KR20060121086A - 섬유 보강토 공법 및 상기 공법에 의한 구축물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속한 복수 개의 섬유와 사질토를 보강해야 할 시공 개소에 분사하는 섬유 보강토 공법 및 상기 공법에 의하여 조성한 구축물에 관한 것이며, 본 발명의 목적은 섬유를 사질토와 함께 분사하는 것에 의하여 법면 등의 지반을 강화하면서, 수분과 비료를 식생에 대해 계속적으로 공급하는 것에 의해 식생을 영속적으로 건전하게 육성하여, 녹화에 의한 수경을 지속 할 수 있는 섬유 보강토 공법과 상기 공법에 의하여 조성되는 구축물을 제공하는 것에 있다.

사질토를 반송하는 사질토 반송 장치와, 복수 개의 섬유를 연속적으로 공급하는 섬유 공급 장치를 갖춘 섬유 보강토 장치를 이용하여, 사질토 반송 장치로부터 반송되는 사질토에 섬유 공급 장치로부터 풀어내는 섬유를 얽히게 하여 혼합하여 보강토로 하는 섬유 보강토 공법에 있어서, 보수성과 보비성을 가진 재료에 사질토 및 섬유를 분사하여 조성하고, 보수성과 보비성을 가진 재료를 섬유 보강토중에 매설하는 것을 특징으로 한다.

사질토, 보강토, 섬유, 법면, 구축물

Description

섬유 보강토 공법 및 상기 공법에 의한 구축물{METHODS AND STRUCTURE FOR USING A FIBER REINFORCEMENT GROUND}

본 발명은 녹화 공법으로 적용 가능한 것으로, 연속한 복수 개의 섬유와 모래 또는 모래에 유사한 것을 보강해야 할 시공 개소에 분사하는 섬유 보강토 공법 및 상기 공법에 의하여 조성한 구축물에 관한 것이다.

종래, 법면(法面) 등의 지반을 강화하면서 그 표면을 식생(植生)에 의하여 녹화하여 수경(修景)하는 방법으로서는 기울기(勾配)가 비교적 완만한 경우에는 일예로서 도 15A, 도 15B에 도시하는 바와 같이, 강봉(鋼棒) 등에 의한 주앵커 핀(48a) 및 보조 앵커 핀(48b)을 법면(31)에 꼬챙이에 꿴 형상으로 때려 설치한 후에, 그 위에 직접 객토(客土)나 모르타르류를 단독으로 분사하고 또한, 법면(31)에 라스 철망(47)을 펼쳐 설치한 상태로 객토나 모르타르류 등의 분사재료(61)의 분사를 행한다. 법면(31)의 기울기가 비교적 급한 경우에는 일예로서 도 16에 도시하는 바와 같이, 기초 콘크리트(51)상에 석재(49) 등의 블록을 쌓아올린다. 또는 도시는 생략하지만 철망을 펼쳐 모르타르를 분사한다. 어느 경우도, 그 후에 3~10cm정도의 두께의 식생용 생육 기반재(62)를 분사하여 조성하는 방법을 행하고 있었다.

그러나, 이 방법에서는 강도의 면에서 한계가 있고, 예를 들면, 분사 직후의 강우나 융설수(融雪水) 등에 의하여 분사재료(61)의 유랑 붕괴 및 녹화 기반재의 유출에 의한 침식 등이 발생하고 있었다. 또한, 3~10cm두께의 식생용 생육 기반재(62)에서는 식물의 성장을 지지하는데 한계가 있고, 식물이 영속적으로 건전하게 생육하기 위해서는 불충분하다.

또한, 다른 예로서 도 17에 도시하는 바와 같이, 기초 콘크리트(51)상에 상면이 개방된 그릇에 토양 등을 충전하여 작성한 포트 형상의 녹화 블록(50)을 법면을 따라 계단 형상으로 쌓아올리고, 녹화 블록(50) 상면에 아주 조금 노출한 토양에 식물(52)을 심는 방법이 알려져 있지만, 이 방법에서는 법면 전체를 녹화할 수 없고, 경관(景觀)의 점에서 바람직하지 않다.

또한, 도 18A, 도 18B에 도시하는 바와 같이, 도 15A, 도 15B와 같이, 주앵커 핀(48a) 및 보조 앵커 핀(48b)을 때려 설치하고, 철망으로 테두리를 둘러싼 부분에 모르타르류를 분사하여 형성하는 법면의 틀(53)을 조성한 후, 틀 내에 라스 철망(47)을 펼쳐 설치하고 3~1Ocm 두께의 식생용 생육 기반재(54)를 분사하여 조성하는 방법도 알려져 있지만, 역시 3~10cm 두께의 식생용 생육 기반재(54)에서는 식물의 성장을 지지하는데 한계가 있고, 식물이 영속적으로 건전하게 생육하기 위해서는 불충분할 뿐만 아니라, 격자틀내의 녹화가 되기 때문에, 법면 전체를 녹화하는 것은 불가능하고, 경관의 점에서 바람직하지 않다.

