KR100984040B1 - 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중의 보강작업을 통하여 작업시간 단축 및 안정적인 작업환경을 가져오면서도 견고한 지반 보강이 가능한 시공방법을 제공하고자 한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 사면 경사부가 형성된 지형에 옹벽을 시공하는 방법에 있어서, 옹벽이 시공될 지점의 상기 지형 상측으로부터 하측으로 전방보강칼럼과 후방보강칼럼으로 나뉘어 구성되는 보강칼럼을 설치하되, 상기 전방보강칼럼은 형성될 보강사면의 길이방향을 따라서 각각이 서로 중첩되어 하나의 구조체를 이루도록 설치하며, 상기 전방보강칼럼과 함께 전체적으로 하나의 구조체를 이룸과 동시에 상기 전방보강칼럼을 보조적으로 지지하도록 상기 후방보강칼럼을 상기 전반보강칼럼의 후방측에 중첩되게 설치하는 단계와 상기 전방보강칼럼이 설치된 전방측 사면을 굴삭하는 단계와 상기 전방보강칼럼의 전방측으로부터 후방측 지형을 동시에 관통하는 구조로보강유닛을 설치하여 상기 보강칼럼과 지형을 고정시키는 단계와 상기 보강유닛의 외부로 상기 보강유닛에 연결된 구조로 보조강봉을 설치하는 단계 및 상기 보강칼럼의 전방측으로 상기 보조강봉이 내설된 채로 보강토 옹벽을 시공하는 단계를 포함하여 구성된 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법을 제공한다.

Description

이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법{Method of reinforced earth retaining wall for cutting face through double reinforcing execution}

본 발명은 절삭된 사면의 보강 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지반의 기초적 안정 작업을 행한 후에 경사면을 절삭하고 그 후 보조적 안정 작업이 이루어 지도록 한 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법을 제공하고자 한 것이다.

일반적으로, 건축물을 신축하기 위한 택지조성이나 일반도로, 하천 및 호안공사 등의 토목공사를 시행함에 있어, 절개면 또는 성토층의 유실을 방지토록 하고, 아울러 조경을 겸할 수 있도록 하기 위한 방안으로서, 쏘일 네일링 등의 지반 강화 작업을 행한 후 전면에는 통상 콘크리트로 된 보강토 옹벽의 시공이 이루어지고 있다.

통상적으로 이루어지고 있는 종래 지반 보강 공법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부된 도 1과 같은 경사면이 형성된 지반에 있어서 예상 굴착선을 정한 후, 첨부된 도 2에 도시된 것처럼, 상측으로부터 일부 구간(A)을 예상 굴착선을 따라 굴삭작업을 수행한다.

그리고, 굴삭된 사면에 숏크리트(S) 등의 공법을 행한 후, 첨부된 도 3에 도시된 것처럼, 앵커(1)를 이용한 보강작업을 수행한다.

다음으로, 일정 구간(B,C,D,E) 마다 상측으로부터 하측으로(탑 다운 방식) 굴삭작업을 재차 수행하는데, 각각의 굴삭 구간마다 상술한 숏크리트 작업 및 앵커보강작업을 재차 수행한다.

상술한 과정을 반복하여 절삭된 사면의 전체에 걸쳐 사면 보강 작업이 수행된다.

이와 같은 쏘일 네일링 공법은, 인장응력과 전단응력 및 휨모멘트에 저항할 수 있는 네일(1)을 지중에 천공 설치함으로써 원 지반 내의 전단저항력과 활동 저항력을 증대시켜 사면의 안정성을 확보함과 동시에 지반의 변위를 억제하는 보강구조물로 널리 사용되고 있다.

한편, 이와 같은 쏘일 네일링 공법은, 첨부된 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 상기 네일(1)을 지중에 형성된 천공(2) 내에 삽입하여 보강하는 보강토 공법의 일종으로서, 통상적으로 수직벽을 보강하기 위하여 천공(2)에 네일(1)을 삽입한 후 그 천공(2)내에 그라우팅을 실시하며, 상기 그라우팅에 의해 토체가 일체화된 블록을 형성하여 중력 식 옹벽과 같은 기능을 한다.

