KR20140078395A - 중력블록형 합벽식 옹벽 및 그 시공 방법 - Google Patents

중력블록형 합벽식 옹벽 및 그 시공 방법 Download PDF

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Abstract

거푸집을 대신한 중력블록 옹벽을 적용함으로써 기존의 복잡한 공정을 단순화시키고, 무근 콘크리트를 뒷채움 콘크리트로 사용함으로써 경제성을 확보할 수 있고, 또한, 품질이 우수하고 운반이 용이하도록 설계된 대형 프리캐스트 중력블록을 이용함으로써, 거푸집 미설치에 따른 공기를 줄일 수 있는, 중력블록형 합벽식 옹벽 및 그 시공 방법이 제공된다. 중력블록형 합벽식 옹벽은, 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공되어 횡방향 토압을 지지하는 합벽식 옹벽에 있어서, H-파일, 토류판 및 영구앵커로 구성되고, 상기 영구앵커의 두부에 띠장이 형성되며, 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공되는 흙막이 구조물; 흙막이 구조물의 전면 하부에 타설되는 기초 콘크리트; 프리캐스트 제작되고, 기초 콘크리트 상에 적층식으로 설치되는 적어도 하나 이상의 중력블록; 흙막이 구조물의 띠장과 중력블록을 횡방향으로 연결하는 후크형 연결부재; 및 흙막이 구조물 및 중력블록 사이의 공간에 타설되는 뒷채움 콘크리트를 포함하되, 흙막이 구조물, 중력블록 및 뒷채움 콘크리트가 일체화되어 합벽식 옹벽을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

중력블록형 합벽식 옹벽 및 그 시공 방법 {ANCHORED RETAINING WALL OF GRAVITY BLOCK TYPE, AND CONSTRUCTING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 합벽식 옹벽에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 성토사면 또는 절토사면의 횡방향 토압을 지지하도록 합벽식 옹벽(Retaining Wall)을 시공할 경우, 중력블록(Gravity Block) 및 뒷채움 콘크리트를 적용하는 중력블록형 합벽식 옹벽 및 그 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 옹벽은 흙을 지지하는 벽체로서, 제한된 용지를 최대한 확보하기 위한 목적으로 비탈면 하부에 설치된다. 현행 설치되고 있는 옹벽으로는 깎기 비탈면에 설치되는 콘크리트 옹벽, 및 쌓기 비탈면에 주로 설치되는 보강토 옹벽 등이 있다. 이러한 콘크리트 옹벽은 자연 비탈면을 깎은 후 무근 또는 철근 콘크리트 구조물을 설치하여 비탈면의 횡방향 토압에 저항하는 구조의 옹벽이고, 또한, 보강토 옹벽은 보강재의 인장저항력과 흙과의 마찰 저항력을 활용하여 비탈면의 활동에 저항하는 구조의 옹벽이다.
이러한 옹벽은 토압에 저항하는 가장 일반적인 구조물로서, 도로, 철도, 하천, 교대 등 용지의 제한에 따른 토지의 최적 이용을 목적으로 주로 사용되고 있다. 그 중에서 콘크리트 옹벽은 가장 일반적으로 쓰이는 옹벽으로서, 비탈면 높이에 따라 경제성 및 안전성을 고려하여 형식을 달리하고 있으며, 보강토 옹벽은 주로 쌓기 비탈면에 금속 또는 섬유보강재의 인장저항력과 흙과의 마찰 저항력을 활용함으로써 수직에 가까운 보강벽체를 형성하여 옹벽의 기능을 수행한다.
도 1은 일반적인 콘크리트 옹벽을 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 콘크리트 옹벽은 비탈면 깎기선에 되메우기층(20)을 형성한 후, 예를 들면, 역T형 옹벽(10)을 설치하게 되는데, 이때, 옹벽 설치를 위한 비탈면 깎기시 과도한 절취로 환경 파괴가 예상되거나 옹벽 배면에 도로 및 건축물 등이 인접한 경우에는 별도의 대책 공법이 요구된다. 또한, 구조물 인접 시는 초기 상부변위 발생으로 인한 인장 균열로 인접 구조물의 안전 여부가 중요하게 되며, 이 경우 상부 변위 억제를 위한 별도의 공법이 필요하다.
