KR100572974B1 - 보조지반을 이용한 잔디 경기장 및 그 시공 방법 - Google Patents

Abstract

경기장의 부등침하를 경감시키고 내답압성, 배수성을 향상시키며 보온/냉방이 가능하도록 된 잔디경기장 및 그 시공방법에 대해 개시한다. 잔디 경기장은 일정한 깊이로 굴토하여 정지하고 다짐한 경기장 지반에 소정패턴으로 배관되고 외주면에 복수의 수공(62a)이 형성된 파이프(60)와, 파이프의 저부가 고정되도록 지반(30)에 형성되는 보조지반(40)과, 보조지반 및 배관된 파이프 상면에 조성되며 복수의 격자형 네트(51)가 혼합된 잔디뿌리지대(50)와, 잔디뿌리지대 상면에 조성되는 잔디(100)로 이루어진다. 파이프에는 급수를 위한 급수펌프와 강제배수를 위한 배수펌프가 설치된다. 또한 지중의 보온과 냉방을 위한 열교환유체를 순환시키는 열교환펌프가 마련된다. 이와 같은 잔디 경기장은 호우시에는 강제 배수 방식을 적용할 수 있고, 평상시 강수량에 대하여는 중력에 의해서도 표면수를 제거하는 자중 및 강제배수시스템을 제시함으로써 잔디 생육 촉진 및 경기장 수행능력을 향상시킨다. 또한, 잔디뿌리지대에 격자형 네트를 혼합하여 조성함으로써 경기장 수행 능력제고를 위한 내답압성, 배수성 및 지면의 안정성 확보와 잔디의 생장 발육에 효과적이다.

콘크리트, 경기장, 배수, 잔디, 잔디뿌리지대, 지하생장부, 지면안정

Description

보조지반을 이용한 잔디 경기장 및 그 시공 방법{The construction of turf athletic field using supplementary foundation and the method threrefor}

도 1은 종래 잔디 골프장의 단면을 나타낸 개략도,

도 2는 종래 잔디의 관수시스템을 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명 잔디 경기장의 관/배수를 위한 배관상태를 나타낸 개략도,

도 4는 본 발명 잔디 경기장의 단면도,

도 5는 본 발명 잔디 경기장에 배관된 파이프의 요부를 나타낸 개략도,

도 6은 본 발명 잔디 경기장에 채용되는 센서유니트를 나타낸 개략도,

도 7은 콘크리트 타설상태를 설명하기 위한 개략도,

도 8은 잔디뿌리지대를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30...지반 40...콘크리트

41...금속그물망 50...잔디뿌리지대

51...격자형 네트 52...망상조직체

60...파이프 61...종열파이프

62...횡열파이프 62a...수공

70...여과부재 100...잔디

112...급수밸브 122...개폐밸브

131,132...배수밸브 130...배수펌프

140...센서유니트

본 발명은 보조지반을 이용한 잔디경기장 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 특히 잔디구장의 보조지반시스템, 관수시스템, 배수시스템, 지중보온/보냉시스템, 잔디뿌리지대 시스템을 채용하여 부등침하를 경감시키고 내답압성, 배수성을 향상시키며 보온/냉방이 가능하도록 된 보조지반을 이용한 잔디경기장 및 그 시공방법에 관한 것이다.

미국골프협회(USGA) 그린섹션이 발표한 USGA공법(1993년판)은, 도 1 참조, 골프장의 그린 시공법으로서 총공극률이 35∼55%이고 시간당 포화 투수율이 150 ∼ 300mm인 중사(0.25~0.51mm) 내지 조사(0.5~1.0mm) 중심의 식재층, 왕사(1~4mm)로 구성되는 중간층, 콩자갈로 구성되는 자갈층 및 배수층, 지반 5개층으로 구성된다.

그러나 USGA시공법은 어디까지나 골프장의 그린 시공법으로 창안된 것이어서 선수 및 잔디관리장비의 답압이 골고루 미치는 운동장에 그대로 적용하기에는 무리가 없지 않으며, 운동장에 그대로 적용시 부등침하의 우려도 없지 않는 것이다. 또 이 시공법의 단면구조는 다층구조인데다가 사용골재의 입경 규격이 엄격하고 골재 소요량이 많아 시공비용이 과다하고 시공절차와 방법도 까다롭고 복잡한 점이 문제가 되어 왔다.

미국 캘리포니아대학에서 발표한 이른바 캘리포니아 방법(California Method)은 0.15 ∼0.5mm 입자 굵기를 가진 세사 내지 중사를 약90%로 하는 골프장 그린 시공법을 제안하고 있다. 이 공법은 USGA와 마찬가지로 골프장 그린 시공법으로 고안된 것이며, 시공이 간편하고 비용이 저렴하다는 측면에서는 비교우위를 보이고 있으나 세사 및 중사 중심의 단층구조의 모래토양이어서 보수력 및 보비력에 취약하고 가뭄에 노출되기 쉽다는 것이 커다란 흠결로 지적되어 왔다.

미국 인디애나주 퍼듀대학 다니엘 박사팀이 발표한 퍼윅시스템(PURR-wick system)은 전부 모래로 구성된 단층의 잔디식재층 아래에 방수용 쉬트(sheet)와 유공의 파이프를 설치하여 모래의 모세관력(wick)을 이용하여 대형 진공펌프에 의해 인위적으로 잔디 식재층의 지하수면 조절 및 양분을 제공하는 방식으로서, 진공펌프에 의해 건조기에는 수분을 인위적으로 공급하고 폭우시에는 강제 배수시키는 방식이다.

이 방식은 잔디 뿌리지대의 지하수면장력을 인위적으로 조절함으로써 잔디근계의 발달이 양호한 점이 있으나, 방수쉬트 아래 지반의 부등침하가 우려되며, 자연력인 중력에 의한 배수가 배제되고 있는 등 일정한 수면장력유지를 위한 엄격하고 까다로운 관리가 요망되었다.

도 2는 일반적 관수장치로서, 이는 잔디경기장의 상면에 직접 관수하는 스프링쿨러(18)장치를 나타낸다.

상기한 바와 같이, 종래의 기술들은 다음과 같은 문제점을 지니고 있다.

첫째, 이들 종래의 기술은 주로 골프장의 그린 시공을 위한 공법을 소개한 것으로서 골프장 이외의 각종 운동장 경기장에는 부적합하다.

둘째, 건조기와 강우기의 구분이 뚜렷한 기후환경에는 부적합하다.

셋째, USGA공법은 시공절차와 방법의 까다로움과 복잡함으로 인해 그에 수반되는 시공비 및 골재비가 높다. 특히 오늘날 골재의 생산량이 현저히 감소하는 반면 도시화 산업화에 따른 골재의 수요증가로 인해 골재 파동이 우려되고 있는 상황에서 엄격한 골재 규격 준수를 요구하는 USGA공법의 표준골재규격을 충족하기가 현실적으로 점점 어려워지는 사정은 이 공법의 현장적용성을 더욱 요원(遼遠)하게 하고 있다.

넷째, 캘리포니아 공법은 비교적 시공비용이 저렴함에도 불구하고 보수력 및 보비력이 취약하여 자칫 가뭄에 노출되기 쉽고 잦은 시비 및 관수를 실시해야 하는 등 적지 않은 관리노력이 요구된다.

다섯째, 퍼윅(PURR-wick)시스템은, 여름철 3∼4개월에 걸쳐 연강수량의 50 ∼60%가 집중되고 시간당 최다강수량이 145㎜ 및 10분간 최다 강수량이 47.2㎜인 대한민국과 같은 기후 환경에서는 상시 강제배수체계는 굳이 요구되지 않으며, 집중호우시를 제외한 평상시 강우환경에서는 중력에 의한 배수방법을 전혀 고려하지 않고 있다는 점이 문제된다.

