KR102570383B1

KR102570383B1 - 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템

Info

Publication number: KR102570383B1
Application number: KR1020230006490A
Authority: KR
Inventors: 조문선; 이종필; 고동욱
Original assignee: 조문선; 이종필; 고동욱
Priority date: 2023-01-17
Filing date: 2023-01-17
Publication date: 2023-08-25

Abstract

본 발명은 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템에 관한 것으로서, 절토면의 상부를 선택적으로 커버하는 벽체를 형성하는 제1배리어 유닛; 제1배리어 유닛의 하부에 제공되어, 절토면의 하부를 선택적으로 커버하는 벽체를 형성하는 제2배리어 유닛; 제1배리어 유닛의 하부와 제2배리어 유닛의 상부가 상호 연결되도록 하는 커넥팅 유닛; 및 제1배리어 유닛 또는 제2배리어 유닛의 하부에 소정의 공극이 형성되며, 소정의 공극에 시멘트를 선택적으로 주입시켜 지내력을 선택적으로 강화시키는 인텐션 유닛을 포함하는 기술적 사상을 개시한다.

Description

다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템{System for retaining wall of self-supporting by using multi-step structure}

본 발명은 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 토압력에 의해 절토면의 유실과 붕괴를 방지하기 위하여 설치되는 옹벽에 있어서, 최소한의 절취와 자립식 구조를 형성하기 위한 옹벽 시스템에 관한 기술분야이다.

옹벽(retaining wall)은 제방의 한 쪽 면의 하중을 지지하거나 제방의 붕괴를 방지하기 위해서 지주 없이 세워진 벽을 말한다.

옹벽은 토압력에 저항하여 흙이 무너지지 않게 만든 벽체로, 경사를 가파르게 했을 경우에 일어나는 지반 붕괴를 막기 위한 것이다. 흙을 쌓아 올릴 때, 산을 깎아 낼 때, 해안을 메울 때 등 옹벽을 설치하는데, 블록 쌓기와 중력식 콘크리트 옹벽 및 특수 철근콘크리트 옹벽 등 여러 형식이 있다.

옹벽을 설계하고 시공하는데 있어서, 옹벽의 특성을 잘 이해하고 적용해야 하며, 국토해양부에서 제정한 건설공사기준에 옹벽 설계, 시공시 반드시 지켜야할 설계기준 및 시방서가 명시되어 있음에도 실제 현장에서는 지켜지지 않는 경우가 있다. 또한, 시공 단가를 낮추기 위해 저가 보강재나 부실 설계, 시공에 의해 옹벽의 품질이 저하되고 유지관리 및 안전 확보 측면에서 문제가 발생하고 있다.

이에 따라 옹벽이 붕괴되거나 손상될 수 있으며 주된 원인으로는 전반 활동 검토 미비, 기초 지반 지지력 부족, 뒤채움흙 다짐 불량, 배수시설 미비, 부적절한 뒤채움흙 및 배수재 사용, 전면벽체 시공 불량 등이 있다.

이와 관련된 선행 특허문헌의 예로서 “자립식 패널옹벽 시공방법 및 상기 시공방법에 의해 시공된 자립식 패널옹벽 구조물 (등록번호 제10-2015564호, 이하 특허문헌1이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌1에 따른 발명의 경우, 자립식 패널옹벽 시공방법 및 시공방법에 의해 시공된 자립식 패널옹벽 구조물에 관한 것으로 절토부 사면 붕괴를 방지하도록 말뚝지지체(다수개의 H-파일 조합구조)가 시공되도록 하되, 말뚝지지체는 패널옹벽의 전체 높이 대비 60% 이상 깊게 매립되도록 형성되어 옹벽패널의 고정 지지력이 크게 향상되도록 형성되고, 패널옹벽은 상하부 밀착면에 각각 암수 요철형 전단키 및 전단키홈이 형성되어 기초블럭을 기준으로 다수개의 옹벽패널이 별도의 가시설 부재 없이 순차적으로 자립하면서 적층 조립되도록 형성되며, 말뚝지지체와 수평으로 기립 또는 자립한 패널옹벽은 강선형 보강재로 하여금 조인트 결속되어 구속력과 고정력이 강화되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 특허문헌의 예로서 “자립식 메인 패널을 이용한 옹벽 및 그 시공방법 (등록번호 제10-1683611호, 이하 특허문헌2이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌2에 따른 발명의 경우, 횡방향으로 복수개의 자립식 메인 패널이 배치되어 있으며, 앵커가 사면 방향으로 자립식 메인 패널을 관통하여 지반에 매립 고정되어 긴장 정착되어 있는 구성을 가지며; 자립식 메인 패널은, 바닥판과 연직판과 사면의 경사진 표면에 밀착되는 경사배면을 가지는 사면밀착부를 포함하고, 연직판의 배면과 사면 사이에 뒷채움재가 채워져 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 옹벽이 제공되며, 더 나아가 이러한 옹벽을 시공하는 방법이 제공된다.