한편, 일반적인 옹벽은 배면에 구조물 인접 시에는 초기 변위 억제를 통한 구조물의 건전성 유지가 중요한 요건이 되며, 콘크리트 옹벽이나 보강토 옹벽은 그 시공 방법상 초기 변위 억제가 어려우므로 별도의 공법이 요구하게 된다.
이러한 경우, 주로 적용되는 공법은 앵커로 지지된 흙막이 구조물과 콘크리트 옹벽을 조합한 합벽식 옹벽이 적용된다. 이러한 합벽식 옹벽은 H-Pile과 앵커(Anchor)를 이용한 흙막이 구조물을 우선 설치하여 초기 변위와 비탈면의 단기적 안정성을 확보한 후, 앵커 두부와 콘크리트가 일체화되도록 타설함으로써, 장기적 안정성을 확보하는 구조이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 합벽식 옹벽을 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 기술에 따른 합벽식 옹벽(30)은, H-PILE(31), 토류판(32), 배수공(33), 영구앵커 두부(34) 및 영구앵커(35)를 포함한다.
종래의 기술에 따른 합벽식 옹벽(30)은 H-PILE(31) + 토류판(32) + 영구앵커(35)로 구성된 흙막이 구조물을 우선 설치하여 비탈면 깎기를 최소화하고, 인접 구조물에 영향을 미칠 수 있는 상부 변위를 영구앵커(35)의 보강을 통해 억제한 후, 거푸집을 이용한 철근 콘크리트 옹벽을 앵커 두부(34)와 일체화 타설함으로써, 우수 침투 및 부식 등을 방지할 수 있고, 이에 따라 옹벽의 장기적인 안전성을 확보할 수 있는 공법이다.
하지만, 종래의 기술에 따른 합벽식 옹벽(30)의 경우, 재료적인 측면에서, 철근 콘크리트와 비탈면 보강을 위한 흙막이 구조물을 사용함으로써 일반적인 콘크리트 옹벽에 비해 비경제적이고, 또한, 옹벽 설치시 현장 타설로 인해 시공의 품질이 시공자에 따라 일관적이지 않으며, 시공 불량시 흙막이 구조물과 콘크리트 옹벽 사이로 우수 침투에 의한 지지구조체 부식이 발생할 우려가 있다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 기술에 따른 합벽식 옹벽(30)의 경우, 시공적인 측면에서, 철근 배근, 거푸집 설치 및 해체 등 공종이 복잡하고, 옹벽의 높이(H)에 따라 끊어치기를 하여야 하며, 콘크리트 타설 후 긴 양생기간으로 인해 공기의 지연이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
1) 대한민국 공개특허번호 제2009-35951호(공개일: 2009년 4월 13일), 발명의 명칭: "배수가 용이한 합벽식 옹벽 및 이의 시공방법" 2) 대한민국 등록특허번호 제10-943524호(출원일: 2009년 6월 30일), 발명의 명칭: "앵커 조립체 및 이를 이용한 합벽식 옹벽 시공방법" 3) 일본 공개특허번호 제2002-332648호(공개일: 2002년 11월 22일), 발명의 명칭: " 각도 조정부 프리캐스트 콘크리트 블록 및 중력식 옹벽" 4) 대한민국 등록특허번호 제10-1009489호(출원일: 2010년 10월 22일), 발명의 명칭: "합벽지지대용 앵커모듈 및 이를 이용한 합벽의 시공방법" 5) 대한민국 등록특허번호 제10-842076호(출원일: 2006년 5월 26일), 발명의 명칭: "배면지반 반력으로 지지한 부축식 역제형 환경 목석재블록 합벽 및 이의 시공방법" 6) 대한민국 등록특허번호 제10-1193896호(출원일: 2012년 5월 30일), 발명의 명칭: "토사 일체화 합벽구조를 갖는 구조물용 피씨 월" 7) 미국 등록특허번호 제호7,775,747호(출원일: 2008년 11월 5일), 발명의 명칭: "Multi-Component Retaining Wall Block"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 거푸집을 대신한 중력블록 옹벽을 적용함으로써 기존의 복잡한 공정을 단순화시키고, 무근 콘크리트를 뒷채움 콘크리트로 사용함으로써 경제성을 확보할 수 있는, 중력블록형 합벽식 옹벽 및 그 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 품질이 우수하고 운반이 용이하도록 설계된 대형 프리캐스트 중력블록을 이용함으로써, 거푸집 미설치에 따른 공기를 줄일 수 있는, 중력블록형 합벽식 옹벽 및 그 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽은, 