KR20160096801A - 띠형 보강재 및 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 띠형 보강재 및 이를 이용한 보강토옹벽 시공방법에 관한 것으로, 본 발명은 보강블록을 설치하는 블록설치단계와, 상기 보강블록의 일측에 띠형 보강재의 일단을 연결하고 상기 띠형 보강재의 타단은 상기 보강블록의 후방으로 길게 연장시키는 보강재설치단계와, 상기 보강블록의 후방에 뒷채움흙을 포설하고 이를 다지는 흙포설단계를 포함한다. 그리고, 상기 블록설치단계 내지 흙포설단계가 반복수행되며, 상기 띠형 보강재는 일방향으로 연장되고 유연한 재질의 스트립베이스와, 상기 스트립베이스의 상면 또는 저면 중 어느 일측으로부터 돌출되고 상기 스트립베이스의 길이방향을 따라 다수개 구비되는 저항수단을 포함한다. 이와 같은 본 발명에서는 저항수단을 통해 향상된 인발저항능력으로 인해 띠형 보강재의 포설 개수 및 포설 길이가 줄어들게 되고, 이는 흙의 운반, 터파기, 뒷채움흙의 포설 및 다짐과 같은 토공사의 물량 감소를 가능하게 하므로, 보강토 옹벽의 시공성 및 경제성이 향상된다.

Description

띠형 보강재 및 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법{Band type reinforcing member and cnstruction method of grass planting breast wall for soft-ground using band type reinforcing member}

본 발명은 띠형 보강재와 이를 이용한 보강토옹벽 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일단은 보강블록에 고정되고 타단은 뒷채움흙에 포설되어 지반의 인장강도를 보강하는 띠형 보강재가 포함되는 보강토옹벽 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 보강토옹벽은 제방, 산비탈 등에서 흙의 흘러내림과 붕괴를 방지하기 위한 것으로, 성토흙 사이에 금속 혹은 토목 섬유 보강재를 설치하여 성토체의 안정성을 증가시킴으로써 수직 벽체를 형성한 구조물을 말한다.

이와 같은 보강토옹벽은 자체 중량과 강성에 의해 토압에 저항하는 구조인 콘크리트 옹벽에 비해 유리한 면이 많은데, 특히 소형벽면재와 보강재의 사이의 연결, 그리고 보강재와 뒷채움흙 사이의 마찰에 의해 토압 등 외력에 저항하므로 상대적으로 유연한 구조를 구성하게 되고, 따라서 기초지반에 발생하는 부등침하에 대한 내구성이 우수하다.

이와 같은 보강토옹벽은 전면에 설치되는 블록벽체와 그 후면의 뒷채움흙과 뒷채훔흙 사이에 부설되는 보강재를 포함하여 구성되고, 보강재가 외력이나 토압에 저항하는 힘을 증가시키게 된다.

그리고, 보강재의 한 종류로 그물형태로 된 지오그리드(Geogrid)가 있으며, 최근에 와서는 보강토 옹벽의 전면에 조립식으로 구축되는 옹벽블럭들의 상면에 형성된 끼움홈에 끼워지면서 뒷채움흙에 지그재그상으로 설치되는 띠형 보강재가 사용되고 있다.

즉, 적층되는 블록에 지반의 인장강도를 보강하기 위해 띠 형상의 섬유보강재가 설치되는 것인데, 이 섬유보강재는 앵커나 앵커핀 등을 사용하여 일단은 블록에 고정하고 타단은 지반에 길게 매설하여 지면과의 접촉면에서 발생하는 마찰력을 이용해서 보강토체를 형성하여 토압 등의 외력에 저항한다.

그러나, 이러한 섬유 보강재는 흙과의 마찰저항력이 부족하여 안정검토시, 필요이상으로 보강재의 길이가 늘어나게 되는 경우가 많다. 물론 섬유 보강재의 포설 길이를 늘여줌으로써 마찰저항력을 향상시킬 수도 있으나, 이는 결국 뒷채움 토공량을 증가시켜 시공성 및 경제성 측면에서 불리한 단점이 있다.

또한, 섬유 보강재를 고정하기 위한 공법으로, 옹벽을 구성하는 블록 사이에 섬유 보강재를 감아 블록의 무게에 눌려 고정되도록 하는 기술이 사용되고 있으나, 블록 사이가 벌어지면 섬유 보강재가 쉽게 빠져나가 수동저항 마찰력을 감소시키는 문제점도 있었다.

그리고, 이러한 띠형 섬유 보강재를 사용하여 옹벽 벽체를 형성하는 블록을 지지하는 공정은, 띠형 섬유 보강재의 일단을 블록의 배면에 돌출 형성되어 있는 연결고리에 걸고, 블록의 후측으로 이격된 지지벽의 전방에 고정된 지지봉에 상기 띠형 섬유 보강재의 타단을 걸어, 지그재그식으로 연속 포설하는 과정을 거치므로, 작업공수가 늘어나고 시공성이 떨어지는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0085862호 대한민국 등록특허 제10-1439314호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수동마찰저항수단이 구비된 띠형 보강재를 이용하여 마찰성능을 향상시킴으로써 뒷채움흙의 포설길이를 줄이고 토공량 및 보강재량을 줄이는 것이다.

본 발명에 의한 다른 목적은 띠형 보강재를 포함하는 보강재 어셈블리를 제공하여 보강재의 시공이 용이하게 이루어지도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 일방향으로 연장되고 유연한 재질의 스트립베이스와, 상기 스트립베이스의 상면 또는 저면 중 어느 일측으로부터 돌출되고 상기 스트립베이스의 길이방향을 따라 다수개 구비되는 저항수단을 포함하고, 상기 저항수단의 중심부는 상기 스트립베이스의 길이방향으로 연장되는 전후 방향 중에서 어느 일방으로 치우져 형성된다.

