KR20160004627A

KR20160004627A - 사면 보강공법

Info

Publication number: KR20160004627A
Application number: KR1020140083196A
Authority: KR
Inventors: 정성필
Original assignee: 주식회사 제이에스그린
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2016-01-13

Abstract

본 발명은 사면에 와이어매쉬를 깔고 그 위에 숏크리트를 타설하되 상기 와이어매쉬를 지그재그 형태로 절곡하여 요철부가 형성되도록 함으로써, 사면에 깔린 와이어매쉬가 요철부로 인하여 돌출되므로 숏크리트를 타설하면 돌출된 와이어매쉬가 숏크리트의 내부에 매설되므로 원하는 높이의 숏크리트층을 한번에 시공할 수 있는 사면 보강공법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 사면에 다수의 네일을 매설하고, 상기 네일들의 끝단에 형성된 체결구에 와이어매쉬와 다수의 블록들을 고정하여 사면을 보강하는 사면 보강공법에 있어서, 상기 와이어매쉬는 지그재그 형태로 절곡되어 사면에 닿는 요부 및 사면에서 떨어지는 철부를 구비하며; 상기 와이어매쉬를 사면에 깔고 상기 네일 끝단의 체결구에 매쉬너트를 체결하여 와이어매쉬를 네일에 고정하며; 상기 철부가 중간에 매설되게 상기 와이어매쉬에 숏크리트를 타설하여 하나의 숏크리트층이 만들어지도록 하며; 상기 숏크리트층에 다수의 블록을 덮고 블록들에 형성된 블록구멍으로 끼워진 상기 네일의 체결구에 블록너트를 체결하여 블록들이 고정되도록 한 특징이 있다.

Description

사면 보강공법{The slope reinforcement method}

본 발명은 사면 보강공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사면에 와이어매쉬를 깔고 그 위에 숏크리트를 타설하되 상기 와이어매쉬를 지그재그 형태로 절곡하여 요부 및 철부가 형성되도록 함으로써, 와이어매쉬의 철부가 숏크리트층의 중간에 매입되므로 원하는 높이의 숏크리트층을 한번에 시공할 수 있으며, 또한 숏크리트층을 덮는 블록은 배면에 몰탈이 채워지는 포대를 마련하여 숏크리트층과 블록 사이의 틈새가 매워지도록 한 사면 보강공법에 관한 것이다.

일반적으로 터파기, 흙막이, 지하구조물 및 터널 등과 같은 토목 관련 건축물의 축조에 필요한 굴착 또는 기존 옹벽의 보수 및 옹벽을 설치하는 사면공사에서 그 굴착면이 붕괴되는 것을 방지하기 위해 보강공법이 적용되는바, 흙막이 공사 중 어스앵커(earth anchor) 및 소일 네일(soil nail) 공법이 주로 이용되고 있다.

소일 네일링(soil-nailing) 공법은 경사면이나 건물의 지하굴착 시 단계별 굴착과 함께 보강재로서 이형철근인 네일과 지압판(bearing plate 및 shotcrete 또는 concrete facing)으로 굴착 사면을 보강하여 흙막이시설을 하는 방식으로 비교적 소형장비를 사용하므로 저소음, 저진동으로 굴착공사를 수행할 수 있다.

종래특허 제995815호, 특허 제594496호 및 특허공개 제2004-0021920호는 비탈면에 숏크리트를 시행하여 경사면을 보강하는 공법이다. 이들 공법은 대부분 1차 숏크리트를 약 75mm 두께로 타설하고 그 위에 보강용 와이어 매쉬를 깔고 다시 2차 숏크리트를 약 75mm 두께로 타설하여 숏크리트층이 150mm두께가 되도록 하는 공법이 시행된다.

그러나 숏크리트를 1,2차로 나누어 시공하다 보니 시공시간이 많이 걸리고 작업성이 떨어지는 단점이 있었다. 숏크리트를 한번에 원하는 두께로 시공하다 보면 숏크리트의 중간에 와이어 매쉬가 매설되도록 할 수 없기 때문에 숏크리트를 두번에 나누어 시공해야되는 기술적인 한계가 있었다.

