KR100468034B1 - 앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터파기 공사를 실시하지 않고 보강토 공법을 적용할 수 있게 개선한 앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법에 관한 것이다.

본 발명은 자연사면 저부에 기초부(10)를 설치한 후 기초부(10) 상부에 콘크리트 블록(21)들을 단계적으로 쌓아 수직에 가까운 전면벽을 형성하면서 적층되는 콘크리트 블록(21)들의 배면에 뒤채움하는 작업을 통해 수행되는 옹벽공사에 있어서, 상기 뒤채움 작업을 시행하면서 뒤채움 토사부(30)의 일정높이마다 보강재(40)를 수평하게 삽입하여 뒤채움 토사부(30)의 횡방향 변위를 억제시키되, 상기 보강재(40)의 길이를 충분히 확보할 수 없는 뒤채움 토사부(30)의 하반부는 뒤채움작업을 시행하기에 앞서 자연사면의 원지반(E)속 깊숙이 앵커체(50)의 선단부를 근입시켜 정착하고, 자연사면 밖으로 노출된 앵커체(50)의 후단부에 상기 보강재(40)를 연결하여 포설한 후 뒤채움 하는 것을 특징으로 하는 기술구성을 제공한다.

본 발명에 의하면 보강토 옹벽의 현장 적용성 및 시공성을 제고하여 줌으로써, 공사기간이 단축되고 공사비용이 절감되며 옹벽 구조물의 높은 안정성을 확보하여 주는 효과가 있다.

Description

앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법{Construction Method of Reinforced Earth Retaining-Wall for using Anchoring}

본 발명은 사면의 지반붕괴를 방지하기 위해 축조되는 옹벽에 관한 것으로, 특히 터파기 공사를 실시하지 않고 앵커링과 복합하여 보강토 옹벽 공법을 적용할 수 있게 함으로써 공사기간을 단축하고, 공사비용을 대폭적으로 절감할 수 있도록 개선한 앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 보강토 옹벽은 뒤채움 흙속에 장력이 크고 흙과의 마찰력이 우수한 그리드 형태의 섬유재, 띠형의 강판재 등으로 된 보강재를 수평하게 삽입하여 수직에 가까운 전면벽을 구축하는 흙쌓기 구조물이다.

종래의 전형적인 보강토 옹벽은 도1의 도시와 같이, 옹벽의 전면벽을 세울 기초지점까지 자연사면의 터파기선(1)을 따라 터파기를 시행하고 저부에 기초부(2)를 설치한 다음, 최하단층 보강재가 설치될 높이까지 성토 및 다짐을 실시하고 최하단층의 전면블록(3) 설치 및 보강재(4) 포설작업을 시행한 후, 다음의 상층부들에 대한 성토·다짐·전면블록 설치 및 보강재를 포설하는 층쌓기 작업을 반복하면서 전면블록(3)과 성토체(5)를 일체화시킨 보강토 옹벽을 완성하게 된다.

이와 같이 축조되는 보강토 옹벽은 콘크리트 옹벽과 같은 대규모의 콘크리트 타설작업이 필요치 않으며, 성토체의 포설 및 다짐·보강재의 포설·전면블록의 조립 등 일련의 과정을 반복하여 시공하기 때문에 특수한 시공장비가 필요치 않고 시공이 용이하며 공사기간이 비교적 짧다.

또한, 보강토 옹벽은 자체 중량과 강성에 의해 토압에 저항하는 구조인 콘크리트 옹벽에 비해 소형 전면블록과 보강재의 연결 및 보강재와 흙 사이의 마찰력에 의해 저항하는 구조이므로 기초지반에 다소의 부등침하가 발생하여도 전면블록과 보강재의 기능 손상없이 대처할 수 있다.