상기 저항수단은 상기 스트립베이스의 외면에 연결되는 연결부와, 상기 연결부로부터 연장되고 상기 스트립베이스로부터 상방 또는 하방으로 돌출되며 상기 스트립베이스의 길이방향으로 연장되는 전후 방향 중에서 어느 일방으로 치우져 형성되는 저항부를 포함하여 구성된다.

상기 연결부와 상기 저항부는 하나의 모재가 휘어져 연속된 곡면으로 구성된다.

상기 저항수단의 저항부는 상기 스트립베이스로부터 상방으로 경사진 방향으로 연장된다.

상기 스트립베이스를 따라 다수개 구비된 저항수단 중 일부는 상기 저항부가 일방을 향해 경사지게 연장되고, 나머지 일부는 상기 저항부가 타방을 향해 경사지게 연장된다.

상기 저항수단의 연결부와 상기 스트립베이스가 서로 연결되는 부분은 상기 스트립베이스의 길이방향으로 연장되는 평면으로 구성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 보강블록을 설치하는 블록설치단계와, 상기 보강블록의 일측에 띠형 보강재의 일단을 연결하고 상기 띠형 보강재의 타단은 상기 보강블록의 후방으로 길게 연장시키는 보강재설치단계와, 상기 보강블록의 후방에 뒷채움흙을 포설하고 이를 다지는 흙포설단계를 포함하고, 상기 블록설치단계 내지 흙포설단계가 반복수행되며, 상기 띠형 보강재는 일방향으로 연장되고 유연한 재질의 스트립베이스와, 상기 스트립베이스의 상면 또는 저면 중 어느 일측으로부터 돌출되고 상기 스트립베이스의 길이방향을 따라 다수개 구비되는 저항수단을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 저항수단은 상기 스트립베이스의 외면에 연결되는 연결부와, 상기 연결부로부터 연장되고 상기 스트립베이스로부터 상방 또는 하방으로 돌출되는 저항부를 포함하여 구성된다.

상기 저항수단의 저항부는 상기 스트립베이스로부터 상방으로 경사진 방향으로 연장되고, 상기 보강재설치단계에서 상기 띠형 보강재는 상기 저항부의 상향 경사진 부분이 상기 보강블록을 향하도록 설치된다.

상기 저항부에는 일방향으로 개구된 저항포켓이 개구되어 형성될 수도 있다.

상기 스트립베이스를 따라 다수개 구비된 저항수단 중 일부는 상기 저항부가 일방을 향해 경사지게 연장되고, 나머지 일부는 상기 저항부가 타방을 향해 경사지게 연장된다.

그리고, 상기 보강재설치단계는, 상기 띠형 보강재의 일단이 고정피스에 삽입되는 제1단계와, 상기 고정피스에 체결구가 체결되어 압착되는 제2단계와, 상기 고정피스를 보강블록의 수납공간에 삽입하는 제3단계를 포함하여 구성된다.

상기 제1단계에 있어서, 상기 고정피스에는 고정슬롯이 형성되어 상기 스트립베이스의 일단이 삽입되어 고정되되, 상기 고정슬롯은 서로 이격되어 형성되는 제1슬롯 및 제2슬롯으로 구성되어, 상기 띠형 보강재의 스트립베이스의 일단은 상기 제1슬롯을 통과한 후 제2슬롯을 통해 반대방향으로 돌출되어 고정된다.

상기 제2단계에 있어서, 상기 고정피스에는 상기 고정슬롯이 개구된 방향과 직교한 방향으로 체결구가 삽입되고, 상기 고정슬롯에 삽입된 띠형 보강재의 일단을 가압하여 고정시킨다.

상기 제3단계에 이어, 상기 띠형 보강재는 상기 수납공간 일측으로부터 상기 보강블록의 후방으로 연장되고 상기 보강블록의 외면으로부터 요입되어 형성된 안착부에 상기 띠형 보강재의 스트립베이스가 안착되는 제4단계가 더 포함된다.

상기 제4단계에서, 상기 띠형 보강재의 저항수단 중 어느 하나가 상기 보강블록의 안착부에 형성된 걸림보스에 걸어진다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 띠형 보강재 및 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 다수개의 저항수단이 띠형 보강재의 길이방향을 따라 구비되므로, 띠형 보강재의 수동저항 마찰력 및 인발저항능력이 크게 형성되고, 이에 따라 보강토 옹벽의 안정성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 저항수단을 통해 향상된 인발저항능력으로 인해 띠형 보강재의 포설 개수 및 포설 길이가 줄어들게 되고, 이는 흙의 운반, 터파기, 뒷채움흙의 포설 및 다짐과 같은 토공사의 물량 감소를 가능하게 하므로, 보강토 옹벽의 시공성 및 경제성이 향상되는 효과가 있다.

