KR20090023769A - 침출수 배수용 차수재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침출수 배수용 차수재에 관한 것으로 보다 상세하게는 지오네트의 한 면에 부직포와 직포를 다른 한 면에는 부직포를 부착하되, 상기 직포를 제직하기 위해 사용되는 위사 및 경사 중 하나의 사를 높이와 면적 또는 지름이 다르게 형성시켜 편차를 갖도록 함으로서 직포가 토압 및 높은 하중에 의해 눌렸을 때 부직포 및 지오네트에 전달되는 하중이 부위 또는 위치에 따라서 각기 다르게 전달되도록 하여 직포의 눌림으로 인해 지오네트의 메쉬 형태로 이루어진 공간으로 밀려들어가는 정도가 다르게 형성되도록 함으로서 배수통로를 형성시켜 수평수투계수 및 배수성능을 향상되도록 하는 것에 그 특징이 있다.

Description

침출수 배수용 차수재{Geo-synthetic water blocking materials}

본 발명은 침출수 배수용 차수재에 관한 것으로 보다 상세하게는 지오네트의 한면에 부직포와 직포를 다른 한면에는 부직포를 부착하되 상기 직포를 제직하기 위해 사용되는 위사 및 경사 중 하나의 사를 높이와 면적 또는 지름이 다르게 형성시켜 편차를 갖도록 함으로서 직포가 토압 및 높은 하중에 의해 눌렸을 때 부직포 및 지오네트에 전달되는 하중이 부위 또는 위치에 따라서 다르게 사에 전달되도록 하여 직포의 눌림으로 인해 지오네트의 메쉬 형태로 이루어진 공간으로 밀려들어가는 정도가 다르게 형성되도록 함으로서 배수통로를 형성시켜 수평수투계수 및 배수성능을 향상되도록 한 침출수 배수용 차수재에 관한 것이다.

최근 국내에서는 지오멤브레인과 토목섬유 점토 차수재를 폐기물 매립장 하부 차수재로 사용하도록 규정하고 있다. 국내에서 시공되고 있는 폐기물 매립장의 대부분은 산간부의 계곡지대에 위치하고 있다. 도 1에 예시하는 바와 같이 경사면에 위치한 폐기물 매립장에서 지오멤브레인 쉬트(300)는 경사진 사면(100)에 설치 된 토목합성재료(200) 위에 설치된다. 도 1에서 도면부호 400는 보호층을, 500는 폐기물을 각각 가리킨다.

토목합성재료(Geosynthetics)는 1970년대 초 주로 토사의 세굴방지 및 여과의 목적으로 이용되다가, 그 후에는 지반의 분리, 보강 또는 배수기능등의 목적으로 그 적용분야가 점차 확대되었으며, 최근에는 방수, 균열방지, 지반구조물 보호 충격흡수 등의 목적으로까지 확대되어 사용되고 있다. 이러한 토목섬유합성 제품의 사용성 확대와 더불어 학계에서는 토목합성재료를 폐기물 매립장에 적용하여 침출수(leachate)에 의한 토양의 오염을 방지하고자 노력하여 왔다.

침출수란 매립된 폐기물이 비나 눈에 의하여 발생되는 물기와 상호작용하여 형성하는 액체를 말한다. 침출수는 토양 및 지하수 오염의 주요인이며, 이런 침출수에 의한 오염을 방지하기 위하여 1980년대 중반부터 토목섬유 제품들은 차단과 배수의 기능으로 위생매립지에 사용하기 시작하였다.

상기한 토목섬유의 주요기능은 배수, 필터, 분리, 보강, 차수기능 등이 있으며, 현장에 적용되는 토목섬유는 하나 이상의 기능을 수행하게 된다. 특히, 토목섬유의 적용분야가 확대됨에 따라 두 가지 이상의 기능을 수행하기 위하여 복합적인 형태의 토목섬유가 연구·개발되고 있다.

두 가지 이상의 토목섬유를 복합하여 만든 토목섬유를 총괄하여 지오컴포지트(Geocomposite)라 하며, 보강용 지오컴포지트, 차수용 지오컴포지트(GCL), 배수용 지오컴포지트(PBD)등이 개발·사용되어 지고 있다.