또 다른 특허문헌의 예로서 “사면의 계단식 절토부 옹벽 구조물 시공방법 (등록번호 제10-1821606호, 이하 특허문헌3이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌3에 따른 발명의 경우, 계단식 사면의 절토부 맨 상층에 시공된 패널의 고정수단 설치 범위를 최소화하기 위하여 고정빔을 패널 후방에 세우고 그 고정빔에 패널이 연결되도록 함으로서, 패널 설치를 위해 용지 경계 범위를 침범하는 일이 발생하지 않도록 한 사면의 계단식 절토부 옹벽 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 사면의 계단식 절토부 옹벽 구조물 시공방법에 있어서, 지반을 깎아 절토하되 용지경계를 침범하지 않도록 절토면을 시공하는 단계; 절토면 전방의 지반에 너비 방향으로 복수의 고정빔을 세워 각 고정빔의 일부를 하방으로 매립시키는 단계; 고정빔 전방에 패널을 세워 시공하는 단계; 연결수단을 이용해 패널을 고정빔에 연결하여 고정시키는 단계; 사면과 패널 사이에 형성된 공간에 흙을 채워 고정빔을 매립시키는 단계; 시공된 사면의 옹벽 구조물 하방을 절토하여 단차진 사면을 계단식으로 시공하는 단계; 사면에 보강재를 매립시키는 단계; 사면 전방에 패널을 세우고, 보강재를 패널에 연결하여 고정시키는 단계:를 포함하되,

또 다른 특허문헌의 예로서 “자립식 옹벽구조 (등록번호 제10-2018567호, 이하 특허문헌4이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌4에 따른 발명의 경우, 옹벽의 설치위치를 따라 지중에 서로 소정거리 이격된 상태로 매입되며 각각의 사이에는 토류판이 적층 설치되는 복수의 파일부재; 파일부재와 일정한 간격을 유지하여 설치되는 패널부재; 일단은 파일부재에 결합되고 타단은 패널부재에 결합되는 연결부재; 파일부재 및 토류판과 패널부재 간 간격에 타설되는 뒷채움재;를 포함한다.

등록번호 제10-2015564호 등록번호 제10-1683611호 등록번호 제10-1821606호 등록번호 제10-2018567호

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.

첫째, 자립식 패널 옹벽 구조를 형성하여 지반 보강 효과를 얻고자 한다.

둘째, 패널 옹벽의 배면 강제를 이용하여 부식을 방지하고 배면에 완충 작용의 효과를 얻고자 한다.

셋째, 최소한의 배면 절취 및 공간 활용 부지를 확보하여 자립식 패널 옹벽을 형성하도록 한다.

본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템은 절토면의 상부에 제공되어 상기 절토면의 상부를 선택적으로 커버하는 벽체를 형성하는 제1배리어 유닛; 상기 제1배리어 유닛의 하부에 제공되어, 상기 절토면의 하부를 선택적으로 커버하는 벽체를 형성하는 제2배리어 유닛; 상기 제1배리어 유닛과 상기 제2배리어 유닛의 사이에 선택적으로 배치되어 상기 제1배리어 유닛의 하부와 상기 제2배리어 유닛의 상부가 상호 연결되도록 하는 커넥팅 유닛; 및 상기 제1배리어 유닛 또는 상기 제2배리어 유닛의 하부에 소정의 공극이 형성되며, 상기 소정의 공극에 시멘트를 선택적으로 주입시켜 지내력을 선택적으로 강화시키는 인텐션 유닛을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 상기 제1배리어 유닛은, 상기 절토면의 상부에 소정의 간격으로 수직하게 삽입 형성되어, 상기 벽체의 골격을 형성하는 복수 개의 제1파일링부; 상기 제1파일링부의 상기 소정의 간격으로부터 복수 개의 철근이 격자 형태로서 선택적으로 고정 배치되는 제1그리드부; 상기 제1그리드부의 후면(後面)에서 복수 개의 와이어기 격자 형태로 배열되어 상기 제1그리드부를 선택적으로 보강하는 제1메쉬부; 및 상기 제1파일링부의 전면(前面)에 제공되어 상기 절토면을 선택적으로 지지하여 상기 절토면의 붕괴를 방지하는 복수 개의 제1커버부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 상기 제1배리어 유닛은, 상기 복수 개의 제1파일링부의 전면에 수직하게 고정 배치되어 상기 복수 개의 제1파일링부를 일자로 연결하는 제1브릿지부; 및 상기 제1브릿지로부터 상기 제1커버부를 향하여 수직 돌출 형성되는 제1서포팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 상기 제2배리어 유닛은, 상기 절토면의 상부에 소정의 간격으로 수직하게 삽입 형성되어, 상기 벽체의 골격을 형성하는 복수 개의 제2파일링부; 상기 제2파일링부의 상기 소정의 간격으로부터 복수 개의 철근이 격자 형태로서 선택적으로 고정 배치되는 제2그리드부; 상기 제2그리드부의 후면(後面)에서 복수 개의 와이어기 격자 형태로 배열되어 상기 제2그리드부를 선택적으로 보강하는 제2메쉬부; 및 상기 제2파일링부의 전면(前面)에 제공되어 상기 절토면을 선택적으로 지지하여 상기 절토면의 붕괴를 방지하는 복수 개의 제2커버부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 상기 제2배리어 유닛은, 상기 복수 개의 제2파일링부의 전면에 수직하게 고정 배치되어 상기 복수 개의 제2파일링부를 일자로 연결하는 제2브릿지부; 및 상기 제2브릿지로부터 상기 제2커버부를 향하여 수직 돌출 형성되는 제2서포팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 상기 제2배리어 유닛은, 상기 제1배리어 유닛보다 전면에 배치되어, 상기 제1배리어 유닛과 상기 제2배리어 유닛은 소정의 단차를 형성하여, 상기 절토면을 다단으로 커버되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 상기 커넥팅 유닛은, 상기 제1파일링부의 하단부와 상기 제2파일링부의 상단부 사이에 배치되어 상기 소정의 단차를 보강하는 복수 개의 제1리인포싱부; 및 상기 제1리인포싱부에 수직하게 배치되어 상기 소정의 단차를 보강하는 복수 개의 제2리인포싱부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 상기 커넥팅 유닛은, 상기 제1파일링부의 전면에 배치되어 상기 제1리인포싱부가 관통하여 상기 제1리인포싱부가 상기 제1파일링부에 고정될 수 있도록 하는 픽싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 상기 시스템은, 상기 제1배리어 유닛 또는 상기 제2배리어 유닛의 후면에 선택적으로 배치되어 상기 절토면으로부터 침투된 침투수의 배수가 이루어지도록 하는 버퍼 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 상기 버퍼 유닛은, 상기 제1그리드부 또는 상기 제1메쉬부의 후면에 선택적으로 배치되어 상기 절토면의 토압에 대한 완충 구조를 선택적으로 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 자립식 패널 옹벽 구조의 하부에 소정의 공극이 형성되고 소정의 공극을 시멘트 밀크 주입을 통하여 용벽 시스템이 자립할 수 있도록 지반을 보강할 수 있게 된다.

