KR20210065624A - 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패널과 블록의 장점을 두루 갖춤으로써 공기단축과 시공시 소요되는 자재의 절감 및 축조 후 보강토체의 침하시에도 안정적인 옹벽면을 유지할 수 있도록 한 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널로, 외부로 노출되는 전면(110)과 보강토체에 접하는 배면(120) 및 좌우로 인접하는 블록 사이의 결합을 위한 좌·우의 측면(130,140)을 가지며, 상·하면(150,160)에는 연결핀(P1)에 의해 인터록킹 되도록 각각 핀 구멍(152) 및 걸림 구멍(162)이 형성된 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널(100)로; 상기 배면(120)의 대략 중간 높이에는 좌우측으로 연통되어 배면(120)으로 개방된 원호형의 보강재 삽입구(170)가 설치되되, 상기 보강재 삽입구(170)는 배면(120)으로 개방된 양측의 입구(172,174)가 배면(120)의 폭을 4분할하는 위치의 대략 1/4과 3/4지점에 오도록 하여 하나의 보강재(200)가 하나의 패널(100)에 연결되도록 하며, 상기 핀 구멍(152)의 하부 측에는 핀 구멍(152)에 인양핀(P2)을 삽입한 경우 인양핀(P2)을 고정하기 위한 고정핀(P3)이 삽입되는 고정핀 삽입구멍(154)이 형성되어 있다.

Description

보강토 옹벽 축조용 블록형 패널{BLOCK TYPE PANEL FOR CONSTRUCT RETAINING WALL}

본 발명은 보강토 옹벽을 축조하기 위한 패널에 관한 것으로, 패널과 블록의 장점을 두루 갖춤으로써 공기단축과 시공시 소요되는 부자재의 절감 및 축조 후 보강토체의 침하가 많은 점성토양의 현장에서도 안정적인 옹벽면을 유지할 수 있도록 한 것이다.

본 발명과 관련된 종래기술로는 본 출원인에 의한 특허문헌 1의 '보강토 옹벽용 블록', 특허문헌 2의 '보강토 옹벽 패널', 특허문헌 3의 '보강토 옹벽용 페이싱 부재', 특허문헌 4의 '보강토 옹벽용 띠형 섬유보강재의 시공방법' 등이 개시되어 있으며, 본 발명은 이들 종래기술을 실제 시공하면서 발견된 여러가지 문제점을 보완하여 압축성이 큰 점성토양의 시공현장에 적합한 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널을 개발한 것이다.

몰탈재료로 제작된 소형 블록으로 축조되는 보강토 옹벽은 직선이나 곡선형 등 옹벽면의 다양한 변화가 가능하고, 수작업으로 축조가 가능하지만 각각의 소형 블록에 보강재를 연결해주어야 하므로 보강재의 부설량이 많고, 시공속도도 느리며, 보강재를 블록의 상,하면 사이에 끼우거나 블록 상부에 형성된 보강재 삽입홈에 걸어 연결하는 방식으로, 이는 옹벽의 축조 완료 후 특히 점성토양으로 된 보강토체의 침하시 국부변위의 발생가능성이 높다는 문제점이 있으며, 패널로 축조되는 옹벽은 장비에 의한 축조가 가능하고 시공속도가 빠르나, 각 패널의 상,하 및 좌,우간 교차되지 않고 직립되게 독립된 구조로 축조되는 구조이므로 국부변위가 발생하기 쉽고, 곡선형으로는 축조가 용이하지 않으며, 패널의 설치 시 인접한 좌우 패널간의 고정을 위해 클램프를 비롯하여 각종 부자재가 다수 소요되어 작업의 효율성이 떨어진다는 문제점과, 장비에 의한 패널 설치로 별도의 인양구가 패널에 형성되어야 하고, 패널의 좌우 뒤틀림이 발생하지 않도록 보강재 연결부가 좌측 및 우측에 2개씩 형성되어 2개의 보강재가 연결되므로 보강재의 부설량이 많은 등의 문제점이 있었다.