현재 가장 많이 사용되고 있는 지오컴포지트는 배수, 필터, 분리기능을 수행 할 수 있도록 지오텍스타일과 지오네트를 복합하여 만든 제품으로 주요활용분야는 환경적 분야에서는 위생 폐기물 매립장의 침출수 집·배수시스템, 매립장 사면의 차수시설보호등에 사용되며, 일반토목분야에서 지하외벽, 옹벽, 지하철, 전력구, 통신구 등의 배수시스템으로 사용된다.

그러나, 지오네트와 지오텍스타일을 복합한 지오컴포지트 제품은 폐기물 매립장에서 구멍막힘(clogging)현상과 강도부족으로 인한 취성파괴 현상을 발생하게 하는 경우도 있으므로 국내 현장조건에 맞는 지오네트 복합지오컴포지트의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 본 출원인은 선등록된 실용신안 제298764호를 제안하여 등록받은 바 있으며, 상기한 선등록된 실용신안 제298764호는 강도부족으로 인한 취성파괴 현상의 발생을 방지하여 인장강도를 향상시키고 배수기능에 있어서 가장 중요한 특성인 전수성(투수특성)에 대하여 쓰레기 하중재하에 따른 수직과 수평투수성 및 접촉전단강도가 향상된 이점이 있도록 한 고안이다.

본 발명은 상기한 본 출원인의 선등록된 실용신안 제298764호의 이점을 갖으면서 직포를 제직하기 위해 사용되는 위사 및 경사 중 하나의 사를 높이와 면적 또는 지름이 다르게 형성시켜 편차를 갖도록 함으로서 직포가 토압 및 높은 하중에 의해 눌렸을 때 부직포 및 지오네트에 전달되는 하중이 부위 또는 위치에 따라서 각기 다르게 사에 전달되도록 하여 직포의 눌림으로 인해 지오네트의 공간으로 밀려들어가는 정도가 다르게 형성되도록 함으로서 배수통로를 형성시켜 수평수투계수 및 배수성능을 향상되는 침출수 배수용 차수재를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 지오네트의 한면에 부직포와 직포를 다른 한면에는 부직포를 부착하여 이루어진 침출수 배수용 토목합성 차수재에 있어서, 상기 직포를 제직하기 위해 사용되는 위사 및 경사 중 어느 하나의 사에 꼬임을 주어 부위 또는 위치에 따라서 폭과 높이가 다르게 직조 되도록 한 것을 특징으로 하는 침출수 배수용 차수재에 의하여 달성된다.

또한 지오네트의 한면에 부직포와 직포를, 다른 한면에는 부직포를 부착하여 이루어진 침출수 배수용 토목합성 차수재에 있어서, 상기 직포를 제직하기 위해 사용되는 위사 및 경사 중 어느 하나의 방향에 일정간격으로 굵기가 굵은 사를 설치하여 압력의 편차를 주어 유로를 형성시켜 배수성능 및 수평투수계수를 향상시키도록 한 것을 특징으로 하는 침출수 배수용 차수재에 의하여도 달성된다.

이와 같은 본 발명은 강도부족으로 인한 취성파괴 현상의 발생을 방지하여 인장강도를 향상시키고 배수기능에 있어서 가장 중요한 특성인 전수성(투수특성)에 대하여 쓰레기 재하중에 따른 수직과 수평투수성 및 접촉전단강도가 향상된 본 출 원인의 선등록 권리의 이점을 유지하면서 직포를 제직하기 위해 사용되는 위사 및 경사 중 하나의 사를 높이와 면적 또는 지름이 다르게 형성시켜 편차를 갖도록 함으로서 직포가 토압 및 높은 하중에 의해 눌렸을 때 부직포 및 지오네트에 전달되는 하중이 부위 또는 위치에 따라서 각기 다르게 사에 전달되도록 하여 직포의 눌림으로 인해 지오네트의 공간으로 밀려들어가는 정도가 다르게 형성되도록 함으로서 배수통로를 형성시켜 수평투수계수 및 배수성능이 향상되도록 하는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 2는 본 발명인 침출수 배수용 차수재의 구조를 보여주는 사시도로써 이에 따르면 본 발명은 두께가 약 4mm 정도 되는 제1부직포(20)의 상부에 필라멘트사나 방적사를 이용하여 경, 위사를 직각형태로 교차해 만든 형태의 직포(10)를 적층 설치한다.

