KR102234137B1 - 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 투수성 바이오 소재에 콘크리트 프레임을 씌워 내구성을 증가시키고 프레임에 배수용 슬릿이 형성되어 있어 투수성을 증가시키며 해안선과 콘크리트 블록의 균형을 위하여 해안선과 맞닿는 블록 사이에 끼움블록이 위치 할 수 있는 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 하나 이상의 면에 하나 이상의 배수용 슬릿이 형성되어 있고 내부에 투수성 바이오소재를 구비할 수 있는 공간이 형성되어 있는 다각형 형상의 콘크리트 프레임; 식물성 폴리우레탄으로 형성된 다공성구조를 가진 투수성 바이오 소재를 포함하고, 다수 개의 콘크리트 프레임이 군집을 형성하는 것을 포함하는 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록을 제공한다.

Description

친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록 {Environment Friendly Permeable Bio Polymer Concrete Block}

본 발명은 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 투수성 바이오 소재에 콘크리트 프레임을 씌워 내구성을 증가시키고 프레임에 배수용 슬릿이 형성되어 있어 투수성을 증가시키며 해안선과 콘크리트 블록의 균형을 위하여 해안선과 맞닿는 블록 사이에 끼움블록이 위치 할 수 있는 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록에 관한 것이다.

해안이나 제방, 댐, 저수지 또는 유수지의 호안이나, 각종 공사로 인해 발생되는 절개지 또는 성토지의 법면은 호안공사 없이 방치될 경우 원지반에 축적된 토사가 흘러내려 유실 파괴되는 현상이 발생한다.

또한 강우 및 강설과 같은 외력에 의해 지반이 붕괴될 수 있는 위험에 노출되고, 그에 따라 이수(利水) 및 치수(治水) 기능을 수행하기 곤란할 뿐만 아니라 주변의 자연환경 및 경관을 해치는 문제가 발생한다.

근래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 해안이나 제방의 비탈면 또는 각종 절개지 및 성토지의 법면에 다양한 형상의 호안블록을 시공하여 강제유실을 방지하고 이를 통해 이수 및 치수의 효과를 향상시킬 수 있도록하는 보호공법이 시행되고 있다.

그러나, 각종 절개지 및 성토지의 법면에 상기와 같이 호안블록들을 맞대어 시공하게 되면 각 블록들이 상호 일체화되지 아니하므로 부등침하, 부분 탈락 등으로 인하여 전체의 안정성을 지지하는 데 매우 취약해지며, 일반 콘크리트 블록을 이용하는 경우, 생태계 유지가 곤란하고, 식생이 확보되지 아니하여 전체적으로 환경을 저해하고 주변경관을 해치는 문제점이 있다.

그리고 상기한 포장공법은 우수 및 해수의 하향 투수 기능이 미약하여 지면에 내린 강우가 지하층으로 유입되지 못하므로 우기시 유출량의 과도한 증가를 초래하고 해파의 자연력이 감소되지 않아 침하 및 침식이 가속되는 요인이 되는 등 많은 문제점이 있다.

근래에는 호안블록을 친환경적으로 구성하기 위해서 돌출되는 형상이나 유공 블록을 구성하고 이러한 유공 블록의 사이에 식물의 뿌리가 원지반에 착상될 수 있는 식생공을 형성한 식생호안블록 공법이 시도되고 있으나, 강우, 강설 및 해파와 같은 외부 하중이 작용하는 경우 각 호안블록 개체사이에 결속력이 미약하여 측방유동과 부등침하를 발생시키며, 자중으로 인하여 현장 설치시 시공성이 저하되는 문제점이 있다.

이는 시공초기시의 정렬상태를 붕괴시켜 미관을 해치며, 물웅덩이를 만들거나 호안의 토사가 유실되는 원인을 제공함으로써 안정성이 저하되는 문제점을 유발한다.

따라서, 저면 부근의 흐름과 파랑에 안정성을 꾀하기 위한 복합 단위 블록의 설계가 필요하고 인공블록으로 자연경관을 훼손하는 사례가 많아 환경 친화적인 호안제 블록 개발과 시공의 간편함과 시용비용을 절감할수 있는 새로운 수단이 필요한 실정이다.

