KR20190022240A - 보강토 옹벽 축조용 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보강토 옹벽 축조용 블록(10)으로, 전면(11)과 배면(12) 및 좌,우측면(13,14)과 상,하면(15,16)을 가지며, 상기 배면(12)에는 좌우 양측에 후방 돌출부(12a,12b)가 형성되고, 상기 후방 돌출부(12a,12b) 사이에는 만입부(12c)가 형성되며, 상기 상면(15)에는 배면(12)측으로 개방된 원호형의 보강재 삽입홈(19)이 형성되되 상기 보강재 삽입홈(19)의 양측은 상기 후방 돌출부(12a,12b)의 외곽에 접하여 후방으로 연장형성되어 띠형 섬유보강재(2)가 상기 보강재 삽입홈(19)을 따라 원호형으로 연결되도록 되어 있어 후방 돌출부(12a,12b)의 성형중 파손방지와 필요 이상으로 두껍게 형성하지 않아도 되어 블록의 경량화를 도모할 수 있고, 블록(10)과 띠형 섬유보강재(2)간의 연결강도가 향상되고, 띠형 섬유보강재(2)를 상호 평행하게 포설하거나 사선방향으로 포설하는 현장에서 모두 사용가능하다.

Description

보강토 옹벽 축조용 블록{block for construct retaining wall}

본 발명은 사면(斜面)에서의 평탄한 부지 조성을 위한 보강토 옹벽을 축조하는데 사용되는 블록에 관한 것이다.

일반적으로 보강토 옹벽은 페이싱 부재로 블록이나 패널을 사용하고, 보강재로는 망형의 지오그리드를 사용하거나 띠형 섬유보강재 등을 사용하고 있다.

한편, 보강토 옹벽 축조용 블록은 장비를 사용하여 축조할 수 있는 비교적 큰 크기와 중량을 갖는 중량 블록과, 작업자가 손이나 기타 클램프 등의 도구를 사용하여 축조할 수 있는 비교적 작은 크기의 경량 블록으로 분류되며, 대형 블록과 경량 블록은 나름대로의 장단점이 있어서 시공현장의 상황에 따라서 선택적으로 적용되고 있다.

본 발명의 보강토 옹벽 축조용 블록과 관련된 종래기술로는 특허문헌 1 내지 5를 들 수 있다.

특허문헌 1은 기존의 블록보다 좌우의 폭이 큰 대형의 블록을 사용하므로 인력으로 직접 축조하는 대신 장비를 사용하여 축조함으로써 작업자의 육체적인 부담을 크게 덜어줄 수 있고, 블록의 내측에 형성된 토체첫전부와 블록의 전면 양측에 형성된 후퇴면에 의해 블록을 상하로 엇갈리게 축조한 경우 토체첫전부가 옹벽의 전면으로 노출됨으로써 여기에 초목류를 식생하면 수직 옹벽의 전면을 녹화시킬 수 있도록 되어 있다.

특허문헌 2는 하나의 블록으로 필요에 따라 중력식 옹벽이나 보강토 옹벽용으로 모두 사용이 가능하고, 내부에 관통공이 상하로 형성되어 있어 블록의 중량을 경량화시킬 수 있으므로 재료비의 절감 및 시공이 용이하면서도 좌,우 측면의 수형 돌출부와 암형 돌출부가 직선 또는 임의의 곡선상태로 결합될 수 있어 다양한 선형의 옹벽을 축조할 수 있도록 되어 있다.

특허문헌 3은 인력으로 직접 축조하는 대신 장비를 사용하여 축조할 수 있으므로 작업자의 육체적인 부담을 크게 덜어줄 수 있고, 2단 엇쌓기 1단 엇쌓기 및 일직 축조방식을 비롯한 다양한 패턴의 옹벽을 축조할 수 있으며, 보강재의 선단부를 연결할 때 보강재의 선단부가 외부로 노출되거나 길이가 늘어지지 않고 절반의 폭으로 접힌 상태를 유지하게 됨으로써 보강재의 느즈러짐으로 인한 옹벽면의 배부름현상이 발생하지 않아 우수한 품질의 옹벽을 축조할 수 있도록 되어 있다.