한편 두께가 약 4mm 정도인 제2부직포(40) 및 약 5mm 정도의 두께를 가지며 그물망의 형태를 갖는 지오네트(30)를 각각 구비 후 상기 제2부직포(40) 상부에 지오네트(30)를 적층시킨다.

한편, 상기 제1부직포(20)의 일면에 직포(10)를 니들펀칭으로 접착한 후 상기 니들펀칭으로 접착된 직포(10)가 상부로 향하도록 한 후 제1부직포(20)를 지오 네트(30)의 상부에 재차 적층시킨 후 이들을 열융착한다. 상기 열융착공정을 수행하면 각각의 부직포(20,40)와 지오네트(30)가 열융착되어 탈거가 일어나지 않게 된다.

한편, 상기 직포(10)의 조직형태가 능직의 형태를 갖으며, 제1부직포(20)와 제2부직포(40)가 각각 다른 색을 갖도록 하여 상단과 하단을 구별하도록 함이 바람직하며, 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 상기 직포(10)를 제직하기 위해 사용되는 위사(11) 및 경사(12) 중 어느 하나의 사에 꼬임을 주어 부위 또는 위치에 따라서 폭과 높이가 다르게 직조 되도록 제직한다.

상기와 같이 직조되는 위사 및 경사 중 어느 하나의 사에 꼬임을 형성시키는 이유는 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 꼬여진 사의 부분 또는 위치에 따라서 넓이와 높이가 다르게 형성됨으로 하중을 받아 하부로 전달하는 눌림 정도가 각각 위치와 부위에 따라서 다르게 된다.

따라서 하부에 전달되는 하중이 크게 전달되는 부분과 작게 전달되는 부분이 형성되므로 하부로 전달되는 하중의 편차 발생으로 부직포(20,40)가 지오네트(30)의 공간으로 밀려들어가는 정도가 다르게 형성되도록 함으로서 상기 편차가 유로의 효과를 가지도록 하여 배수성능을 향상시키도록 한 것이다.

한편 첨부도면 도 4는 본 발명의 다른 실시예로서 일정간격으로 굵기가 굵은 사(13)를 설치하여 직포(10) 및 부직포(20,40)가 눌렸을 때 크기가 서로 다른 사로 직조 되어 있기 때문에 굵기가 굵은 사에 의해 압력 편차가 발생하여 배수통로가 형성됨으로서 배수성능을 향상시키고 직포 및 부직포의 변형을 방지하여 배수성능 의 효율이 저하되는 것을 방지하게 된다.

한편 본 발명에 있어서 직포를 상부에 위치하는 것으로 설명하고 있으나 설치시 직포가 하방향에 위치하도록 설치하여 사용할 수도 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 작용 효과를 설명하면 부직포가 고유의 색채를 가지고 있으므로 예컨데, 제2부직포(40)는 블랙, 제1부직포(20)는 화이트의 색을 가지고 있다면 현장에서 작업자가 상부와 하부의 위치를 바꾸어 설치하는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 차수재를 설치한 후 침출수의 이동을 살펴보면 여과층의 모래 또는 흙의 알갱이(분자)가 침출수와 같이 스며들면 직포(10)에 의하여 여과된다.

그리하여 제1부직포에(20)는 여과된 침출수만이 통과하게 되고 상기 제1부직포(20)를 통과한 침출수는 지오네트(30)를 따라 배수되는 것이다. 이때 상기 직포(10)에 의해 침출수에 함유된 이물질이 여과됨으로 제1부직포(20)의 구멍막힘(clogging)이 일어나지 않는 것이다.

