KR102116085B1

KR102116085B1 - 환경친화적 옹벽구조물

Info

Publication number: KR102116085B1
Application number: KR1020170084790A
Authority: KR
Inventors: 이재흥; 정남수
Original assignee: (주)에코밸리
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2020-05-27
Also published as: KR20190004497A

Abstract

친환경 옹벽구조물이 개시된다. 옹벽구조물은 암벽이나 절개지를 따라 형성되는 옹벽본체와, 상기 암벽이나 절개지를 따라 상기 옹벽본체 하측의 지반에 연속적으로 배치되는 베이스지지블럭, 상기 옹벽본체 하측의 지반에 상기 베이스지지블럭으로부터 상기 암벽이나 절개지 측으로 이격되고 상기 암벽이나 절개지를 따라 불연속적으로 배치되는 다수의 아일랜드 지지블럭, 및 상기 다수의 아일랜드 지지블럭과 상기 베이스지지블럭을 연결하는 다수의 제1연결부재를 가진 옹벽지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 옹벽구조물은 치장벽부의 하중과 메움토 하중을 효과적으로 분산시킴으로으로써 옹벽구조물의 안정성을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 지지물 작업 시간 및 시공재료를 절약할 수 있다.

Description

환경친화적 옹벽구조물{A Eco-friendly retain wall structure}

본 발명은 암벽이나 절개지에 형성되는 환경친화적 옹벽구조물에 관한 것이다.

암벽이나 절개지에는 옹벽구조물이 형성되어 있다. 옹벽구조물은 자연석, 인공석, 벽돌, 콘크리트 등으로 옹벽을 구성하고 옹벽과 암벽이나 절개지 사이에는 메움토가 다져지면서 채워진다. 특허번호 10-0657773호의 "환경친화 옹벽구조물 및 그 시공방법"에는 암벽이나 절개지 또는 성토 지반의 수직 사면에 치장석을 배석한 후 조경 수목과 초화류 등을 식재할 수 있도록 함으로써 환경 친화적인 옹벽구조물이 개시되어 있다. 옹벽구조물은 암벽이나 절개지의 지반에 설치된 기초콘크리트 위에 서로 연결 고정된 다수 치장석으로 구성된 치장벽부를 기초콘크리트 위에 높게 쌓은 후에 메움토가 다져지면서 채워진다. 이때, 치장벽부가 높아지면 높아질수록 기초콘크리트의 폭도 넓어져야 치장벽부와 메움토의 하중을 충분히 지지할 수 있다. 현장에서, 기초콘크리트의 폭은 치장벽부의 높이에 55~65% 정도로 설계하는 것이 일반적이다.

그러나 기초콘크리트의 폭을 치장벽부의 높이에 55~65% 정도로 설계하며, 상대적으로 메움토의 양도 많아져 메움토 하중이 상대적으로 증가하기 때문에 기초콘크리트는 폭을 넓히더라도 충분한 하중을 지지하는 것이 어려워 붕괴가 발생할 수도 있다. 더구나, 기초콘크리트의 폭을 넓히면, 철근 및 레미콘 비용이 급증하고 시공시간의 증가를 초래한다.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 안정적으로 옹벽을 지지할 수 있고, 철근 및 레미콘 비용을 절감하고, 시공시간을 절감할 수 있는 친환경적 옹벽구조물을 제공하는데에 있다.

상술한 과제를 달성하기 위한 친환경적 옹벽구조물이 제공된다. 옹벽구조물은 암벽이나 절개지를 따라 형성되는 옹벽본체와, 상기 암벽이나 절개지를 따라 상기 옹벽본체 하측의 지반에 연속적으로 배치되는 베이스지지블럭, 상기 옹벽본체 하측의 지반에 상기 베이스지지블럭으로부터 상기 암벽이나 절개지 측으로 이격되고 상기 암벽이나 절개지를 따라 불연속적으로 배치되는 다수의 아일랜드 지지블럭, 및 상기 다수의 아일랜드 지지블럭과 상기 베이스지지블럭을 연결하는 다수의 제1연결부재를 가진 옹벽지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 옹벽구조물에 의하면, 옹벽본체의 하중을 베이스지지블럭과 다수의 아일랜드 지지블럭으로 분산시켜 지지함으로써 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 옹벽본체의 높이와 상관없이 베이스지지블럭을 일정하게 할 수 있어, 철근 및 레미콘의 사용 및 시공시간을 줄일 수 있다.

