KR101024977B1

KR101024977B1 - 탄성포장 구조체의 시공방법 및 이에 따라 형성된 탄성포장 구조체

Info

Publication number: KR101024977B1
Application number: KR1020100070348A
Authority: KR
Inventors: 백용호
Original assignee: 백용호
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2011-03-25

Abstract

본 발명은 탄성블록들을 이용한 탄성포장 구조체의 시공방법 및 이에 따라 형성된 탄성포장 구조체에 관한 것으로서, 본 발명의 시공방법은 (S1) 바인더 수지와 탄성체로 된 입자들을 배합한, 유동성 있는 혼합물을 기층 위에 포설하여 투수성 지지층을 형성하는 단계; (S2) 상기 투수성 지지층을 양생시켜 경화되기 전에, 상면으로부터 하면까지 관통된 통공들이 서로 이격되어 형성되어 있는 투수성 탄성블록들을 상기 지지층 위에 연속적으로 배열하여 투수성 탄성포장 바닥층을 형성하고, 상기 투수성 탄성블록들의 하면이 상기 투수성 지지층에 소정 깊이로 매립되도록 가압하는 단계; (S3) 상기 투수성 탄성포장 바닥층의 상면에 소정 조도를 갖도록 형성된 투수성 탄성포장 코팅층을 형성하는 단계; (S4) 상기 투수성 지지층을 양생시켜 상기 투수성 탄성블록들을 투수성 지지층에 견고히 고정시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 탄성포장 구조체의 시공방법에 따르면, 충분한 충격 완화 효과와 보행감을 갖는 탄성포장 구조체를 구현할 수 있으며, 투수 속도가 빨라 표면 물고임 이 거의 없다. 또한, 형성된 탄성포장 구조체는 평탄성이 장기간 동안 유지되고, 내구성이 매우 우수하다.

Description

탄성포장 구조체의 시공방법 및 이에 따라 형성된 탄성포장 구조체{A construction method of elastic pavement structure and elastic pavement structure formed therefrom}

본 발명은 놀이터나 체육시설, 보도 등의 바닥재로 시공되는 탄성포장 구조체 및 그 시공방법에 관한 것이다.

놀이터나 체육시설 등에서 운동시 착지충격을 조절하여 신체의 부담을 경감시키고 안전성을 확보하기 위한 방법으로서, 탄성체로 된 입자, 예를 들어 폐우레탄이나 폐타이어 입자를 바인더와 혼합한 다음 프레스 가공하여 제조한 탄성블록을 이용하는 방법이 사용되고 있다(대한민국 공개특허공보 2003-12914호, 1999-86197호 등). 통상적으로 탄성블록을 이용한 시공방법은 먼저 기층 위에 세골재와 모래를 깔아 다진 다음, 탄성블록을 그 위에 포설하는 방법이 이용되고 있다. 경우에 따라서는 콘크리트 등의 강성 기층 위에 탄성블록을 포설하기도 한다. 그러나, 이렇게 시공된 탄성블록들은 시간이 지남에 따라 평탄성이 저하되는 등의 문제점이 있다. 특히 세골재나 모래 위에 탄성블록을 시공하는 경우 비나 눈 등에 의해 발생된 유수로 인하여 모래층이 무너져 최초 시공시 형성된 탄성블록층의 평탄성이 쉽게 저하될 뿐만 아니라, 유입된 유수로 인하여 탄성블록들 사이 또는 탄성블록 주변의 모래가 유실되어 탄성블록이 쉽게 빠지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 탄성블록층의 하면을 지지층에 소정 깊이로 매립시켜 고정시킨 탄성포장 구조체를 제안하였다(대한민국 공개특허공보 2006-81553호 참조). 이와 같이 탄성블록들이 지지체와 일체화된 탄성포장 구조체는 탄성블록이 빠지지 않는다. 그러나, 전술한 탄성블록을 이용한 구조체들은 유입되는 빗물 등의 배수를 위해 탄성블록들을 일정 간격을 두고 포설해야 하므로, 보행 등에 의해 탄성블록의 에지 부분이 파손될 우려가 있으며, 이로 인해 보행감이 불량해질 수 있다. 이러한 문제점을 완화시키기 위해서 탄성블록들 사이의 간격을 좁히면 배수성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 특히 시공의 경제성 등을 감안하여 탄성블록을 대면적화하는 경우 이러한 문제점은 더욱 심각해진다.