한국공개특허 제10-2014-0134150호(2014.11.21) 한국등록특허 제10-1397432호(2014.05.14.) 한국등록특허 제10-1534541호(2015.07.01.) 한국등록특허 제10-1528238호(2015.06.05.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 보강토체의 침하가 많이 발생하는 점성토질로 된 시공현장에 축조하더라도 옹벽면의 국부변위가 발생하지 않아 적합하고, 보강재를 블록에 연결하는 작업을 용이하게 할 수 있음과 아울러 보강재의 부설량을 감소시킬 수 있으며, 옹벽 축조시 클램프나 버팀대 등의 부자재가 별도로 필요 없고, 이로 인해 시공기간의 단축을 도모할 수 있는 개선된 구조를 갖는 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외부로 노출되는 전면과 보강토체에 접하는 배면 및 좌우로 인접하는 블록 사이의 결합을 위한 측면을 가지며, 상·하면에는 연결핀에 의해 인터록킹 되도록 각각 핀 구멍 및 걸림 구멍이 형성된 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널로;

상기 배면의 대체로 중간 높이에는 좌우측으로 연통되어 배면으로 개방된 원호형의 보강재 삽입구가 설치되되, 상기 보강재 삽입구는 배면으로 개방된 양측의 입구가 배면의 폭을 4분할하는 위치의 대략 1/4과 3/4지점에 오도록 하여 하나의 보강재가 하나의 패널에 연결되도록 하며, 상기 핀 구멍의 하부 측에는 핀 구멍에 인양핀을 삽입한 경우 인양핀을 고정하기 위한 고정핀이 삽입되는 고정핀 삽입구멍이 형성된 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널을 제공한다.

바람직한 실시 예에서, 상기 핀 구멍은 사각 단면 형태로 형성되고, 상기 연결핀도 사각 단면 형태로 형성되며, 상기 연결핀은 핀 구멍에 삽입되는 삽입부의 상측에 삽입부보다 폭이 넓은 사각형의 헤드부가 형성되되, 상기 헤드부는 삽입부의 중심에서 편심되게 형성되어 연결핀을 어느 방향으로 끼우는가에 따라서 헤드부 방향이 달라지면서 패널 하면의 걸림 구멍에 인터록킹됨으로써 상부 패널을 하부 패널과 수직이 되도록 축조하거나 다양한 기울기의 뒷물림 축조가 가능하도록 한다.

본 발명의 실시 예에 의한 블록형 패널은 단일규격 단일 형태로 제작되어 이의 취급과 관리가 용이하며, 장비에 의한 인양과 축조가 가능하므로 시공속도가 빠르고, 패널 축조시 별도의 클램프나 버팀대와 같은 부자재를 사용할 필요가 없으며, 직선형 옹벽은 물론 다양한 곡률반경을 갖는 곡선형 옹벽의 축조도 가능하고, 단위 면적당 소요되는 보강재의 부설량을 최소화할 수 있으며, 보강재 삽입구의 곡률반경이 커서 보강재를 지그재그식으로 연속으로 꿰듯이 삽입한 후 끝부분부터 후방으로 당기는 작업을 쉽게 할 수 있으므로 작업성이 향상되고, 보강재 삽입구에 삽입된 보강재는 보강토체의 침하시 보강재 삽입구에서 하방으로 슬라이드되므로 특히 점성토양의 보강토체가 침하 또는 압축되더라도 보강재가 보강토체를 따라 하방으로 슬라이드되면서 보강재 선단에 응력집중이 발생하지 않고 옹벽면도 국부변위가 발생하지 않는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 옹벽 축조용 블록형 패널의 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 옹벽 축조용 블록형 패널의 저면 사시도,
도 3은 도 1의 A - A선 단면도,
도 4는 도 1의 B - B선 단면도,
도 5는 본 발명의 패널로 수직옹벽을 축조하는 상태를 도시한 배면 사시도,
도 6은 도 5의 측단면도,
도 7은 연결핀의 사시도,
도 8은 연결핀의 저면도,
도 9는 연결핀에 의한 상부 패널 후퇴축조상태 및 보강토체 침하(압축)시 보강재의 슬라이드 상태를 도시한 단면도,
도 10은 곡선형 옹벽을 축조하는 상태를 도시한 평면도,
도 11은 패널을 인양하기 위하여 인양핀을 끼우는 상태도,
도 12는 패널이 인양되는 상태,
도 13은 보강재를 지그재그로 연결하고 후방으로 인출하는 상태,
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 블록형 패널의 배면 사시도이다.

