KR20120074313A - 사면 안정화 구조와 사면 안정용 수압판 - Google Patents

Abstract

다공띠 형상체를 사용한 경사 프레임과, 수압판을 강고하게 일체화하는 구조를 제공한다. 사면에 장착하는 기판과 홀딩 프레임으로 구성한다. 기판에 1 지점 또는 복수 지점의 개구부와, 홀딩 프레임을 장착하는 리브를 구비한다. 수압판과 홀딩 프레임의 사이에 경사 프레임을 구성하는 다공띠 형상체를 끼워 고정한 사면 안정용 수압판과 안정화 구조이다.

Description

사면 안정화 구조와 사면 안정용 수압판{INCLINED PLANE STABILIZATION STRUCTURE AND PRESSURE RECEIVING PLATE FOR STABILIZATION OF INCLINED PLANE}

본 발명은 사면(斜面)의 안정화 구조와, 사면 안정용 수압판(受壓板)에 관한 것이다.

사면의 붕괴를 저지하는 공법으로서, 사면에 격자 형상으로 모르타르나 콘크리트를 분사하여 구성하는 경사 프레임이 널리 채용되고 있다.

또한, 특허문헌 1에 나타나 있는 바와 같이, 금속의 망으로 구성한 시트 형상 망체를 만곡시켜, 길이 방향으로 연속시키고, 소요 위치에서 십자 형상으로 교차시켜서 그 위로부터 모르타르나 콘크리트를 분사하는 공법도 알려져 있다.

또는, 특허문헌 2에 나타나 있는 바와 같이, 사면에 부설한 철망과 같은 다공 부설재의 위로부터 수압판을 장착하여, 앵커로 누르는 공법도 알려져 있다.

이들의 공법에서는, 경사 프레임을 구축할 뿐만 아니라, 다음 공정에서는 경사 프레임으로 둘러싸인 지산(地山)이 노출된 범위에는 식생(植生)을 실시하여 경관을 고려하는 작업이 행하여지고 있다.

일본 특허 공개 평8-151637호 공보 일본 특허 공개 제2008-303671호 공보

상기 특허문헌 1 등에서 개시되어 있는 종래의 경사 프레임 시공에 의한 사면의 안정화에 있어서는, 다음과 같은 문제점이 있다.

<1> 십자 형상의 경사 프레임으로 둘러싸인 범위에 식생을 실시하기 때문에, 그 범위에서는 식물이 잘 자라서 좋은 경관을 줄 수 있다.

그러나, 경사 프레임 자체는 콘크리트, 모르타르제이기 때문에, 그곳만은 식물이 자라지 않아, 먼 곳에서 보면 흰색을 띠는 프레임체로서 법면(法面)에 드러나 보여서, 모처럼의 경관을 손상시킨다.

<2> 경관을 양호하게 하기 위하여, 콘크리트 등을 사용하지 않고, 사면에 망 형상의 부재를 엮어, 모래 등을 채우고, 이 모래 등에 식생하여, 사면 전체를 녹화(綠化)하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 망 형상의 부재로 이루어지는 경사 프레임만으로는 충분한 사면의 안정을 얻는 것까지는 이르지 못하여, 사면의 안정화 공법으로서는 부족한 점이 있었다.

상기 특허문헌 2에 나타내는 공법에서는 다음과 같은 문제가 있다.

<1> 사면의 표면에 부설한 철망과 같은 다공 부설재와, 앵커에 장착한 수압판의 사이는, 서로 슬라이드할 가능성이 있다.

<2> 이와 같이 양자의 재료가 일체화되어 있지 않고 독립하여 존재하고 있기 때문에, 일체로서 거동하지 않는다.

<3> 또한, 수압판과, 그 주위의 경사 프레임의 사이에는 어떠한 관계도 없기 때문에, 수압판은 단독으로 저항할 뿐으로서, 그 이상의 저항을 기대할 수 없다.

