KR20220019386A - 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물에 관한 것으로, 타인의 토지를 침범하지 않으면서 구조적으로 안정되고 시공성이 우수한 옹벽을 시공할 수 있을 뿐만 아니라 옹벽의 시공시 조립 오차가 발생되더라도 신속하게 조절하여 시공할 수 있고, 지진, 지반 침하 등이 발생되더라도 이를 흡수, 완충함으로써 옹벽의 손상이나 붕괴를 방지할 수 있는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물에 있어서, 지반에 삽입되는 메인직립지중파일; 상기 메인직립지중파일에 인접하게 삽입되는 보강직립지중파일; 상기 메인직립지중파일 및 상기 보강직립지중파일를 결속하는 파일결속수단; 상기 메인직립지중파일에 연결, 설치되는 블록; 상기 메인직립지중파일에 설치되는 고정밴드부재; 및 상기 고정밴드부재와 상기 블록을 연결, 고정하는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물{RETAINING WALL STRUCTURE USING VERTICAL UNDERGROUND INSERT}

본 발명은 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물에 관한 것으로, 타인의 토지를 침범하지 않으면서 구조적으로 안정되고 시공성이 우수한 옹벽을 시공할 수 있을 뿐만 아니라 옹벽의 시공시 조립 오차가 발생되더라도 신속하게 조절하여 시공할 수 있고, 지진, 지반 침하 등이 발생되더라도 이를 흡수, 완충함으로써 옹벽의 손상이나 붕괴를 방지할 수 있는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 도로 건설, 주택단지 조성, 수로 및 제방공사 등의 각종 토목공사의 시행과정에는 성토지 또는 절개지에 토사의 유실로 인한 붕괴를 방지하기 위하여 옹벽을 시공하게 된다.

전통적으로 절토사면의 보호를 위한 옹벽은 주로 현장타설 콘크리트 방법에 의존하여 왔으나, 이러한 방식은 구조물의 성형 및 양생에 막대한 비용과 시간이 소모되는 문제점이 있었다. 이와 같은 현장타설 콘크리트 옹벽공법의 문제점을 해결하고자 최근에는 PC블록을 설치하고 지면에 보강재를 정착하는 방식의 옹벽공법이 개발되어서 폭넓게 활용되는 추세이다.

보강재는 옹벽 시공 과정에서 흙 자중에 의해 발생하는 저항 모멘트를 증가시키기 위한 것으로, 어스앵커(Earth anchor), 록 볼트(Rock Bolt), 소일 네일링(Soil Nailing) 등의 보강재가 지반에 매설하여 인장력에 의해 토압을 지지하는 방식으로 사용되어 왔다.

예컨대, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0770250호에는 지면을 굴착하면서 앵커체를 지반에 삽입하여 정착시키고 옹벽 구조물을 절토면에 부착시킨 뒤, 옹벽 구조물에 마련된 홀을 관통하는 부재와 앵커체를 체결하여 토사응력을 지지하는 옹벽 구조물 및 그 시공방법이 제안된 바 있다.

그러나 기존의 옹벽 시공방식은 앵커체를 절토사면에 일정 각도로 비스듬히 삽입해 토압을 지지하는 방식으로, 보강재 설치로 인해 옹벽 배면의 지하 공간을 활용할 수 없을 뿐만 아니라, 용지 경계 또는 구역계가 인접한 지역에 옹벽을 시공할 경우 타인 토지 침범에 의한 토지 분쟁의 우려가 있어 옹벽 배면으로 보강재를 매설하는 것이 불가능하다는 문제가 있다.

한국등록특허 등록번호 제10-1641293호 “주열 보강된 2열 흙막이 자립 합성벽의 시공방법” 한국등록특허 등록번호 제10-1773770호 “배면파일을 이용한 옹벽 및 그 시공방법”