그래서, 지반 안정화 공법으로서 분사재료로서의 모르타르 등의 안에 연속한 장섬유를 혼입하는 것이, 일본 특허 공보의 특공 소53-47602호 공보나 특개 소55-167170호 등에 개시되어 있다. 분사재료안에 연속한 섬유를 혼입하는 것에 의하여, 분사재료의 유랑 방지 효과가 커지는 것과 함께, 연속한 섬유의 의사(擬似) 점착력에 의한 보강 효과를 얻을 수 있는 것으로부터 분사재료에 있어서의 시멘트 등의 접합재의 사용 비율을 감소시키는 것이 가능하고, 분사재료와 연속 섬유에 의하여 조성한 보강토 자체를 식물의 생육 기반으로 할 수 있다. 즉, 보강토에 의하여 법면 전체를 녹화할 수 있고, 경관의 점에서 우수하다.

그러나, 식물이 영속적으로 건전하게 생육하기 위해서는 수분이나 비료가 계속적으로 필요하지만, 분사재료에 비료를 혼입한 것 만으로는 강우 등에 의하여 비료가 곧바로 유실되어 버린다. 또한, 보강토 표면에 3~10cm두께의 식생용 생육 기반재를 비료를 혼입하여 조성한 경우라도, 비료가 보강토 표면에 얇게 존재하게 되기 때문에, 역시 유실되어 버린다.

따라서, 본 발명의 목적은 섬유를 사질토(砂質土)와 함께 분사하는 것에 의하여 법면 등의 지반을 강화하면서, 수분과 비료를 식물에 대하여 계속적으로 공급하는 것에 의하여 식물을 영속적으로 건전하게 육성하여, 녹화에 의한 수경을 지속 할 수 있는 섬유 보강토 공법을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 법면 등의 지반을 강화하는 구축물에 있어서, 법면 등의 지반을 계속 강화하면서 식생에 의한 녹화로 수경하고, 수분과 비료를 식물에 대해 계속적으로 공급하는 것에 의하여 식물이 영속적으로 건전하게 생육할 수 있는 구축물을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1 기재의 본 발명은 사질토를 반송하는 사질토 반송 장치와, 복수 개의 섬유를 연속적으로 공급하는 섬유 공급 장치를 갖춘 섬유 보강토 장치를 이용하여, 사질토 반송 장치로부터 반송되는 사질토에 섬유 공급 장치로부터 풀려나오는 섬유를 얽히게 하여 혼합하여 보강토로 하는 섬유 보강토 공법에 있어서, 보수성(保水性)과 보비성(保肥性)을 가진 재료에 사질토 및 섬유를 분사하여 조성하고, 보수성과 보비성을 가진 재료를 보강토 속에 매설하는 것을 요지로 하는 것이다.

청구항 1 기재의 본 발명에 의하면, 섬유 보강토가 법면 등의 지반을 강화함과 함께, 보수성과 보비성을 가진 재료내에서 비료를 보호 유지하기 위해, 조성 후의 강우 등에 의해 비료를 한 번에 유실해 버리는 일이 없다. 또한, 보수성과 보비성을 가진 재료는 빗물의 저장도 할 수 있기 때문에, 보강토상의 식물에 수분과 비료를 계속 공급할 수 있다. 또한, 섬유 보강토는 시멘트 등의 접합재를 많이 사용하지 않아도 전단 강도가 크기 때문에, 식물의 생육을 방해하는 접합재의 다용을 피할 수 있고, 또한, 보강토 속의 섬유가 식물 뿌리의 신장을 저해하는 것도 없기 때문에, 식물 뿌리는 수분과 비료를 흡수하면서 신장하고, 식물을 영속적으로 건전하게 생육할 수 있다.

청구항 2 기재의 본 발명은 조성한 보강토 표면에 식생 기재의 분사를 행하는 것, 특히, 조성한 보강토 표면의 사질토(모래 또는 모래에 유사한 것, 예를 들면, 산모래(山砂), 강모래(川沙), 바다모래(海沙), 마사토, 시라스(白砂, 화산재나 모래 등으로 된 퇴적층)토양, 쇄사 등을 말한다.)를 청소 제거한 후에, 보강토 표면에 식생 기재를 기초로 하는 후층기재(厚層基材) 분사를 행하는 것을 요지로 하는 것이다.

청구항 2 기재의 본 발명에 의하면, 조성한 보강토 표면에 식생 기재의 분사를 행하는 것으로 보강토 표면 전체를 식생 기재로 덮을 수 있고, 보다, 식물의 생육에 적절한 상태로 하는 것은 할 수 있다. 또한, 그 분사를 행하기 전에 섬유와 충분히 얽히지 않고 보강토 표면에 잔류하는 사질토를 청소 제거하는 것에 의하여, 보강토 표면에 잔류하는 사질토와 함께 식생 기재가 흐르거나, 보강토와 식생 기재와의 사이에 틈새가 생기지 않고, 식생 기재를 보강토 상에 안정되게 정착시킬 수 있다.

청구항 3 기재의 본 발명은 보수성과 보비성을 가진 재료에 근접하고, 또한, 일부가 보강토 표면보다 돌출하도록 식재혈용 포트를 매설하고, 보강토를 조성한 후에 식재혈용 포트를 제거하여 형성한 구멍에 식물의 묘목을 심는 것을 요지로 하는 것이다.