그런데, 상술한 종래의 탑다운(top-down)식 쏘일 네일링 공법에 의한 굴삭 (절토)방법은 원지반이 연약하거나 지하수위면이 계획 절토고 보다 높게 위치한 경우 적용이 어렵고, 원지반이 충분한 강도를 갖는 사질토 지반인 경우 점착력이 거의 없기 때문에 굴삭 시 토사의 함몰에 의한 국부적인 파괴가 자주 발생하게 되었다.

그리고, 연약지반인 경우에는 굴삭작업 후 보강이 이루어지기도 전에 일부 구간에 걸쳐 함몰되거나 활동파괴 등이 발생하는 경우가 있었다.

특히, 첨부된 도 5에 도시된 바와 같이, 내측으로 지반에 지하수위(W)가 존재하는 경우에는, 보강 작업 시 지하수가 세어 나오게 되고, 이에 따라 지반이 작업 도중에 붕괴되는 등의 문제점까지 발생하는 등 적용 자체가 곤란하였다.

나아가, 굴삭작업이 이루어진 지반 사면 상에 숏크리트 부착을 하는 경우에 습기가 많은 지역 등과 같은 경우에는 지반과의 부착이 쉽게 이루어지지 않았으며, 이에 따라 숏크리트가 들뜨는 등의 문제점도 발생하였다.

그러므로, 상기 종래와 같은 시공방법은 전체적으로 시공 자체가 한정된 지반에 적용될 수 밖에 없었으며, 시공 공정 자체도 복잡할 뿐 아니라 전체 시공에 필요한 소요시간이 많이 필요하다는 문제점이 있었으며, 이는 시공비용 상승의 원인이 되어 비경제적인 문제점 또한 초래하였다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 굴삭작업이 보다 안정적이고 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 사면 보강 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

둘째, 경사면이 형성된 지형의 보강작업 및 나아가 보강토 옹벽 시공을 보다 간소화하여 시공 시간 단축 및 작업효율을 높일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

셋째, 시공시간 및 작업효율을 높이면서도 전체적인 작업 안정성도 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사면 경사부가 형성된 지형에 옹벽을 시공하는 방법에 있어서, 옹벽이 시공될 지점의 상기 지형 상측으로부터 하측으로 전방보강칼럼과 후방보강칼럼으로 나뉘어 구성되는 보강칼럼을 설치하되, 상기 전방보강칼럼은 형성될 보강사면의 길이방향을 따라서 각각이 서로 중첩되어 하나의 구조체를 이루도록 설치하며, 상기 전방보강칼럼과 함께 전체적으로 하나의 구조체를 이룸과 동시에 상기 전방보강칼럼을 보조적으로 지지하도록 상기 후방보강칼럼을 상기 전반보강칼럼의 후방측에 중첩되게 설치하는 단계와 상기 전방보강칼럼이 설치된 전방측 사면을 굴삭하는 단계와 상기 전방보강칼럼의 전방측으로부터 후방측 지형을 동시에 관통하는 구조로보강유닛을 설치하여 상기 전방보강칼럼과 지형을 고정시키는 단계 및 상기 보강칼럼의 전방측으로 보강토 옹벽을 시공하는 단계를 포함하여 구성된 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법을 제공한다.

여기서, 상기 보강칼럼이 설치된 전방측 사면을 절취하는 단계는 상측부터 하측으로 복수개의 구간을 설정한 후 각각의 구간에 걸쳐 순차적으로 이루어지되, 상기 봉상 보강재를 설치하는 단계는 상기 각 구간별 사면의 절취단계마다 각각 순차적으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 봉상 보강재는 소정의 길이를 가지는 강봉으로 구성되되, 상기 보강칼럼 후방측으로 상기 봉상 보강재를 설치하는 단계는 상기 보강칼럼 및 지반이 연결된 형태로 천공홀을 형성하는 단계와 상기 천공홀에 상기 봉상 보강재를 삽입하는 단계 및 상기 천공홀에 그라우팅재를 주입하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