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공되어 횡방향 토압을 지지하는 합벽식 옹벽에 있어서, H-파일, 토류판 및 영구앵커로 구성되고, 상기 영구앵커의 두부에 띠장이 형성되며, 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공되는 흙막이 구조물; 상기 흙막이 구조물의 전면 하부에 타설되는 기초 콘크리트; 프리캐스트 제작되고, 상기 기초 콘크리트 상에 적층식으로 설치되는 적어도 하나 이상의 중력블록; 상기 흙막이 구조물의 띠장과 상기 중력블록을 횡방향으로 연결하는 후크형 연결부재; 및 상기 흙막이 구조물 및 상기 중력블록 사이의 공간에 타설되는 뒷채움 콘크리트를 포함하되, 상기 흙막이 구조물, 상기 중력블록 및 상기 뒷채움 콘크리트가 일체화되어 합벽식 옹벽을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽은, 상기 흙막이 구조물, 상기 중력블록 및 상기 뒷채움 콘크리트가 일체화되어 형성된 합벽식 옹벽 상부에 타설되어 배수로를 형성하는 상부 콘크리트를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 중력블록은 각각 중력 방향으로 맞물려 적층되도록 요철 구조를 갖고, 지그재그 식으로 적층되며, 상기 중력블록은 각각 1.0m x 0.5m x 0.5m(가로 x 두께 x 폭)의 크기로 프리캐스트 제작되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 후크형 연결부재는, 상기 흙막이 구조물의 앵커 두부의 띠장으로부터 연장 형성되는 정착 후크(Hook); 및 일단이 상기 중력블록 각각의 측면에 매립되고, 타단이 상기 흙막이 구조물 방향으로 돌출되도록 형성되어, 상기 정착 후크와 체결되는 블록 후크를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 정착 후크의 종방향 길이는 0.1m 이상으로 형성되고, 횡방향 길이는 가변되도록 현장에서 제작되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 뒷채움 콘크리트는 상기 흙막이 구조물 및 상기 중력블록을 거푸집으로 하여 타설되는 무근 콘크리트일 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법은, 횡방향 토압을 지지하도록 성토사면 또는 절토사면의 전면에 형성되는 합벽식 옹벽의 시공 방법에 있어서, a) H-파일, 토류판 및 영구앵커로 구성된 흙막이 구조물을 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공하고, 상기 영구앵커의 두부에 띠장을 형성하는 단계; b) 상기 흙막이 구조물의 전면 하부에 기초 콘크리트를 타설하는 단계; c) 상기 기초 콘크리트 상에 프리캐스트 중력블록을 적층하는 단계; d) 후크형 연결부재를 사용하여 상기 중력블록과 상기 흙막이 구조물의 띠장을 연결하는 단계; 및 e) 상기 중력블록과 상기 흙막이 구조물을 거푸집으로 하여 무근 콘크리트인 뒷채움 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하되, 상기 흙막이 구조물, 상기 중력블록 및 상기 뒷채움 콘크리트가 일체화되어 합벽식 옹벽을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법은, f) 상기 합벽식 옹벽 상부에 상부 콘크리트를 타설하여 배수로를 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 c) 단계의 중력블록은 각각 중력 방향으로 맞물려 적층되도록 요철 구조를 갖고, 지그재그 식으로 적층되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 d) 단계의 후크형 연결부재는, 상기 흙막이 구조물의 앵커 두부의 띠장으로부터 연장 형성되는 정착 후크(Hook); 및 일단이 상기 중력블록 각각의 측면에 매립되고, 타단이 상기 흙막이 구조물 방향으로 돌출되도록 형성되어, 상기 정착 후크와 체결되는 블록 후크를 포함하며, 상기 정착 후크의 종방향 길이는 0.1m 이상으로 형성되고, 횡방향 길이는 가변되도록 현장에서 제작될 수 있다.
여기서, 상기 e) 단계의 뒷채움 콘크리트는 상기 흙막이 구조물 및 상기 중력블록을 거푸집으로 하여 타설되는 무근 콘크리트일 수 있다.
