KR20180104430A - 덮개보강 아칭 개비온 옹벽 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전면부 및 후면부가 만곡된 아치(arch) 형의 철망으로 이루어지며, 상단부 및 하단부에 양 측면과 결합되는 덮개를 구비하여, 양 측의 횡방향으로의 변형을 방지하여 원호파괴에 의한 붕괴를 방지하고, 시공 품질 및 시공성을 향상시킬 수 있는 아칭 개비온 옹벽에 관한 것으로, 본 발명에 따른 아칭 개비온 옹벽은, 다수의 철선이 교차하는 사각형의 망체로 이루어지며, 서로 일정 거리 이격되어 나란하게 배치되어 양 측면을 이루는 2개의 측면철망과; 양단부가 상기 각각의 측면철망의 전단부에 연결되면서 측면철망의 후단부를 사이를 폐쇄하며, 다수의 철선이 교차하는 망체로 이루어지되 전방으로 볼록한 아치(arch) 형태로 된 전면철망과; 다수의 철선이 교차하는 망체로 이루어져, 상기 측면철망과 전면철망과 후면철망의 상부 사이의 공간 및 하부 사이의 공간을 폐쇄하도록 설치되는 단수 또는 복수의 덮개철망;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

덮개보강 아칭 개비온 옹벽{Arching Gabion Retaining Wall Reinforced by Cover Mesh}

본 발명은 옹벽 시공을 위한 아칭 개비온에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전면부 및 후면부가 만곡된 아치(arch) 형의 철망으로 이루어지며, 상부 또는 하부에 덮개를 구비하여 내부 토압에도 변형되지 않고 하중을 견딜 수 있는 아칭 개비온 옹벽에 관한 것이다.

일반적으로, 하천제방, 절개지, 옹벽 등의 경사면에는 후사면의 토압에 저항하기 위해 개비온(gabion) 등의 구조물이 설치된다. 이러한 개비온을 이용한 시공방법은 망체의 어느 부위가 절단되더라도 전체적으로 붕괴되지 않고 여러 형태의 침하를 견딜 수 있으며, 망체의 내부공간에 채워진 채움재의 공극을 통하여 주변의 물 흐름을 원활하게 해주고, 또한 풀이나 나무 등이 자라날 수 있어서 친환경 시공법으로 각광을 받고 있다. 현재 사용되고 있는 대부분의 개비온은 전면(全面)이 사각 망체로 이루어진 육면체 형태를 갖고 있는데, 이와 같은 사각 개비온 옹벽 구조물은 도 1에 도시한 것과 같이 상재하중 작용시 개비온(1) 내부에 수평 토압이 발생하여 외부로 노출되어 있는 개비온(1)의 정면이 볼록해지는 변형이 발생하게 되고, 이러한 변형에 의해 개비온(1) 내부 채움재인 골재의 파손 및 개비온의 파손이 유발되고, 최종적으로 개비온 옹벽 전체가 붕괴되는 문제가 발생한다.

이러한 개비온의 파손과 붕괴를 방지하기 위해 개비온 내부의 채움재인 골재를 전문가가 주의깊게 쌓아야 하며, 도 2에 도시한 것과 같이 개비온(1)을 옹벽 배면 쪽으로 경사지게 시공하여 상재하중이 개비온의 후방으로 편중되도록 하고 있다.

이에 본 출원인은 등록특허 제10-1422114호 및 등록특허 제10-1422119호에 다수의 철선을 격자 구조로 교차한 망체로 이루어지되, 전면부와 후면부가 아치형으로 폐합된 구조로 이루어지며, 양 측면이 직선형으로 이루어져 옹벽의 전방측에 지면(地面)에 대해 수직하게 설치되어, 보강재 정착부의 인발 파괴를 억제하고 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 아칭 개비온 옹벽(1)(도 3 참조)을 개시한 바 있다.

그런데, 상기 종래의 아칭 개비온 옹벽(1)은 상부면과 하부면이 개방된 구조로 이루어지기 때문에 도 4에 도시한 것과 같이 횡방향(화살표 방향) 구속이 없어서 시공중 형상이 일정치 않으며 그에 따라 시공후 모양이 일정치 않아 시공 품질이 저하되는 문제가 있다.

또한 시공중 아칭 개비온 옹벽 구조물의 폭을 일정하게 하기 위해 줄자에 맞춰 다시 폭을 일정하게 맞추는 작업을 수행해야 하므로 작업 시간이 많이 소요되고 시공이 어려운 문제도 있다.

