KR100966468B1 - 보강매트와 유공관이 결합된 무 배수로 투수 기층구조 의 시공방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 인조잔디를 시공하거나 천연 잔디를 식재하거나 도로 측구에 배수구를 설치하거나 산책로나 운동장에 보행로, 트랙을 설치함에 있어서 현재 시공되고 있는 시공 방법으로 해결할 수 없는 배수로의 위험성 제거와 청결을 유지하며 유지관리에 소요되는 비용을 최소화하고 운동장의 토지 이용에 효율성을 높이기 위한 방법이다.

현재 노출되어 있는 배수로를 노출 없이 설치하여도 배수에 전혀 문제가 발생하지 아니하게 하며 늘 청결한 주변 환경을 유지하고 배수로에 고인 물로 인한 해충의 서식도 차단하며 지반의 침하를 근본적으로 방지하여 장기간 사용에도 하부기층의 훼손이 원인이 되는 상부 시설물의 손상을 막고 빠른 공기로 비용을 절감하고 공사로 인한 주변의 피해도 최소화할 수 있는 지반보강매트와 유공관이 결합 된 무 배수로 투수 기층구조 및 그 시공방법에 관한 발명이다.

지반보강매트. 투수층. 사각파이프. 완충,탄성층. 인조잔디. 쇄석. 그리드.재료분리대.

Description

보강매트와 유공관이 결합된 무 배수로 투수 기층구조 의 시공방법. {The water run-through-base combine armature mat with invisible water punctured pipe`s construction process}

본 발명은 지반의 침하를 방지하고 표면배수를 억제하도록 지하 또는 유공관을 통하여 외부로 배출시키어 표면의 물 고임을 없애고 토양 미생물 생육환경을 호전시키며 식물이나 지상구조물의 최적 상태를 유지하기 위한 투수 및 투수 된 물의 배수와 지반을 안정화시켜 표면의 상태를 항시 최상으로 유지하기 위한 투수,배수,지반안정에 관한 분야의 발명이다.

본 고안은 출원인이 출원 등록한 10-0497565호의 친환경 투수성 탄성 포장구조 및 시공방법을 바탕으로 하였으며 문제점을 해결하고 빗물의 과다투수로 인한 지반 유실과 침하를 방지하고 침하로 인한 표층의 변형을 막는 방법으로 본 발명을 고안하였으며 배수로를 노출하지 않고 표면의 물을 유공관을 이용한 배수로로 유도하는 것을 내용으로 하며 탄성 포장의 경우 상부 표층부의 압력과 빗물로 인한 지반의 약화로 투수층 하부의 흙과 투수층의 골재가 섞이는 단점을 보완하여 투수층의 공극을 지속적으로 유지하는 방법으로 본 발명을 하였다

기존의 배수로나 도로의 측면 배수구에는 비가 온 후 시공 불량으로 물 고임 현상이 발생하고 운동장이나 도로의 배수구가 낙엽이나 각종 쓰레기 유입과 다른 요인으로 배수구가 막힘으로 인하여 갑작스런 폭우가 내리면 빗물이 범람하고 있는 실정이다.

그로 인해 배수로를 통하여 흘러들어간 각종 오물로 인한 청소 및 준설을 주기적으로 하여야 하기 때문에 비용이 투자되고 늘 청결한 상태를 유지하기가 어려우며 오물의 하천 유입으로 하천의 오염을 가중시켜 하천생태계를 파괴하여 물고기의 떼죽음 같은 결과를 가져오고 있다.

또한 배수로에 빠지지 못한 물이 고여 썩어서 냄새가 나고 해충의 서식처를 제공하고 그로 인해 주기적 소독을 필요로 한다.

운동장에서 배수로가 철제 혹은 그와 유사한 재질로 만들어져 있어서 경기 중 안전사고의 원인요소로 상존하여 안전 또한 크게 위협받고 있다.

