KR20190055562A - 석축 보강장치 및 석축 보강방법 - Google Patents

Abstract

석축 보강장치 및 보강방법을 제공한다.
본 발명은 사면을 덮도록 석재가 다층으로 적층된 석축을 보강하는 장치에 있어서, 선단에 비트부를 구비하고, 몸체 중앙에 주입재가 공급되는 내부공을 형성하고, 몸체 외부면에 상기 내부공과 연통되는 적어도 하나의 토출공을 구비하는 일정길이의 중공형 고정바를 갖추어 외부로부터 전달되는 회전하강력에 의해 서로 인접하는 석재들간의 경계영역에서 일정각도 하향 경사지게 근입되고 상기 토출공을 통하여 배출되는 주입재에 의해서 사면에 중공형 고정바를 일체화하여 고정시키는 네일링부 ; 서로 인접하는 석재들간의 다른 경계영역에서 상향 경사지게 형성되는 천공홀에 삽입배치되는 일정길이의 배수관을 갖추며, 상기 천공홀과 배수관과의 사이에 채워지는 주입재에 의해서 상기 배수관을 사면에 고정하면서 사면에 함수된 물을 외부로 배수하는 배수부 ; 및 상기 석재들간의 경계영역에서 외부노출되는 중공형 고정바의 단부와 연결되어 상기 석축의 외면에 고정되는 메쉬패널을 포함할 수 있다.

Description

석축 보강장치 및 석축 보강방법{MASONRY RETAINING WALL REINFORCEMENT DEVICE AND REINFORCEMENT METHOD}

본 발명은 석축을 보강하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 도심지 인구밀집지역에 위치한 석축 위험발생 예상 구간 또는 위험성이 노출된 석축에 대한 구조적 결함을 보완하면서 보강하는 석축 보강장치 및 보강방법에 관한 것이다.

일반적으로 석축은 돌로 쌓아 만든 축대로 경사지의 비탈면에 견치석, 각석 등과 같은 석재를 높이방향으로 쌓아올려 토사의 붕괴를 방지하는 구조물이며, 이러한 석축의 하단에는 기초를 설치하고 그 위에 돌을 쌓아 지반의 토압을 견디는 구조를 가진다.

국내의 경우 1970년대 말 주택단지 조성, 비탈을 절토할 때 콘크리트 옹벽으로 대신하는 옹벽 구조물로서 널리 시공되었다.

이러한 석축은 돌쌓기 종류, 방식에 따라 다양하게 분류되지만 도심지에 시공된 대부분은 견치돌 쌓기, 찰쌓기 형태로 시공됨으로써 석재의 마찰력을 이용하여 토압에 저항하므로 다른 옹벽과 달리 허용 한계고는 지반조건에 따라 상이하지만, 일반적으로 성토지반은 2.0m 이내, 급경사 구간의 절토비탈면에는 5.0m 이상까지도 쌓을 수 있는 것으로 보고된다.

한편, 석축 구조물은 콘크리트 옹벽과의 비교시 시공성, 경제성 등이 뛰어나므로 1970년 이후부터 국내 도심지 산악지역을 중심으로 널리 이용되었으나 40년이 지난 현 시점에서 석축 붕괴는 도시과밀화, 기후변화, 노후화 등으로 도심지 불특정 다수지역에서 빈번히 발생하였다.

국내에서는 지자체를 중심으로 해빙기, 우기마다 석축 정기 점검을 실시하여 석축 구조물에 대한 위험도를 파악하고 있지만 석축의 설치개소수에 비해 부족한 점검횟수, 한정된 보수 및 보강 예산, 관련 연구개발의 부족 등은 석축 위험구간을 증가시키고 있는 실정이다.

이러한 석축을 보강하는 공법으로는 위험 석축의 안정성 확보를 위해 석재를 천공한 뒤 쏘일 네일링을 삽입한 다음, 콘크리트 벽체를 석재 전면에 타설하여 석축 구조체의 안정성을 확보하여 보강하거나 역삼각뿔 콘크리트 벽체의 자중을 이용하여 석축의 거동을 억제하면서 역삼각뿔 콘크리트는 말뚝을 이용해서 고정하여 보강하는 공법이 알려져 있다.

그러나 이러한 종래의 공법들은 천공설비를 이용한 기계화 시공을 위하여 충분한 공간을 확보해야만 하는데 보강대상물인 석축이 산비탈 지역이나 재개발 주택밀집지역에서 위치하여 주변 여건상 천공설비를 근접하기 위한 공간확보가 곤란하였다.

