KR100933428B1 - 토립자 구속 벌집형 보강재의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사면 및 호안의 친환경적 보호와 축대, 옹벽, 도로 기층 등의 기초재로 사용하는 보강재의 시공방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 가로보강사와 세로보강사가 교차하면서 일정크기의 공극을 갖는 망상의 시트를 형성하고 이 망상의 시트를 폭 방향으로 일정간격으로 융착 연결 후 일측방향으로 당기면 다수의 벌집형태의 셀망부를 형성하여 이루어진 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 고정하는 것에 그 특징이 있다.

Description

토립자 구속 벌집형 보강재의 시공방법{Method for constructing sol particle confinement cellular reinforcement on slanting surface}

본 발명은 사면 및 호안의 친환경적 보호와 축대, 옹벽, 도로기층 등의 기초재로 사용하는 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 시공하는 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 가로보강사와 세로보강사가 교차하면서 일정크기의 공극을 갖는 망상의 시트를 형성하고 이 망상의 시트를 폭 방향으로 융착 연결시켜 투수계수가 높고, 골재와의 마찰력이 높고, 원자재가 절감되어 제조단가가 저렴하며 뿌리 활착이 용이하며, 압축하중 시 작용하는 하중이 분산되어 변형이 방지되어 지반이 안정화되는 등의 이점이 있는 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 시공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 사면, 호안은 강우와 유수에 의하여 침식 및 붕괴가 발생되기 쉬우며 연약지반은 구조물의 하중보다 기초지반의 지지력이 작아서 변형을 일으키는 지반이다. 이러한 사면 및 호안 제방을 축조할 경우 사면침식 및 붕괴가 발생하지 않도록 사면보호용 보강재를 설치하여야 하며, 연약지반 위에 제방이나 도로를 시공할 경우 지반의 지지력을 증대시키고 지반의 침하가 일어나지 않도록 보강구조물 을 설치하여야 한다.

이러한 사면보호용 보강재의 종래 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 고밀도 폴리에틸렌재로 이루어져 소정의 길이로 형성된 띠 형상의 시트(100)가 겹쳐 이루어지며 일부분에는 초음파 융착한 후 당기면 세포형의 망으로 형성한 토립자 구속 벌집형 보강재이다.

한편 첨부도면 도 2는 도 1의 토립자 구속 벌집형 보강재를 생산 후 현장에서 후속공정 작업자가 시트(100)에 투수계수를 높이기 위하여 작업자가 펀칭기를 이용하여 통공(200)을 형성시키는 구조의 토립자 구속 벌집형 보강재를 사용하였다.

이와 같이 종래에는 보강재를 설치할 때 기존 시트면 하부의 마찰력이 적어 시트를 고정시키기 위하여 별도의 고정수단이 필요하여 설치작업의 시간이 많이 소요되며, 종래 보강재의 연결 설치시 시트가 손상되는 문제점이 있다.

본 발명은 가로보강사와 세로보강사가 교차하면서 일정크기의 공극을 갖는 망상의 시트를 형성하고 이 시트를 폭 방향으로 융착 연결하여 형성한 것으로 투수계수가 높고, 골재와의 마찰력이 높고, 원자재가 절감되어 제조단가가 저렴하며 뿌리 활착이 용이하며, 압축하중 시 작용하는 하중이 분산되어 변형이 방지되어 지반이 안정화되는 등의 이점이 있는 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 시공하는 방법을 제공하는데 있다.