이상과 같이 운동장의 위험요소 제거와 배수로의 오염과 해충의 서식, 오물의 투입으로 인한 배수로 역할의 상실, 오염원의 하천 유입, 배수로의 설치로 효율적인 부지의 이용에 장애, 청소 및 준설로 발생하는 비용의 감소를 본 발명을 통하여 해결하여야 하는 당면 문제이다.

또한 골프장의 경우 배수가 원활하지 못하여 잔디의 생육이 어렵고 관리에도 많은 비용을 투자하고 있으며 기존의 탄성포장재로 우레탄칩이나 고무칩 등 탄성칩 을 사용하여 포장할 경우 장래 수명을 다한 포장재의 회수에 대한 고려 없이 시공의 안정도를 위하여 차후 철거와 투수를 생각하지 않은 접착제 과다 사용이 일반적인 현실이며 차후 청소와 회수 시 문제가 될 것은 자명한 현실이다.

이러한 문제를 본 발명은 투수가 원활하고 지반의 침하를 방지하며 오염원의 하천유입을 방지하기 위한 지속적 공극을 유지하는 투수형 포장재를 그 대안으로 생각하여 고안하였다.

기존의 배수로를 노출형이 아닌 비 노출형태로 개선하고 우수의 원활한 유입과 투수 된 우수를 지하로 침투되게 하고 침투되지 못하는 우수를 오염원 없이 우수 관로를 통하여 배출되게 하였다.

또한 수명을 다한 탄성 포장재의 회수를 쉽고 완전하게 실시할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

현재 사용하고 있는 투수콘의 경우 공극이 적고 자체의 신축성이 없어 자체의 강도가 투수 공극이 막히는 역할을 하며 쇄석 공법의 경우 꺼짐과 투수 불안으로 오는 충진재 유실 등의 문제가 있고 배수판을 이용하는 방식은 지면에 수분이 있을 때 배수판 위를 밟으면 배수판이 흙 속으로 박혀 배수성능이 급격히 저하되고 결국 그 부위가 침하의 시발점이 되고 있어서 운동장의 문제점을 해결할 수 없는 실정이다.

위에서 나열한 문제점을 해결하기에 본 고안은 지속적 투수를 유도하기 위한 방법으로 상부에 일정 두께의 탄성층을 형성하여 탄성으로 인한 공극 막힘 현상을 차단하였고 투수층의 공극을 최대화하여 미세 고형분이 투수층에 도달하여도 하부에 설치된 지반보강매트 위에서 유공관으로 유도하여 배출시키는 방법으로 지속적으로 공극을 유지할 수 있도록 하였다.

또한 천연잔디의 경우 현재의 배수방식을 탈피하여 투수 공극을 지속적으로 유지하기 위하여 투수층 위에 부직포를 설치하여 상부의 모래와 투수층을 분리하였고 하부에 지반보강매트를 사용하여 하부의 흙과 투수층을 분리하였으며 지반보강매트로 지반 침하를 방지하였다.

또한 원활한 투수를 확보함으로 지표의 미생물 생육에 도움을 주어 지면의 식생에도 좋은 영향을 미치게 하였다.

또한 노출된 배수로를 없애며 측구에 도7과 같이 전체적으로 탄성을 가진 배수부를 설치하여 배수부를 통해 유공관으로 빗물을 유도하여 노출된 배수로의 위험성과 오염으로부터의 보호는 물론 투수층과 유공관을 통해 빗물을 토양으로 유입시켜 지하수위를 높이고 토양 식생에 영양과 수분을 공급하는 역할을 할 수 있는 방법이다.

우수를 즉시 지하로 유입시켜 지하수의 수위를 보충하고 잔류우수를 유공관을 통해 배출하여 배수로에 들어가는 오물을 억제하여 배수로의 준설이나 물 빠짐의 불량으로 냄새나 해충 서식의 원인을 없애는 효과를 얻을 수 있어 폭우가 내려도 배수로에 오물이 없어 배수로가 막히는 일이 최소한으로 줄어들게 되었다.