또한, 석재를 관통하는 천공작업시 소음발생이 불가피하게 발생하여 민원발생의 소지가 높을 뿐만 아니라 콘크리트 벽체 타설을 위해서 장기간의 공사기간을 필요로 하였다.

그리고 석축은 각각의 석재 마찰력을 이용하여 토압에 저항하므로 철근 콘크리트 옹벽과 달리 강성구조체에 의한 하중분담 효과를 기대할 수 없기 때문에 석재의 국부적 결함 발생시 석축의 붕괴가 빠르게 진행되므로 기존 공법을 적용할 경우 토목공사, 콘크리트 타설 등에 따른 공사기간 증가로 위험성은 더욱 커질 수 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 도심지 인구밀집지역에 위치한 석축 위험발생 예상 구간 또는 위험성이 노출된 석축에 대한 구조적 결함을 보완하면서 보강하고, 소음발생을 최소화하면서 공사시간을 단축할 수 있는 한편 대지경계의 침범을 최소화할 수 있는 석축 보강장치 및 보강방법을 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 바람직한 실시 예는, 사면을 덮도록 석재가 다층으로 적층된 석축을 보강하는 장치에 있어서, 선단에 비트부를 구비하고, 몸체 중앙에 주입재가 공급되는 내부공을 형성하고, 몸체 외부면에 상기 내부공과 연통되는 적어도 하나의 토출공을 구비하는 일정길이의 중공형 고정바를 갖추어 외부로부터 전달되는 회전하강력에 의해 서로 인접하는 석재들간의 경계영역에서 일정각도 하향 경사지게 근입되고 상기 토출공을 통하여 배출되는 주입재에 의해서 사면에 중공형 고정바를 일체화하여 고정시키는 네일링부 ;

서로 인접하는 석재들간의 다른 경계영역에서 상향 경사지게 형성되는 천공홀에 삽입배치되는 일정길이의 배수관을 갖추며, 상기 천공홀과 배수관과의 사이에 채워지는 주입재에 의해서 상기 배수관을 사면에 고정하면서 사면에 함수된 물을 외부로 배수하는 배수부 ; 및 상기 석재들간의 경계영역에서 외부노출되는 중공형 고정바의 단부와 연결되어 상기 석축의 외면에 고정되는 메쉬패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 석축 보강장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 중공형 고정바는 상기 비트부를 선단에 일체로 구비하고, 외부면에 토출공을 관통형성한 제1중공바와, 상기 제1중공바의 후단에 선단이 끼움결합되고 외부면에 다른 토출공을 관통형성한 제2중공바를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 배수관은 상기 천공홀의 밀폐단과 마주하는 개구단에 뒷채움재의 유실을 방지할 수 있도록 여과부를 포함하고, 상기 여과부는 상기 배수관의 일측 개구단에 일단이 결합되어 연통되는 몸체 외부면에 복수개의 여과공을 관통형성한 여과관과, 상기 여과관의 내부에 배치되는 다공성 내부 여과체 또는 상기 여과관의 외부에 배치되는 다공성 외부 여과체를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 배수관은 외부면에 상기 천공홀의 내부면과 접하도록 일정간격을 두고 고정설치되는 제1,2패커와, 상기 제1,2패커사이에 형성되는 채움공간으로 주입재를 공급하도록 형성되는 적어도 하나의 유입공을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1패커는 상기 채움공간에 채워지는 주입재의 채움완료시기를 확인할 수 있도록 관통형성되는 적어도 하나의 유출공을 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 유입공은 상기 제1패커에 형성되는 유출공과 서로 다른 높이에 관통형성되거나 동일한 높이에 관통형성할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 제1패커와 제2패커사이에는 채움공간에 채워지는 주입재의 유출을 억제하면서 배수관을 사면에 확고히 정착할 수 있도록 포위체를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 메쉬패널을 전면에 위치고정하는 패널고정부을 포함하고, 상기 패널고정부는 상기 중공형 고정바의 단부가 통과하는 관통공을 형성하여 상기 메쉬패널과 접하는 고정판과, 외부노출되는 중공형 고정바의 단부 또는 상기 배수관의 단부에 형성된 수나사부와 결합되는 고정부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예는, 사면을 덮도록 석재가 다층으로 적층된 석축을 보강하는 방법에 있어서, 서로 인접하는 석재들간의 경계영역에서 선단부에 비트부를 갖는 중공형 고정바를 회전하강력에 의해서 사면에 근입한 다음, 상기 중공형 고정바에 형성된 내부공으로 주입재를 주입하고, 상기 내부공과 연통되는 토출공을 통하여 주입재를 배출하여 사면에 중공형 고정바를 고정하는 단계 ; 서로 인접하는 석재들간의 다른 경계영역에서 일정깊이 천공홀을 형성한 다음, 상기 천공홀에 일정길이의 배수관을 삽입배치하고, 상기 천공홀과 배수관과의 사이에 주입재를 채워 상기 배수관을 고정하는 단계 ; 및 상기 중공형 고정바의 단부 또는 배수관의 단부와 결합되는 메쉬패널을 석축의 외면에 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 석축 보강방법을 제공한다.

