KR101172651B1 - 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법 - Google Patents

식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자연석 특히 화강석을 이용한 경계석을 생산할 때 채취한 원석의 크기에 맞추어 절삭톱날을 부가 배치하여 경계석과 함께 식생블록 및 사고석을 함께 생산함으로써 폐기되는 자재를 줄이고 생산효율을 높인 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법이다.

Description

식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법{Producing method of vegetation block and paving stone and boundary stone at the same time}
본 발명은 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자연석 특히 화강석을 이용한 경계석을 생산할 때 채취한 원석의 크기에 맞추어 절삭톱날을 부가 배치하여 경계석과 함께 식생블록 및 사고석을 함께 생산함으로써 폐기되는 자재를 줄이고 생산효율을 높인 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법이다.
일반적으로 경계석은 차도와 인도 또는 차도와 차도 사이의 구분을 위해 설치되어 사용되어 지는 것으로서, 시멘트와 모래를 주재료로서 형성한 콘크리트 경계석이나 합성수지를 주재료로서 형성한 합성수지계 경계석과 화강암 등의 석재를 사용한 석재 경계석 등이 있다.
상술한 경계석 중 콘크리트 경계석은 색상이 어둡고 문양이 없어 도시미관이 삭막해 보일 뿐만 아니라 그 내구성이 약해 일정기간 사용 후에는 교체가 필요하며 그 교체시기 또한 매우 짧아 세금의 누수가 심각한 실정이다.
합성수지계 경계석 역시 직사광선에 직접적으로 노출되어 있으며 기온의 변화로 인해 설치 후 일정기간이 지나면 교체가 필요하고 생산과정 및 폐기과정에서 환경에 악영향을 준다.
따라서, 근래에는 화강암 등의 석재를 원석으로 하는 경계석의 사용이 증대되고 있는데, 이런 자연석의 경우 채석장에서 생산하고자 하는 크기에 완전히 일치하도록 채석하기가 어려워 어느 정도의 여유가 있는 크기로 채석하게 된다. 즉, 인도 전면 노출부위나, 중앙분리대에 사용되는 보차도경계석의 경우 통상 200*250*1000mm 크기의 경계석이 사용되며, 인도 후면 매립부위에 사용되는 도로경계석이나 화단 등에 사용되는 녹지경계석, 횡단보도등에 사용되는 낮춤경계석들의 내구성을 담보하기 위하여 최소 두께(높이) 규격을 100mm 이상으로 규정하고 있다. 또한 경계석의 길이 규격은 1000mm이고 화산석을 사용하는 제주도의 경우 원석 사정상 500mm로 정하여져 있다. 때문에 두께 100mm미만이나 길이 1000mm미만의 경계석을 생산하고 남은 자투리들은 효용가치가 없어 폐기처분되고 있는 실정이다. 경계석에 비하여 얇은 두께 100mm미만의 규격들이 사용되는 석재 판석은 대부분의 건설현장에서 가로*세로 규격 300*300mm 이상의 크기들이 사용되고 있어 그에 미달하는 자투리들 또한 폐기처분 되고 있다.
따라서, 보통의 경우 경계석의 크기가 200(폭)*250(높이)*1000(길이)mm 정도인데 원석의 크기가 1200(폭)*1000(높이)*2400(길이)mm 정도로 생산되었다면 이러한 하나의 원석에서 나오는 경계석의 수는 24개 정도가 되는데, 이를 부피로 환산하면 약 58%의 로스분(폐석)이 발생하게 된다.
이러한 크기로 원석을 생산하기 위해서는 절삭커터를 사용하기가 어려워 일렬로 구멍을 뚫고 이러한 구멍에 쐐기를 박아 돌을 잘라내는데, 이로써 규격이 일정하게 생산하기 어려워 어느 정도의 여유를 가지는 크기로 생산되며, 이러한 방식으로 생산된 석재는 단면이 매끄럽지 못해 여러 번의 절단작업을 거쳐 경계석을 만들게 되는데, 이러한 경계석 생산시 경계석의 크기에 미치지 못하고 남는 자투리 부분은 폐석으로 버려지게 된다.