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

도 1 내지 도 13에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널(100)과 이 패널로 축조되는 직선형 및 곡선형 옹벽이 도시되어 있다.

도면에서와 같이, 본 실시 예의 블록형 패널(100)은 의하면 외부로 노출되는 전면(110)과 보강토체에 접하는 배면(120) 및 좌우로 인접하는 패널 사이의 결합을 위한 요철결합부를 갖는 좌·우의 측면(130,140)을 가지며, 상·하면(150,160)에는 연결핀(P1)에 의해 인터록킹 되도록 각각 핀 구멍(152) 및 걸림 구멍(162)이 형성된 것으로; 상기 배면(120)의 대략 중간 높이에는 좌우측으로 연통되어 배면(120)으로 개방된 원호형의 보강재 삽입구(170)가 설치되되, 상기 보강재 삽입구(170)는 배면(120)으로 개방된 양측의 입구(172,174)가 배면(120)의 폭을 4분할하는 위치의 대체로 1/4과 3/4지점에 오도록 하여 하나의 보강재(200)가 하나의 패널(100)에 연결되도록 하며, 상기 핀 구멍(152)의 하부 측에는 핀 구멍(152)에 인양핀(P2)을 삽입한 경우 인양핀(P2)을 고정하기 위한 고정핀(P3)이 삽입되는 고정핀 삽입구멍(154)이 형성되어 있다.

본 실시 예의 패널(100)에는 하나의 띠형 섬유 보강재(200)가 대체로 중간 높이에 좌우로 연결되어 후방으로 연장된 상태에서 보강토체(S) 내부에 매립되므로 보강토체를 패널(100)의 중간 높이에서 다지는 공정에서도 패널(100)은 그 하단이 연결핀(P1)에 의해 하부 패널(100)과 인터록킹되어 있음은 물론, 상부 패널(100)의 저면(160)이 하부 패널(100)의 상면(150)에 안치되어 패널 자체의 중량에 의해 안정적으로 적층된 상태를 유지하고 있으므로 패널(100)이 전방으로 밀려나는 현상이 발생하지 않아 별도의 클램프나 버팀대 등을 설치하지 않아도 되므로 보강토체의 다짐 작업도 효율적으로 할 수 있다.

본 실시 예의 패널(100)은 가로 120cm, 세로 60cm이고, 두께는 18cm정도의 크기로 제작되어 있는데, 이는 일반 옹벽용 블록보다는 크지만 두께는 상대적으로 얇아 옹벽용 패널 정도의 두께를 갖고 있고, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 상,하 패널(100) 사이는 연결핀(P1)으로 인터록킹되고, 좌우로 인접하는 패널(100) 사이는 좌,우측면(130,140)의 요철결합부가 요철결합을 이루고 있으므로 패널과 블록이 절충된 방식인바, 패널의 장점과 블록의 장점을 모두 발휘할 수 있다.

즉, 도 12에 도시된 바와 같이 크레인과 같은 장비에 의한 인양과 축조가 가능하므로 시공속도가 빠르되 상,하 패널(100)간의 맞춤은 연결핀(P1)으로, 좌우로 인접하는 패널(100)간은 좌우측면에 형성된 요철결합부에 의하므로 별도의 클램프나 버팀대와 같은 부자재를 사용할 필요가 없다는 이점이 있고, 패널(100)의 전면(110) 좌우측은 후방 측으로 테이퍼진 형태를 이루고 있어서 직선형 옹벽에만 그치지 않고 선형이 부드러운 완만한 곡선형의 옹벽을 축조하는 것도 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예의 패널 규격이나 비례에 한정되지 않으며, 필요에 따라서 다양한 규격과 비례로 제작할 수도 있음은 물론이고, 시공현장에서는 단일 형태를 갖는 단일 규격의 패널만을 사용하여 옹벽을 축조할 수 있으므로 패널의 관리와 취급이 편리하다는 이점이 있다.