특허문헌 4는 상,하의 블록을 연결하기 위한 연결핀 삽입구멍을 관통공의 측부로 개방시킴으로써 블록 성형시 연결핀 삽입구멍이 막히지 않고 연결핀의 삽입작업 또한 용이하게 할 수 있으며, 연결핀이 상,하부의 유니트화 된 블록 사이에 상호 지그재그 형태로 지속적으로 연결되므로 상,하 블록간의 결속력이 강화되어 옹벽 시공중 보강토체의 다짐시 발생할 수 있는 국부적인 배부름 현상 및 블록의 밀림이나 전도현상이 방지되므로 시공 안정성을 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

특허문헌 5는 본 출원인의 선출원 특허로, 이는 인력으로 시공할 수 있는 정도의 크기와 무게를 가지며, 보강토체에 매립되는 띠형 섬유보강재를 별도의 부자재를 사용하지 않고 블록에 직접 연결할 수 있도록 블록 상면에 보강재 삽입홈이 형성되되 이 보강재 삽입홈은 블록의 경량화를 위하여 블록 내측에 좌우 대칭 형태로 형성된 관통공의 후방으로 개방되고, 양측 관통공 사이에는 전방으로 볼록한 형태의 보강재 삽입홈이 형성되어 보강재가 루프 형태로 끼워져 연결됨으로써 블록과 보강재의 연결강도를 극대화함과 동시에 보강재의 국부적인 손상이나 피로 집중이 발생하지 않아 내구력이 우수한 토목구조물을 축조할 수 있는 블록이 개시되어 있다.

한편, 상술한 특허문헌 1 내지 5의 보강토 옹벽 축조를 위한 대형 블록과 경량(소형) 블록은 크기가 크면 무거워 이의 취급이 불편하고, 크기가 작으면 가벼워 취급은 용이한 반면 옹벽 축조의 시공속도가 느릴 뿐만 아니라 현장 적용에 있어서도 제한이 뒤따르게 되는 문제점이 있으며, 특허문헌 5의 경우에는 블록의 상면에 형성된 보강재 삽입홈이 블록의 뒷길이 확보를 위하여 형성한 후방 돌출부의 상면 중간부를 따라서 형성되어 있었으므로 성형과정에서 이 부분이 쉽게 파손되는 상황이 발생하는 문제점이 있었고, 보강재 삽입홈의 성형으로 인해 후방 돌출부의 강도가 약화되는 것은 물론, 후방 돌출부의 중간부에 형성된 보강재 삽입홈에 보강재를 삽입할 경우 양측의 보강재를 보강토체의 후방으로 평행하게 뻗어나가도록 배치하여야만 했으므로 보강토체의 후단부가 암반으로 이루어진 경우 보강재의 후단을 암반에 고정한 앵커에 고정할 경우 보강재를 사선방향으로 뻗어나가도록 배치할 경우 보강재의 선단부가 꺽이게 되어 인장력이 작용하게 될 경우 꺾인 부분에 응력이 집중되게 되는 문제점이 발생하게 된다.

또, 블록 상면의 보강재 삽입홈에 보강재가 반원형으로 삽입된 상태에서 인장력을 받게 될 경우, 이 인장력을 버텨내기 위하여 보강재로 감싸여진 부분의 단면적이 상대적으로 작아서 블록과 보강재와의 연결강도 측면에 있어서도 불리한 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-0660379호(2006.12.15.등록) 한국등록특허 제10-654625호(2006.11.30.등록) 한국등록특허 제10-0674366호(2007.01.19.등록) 한국등록특허 제10-1143498호(2012.04.30.등록) 한국공개특허 제10-2017-0034280호(2017.03.28.공개)

본 출원인은 특허문헌 5의 블록을 생산하여 사용하는 과정에서 상기와 같은 문제점을 발견하게 되었는바, 본 발명의 목적은 경량이면서도 전면 면적이 크고 별도의 장비나 도구를 사용하지 않고도 작업자가 직접 운반하거나 들어올리는 작업에 별다른 무리가 없으며, 보강재와의 연결강도도 우수하고, 블록의 성형 또한 용이하며, 시공성이 우수하고 시공 현장의 제한이 없는 개선된 형태의 보강토 옹벽 축조용 블록을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외부로 노출되는 전면과 보강토체 측에 접하는 배면 및 인접하는 블록에 접하는 좌,우측면과 상,하면을 가지며, 상기 배면에는 좌우 양측에 후방 돌출부가 형성되고, 상기 후방 돌출부 사이에는 만입부가 형성되며, 상기 상면에는 배면측으로 개방된 원호형의 보강재 삽입홈이 형성되되 상기 보강재 삽입홈의 양측은 상기 후방 돌출부의 외곽에 접하여 후방으로 연장형성되어 띠형 섬유보강재가 상기 보강재 삽입홈을 따라 원호형으로 연결되도록 한 보강토 옹벽 축조용 블록을 제공한다.