강우로 인한 비점오염원의 유입을 막아 초기 강우로 인한 하천 생태계를 보 호하고 또한 청소 및 준설을 주기적으로 하지 않아도 늘 청결한 상태를 유지할 수 있다.

또 가장 중요한 것은 운동장에서 경기 중 부상을 예방하고 안심하고 운동을 할 수 있는 공간을 제공할 수 있게 되었다.

이와 같이 운동장의 위험요소 제거와 배수로의 오염과 해충의 서식, 오물의 투입으로 인한 배수역할의 상실을 예방하고 원활한 배수와 통기성 구조로 인조잔디의 유지 관리가 용이하고 천연잔디의 생육을 도와 관리 비용을 절감할 수 있고 지반보강매트의 지지력으로 지반의 침하를 방지하며 빗물을 동일한 속도로 침투시켜 토사 유출을 방지할 수 있다.

또한 배수로의 설치로 효율적인 부지의 이용에 장애를 주는 여러 문제점이 공존하고 있으며 평균적으로 부지면적의 5％가 배수로인 점을 감안하면 본 발명이 노출된 배수로가 없어 토지이용이 효율성을 극대화할 수 있고 관리도 손쉽게 할 수 있는 효과를 거둘 수 있다.

본 발명은 상시 빗물이 지하로 쉽게 유입되어 표층에 물 고임이 없고 그로 인한 불편을 없애고 유지비를 줄이기 위하여 운동장, 도로, 잔디구장, 골프장 등 조성시 배수가 지속적이고 원활하게 될 수 있도록 하는 방법이다.

대상지를 일정 깊이로 절토하고; 절토한 부분을 로러로 다짐하고; 상부에 지반보강매트(4)를 일체형으로 설치하고; 배수로 부위에 설치된 지반보강매트(4) 위에 유공관(18)을 설치한다.

배수로부위의 유공관(18)과 배수로 외 구역의 지반보강매트(4) 상부에 쇄석(3)을 포설하여 투수층을 형성하고 투수층 쇄석을 로러로 다짐도 80％로 다짐과 평탄작업을 한다.

평탄화된 쇄석 투수층 상부에 쇄석 무게비의 1.3％ 무게의 우레탄 바인더를 뿌려 쇄석을 안정화시키고; 경화되는 대로 그 상부에 완충 탄성층(2)을 형성하는데 완충 탄성층은 무게비로 탄성칩 80％와 우레탄 바인더 20％ 비율로 혼합하여 10-20mm로 포설한다.

포설한 완충,탄성층의 탄성칩은 일반적으로 항온 로러를 이용하여 평면을 유지하지만 본 고안은 항온 로러 외에 항온 바(bar)를 이용하여 평면을 형설 할 수 있다

완충,탄성층의 재료로는 고무칩, 우레탄칩, 이피디엠(epdm)칩, 콜크(cork)칩을사용 할 수있다.

완충 탄성층 평면을 형성한 후 상부에 인조잔디(1)나 천연잔디(23)를 포설하는 것과 도로 양 측면 L형 측구의 배수구의 개선을 내용으로 하는 경우에는 완충,탄성층 위에 표면 보강매쉬를 설치하고 표면 보강매쉬를 탄성칩으로 채워 차량이나 표면의 손실원인으로부터 표면의 손상을 방지할 수 있다.

본 발명의 각 실시에 관하여 설명하면 다음과 같이 설명할 수 있다.