여섯째, 종래의 기술들은 대부분 천연토양 지반 위에 경기장 지면을 조성해왔기 때문에 잔디관리장비 및 선수들의 집중적인 답압에 의해 경기장 표면의 부등 침하현상이 야기된다.

일곱째, 종래의 기술들은 관수/배수시설을 별개의 시스템으로 구비하여 자재비 및 시공비가 중첩됨으로써 중복투자비용이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 다음과 같은 목적을 가진다.

첫째, 여름철 집중호우시에 대하여는 강제 배수가 가능하고, 평상시 강수량에 대하여는 중력에 의해서도 표면수를 제거하는 자중 및 강제배수가 가능하도록 하고, 이에 따라서 잔디 생육 촉진 및 경기장 수행능력을 향상시키도록 한 보조지반을 이용한 잔디경기장 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

둘째, 경기장 수행 능력제고를 위한 내답압성, 배수성 및 지면의 안정성 확보와 잔디의 생장 발육에 유리하도록 된 잔디뿌리지대를 채용하는 보조지반을 이용한 잔디경기장 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

셋째, 경기장 시공비 및 관리비의 절감을 위하여 경기장 단면의 구조가 단순하면서도 내답압성과 배수성 및 보수성을 향상시킬 수 있도록 한 보조지반을 이용한 잔디경기장 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

넷째, 골재 수급난에 따른 골재비의 앙등에 대비하여 종래의 기술에 소요되었던 경기장 시공용 골재 및 자재의 양과 비용을 대폭 절감가능하게 한 보조지반을 이용한 잔디경기장 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

다섯째, 동절기 또는 혹한기 경기장 수행능력 제고를 위하여 경기장 지면의 결빙 방지 및 잔디의 생장발육이 전개될 수 있도록 지중보온수단을 채용한 보조지반을 이용한 잔디경기장 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

여섯째, 고온다습기의 최고기온이 35 ∼40℃ 사이에서 발생하는 잔디의 병해다발현상 및 생리장해현상(하고현상)을 예방하기 위하여 고온다습기 잔디의 건강한 생육을 유지할 수 있도록 보냉수단을 채용한 보조지반을 이용한 잔디경기장 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

일곱째, 관수/배수 시설 및 자재의 중복으로 인한 비용절감을 위하여 관수/배수 및 보온/보냉 시스템을 하나의 시스템으로 통합함으로써 비용절감은 물론 시설 관리상의 효율성이 제고되는 경기장 및 그 시공법을 제시하는 데 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명 보조지반을 이용한 잔디 경기장은 일정한 깊이로 굴토하여 정지하고 다짐한 경기장 지반에 소정패턴으로 배관되고 외주면에 복수의 수공이 형성된 파이프와, 상기 파이프의 저부가 고정되도록 상기 다짐된 경기장지반에 소정두께로 마련되는 보조지반과, 상기 보조지반 및 배관된 파이프 상면에 조성되는 잔디뿌리지대와, 상기 잔디뿌리지대 상면에 조성되는 잔디를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명 경기장은 상기 파이프에 열교환유체를 순환시키는 열교환유체단이 더 구비되며, 상기 열교환유체단은 저온 또는 고온의 열교환유체를 저장하는 열교환유체저장조와, 상기 열교환유체저장조로부터 열교환유체를 상기 파이프에 순환시키는 열교환펌프를 구비하여 된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 파이프에 물을 공급하는 급수펌프 및 급수저장조와, 상기 파이프로부터 물을 배수시키는 배수펌프 및 배수개폐밸브가 더 마련되어 있다.

상기 보조지반은 콘크리트이며 콘크리트에는 균열방지를 위한 금속그물망이 더 마련되어 있다.

또한, 콘크리트의 균열방지를 위해 상기 경기장 지반에 탄성체로 소정구역씩 분할되고, 각 분할된 공간에 상기 콘크리트가 타설된 구조로 구성될 수 있다.

상기 파이프의 외주면에 상기 수공을 통한 이물질의 유입을 방지하기 위한 여과부재가 더 구비되어 있다.

또한, 상기 파이프는 경기장의 종방향으로 일정간격으로 마련되는 복수의 종열파이프와, 경기장의 횡방향으로 일정간격으로 마련되며 상기 종열파이프와 교차되는 부분에서 상호 연통되는 횡열파이프를 구비한다.

상기 콘크리트는 종/횡열 파이프 배치로 장방형으로 획정된 각 콘크리트 지면 중앙으로부터 횡열파이프 양쪽을 향하여 각각 1.5 ∼3%의 하향경사가 형성되도록 설치된다. 배수는 하향 경사면의 콘크리트 지면을 따라서 수공으로 투수하여 원할하게 이루어지게 된다.

본 발명 잔디경기장은, 상기 잔디뿌리지대는 굵기가 0.25 ∼ 1.0㎜ 범위의 60∼80중량%의 모래와, 무기질 또는 유기질의 토양개량제와, 플라스틱 또는 합성섬유제의 복수의 격자형 네트가 혼합 형성되고, 상기 잔디뿌리지대의 상면으로부터 20~50㎜ 부분에 플라스틱 또는 합성직물로 된 망상조직체가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조지반에 고정되고 외주연에 물을 통과시키고 이물질을 여과시키는 여과망을 구비하는 하우징과, 상기 하우징 내부에 상하로 길게 고정되는 가이드봉과, 상기 가이드봉에 슬라이딩 가능하게 결합되며 물에 부유되는 플로트와, 상기 플로트의 이동경로상에 위치되어 플로트의 상한위치와 하한위치를 감지하는 상하부 센서와, 상기 상하부센서의 신호에 따라 상기 급수펌프와 배수펌프의 가동을 제어하는 제어부를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하는 본 발명 잔디 경기장의 시공방법은 경기장 지반을 일정한 깊이로 굴토하여 정지하고 다짐하는 단계; 상기 다짐된 지반에 외주면에 복수의 수공이 형성된 파이프를 소정패턴으로 배관하는 단계와; 상기 파이프의 저부가 고정되도록 상기 다짐된 경기장지반에 소정두께로 보조지반을 형성하는 단계와; 상기 노출된 파이프의 수공이 막히지 않도록 파이프의 외주면에 여과부재를 설치하는 단계와; 상기 보조지반 및 배관된 파이프 상면에 소정 두께로 잔디뿌리지대를 조성하는 단계와; 상기 잔디뿌리지대 상면에 잔디를 조성하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조지반이 콘크리트인 경우 상기 콘크리트를 타설하는 단계 전에 타설되는 콘크리트에 매설되도록 금속그물망을 설치하는 단계를 더 포함한다.

상기 배관단계에서는 경기장의 종방향으로 일정간격으로 복수의 종열파이프를 배관하고, 경기장의 횡방향으로 일정간격으로 상기 종열파이프와 교차되는 부분에서 상호 연통되는 복수의 횡열파이프를 배관하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조지반은 종/횡열 파이프 배치로 장방형으로 획정된 각 콘크 리트 지면 중앙으로부터 횡열파이프 양쪽을 향하여 각각 1.5 ∼3%의 하향경사가 형성되도록 설치된다. 배수는 하향 경사면의 콘크리트 지면을 따라서 수공으로 투수하여 원할하게 이루어지게 된다.

상기 잔디뿌리지대는 모래와, 무기질 또는 유기질의 토양개량제와, 플라스틱 또는 합성섬유제의 복수의 격자형 네트를 혼합 형성하고, 상기 잔디뿌리지대의 상표면으로부터 20∼50㎜아래에 플라스틱 또는 합성수지로 된 망상조직체를 더 설치하는 것을 특징으로 한다.