한편 본 발명은 보강재를 설치할 때 시트면 하부의 마찰력을 크게 형성시켜 시트를 고정함으로서 별도의 고정수단이 불필요하고 따라서 설치작업의 시간이 단축되며 설치작업의 효율성이 증대되고 보강재의 연결 설치시 시트가 손상되는 것을 방지하도록 한 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 시공하는 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성한 본 발명에 의하면 부직포를 사면에 덮은 씌워 고정한 사면피복 부직포의 표면상에 가로보강사와 세로보강사가 교차하면서 일정크기의 공극을 갖는 망상의 시트를 형성하고 이 망상의 시트를 폭 방향으로 일정간격으로 융착 연결 후 일측방향으로 당기면 다수의 벌집형태의 셀망부를 형성하여 이루어진 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 고정하는 것을 특징으로 하는 토립자 구속 벌집형 보강재의 시공방법에 있어서, 상기 사면피복 부직포와 접촉하는 보강재의 접촉단부에 형성되어 있는 셀망부의 망목을 통해 부직포띠를 관통시키고 부직포띠의 끝단을 서로 결착한 후, 상기 사면피복 부직포와 상기 부직포띠 간의 접촉부위를 융착하는 것을 특징으로 하는 토립자 구속 벌집형 보강재의 시공방법이 제공된다.

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또한 본 발명에 의하면 상기 보강재의 사면고정이 사면피복 부직포에 셀망부를 중심으로 양측에 구비된 부직포띠의 일끝단을 융착한 후 사면피복 부직포에 융착되지 않은 부직포띠의 일끝단을 셀망부의 망목을 통해 결착하여 보강재가 사면에 고정되는 것을 특징으로 하는 토립자 구속 벌집형 보강재의 시공방법이 제공된다.

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본 발명에 의하면 보강재를 설치할 때 시트면 하부의 마찰력을 크게 형성시켜 시트를 고정함으로서 별도의 고정수단이 불필요하고 따라서 설치작업의 시간이 단축되며 설치작업의 효율성이 증대되고 보강재의 연결 설치시 시트가 손상되는 것을 방지되는 효과와 투수계수가 높고, 골재와의 마찰력이 높고, 원자재가 절감되어 제조단가가 저렴하며 뿌리 활착이 용이하며, 압축하중 시 작용하는 하중이 분산되어 변형이 방지되어 지반이 안정화되는 등의 이점이 있는 보강재를 사면에 안정하면서도 견고하게 시공할 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 3은 본 발명에 따른 토립자 구속 벌집형 보강재를 나타낸 사시도이며 도 4는 본 발명에 따른 토립자 구속 벌집형 보강재를 형성하는 벌집형태의 셀망부의 구조를 보여주는 일부발췌 사시도이고 도 5는 본 발명에 따른 벌집형태의 셀망부를 형성하는 시트의 구조를 보여주는 일부발췌 정면도이다.

본 발명은 첨부도면 도 3 및 도 5에 도시된 바와 토립자 구속 벌집형 보강재(1)는 소정에 길이로 갖는 폴리에틸렌재의 가로보강사(10)와 세로보강사(20)가 교차하면서 일정크기의 공극(30)을 다수로 갖는 망상의 시트(40)를 형성하며 필요에 의하여 가로보강사(10)와 세로보강사(20)가 교차되는 형상을 +, ×, *의 형태로 형성하여 사용할 수도 있다.

상기 망상의 시트(40)가 형성되면 인접하는 망상의 시트(40)와 망상의 시트의 폭 방향으로 일정간격 융착 연결한다. 이때 상기 융착의 방법으로는 초음파 웰딩, 핫 멜트 웰딩, 핫 웨지 웰딩, 핫 에어 웰딩 등으로 융착한다.

상기 융착간격은 일정간격으로 융착하면서 인접하는 다른 시트와 다시 융착할 때에는 융착한 부위가 중첩되지 않도록 이미 융착된 사이의 중간부에서 융착이 이루어지도록 한다.

상기와 같이 융착된 망상의 시트(40)가 다수로 적층되면 시트를 일측 방향으로 당기면 다수의 벌집형태의 셀망부(50)를 형성하게 된다.

