KR100317701B1 - 폐타이어를이용한보강토공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐타이어의 형태, 크기, 구조 등 기하학적인 특성과 물리 및 화학적인 재료 특성을 가지는 폐타이어를 이용한 보강토 공법에 관한 것으로, 특히 트레이면에 다수의 구멍이 천공된 폐타이어를 다수개 적층하여 고정줄로 묶어 일체로 된 폐타이어 벽체를 성토된 경사면에 설치한 다음 상기 폐타이어의 벽체의 안정성을 유지하기 위하여 적층된 타이어 벽체의 뒷부분에 별로도 보강재 타이어판을 설치한 것에 관한 것으로 그 구성은 폐타이어의 트레이드 면의 소정 위치에 다수개의 구멍이 천공된 폐타이어를 다수개 적층시켜 트레이드 면에 천공된 구멍으로 고정수단을 통과시켜 결속된 폐타이어 용 전면판 벽체를 이용한 보강토 공법에 있어서,

상기 폐타이어의 한쪽 비드선과 측면부 일부를 절개하고 트레이드 면에는 서로 마주보게 4개의 구멍(3b)을 천공하여 형성된 보강재 타이어(1) 다수개를 평면으로 밀착시켜 트레이드 면에 천공된 구멍(3b)으로 비드선을 포함하여 상호 결속되도록 고정줄(4)로 연결하여 형성된 보강재 타이어판(5)과;

상기 보강재 타이어판(5)의 일단부를 전면판 벽체(7)의 타이어 뒷쪽에 천공된 구멍(3)으로 고정줄(4)을 통과시켜 연결된 일개의 보강토 벽체(8)를 성토된 경사면의 맨 하부 기초(13)위에 설치하되 상기 보강재 타이어판(5)은 전면판 벽체(7)의 위쪽으로 수평을 유지하도록 길게 늘어 놓고서 성토된 토사로 되메우기하여 다지는 것을 특징으로하는 폐타이어를 이용한 보강토 공법으로서, 이것은 보강재 타이어판들을 전면판 벽체의 뒤쪽으로 수평으로 넓게 설치한다음 성토된 토사로 다짐하여 전면판 벽체의 보강재로 사용하므로서 보강재 타이어판들이 전면판 벽체를 지지하는 지지력이 커지게되고 이로인하여 지진이나 산사태 등에 대한 대응 능력이 커심은 물론, 폐타이어의 측면부 일부를 절개하여 토사 충진 및 다짐을 용이하게하 수 있어서 옹벽의 안정성을 한층 더 높이는 한편, 폐타이어의 천공 구멍을 크게 형성토록하여 고정줄 결속 후 여유 공간을 배수 통로로 이용할 수 있으므로 보강재 기능과 수평 배수 기능을 동시에 할 수 있도록 한 효과가 있는 것이다.

Description

폐타이어를 이용한 보강토 공법{a reinforcement land method of construction to using tires}

본 발명은 폐타이어의 형태, 크기, 구조 등 기하학적인 특성과 물리 및 화학적인 재료 특성을 가지는 폐타이어를 이용한 보강토 공법에 관한 것으로, 특히 트레이드면에 다수의 구멍이 천공된 폐타이어를 다수개 적층하여 고정줄로 묶어 일체로 된 폐타이어 벽체를 성토된 경사면에 설치한 다음 상기 폐타이어 벽체의 안정성을 유지하기 위하여 적층된 타이어 벽체의 뒷부분에 별도로 보강재 타이어판을 설치한 것에 관한 것이다.

일반적으로 보강토 공법은 토체내에 보강재를 삽입하여 토류 구조물을 보강하는 공법으로서 흙과 보강재를 일체화하는데 따라 흙막이 옹벽을 만들거나 성토를 보강하여 지반의 지지력이나 사면의 안정성을 향상시키는 공법으로서, 흙막이 보강토 구조물은 전면판, 보강재, 뒷채움재의 3가지 기본 요소로 구성되어 있다.