한편, 탄성블록을 이용하는 방법 대신에, 탄성체로 된 입자들과 우레탄 바인더를 혼합하여 직접 기층 위에 소정 조도를 갖는 투수성 탄성포장 코팅층을 포설하는 방법도 사용되고 있다. 이렇게 형성된 탄성포장 코팅층에는 소정 공극이 형성되어 있으므로, 빗물이 탄성포장 코팅층 아래로 투과되어 배출된다. 따라서, 그 표면에 물이 고이는 것을 방지할 수 있고, 탄성 코팅층에 함유되는 탄성체 입자들에 의해 신체 충격을 어느 정도 완충할 수 있다. 그러나, 탄성 포장 코팅층은 투수성을 유지하기 위하여 탄성블록보다 비교적 얇은 두께를 갖도록 형성해야 하므로, 특히 어린이들의 놀이터 등 충분한 충격 완화의 효과가 필요한 용도에는 그 사용이 제한될 수 밖에 없다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여, 충분한 충격 완화 효과를 달성할 수 있도록 탄성블록을 이용하면서도, 보행감이 우수하고 투수 속도가 빨라 표면 물고임이 거의 없으며, 평탄성이 장기간 동안 유지되면서 내구성이 우수한 탄성포장 구조체의 시공방법 및 이에 따라 형성된 탄성포장 구조체를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 탄성포장 구조체의 시공방법은,

(S1) 바인더 수지와 탄성체로 된 입자들을 배합한, 유동성 있는 혼합물을 기층 위에 포설하여 투수성 지지층을 형성하는 단계;

(S2) 상기 투수성 지지층을 양생시켜 경화되기 전에, 상면으로부터 하면까지 관통된 통공들이 서로 이격되어 형성되어 있는 투수성 탄성블록들을 상기 투수성 지지층 위에 연속적으로 배열하여 투수성 탄성포장 바닥층을 형성하고, 상기 투수성 탄성블록들의 하면이 상기 투수성 지지층에 소정 깊이로 매립되도록 가압하는 단계;

(S3) 상기 투수성 탄성포장 바닥층의 상면에 소정 조도를 갖도록 형성된 투수성 탄성포장 코팅층을 형성하는 단계; 및

(S4) 상기 투수성 지지층을 양생시켜 상기 투수성 탄성블록들을 투수성 지지층에 견고히 고정시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 탄성포장 구조체의 시공방법에 있어서, 투수성 지지체를 형성하기 위한 탄성체로 된 입자(a)와 바인더 수지(b)의 함량비(a:b)는 중량비로 100:15~100:35인 것이 바람직하다.

본 발명의 탄성포장 구조체의 시공방법에 있어서, 투수성 탄성블록에 형성된 상기 통공의 직경은 1 내지 5cm인 것이 바람직하다.

전술한 시공방법에 따라 형성된 본 발명의 탄성포장 구조체는,

(a) 기층 위에 포설되어 있으며, 바인더 수지와 탄성체로 된 입자들의 유동성 있는 혼합물이 경화되어 형성된 투수성 지지층;

(b) 상면으로부터 하면까지 관통된 통공들이 서로 이격되어 형성되어 있는 투수성 탄성블록들이 상기 투수성 지지층 위에 연속적으로 배열되어 있으며, 상기 투수성 탄성블록들의 하면은 상기 투수성 지지층에 소정 깊이로 매립되어 고정되어 형성된 투수성 탄성포장 바닥층; 및

(c) 상기 투수성 탄성포장 바닥층의 상면에 소정 조도를 갖도록 형성된 투수성 탄성포장 코팅층을 구비한다.

본 발명의 탄성포장 구조체에 있어서, 기층과 투수성 지지층 사이에는 부직포가 더 개재된 것이 바람직하다.