상기와 같이 다수의 시트가 일정간격으로 융착되어 벌집형태의 셀망부(50)를 형성하면 셀망부(50)의 공간으로 모래, 흙 및 자갈 등의 골재를 채워 메우면 별도의 후속 공정 없이 시트의 전면에 균일하게 매우 많은 공극이 형성되어 있기 때문에 마찰특성이 상승하게 되고 일반적인 띠 형상의 시트를 이용하는 종래의 토립자 구속 벌집형 보강재 보다 20% 이상의 재료 절감효과와 중량저감 효과가 있으며, 뿌리 활착이 용이한 이점 등이 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 토립자 구속 벌집형 보강재(1)와 도 1에 도시바와 같은 고밀도 폴리에틸렌재로 이루어진 종래 사면보호용 보강재를 배형전단 실험법을 이용하여 실험하여 아래 표와 같이 나타남을 알 수 있었다.

실험방법 - 배형전단 실험법

실험조건 : 상부 - 풍화토

하부 - 고밀도 폴리에틸렌로 이루어진 보강재

표 1

실험방법 - 배형전단 실험법

실험조건 : 상부 - 풍화토

하부 - 본 발명의 토립자 구속 벌집형 보강재

표 2

상기 표 1에 기재되어 있는 바와 같이 이를 수직응력에 대한 변위- 전단력을 보여주는 그래프 및 수직응력-최대전단응력 곡선을 보여주는 그래프는 첨부도면 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같으며, 이에 대응하는 본 발명에 따른 토립자 구속 벌집형 보강재(1)를 이용하여 수직응력에 대한 변위- 전단력을 보여주는 그래프 및 수직응력-최대전단응력 곡선을 보여주는 그래프는 첨부도면 도 8 및 도 9에 도시됨을 알 수 있다.

여기서 본 발명에 따른 토립자 구속 벌집형 보강재(1)는 종래 고밀도 폴리에틸렌로 이루어진 보강재를 할 때 보다 마찰특성이 약 50%가 향상되고 점착력은 약9배가 향상됨을 알 수 있었다.

더욱이 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 폭방향의 끝단부 즉, 가로보강사(10)와 세로보강사(20)의 끝단이 날카롭게 돌출 형성됨으로 가로보강사(10)와 세로보강사(20)의 끝단이 지면에 파고들어가 고정력과 마찰력을 증대되도록 하여 본 발명의 토립자 구속 벌집형 보강재(1)를 보다 안정적으로 고정 설치하게 된다.

도 10 내지 14에는 본 발명에 따라 보강재(1)를 사면에 고정하여 시공하는 여러형 태의 실시구현들이 예시된다.

도 10은 본 발명의 일 실시구현에 따라 부직포(N)를 사면에 덮은 씌워 고정한 후 상기 부직포의 표면상에 상기 보강재(1)를 올려놓고 일측방향으로 당겨 셀망부를 형성하면서 상기 부직포(N)와 상기 보강재(1) 간의 마찰력을 이용하여 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 고정하는 것을 나타낸 것이다. 한편 상기 부직포(N)와 상기 보강재(1) 간의 접촉부위를 융착함으로써 사면에 보강재(1)를 시공할 수도 있다.

이러한 시공방법을 이용하면 보강재(1)를 사면에 안정하면서 견고하게 시공하는 것이 가능함과 동시에 부직포(N)의 사면피복으로 사면의 토양을 안정하게 유지할 수 있게 된다.

도 11은 본 발명의 다른 실시구현에 따라 부직포(N)를 사면에 덮은 씌워 고정한 후 상기 부직포(N)의 표면상에 보강재(1)를 올려놓고 일측방향으로 당겨 셀망부를 형성하면서, 상기 사면피복 부직포(N)와 접촉하는 보강재(1)의 접촉단부에 형성되어 있는 셀망부의 망목을 통해 부직포띠(M)를 관통시켜 부직포띠(M)의 끝단을 서로 결착한 후, 상기 사면피복 부직포(N)와 상기 부직포띠(M) 간의 접촉부위를 융착함으로써 사면에 보강재(1)를 시공한 것을 나타낸 것이다.