상기와 같은 과제를 해결하는 본 발명의 사면 안정화 구조는, 법면 상에 설치한 종(縱)프레임 다공띠 형상체와, 횡(橫)프레임 다공띠 형상체로 격자 형상으로 구성한 구조이고, 종횡의 다공띠 형상체의 교점부에 기판으로 구성한 수압판이 설치되어 있고, 이 수압판 상에, 횡프레임 다공 부설재나 종프레임 다공띠 형상체 중 어느 일방이 부설되어 있고, 그 다공띠 형상체를, 수압판에 자유롭게 장착할 수 있는 홀딩 프레임으로 끼워 장착하고 있고, 수압판을 관통하여 법면 내의 지산에 앵커를 설치하여 정착하고 있고, 그 위로부터, 식생 기반재가 분사되어 있는 사면 안정화 구조를 특징으로 한 것이다.

또한, 본 발명의 사면 안정용 수압판은, 사면에 장착하는 기판과 홀딩 프레임으로 구성하고, 기판에 다수의 개구부와, 홀딩 프레임을 장착하는 리브를 구비하고, 수압판과 홀딩 프레임의 사이에, 경사 프레임을 구성하는 다공띠 형상체를 끼워 고정할 수 있는 사면 안정용 수압판을 특징으로 한 것이다.

본 발명의 사면 안정화 구조와 사면 안정용 수압판은 이상 설명한 바와 같이 이루어지기 때문에 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 수압판은 경사 프레임를 구성하는 다공띠 형상체를 강고하게 끼우고 있기 때문에 양자는 일체화하여 거동한다.

(2) 그 때문에, 수압판에 지산측으로부터의 하중이 작용한 경우에, 수압판 단독으로 저항하는 경우와 비교하여 경사 프레임 전체가 일체화되어 있기 때문에, 수압판으로부터의 저항력을 경사 프레임재에 전달할 수 있다.

(3) 시험 결과에 의하면, 수압판과 종횡 프레임의 다공띠 형상체를 일체화시킨 경우에, 800kg의 저항값을 얻을 수 있었다. 이것은, 수압판을 경사 프레임과 일체화시키고 있지 않은 구조와 비교하면 약 27배의 저항값이었다.

(4) 또한, 단섬유를 혼합한 식생 기반재와 조합함으로써, 시험 결과에서는 1,200kg의 저항값을 얻을 수 있었다. 이것은, 수압판과 경사 프레임을 일체화시키고 있지 않은 구조와 비교하면 약 40배의 저항값이었다.

도 1은 본 발명의 안정화 구조의 전체도.
도 2는 수압판을 분해한 상태의 사시도.
도 3은 수압판에 횡프레임 다공띠 형상체를 고정한 상태의 사시도.
도 4는 수압판으로 횡프레임 다공띠 형상체를 고정한 상태의 단면도.
도 5는 수압판으로 횡프레임과 종프레임의 다공띠 형상체를 고정한 상태의 단면도.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명한다.

<1> 다공띠 형상체

경사 프레임(A)의 골조는, 다공띠 형상체를 변형시킴으로써 구성한다.

이 다공띠 형상체는, 다수의 관통 구멍을 표면으로부터 이면까지 관통시킨 재료를 띠 형상으로 형성한 자재이다.

다수의 관통 구멍을 표면으로부터 이면까지 관통시킨 재료로서, 예를 들면 합성 수지나 합성 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 탄소 섬유를 수지에 함침시켜 그리드 형상으로 일체 정형한 선재(線材)를 격자 형상으로 결합한 자재를 사용한다.

도면의 실시예에 나타내는 다공띠 형상체는, 선재를 다소의 간격을 두고 격자 형상으로 결합한 재료이기 때문에, 선재와 선재 사이에는 많은 구멍이 개구되어 있다.

그 구멍을 통하여 후술하는 식생 기반재의 분사, 식물 뿌리의 법면을 향한 침입 등을 허용할 수 있다.

<2> 다공띠 형상체의 다른 재료

다공띠 형상체는, 다수의 관통 구멍을 가지는 재료면 되고, 철망이나 익스팬드 메탈 등도, 그물코를 관통 구멍으로 하여, 그 재료로서 채용할 수 있다. 그들 금속제 재료의 경우에는, 아연 도금, 보다 상세하게는 아연 알루미늄 합금 도금 등에 의해 방청 처리하는 것이 바람직하다.