또는, 상기 봉상 보강재는 보강로드와 상기 보강로드의 외부를 둘러감싸며 내/외부가 관통된 관통홀이 형성된 주름관과 상기 주름관의 외부서 가압 시에는 상기 관통홀이 밀폐되고 상기 주름관의 내부서 가압 시에는 상기 관통홀이 개방되도록 하는 덮개부를 포함하여 구성되되, 상기 보강칼럼 후방측으로 상기 봉상 보강재를 설치하는 단계는 상기 보강칼럼 및 지반이 연결된 형태로 천공홀을 형성하는 단계와 상기 천공홀에 상기 봉상 보강재를 삽입하는 단계와 상기 주름관의 외부로 그라우팅재를 주입하는 단계 및 상기 주름관의 내부로 그라우팅재를 주입하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따른 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법은 옹벽 시공을 필요로 하는 절개 사면 전체를 1차적으로 안정화시키고, 이후 안정된 절개 사면에 보강유닛 등을 이용 2차적 안정을 가져온 후에 보강토 옹벽을 설치하게 된다. 그러므로, 내부에 지하수가 존재하는 지형 등과 같은 종전의 보강작업으로 불리한 환경에서도 사면 보강 작업이 가능하도록 됨과 동시에 작업의 안정성을 가져오고 작업시간의 단축 및 그에 따른 비용절감 효과를 가져온다.
둘째, 이중의 보강구조를 취하게 되어 종전과 비교하여 사면 보강을 극대화할 수 있게 된다.
셋째, 본 발명에 의하면 사면을 일차적으로 안정화시키는 보강칼럼이 사면 전체에 걸쳐 구비되도록 하되 각각이 개별적으로 분리된 형태가 아닌 다수 개가 서로 중첩되어 하나의 구조체를 이루도록 형성된다. 그러므로, 상기 보강칼럼에 보강재를 연결하여 사면을 보강 시에 보강칼럼 각각별로 사면을 지지하는 구조가 아닌 사면 전체적으로 하나의 보강칼럼이 보강하는 구조를 이루게 되므로 보다 안정적이고 효율적인 보강구조를 이루게 된다. 또한, 보강칼럼을 전방보강칼럼 및 후방보강칼럼 이중으로 구성되도록 함으로써 전/후방 측 응력에도 보다 강화된 구조를 이루는 효과가 있다.

그러므로, 이와 같은 보강칼럼의 중첩 구조 및 전/후방보강칼럼을 통한 일체화 구조는 전체적으로 통일적 보강이 필요한 연약지반 등의 보강에서 유용한 효과를 가져오게 된다.

나아가, 본 발명에 따른 보강방법은 내부에 지하수가 존재하는 지형 등과 같은 종전의 보강작업으로 불리한 환경에서도 사면 보강 작업이 가능하도록 됨과 동시에 작업의 안정성을 가져오고 작업시간의 단축 및 그에 따른 비용절감 효과를 가져온다.

또한, 주름관을 구비한 보강유닛을 사용하는 경우에는 보강칼럼과 지형과의 보다 확실한 결합을 가져오게 된다. 즉, 2차적 안정화 작업을 보다 확실히 할 수 있게 되며, 이로 인하여 안정적인 작업을 가능하게 하는 효과를 가져온다.