본 발명의 시공방법에 따라 형성된 탄성포장 구조체는, 탄성블록을 사용하므로서 충분한 충격 완화 효과를 나타낸다. 또한, 종래와는 달리 투수성을 갖는 탄성블록을 사용함으로서, 탄성블록들을 서로 밀착시켜 시공하여도 투수 속도가 빨라 표면 물고임이 거의 없다. 이러한 장점은 탄성블록을 대면적화하는 경우에 더욱 부각될 수 있다. 또한, 형성된 탄성포장 구조체는 평탄성이 장기간 동안 유지되고, 내구성이 매우 우수하다. 더불어, 외곽부에 형성된 투수성 탄성포장 코팅층으로 인하여 보행감이 매우 우수하다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 시공방법에 사용되는 탄성블록의 단면을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 시공방법에 사용되는 탄성블록의 평면을 도시한 평면도들이다.
도 3은 기층 표면에 본 발명의 시공방법에 따라 시공된 탄성포장 구조체를 개략적으로 도시한 단면 사시도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 탄성포장 구조체의 시공방법 및 이에 따라 형성된 탄성포장 구조체에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 바인더 수지와 탄성체로 된 입자들을 배합한, 유동성 있는 혼합물을 기층 위에 포설하여 투수성 지지층을 형성한다(S1). 기층은 모래, 흙, 콘크리트나 시멘트 등 투수성 지지층을 형성할 수 있는 것이라면 제한되지 않는다. 다만, 흙, 모래 등의 노면에 그대로 투수성 지지층을 형성하는 경우 바인더 수지와 탄성체로 된 입자들을 배합한 혼합물을 그 표면에 포설하기가 용이치 않을 수 있으므로, 노면 기층 위에 먼저 부직포를 깔아 밀착시키면 혼합물의 포설이 용이해진다. 또한, 투수성 지지층을 형성하기 전에 공지의 방법에 따라 프라이머를 먼저 기층에 처리하므로서 기층과 투수성 지지층 사이의 결합력을 증대시킬 수 있다.

투수성 지지층은 바인더 수지와 탄성체로 된 입자들을 배합한, 유동성 있는 혼합물을 기층 위에 포설하여 형성하는데, 보다 구체적으로 설명하면, 폐타이어 입자, 폐우레탄 입자, 재생 폐타이어 또는 재생 폐우레탄 입자, 일레스토머 입자 등자체 탄성을 갖는 탄성체 입자들과 바인더 수지를, 예를 들어 탄성체로 된 입자(a)와 바인더 수지(b)의 함량비(a:b)가 중량비로 100:15~100:35가 되도록 배합하여 2 내지 5cm의 두께로 포설하여 형성할 수 있다. 투수성 지지층은 입자와 입자 사이에 존재하는 기공에 의해 빗물이 투과시키는 기능을 갖는다. 더불어, 후술하는 탄성블록들이 매립되어 고정될 수 있도록 한다.

본 발명에서 사용된 "입자"라는 용어는 종래의 탄성포장 코팅층 등에 사용되는 소정 형상 및 입경을 갖는 폐타이어, 폐우레탄, 일레스토머 등 탄성체의 칩, 분말, 등을 포괄하는 의미로서, 전술한 기능을 갖는 지지층을 형성하기 위하여 첨가될 수 있는 탄성체라면 그 형상이나 입경에 제한되지 않는다. 또한 바인더 수지로는 탄성, 내구성 및 탄성블록과의 결합력이 우수한 우레탄 바인더 수지를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.

이어서, 상기 투수성 지지층을 양생시켜 경화되기 전에, 상면으로부터 하면까지 관통된 통공들이 서로 이격되어 형성되어 있는 투수성 탄성블록들을 상기 투수성 지지층 위에 연속적으로 배열하여 투수성 탄성포장 바닥층을 형성하고, 상기 투수성 탄성블록들의 하면이 상기 투수성 지지층에 소정 깊이로 매립되도록 가압한다(S2).

즉, 투수성 지지층은 아직 경화되지 않아 유동성이 있으므로, 탄성블록들을 투수성 지지층 위에 연속적으로 배열하여 투수성 탄성포장 바닥층을 형성하고 투수성 탄성블록들을 가압하면 투수성 탄성블록들의 하면이 지지층에 소정깊이로 매립된다.