상기 전면판 및 보강재는 기초부의 부동침하, 성토부의 다짐 불량등으로 응력 편중이 발생할 수 있으므로 이에 대응할 수 있도록 벽면 자체 또는 벽면과 보강재 연결부에 변형성을 부여하고 있으며 뒷채움재는 실트와 점유 함유량이 적은 사질토가 마찰력과 배수 기능이 있으므로 많이 사용되고 있으나 입경이 큰 암석 재료 등을 많이 함유한 토사는 다짐이 곤란하고 다짐시 보강재를 손상시킬 수 있으므로 사용하지 않고 있는 실정이다.

상기와 같이 일반적인 보강토 공법은 첫째, 성토 높이가 7 ∼ 8m 미만에서는시공 단가가 타공법에 비하여 비싸고 둘째, 시공시 전면판 근처에서 다짐 불균형으로 과다짐시에는 전면판이 앞으로 튀어 나오는 문제점이 있으며, 셋째, 연결 부분에 대한 응력 편중을 막기 위하여 균일한 다짐이 필요할 뿐만 아니라 뒷채움재는 마찰력과 배수 능력이 있어야하므로 이에 적당한 모래, 자갈 등 비점착성 성토는 고가 인데다가 넷째, 배수성이 불량한 토사로 뒷채움시에는 별도의 수평 배수 시설이 필요로 하는 문제점이 있었다.

이에 대한 문제점을 해결하기 위하여 선출원한 국내특허출원 제92-22373호가있으나 이것은 타이어의 트레이드면과 사이드 월(wall)상에 구멍을 천공한 후 U자형 볼트 결속 장치를 사용하여 벽체를 형성하고 내부에 토석을 충진하여 토목공사용 제방, 옹벽등으로 활용토록 구성되어 있지만 이러한 것을 각각의 타이어들을 U자형 볼트 또는 일반 볼트, 너트로 결합해야하므로 자재비와 체결 비용이 많이 들고 또한 옹벽으로 사용할 경우에는 앵커 장치 또는 보강재가 없어서 옹벽이 앞으로 전도될 우려가 있는 문제점이 있으며,수평 배수 시설이 없어므로 강우시 지하 수위가 높아져 성토층의 안정성이 약해짐은 물론, 타이어의 단면 모양이 C 형태로서 충적된 상태일 때 타이어의 내부에 토사등을 상부 꼭대기까지 충진 및 다짐이 곤란하여 옹벽의 안정성이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본발명은, 보강재 타이어판들을 전면판 벽체의 뒤쪽으로 수평되게 넓게 설치한다음 성토된 토사로 다짐하여 전면판 벽체의 보강재로 사용하므로서 보강재 타이어판들이 전면판 벽체를 지지하는 지지력이 커므로 지진이나 산사태 등에 대한 대응 능력이 커짐은 물론, 폐타이어의 측면부 일부를 절개하여 토사 충진 및 다짐이 용이하게하여 옹벽의 안정성이 한층 더 높이는 한편, 폐타이어의 천공 구멍을 크게 형성토록하여 고정줄 결속 후 여유 공간을 배수 통로로 이용할 수 있어 보강재 기능과 수평 배수 기능을 동시에 할 수 있도록 한 데 그 목적을 둔 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본발명은, 타이어의 한쪽 비드선과 측면부 일부를 절개하고 트레이드 면에는 소정의 위치에 3개의 구멍이 천공된 폐타이어를 다수개 적층하여 고정줄로 묶어 일체로 형성되는 전면판 벽체를 성토된 경사면에 따라 설치하고 상기 전면판 벽체의 구성요소인 소정의 타이어의 뒷부분에 타이어의 트레이드 면에 서로 마주보게 구멍이 4개 천공되고 한쪽 비드선과 측면부 일부를 절개된 폐타이어를 상호 밀착되게하여 고정줄로 결속시켜 형성된 보강재 타이어판을 상기 전면판 벽체와 수평으로 되도록 뒤로 늘어 길게 놓고서 성토된 토사로 소정의 높이만큼 덮은 다음 다진 후 또 다른 상기의 전면판 벽체와 보강재 타이어판을 상기와 같은 동일한 방법으로 성토된 경사면에 설치해 줌으로서 그 목적은 달성되는 것이다.