바람직하게, 상기 중공형 고정바를 고정하는 단계는 상기 중공형 고정바를 지면에 대하여 일정각도 하향 경사지게 사면에 회전 근입하고, 상기 배수관을 고정하는 단계는 상기 천공홀을 지면에 대하여 일정각도 상향 경사지게 형성할 수 있다.

바람직하게, 상기 배수관을 고정하는 단계는 상기 배수관은 외부면에 일정간격을 두고 고정설치되는 제1,2패커를 포함하고, 상기 제1패커에 형성된 유입공을 통하여 공급되는 주입재가 상기 제1,2패커사이에 형성되는 채움공간에 채워질 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 채움공간에 채워지는 주입재는 상기 제1패커에 형성된 유출공을 통하여 유출되어 주입재의 채움완료시기를 확인할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 채움공간에 채워지는 주입재는 상기 제1,2패커사이에 배치되는 포위체에 의해서 감싸질 수 있다.

바람직하게, 상기 배수관을 고정하는 단계는 상기 배수관의 단부에 구비되는 여과부를 포함하고, 상기 여과부는 상기 배수관의 일측 개구단에 결합되어 연통되는 여과관의 몸체 외부면에 관통형성된 복수개의 여과공을 통해 물이 유입된 다음, 상기 여과관의 내부에 배치되는 다공성 내부 여과체 또는 상기 여과관의 외부에 배치되는 다공성 외부 여과체에 의해서 여과되어 배출될 수 있다.

바람직하게, 상기 메쉬패널을 고정하는 단계는 상기 중공형 고정바의 단부가 통과하는 관통공을 형성한 고정판에 상기 메쉬패널의 교차부를 접한 다음, 상기 관통공을 통과하여 외부노출되는 중공형 고정바의 단부 또는 배수관의 단부에 고정부재를 체결하여 메쉬패널을 고정할 수 있다.

바람직하게, 상기 메쉬패널을 고정하는 단계 이후에, 상기 메쉬패널의 개구부에 마감패널을 배치하여 고정한 다음, 상기 마감패널과 석축사이에 타설되는 콘크리트 모르타르에 의해서 접합층을 형성하여 상기 마감패널을 석축의 전면에 고정하는 패널 마감단계를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 선단에 비트부를 갖는 중공형 고정바를 사면에 회전근입하고, 사면에 형성되는 천공홀에 배수관을 삽입배치한 다음, 중공형 고정바에 형성된 내부공과 연통된 토출공을 통하여 주입재를 배출하도록 주입재를 공급하고 배수관과 천공홀사이에 주입재가 채워지도록 주입재를 공급하여 중공형 고정바와 배수관을 사면에 고정하고, 중공형 고정바 또는 배수관의 단부에 메쉬패널을 연결고정함으로써 석축의 전면을 마감 처리하면서 사면을 보강할 수 있기 때문에 보강공법의 간소화를 통하여 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있고, 석축 배면의 지반을 개량할 수 있다.

(2) 배수관의 여과부에 의해서 뒷채움재의 유실없이 사면에 함수된 물을 원활하게 외부로 배출함으로써 배수성능 향상에 따른 안정성을 강화시킬 수 있다.

(3) 기계화 시공이 어려운 석축시공구간, 추가적 보강시 대지경계 침범이 발생될 수 있는 시공구간, 긴급복구가 수행되어야 하는 현장, 도심지 주택가나 인구밀집 지역과 같이 토목공사 수행시 민원 발생이 예상되는 구간에 민원발생의 염려없이 적용할 수 있다.