도 1은 탄성블록의 단면을 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 탄성블록(10)은 상면으로부터 하면까지 관통된 통공(1)들이 서로 이격되어 형성되어 있다. 이러한 통공들을 통해 빗물이 탄성블록을 통과하여 아래로 배수된다. 이와 같이, 탄성블록(10) 자체에 빗물을 투과시킬 수 있는 통공(1)들이 형성되어 있으므로, 탄성블록(1)들이 대면적인 경우에도 서로 밀착시켜 시공하여도 투수 속도가 빨라 표면 물고임이 거의 없다. 도 2에 도시된 바와 같이, 탄성블록(10)의 통공은 원형, 직사각형, 정사각형, 삼각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 탄성블록(10) 형상 역시 정사각형, 직사각형 등 다양한 형상과 크기로 제조될 수 있다. 통공의 직경 및 이격 간격은 후술하는 투수성 탄성포장 코팅층 형성에 저해되지 않으면서 빗물 투과가 원활할 정도라면 제한이 없는데, 예를 들어 통공의 직경은 원형을 기준으로 1 내지 5cm으로 형성할 수 있다.

탄성블록들은 보행자의 충격을 충분히 완화할 수 있는 재질이라면 모두 사용이 가능하다. 예를 들어, 공지의 제조방법에 따라 탄성체로 된 입자, 즉 폐우레탄이나 폐타이어 입자, 일레스토머 입자, 폼 입자 등을 바인더와 혼합한 다음 프레스 가공하여 제조한 탄성블록을 사용할 수 있고, 스티로폼, 폴리에틸렌폼 등 탄성이 있는 재료로 제조한 매트나 패드 등을 단독으로 또는 이들을 적층하여 본 발명의 탄성블록으로 이용될 수 있다. 즉, 탄성블록은 탄성체로 형성된 다양한 형태의 평탄한 물건으로서, 착지충격을 조절하여 신체의 부담을 경감시키고 안전성을 확보할 수 있는 두께로 형성된 것은 모두 포함되는 의미로 해석되어야 한다.

이어서, 배열된 투수성 탄성포장 바닥층의 상면에 소정 조도를 갖도록 형성된 투수성 탄성포장 코팅층을 형성한다(S3).

투수성 탄성 포장 코팅층은 탄성체로 된 입자들과 바인더를 혼합하여 형성한 통상적인 투수성 탄성 포장 코팅층을 의미하는데, 전술한 투수성 지지층과 동일한 조성과 방법으로 시공할 수 있다. 예를 들어 전술한 바와 같이 폐타이어 입자, 폐우레탄 입자, 재생 폐타이어 또는 재생 폐우레탄 입자 등의 탄성체 입자들과 우레탄 바인더를 100:30 정도의 혼합비로 12~30mm 두께로 형성하므로서, 탄성포장 코팅층 표면에 소정의 조도를 갖게 하면서도 코팅층에 형성된 기공에 의해 빗물이 투과될 수 있도록 한다. 이러한 투수성 탄성 포장 코팅층은 공원, 보도, 조깅 코오스, 전시장, 체육시설이나 사무실, 병원 등의 바닥재로 사용되고 있으며(실용신안등록 20-320803호 참조), 보행감을 좋게 하는 기능을 수행한다. 사용된 탄성체 입자의 직경을 작게하면, 보행감이 더욱 좋아진다.

최종적으로, 투수성 지지층을 양생시켜 상기 투수성 탄성블록들을 투수성 지지층에 견고히 고정시킨다. 투수성 지지층 양생에 따라 탄성 포장 코팅층 역시 양생이 이루어지는 것이 보통이나, 투수성 지지층을 먼저 양생시킨 다음, 탄성 포장 코팅층을 형성할 수도 있음은 물론이다.

(c) 상기 투수성 탄성포장 바닥층의 상면에 소정 조도를 갖도록 형성된 투수성 탄성포장 코팅층을 구비하게 된다.

도 3은 기층 표면에 본 발명의 시공방법에 따라 시공된 탄성포장 구조체를 개략적으로 도시한 단면 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 탄성포장 구조체는 기층(30) 위에 포설되어 있으며, 바인더 수지와 탄성체로 된 입자들의 유동성 있는 혼합물이 경화되어 형성된 투수성 지지층(20)을 구비한다. 도면에는 도시하지 않았으나, 전술한 바와 같이 기층 위에 프라이머를 처리하거나 부직포를 깔아 밀착시킨 경우에는 투수성 지지층(20)과 기층 사이에 프라이머층이나 부직포가 개재된다.