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 타인의 토지를 침범하지 않으면서 구조적으로 안정되고 시공성이 우수한 옹벽을 시공할 수 있도록 한 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 옹벽의 시공시 조립 오차가 발생되더라도 신속하게 조절하여 시공할 수 있고, 지진, 지반 침하 등이 발생되더라도 이를 흡수, 완충함으로써 옹벽의 손상이나 붕괴를 방지할 수 있도록 한 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물에 있어서, 지반에 삽입되는 메인직립지중파일; 상기 메인직립지중파일에 인접하게 삽입되는 보강직립지중파일; 상기 메인직립지중파일 및 상기 보강직립지중파일를 결속하는 파일결속수단; 상기 메인직립지중파일에 연결, 설치되는 블록; 상기 메인직립지중파일에 설치되는 고정밴드부재; 및 상기 고정밴드부재와 상기 블록을 연결, 고정하는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정밴드부재는, 상기 메인직립지중파일에 설치되는 원형밴드부; 및 상기 원형밴드부에 돌출되고 상기 고정수단이 접속되는 체결공이 형성된 체결돌부;를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 고정밴드부재는 분리 가능하게 구성되고, 상기 고정수단이 삽입되는 고정수단삽입부가 형성된 브라켓몸체, 상기 고정밴드부재에 조립되도록 상기 브라켓몸체에 형성되는 브라켓연결부를 구비한 블록고정브라켓을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 고정수단은, 체결공이 천공된 판상몸체에 내진돌기가 돌출되는 내진플레이트; 및 상기 내진플레이트의 체결공에 삽입되는 체결부재;를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 상기 고정밴드부재는 상기 메인직립지중파일에 안착되는 띠 형상의 원형밴드부, 및 상기 원형밴드부의 양단에 형성되고 체결공이 천공된 밴드프렌지부를 포함할 수 있다.

상기 브라켓몸체는 전면에 열십자홀이 천공되고 상기 고정수단삽입부가 내부에 상하로 관통되며 후방에 개구가 마련된 판상블록체로 형성될 수 있다.

상기 브라켓연결부는 상기 밴드프렌지부에 조립되도록 상기 브라켓몸체의 개구 양쪽에 한 쌍으로 돌출되고 체결공이 천공된 프랜지로 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 상기 고정밴드부재와 상기 블록고정브라켓의 브라켓연결부 사이에 조립되는 전후위치조절부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 상기 고정수단삽입부에 삽입되고, 판상부재의 길이방향으로 복수의 체결공이 천공된 상하위치조절부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한 상기 블록고정브라켓은 상기 고정수단삽입부와 직교되는 방향으로 조립부재삽입부가 형성되고, 상기 조립부재삽입부에 삽입되고, 판상부재의 길이방향으로 복수의 체결공이 천공된 좌우위치조절부재를 더 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 절토 사면을 따라 이격 배치된 상기 메인직립지중파일 사이에 설치되는 토류판을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물에 의하면, 지반에 수평방향이나 경사지게 설치되는 어스앵커(Earth anchor), 록 볼트(Rock Bolt), 소일 네일링(Soil Nailing) 등에 의해 옹벽이 지지되는 것이 아니라 연직형으로 삽입되는 메인직립지중파일과 보강직립지중파일에 의해 블록이 지지되므로 타인의 토지를 침범하지 않으면서 구조적으로 안정되고 시공성이 우수한 옹벽을 시공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물에 의하면, 고정밴드부재가 분리 가능하게 구성됨에 따라 메인직립지중파일에 편리하게 설치할 수 있고, 블록고정브라켓에 전후위치조절부재, 상하위치조절부재 및 좌우위치조절부재를 선택적으로 설치하여 옹벽의 시공시 조립 오차가 발생되더라도 신속하게 대응하면서 편리하게 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 지진, 지반 침하 등이 발생되더라도 내진플레이트에 의해 흡수, 완충됨에 따라 옹벽의 손상이나 붕괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 설명하기 위한 종단면도,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 설명하기 위한 도1의 A부의 개략적인 분리사시도,
도3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 설명하기 위한 평단면도이며, 도3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 설명하기 위한 정면도로서 이해를 돕기 위해 지반 아랫 부분은 단면 구조로 도시한다.
도4a 및 도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 파일결속수단에 다른 형태를 설명하기 위한 종단면도 및 횡단면도이다.
도5a 내지 도5g는 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 시공방법을 설명하기 위한 도면,
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물를 설명하기 위한 요부 사시도,
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 설명하기 위한 도6의 B부의 분리사시도,
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 제1 변형예를 설명하기 위한 도6의 B부의 분리사시도,
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 제2 변형예를 설명하기 위한 도6의 B부의 분리사시도,
도10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 제3 변형예를 설명하기 위한 도6의 B부의 분리사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도10에 의거하여 상세히 설명한다. 도1 내지 도10에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여한다. 한편, 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 설명하기 위한 종단면도로서 확대부는 지시된 부분의 확대도이다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 설명하기 위한 도1의 A부의 개략적인 분리사시도, 도3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 설명하기 위한 평단면도이며, 도3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 설명하기 위한 정면도로서 이해를 돕기 위해 지반 아랫 부분은 단면 구조로 도시한다.