상기 모래는 중량기준으로 2∼3㎜ 잔자갈 2∼5%, 1 ∼2㎜ 극조사 4∼10%, 0.25∼1.0㎜의 중사 및 조사 60∼80% 및 0.1 ∼0.25㎜의 세사 10 ∼25%, 0.05∼0.1㎜ 극세사 2∼10%, 0.002∼0.05㎜ 미사 1∼ 6%, 0.002㎜미만 점토 1~3%로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 토양개량제는 피트모스·피트·분쇄 선별한 바크·왕겨·톱밥·제올라이트·하소한 점토 또는 규조토·펄라이트·중합체 토양개량제군으로부터 선택되는 하나 또는 2이상으로 구성되는 물질로서 상기 잔디뿌리지대 전체에 대하여 중량기준으로 1 ∼ 8%가 혼합되는 것을 특징으로 한다.

상기 잔디뿌리지대는 상기 보조지반 상부에 250∼300㎜ 두께로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 격자형 네트는 50∼100㎜크기의 조각으로서 모래 1㎥당 0.10 ∼ 4.0㎏을 혼합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 잔디뿌리지대는 두께가 250∼300㎜이며, 투수계수가 130∼290㎜/hr이고, 총공극률은 35∼60%, 대공극률15∼30%, 모세공극률 20∼30%, 표면경도 16∼23㎜, pH 5.5 ∼7.0인 것을 특징으로 한다.

상기 보조지반이 콘크리트인 경우 상기 콘크리트는 무기질 또는 유기질의 결합재인 풀에 의하여 골재를 결합하고 성형하는 혼합물 및 그 경화체로서, 시멘트콘크리트, 석회콘크리트, 석고콘크리트, 마그네샤시멘트콘크리트, 아스팔트콘크리트, 폴리머시멘트콘크리트, 레진콘크리트, 폴리머함침콘크리트군으로부터 선택되는 하나의 결합재를 이용한 혼합물 및 그 경화체인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘크리트는 시멘트콘크리트로서, 포틀랜드시멘트, 고로시멘트, 실리카시멘트, 알루미나 시멘트중 적어도 어느 하나와 배합수, 골재 및 혼화재의 혼합물이고, 그 최소강도가 210㎏/㎠인 경화체인 것을 특징으로 한다.

상기 혼화재는 계면활성제, 감수제, 고성능감수제, 유동화제, 촉진제, 지연제, 방청제, 증점제, 방수제 및 방동제군으로 구성되는 혼화제 및 플라이애쉬, 슬래그분말, 화산재군으로 구성되는 혼화재로부터 선택되는 적어도 하나의 물질을 중량기준으로 0.2∼10% 비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 골재는 입자 굵기가 0.08 ∼38㎜ 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조지반에는 상기 잔디뿌리지대 내에 침수량을 감지하는 센서를 설치하고, 상기 센서의 감지신호에 따라 상기 파이프를 통하여 물을 공급시키거나 배수시키는 급수펌프 및 배수펌프를 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파이프와 연결되어 통하도록 열교환유체파이프를 연결설치하고, 상기 열교환유체파이프에 열교환유체를 순환시키는 열교환펌프를 더 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 보조지반은 콘크리트이며 상기 콘크리트는 두께가 80 ∼ 250㎜인 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 따른 특징에 의하면, 본 발명 잔디 경기장 및 그 시공방법은 지반에 일정 두께의 보조지반을 형성함으로써 부등침하방지 및 지면의 안정성이 향상되고 복수의 수공을 가지는 파이프를 통하여 급/배수가 가능하다. 배수는 중력에 의한 자연배수와 배수펌프에 의한 강제배수가 선택적으로 가능하다. 또한, 냉/온수의 열교환유체를 선택적으로 순환시킴으로써 혹서기 또는 혹한기에 잔디보호 및 경기장 수행능력을 제고할수 있다. 또한, 잔디뿌리지대의 상부측에 망상조직체가 마련됨으로써 잔디에 가해지는 외부 충격에 대해 잔디의 관부(冠部;crown) 및 근권부를 보호함으로써 손상으로부터 신속한 획복이 가능하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

이하의 본 발명 실시예의 설명에서 잔디 경기장(turf athletic field)이라 함은 축구장(soccer field), 미식축구경기장(football field), 야구경기장(baseball field), 학교운동장(school playing field), 골프장 퍼팅그린( putting green for golfcourse), 전지훈련장(training camp) 기타 천연잔디로 조성된 운동장소(playing field)를 말한다.

또한, 보조지반으로서 본 발명 실시예에서는 콘크리트(concrete)를 그 일예로 설명하기로 하며, 콘크리트 이외에도 무기질(시멘트류, 석회, 석고 등) 또는 유 기질(아스팔트, 레진(resin), 플라스틱 등)의 결합재인 풀에 의하여 골재를 결합하고 성형하는 혼합물 및 그 경화체가 이용될 수 있다.

본 발명 실시예의 잔디 경기장은 일정깊이로 굴착된 지반 위에 보조지반으로서 일정 두께로 타설된 콘크리트와, 콘크리트 상면에 소정패턴으로 배관된 파이프로 이루어지는 저면 관수시스템 및 중력/강제배수시스템과, 상기 파이프에 연결된 지중 보온/보냉시스템과, 상기 콘크리트 및 파이프 위에 형성되는 잔디뿌리지대와, 잔디뿌리지대 위에 조성된 잔디로 이루어진다.

본 발명 실시예의 잔디 경기장을 나타낸 도 3 및 도 4를 참조하면, 이는 일정한 깊이로 굴토하여 정지하고 다짐한 경기장 지반(30)에 소정패턴으로 배관되고 외주면에 복수의 수공(水孔)이 형성된 파이프(60)와, 상기 파이프(60)의 저부가 고정되도록 상기 지반(30)에 타설되는 콘크리트(40)와, 상기 콘크리트(40) 및 배관된 파이프(60) 상면에 조성되는 잔디뿌리지대(50)와, 상기 잔디뿌리지대(50) 상면에 조성되는 잔디(100)로 이루어져 있다.

상기 파이프(60)는 경기장의 종방향으로 일정간격으로 마련되는 복수의 종열파이프(61)와, 경기장의 횡방향으로 일정간격으로 마련되며 상기 종열파이프(61)와 교차되는 부분에서 상호 연통되는 횡열파이프(62)로 이루어지며, 상기 횡열파이프(62)의 외주면에는 복수의 수공(62a)이 형성되어 있다.

상기 수공(62a)을 통하여 후술할 급수와 배수가 이루어지게 되며, 배수는 중력에 의한 자연배수와 배수펌프에 의한 강제배수가 이루어지게 된다.

상기 콘크리트(40)는 종/횡열 파이프 배치로 장방형으로 획정된 각 콘크리 트 지면 중앙으로부터 횡열파이프 양쪽을 향하여 각각 1.5 ∼3%의 하향경사가 형성되도록 설치된다. 배수는 하향 경사면의 콘크리트 지면을 따라서 수공(62a)으로 투수하여 원할하게 이루어지게 된다.

도 3에 도시된 바와같이, 상기 종열파이프(61)에는 강제 급수시키는 급수저장조(110), 급수펌프(111) 및 급수밸브(112)가 설치되어 있고, 또한 배수를 위한 배수펌프(130)와 배수밸브(131)(132)가 설치되어 있다.

상기 파이프(60)에는 고온 또는 저온인 열교환유체를 순환시키는 열교환유체단이 설치되어 있다. 상기 열교환유체단은 저온 또는 고온의 열교환유체를 저장하는 열교환유체저장조(120)와, 상기 열교환유체저장조(120)로부터 열교환유체를 상기 파이프(60)에 순환시키는 열교환펌프(121) 및 개폐밸브(122)를 구비한다.

또한, 상기 콘크리트(40)면에는 지중의 침수량을 감지하는 센서유니트가 설치된다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 센서유니트(140)는 경기장내에 복수곳에 설치되며, 외주연에 물을 통과시키고 모래와 같은 이물질을 여과시키는 여과망(141a)을 구비하는 하우징(141)과, 상기 하우징(141) 내부에 상하로 길게 고정되는 가이드봉(142)과, 상기 가이드봉(142)에 슬라이딩 가능하게 결합되며 물에 부유되는 플로트(143)와, 상기 플로트(143)의 이동경로상에 위치되어 플로트(143)의 상한위치와 하한위치를 감지하는 상하부 센서(144)(145)와, 상기 상하부센서(144)(145)의 신호에 따라 상기 급수펌프(111)와 배수펌프(130)의 가동을 제어하는 제어부(150)를 구비한다.