실시 예1)

원 지반과 배수로 부위를 절토하여 절토지(5)를 로러로 다짐하고; 상부에 토목공사용 지반보강매트(4)를 일체형으로 설치하고; 배수로 부위에 유공관(18)을 설치하고; 설치된 유공관(18)과 지반보강매트(4) 위에 쇄석을 포설하여 투수층을 형성하고; 투수층을 로러로 다짐도 80％로 다짐과 평탄작업을 한 후 상부에 우레탄 바인더를 뿌려 투수층의 쇄석을 안정화시키고; 경화되는 대로 그 상부에 탄성칩(2)을 혼합한 혼합물을 5-20mm로 포설하고 항온 로러나 항온 바(Bar)를 이용하여 평면을 형성하여 상부에 인조잔디를 포설한다.
보강매트는 지금까지 도로의 연약지반 구간의 보강을 위해 사용되었고 간척지의 연약 지반에 사용하는 사례가 주를 이루었지만 본 발명에서 보강매트는 하부지반의 변동으로 인한 표층 변이를 방지하고 우천시 골재와 하부토양의 혼합현상을 방지하여 지속적으로 투수층의 공극을 유지하기 위한 방법으로 사용된다.

실시 예2)

지반보강매트(4)의 설치는 배수로 형태의 골을 절토한 후; 절토한 배수로형태의 골의 바닥을 다진 후; 운동장 전체의 크기보다 사방 1-2m 큰 일체형의 지반보강매트(4)를 절토한 면의 상부보다 10cm-30cm 길게 설치한 후; 배수로 하부에 유공관(18)을 그 말단이 집수정에 연결되게 설치하고; 유공관 위에 쇄석을 표면의 원하는 굴곡과 높이로 채워 배수로가 표면에 노출되지 않게 설치한다.

실시 예3)

인접부위의 이질재료인 우레탄이나 탄성칩, 기타 이질재의 시공을 위하여 절토면 보다 10-30cm 길게 올려놓은 지반보강매트에 재료분리대(11)를 결합한다.

재료분리대(11)는 알루미늄이나 고분자화합물로 만들어진 사각파이프를 사용하고 재료분리대를 지반보강매트(4)와 결합함에 스텐와샤가 결합 된 스텐나사못(12)이나 직결나사를 이용하여 결합한다.

인조잔디를 재료분리대(11)에 결합하고자 할 경우는 도3과 같이 단면이 ㄱ자로 된 알루미늄 또는 고분자화합물로 제작된 앵글(14)과 스텐와샤가 결합 된 스텐나사못이나 직결나사를 이용하여 ㄱ자 앵글(14)과 재료분리대(11) 사이에 지반보강 매트(4)를 넣고 ㄱ자 중 일면을 재료분리대(11)의 한 면에 조이고 다른 한 면에는 동종의 스텐나사못이나 직결나사(12)를 이용하여 인조잔디를 결합시켜 마감을 하여 인조잔디가 하부기층의 지반보강매트(4)와 견고하게 결합 되도록 한다.

실시 예4)

도 7과 같이 유공관(18)을 이용하여 차도와 보도가 만나는 도로 측구에 지상 배수로가 노출되지 않도록 배수로를 설치하는 실시 예의 경우 배수로 부위에 지반을 절토하고 지반보강매트를 설치하고; 지반보강매트 위에 유공관을 설치하고; 쇄석을 채워 투수층을 형성하고 투수층(3) 위를 우레탄 바인더로 안정시키고; 그 위에 별도의 표면 배수구 없이 고무칩을 우레탄 바인더와 혼합하여 투수층의 공극 막힘을 방지하기 위하여 10mm두께로 포설하고; 고무칩 상부에 탄성을 가진 격자형 모양이나 연속무늬 형상의 외관을 가진 깊이 2-5cm 사방 2-5cm의 구멍이 있는 연성우레탄이나 연성플라스틱 등 마찰 강도가 우수한 고분자 화합물로 만들어진 표층 보강매쉬(17)를 설치한다.

표층 보강매쉬(17)의 구멍에 우레탄바인더 20％와 고무 칩 80％ 중량비로 혼합한 고무 칩을 표층 보강매쉬 상부까지 구멍이 차이도록 넣고 표면을 평탄하게 마무리하여 빗물이 고무칩으로 만들어진 투수부를 통하여 투수층을 통과하여 유공관에 이르게 하여 도로 측구용 탄성 투수형 무노출 배수로를 설치한다.