본 발명에 의하면 보강재 삽입홈을 후방 돌출부의 상면 중간부에 형성하지 않아도 되므로 후방 돌출부의 성형이 용이함은 물론 성형과정에서의 파손을 방지할 수 있고, 후방 돌출부를 필요 이상으로 두껍게 형성하지 않아도 되므로 블록의 경량화를 도모할 수 있으며, 보강재 삽입홈이 후방 돌출부의 외곽에 접하여 후방으로 연장형성되므로 블록과 보강재간의 연결강도도 향상시킬 수 있고, 보강재 삽입홈은 후방 돌출부의 외곽에 접하여 형성되어 있으므로 보강재 삽입홈의 후단 일측이 측부로도 개방되어 있어 보강재를 보강토체 위에 평행하게 배치할 수 있는 것에 한정되지 않고 사선방향으로 포설하더라도 보강재 선단부가 꺾이지 않게 됨으로써 보강재의 후단을 앵커에 연결하여야 하는 시공현장에도 적용하더라도 보강재 선단에 응력이 집중되지 않으므로 시공 현장의 제한 없이 사용이 가능한 블록을 제공할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 보강토 옹벽 축조용 블록의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 블록의 배면 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 블록의 평면도,
도 4는 본 발명의 블록으로 옹벽을 축조하는 상태를 도시한 것으로, 띠형 섬유보강재가 평행하게 포설된 상태 및 요부 확대도,
도 5는 도 4의 상태를 도시한 옹벽의 배면부 사시도 및 요부 확대도,
도 6은 띠형 섬유보강재가 사선으로 포설된 상태의 사시도,
도 7은 도 6의 상태를 도시한 옹벽의 배면부 사시도,
도 8은 옹벽의 직각 코너부 축조상태와 보강재의 포설 상태를 보여주는 요부 확대도이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 8에는 본 발명의 실시 예에 의한 보강토 옹벽 축조용 블록 및 이 블록으로 축조된 옹벽이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 본 실시 예의 블록(10)은 외부로 노출되는 전면(11)과 보강토체(1) 측에 접하는 배면(12) 및 인접하는 블록(10)에 접하는 좌,우측면(13,14)과 상,하면(15,16)을 가지며, 상기 배면(12)에는 좌우 양측에 후방 돌출부(12a,12b)가 형성되고, 상기 후방 돌출부(12a,12b) 사이에는 만입부(12c)가 형성되며, 상기 상면(15)에는 배면(12)측으로 개방된 보강재 삽입홈(19)이 형성되되 상기 보강재 삽입홈(19)의 양측은 상기 후방 돌출부(12a,12b)의 외곽에 접하여 후방으로 연장형성되어 띠형 섬유보강재(2)가 상기 보강재 삽입홈(19)을 따라 원호형으로 연결되도록 되어 있다.

도면 중 부호 1a는 보강토체(1)의 전방 측에 일정 구간 채워지는 투수성 골재이고, 부호 3은 블록(10,10')이 축조되는 위치의 하부에 형성되는 콘크리트 또는 잡석 기초이고, 부호 W는 블록으로 축조된 옹벽이다.

또, 부호 17은 연결핀 삽입구멍으로 이는 상면(15)에서부터 하면(16)까지 관통 형성되고, 상기 연결핀 삽입구멍(17) 사이에는 좌,우 양측에 상면(15)에서 하면(16)까지 복수의 관통공(18)이 형성되며, 상기 양측 관통공(18) 사이에는 상면(15)에서 소정의 깊이로 보강재 삽입홈(20)이 형성되어 띠형 섬유보강재(2)가 상기 보강재 삽입홈(19,20)을 따라 원호형으로 삽입되도록 되어 있다.

본 실시 예의 블록(10)은 30kg 정도의 중량을 갖도록 콘크리트로 성형되어 있어 성인이 장비를 사용하지 않고도 수작업으로 운반하여 옹벽을 축조할 수 있다.