한편, 상기 콘크리트(40)의 균열방지를 위해, 콘크리트(40)의 타설전에 지반(30)에 금속그물망(41)이 배근된다. 금속그물망(41)은 격자형태로 제작될 수 있으며, 강도를 증진시킨다.

상기 콘크리트(40)의 균열방지를 위해서 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 경기장 지반(30)에 탄성체(45)로 소정구역씩 분할시키고, 각 분할된 공간에 상기 콘크리트(40)를 타설할 수도 있다. 이 경우 콘크리트(40)가 팽창되더라도 탄성체(45)의 신축에 의해서 균열을 방지시킨다.

상기 파이프(60)의 외주면에 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수공(62a)을 통한 후술할 잔디뿌리지대(50)의 모래와 같은 이물질의 유입을 방지하기 위한 여과부재(70)가 덮어진다. 여과부재(70)는 합성섬유로서 1㎡ 당 중량이 200~700g이 적당하다.

상기 잔디뿌리지대(50)는 굵기가 0.25∼1.0㎜ 범위의 60∼80중량%의 모래와, 무기질 또는 유기질의 토양개량제와, 플라스틱 또는 합성섬유제의 복수의 격자형 네트(51)가 혼합 형성된다. 또한, 상기 잔디뿌리지대(50)의 상면으로부터 20~50㎜부분에는 플라스틱 또는 합성직물로 된 망상조직체(52)가 설치된다.

상기 잔디뿌리지대(50)의 상면에는 잔디(100)가 조성되게 된다.

상기와 같은 구성을 가지는 잔디 경기장은 지반(30)에 콘크리트(40)를 타설하여 기초지반을 구성함으로써, 지반침하를 효과적으로 방지할 수 있으며 내답압성을 향상시킨다.

또한, 선수 및 장비의 답압 또는 디봇트(divot)에 의해 잔디가 손상되는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 망상조직체(52)에 의해서 잔디뿌리는 보호되게 된다.

한편, 우천시 배수는 중력에 의한 자연배수와 배수펌프(130)에 의한 강제배수가 가능하다. 자연배수는 수공(62a)을 통하여 배수되게 되고, 강제배수는 배수펌프(130)의 구동으로 강제배수가 된다.

강제급수시에는 개폐밸브(122)와 배수밸브(131)(132)를 폐쇄하고 급수밸브(112)를 개방하여 급수펌프(111)의 구동으로 파이프(60)의 수공(62a)을 통하여 급수되게 된다.

한편, 동절기에는 온수인 열교환유체를 공급하여 결빙을 방지하고 혹서기에는 냉수인 열교환유체를 공급하여 잔디의 병해를 방지한다. 열교환유체의 공급시에는 급수밸브(112)와 배수밸브(131)(132)를 차단하고 개폐밸브(122)를 개방한다.

또한, 상기 급수펌프(111)와 배수펌프(130)는 센서유니트(140)에 의한 감지로 자동제어가 가능하다.

즉, 경기장의 관수시스템은 잔디뿌리지대(50)에 설치된 센서유니트(140)에 의하여 플로트(143)가 하부센서(145)에 도달하면 센서에서 감지된 전기적 신호가 제어부(150)에 인가됨으로써 개시한다.

저면관수는 제어부(150)에 의해 자동으로 급수밸브(112)를 개방하고, 개폐밸브(122), 배수밸브(131)(132)를 폐쇄함으로써 물은 격자형의 파이프(60)망인 종/횡열파이프(61)(62)을 따라 공급되면서 횡열파이프(62)의 수공(62a)을 통해 잔디뿌리지대(50)를 적신다. 상기 수공(62a)을 통하여 공급되는 물은 모래의 모세관작용(capillary action)에 의해 잔디뿌리지대(50)전체를 촉촉히 적신다.

센서유니트(140)의 플로트(143)가 상승되어 상부센서(144)에 도달하면, 센서 에서 발생한 전기적 신호가 제어부(150)에 전달되어 급수밸브(112)를 폐쇄함으로써 저면관수시스템은 종료된다.

저면관수에 의해 포화상태에 도달한 잔디뿌리지대(50)의 물은 일정한 표면장력을 갖고 지하수면을 유지하면서 잔디에 요구되는 수분을 제공한다. 중력이 표면장력을 초과하는 경우에 물은 수공(62a)으로 투수하여 횡열파이프(62) 및 종열파이프(61)를 따라 흐르다가 개방된 배수밸브(131)로 배수됨으로써 중력배수시스템이 자연적으로 작동한다.

중력배수 시에는 배수밸브(131)를 제외한 일체의 밸브(112,122,132)는 폐쇄된다. 잔디뿌리지대(50)에 공급된 물이 잔디의 생장발육에 소모되거나 대기중으로 증발하거나 중력배수에 의해 배출됨으로써 지하수면 센서유니트(140)의 플로트(143)가 강하운동에 의해 목표수준에 도달하면, 상기한 저면관수시스템이 다시 작동되며, 저면관수와 자중배수는 이러한 과정을 반복한다. 배수펌프(130)에 의한 강제배수는 여름철 집중호우시 수중경기가 치르지는 경우 이외에는 거의 요구되지 않으며, 평상시 강우량에는 중력배수시스템에 의해 배수가 원만히 이루어진다.

한편, 본 발명 실시예의 잔디 경기장의 시공방법은 다음과 같다.

먼저, 경기장 지반을 일정한 깊이로 굴토하여 정지하고 다짐하고, 다짐된 지반에 외주면에 복수의 수공이 형성된 파이프를 소정패턴으로 배관한다.

이후 상기 파이프의 저부가 고정되도록 상기 지반에 콘크리트를 타설하고, 타설된 콘크리트가 양생된 후 상기 노출된 파이프의 수공이 막히지 않도록 파이프의 외주면에 여과부재를 설치한다.

이후 상기 콘크리트 및 배관된 파이프 상면에 소정 두께로 잔디뿌리지대를 조성하고, 잔디뿌리지대 상면에 잔디를 조성한다.

상기 콘크리트를 타설하기 전에 타설되는 콘크리트에 매설되도록 금속그물망을 설치한다. 이 금속그물망은 콘크리트의 균열을 방지시킨다.

상기 파이프의 배관은 경기장의 종방향으로 일정간격으로 복수의 종열파이프를 배관하고, 경기장의 횡방향으로 일정간격으로 상기 종열파이프와 교차되는 부분에서 상호 연통되는 복수의 횡열파이프를 배관한다.

상기 콘크리트는 종/횡열 파이프 배치로 장방형으로 획정된 각 콘크리트 지면 중앙으로부터 횡열파이프 양쪽을 향하여 각각 1.5 ∼3%의 하향경사가 형성되도록 설치된다. 배수는 하향 경사면의 콘크리트 지면을 따라서 수공(62a)으로 투수하여 원할하게 이루어지게 된다.

상기 잔디뿌리지대는 상기 콘크리트지반 상부에 250∼300㎜ 두께로 조성하되, 모래와, 무기질 또는 유기질의 토양개량제와, 플라스틱 또는 합성섬유제의 복수의 격자형 네트를 혼합 형성하고, 상기 잔디뿌리지대의 상표면으로부터 20∼50㎜아래에 플라스틱 또는 합성수지로 된 망상조직체를 더 설치한다.

상기 격자형 네트는 50∼100㎜크기의 조각으로서 모래 1㎥당 0.10 ∼ 4.0㎏을 혼합시킨다. 이러한 격자형 네트는 내답압성과 배수성을 향상시키고 지면을 안정화시킨다.

