KR101233123B1

KR101233123B1 - 사면 공사용 섬유대

Info

Publication number: KR101233123B1
Application number: KR1020100036161A
Authority: KR
Inventors: 공학봉; 강세구
Original assignee: (주)메카모아
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2013-03-05
Also published as: KR20110116631A

Abstract

본 발명은 사면의 세굴 방지, 사면 보호, 붕괴 사면의 급속복구용 등의 사면 공사용 섬유대에 관한 것으로, 특히 상부 직물에 대해 하부 직물의 팽창을 억제하여 사면과의 접지면적을 증가시켜 안전율을 현저히 향상시키는 사면 공사용 섬유대에 관한 것이다.

Description

사면 공사용 섬유대{fabric form for slope construction}

섬유대(Fabric Form)란 고강도의 토목섬유로 짠 두 겹의 포(布) 거푸집 사이에 유동상태의 굳지 않은 콘크리트나 모르타르를 고압의 콘크리트 펌프로 주입하여 콘크리트 매트를 형성시키는 공법이다.

본 공법은 거푸집이 투수성 포제(布製)로서 유동성 콘크리트의 잉여 혼합수가 주입압력에 의하여 배출되어 물, 시멘트비가 저하되므로 경화시간이 빠르고, 고밀도 고강도의 콘크리트 경화체를 만들 수 있다.

본 공법은 또한 육상은 물론 수중에서도 쉽게 시공할 수 있으며, 거푸집이 포제임으로 구배(기울기)가 다른 복잡한 지형에서도 잘 밀착되어, 균등한 두께의 콘크리트 매트를 형성할 수 있다.

시공에서는 미리 현장지형에 맞추어 제작한 원단을 포설하고 콘크리트 또는 모르타르를 콘크리트 펌프로 주입하므로, 광범위한 면적을 일시에 시공할 수 있으며, 단시간에 고강도의 콘크리트 매트를 얻을 수 있어, 종래의 현장 타설 콘크리트공이나 프리캐스트 블록공에 비하여 신속성, 안전성, 시공능률 및 경제성이 우수하고 특히 수중공사에 현저한 효과가 있다.

또한, 타 공법에 비하여 넓은 면적을 일체적으로 시공하므로 견고성이 뛰어나고, 토사 세굴이 거의 없고 하자 우려가 없어 경사면(법면) 보호 효과가 크므로, 추후 각종 건설공사의 호안공사에 널리 사용되고 있다.

이러한 유형의 종래 섬유대가 특허문헌에 공지되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 섬유대는 고강도의 폴리에스테르 직물 또는 폴리프로필렌 직물로 이루어진다. 섬유대는 상부직물(1)과 하부직물(2)의 두 겹으로 이루어지고, 이 두 직물을 지그재그 형태의 필터부(4)에서 서로 접합시킨다. 필터부(4)를 제외한 나머지 부분은 공간(5)을 형성하며, 이 공간(5) 내부로 콘크리트 또는 모르타르가 주입된다. 즉 상부직물(1)과 하부직물(2)이 지그재그 형태의 필터부(4)에서 접합되어 매트형태의 포대거푸집을 형성한다.

그런데, 섬유대에 콘크리트나 모르타르가 주입될 때 도 3과 같이 상부 직물(1)과 하부직물(2)은 같이 부풀어 오르면서 어느 정도 풍선 형태를 취한다.

이 같이 상부 직물(1)과 하부 직물(2)이 동일 형상으로 팽창하면, 하부직물(2)은 경사면에 대해 거의 선접촉 또는 점접촉에 가깝게 접지하게 되어, 접지면적이 감소하게 된다.

섬유대의 안정성 검토시 섬유대와 지반(경사지반)과의 접지면적과 마찰계수가 중요한 변수인데, 지반과 섬유(그라우트)의 마찰계수가 동일한 경우 접지면적이 감소하면 섬유대의 안정성이 낮아진다.

또한, 하부직물(2)의 팽창은 도 3과 같이 필터부(4)도 사면에서 멀리 떨어뜨려(T), 필터부(4)를 통한 배수 역할을 하지 못하며, 장기적으로 취약부가 되어 구멍이 발생되어 강도를 저하시킨다.

한국공개특허 제1995-0027106호 한국공개특허 제1998-0082084호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 상부 직물에 대해 하부 직물의 팽창을 더 작게 하여 사면과의 접지면적을 증가시킨 안전율을 높이므로 이를 모르타르의 두께를 얇게 써도 동일한 안전율을 유지하는 경제적 시공을 가능케 한 사면 공사용 섬유대를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 사면 공사용 섬유대는,

사면에 놓이는 하부 직물; 상기 하부 직물 위에 배치되는 상부 직물; 상기 상부 직물과 하부 직물을 서로 접합하는 필터부를 포함하되,

상기 하부 직물은 상기 상부 직물보다 팽창이 작은 특성을 갖는다.