둘째, 배리어 유닛의 후면에 가해지는 힘을 분사하고 버퍼 유닛을 배치하여 부식을 방지하고 완충 작용의 효과를 얻게 된다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템을 도시한 측단면도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 제1배리어 유닛과 제2배리어 유닛의 사시도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 제1배리어 유닛과 제2배리어 유닛의 측단면도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 제1브릿지부와 제1서포팅부를 도시한 사시도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 커넥팅 유닛의 사시도 및 측단면도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 제1파일링부와 제2파일링부 사이에 배치된 제1리인포싱부를 도시한 사시도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 인텐션 유닛을 도시한 측단면도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 버퍼 유닛의 사시도이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 제1그리드부와 제1메쉬부에 가해지는 힘의 분산을 도시한 정면도이다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템은 평지나 경사면을 만들기 위해서 흙을 깎아 내리는 절토 작업 후 토압력에 의해 지반의 붕괴를 막기 위해 옹벽(retaining wall)을 설치하는데 있어서 최소한의 절취와 자립식 구조를 형성하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템은 도1에 도시된 바와 같이, 제1배리어 유닛(barrier unit, 100), 제2배리어 유닛(200), 커넥팅 유닛(connecting unit, 300), 인텐션 유닛(intension unit, 400) 및 버퍼 유닛(buffer unit, 500)을 포함하게 된다.

먼저, 제1배리어 유닛(100)은 절토면의 상부에 제공되어 절토면의 상부를 선택적으로 커버하는 벽체를 형성하는 구성이다.

제2배리어 유닛(200)은 제1배리어 유닛(100)의 하부에 제공되어 절토면의 하부를 선택적으로 커버하는 벽체를 형성하는 구성이다.

제1배리어 유닛(100)과 제2배리어 유닛(200) 각각은 경사진 절토면의 앞부분에 수직하게 배치되어 지반을 보강함으로써 절토면의 안정성을 확보할 수 있도록 한다.

또한, 도1에 도시된 바와 같이, 제1배리어 유닛(100)과 제2배리어 유닛(200)에서 제2배리어 유닛(200)은 제1배리어 유닛(100)의 전면에 배치되어 제1배리어 유닛(100)과 제2배리어 유닛(200)이 소정의 단차를 형성하여 절토면을 다단으로 커버되도록 한다.

제1배리어 유닛(100)과 제2배리어 유닛(200)을 다단으로 형성시킴에 따라서 절토면을 최소한으로 절취할 수 있다는 효과가 발생하게 된다.

아울러, 제1배리어 유닛(100)과 제2배리어 유닛(200)을 설치할 때, 후술하게 될 제1커버부(140)와 제1파일링부(110) 사이에 양질의 토사, 모래, 소일과 같은 채움 토사 또는 시멘트(soil cement), 콘크리트 등으로 빈 공간을 완전하게 충진시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 제1배리어 유닛(100)의 경우, 도2 내지 도4에 도시된 바와 같이, 제1파일링(piling)부(110), 제1그리드(grid)부(120), 제1메쉬(mesh)부(130), 제1커버(cover)부(140), 제1브릿지(bridge)부(150), 및 제1서포팅(supporting)부(160)를 포함하게 된다.

먼저, 제1파일링부(110)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 절토면의 상부에 소정의 간격으로 수직하게 삽입 형성되어 벽체의 골격을 형성하는 복수 개의 구성이다.