청구항 3 기재의 본 발명에 의하면, 식물의 묘목을 심기 위한 구멍을 용이하게 작성할 수 있다. 또한, 식재혈용 포트를 보수성과 보비성을 가진 재료에 근접하여 매설하기 때문에, 식재혈용 포트를 제거하여 심는 묘목의 뿌리를 유기질블록에 근접시킬 수 있고, 묘목의 뿌리는 보수성과 보비성을 가진 재료로부터 용이하게 수분이나 비료를 흡수하여, 양호하게 생육 할 수 있다.

청구항 4 기재의 본 발명은 섬유 공급 장치로부터의 섬유의 사질토에의 혼입 방향은 수납반(지층과 지형이 서로 역방향으로 경사하는 것) 형상으로 하는 것을 요지로 하는 것이다.

청구항 4 기재의 본 발명에 의하면, 섬유 공급 장치로부터의 섬유의 모래에의 혼입 방향은 수납반 형상으로 하는 것으로 섬유가 연속하는 섬유에서도 흐를 우려가 없고, 섬유가 흐름반(지층과 지형이 같은 방향으로 경사하고 있는 것) 형상이 되지 않고, 전단 강도를 보다 확보할 수 있다. 즉, 지반 강화의 점에 있어서 우수함과 함께, 식생의 육성 환경을 장기에 걸쳐 안정시킬 수 있다.

청구항 5 기재의 본 발명은 수납반 형상은 법면과 교차하는 수평면에 대해서 7°~20°의 높이 각도를 가지고 이루어지는 것을 요지로 하는 것이다.

청구항 5 기재의 본 발명에 의하면, 필요한 전단 강도를 확실히 얻을 수 있다. 즉, 법면 보호를 위해서 섬유 보강토를 법면상에 축조하는 경우에, 그 축조 두께는 흙구조물로서의 일체성, 사질토와 섬유와의 혼합성 시공성, 및 식생 기반으로서의 관점으로부터 평활한 법면에서는 15cm가 최소 두께로 되는 바, 청구항 5 기재의 본 발명에 의하면, 상기 작용 뿐만 아니라, 연속하는 섬유의 혼입 방향을 법면에 대해서 이른바 수납반 형상으로 하는 것에 법면과 교차하는 수평선에 대해서 7°~20°의 높이 각도를 가지고 이루어지는 것으로 하면, 법면 기울기가 1:1.5~1:0.8의 경우인 경우, 수평 두께로 약 30cm정도의 축조 두께가 되고, 시공 두께 15cm이상을 확보할 수 있다.

청구항 6 기재의 본 발명은 마무리 표면의 법면 기울기가 1:O.3보다 완만한 기울기가 되도록 보강토를 조성하는 것을 요지로 하는 것이다.

청구항 6 기재의 본 발명에 의하면, 절토 법면 등의 지반의 기울기가 급하고, 식물의 육성이 곤란한 경우라도, 보강토의 마무리 표면의 법면 기울기가 식물의 생육 한계 기울기인 1:O.3이상의 완만한 기울기가 되기 때문에, 식물을 계속하여 건전하게 생육할 수 있다.

청구항 7 기재의 본 발명은 상기 공법에 의하여 조성한 섬유 보강토 구축물을 요지로 하는 것이다.

청구항 7 기재의 본 발명에 의하면, 법면 등의 지반을 강화하는 섬유 보강토에 의한 구축물에 있어서, 식물의 생육에 필요한 비료는 보수성과 보비성을 가진 재료내에서 보호 유지하기 때문에, 강우 등에 의하여 비료가 한 번에 유실해 버리는 일이 없다. 또한, 보수성과 보비성을 가진 재료는 빗물의 저장도 할 수 있기 때문에, 보강토상의 식물에 수분과 비료를 계속하여 공급할 수 있다. 또한, 섬유 보강토는 시멘트 등의 접합재를 많이 사용하지 않아도 전단 강도가 크기 때문에, 식물의 생육을 방해하는 접합재의 다용을 피할 수 있고, 또한, 보강토중의 섬유가 식물 뿌리의 신장을 저해하는 일도 없기 때문에, 식물의 뿌리는 수분과 비료를 흡수하면서 신장하고, 식물을 영속적으로 건전하게 생육할 수 있다.

도 1A는 본 발명의 섬유 보강토 공법에 의하여 조성한 법면 보호 타입의 구축물의 일실시 형태를 도시하는 종단 측면도이다.

도 1B는 본 발명의 섬유 보강토 공법에 의하여 조성한 법면 보호 타입의 구축물의 일실시 형태를 나타내는 일부 절결한 평면도이다.

도 2는 본 발명의 섬유 보강토 공법에 의하여 조성한 옹벽 형상 타입의 구축물의 일실시 형태를 나타내는 종단 측면도이다.

도 3은 본 발명의 섬유 보강토 공법의 실시 형태의 설명도이다.

도 4는 이젝터의 평면도이다.

도 5는 이젝터의 조작 설명도이다.

도 6은 본 발명의 섬유 보강토 공법의 실시 형태에 있어서의 보강토의 조성 과정의 설명도이다.