선행기술문헌 : KR공개특허공보 제10-2011-0021235호(2011.03.04. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 친환경 소재의 투수성 바이오 소재를 사용하여 주변 환경 침해를 방지하고, 현장 거치 및 작업 요건을 고려하여 호안제를 블록의 형태로 적용하여 규격화하여 시공의 간편함과 시공비용을 절약할 수 있는 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록은 하나 이상의 면에 하나 이상의 배수용 슬릿이 형성되어 있고 내부에 투수성 바이오소재를 구비할 수 있는 공간이 형성되어 있는 다각형 형상의 콘크리트 프레임; 식물성 폴리우레탄으로 형성된 다공성구조를 가진 투수성 바이오 소재를 포함하고, 다수개의 콘크리트 프레임이 군집을 형성하는 것을 포함한다.

또한, 다수개의 콘크리트 프레임이 군집을 형성하는 경우 콘크리트 프레임과 콘크리트 프레임이 접하면서 두 개의 콘크리트 프레임의 면이 능각을 형성하는 공간에 결합되는 제1끼움블록을 더 포함할 수 있다.

또한, 다수개의 콘크리트 프레임이 군집을 형성하는 경우 콘크리트 프레임과 콘크리트 프레임이 접하면서 세 개의 콘크리트 프레임의 면이 형성하는 공간에 결합되는 제2끼움블록을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 강한 파랑과 흐름에 의한 처오름과 월파로 연안역의 산업단지, 백사장이나 도로, 하천 수역에서 배수를 강화하고 호안의 지지력을 향상시켜 침식을 방지시키고 호안을 방호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록의 콘크리트 프레임을 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 상측면도,
도 3은 도 1의 정면도,
도 4는 바이오소재가 결합된 콘크리트 프레임의 사시도,
도 5는 도 4의 상측면도,
도 6은 내부에 삼각제방이 구비된 콘크리트 프레임의 사시도,
도 7은 도 6의 상측면도,
도 8은 내부에 삼각제방 및 바이오 소재가 구비된 콘크리트 프레임의 사시도,
도 9는 도 8의 상측면도,
도 10은 내부에 삼각제방 및 고정부재가 결합된 콘크리트 프레임의 상측면도,
도 11은 제1끼움블록의 사시도,
도 12는 도 11의 상측면도,
도 13은 제2끼움블록의 사시도,
도 14는 도 13의 상측면도,
도 15는 바이오소재가 결합된 제1끼움블록의 사시도,
도 16은 바이오소재가 결합된 제2끼움블록의 사시도,
도 17은 군집을 이루는 콘크리트 프레임의 사시도,
도 18은 도 17의 상측면도,
도 19는 군집을 이루는 내부에 삼각제방이 구비된 콘크리트 프레임의 사시도,
도 20은 도 19의 상측면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록의 콘크리트 프레임을 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 상측면도, 도 3은 도 1의 정면도, 도 4는 바이오소재가 결합된 콘크리트 프레임의 사시도, 도 5는 도 4의 상측면도, 도 6은 내부에 삼각제방이 구비된 콘크리트 프레임의 사시도, 도 7은 도 6의 상측면도, 도 8은 내부에 삼각제방 및 바이오 소재가 구비된 콘크리트 프레임의 사시도, 도 9는 도 8의 상측면도, 도 10은 내부에 삼각제방 및 고정부재가 결합된 콘크리트 프레임의 상측면도, 도 11은 제1끼움블록의 사시도, 도 12는 도 11의 상측면도, 도 13은 제2끼움블록의 사시도, 도 14는 도 13의 상측면도, 도 15는 바이오소재가 결합된 제1끼움블록의 사시도, 도 16은 바이오소재가 결합된 제2끼움블록의 사시도, 도 17은 군집을 이루는 콘크리트 프레임의 사시도, 도 18은 도 17의 상측면도, 도 19는 군집을 이루는 내부에 삼각제방이 구비된 콘크리트 프레임의 사시도, 도 20은 도 19의 상측면도 이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록의 구성 요소에 대해 설명한다.

콘크리트 프레임(100)은 도 1을 참고하면, 하나 이상의 면에 다수개의 배수용 슬릿(110)이 형성되어 있고 내부에 투수성 바이오 소재(200)를 구비할 수 있는 일정한 두께를 가진 다각형 형상을 가진다.

콘크리트 프레임(100)은 내구성 증대와 안정된 구조를 위하여 정육각형 형태로 이루어진 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는 콘크리트 프레임(100)은 상측과 하측이 개방된 일정한 두께를 가지는 육각기둥형태를 이루는 것이 바람직하다.

각 면에 배수용 슬릿(110)이 형성되어 있는데 도 1, 도3 및 도6을 참조하면 세로방향으로 3개의 배수용 슬릿(110)이 형성될 수 있다.

또한, 도 17 및 도 19를 참조하면 배수용 슬릿(110)은 콘크리트 프레임(100)의 하부에 형성될 수도 있다.