제1파일링부(110)는 강재 말뚝의 일종으로, H형강(H-section steel pile) 또는 엄지말뚝이라 불리는 것으로, 플랜지의 폭이 긴 H자 모양의 형강을 뜻한다.

제1파일링부(110)는 절토면에서 소정의 심도까지 근입하면서 근입 과정에서 수직하게 삽입되고 있는지를 확인하여야 한다.

제1그리드부(120)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 제1파일링부(110)의 소정의 간격으로부터 복수 개의 철근이 격자 형태로서 선택적으로 고정 배치되는 구성이다.

제1그리드부(120)는 제1파일링부(110)의 소정의 간격에 각각에 상호 체결되어 어느 일 제1그리드부(120)는 종방향으로 배치되며, 어느 타 제1그리드부(120)는 횡방향으로 배치되도록 한다.

제1그리드부(120)를 구성하는 복수 개의 철근은 횡연결 철근으로서, 휨 모멘트에 저항하도록 배치되는 부재축 방향의 철근이 되는 것이 바람직하다.

예컨대, 가로 방향으로 제공되는 제1그리드부(120)의 양 끝단은 제1파일링부(110)에 의하여 지지되도록 하여 제1파일링부(110)로부터 이탈하는 것을 방지하도록 한다.

또한, 제1그리드부(120)의 후면은 절토면에 밀착되어, 절토면의 토사 유실을 방지하고 절토면의 측압을 지지하는 구성이다.

여기서 말하는 측압은 절토면의 토사로 인해 발생하는 토압이나, 절토면 주변 지반의 지하수 등으로 인해 발생하는 수압에 의하여 작용하는 힘을 뜻한다.

아울러, 제1그리드부(120)의 복수 개의 철근이 교차하는 지점은 용접으로 이음되어 격자 형태를 유지하여 복수 개의 철근의 결속력을 강화시키도록 하는 것이 바람직하다.

제1메쉬부(130)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 제1그리드부(120)의 후면에서 복수 개의 와이어가 격자 형태로 배열되어 제1그리드부(120)를 선택적으로 보강하는 구성이다.

제1메쉬부(130)는 제1그리드부(120)의 후면 또는 배면에 제공되어 복수 개의 격자 셀을 구비하여 제1그리드부(120)에 가해지는 토압 또는 측압을 분산시키는 역할을 수행한다.

예컨대, 도9에 도시된 바와 같이 제1그리드부(120)와 절토면이 대면하게 될 경우, 제1그리드부(120)의 어느 한 구역으로 토압이 쏠리게 된다는 단점이 존재한다.

이때, 제1그리드부(120)의 후면에 제1그리드부(120)보다 작은 직경의 제1메쉬부(130)의 복수 개의 격자 셀에 의하여 토압이 분산될 수 있게 된다.

제1그리드부(120)와 제1메쉬부(130)의 기작에 의하여 절토면에 밀착되어 설치됨으로써 측압을 골고루 지지하여 지반 변형을 방지할 수 있도록 한다.

제1그리드부(120)와 제1메쉬부(130)의 인장력에 의하여 지압력을 최대한 넓은 범위에 분포되도록 한다.

제1커버부(140)의 경우, 도3에 도시된 바와 같이, 제1파일링부(110)의 전면에 제공되어 절토면을 선택적으로 지지하여 절토면의 붕괴를 방지하는 복수 개의 구성이다.

제1커버부(140)는 절토면을 지지하고 붕괴를 방지하는 구성이므로, 그 성질은 내구성과 강도가 우수한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 제1커버부(140)는 옹벽 시스템에서 외부에 노출되는 유일한 구성이 될 수 있다. 따라서, 외면은 천연 색상 또는 천연 석재 등을 이용해서 다양한 질감을 표현이 가능하기 때문에 주변 경관과의 이질감을 없앨 수 있게 되며, 제1커버부(140)의 각각의 사이즈에는 제한이 없다.

아울러, 제1커버부(140)에는 침투수를 외부로 배출시키기 위한 배출구가 선택적으로 제공되는 것이 바람직하다.

제1브릿지부(150)의 경우, 도4에 도시된 바와 같이, 복수 개의 제1파일링부(110)의 전면에 수직하게 고정 배치되어 복수 개의 제1파일링부(110)를 일자로 연결하도록 하는 구성이다.

제1브릿지부(150)는 일렬로 수직하게 나열된 복수 개의 제1파일링부(110)를 상호 연결하기 위한 것으로 복수 개의 제1파일링부(110)의 앞부분에 설치되는 구성이다.

제1브릿지부(150)의 일측은 제1커버부(140)를 향해 돌출되며 후술하게 될 제1서포팅부(160)가 안착할 수 있는 공간을 제공하도록 한다.

제1브릿지부(150)의 타측은 제1파일링부(110)의 외측면에 밀착하여 고정 배치되도록 한다.

제1서포팅부(160)의 경우, 도4에 도시된 바와 같이, 제1브릿지로부터 제1커버부(140)를 향하여 수직 돌출 형성되는 구성이다.