또, 종래의 보강토 옹벽 축조용 소형 블록에서는 각각의 작은 블록마다 보강재를 모두 연결해주어야 했었고, 패널은 좌우 뒤틀림을 방지하기 위해 패널 좌우에 각각 보강재 연결부가 형성되어 2개의 보강재로 좌우 모두 연결해주어야 했었으므로 보강재의 부설량이 불가피하게 많아지게 됨으로써 보강재의 소요길이 증가로 인한 자재비의 부담이 클 뿐만 아니라 보강재의 부설에 소요되는 시간이 과도하였으나, 본 실시 예의 블록형 패널100)은 하나의 패널(100)에 단 하나의 보강재(200)만이 연결되므로 단위 면적당 소요되는 보강재의 부설량을 최소화할 수 있음은 물론, 보강재(200)가 삽입되는 보강재 삽입구(170)의 반경도 특허문헌 3 및 4에 개시된 종래의 보강재 삽입구보다 상대적으로 커서 도 13에 도시된 바와 같이 좌우로 인접하는 패널(100)에 하나의 보강재(200)를 지그재그식으로 연속으로 꿰듯이 삽입한 후 화살표로 도시한 바와 같이 끝부분부터 후방으로 당기는 작업을 할 때 보강재(200)가 쉽게 당겨지게 됨으로써 노동력의 절감이 가능함은 물론, 노동부하의 감소로 인해 작업성을 향상시킬 수 있게 되는 이점도 있다.

또한, 본 실시 예에 의한 패널(100)은 곡률반경이 큰 플라스틱 재질의 보강재 삽입구(170; sleeve)가 콘크리트에 매립되고, 철근이 배근되어 제작된 구조이므로 보강재를 보강재 삽입구에 반폭으로 접어 직접 연결함으로써 보강재의 급격한 꺾임이나, 연결부위의 느슨함, 연결부위에서의 응력 집중 등을 방지할 수 있고, 강알칼리성으로 이루어진 콘크리트에 수지 재질의 보강재가 직접 접촉하는 것에 의해 화학반응을 일으켜 자체 강도가 약화되는 것도 방지할 수 있으며, 패널과 보강재간의 연결강도를 극대화할 수 있는 이점이 있다.

본 실시 예에서, 상기 핀 구멍(152)은 사각 단면 형태로 형성되어 있고, 상기 연결핀(P1)도 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 사각 단면 형태로 형성되되, 상기 연결핀(P1)은 핀 구멍(152)에 삽입되는 삽입부(R)의 상측에 삽입부(R)보다 폭이 넓은 사각형의 헤드부(H)가 형성되어 있으며, 상기 헤드부(H)는 삽입부(R)의 중심에서 편심되게 형성되어 삽입부(R)에서 헤드부(H)의 각 측면까지 이격된 거리가 도 8에 도시된 바와 같이 Omm. 6mm, 8mm, 12mm를 이루어 핀 구멍(152)에 연결핀(P1)을 어느 방향으로 끼우는가에 따라서 헤드부(H) 방향이 달라지면서 패널 하면(160)의 걸림 구멍(162)에 인터록킹됨으로써 도 6의 단면도에 도시된 바와 같이 상부 패널(100)을 하부 패널(100)과 수직이 되도록 축조하거나 도 9에 도시된 바와 같이 상부 패널(100)을 하부 패널(100)보다 약간씩 후퇴되도록 하여 다양한 기울기의 뒷물림 축조가 가능하게 되는 것이다.

도 6의 단면도에서는 헤드부(H)의 일측 즉, 삽입부(R)와 헤드부(H) 사이의 거리가 0mm가 되는 위치를 패널(100)의 배면을 향하도록 연결핀(P1)을 끼운 상태에서 그 위에 상부 패널(100)의 걸림구멍(162)이 끼워지도록 함으로써 상,하 패널이 동일 평면의 수직 옹벽을 형성하도록 되어 있고, 상부 패널이 후방으로 후퇴되도록 하기 위해서는 도 9의 단면도에 예시한 바 와같이 헤드부(H)를 다른 방향으로 돌려 6mm,8mm,12mm로 이격된 부분이 패널(100)의 배면을 향하도록 하는 것에 의해 후퇴 깊이를 각기 다르게 함으로써 다양한 기울기의 뒷물림 축조가 이루어지게 되는 것이다.