본 발명에 따르면, 거푸집을 대신한 중력블록 옹벽을 적용함으로써 기존의 복잡한 공정을 단순화시키고, 무근 콘크리트를 뒷채움 콘크리트로 사용함으로써 경제성을 확보할 수 있다. 즉, 종래의 기술에 따른 영구앵커로 지지된 합벽식 옹벽에서 전면부에 철근 콘크리트 옹벽을 설치함에 따른 시공시 공종이 복잡하고,시공지연 및 현장 작업으로 인한 품질의 불확실성 등의 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명에 따르면, 품질이 우수하고 운반이 용이하도록 설계된 대형 프리캐스트 중력블록을 이용함으로써, 거푸집 미설치에 따른 공기를 줄일 수 있다.
도 1은 일반적인 콘크리트 옹벽을 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 합벽식 옹벽을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 세부 상세도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 정착 후크를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽에서 중력블록을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽에서 중력블록의 평면도 및 정면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법의 동작흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
일반적으로, 옹벽은 제한된 용지에 토지의 최적이용을 목적으로 주로 사용된다. 그러나 옹벽 설치를 위해서는 구조물 시공을 위해 비탈면 깎기가 가능한 최소한의 옹벽 배면 용지가 확보되어야 한다. 이때, 구조물의 인접 및 환경파괴 등으로 인하여 옹벽 배면 부지의 활용이 어려운 경우, 전술한 도 2에 도시된 바와 같이, 기존의 합벽식 옹벽 적용이 가능하다.
그러나 기존 합벽식 옹벽은 흙막이 구조물과 철근 콘크리트 옹벽을 설치함으로써 공정이 복잡하여 시공기간이 길며, 일반적인 콘크리트 옹벽에 비해 비경제적이다.
이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽을 설명하고, 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법에 대해 설명하기로 한다.
[본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽]
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽을 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 정면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽은, 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공되어 횡방향 토압을 지지하는 합벽식 옹벽으로서, 중력블록(110), 띠장(120), 정착 후크(130), 블록 후크(140), 기초 콘크리트(150), 뒷채움 콘크리트(160) 및 상부 콘크리트(170)를 포함한다.
먼저, 흙막이 구조물은 H-파일, 토류판 및 영구앵커로 구성되고, 상기 영구앵커의 두부에 띠장이 형성되며, 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공된다. 상기 일반적인 합벽식 옹벽에 적용되는 기존 제품들로 구성되고, 구체적으로 상기 흙막이 구조물은, H-파일(H-Pile: 210), 토류판(220), 배수공(230), 앵커 두부(240) 및 영구앵커(250)를 포함할 수 있고, 이때, 상기 띠장(120)은 토류판(220)으로부터의 하중을 균등히 받아 이것을 영구앵커(250)에 평균적으로 전달되도록 현장의 상황에 맞추어 시공된다.
중력블록(110)은 적어도 하나 이상 프리캐스트 제작되고, 상기 기초 콘크리트(150) 상에 적층식으로 설치된다. 여기서, 상기 중력블록(110)은 각각 중력 방향으로 맞물려 옹벽의 높이(H)까지 적층되도록 요철 구조를 갖고, 도 4에 도시된 바와 같이, 지그재그 식으로 적층될 수 있다.
후크형 연결부재는 상기 흙막이 구조물의 띠장(120)과 상기 중력블록(110)을 횡방향으로 연결하며, 구체적으로, 상기 후크형 연결부재는, 상기 흙막이 구조물의 앵커 두부의 띠장(120)으로부터 연장 형성되는 정착 후크(130); 및 일단이 상기 중력블록(110) 각각의 측면에 매립되고, 타단이 상기 흙막이 구조물 방향으로 돌출되도록 형성되어, 상기 정착 후크(130)와 체결되는 블록 후크(140)를 포함할 수 있다.
기초 콘크리트(150)는 상기 흙막이 구조물의 전면 하부에 타설된다.
뒷채움 콘크리트(160)는 상기 흙막이 구조물 및 상기 중력블록(110) 사이의 공간에 타설된다. 이때, 상기 뒷채움 콘크리트(160)는 상기 흙막이 구조물 및 상기 중력블록(110)을 거푸집으로 하여 타설되는 무근 콘크리트일 수 있다.
상부 콘크리트(170)는 상기 흙막이 구조물, 상기 중력블록(110) 및 상기 뒷채움 콘크리트(160)가 일체화되어 형성된 합벽식 옹벽 상부에 타설되어 배수로를 형성한다.