한편, 도 1 내지 도 5, 도 9 내지 도 10을 참조하면, 콘크리트 프레임(100)의 내부에는 투수성 바이오 소재(200)가 구비될 수 있다.

투수성 바이오 소재(200)는 피자마유 추출 골재를 사용한 식물성 폴리우레탄으로 구성되어 다공성 구조를 가진다.

이하 투수성 바이오 소재(200)에 대하여 상세히 설명한다.

투수성 바이오 소재(200)는 자연석을 이용한 천연골제와 피자마 열매의 식물성지방산이 60% 가량 포함된 식물성 폴리우레탄으로 불규칙적인 연속 공극으로 인한 다공성 구조를 가지고 있어 침식에 효과적으로 대응가능하고 생태 공간의 효율을 높일 수 있다.

이러한 식물성 폴리우레탄은 내산성, 내알칼리성, 내유성, 내마모성, 저온 특성과 우수한 인장 강도 및 탄성에 의한 충격 흡수 성능을 나타내면서 비교적 저렴하고 간편하게 시공을 할 수 있는 특징이 있다.

투수성 바이오 소재(200)에 형성되어 있는 공극은 강한 파도에 효과적으로 견딜 수 있고 해면 식물이나 사구식물, 소형 생물의 서식지를 제공한다.

40%이상의 공극률을 가지는 다공성 구조로 되어 있어 파도의 충격을 저감한수 있고 종래의 시멘트 콘크리트가 유발하는 백화 현상에 의한 갯녹음을 해결 할 수 있다.

이러한 투수성 바이오 소재(200)에 형성되어 있는 공극으로 해수가 투수되고 투수된 해수는 콘크리트 프레임(100)의 각 면에 형성된 배수용 슬릿(110)을 통하여 배수될 수 있다.

또한, 도 7 내지 도 10을 참조하면, 콘크리트 프레임(100) 내부에 콘크리트 재질의 삼각제방(300)이 위치할 수 있다.

삼각제방(300)은 콘크리트 프레임(100) 상부에 돌출되게 형성되어 있어 월파방지와 처오름현상을 보다 효율적으로 감소시킬 수 있다.

보다 구체적으로 도 10을 참조하면, 삼각제방(300)은 정삼각형 형태로 한변의 길이는 콘크리트 프레임의 정육각형 내부공간의 한변의 길이와 동일하여 세 개의 삼각제방(300)이 콘크리트 프레임(100) 내부에 위치 할 수 있으며, 세 개의 삼각제방(300)의 각 꼭지점이 콘크리트 프레임(100) 내부의 중앙에서 하나의 점에서 만날 수 있다.

또한, 도6을 참조하면, 세 개의 삼각제방(300)의 각 꼭지점들이 콘크리트 프레임(100) 내부에서 하나의 점으로 만날경우 다른 삼각제방(300)의 꼭지점과 만나는 꼭지점이 파손되거나 정확한 고정이 안되는 경우가 발생할 수 있으므로 삼각형 형태의 고정부재(310)로 고정이 될 수 있다.

삼각제방(300)이 존재하는 공간을 제외한 나머지 공간에는 투수성 바이오 소재(200)가 충진될 수 있다.

콘크리트 프레임(100)의 배수용 슬릿(110)을 통하여 해수가 배수될 수 있도록 슬릿이 형성되어 있는 높이까지는 투수성 바이오 소재(200)가 충진되어 있고 배수용 슬릿(110) 위치의 상측에만 삼각제방이 위치 할 수 있다.

도 17을 참조하면, 다수 개의 콘크리트 프레임(100)이 하나의 유닛을 형성할 수 있고, 이 경우 콘크리트 프레임(100) 간 높낮이 조절을 통하여 월파와 처오름에 마찰력을 증가시키고 내부의 투수성 바이오 소재(200)로 투수성을 향상시킬 수 있다.

도 19를 참조하면, 콘크리트 프레임(100)이 유닛을 이룬 경우 유닛의 가장자리에는 제1끼움블록(400) 및 제2끼움블록(500)이 결합되어 깔끔한 형태의 유닛을 구성할 수 있다.

이하, 제1 끼움블록(400) 및 제2 끼움블록(500)에 대하여 상세하게 설명한다.

제1 끼움블록(400) 및 제2 끼움블록(500)은 콘크리트 프레임(100)의 가장자리에 결합을 할 수 있게 형성된 콘크리트 재질의 다각형 형태이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 제1 끼움블록(400) 및 제2 끼움블록(500)도 콘크리트 프레임(100)과 마찬가지로 상측과 하측이 개방되어 있는 형태로 내부에 공간이 형성되어 있으며 내부공간에 투수성 바이오 소재(200)가 충진될 수 있다.