실시 예5)

일반적으로 탄성포장재를 시공하는 것은 시멘트나 보도블록 아스팔트와 같이 기존에 존재하는 기층을 이용하거나 새로이 기층을 형성하여 그 상부에 탄성포장재 를 시공하거나 본 출원인이 등록한 특허 10-0497565호와 같이 원 지반에 환경층을 형성하고 투수층과 접착층을 두고 그 위에 탄성 포장재를 형성하는 방법도 있지만 전자의 경우 투수가 불가하고 후자의 경우 다량의 투수로 인하여 지반이 유실되는 경우가 발생하였다.

이러한 문제를 해결하고 탄성 포장재를 설치하기 위하여 원 지반에 별도의 시설이나 공정 없이 지반보강매트(4)를 설치하고 지반보강매트 사면 끝단에 별도의 홈이 있는 재료분리대(11)를 설치하고; 재료분리대의 홈에 무게비 탄성칩77-80％와 우레탄 바인더 20-23％ 비율로 혼합된 탄성칩이 들어가도록 설치하여 재료분리대와 하부 투수기층, 상부 탄성칩이 하나로 결합 되어 분리되지 않도록 결합하여 탄성포장의 마무리 부분이 안정되게 하였다.

실시 예6)

또한 방법으로 투수층 위에 지반 보강그리드(grid)를 지반보강매트와 재봉으로 결합하여 투수층 위에 설치하고 상부에 접착층을 형성하고 접착층 상부에 탄성표층을 형성함으로 사용연한이 경과해 탄성 포장재를 철거할 때 서로 결합 되어 있는 지반 보강그리드(grid)와 지반보강매트의 재봉선을 제거하여 지반보강매트와 지반보강그리드를 분리하고 지반 보강그리드를 당겨 쉽게 탄성 포장재를 회수할 수 있어 장래 문제될 철거와 폐기, 재활용을 쉽게 할 수 있게 된다.

실시 예7)

또한 하부의 지반보강매트가 우수의 투수속도를 제어하고 지반의 침하로 인한 표면 침하를 방지하며 지반보강그리드(grid)와 지반보강매트가 결합 되면서 하 나의 구조체로 형성됨으로 구조의 변화를 방지할 수 있어 탄성층이 견고하게 시공 초기의 원형을 유지하고 지반의 변화에도 대응할 수 있는 구조로 시공한다.

이러한 방법으로 콜크칩을 이용하여 탄성 포장을 할 수 있는데 콜크는 수분으로 인하여 부피변형이 커 독자적으로 콜크 만을 사용할 경우 팽창과 수축으로 인한 이탈 현상이 발생하지만 지반보강그리드(grid)를 이용하면 팽창으로 인한 변형을 줄이고 이탈을 방지할 수 있다.

본 투수 기층에 천연잔디를 식재하기 위해서는 적당한 위치에 배수로를 절토하고; 절토 된 부분을 다짐하고; 상부에 지반보강매트를 설치하고 유공관을 집수정까지 연결하고; 위에 쇄석을 원하는 경사로 설치하고 다짐하여 투수층을 형성하고; 투수층 쇄석의 상부를 우레탄 바인더로 고형화하고 일체형으로 제작된 부직포를 설치하고 지반보강 그리드(grid)는 경사가 10％이상 될 경우부터 지반보강매트와 결합하여 설치한다.

일체형으로 제작된 부직포 위에 모래를 적당량 설치한 후 지반보강 그리드(grid)를 상부로 들어올리어 모래를 안정화시키고 모래의 상부에 천연잔디를 식재하는 방법으로 시행하여 잔디가 생육하기 좋은 배수 환경을 만들어 주어 관리가 용이하고 생육이 왕성하여 운동장이나 골프장 등에서 관리비용을 절감할 수 있다.