제1서포팅부(160)는 채움토사를 관통하여 제1파일링부(110)와 제1커버부(140) 사이에 제공되는 구성이다.

제1서포팅부(160)는 제1커버부(140)와 제1파일링부(110)의 사이에 배치됨으로서 제1커버부(140)와 제1파일링부(110)를 고정시켜 제1배리어 유닛(100)을 전체적으로 보강하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 제1서포팅부(160)의 내부의 중심부에는 제1 로크볼트가 구비된다.

제1로크볼트(161)는 제1서포팅부(160)의 지지력을 보강하여 제1파일링부(110)와 제1커버부(140) 사이의 결속력을 강화시킬수 있도록 한다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 제2배리어 유닛(200)의 경우, 도2 내지 도4에 도시된 바와 같이, 제2파일링부(210), 제2그리드부(220), 제2메쉬부(230), 제2커버부(240), 제2브릿지부(250), 및 제2서포팅부(260)를 포함하게 된다.

먼저, 제2파일링부(210)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 절토면의 하부에 소정의 간격으로 수직하게 삽입 형성되어 벽체의 골격을 형성하는 복수 개의 구성이다.

제2파일링부(210)는 강재 말뚝의 일종으로, H형강(H-section steel pile) 또는 엄지말뚝이라 불리는 것으로, 플랜지의 폭이 긴 H자 모양의 형강을 뜻한다.

제2파일링부(210)는 절토면에서 소정의 심도까지 근입하면서 근입 과정에서 수직하게 삽입되고 있는지를 확인하여야 한다.

제2그리드부(220)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 제2파일링부(210)의 소정의 간격으로부터 복수 개의 철근이 격자 형태로서 선택적으로 고정 배치되는 구성이다.

제2그리드부(220)는 제2파일링부(210)의 소정의 간격에 각각에 상호 체결되어 어느 일 제2그리드부(220)는 종방향으로 배치되며, 어느 타 제2그리드부(220)는 횡방향으로 배치되도록 한다.

제2그리드부(220)를 구성하는 복수 개의 철근은 횡연결 철근으로서, 휨 모멘트에 저항하도록 배치되는 부재축 방향의 철근이 되는 것이 바람직하다.

예컨대, 가로 방향으로 제공되는 제2그리드부(220)의 양 끝단은 제2파일링부(210)에 의하여 지지되도록 하여 제2파일링부(210)로부터 이탈하는 것을 방지하도록 한다.

또한, 제2그리드부(220)의 후면은 절토면에 밀착되어, 절토면의 토사 유실을 방지하고 절토면의 측압을 지지하는 구성이다.

아울러, 제2그리드부(220)의 복수 개의 철근이 교차하는 지점은 용접으로 이음되어 격자 형태를 유지하여 복수 개의 철근의 결속력을 강화시키도록 하는 것이 바람직하다.

제2메쉬부(230)의 경우, 제2그리드부(220)의 후면에서 복수 개의 와이어가 격자 형태로 배열되어 제2그리드부(220)를 선택적으로 보강하는 구성이다.

제2메쉬부(230)는 제2그리드부(220)의 후면 또는 배면에 제공되어 복수 개의 격자 셀을 구비하여 제2그리드부(220)에 가해지는 토압 또는 측압을 분산시키는 역할을 수행한다.

예컨대, 도9에 도시된 바와 같이 제2그리드부(220)와 절토면이 대면하게 될 경우, 제2그리드부(220)의 어느 한 구역으로 토압이 쏠리게 된다는 단점이 존재한다.

이때, 제2그리드부(220)의 후면에 제2그리드부(220)보다 작은 직경의 제2메쉬부(230)의 복수 개의 격자 셀에 의하여 토압이 분산될 수 있게 된다.

제2그리드부(220)와 제2메쉬부(230)의 기작에 의하여 절토면에 밀착되어 설치됨으로써 측압을 골고루 지지하여 지반 변형을 방지할 수 있도록 한다.

제2그리드부(220)와 제2메쉬부(230)의 인장력에 의하여 지압력을 최대한 넓은 범위에 분포되도록 한다.

아울러, 제1배리어 유닛(100)과 제2배리어 유닛(200)은 각각 절토면의 상부와 하부에 선택적으로 배치되므로 제1배리어 유닛(100)과 제2배리어 유닛(200)에 가해지는 측압 역시 상이하게 발생한다. 그러므로 제1그리드부(120)와 제2그리드부(220)의 직경은 상이하게 형성되는 것이 바람직하며, 제1그리드부(120)의 제2그리드부(220)의 직경에 따라서 제1메쉬부(130)와 제2메쉬부(230)의 직경 역시 선택적으로 제공되도록 한다.

제2커버부(240)의 경우, 도3에 도시된 바와 같이, 제2파일링부(210)의 전면에 제공되어 절토면을 선택적으로 지지하여 절토면의 붕괴를 방지하는 복수 개의 구성이다.