본 실시 예에서, 상기 인양핀(P2)은 도 11에 도시된 바와 같은 형태를 이루는데, 상단에는 인양용 섀클을 걸기 위한 구멍이 형성되고, 하단에는 고정핀(P3)을 걸기 위한 구멍이 형성되어 있으며, 상기 구멍은 암나사형으로 제작하고 고정핀(P3)의 선단부는 수나사형으로 제작하여 나사결합에 의해 인양도중 분리되지 않도록 하는 것이 바람직하지만 인양핀의 구멍 형태나 고정핀과의 결합방식에는 별다른 제한을 두지 않는다.

본 실시 예에 의한 블록형 패널에 띠형 섬유보강재를 연결하여 시공하는 방법은 본 출원인의 선등록특허인 특허문헌 4에 개시된 공법을 그대로 적용하는 것이므로 띠형 섬유보강재의 삽입과 인출 및 보강재 선단을 반폭으로 접어서 보강재 삽입구에 끼우는 방법에 대하여는 구체적인 설명을 생략하기로 하며, 다만, 점성토양의 시공현장에서 발생한 흙을 보강토체로 사용할 경우에도 도 9의 단면도에 도시된 바와 같이 보강토체(S)의 침하 또는 압축시 보강재(200)도 보강토체(S)와 함께 수직으로 하강할 때 반 폭으로 졉혀진 상태로 보강재 삽입구(170)에 끼워져 있는 보강재의 선단은 보강재 삽입구를 따라 수직으로 슬라이드되므로 보강재 선단에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있음음 물론, 옹벽면의 국부적인 변형이나 변위도 방지할 수 있는 등의 이점이 있다.

상술한 실시 예에서는 패널의 전면 좌우측이 점차로 두께가 얇아지는 형태 즉, 패널(100)의 전면(110) 좌우측은 후방 측으로 테이퍼진 형태를 이루고 있으나, 본 발명은 도 14의 실시 예에서와 같이 패널의 전체적인 두께가 동일하고 전면(前面)이 동일 평면을 이루는 일반적인 장방형 패널에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

100 : 패널
110 : 전면
120 : 배면
130 : 측면
140 : 측면
150 : 상면
152 : 핀 구멍
154 : 고정핀 삽입구멍
160 : 하면
162 : 걸림 구멍
170 : 보강재 삽입구
172,174 : 입구
200 : 보강재
P1 : 연결핀
R : 삽입부
H : 헤드부
P2 : 인양핀
P3 : 고정핀
S : 보강토체

Claims (2)

1. 외부로 노출되는 전면(110)과 보강토체에 접하는 배면(120) 및 좌우로 인접하는 측면(130,140)을 가지며, 상·하면(150,160)에는 연결핀(P1)에 의해 인터록킹 되도록 각각 핀 구멍(152) 및 걸림 구멍(162)이 형성된 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널(100)로;
   상기 배면(120)의 대략 중간 높이에는 좌우측으로 연통되어 배면(120)으로 개방된 원호형의 보강재 삽입구(170)가 설치되되, 상기 보강재 삽입구(170)는 배면(120)으로 개방된 양측의 입구(172,174)가 배면(120)의 폭을 4분할하는 위치의 대략 1/4과 3/4지점에 오도록 하여 하나의 보강재가 하나의 패널(100)에 연결되도록 하며, 상기 핀 구멍(152)의 하부 측에는 핀 구멍(152)에 인양핀(P2)을 삽입한 경우 인양핀(P2)을 고정하기 위한 고정핀(P3)이 삽입되는 고정핀 삽입구멍(154)이 형성된 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 핀 구멍(152)은 사각 단면 형태로 형성되고, 상기 연결핀(P1)도 사각 단면 형태로 형성되되, 상기 연결핀(P1)은 핀 구멍(152)에 삽입되는 삽입부(R)의 상측에 삽입부보다 폭이 넓은 사각형의 헤드부(H)가 형성되고, 상기 헤드부(H)는 삽입부(R)의 중심에서 편심되게 형성되어 연결핀(P1)을 어느 방향으로 끼우는가에 따라서 헤드부(H) 방향이 달라지면서 블록 하면(160)의 걸림 구멍(162)에 인터록킹됨으로써 상부 패널을 하부 패널과 수직이 되도록 축조하거나 다양한 기울기의 뒷물림 축조가 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 보강토 옹벽 축조용 블록형 패널.

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