그러나, 위와 같은 보강토 옹벽의 시공방법은 공사자재(특히 보강재)의 비용은 저렴하지만, 보강재의 포설길이를 확보하기 위한 자연사면의 터파기(절토)량이 많아 이 비용이 과다하게 들고 공사기간이 불필요하게 소요되는 단점을 갖고 있다.

또한, 자연사면의 경사가 급한 경우에는 터파기 공사 중 붕괴 위험이 있어 적용범위가 제한되는 단점이 있다.

또한, 기존의 성토 도로를 확장할 경우 상부 교통을 통제해야 하는 불편이 있었다.

이에 따라, 본 발명은 상기한 보강토 옹벽에서 나타나는 제 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명은 터파기 작업을 하지 않고 자연사면 그대로 보강토 공사를 시행하되 옹벽으로 계획된 높이 중 보강토 보강재의 설치길이가 충분히 확보되지 않는 하반부는 앵커체를 설치하고 그 앵커체와 보강재를 연결하는 방법을 통해 옹벽의 시공비용을 절감하면서 공사기간을 단축시키며, 또한 구조적 안정성을 효율적으로 확보하기 위한 앵커링을 이용한 옹벽 시공방법을 제공하는데 그 목적이있다.

본 발명의 다른 목적은 자연사면의 경사가 급한 경우라도 아무런 제한받지 않고 보강토 공법을 적용할 수 있는 앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법을 제공하는데 있다.

도1은 종래 보강토 옹벽을 나타낸 시공예시도

도2는 본 발명의 일 시공예에 따른 복합 보강토 옹벽의 시공예시도

도3은 본 발명의 일 시공예에 따라 설치된 앵커체와 보강재 연결부위를 확대한 단면도

도4는 본 발명의 일 시공예에서 적용되는 보강재의 연결부 평면도

도5는 본 발명의 다른 시공예에 따른 복합 보강토 옹벽의 시공예시도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10:기초부 20:전면벽 21:콘크리트 블록

30:뒤채움 토사부 40:보강재 41:연결용 횡바

42:고정용 클립 50:앵커체 51:갈고리

52:그라우트재 E:원지반

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자연사면 저부에 기초부를 설치한 후 기초부의 상부에 전면벽을 형성하면서 전면벽의 배면에 뒤채움하는 작업을 통해 수행되는 옹벽공사에 있어서, 상기 뒤채움 작업을 시행하면서 뒤채움 토사부의 일정높이마다 층층이 보강토용 보강재를 수평하게 삽입하여 뒤채움 토사부의 횡방향 변위를 억제시키되, 상기 보강재의 길이를 충분히 확보할 수 없는 뒤채움 토사부의 하반부는 뒤채움 작업을 시행하기에 앞서, 보강재가 포설되는 층방향을 따라 상호 일정간격을 두는 앵커체들을 자연사면의 원지반 깊숙이 근입시켜 정착하고, 자연사면 밖으로 노출된 앵커체들의 머리부에 상기 보강재를 연결하여 포설한 후 뒤채움 하는 것을 특징으로 하는 앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법을 제공한다.

상기와 같은 특징의 본 발명은 터파기 공사보다 상대적으로 시공비가 저렴하고 공기가 짧은 앵커링을 이용해 보강재의 포설길이가 충분히 확보되지 않는 자연사면의 하부 지반부를 보강하고 나서 그 앵커체에 보강재를 연결·설치하는 방법을 통해 터파기 작업을 시행하지 않고 보강토 옹벽의 축조를 가능케 하고 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 종래 보강토 옹벽의 시공방법에 비해 공사비가 대폭적으로 절감될 뿐만 아니라, 공사기간이 현저히 단축된다.

또한, 터파기를 시행하지 않아 작업 중 붕괴 위험이 없으므로 자연사면의 경사가 급한 장소에서도 보강토 옹벽의 시공을 가능케 하여 준다.

