인 앵커를 사용한 경우의 옹벽 구조물을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 보강재가 바타입의 앵커를 사용한 경우의 옹벽 구조물을 개략적으로 도시한 것이다.

도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 옹벽 구조물은 연결재(5), 수압판(10), 체결부(15), 연결재(20), 조립식 패널(25), 기초부(30), 지압판(35) 및 정착부(40)를 포함한다.

본 발명에 따른 보강재(5)는 강봉, 강연선, 강관 및 섬유강화플라스틱(fiber reinforced plastic, FRP)으로 구성된 군에서 선택되는 통상적인 앵커, 록볼트, 네일 등이고, 상기 보강재(5)가 천공홀 중앙에 위치하도록 보강재의 자유장에 설치되는 간격재(95), 상기 보강재(5)의 이탈을 방지하기 위해 보강재 하부에 체결되는 정착장치(100) 등을 추가로 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 보강재(5)는 적정 위치의 지반을 굴착한 다음, 소정의 각도로 천공하고 천공된 일정한 직경의 천공홀(1)에 보강재(5)를 삽입한 후에 그라우팅재를 주입하여 그라우팅을 수행한다.

본 발명에 따른 수압판(10)은 보강재(5) 상부를 관통하기 위한 관통홀(미도시)이 형성되어 있고, 상기 관통홀(미도시)과 소정 간격을 두고 수압판(10) 내부에 웨지유닛(11)이 장착되어 있다.

본 발명에 있어서, 수압판(10)은 보강재(5)에 설계하중을 가하는 경우 상대적으로 집중응력이 걸리는 대상지반을 보호하고자 응력분산을 위해 설치되는 것으로, 수압판(10) 설치시 펀칭전단파괴에 대한 검토 후에 수압판(10)의 두께 및 크기를 조절한다.

본 발명에 있어서, 웨지유닛(11)은 연결재(20)를 수압판(10)에 고정시키는 부재로, 다수개로 분할 형성되며 상기 연결재가 삽입될 수 있는 공간을 가지는 웨지(12); 상기 다수개로 분할 형성된 웨지(12)를 연결하는 탄성 연결부재(13); 상기 웨지(12) 상부에 설치되어 웨지의 임의 이동제한과 연결재의 완전한 체결을 위해 여유공간을 형성시키는 탄성체(14); 및 상기 웨지(12) 및 탄성체(14)를 씌워진 상태로 체결되는 웨지커버(16)를 포함된다(도 3).

본 발명에 있어서, 웨지(12)는 중공을 가진 원뿔의 형상을 하되 축 방향을 따라 다수 즉, 2~3개로 분리되며, 원뿔 형태로 접촉된 상태에서 그 하단부 외주면에 형성되는 요부(미도시)에 오링(O-ring) 등과 같은 탄성 연결부재(13)가 탄성적으로 결합됨으로써, 원뿔의 형태가 유지되는 동시에, 외주면 하단부의 결합부를 중심으로 상단부가 잘 벌어지는 구조가 된다.

본 발명에 있어서, 탄성체(14)는 웨지의 임의의 이동제한과 연결재의 완전한 체결을 위해 여유공간을 갖도록 해주는 역할을 하는 것으로, 코일 스프링을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 웨지커버(16)는 연결재(20)가 물리는 웨지(12)의 외주면을 지지하는 역할을 하는 것으로, 상단면 중앙부에서 축 방향을 따라 하향 관통 형성된 중공은 내경이 일정한 상부중공과 상부중공의 하단부에서 하향 연장되며 아래로 갈수록 내경이 증가하는 원뿔형 하부중공을 이루어진 구조를 가지고, 상단부만 개구되어 있다. 또한, 외주면 일부에 수압판 내부와 마찰력을 증가시키기 위해 요철이 형성되어 있고, 웨지(12), 탄성 연결부재(13) 및 탄성체(14)를 씌워진 상태로 체결된다.

도 3은 본 발명에 따른 웨지유닛(11)의 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 웨지유닛(11)의 조립 과정도로, 상기 웨지유닛(11)은 웨지(12) 하단부 외주면에 형성되는 요부(미도시)에 탄성 연결부재(13)가 결합되고, 웨지커버(16) 하부에는 탄성체(14)가 삽입되며, 상기 탄성체(14)가 삽입된 일측에는 상기 탄성 연결부재(13)가 결합된 웨지(12)를 삽입한 다음, 연결재(20)를 끼워 밀착시킨다.