특히, 본 발명에서는 띠형 보강재의 일부를 구조물에 감는 등의 작업이 생략되고, 띠형 보강재의 일단이 고정된 고정피스를 보강블록에 삽입하는 작업으로 간단하게 띠형 보강재를 포설할 수 있으므로, 시공성이 좋아지고 공기가 단축될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 보강토 옹벽 시공을 위해 띠형 보강재 배면 끝단을 서로 감는 등의 공정이 생략되고, 각각의 띠형 보강재를 개별적으로 토공 다짐면 위에 단순하게 놓는 방식으로 보강재를 설치하여 시공성을 증대시키며, 그에 따른 공기의 단축과 함께 경제성 증대 효과를 기대할 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 시공과정에서 띠형 보강재가 고정피스에 의해 고정됨과 함께 저항수단 일부가 보강블록의 걸림보스에 걸어지므로, 보강블록이 변형되거나 틀어지는 경우에도 띠형 보강재가 옹벽으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 시공과정에서 상하로 적층되는 보강블록의 자중에 의한 결속력도 보태어져, 띠형 보강재가 보다 견고하게 고정될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 띠형 보강재가 보강블록의 가이드면에 안착되도록 시공되므로, 보강토의 침하 등이 발생하여 보강재와 보강블록이 접하는 부분에 큰 하중이 가해지더라도 띠형 보강재가 보강블록에 의해 전단파괴되는 것을 방지할 수 있어 띠형 보강재의 내구성이 향상되고, 결과적으로 보강토 옹벽 구조물의 안정성이 향상된다.

그리고, 본 발명에서는 띠형 보강재에 저항부가 양방향으로 구비되어, 옹벽을 향한 방향 및 그 반대방향 양쪽으로 모두 저항력이 향상되므로 띠형 보강재를 보다 다양한 환경 및 구조물에 적용할 수 있고, 따라서 띠형 보강재의 활용도가 커지게 된다.

물론, 수동마찰저항을 위한 저항포켓이 양방향으로 구비되면, 띠형 보강재를 구조물 및 콘크리트 블록에 감는 방식으로 시공하여도 동일한 효과가 발생할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법에 의해 시공된 보강토 옹벽의 일부 구성을 보인 단면도.
도 2는 도 1의 구성을 보인 평면도.
도 3은 본 발명 실시례를 구성하는 보강블록의 구성을 보인 평면도.
도 4는 본 발명 실시례를 구성하느 보강블록이 적층된 모습을 보인 평면도.
도 5 내지 도 7은 본 발명 실시례를 구성하는 띠형 보강재의 서로 다른 실시례의 구성을 보인 사시도.
도 8은 본 발명 실시례를 구성하는 고정피스의 구성을 보인 사시도.
도 9 내지 도 12는 본 발명에 의해 띠형 보강재 및 이를 포함하는 보강재 어셈블리를 시공하는 과정을 순차적으로 보인 작업순서도.
도 13은 본 발명에 의한 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법에 의해 보강토 옹벽이 축조된 모습을 보인 단면도.
도 14는 본 발명에 의한 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법을 보인 순서도.
도 15는 본 발명에 의한 띠형 보강재를 보강블록에 결합하는 방법을 보인 순서도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1에는 본 발명에 의한 띠형 보강재 및 이를 이용한 보강토옹벽 시공방법에 의해 시공된 보강토 옹벽의 일부 구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 2에는 평면도로 도시되어 있다.

먼저 설명의 편의를 위해 본 발명을 통해 시공되는 띠형 보강재와 보강재 어셈블리에 대해 설명하기로 한다.

기본적으로 보강토옹벽의 전면에 쌓이는 보강블록(100)이 그 골격 및 외관을 형성한다. 상기 보강블록(100)은 뒷채움흙(B)의 전방에 축적되는 일종의 전면블록이며, 도 1은 축적된 보강블록(100) 중 하나와 그 후방에 채워진 뒷채움흙의 일부를 도시하고 있다.

상기 보강블록(100)의 블록몸체(110)는 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 본 실시례에서는 도 2 및 도 3에서 보듯이, 좌우대칭 형상으로 형성된다. 물론 상기 보강블록(100)의 블록몸체(110) 횡단면은 사각형, 육각형 등 다각형상 또는 원형상 등으로 형성될 수도 있다.

상기 보강블록(100)에는 수납공간(130)이 형성된다. 상기 수납공간(130)은 상기 보강블록(100)에 그 일측이 개구되어 형성되는 것으로, 상기 수납공간(130)에는 아래에서 설명될 고정피스(300)가 삽입된다. 상기 수납공간(130)은 고정피스(300)에 대응되는 형상으로 형성되어, 고정피스(300)가 수납공간(130)에 유격없이 삽입될 수 있고, 이에 따라 아래에서 설명될 띠형 보강재(200)와 보강블록(100) 사이의 마찰저항을 통해 띠형 보강재(200)가 견고하게 고정될 수 있다.

도 2 및 도 3에서 보듯이, 상기 수납공간(130)의 일측으로부터 연장되어 안착부(120)가 형성된다. 상기 안착부(120)는 상기 보강블록(100)의 상면에 요입되어 형성되는 것으로, 상기 안착부(120)에는 아래에서 설명될 띠형 보강재(200)의 스트립베이스(210)가 안착된다.

상기 안착부(120)에는 걸림보스(150)가 구비된다. 상기 걸림보스(150)는 상기 안착부(120)로부터 돌출되어 구비되는 것으로, 아래에서 설명될 띠형 보강재(200)의 저항수단(250) 중 어느 하나가 걸어지는 부분이다. 본 실시례에서 상기 걸림보스(150)는 원기둥형상이나, 상기 걸림보스(150)는 상기 안착부(120)로부터 돌출된 형상이면 다양한 변형이 가능하다.

참고로, 본 실시례에서 상기 수납공간(130), 안착부(120) 및 걸림보스(150)는 상기 보강블록(100)의 좌우측에 한 쌍으로 구성되나, 반드시 이에 한정되지는 않으며, 상기 수납공간(130), 안착부(120) 및 걸림보스(150)는 한개씩 구비되거나 세개 이상이 구비될 수도 있다. 보다 정확하게는 상기 수납공간(130), 안착부(120) 및 걸림보스(150)는 띠형 보강재(200)의 구성에 대응되도록 다양한 개수 및 형상으로 형성될 수 있다.