(4) 보강이 필요한 석축구조물 이외에도 부분적 긴급 보강공법이 필요하거나 배수시설이 미설치된 기존 옹벽구조물 또는 지반 구조물에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석축 보강장치에 의해서 보강시공된 석축을 도시한 것으로서,
(a)는 외관도이고,
(b)는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석축 보강장치를 도시한 단면도로서,
(a)는 네일링부이며,
(b)는 배수부이다.
도 3는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석축 보강장치에 채용되는 중공형 고정바를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석축 보강장치에 채용되는 중공형 고정바를 통하여 주입재를 주입하는 작업상태도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석축 보강장치에 채용되는 배수부와 메쉬패널간의 결합상태를 도시한 것으로서,
(a)는 단면사시도이고,
(b)는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석축 보강장치에 채용되는 네일링부와 메쉬패널간의 결합상태를 도시한 것으로서,
(a)는 단면사시도이고,
(b)는 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 석축 보강장치(100)는 도 1 내지 도 6b에 도시한 바와 같이, 사면을 덮도록 석재가 다층으로 적층된 옹벽 구조물인 석축을 보강함과 동시에 사면에 함수된 물을 외부로 배수할 수 있도록 네일링부(110), 배수부(120) 및 메쉬패널(130)을 포함한다.

상기 네일링부(110)는 도 1a, 도 1b 및 도 2a 에 도시한 바와 같이, 외부로부터 전달되는 회전하강력에 의해서 일정깊이 근입되고, 후공정으로 공급되는 주입재에 의해서 사면과 일체화되어 사면고정력을 발생시키는 일정길이의 중공형 고정바(114)를 포함할 수 있다.

이러한 중공형 고정바(114)는 기초부(11)와 천단부(12)사이에 다층으로 석재(10)가 축조되는 석축 구조물에서 서로 인접하는 석재들간의 경계영역에서 일정각도 하향 경사지게 일정깊이 회전근입되고, 후단부가 외부로 노출되는 것이다.

즉, 상기 중공형 고정바(114)는 도 3에 도시한 바와 같이, 선단에 비트부(114c)를 구비하고, 몸체 중앙에 외부로부터 주입재가 공급되는 내부공(115a)을 형성하고, 몸체 외부면에 상기 내부공과 연통되는 적어도 하나의 토출공(115b)을 관통형성한 중공파이프재로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 중공형 고정바(114)는 상기 비트부(114c)를 선단에 일체로 구비하고, 외부면에 토출공(115b)을 관통형성한 제1중공바(114a)를 갖추고, 상기 제1중공바의 후단에 선단이 끼움결합되고 외부면에 다른 토출공(115b)을 관통형성한 제2중공바(114b)로 이루어져 분할조립되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 선단에 비트부를 구비하는 단일한 일정길이의 중공바부재로 이루어질 수 있다.

상기 비트부(114c)는 상기 중공형 고정바의 선단에 일체로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 조립형으로 분할조립될 수 있다.

그리고 상기 비트부(114c)는 중공형 고정바와 더불어 사면에 회전근입시 굴삭력을 발생시킬 수 있도록 선단에 굴삭비트를 돌출형성하고, 몸체 외부면에 배토력을 발생시킬 수 있도록 나선형으로 형성되는 스크류부를 갖는 일정길이의 바부재로 이루어질 수 있다.

상기 제1중공바(114a)의 개구단 후단에 형성되는 다각 끼움공(115e)에는 상기 제2중공바의 선단에 개구 형성되는 다각 끼움턱(115d)이 대응결합되어 일련의 길이를 갖는 중공형 고정바를 조립할 수 있으며, 상기 제1중공바와 제2중공바사이에 다른 중공바를 추가로 연결하여 시공깊이에 맞추어 전체길이를 길게 연장할 수 있다.

상기 제2중공바(114b)의 개구된 후단에는 후술하는 고정부재(132)와 나사결합될 수 있도록 수나사부(115c)를 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 중공형 고정바가 서로 인접하는 석재들간의 경계영역에서 단부가 외부노출되도록 사면에 일정깊이 회전근입되어 고정됨으로써 사면의 전단강도를 증진시키면서 상기 메쉬패널(130)에 가해지는 인장력을 사면에 전달하여 사면 고정력을 발생시키는 것이다.

또한, 상기 중공형 고정바(114)가 사면에 일정각도 하향경사지게 근입된 상태에서 상기 중공형 고정바의 개구된 단부를 통하여 그라우팅재와 같은 주입재가 내부공(115a)으로 공급되면, 공급된 주입재는 내부공과 연통되는 토출공(115b)을 통하여 외부배출되어 사면에 흡수되고 흡수된 주입재의 경화시 사면과 일체화되어 지반고정력을 제공하게 된다.

