KR200311998Y1 - 원지반 식생이 우수한 화이바 스톤매트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 절개지 및 하천호안의 사면에 토목적인 안정성을 부여하고 자연스런 모습으로 원지반 식생이 우수한 화이바 스톤매트 구조물로서 더욱 상세하게는 내구성과 유연성이 우수한 고강력 및 타이어코드지로 만든 나이론 그물망(10)에 자연석(호박돌)(21)을 플라스틱 앙카핀(30)으로 고정시킨 구조물로서 사면의 안정과 원지반(40) 녹화에 관한 것이다.

본 고안의 원지반 식생이 우수한 화이바 스톤매트(20)는 자연석(21)의 무게에 따라 그물망(10) 3∼6mm 굵기와 그물코(mesh)(11) 15∼40mm의 짜여진 그물망(10)에 자연석(호박돌)(21)을 플라스틱 앙카핀(30)으로 접합 고정시켜 하나의 구조체를 형성하여 절개지 및 하천사면에 설치하는 방법이다. 또한 안정적인 식생을 이루기 위하여 화이바 스톤매트(20)에 접합된 자연석과 자연석 사이에는 식생기반 조성물(41)을 삽입하여 초화류(42)를 식생 함으로서 원지반 녹화가 우수하고, 수변부에는 갯버들, 갈대등의 정수식물을 식재할 수가 있으며, 자연석등의 천연자재를 사용함으로서 자연친화적인 환경을 조성할 수가 있다.

Description

원지반식생이 우수한 화이바 스톤매트{FIBER STONE MAT}

본 고안은 그물망(10)에 자연석(호박돌)(21)을 일체화 시켜 하나의 구조체를 형성하여 하천사면이나 비탈면에 사용을 함으로서 토사유출 방지등의 토목적인 안정성을 유지하고 아울러 비탈면의 원지반(40) 식생이 가능하여 환경친화적이라 할 수가 있다.

그물망(10)은 기존의 철망이나 구조체에 비해 유연성이 뛰어나고 내구성이 우수하며, 또한 원지반의 토사유출을 방지할 수 있는 그물망(10)과 자연석(호박돌)(21)으로 구성되어 있어 이중적인 사면안정을 유지할 수가 있다.

그물망(10)에 접합되는 자연석(호박돌)(21)은 경관성과 배수성이 우수하여 사면안정에 도움을 주며, 또한 하나의 구조체로 형성이 되어 중장비에 의한 작업으로 시공이 용이하고 시공기간이 짧아 경제성이 뛰어나다.

높은 내구성을 자랑하는 그물망(10)에 자연석(호박돌)(20)을 고정시킨 매트 형상으로, 부식이나 마모등의 경년변화가 적고, 화이바 스톤 매트의 크기에 따라 무게는 200∼1,000㎏의 중량이므로 유실되거니 붕괴되는 일이 없으며, 또한 원지반 식생이 가능하여, 기존의 호안블록 약 20∼40㎏과 비교하여도 유속과 토목적인 안정성은 우수하다고 할 수가 있다.

원지반 식생이 우수한 화이바 스톤 매트(20)의 제작은 사용 용도에 따라 제작이 가능하지만 1㎡ 기준으로 약300㎏의 무게를 면적은 1∼10㎡ 까지 제작이 가능하고 그 이상으로 제작하여 사용시에는 그물망에 철재 와이어를 부착하여 사용할 수가 있으며, 기존 철망제품에 비하여 유연성이 우수하며, 화이바 스톤 매트 설치후 원지반에 초화류 및 정수식물 등을 식생 시킴으로서 자연적으로 전이가 이루어져 환경친화적인 고안이라 할 수가 있다.

하천주변의 식물과 생물을 통한 자정능력을 갖게 해줌으로써 수질오염을 스스로 정화시킬 수 있게 하고 하천의 생태계가 육상으로 연결되어 전체의 생태계가 복원이 되도록 할 수가 있다.

종래에는 비탈면이나 하천정비는 재해방지를 위한 치수면을 고려하여 콘크리트 호안블록이나, 철망을 이용한 돌망태공법이 일반적으로 사용되어 왔으며 이와 같은 방법은 비탈면이나 하천경관은 물론 자연생태계를 중요시하지 않는 단순한 토목적 안정성만 중요시하여 왔다. 대부분 콘크리트등의 제품을 이용하여 하나의 구조체를 형성하여 사용이 되어 왔으나 식생의 어려움이 나타났고, 최근에는 여러형태의 재료를 이용하여 다양한 제품이 나오고 있다.