이와 같은 웨지유닛(11)에 연결재(20)를 삽입하여 밀착시키면 연결재(20)의 말단부 걸린 웨지(12)가 하강하면서 하부중공의 내주면과 이격되어 웨지의 상단부가 벌어지게 되고, 벌어진 웨지(12)의 중공 내로 연결재(20)의 말단부가 삽입되는 바, 연결재(20)에 부여된 외부힘을 제거하게 되면 탄성체의 탄성력에 의해 웨지(12)가 상승하면서 그 외주면이 하부중공의 내주면에 밀착된다.

따라서, 연결재(20)를 잡아당기게 되면, 웨지(12) 내부에 형성된 돌기의 영향으로 반대방향의 힘이 발생함에 따라 웨지(12)의 중공 내주면이 연결재(20)의 외주면에 밀착되어 연결재(20)가 웨지(12)로부터 빠지지 않게 된다.

본 발명에 있어서, 체결부(15)는 긴장된 보강재(5)를 상기 수압판(10)과 함께 벽체에 고정하는 역할을 하는 것으로, 지압판(17), 체결유닛(18) 및 보호캡(19)을 포함한다. 상기 체결부(15)의 지압판(17)은 앵커 시공에서 사용되는 통상적인 플레이트일 수 있고, 체결부(15)의 체결유닛(18)은 보강재가 강봉, 강관, 섬유강화플라스틱(fiber reinforced plastic, FRP)인 경우에는 도 5와 같이 너트일 수 있고, 보강재가 강연선인 경우에는 도 6과 같이 웨지(wedge) 등의 쐐기를 이용하여 공지된 방법으로 체결 고정할 수 있다.

또한, 체결부(15)의 보호캡(19)은 체결유닛(18)으로 체결된 보강재(5) 선단부를 씌어 부식을 방지하여 내구성이 저하되는 것을 보호하기 위한 것으로, 접착제 등의 공지된 방법으로 통하여 지압판(17) 선단부에 고정할 수 있다. 이러한 체결부(15)는 보강재의 종류와 보강재 시공 후에 설계하중에 따라 크기 및 재질이 결정된다.

본 발명에 따른 옹벽 구조물은 보강재가 벽체와 일체화됨에 따라 보강재의 인발 및 인장에 대한 저항력을 높이고, 사면의 안정성을 증대시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 연결재(20)는 수압판(10)과 조립식 패널(25)을 연결하는 연결부재로, 강연선 등과 같은 휨강도, 인장응력 등이 좋은 재질을 사용하여 수압판(10) 내부에 장착된 웨지유닛(11)과 일측 말단이 끼움결합되고, 타측은 조립식 패널(25) 및 지압판(35)을 관통하여 장착부(40)와 체결된다.

본 발명에 따른 연결재(20)는 휨강도, 인장응력 등이 우수한 강연선 또는 강봉을 사용함으로써 별도의 연결부재 없이 조립식 패널과의 직접 연결할 수 있고, 유동성이 좋아 연결재를 관통시킬 수 있는 관통홀과 연결재의 위치가 다소 어긋나도 연결재의 영향을 전혀 주지 않고 체결이 가능하여 시공성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 연결재(20)는 수압판(10) 내부에 철재의 원형파이프가 구비되고, 그 내부에 PVC 등과 같은 합성수지 파이프가 구비되며, 그 내부에 연결재가 구비되고, 수압판(10) 및 조립식 패널(25)과의 접촉부위에는 철재의 원형파이프와 PVC 등과 같은 합성수지 파이프의 지름차이로 인한 미세한 틈새를 보강하기 위해 방수용 보호재(75)로 피복되어 연결재의 방수 및 방청 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 조립식 패널(25)은 도 7에 나타난 바와 같이, 상기 연결재(20) 상부를 삽입하도록 관통공(51)이 형성되고, 전방 상·하부에 다수의 받침턱(52)이 형성되어 있으며, 상·하부 말단에는 각각 요부(凹部)(54)와 돌출부(53)가 형성되어 있는 동시에 상기 요부(54) 및 돌출부(53)에는 조립식 패널(25)을 조립하기 위한 수직고정핀(80)이 끼움결합되도록 끼움구멍(55)이 형성되어 있다. 또한, 일 측단에는 전방에 걸림턱(56)이 형성되어 있으며 타 측단에는 후방에 걸림턱(56)이 형성되어 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 조립식 패널(25)은 도 8에 나타난 바와 같이, 상기 조립식 패널 다수개가 결합된 상태로 제작되는 조립식 패널을 사용할 수 있다.