상기 제1연결부재는 일단이 상기 베이스지지블럭에 배근되고, 타단이 상기 아일랜드 지지블럭에 배근되는 철근을 포함함으로써 제1연결부재를 베이스지지블럭과 다수의 아일랜드 지지블럭에 용접하는 공정을 생략할 수 있다.

상기 다수의 아일랜드 지지블럭은 하방으로 연장하여 지반으로 삽입되는 하방고정부재를 포함함으로써, 아일랜드 지지블럭을 지반에 효과적으로 고정할 수 있다.

상기 옹벽본체는 상기 암벽이나 절개지로부터 소정 간격을 두고 배치된 다수의 치장석으로 구성된 치장벽부 및 상기 치장벽부와 상기 암벽이나 절개지 사이의 간격에 채워지는 메움부를 포함하며, 상기 치장벽부는 상기 베이스지지블럭의 폭 내에 위치함으로써 치장벽부의 하중을 베이스지지블럭으로 집중하여 지지할 수 있다.

상기 옹벽본체는 상기 치장벽부에 이격되어 상기 암벽이나 절개지를 따라 불연속적으로 배치되는 다수의 후방지지물 및 상기 후방지지물과 상기 치장벽부를 연결하는 제2연결부재를 포함함으로써, 치장벽부가 암벽이나 절개지로부터 멀어지는 힘으로부터 대항하는 저항력을 증대시킬 수 있다.

상기 제1연결부재의 간격은 상기 제2연결부재의 간격보다 좁게하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 옹벽구조물은 옹벽본체의 높이가 높아지더라도 안정적으로 옹벽을 지지하고, 철근 및 레미콘 비용을 절감하고, 시공시간을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 옹벽구조물의 단면을 나타내는 단면도, 및
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 옹벽구조물의 옹벽지지부를 나타내는 도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 옹벽구조물의 변위 벡터를 나타내는 도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 옹벽구조물의 옹벽지지부를 나타내는 도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 옹벽구조물의 옹벽지지부를 나타내는 도,
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 옹벽구조물의 단면을 나타내는 도, 및
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 옹벽구조물의 치장석 후방지지부를 나타내는 평면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 옹벽구조물(1)을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 옹벽구조물(1)의 단면을 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 옹벽구조물(1)은 옹벽본체(100)와 옹벽지지부(200)를 포함한다.

옹벽본체(100)는 암벽이나 절개지(이하 '암벽(10)'이라 칭함)에 소정의 간격을 두고 전면에 배치된 치장벽부(110), 상기 치장벽부(110)와 암벽(10) 사이의 메움부(120) 및 메움부(120)의 높이 방향으로 배치된 다수의 격자상 지오그리드(130)를 포함한다.

치장벽부(110)는 전면에 다수의 치장석(112-1~112-4)을 쌓아 올려 구성한다. 치장석(112-1~112-4)은 온양석을 기준으로 시공하고, 부득이한 경우 보령석 및 강화석 등으로 교체시공할 수 있다. 치장석(112-1~112-4)의 크기는 1.5M이상의 발파석을 사용, 시공함을 원칙으로 한다. 물론, 치장석(112-1~112-4)은 벽돌이나, 인조석 등을 적용할 수도 있다. 치장석(112-1~112-4)은 상호 결합을 위한 다수의 결합앵커(114)를 포함한다. 결합앵커(114)는 치장석에 일체화된 세트앵커와 결합을 위한 앵커볼트를 포함한다. 결합앵커(114)는 드릴로 치장석에 천공(깊이 10cm)한 후 세트앵커의 일단을 관입시켜 일체화시킨다, 이때, 관입부위는 우수유입을 방지하기 위해 에폭시로 피복한다. 치장석과 치장석을 연결할 때, 각 치장석의 세트앵커에 앵커볼트를 아크용접하여 접합시킨다. 이때 용접을 원활하게 하기 위해 상하로 배치하여 용접하는 것을 우선으로 하며, 용접길이 산정은 적용되는 앵커볼트의 직경 및 인장력에 따라 별도로 계산된다. 결합앵커(114)는 접합 후 용접부위는 에폭시도장을 실시하여 부식방지를 도모하도록 한다. 후술하는 옹벽지지부(200)의 베이스지지블럭(210) 상에 놓이는 최하단의 치장석(112-1~112-4)은 1차적으로 베이스지지블럭(210)에 부분 매몰되어 지지되고, 2차적으로 베이스지지블럭(210)에 배근되는 철근(212)과 결합앵커(114)의 세트앵커를 상호 용접 연결한 지지부재(116)에 의해 지지된다. 치장석들 사이의 틈은 토사유출방지와 ECO-BELT(친환경 옹벽)의 미관을 위하여 지피식물 및 관목을 식재하고, 충분한 관수작업을 실시한다. 주사용 관목 및 지피식물은 철쭉류, 회양목류,수호초, 바위취 등을 포함한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 치장벽부(110)는 4개의 층으로 치장석(112-1~112-4)을 높이 방향으로 적층하고, 횡으로는 암벽(10)을 따라 다수의 치장석(112-1~112-4)을 나란히 배치하여 구성한다. 그러나 치장벽부(110)는 4개의 치장석 층으로 한정되지 않고 더 많거나 적을 수 있다.