도 11을 참조하면, 제1 끼움블록(400)은 오각형 형태로 구성될수 있으며, 끼움블록 상호간에 접하는 면을 제외한 나머지 면에 배수용 슬릿(110)이 형성될 수 있다.

또한, 도 13을 참조하면, 제2 끼움블록(500)은 사다리꼴 모양으로 구성될 수 있으며, 끼움블록 상호간에 접하는 면을 제외한 나머지 면에 배수용 슬릿(110)이 형성될 수 있다.

도 20을 참조하면, 제1 끼움블록(400)은 콘크리트 프레임(100)과 콘크리트 프레임(100)이 접하면서 두 개의 콘크리트 프레임(100)의 면이 능각을 형성하는 공간에 결합되고, 제2 끼움블록은 콘크리트 프레임(100)과 콘크리트 프레임(100)이 접하면서 세개의 콘크리트 프레임(100)의 면이 형성하는 공간에 결합된다.

즉, 끼움블록은 콘크리트 프레임(100)과 접하는 면에는 배수용 슬릿(110)이 형성되어 있어, 콘크리트 프레임(100)의 면에 형성되어 있는 배수용 슬릿(110)과 끼움블럭에 형성되어 있는 배수용 슬릿(110)이 대칭되게 만난다.

그러므로 콘크리트 프레임(100)의 배수용 슬릿(110)을 통하여 배수된 해수는 끼움블록의 배수용 슬릿(110)을 통하여 끼움블럭 내부로 유입되고 외부를 향하여 형성되어 있는 제1 끼움블록(400)의 타측의 배수용 슬릿(110)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.

도 19와 같이 6개의 콘크리트 프레임(100)이 하나의 유닛을 이룬 형태로 끼움블록이 결합되어 해안선을 따라 깔끔한 형태로 유닛이 구성될 수 있다.

본 발명과 같이 블록형태의 호안제는 경사과 국곡에 용이하게 대비할 수 있으며 시공 및 운반이 용이하고 규격화에 의하여 블록을 사전제작하고 설치현장에서는 거치위주의 공사를 하여 경제성이 높아진다.

또한, 본 발명은 호안제로 사용되는 것 뿐만아니라 포장블록, 보도블록 및 전원산책로를 포함한 블록이 사용되는 곳에는 모두 사용될 수 있다.

포장블록 등으로 사용되는 경우 콘크리트 프레임으로 인하여 내구성이 좋고 내부에 구비된 투수성 바이오 소재를 통하여 빗물 등이 고이지 않고 투수되는 장점을 가질 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 - 콘크리트 프레임 110 - 배수용 슬릿
200 - 투수성 바이오 소재 300 - 삼각제방
310 - 고정부재 400 - 제1 끼움블록
500 - 제2 끼움블록

Claims (3)

1. 하나 이상의 면에 하나 이상의 배수용 슬릿이 형성되어 있고 내부에 투수성 바이오소재를 구비할 수 있는 공간이 형성되어 있는 상측과 하측이 개방된 일정한 두께를 가지는 육각기둥형태의 콘크리트 프레임;
   식물성 폴리우레탄으로 형성된 다공성구조를 가진 투수성 바이오 소재;
   콘크리트 프레임 내부에 위치하며, 정삼각형 형태로 한변의 길이가 콘크리트 프레임의 정육각형 내부공간의 한변의 길이와 동일하여 세 개의 각 꼭지점이 콘크리트 프레임 내부의 중앙에서 하나의 점에서 만날 수 있는 삼각제방
   을 포함하고,
   다수 개의 콘크리트 프레임이 군집을 형성하는것
   을 포함하며,
   다수개의 콘크리트 프레임이 군집을 형성하는 경우 콘크리트 프레임과 콘크리트 프레임이 접하면서 두 개의 콘크리트 프레임의 면이 능각을 형성하는 공간에 결합되며, 상측 및 하측이 개방되어 있는 제1끼움블록
   을 포함하고,
   다수개의 콘크리트 프레임이 군집을 형성하는 경우 콘크리트 프레임과 콘크리트 프레임이 접하면서 세 개의 콘크리트 프레임의 면이 형성하는 공간에 결합되며, 상측 및 하측이 개방되어 있는 제2끼움블록
   을 포함하는 것
   을 포함하는 친환경 투수 바이오 폴리머 콘크리트 블록.
   
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