도1 내지 도3b을 참조하면, 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 타인의 토지를 침범하지 않으면서 시공할 수 있는 옹벽구조물을 구현하기 위한 것을 특징으로 하는 것으로, 메인직립지중파일(1), 보강직립지중파일(2), 파일결속수단(3), 블록(5), 고정밴드부재(8), 기초블록(6) 등이 구성되어 있다.

메인직립지중파일(1)은 옹벽 구조물을 시공하고자 계획된 지반에 연직방향으로 삽입되는 말뚝으로, 다양한 종류의 철근콘크리트파일 중에서 선택되어 구성될 수 있지만 본 실시예에서는 구조적 강성이 우수하고 상대적으로 가격이 저렴하여 시공비를 절감할 수 있는 PHC 파일로 형성되어 있다.

보강직립지중파일(2)은 메인직립지중파일(1)과 접하여 연직방향으로 삽입되는 말뚝으로, 메인직립지중파일(1)과 마찬가지로 지반 상태, 암석 종류 등 현장 여건에 따라 적정한 지지력을 제공할 수 있도록 복수 개가 설치된다. 여기서, 보강직립지중파일(2)은 메인직립지중파일(1)과 마찬가지로 저렴하고 구조적 강성이 우수한 PHC 파일로 형성되어 있다.

전술한 메인직립지중파일(1) 및 보강직립지중파일(2)은 옹벽구조물의 시공이 계획된 지반의 암반층까지 천공된 천공홀에 수직으로 삽입되는 것으로서, 보강직립지중파일(2)과 메인직립지중파일(1)의 배열과 간격은 현장 여건에 따라 변경 가능하며, 본 실시예에서는 보강직립지중파일(2)이 메인직립지중파일(1) 배면 측에 일렬로 배열되어 메인직립지중파일(1)과 일체로서 토압을 지반에 전달하는 구조로 구성되어 있다.

파일결속수단(3)은 메인직립지중파일(1)과 보강직립지중파일(2)을 상호 연결, 일체화시켜 보강력을 증진시키기 위한 수단으로서 다양한 구조로 형성될 수 있지만, 본 실시예에서는 두부결속부(31) 및 두부연결재(32)로 구성되어 있다.

두부결속부(31)는 메인직립지중파일(1)과 보강직립지중파일(2)의 꼭대기 부분(이하, 두부라 한다)이 지면상에서 공기 중 노출되어 부식되는 현상을 방지하고, 지중삽입체들의 두부를 일체화시키기 위한 것으로, 바람직하게는 캡 콘크리트(Cap concrete)로 형성될 수 있다.

두부연결재(32)는 횡 방향 결속을 강화하기 위해 인접하게 배열된 메인직립지중파일(1) 또는 보강직립지중파일(2)을 연결하기 위한 것으로, 도2에 나타난 바와 같이 두부결속부(31) 양생 중 지중삽입체들의 횡 방향 간격만큼의 길이를 갖는 보강 철근 등을 배설함으로써 형성될 수 있다.

블록(5)은 옹벽의 축조에 이용되는 다양한 블록체를 의미하는 것으로서, 본 실시예에서 절개지 및 성토지의 옹벽용 블록체로 널리 사용되고 있는 프리캐스트 패널(이하 PC 패널이라 한다)을 의미한다.

PC 패널은 대략 사각판 형태로 형성된 것으로서 중앙에 후술되는 고정수단(9)과의 체결을 위해 블록관통공(51)이 형성되어 있고, PC 패널의 전면에는 블록관통공(51)으로 삽입된 고정수단과의 체결하기 위한 블록지압너트(52)가 구비되어, 블록지압너트(52)를 조임으로써 지반에 작용되는 압축력이 유지되도록 할 수 있다. 여기서, 고정수단(9)과 PC 패널의 결속작업은 상기한 블록지압너트(52) 외에도 다양한 종류의 체결수단을 적용할 수 있다.