상기 망상조직체는 잔디 상면으로부터 가해지는 외부충격으로부터 잔디의 관부(冠部:CROWN) 및 근권부를 보호한다.

상기 모래는 중량기준으로 2∼3㎜ 잔자갈 3∼5%, 1 ∼2㎜ 극조사 5∼10%, 0.25∼1.0㎜의 중사 및 조사 60∼80% 및 0.1 ∼0.25㎜의 세사 15 ∼25%, 0.05∼0.1㎜ 극세사 5∼10%, 0.002∼0.05㎜ 미사 3∼ 6%, 0.002㎜미만 점토 3%이하로 구성한다.

상기 토양개량제는 피트모스·피트·분쇄 선별한 바크·왕겨·톱밥·제올라이트·하소한 점토 또는 규조토·펄라이트·중합체 토양개량제군으로부터 선택되는 하나 또는 2이상으로 구성되는 물질로서 중량기준으로 1 ∼ 8%가 혼합된다.

상기 잔디뿌리지대는 두께가 250∼300㎜로 조성하고, 투수계수가 130∼290㎜/hr이고, 총공극률은 35∼60%, 대공극률15∼30%, 모세공극률 20∼30%, 표면경도 16∼23㎜, pH 5.5 ∼7.0로 조성한다.

또한, 상기 콘크리트는 무기질 또는 유기질의 결합재인 풀에 의하여 골재를 결합하고 성형하는 혼합물 및 그 경화체로서, 시멘트콘크리트, 석회콘크리트, 석고콘크리트, 마그네샤시멘트콘크리트, 아스팔트콘크리트, 폴리머시멘트콘크리트, 레진콘크리트, 폴리머함침콘크리트군으로부터 선택되는 하나의 결합재를 이용한 혼합물 및 그 경화체로 시공한다.

한편, 상기 콘크리트는 시멘트콘크리트로서, 포틀랜드시멘트, 고로시멘트, 실리카시멘트, 알루미나 시멘트중 적어도 어느 하나와 배합수, 입자 굵기가 0.08 ∼38㎜ 인 골재 및 혼화재의 혼합물이고, 그 최소강도가 210㎏/㎠인 경화체로 시공할 수도 있다.

상기 혼화재는 계면활성제, 감수제, 고성능감수제, 유동화제, 촉진제, 지연 제, 방청제, 증점제, 방수제 및 방동제군으로 구성되는 혼화제 및 플라이애쉬, 슬래그분말, 화산재군으로 구성되는 혼화재로부터 선택되는 적어도 하나의 물질을 0.2∼10% 비율로 혼합한다.

상기 콘크리트면에는 상기 잔디뿌리지대 내에 침수량을 감지하는 센서를 설치하고, 상기 센서의 감지신호에 따라 상기 파이프를 통하여 물을 공급시키거나 배수시키는 급수펌프 및 배수펌프를 설치한다.

또한, 상기 파이프와 연결되어 통하도록 열교환유체파이프를 연결설치하고, 상기 파이프에 열교환유체를 순환시키는 열교환펌프를 설치한다.

상술한 바와 같은 잔디 경기장 및 이의 시공방법은 다음과 같은 작용효과를 가진다.

먼저, 강우에 의해 경기장 표면에 형성되는 물은 경기장 표면을 투수하여 잔디뿌리지대(50)가 포화점에 이르기까지 일정한 표면장력을 갖고 잔디뿌리지대(50) 내에서 지하수면을 유지한다.

잔디뿌리지대(50)의 물이 포화점에 도달하면 중력에 의해 표면장력이 붕괴되어 그 하부의 격자형 파이프(60)망의 수공(62a)을 통하여 물이 배수된다. 시간당 최다강우량 또는 10분간 최다강우량에 따라 경기장 표면수를 강제 배수할 필요가 있는 경우에는 배수펌프(130)를 가동하여 강제적으로 배수를 실시한다.

이때 배수밸브(131)(132)를 개방하고, 급수밸브(112) 및 열교환유체 개폐밸브(122)를 폐쇄시킨다.

한편, 관수의 경우 콘크리트(40)지반에 조성된 저면 관수수단인 격자형 파이 프(60)망의 수공(62a)을 통하여 물을 공급하면 잔디 식재층의 구성물인 모래의 모세관 작용(Capillary action)에 의해 잔디뿌리지대(50)의 저면으로부터 경기장 표면의 잔디(100)에까지 물이 흡수 공급되게 된다.

상기한 본 발명 실시예의 잔디 경기장 및 그 시공방법을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

우선 경기장 지반(30)을 규정된 깊이로 굴토하여 수평으로 정지하고 다짐한다. 경기장 지반(30)의 굴착 면적은 가로 70∼80m 및 세로 100∼120m, 깊이 약 330∼550㎜범위로 굴착할 수 있다. 경기장 지반(30)을 너무 깊이 굴착하면 콘크리트(40)지반이 두꺼워질 수 있으나 반출처리해야 할 토사량이 많아지며, 너무 얕게 굴착하면 처리해야할 토사량은 적으나 콘크리트(40)지반의 두께가 얇아질 수 있다. 본 발명 실시예에서는 77m×112m×400㎜규모로 굴착, 토사처리한다.

잔디뿌리지대의 두께는 250∼300㎜로 구성하고 지반(30) 위의 콘크리트(40)지반의 두께는 80 ∼ 250㎜로 시공할 수 있다.

굴착한 토사를 처리한 다음 단계에서는 지반(30)을 잘 다지고 레이저장비로 수평을 잡아 잘 정지하는 작업이 이어진다.

상기 단계이후 다짐한 지반(30) 위에는 콘크리트(40)를 타설한다. 상기한 바와 같이 지반(30) 위의 콘크리트(40)지반은 80∼250㎜두께로 구성될 수 있다. 콘크리트(40)지반의 방사상 균열 방지를 위하여 콘크리트(40)지반 내에 철근 및 와이어 메쉬로 결합되는 금속그물망(41)을 이용하는 방법과, 도 7에 도시된 바와 같이 전체 콘크리트(40)지반 구조물을 탄성체(45)로 격벽을 설치하여 복수의 구조물로 등 분할하는 방법, 및 상기 양자의 방법을 병용하는 방법을 구사할수 있다.

상기 균등분할한 콘크리트(40)지반의 틈새는 목재, 고무 기타 탄성체(45)를 삽입함으로써 콘크리트(40)지반이 수축과 팽창을 반복하는 경우에도 변형이나 미세균열이 발생하지 않고 누수되지 않도록 한다.

상기 단계이후 횡열파이프(62) 및 종열파이프(61)를 격자구조로 연결,설치한다. 횡열파이프(62)와 종열파이프(61)로 구성된 격자형 파이프(60)망은 잔디뿌리지대(50)에 저면관수와 중력/강제배수를 위한 주요 통로로 제공된다.

횡열파이프(62)의 수공(62a)은 너비 0.15 ∼0.23㎜와 길이 19 ∼32㎜ 범위인 것이 바람직하며, 개공률은 4∼7% 수준이 바람직하다. 종/횡열파이프(61)(62)는 각각 수직 교차점에서 십자형 이음관 또는 티자형 이음관을 사용하여 융착으로 또는 소켓으로 서로 연결하여 관수/배수파이프 전체가 하나의 격자형 파이프망으로 연결되도록 구성한다.

상기 단계 이후 금속그물망(41) 또는 탄성체(45) 사이 및 종/횡열파이프(61)(62) 사이와 그 주변에 콘크리트를 타설, 압입하고 양생한다.

본 발명 실시예에 있어서, 콘크리트(concrete)라 함은 강학상 또는 상관습상 또는 법규상의 정의에도 불구하고, 무기질(시멘트류, 석회, 석고 등) 또는 유기질(아스팔트, 레진resin, 플라스틱 등)의 결합재인 풀에 의하여 골재를 결합하고 성형하는 혼합물 및 그 경화체를 말한다.