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도 1은 경사면이 형성된 지반을 나타낸 도면;
도 2는 경사면의 일부 구간을 절취한 후 숏크리트가 취해진 모습을나타낸 도면;
도 3은 경사면의 전체 구간을 절취한 후 쏘일 네일링을 이용 보강공법이 취해진 모습을 나타낸 도면;
도 4는 쏘일 네일링 공법을 설명하기 위한 도면;
도 5는 보강공법이 취해진 후 일부 지반이 함몰되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면;
도 6은 경사면이 형성된 일반 지반을 나타낸 종단면도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강칼럼이 설치된 모습을 나타낸 종단면도;
도 8은 계획 굴삭 시 원호활동 검토에 의한 그라우트 개량체(그라우트 보강칼럼) 심도 결정 방법을 나타낸 종단면도;
도 9는 보강칼럼의 배치 평면도;
도 10은 1단계 계획절토고가 완료된 상태를 나타낸 도면;
도 11은 1단계 굴삭된 절토면의 안정을 위해 굴삭 후 보강된 봉상 보강재와 그라우트를 나타낸 도면;
도 12는 계획절토고까지 굴삭 및 보강작업이 진행된 상태를 나타낸 도면;
도 13은 강봉과 그라우팅재의 배치형태를 설명하기 위한 도면;
도 14는 계획 절토고 굴삭 후 절토면 정면도와 보조강봉 배치도;
도 15는 굴삭된 절토면에 콘크리트 타설을 위한 보조강봉과 거푸집 및 거푸집 지지강봉 등을 나타낸 도면;
도 16은 그라우트 개량체와 보강 강봉을 이용하여 계획절토고까지 굴삭하고 절토면이 RC콘크리트가 보강된 구조를 나타낸 도면;
도 17은 본 발명에 의한 절토용 보강토 옹벽의 설계흐름도;
도 18은 본 발명에 의한 절토용 보강토 옹벽의 시공순서도;
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 봉상 보강재 및 그라우팅재를 이용하여 지반 보강 방법을 나타낸 순서도;
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사면 보강을 위한 보강유닛을 나타낸 단면도;
도 21은 상기 도 20의 보강유닛이 사면 보강을 위하여 적용된 모습을 개략적으로 나타낸 단면도; 및
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법을 나타낸 순서도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이하에서 서술되는 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 이하 설명에서는 구성 및 기능이 거의 동일하여 동일하게 취급될 수 있는 요소는 동일한 참조번호로 특정될 수 있다.
첨부된 도면 중, 도 6 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법을 순서대로 나타낸 도면 및 요부 구성도들이고, 도 17 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법을 설명하기 위한 순서도들이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법은, 첨부된 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 사면 경사부가 형성된 지반에 있어서, 보강토 옹벽이 시공될 위치의 후방으로 상기 지반의 상측으로부터 하측으로(탑 다운 방식) 그라우트 교량체인 보강칼럼(10)을 설치하는 단계를 거친다(S11: 도 19).
첨부된 도 8은, 계획 굴삭(절토) 시 원호활동(지반안정) 검토에 의한 그라우트 교량체(보강칼럼)의 심도 결정 방법을 나타낸 것이다. 도시된 것처럼, 상기 보강칼럼(10)의 심도는 가상활동면(파괴면)보다 최소 1m 이상 길게 위치되도록 하여 구조적 안정을 보다 확고히 취할 수 있도록 함이 바람직하다.
그리고, 첨부된 도 9에 도시된 바와 같이, 차후 설치되는 콘크리트로 등으로 이루어진 콘크리트벽(이하, "보강토 옹벽" 이라고도 함, 40)과 맞닿게 되는 보강칼럼(10)은 보강토 옹벽이 설치되는 지반을 따라서 다수 개가 시공되는데, 상기 보강칼럼(10)은 상기 보강토 옹벽(40) 측으로 위치되는 전방보강칼럼(10a)과 상기 전방보강칼럼(10a)의 후방 측으로 이 열로 위치되는 후방보강칼럼(10b)으로 나뉘어 구성된다. 이하에서는 이해의 편의를 위하여, 상기 보강칼럼(10)을 전방보강칼럼으로 설명 시에는 10a로, 후방보강칼럼으로 설명 시에는 10b로 각각 설명하기로 한다.
상기 전방보강칼럼(10a)은 보강토 옹벽(40)의 길이방향을 따라서 각각의 가장자리가 일부 중첩된 형태로 시공되며, 이와 같이 설치된 전방보강칼럼(10a)의 후방측으로도 상기 전방보강칼럼(10a)의 길이방향을 따라서 후방보강칼럼(10b)이 시공된다.

그리고, 상기 후방보강칼럼(10b) 또한 상기 전방보강칼럼(10a)의 후방 측에 중첩된 형태로 구성된다.
이 경우, 도시된 것처럼, 상기 후방보강칼럼(10b)은 일정 길이(L) 이격된 간격마다 설치되도록 하여, 2차적인 구조적 안정을 취하도록 함과 동시에 설치비용은 절감할 수 있도록 함이 바람직하다.