이와 같은 심각한 문제점으로 비탈면이나 하천공사에서 콘크리트 제품을 배제시키고자 하는 사회적 요구에 직면해 있는 실정이다.

최근에는 환경등의 복원 문제가 대두되면서 여러 형태의 콘크리트 제품이나 블럭등으로 녹화를 시키는 방법이 있으나, 지속적인 식생과 시공이 용이하지 못하고, 경제적 비용 역시 높이 상승이 되는 것으로 나타나 있다.

본 고안은 내구성과 유연성이 우수한 고강력 그물망에 자연석(호박돌)을 플라스틱 앙카핀으로 고정시킨 구조물로서 사면의 안정성과 원지반 녹화에 관한 것으로 토양유실방지, 침식방지, 작업의 용이성, 경제성, 원지반 녹화 등을 중심으로 고안된 환경친화적인 제품이라 할 수가 있다. 또한 자연스런 경관과 수변부를 조성함으로써 친수환경을 높여 주민들의 진정한 휴식공간이 되게 하고자 하는 것이다.

이에 따라 고안의 기술적인 과제는 고강력 그물망의 내구성, 인장강도등을 설정하는 단계, 자연석(호박돌)을 플라스틱 앙카핀으로 고정하는 단계, 상기의 제작된 화이바 스톤 매트를 시공하는 단계, 화이바 스톤매트를 설치후 원지반 식생을 시키는 단계, 상기의 지오스톤매트를 기타용도로 이용을 하는 단계를 포함하는 기술적인 과제로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1a 는 본 고안의 그물망을 마름모(▩)에서 정방향(▦) 제단

도 1b 는 본 고안에 그물망의 테두리 보강 방법 사시도

도 2a 는 본 고안의 화이바 스톤매트의 사시도

도 2b 는 본 고안의 화이바 스톤매트의 시공 연결도

도 2c 는 화이바 스톤매트에 자연석을 붙이는 앙카핀 체결 단면도

도 3a 는 화이바 스톤매트의 현장시공 사시도

도 3b 는 화이바 스톤매트의 현장시공 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 고강력 그물망(網) 22 : 연결고리 및 U 볼트 결속

11 : 그물코보강섬유(나이론) 30 : 플라스틱 앙카

12 : 보강섬유(나이론)재봉선 31 : 앙카 몸체

13 : 재봉선 32 : 앙카 볼트

14 : 항치기자연석(호박돌) 33 : 고정와셔

15 : 2∼3코 겹치기 40 : 원지반

16 : 마름모 그물코(▩) 41 : 복토(식생기반조성물)

17 : 정방형 그물코(▦) 42 : 초화류

20 : 화이바 스톤매트 43 : 정수식물(수생식물)

21 : 자연석 44 : 자연석 및 잡석

본 고안의 구성과 작용은 고강력 그물망의 선택과 제작, 접합되는 자연석(호박돌)을 플라스틱 앙카핀으로 고정하는 방법, 제작된 화이바 스톤매트의 시공, 시공후 녹화방법등 도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.

본 고안에서 사용되는 그물망(網)(10)의 소재는 흑.백색의 소재로 방염처리외 UV 처리한 나이론, PP, PE등 원사를 사용하여도 무방하나 본 고안에서는 화학섬유중 인장강도, 유연성, 충격과 마찰, 신축성(40∼70%), 복원성, 자외선에 강한 나이론 원사(Nyion Fiber)를 사용하였으며, 세부적으로 30%이상 강력이 우수한 고강력사 또는 타이어코드지를 소재로 그물망(網)(10)을 제작하여 사용을 하였다.

도 1a,b는 이와같이 고강력사 또는 타이어코드지 나이론 섬유를 일반적으로 랏셀망, 결망, 무결망으로 제작하여 사용하여도 무방하지만 본 고안에서는 망의 표면마찰과 연속으로 풀어지지 않는 랏셀망으로 제작을 하였으며, 그물망(網)의 세부사양은 1,260de(Denier)×1,260de× 8∼72합으로 구성하며 그물코의 가닥 굵기는 Φ2.0∼6.0mm, 인장강도는 40kg/합당 이상이고, 그물코(mesh)은 50∼160mm로 직조되며, 그물코의 인장강도는 450㎏/코 이상으로 설정하여 제작을 하였다.