또한 숏크리트층의 표면에 블록을 설치하여 마감처리하는 과정에서 숏크리트층과 블록의 사이 틈새로 몰탈을 주입하여 틈새가 매워지도록 하였다. 그러나 몰탈 주입과정에서 아래쪽 블록으로 흘러내리므로 이를 방지하기 위한 차단막의 설치가 추가적으로 필요하여 작업성이 떨어지는 등의 단점이 있었다.

그리고 1차숏크리트층에 매쉬를 깔고 사면에 박힌 네일의 선단에 지압판을 체결하여 매쉬를 고정시킨 뒤 2차숏크리트층을 형성하는 과정에서 몰탈이 지압판에 가려져서 네일 주위의 매쉬에 충분히 스며들지 못하게 되므로 매쉬의 체결력이 약화되는 등의 기술적인 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 사면에 와이어매쉬를 깔고 그 위에 숏크리트를 타설하되 상기 와이어매쉬를 지그재그 형태로 절곡하여 요부 및 철부가 형성되도록 함으로써, 사면에 깔린 와이어매쉬의 철부가 타설중인 숏크리트의 중간에 매설되므로 원하는 높이의 숏크리트층을 한번에 시공할 수 있는 사면 보강공법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 숏크리트층을 덮는 블록은 정형화되지 않은 형태로 제작하여 자연석 질감이 나도록 하였으며, 블록의 배면에는 몰탈이 채워지는 포대를 마련하여 불규칙한 표면을 갖는 숏크리트층과의 사이에서 포대 내부로 몰탈이 채워지면 몰탈이 흘러내리지 않고 양생되므로 작업성이 향상되고, 또한 블록과 블록이 만나는 틈새는 별도의 보강와이어를 넣고 몰탈을 채워 블록과 블록의 경계가 나타나지 않고 보강되도록 한 사면 보강공법을 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 사면에 다수의 네일을 매설하고, 상기 네일들의 끝단에 형성된 체결구에 와이어매쉬와 블록을 고정하여 사면을 보강하는 사면 보강공법에 있어서, 상기 와이어매쉬는 지그재그 형태로 절곡되어 사면에 닿는 요부 및 사면에서 떨어지는 철부로 구성되며; 상기 와이어매쉬를 사면에 깔고 상기 네일 끝단의 체결구에 매쉬너트를 체결하여 와이어매쉬를 네일에 고정하고; 상기 와이어매쉬가 덮이도록 숏크리트를 타설하여 하나의 숏크리트층이 만들어지도록 하며; 상기 숏크리트층에 다수의 블록을 덮고 블록들에 형성된 블록구멍으로 끼워진 상기 네일의 체결구에 블록너트를 체결하여 블록들이 고정되도록 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 사면에 깔리는 와이어매쉬가 종래의 평면 형태에서 지그재그 형태로 절곡된 요부 및 철부를 갖는 입체형태로 제작된다. 따라서 사면에 놓이면 와이어매쉬가 철부의 두께만큼 사면에서 올라와 입체의 형태를 갖기 때문에 숏크리트를 한번에 타설하여 원하는 두께로 성형할 때 숏크리트층의 중간으로 와이어매쉬가 매설되어 보강의 역할을 충분히 할 수 있다. 따라서 종래 평면형태의 와이어매쉬를 숏크리트층의 중심부에 매설하기 위하여 숏크리트를 1,2차 두번에 나누어 타설할 필요가 없으므로 시공성이 향상되는 이점이 있으며, 타설 두께를 종래보다 낮게 하여도 강도가 충분히 나와 시공비를 절감할 수 있다.

그리고 숏크리트층의 표면을 덮는 블록은 사각형의 정형화된 형태가 아니라 불규칙한 임의 형태로 제작하고 내부에는 보강철근이 내장되어 제품의 신뢰성이 향상된다. 또한 블록과 블록이 만나는 틈새는 별도의 보강와이어를 내장하고 몰탈을 타설하여 틈새의 경계가 나타나지 않도록 함으로써, 블록들이 자연스럽게 연결되어 자연석의 질감이 나타나는 등의 이점이 있다.