이에, 본 발명에 따른 조립식 패널(25)은 견고하게 상호 적층시키기 위해 상·하부 말단의 요부(凹部)(54)와 돌출부(53)에 형성된 끼움구멍(55)에 수직고정핀(80)을 끼운 다음, 일 측단 전방의 걸림턱(56)과 타 측단후방의 걸림턱(56)에 대응하여 적층시킬 조립식 패널(25)의 끼움구멍(55)을 상기 적층된 조립식 패널(25)의 끼움구멍(55)에 끼워진 수직고정핀(80)에 끼워 수직으로 적층시켜 전면벽체를 형성할 수 있다(도 9 및 도 10).

또한, 본 발명에 있어서, 조립식 패널(25)은 규사 등과 같은 잔골재, 탄산칼슘 등과 같은 충진재, 유리섬유와 같은 연결재 및 메틸메타크릴레이트, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 메타크릴산메틸 모노머 등과 같은 결합재, 염료 및 광택재 등을 함유시켜 제조된 폴리머 콘크리트로, 물을 사용하지 않으므로 동결융해에 대한 저하현상이 나타나지 않고, 메틸메타크릴레이트 등과 같은 개질 폴리머를 사용함으로써 인장 및 휨강도 등의 역학적 성질이 우수하며, 흡수율이 낮고 방수성이 뛰어나고 동결융해에 대한 저항성도 우수하고, 색채, 광택 등을 자유로이 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 기초부(30)는 조립식 패널(25) 하부를 지지하기 위해 조립식 패널 하부에 대상지반의 외곽을 따라 콘크리트가 타설되는 것으로, 기초부(30) 상부에는 조립식 패널(25)을 적층시킬 수 있도록 요부(凹部)가 형성되어 있고, 상기 요부에는 수직고정핀이 끼울 수 있는 끼움구멍(미도시)이 형성되어 있어, 기초부의 끼움구멍(미도시)에 끼워진 수직고정핀(80)이 상기 조립식 패널의 끼움구멍(미도시)에 끼워져 견고하게 지지된다.

조립식 패널 및 기초부에 사용되는 수직고정핀(80)은 개당 길이가 30~50cm 정도가 적당하며, 재질이 은 강봉과 같은 철재일 수 있다.

본 발명에 따른 지압판(35)은 상기 조립식 패널(25)을 관통시킨 연결재(20) 상부를 관통하여 조립식 패널(25)에 연결재(20)가 결착될 수 있도록 관통홀(미도시)이 형성되는 것으로, 집중 응력이 걸리는 지반 및 조립식 벽체(25)의 응력분산을 위해 설치된다. 상기 지압판(35)은 펀칭전단파괴에 대한 검토 후에 지압판의 두께 및 크기가 결정된다. 이러한 지압판(35) 상부면에 정착부(40)를 결합하여 상기 지압판(35)을 관통한 연결재(20)의 상부를 결착시켜 조립식 패널(25)과 일체화시킨다.

본 발명에 있어서, 정착부(40)는 지압판(35)과의 탄성적으로 간격을 유지하기 위한 단면이 C자형 모양의 간격유지링(101), 상기 간격유지링(101) 일측에 상하로 개구되고 경사진 내면의 웨지설치공간을 가지는 웨지헤드(102), 상기 웨지헤드(102)의 웨지설치공간에 대응하도록 외주면이 경사지고 다수개로 분할 형성되는 웨지(12), 상기 다수개로 분할형성된 웨지(12)를 연결하는 탄성 연결부재(미도시) 및 상기 간격유지링(101), 웨지헤드(102), 웨지(12) 및 탄성 연결부재(미도시)를 씌워진 상태로 체결되는 두부보호캡(103)을 포함한다(도 11 및 도 12).

본 발명에 있어서, 간격유지링(101)은 단면이 C자형 모양의 링 형태로, 탄성을 가지는 재질로 이루어져 지압판(35)과의 간격을 탄력적으로 유지할 수 있고, 손상된 조립식 패널(25)를 회수할 경우에는 두부보호캡(103)을 분리한 다음, 인장기로 보강재를 소정의 인장력으로 긴장하게 되면 C자형 간격유지링(101)이 움직일 수 있는 공간이 발생하고 C자형 간격유지링(101)의 개구부가 웨지헤드(102)의 돌출부와 일직선으로 위치시켜 간격유지링(101)을 분리시킨 다음, 간격유지링이 분리된 후에 웨지(12)를 제거할 수 있는 여유공간이 생겨 웨지(12)를 분리할 수 있다. 따라서, 손상된 조립식 패널을 보강재(5)에 영향을 미치지 않고 용이하게 교체할 수 있다.