본 실시 예의 블록(10)은 옹벽의 표면을 형성하는 대체로 편평하고 표면적이 넓은 전면(10)의 면적에 비해 단면적(斷面績)이 작아 블록의 중량이 상대적으로 가볍도록 설계되어 있어 블록 축조식 보강토 옹벽의 시공성 향상 및 물류비와 재료비의 절감이 가능한 이점이 있다.

즉, 본 실시 예에 의한 블록(10)은 대체로 편평한 전면(11)에 비해 평단면의 형태가 경량화된 구조를 이루는바, 이를 상세히 설명하면 블록(10) 몸통의 내측에 좌우 대칭으로 형성된 삼각 형태의 관통공(18)과, 배면(12)의 양측으로 좌,우측면(13,14)이 단계적으로 폭이 줄어들어 테이퍼 형태를 이루면서 뻗은 가느다란 후방 돌출부(12a,12b) 및 상기 후방 돌출부(12a,12b) 사이에 깊고 넓게 파여진 만입부(12c)의 형태에 의해 경량화를 도모할 수 있는 것이다.

본 실시 예에서 상기 상면(11) 양측에 형성되는 연결핀 삽입구멍(17)은 3개씩 형성되어 있는데, 이 연결핀 삽입구멍(17)은 후방 외측을 향하여 대각선 방향으로 배치되어 있어서 연결핀을 어느 삽입구멍(17)에 끼워주는가에 따라 상부에 위치하는 블록의 뒷 물림 각도 및 회전각도를 달리할 수 있도록 되어 있다.

또, 본 실시 예에서, 상기 후방 돌출부(12a,12b)의 후방 상부 외측은 보강재 삽입홈(19)의 깊이만큼 측방향으로 개방되어 있어서 결과적으로 보강재 삽입홈(19)의 후단이 측방향으로도 넓게 벌어진 상태를 이루게 되므로 띠형 섬유보강재(2)를 반폭으로 접어서 삽입하는 작업을 용이하게 할 수 있도록 되어 있고, 보강재 삽입홈(19)에 삽입된 띠형 섬유보강재(2)가 블록(10) 배면에서 곧바로 전폭으로 펼쳐질 수 있도록 함으로써 반폭으로 접혀진 부분과 전폭으로 펼쳐진 부분의 경계부위의 길이를 단축시켜 이 부분에서의 투수성 골재(1a)의 다짐시 빈 공간이 발생하지 않도록 함으로써 블록과 투수성 골재간의 결합력 향상과 투수성 골재의 다짐밀도를 높일 수 있어 옹벽 축조 후의 보강토체(1) 침하를 예방할 수 있다.

또, 본 실시 예에서, 상기 보강재 삽입홈(19)의 후단이 측방향으로도 넓게 벌어진 상태를 이루고 있으므로 띠형 섬유보강재(2)를 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 평행하게 포설하거나, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 사선방향으로 포설하더라도 띠형 섬유보강재(2)의 선단에 꺾임이 발생하지 않으므로 뒷채움흙만 다지는 시공현장이나 뒷채움흙 뒤에 암반 등이 있어 여기에 앵커를 박고 띠형 섬유보강재(2)를 앵커에 연결하는 시공방법이 적용되는 시공현장에서도 얼마든지 사용될 수 있다.

또, 본 실시 예에 의한 블록(10)은 띠형 섬유보강재(2)가 후방 돌출부(12a,12b)를 전체적으로 감싸면서 연결됨과 아울러 보강재 삽입홈(19)의 곡률반경을 특허문헌 5에 비하여 확장할 수 있어서 블록(10)과 띠형 섬유보강재(2)간의 연결강도를 극대화할 수 있는 장점이 있다.

또, 보강재 삽입홈(19)이 후방 돌출부(12a,12b)의 상면 중간에 형성되지 않고 후방 돌출부(12a,12b)의 외곽에 접하여 형성되므로 블록(10)의 성형시 후방 돌출부(12a,12b)의 상면 부분이 파손되는 현상을 해소할 수 있고, 블록(10) 설계시 후방 돌출부(12a,12b)의 폭(살 두께)을 특허문헌 5에 비하여 얇게 형성하는 것도 가능하므로 블록(10)의 중량 감소에도 도움이 된다.

본 실시 예에서, 상기 블록(10)의 좌,우측면(13,14)은 전면(11)에서 배면(12)측으로 갈수록 단계적으로 폭이 좁아지도록 전면(11)과 예각을 이루는 다단면(多斷面)을 이루고 있는데, 이는 블록(10)의 전면(11) 면적을 극대화하면서도 블록(10)의 경량화를 도모하기 위한 것과, 인접하는 블록의 측면 사이에 형성된 공간에 투수성 골재가 깊숙하게 채워짐으로써 블록과 투수성 골재와의 결합력 향상을 도모하기 위한 것이다.