또한 도 5에 도시한 것과 같이, 옹벽의 정면에서 보았을때 아칭 개비온(1)의 횡방향 변형으로 인하여 옹벽의 양 측면으로 원호파괴 현상이 발생하게 되는데 이에 대한 저항기능이 없어 양 측면으로 옹벽이 붕괴되는 현상이 발생할 수 있다.

등록특허 제10-1422114호 등록특허 제10-1422119호 등록특허 제10-0719355호 등록특허 제10-0666908호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전면부 및 후면부가 만곡된 아치(arch) 형의 철망으로 이루어지며, 상부 또는 하부에 양 측면과 결합되는 덮개를 구비하여, 양 측의 횡방향으로의 변형을 방지하여 원호파괴에 의한 붕괴를 방지하고, 시공 품질 및 시공성을 향상시킬 수 있는 덮개보강 아칭 개비온 옹벽을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아칭 개비온 옹벽은, 다수의 철선이 교차하는 사각형의 망체로 이루어지며, 서로 일정 거리 이격되어 나란하게 배치되어 양 측면을 이루는 2개의 측면철망과; 양단부가 상기 각각의 측면철망의 전단부에 연결되면서 측면철망의 후단부를 사이를 폐쇄하며, 다수의 철선이 교차하는 망체로 이루어지되 전방으로 볼록한 아치(arch) 형태로 된 전면철망과; 다수의 철선이 교차하는 망체로 이루어져, 상기 측면철망과 전면철망과 후면철망의 상부 사이의 공간 또는 하부 사이의 공간을 폐쇄하도록 설치되는 덮개철망;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 후면철망은 후방으로 볼록한 아치(arch) 형의 망체로 이루어질 수 있다.

또한 상기 상부 덮개철망과 하부 덮개철망은 상기 2개의 측면철망의 상단부 사이의 공간과 하단부 사이의 공간과 대응하는 크기를 갖는 망체로 이루어져, 양단부가 상기 각각의 측면철망의 상부 및 하부에만 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 2개의 측면철망 및 전면철망과 후면철망의 상부 또는 하부에 상부 덮개철망 또는 하부 덮개철망의 끝단부가 연결되어 아칭 개비온의 상부와 하부가 구속되므로, 내부 토압에 의해 횡방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 아칭 개비온 옹벽의 원호파괴를 방지할 수 있어 아칭 개비온 옹벽의 안정성을 향상시킬 수 있고, 시공이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.

특히 상부 덮개철망 또는 하부 덮개철망이 측면철망의 길이와 대응하는 길이를 갖는 사각형과 유사한 철망으로 이루어져, 양 단부가 측면철망의 상부 또는 하부만 구속하게 되면 내부 토압에 의해 폭방향(횡방향)으로의 변위가 발생하지 않음과 더불어 배부름 현상이 발생하지 않고, 전후방향으로 균등하게 미소 변위만 발생하게 되므로 횡방향 변형으로 인한 원호파괴가 발생하지 않을 뿐만 아니라, 전면철망과 후면철망이 아치 형태를 유지하므로 국부적인 힘의 증가가 발생하지 않아 옹벽의 안정성 및 개비온 전체 구조의 안정성이 향상되고, 시공이 용이한 효과를 얻을 수 있다.

또한 상부 덮개철망 또는 하부 덮개철망이 사각형과 유사한 철망으로 이루어지며, 철망의 가로 철선의 길이와 세로 철선의 길이를 일정하게 할 수 있어 제작이 용이하고, 철망의 아치형 절단으로 인한 조각이 발생하지 않아 제작 단가를 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따르면, 전방부와 후방부가 아치형으로 만곡된 곡면 형태를 갖기 때문에 상재하중에 의해 개비온 내부에 수평 토압이 발생하게 되면, 아치형 철망의 원주방향으로 인장력이 발생하게 되어 수평 토압으로 인한 변형이 방지되어 안정된 옹벽을 축조할 수 있는 효과도 있다.

따라서 개비온을 지면(地面)에 대해 수평하게 설치하여 안정적인 아칭 개비온 옹벽을 구축할 수 있게 되고, 이에 따라 작은 설치 면적으로 쉽게 아칭 개비온 옹벽을 시공할 수 있다.