제2커버부(240)는 절토면을 지지하고 붕괴를 방지하는 구성이므로, 그 성질은 내구성과 강도가 우수한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 제2커버부(240)는 옹벽 시스템에서 외부에 노출되는 유일한 구성이 될 수 있다. 따라서, 외면은 천연 색상 또는 천연 석재 등을 이용해서 다양한 질감을 표현이 가능하기 때문에 주변 경관과의 이질감을 없앨 수 있게 되며, 제2커버부(240)의 각각의 사이즈에는 제한이 없다.

아울러, 제2커버부(240)에는 침투수를 외부로 배출시키기 위한 배출구가 선택적으로 제공되는 것이 바람직하다.

제2브릿지부(250)의 경우, 복수 개의 제2파일링부(210)의 전면에 수직하게 고정 배치되어 복수 개의 제2파일링부(210)를 일자로 연결하도록 하는 구성이다.

제2브릿지부(250)는 일렬로 수직하게 나열된 복수 개의 제2파일링부(210)를 상호 연결하기 위한 것으로 복수 개의 제2파일링부(210)의 앞부분에 설치되는 구성이다.

제2브릿지부(250)의 일측은 제2커버부(240)를 향해 돌출되며 후술하게 될 제2서포팅부(260)가 안착할 수 있는 공간을 제공하도록 한다.

제2브릿지부(250)의 타측은 제2파일링부(210)의 외측면에 밀착하여 고정 배치되도록 한다.

제2서포팅부(260)의 경우 제2브릿지로부터 제2커버부(240)를 향하여 수직 돌출 형성되는 구성이다.

제2서포팅부(260)는 채움 토사를 관통하여 제2파일링부(210)와 제2커버부(240) 사이에 제공되는 구성이다.

제2서포팅부(260)는 제2커버부(240)와 제2파일링부(210)의 사이에 배치됨으로서 제2커버부(240)와 제2파일링부(210)를 고정시켜 제2배리어 유닛(200)을 전체적으로 보강하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 제2서포팅부(260)의 내부의 중심부에는 제2 로크볼트가 구비된다.

제2로크볼트(261)는 제2서포팅부(260)의 지지력을 보강하여 제2파일링부(210)와 제2커버부(240) 사이의 결속력을 강화시킬 수 있도록 한다.

커넥팅 유닛(300)의 경우, 도5에 도시된 바와 같이, 제1배리어 유닛(100)과 제2배리어 유닛(200)의 사이에 선택적으로 배치되어 제1배리어 유닛(100)의 하부와 제1배리어 유닛(100)의 상부가 상호 연결되도록 하는 구성이다.

커넥팅 유닛(300)은 절토면의 상부에 배치된 제1배리어 유닛(100)과 절토면의 하부에 배치된 제2배리어 유닛(200)의 단차가 형성될 때 제1배리어 유닛(100)과 제2배리어 유닛(200)의 중첩 부위에 형성되어 제1배리어 유닛(100)와 제2배리어 유닛(200)을 상호 연결시켜 다단 구조를 강화시키는 구성이다.

커넥팅 유닛(300)을 구성하는 요소들은 철근으로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템의 커넥팅 유닛(300)의 경우, 제1리인포싱(reinforcing)부(310), 제2리인포싱부(320), 홀딩(holding)부(330), 픽싱(fixing)부(340)를 포함하게 된다.

제1리인포싱부(310)의 경우, 도6에 도시된 바와 같이, 제1파일링부(110)의 하단부와 제2파일링부(210)의 상단부에 배치되어 소정의 단차를 보강하는 복수 개의 구성이다.

제1리인포싱부(310)는 제1파일링부(110)와 제2파일링부(210) 사이에 배치되어 절토면의 상부에 배치되는 제1배리어 유닛(100)의 하부의 안정성을 강화시키는 기능을 수행한다.

제2리인포싱부(320)의 경우, 도5에 도시된 바와 같이, 제1리인포싱부(310)에 수직하게 배치되어 소정의 단차를 보강하는 복수 개의 구성이다.

제2리인포싱부(320)는 제1리인포싱부(310)에 수직하게 배치됨으로써 다단 구조가 형성되는 구역을 강화시키는 역할을 수행하게 된다.

홀딩부(330)는 제2리인포싱부(320)의 하부에 제공되어 제2리인포싱부(320)의 이동 및 탈거를 선택적으로 방지하는 구성이다.

픽싱부(340)의 경우, 도6에 도시된 바와 같이, 제1파일링부(110)의 전면에 배치되어 제1리인포싱부(310)가 관통하여 제1리인포싱부(310)가 제1파일링부(110)에 고정될 수 있도록 하는 구성이다.

인텐션 유닛(400)의 경우, 도7에 도시된 바와 같이, 제1배리어 유닛(100) 또는 제2배리어 유닛(200)의 하부에 소정의 공극(401)이 형성되며 소정의 공극(401)에 시멘트(402)를 선택적으로 주입시켜 지내력을 선택적으로 강화시키는 구성이다.

여기서 말하는 소정의 공극(401)은 제1파일링부(110)와 제2파일링부(210)에 형성되는 천공으로 정의할 수 있으며, 소정의 공극(401)에 홀천공 그라우팅 시멘트 밀크 주입을 진행하여 기존 콘크리트 타설 대비 고강도의 밀실한 주입이 이루어지도록 한다.

즉, 인텐션 유닛(400)은 지반 보강의 효과를 얻게 된다.