도 7은 본 발명의 섬유 보강토 공법의 실시 형태에 있어서의 보강토의 조성 완료 상태의 설명도이다.

도 8은 본 발명의 섬유 보강토 공법의 일실시 형태에 있어서 연속 섬유가 수납반 형상이 되도록 조성한 상태를, 흐름반 형상으로 조성한 상태와 비교하여 도시하는 설명도이다.

도 9는 본 발명의 섬유 보강토 공법에 있어서의 지산(地山) 기울기와 마감 표면의 기울기와의 관계를 나타내는 설명도이다.

도 10은 본 발명의 섬유 보강토 공법의 실시 형태에 있어서의 재배용 구멍의 완성 상태를 나타내는 설명도이다.

도 11은 본 발명의 섬유 보강토 공법의 실시 형태에 있어서의 묘목을 심은 상태를 나타내는 설명도이다.

도 12는 본 발명의 섬유 보강토 공법의 실시 형태에 있어서의 후층기재(厚層基材) 분사를 실시한 상태를 나타내는 설명도이다.

도 13은 본 발명의 섬유 보강토 공법의 강도 계산의 설명도이다.

도 14A는 핀의 사시도이다.

도 14B는 핀의 횡단 평면도이다.

도 15A는 종래의 공법에 의하여 조성한 구축물의 일예를 나타내는 종단 측면도이다.

도 15B는 종래의 공법에 의하여 조성한 구축물의 일예를 나타내는 일부 절결한 평면도이다.

도 16은 종래의 공법에 의하여 조성한 구축물의 다른 예를 나타내는 종단 측면도이다.

도 17은 종래의 공법에 의하여 조성한 구축물의 또 다른 예를 나타내는 종단 측면도이다.

도 18A는 종래의 공법에 의하여 조성한 구축물의 또 다른 예를 나타내는 종단 측면도이다.

도 18B는 종래의 공법에 의하여 조성한 구축물의 또 다른 예를 나타내는 일부 절결한 평면도이다.

이하, 도면에 따라 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다.

도 1A, 도 1B, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절토(切土) 법면 또는 성토(盛土) 법면에 대해서 플레이트(40a)를 마련한 플레이트를 구비한 앵커(40)의 설치 및 이면 배수공사를 행한 후, 지산(41, 地山)의 법면 기울기에 맞추어, 법면상에 거의 균일한 두께로 섬유 보강토(55)를 조성하거나(이하, 법면 보호 타입 도 1A, 도 1B), 법구(法尻, 법면의 최하부)측을 보다 두껍게 하여 옹벽을 형성하도록 하여 섬 유 보강토(55)를 조성하는(이하, 옹벽 형상 타입) 것으로 한다.

이면 배수공사는 도 1B에 도시하는 바와 같이, 두께 1~3cm정도의 다공질 형상의 매트에 의한 이면 배수재(81)를 부설하는 것으로 행한다.

다음에, 본 발명에 관련된 섬유 보강토 공법의 실시 형태에 있어서 사용하는 장치의 개요 및 그 시공법을 이하에 설명한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 참조 부호 1은 섬유의 공급 장치이며, 이 섬유의 공급 장치(1)로부터 풀어내는 섬유(2)를 물탱크(3)로부터 고압 펌프(4)를 개재하여 공급관(5)으로 보내지는 고압수를 이용하여 분사 노즐(6)로부터 분사하는 이젝터(7)로 이루어지고, 이것에 사질토의 공급 장치(8)를 조합한다. 여기서 사질토란, 모래 또는 모래에 유사한 것, 예를 들면, 산모래(山砂), 강모래(川沙), 바다모래(海沙), 마사토, 시라스(白砂, 화산재나 모래 등으로 된 퇴적층)토양, 쇄사 등을 말한다.

사질토의 공급 장치(8)는 호퍼(10)에 벨트 컨베어(9a)를 연결한 계량기(11)와, 상기 계량기(11)에 벨트 컨베어(9b)를 개재하여 연결하는 분사기(12)로 구성된다. 도면 중 참조 부호 13은 모래산(14)으로부터 모래 또는 모래에 유사한 것을 반송하는 트랙터 셔블(15)은 분사기(12)에 압축 공기를 공급하는 압축기를 나타낸다. 분사기(12)에는 머티리얼 호스(33)가 접속되고, 그 선단이 모래 또는 모래에 유사한 것의 분사 노즐이 된다.

또한, 참조 부호 16은 계량기(11) 등의 전원이 되는 발전기, 17은 분전반, 18은 섬유의 공급 장치(1)로부터 풀어내는 섬유의 양을 계측하는 계량 장치를 나타 낸다.

섬유의 공급 장치(1)는 복수(도시의 예에서는 4개)의 실패(19)로부터의 섬유(2)를 묶어 내보내는 1개의 가이드스테이(20)를 가지는 가반식(可搬式)의 보빈케이스(21)로 이루어진다.

이러한 구성의 섬유 배치 설계 장치에 있어서, 도 4에 도시하는 바와 같이 이젝터(7)는 헤더(22)와 요동 수단(23)과의 조합으로 구성되고, 헤더(22)는 섬유의 공급 장치(1)로부터의 섬유(2)를 끌어 들이는 4개의 섬유 가이드(24)와, 고압수 또는 압축 공기와 함께 이 섬유(2)를 분사하는 4개의 분사 노즐(6)을 가진다.