메움부(120)는 상기 치장벽부(110)와 암벽(10) 사이에 배수가 양호한 사질토를 사용하여 뒤채움한 후, 지반의 지내력 증가와 침하를 방지하기 위해 콤팩터(1.50ton) 또는 진동로울러로 다짐을 실시한다. 락볼트 시공 등 공간이 협소하여 다짐장비가 진입하여 작업을 할 수 없는 경우에는 현장여건에 따라 물다짐 등 다른 방법으로 다짐을 하여 다짐도를 확보한다. 메움부(120)는 필요에 따라 자갈, 인공석, 자연석, 발파석 등으로된 뒷채움재를 단독 또는 토사에 혼합하여 형성한다. 메움부(120)는 중간 중간에 다짐공정 후 지오그리드(130)를 삽입 배치한다.

지오그리드(130)는 메움부(120)로 사용되는 뒷채움재의 보강에 사용되며, 고분자 재료를 써서 격자 구조로 만들어진다. 지오그리드(130)는 각 치장석 층마다 배치하되 일측을 치장석(112-1~112-4)에 고정한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 옹벽지지부(200)의 구성을 나타내는 도이다. 옹벽지지부(200)는 주로 치장벽부(110)의 하중을 지지하는 베이스 지지블럭(210), 주로 메움부(120)의 하중을 지지하는 다수의 아일랜드 지지블럭(220) 및 베이스지지블럭(210)과 아일랜드 지지블럭(220)을 연결하는 제1연결부재(230)를 포함한다. 물론, 베이스 지지블럭(210)은 치장벽부(110)의 하중 외에도 메움부(120)의 하중도 지지한다. 또한, 메움부(120)의 하중은 아일랜드 지지블럭(220) 외에도 일부의 지반에 의해 지지된다.

베이스 지지블럭(210)은 암벽(10)을 따라 상기 옹벽본체(100) 하측의 지반에 연속적으로 연장하도록 배치된다. 베이스 지지블럭(210)의 폭은 치장벽부(100)의 높이와 상관없이 예를 들면 2.5m로 설정된다. 물론, 치장벽부(100)가 지나치게 높으면 그 폭을 다소 넓게 할 수도 있지만, 종래와 같이 치장벽부(100) 높이의 55~65%를 유지할 필요는 없다. 베이스 지지블럭(210)은 콘크리트, 자연석, 발파석, 인조석 등으로 만들어진다. 베이스 지지블럭(210)은 상부에 최하층 치장석(212-1)들을 지지한다. 최하층 치장석(212-1)들은 베이스 지지블럭(210)을 시공 할 때에 함께 부분 삽입되어 고정된다. 베이스 지지블럭(210)은 교차 배근된 다수의 철근(212) 및 지반 하측에 매몰되는 지지돌출부(214)를 포함한다. 치장벽부(110)는 가능한 한 베이스 지지블럭(210) 내에 배치되는 것이 바람직하다. 지지돌출부(214)는 지반의 표면방향으로 향하는 힘에 대해 저항하여 베이스 지지블럭(210)이 암벽(10)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 방지한다.

아일랜드 지지블럭(220)은 상기 옹벽본체(100) 하측의 지반에 상기 베이스 지지블럭(210)과 암벽(10) 사이에 상기 암벽(10)을 따라 불연속적으로 다수가 배치된다. 아일랜드 지지블럭(220)은 콘크리트, 자연석, 발파석, 인조석 등을 이용하여 주동토압에 효과적으로 저항하도록 'T'형으로 만들어질 수 있다. 아일랜드 지지블럭(220)은 교차 배근된 다수의 철근(222)을 포함한다. 아일랜드 지지블럭(220)은 제1연결부재(230)에 의해 베이스 지지블럭(210)에 연결된다. 다수의 아일랜드 지지블럭(220)은 제2연결부재(240)에 의해 서로 연결된다.