이에 따라 상기 흙막이 구조물, 상기 중력블록(110) 및 상기 뒷채움 콘크리트(160)가 일체화되어 합벽식 옹벽을 형성하게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 세부 상세도이다.
도 5는 도 3에 도시된 중력블록형 합벽식 옹벽의 도면부호 A로 도시된 부분의 상세도로서, 앵커 두부(240)에 현장에서 설치된 띠장(120)에 정착되는 정착 후크(130)와 상기 중력블록(110)에 매립 설치되는 블록 후크(140)를 도면부호 A1로 도시된 바와 같이 체결할 수 있다.
또한, 상기 중력블록(110)은, 도면부호 A2로 도시된 바와 같이 각각 중력 방향으로 요철에 의한 블록과 블록 사이의 맞물림 구조를 갖는다.
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 정착 후크를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽에서, 상기 정착 후크(130)의 종방향 길이(d1)는 0.1m 이상으로 형성되어 상기 띠장(120)에 정착되고, 또한, 횡방향 길이(d2)는 현장에서 가변 크기로 제작되며, 끝 부분은 후크 형상으로 형성되어 상기 블록 후크(140)와 체결된다.
중력블록(110) 옹벽은 블록의 요철에 의한 블록과 블록 사이의 맞물림 구조와 흙막이 구조물의 띠장과 중력블록(110)을 도 6에 도시된 바와 같은 현장 제작의 정착 후크(130)로 연결하여 구조적 안전성을 확보할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽에서 중력블록을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽에서 중력블록의 평면도 및 정면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면. 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽에서 중력블록(100)은 중력블록 본체(111), 중력블록 상면 돌출부(112), 중력블록 측면 오목부(113) 및 중력블록 측면 볼록부(114)를 포함할 수 있다.
중력블록(110)은 각각, 도 7에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 1.0m x 0.5m x 0.5m(가로(L) x 두께(T) x 폭(W))의 크기로 프리캐스트 제작될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 구체적으로, 중력블록 본체(111)의 상면 돌출부(112)는 2개가 형성되어 그 상부에 다른 중력블록 본체(111)가 각각 지그재그 식으로 적층될 수 있게 한다. 또한, 상기 중력블록 측면 오목부(113) 및 중력블록 측면 볼록부(114)는 다른 중력블록과 횡방향으로 서로 체결될 수 있다.
이와 같이 프리캐스트 제작되는 중력블록(110)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 블록 후크(140)를 매립 형성함으로써, 장비에 의해 상기 중력블록(110)을 용이하게 운반할 수 있고, 또는 용이하게 시공할 수 있다. 즉, 상기 중력블록(110)은 장비에 의한 운반과 시공의 용이 및 구조적 안전성을 위하여 블록 후크(140)가 적용된다.
기존의 앵커로 지지된 합벽식 옹벽의 전면부에 철근 콘크리트 옹벽을 설치함에 따른 시공시 공종이 복잡하고, 시공 지연 및 현장 작업으로 인한 품질의 불확실성 등의 문제점을 해결하기 위하여. 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽은, 거푸집을 대신한 중력블록 옹벽을 적용함으로써 기존의 복잡한 공정을 단순화시킬 수 있고, 뒷채움으로 무근 콘크리트를 사용함으로써 경제성을 확보할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽은, 뒷채움 무근 콘크리트를 적용하여 기존 보강토 옹벽 등에서 뒷채움 다짐을 위해 적용되는 0.3m 블록에 비해 상대적으로 큰 0.5m 높이(또는 두께)의 중력블록을 적용함으로써, 시공속도와 현장 적용성을 향상시킬 수 있다.
[본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법]
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법의 동작흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법은, 횡방향 토압을 지지하도록 성토사면 또는 절토사면의 전면에 형성되는 합벽식 옹벽의 시공 방법으로서, 먼저, H-파일, 토류판 및 영구앵커로 구성된 흙막이 구조물을 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공하고, 상기 영구앵커의 두부에 띠장을 형성한다(S110). 여기서, 상기흙막이 구조물은 합벽식 옹벽의 횡방향 토압을 지지하여 구조적 안정성과 초기변위를 제어하는 구조물로서, H-PILE + 토류판 + 영구앵커로 구성된다. 이때, 상기 영구앵커는 기존 공법들의 적용이 가능하여 시공의 효율성을 확보할 수 있다.
다음으로, 상기 흙막이 구조물의 전면 하부에 기초 콘크리트를 타설한다(S120).