종래의 경계석 절삭장치는 공개특허공보 제10-2011-0137470호의 종래 기술로 설명된 석재 절단기가 있으며 도 9에 도시되어 있다. 이러한 석재 절단기는 생산하고자 하는 경계석의 폭에 맞추어 다수의 커터(4)가 배치되는데 이러한 커터 사이의 폭 즉, 경계석의 폭에 미치지 못하는 부분은 폐석으로 버려지게 되어 자재의 낭비가 심하고 이로써 자재비용이 상승되게 되며, 자연석의 낭비로 인해 자연환경을 해치는 또 다른 문제가 생긴다.
종래의 사고석(보도석) 가공방법 및 장치는 등록특허 제10-0875618호에 개시되어 있는 굴림 보도석 가공방법 및 가공장치가 있으며 도 10에 도시되어 있다.
이런 굴림 보도석 가공방법은 평판석재(700)를 이용해 석재바(710)를 만들고 이를 다시 깍두기석(720)으로 자르게 되는데, 채취한 원석을 평판석재(700)로 만들기 위해서는 많은 양의 자재손실이 이미 발생하게 되므로 전술한 경계석 절삭장치와 마찬가지로 사고석(보도석)의 생산에 소모되는 자재비용이 상승되고 자연석의 사용량이 늘어남에 따라 환경에 유익하지 않다.
경계석 부산물을 활용한 사고석 생산방법 또한 본 출원인이 선출원하여 등록한 특허 제10-1052085호에 제안되어 있으나, 이는 두께(높이) 150mm이하의 도로경계석의 경우에만 그 효용성을 가질 뿐 실제 훨씬 큰 비중을 가진 보차도경계석의 부산물에 대하여는 실효성을 가지지 못한다. 사고석을 생산하기 위하여는 프레스로 파단하는 작업을 거쳐야 하지만 두께 200mm이상의 석재는 프레스로는 파단이 불가하며 설령 파단이 된다고 하더라도 그 면이 고르지 아니하여 상품성이 현저히 떨어지게 된다.
따라서, 본 발명은 경계석을 생산할 때 경계석의 크기에는 미치지 못하고 남는 자투리 부분을 이용해 식생블록이나 사고석을 동시에 생산함으로써 자재비용을 줄이고 환경오염을 줄일 수 있는 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법은 원석 채취단계와, 폭방향 절단단계와, 파단선 절단 및 눕힘단계와, 길이방향 절단단계와, 반제품 생산단계와, 완제품 생산단계로 이루어지도록 구성한다.
본 발명에 의한 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법은 경계석을 생산할 때 경계석의 크기에는 미치지 못하고 남는 자투리 부분을 이용해 식생블록이나 사고석을 동시에 생산함으로써 자재비용을 줄이고 환경오염을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 공정블록도
도 2는 본 발명의 공정설명도
도 3은 본 발명에 의한 길이방향 절단단계에서의 작업예시도
도 4는 도 3의 일부분 확대도
도 5는 본 발명에 의해 생산된 식생블록의 사용상태도
도 6은 본 발명에 의해 생산된 식생블록과 사고석의 사용상태도
도 7은 본 발명에 의한 식생블록의 생산공정 설명도
도 8은 본 발명에 의한 사고석의 생산공정 설명도
도 9는 종래 경계석 절삭장치의 구성도
도 10은 종래 보도석(사고석) 제작공정도
본 발명은 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자연석 특히 화강석을 이용한 경계석을 생산할 때 채취한 원석의 크기에 맞추어 절삭톱날을 부가 배치하여 경계석과 함께 식생블록 및 사고석을 함께 생산함으로써 폐기되는 자재를 줄이고 생산효율을 높인 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법이다.