그러나 상기와 같이 설치된 차수재(1)에 토압이 작용하게 되면 직포(10)가 내측으로 가압되면서 그와 동시에 부직포(20)(40) 또한 가압되므로서 부직포(20)(40)의 조직이 조밀하게 되어 투수성능이 저하되게 된다.

상기 직조되는 위사(11) 및 경사(12) 중 어느 하나의 사에 꼬임 형성시키면 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 꼬여진 사에는 부분 또는 위치에 따라서 넓이와 높이가 다르게 형성됨으로 하중을 받아 하부로 전달하는 하중도 다르게 된다.

상기 직포(10)를 형성하는 위사(11) 및 경사(12) 중 어느 하나의 사에 꼬임이 형성하면 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 A 지점은 넓이가 L1과 같이 넓고 높이가 아주 낮음, B 지점은 넓이가 L2와 같이 좁고 높이가 높음, C 지점은 넓이가 L3와 같이 아주 좁고 높이가 아주 높게 형성되어 있어 하부에 전달되는 하중이 크게 전달되는 부분과 작게 전달되는 부분이 형성되므로 하부로 전달되는 하중의 편차 발생으로 상기 편차에 의해 부직포(20)(40)의 조직이 다르게 가압되기 때문에 지오네트(30)를 가압하는 하중도 다르게 되므로 이러한 하중의 전달이 각 부분마다 다르게 작용되기 때문에 직포의 눌림으로 인해 지오네트(30)의 메쉬 형태의 공간으로 밀려들어가는 정도가 다르게 형성되도록 함으로서 배수통로를 형성시켜 수평수투계수 및 배수성능을 향상시키도록 한 것이다.

한편 상기 직포를 형성하는 위사와 경사 모두 꼬임을 형성하여 사용할 수도 있으며, 상기 도 4는 본 발명의 다른 실시 예로서 직포(10)를 형성하는 위사(11) 및 경사(12) 중 어느 하나의 방향에 일정간격으로 굵기가 굵은 사(13)를 설치하여 직포(10)에 압력이 작용하여 직포(10)를 가압시 상기 굵기가 굵은 사(13)가 하중을 받쳐주도록 하여 굵기가 굵은 사(13)와 인접하는 다른 굵기가 굵은 사(13) 사이에 하중이 작게 전달되므로 인접하는 굵기가 굵은 사(13)와의 사이에 하중이 작게 작용되므로 직포(10)의 눌림으로 인해 지오네트(30)의 메쉬 형태의 공간 내측으로 밀려 들어가는 정도가 다르게 형성되도록 함으로서 배수통로를 형성시켜 수평수투계수 및 배수성능을 향상시키도록 한 것이다.

도 1은 일반적인 침출수 배수용 차수재의 설치상태를 보여주는 예시도.

도 2는 본 발명인 침출수 배수용 차수재의 구조를 보여주는 사시도.

도 3은 본 발명의 요부인 직포를 형성하는 사의 구조를 보여주는 일부 발췌확대도

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 평면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 직포 11 : 위사

12 : 경사 20 : 제1부직포

30 : 지오네트 40 : 제2부직포

Claims (3)

1. 지오네트의 한면에 부직포와 직포를, 다른 한면에는 부직포를 부착하여 이루어진 침출수 배수용 토목합성 차수재에 있어서,

   상기 직포를 제직하기 위해 사용되는 위사 및 경사 중 어느 하나의 방향에 일정간격으로 굵기가 굵은 사를 설치하여 압력의 편차를 주어 유로를 형성시켜 배수성능 및 수평투수계수를 향상시키도록 한 것을 특징으로 하는 침출수 배수용 차수재.
2. 지오네트의 한면에 부직포와 직포를 다른 한면에는 부직포를 부착하여 이루어진 침출수 배수용 토목합성 차수재에 있어서,

   상기 직포를 제직하기 위해 사용되는 위사 및 경사 중 어느 하나의 사에 꼬임을 주어 부위 또는 위치에 따라서 폭과 높이가 다르게 직조 되도록 한 것을 특징으로 하는 침출수 배수용 차수재.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 직포를 형성하는 위사와 경사 모두 꼬임을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 침출수 배수용 차수재.

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