투수성 지지층(20) 위에는 상면으로부터 하면까지 관통된 통공들이 서로 이격되어 형성되어 있는 투수성 탄성블록(10)들이 상기 투수성 지지층(20) 위에 연속적으로 배열되어 있으며, 상기 투수성 탄성블록(10)들의 하면은 상기 투수성 지지층(20)에 소정 깊이로 매립되어 고정되어 형성된 투수성 탄성포장 바닥층이 위치한다. 탄성블록(10)들은 투수성 지지층(20)이 경화되기 전에 배열되므로 투수성 지지층(20)을 이루는 바인더와 강한 결착력으로 고정될 뿐만 아니라, 투수성 탄성포장 바닥층을 이루는 각각의 탄성블록(10)의 하면은 도시된 바와 같이 투수성 지지층(20)에 소정 깊이로 매립되어 있으므로 빠질 염려가 거의 없다. 또한, 유입되는 빗물은 탄성블록(10)의 통공들을 통해 배분되어 하부로 전달되므로, 유수가 유입되어도 투수성 탄성포장 바닥층의 평탄성이 저하될 우려가 거의 없다.

또한, 투수성 탄성포장 바닥층의 상면에는 소정 조도를 갖도록 형성된 투수성 탄성포장 코팅층(40)이 위치하여 보행감을 좋게 하고, 빗물의 물튀김 현상을 방지한다.

이러한 구조를 갖는 탄성포장 구조체에 빗물이 유입되면, 투수성 탄성포장 코팅층(40)을 투과한 빗물은 투수성 탄성포장 바닥층을 구성하는 탄성블록(10)에 형성된 통공들을 통해 배분되어 투수성 지지층(20)으로 빠르게 배수되고, 투수성 지지층(20)에 형성된 공극을 통해 기층으로 빠져 나가므로, 빗물이 장기간 동안 탄성포장 구조체의 표면에 고이는 현상이 방지된다.

Claims

(S1) 바인더 수지와 탄성체로 된 입자들을 배합한, 유동성 있는 혼합물을 기층 위에 포설하여 공극들을 갖는 투수성 지지층을 형성하는 단계;
(S2) 상기 투수성 지지층을 양생시켜 경화되기 전에, 유수를 배분하여 통과시킬 수 있도록 상면으로부터 하면까지 관통된 통공들이 서로 이격되어 형성되어 있는 투수성 탄성블록들을 상기 투수성 지지층 위에 연속적으로 배열하여 투수성 탄성포장 바닥층을 형성하고, 상기 투수성 탄성블록들의 하면이 상기 투수성 지지층에 소정 깊이로 매립되도록 가압하는 단계;
(S3) 상기 투수성 탄성포장 바닥층의 상면에 소정 조도를 갖도록 형성된 투수성 탄성포장 코팅층을 형성하는 단계; 및
(S4) 상기 투수성 지지층을 양생시켜 상기 투수성 탄성블록들을 투수성 지지층에 견고히 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성포장 구조체의 시공방법.
제1항에 있어서, 탄성체로 된 입자(a)와 바인더 수지(b)의 함량비(a:b)는 중량비로 100:15~100:35인 것을 특징으로 하는 탄성포장 구조체의 시공방법.
제1항에 있어서, 상기 통공의 직경은 1 내지 5cm인 것을 특징으로 하는 탄성포장 구조체의 시공방법.
(a) 기층 위에 포설되어 있으며, 바인더 수지와 탄성체로 된 입자들의 유동성 있는 혼합물이 경화되어 형성된, 공극들을 갖는 투수성 지지층;
(b) 유수를 배분하여 통과시킬 수 있도록 상면으로부터 하면까지 관통된 통공들이 서로 이격되어 형성되어 있는 투수성 탄성블록들이 상기 투수성 지지층 위에 연속적으로 배열되어 있으며, 상기 투수성 탄성블록들의 하면은 상기 투수성 지지층에 소정 깊이로 매립되어 상기 투수성 지지층에 고정되어 형성된 투수성 탄성포장 바닥층; 및
(c) 상기 투수성 탄성포장 바닥층의 상면에 소정 조도를 갖도록 형성된 투수성 탄성포장 코팅층을 구비한 탄성포장 구조체.
제4항에 있어서, 상기 통공의 직경은 1 내지 5cm인 것을 특징으로 하는 탄성포장 구조체.
제4항에 있어서, 상기 기층과 투수성 지지층 사이에 부직포가 더 개재된 것을 특징으로 하는 탄성포장 구조체.