본 발명에 있어서, 웨지헤드(102)는 두부보호캡(103)의 내주면에 형성된 나사부와 결합체결될 수 있도록 외주면에 나사부가 형성되어 있고, 간격유지링(101) 일단부에 요부에 맞물릴 수 있는 돌출부가 형성되어 간격유지링(101)과 끼움결합되고, 상하로 개구되며, 경사진 내면의 웨지설치공간을 가지는 형태로, 연결재(20)가 물리는 웨지(12)의 외주면을 지지하는 역할을 하는 것으로, 상단면 중앙부에서 축방향을 따라 하향 연장되며 아래로 갈수록 내경이 증가하는 원뿔형 하부중공을 이루어진 구조를 가진다. 상기 나사부는 암나사 또는 숫나사일 수 있다.

한편, 웨지(12)는 전술된 바와 같이, 중공을 가진 원뿔의 형상을 하되 축 방향을 따라 다수 즉, 2~3개로 분리되며, 원뿔 형태로 접촉된 상태에서 그 하단부 외주면에 형성되는 요부에 오링 등과 같은 탄성 연결부재(미도시)가 탄성적으로 결합됨으로써, 원뿔의 형태가 유지되는 동시에, 외주면 하단부의 결합부를 중심으로 상단부가 잘 벌어지는 구조가 된다.

본 발명에 있어서, 두부보호캡(103)은 내주면에 암사나 또는 숫나사가 형성되어 연결재(20)와 결합된 웨지(12), 웨지헤드(102), 탄성 연결부재(13) 및 간격유지링(101)을 씌운 다음, 상기 간격유지링(101)의 외주면에 형성된 나사부와 체결된다.

전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 옹벽 구조물은 추가적인 연결부재 없이 보강재 및 조립식 패널(25)을 견고하게 연결시킴으로써, 구조적으로 튼튼하고, 조립식 패널(25)의 색채 등을 통하여 벽체 외관을 아름답게 미화할 수 있을 뿐만 아니라, 웨지유닛(11)과 정착부(40)를 사용함으로써 불량한 조립식 패널의 보수작업을 신속하고 편리하게 할 수 있는 효과가 있는 동시에 옹벽 구조물의 구조가 단순화되어 시공이 용이하고, 시공소요 시간이 절감될 수 있다.

본 발명은 다른 관점에서 (a) 대상지반을 소정 각도로 천공하여 일정한 직경으로 천공홀을 형성한 다음, 상기 천공홀에 보강재 상부가 돌출되도록 삽입하는 단계; (b) 상기 보강재가 삽입된 천공홀에 그라우팅재를 주입하는 단계; (c) 상기 그라우팅재가 고결되면 수압판에 천공홀에 돌출된 보강재 상부를 관통시킨 다음, 상기 보강재를 상기 체결부로 고정하는 단계; (d) 상기 수압판에 형성된 웨지유닛에 연결재 일측을 끼움 결합하는 단계; (e) 대상지반 하단에 터파기를 하여 기초부를 설치한 다음, 조립식 패널 및 지압판에 상기 웨지유닛에 끼움결합된 연결재의 타측 상부를 순차적으로 관통시키고, 상기 기초부 상부에 조립식 패널을 적층시켜 전면벽체를 형성시키는 단계; (f) 상기 조립식 패널과 대상지반 사이의 공간에 토사를 메우는 단계; 및 (g) 상기 지압판을 관통시킨 연결재 상부에 정착부를 결합체결하는 단계를 포함하는, 옹벽 구조물의 시공방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 옹벽 구조물의 시공방법은 하기와 같다.

본 발명에 따른 옹벽 구조물의 시공방법은 적정 위치의 지반을 굴착한 다음, 소정의 각도로 천공하여 일정한 직경의 천공홀(1)을 형성시킨다. 이때 수평면을 기준으로 소정의 각도로 상 방향, 하 방향 또는 수평방향으로 천공할 수 있다.