이하, 본 발명의 기술구성을 본 발명의 일 시공예에 따른 도2, 도3 및 도4를 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 시공방법은 우선 기초부(10)를 설치하는데, 이 기초부(10)는 옹벽의 전면벽(20)이 세워질 자연사면 저부를 평평하게 한 후 그 위에 설치한다.

그리고, 보강토 보강재(40)의 포설길이가 충분히 확보되는 않는 자연사면 하반부의 원지반(E) 속에 앵커체(50)를 설치한다.

이 앵커체(50)는 보강재(40)를 포설할 높이로 계획된 층마다 일정한 간격을 두고 수평하게 다수 배설하며, 머리부들은 자연사면 밖으로 일정부분 노출시킨 후 "U"자 형태로 머리부를 구부려 갈고리(51)를 형성하여 놓는다.

이때, 앵커체(50)는 원지반의 지질 및 지형조건에 따라 그라운드 앵커 (Ground anchor), 록 볼트(rock bolt), 소일 네일링(soil nailing) 중 어느 하나를 선택하여 사용한다. 즉, 경사가 급하여 큰 앵커력이 소요되는 경우에는 그라운드 앵커, 원지반이 암반일 경우에는 록 볼트를 사용하며, 원지반이 토사지반일 경우에는 소일 네일링을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 시공 속도를 높이기 위해 앵커체(50)의 주변에 채워지는 그라우트재 (52)에 급결제를 혼합하여 그라우팅의 강도가 조기에 발현될 수 있도록 한다.

앵커체(50)의 설치를 완료한 후에는 기초부(10)의 상부에 콘크리트 블록(21)을 1단 설치하고 그 콘크리트 블록층의 후부에 토사로 뒤채움 한다.

그리고 다음 층들의 콘크리트 블록(21)을 적층하면서 토사로 뒤채움하는 작업을 앵커체(50)가 설치된 높이까지 반복적으로 시행하여서 수직에 가까운 전면벽 (20)을 축조해 나간다.

다음, 전면의 콘크리트 블록(21)에서부터 후부의 앵커체(50)쪽으로 보강토용 보강재(40)를 포설하고 해당층의 앵커체(50)와 보강재(40)를 연결하여 고정한다.

이때, 앵커체(50)들과 보강재(40)는 보강재(40)의 후단부에 연결용 횡바(41)를 감아 맨 후, 그 연결용 횡바(41)를 앵커체(50)들의 머리부에 형성된 갈고리(51)에 끼우고, 갈고리가 펴지지 않도록 고정용 클립(42)으로 구속하는 작업을 통해 연결 고정한다.

한편, 상기 보강재(40)는 기본적으로 도4의 도시와 같이 그리드 형태의 토목 섬유재를 사용하는 것이 무방하나, 뒤채움 토사의 토질이 나쁠 경우 띠형 강판재를 사용하는 것이 바람직하다.

이후, 최상층의 앵커체(50)들이 설치된 지점까지 상기 작업을 반복적으로 시행하여서 앵커체(50)와 보강재(40)를 연결하는 복합공사를 실시한다.

최상층의 앵커체(50)가 설치된 지점까지 보강토 공사를 완료한 이후의 다음 구간 공사는 일반적인 보강토 공사를 적용하여 옹벽의 구축을 마무리한다.

즉, 보강재의 포설길이가 충분히 확보될 수 있어 앵커체(50)를 설치하지 않은 자연사면의 상반부는 적층되는 콘크리트 블록(21)의 후부에 뒤채움 작업을 시행하면서 일정높이마다 보강토용 보강재(40)를 수평하게 삽입하는 작업을 시행하여서보강토 옹벽 공사를 완성한다.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 시공예 외에도 다양한 구조형태로 변형된 복합 보강토 옹벽을 시공할 수 있다.

