KR102338340B1 - 개량형 사면 보강체 및 이를 이용한 사면 보강 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직으로 설치되는 4각 격자의 외부프레임을 구성하는 상부보(120b), 하부보(120a), 2개의 테두리보(120);
상기 외부프레임 내부에 십자형태로 설치되는 지압보(110);
상기 지압보(110) 중앙에 형성된 앵커용 관통구(111);
상기 외부프레임 배면에 설치되는 차수판(200);
을 포함하여 구성되되,
앵커(A)의 타단이 사면(S)에 설치된 후,
상기 앵커(A)의 두부가 상기 고정구멍(131)에 고정되는 것을 특징으로 하는 개량형 사면 보강체(1000)를 제공한다.
더불어 상기 개량형 사면 보강체(1000)를 이용한 것으로,
상기 사면(S) 앞에 소정 거리 이격되어 설치되는 상기 개량형 사면 보강체(1000);
타단이 사면(S)에 설치되고 두부가 상기 고정구멍(131)에 고정되는 상기 앵커(A);
상기 사면(S)과 상기 개량형 사면 보강체(1000) 사이에 충진되는 콘크리트(C);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개량형 사면 보강체를 이용한 사면 보강 구조를 제공한다.

Description

개량형 사면 보강체 및 이를 이용한 사면 보강 구조{the improved apparatus for reinforcing slope and the reinforcing slope structure using the same}

본 발명은 절개지 또는 사면 보강을 위한 옹벽구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철근콘크리트로 선제작된 경량화된 옹벽구조물인 개량형 사면 보강체를 설치한 후, 구조물의 배면과 절토된 사면 사이에 현장 콘크리트로 충진하고 앵커링 하여 사면을 보강하므로, 외관이 미려하고 작업성 및 공사비 절감 효과가 우수한 개량형 사면 보강체 및 이를 이용한 사면 보강 구조에 관한 것이다.

산지가 많은 우리나라에서 도로, 주택단지, 수로, 제방 등의 각종 토목공사에서는 산의 일부를 절개하는 것은 필수적으로, 이에 따른 붕괴를 방지하기 위하여 옹벽구조물을 설치한다.

이러한 절개지 또는 사면(S)에서의 종래의 옹벽공사는 현장타설 콘크리트가 일반적이었는데,

이 경우 거푸집 설치 및 해체의 어려움과 경제성과 공기 등에 문제가 많아, 영구앵커와 프리케스트형식의 옹벽구조물을 병용한 공법이 많이 적용되고 있다.

이러한 공법의 종래방법은 등록특허 제 10-0525156호를 예로 들면,

㉠ 원지반을 절토하여 사면을 형성하고,

㉡ 소정간격으로 사면에 매설홀을 천공하여 앵커를 그라우팅으로 고정하고,

㉢ 프리케스트형식의 옹벽구조물을 설치하고,

㉣ 옹벽구조물의 배면과 절토된 사면 사이에 콘크리트를 타설하고,

㉤ 콘크리트 경화후에 옹벽구조물 전면에서 앵커를 인장하여 옹벽구조물이 사면을 가압함으로서 붕괴를 방지한다.

이러한 종래의 옹벽구조물은 자체만으로 구조적 기능을 갖춘 프리케스트 구조물(Full-PC라 함)로 무거워 절개지에서의 설치에 어려움이 많고, 옹벽구조물의 배면과 절토된 사면 사이에 타설되는 콘크리트는 옹벽구조물보다도 많은 물량이 소요됨에도 불구하고 구조적인 기능이 없는 충진만을 목적으로 하기 때문에 비효율적이다.

또한, 앵커를 인장하여 옹벽구조물에 의해 사면에 가압되는 부분은 실질적으로 콘크리트로 충진되는 부분에 한정되어 옹벽구조물의 상부(약 1/3 정도)는 구조적인 역할이 미약함에도 불구하고 과다하게 보강되어 있다.

이에 합리적인 구조형태를 이루면서 경량화하여 작업성이 경제적으로 효과적인 기술이 필요하다.

[문헌 1] 대한민국 등록특허 제0372821호 '절토사면의 블럭식 수동보강방법', 2003년 02월 06일 [문헌 2] 대한민국 등록특허 제2006305호 '절토사면 및 성토지 옹벽용 블럭 구조물', 2019년 07월 26일

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 종래의 옹벽구조물이 중량의 프리케스트 구조물(Full-PC)로 제작되어 설치에 어려움이 있는 것을 개선하여 경량화하고 시공성이 개선된 개량형 사면 보강체 및 이를 이용한 사면 보강 구조를 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 수직으로 설치되는 4각 격자의 외부프레임을 구성하는 상부보(120b), 하부보(120a), 2개의 테두리보(120);

상기 외부프레임 내부에 십자형태로 설치되는 지압보(110);

상기 지압보(110) 중앙에 형성된 앵커용 관통구(111);

상기 외부프레임 배면에 설치되는 차수판(200);

을 포함하여 구성되되,

앵커(A)의 타단이 사면(S)에 설치된 후,

상기 앵커(A)의 두부가 상기 고정구멍(131)에 고정되는 것을 특징으로 하는 개량형 사면 보강체(1000)를 제공한다.