도 1에서 보듯이, 상기 보강블록(100)의 후방 모서리에 해당하는 상기 안착부(120) 말단에는 가이드면(180)이 형성된다. 상기 가이드면(180)은 상기 보강블록(100)의 모서리가 경사면 또는 곡면 형상으로 형성되는 것으로, 상기 가이드면(180)에는 아래에서 설명될 띠형 보강재(200)의 스트립베이스(210) 일부가 안착될 수 있다.

그리고, 보강토의 침하 등이 발생하여 띠형 보강재(200)와 보강블록(100)이 접하는 부분에 전단 하중이 가해지더라도, 상기 띠형 보강재(200)가 곡면 또는 경사면으로 형성된 가이드면(180)에 안착되어 띠형 보강재(200)가 토압 및 보강블록(100)의 모서리부에 의해 전단파괴되는 것을 방지할 수 있다. 참고로 도 1의 도면부호 X는 보강토의 침하로 인해 띠형 보강재(200)가 가이드면에 안착된 상태를 나타낸다.

한편, 도 12에서 보듯이, 상기 보강블록(100)의 저면에는 돌출부(125)가 돌출되어 형성될 수도 있다. 상기 돌출부(125)는 상기 다수개의 보강블록(100)이 축적되었을 때, 하방에 위치한 보강블록(100)의 안착부(120)에 삽입되어, 띠형 보강재(200)를 가압하는 기능을 수행하는 것이다. 물론, 상기 가압부(125)는 상기 보강블록(100)에 생략되거나, 돌출된 정도가 작아 상기 가압부(125)와 안착부(120) 사이에 소정의 간격을 형성할 수도 있으며, 상기 보강블록(100)의 저면 일부 구간에만 형성될 수도 있다.

도 4(b)에서 보듯이, 상기 보강블록(100)의 상부와 하부에는 서로 대응되는 걸림보스(150) 및 보스홈(155)이 각각 형성된다. 이에 따라 상기 보강블록(100)의 상방에 축적되는 다른 보강블록(100)의 보스홈(155)에는 하방의 보강블록(100)에 형성된 걸림보스(150)가 삽입된다. 이를 통해, 축적된 서로 다른 보강블록(100)은 상기 걸림보스(150)를 회전축으로 하여 상대회전가능한데, 도 4(b)는 상방에 위치한 보강블록(100)이 하방에 위치한 보강블록(100)의 걸림보스(150)를 중심으로 반시계방향으로 어느 정도 회전된 상태를 나타내고 있다.

상기 보강블록(100) 및 상기 보강블록(100)의 후방으로 띠형 보강재(200)가 연장된다. 상기 띠형 보강재(200)는 뒷채움흙(B)에 포설되어 뒷채움흙(B)과의 마찰력을 통해 뒷채움흙(B)이 횡으로 변하고자 하는 토압을 경감시키는 역할을 한다. 보다 정확하게는, 뒷채움흙(B)과 상기 띠형 보강재(200)의 마찰에 의하여 토압을 경감시킴으로써 뒷채움흙(B)의 점착력과 내부마찰각이 증진되고, 이에 따라 뒷채움흙(B)의 전단강도가 향상되어 견고한 보강토가 가능하도록 하는 것이다.

상기 띠형 보강재(200)는 얇은 띠 형상으로 형성되고, 기본적으로 유연한 재질로 만들어진다. 본 실시례에서 상기 띠형 보강재(200)는 섬유 재질로 만들어진다. 예를 들어 상기 띠형 보강재(200)는 폴리머 재질로 만들어질 수 있으며, 고강도 폴리에스테르 섬유 또는 여기에 폴리에틸렌 피복이 씌워져 구성될 수도 있다. 물론, 상기 띠형 보강재(200)는 섬유 재질로 한정될 필요는 없으며 인장강도가 높은 다양한 재질로 만들어질 수 있다.

상기 띠형 보강재(200)는 상기 보강블록(100)의 안착부(120)에 안착되어 고정되는데, 아래에서 설명될 고정피스(300)를 통해 상기 보강블록(100)에 쉽게 고정될 수 있다.

도 5 내지 도 7에는 띠형 보강재(200)의 서로 다른 실시례들이 도시되어 있다. 먼저 도 5에서 보듯이, 상기 띠형 보강재(200)는 일방향으로 연장되는 스트립베이스(210)와, 상기 스트립베이스(210)에 구비된 저항수단(250)을 포함하여 구성된다. 상기 스트립베이스(210)와 저항수단(250)은 각각 유연한 재질로 만들어지며, 동일한 재질이거나 서로 다른 재질일 수 있다.

상기 스트립베이스(210)는 납작한 띠형상을 가지면서 일방향으로 길게 연장되는데, 상기 스트립베이스(210)는 소정간격 서로 이격된 한 쌍으로 구성된다. 즉, 상기 스트립베이스(210)는 제1스트립 및 제2스트립으로 구성되는 것이다.

상기 스트립베이스(210)에 연결되는 저항수단(250)은 상기 스트립베이스(210)의 상면 또는 저면 중 어느 일측으로부터 돌출될 수 있는데, 도 4에 도시된 실시례에서는 상면으로부터 돌출된 모습이 도시되어 있다. 상기 저항수단(250)은 상기 스트립베이스(210)가 연장되는 방향과 직교한 방향으로 돌출됨으로써, 토체와 띠형 보강재(200) 사이의 수동저항 마찰력을 증대시키는 역할을 한다.