요동 수단(23)은 기대(30, 基臺)에 일단을 부착한 아암(29)의 타단에 실린더(27)를 기울기 상방으로 향하게 추착(樞着)하고, 실린더(27)의 피스톤(28)의 선단에 요동 아암(26)의 상단을 회동 가능하게 축착(軸着)하고, 상기 요동 아암(26)의 하단을 회동관(25)에 고정하고, 상기 회동관(25)을 헤더(22)에 동축상으로 접속하였다. 그리고, 이 회동관(25)을 회동 이음새를 개재하여 고압수 등의 공급관(5)에 접속한다. 도면 중 참조 부호 32는 조작부이다.

시공법을 설명하면, 법면(31) 등의 시공 현장에 보빈케이스(21)를 반입하고, 적당 장소에 이전한다. 섬유의 공급 장치(1)의 각 보빈케이스(21)에서는 실패(19)로부터 풀어내어진 연속한 섬유로서의 섬유(2)는, 4개가 하나로 묶여지고, 투입구(35), 가이드스테이(20)로부터 나오고, 이젝터(7)의 섬유 가이드(24)를 개재하여 분사 노즐(6)에 삽통된다. 섬유(2)의 공급량은 로드 셀(34)로 검출되고, 계량 장치(18)로 계량된다.

그리고, 이젝터(7)에서는 물탱크(3)로부터 고압 펌프(4)를 개재하여 공급관(5)으로 보내지는 고압수가 분사 노즐(6)로부터 분사되면 상기 섬유(2)도 토출되고, 분사기(12)의 머티리얼 호스(33)의 선단의 분사 노즐로부터 법면의 지반상에 분출하는 모래 또는 모래에 유사한 것과 지반상에서 직접 분사·혼합된다.

이 때, 이젝터(7)의 조작부(32)를 조작하는 것으로, 실린더(27)의 피스톤(28)이 왕복 운동하고, 이에 따라 피스톤(28)의 선단에 부착한 요동 아암(26)의 상단이 원호상의 궤적을 그려 이동하고, 하단이 회동관(25)과의 고정부에서 회동한다.

그 결과, 회동관(25)이 요동 아암(26)의 하단과 일체가 되어 회동하고, 이 회동 운동이 동축상의 헤더(22)에 전해지고, 헤더(22)도 회동한다. 이것에 의하여, 헤더(22)에 마련한 분사 노즐(6)이 원호상의 궤적을 그려 이동한다.

따라서, 작업자는 이젝터(7)를 손으로 가지고 있으면, 손을 움직이지 않고 분사 노즐(6)이 자동적으로 요동하고, 섬유(2)와 제트 수(水)의 분사처가 자동적으로 왕복 이동하고, 각부 균일하게 모래 또는 모래에 유사한 것과 혼합한다.

또한, 이젝터(7)는 고압수는 아니고, 압축 공기를 이용하여 분사 노즐(6)로부터 분사하는 것이라도 좋다.

이와 같이 섬유를 제트 수와 함께 분사하고, 사질토와 혼합한 섬유 보강토는 연속한 섬유의 설계 혼입량 3.3kg/m³을 확보한다. 또한, 이와 같이 하여 사용하는 사질토의 규격으로서는 시라스 토양 대지의 시라스 토양이나 화강암 지대의 마사 등의 토사도 사용할 수 있고, 각종의 것을 사용할 수 있다.

시라스 토양이나 마사토를 무너뜨려 그대로 사용하면, 찰기가 많아서 머티리얼 호스(33)내에서 막히고, 공기 압송 할 수 없다고 하는 문제를 일으키지만, 이들에 계면활성제를 혼입하여 머티리얼 호스(33)내를 공기압 반송하는 것에 의하면, 시라스 토양 또는 마사 등의 찰기가 있는 현지 발생토에서도 머티리얼 호스(33)내를 막히지 않고 공기압 반송할 수 있고, 섬유 보강토 공법이 가능해진다.

또한, 이와 같이 사용하는 연속한 섬유의 규격도, 각종의 재질, 강도, 크기를 사용할 수 있고, 분해 섬유 등 질을 불문하고 사용할 수 있지만, 본 실시예에서는 섬유 굵기가 167Tex(150d)의 폴리에스텔 섬유 또는 폴리프로필렌 섬유를 사용한다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 이젝터(7)에 대해 실린더 스트로크 길이와 아암 부 길이를 변화시켜 높이 1m로 했을 경우, 이젝터(7)에 사용되고 있는 요동 회수는 요동 각도 28도, 시간 3m³의 시공 수량으로 5~6회, 시간 6m³의 시공 수량으로 7~1O회 이었다.

또한, 이젝터(7)는 상기와 같이, 실린더(27)의 피스톤(28)의 왕복 운동에 의하여 헤더(22)가 회동하고, 이것에 의하여 헤더(22)에 마련한 분사 노즐(6)이 원호상의 궤적을 그려 이동하지만, 분사 노즐(6)의 요동에 따라 섬유(2)와 제트 수의 분사처가 자동적으로 왕복 이동한다.