한편, 고정밴드부재(8)는 블록(5)을 메인직립지중파일(1)에 설치하기 위한 구성요소로서 띠형 강판이 원형밴드 형태로 성형되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면 고정밴드부재(8)는 메인직립지중파일(1)에 안착되는 원형밴드부(81), 및 원형밴드부(81)에 돌출되고 체결공(81b)이 형성된 체결돌부(81a)로 구성되어 있다.

그리고, 고정밴드부재(8)는 충분한 지지 강성을 갖도록 안전율을 고려하여 PC 패널의 사이즈나 중량에 맞는 두께의 띠형 철판으로 제작하되, 필요시 둘레에 보강 띠를 덧대어 결합할 수도 있고, 띠형 철판의 폭을 가감할 수 있다.

전술한 고정밴드부재(8)는 간결, 단순한 구조의 원형밴드에 의해 블록(5)을 메인직립지중파일(1)에 설치할 수 있어서 시공을 신속, 간편하게 수행할 수 있으므로 통상의 지반 지지구조에서 고가의 H-빔 등의 형강재를 메인직립지중파일(1) 사이에 설치하고 블록을 장착하는 방식에 비해 공기가 단축되고 시공비를 절감할 수 있는 장점이 있다.

고정수단(9)은 고정밴드부재(8)와 블록(5)을 연결, 고정하는 구성요소로서, 연결작업을 수행할 수 있는 구조라면 구조나 형태에 특별한 제한이 없이 적용할 수 있는 것으로서, 본 실시예에서는 체결볼트로 구성되어 후술되는 블록지압너트(52)에 체결된다.

기초블록(6)은 기초지반에 설치되는 기초용 지지 블록으로, 직육면체 형상으로 형성되어 있다. 기초블록(6)은 기초블록몸체(61)의 상부에 블록(5)의 하단 부분이 삽입되도록 기초블록몸체(61)의 상면에 길이 방향을 따라 블록삽입홈(62)이 형성되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 지반 굴착이 진행됨에 따라 수압 및 토압에 의한 토사의 변형, 붕괴를 방지하기 위해 토류판(미도시)이 설치될 수 있다. 토류판은 절토사면을 따라 배치된 메인직립지중파일(1)에 횡 방향으로 설치될 수 있는 것으로서 통상 흙막이 구조물로 널리 이용되고 있으므로 이에 대한 도면상 도시와 상세한 설명을 생략한다.

도4a 및 도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 파일결속수단에 다른 형태를 설명하기 위한 종단면도 및 횡단면도이다.

도4a 내지 도4b를 참조하면, 파일결속수단(3)의 두부결속부(31)는 메인직립지중파일(1)과 보강직립지중파일(2)의 두부가 평면을 이루도록 정리 작업을 수행한 후 두부들을 둘러싸는 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 형성될 수 있다.

또한, 콘크리트 타설 과정에서 시공 현장 상황에 따라 결속력을 강화하기 위해 두부결속수단(311)이 구비될 수 있으며, 두부결속수단(311)은 메인직립지중파일(1) 또는 보강직립지중파일(2)의 두부 상에 용접 또는 볼트 체결방식으로 결속된다.

두부결속수단은(311)은 메인직립지중파일(1)과 보강직립지중파일(2), 메인직립지중파일(1)과 두부결속부(31), 보강직립지중파일(2)과 두부결속부(31)를 용접 또는 볼트 체결하여 일체화시킴으로써 지지력을 향상시킬 수 있다.

도5a 내지 도5g는 본 발명의 일 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 시공방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도5a, 도5b, 도5c, 도5d, 도5e, 도5f 및 도5g에 도시된 순서로 시행 단계를 수행하게 된다.

이하에서는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 시공방법을 간략하게 설명하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 기술에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도5a 내지 5c를 참조하면, 먼저, 블록(5)의 사이즈에 맞게 제작된 고정밴드부재(8)을 블록의 적층 단수에 맞게 설치하여 고정한다. 이후 옹벽 시공 계획 위치에서 메인직립지중파일(1) 삽입을 위해 지반 상태를 고려하여 소정의 깊이로 지반 천공 작업을 수행하고, 메인직립지중파일(1)을 관입하여 설치한다.