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상술한 바와 같이, 상기 전방보강칼럼(10a)과 후방보강칼럼(10b)이 모두 일부 중첩된 형태를 이루며 구성되도록 함으로써, 각각의 보강칼럼별로 분리된 형태가 아닌 전체적으로 하나의 구조체를 이루게 된다. 그러므로, 후방 지형에 의한 응력이 각각의 보강칼럼에 나뉘어 걸리지 않고 전체 보강칼럼에 분산되어 걸리는 형태를 이루게 됨으로써 사면 보강 및 시공이 완료된 후의 옹벽의 내구성이 증대된다.

여기서, 상기 전/후방보강칼럼으로 나뉘어 구성된 상기 보강칼럼(10)으로는 기존의 그라우팅 주입방식으로 시멘트 등으로 이루어진 그라우팅재가 주입됨이 바람직하며, 그 외 상기 굴삭된 천공홀(H)에 주입되어 굴삭된 부위에 있어서 그 형태를 유지할 수 있는 다른 재질로도 상기 보강칼럼이 구성될 수도 있음은 물론이다.

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상기 보강칼럼(10)의 시공이 완료된 후에는, 첨부된 도 10에서와 같이, 상기 보강칼럼(10)이 설치된 전방측의 상측으로부터 사면의 일부 구간(A)을 절취하는 단계를 거치게 된다(S12).

다음으로, 첨부된 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 보강칼럼(10)을 관통하는 형태로 상기 보강칼럼(10)의 전방측으로부터 후방측 지반에 이르기까지 봉상 보강재(21)를 설치함으로써 상기 보강칼럼(10)이 상기 잔존지반에 고정되도록 하는 단계를 수행한다(S13).

상기 봉상 보강재(21)는 소정의 강봉 형태로 이루어지며, 이하에서 상기 봉상 보강재의 설치 단계를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

상기 봉상 보강재(21)를 설치하는 단계는 먼저 상기 보강칼럼(10)과 지반이 동시에 연결된 형태를 이루도록 천공홀(H)을 형성하고, 상기 천공홀(H)에 봉상 보강재(21)를 설치한 후, 상기 봉상 보강재(21) 주위로 그라우팅재(22)를 주입 경화시키는 단계를 거치게 된다.

그리고, 상기 천공홀(H)에 주입된 그라우팅재의 경화작업이 모두 완료되면, 일정구간에 있어서 상기 보강칼럼(10)이 지반에 완전히 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

다음으로는, 소정의 구간만큼씩 다시 지반의 경사면을 절취하는 과정을 거치게 된다.

그리고, 상기 각각의 절취 구간마다 상술한 바와 같은 봉상 보강재(21)를 설치하는 단계를 재차 거치도록 한다.

이와 같이 경사면의 절취과정과 봉상 보강재(21)의 설치단계를 순차적으로 수행함으로써 상기 보강칼럼(10)을 지반에 고정시키는 작업이 완료되며, 이를 나타낸 도면은 도 12에서와 같다.

한편, 상기 봉상 보강재(21) 및 그라우팅(22)의 설치는 몇 가지의 형태로 가능한데, 첨부된 도 13은 그 중 대표적인 두 개의 형태를 도시한 것이다.

도시된 것처럼, 상기 봉상 보강재(21)와 그라우팅재(22)가 주입되는 천공홀의 직경은 지반조건에 따라 달라지며, 상기 직경에 따라서 단일 강봉으로 보강되기도 하고 여러 개의 복수 강봉으로 보강될 수도 있다.

여기서, 상기 봉상 보강재의 강봉수가 증가하고 그라우팅재가 주입되는 천공홀의 직경이 커질수록 주변마찰력과 전단강도는 커지게 되므로, 지반의 성질 및 설치비용 등에 따라 적절한 방식을 선택하여 적용할 수 있게 된다.

다음으로는, 첨부된 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 보강칼럼(10)의 전방 외부로 노출된 봉상 보강재(21)의 일단부에 보조강봉(23)을 연결 결합하는 단계를 거치게 된다.

여기서, 상기 보조강봉(23)은 철근 배근을 의미하는 것으로서, 와이어 결합 또는 아이볼트 등과 같은 별도의 연결장치를 이용 격자형으로 상기 봉상 보강재(21)에 결합된다.