이와 같이 천공된 천공홀(1)에 보강재(5) 상부가 돌출되도록 삽입하고, 그라우팅재를 천공홀(1)에 주입하여 그라우팅을 수행한다. 상기 그라우팅재가 고결되면 수압판(10)에 천공홀(1)에 돌출된 보강재(5) 상부를 관통시킨 다음, 상기 연결재(5)를 긴장시켜 체결부(15)로 고정하여 보강재(5)를 벽체(2)와 일체화시킨다. 연결재(5)를 고정시킨 수압판(10) 내부에 형성된 웨지유닛(11)에 연결재(20) 일측을 끼움 결합시킨다.

대상지반 하단에 터파기를 하여 기초부(30)를 설치한 다음, 상기 웨지유닛(11)에 끼움결합된 연결재(20)의 타측 상부를 조립식 패널(25) 및 지압판(35)에 순차적으로 관통시키고, 상기 기초부(30) 상부에 조립식 패널(25)을 적층시켜 전면벽체를 형성시킨다.

상기 기초부(30)는 조립식 패널(25) 하부를 지지하기 위해 조립식 패널(25) 하부에 대상지반의 외곽을 따라 콘크리트가 타설되는 것으로, 기초부(25) 상부에는 조립식 패널(25)을 적층시킬 수 있도록 요부(凹部)(미도시)가 형성되어 있고, 상기 요부에는 수직고정핀(80)이 끼울 수 있는 끼움구멍(미도시)이 형성되어 있어, 기초부의 끼움구멍에 끼워진 수직고정핀(80)이 상기 조립식 패널의 끼움구멍(미도시)에 끼워져 견고하게 지지된다.

또한, 조립식 패널(25)은 견고하게 상호 적층시키기 위해 상·하부 말단의 요부(凹部)와 돌출부에 형성된 끼움구멍에 수직고정핀을 끼운 다음, 일 측단 전방의 걸림턱과 타 측단후방의 걸림턱에 대응하여 적층시킬 조립식 패널의 끼움구멍을 상기 적층된 조립식 패널의 끼움구멍에 끼워진 수직고정핀에 끼워 수직으로 적층시켜 전면벽체를 형성할 수 있다.

이와 같이 전면벽체를 이룬 조립식 패널(25)과 대상지반 사이의 공간에 토사를 메운다음, 조립식 패널(25) 및 지압판(35)을 관통시킨 연결재(20)를 긴장시킨 다음, 상기 연결재 상부에 정착부(40)를 결합체결하여 마무리한다.

본 발명에 따른 시공방법은 앵커, 락볼트 또는 네일링 공법 등에 사용할 수 있으며, 중력식 옹벽의 형성이 어려운 지반이나, 시공여건상 급경사의 절토가 필요한 경우, 급경사 절토면에 안정적으로 적용할 수 있도록 하고 대상지반에 보강재(5)를 상향 또는 하향으로 설치가능하며, 상향인 경우 배수겸용 쏘일네일을 연결재로 사용하여 별도의 배수시설의 설치 없이 보강재의 역할과 배수공의 역할을 동시에 할 수 있다.

또한, 보강재(5)와 조립식 패널(25)이 독립적으로 작용하기 때문에 보강재에는 전혀 영향을 미치지 않으며, 기존의 옹벽 방식보다 구조적으로 더욱 안정적일 뿐만 아니라, 조립식 패널(25)을 고강도 폴리머 콘크리트를 사용함으로써 조립식 패널의 두께는 얇아지고 콘크리트의 강도가 더욱 증진되 패널의 균열 및 안정성이 증대되며 조립식 패널(25)의 색채 등을 통하여 벽체 외관을 아름답게 미화할 수 있다. 또한, 웨지유닛(11)과 정착부(40)를 사용함으로써 불량한 조립식 패널(25)의 보수작업을 신속하고 편리하게 할 수 있는 효과가 있는 동시에 옹벽 구조물의 구조가 단순화되어 시공이 용이하고, 시공소요 시간이 절감된다는 효과가 있다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

1: 천공홀 2: 대상지반
5: 연결재 10: 수압판
11:웨지유닛 12: 웨지
13: 탄성 연결부재 14: 탄성체
15: 채결부 16: 웨지커버
17: 지압판 18: 체결유닛
19: 보호캡 20: 연결재
25: 조립식 패널 30: 기초부
35: 지압판 40: 정착부
51: 관통홀 52: 받침턱
53: 돌출부 54: 요부(凹部)
55: 끼움구멍 56: 걸림턱
75: 방수용 보호재 80: 수직고정핀
89: 합성수지 100: 정착장치
101: 간격유지링 102: 웨지헤드
103: 두부보호캡