또한 블록의 배면에는 몰탈이 채워지는 포대를 마련하여 블록의 제작과정에서 포대의 한쪽면이 블록과 결합되도록 하였으므로 현장에서 포대를 블록에 설치할 필요가 없다. 그리고 블록과 숏크리트층의 사이에 놓이는 포대 내부로 몰탈을 주입하면 포대에 채워져 불규칙한 숏크리트층에서 블록이 들뜨지 않고 안정되게 밀착된다. 포대는 부직포 또는 다공성의 직물지로 제작되어 주입된 몰탈의 일부가 외부로 흘러나가 블록과 숏크리트층의 표면에 달라붙어 양생되므로 블록과 포대 및 숏크리트층이 일체화되는 효과가 있으며, 또한 종래와 같이 주입중인 물탈이 블록의 외부로 흘러내지 못하도록 차단막을 설치하는 공정이 생략되므로 작업성이 향상되는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 사면 보강공법의 단면도
도 2는 본 발명 한 실시예의 와이어매쉬의 사시도
도 3은 본 발명 한 실시예의 블록 체결구조를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 블록의 사시도
도 5는 본 발명 한 실시예의 블록과 블록의 결합구조를 나타낸 단면도

도 1 내지 도 5에서 본 발명 한 실시예의 보강공법은 절개지 또는 경사면에 등간격으로 다수개의 네일(10)을 매설한다. 네일(10)의 시공방법은 잘 알려진 바와같이 먼저 사면에 네일(10)이 설치될 곳마다 천공하여 구멍을 뚫고 여기에 네일을 끼워넣은 뒤 그라우트를 채워 네일이 고정되도록 하는 것이다.

네일(10)이 설치되면 사면에 지그재그형태로 절곡되어 요부(21) 및 철부(22)를 갖는 와이어매쉬(20)를 덮는다. 와이어매쉬(20)는 사면에 닿는 요부(21)와 사면에서 떨어지는 철부(22)로 구성되는데, 철부(22)는 숏크리트층(30)의 중간에 위치되도록 사면에서 떨어지게 제작된다. 본 발명에서 숏크리트는 대략 120mm 정도 두께로 한번에 타설하기 때문에 50mm ∼ 80mm의 높이로 사면에서 떨어지게 철부(22)를 제작한다.

요부(21) 및 철부(22)를 갖는 와이어매쉬(20)를 사면에 덮고 네일(10) 끝단의 체결구(11)에 네일관통구(23)를 끼운다. 네일관통구(23)의 외주면에는 지압철근(24)이 우물정자 형태의 격자형으로 구비되는데, 이 지압철근(24)이 와이어매쉬(20)의 요부(21) 또는 철부(22)를 눌러줄 수 있도록 설치한다. 이후 체결구(11)에 매쉬너트(12)를 체결하여 지압철근(24)이 눌러져 와이어매쉬(20)가 고정되도록 한 뒤 숏크리트를 와이어매쉬(20)에 타설하여 숏크리트층(30)을 형성한다.

숏크리트층(30)이 원하는 두께로 형성되면 정형화되지 않은 블록(40)을 숏크리트층(30)에 덮어 설치한다. 이때 블록(40)의 중앙에 상하로 관통된 블록구멍(41)이 형성되는데, 이 블록구멍(41)으로 네일(10)의 체결구(11)가 끼워지도록 한 뒤 블록너트(13)를 체결하여 블록(40)이 네일(10)에 고정되도록 한다.

상기 블록(40)은 배면에 포대(50)가 구비된다. 포대(50)는 부직포 또는 다공성 직물로 구성되어 내부로 주입되는 몰탈의 일부가 포대(50)의 표면으로 스며나와 블록(40) 및 숏크리트층(30)의 표면에 달라붙도록 해야된다. 블록(40)은 제작몰드에서 성형되는데, 제작과정에서 블록(40)의 배면이 될 자리에 다수의 고정핀(53)을 돌출시키고 여기에 포대(50)의 한쪽 측면을 걸어 결합시킨 뒤 제작몰드에 몰탈을 채워 블록(40)을 성형하면 상기 고정핀(53)이 걸린 포대(50)의 일부가 몰탈에 스며들어 양생되고, 이 과정에서 블록(40)과 포대(50)가 결합된다.

