KR100709692B1 - 지오 그리드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지오그리드에 관한 것으로, 폴리 프로필렌, 폴리 에틸렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 어느 하나의 합성수지에 보강섬유가 0.1%~70% 함유되는 것이 특징이다. 그리고, 상기 보강섬유는 유리, 카본 및 그래파이트 군에서 선택되는 단독 또는 1종 이상이 혼합되어 함유된다.

본 발명에 의하면, 폴리 프로필렌, 폴리 에틸렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 어느 하나의 합성수지에 유리섬유, 카본, 그래파이트와 같은 보강섬유를 0.1%~70% 함유시켜 지오그리드의 강성 및 강도를 증대시킬 수 있다.

지오그리드, 보강재, 카본, 그래파이트, 유리섬유

Description

지오 그리드{Geo-Grid}

도 1은 본 발명의 지오그리드의 설치된 상태도의 일 예를 보여주는 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 지오그리드 20 : 지반

30 : 옹벽

본 고안은 지오그리드에 관한 것으로서, 각종 구조물에 설치되는 지오그리드의 강성 및 강도가 증대된 지오그리드에 관한 것이다.

최근에는 토목 건축물의 내구성이 강조되는 추세에 따라 지반을 보강하는 여러 가지 방법이 강구되고 있다. 종래에는 주로 자갈, 모래 등의 재료를 지반에 여러층 깔아 지반을 보강하는 방법이 주로 사용되어 왔으나, 이 방법은 재료비, 운반비 및 시공비가 많이드는 단점이 있었다. 이러한 단점을 해결하기 위해 미국, 일본 등 선진국에서는 지오-신세시스(Geo-Synthesis)를 사용하는 방법의 연구 및 시공이 활발히 이루어지고 있는 실정이다.

상기 지오-신세시스는 사용 목적 및 기능에 따라 크게 4가지로 분류할 수 있다. 즉, 지오-텍스타일(Geo-Textile), 지오-멤브래인(Goe-Membrane), 지오-그리드(Geo-Grid), 지오-컴포지트(Geo-Composite)로 분류할 수 있다. 이중 지오-텍스타일 및 지오-멤브래인은 1970년대 후반부터 연구 및 시공이 활발히 이루어지고 있으나, 지오-그리드는 80년대 중반에 개발되어, 연구가 진행되고 있는 최신기술의 지오-신세시스이다. 지오-텍스타일 및 지오-그리드는 주로 연약 지반의 보강, 경사면 안정 등을 위해 사용되는데 지오-그리드는 홀(Hole)을 가지는 형태이므로 제직포 및 부직포 형태의 지오-텍스타일에 비해 재료비가 적게들며, 홀(Hole)을 통한 흙의 관입을 허용함으로써, 지오-그리드 상ㆍ하부의 분리현상이 없어 보다 효율적인 보강 기능을 수행하며, 배수기능 또한 우수하다. 이러한 지오-그리드의 제조방법은 영국공개특허 2,266,540호와 유럽특허(EP)515233호, 그리고 미국등록특허 5,091,247호를 참조할 수 있다.

그러나, 상기한 특허공보 및 현재 유통되고 있는 지오그리드는 폴리에스터, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 하나의 합성섬유로 제작되어 강성 및 강도가 낮은 단점을 갖고 있다. 즉, 건축 구조물 중 옹벽과 같이 구조물을 수직으로 높이 쌓는 경우에는 블록 상호간의 결합력이 저하되어 지지력을 향상시키기 위해서 상기한 지오그리드를 매설하지만, 시간이 경과되면 토사와의 마찰력과 옹벽의 자체 하중으로 인하여 상기 지오그리드가 파열되거나 늘어나게 되는 문제점이 발생된다.

또한, 토사의 유동을 방지하고 지반을 분리 및 보강하거나, 지반 구조물을 보호하여 충격을 흡수하는 용도로 사용할 경우에도 상기한 지오그리드는 하중 및 외부압력으로 인해 늘어나게 되는 문제점을 갖고 있었다. 때문에 각종 건축 구조물이나 지반 구조물을 설치 및 보호하고자 할때, 일시적인 효과만 갖게되고 시간이 경과되면 구조물의 내부에서 지오그리드가 파열되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 강성 및 강도가 증대된 지오그리드를 제공하여 구조물의 하중 및 외부압력으로부터 지오그리드가 파열되는 것을 방지하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지오그리드는, 폴리 프로필렌, 폴리 에틸렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 어느 하나의 합성수지에 보강섬유가 0.1%~70% 함유되는 것이 특징이다.