콘크리트의 종류를 결합재에 따라 구체적으로 살펴보면, 무기질 결합재 콘크리트에는 시멘트콘크리트, 석회콘크리트, 석고콘크리트, 마그네샤시멘트콘크리트 등이 있으며, 유기질 결합재 콘크리트에는 아스팔트콘크리트, 폴리머시멘트콘크리트, 레진콘크리트, 폴리머함침콘크리트 등이 있다.

한 실시예로 상기 무기질 콘크리트 및 유기질 콘크리트의 결합재군으로부터 선택되는 하나 또는 2이상의 콘크리트를 사용할 수가 있다. 예컨대, 시멘트 콘크리트의 균열대책으로서 인공지반의 하부에는 시멘트 콘크리트를 사용하고 그 상부에 아스팔트 콘크리트를 사용함으로써 시멘트와 아스팔트 콘크리트의 중층구조를 채택할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서는 시멘트 콘크리트를 중심으로 기술한다. 콘크리트는 시멘트, 배합수, 골재, 혼화재료(혼화재 및 혼화제)로 구성된다. 콘크리트 재료는 공인된 품질규격(예: KS 등)에 적합한 것만을 사용한다. 시멘트는 포틀랜드시멘트, 고로시멘트, 실리카시멘트, 알루미나 시멘트 등이 있으나, 바람직하기로는 포틀랜드시멘트다.

배합수는 콘크리트나 강재의 품질에 영향을 미치는 불순물을 함유하지 않은 것을 사용한다. 골재는 0.08∼5㎜의 입자크기를 갖는 잔골재와 5㎜이상 입자굵기를 갖는 굵은 골재가 사용하되, 굵은 골재의 최대치수는 38㎜를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 골재는 풍화작용에 노출되지 않는 강도 높은 광물질로 구성된 것이라야 한다. 혼화재료는 콘크리트에 특별한 물성을 부여하거나 품질을 개선하기 위하여 첨가되는 재료이다.

본 발명 실시예의 콘크리트 혼화재료에는 계면활성제, 감수제, 고성능감수제, 유동화제, 촉진제 또는 지연제, 방청제, 증점제, 방수제, 방동제 와 같은 혼화 제가 사용될수 있으며, 플라이애쉬, 슬래그분말, 화산재와 같은 혼화재가 첨가될수 있다. 혼화재료는 공인규격에 적합한 것으로서 작업 시기와 조건에 따라 혼화제는 시멘트량의 1%이하, 혼화재는 5∼10%정도 혼합한다.

콘크리트는 본 발명의 목적달성에 적합한 콘크리트지반이 조성되도록 조합설계와 재료배합, 교반, 운반, 타설, 다지기 및 양생의 절차와 과정을 거쳐야한다. 콘크리트의 배합설계는 적합한 품질과 물성을 갖도록 시멘트, 가는골재 및 굵은골재, 물, 혼화재 또는 혼화제를 일정한 비율로 배합하여 요구되는 강도, 내구성, 수밀성, 내구성, 워크빌러티를 충족시킨 다음 경제적인 콘크리트를 얻을 수 있도록 결정된다.

이러한 재료의 혼합물은 배합수가 15∼20%, 시멘트가 절대용적으로 7∼14%, 골재가 절대용적으로 66∼78% 비율로 배합된다. 보다 구체적인 콘크리트의 배합설계는 관련업계에 잘 알려져 있다. 다만, 본 발명의 목적상 콘크리트지반의 강도는 고강도가 요구되며 재령 28일 기준으로 최소한 210㎏/㎠를 지니도록 설계되어야 한다. 시공기간 단축 기타 요구되는 경우에는 훈증양생 또는 전기양생에 의해 보다 신속하게 양생시킬 수 있다.

콘크리트 타설후 또는 이와 동시에 수공(62a)이 형성된 횡열파이프(62)의 노출수준과 좌우측면 기울기를 형성한다. 콘크리트(40)지반으로부터 수공의 횡열파이프(62)의 노출도와 좌우측면의 기울기는 경기장지면의 자중/강제배수 및 저면관수의 효율성과 관련된다. 파이프(60) 노출면이 많을수록, 콘크리트(40) 표면의 기울기가 클수록 자중배수 효율성은 뛰어나다.

상기 단계 이후 양생된 콘크리트(40) 지반에 노출된 수공 횡열파이프(62) 상부에 여과부재(70)를 설치한다. 여과부재(70)는 합성섬유로서 ㎡중량이 200∼700g인 부직포 또는 직물이 사용될 수 있다. 여과부재(70)는 잔디뿌리지대(50)의 0.15㎜이하 극세사, 미사 및 점토의 수공(62a)을 통한 횡열파이프(62)로의 혼입을 방지할 뿐만 아니라 잔디뿌리지대(50)와 횡열파이프 사이의 투수율을 조정한다.

상기 단계이후 콘크리트(40)지반에 지하수면감지 센서유니트(140) 및 잔디뿌리지대(50)를 형성한다.

상기 콘크리트(40)지반 상부에는 250∼300㎜ 두께의 잔디뿌리지대(rootzone;50)가 구비된다. 잔디뿌리지대에 있어서는 잔디 생육 측면에서의 요청은 잔디관리장비 및 선수들의 답압에 견뎌야 하는 내답압성 배수성 및 보수력 보비력, 잔디의 지하 생장부 보호, 통기성 확보로 요약할 수 있으며, 경기장 지면의 안정성 측면에서의 요청은 경기장 지면의 일정한 표면경도 유지 및 경기장의 부등침하현상 방지, 혼합토양의 고결화 방지로 집약된다.

이러한 경기장 지면의 요청에 부응하기 위하여 또는 본 발명 실시예의 잔디 뿌리지대(50)는 0.25 ∼ 1.0㎜ 범위의 중사 및 조사가 중량기준 60∼80%를 차지하는 모래, 무기질 또는 유기질의 토양개량제, 플라스틱 또는 합성섬유제 조각으로 된 격자형 네트 및 플라스틱 또는 합성직물의 망상조직체를 포함하는 혼합물로서, 콘크리트(40) 지반위에 250∼300㎜ 두께로 조성된다.

이러한 잔디뿌리지대(50) 혼합물의 구성은 경기장 지면의 안정화를 통한 내답압성 및 배수성 확보를 통한 경기장 수행능력을 제고함으로써, 그리고 경기장 잔 디의 지하생장부 보호를 통하여 손상된 잔디의 조속한 회복 및 잔디의 생장 발육 촉진에 유리하다.

상기 모래는 2㎜이상 잔자갈 5%이하, 1∼2㎜극조사 10%이하, 0.25∼1.0㎜의 중사 및 조사 함량이 중량기준 60∼80% 및 0.1 ∼0.25㎜의 세사 15 ∼25%, 0.05∼0.1㎜극세사 5∼10%, 0.002∼0.05㎜ 미사 6%이하, 0.002㎜미만 점토 3%이하로 구성된다. 모래는 실리카(SiO2)를 주성분으로 하는 강모래가 바람직하며, 여건에 따라서는 염분을 세척, 선별한 바닷모래 또는 가공, 세척, 선별한 가공모래가 이용될 수 있다.

상기 모래는 배수성은 뛰어나나 보수력과 보비력이 취약한 물성만 지니고 있기 때문에 건강한 잔디 생장 발육의 촉진을 위한 보수력과 보비력 개선을 목적으로 다양한 유기-무기질의 토양개량제가 사용될 수 있다.

유기토양개량제로서는 피트모스·피트·분쇄 선별한 바크·왕겨·톱밥 기타 유기물 제품이 사용될 수 있다. 무기 토양개량제에는 제올라이트·하소한 점토 또는 하소한 규조토·펄라이트·중합체 토양개량제 등이 선택적으로 사용될 수가 있다.