연이어 메인직립지중파일(1)의 배면 측에 인접하게 보강직립지중파일(2)을 관입하여 설치한다. 보강직립지중파일(2)은 지반 상태, 하중 크기, 시공 현장의 경계선 위치 등을 종합적으로 고려하여 삽입체의 개수와 배열 방식을 조정하여 다양한 방식으로 설치할 수 있다. 이때, 현장 여건에 따라 지지력 향상을 위해 두부결속수단(311)을 형성하여, 메인직립지중파일(1)과 보강직립지중파일(2), 또는 보강직립지중파일(2)과 다른 보강직립지중파일(2)을 용접 또는 볼트 체결방식에 의해 지중삽입체들을 일체화 시킬 수 있다.

메인직립지중파일(1)과 보강직립지중파일(2)의 관입이 완료되면, 시멘트, 모르타르 등을 적절히 혼합시켜 주입하는 그라우팅 작업단계를 수행할 수 있다.

그라우팅 시공 후, 도5d와 같이 메인직립지중파일(1)과 보강직립지중파일(2)의 두부에 두부결속부(31)를 형성하기 위해 메인직립지중파일(1) 및 보강직립지중파일(2)의 두부를 감싸는 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설한다.

콘크리트 양생 중 필요에 따라 결속력 강화를 위해 두부결속수단(311)을 이용하여 두부결속부(31)와 메인직립지중파일(1) 또는 두부결속부(31)와 보강직립지중파일(2)을 각각 체결한다. 또한, 필요시 두부결속부(31) 양생 중 횡 방향으로 인접하게 배열된 메인직립지중파일(1)과 보강직립지중파일(2) 사이에 보강 철근을 배설하여 횡 방향 지지력을 향상시키는 두부연결재(32)를 시공할 수 있다.

두부결속부(31) 시공이 완료되면, 도5e에 도시된 바와 같이 메인직립지중파일(1) 전면의 지반에서 단계별 굴착을 수행하면서 절토사면을 형성한다. 여기서, 절개지의 변형이나 붕괴가 우려될 경우 메인직립지중파일(1) 사이에 선택적으로 토류판(미도시)을 설치할 수 있다.

목표 지반 높이까지 단계별 굴착 작업이 수행되면, 도5f에 도시된 바와 같이 기초지반에 기초블록(6)을 설치하고, 기초블록 몸체(61)의 길이 방향으로 형성된 블록삽입홈(62)에 블록(5)을 삽입, 설치한다. 이러한 상태에서 도1의 확대부에 도시된 바와 같이 고정수단(9)을 고정밴드부재(8)의 체결공(81b)과, 블록(5)의 블록관통공(51)을 경유하도록 삽입하고 블록지압너트(52)를 이용하여 결속한다. 이와 같이 블록(5)의 설치가 완료되면 블록(5) 배면과 메인직립지중파일(1) 사이의 공간을 토사로 메우고 다지는 마감과정을 수행한다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하되, 전술한 일 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 일 실시예에 나타난 구성요소 또는 서로 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물를 설명하기 위한 요부 사시도로서, 도1의 A 부에 해당되는 부분을 확대하여 나타낸 것이다. 도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물을 설명하기 위한 도6의 B부의 분리사시도이다.

도6 및 도7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 지반에 삽입되는 메인직립지중파일(1), 메인직립지중파일(1)에 인접하게 삽입되는 보강직립지중파일(2), 메인직립지중파일(1) 및 보강직립지중파일(2)을 결속하는 파일결속수단(3), 메인직립지중파일에 연결, 설치되는 블록(5), 메인직립지중파일(1)에 설치되는 고정밴드부재(8'), 및 고정밴드부재와 블록을 연결, 고정하는 고정수단(9')을 구비하되, 시공성의 향상을 위해 고정밴드부재(8')는 분리 가능하게 구성되어 있고, 이 분리 가능한 구조의 고정밴드부재(8')에 접속되는 블록고정브라켓(94)이 더 구성되어 있다.

고정밴드부재(8')는 메인직립지중파일(1)에 안착되는 띠 형상의 원형밴드부(82)와, 원형밴드부(82)의 양단에 굴곡되고 체결공(832)이 천공된 밴드프렌지부(83)로 구성되어 있다.