다음으로, 상기 기초 콘크리트 상에 프리캐스트 중력블록을 적층한다(S130). 이때, 상기 중력블록은 각각 중력 방향으로 맞물려 적층되도록 요철 구조를 갖는다.
다음으로, 후크형 연결부재를 사용하여 상기 중력블록과 상기 흙막이 구조물의 띠장을 연결한다(S140). 즉, 상기 중력블록과 상기 띠장은 후크 연결부재 및 각 중력블록의 맞물림 구조를 적용하여 구조적으로 연결하게 되는데, 구체적으로, 상기 후크형 연결부재는, 상기 흙막이 구조물의 앵커 두부의 띠장으로부터 연장 형성되는 정착 후크(Hook), 및 일단이 상기 중력블록 각각의 측면에 매립되고, 타단이 상기 흙막이 구조물 방향으로 돌출되도록 형성되어, 상기 정착 후크와 체결되는 블록 후크를 포함한다. 여기서, 상기 정착 후크의 종방향 길이는 0.1m 이상으로 형성되고, 횡방향 길이는 가변되도록 현장에서 제작된다.
다음으로, 상기 중력블록과 상기 흙막이 구조물을 거푸집으로 하여 무근 콘크리트인 뒷채움 콘크리트를 타설한다(S150). 이때, 상기 뒷채움 콘크리트는 상기 흙막이 구조물 및 상기 중력블록을 거푸집으로 하여 타설되는 무근 콘크리트일 수 있다. 구체적으로, 중력블록 옹벽과 흙막이 구조물 사이에 우수침투 등에 의한 구조체의 부식을 방지하기 위하여 중력블록과 흙막이 구조물을 거푸집으로 한 무근 콘크리트를 타설한다. 즉, 상기 중력블록과 흙막이 구조물을 거푸집으로 하여 무근 콘크리트를 타설함으로써 공정의 단순화와 경제성을 확보할 수 있다.
이에 따라, 상기 흙막이 구조물, 상기 중력블록 및 상기 뒷채움 콘크리트가 일체화되어 합벽식 옹벽을 형성하게 된다.
다음으로, 상기 합벽식 옹벽 상부에 상부 콘크리트를 타설하여 배수로를 형성할 수 있다(S160). 구체적으로, 일반적으로 합벽식 옹벽은 흙막이 구조물의 부식 등을 방지하기 위하여 전면부에 콘크리트 옹벽을 설치하게 되지만, 시공 불량 등으로 콘크리트와 흙막이 구조물 사이로 우수 침투에 의한 부식 가능성이 있기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법은 합벽식 옹벽 상부에 배수로가 형성된 상부 콘크리트를 설치함으로써 우수의 직접적인 침투를 최소화시킬 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법은, 기존 합벽식 옹벽의 복잡한 공정을 단순화시키기 위하여 장비를 이용한 운반과 시공이 용이하도록 설계된 중력블록을 이용한 옹벽을 적용함으로써 철근 조립 및 거푸집 설치와 같은 공정을 배제할 수 있고, 또한, 구조적 안정성을 위하여 중력블록과 띠장의 일체화를 위한 정착후크와 블록후크가 체결되며, 중력블록에 맞물림 구조를 적용한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 중력블록형 합벽식 옹벽은, 기존에 적용하던 철근 콘크리트를 이용한 공법에서 무근 콘크리트를 뒷채움 형식으로 적용함으로써 경제성과 시공의 용이성을 확보할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 중력블록
120: 띠장
130: 정착 후크(Hook)
140: 블록 후크
150: 기초 콘크리트
160: 뒷채움 콘크리트
170: 상부 콘크리트
210: H-파일(H-Pile)
220: 토류판
230: 배수공
240: 앵커 두부
250: 영구앵커
111: 중력블록 본체
112: 중력블록 상면 돌출부
113: 중력블록 측면 오목부
114: 중력블록 측면 볼록부

Claims (13)

  1. 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공되어 횡방향 토압을 지지하는 합벽식 옹벽에 있어서,
    H-파일, 토류판 및 영구앵커로 구성되고, 상기 영구앵커의 두부에 띠장이 형성되며, 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공되는 흙막이 구조물;
    상기 흙막이 구조물의 전면 하부에 타설되는 기초 콘크리트;
    프리캐스트 제작되고, 상기 기초 콘크리트 상에 적층식으로 설치되는 적어도 하나 이상의 중력블록;
    상기 흙막이 구조물의 띠장과 상기 중력블록을 횡방향으로 연결하는 후크형 연결부재; 및
    상기 흙막이 구조물 및 상기 중력블록 사이의 공간에 타설되는 뒷채움 콘크리트
    를 포함하되,
