KR20170102617A - 사면보강공법 및 사면보강장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사면보강공법 및 사면보강장치에 관한 것으로서, 특히, 사면 보강재와 와이어 로프를 이용하여 사면 전체를 일체화하여 사면을 보호하고 안정률을 극대화할 수 있는 사면보강공법 및 사면보강장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 사면보강장치는 일측은 사면 외부로 노출되고 타측은 사면 내부에 설치되는 복수의 사면 보강재; 상기 복수의 사면 보강재와 각각 결합되는 복수의 장착구; 상기 복수의 장착구에 의해 지지되고 양단이 앵커볼트에 의해 고정되며, 상기 사면에 직접 접촉하여 상기 사면을 구속하는 복수의 와이어 로프; 및 상기 복수의 와이어 로프에 각각 적어도 하나가 설치되어 인장력을 제공하는 인장부재를 포함한다.

Description

사면보강공법 및 사면보강장치{SLOPE REINFORCING STRUCTURE AND SLOPE REINFORCING APPARATUS}

본 발명은 사면보강공법 및 사면보강장치에 관한 것으로서, 특히, 사면 보강재와 와이어 로프를 이용하여 사면 전체를 일체화하여 사면을 보호하고 안정률을 극대화할 수 있는 사면보강공법 및 사면보강장치에 관한 것이다.

대규모 토지조성이나 도로, 철도 등을 건설하는 과정에서 설치하는 사면은 그 연장과 면적이 매우 크고 넓기 때문에 자연재해에 의해 파괴되어 인명과 재산을 잃게 되는 요소로서 작용한다.

사면에서 원지반은 토사와 암반이 분명히 구분되지 않고 매우 불균질하며 풍화토, 성층상태 및 균열 등이 불규칙하고 다양하게 분포하기 때문에 사면의 안정성을 높일 수 있고 경제적인 사면보강공법이 요구된다.

종래의 사면 보강공법으로서 소일 네일(Soil Nail) 및 락볼트(Rock Bolt) 보강공법이 사용되고 있는데, 이와 같은 보강공법에서는 두부구속이 되지 않아 강우시나 지진동에 대해 저항성이 취약한 문제가 있다.

또한, 이러한 보강공법과 병행하여 국부적인 사면파괴를 방지하기 위해 사면에 설치되는 철망은 단순히 토사 및 암괴의 낙하를 방지하는 역할만 하는 문제점이 있으며, 암반사면을 비교적 완벽하게 표면 보강할 수 있는 숏크리트공법은 환경친화적이지 못하여 그 위에 녹화를 하여도 숏크리트에 의해 녹화된 식물이 고사되는 현상이 발생된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 한국등록특허공보 제10-0594496호에서는 고탄성 고장력 철망재와 록볼트 또는 네일 등의 철근보강재 등을 이용한 압착망공법이 개시되어 있으나, 철망재를 이용하는 것으로는 강한 두부구속이 어려운 문제가 있으며, 철망재를 사용하는 것 자체가 미관상 좋지 않고 식물이 자라는 것을 방해하는 문제가 있다.

또한, 종래의 보강공법들에서는 불규칙한 사면의 형태에 따라 다양한 위치에서 두부구속을 하는 것이 어려운 문제가 있다.

본 발명은 새로운 사면보강공법 및 사면보강장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사면 보강재와 와이어 로프를 결합하여 이용함으로써 사면에 대해 종방향 및 횡방향으로 두부구속이 가능하도록 하는 사면보강공법 및 사면보강장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 불규칙한 사면의 형태에 따라 사면 보강재와 와이어 로프의 위치 및 방향을 변경할 수 있는 사면보강공법 및 사면보강장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 사면보강장치는 일측은 사면 외부로 노출되고 타측은 사면 내부에 설치되는 복수의 사면 보강재; 상기 복수의 사면 보강재와 각각 결합되는 복수의 장착구; 상기 복수의 장착구에 의해 지지되고 양단이 앵커볼트에 의해 고정되며, 상기 사면에 직접 접촉하여 상기 사면을 구속하는 복수의 와이어 로프; 및 상기 복수의 와이어 로프에 각각 적어도 하나가 설치되어 인장력을 제공하는 인장부재를 포함한다.