도1은 본발명에서 전면판용으로 이용되는 폐타이어의 구성도

도2는 본발명에서 보강재용으로 이용되는 폐타이어의 구성도

도3은 본발명에 따른 측단면도

도4는 본발명을 정면에서 본 입면도

도5는 도4를 위에서 본 평면도

도6은 본발명에서 이용되는 고정줄의 연결 상태를 나타낸 단면도

도7은 본발명에 의한 다른 제1의 실시 예시도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭*

1:보강재 폐타이어 2: 폐타이어

3,3a,3b: 구멍 4: 고정줄

5: 보강재 타이어판 6: 전면판벽용 타이어

7: 전면판 벽체 8: 보강토용 벽체

9: 여과재 충진물 10: 배수관

11: 자갈 12 수로

13: 하부 기초 14: 측구

이하 본발명의 구성과 작용효과을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살펴본다.

도1은 본 발명에서 전면판용으로 이용되는 폐타이어의 구성도이고, 도2는 본발명에서 보강재용으로 이용되는 폐타이어의 구성도이며, 도3은 본발명에 따른 측단면도이고 도4는 본발명을 정면에서 본 입면도이며 도5는 도4를 위에서 본 평면도를 나타낸 것이다.

도1 내지 도5에 도시된 바와같이 폐타이어(2)의 한쪽 비드선과 측면부 일부를 절개하고 트레이드 면에서는 서로 마주보게 4개의 구멍(3b)을 천공하여 형성된 보강재 타이어(1) 다수개를 평면으로 밀착시켜 트레이드 면에 천공된 구멍(3b)으로 비드선을 포함하여 상호 결속되도록 고정줄(4)로 연결하여 보강재 타이어판(5)을 형성하고, 폐타이어의 트레이드 면의 소정의 위치에 구멍(3)(3a)이 3개 천공되고 한쪽 비드선과 측면부 일부를 절개하여 형성된 전면판벽용 타이어(6) 다수개를 적층시켜 트레이드 면에 천공된 구멍(3)(3a)으로 고정줄(4)을 통과시켜 결속된 전면판 벽체(7)를 형성한다.

상기 평면상으로 형성된 보강재 타이어판(5)의 전면부를 상기 전면판 벽체 (7)의 구성요소인 폐타이어(6) 뒷쪽에 천공된 구멍(3)으로 고정줄(4)을 통과시켜 일개의 보강토 벽체(8)를 구성토록한 것이다.

상기 보강토 벽체(8)의 전면판 벽체(7)는 성토된 경사면의 맨하부에 형성된 콘크리트 기초(9)위에 설치하되 보강재 타이어판(5)은 전면판 벽체(7)의 뒤쪽으로 수평을 유지하도록 길게 늘어 놓고서 토사로 소정의 높이 만큼 되메우기하여 다지는 방법이다.

이 때 전면판 벽체(7)와 보강재 타이어판(5)의 내부에는 모래, 자갈 등 여과재(9)를 충진시켜 성토층내에서 배수 기능 역할을 하도록한 구성이다.

상기의 보강토 벽체(8)는 성토된 경사면의 각도에 따라 전면판 벽체(7)를 소정의 간격과 높이로 적층시키면서 상기와 같은 방법으로 설치하여 토사로 되메우기하면서 층적시키면 되는 것이다.

상기 고정줄(4)은 인장 강도가 크고 내후성, 내마모성, 내부식성 및 유연성이 큰 합성섬유, 합성고무 및 와이어 로프 또는 이들의 복합 소재로 이루어진 구성이다.