또한 내압에 대해 안정하므로 아칭 개비온 내부에 굳이 돌을 채우지 않고 일반 토사를 채워도 무방하며, 이 경우 아칭형의 전방부 및 후방부 국부 부분에는 철망 구멍보다 큰 골재를 채워서 토사가 밖으로 유출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

도 1은 종래의 사각형 개비온의 단면도이다.
도 2는 종래의 개비온 옹벽 구조물을 나타낸 단면도이다.
도 3은 종래의 옹벽에 적용되는 아칭 개비온의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 4는 종래의 아칭 개비온에 작용하는 내부 토압에 의한 횡방향 변형 상태를 보여주는 평면도이다.
도 5는 종래의 아칭 개비온이 시공된 옹벽의 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 아칭 개비온이 시공된 옹벽의 측면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 아칭 개비온 옹벽의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 아칭 개비온의 일부를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 아칭 개비온의 평면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 아칭 개비온의 측면도이다.
도 11은 도 8에 도시된 아칭 개비온의 내부 토압의 작용을 나타낸 평면도이다.
도 12는 덮개를 아칭부까지 설치한 경우에 따른 아칭 개비온의 평면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 아칭 개비온의 측면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 아칭 개비온 옹벽의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 덮개보강 아칭 개비온 옹벽(10)은, 사각 평판 형태의 철망으로 되어 양 측면을 이루는 2개의 측면철망(11)과, 상기 측면철망(11)의 전단부와 후단부 각각에 연결되어 전방면과 후방면을 이루는 전면철망(12) 및 후면철망(13)과, 상기 측면철망(11)과 전면철망(12)과 후면철망(13)의 상부와 하부 사이의 공간을 폐쇄하도록 설치되는 덮개철망(14)을 포함하는 철망 함체 구조로 이루어져, 내부에 골재나 토사 등의 채움재가 채워진다.

상기 2개의 측면철망(11)은 지면(地面)에 대해 수평한 복수개의 철선(수평 가닥; 11a)과 지면에 대해 수직한 복수개의 철선(수직 가닥; 11b)이 교차하면서 접합된 사각형의 망체로 이루어지며, 서로 일정 거리 이격되어 아칭 개비온(10)의 측면을 형성한다.

상기 전면철망(12) 및 후면철망(13) 역시 측면철망(11)과 마찬가지로 지면(地面)에 대해 수평한 복수개의 철선(수평 가닥; 12a, 13a)과 지면에 대해 수직한 복수개의 철선(수직 가닥; 12b, 13b)이 교차하면서 접합된 망체로 이루어지되, 상기 전면 철망(12) 및 후면 철망(13)은 전방부와 후방부로 볼록하게 만곡된 아치(arch) 형태를 이루고, 양단부가 상기 측면철망(11)의 전단부와 후단부 각각에 고정되게 연결되면서 아칭 개비온(10)의 전방면과 후방면을 형성한다.

이와 같이 전면철망(12)과 후면철망(13)이 아치형으로 만곡된 곡면 형태를 갖게 되면, 도 11에 도시한 것과 같이, 아칭 개비온(10) 내부에 토압이 발생하더라도 전면철망(12) 및 후면철망(13)의 원주방향으로 인장력이 발생하게 되어 내부 토압으로 인한 변형을 방지할 수 있는 이점이 있다.

다시 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 덮개철망(14)은 철선이 가로와 세로로 교차하면서 접합된 사각형의 망체로 이루어진다. 상기 덮개철망(14)은 상기 측면철망(11)과 전면철망(12)과 후면철망(13)의 상부 및 하부 사이의 영역 전체를 덮을 수 있게 구성될 수도 있지만, 이 실시예에서와 같이 상기 2개의 측면철망(11)의 상단부와 하단부 사이의 공간과 대응하는 크기를 갖는 사각형의 망체로 이루어져, 양단부가 상기 각각의 측면철망(11)의 상단부 및 하단부에만 연결되어 측면철망(11)의 상단부 및 하단부만 구속하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 덮개철망(14)은 전후방향으로의 길이가 상기 측면철망(11)의 길이와 대체로 유사한 크기를 가지며, 좌우 폭이 상기 2개의 측면철망(11) 사이의 거리와 대체로 동일한 크기를 갖도록 되어 아치 형태로 된 전면철망(12) 및 후면철망(13)의 상단부 및 하단부 영역을 제외한 2개의 측면철망(11) 사이의 영역만 덮도록 구성되고, 양 단부가 측면철망(11)의 상단부 및 하단부 각각에 연결됨이 바람직하다.