상기 보조강봉(23)이 배치된 전방측으로는 거푸집(31)이 설치된다.

첨부된 도 15에서는 콘크리트로 구성된 보강토 옹벽 구축 시 보다 견고한 구조를 이루도록 한 쌍의 거푸집(31)이 설치된 구조를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 거푸집(31) 중 일측으로는 상기 보조강봉(23)과 연결되도록 거푸집 연결봉(35)이 구비되며, 상기 한 쌍의 거푸집 각각의 사이에는 별도의 거푸집 지지강봉(33)이 구비된다.

그리고, 도시된 것처럼, 상기 거푸집(31)이 설치되는 지면 하단에는 차후에 식생토가 설치되도록 한 식생토 설치부(28)가 구비될 수 있다.

이와 같이 설치가 완료된 후, 상기 거푸집(31)과 상기 보강칼럼(10)의 사이에는 콘크리트(40)가 타설되고, 소정 시간이 지남으로써 상기 타설된 콘크리트가 모두 경화작업이 완료된 후 상기 거푸집(31)을 철거하면 상기 보조강봉(23)은 봉상 보강재(21)와 연결됨과 동시에 콘크리트(40)로 보강된 영구벽면 즉 보강토 옹벽을 형성하게 된다.

이때, 상기 콘크리트 타설 전에 별도의 파이프 등을 설치시키는 등의 방법으로 배수공(48)이 형성되도록 함이 바람직하다.

본 발명에 따른 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법은 옹벽 시공을 필요로 하는 절개 사면을 구비한 지반을 보강칼럼의 설치를 통하여 1차적으로 안정화시키고, 이후 남아있는 지반과 보강칼럼을 동시에 강봉 보강재를 이용 결합시킴으로써 사면 보강이 보다 견고히 이루어지도록 할 수 있게 된다.

또한, 이러한 시공방법에 따라서 작업시간의 단축 및 그에 따른 비용절감을 가져오며, 옹벽 시공장소의 필요 토지량 확보에 따라 사면 절취량을 선택적으로 결정 가능하게 된다.

이하에서는 첨부된 도 20 내지 도 22를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 경사면의 보강 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법은, 첨부된 도 20에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서의 봉상 보강재 대신 보강부재(110)와 주름관(120)을 포함하여 구성된다.

상기 보강부재(110)는 소정의 길이를 가지는 철질 강봉 형태로 형성된다.

그리고, 상기 주름관(120)은 상기 보강부재(110)의 외부를 둘러 감싸는 형태로 소정의 길이를 가지고 형성된다. 이때, 상기 주름관(120)은 길이방향을 따라서 상기 주름관(120)의 내/외부가 관통되도록 형성된 관통홀(123)이 복수 개 구비된다.

상기 관통홀(123)은 상기 주름관(120) 외측에 구비되어 상기 주름관(120)외측에서 내측으로 가압 시에는 상기 관통홀(123)이 폐쇄되고, 상기 주름관(120)의 내측에서 외측으로 가압 시에는 상기 관통홀(123)이 개방되도록 하는 커버부(124)를 구비함이 바람직하다.

도시된 것처럼, 상기 커버부(124)는 상기 관통홀(123)보다 더 크게 형성됨과 동시에 상기 커버부(124)의 일측이 상기 주름관(120)에 고정되도록 하여, 내측에서 외측으로 가압 시에는 상기 커버부(124)가 외측으로 폴딩 또는 분리되는 형태로 상기 관통홀(123)이 개방되도록 형성됨이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강유닛(100)은 상기 주름관(120) 내측에 일정 간격마다 삽입되며, 상기 보강부재(110)가 관통하는 형태로 지지되도록 하는 앵커부재(130)가 구비된다.

상기 앵커부재(130)는 원통형의 판상 부재로 구성되며, 중앙에 상기 보강부재(110)가 관통 및 고정되도록 하는 중앙홈(미도시)이 구비되며, 둘레부를 따라서는 요홈(미도시)이 형성된다.

그리고, 상기 주름관(120)의 내부와 외부에는 시멘트 등의 그라우팅재를 주입하기 위한 파이프가 설치되는데, 상기 파이프는 상기 앵커부재(130)의 요홈 등에 삽입되어 고정된 상태를 유지하도록 설치된다.