상기 저항수단(250)은 상기 스트립베이스(210)의 길이방향을 따라 다수개 구비되는데, 도 5에는 그 일부만이 도시되어 있다. 상기 저항수단(250)은 상기 스트립베이스(210)의 길이방향을 따라 다수개가 구비됨으로써 띠형 보강재(200)에 의한 마찰저항을 증가시키게 된다.

상기 저항수단(250)은 다시, 상기 스트립베이스(210)의 외면에 연결되는 한 쌍의 연결부(252)와, 상기 연결부(252) 사이에 위치되는 저항부(255)를 포함한다. 상기 연결부(252)는 상기 스트립베이스(210)와 상기 저항수단(250) 사이를 연결하기 위한 것으로, 접착제나 체결구(350)와 같은 별물을 이용하여 스트립베이스(210)와 연결되거나, 또는 상기 연결부(252)가 스트립베이스(210)와 일체로 제조됨으로써 자연스럽게 연결될 수도 있다.

상기 저항부(255)는 상기 연결부(252) 사이에 구비되어 상기 스트립베이스(210)로부터 돌출되는 부분으로, 실질적으로 마찰저항을 증가시키는 부분에 해당한다. 도 5에서 보듯이, 상기 저항부(255)는 상기 스트립베이스(210)로부터 상방으로 경사진 방향으로 연장되어 형성된다. 이는 상기 저항부(255)에 의한 마찰저항을 최대화하기 위한 것으로, 보다 정확하게는 상기 저항부(255)는 상기 보강블록(100)을 향해 상향 경사지게 연장된다. 이에 따라, 토압 등에 의해 띠형 보강재(200)가 상기 보강블록(100) 방향으로 당겨지는 과정에서 뒷채움흙(B)은 상기 저항부(255)의 내측으로 더욱 삽입되어 저항력을 높일 수 있다.

상기 저항수단(250)의 중심부, 즉 저항부(255)의 중심은 상기 스트립베이스(210)의 길이방향으로 연장되는 전후 방향 중에서 어느 일방으로 치우져 형성되는데, 상기 저항부(255)의 중심이 후방으로 치우친 모습이 도시되어 있다.

본 실시례에서 상기 저항부(255)는 상기 연결부(252) 사이에서 곡면형상으로 형성된다. 보다 정확하게는 상기 저항부(255)는 가장 높이 돌출된 중심으로부터 상기 연결부(252)로 연장되는 부분이 연속된 곡면으로 형성되는 것이다. 본 실시례에서 상기 연결부(252)와 상기 저항부(255)는 하나의 모재가 휘어져 연속된 곡면으로 구성된다.

다음으로, 도 6을 참조하면, 띠형 보강재(200)를 구성하는 스트립베이스(210)가 하나의 평면부재로 구성될 수도 있다. 즉, 상기 스트립베이스(210)는 서로 이격된 한 쌍으로 구성되지 않고 얇고 납작한 하나의 부재로 구성되며, 상기 연결부(252)는 상기 스트립베이스(210)의 좌우측 말단부에 각각 연결된다.

그리고, 상기 연결부(252) 사이에는 상기 스트립베이스(210)의 길이방향을 따라 다수개의 저항부(255)가 구비된다. 도시되지는 않았으나, 스트립베이스(210)의 상기 다수개의 저항부(255) 사이에 해당하는 위치에는 관통부가 다수개 구비되어 그 사이로 토사가 지나가도록 구성될 수도 있다.

도 7(a) 및 도 7(b)에는 띠형 보강재(200)의 또 다른 실시례가 도시되어 있다. 이에 보듯이, 스트립베이스(210)를 따라 다수개 구비된 저항수단(250) 중 일부는 저항부(255)가 일방을 향해 경사지게 연장되고, 나머지 일부는 상기 저항부(255)가 그 반대방향을 향해 경사지게 연장된다.

이에 따라 상기 띠형 보강재(200)는 양방향으로 대칭되게 구성되어 방향성이 없는 구조를 갖게 된다. 그리고 이는 옹벽을 향한 방향 및 그 반대방향 양쪽으로 모두 저항력을 향상시켜 상기 띠형 보강재(200)를 보다 다양한 환경 및 구조물에 적용할 수 있도록 한다.

도 7(b)에서 보듯이, 상기 저항수단(250)의 연결부(252)와 상기 스트립베이스(210)가 서로 연결되는 부분은 상기 스트립베이스(210)의 길이방향으로 연장되는 평면으로 구성될 수 있는데, 이는 결합부분의 면적을 충분히 확보하여 저항수단(250)와 스트립베이스(210) 사이의 결합력을 높이기 위한 것이다. 본 실시례에서 상기 연결부(252)와 스트립베이스(210)는 고주파용접을 통해 서로 결합된다.

본 실시례에서 상기 저항부(255)가 일방을 향해 경사진 방향으로 연장되는 저항수단(250) 및 상기 저항부(255)가 타방을 향해 경사진 방향으로 연장되는 저항수단(250)은 상기 베이스트립을 따라 서로 엇갈려 한개씩 순차적으로 구비된다. 물론, 반드시 서로 다른 방향을 갖는 저항수단(250)이 한개씩 순차적으로 구비될 필요는 없으며, 다수개씩 구비될 수도 있다.

도시되지는 않았으나, 상기 띠형 보강재(200)의 저항수단(250)은 상기 스트립베이스(210)의 상면 및 저면에 각각 구비될 수도 있으며, 저항수단(250)이 일종의 포켓형상으로 형성될 수도 있다.