<3> 다공띠 형상체의 변형

이 다공띠 형상체를 아치 형상으로 만곡 변형시켜서, 도면에 나타내는 바와 같은, 단면이 반원 형상의 경사 프레임 골조인 종프레임 다공띠 형상체(1), 및 횡프레임 다공띠 형상체(2)를 형성한다.

다공띠 형상체를, 단면 コ자 형상이나 ㅁ자 형상으로 절곡 변형시켜서 경사 프레임 골조를 형성하고, 단면을 직사각형으로 해도 된다.

<4> 다공띠 형상체의 다른 변형

다공띠 형상체를, 통 형상으로 굴곡 변형시켜서, 종프레임 다공띠 형상체(1), 횡프레임 다공띠 형상체(2)로 해도 된다. 통 형상은 원통 형상이어도 되고, 삼각형이나 사각형 등의 다른 다각형을 이루는 각통 형상이어도 된다.

또는, 다공띠 형상체의 중간 부분을 파형으로 굴곡시켜서, 사면 측에 공간이 생기도록 엎어 설치해도 된다.

이렇게 파형으로 굴곡시킨 경우에는, 파형 부분이 리브와 같이 기능하여, 종프레임, 횡프레임 자체의 강도가 증가하게 된다.

<5> 변형의 유지

다공띠 형상체를 만곡 변형시켜도 구속을 해제하면, 원형(原刑)이 1매의 평판이기 때문에, 원래의 평판으로 되돌아갈 가능성도 있다.

그래서 아치 형상으로 만곡 변형시킨 다공띠 형상체의 중간의 위치에, 간격 유지재로서, 연결재를 장착하여 변형 상태를 유지시킨다.

이 연결재도, 합성 수지제나 방청 처리한 철망 등의 건설 자재이며, 다수의 관통 구멍을 표면으로부터 이면까지 관통시킨 판 형상체, 또는 강선(鋼線)과 같은 가늘고 긴 부재이다.

이 연결재의 단부(端部)와 다공띠 형상체를 연결하기 위해서는, 예를 들면 다공 연결재의 일부를 절삭하여 L자 형상의 가지를 형성하고, 이 가지를 다공띠 형상체의 선재에 걸어 맞추는 방법을 채용할 수 있다.

또는, 강선에 의해 링을 형성하고, 이 링을 다공띠 형상체의 개구부와 다공연결재(2)의 개구부에 걸어 맞추는 방법을 채용할 수도 있다.

또한, 변형을 유지하기 위해서는, 단순한 막대 형상체의 양단(兩端)에 훅을 형성한 것과 같은 철사 등의 선 형상의 스페이서 부재를 간격 유지재로서 사용하여, 구속하는 것도 가능하다.

특히, 통 형상으로 굴곡된 다공띠 형상체는, 그 통 형태가 변형되지 않도록, 간격 유지재를 통 속에 걸쳐 놓으면 바람직하다.

<6> 다공 부설재의 부설

종프레임 다공띠 형상체(1)나 횡프레임 다공띠 형상체(2)를 사면 상에 설치하기 전에, 미리 사면 상에 다공 부설재(3)를 부설하는 경우도 있다.

다공 부설재(3)로서는, 다공성 띠 형상재와 동일한 다수의 관통 구멍이 형성된 재료의 사용이 가능하고, 아라미드 섬유, 탄소 섬유를 수지에 함침시켜, 그리드 형상으로 일체 성형한 선재를 격자 형상으로 결합한 자재 등을 채용할 수 있다.

또는, 철망이나 익스팬드 메탈의 표면을, 아연 도금, 보다 상세하게는 아연 알루미늄 합금 도금에 의해 방청 처리한 것과 같은 재료도 채용할 수 있다.

이러한 다공 부설재(3)를 법면 상에 부설하면, 법면의 토양의 유출을 막을 수 있는 한편, 관통 구멍으로부터의 식생도 저해하는 일이 없다.

이 다공 부설재(3)의 위에 겹쳐서, 경사 프레임 골조인 종프레임 다공띠 형상체(1), 횡프레임 다공띠 형상체(2)를 설치한다.

<7> 수압판

경사 프레임 골조의 교차부에는, 수압판(B)를 설치하고, 법면에 고정한다.

수압판(B)은, 기판(4)과 홀딩 프레임(5)에 의해 구성한다.