그리고 상기 중공형 고정바(114)의 외경(D)은 10mm 내외의 외경크기를 갖는 바부재로 이루어질 수 있으며, 길이(L)는 석재와 사면을 형성하는 뒤채움 구간의 직경 및 연장 등을 고려하여 0.4m ~ 0.6m 또는 2.0m ~ 3.0m 의 길이를 갖는 마이크로 쏘일 네일링용 중공 파이프부재로 이루어질 수 있다.

한편, 중공형태의 중공바로 이루어진 고정바의 내부공을 통하여 공급된 주입재가 토출공을 통하여 사면에 직접적으로 공급됨으로써 종래와 같이 사면에 천공기를 이용하여 천공홀을 일정깊이 1차 천공하고 천공된 천공홀에 별도의 주입호스를 이용하여 주입재를 공급하여 2차로 채운 다음 주입재가 채우진 천공홀에 일정길이의 고정바를 3차로 삽입하는 공정을 순차적으로 수행하는 것과 비교하여 공정시간을 현저히 줄일 수 있고, 작업생산성을 높일 수 있다.

상기 석축의 석재가 서로 만나는 경계영역에 중공형 고정바를 회전근입시켜 고정설치하는 공정은 협소한 공간으로의 접근이 용이한 회전구동장치에 의해서 석축에 대하여 사면측으로 일정각도 하향 경사지게 시공한다.

그리고 상기 중공형 고정바(114)을 사면에 일정각도 하향 경사지게 회전근입시키는 공정 중 상기 내부공을 통하여 냉각수를 공급하게 되면, 상기 토출공을 통해 배출되는 냉각수에 의해서 사면을 굴삭하는 비트부를 냉각시킬 수 있어 사용수명을 연장할 수 있다.

이어서, 사면에 회전근입된 중공형 고정바의 몸체에 관통형성된 내부공을 통하여 주입재를 공급하게 되면, 공급되는 주입재가 내부공과 연통하도록 중공형 고정바에 형성된 토출공을 통하여 배출되어 사면에 자연흡수됨으로써 주입재의 경화시 중공형 고정바를 사면에 고정하는 네일링 공정을 종료하게 된다.

상기 배수부(120)는 도 1a, 도 1b 및 도 2b 에 도시한 바와 같이, 사면에 함수된 물을 외부로 배수할 수 있도록 사면에 삽입배치되어 고정되는 일정길이의 배수관(121)을 포함하는바, 이러한 배수관(121)은 서로 인접하는 석재들간의 다른 경계영역에서 상향 경사지게 형성되는 천공홀(122)에 삽입배치되는 일정길이의 배수용 관부재로 이루어질 수 있다.

상기 천공홀(122)은 기초부(11)와 천단부(12)사이에 다층으로 석재(10)가 축조되는 석축 구조물에서 서로 인접하는 석재들간의 다른 경계영역에서 일정각도 상향 경사지게 일정깊이 천공형성되는 것이다.

상기 배수관(121)은 사면에 함수된 물을 외부로 배수하는 과정에서 뒷채움재의 유실을 방지할 수 있도록 상기 천공홀(122)의 밀폐단과 마주하는 개구단에 여과부(123)를 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 여과부(123)는 도 5a 와 도 5b 에 도시한 바와 같이, 상기 배수관(121)의 일측 개구단에 일단이 결합되어 연통되는 몸체 외부면에 복수개의 여과공(123b)을 관통형성한 여과관(123a)을 갖추고, 상기 여과관의 몸체 내부에는 부직포 또는 특수섬유재로 이루어지는 다공성 내부 여과체(123c)를 배치하여 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 여과관(123a)의 외부에는 사면에 함수되어 여과관 내부로 유입되는 물에 포함되는 이물을 다공성 내부여과체(123c)와 더불어 여과하면서 여과관과 대응하는 천공홀(122)의 붕괴를 방지할 수 있도록 부직포 또는 특수섬유재로 이루어지는 다공성 외부 여과체(129)를 배치할 수 있다.

여기서, 상기 여과관(123a)의 단부는 상기 배수관의 일측 개구단의 내측으로 끼움방식으로 조립되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 플랜지 방식 또는 나사체결방식으로 착탈가능하게 조립될 수 있다.

이에 따라, 상기 여과부(123)의 여과공(123b)을 통하여 여과관(123a)의 내부로 유입되는 물은 상기 여과관의 내부에 배치되는 다공성 내부 여과체(123c)에 의해서 여과되면서 뒷채움재가 배수관을 통하여 외부로 유실되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 배수관(121)의 외부면에는 상기 천공홀(122)의 내부면과 접하도록 일정간격을 두고 제1패커(124)와 제2패커(125)를 각각 고정설치하고, 상기 제1패커(124)에는 이들 사이에 형성되는 빈공간으로 주입재를 외부에서 공급하여 채울 수 있도록 주입재가 공급되는 적어도 하나의 유입공(124a)을 구비할 수 있다.