도 7에는 본 발명 실시례를 구성하는 고정피스(300)의 구성이 도시되어 있다. 이에 보듯이, 상기 보강블록(100)의 수납공간(130)에 삽입되는 고정피스(300)는 대략 육면체의 피스몸체로 구성된다. 물론, 상기 피스몸체(310)는 육면체 형상에 제한되지 않으며, 상기 수납공간(130)의 형상에 대응되는 다양한 형상을 가질 수 있다.

상기 고정피스(300)에는 고정슬롯(320)이 형성된다. 상기 고정슬롯(320)은 상기 띠형 보강재(200)의 일부가 삽입되는 부분으로, 상기 고정피스(300)의 일부가 개구되어 형성된다. 즉, 상기 고정슬롯(320) 내부로 상기 띠형 보강재(200)의 스트립베이스(210)가 삽입됨으로써 상기 띠형 보강재(200)가 고정피스(300)에 고정된 상태를 유지할 수 있다.

본 실시례에서 상기 고정슬롯(320)은 서로 이격되어 형성되는 제1슬롯(330) 및 제2슬롯(340)으로 구성된다. 상기 제1슬롯(330) 및 제2슬롯(340)은 각각 상기 고정피스(300)를 관통하여 형성됨으로써, 상기 띠형 보강재(200)의 스트립베이스(210)의 일단은 상기 제1슬롯(330)을 통과한 후 제2슬롯(340)을 통해 반대방향으로 돌출되어 고정될 수 있다.

물론, 상기 고정슬롯(320)이 생략되고 띠형 보강재(200)가 상기 고정피스(300)의 외면을 둘러 후방으로 연장되는 방식으로 결합되거나, 또는 고정슬롯(320)이 상기 고정피스(300)에 한 개만 형성되어 상기 띠형 보강재(200)가 상기 고정슬롯(320)을 통과한 후에 상기 고정피스(300)의 외면을 둘러 후방으로 연장될 수도 있다.

도 1 및 도 11에서 보듯이, 상기 고정피스(300)에는 체결구(350)가 상기 고정슬롯(320)이 개구된 방향과 직교한 방향으로 삽입된다. 상기 체결구(350)는 상기 고정피스(300)에 조립되어 상기 고정슬롯(320)의 폭을 좁힘으로써 이에 삽입된 띠형 보강재(200)의 일단을 가압하여 고정시키는 역할을 한다. 물론 상기 체결구(350)는 상기 고정피스(300)에 2개 이상이 구비될 수도 있다. 도면부호 345는 상기 체결구(350)가 삽입되는 체결홀을 나타낸다.

이하에서는 본 발명에 의한 띠형 보강재를 포함하는 보강재 어셈블리가 시공되는 과정을 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 14에는 본 발명에 의한 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법이 순서도로 도시되어 있다.

먼저 작업자는 옹벽을 시공할 장소의 지면을 고르고 다진 후에 기초공사가 이루어진다. 기초공사는 무근콘크리트 등을 지면에 고정하는 방식으로 이루어질 수 있으며, 이때 보강토 옹벽시공 후 토압 등 외력에 의해 제일 하단부가 외측으로 밀리는 경우를 대비해 턱을 형성해줄 수도 있다.

다음으로, 가장 하단에 보강블록(100)이 안착된다. 상기 보강블록(100)은 다수개가 서로 인접하도록 일방향으로 길게 연장되어 안착될 수 있다.(보강블록 설치단계) 상기 보강블록(100)은 반드시 도 1 내지 도 3에 도시된 실시례의 형상일 필요는 없으며, 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

이어서, 작업자는 상기 보강블록(100)의 후방으로 띠형 보강재(200)를 설치한다.(띠형 보강재 설치단계) 상기 띠형 보강재(200)는 축적되는 보강블록(100) 사이에 위치할 수도 있으나, 본 발명에서는 고정피스(300)를 통해 상기 보강블록(100)에 고정된다.

이때, 상기 띠형 보강재(200)는 상기 저항부(255)의 상향 경사진 부분이 상기 보강블록(100)을 향하도록 설치되어야 하는데, 이는 띠형 보강재(200)가 토압 등으로 인해 상기 보강블록(100) 방향으로 당겨지는 외력을 받는 경우에, 상기 저항부(255)가 이에 대한 저항력을 크게 가질 수 있도록 하기 위한 것이다. 물론, 상기 띠형 보강재(200)의 저항수단(250)의 구조가 도 6에 도시된 실시례와 같이 양방향으로 이루어진 경우에는 띠형 보강재(200)의 설치 방향성이 없다.

상기 띠형 보강재(200)를 설치하는 과정을 보다 상세하게 설명하면, 상기 띠형 보강재(200)는 그 일단이 상기 고정피스(300)의 제1슬롯(330)에 삽입되어 이를 통과한 후에 제2슬롯(340)을 통해 돌출된다.(제1단계) 이와 같은 모습이 도 9에 도시되어 있다.

그리고, 도 11에서 보듯이, 상기 고정피스(300)에는 체결구(350)가 조립되어 상기 고정슬롯(320)의 폭을 좁히게 되고, 이 과정에서 띠형 보강재(200)는 고정슬롯(320) 내부에 가압되어 고정된다.(제2단계)

이 상태에서 작업자는 상기 고정피스(300)를 보강블록(100)의 수납공간(130)에 삽입시킨다.(제3단계) 즉 도 12에서 보듯이, 상기 수납공간(130)은 일측이 개구되어 있으므로 고정피스(300)는 그 내부로 용이하게 삽입될 수 있으며, 이를 통해 고정피스(300) 및 이에 연결된 띠형 보강재(200)의 일단이 자연스럽게 고정된다. 따라서, 작업자는 띠형 보강재(200)를 보강블록(100)에 고정하기 위해 보강블록(100)을 감싸는 등의 작업은 생략된다.