블록고정브라켓(94)은 고정수단(9')이 삽입되는 고정수단삽입부(943)가 형성된 브라켓몸체(941), 고정밴드부재(8')의 밴드프렌지부(83)에 조립되도록 브라켓몸체(941)에 형성되는 브라켓연결부(942)로 구성되어 있다.

브라켓몸체(941)는 전면에 열십자홀(944)이 천공되고 고정수단삽입부(943)가 내부에 상하로 관통되며 후방에 개구가 마련되도록 띠형 판재가 절곡된 판상블록체로 형성되어 있다. 여기서, 열십자홀(944)은 블록(5)의 조립시에 블록관통공(51)으로 삽입되는 체결부재(92)의 상하 및 좌우 이동이 가능하도록 하여 옹벽의 축조시에 조립 오차 등에 적절하게 대응할 수 있도록 한 것이다. 또한, 개구는 양쪽 브라켓연결부(942) 사이 공간을 의미하는 것으로서, 그 간격은 밴드프렌지부(83)가 오므려진 상태에서 양쪽 브라켓연결부(942) 사이에 끼워질 정도의 간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

브라켓연결부(942)는 밴드프렌지부(83)에 조립되도록 브라켓몸체(941)의 개구 양쪽에 한 쌍으로 돌출되고 체결공(942a)이 천공된 프랜지로 구성되어 있다.

한편, 고정수단(9')은 체결공(932)이 천공된 판상몸체(931)에 내진돌기(933)가 돌출되는 내진플레이트(93)와, 내진플레이트(93)의 체결공에 삽입되는 체결부재(92)로 구성되어 있다. 여기서 체결부재(92)는 볼트로 구성된다.

전술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 시공방법은 전술한 일 실시예에 전체적인 공정이나 순서는 유사하므로 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 부분에 대해서만 간략하게 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 고정밴드부재(8')가 분리 가능하게 구성되어 있으므로 메인직립지중파일(1)을 지반에 삽입하기 전에 장착하지 않고 메인직립지중파일(1)을 설치한 다음 옹벽구조물 시공지점의 지반을 굴착하여 노출된 메인직립지중파일(1)에 삽입하여 설치할 수 있다.

그리고 메인직립지중파일(1)에 고정밴드부재(8')를 삽입한 후 볼트를 이용하여 블록고정브라켓(94)을 조립한다. 이때, 블록고정브라켓(94)은 체결공(932)에 체결부재(92)가 삽입된 내진플레이트(93)를 고정수단삽입부(943)에 삽입한 후 조립하는 것이 바람직하다.

이후 전술한 일 실시예의 시공방법과 마찬가지로 목표 지반 높이까지 단계별 굴착 작업이 수행하고, 기초지반에 기초블록(6)을 설치하며, 기초블록 몸체(61)의 길이 방향으로 형성된 블록삽입홈(62)에 블록(5)을 삽입, 설치한다. 이러한 상태에서 고정수단(9')의 체결부재(92)를 블록(5)의 블록관통공(51)을 경유하도록 삽입하고 블록지압너트(52)를 이용하여 결속한다. 이와 같이 블록(5)의 설치가 완료되면 블록(5) 배면과 메인직립지중파일(1) 사이의 공간을 토사로 메우고 다지는 마감과정을 수행한다.

그리고, 고정수단(9')의 체결부재(92)를 블록(5)의 블록관통공(51)에 체결하는 과정에서 시공 오차 등으로 체결부재(92)과 블록관통공(51)이 동축상에 있지 않고 서로 어긋나게 되더라도 브라켓몸체(941)에 열십자 형상의 열십자홀(944)이 천공되어 있어서 체결부재(92)의 조립위치를 상하 및 좌우 이동시키면서 편리하게 조립할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 시공이 완료된 상태에서 지진의 발생이나 인접 지반의 침하 등으로 메인직립지중파일(1), 보강직립지중파일(2) 등이 요동될 경우 내진플레이트(93)의 내진돌기(933)가 블록고정브라켓(94)의 고정수단삽입부(943) 내면 상에서 미끄럼 이동되면 완충작용이나 내진작용을 수행하게 되므로 옹벽의 붕괴와 같은 심각한 안전상의 문제점을 해소할 수 있다.