도1a는 화이바 스톤매트(20) 제작시 기존의 마름모꼴(▩)(16) 형태의 그물코(11)를 망의 그물코(11)가 정방향(▦)(17)이 되도록 제단하여 제작을 한다. 그물망(10)을 마름모꼴(▩)(16)로 제작을 하면 운반 및 설치시 그물코가 30∼50%이상 늘어나 정형화가 어려워 화이바 스톤매트(20) 제작시 망지를 정방향(▦)(17)으로 하여 제작을 함으로서 상, 하부의 일정한 형태의 신축성은 15%이하가 되는 식생섬유매트를 제작할 수가 있다.

도 1b는 이와같이 제작된 그물망(10)의 운반 및 시공시 테두리 부분을 보강하기 위하여 2가지의 방법으로 하였으며, 도 2a의 재봉질은 그물망(10) 테두리에 2∼3코(15) 겹쳐 인장강도가 우수한 나이론 소재의 두터운 보강섬유(12)를 50∼100mm을 덧붙여 견고하게 2∼3중으로 재봉질 하거나, 도 2b의 항치기(14)(어망 결속시 사용되는 홀치기 방법)는 테두리의 그물 2∼3코(15)를 인장강도 300kg/㎝이상의 2.0∼6.0mm의 나이론 로프로 겹쳐 결속(항치기)(14)하여 운반 및 설치시 테두리 부위가 손상이 가지 않도록 하고 모서리부분에 인양고리 및 연결고리(22)를 제작하여 사용함으로서 망의 인장강도를 한층 더 높이고 운반과 작업이 용이하도록 고안하여 사용하였다.

도 2c는 상기와 같이 제작된 그물망(10)에 100∼250mm의 자연석(호박돌)(21)을 인장강도 400kg/cm 이상의 플라스틱 앙카핀(30)으로 고정하는 단계로, 우선 10∼20mm 의 드릴로 깊이 40∼50mm 구멍을 뚫어 앙카몸체(31)을 삽입하고 그 상부에 상기와 같이 제작된 그물망(10)을 놓고 앙카볼트(32)를 조여 고정하는 방법이다.

앙카핀은 기존의 금속앙카핀을 사용하여도 무방하나, 사용장소가 물과 인접하거나 수중에서 사용되므로 부식되는 것을 방지하기 위하여 플라스틱으로 구성된 앙카핀을 사용하였다.

플라스틱 앙카핀(30)은 원형의 몸체(31)와 고정되는 볼트(32)로 구성되어 있으며 세부적인 시공방법은 우선 드릴로 자연석에 구멍을 뚫어 앙카의 몸체(31)를 삽입하고 고정와셔(33)를 상.하부에 설치를 하고 앙카볼트(32)를 조이는 방법으로 볼트를 조이면 자연석(21)내부에 있는 앙카몸체(31)의 하부가 팽창하여 고정하는 방법이며 기존의 앙카에 비하여 상부의 표면이 미려하고 걸리는 것이 없어 안전하게 사용을 할 수 있는 장점이 있다.

도 2a, b는 이와같이 제작된 화이바 스톤매트(20)는 자연석(호박돌)(21)은 ㎡당 8∼10개로 구성이 되고, 높이는 최대 15∼25㎝로, 무게는 150∼300㎏으로 제작이 되며 최대 6∼8㎡ 까지 제작이 가능하며, 그 이상으로 제작하여 사용시에는그물망(10)에 철재와이어를 보강하여 사용할 수가 있다.

도 2b는 상기의 방법으로 제작된 화이바 스톤매트(20)를 비탈면, 하천호안등의 설치는 중장비에 의하여 설치가 가능하여 경제적이고 시공이 용이하며, 화이바 스톤매트(20)와 화이바 스톤매트(20)의 연결은 U 볼트(22)등으로 연결하여 시공함으로서 하나의 구조체를 형성하여 토목적인 안정성이 우수하다. 특히 하상바닥에 설치시에는 화이바 스톤매트의 상부에 잡석이나 쇄석을 놓으면 유속에 의한 쇄굴이나 구조물을 보호할 수 있는 장점이 있다.

도 3a, b는 화이바 스톤매트(20)를 설치후 일정량의 양질의 흙(밭흙등의 양질토)으로 절토면에서 약 10∼15㎝ 두께로 복토(41)를 하며, 복토(41)후 식생은 잔디를 일정 크기로 절개하여 식재를 하거나, 종자를 파종하며 주요재료는 식생기반조성물(41), 녹화촉진제, 요양 및 보습제, 미생물활성제 및 토양개량제, 단립제와 단립보조재, 안정제와 접착제등을 일정량을 혼합하여 슬러리 상태로 화이바 스톤매트의 최상부에 Crust층을 형성하여 식생이 안정적으로 정착할 수 있는 기반을 제공하는 역할을 한다.