본 발명은 새로운 사면보강공법 및 사면보강장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 사면 보강재와 와이어 로프를 결합하여 이용함으로써 사면에 대해 종방향 및 횡방향으로 두부구속이 가능하도록 하는 사면보강공법 및 사면보강장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 불규칙한 사면의 형태에 따라 사면 보강재의 위치와 와이어 로프의 방향을 변경할 수 있는 사면보강공법 및 사면보강장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치를 설명하는 사시도.
도 2는 도 1의 I-I' 단면을 절단한 것을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서 종로프 앵커볼트를 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서 횡로프 앵커볼트를 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서 정착구를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서 인장부재를 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서 장착구의 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 장착구가 적용된 예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치를 설명하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I' 단면을 절단한 것을 설명하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서 종로프 앵커볼트를 설명하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서 횡로프 앵커볼트를 설명하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서 정착구를 설명하는 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서 인장부재를 설명하는 도면이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명은 사면보강을 위하여 사면(100)에 사면 보강재(60)를 시공한 후, 각각의 사면 보강재(60)를 와이어 로프(50)로 연결함으로써 상기 와이어 로프(50)가 사면(100)의 두부를 구속하여 사면(100) 전체를 일체화하여 사면을 보호하고 안정률을 극대화할 수 있도록 한다.

상기 사면 보강재(60)는 락볼트(Rock Bolt) 또는 소일네일(Soil Nail)이 사용될 수 있는데, 락볼트는 사면에 소규모 암반블록이나 뜬 돌이 있을 때 주로 사용하며, 소일네일은 토사 또는 풍화가 심한 대절토 사면에 주로 사용한다. 상기 사면 보강재(60)는 4~11m 깊이로 시공하고 상기 사면 보강재(60)의 일측 단부는 사면(100) 외부로 노출된다.

상기 와이어 로프(50)는 상기 사면 보강재(60)의 단부에 결합된 정착구(30)를 통해 지지되며, 상기 사면 보강재(60)와 사면 보강재(60) 사이의 사면(100)과 직접 접촉하여 상기 사면(100)에 대한 두부구속이 되도록 한다.

상기 장착구(30)는 상기 사면 보강재(60) 주위의 사면(100)을 부분적으로 파낸 후 설치할 수 있으며, 이 경우 상기 장착구(30)는 상기 사면(100)의 평균 경사면보다 상기 사면 보강재(60)의 타측 단부에 인접하도록 낮은 높이에 위치되도록 함으로써 상기 장착구(30)와 장착구(30) 사이의 사면(100)을 구속할 수 있다.

상기 와이어 로프(50)는 주로 종방향으로 연장되는 종방향 와이어 로프와 주로 횡방향으로 연장되는 횡방향 와이어 로프를 포함하는데, 상기 종방향 와이어 로프의 양 끝단은 종로프 앵커볼트(10)에 의해 고정되고, 상기 횡방향 와이어 로프의 양 끝단은 횡로프 앵커볼트(20)에 의해 고정된다.

본 발명에서는 와이어 로프(50)를 견고하게 고정할 수 있도록 상기 종로프 앵커볼트(10)는 상기 횡로프 앵커볼트(20)에 비해 보다 깊은 깊이로 시공된다. 예를 들어, 상기 종로프 앵커볼트(10)는 1.3~1.7m의 길이로 형성되고, 상기 횡로프 앵커볼트(20)는 0.8-1.2m의 길이로 형성된다. 실시예에서는 상기 종로프 앵커볼트(10)는 1.5m의 길이로 형성되고, 상기 횡로프 앵커볼트(20)는 1m의 길이로 형성된다.

도 3과 도 4에 예시된 바와 같이, 상기 종로프 앵커볼트(10)의 단부는 고리 모양으로 형성되어 상기 와이어 로프(50)가 체결되고, 마찬가지로 상기 횡로프 앵커볼트(20)의 단부도 고리 모양으로 형성되어 상기 와이어 로프(50)가 체결된다.

따라서, 상기 와이어 로프(50)는 각각 양단의 종로프 앵커볼트(10)와 양단의 횡로프 앵커볼트(20)에 고정된 상태에서 상기 정착구(30)에 지지되어 상기 사면(100)의 두부를 구속하게 된다.

종래에는 락볼트 또는 소일네일과 같은 사면 보강재(60)만 설치하여 사면(100)을 보강하였으나, 본 발명에서는 와이어 로프(50)를 설치하여 사면 보강재(60)와 사면 보강재(60) 사이의 사면(100)에 대한 두부구속이 가능하다.

도 5에 도시된 정착구(30)는 상기 사면 보강재(60)의 노출된 부분에 결합되어 상기 와이어 로프(50)를 지지함과 동시에 상기 사면(100)을 압착한다.