도 12는 본 발명의 다른 실시구현에 따라 보강재(1)의 사면고정이 사면피복 부직포에 셀망부를 중심으로 양측에 구비된 부직포띠의 일끝단을 융착한 후 사면피복 부직포에 융착되지 않은 부직포띠의 일끝단을 셀망부의 망목을 통해 결착하여 사면에 보강재(1)를 시공한 것을 나타낸 것이다.

이러한 시공방법은 보강재(1)와 사면피복부직포(N)를 보다 견고하게 융착시 켜 사면에 보강재를 안정하게 고정할 수 있는 장점이 있다.

이 경우, 상기 부직포 띠(M)는 위에서 설명한 바와 같이 사면에 보강재(1)를 보강하는 과정에서 보강재(1)에 결착할 수도 있고, 또는 보강재(1)를 제조하는 과정에서 미리 결착시켜 놓을 수도 있다.

이러한 부직포 띠(M)는 사면피복 부직포(N)와 상용성이 있는 소재로 된 것이 바람직하며, 특히 바람직하기로는 서로 같은 소재로 하는 것이다. 그 이유는 양자간의 융착이 용이할 뿐만 아니라 양자를 견고하면서도 안정하게 융착할 수 있기 때문이다.

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도 1 내지 도 2는 종래 고밀도 폴리에틸렌로 이루어진 보강재를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 토립자 구속 벌집형 보강재를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 토립자 구속 벌집형 보강재를 형성하는 벌집형태의 셀망부의 구조를 보여주는 일부발췌 사시도

도 5는 본 발명에 따른 벌집형태의 셀망부를 형성하는 시트의 구조를 보여주는 일부발췌 정면도.

도 6은 종래 고밀도 폴리에틸렌로 이루어진 보강재를 이용하여 수직응력에 대한 변위 - 전단력을 보여주는 그래프.

도 7은 종래 고밀도 폴리에틸렌로 이루어진 보강재를 이용하여 수직응력 - 최대전단응력 곡선을 표여주는 그래프.

도 8은 본 발명에 따른 토립자 구속 벌집형 보강재를 이용하여 수직응력에 대한 변위 - 전단력을 보여주는 그래프.

도 9은 본 발명에 따른 토립자 구속 벌집형 보강재를 이용하여 수직응력 - 최대전단응력 곡선을 표여주는 그래프.

도 10은 본 발명의 일 실시구현에 따라 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 고정한 상태를 보여주는 도면.

도 11은 본 발명의 다른 실시구현에 따라 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 고정한 상태를 보여주는 도면.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시구현에 따라 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 고정한 상태를 보여주는 도면.

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*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 토립자 구속 벌집형 보강재 10 : 가로보강사

20 : 세로보강사 30 : 공극

40 : 시트 50 : 셀망부

N : 사면피복 부직포

M : 부직포 띠

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Claims (14)

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4. 부직포를 사면에 덮은 씌워 고정한 사면피복 부직포의 표면상에 가로보강사와 세로보강사가 교차하면서 일정크기의 공극을 갖는 망상의 시트를 형성하고 이 망상의 시트를 폭 방향으로 일정간격으로 융착 연결 후 일측방향으로 당기면 다수의 벌집형태의 셀망부를 형성하여 이루어진 토립자 구속 벌집형 보강재를 사면에 고정하는 것을 특징으로 하는 토립자 구속 벌집형 보강재의 시공방법에 있어서,

   상기 사면피복 부직포와 접촉하는 보강재의 접촉단부에 형성되어 있는 셀망부의 망목을 통해 부직포띠를 관통시키고 부직포띠의 끝단을 서로 결착한 후, 상기 사면피복 부직포와 상기 부직포띠 간의 접촉부위를 융착하는 것을 특징으로 하는 토립자 구속 벌집형 보강재의 시공방법.
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