이와 같이 덮개철망(14)이 측면철망(11)의 길이와 대응하는 길이를 갖는 사각형의 철망으로 이루어져, 양 단부가 측면철망(11)의 상단부 및 하단부만 구속하게 되면 상재 하중에 의해 내부 토압이 가해질 때 도 10에 도시한 것과 같이 폭방향(횡방향)으로의 변위는 발생하지 않고, 전후방향으로만 균등하게 미소 변위만 발생하게 되므로 횡방향 변형으로 인한 원호파괴가 발생하지 않을 뿐만 아니라, 전면철망(12)과 후면철망(13)이 아치 형태를 유지하므로 국부적인 힘의 증가가 발생하지 않아 옹벽의 안정성 및 개비온 전체 구조의 안정성이 향상되고, 시공이 용이한 이점을 얻을 수 있다.

또한 덮개철망(14)이 사각형의 철망으로 이루어지며, 철망의 가로 철선의 길이와 세로 철선의 길이를 일정하게 할 수 있어 제작이 용이하고, 제작 단가를 줄일 수 있는 이점이 있다.

만약, 도 12 및 도 13에 도시한 것과 같이 덮개철망(14)이 아칭 개비온의 상단부와 하단부 영역 전체를 덮도록 구성되며 전방부와 후방부 및 양 측부가 모두 전면철망(12)과 후면철망(13) 및 측면철망(11)에 연결되도록 하면, 전면철망(12)과 후면철망(13) 및 측면철망(11)의 상단부와 하단부는 덮개철망(14)에 구속되어 있으므로 내부 토압에 의해 전면철망(12)과 후면철망(13)의 중간 부분이 볼록해지는 배부름 현상이 발생할 수 있다. 이에 따라 전면철망(12)과 후면철망(13)에서 국부적인 과다한 단면력이 발생하여 전면철망(12)과 후면철망(13)이 파괴되는 현상이 발생할 수 있다.

또한 아치 형태로 된 전면철망(12)과 후면철망(13)에도 덮개철망(14)을 연결해야 하므로 사각형의 철망을 절단하여 타원형으로 만들어야 하고, 이에 따라 철망 조각이 발생하여 자재의 낭비가 초래되어 경제적인 면에서 불리함을 감수해야 할 수 있다.

한편, 상기 측면철망(11)의 전단부와 전면철망(12), 측면철망(11)의 후단부와 후면철망(13), 덮개철망(14)과 측면철망(11)의 상단부 및 하단부는 철사나 케이블타이(cable tie) 등 공지의 결속재(2)(도 3 참조)를 이용하여 연결될 수 있다.

상술한 것과 같이 구성된 본 발명의 아칭 개비온은 내부에 골재 및 토사와 같은 채움재가 채워지고, 도 6에 도시한 것과 같이 토사가 빠져나가는 것을 방지하기 위한 부직포가 후방면에 밀착된 상태로 상하로 적층되면서 아칭 개비온 옹벽을 구축하게 된다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

10 : 아칭 개비온 11 : 측면철망
12 : 전면철망 13 : 후면철망
14 : 덮개철망

Claims (3)

1. 다수의 철선이 교차하는 사각형의 망체로 이루어지며, 서로 일정 거리 이격되어 나란하게 배치되어 양 측면을 이루는 2개의 측면철망(11)과;
   양단부가 상기 각각의 측면철망(11)의 전단부에 연결되면서 측면철망(11)의 후단부를 사이를 폐쇄하며, 다수의 철선이 교차하는 망체로 이루어지되 전방으로 볼록한 아치(arch) 형태로 된 전면철망(12)과;
   양단부가 상기 각각의 측면철망(11)의 후단부에 연결되면서 측면철망(11)의 후단부를 사이를 폐쇄하는 후면철망(13)과;
   다수의 철선이 교차하는 망체로 이루어져, 상기 측면철망(11)과 전면철망(12)과 후면철망(13)의 상부 또는 하부 사이의 공간을 폐쇄하도록 설치되는 덮개철망(14);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 덮개보강 아칭 개비온 옹벽.
2. 제1항에 있어서, 상기 후면철망(13)은 후방으로 볼록한 아치(arch) 형의 망체로 이루어진 것을 특징으로 하는 덮개보강 아칭 개비온 옹벽.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 덮개철망(14)은 상기 2개의 측면철망(11)의 상단부 사이의 공간과 하단부 사이의 공간과 대응하는 크기를 갖는 사각형의 망체로 이루어져, 양단부가 상기 각각의 측면철망(11)의 상부 또는 하부에만 연결되고, 상기 전면철망(12)과 후면철망(13)에는 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 덮개보강 아칭 개비온 옹벽.
   

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