이와같이 구성된 본발명의 설치 방법을 첨부된 도면을 참조로하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3에 도시된 바와같이 타이어를 흙막이 보강토 공법의 전면판 벽체로 사용하기 위하여 타이어 단수(段數)를 4판, 각단의 타이어 층수를 5층으로 예시하였으나 실제로 적용함에 있어서는 성토 높이, 토질, 상부하중, 타이어 특성등을 감안하여 결정한다.

먼저 하부 기초(13) 시설로서 중앙부에 종방향으로 홈이 파진 수로(12)가 형성된 곳에 콘크리트를 타설하고 외부 배수관(10)을 묻은 후 수로 내부에 자갈(11)을 충진하고 상부에 부직포를 덮는다.

이 콘크리트 기초위에 3개의 구멍(3)(3a)이 천공되고 상부 비드선과 측면부 일부가 절개된 폐타이어(6)를 절개부가 위로 향하도록 좌우 종방향으로 붙여서 올려놓고 좌우 천공구멍(3a)과 중앙부 사면 방향 천공 구멍(3)으로 연결 묶음할 수 있도록 고정줄(4)을 각각 삽입해 놓고 각 타이어의 내부에 양질의 토사를 충진하고 다짐한다.

그 상부에 두번째 폐타이어(6)를 상기와 같은 방법으로 올려 놓고 하부 타이어의 각 고정줄(4)을 상부 타이어의 천공 구멍(3)(3a)에 교차 통과시킨 후 토사를충진하고 다짐하며 이러한 방법으로 5번째층 폐타이어(6)를 같은 방법을 올려 놓고 토사를 충진하고 다진 후 고정줄(4)을 묶어서 첫번째 전면판 벽체(7)를 완성시킨다.

첫번째 전면판 벽체(7)가 완성된 후 성토된 부분에 배후 토사 채움 및 보강재 타이어 판(5)을 설치한다.

두번째판 전면판 벽체(7)를 첫번째 전면판 벽체(7) 상부에 약간 걸리게 올려놓고 첫번째 전면판 벽체(7)를 완성하는 방법과 동일한 방법으로 배열, 결합 충진 작업 및 고정줄로 결속 작업을 한다.

이상과 같은 방법으로 필요한 높이까지 타이어 단수를 설치하며 지하수 및 우수의 배수가 필요한 위치에는 전면판 벽체(7) 수직 방향 상하 타이어 내부에 왕모래,자갈등 여과재를 충진하여 물을 하부로 배수토록한다.

한편, 흙막이 보강토 공법에서 타이어의 결합과 타이어 내에 토사 충진 작업이 단계별로 진행됨에 따라 전면판 벽체(7)의 배후에 설치되는 보강재 타이어(1)는 트레이드 면 4등분 지점에 각각 구멍(3b)이 천공된 상태로서 인접한 타이어(1)의 종방향 천공구멍(3b)이 일직선상으로 연결되어 수로 기능 역할을 하도록 배열한 다음 뒷채움과 다지기를 동시에 이루어지도록 한다.

뒷채움은 보강재 설치 높이까지 한 후 다짐을 충분히 하고 토사 충진이 용이하도록 한쪽 측면부가 절개된 폐타이어를 평면 수평 형태로 붙여 누이고 인접한 타이어를 천공된 구멍(3b)으로 고정줄(4)을 삽입하여 인접 타이어(1)를 결속한다.

뒷채움재는 마찰력이 크고 배수 기능이 있는 모래, 자갈 등이 좋으나 고가이므로 양질의 토사를 사용하면 된다.

마지막으로 전면판 벽체(7)의 타이어에 결합하여 성토부 뒤쪽에서 이들 결합된 타이어 묶음을 당겨서 인장시킨 후 타이어 내부와 주변 공간에 모래, 자갈 등 여과재 (9)를 충진하여 수평 배수 기능을 갖도록하며 그 상부를 부직포 등으로 덮어서 토사의 혼입을 방지한다.