기판(4)은, 법면에 고정하는 평면 부재이다.

그 기판(4)의 종횡의 치수는, 횡프레임의 폭, 종프레임의 폭과 대략 동일한 치수로 형성되어 있고, 또한 1지점 또는 복수의 개구부를 구비하고 있다.

기판의 중심부에는 앵커를 지나는 앵커 구멍(7)을 관통하고 있다.

또한, 기판(4)의 주위에는, 홀딩 프레임(5)을 장착하는 리브(6)를 구비하고 있고, 주위의 리브(6)와 중심부는 프레임체(8)로 연결되어 있다.

기판(4)은, 중앙이 팽출된 형상을 나타내고, 수압판(B)을 수평면에 둔 경우에, 그 중심부는, 주위의 리브(6)보다 높은 위치에 있다.

이 리브(6)와 프레임으로 둘러싸인 다수의 개구부(9)를 통하여 식물이 성장할 수 있다.

한편, 홀딩 프레임(5)은, 도면의 실시예의 막대 형상체와 같은, 기판(4)보다도 면적이 작은 장착 부재이며, 볼트 등에 의해 기판(4)의 외주(外周)의 리브(6)에 장착되어, 떼어내기가 용이하다.

이 기판(4)과 홀딩 프레임(5)의 사이에, 경사 프레임을 구성하는 종프레임 다공띠 형상체(1), 또는 횡프레임 다공띠 형상체(2)를 끼워 고정할 수 있다.

도면에 나타내는 실시예에서는, 기판(4)은, 두께가 두꺼운 중심부와, 그 주위의 두께가 얇은 리브(6)에 의해, 평면에서 보아 대략 정사각형인 형상으로 구성되어 있으나, 외주의 리브(6)를 원형이나 다른 다각형인 것을 채용하는 것은 가능하다.

요컨대, 수압판(B) 자체는, 식생을 방해하지 않도록 개구부(9)를 가지며, 주위에 홀딩 프레임(5)을 고정할 수 있는 리브(6)를 구비하고 있으면 되고, 그 형상에 구애받지 않는다.

또한, 종프레임 다공띠 형상체(1), 또는 횡프레임 다공띠 형상체(2)만을 부설하는 경우에도, 상기와 동일한 구성을 채용할 수 있다.

<8> 수압판의 설치

이상과 같은 수압판(B)의 기판(4)만을, 격자 형상으로 엮는 경사 프레임(A)의, 종프레임 다공띠 형상체(1)와 횡프레임 다공띠 형상체(2)의 교차점의 예정 위치에 설치한다.

설치에 있어서는, 사면에 미리 앵커를 타설(打設)해 두고, 이 앵커를 수압판(B)의 앵커 구멍(7)에 통과시키고, 수압판(B)을 사면 상에 설치한다.

앵커의 수압판(B)로부터 돌출된 부분에 너트를 나사 결합하여, 수압판(B)을 고정하고, 캡을 씌우는 구조는 공지된 구성이다.

실시예에서는, 앵커로서 록 볼트를 사용하는 것도, 앵커 인장재의 상부를 시스 가운데를 통과시켜, 하부의 노출시킨 부분을 삭공(削孔) 내에서 그라우트재로 정착하는 그라운드 앵커를 사용하는 것도 가능하다.

<9> 다공띠 형상체의 일체화

선행하여 설치한 수압판(B)의 기판(4) 상에, 어느 것으로부터의 다공띠 형상체를 부설한다.

예를 들면, 도 4의 실시예와 같이, 수압판(B)의 기판(4) 상에, 횡프레임 다공띠 형상체(2)를 부설한다.

그 후에 홀딩 프레임(5)을 기판(4)에 볼트로 고정한다.

그러면, 횡프레임 다공띠 형상체(2)는, 기판(4)과 홀딩 프레임(5)에 의해 강고하게 수압판(B)과 일체화하게 된다.

그 위로부터 종프레임 다공띠 형상체(1)를 부설한다.

이 종프레임 다공띠 형상체(1)는, 양측의 홀딩 프레임(5)의 사이에 설치하게 된다.