    상기 흙막이 구조물, 상기 중력블록 및 상기 뒷채움 콘크리트가 일체화되어 합벽식 옹벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 중력블록형 합벽식 옹벽.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흙막이 구조물, 상기 중력블록 및 상기 뒷채움 콘크리트가 일체화되어 형성된 합벽식 옹벽 상부에 타설되어 배수로를 형성하는 상부 콘크리트를 추가로 포함하는 중력블록형 합벽식 옹벽.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중력블록은 각각 중력 방향으로 맞물려 적층되도록 요철 구조를 갖고, 지그재그 식으로 적층되는 것을 특징으로 하는 중력블록형 합벽식 옹벽.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중력블록은 각각 1.0m x 0.3m x 0.5m(가로 x 두께 x 폭)의 크기로 프리캐스트 제작되는 것을 특징으로 하는 중력블록 옹벽을 프리캐스트 제품
  5. 제1항에 있어서, 상기 후크형 연결부재는,
    상기 흙막이 구조물의 앵커 두부의 띠장으로부터 연장 형성되는 정착 후크(Hook); 및
    일단이 상기 중력블록 각각의 측면에 매립되고, 타단이 상기 흙막이 구조물 방향으로 돌출되도록 형성되어, 상기 정착 후크와 체결되는 블록 후크
    를 포함하는 중력블록형 합벽식 옹벽.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 정착 후크의 종방향 길이는 0.1m 이상으로 형성되고, 횡방향 길이는 가변되도록 현장에서 제작되는 것을 특징으로 하는 중력블록형 합벽식 옹벽.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 뒷채움 콘크리트는 상기 흙막이 구조물 및 상기 중력블록을 거푸집으로 하여 타설되는 무근 콘크리트인 것을 특징으로 하는 중력블록형 합벽식 옹벽.
  8. 횡방향 토압을 지지하도록 성토사면 또는 절토사면의 전면에 형성되는 합벽식 옹벽의 시공 방법에 있어서,
    a) H-파일, 토류판 및 영구앵커로 구성된 흙막이 구조물을 성토사면 또는 절토사면의 전면에 시공하고, 상기 영구앵커의 두부에 띠장을 형성하는 단계;
    b) 상기 흙막이 구조물의 전면 하부에 기초 콘크리트를 타설하는 단계;
    c) 상기 기초 콘크리트 상에 프리캐스트 중력블록을 적층하는 단계;
    d) 후크형 연결부재를 사용하여 상기 중력블록과 상기 흙막이 구조물의 띠장을 연결하는 단계; 및
    e) 상기 중력블록과 상기 흙막이 구조물을 거푸집으로 하여 무근 콘크리트인 뒷채움 콘크리트를 타설하는 단계
    를 포함하되,
    상기 흙막이 구조물, 상기 중력블록 및 상기 뒷채움 콘크리트가 일체화되어 합벽식 옹벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    f) 상기 합벽식 옹벽 상부에 상부 콘크리트를 타설하여 배수로를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 c) 단계의 중력블록은 각각 중력 방향으로 맞물려 적층되도록 요철 구조를 갖고, 지그재그 식으로 적층되는 것을 특징으로 하는 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 d) 단계의 후크형 연결부재는,
    상기 흙막이 구조물의 앵커 두부의 띠장으로부터 연장 형성되는 정착 후크(Hook); 및
    일단이 상기 중력블록 각각의 측면에 매립되고, 타단이 상기 흙막이 구조물 방향으로 돌출되도록 형성되어, 상기 정착 후크와 체결되는 블록 후크
    를 포함하는 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 정착 후크의 종방향 길이는 0.1m 이상으로 형성되고, 횡방향 길이는 가변되도록 현장에서 제작되는 것을 특징으로 하는 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 e) 단계의 뒷채움 콘크리트는 상기 흙막이 구조물 및 상기 중력블록을 거푸집으로 하여 타설되는 무근 콘크리트인 것을 특징으로 하는 중력블록형 합벽식 옹벽의 시공 방법.
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