도 3a, b는 비탈면이나 하천 호안에 시공한 모식도로 시공할 지면을 충분히 고르게 복토나 면작업을 하고 그 위에 화이바 스톤매트(20)를 설치하고, 상부에 밭흙 및 유기물함유량이 높은 토양을 자연석(21)(호박돌) 상부가 보이도록 하여 종자를 파종하거나 수변부에는 갯버들, 갈대등의 정수식물을 식재할 수가 있어 수질정화에도 기여할 수가 있으며, 하천주변의 식물과 생물을 통한 자정능력을 갖게 해줌으로써 수질오염을 스스로 정화시킬 수 있게 하고 하천의 생태계가 육상으로 연결되어 전체의 생태계가 복원이 되도록 할 수가 있다. 또한 시공후 초화류나 수생식물등의 자연스러운 식생이 이루어져 환경친화적인 비탈면이나 하천을 만들수가 있으며, 그 비용 역시 적어서 경제적이라 할 수 있다.

또한 식물의 안정적인 생육을 돕기 위한 인위적인 토양의 단립구조를 형성하기 위하여 단립제와 단립보조재를 사용하였다. FLOC을 형성하면서 강력한 응집성능을 발휘하며, 토양층의 수분과 공극을 유지하여 안정적인 식생을 만들 수가 있다.

식물이 경사면에 활착되기 전에 유실을 방지하기 위하여 안정제 및 접착제를 사용하였다.

녹화에 사용되는 종자의 발아율과 발아촉진을 위하여 종자를 이온치환 처리를 하여 식물의 성장 속도가 빠르고, 종자의 발아율을 높일 수가 있어, 종자의 발아율과 발아촉진 높이기 위해 종자는 이온치환 시켜 사용을 하였다.

화이바 스톤 매트 시공후 초화류, 정수식물등의 자연스러운 식생이 이루어져 환경친화적인 비탈면이나 하천을 만들 수가 있으며, 그 비용 역시 적어서 경제적이라 할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은 고강력 그물망에 자연석(호박돌)을 플라스틱 앙카핀으로 고정하여 구조체를 만들어 사용함으로서 비탈면과 하천호안 사면의 토목적인 안정성과 원지반 녹화가 가능하여 친수적이고 친환경적인 고안이라 할 수가 있다. 시공이 간편하고 기존의 방법보다 저렴한 비용과 시공이 간편하여 경제적으로도 우수하다. 또한 안정적인 식생을 이루기 위하여 자연석과 자연석사이에 식생기반 조성물을 삽입하여 식생을 함으로서 원지반 식생이 가능하여, 환경친화적인 자연스런 경관을 연출 할 수가 있다.

Claims (3)

1. 인장강도와 유연성등이 우수한 고강력사 또는 타이어코드지를 이용한 그물망(網) 테두리에 천을 덧대어 재봉질 하거나, 2∼3코를 겹쳐 항지기하여 테두리를 보강한 그물망에 100∼250mm 자연석(호박돌)을 플라스틱 앙카핀으로 고정하는 스톤매트로 하천의 호안이나 비탈면의 토목적인 안정성유지와 원지반 식생이 우수하게 고안된 화이바 스톤매트.
2. 청구 1항에서 그물망(網)의 세부사양은 1,260de(Denier)×1,260de× 8∼72합으로 구성하며 그물코의 가닥 굵기는 Φ2.0∼6.0mm, 인장강도는 40kg/합당 이상이고, 그물코(mesh)은 50∼160mm로 직조되며, 그물코의 인장강도는 450㎏/코 이상이 되며, 신축성은 40∼70%이하가 되도록 하는 화이바 스톤 매트.
3. 청구1항에서 그물망의 그물코가 정방향(▦)(19)이 되도록 제단하여, 그 그물망에 자연석(호박돌)을 접합시킬 때 사용되는 플라스틱 앙카핀은 사용장소가 물과 인접하거나 수중에서 사용되므로 부식되는 것을 방지하기 위하여 플라스틱으로 구성된 앙카핀을 사용하는 것을 특징으로 하는 화이바 스톤매트.