도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 제1 변형예를 설명하기 위한 도6의 B부의 분리사시도이다.

도8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예의 제1 변형예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 분리 가능하게 구성된 고정밴드부재(8')와, 이 고정밴드부재(8')에 접속되는 블록고정브라켓(94)을 구비하되, 고정밴드부재(8')와 블록고정브라켓(94)의 브라켓연결부(942) 사이에 조립되는 전후위치조절부재(95)가 더 구성되어 있다.

전후위치조절부재(95)는 다양한 길이의 판상부재로 형성될 수 있고, 그 양단에 고정밴드부재(8')의 밴드프렌지부(83)와 고정브라켓(94)의 브라켓연결부(942)에 체결되는 복수의 체결공이 형성되어 있다.

도8에 도시된 제1 변형예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 메인직립지중파일(1)과 블록(5)의 전후방향 시공 간격이 좁아지거나 커지더라도 대응하는 길이의 전후위치조절부재(95)를 접속하는 방식으로 적절하게 대응하여 시공할 수 있으므로 시공의 편의성을 향상시킬 수 있고 공기를 단축할 수 있는 장점이 있다.

도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 제2 변형예를 설명하기 위한 도6의 B부의 분리사시도이다.

도9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예의 제2 변형예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 분리 가능하게 구성된 고정밴드부재(8')와, 이 고정밴드부재(8')에 접속되는 블록고정브라켓(94)을 구비하되, 블록고정브라켓(94)의 고정수단삽입부(943)에 삽입되는 상하위치조절부재(96)가 더 구성되어 있다.

상하위치조절부재(96)는 다양한 길이의 막대형 판상부재로 형성될 수 있고, 그 길이방향인 상하방향으로 체결부재(92)의 삽입을 위한 장공 형태의 체결공(962)이 천공되어 있다.

그리고, 상하위치조절부재(96)는 블록고정브라켓(94)과 마주보는 면상에 복수의 내진돌기(963)가 형성되어 있다.

도9에 도시된 제2 변형예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 블록고정브라켓(94)의 고정수단삽입부(943)에 장공 형상의 체결공(962)이 천공된 상하위치조절부재(96)가 삽입됨에 따라 체결부재(92)를 블록(5)의 블록관통공(51)에 체결하는 과정에서 시공 오차 등으로 체결부재(92)과 블록관통공(51)이 동축상에 있지 않고 서로 어긋나게 되더라도 상하방향 조립위치를 편리하게 조절할 수 있다.

그리고, 제2 변형예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 상하방향으로의 길이가 긴 상하위치조절부재(96)가 구비되어 있어서 메인직립지중파일(1)에 복수의 고정밴드부재(8')를 상하로 설치할 경우에도 단일의 상하위치조절부재(96)만으로도 복수의 블록(5)을 장착할 수 있어서 시공을 신속하고 간편하게 수행할 수 있다.

도10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물의 제3 변형예를 설명하기 위한 도6의 B부의 분리사시도이다.

도10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예의 제3 변형예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 분리 가능하게 구성된 고정밴드부재(8')와, 이 고정밴드부재(8')에 접속되는 블록고정브라켓(94)을 구비하되, 블록고정브라켓(94)의 고정수단삽입부(943)에 삽입되는 좌우위치조절부재(97)가 더 구성되어 있다.

블록고정브라켓(94)은 고정수단(9')이 삽입되는 브라켓몸체(941), 고정밴드부재(8')의 밴드프렌지부(83)에 조립되도록 브라켓몸체(941)에 형성되는 브라켓연결부(942)로 구성되되, 브라켓몸체(941)는 상하로 관통되는 고정수단삽입부(943)와 함께 고정수단삽입부(943)와 직교되는 방향으로 관통되게 조립부재삽입부(948)가 형성되어 있다.

좌우위치조절부재(97)는 다양한 길이의 막대형 판상부재로 형성될 수 있고, 그 길이방향인 좌우방향으로 체결부재(92)의 삽입을 위한 장공 형태의 체결공(972)이 천공되어 있다.

그리고, 좌우위치조절부재(97)는 블록고정브라켓(94)과 마주보는 면상에 미끄럼 이동이 가능하도록 복수의 내진돌기(973)가 형성되어 있다.