본 예시도에서는 도5에 도시된 바와같이 보강재 타이어는 3개열로 구성하였으며 타이어 4개를 띠우고 연속하여 설치토록 하였으니 실제 적용에 있어서는 제반 여건을 감안하여 타이어 열 수 및 설치 간격을 결정하며 보강재 타이어 결합 방법도 인접한 타이어들을 각각 단독으로 결합하는 방법을 예시하였으나 경우에 따라서 양쪽 끝 타이어들만 결속하고 중간 타이어들은 고정줄(4)을 천공 구멍으로 통과시키기만 하면 된다.

한편, 본발명을 영구 시설에 적용하거나 중요한 구조물이나 화재등의 위험이 있는 지역에 설치시에는 타이어 내부 충진 토사에 시멘트,석회 등을 혼합하여 결합 강도를 높여서 타이어 파손시 충진물이 외부로 유실되는 것을 방지토록한다.

또한 타이어의 수직선 배열로 인한 경관 악화를 완화시키기 위하여 타이어 외부 노출 부위를 우레탄 수지, 또는 페인트로 도색하거나 타이어와 타이어 사이의 곡면부에 평탄판을 설치할 수도 있다.

도7은 또 다른 실시 예시도로서 성토 보강용 공법에 적용을 하는 것으로서, 먼저 사면을 정리하고 사면 상부 지역에 외곽 측구(14)를 설치한 다음, 기초 시설 설치, 타이어 배열,결합, 토사 충진 방법, 지하수 및 우수 배제 방법등은 상기의보강토 공법의 전면판 설치 방법과 동일한 것이다.

이와같은 방법은 암반 절개 지역, 급경사 절토지역, 또는 사면의 상부 지역의 토질 불량으로 토사, 낙석등이 흘러 내리는 지역 등에도 적용이 가능하게 한 것이다.

상기한 바와같이 설명된 본 발명은, 보강재 타이어판들을 전면판 벽체의 뒤쪽으로 수평되게 넓게 설치한다음 성토된 토사로 다짐하여 전면판 벽체의 보강재로 사용하므로서 보강재 타이어판들이 전면판 벽체를 지지하는 지지력이 커지게되고 이로인하여 지진이나 산사태 등에 대한 대응 능력이 커짐을 물론, 폐타이어의 측면부 일부를 절개하여 토사 충진 및 다짐을 용이하게하 수 있어서 옹벽의 안정성을 한층 더 높이는 한편, 폐타이어의 천공 구멍을 크게 형성토록하여 고정줄 결속 후 여유 공간을 배수 통로로 이용할 수 있으므로 보강재 기능과 수평 배수 기능을 동시에 할 수 있도록 한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 폐타이어의 트레이드 면의 소정 위치에 다수개의 구멍이 천공된 폐타이어를 다수개 적층시켜 트레이드 면에 천공된 구멍으로 고정수단을 통과시켜 결속된 폐타이어 용 전면판 벽체를 이용한 보강토 공법에 있어서,

   상기 폐타이어의 한쪽 비드선과 측면부 일부를 절개하고 트레이드 면에는 서로 마주보게 4개의 구멍(3b)을 천공하여 형성된 보강재 타이어(1) 다수개를 평면으로 밀착시켜 트레이드 면에 천공된 구멍(3b)으로 비드선을 포함하여 상호 결속되도록 고정줄(4)로 연결하여 형성된 보강재 타이어판(5)과;

   상기 보강재 타이어판(5)의 일단부를 전면판 벽체(7)의 타이어 뒷쪽에 천공된 구멍(3)으로 고정줄(4)을 통과시켜 연결된 일개의 보강토 벽체(8)를 성토된 경사면의 맨 하부 기초(13)위에 설치하되 상기 보강재 타이어판(5)은 전면판 벽체(7)의 위쪽으로 수평을 유지하도록 길게 늘어 놓고서 성토된 토사로 되메우기하여 다지는 것을 특징으로하는 폐타이어를 이용한 보강토 공법