본 고안으로 운동장을 조성할 경우 절토를 깊게 할 필요가 없이 투수층이 형성될 깊이만큼만 절토하여 토사의 반출량을 줄이고 시간과 비용을 절약하는 방법으로 사용되며 원 지반의 절토 시 평면을 원하는 굴곡에 따라 절토하고 배수암거는 유공관의 구경에 따라 평지에서는 20m 또는 그 이상의 간격으로 원지반을 조성하며 다짐한다.

본 고안으로는 현재의 운동장을 절토하지 않고 주변을 높임으로 불필요한 공사를 피할 수 있는 방법으로 사용될 수 있다.

지반보강매트는 위사 와 경사 양방향으로 강도를 가지는 매트를 사용함으로 침하현상을 방지할 수 있고 상부의 쇄석이 장기간 답압과 빗물의 침투에도 하부의 흙과 섞이지 않아 늘 일정한 공극을 유지할 수 있다.

또한 지반보강매트의 재질이 피이티(pet) 소재로 만들어져서 친환경적이며 썩지 않아 장기간 사용하여도 최초의 시공 상태를 유지할 수 있으며 시공 시 시공 안전성이 보장되며 무거운 하중에도 매트의 파손이 없어 시공 후에도 그 안정도에 문제가 발생하지 않는다.

지반보강매트의 안전율에 관한 시험결과는 표와 같다.

이때 지반보강매트는 표 3 과 같이 시공 안전율을 나타내고 있어 하부의 토사가 상부 투수층에 유입되는 것을 방지할 뿐 아니라 시공 부분 안전율에서 변형이 미세하여 지반침하로 오는 표면의 꺼짐 현상도 방지하여 준다.

지반보강매트의 내 시공 시험은 같은 롤(roll)의 시료를 시공 전과 시공 후를 비교하는 방법으로 시험하였다.

시험을 위한 시공은 시공현장의 개별적 특성을 무시하고 평상의 현장으로 가정하여 시공하였고 시공되었던 지반보강매트의 회수는 장비를 이용하지 않고 인력으로 회수하였다.

아래 표1은 시공 전 강도의 측정 결과이다.

[표 1]

시험 후 측정은 표 2와 같은 결과를 나타내었다.

[표 2]

시공전과 시공 후를 비교한 것을 표 3으로 나타낼 수 있다.

부분 안전율은 다음과 같은 식으로 산정하였다.

여기서 T _{o r i g.} = 시공 전 인장 강도.

T _{e x h} = 시공에 사용된 매트를 손상 없이 꺼내 시험하였을 때의 인장 강도.

시험 후 측정은 표 2와 같은 결과를 나타내었다.

[표 3]

표3에서 본 바와 같이 강도의 감소율이 4-5％로 비교적 낮게 측정되어 시공안전도를 보였다.

지반보강매트의 설치는 전체에 일체형 매트를 설치하며 철저한 재봉으로 재봉강도를 유지하여야 한다.

지반보강매트가 설치되면 그 상부에 쇄석을 포설하는데 쇄석의 규격은 40mm 이하를 사용하여 공극을 최대한 확보하여도 좋으나 25mm이하를 사용하면 투수층의 안정도를 한층 더 높이고 투수층 상부의 고정에 더 좋은 효과를 낼 수 있다.

투수층의 다짐이 완료되면 상부에 우레탄 바인더를 이용하여 투수층 골재를 안정화시키는데 이때 우레탄 바인더를 사용하는 것은 신축성이 보장되고 상부의 완충 탄성층이 투수층과 최대한의 결합강도를 유지하며 결합시키기 위한 방법이다.