그리고 상기 제1패커(124)에는 상기 제1,2패커(124,125)와 천공홀(122)의 내주면 및 상기 배수관의 외부면사이에 형성되는 채움공간에 채워진 주입재가 외부로 배출되어 주입재의 채움완료상태를 외부의 작업자가 육안으로 간편하게 확인할 수 있도록 유출공(124b)을 유입공(124a)과 더불어 구비할 수 있다.

이때, 상기 유입공(124a)과 유출공(124b)은 서로 다른 높이를 갖추도록 상기 유출공(124b)이 상기 제1패커에 관통형성되는 유입공(124a)보다 상대적으로 높은 위치에 관통형성되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 유출공이 유입공보다 상대적으로 낮은 위치에 형성되거나 상기 유출공과 유입공이 서로 동일한 높이에 형성될 수 있다.

즉, 상기 주입재가 주입되는 유입공(124a)은 상기 제1패커의 최하부 근방에 형성되고, 상기 주입재가 유출되는 유출공(124b)은 상기 제1패커의 최상부 근방에 형성되는 경우, 상기 제1패커(124)와 제2패커(125)사이의 채움공간에 주입재가 완전히 채워진 후 상기 유출공을 통하여 배출되는 주입재에 의해서 작업자가 채움완료시기를 보다 정확하게 확인할 수 있는 것이다.

이러한 유입공(124a)과 유출공(124b)은 상기 제1패커(124)의 몸체에 서로 동일한 크기의 내경을 갖는 관통공으로 형성되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 서로 다른 크기로 관통형성될 수 있다.

또한, 상기 배수관(121)은 PVC 소재의 중공관 또는 고강도 스테인리스재질의 중공관으로 이루어질 수 있으며, 외경은 마이크로 쏘일 네일링용 고정바와 마찬가지로 10mm 내외로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 제1,2패커(124,125)는 상기 천공홀(122)의 내경크기와 동일한 외경크기를 갖는 고무소재의 중공원통체로 이루어져 상기 배수관(121)의 전단과 후단부근에 각각 고정설치될 수 있다.

이러한 중공원통체로 이루어지는 제1,2패커(124,125)는 상기 배수관(121)의 외주면과 패킹부재(121a)를 매개로 하여 고정설치됨으로써, 상기 제1패커와 제2패커사이의 채움공간으로 채워지는 주입재가 상기 제1,2패커의 외측으로 외부유출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 제1패커(124)와 제2패커(125)사이에는 주입재(126)의 유출을 억제하면서 배수관(121)을 사면에 확고히 정착할 수 있도록 부직포로 이루어지는 포위체(127)를 구비함으로써 상기 제1,2패커사이의 채움공간으로 채워지는 주입재를 감싸면서 상기 채움공간을 밀폐시킬 수 있다.

그리고 상기 배수관(121)의 개구된 후단에는 상기 중공형 고정바와 마찬가지로 후술하는 고정부재(132)와 나사결합되어 상기 메쉬패널을 고정할 수 있도록 수나사부를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 메쉬패널(130)은 도 1a, 도 6a 및 도 6b 에 도시한 바와 같이, 상기 석재들간의 경계영역에서 외부노출되는 중공형 고정바(114)의 단부 또는 상기 배수관의 단부와 연결되어 고정되는 메쉬형태의 패널부재로 이루어질 수 있다.

이러한 메쉬패널(130)은 패널고정부에 의해서 상기 중공형 고정바(114)의 단부 또는 상기 배수관(121)의 단부와 결합되어 석축의 전면에 시공될 수 있으며, 상기 패널고정부는 상기 중공형 고정바(114)의 단부가 통과하는 관통공을 형성하여 상기 메쉬패널(130)과 접하는 고정판(131)과, 외부노출되는 중공형 고정바(114)의 단부 또는 상기 배수관의 단부에 형성된 수나사부(115c)와 결합되는 고정부재(132)를 포함할 수 있다.

상기 메쉬패널과 마주하는 고정판(131)의 내면에는 열십자형태로 교차되는 메쉬패널의 교차부가 대응 배치될 수 있도록 대략 열십자 형태의 메쉬홈(131a)을 함몰형성하는 것이 바람직하다.