또한 상기 잔디뿌리지대(50)에는 경기장 지면의 경도 보강, 잔디의 지하생장부 보호 및 내답압성의 유지 강화를 위하여 경기장 표면으로부터 약 20∼50㎜ 깊이에는 플라스틱 또는 합성수지의 망상조직체(52)가 구비되며, 경기장 표면으로부터 50 ∼300㎜ 깊이에는 플라스틱제 또는 합성직물의 조각으로 된 격자형 네트(51)가 모래와 혼합된다.

상기 망상조직체(52)는 근계형성 및 답압이 집중되는 경기장 지면의 표토층에서 선수 및 장비의 답압 또는 디봇트(divot)에 의해 손상된 잔디의 회복을 촉진한다. 상기 격자형 네트(51)는 잔디 뿌리지대(50) 전역에 골고루 혼합함으로써 내답압성 증가 및 토양고결화 방지, 토양공극률 향상, 보수력 및 보비력 증가는 물론 지면의 강화된 경도를 제공한다.

이렇게 조성된 잔디뿌리지대(50)의 혼합물은 이상적으로 시간당 포화투수계수가 130∼290㎜이며 총공극률은 35∼60%, 대공극률15∼30%, 모세공극률 20∼30%, 표면경도는 16∼23㎜, pH는 5.5 ∼7인 물리화학적인 성질을 가진다.

이러한 잔디뿌리지대(50)의 시간당 포화투수계수는 1시간당 최다 강수량 145㎜와 10분 최다 강수량 47㎜를 근거로 산출된 것이다.

상기 잔디뿌리지대(50)의 조성과 동시에 지하수면을 제어하기 위한 센서유니트(140)가 잔디뿌리지대(50)중에 설치된다. 센서유니트(140)는 2∼4개가 설치될 수 있다.

센서유니트(140)는 케이블로 통제기 및 프로그래밍된 컴퓨터와 연결되어 자동으로 잔디뿌리지대(50)의 지하수면을 측정하여 목표지하수면을 유지하기 위하여 자동으로 급수펌프(111)를 작동시켜 저면관수를 실시하거나 배수펌프(130)를 작동시켜 강제배수를 실시하도록 한다.

상술한 바와 같은 구성의 센서유니트(140)는 콘크리트(40)지반 및 잔디뿌리지대(50) 중 경기장 표면으로부터 260 ∼350㎜지점에 설치된다.

상기 잔디뿌리지대(50)에는 잔디종자 또는 포복경, 지하경, 분얼경, 플러그 및 롤형 뗏장이식 기타 유성적/무성적 방법으로 천연잔디를 번식시킴으로써 천연잔디 경기장이 완성된다.

잔디 초종은 대한민국 기후의 경우 난지형 잔디로는 Zoysiagrass류, 한지형 잔디로는 Kentucky bluegrass류와 Perenial ryegrass류, Bentgrass류, Tall fescue류 및 이들의 혼합초종(동일한 종에 속하는 품종간의 혼합물인 Blends 또는 상이한 종에 속하는 종자간의 혼합물인 Mixtures)이 이용 가능하다. 신속하게 천연 잔디공간을 조성하고자 하는 경우에는 상기 초종을 롤형 뗏장으로 생산한 잔디를 이식함으로써 1∼3개월내에 즉시 경기장 경기장을 이용할 수 있다.

한편, 본 발명 실시예의 열교환유체단은 혹한기 경기장 이용시 지중을 보온하여 경기장 표면의 동결방지 및 잔디 생장 촉진을 위한다. 혹한기 경기장 표면의 동결방지 및 잔디 생육 촉진을 위해서는 지중의 목표온도는 근군(根群)이 집중되는 경기장 표면으로부터 100∼150㎜지점에서 10∼29℃이며, 열효율성을 높이기 위하여는 잔디뿌리지대(50)의 두께는 250㎜가 바람직하다. 이를 위하여 본 발명 실시예에서는 가열된 유체(예: 가열된 공기, 증기 등)를 종/횡열파이프(61)(62)로 순환시킴으로써 지중을 보온한다.

반면, 상기 열교환유체단은 혹서기에는 빙축열시스템을 이용하여 냉각된 공기를 종/횡열파이프(61)(62)를 통해 순환시킴으로써 지중 보냉수단으로 전환, 활용할 수 있다. 경기장 잔디의 주류를 이루는 한지형 잔디는 기온이 35∼40℃에 이르는 고온 다습기에는 병해 발생 가능성이 한층 더 고조되며, 나아가 생육장해현상(하고현상)이 발생한다.

이러한 고온다습기에 보온수단에 냉각된 공기를 순환시킴으로써 잔디뿌리지대(50)의 지하근권부의 지온을 10∼29℃로 유지함으로써 고온다습기 잔디의 건강한 생장발육을 담보하는 한편 시설의 효율적인 운용을 도모하는 것이다. 다만, 지중보온/보냉수단의 채택여부는 경기장의 용도에 달려있고 지중보온/보냉수단의 존재가 본 발명구성의 필수불가결한 요소는 아니다. 예컨대, 전문관리자의 관리를 수반하지 않는 학교운동장이나 사회체육시설 등에는 대체로 동계 경기장 이용빈도가 낮은 경향을 보이기 때문에 굳이 지중보온/보냉수단의 설치가 굳이 요구되지는 않는다.

상술한 바와 같은 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 많은 변형을 가하여 실시될 수 있음은 두말할 나위도 없다.

첫째, 집중호우시 10분당 및 시간당 최다 강수량에 대하여는 기계적 수단에 의한 강제 배수 방식을 적용할 수 있고, 평상시 강수량에 대하여는 중력에 의해서도 표면수를 제거하는 자중 및 강제배수시스템을 제시함으로써 잔디 생육 촉진 및 경기장 수행능력을 향상시킨다.

둘째, 잔디뿌리지대에 격자형 네트를 혼합하여 조성함으로써 경기장 수행 능력제고를 위한 내답압성, 배수성 및 지면의 안정성 확보와 잔디의 생장 발육에 효과적이다. 또한 망상조직체를 잔디뿌리지대의 상층부에 마련함으로써 외부충격에 의한 잔디뿌리를 보호할 수 있다.

셋째, 본 발명은 경기장 시공비 및 관리비의 절감을 위하여 지나친 다층구조 를 지양, 천연지반 대신 콘크리트 지반을 사용함으로써 경기장 단면의 구조가 비교적 단순하면서도 부등침하현상이 없을 뿐만 아니라 안정성과 견고성 반영구성을 확보할 수 있다.

넷째, 본 발명은 경기장 지반을 콘크리트 지반으로 대체함으로써 골재 수급난에 따른 골재비의 앙등에 대비하여 종래의 기술에 소요되었던 경기장 시공용 골재 및 자재의 양과 비용을 대폭 절감하였다.

다섯째, 본 발명은 지중의 보온/보냉을 위한 열교환유체단의 설치로써 동절기 훈련캠프의 요구 또는 혹한기 경기장 수행능력 제고 및 잔디의 생장발육이 전개될 수 있도록 하는 한편, 여름철 고온다습기의 잔디에 병해다발현상 및 하고현상을 예방하여 고온다습기 잔디의 건강한 생육을 유지하게 한다.

여섯째, 본 발명은 종래 별도로 구성된 시스템을 하나로 통합함으로써 단일한 시스템으로 관수/배수 및 지중보온/보냉의 기능을 동시에 수행케하여 시공비용절감 및 경기장의 운용관리에 효율성을 제고한다.