보다 자세히 설명하면, 상기 주름관(120)의 외측에는 그라우팅재의 주입을 위한 제1파이프(181)와 주입된 그라우팅재가 천공홀 내부에 채워짐을 확인하기 위한 제2파이프(182)가 구비되며, 상기 주름관(120)의 내측으로도 그라우팅재의 주입을 위한 제3파이프(183)와 주입된 그라우팅재가 상기 주름관(120) 내부에 채워짐을 확인하기 위한 제4파이프(184)가 구비된다.

여기서, 상기 제1파이프(181)와 제2파이프(182)는 상기 주름관(120)의 외측에 별도의 결합부재(160)에 의하여 고정됨이 바람직하다.

그리고, 상기 결합부재(160)는 소정이 고무재질의 밴드 또는 일반 테이프 형태가 적용될 수 있으며, 차후 상기 제1파이프(181)와 제2파이프(182)가 길이방향을 따라 외력을 가하여 이동이 가능하여 상기 각 파이프를 외부로 빼낼 수 있을 정도의 결합력을 지니도록 한다.

그리고, 상기 제3파이프(183)는 상술한 바와 같이 상기 앵커부재(130)의 요홈(132)이 끼워져 고정되며, 상기 요홈(132) 또한 상기 제3파이프(183)의 길이방향을 따라 외력을 가하여 이동이 가능할 정도의 크기를 가진다.

이하에서는, 첨부된 도 21 및 도 22를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강유닛을 이용 굴삭이면 상에서 보강토 옹벽 시공방법에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서도, 상술한 본 발명의 일실시예에서와 마찬가지로, 먼저 상기 지반의 상측으로부터 굴삭장비를 이용 지반의 하측 바닥에 이르기까지 굴삭작업을 거치게 된다.

그리고, 굴삭홀에는 보강칼럼(10)을 시공한다(S21).

상기 보강칼럼(10)의 시공이 완료된 후에는, 첨부된 도 3에서와 같이, 상기 보강칼럼(10)이 설치된 전방측 사면을 일부 구간 굴삭하는 단계를 거치게 된다(S22).

그리고, 상기 보강칼럼(10)과 지반이 동시에 연결된 형태로 천공홀(20)을 형성한 후(S23), 상기 천공홀(20)에 상기 보강부재(110)와 주름관(120) 등의 조립이 완료된 보강유닛(100)을 설치하는 단계를 거치게 된다(S24).

그리고, 상기 주름관(120)의 외부로 그라우팅재를 주입하는 단계를 거치게 된다(S25).

상기 주름관(120) 외측으로 그라우팅재의 주입은 상기 제2파이프(182)를 통하여 주입된 정도를 확인할 수 있게 된다.

한편, 상기 주름관(120) 외측으로 그라우팅재의 주입 시에는 상기 천공홀(20) 내측에 일부 자갈이나 암석 등과 같은 장애물이 있는 구간에는 완전하게 그라우팅재가 주입이 되지 못하는 경우가 있다.

또한, 그라우팅재를 완전히 주입한 경우에도 시간이 지남에 따라서 주입된 그라우팅재가 굳음에 따라 발생하는 수축 등이나 천공홀 주위의 틈으로 그라우팅재가 일부 유출되어 그 크기가 변형되고 결국 주입된 그라우팅재가 천공홀에 완전히 밀착되지 못하는 구역도 발생할 수 있다.

이를 위해, 본 발명은 상기 제3파이프(183)를 통하여 상기 주름관(120) 내측으로 그라우팅재를 주입하는 과정을 한번 더 거치게 된다(S26).

이와 같이 상기 주름관(120)의 내측으로 그라우팅재를 주입하면, 상기 주름관(120) 내측에 그라우팅재가 충진됨은 물론, 주입되는 압력에 의하여 상기 주름관(120)의 외부에 구비된 커버부(124)를 외측으로 밀면서 상기 관통홀(123)을 통하여 그라우팅재가 주름관(120)의 외측까지 유동이 가능하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법에 따르면 주름관이 구비된 보강유닛을 이용하여 보강칼럼과 지반과의 2차적 안정화 작업을 하는 경우 주름관이 보강부재의 부식을 막음과 동시에 천공홀 내측에 보강유닛이 완전히 밀착된 구조를 이룰 수 있게 되어 구조적 안정성을 일 실시예와 비교하여 보다 효율적으로 꾀할 수 있게 된다.