상기 고정부재(132)는 상기 중공형 고정바의 단부 또는 상기 배수관의 단부에 형성되는 수나사부와 나사결합되는 암나사공을 관통형성한 판체로 이루어질 수 있으며, 상기 메쉬패널(130)의 교차부에는 상기 중공형 고정바(114)의 단부 또는 상기 배수관(121)의 단부가 통과하는 연결공을 관통형성한다.

이에 따라, 상기 고정판(131)의 관통공을 통해 외부노출되는 중공형 고정바의 단부 또는 배수관의 단부에 고정부재가 체결되어 결합되면, 상기 고정판과 접하는 메쉬패널(130)을 석축의 저면에 확고히 위치고정함과 동시에 상기 중공형 고정바(114) 또는 배수관(121)과 더불어 일체화할 수 있는 것이다.

이러한 메쉬패널이 고정판을 매개로 하여 중공형 고정바 또는 배수관과 일체로 고정되어 상기 석축의 외면인 전면에 설치됨으로써, 상기 메쉬패널에 가해지는 인장력을 고정바에 전달하여 사면의 토압분산을 유도할 수 있는 것이다.

상기 메쉬패널(130)에는 현장조건에 따라 전면의 개구부를 통하여 석축의 외면이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 개구부에 추가적으로 사각판상의 마감판넬을 추가로 고정하여 설치하여 석축의 외관미를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 마감패널과 석축사이에는 콘크리트 모르타르를 타설하여 접합층을 형성함으로써 상기 마감패널과 석축사이에 형성되는 얇은 벽체인 접합층에 의해서 마감패널은 석축의 외면인 전면에 일체로 고정되어 마감처리될 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

110 : 네일링부
114 : 중공형 고정바
114a : 제1중공바
114b : 제2중공바
114c : 비트부
115a : 내부공
115b : 토출공
116,126 : 주입재
120 : 배수부
121 : 배수관
122 : 천공홀
123 : 여과부
124 : 제1패커
125 : 제2패커
127 : 포위체
130 : 메쉬패널
131 : 고정판
132 : 고정부재

Claims (16)