제1연결부재(230)는 철근과 같은 금속봉재로서 베이스 지지블럭(210)의 철근(212)과 아일랜드 지지블럭(220)의 철근(222)에 양단이 용접 결합된다. 베이스 지지블럭(210)과 각 아일랜드 지지블럭(220)을 연결하는 제1연결부재(230) 끼리의 간격(d1)은 예를 들면 1.5m로 설정된다.

제2연결부재(240)는 철근과 같은 금속봉재로서 인접하는 2개의 아일랜드 지지블럭(220)의 각 철근(222)에 양단이 용접된다.

결합앵커(114), 지지부재(116), 제1 및 제2연결부재(230,240)는 철근으로서 토사에 노출된다. 흙 속에서 철근은 일반적으로 평균 부식속도가 0.02mm/년, 100년일 경우 약 2mm의 부식이 발생하므로, 부식성이 클 경우를 대비하여 부식방지용으로 에폭시 피복철근을 사용한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 옹벽구조물(1)의 변위 벡터를 나타내는 도이다. 도시된 바와 같이, 옹벽지지부(200)는 치장벽부(110)의 하중을 베이스 지지블럭(210) 측에서 집중적으로 지지하고, 메움부(120)의 하중을 아일랜드 지지블럭(220) 측에서 집중적으로 지지한다. 즉, 베이스 지지블럭(210)과 아일랜드 지지블럭(220)이 옹벽본체(100)의 하중을 분산시켜 지지함으로써 더욱 안정된 지지기능을 발휘할 수 있다. 옹벽본체(100)는 치장벽부(110)의 하중을 베이스 지지블럭(210)은 메움부(120)의 하중을 받고 있는 아일랜드 지지블럭(220)에 의해 저항을 받기 때문에, 전면으로 넘어지려는 힘에 대항하여 그 안정성을 높일 수 있다. 특히, 베이스 지지블럭(210)과 아일랜드 지지블럭(220)을 연결하는 제1연결부재(230)는 서로 분산된 하중에 대응하여 변형을 일으킴으로써 저항은 하되 상호간에 영향을 미치는 것을 막을 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 옹벽구조물의 옹벽지지부(200)를 나타내는 도이다. 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이, 아일랜드 지지블럭(220)은 2개의 아일랜드 지지블럭(220-1,220-2)이 암벽(10) 측으로 나란히 배열되어 있다. 2개의 아일랜드 지지블럭(220-1,220-2)은 암벽(10)을 따라 다수개가 나란히 배치된다. 도 2에서는 암벽(10) 측으로 2개의 아일랜드 지지블럭(220-1,220-2)을 배치하였지만 3개 이상을 배열할 수도 있다. 다수의 아일랜드 지지블럭(220-1,220-2)은 서로 제2 및 제3연결부재(230-2,240-1,240-2)에 의해 상호간 연결된다.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 옹벽구조물의 옹벽지지부(200)를 나타내는 도이다. 제1실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이, 제1연결부재(230)는 하나의 철근을 베이스 지지블럭(210)에서 아일랜드 지지블럭(220)까지 배근한 후 각각 콘크리트를 타설한다. 이와 같이, 일체의 철근을 이용하여 베이스 지지블럭(210)과 아일랜드 지지블럭(220)을 연결하면 더 견고하게 결합될 뿐만 아니라 용접공정을 생략할 수도 있어 시공시간을 단축할 수 있다.

아일랜드 지지블럭(220)은 지반을 향하도록 돌출하는 하방고정부재(224)를 포함한다. 하방고정부재(224)는 아일랜드 지지블럭(220)에 포함되는 적어도 하나의 수직 배열 철근을 하측을 향해 돌출하도록 배근한 후에 아일랜드 지지블럭(220)을 형성함으로써 쉽게 만들어질 수 있다. 하방고정부재(224)는 베이스 지지블럭(210)이 암벽(10)으로부터 멀어지는 힘에 대해 아일랜드 지지블럭(220)이 충분히 저항할 수 있도록 한다.

베이스 지지블럭(210)과 아일랜드 지지블럭(220)은 각각 암벽(10)으로부터 멀어질수록 상향 연장하는 경사면(216,226)을 갖도록 형성한다. 이러한 암벽(10)으로부터 멀어질수록 상향 연장하는 경사면(216,226)은 치장벽부(110) 및 메움부(120)에 의해 가해지는 하중이 암벽(10)에 가까워지게 작용하는 기능을 한다.