이것에 의하여, 전체적으로 모래에 대해서 균등하게 섬유의 분사를 행할 수 있다.

이상 설명한 것 같은 시공 외에, 시공 장소에 대형기를 도입할 수 있는 경우이며 시공 범위가 광범위하게 걸쳐진 경우에는 대형기에 의한 시공을 행할 수 있다. 또한, 모래 또는 모래에 유사한 것의 분사 노즐과 섬유의 분사 노즐을 서로 독립하여 조작하는 것이 아니라, 공급하는 섬유를 모래 분사 노즐에 합류시켜도 좋고, 모래 또는 모래에 유사한 것의 분사 노즐에 대해서 섬유의 분사 노즐를 고정하도록 하여도 좋다.

이와 같이 하여 섬유 보강토를 조성하면서, 도 6, 도 7에 도시하는 바와 같이, 보수성과 보비성을 가진 재료(42)를 배치하고, 또한 보수성과 보비성을 가진 재료(42)에 근접시켜 보이드관 등의 식재혈용 포트(43)를 배치하고, 식재혈용 포트(43)의 선단이 보강토의 표면에서 나오도록 하면서, 보수성과 보비성을 가진 재료(42) 및 식재혈용 포트(43)상에 섬유 보강토(55)를 조성한다.

이 보수성과 보비성을 가진 재료(42)로서는 시판되는 것(예를 들면, 상품명 「록탄 4호」)을 사용하고, 보수성과 보비성을 가진 재료(42) 및 식재혈용 포트(43)를 2개/m²의 간격으로 배치한다.

보수성과 보비성을 가진 재료(42)는 피트 모스나 파크 퇴비에 의한 유기물 기반재를 주재료로서 성형한 것이며, 일예로서 성형한 블록체는 피트 모스(3), 파크 퇴비(5), 버미큘라이트 0.5, 제올라이트 0.5, 벤트나이트 0.5, 펄라이트 0.5 의 비율로 압축 성형하는 것으로 한다. 전체 형상은 원통형, 각통형 등을 묻지 않는 다. 크기는 높이 8(cm)정도, 직경φ10~18(cm), 중량 400~1,300(g)정도의 것이다.

이와 같이 하여 섬유 보강토(55)를 조성할 때, 섬유의 공급 장치(1)로부터의 연속하는 섬유의 모래에의 혼입 방향은 수납반 형상으로 하는 것으로 하고, 또한, 이 수납반 형상은 법면 보호의 경우는, 법면(31)과 교차하는 수평면 X에 대해서 7°~20°의 높이 각도, 바람직하게는 15°이상의 높이 각도(α)를 가지고 이루어지는 것으로 하였다. 도 8에 있어서 (b)는 섬유의 방향이 흐름반 형상의 경우이다.

또한, 이와 같이 하여 조성되는 구축물의 형상은 지산 기울기 1:N에 대해 N≥O.8로 완만한 경우에는 지산 법면을 15cm이상의 두께로 거의 균일하게 섬유 보강토로 덮는 법면 보호 타입의 조성을 행하는 것으로 하고, 0.8>N≥0.5로 약간 급한 경우에는, 그 외의 상황에 맞추어 콘크리트 기둥 등의 보조 공법을 병용한 다음 법면 보호 타입의 조성을 행하거나, 법구(법면의 최하부)를 보다 두껍게 조성하는 옹벽 형상 타입의 조성을 행한다. 또한 이 경우는 강도의 면으로부터 3Ocm 이상의 두께로 섬유 보강토를 조성한다. 또한, 도 9에 도시하는 바와 같이, 지산 법면의 법면 기울기가 급하고, 0.5>N≥O.3(예를 들면 1:O.35)의 경우에는 법구(법면의 최하부)를 보다 두껍게 조성하는 옹벽 형상 타입의 조성을 행하는 것에 의하여, 섬유 보강토(55)의 마무리 표면의 법면 기울기가 1:0.5보다 완만해지도록 한다.

섬유 보강토(55)의 조성 후는 도 10, 11에 도시하는 바와 같이, 식재혈용 포트(43)를 제거하여 형성한 구멍(45)에 틈새를 남기지 않도록 하여 식물의 묘목(44)을 심는다. 섬유 보강토(55)를 조성한 후에 묘목을 심기 위한 구멍을 파는 것은 곤란하지만, 이와 같이 하면, 묘목용의 구멍(45)을 용이하게 만들 수 있다.

그리고 또한 도 12에 도시하는 바와 같이, 섬유 보강토(55)의 표면에 남은 모래를 청소 제거한 후에 후층기재(厚層基材) 분사공을 실시한다.

후층기재(厚層基材) 분사공은 펌프 또는 모르타르 건(gun)을 이용하여 식생 기재를 두께 3~1Ocm로 분사하는 것으로, 식생 기재는 인공 토양 또는 유기질기재 등(흙, 목질 섬유, 파크 퇴비, 피트 모스 등)이다.

예를 들면, 후층기재(厚層基材)(46)의 1m³당의 배합은 유기질계의 식생 기재 2000리터, 화성비료 3kg, 지효성 비료 3kg, 침식 방지제로서의 수지계 분말 1kg, 그 외, 녹화 목표에 맞추어 식물의 종자를 배합한다.