예를 들어 옹벽의 전면을 처리하는데 있어 콘크리트 블록을 사용하지 않고, 도5의 도시와 같이 그리드형 토목 섬유재로 된 보강토용 보강재(40)를 전방으로 연장시킨 다음, 그 보강재(40)위에 일정 두께로 성토한 후, 다시 보강재(40)를 성토부쪽으로 말아서 뒤채움 토사부(30)에 물려 놓는 형식으로 전면을 처리할 수도 있는 것으로, 이에 대한 설명은 본 발명의 기술사상에 따르면 용이하게 실시 가능하므로 생략한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법 에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 터파기(절토 작업)를 실시하지 않고 앵커링과 보강토 공사를 적절히 조합하는 방법을 통해 자연사면을 그대로 둔 채 보강토 옹벽의 구축을 가능케 함으로써 시공이 용이하고 공사기간이 대폭적으로 단축될 뿐만 아니라, 공사비의 저렴화를 실현하여 준다.

둘째, 터파기가 불필요하므로 자연사면의 경사가 급한 경우라도 아무런 제한없이 보강토 공법을 적용할 수 있고, 기존의 성토 도로를 확장할 경우 상부교통을 통제하지 않아도 된다.

셋째, 앵커링을 자연사면에 인접하여 끝마침으로써 뒷채움부의 다짐시 다짐장비의 활동공간이 넉넉하게 확보되므로 다짐작업을 원활히 수행할 수 있고, 그 결과 구조적으로 보다 안정된 옹벽구조물을 얻을 수 있다.

넷째, 앵커링의 시공을 일괄적으로 시행함으로써 시공장비를 효율적으로 운용할 수 있어 경제적이다.

이상과 같이, 본 발명은 보강토 옹벽의 현장 적용성 및 시공성을 제고하여 공사기간을 단축시키고 공사비용을 절감하여 주며, 옹벽 구조물의 높은 안정성을 확보하여 주는 매우 유용한 발명이다.

Claims (5)

1. 자연사면 저부에 기초부(10)를 설치한 후 기초부(10)의 상부에 전면벽(20)을 형성하면서 전면벽(20)의 배면에 뒤채움하는 작업을 통해 수행되는 옹벽공사에 있어서,

   상기 뒤채움 작업을 시행하면서 일정높이마다 층층이 보강토용 보강재(40)를 수평하게 삽입하여 뒤채움 토사부(30)의 횡방향 변위를 억제시키되, 상기 보강재 (40)의 길이를 충분히 확보할 수 없는 뒤채움 토사부(30)의 하반부는 뒤채움 작업을 시행하기에 앞서, 보강재(40)가 포설되는 층방향을 따라 상호 일정간격을 두는 앵커체(50)들을 자연사면의 원지반(E)속 깊숙이 근입시켜 정착하며, 상기 앵커체(50)들의 머리부를 구부려 갈고리(51)를 형성하고 상기 보강재(40)의 후단부에 연결용 횡바(41)를 감아 맨 후, 그 연결용 횡바(41)를 상기 앵커체(50)들의 갈고리(51)에 끼우고 고정용 클립(42)으로 구속함으로써 자연사면 밖으로 노출된 앵커체(50)들의 머리부에 상기 보강재(40)를 연결하여 포설한 후 뒤채움 하는 것을 특징으로 하는 앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 전면벽(20)은 기초부(10)의 상부에 콘크리트 블록(21)들을 수직에 가깝게 단계적으로 쌓아 축조하는 것을 특징으로 하는 앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 전면벽(20)은 그리드형 토목 섬유재로 된 보강토용 보강재(40)를 전방으로 연장시킨 다음, 그 보강재(40)위에 일정 두께로 성토한 후, 다시 보강재(40)를 성토부쪽으로 말아서 뒤채움 토사부(30)에 물려 놓는 형식으로처리하여 완성함을 특징으로 하는 앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 앵커체(50)는 어스 앵커(earth anchor), 록 볼트(rock bolt), 소일 네일링(soil nailing) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 앵커링을 이용한 보강토 옹벽 시공방법.
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