상기 정착구(30)는 상기 사면 보강재(60)에 결합되는 상부판(31)과 하부판(34)을 포함하고, 상기 상부판(31)과 하부판(34)은 적어도 하나의 결합부재(37)를 통해 견고하게 결합된다. 상기 상부판(31)과 하부판(34)은 상기 사면 보강재(60)가 관통할 수 있는 홀이 형성되어 상기 사면 보강재(60)의 단부에 결합되어 체결부재(38)를 통해 상기 사면 보강재(60)와 체결된다.

상기 상부판(31)은 제1 방향을 따라 제1 높이로 돌출되고 상기 종방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제1 돌출부(32)와, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 상기 제1 높이보다 낮게 돌출되어 상기 횡방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제2 돌출부(33)를 포함한다.

상기 하부판(34)은 상기 제2 방향을 따라 상기 제1 높이로 돌출되어 상기 횡방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제3 돌출부(35)와, 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 높이로 돌출되어 상기 종방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제4 돌출부(36)를 포함한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부판(31)의 제1 돌출부(32)와 상기 하부판(34)의 제4 돌출부(36) 사이의 공간에 상기 종방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치되어 지지되고, 상기 상부판(31)의 제3 돌출부(33)와 상기 하부판(34)의 제3 돌출부(35) 사이의 공간에 상기 횡방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치되어 지지된다.

따라서, 상기 와이어 로프(50)는 상기 사면 보강재(60)와 결합되어 상기 사면(100)에 대한 두부구속이 가능하다.

도 6에 도시된 인장부재(40)는 각각의 와이어 로프(50) 마다 적어도 하나가 배치될 수 있다.

즉, 상기 인장부재(40)는 상기 종로프 앵커볼트(10)와 종로프 앵커볼트(10) 사이에 연장되는 각각의 종방향 와이어 로프(50)에 적어도 하나가 배치되어 상기 종방향 와이어 로프(50)에 인장력을 제공한다.

또한, 상기 인장부재(40)는 상기 횡로프 앵커볼트(20)와 횡로프 앵커볼트(20) 사이에 연장되는 각각의 횡방향 와이어 로프(50)에 적어도 하나가 배치되어 상기 종방향 와이어 로프(50)에 인장력을 제공한다.

상기 인장부재(40)가 상기 와이어 로프(50)에 인장력을 제공함에 따라 상기 와이어 로프(50)가 상기 사면 보강재(60)와 사면 보강재(60) 사이의 사면(100)에 직접 접촉하면서 상기 사면(100)을 구속할 수 있다.

상기 인장부재(40)는 스프리스 또는 턴버클이 사용될 수 있으며, 실시예에서는 턴버클이 설치된 것을 예시하고 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서는 사면(100)에 대한 보강을 위하여 사면 보강재(60)를 설치할 뿐만 아니라, 상기 사면 보강재(60)와 사면 보강재(60) 사이를 와이어 로프(50)로 연결하여 상기 와이어 로프(50)가 사면(100)에 직접 접촉하면서 사면(100)을 구속하도록 할 수 있다. 따라서, 사면(100)에 대해 종방향 및 횡방향으로 두부구속이 가능하다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서 장착구의 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 장착구가 적용된 예를 도시한 도면이다.

도 7과 도 8을 참조하면, 도 7에 도시된 정착구(30)는 도 5에 도시된 것과 마찬가지로 상기 사면 보강재(60)의 노출된 부분에 결합되어 상기 와이어 로프(50)를 지지함과 동시에 상기 사면(100)을 압착한다.

상기 정착구(30)는 상기 사면 보강재(60)에 결합되는 상부판(31)과 하부판(34)을 포함하고, 상기 상부판(31)과 하부판(34)은 적어도 하나의 결합부재(37)를 통해 견고하게 결합된다. 상기 상부판(31)과 하부판(34)은 상기 사면 보강재(60)가 관통할 수 있는 홀이 형성되어 상기 사면 보강재(60)의 단부에 결합되어 체결부재(38)를 통해 상기 사면 보강재(60)와 체결된다.

상기 상부판(31)은 제1 방향을 따라 돌출되고 상기 종방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제1 돌출부(32)와, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 돌출되어 상기 횡방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제2 돌출부(33)를 포함한다.

상기 하부판(34)은 상기 제2 방향을 따라 돌출되어 상기 횡방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제3 돌출부(35)와, 상기 제1 방향을 따라 돌출되어 상기 종방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제4 돌출부(36)를 포함한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상부판(31)의 제1 돌출부(32)와 상기 하부판(34)의 제4 돌출부(36) 사이의 공간에 상기 종방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치되어 지지되고, 상기 상부판(31)의 제3 돌출부(33)와 상기 하부판(34)의 제3 돌출부(35) 사이의 공간에 상기 횡방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치되어 지지된다.