또한, 종자의 배합에 따라서는 묘목(44)을 피압하는 경우가 있으므로, 멀칭재(39)의 병용을 검토한다. 멀칭재(39)는 천연 섬유의 주트 크로스 소재에 그라프트지를 배접하여 이루어지는 것으로, 깔개 짚에 필적하는 지온(地溫) 안정성과 보수성이 있고, 건조 방지나 관수(灌水)의 수고를 들어주고, 지상(地上) 상승 방지가 우수한 것이다.

후층기재(厚層基材)(46)를 실시하여 녹화를 도모함에 앞서, 섬유 보강토(55)의 상면에 철망, 합성 수지제 넷 등의 망체(70)를 부설(敷設)한다.

상기 망체(70)는 이것을 섬유 보강토(55)에 끼워 넣는 핀(71)의 머리 부분의 갈고리(71A)로 계지한다. 도 15A에 핀(71a)의 개요를 나타내면, 합성 수지제로, 선단을 뽀족한 형상으로 하고, 또한, 본체는 횡단 단면 열십(十)자형이나 사람 인(人) 자형으로서 중심으로부터 방사상으로 돌설하는 세로 리브(71b)를 마련하고, 이 세로 리브(71b)의 측단에 상향의 콧수염 형상의 돌기(71c)를 상하로 간격을 존재하게 하여 형성한다. 도 15B에 단면을 도시한다.

핀(70)은 합성 수지제로 하면, 가벼운 것이며, 선단을 뽀족한 형상으로 했기때문에 끼워 넣기 쉽고, 또한, 본체는 횡단 단면 열십자형 등 중심으로부터 방사상으로 돌출하는 세로 리브를 마련했으므로 이 세로 리브가 보강으로서 강도도 있고, 또한 상향의 콧수염 형상의 돌기가 섬유와 얽히게 되어, 빠지기 쉬운 것이 된다.

또한 핀(71)의 최고 꼭대기부에는 타격 수납용의 평탄부(71d)를 형성하여 박아 넣을 수 있도록 한다. 이 핀(71)은 예를 들면 18개/10m²정도의 간격으로 배치 설치한다.

핀(71)은 망체(70)를 섬유 보강토(55)에 부설하고 나서 섬유 보강토(55)에 끼워 넣고, 최종적으로 머리 부분의 갈고리(71a) 망체(4)를 계지한다. 이와 같이 하면, 핀(71)의 콧수염 형상의 돌기(71c)에 섬유 보강토(55)의 연속하는 섬유가 휘감겨, 핀(71)의 빠져 나옴을 방지할 수 있는 것과 함께, 망체(70)와 섬유 보강토(55)가 핀(8)을 개재하여 일체적으로 결합되고, 망체(70)에 의한 보강공에 의하여, 표층부에 대해서 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 후층기재(厚層基材)(46)를 섬유 보강토(55) 위에 실시하는 경우는, 망체(70)는 섬유 보강토(55) 위에 조금 띄워 부설하고, 후층기재(厚層基材)(46)안에 망체(70)가 들어가도록 하여도 좋다.

이상의 섬유 보강토 공법에 의하여 조성한 구축물에 있어서는, 보수성과 보 비성을 가진 재료(42)가 서서히 수분과 비료를 식물에 공급하고, 식생이 양호하게 생육될 수 있게 된다. 또한, 보강토에 혼입한 섬유는 식물 뿌리의 신장을 방해하지 않고, 뿌리와 얽히게 되어 더욱 토양의 보강 효과를 강하게 한다.

또한, 보수성과 보비성을 가진 재료(42)에 근접하고, 또한, 일부가 보강토 표면보다 돌출하도록 식재혈용 포트(43)를 매설하고, 보강토를 조성한 후에 식재혈용 포트(43)를 제거하여 형성한 구멍(45)에 식물의 묘목(44)을 심도록 하였기 때문에, 묘목(44) 및 묘목(44)이 생장한 목본의 뿌리와 보수성과 보비성을 가진 재료(42)가 근접하고, 수분과 비료의 흡수가 양호해진다.

이것은 목본에 대해서 뿐만 아니고, 섬유 보강토(55) 표면을 덮는 초본에 대해서도, 소정 간격으로 점재(點在)하는 보수성과 보비성을 가진 재료(42)보다 식생에 대해 수분과 비료가 공급되고, 식물이 건전하게 생육할 수 있다.

또한, 섬유가 법면과 교차하는 수평면에 대해서 7°~20°의 높이 각도를 가지고 이루어지는 수납반 형상이 되도록 섬유 보강토(55)를 조성하도록 하였기 때문에, 조성한 구축물은 충분한 강도를 얻을 수 있다.

일예로서 섬유가 법면과 교차하는 수평면에 대해서 15°의 높이 각도를 가지고 이루어지는 수납반 형상이 되도록 섬유 보강토(55)를 조성한 경우를 도 13을 참조하여, 이하에 강도율에 대해 계산하면,

α:섬유의 타설기울기와 전단면이 이루는 각도

Ω:수평면과 전단면이 이루는 각도

15도:섬유의 타설기울기

이다.