더불어 상기 개량형 사면 보강체(1000)를 이용한 것으로,

상기 사면(S) 앞에 소정 거리 이격되어 설치되는 상기 개량형 사면 보강체(1000);

타단이 사면(S)에 설치되고 두부가 상기 고정구멍(131)에 고정되는 상기 앵커(A);

상기 사면(S)과 상기 개량형 사면 보강체(1000) 사이에 충진되는 콘크리트(C);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개량형 사면 보강체를 이용한 사면 보강 구조를 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.

첫째, 종래의 옹벽구조물이 중량의 프리케스트 구조물(Full-PC)로 설치에 어려움이 있는 것을 개선하여 경량화하고 시공성이 개선된 옹벽구조를 제공한다.

둘째, 충진만을 위한 콘크리트로서 취급되던 옹벽구조물의 배면과 절토된 사면 사이에 타설되는 콘크리트를 일부 구조재로 사용하여 효율적인 구조로 경제적으로 시공할 수 있는 옹벽구조를 제공한다.

셋째, 기성의 옹벽구조가 자립이 안되는 것을 개선하여 자립 가능한 옹벽구조를 제공한다.

넷째, 전면에 차별화된 문양을 제공 할 수 있는 옹벽구조를 제공한다.

도 1은 본 발명의 개량형 사면 보강체의 결합사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 개량형 사면 보강체를 이용한 사면 보강 구조의 시공순서를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 개량형 사면 보강체를 이용한 사면 보강 구조의 최종 완성 모습을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 개량형 사면 보강체의 다른 실시예의 결합사시도이다.
도 6은 도 5의 분해사시도이다.
도 7 및 8은 본 발명의 개량형 사면 보강체의 다른 실시예이다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 개량형 사면 보강체의 결합사시도이다.

도 2는 도 1의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명의 개량형 사면 보강체를 이용한 사면 보강 구조의 시공순서를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 개량형 사면 보강체를 이용한 사면 보강 구조의 최종 완성 모습을 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 개량형 사면 보강체의 다른 실시예의 결합사시도이다.

도 6은 도 5의 분해사시도이다.

도 7 및 8은 본 발명의 개량형 사면 보강체의 다른 실시예이다.

도 8에 도시된 바와 같이,

본 발명의 개량형 사면 보강체(1000)는,

수직으로 설치되는 4각 격자의 외부프레임을 구성하는 상부보(120b), 하부보(120a), 2개의 테두리보(120);

상기 외부프레임 내부에 십자형태로 설치되는 지압보(110);

상기 지압보(110) 중앙에 형성된 앵커용 관통구(111);

상기 외부프레임 배면에 설치되는 차수판(200);

을 포함하여 구성되되,

앵커(A)의 타단이 사면(S)에 설치된 후,

상기 앵커(A)의 두부가 상기 고정구멍(131)에 고정되는 것을 특징으로 한다.

도 8의 실시예는 하부보(120a)와 상부보(120b)의 형상이 동일하여, 유닛화된 개량형 사면 보강체(1000) 다수개를 상하좌우로 적층하여 사용할 수 있다.

그리고 도 1 및 2에 도시된 바와 같이,

상기 상부보(120b)의 상부에는 돌출된 토사고정부(300);가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 토사고정부(300)와 비교를 위하여, 상기 토사고정부(300) 이하 하부는 지압부(100)로 명명한다.

상기 지압보(110)는 상기 외부프레임 내부에 십자형태로 설치되는데,

구체적으로 상기 지압보(110)의 중앙부는 상기 외부프레임 보다 전면으로 돌출되며, 상기 지압보(110)는 전면에서 배면으로 갈수록 면적 및 두께가 증가하는 형상으로 설계하는 것이 앵커(A) 설치에 따른 지압력 저항에 유리하다.

즉, 상기 지압보(110)는 흡사 불가사리와 그 모양 유사하게 중앙에서 주변으로 갈수로 얇아지고 상부보다 하부가 넓은 '+' 형태이다.