상술한 바와 같은 암벽(10)으로부터 멀어지는 힘에 대한 저항력 및 하중의 암벽(10)에 가까워지게 작용하게 하는 것은 옹벽구조물(1)의 안정성에 큰 역할을 한다. 특히, 옹벽본체(100)의 높이와 상관없이 베이스 지지블럭(210)의 폭을 일정하게 함으로써 레미콘을 절약할 수도 있고 콘크리트 양생시간을 절약할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 옹벽구조물의 단면을 나타내는 도이고, 도 7은 옹벽구조물의 치장석 후방지지부를 나타내는 평면도이다. 전술한 실시예와 동일한 부분은 설명을 생략한다.

도시된 바와 같이, 메움부(120)는 격자상의 지오그리드(130) 대신에 제4연결부재(140)에 의해 연결된 치장석 후방지지부(150)를 포함한다.

치장석 후방지지부(150)는 치장석(112-1~112-4) 마다 배치한다. 물론, 후방지지부(150)는 치장석과 상관없이 일정 간격마다 배치할 수도 있다.

제4연결부재(140)는 치장석(112-1~112-4)의 세트앵커와 치장석 후방지지부(150)의 철근에 용접된다.

치장석 층마다 배치되는 치장석 후방지지부(150)는 층별로 단계적으로 메움부(120)의 하중을 집중시켜, 최종적으로 지반위에 배치된 아일랜드 지지블럭(220)에 효과적으로 전달한다. 암벽(10)을 따라 나란히 배치되는 아일랜드 지지블럭(220)은 최종적으로 메움부(120) 하중이 집중되기 때문에, 아일랜드 지지블럭(220)의 간격(d1)은 치장석 후방지지부(150)의 간격(d2)보다 좁은 것이 바람직하다. 이와 같이, 치장석 후방지지부(150)는 메움부(120)의 하중이 베이스 지지블럭(210)으로 가해지는 것을 감소시켜 준다.

1: 옹벽구조물
10: 암벽이나 절개지
100: 옹벽본체
110: 치장벽부
112-1~112-4: 치장석
114: 결합앵커
116: 지지부재
120: 메움부
130: 지오그리드
140, 230, 240: 연결부재
150: 치장석 후방지지부
200: 옹벽지지부
210: 베이스 지지블럭
220: 아일랜드 지지블럭

Claims

옹벽구조물에 있어서,
암벽이나 절개지를 따라 형성되는 옹벽본체와;
상기 암벽이나 절개지를 따라 상기 옹벽본체 하측의 지반에 연속적으로 배치되는 베이스지지블럭, 상기 옹벽본체 하측의 지반에 상기 베이스지지블럭으로부터 상기 암벽이나 절개지 측으로 이격되고 상기 암벽이나 절개지를 따라 불연속적으로 배치되는 다수의 아일랜드 지지블럭, 및 상기 다수의 아일랜드 지지블럭과 상기 베이스지지블럭을 연결하는 다수의 제1연결부재를 가진 옹벽지지부를 포함하며,
상기 베이스지지블럭 또는 상기 아일랜드 지지블럭은 상기 옹벽본체에 의해 가해지는 하중이 상기 암벽이나 절개지에 가까워지게 작용하도록 상기 암벽이나 절개지에서 멀어지는 방향으로 상향 경사진 경사면을 가지며,
상기 제1연결부재는 일단이 상기 베이스지지블럭에 배근되고, 타단이 상기 아일랜드 지지블럭에 배근되는 철근을 포함하며,
상기 다수의 아일랜드 지지블럭은 하방으로 연장하여 지반으로 삽입되는 하방고정부재를 포함하며,
상기 하방고정부재는 상기 아일랜드 지지블럭에 포함되고 하측을 향해 돌출하도록 배근된 적어도 하나의 수직 배열 철근을 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽구조물.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 옹벽본체는 상기 암벽이나 절개지로부터 소정 간격을 두고 배치된 다수의 치장석으로 구성된 치장벽부 및 상기 치장벽부와 상기 암벽이나 절개지 사이의 간격에 채워지는 메움부를 포함하며,
상기 치장벽부는 상기 베이스지지블럭의 폭 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 옹벽구조물.
제 4항에 있어서,
상기 옹벽본체는 상기 치장벽부에 이격되어 상기 암벽이나 절개지를 따라 불연속적으로 배치되는 다수의 후방지지물 및 상기 후방지지물과 상기 치장벽부를 연결하는 제2연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽구조물.
제 5항에 있어서,
상기 제1연결부재의 간격은 상기 제2연결부재의 간격보다 좁은 것을 특징으로 하는 옹벽구조물.
제 1항에 있어서,
상기 다수의 아일랜드 지지블럭을 상호 연결하는 제3연결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옹벽구조물.