이와 동시에, 상기 띠형 보강재(200)는 상기 보강블록(100)의 상부에 요입된 안착부(120)에 안착된다.(제4단계) 상기 띠형 보강재(200)의 스트립베이스(210)는 상기 안착부(120)에 안착되면서 후방의 뒷채움흙(B) 방향으로 길게 연장된다.

이때, 상기 띠형 보강재(200)의 저항수단(250) 중 하나는 상기 보강블록(100)의 걸림보스(150)에 걸어진다. 즉, 도 1 및 도 2에서 보듯이, 상기 띠형 보강재(200)에 구비된 다수개의 저항수단(250) 중에서 상대적으로 전방에 위치한 저항수단(250)은 상기 걸림보스(150)에 걸어져 위치가 고정된다.

이어서 상기 보강블록(100)의 상부에 다른 보강블록(100)이 축적되고, 상기 보강블록(100)의 배면측에는 새로운 뒷채움흙(B)이 포설되어 앞서 설치된 띠형 보강재(200)의 상부를 덮게 된다.(뒷채움흙 포설단계) 그리고 상기 뒷채움흙(B)을 다져 마무리하며, 상기 블록설치단계 내지 흙포설단계가 반복수행됨에 따라 보강토 옹벽이 축조된다. 이와 같은 모습이 도 13에 도시되어 있다.

물론, 상기 띠형 보강재(200)의 설치와, 상기 뒷채움흙(B)을 포설하는 순서는 반대로 이루어질 수도 있다. 즉 먼저 보강블록(100)의 후방으로 뒷채움흙(B)을 포설한 후에 그 위에 상기 띠형 보강재(200)을 안착시킬 수도 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명에서는 띠형 보강재(200)의 일부를 구조물에 감는 등의 작업이 생략되고, 단순히 띠형 보강재(200)의 일단이 고정된 고정피스(300)를 보강블록(100)에 삽입하는 작업으로 간단하게 띠형 보강재(200)를 포설할 수 있다.

특히 띠형 보강재(200)는 저항수단(250)의 존재로 인하여 인발저항력이 향상되고, 이에 따라 띠형 보강재(200)의 일단이 뒷채움흙(B)에 지그재그상으로 설치될 필요 없어지며, 띠형 보강재(200) 자체의 길이가 짧아져 뒷채움흙(B)의 포설길이 및 토공량 역시 감소하게 된다.

또한, 시공과정에서 상하로 적층되는 보강블록(100)의 자중에 의한 결속력도 보태어져, 띠형 보강재(200)가 보다 견고하게 고정될 수 있음은 물론이다.

그리고, 띠형 보강재(200)가 포설되면, 뒷채움흙(B)은 보강토가 되어 안정성이 향상된다. 보다 정확하게는 상기 띠형 보강재(200)는 그 재질 자체에 의해 뒷채움흙(B)과의 마찰을 통해 토압을 경감시킴으로써 뒷채움흙(B)의 점착력과 내부마찰각을 증진시키며, 이에 더하여 다수개의 저항수단(250)이 수동저항 마찰력을 더욱 크게 증가시키게 된다.

즉, 저항수단(250)이 띠형 보강재(200)의 길이방향을 따라 구비되므로, 띠형 보강재(200)의 수동저항 마찰력 및 인발저항능력이 크게 형성되고, 이에 따라 보강토 옹벽의 안정성이 향상되는 것이다.

예를 들어 자연환경이나 특수한 외부환경에 의해 뒷채움흙(B)이 횡으로 변하고자 하는 토압이 크게 발생하는 경우에, 상기 보강블록(100)에 의해 형성된 옹벽은 외측으로 힘을 받게 되는데, 이 과정에서 상기 보강블록(100)에 연결된 띠형 보강재(200) 역시 외측으로 당겨지는 힘을 받게 된다.

그러나, 본 발명에 의한 띠형 보강재(200)에는 저항수단(250)이 구비되어, 뒷채움흙(B)과의 사이에서 큰 마찰력을 가지며, 이러한 마찰력은 띠형 보강재(200)가 보강블록(100)에 의해 옹벽 방향으로 소정의 힘을 받을수록 함께 커지게 된다. 따라서 띠형 보강재(200)의 인발저항능력이 크게 향상되어 옹벽 역시 안정적으로 유지될 수 있다. 이에 따라, 옹벽의 경사각 역시 상대적으로 크게 설계될 수 있음은 물론이다.

그리고, 띠형 보강재(200)와 보강블록(100)이 접하는 부분에 가이드면(180)이 형성되므로, 보강토의 침하 등이 발생하여 띠형 보강재(200)와 보강블록(100)이 접하는 부분에 전단 하중이 가해지더라도, 상기 띠형 보강재(200)가 곡면 또는 경사면으로 형성된 가이드면(180)에 안착되어 띠형 보강재(200)가 보강블록(100)에 의해 전단파괴되는 것이 방지된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 보강블록 120: 안착부
130: 수납공간 150: 걸림보스
180: 가이드면 200: 띠형 보강재
210: 스트립베이스 250: 저항수단
252: 연결부 255: 저항부
300: 고정피스 320: 고정슬롯
330: 제1슬롯 340: 제2슬롯
350: 체결구

Claims (18)