탄성층은 하부 투수층의 공극 막힘을 방지하며 상부의 충격을 흡수하고 표층의 다른 구조물의 공극을 지속적으로 유지하기 위한 방법으로 설치되며 또 가장 중요한 투수와 배수 부분에는 공극을 최대화하기 위하여 일정한 입도의 쇄석을 보강 매트 위에 포설하고 상부를 다진 후 바인더를 이용하여 표면을 안정시켜 탁월한 투수, 배수 능력을 지니게 하고 상부 고무칩으로 한 번 더 투수층을 안정시킴으로 해서 대전지역 측정강우량 평균치로 환산할 경우 200년 빈도의 100mm/hr 의 강우 시에도 표면의 물고임 없이 원활한 배수 성능을 나타내고 있다.

이를 수치화하여 계산한 것은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

가)포설 두께 및 투수 계수

1.탄성 층: t= 1cm. k= 1cm/sec

2.투수층: t=10cm, k=50cm/sec

3.토목용보강매트: t=0.05cm. k= 0.1cm/sec.

4.원 지반: k=0.01cm/sec.

나)강우 강도

I=100mm/hr(대전지방 200년 빈도 확률강우량)

다)강우 시 수직침투 여부 검토.

100mm/hr의 강우 강도로 비가 올 때.

100mm/hr=10cm/3600sec=0.00278cm/sec

탄성층의 투수 계수가10 ×10^-1cm/sec 이므로

k=1cm/sec.이고 강우 시 침투속도는 0.00278cm/sec 이므로 표면 배수가 발생하지 않는다.

라)강우 초기 쇄석층의 저류 능력 검토.

1. 단위 면적당 강우량.

0.1cm/60min ×1.0m×1.0m= 0.1/60min.

2. 단위 면적당 쇄석 층 저류 량.

1.0m ×1.0m ×0.1m ×0.46(공극율)=0.46cm³

3.쇄석층이 포화 되는데 걸리는 시간.

0.046×60min.×0.1 = 27.6min

마)쇄석층을 통한 수평방향 우수배제능력 검토.

(조건:20m 정도의 간격으로 집수 유공 암거를 두어 양방향으로 우수가 분산 배제되는 시스템.)

1. 단위 폭당 내리는 우수 량.

Q = 100mm/hr ×1.0m ×10.0m

= 10cm/3600sec× 100cm ×1000cm = 277cm³/sec

2. 단위 폭당 우수배제량.

q = kiA

=50cm/sec ×10cm/1000cm ×100cm×10cm = 500cm³/sec

q = kiA = 500/sec. Q = 277/sec

로 계산되므로 현재 강우로 발생하는 문제가 해결되었다.

투수계수에 따른 유체의 흐름은 다음의 표4로 나타낼 수 있다.

[표 4]

포화토의 대표적인 투수계수

현재 인조잔디 하부 구조로 사용하는 쇄석 층위 시공방법과 투수콘 위 시공방식 등이 탄성의 부족으로 장기간 운동 후 운동피로감이 쉽게 오기 때문에 완충 탄성층은 무릎의 보호와 천연잔디와 같은 환경을 제공하기 위한 방법으로도 사용한다.

탄성층의 시공은 탄성칩과 바인더를 혼합하여 표면이 고형화 된 투수층 위에 시공하며 이때 표면이 평면을 유지하도록 설치한다.

탄성칩의 재질은 고무, 합성고무(EPDM), 우레탄, 콜크 등 신축성이 우수하고 복원력이 우수한 재질을 사용한다.

본 고안에서는 절토를 깊게 할 필요가 없이 투수층이 형성될 깊이 10cm 만큼만 절토하여 토사의 반출량을 줄이고 안정화된 원 지반 위에 보강매트를 설치하여 투수층을 형성하므로 지반의 변화율이 극도로 적어 장시간 사용에도 전혀 장애를 주지 않고 사용할 수 있는 보강매트와 유공관이 결합된 무노출 배수로 투수 기층구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.

빗물의 투수는 환경과 밀접한 관계를 지니고 있으며 토양생태계에 커다란 역할을 하고 있다.