청구항 1의 구성에 의하면, 상부 직물에 대해 하부 직물의 팽창을 더 작게 하여 사면과의 접지면적을 증가시킨 안전율을 높이므로 이를 모르타르의 두께를 얇게 써도 동일한 안전율을 유지하는 경제적 시공을 가능케 한다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 사면 공사용 섬유대는,

상기 하부 직물은 상기 상부 직물에 비해 모듈러스가 큰 특성을 갖는다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 사면 공사용 섬유대는,

상기 하부 직물은 폴리에스터의 재질이고, 상기 상부 직물은 폴리에스터와 폴리우레탄의 재질로 하여 모듈러스의 차이를 구현할 수 있다.

본 발명의 청구항 4에 기재된 사면 공사용 섬유대는,

상기 하부 직물과 다른 상기 하부 직물의 이음부는 상기 상부 직물과 다른 상부 직물과의 이음부보다 더 깊은 위치에 있다.

청구항 4의 구성에 의하면, 하부 직물을 상부 직물에 비해 당겨서 접합해야 하기 때문에 하부 직물이 먼저 팽팽하게 당겨져 있어 상부 직물이 팽창한 다음에 팽창하기 때문에 접지면적을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 청구항 5에 기재된 사면 공사용 섬유대는,

상기 하부 직물은 상기 상부 직물에 비해 인장강도가 큰 고강도사로 제직되는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 6에 기재된 사면 공사용 섬유대는,

상기 하부 직물은 상기 상부 직물에 비해 고강도사로 제직된 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 7에 기재된 사면 공사용 섬유대는,

상기 하부 직물은 상기 상부 직물에 비해 제직밀도가 크면, 섬유의 강도(인장강도) 및 모듈러스를 향상시켜 접지면적을 증가시킨다.

본 발명의 청구항 8에 기재된 사면 공사용 섬유대는,

상기 하부 직물은 상기 상부 직물보다 더 당긴 상태에서 접합하는 것이 바람직하다.

이상의 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명의 실시예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

상부 직물과 하부 직물이 주입되는 모르타르의 동일 압력에 대해 팽창하는 양을 다르게 제직함으로써 사면과의 접지면적을 증대시켜 그라우트 두께를 더 얇게 써도 동일한 안전율을 유지시킬 수 있을 뿐 아니라, 필터부도 사면과 거의 접하게 되어 배수가 원활하게 되고 강도 저하도 없게 된다.

도 1은 종래 사면 공사용 섬유대를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 부분 평면도이다.
도 3은 종래 섬유대를 사면에 설치한 상태를 나타낸 측단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 섬유대를 사면에 설치한 상태를 나타낸 측단면도.
도 5는 본 발명의 섬유대에서 이음부의 위치를 보여주는 측면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 설명하는데, 종래의 것과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 섬유대를 사면에 설치한 상태를 나타낸 측단면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 섬유대는 상부 직물(10), 하부 직물(20), 상부 직물(10)과 하부 직물(20)을 서로 접하는 필터부(14)로 구성하되, 상부 직물(10)과 하부 직물(20)의 팽창의 양을 다르게 제조한 것이다. 필터부(14)를 제외한 2겹 사이의 공간(15)은 모르타르 주입 공간이다.

즉, 도 5와 같이 사면에 놓이는 하부 직물(20)은 상부 직물(10)에 비해 동일한 압력으로 주입되는 모르타르에 의해 덜 팽창되게 구현하여, 사면과의 접지면적을 증대시키는 것이다.

상부 직물(10)과 하부 직물(20)의 팽창량을 다르게 하기 위한 실시예로는 크게 재질을 다르게 하거나, 실의 물성치를 다르게 하거나, 길이를 다르게 하여 구현할 수 있다.

먼저, 상부 직물(10)과 하부 직물(20)의 재질을 다르게 하는 경우로는, 하부 직물(20)은 폴리에스터사(絲)로 제직하고, 상부 직물(10)은 폴리에스터와 폴리우레탄 복합사로 제직하는 경우이다.

복합사는 폴리우레탄사에 폴리에스터를 피복한 형태의 실이다.

복합사는 폴리에스터사에 비해 모듈러스가 작은 성질(즉 잘 늘어나는 성질)을 부여하여, 동일 압력으로 주입시 상부 직물(10)이 하부 직물(20)에 비해 더 많이 부풀어오르기 때문에, 하부 직물(20)과 사면과의 증대한 접지면적으로 확보할 수 있다.

한편, 실의 물성치를 다르게 하는 경우로는 상부 직물(10)과 하부 직물(20)이 동일할 때 실(섬유)의 인장강도 또는 실의 모듈러스가 큰 것을 사용하는 것이다.

예컨대, 상부 직물(10)은 인장강도가 9g/d인 실로 제직하고, 하부 직물(20)은 인장강도가 22%정도 증가된 11g/d인 실로 제직하여 사용한다. 그러면, 주입되는 모르타르의 압력에 대해 상부 직물(10)이 먼저 팽창되어 그만큼 더 부풀어 오르는 양도 많게 된다.