상기 포대(50)는 블록(40)을 덮을 수 있도록 블록(40)보다 크게 제작되며, 앞,뒤판이 재봉으로 박음질처리되거나 또는 한쪽 판에 지퍼를 채워 포대(50) 내부가 여닫히도록 할 수 있다. 그리고 포대(50)의 중앙에 네일(10)의 체결구(11)가 끼워지는 포대구멍(51)이 형성되고, 외주면에는 몰탈을 주입하기 위한 주입구(52)가 구비되도록 재봉으로 박음질처리된다. 따라서 블록(40)이 숏크리트층(30)에 놓이면 주입구(52)를 통하여 몰탈을 포대(50) 내부로 채워서 블록(40)과 숏크리트층(30)의 들뜬 틈새가 매워지도록 한다. 이때 포대(50)는 다공성 직물 재질로 구성되어 몰탈의 일부가 밖으로 스며나와 블록(40)과 숏크리트층(30)의 표면에 달라붙게 되고 양생되면 접착력에 의해 블록(40)과 숏크리트층(30)이 결합된다.

그리고 블록(40)과 블록(40)의 사이 틈새는 보강와이어(60)를 깔고 몰탈(61)을 스프레이 방식으로 뿌려 타설한다. 이때 블록(40)에는 외주면으로 내부의 보강철근(42)이 나온 돌출부(43)가 형성되는데, 이 돌출부(43)가 보강와이어(60)와 엮이도록 시공하여 몰탈(61)의 양생 후 강도가 향상되도록 한다.

이처럼 시공되는 본 발명 한 실시예의 보강공법은 와이어매쉬(20)가 지그재그 형태로 절곡된 요부(21) 및 철부(22)로 인하여 사면에서 입체적인 높이를 갖기 때문에, 사면에 와이어매쉬(20)를 깔고 그 위로 숏크리트를 타설하면 철부(22)가 숏크리트층(30)의 중간에 위치되므로 한번의 시공으로 원하는 두께의 숏크리트층(30)을 완성할 수 있다. 따라서 시공성이 향상되는 이점이 있다.

숏크리트를 타설하기 전에 네일(10) 끝단의 체결구(11) 주위로 격자형의 지압철근(24)이 외주면에 결합된 네일관통구(23)를 끼운다. 이때 상기 지압철근(24)이 와이어매쉬(20)의 요부(21) 또는 철부(22)와 닿게 되고, 이후 상기 체결구(11)에 매쉬너트(12)를 체결하면 와이어매쉬(20)가 네일(10)에 고정된다. 이때 지압철근(24)은 파이프의 형상이므로 숏크리트가 타설되면 체결구(11)의 외주면에 빈 공간이 형성되지 않고 몰탈이 충분히 채워지므로 매쉬너트(12) 및 와이어매쉬(20)의 체결력이 약화되지 않는 이점이 있다.

숏크리트층(30)이 형성된 뒤 블록(40)을 네일(10)에 결합한다. 이때 블록(40) 배면의 포대(50)에 형성된 포대구멍(51)과 블록(40)의 블록구멍(41)이 체결구(11)에 끼워진다. 이후 블록너트(13)를 체결구(11)에 조여 블록(40)을 숏크리트층(30)에 고정시킨다. 계속해서 블록(40)의 배면에 마련된 포대(50)의 주입구(52)로 몰탈을 주입하면 블규칙한 표면의 숏크리트층(30)과 블록(40)의 사이 틈새가 매워지는데, 이때 포대(50)는 다공성 직물 또는 부직포로 구성되어 채워지는 몰탈의 일부가 스며나와 블록(40)과 숏크리트층(30)을 결속시킨다. 그리고 몰탈이 포대(50) 내부로 채워지므로 별도의 차단막을 블록의 하단에 설치하는 공정이 불필요하므로 작업성이 향상된다.