또, 본 실시 예에서, 상기 만입부(12c)는 보강재 삽입홈(19)과 동심원상으로 만입되거나, 보강재 삽입홈(19)과 만입부(12c)의 표면 사이의 간격이 균일한 치수(두께)로 형성되어 있어 띠형 섬유보강재(2)에 가해지는 인장력에 대해 블록(10)이 충분한 지지력을 발휘할 수 있도록 되어 있다.

도 8에는 본 발명의 블록을 사용하여 축조된 옹벽의 코너부 및 코너 블록(10')이 도시되어 있는데, 코너 블록(10')은 일측면이 전면과 직각을 이루고 있는 형태이고 한 쪽의 돌출부(12a)가 없는 형태로 제작되며, 띠형 섬유보강재(2)가 대각선 방향으로 보강토체(1) 위에 포설됨으로써 코너 블록(10')을 지지하도록 되어 있다.

또, 옹벽의 코너부에서는 도 8에서와 같이 띠형 섬유보강재(2)의 상,하 포설을 단계별로 직각으로 교차되도록 포설하고 보강토체(1)로 다짐함으로써 코너부의 양측면에 부등침하가 발생하지 않도록 한다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의한 블록은 30kg 내외의 경량이면서도 전면 면적이 크고 별도의 장비나 도구를 사용하지 않고도 작업자가 직접 운반하거나 들어올리는 작업에 별다른 무리가 없으며, 보강재 삽입홈의 양측이 후방 돌출부의 외곽에 접하도록 형성되어 있어 있어 띠형 섬유보강재를 반폭으로 접어서 연결하는 작업도 용이하고, 보강재와의 연결강도도 우수하며, 보강재를 평행하게 포설하거나 사선방향으로 포설하더라도 보강재 선단에 꺾임이 없어 시공 현장의 제한이 없고, 블록이 경량이므로 재료비의 절감과 물류비의 절감은 물론, 환경부하를 저감할 수 있고, 시공속도도 빨라 인건비도 절감할 수 있는 등의 이점이 있다.

1 : 보강토체
1a : 투수성 골재
2 : 띠형 섬유보강재
3 : 기초
W : 옹벽
10 : 블록
10' : 코너 블록
11 : 전면
12 : 배면
12a,12b : 돌출부
12c : 만입부
13 : 좌측면
14 : 우측면
15 : 상면
16 : 하면
17 : 연결핀 삽입구멍
18 : 관통공
19 : 보강재 삽입홈
20 : 보강재 삽입홈

Claims (4)

1. 외부로 노출되는 전면(11)과 보강토체 측에 접하는 배면(12) 및 인접하는 블록에 접하는 좌,우측면(13,14)과 상,하면(15,16)을 가지며, 상기 배면(12)에는 좌우 양측에 후방 돌출부(12a,12b)가 형성되고, 상기 후방 돌출부(12a,12b) 사이에는 만입부(12c)가 형성되며, 상기 상면(15)에는 배면(12)측으로 개방된 보강재 삽입홈(19)이 형성되되 상기 보강재 삽입홈(19)의 양측은 상기 후방 돌출부(12a,12b)의 외곽에 접하면서 후방으로 연장형성되어 띠형 섬유보강재(2)가 상기 보강재 삽입홈(19)을 따라 원호형으로 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 축조용 블록.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 블록은 상,하면(15,16)을 관통하는 관통공(18)이 좌우 양측에 이격 형성되고, 상기 양측 관통공(18) 사이에는 상면(15)에서 소정의 깊이로 보강재 삽입홈(20)이 형성되어 상기 보강재 삽입홈(19)과 연통되는 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 축조용 블록.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 후방 돌출부(12a,12b)는 배면(12)의 양측으로 좌,우측면(13,14)이 단계적으로 폭이 줄어들어 테이퍼 형태를 이루면서 뻗은 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 축조용 블록.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 만입부(12c)는 보강재 삽입홈(19,20)과 동심원상으로 만입되거나, 보강재 삽입홈(19)과 만입부(12c)의 표면 사이의 간격이 균일한 치수로 형성된 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 축조용 블록.

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