버퍼 유닛(500)의 경우, 도8에 도시된 바와 같이, 제1배리어 유닛(100) 또는 제2배리어 유닛(200)의 후면에 선택적으로 배치되어 절토면으로부터 침수된 침투수를 선택적으로 차단하는 구성이다.

여기서 말하는 침투수는 토사로 스며들게 되는 강우수, 지표수, 지하수로 정의될 수 있다. 침투수는 옹벽의 토사나 지반에 스며들게 되는데 옹벽의 배수 및 차수 시설이 불량일 경우에 옹벽이 붕괴되는 문제점이 발생하므로 버퍼 유닛(500)을 설치하여 이를 차단하도록 한다.

또한, 버퍼 유닛(500)은 제1그리드부(120)와 제1메쉬부(130)의 후면에 선택적으로 배치되어 절토면의 토압에 대한 완충 구조를 선택적으로 형성하는 구성이다.

버퍼 유닛(500)은 토목 섬유로 구성되어 침투수가 제1커버부(140) 방향으로 흐르는 것을 차단할 뿐만 아니라, 철근이나 와이어로 재질로 이루어진 제1그리드부(120)와 제1메쉬부(130)의 부식을 방지하는 기능을 수행하도록 한다.

아울러, 인텐션 유닛(400)을 설치하기 위하여 원지반 근입부에 센싱 유닛이 구비되는 것이 바람직하다.

센싱 유닛(600)의 경우, 절토면 하부의 원지반에 선택적으로 배치되어 원지반 주변의 수분을 감지하여 소정의 모이스처 정보를 선택적으로 산출하는 구성이다.

센싱 유닛(600)은 인텐션 유닛에 인접하게 배치되어, 인텐션 유닛 주변의 수분을 선택적으로 측정하기 위한 구성이다.

센싱 유닛(600)을 통해서 인텐션 유닛(400)을 필요한 위치까지 그라우팅 적용할 수 있으며 정밀한 시공이 가능해진다.

즉, 인텐션 유닛(400)은 센싱 유닛(600)으로부터 산출된 소정의 모이스처 정보를 제공받아, 소정의 모이스처 정보에 기초하여 소정의 공급으로 주입되는 시멘트를 미리 설정된 높이만큼 선택적으로 주입할 수 있도록 한다.

미리 설정된 높이란 원지반의 수분 정도에 따라서 필요한 홀채움 높이로서 정의하도록 하며 이를 통해, 불필요한 홀채움으로 인한 추가 공정이나 구조적 안정성 저하의 발생을 사전에 예방할 수 있도록 한다.

아울러, 센싱 유닛(600)은 아두이노 기반의 센서로서 센싱 유닛(600)의 작동에 상세한 기작은 이미 상용화된 것으로 자세한 기작은 생략하고자 한다.

센싱 유닛(600)의 경우, 센싱 바디부, 브랜치 핀부, 모이스처 디텍팅부를 포함하게 된다.

먼저, 센싱 바디부의 경우, 인텐션 유닛에 인접하게 배치되며 원지반 근입부의 수분을 감지하기 위한 몸체를 형성하는 구성이다.

모이스처 디텍팅부의 경우, 센싱 바디부의 일면 또는 타면에 선택적으로 제공되어 원지반에 존재하는 수분에 노출되면 소정의 모이스처 정보를 산출하는 복수 개의 구성이다.

모이스처 디텍팅부는 복수 개가 구비되어 수분의 수위를 측정하는 것으로, 단위 면적당 노출되는 수분의 양이 미리 결정된 밸류 이상이 되면 가변 저항이 선택적으로 형성되도록 한다.

예컨대, 모이스처 디텍팅부가 물에 잠기는 높이에 따라서 잠기는 높이가 높으면 전도성이 좋아지고 저항이 낮아지며, 높이가 낮으면 전도성이 떨어지고 저항이 높아지게 된다.

즉, 물이 잠기는 높이가 좋아 저항이 낮아질 수록 출력 전압이 높아지도록 한다. 이러한 저항에 따라서 수위를 측정할 수 있게 된다.

또한, 모이스처 디텍팅부의 경우, 복수 개의 파워 트레이스와 복수 개의 디텍팅 트레이스가 상호 교차적으로 배치되어, 두 개의 파워 트레이스마다 하나의 디텍팅 트레이스가 상호 연동되는 구성이다.

평상시에 복수 개의 파워 트레이스와 복수 개의 디텍팅 트레이스는 연결되어 있지 않지만, 수분에 노출됨에 따라서 상호 연결되는 것이 바람직하다.

브랜치 핀부는 센싱 바디부의 상부에 배치되어 모이스처 디텍팅부로부터 형성되는 가변저항에 따라서 전압이 선택적으로 제공되는 구성이다.

브랜치 핀부는 아날로그 출력 핀, 전원 공급 핀, 접지 핀 등으로 구성되는 것이 바람직하다.

아울러, 센싱 유닛(600)을 통하여 불필요한 홀채움으로 인한 추가 공정이나 구조적 안정성 저하의 발생을 사전에 예방할 수 있도록 한다.

본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.