이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 공정블록도이고, 도 2는 본 발명의 공정설명도이며, 도 3은 본 발명에 의한 길이방향 절단단계에서의 작업예시도이고, 도 4는 도 3의 일부분 확대도로서, 본 발명에 의한 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법은 원석(10)을 채취하는 원석 채취단계(S 10)와, 채취된 원석(10)을 폭 방향으로 절단하는 폭 방향 절단단계(S 20)와, 폭 방향으로 절단된 원석을 파단선(BL)을 따라 파단하고 눕히는 파단선 절단 및 눕힘단계(S 30)와, 경계석(13)의 폭과 식생블록(14)의 폭에 맞추어 절단하는 길이방향 절단단계(S 40)와, 길이방향으로 절단된 반제품을 사용하고자 하는 제품의 길이에 맞추어 절단하는 반제품 생산단계(S 50)와, 반제품 상태의 제품을 완제품으로 가공하는 완제품 생산단계(S 60)로 이루어진다.
먼저, 본 발명에서는 구분을 위해 파단선 절단 및 눕힘단계(S 30)에서 생산된 석판(11)은 그냥 '석판'이라 하고, 길이방향 절단단계(S 40)에서 경계석의 반제품과 같이 생산된 석판은 실제 두께가 파단선 절단으로 생산된 석판보다는 얇으므로 '얇은 석판(12)'이라 하며, 석재의 크기는 대문자로 폭(W), 높이(H), 길이(L)로 표시하고, 경계석의 크기는 소문자로 폭(w), 높이(h), 길이(l)로 표시한다.
또한, 폭 방향 절단이라는 뜻은 최종적으로 생산되는 경계석의 높이(h)에 맞추어 원석(10)이 절단됨을 의미하며, 길이방향 절단이라는 뜻은 최종적으로 생산되는 경계석의 폭(w)에 맞추어 절단됨을 의미한다.
상기 원석 채취단계(S 10)는 채석장에서 자연석을 채취하는 단계로서 이미 전술한 바와 같이 경계석의 폭(w), 높이(h), 길이(l)보다 더 크게 생산됨은 당연하다.
일반적으로 사용되는 경계석의 크기는 200(w)*250(h)*1000(l)mm인데, 채취된 원석의 크기가 대략 폭(W) 1200mm, 높이(H) 1000mm, 길이(L) 2400mm 정도라면 이러한 원석으로 생산할 수 있는 경계석은 총 24개가 되는데 이 부분은 공정별로 설명하면서 후술하기로 한다.
채석장에서 원석(10)의 채취가 이루어지고 난 뒤에는 가공공장에서는 채취한 원석(10)을 폭 방향으로 절단하는 폭 방향 절단단계가 가장 먼저 진행되는데, 보통의 절삭톱날은 도 3과 도 4에 도시된 절삭장치(20)와 같이 지면에 대해 수직인 상태에서 축(25)에 설치되고 모터(24)에 의해 회전되고, 대차(22) 위에 놓인 석판(11)이 레일(23)을 따라 왕복 이동되는 대차(22)에 의해 같이 이동되면서 절삭이 이루어진다. 도 2의 (S 20)단계에 도시된 실시예에서는 경계석의 폭을 제외한 부분은 사용하지 않는 자투리로 나타내었으나 전체적인 폭이 50mm 이상이 된다면 절삭커터의 중간이나 바깥쪽에 하나 이상의 절삭커터를 부가 설치할 수 있다.
상기 폭 방향 절단단계(S 20)는 가능하면 원석(10)의 바닥면까지 완전히 절단하지 않아야 한다. 즉, 원석의 바닥면까지 절삭커터에 의해 완전히 절단하게 되면 원석이 절단작업 중 임의로 넘어질 수 있어 절삭커터의 파손이나 안전사고가 발생할 우려가 있으므로 750mm 정도만 절단하고 나머지 250mm 정도로 남는 부분은 남겨두는 것이 바람직하다. 이렇게 남겨진 자재는 추후 다시 경계석의 제작에 사용될 수 있으나, 대부분 작업능률의 저하를 이유로 폐기처분되고 있다.