그리고 통상적으로 앵커(A)는 사면(S)에 소정의 각도로 기울려 설치되므로,

상기 지압보(110)의 중앙부에는 상기 앵커(A)의 설치 각도에 대응하도록 두께와 각도를 달리한 고정턱(113)을 추가로 설치하는 것이 바람직하다.

상기 고정턱(113)에는 중앙에 고정구멍(131)이 형성된 지압판(130)이 설치된다.

상기 지압보(110) 중앙에 형성된 앵커용 관통구(111)는 상기 고정구멍(131)과 연결된다.

도 3에 도시된 바와 같이,

상기 앵커용 관통구(111)에는 상기 앵커(A)의 두부가 설치 고정된 후 콘크리트(C)가 충진되게 되므로, 앵커(A)와 개량형 사면 보강체(1000) 그리고 콘크리트(C)가 일체로 결합되게 되는 특징이 있다.

상기 앵커용 관통구(111)의 직경은 전면에서 배면으로 갈수록 증가하도록 설계하는 것이 개량형 사면 보강체(1000)의 중량을 감소시키면서 콘크리트(C)와의 결합력을 증대하는 효과가 있다.

상기 개량형 사면 보강체(1000)를 지반(G)에 설치할 때 스스로 자립하거나 설치 안정성을 확보하기 위하여,

상기 하부보(120a)는 도 1과 같이 전방으로 돌출되도록 설계하는 것이 바람직하며,

수평이동 방지용 구멍(121)을 형성하여 고정못(122)을 병행하여 설치할 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이,

본 발명은 지압부(100) 즉 상부보(120b) 레벨까지만 콘크리트(C)를 타설하더라도 구조적 성능을 발휘하는 데 아무런 문제가 발생하지 않는다.

따라서 상기 콘크리트(C)는 상부보(120b) 레벨까지만 타설하고, 토사고정부(300) 배면에는 수목의 식생을 위한 토사(2000)를 충진할 수 있다.

상기 차수판(200)은 방부 및 방청 처리된 그물철망(mesh)이나 판재가 바람직하며, 구조적으로 상기 콘크리트(C)가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있으면 어떠한 소재도 가능하다.

그리고 도 1, 8 등에 도시된 바와 같이, 상기 차수판(200)은 상기 외부프레임 정면에서 상기 지압보(110)와 상기 테두리보(120) 사이의 빈공간을 메우면서 외부로 노출된다.

도 5는 본 발명의 개량형 사면 보강체의 다른 실시예의 결합사시도이고, 도 6은 도 5의 분해사시도이다.

본 실시예는 상기 토사고정부(300)와 상기 차수판(200)을 고정용 앵글(140);을 이용하여 방부처리된 판재형상(200a, 300a)으로 설계하는 것을 특징으로 한다.

상기 토사고정부(300)에 토사(2000)에 의한 측압이 작용하기는 하지만 토사(2000)의 높이가 그리 높지 않고,

상기 차수판(200)에는 액상의 콘크리트(C)에 의한 유동성에 따른 측압이 작용하나 부담하는 면적이 크지 않기 때문에 구조적인 부담이 미미하여,

상기 토사고정부(300)와 상기 차수판(200)을 판재 정도의 구조재로 대체하여 사용하더라도 충분하다.

이로 인해 경량화가 더욱 더 가능하며, 상기 개량형 사면 보강체(1000)의 전면에 차별화된 문양을 부착하거나 조각하여 제공할 수 있다.

물론 토사고정부(300)와 상기 차수판(200)은 서로 다른 소재나 문양으로 제작할 수 있다.

도 7의 실시예는 지압부(100)를 다수개 병렬로 옆으로 확장 설계하여 상기 앵커(A)를 두 곳 이상 설치하는 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 개량형 사면 보강체를 이용한 사면 보강 구조의 시공순서를 도시한 것이고,

도 4는 본 발명의 개량형 사면 보강체를 이용한 사면 보강 구조의 최종 완성 모습을 도시한 것이다.

도시된 바와 같이,

본 발명의 개량형 사면 보강체를 이용한 사면 보강 구조는,

상기 개량형 사면 보강체(1000)를 이용한 것으로,

상기 사면(S) 앞에 소정 거리 이격되어 설치되는 상기 개량형 사면 보강체(1000);

타단이 사면(S)에 설치되고 두부가 상기 고정구멍(131)에 고정되는 상기 앵커(A);

상기 사면(S)과 상기 개량형 사면 보강체(1000) 사이에 충진되는 콘크리트(C);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시공방법은 도 3 및 4에 도시된 바와 같이,