도10에 도시된 제3 변형예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 블록고정브라켓(94)의 조립부재삽입부(948)에 장공 형상의 체결공(972)이 천공된 좌우위치조절부재(97)가 삽입됨에 따라 체결부재(92)를 블록(5)의 블록관통공(51)에 체결하는 과정에서 시공 오차 등으로 체결부재(92)과 블록관통공(51)이 동축상에 있지 않고 서로 어긋나게 되더라도 좌우방향 조립위치를 편리하게 조절할 수 있다.

그리고, 제3 변형예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물은 좌우방향의 길이가 긴 좌우위치조절부재(97)가 구비되어 있어서 인접하는 복수의 메인직립지중파일(1)에 복수의 고정밴드부재(8')를 설치하더라도 단일의 좌우위치조절부재(97)를 이용하여 복수의 블록(5)을 장착할 수 있어서 시공을 신속하고 간편하게 수행할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 실시예에 따른 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1: 메인직립지중파일 2: 보강직립지중파일
3: 파일결속수단 31: 두부결속부
311: 두부결속수단 32: 두부연결재
5: 블록 51: 블록관통공
52:블록지압너트 6: 기초블록
61: 기초블록몸체 62: 블록삽입홈
8,8':고정밴드부재 81,82:원형밴드부
83:밴드프렌지부 9,9':고정수단
92:체결부재 93:내진플레이트
94:블록고정브라켓 95:전후위치조절부재
96:상하위치조절부재 97:좌우위치조절부재

Claims (9)

1. 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물에 있어서,
   지반에 삽입되는 메인직립지중파일;
   상기 메인직립지중파일에 인접하게 삽입되는 보강직립지중파일;
   상기 메인직립지중파일 및 상기 보강직립지중파일를 결속하는 파일결속수단;
   상기 메인직립지중파일에 연결, 설치되는 블록;
   상기 메인직립지중파일에 설치되는 고정밴드부재; 및
   상기 고정밴드부재와 상기 블록을 연결, 고정하는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정밴드부재는,
   상기 메인직립지중파일에 설치되는 원형밴드부; 및
   상기 원형밴드부에 돌출되고 상기 고정수단이 접속되는 체결공이 형성된 체결돌부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 고정밴드부재는 분리 가능하게 구성되고,
   상기 고정수단이 삽입되는 고정수단삽입부가 형성된 브라켓몸체, 상기 고정밴드부재에 조립되도록 상기 브라켓몸체에 형성되는 브라켓연결부를 구비한 블록고정브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 고정수단은,
   체결공이 천공된 판상몸체에 내진돌기가 돌출되는 내진플레이트; 및
   상기 내진플레이트의 체결공에 삽입되는 체결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 고정밴드부재는 상기 메인직립지중파일에 안착되는 띠 형상의 원형밴드부, 및 상기 원형밴드부의 양단에 형성되고 체결공이 천공된 밴드프렌지부를 포함하고,
   상기 브라켓몸체는 전면에 열십자홀이 천공되고 상기 고정수단삽입부가 내부에 상하로 관통되며 후방에 개구가 마련된 판상블록체로 형성되고, 상기 브라켓연결부는 상기 밴드프렌지부에 조립되도록 상기 브라켓몸체의 개구 양쪽에 한 쌍으로 돌출되고 체결공이 천공된 프랜지로 구성된 것을 특징으로 하는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 고정밴드부재와 상기 블록고정브라켓의 브라켓연결부 사이에 조립되는 전후위치조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물.
   
7. 제3항에 있어서,
   상기 고정수단삽입부에 삽입되고, 판상부재의 길이방향으로 복수의 체결공이 천공된 상하위치조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물.
   
8. 제3항에 있어서,
   상기 블록고정브라켓은 상기 고정수단삽입부와 직교되는 방향으로 조립부재삽입부가 형성되고,
   상기 조립부재삽입부에 삽입되고, 판상부재의 길이방향으로 복수의 체결공이 천공된 좌우위치조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물
   
9. 제1항에 있어서,
   절토 사면을 따라 이격 배치된 상기 메인직립지중파일 사이에 설치되는 토류판을 포함하는 것을 특징으로 하는 연직형 지중파일을 이용한 옹벽 구조물.

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