Claims

다음을 포함하는 옹벽 구조물:
대상지반 내부에 그 상부가 돌출되게 지지되는 보강재;
상기 보강재 상부를 관통시킬 수 있는 관통홀 및 상기 관통홀과 소정 간격을 두고 내부에 장착된 웨지유닛이 구비된 수압판;
상기 수압판과 상기 수압판을 관통한 보강재를 결착시키는 체결부;
상기 웨지유닛과 일측 말단이 끼움결합되는 연결재;
상기 연결재의 타측을 관통하도록 관통공이 형성되고, 상호 끼움결합되는 조립식 패널;
상기 조립식 패널 하부를 지지하는 기초부;
상기 조립식 패널을 관통시킨 연결재 상부를 관통하여 조립식 패널에 정착될 수 있도록 관통홀이 형성된 지압판; 및
상기 지압판을 관통한 연결재 상부와 체결되는 정착부.
제1항에 있어서, 상기 조립식 패널의 재질은 폴리머 콘크리트인 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물.
제1항에 있어서, 상기 보강재는 강봉, 강연선, 강관 및 섬유강화플라스틱(fiber reinforced plastic, FRP)으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물.
제1항에 있어서, 상기 웨지유닛은 다수개로 분할 형성되며 연결재가 삽입될 수 있는 공간을 가지는 웨지; 상기 다수개로 분할 형성된 웨지를 연결하는 탄성 연결부재; 상기 웨지 상부에 설치되어 웨지의 임의 이동을 제한하는 탄성체; 및 상기 웨지와 탄성체를 씌워진 상태로 체결되는 웨지커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물.
제1항에 있어서, 상기 정착부는 지압판과의 간격을 유지하기 위한 단면이 C모양의 간격유지링; 상기 간격유지링 일측에 상하로 개구되고 경사진 내면의 웨지설치공간을 가지는 웨지헤드; 상기 웨지헤드의 웨지설치공간에 대응하도록 외주면이 경사지고 다수개로 분할 형성되는 웨지; 상기 다수개로 분할형성된 웨지를 연결하는 탄성 연결부재; 및 상기 간격유지링, 웨지헤드, 웨지 및 탄성 연결부재를 씌워진 상태로 체결되는 두부보호캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물.
제1항에 있어서, 상기 연결재는 수압판 내부에 설치된 부분에 합성수지로 피복되어 있고, 수압판 및 조립식 패널과의 접촉부위에는 방수용 보호재로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물.
제1항에 있어서, 상기 조립식 패널은 전방 상·하부에 다수의 받침턱이 형성되어 있고, 상·하부 말단에는 요부(凹部)와 돌출부가 형성되어 있으며, 상기 요부 및 돌출부에 조립식 패널을 조립하기 위한 수직고정핀이 결착되도록 끼움구멍이 형성되어 있고, 일 측단에는 전방에 걸림턱이 형성되어 있으며, 타 측단에는 후방에 걸림턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물.
제1항에 있어서, 상기 연결재는 강연선 또는 강봉인 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물.
다음 단계를 포함하는, 옹벽 구조물의 시공방법:
(a) 대상지반을 소정 각도로 천공하여 일정한 직경으로 천공홀을 형성한 다음, 상기 천공홀에 보강재 상부가 돌출되도록 삽입하는 단계;
(b) 상기 보강재가 삽입된 천공홀에 그라우팅재를 주입하는 단계;
(c) 상기 그라우팅재가 고결되면 수압판에 보강재 상부를 관통시킨 다음 상기 보강재를 긴장시킨 후 체결부로 고정시키는 단계;
(d) 상기 수압판에 형성된 웨지유닛에 연결재 일측을 끼움 결합하는 단계;
(e) 대상지반 하단에 터파기를 하여 기초부를 설치한 다음, 조립식 패널 및 지압판에 상기 웨지유닛에 끼움결합된 연결재의 타측 상부를 순차적으로 관통시키고, 상기 기초부 상부에 조립식 패널을 적층시켜 전면벽체를 형성시키는 단계;
(f) 상기 조립식 패널과 대상지반 사이의 공간에 토사를 메우는 단계; 및
(g) 상기 지압판을 관통시킨 연결재 상부에 정착부를 결합체결하는 단계.
제9항에 있어서, 상기 (a) 단계의 소정 각도는 수평면에서 상방향, 하방향 및 수평방향으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.