그러므로 이전부터 투수에 많은 관심을 가지고 제품이 개발되었고 이용되어 왔다. 이러한 추세가 계속 되어져야 하는 것은 당연한 명제로 받아들여지고 있으며 계속 투수형 제품이 개발되고 있다.

본 고안은 이러한 현존하는 투수 형 제품의 단점을 개선한 방법으로 운동장 조성 시 나 도로측구 설치 시 기존의 방법보다 비용을 절감하고 지면에 노출된 배수로를 없앰으로 보다 효율적인 토지이용을 할 수 있으며 나아가 안전사고의 예방에도 큰 몫을 다 하리라 생각한다.

또 도로의 측구를 개량하여 어떠한 강우로도 도로 측구 부위의 물 고임을 방지하고 우수가 지하로 유입되도록 고안하여 환경 생태계에 생명을 불어넣을 수 있는 방법으로 사용되어 질 수 있다.

1: 인조잔디. 2; 완충탄성층. 3:투수층. 4: 보강매트 5: 원지반.

11: 사각파이프. 12: 스크류나사(와셔포함) 13: 탄성포장(타 포장재)

14: 잔디 고정용 앵글. 17: 표층 보강 매쉬. 18:유공관 19: 차로

20: 경계석 21: 보행로 23: 천연잔디 24: 모래 25:보강그리드

26: 부직포

도1은 보강매트가 결합 된 무 배수로 투수 기층구조 세부도.

도2는 보강매트와 사각파이프가 스크류 나사로 결합한 사시도.

도3은 앵글과 보강매트와 사각파이프가 스크류 나사로 결합 되고 인조잔디를 결합한 사시도.

도4는 보강매트가 결합 된 무 배수로 투수 기층구조의 배수유공관부 단면도.

도5는 표층 보강 매쉬 평면도.

도6은 한 면이 개방된 재료분리대와 보강매트가 결합하여 형성된 투수성 탄성포장 단면도.

도7은 탄성표층 보강매쉬와 유공관을 이용한 도로측면 비노출 배수로 사시도.

도8은 보강매트와 투수쇄석층,유공관,보강그리드(grid)(25)를 이용한 투수성 탄성 포장의 단면도.

도9는 보강매트와 투수층,부직포,보강그리드(grid)를 이용한 천연잔디 식재단면도.

Claims (5)

1. 인조잔디를 구비한 운동장의 무 배수로 투수 기층구조의 시공방법으로서,

   원 지반과 배수로부위를 절토하여 절토지를 로러로 다짐하는 단계,

   상부에 지반보강매트(4) 및 지반보강용 그리드(grid)(25)를 일체형으로 설치하는 단계,

   배수로 부위에 유공관(18)을 설치하는 단계,

   설치된 유공관과 토목용 지반보강매트 및 지반보강용 그리드(grid) 위에 공극을 최대화하기 위하여 일정한 입도의 쇄석을 포설하여 투수층을 형성하는 단계,

   상기 쇄석이 포설된 투수층을 로러로 다짐과 평탄작업을 한 후, 신축성이 보장되고 완충 탄성층이 투수층과 결합강도를 유지하며 결합시키도록 하기 위한 우레탄 바인더를 투수층 상부에 뿌려 투수층의 상부를 안정화시키는 단계,

   상기 투수층의 상부 표면이 고형화되어 경화되는 대로 그 상부에 우레탄 바인더와 고무칩, 우레탄칩, 이피디엠(EPDM)칩, 콜크칩 중 하나의 탄성칩(2)을 혼합한 혼합물을 5-20mm 로 포설하여 완충 탄성층을 형성하는 단계 및,

   항온 로러나 항온바(Bar)를 이용하여 평면을 형성하여 상부에 인조잔디(1)를 포설하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보강매트와 유공관이 결합 된 무 배수로 투수 기층구조의 시공방법.
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