110: 제1파일링부
120: 제1그리드부
130: 제1메쉬부
140: 제1커버부
150: 제1브릿지부
160: 제1서포팅부
161: 제1 로크볼트
200: 제2배리어 유닛
210: 제2파일링부
220: 제2그리드부
230: 제2메쉬부
240: 제2커버부
250: 제2브릿지부
260: 제2서포팅부
261: 제2로크볼트
300: 커넥팅 유닛
310: 제1리인포싱부
320: 제2리인포싱부
330: 홀딩부
340: 픽싱부
400: 인텐션 유닛
401: 소정의 공극
402: 시멘트
500: 버퍼 유닛

Claims

절토면의 상부에 제공되어 상기 절토면의 상부를 커버하는 벽체를 형성하는 제1배리어 유닛;
상기 제1배리어 유닛의 하부에 제공되어, 상기 절토면의 하부를 커버하는 벽체를 형성하는 제2배리어 유닛;
상기 제1배리어 유닛과 상기 제2배리어 유닛의 사이에 배치되어 상기 제1배리어 유닛의 하부와 상기 제2배리어 유닛의 상부가 상호 연결되도록 하는 커넥팅 유닛; 및
상기 제1배리어 유닛 또는 상기 제2배리어 유닛의 하부에 소정의 공극이 형성되며, 상기 소정의 공극에 시멘트를 주입시켜 지내력을 강화시키는 인텐션 유닛을 포함하되,
상기 제1배리어 유닛은,
상기 절토면의 상부에 소정의 간격으로 수직하게 삽입 형성되어, 상기 벽체의 골격을 형성하는 복수 개의 제1파일링부;
상기 제1파일링부의 상기 소정의 간격으로부터 복수 개의 철근이 격자 형태로서 선택적으로 고정 배치되는 제1그리드부;
상기 제1그리드부의 후면(後面)에서 복수 개의 와이어기 격자 형태로 배열되어 상기 제1그리드부를 선택적으로 보강하는 제1메쉬부;
상기 제1파일링부의 전면(前面)에 제공되어 상기 절토면을 선택적으로 지지하여 상기 절토면의 붕괴를 방지하는 복수 개의 제1커버부;
상기 복수 개의 제1파일링부의 전면에 수직하게 고정 배치되어 상기 복수 개의 제1파일링부를 일자로 연결하는 제1브릿지부; 및
상기 제1브릿지로부터 상기 제1커버부를 향하여 수직 돌출 형성되는 제1서포팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템.
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제1항에 있어서, 상기 제2배리어 유닛은,
상기 절토면의 상부에 소정의 간격으로 수직하게 삽입 형성되어, 상기 벽체의 골격을 형성하는 복수 개의 제2파일링부;
상기 제2파일링부의 상기 소정의 간격으로부터 복수 개의 철근이 격자 형태로서 선택적으로 고정 배치되는 제2그리드부;
상기 제2그리드부의 후면(後面)에서 복수 개의 와이어기 격자 형태로 배열되어 상기 제2그리드부를 선택적으로 보강하는 제2메쉬부; 및
상기 제2파일링부의 전면(前面)에 제공되어 상기 절토면을 선택적으로 지지하여 상기 절토면의 붕괴를 방지하는 복수 개의 제2커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제2배리어 유닛은,
상기 복수 개의 제2파일링부의 전면에 수직하게 고정 배치되어 상기 복수 개의 제2파일링부를 일자로 연결하는 제2브릿지부; 및
상기 제2브릿지로부터 상기 제2커버부를 향하여 수직 돌출 형성되는 제2서포팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템.
제5항에 있어서, 상기 제2배리어 유닛은,
상기 제1배리어 유닛보다 전면에 배치되어, 상기 제1배리어 유닛과 상기 제2배리어 유닛은 소정의 단차를 형성하여, 상기 절토면을 다단으로 커버되도록 하는 것을 특징으로 하는, 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템.
제6항에 있어서, 상기 커넥팅 유닛은,
상기 제1파일링부의 하단부와 상기 제2파일링부의 상단부 사이에 배치되어 상기 소정의 단차를 보강하는 복수 개의 제1리인포싱부; 및
상기 제1리인포싱부에 수직하게 배치되어 상기 소정의 단차를 보강하는 복수 개의 제2리인포싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템.
제7항에 있어서, 상기 커넥팅 유닛은,
상기 제1파일링부의 전면에 배치되어 상기 제1리인포싱부가 관통하여 상기 제1리인포싱부가 상기 제1파일링부에 고정될 수 있도록 하는 픽싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템.
제6항에 있어서, 상기 시스템은,
상기 제1배리어 유닛 또는 상기 제2배리어 유닛의 후면에 선택적으로 배치되어 상기 절토면으로부터 침투된 침투수를 선택적으로 차단하는 버퍼 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템.
제9항에 있어서, 상기 버퍼 유닛은,
상기 제1그리드부 또는 상기 제1메쉬부의 후면에 선택적으로 배치되어 상기 절토면의 토압에 대한 완충 구조를 선택적으로 형성하는 것을 특징으로 하는, 다단 구조를 이용한 자립식 리테이닝 월 시스템.