이상의 예는, 선행하여 횡프레임 다공띠 형상체(2)를 홀딩 프레임(5)으로 고정하고, 그 후에 종프레임 다공띠 형상체(1)를 설치하는 예이지만, 그 반대로, 선행하여 종프레임 다공띠 형상체(1)를 홀딩 프레임(5)으로 고정하고, 그 위로부터 횡프레임 다공띠 형상체(2)를 부설하는 것도 가능한다.

요는, 수압판(B)과 어느 다공띠 형상체가 일체가 되면 된다.

<10> 교차부의 구성

교차부에 있어서 수압판(B)을 선행하여 설치해 두는 상태는 상기하였으나, 또한 다공띠 형상체의 배치, 형상을 상세하게 설명한다.

종프레임(A1)의 경사 프레임 골조와, 횡프레임(A2)의 경사 프레임 골조의 교차부에 있어서는, 종횡의 다공띠 형상체를 분단하지 않고 일체화하도록 구성한다.

그 때에는, 횡프레임 다공띠 형상체(2)가 수압판 (B)의 위를 타고 넘지만, 수압판(B)에 이르기까지 횡프레임 다공띠 형상체(2)는 횡프레임 횡단 방향으로 아치를 형성하고 있던 것이며, 수압판(B)에 이르기 직전에 아치를 찌그러뜨린 것과 같이 변형시켜서, 수압판(B)의 기판(4)을 통과하여 타고 넘게 된다.

수압판(B)을 타고 넘음에 있어서는, 수압판(B)의 중앙부가 팽출되어 있기 때문에, 횡프레임 다공띠 형상체(2)는, 그 형상에 가까운 형상으로 변형하여 수압판(B)을 타고 넘어 부설되게 된다.

<11> 시험 결과

본 발명의 구성을 채용한 효과를 시험에 의해 명확하게 하였다.

1) 사용 재료

2) 시험 방법

경사 프레임에 연직 방향의 변위를 작용시켰을 때의 변형량과 그 저항력을 계측한다.

3) 시험 결과

이상의 시험 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 청구항 1에 기재된 구성과 같이, 수압판과 다공띠 형상체를 일체화한 경우에, 수압판만을 부설한 구성과 비교하여, 27배의 저항력의 증가를 얻을 수 있었다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 기재된 구성과 같이, 단섬유를 혼합한 식생 기반재를 분사한 경우에는, 수압판만을 부설한 구성과 비교하여, 40배의 저항력의 증가를 얻을 수 있었다.

<12> 십자형 경사 프레임

격자 형상으로 엮은 경사 프레임과는 달리, 종프레임(A1)과 횡프레임(A2)을 독립적인 십자형으로 엮는 것도 가능하다.

십자가 분산하여 배치되어 있는 것과 같은 상태이다.

그 경우에는, 종프레임(A1)과 횡프레임(A2)은, 어느 정도 길이가 연속적이게 종프레임 다공띠 형상체(1)와 횡프레임 다공띠 형상체(2)를 사용하고, 이것을 크로스시켜서 십자형이 되도록 조립한다.

교차부에서 다공띠 형상체가 수압판(B)의 기판(4)을 타고 넘고, 그 타고 넘은 부분을 홀딩 프레임(5)으로 고정하는 구성은 상기 실시예와 동일하다.

이러한 십자형의 경사 프레임 골조를, 법면 상에 다수 개, 적절히 간격을 두고 설치하는 것이다.

설치의 위치는, 반드시 이웃하는 종프레임(A1)과 종프레임(A1), 또는 횡프레임(A2)과 횡프레임(A2)이, 그 연장선 상에 일직선으로 정렬하지 않아도 된다.

예를 들면, 십자형의 경사 프레임(A)를, 사면(5) 상에 지그재그 형상으로 설치하는 경우도 있다.

이렇게 십자형의 경사 프레임을, 법면에 띄엄띄엄 배치하는 구성 자체는 알려져 있다.

<13> 식생 기반재의 분사

종횡의 다공띠 형상체를 사면 상에 부설한 후, 다공띠 형상체의 위로부터 식생 기반재(10)를 분사한다.

식생 기반재(10)는, 예를 들면 모래와 섬유와 시멘트와 물을 혼합한 것과 같은 공지된 재료를 사용한다.