폭 방향 절단이 완료되고 나면 가상의 파단선(BL)을 따라 원석을 파단하고 눕히는 파단선 절단 및 눕힘단계(S 30)가 진행된다.
이때의 파단선(BL)은 가상의 선으로써 절삭커터에 의해 절삭하는 것이 아닌 망치와 징으로 폭 방향 절단단계(S 20)에서 절단된 깊이만큼 두드려서 파단한다. 따라서, 파단단계에서 파단된 단면 역시 매끄러운 면이 되지 않으며 이러한 면은 후술할 길이방향 절단단계에서 매끄러운 면으로 절단된다.
파단선을 따라 파단을 한 뒤에는 길이 방향대로 절삭을 하기 위해 눕히게 되며 이 상태가 도 2의 (S 30)단계가 된다.
이후 눕혀진 석판(11)은 하나씩 절삭커터에 의해 길이방향으로 절삭된다. 이때 절삭커터(21)의 수는 생산하고자하는 경계석(13)의 폭에 맞추어 설치되어야 하며 식생블록(14)을 만들기 위한 얇은 석판(12)의 수만큼 추가로 설치되어야 한다.
도 2의 (S 40)단계에서는 도 3과 도 4와 같이 최소 5개의 절삭커터(21)가 설치되어야만 한 번에 절삭작업이 이루어질 수 있는데, 생산할 수 있는 경계석(13)의 줄은 3줄이 되고 식생블록(14)은 1줄이 된다.
길이방향으로의 절단이 완료된 석재는 이후 반제품 생산단계(S 50)가 진행되는데, 이 단계에서 경계석, 식생블록 및 사고석의 길이에 맞추어 절단된다. 이때 경계석의 경우 절삭커터로서 절삭을 하여야하나, 얇은 석판(12)의 경우 굳이 절삭커터로 절삭하지 않고 프레스로 눌러서 파단하여 식생블록으로 생산할 수도 있는데, 이는 자연스러운 질감과 함께 미끄럼방지기능을 가지게 되며 생산속도 또한 매우 빠르다.
삭제
도 2의 (S 30)단계에 도시된 석판(11) 하나로 만들 수 있는 경계석(13), 식생블록(14) 및 사고석(15)의 수는 한 줄에 경계석 2개를 생산할 수 있는 경계석 반제품 3개, 식생블록 24개를 생산할 수 있는 얇은 석판 1개, 식생블록 2개를 생산할 수 있는 반제품 6개, 사고석 6개를 생산할 수 있는 사고석 반제품 6개를 각각 생산할 수 있다.
그러나, 채취한 원석(10)의 크기가 더 클 경우 (S 30)단계에서 생산되는 석판(11)의 크기 또한 더 클 수밖에 없고 이로써 식생블록(14) 및 사고석(15)의 수가 더 많이 생산될 수 있음은 당연하다.
반제품 생산이 완료된 경계석, 식생블록 및 사고석은 완제품 생산단계로 넘어가게 된다. 즉, 경계석(13)은 도로로 노출되는 모서리 부분을 모따기 가공한 뒤 바로 출고하거나, 미끄럼방지가 필요한 경우 상면을 거칠게 버너에 의해 가열하여 돌 입자 중 일부 입자가 튀어나오도록 하여 논슬립 처리를 행하여 완제품으로 생산한다.
식생블록의 경우 도 5에 도시된 바와 같이 높이가 100mm가 되도록 중간 부분을 파단하여 규격이 50(w)*100(h)*250(l)mm의 규격으로 생산한다. 이렇게 생산된 식생블록의 파단면은 거친면이 되며 이러한 파단면이 상부로 노출되도록 바닥에 설치할 경우 별도의 논슬립 가공이 필요치 않다.