또한 블록(40)과 블록(40)의 사이에 발생되는 틈새는 별도의 보강와이어(60)로 채우고 여기에 몰탈(61)을 스프레이 방식으로 뿌려 틈새의 경계가 사라지도록 한 것이다. 이때 보강와이어(60)가 블록(40) 내부의 보강철근(42)에서 나온 돌출부(43)와 엮이도록 시공되므로 몰탈(61)의 결속력이 강화되는 이점이 있다.

10 : 네일 11 : 체결구
12 : 매쉬너트 13 : 블록너트
20 : 와이어매쉬 21 : 요부
22 : 철부 23 : 네일관통구
24 : 지압철근 30 : 숏크리트층
40 : 블록 41 : 블록구멍
42 : 보강철근 43 : 돌출부
50 : 포대 51 : 포대구멍
52 : 주입구 60 : 보강와이어
61 : 몰탈

Claims

사면에 다수의 네일을 매설하고, 상기 네일들의 끝단에 형성된 체결구에 와이어매쉬와 다수의 블록들을 고정하여 사면을 보강하는 사면 보강공법에 있어서,
상기 와이어매쉬는 지그재그 형태로 절곡되어 사면에 닿는 요부 및 사면에서 떨어지는 철부를 구비하며;
상기 와이어매쉬를 사면에 깔고 상기 네일 끝단의 체결구에 매쉬너트를 체결하여 와이어매쉬를 네일에 고정하며;
상기 철부가 중간에 매설되게 상기 와이어매쉬에 숏크리트를 타설하여 하나의 숏크리트층이 만들어지도록 하며;
상기 숏크리트층에 다수의 블록을 덮고 블록들에 형성된 블록구멍으로 끼워진 상기 네일의 체결구에 블록너트를 체결하여 블록들이 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 사면 보강공법.
제 1 항에 있어서,
상기 블록의 배면에는 몰탈이 채워지는 포대가 구비되고,
상기 포대는 중앙으로 상기 네일의 체결구가 끼워지는 포대구멍이 형성되며,
상기 포대의 상부에는 몰탈을 주입하기 위한 주입구가 구비되어 상기 블록과 숏크리트층의 사이에 놓이는 포대 내부로 몰탈을 주입하여 상기 블록과 숏크리트층 사이의 틈새가 매워지도록 한 것을 특징으로 하는 사면 보강공법.
제 2 항에 있어서,
상기 블록들은 내부에 보강철근이 구비되고,
상기 보강철근들의 끝단은 상기 블록의 외주면으로 나와 돌출부로 구성되며,
상기 블록과 블록 사이의 틈새는 보강와이어를 채워 상기 돌출부와 엮이도록 하고,
상기 블록과 블록의 틈새에 몰탈을 스프레이 방식으로 뿌려 보강와이어가 매설되도록 한 것을 특징으로 하는 사면 보강공법.
제 1 항에 있어서,
상기 와이어매쉬에는 상기 체결구가 끼워지는 자리마다 네일관통구가 구비되고,
상기 네일관통구의 외주면에는 사방에 격자형으로 지압철근이 구비되어 상기 매쉬너트가 체결되면 상기 와이어매쉬의 요부 또는 철부를 눌러주도록 한 것을 특징으로 하는 사면 보강공법.
사면에 다수의 네일을 매설하고, 상기 사면에 와이어매쉬를 깔고 상기 네일들의 끝단에 형성된 체결구에 상기 와이어매쉬를 고정한 뒤 숏크리트층을 형성하고, 상기 숏크리트층에 다수의 블록을 배치하여 상기 네일 끝단의 체결구로 고정한 사면 보강공법에 있어서,
상기 블록의 배면에는 몰탈이 채워지는 포대가 구비되고,
상기 블록 및 포대에는 중앙으로 상기 네일의 체결구가 끼워지는 블록구멍 및 포대구멍이 형성되며,
상기 포대의 상부에는 몰탈을 주입하기 위한 주입구가 구비되어, 상기 블록과 상기 숏크리트층의 사이에 놓이는 포대 내부로 몰탈을 주입하여 상기 블록과 숏크리트층 사이의 틈새가 매워지도록 한 것을 특징으로 하는 사면 보강공법.