법면 기울기가 1:0.8인 경우에 대해 보면,

α=Ω+15=15+15=30도

W=Wl+W2

={(h×d/2)×γt+L×t×γtGEO}×D×1/2

={(1.09×1.88/2)×18.00+3.00×0.20×18.00}×1.5×1/2

=21.93KN

R=Wsin33.7

=21.93sin33.7

=12. 17KN

S=Rcos18.7

=12. 17cos18.7

=11.53KN

N=Rsin18.7

=12.17sin18.7

=3.90KN

F=(D×CGEO×1+N×tanφGEO)/S

=(1.5×30.7×0.34+3.90×tan36.4)/11.53

=1.61>1.5(Fs)-----OK

W :전체 중량

W1:표층토가 빠져나간 중량

W2:연속 섬유 보강토의 중량

t :시공 두께

γt:지산의 단위 체적 중량

γtGEO:연속 섬유 보강토의 단위 체적 중량

R:외력

S:연속 섬유 보강토의 미끄럼면에 작용하는 전단력

N:연속 섬유 보강토의 수직 분력

φGEO:연속 섬유 보강토의 내부 마찰각(정수)

CGEO:연속 섬유 보강토의 점착력(정수)

L:법면의 가로 길이 방향의 보강 철근 피치

D:수평 방향의 보강 철근 피치(상기 계산에서는 1.5m피치로 산출)

F:안전률

Fs:강도율

이다.

또한, 마찬가지로 법면 기울기가 1:1.4인 경우에 대해서도 아래와 같이 된다.

α=Ω+15=15+15=30도

W=W1+W2

={(h×d/2)×γt+L×t×γtGEO}×D×1/2

={(0.11×2.40/2)×18.00+3.O0×0.2O×18.OO}×1.5×1/2

=9.88KN

R=Wsin33.7

=0.99sin33.7

=5.48KN

S=Rcos18.7

=5.48cos18.7

=5.19KN

N=Rsin18.7

=5.48sin18.7

=1.76KN

F=(D×CGEO×1+N×tanφGEO)/S

=(1.5×30.7×0.57+1.76×tan36.4)/5.19

=5.31>1.5(Fs)-----OK

이와 같이, 법면과 교차하는 수평면에 대해서 7°~20°의 높이 각도를 가지고 이루어지도록, 섬유 공급 장치로부터의 연속하는 섬유의 사질토에의 혼입 방향을 수납반 형상으로 하여 조성하면, 식생의 생육 지반이 붕괴하지 않고 유지되고, 식물을 영속적으로 건전하게 생육할 수 있다.

상기의 예는 일예이며, 상황에 따라 그 수치는 변동한다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명의 섬유 보강토 공법은, 섬유를 사질토와 함께 분사하는 것에 의하여 법면 등의 지반을 강화하면서, 수분과 비료를 식물에 대해 계속적으로 공급하는 것으로써 식물을 영속적으로 건전하게 육성하여, 녹화에 의한 수경을 지속 할 수 있다.

또한, 본 발명의 구축물은 법면 등의 지반을 강화하는 구축물에 있어서, 법면 등의 지반을 강화하면서 식물에 의한 녹화로 수경하고, 수분과 비료를 식물에 대해 계속적으로 공급하는 것으로써 식물이 영속적으로 건전하게 생육할 수 있다.

Claims (7)

1. 사질토를 반송하는 사질토 반송 장치와, 복수 개의 섬유를 연속적으로 공급하는 섬유 공급 장치를 갖춘 섬유 보강토장치를 이용하여, 사질토 반송 장치로부터 반송되는 사질토에 섬유 공급 장치로부터 풀어내는 섬유를 얽히게 하여 혼합하고 보강토로 하는 섬유 보강토 공법에 있어서, 보수성과 보비성을 가진 재료에 사질토 및 섬유를 분사하여 조성하고, 보수성과 보비성을 가진 재료를 보강토중에 매설하는 것을 특징으로 하는 섬유 보강토 공법.
2. 조성한 보강토 표면에 식생기재의 분무를 행하는 것을 특징으로 하는 섬유 보강토 공법.
3. 제 1 항에 있어서,

   보수성과 보비성을 가진 재료에 근접하고 또한 일부가 보강토 표면으로부터 돌출하도록 직재공용 포트를 매설하며, 보강토를 조성한 후에 직재공용 포트를 제거하여 형성한 구멍에 식물의 묘목을 심는 섬유 보강토 공법.
4. 제 1 항에 있어서,

   섬유 공급 장치로부터의 섬유의 사질토에의 혼입 방향은 수납반 형상으로 하는 섬유 보강토 공법.
5. 제 4 항에 있어서,

   수납반 형상은 법면과 교차하는 수평면에 대해서 7°~20°의 높이 각도를 가지고 이루어지는 섬유 보강토 공법.
6. 제 1 항에 있어서,

   마무리 표면의 법면 기울기가 1:0.3이상의 완만한 기울기가 되도록 보강토를 조성하는 섬유 보강토 공법.
7. 청구항 1에 기재의 공법에 의하여 조성한 섬유 보강토 구축물.

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