Claims (27)

1. 일정한 깊이로 굴토하여 정지하고 다짐한 경기장 지반에 소정패턴으로 배관되고 외주면에 복수의 수공이 형성된 파이프와,

   상기 파이프의 저부가 고정되도록 상기 지반에 소정두께로 마련되는 보조지반과,

   상기 보조지반 및 배관된 파이프 상면에 조성되는 잔디뿌리지대와,

   상기 잔디뿌리지대 상면에 조성되는 잔디를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 파이프에 열교환유체를 순환시키는 열교환유체단이 더 구비되고, 상기 열교환유체단은 저온 또는 고온의 열교환유체를 저장하는 열교환유체저장조와, 상기 열교환유체저장조로부터 열교환유체를 상기 파이프에 순환시키는 열교환펌프를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 파이프에 물을 공급하는 급수펌프 및 급수저장조와, 상기 파이프로부터 물을 배수시키는 배수펌프 및 배수밸브가 더 구비된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조지반은 콘크리트이며 상기 콘크리트에 균열방지를 위한 금속그물망이 더 마련된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 경기장 지반에 탄성체로 소정구역씩 분할되고, 각 분할된 공간에 상기 콘크리트가 타설된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 파이프의 외주면에 상기 수공을 통한 이물질의 유입을 방지하기 위한 여과부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 파이프는 경기장의 종방향으로 일정간격으로 마련되는 복수의 종열파이프와, 경기장의 횡방향으로 일정간격으로 마련되며 상기 종열파이프와 교차되는 부분에서 상호 연통되는 복수의 횡열파이프를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 콘크리트는 종/횡열 파이프 배치에 의해 장방형으로 구획된 각 콘크리트 지면의 중앙으로부터 좌우 횡열파이프 쪽으로 각각 1.5 ∼3%의 하향 경사가 형성되도록 설치된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 잔디뿌리지대는 굵기가 0.25 ∼ 1.0㎜ 범위의 60∼80중량%의 모래와, 무기질 또는 유기질의 토양개량제와, 플라스틱 또는 합성섬유제의 복수의 격자형 네트가 혼합 형성되고,

   상기 잔디뿌리지대의 상면으로부터 20~50㎜ 부분에 플라스틱 또는 합성직물로 된 망상조직체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기 장.
10. 제 3 항에 있어서, 상기 보조지반에 고정되고 외주연에 물을 통과시키고 이물질을 여과시키는 여과망을 구비하는 하우징과, 상기 하우징 내부에 상하로 길게 고정되는 가이드봉과, 상기 가이드봉에 슬라이딩 가능하게 결합되며 물에 부유되는 플로트와, 상기 플로트의 이동경로상에 위치되어 플로트의 상한위치와 하한위치를 감지하는 상하부 센서와, 상기 상하부센서의 신호에 따라 상기 급수펌프와 배수펌프의 가동을 제어하는 제어부를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장.
11. 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법에 있어서,

    경기장 지반을 일정한 깊이로 굴토하여 정지하고 다짐하는 단계;

    상기 다짐된 지반에 외주면에 복수의 수공이 형성된 파이프를 소정패턴으로 배관하는 단계와;

    상기 파이프의 저부가 고정되도록 상기 다짐된 경기장지반에 보조지반을 소정두께로 형성하는 단계와;

    상기 노출된 파이프의 수공이 막히지 않도록 파이프의 외주면에 여과부재를 설치하는 단계와;

    상기 보조지반 및 배관된 파이프 상면에 소정 두께로 잔디뿌리지대를 조성하는 단계와;

    상기 잔디뿌리지대 상면에 잔디를 조성하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장 시공방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 보조지반은 콘크리트이며 상기 콘크리트를 타설하는 단계 전에 타설되는 콘크리트에 매설되도록 금속그물망을 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장 시공방법.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 배관단계에서 경기장의 종방향으로 일정간격으로 복수의 종열파이프를 배관하고, 경기장의 횡방향으로 일정간격으로 상기 종열파이프와 교차되는 부분에서 상호 연통되는 복수의 횡열파이프를 배관하는 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장 시공방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 보조지반은 종/횡열 파이프 배치에 의해 장방형으로 구획된 각 보조지반의 중앙으로부터 좌우 횡열파이프 쪽으로 각각 1.5 ∼3%의 하향 경사가 형성되도록 설치된 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장 시공방법.
15. 제 11 항에 있어서, 상기 잔디뿌리지대는 모래와, 무기질 또는 유기질의 토양개량제와, 플라스틱 또는 합성섬유제의 복수의 격자형 네트를 혼합 형성하고,

    상기 잔디뿌리지대의 상표면으로부터 20∼50㎜아래에 플라스틱 또는 합성수 지로 된 망상조직체를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장 시공방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 모래는 중량기준으로 2∼3㎜ 잔자갈 2∼5%, 1 ∼2㎜ 극조사 4∼10%, 0.25∼1.0㎜의 중사 및 조사 60∼80% 및 0.1 ∼0.25㎜의 세사 10 ∼25%, 0.05∼0.1㎜ 극세사 2∼10%, 0.002∼0.05㎜ 미사 1∼ 6%, 0.002㎜미만 점토 1~3%로 구성되는 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 토양개량제는 피트모스·피트·분쇄 선별한 바크·왕겨·톱밥·제올라이트·점토 또는 규조토·버미큘라이트·펄라이트·중합체 토양개량제군으로부터 선택되는 하나 또는 2이상으로 구성되는 물질로서 상기 잔디뿌리지대 전체에 대하여 중량기준으로 1 ∼ 8%가 혼합되는 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
18. 제 15 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 잔디뿌리지대는 상기 보조지반 상부에 250∼300㎜ 두께로 구성되는 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
19. 제 15 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자형 네트는 50∼100㎜크기의 조각으로서 모래 1㎥당 0.10 ∼ 4.0㎏을 혼합하는 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
20. 제 15 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서, 잔디뿌리지대는 두께가 250∼300㎜이며, 투수계수가 130∼290㎜/hr이고, 총공극률은 35∼60%, 대공극률15∼30%, 모세공극률 20∼30%, 표면경도 16∼23㎜, pH 5.5 ∼7.0인 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
21. 제 11 항에 있어서, 상기 보조지반은 콘크리트이며 상기 콘크리트는 무기질 또는 유기질의 결합재인 풀에 의하여 골재를 결합하고 성형하는 혼합물 및 그 경화체로서,

    시멘트콘크리트, 석회콘크리트, 석고콘크리트, 마그네샤시멘트콘크리트, 아스팔트콘크리트, 폴리머시멘트콘크리트, 레진콘크리트, 폴리머함침콘크리트군으로부터 선택되는 하나의 결합재를 이용한 혼합물 및 그 경화체인 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
22. 제 11 항에 있어서, 상기 보조지반은 콘크리트이며 상기 콘크리트는 시멘트콘크리트로서,

    포틀랜드시멘트, 고로시멘트, 실리카시멘트, 알루미나 시멘트중 적어도 어느 하나와 배합수, 골재 및 혼화재의 혼합물이고, 그 최소강도가 210㎏/㎠인 경화체인 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 혼화재는 계면활성제, 감수제, 고성능감수제, 유동화제, 촉진제, 지연제, 방청제, 증점제, 방수제 및 방동제군으로 구성되는 혼화제 및 플라이애쉬, 슬래그분말, 화산재군으로 구성되는 혼화재로부터 선택되는 적어도 하나의 물질을 중량기준으로 0.2∼10% 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
24. 제 22 항에 있어서, 상기 골재는 입자 굵기가 0.08 ∼38㎜ 인 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
25. 제 11 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조지반에 상기 잔디뿌리지대 내에 침수량을 감지하는 센서를 설치하고, 상기 센서의 감지신호에 따라 상기 파이프를 통하여 물을 공급시키거나 배수시키는 급수펌프 및 배수펌프를 설치하는 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
26. 제 25 항에 있어서, 상기 파이프와 연결되어 통하도록 열교환유체파이프를 연결설치하고, 상기 열교환유체파이프에 열교환유체를 순환시키는 열교환펌프를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디 경기장의 시공방법.
27. 제 11 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조지반은 콘크리트이며 상기 콘크리트는 두께가 80 ∼ 250㎜인 것을 특징으로 하는 보조지반을 이용한 잔디경기장의 시공방법.

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