본 발명의 지오그리드에 있어서, 상기 보강섬유는 유리, 카본 및 그래파이트 군에서 선택되는 단독 또는 1종 이상이 혼합되어 함유된 것이 특징이다.

본 발명의 지오그리드에 있어서, 상기 보강섬유는 면, 마, 모, 견 군에서 선택되는 단독 또는 1종 이상의 천연섬유가 함유된 것이 특징이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 지오그리드의 구성을 설명하도록 한다. 먼저, 본 발명의 지오그리드의 제조 방법은 종래기술에 기재된 특허 공보 및 설명을 참조하도록 하고 이하에서는 제조방법에 따른 상세한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명의 지오그리드는 건축 구조물과 지반 구조물등에 설치되는 것이다. 상기 지오그리드(Geo-Grid)는 폴리프로필렌(PP;polypropylene), 폴리에틸렌(PE;polyethylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET;polyethylenenaphthalate)로 이루어진 어느 하나의 합성수지에 보강섬유가 0.1%에서 70%정도 함유된다. 상기 보강섬유는 유리섬유(glass fiber), 카본(carbon) 또는 그래파이트(graphite)이다. 여기서, 상기 유리섬유와 상기 카본, 그리고 상기 그래파이트 중 어느 하나가 선택되어 상기 합성섬유에 혼합되어진다. 또한, 상기한 유리섬유, 카본, 그래파이트 중 둘, 또는 세종류의 소재가 상기 합성섬유에 첨가될 수도 있다. 이때에는 상기 합성섬유에 대하여 0.1%에서 70%의 비율을 갖도록 혼합되는 것이다.

상기 유리섬유를 미세분말의 단섬유 형태로 상기 합성섬유에 혼합할 경우 기존에 제조된 지오그리드의 4~5배정도 강성 및 강도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 유리섬유를 장섬유 형태로 혼합할 경우 16~20배정도 강성 및 강도를 향상시킬 수 있는 것이다. 또한, 카본 또는 그래파이트 소재를 첨가할 경우 이보다 더 큰 강성의 증가를 기대할 수 있는 것이다. 한편, 상기 보강섬유는 면, 마, 모, 견 군에서 선택되는 단독 또는 1종 이상의 천연섬유가 함유될 수도 있다.

따라서, 본 고안의 지오그리드는 수직으로 보강토 옹벽을 설치할 때 옹벽과 옹벽 사이에 매설하여 옹벽의 하중 및 주변 토사로 인해 지오그리드가 파열되거나 늘어나지 않는다. 그리고, 아스팔트의 기초 지반에 수평으로 설치하여 자갈 및 모래, 그리고 그 상부에 얹혀지는 아스콘과 차량의 운행시에도 하중으로 인해 파열되지 않기 때문에, 지오그리드의 바닥층에 위치되는 토사의 움직임을 제어해줄 수 있다. 그리고, 바다와 저수지등의 침식을 막기위해 경사지게 옹벽을 설치될 때도 본 발명의 지오그리드를 설치하여 옹벽들과 주변 토사로부터의 움직임에 대하여 강성을 갖기 때문에 침식제어 및 연안을 보호하는 구조물에도 사용이 가능한 것이다.

한편, 첨부된 도 1은 지오그리드가 사용되는 다양한 용도 중 바닥측에 설치되는 일예를 보여주는 도면이다. 여기서, 부호 (10)은 본 발명의 지오그리드이고, (20)은 바닥층의 지반이며 (30)은 옹벽을 도시한 것이다. 또한, 상기 부호 (20)은 지지체가 되는 구조물이 될 수도 있다.

이상과 같이 본 고안의 지오그리드로 인해 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 폴리 프로필렌, 폴리 에틸렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 어느 하나의 합성수지에 보강섬유가 0.1%~70% 함유되어 지오그리드의 강성 및 강도를 증대시킬 수 있다.

둘째, 보강섬유는 유리, 카본 및 그래파이트 군에서 선택되는 단독 또는 1종 이상의 혼합되어 지오그리드의 강성 및 강도를 조절 또는 증대시킬 수 있다. 그리고, 보강섬유의 함유량을 조절함으로써 지오그리드의 제조 단가를 낮출 수도 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명 되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

1. 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 어느 하나의 합성수지에 유리, 카본 및 그래파이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 보강섬유가 0.1%~70% 함유되는 것을 특징으로 하는 지오그리드.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 보강섬유는 면, 마, 모, 견 군에서 선택되는 단독 또는 1종 이상의 천연섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 지오그리드.

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