종래의 과정인 원지반을 절토하여 사면(S)을 형성하고 소정간격으로 사면에 매설홀을 천공하여 앵커(A)를 그라우팅으로 고정한 상태에서,

㉠ 상기 앵커(A)의 두부를 상기 지압보(110)의 앵커용 관통구(111) - 상기 지압판(130)의 고정구멍(131) 순서로 관통시켜 전면에 돌출시키며, 상기 개량형 사면 보강체(1000)를 경계선에 수평으로 맞추며 설치하는 단계;

㉡ 상기 개량형 사면 보강체(1000)의 위치 변동을 방지하기 위하여 상기 수평이동 방지용 구멍(121)에 상기 고정못(122)을 관통하여 지반(G)에 고정하고, 상기 앵커(A)의 두부를 상기 지압판(130)에 임시 고정하는 단계;

㉢ 상기 개량형 사면 보강체(1000)의 배면과 상기 사면(S) 사이에 상기 지압부(100) 레벨 만큼 콘크리트(C)를 타설하고 양생하는 단계;

㉣ 상기 콘크리트(C) 경화 후에 상기 지압판(130)의 전면에서 상기 앵커(A)를 인장하여 고정하고 상기 앵커(A)의 두부를 정리하는 단계;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 액상의 상기 콘크리트(C)에 타설시에 무시할 수 없는 콘크리트 측압이 발생하게 되는 데,

이에 대항하기 위하여 상기 고정못(122)으로 개량형 사면 보강체(1000)의 하단부인 하부보(120a)를 고정하고, 임시고정된 상기 앵커(A)에 의해 상기 본체(1000)의 중단부를 고정하게 된다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

C: 콘크리트
S: 사면
G: 지반
1000: 개량형 사면 보강체
100: 지압부
110: 지압보
111: 앵커용 관통구
113: 고정턱
120: 테두리보
120a: 하부보
120b: 상부보
121: 수평이동 방지용 구멍
122: 고정못
130: 지압판
131: 고정구멍
140: 고정용 앵글
200: 차수판
300: 토사고정부
2000: 토사

Claims (3)

1. 수직으로 설치되는 4각 격자의 외부프레임을 구성하는 상부보(120b), 하부보(120a), 2개의 테두리보(120);
   상기 외부프레임 내부에 십자형태로 설치되는 지압보(110);
   상기 지압보(110) 중앙에 형성된 앵커용 관통구(111);
   상기 외부프레임 배면에 설치되는 차수판(200);
   상기 지압보(110)의 중앙부에는 앵커(A)의 설치 각도에 대응하도록 두께와 각도를 달리하여 설치되는 고정턱(113);
   상기 고정턱(113)의 중앙에 설치되는 고정구멍(131)이 형성된 지압판(130);
   을 포함하여 구성되되,
   상기 지압보(110) 중앙에 형성된 앵커용 관통구(111)는 상기 고정구멍(131)과 연결되고,
   상기 앵커(A)의 타단이 사면(S)에 설치된 후,
   상기 앵커(A)의 두부가 상기 앵커용 관통구(111)를 관통하여 상기 고정구멍(131)에 고정되는 것을 특징으로 하되,
   상기 앵커용 관통구(111)에는 상기 앵커(A)의 두부가 설치 고정된 후 콘크리트(C)가 충진되게 되므로, 상기 앵커(A)와 콘크리트(C)가 일체로 결합되고,
   중량을 감소시키면서 상기 콘크리트(C)와의 결합력을 증대하기 위하여 상기 앵커용 관통구(111)의 직경은 전면에서 배면으로 갈수록 증가하도록 형성되며,
   지반(G)에 설치할 때 스스로 자립하거나 설치 안정성을 확보하기 위하여 상기 하부보(120a)는 전방으로 돌출되도록 형성되고, 상기 하부보(120a)에 수평이동 방지용 구멍(121)을 형성하여 상기 수평이동 방지용 구멍(121)에 고정못(122)이 병행하여 설치되며,
   상기 차수판(200)은 상기 외부프레임 정면에서 상기 지압보(110)와 상기 테두리보(120) 사이의 빈공간을 메우면서 외부로 노출되며,
   상기 차수판(200)은 방부 및 방청 처리된 그물철망(mesh) 소재인 것을 특징으로 하는 개량형 사면 보강체(1000).
   
2. 삭제
3. 제1항의 개량형 사면 보강체(1000)를 이용한 것으로,
   상기 사면(S) 앞에 소정 거리 이격되어 설치되는 상기 개량형 사면 보강체(1000);
   타단이 사면(S)에 설치되고 두부가 상기 고정구멍(131)에 고정되는 상기 앵커(A);
   상기 사면(S)과 상기 개량형 사면 보강체(1000) 사이에 충진되는 콘크리트(C);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개량형 사면 보강체를 이용한 사면 보강 구조.
   
   
   
   

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