1. 사면을 덮도록 석재가 다층으로 적층된 석축을 보강하는 장치에 있어서,
   선단에 비트부를 구비하고, 몸체 중앙에 주입재가 공급되는 내부공을 형성하고, 몸체 외부면에 상기 내부공과 연통되는 적어도 하나의 토출공을 구비하는 일정길이의 중공형 고정바를 갖추어 외부로부터 전달되는 회전하강력에 의해 서로 인접하는 석재들간의 경계영역에서 일정각도 하향 경사지게 근입되고 상기 토출공을 통하여 배출되는 주입재에 의해서 사면에 중공형 고정바를 일체화하여 고정시키는 네일링부 ;
   서로 인접하는 석재들간의 다른 경계영역에서 상향 경사지게 형성되는 천공홀에 삽입배치되는 일정길이의 배수관을 갖추며, 상기 천공홀과 배수관과의 사이에 채워지는 주입재에 의해서 상기 배수관을 사면에 고정하면서 사면에 함수된 물을 외부로 배수하는 배수부 ;
   상기 석재들간의 경계영역에서 외부노출되는 중공형 고정바의 단부와 연결되어 상기 석축의 외면에 고정되는 메쉬패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 석축 보강장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 중공형 고정바는 상기 비트부를 선단에 일체로 구비하고, 외부면에 토출공을 관통형성한 제1중공바와, 상기 제1중공바의 후단에 선단이 끼움결합되고 외부면에 다른 토출공을 관통형성한 제2중공바를 포함할 수 있다. 것을 특징으로 하는 석축 보강장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 배수관은 상기 천공홀의 밀폐단과 마주하는 개구단에 뒷채움재의 유실을 방지할 수 있도록 여과부를 포함하고,
   상기 여과부는 상기 배수관의 일측 개구단에 일단이 결합되어 연통되는 몸체 외부면에 복수개의 여과공을 관통형성한 여과관과, 상기 여과관의 내부에 배치되는 다공성 내부 여과체 또는 상기 여과관의 외부에 배치되는 다공성 외부 여과체를 포함하는 것을 특징으로 하는 석축 보강장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 배수관은 외부면에 상기 천공홀의 내부면과 접하도록 일정간격을 두고 고정설치되는 제1,2패커와, 상기 제1,2패커사이에 형성되는 채움공간으로 주입재를 공급하도록 형성되는 적어도 하나의 유입공을 포함하는 것을 특징으로 하는 석축 보강장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1패커는 상기 채움공간에 채워지는 주입재의 채움완료시기를 확인할 수 있도록 관통형성되는 적어도 하나의 유출공을 포함하는 것을 특징으로 하는 석축 보강장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 유입공은 상기 제1패커에 형성되는 유출공과 서로 다른 높이에 관통형성되거나 동일한 높이에 관통형성하는 것을 특징으로 하는 석축 보강장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제1패커와 제2패커사이에는 채움공간에 채워지는 주입재의 유출을 억제하면서 배수관을 사면에 확고히 정착할 수 있도록 포위체를 포함하는 것을 특징으로 하는 석축 보강장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 메쉬패널을 전면에 위치고정하는 패널고정부을 포함하고,
   상기 패널고정부는 상기 중공형 고정바의 단부가 통과하는 관통공을 형성하여 상기 메쉬패널과 접하는 고정판과, 외부노출되는 중공형 고정바의 단부 또는 상기 배수관의 단부에 형성된 수나사부와 결합되는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 석축 보강장치.
9. 사면을 덮도록 석재가 다층으로 적층된 석축을 보강하는 방법에 있어서,
   서로 인접하는 석재들간의 경계영역에서 선단부에 비트부를 갖는 중공형 고정바를 회전하강력에 의해서 사면에 근입한 다음, 상기 중공형 고정바에 형성된 내부공으로 주입재를 주입하고, 상기 내부공과 연통되는 토출공을 통하여 주입재를 배출하여 사면에 중공형 고정바를 고정하는 단계 ;
   서로 인접하는 석재들간의 다른 경계영역에서 일정깊이 천공홀을 형성한 다음, 상기 천공홀에 일정길이의 배수관을 삽입배치하고, 상기 천공홀과 배수관과의 사이에 주입재를 채워 상기 배수관을 고정하는 단계 ; 및
   상기 중공형 고정바의 단부 또는 배수관의 단부와 결합되는 메쉬패널을 석축의 외면에 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 석축 보강방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 중공형 고정바를 고정하는 단계는 상기 중공형 고정바를 지면에 대하여 일정각도 하향 경사지게 사면에 회전 근입하고,
    상기 배수관을 고정하는 단계는 상기 천공홀을 지면에 대하여 일정각도 상향 경사지게 형성하는 것을 특징으로 하는 석축 보강방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 배수관을 고정하는 단계는 상기 배수관은 외부면에 일정간격을 두고 고정설치되는 제1,2패커를 포함하고, 상기 제1패커에 형성된 유입공을 통하여 공급되는 주입재가 상기 제1,2패커사이에 형성되는 채움공간에 채워지는 것을 특징으로 하는 석축 보강방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 채움공간에 채워지는 주입재는 상기 제1패커에 형성된 유출공을 통하여 유출되어 주입재의 채움완료시기를 확인하는 것을 특징으로 하는 석축 보강방법.
13. 제11항에 있어서,
    상기 채움공간에 채워지는 주입재는 상기 제1,2패커사이에 배치되는 포위체에 의해서 감싸지는 것을 특징으로 하는 석축 보강방법.
14. 제9항에 있어서,
    상기 배수관을 고정하는 단계는 상기 배수관의 단부에 구비되는 여과부를 포함하고,
    상기 여과부는 상기 배수관의 일측 개구단에 결합되어 연통되는 여과관의 몸체 외부면에 관통형성된 복수개의 여과공을 통해 물이 유입된 다음, 상기 여과관의 내부에 배치되는 다공성 내부 여과체 또는 상기 여과관의 외부에 배치되는 다공성 외부 여과체에 의해서 여과되어 배출되는 것을 특징으로 하는 석축 보강방법.
15. 제9항에 있어서,
    상기 메쉬패널을 고정하는 단계는 상기 중공형 고정바의 단부가 통과하는 관통공을 형성한 고정판에 상기 메쉬패널의 교차부를 접한 다음, 상기 관통공을 통과하여 외부노출되는 중공형 고정바의 단부 또는 배수관의 단부에 고정부재를 체결하여 메쉬패널을 고정하는 것을 특징으로 하는 석축 보강방법.
16. 제9항에 있어서,
    상기 메쉬패널을 고정하는 단계 이후에, 상기 메쉬패널의 개구부에 마감패널을 배치하여 고정한 다음, 상기 마감패널과 석축사이에 타설되는 콘크리트 모르타르에 의해서 접합층을 형성하여 상기 마감패널을 석축의 전면에 고정하는 패널 마감단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 석축 보강방법.

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