1. 일방향으로 연장되고 유연한 재질의 스트립베이스와,
   상기 스트립베이스의 상면 또는 저면 중 어느 일측으로부터 돌출되고 상기 스트립베이스의 길이방향을 따라 다수개 구비되는 저항수단을 포함하고,
   상기 저항수단의 중심부는 상기 스트립베이스의 길이방향으로 연장되는 전후 방향 중에서 어느 일방으로 치우져 형성됨을 특징으로 하는 띠형 보강재.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 저항수단은
   상기 스트립베이스의 외면에 연결되는 연결부와,
   상기 연결부로부터 연장되고 상기 스트립베이스로부터 상방 또는 하방으로 돌출되며 상기 스트립베이스의 길이방향으로 연장되는 전후 방향 중에서 어느 일방으로 치우져 형성되는 저항부를 포함하여 구성되는 띠형 보강재.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 연결부와 상기 저항부는 하나의 모재가 휘어져 연속된 곡면으로 구성됨을 특징으로 하는 띠형 보강재.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저항수단의 저항부는 상기 스트립베이스로부터 상방으로 경사진 방향으로 연장됨을 특징으로 하는 띠형 보강재.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 스트립베이스를 따라 다수개 구비된 저항수단 중 일부는 상기 저항부가 일방을 향해 경사지게 연장되고, 나머지 일부는 상기 저항부가 타방을 향해 경사지게 연장됨을 특징으로 하는 띠형 보강재.
   
6. 제 2 항에 있어서, 상기 저항수단의 연결부와 상기 스트립베이스가 서로 연결되는 부분은 상기 스트립베이스의 길이방향으로 연장되는 평면으로 구성됨을 특징으로 하는 띠형 보강재.
   
7. 보강블록을 설치하는 블록설치단계와,
   상기 보강블록의 일측에 띠형 보강재의 일단을 연결하고 상기 띠형 보강재의 타단은 상기 보강블록의 후방으로 길게 연장시키는 보강재설치단계와,
   상기 보강블록의 후방에 뒷채움흙을 포설하고 이를 다지는 흙포설단계를 포함하고,
   상기 블록설치단계 내지 흙포설단계가 반복수행되며,
   상기 띠형 보강재는
   일방향으로 연장되고 유연한 재질의 스트립베이스와,
   상기 스트립베이스의 상면 또는 저면 중 어느 일측으로부터 돌출되고 상기 스트립베이스의 길이방향을 따라 다수개 구비되는 저항수단을 포함하여 구성되는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
   
8. 제 7 항에 있어서, 상기 저항수단은
   상기 스트립베이스의 외면에 연결되는 연결부와,
   상기 연결부로부터 연장되고 상기 스트립베이스로부터 상방 또는 하방으로 돌출되는 저항부를 포함하여 구성되는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
   
9. 제 8 항에 있어서, 상기 저항수단의 저항부는 상기 스트립베이스로부터 상방으로 경사진 방향으로 연장되고, 상기 보강재설치단계에서 상기 띠형 보강재는 상기 저항부의 상향 경사진 부분이 상기 보강블록을 향하도록 설치됨을 특징으로 하는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
   
10. 제 8 항에 있어서, 상기 저항부에는 일방향으로 개구된 저항포켓이 개구되어 형성됨을 특징으로 하는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
    
11. 제 8 항에 있어서, 상기 스트립베이스를 따라 다수개 구비된 저항수단 중 일부는 상기 저항부가 일방을 향해 경사지게 연장되고, 나머지 일부는 상기 저항부가 타방을 향해 경사지게 연장됨을 특징으로 하는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
    
12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강재설치단계는,
    상기 띠형 보강재의 일단이 고정피스에 삽입되는 제1단계와,
    상기 고정피스에 체결구가 체결되어 상기 띠형 보강재가 압착되는 제2단계와,
    상기 고정피스를 상기 보강블록의 수납공간에 삽입하는 제3단계를 포함하여 구성되는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
    
13. 제 12 항에 있어서, 상기 제1단계에 있어서, 상기 고정피스에는 고정슬롯이 형성되어 상기 스트립베이스의 일단이 삽입되어 고정되되, 상기 고정슬롯은 서로 이격되어 형성되는 제1슬롯 및 제2슬롯으로 구성되어, 상기 띠형 보강재의 스트립베이스의 일단은 상기 제1슬롯을 통과한 후 제2슬롯을 통해 반대방향으로 돌출되어 고정됨을 특징으로 하는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
    
14. 제 12 항에 있어서, 상기 제2단계에 있어서, 상기 고정피스에는 상기 고정슬롯이 개구된 방향과 직교한 방향으로 체결구가 삽입되고, 상기 고정슬롯에 삽입된 띠형 보강재의 일단을 가압하여 고정시킴을 특징으로 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
    
15. 제 12 항에 있어서, 상기 제3단계에 이어, 상기 띠형 보강재는 상기 수납공간 일측으로부터 상기 보강블록의 후방으로 연장되고 상기 보강블록의 외면으로부터 요입되어 형성된 안착부에 상기 띠형 보강재의 스트립베이스가 안착되는 제4단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
    
16. 제 7 항에 있어서, 상기 제4단계에서, 상기 띠형 보강재의 저항수단 중 어느 하나가 상기 보강블록의 안착부에 형성된 걸림보스에 걸어짐을 특징으로 하는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
17. 제 7 항에 있어서, 상기 보강블록의 저면에는 돌출부가 구비되어 하방에 위치한 다른 보강블록의 안착부에 삽입됨을 특징으로 하는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.
    
18. 제 16 항에 있어서, 상기 보강블록의 상부와 하부에는 서로 대응되는 걸림보스 및 보스홈이 각각 형성되어, 축적된 서로 다른 보강블록은 상기 걸림보스를 회전축으로 하여 상대회전가능함을 특징으로 하는 띠형 보강재를 이용한 보강토옹벽 시공방법.

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