또한, 인장강도와 모듈러스에 영향을 미치는 제직밀도(단위면적당 가로 세로 가닥수)를 다르게 하여 팽창량을 다르게 행할 수 있다.

예컨대, 상부 직물(10)은 제직밀도가 22×21.5를 적용하고, 하부 직물(20)은 제직밀도가 28×26를 적용한다.

즉, 하부 직물(20)은 성부 직물(10)에 비해 제직밀도가 높은 조밀하게 제직되어, 인장강도와 모듈러스를 향상시켜 사면과의 접지면적을 증대시킨다.

다른 한편, 동일 재질인 경우 상부 직물(10)과 하부 직물(20)의 길이를 다르게 하여 팽창량에 차이를 둘 수 있다.

예컨대, 하부 직물(20)이 상부 직물(10)에 비해 길이가 짧은 경우 하부 직물(20)을 당긴 상태에서 서로 접합하면, 하부 직물(20)은 미리 팽창되어 있어서 주입되는 모르타르가 상부 직물(10)에 더 높은 압력을 가해 상부 직물(20)을 위로 더 팽창시킨다.

이것은 상부 직물(10)과 하부 직물(20)의 길이를 같게 한 후 하부 직물(20)을 더 당겨 서로 접하는 경우라도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 상부 직물(10a)과 다른 상부 직물(10b)을 이음 연결한 상부 직물(10)과, 하부 직물(20a)과 다른 하부 직물(20b)을 이음 연결한 하부 직물(10)을 서로 접할 때, 하부 이음부(21)가 상부 이음부(11)보다 더 많이 겹친 깊은 위치(D＞d)에서 이음을 행하면 팽창량을 다르게 구현시킬 수 있다.

즉, 상부 직물(10)과 하부 직물(20)이 길이가 같고 동일 재질이라면, 하부 이음부(21)의 겹침 깊이(D)가 상부 이음부(11)의 겹침 깊이(d)보다 더 깊기 때문에, 하부 직물(20)이 상부 직물(10)보다 길이가 짧아져 서로 접합 때 하부 직물(20)을 화살표 방향으로 당겨야 한다. 따라서, 하부 직물(10)은 당긴 양만큼 미리 팽창되어 있기 때문에 상부 직물(10)이 주입되는 모르타르에 의해 먼저 팽창하게 된다.

동일 재질에 대해 길이를 짧게 하는 경우에는 하부 직물(20)이 먼저 늘어난 상태이기 때문에 상부 직물(20)보다 얇아 강도 측면에서 낮을 수 있지만, 강도를 보강하기 위해 상부 직물과 하부 직물의 재질을 다르게 할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경 또는 변형하여 실시할 수 있음은 해당기술분야의 당업자라면 자명하다 할 것이다.

본 발명은 주입되는 동일 압력에 대해 팽창하는 정도를 다르게 하려는 포대인 경우에 모두 적용 가능하다.

1, 10 : 상부 직물 2, 20 : 하부 직물
4, 14: 필터부 5, 15 : 충진 공간
11, 21 : 이음부

Claims

사면에 놓이는 하부 직물(20);
상기 하부 직물(20) 위에 배치되는 상부 직물(10);
상기 상부 직물(10)과 하부 직물(20)을 서로 접합하는 필터부(14)를 포함하되,
상기 필터부(14)를 제외한 상기 상부 직물(10)과 하부 직물(20)의 2겹 사이에 충진 공간(15)이 형성되고,
상기 하부 직물(20)은 상기 상부 직물(10)보다 팽창이 작은 사면 공사용 섬유대.
제1항에 있어서,
상기 하부 직물은 상기 상부 직물에 비해 모듈러스가 큰 사면 공사용 섬유대.
제2항에 있어서,
상기 하부 직물은 폴리에스터의 재질이고,
상기 상부 직물은 폴리에스터와 폴리우레탄의 복합 재질인 사면 공사용 섬유대.
제1항에 있어서,
상기 하부 직물과 다른 상기 하부 직물의 이음부는 상기 상부 직물과 다른 상부 직물과의 이음부보다 더 깊은 위치에 있는 사면 공사용 섬유대.
제1항에 있어서,
상기 하부 직물은 상기 상부 직물에 비해 인장강도가 큰 사면 공사용 섬유대.
제5항에 있어서,
상기 하부 직물은 상기 상부 직물보다 고강도사로 제직된 사면 공사용 섬유대.
제2항 또는 제5항에 있어서,
상기 하부 직물은 상기 상부 직물에 비해 제직밀도가 높은 사면 공사용 섬유대.
제1항에 있어서,
상기 하부 직물은 상기 상부 직물보다 더 당긴 상태에서 접합한 사면 공사용 섬유대.