특히, 상기 주름관(120)에 다수개의 관통홀(123)을 구비하여 주름관의 외측을 먼저 그라우팅재를 충진한 후, 주름관의 내측 충진 시 주름관의 외부 충진이 안 된 부분 및 보강충진이 함께 진행되도록 함으로써 간편한 작업으로서 전체적으로 보다 강화된 그라우팅재의 보강작업을 할 수 있게 되는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 보강칼럼 21: 봉상 보강재
22: 그라우팅재 23: 보조강봉
28: 식생토 설치부 29: 식생토
31: 거푸집 33: 거푸집 지지강봉
35: 거푸집 연결강봉 40: 콘크리트벽
48: 배수공 100: 보강유닛
110: 보강유닛 120: 주름관
123: 관통홀 124: 커버부
130: 앵커부재

Claims (4)

1. 사면 경사부가 형성된 지형에 옹벽을 시공하는 방법에 있어서,
   옹벽이 시공될 지점의 상기 지형 상측으로부터 하측으로 전방보강칼럼과 후방보강칼럼으로 나뉘어 구성되는 보강칼럼을 설치하되, 상기 전방보강칼럼은 형성될 보강사면의 길이방향을 따라서 각각이 서로 중첩되어 하나의 구조체를 이루도록 설치하며, 상기 전방보강칼럼과 함께 전체적으로 하나의 구조체를 이룸과 동시에 상기 전방보강칼럼을 보조적으로 지지하도록 상기 후방보강칼럼을 상기 전반보강칼럼의 후방측에 중첩되게 설치하는 단계;
   상기 전방보강칼럼이 설치된 전방측 사면을 굴삭하는 단계;
   상기 전방보강칼럼의 전방측으로부터 후방측 지형을 동시에 관통하는 구조로보강유닛을 설치하여 상기 보강칼럼과 지형을 고정시키는 단계;
   상기 보강유닛의 외부로 상기 보강유닛에 연결된 구조로 보조강봉을 설치하는 단계; 및
   상기 보강칼럼의 전방측으로 상기 보조강봉이 내설된 채로 보강토 옹벽을 시공하는 단계;
   를 포함하여 구성된 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보강칼럼이 설치된 전방측 사면을 굴삭하는 단계는 상측부터 하측으로 복수개의 구간을 설정한 후 각각의 구간에 걸쳐 순차적으로 이루어지되,
   상기 보강유닛을 설치하는 단계는 상기 각 구간별 사면의 굴삭단계마다 각각 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보강유닛은 소정의 길이를 가지는 강봉으로 구성되되,
   상기 보강칼럼 후방측으로 상기 보강유닛을 설치하는 단계는,
   상기 보강칼럼 및 지형이 연결된 형태로 천공홀을 형성하는 단계;
   상기 천공홀에 상기 보강유닛을 삽입하는 단계; 및
   상기 천공홀에 그라우팅재를 주입하는 단계;
   를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 보강유닛은 보강부재와 상기 보강부재의 외부를 둘러 감싸며 내/외부가 관통된 관통홀이 형성된 주름관과 상기 주름관의 외부서 가압 시에는 상기 관통홀이 밀폐되고 상기 주름관의 내부서 가압 시에는 상기 관통홀이 개방되도록 하는 커버부를 포함하여 구성되되,
   상기 보강칼럼 후방측으로 상기 보강유닛을 설치하는 단계는,
   상기 보강칼럼 및 지형이 연결된 형태로 천공홀을 형성하는 단계;
   상기 천공홀에 상기 보강유닛을 삽입하는 단계;
   상기 주름관의 외부로 그라우팅재를 주입하는 단계; 및
   상기 주름관의 내부로 그라우팅재를 주입하는 단계;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이중 보강 공법을 통한 절토용 보강토 옹벽 시공 방법.

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