사고석(15)의 경우 도 6에 도시된 바와 같이, 200(w)*250(h)*100(l)mm 규격의 반제품을 가지고 프레스로 2회 절단하여 높이가 100mm짜리 2개와 50mm짜리 1개로 만든 뒤 이를 다시 반으로 잘단하여 100(w)*100(h)*100(l)mm 규격의 사고석 4개와 100(w)*50(h)*100(l)mm 규격의 사고석 2개를 생산한 뒤 굴림통에 넣고 굴려서 모서리를 부드럽게 한 뒤 완제품으로 만든다.
도 2의 (S 10)단계에 도시된 원석(10)으로서 생산할 수 있는 경계석(13), 식생블록(14) 및 사고석(15)의 수는 경계석(13)의 경우 석판(11)의 수에 하나의 석판으로 만들 수 있는 제품의 수를 곱한 수 즉, 4*6=24개가 되고, 식생블록(14)은 얇은 석판(12)으로 만들 수 있는 수 24개에 경계석 반제품(13a)과 같이 생산되는 식생블록의 수 12개를 더한 36개에 다시 석판의 수를 곱한 4*36=144개가 된다.
그리고, 사고석(15)은 경계석 반제품(13a)과 같이 생산되는 수가 36개이므로 이에 석판의 수를 곱한 4*36=144개가 된다.
여기서, 보통의 채취한 원석은 높이나 길이가 더욱 길므로 식생블록과 사고석은 석판 하나당 더욱 많이 생산할 수 있다.
이렇게 생산된 식생블록과 사고석은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 공원이나 인도 또는 도로에 설치하여 사용할 수 있는데, 도 7과 같이 식생블록(14)의 내부 공간에 잔디 등의 식물을 심어 사용하거나, 도 8과 같이 식생블록(14)의 내부에 사고석(15)을 넣어 사용할 수도 있다.
결국, 본 발명은 종래의 가공방법으로는 폐기물로 처리되는 자투리 부분을 매우 효과적으로 이용할 수 있다.
10. 원석 11. 석판 12. 얇은 석판
13. 경계석 13a. 경계석 반제품 14. 식생블록
14a. 식생블록 반제품 15. 사고석 15a. 사고석 반제품
20. 절삭장치 21. 절삭커터 22. 대차
23. 레일 24. 모터 25. 축
BL. 파단선(break line)
S 10. 원석 채취단계 S 20. 폭방향 절단단계
S 30. 파단선 절단 및 눕힘단계 S 40. 길이방향 절단단계
S 50. 반제품 생산단계 S 60. 완제품 생산단계

Claims (4)

  1. 원석(10)을 채취하는 원석 채취단계(S 10)와, 채취된 원석(10)을 폭 방향으로 절단하는 폭방향 절단단계(S 20)와, 폭 방향으로 절단된 원석을 파단선(BL)을 따라 파단하고 눕히는 파단선 절단 및 눕힘단계(S 30)와, 경계석(13)의 폭과 식생블록(14)의 폭에 맞추어 절단하는 길이방향 절단단계(S 40)와, 길이방향으로 절단된 반제품을 사용하고자 하는 제품의 길이에 맞추어 절단하는 반제품 생산단계(S 50)와, 반제품 상태의 제품을 완제품으로 가공하는 완제품 생산단계(S 60)로 이루어지며,
    상기 길이방향 절단단계(S 40)는 경계석(13)의 폭에 못 미치는 부분을 식생블록(14)의 폭으로 맞추어 절단하기 위해 절삭커터(21)를 추가 배열하여 얇은 석판(12)을 생산하고, 상기 반제품 생산단계(S 50)에서는 경계석의 길이를 넘어서 남는 자투리 부분 역시 식생블록과 사고석의 폭에 맞추어 절삭커터를 추가로 배치하여 식생블록과 사고석의 반제품을 생산하며 얇은 석판(12)은 절삭커터로 절삭하지 않고 프레스로 눌러서 파단하여 식생블록(14)으로 생산하는 것이 특징인 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 완제품 생산단계(S 60)에서는 반제품 상태인 경계석의 도로로 향하는 모서리 부분을 모따기 가공하는 것이 특징인 식생블록과 사고석 및 경계석의 동시 생산방법
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