도 7에 도시된 장착구(30)에서 상기 제1,2,3,4 돌출부(32,33,35,36)는 상기 상부판(31) 및 하부판(34)의 중심에서 외측방향으로 갈수록 그 높이가 높아지거나 그 폭이 넓어질 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1,2,3,4 돌출부(32,33,35,36)는 상기 상부판(31) 및 하부판(34)의 중심에서 외측방향으로 갈수록 그 높이가 높아지고 그 폭이 넓어질 수 있다.

도 1에 도시된 것처럼 상기 사면 보강재(60)가 격자 형태로 규칙적으로 배치되는 경우에는 도 5에 도시된 장착구(30)로 사용이 가능하지만, 도 8에 도시된 바와 같이 사면(100)의 형태나 분포에 따라 상기 사면 보강재(60)를 불규칙하게 배치할 필요가 있는 경우 상기 와이어 로프(50)에 인장력을 인가하면서 용이하게 설치하기 위해서 상기 와이어 로프(50)가 부드럽게 가이드될 필요가 있다.

따라서, 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 장착구(30)의 중심에서 외측방향으로 갈수록 폭 및/또는 높이가 증가되도록 돌출부를 구성함으로써 용이하게 와이어 로프(50)를 설치할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 사면보강공법 및 사면보강장치에서는 사면(100)에 대한 보강을 위하여 사면 보강재(60)를 설치할 뿐만 아니라, 상기 사면 보강재(60)와 사면 보강재(60) 사이를 와이어 로프(50)로 연결하여 상기 와이어 로프(50)가 사면(100)에 직접 접촉하면서 사면(100)을 구속하도록 할 수 있다. 따라서, 사면(100)에 대해 종방향 및 횡방향으로 두부구속이 가능하다.

또한, 본 발명은 불규칙한 사면(100)의 형태에 따라 사면 보강재(60)와 와이어 로프(50)의 위치 및 방향을 변경할 수 있다.

10; 종로프 앵커볼트, 20; 횡방향 앵커볼트, 30; 장착구, 40; 인장부재, 50; 와이어 로프, 60; 사면 보강재, 100; 사면

Claims (5)

1. 일측은 사면 외부로 노출되고 타측은 사면 내부에 설치되는 복수의 사면 보강재;
   상기 복수의 사면 보강재와 각각 결합되는 복수의 장착구;
   상기 복수의 장착구에 의해 지지되고 양단이 앵커볼트에 의해 고정되며, 상기 사면에 직접 접촉하여 상기 사면을 구속하는 복수의 와이어 로프; 및
   상기 복수의 와이어 로프에 각각 적어도 하나가 설치되어 인장력을 제공하는 인장부재를 포함하는 사면보강장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 장착구는 상기 사면의 평균 경사면보다 상기 사면 보강재의 타측에 인접하도록 낮은 높이에 위치되는 사면보강장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 인장부재는 스프리스 또는 턴버클인 사면보강장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 장착구는 결합부재에 의해 결합되는 상부판과 하부판을 포함하고,
   상기 상부판은 제1 방향을 따라 제1 높이로 돌출되고 상기 종방향으로 연장되는 와이어 로프가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제1 돌출부와, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 상기 제1 높이보다 낮게 돌출되어 상기 횡방향으로 연장되는 와이어 로프가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제2 돌출부를 포함하며,
   상기 하부판은 상기 제2 방향을 따라 상기 제1 높이로 돌출되어 상기 횡방향으로 연장되는 와이어 로프가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제3 돌출부와, 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 높이로 돌출되어 상기 종방향으로 연장되는 와이어 로프(50)가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제4 돌출부를 포함하는 사면보강장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 장착구는 결합부재에 의해 결합되는 상부판과 하부판을 포함하고,
   상기 상부판은 제1 방향을 따라 돌출되고 상기 종방향으로 연장되는 와이어 로프가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제1 돌출부와, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 돌출되어 상기 횡방향으로 연장되는 와이어 로프가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제2 돌출부를 포함하며,
   상기 하부판은 상기 제2 방향을 따라 돌출되어 상기 횡방향으로 연장되는 와이어 로프가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제3 돌출부와, 상기 제1 방향을 따라 돌출되어 상기 종방향으로 연장되는 와이어 로프가 배치될 수 있는 공간을 제공하는 제4 돌출부를 포함하며,
   상기 제1,2,3,4 돌출부는 상기 장착구의 중심에서 외측방향으로 갈수록 폭 및 높이 중 적어도 어느 하나가 증가되도록 형성되는 사면보강장치.

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