모래나 섬유를 접합하는 재료로서 시멘트 재료를 사용하나, 접합재로서, 예를 들면 고분자 수지(접착제와 같은 것)도 채용 가능하다.

혼합하는 섬유는, 단섬유이어도 장섬유이어도 된다. 또는, 단섬유를 2종 이상 혼합하는 경우도 있다.

섬유의 종류로서는, 합성 수지 섬유 외에, 유리 섬유, 스틸 파이버 등 여러가지 섬유가 채용 가능하다.

이 식생 기반재(10)를 교반하여, 컴프레서로 압축한 공기에 의해, 사면에 부설한 종횡의 다공띠 형상체의 위로부터, 구멍을 통과하여 내부에 침입하도록, 다공띠 형상체 상부로부터 식생 기반재(10)를 분사한다.

또한, 다공띠 형상체의 주위에도, 다공띠 형상체를 감아 넣도록 식생 기반재(10)를 분사한다.

아치 형상 등으로 변형시킨 후의 다공띠 형상체의 사이를 연결하는 다공 연결재도 다수의 구멍을 개구하고 있기 때문에, 다공 연결재의 하부의 위치에도 식생 기반재(10)를 완전히 충전할 수 있다.

<14> 녹화 기반재의 분사

종횡 프레임(A1, A2)의 위나, 경사 프레임(A1 또는 A2)으로 둘러싸인 사면의 지산이 노출되어 있는 부분, 및 수압판(B)의 위나 주위에, 녹화 기반재를 분사한다.

녹화 기반재로서는, 바크 퇴비, 종자, 비료, 접합재 등을 혼합한 공지된 것을 채용할 수 있다.

이 녹화 기반재를, 교반하여, 컴프레서로 압축한 공기에 의해, 식생 기반재의 분사를 행하고 있지 않은 노출된 사면(5) 상에 분사하여, 경사 프레임(A)을 완성한다.

<15> 수압판의 다른 사용 양태

이미 설명한 수압판(B)의 기판(4)을, 중앙이 팽출하고 있지 않은, 평면인 재료로 구성한다.

그 수압판(B) 2매를, 종횡 다공띠 형상체의 교차부에 설치한다.

우선 1매의 수압판을 설치하고, 그 위에 종횡 어느 다공띠 형상체를 부설하며, 그 위로부터 다른 수압판(B)을 설치하여 양자를 볼트 너트로 강고하게 고정하여, 앵커에 의해 정착한다.

이렇게 2매를 사용함으로써, 다공띠 형상체와의 일체화를 보다 확실하게 크게 할 수 있다.

A1: 종프레임 A2: 횡프레임
B: 수압판 1: 종프레임 다공띠 형상체
2: 횡프레임 다공띠 형상체 3: 다공 부설재
4: 기판 5: 홀딩 프레임

Claims (2)

1. 법면 상에 설치한 종(縱)프레임 다공띠 형상체와, 횡(橫)프레임 다공띠 형상체로 격자 형상으로 구성한 골조를 구비하고,
   종횡의 다공띠 형상체의 교점부에 기판과 홀딩 프레임으로 구성한 수압판(受壓板)이 설치되어 있고,
   이 수압판 상에, 횡프레임 다공 부설재나 종프레임 다공띠 형상체 중 어느 일방이 부설되어 있고,
   그 다공띠 형상체를, 수압판에 자유롭게 장착할 수 있는 홀딩 프레임으로 끼워 장착하고 있고,
   그 위에, 다른 다공띠 형상체가 장착되어 있고,
   수압판을 관통하여 법면 내의 지산(地山)에 앵커를 설치하여 정착하고 있고,
   그 위로부터, 식생 기반재가 분사되어 있는, 사면 안정화 구조.
2. 다공띠 형상체를 조립하여 구성하는 경사 프레임에 사용하는 수압판이고,
   수압판은, 사면에 장착하는 기판과, 기반에 장착하는 홀딩 프레임에 의해 구성하고,
   기판은 개구부와, 홀딩 프레임를 장착하는 리브와 앵커 구멍을 구비하고,
   기판과 홀딩 프레임의 사이에,
   경사 프레임의 골조를 구성하는 다공띠 형상체를 끼워 고정할 수 있는, 사면 안정용 수압판.

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