KR20110032766A - 장섬유강화 플라스틱 토류판 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장섬유강화 플라스틱 토류판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 H빔 사이에 차례로 적층되어 설치되는 토류판에 있어서, 상기 토류판(30)은 전방패널(11), 후방패널(21) 및 상기 전방패널과 후방패널에 일체로 연결되어 내부에 다수의 중공부(32)를 형성시키는 보강리브(31)로 이루어지되, 그 재질은 장섬유 강화 플라스틱인 것을 특징으로 하는 토류판에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 내부폐성, 내크리프성, 내충격성, 강성, 난연성 및 불연성이 우수하고, 자중이 낮아 취급이 용이한 토류판 및 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
장섬유강화 플라스틱, 토류판, H빔, 전방패널, 후방패널, 보강리브, 내크리프성

Description

장섬유강화 플라스틱 토류판 및 이의 제조방법{Long Fiber Reinforced Plastic Soil Retaining Plate}
본 발명은 장섬유강화 플라스틱 토류판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부폐성, 내크리프성, 내충격성, 강성, 난연성 및 불연성이 우수하고, 자중이 낮아 취급이 용이한 토류판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 토류판은 지면에 수직상태로 고정되고 소정 간격 떨어진 수개의 H빔 사이에 적층설치되는 것인데, 토목공사시 토사붕괴를 차단하여 붕괴사고로부터 안전성을 확보하거나, 건축 공사시 지하 터파기로 인한 인근의 연약지반이 붕괴되는 것을 미연에 방지하기 위한, 방토 및 방석막이 역할을 하는 가시설재이다.
상기 토류판은 왠만한 토사 붕괴압을 견딜 수 있는 정도의 강도를 가져야 하므로 주로 철도목이 사용된다.
그러나 상기 철도목은 강우나 적설 등의 자연 환경에 의한 부폐로 인해 파손이 잦으며, 토사압을 견딜 수 있는 한계 압력이 그리 높지 않아 토사막음판으로의 신뢰도가 떨어지고, 아울러 자중이 무거워 취급 및 가설에 어려움이 있어 작업 효율도 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제2006-0030583호는 전방패널과 후방패널 사이의 보강부재를 육각형상의 각봉들이 서로 밀집된 구조를 갖도록 설계한 고강도 플라스틱(FRP) 재질의 토류판(하기 도 1에 나타냄)을 개시하고 있으나, 내크리프성 등이 충분하지 않은 문제가 있다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 내부폐성, 내크리프성, 내충격성, 강성, 난연성 및 불연성이 우수하고, 자중이 낮아 취급이 용이한 토류판 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 H빔 사이에 차례로 적층되어 설치되는 토류판에 있어서, 상기 토류판(30)은 전방패널(11), 후방패널(21) 및 상기 전방패널과 후방패널에 일체로 연결되어 내부에 다수의 중공부(32)를 형성시키는 보강리브(31)로 이루어지되, 그 재질은 장섬유 강화 플라스틱인 것을 특징으로 하는 토류판 및 이의 제조방법을 제공한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 내부폐성, 내크리프성, 내충격성, 강성, 난연성 및 불연성이 우수하고, 자중이 낮아 취급이 용이한 토류판 및 공정이 단순하고 장섬유의 길이와 함량의 조절이 쉬운 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 토류판은 H빔 사이에 차례로 적층되어 설치되는 토류판에 있어서, 상기 토류판(30)은 전방패널(11), 후방패널(21) 및 상기 전방패널과 후방패널에 일체로 연결되어 내부에 다수의 중공부(32)를 형성시키는 보강리브(31)로 이루어지되, 그 재질은 장섬유 강화 플라스틱인 것을 특징으로 한다.
상기 장섬유 강화 플라스틱은 유리섬유, 바잘트섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 보강된 플라스틱으로, 보강된 섬유의 길이가 2 내지 100 mm이고, 그 함량이 5 내지 60 중량%인 것이 바람직하다.
상기 장섬유 강화 플라스틱은 장섬유 강화된 폴리올레핀, 폴리아마이드, 폴리카보네이트 또는 ABS 수지 등인 것이 바람직하다.
상기 중공부(32)는 허니컴, 격자, 사각형, 삼각형 또는 원형 모양인 것이 바람직한데, 이런 디자인을 통해 토사압을 견딜 수 있는 강도를 갖는다.
하기 도 2는 상기 장섬유강화 플라스틱 토류판을 나타낸다.
본 발명의 토류판의 제조방법은 H빔(100) 사이에 차례로 적층되어 설치되는 토류판의 제조방법에 있어서, a) 압출기 및 다이를 이용하여 고분자 수지 및 연속섬유를 혼련 및 압출하여 장섬유 강화 플라스틱을 제조하는 단계; b) 압출된 장섬 유 강화 플라스틱을 컨베이어 벨트(conveyor belt)에 의해 압출온도를 유지하면서 금형으로 이동시키는 단계; c) 금형으로 이동된 장섬유 강화 플라스틱을 프레스를 사용하여 전방패널(11) 및 이와 연속적으로 연결된, 다수의 중공부(32)를 형성시키는 보강리브(31)를 일체로 제조하는 단계; 및 d) 상기 보강리브(31)에, 별도로 상기 a) 및 b)의 단계를 거친 장섬유 강화 플라스틱으로부터 프레스에 의하여 제조된 후방패널(21)을, 진동 융착, 열융착 또는 접착제에 의하여 접합시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 a)의 혼련 및 압출은 LFT-D 공법에 의하여 실시되는 것이 바람직하다.
이하, 토류판의 제조방법을 실시예로 상세히 설명한다.
상기 고분자 수지 팰릿과 기타 첨가제는 1차 압출기로 투입되고, 용융 및 혼련된 다음, 2차 압출기로 이송된다. 이때 상기 연속섬유도 별도의 투입구를 통하여 2차 압출기로 투입된다.
상기 2차 압출기 내부에서 상기 고분자 수지, 기타 첨가제 및 상기 연속섬유가 혼련되고, 이 혼련물은 다이를 통해 연속섬유의 길이가 어느 정도 보존된 장섬유 압출물(Extrudate)로 압출된다.
상기 압출물은 2차 압출기의 히터(heater)와 비슷한 수준의 온도로 유지되는 컨베이 벨트(conveyor belt)에 의하여 고온으로 보존된 상태로 프레스에 연결된 금형(보강리브 일체형 전방패널용 및 후방패널용 금형 각각)으로 로봇에 의해 이송된다.
이송된 압출물은 프레스의 작동으로 압력이 가해져 보강리브 일체형 전방패널과 후방패널로 각각 만들어지고, 소정 시간 동안 냉각된 다음, 금형 밖으로 추출된다.
추출된 전방패널의 보강리브(31) 면과 후방패널(21)의 일면을 열융착, 진동융착 또는 접착제로 접합함으로써, 최종적으로 본 발명의 장섬유 강화 플라스틱 토류판(30)이 제조된다.
하기 도 2는 상기 전방패널의 보강리브(31) 면과 후방패널(21)의 일면을 접합시켜 상기 실시예의 토류판(30)을 제조하는 공정을 도시하였다.
제조된 토류판(30)은 종래 기술의 각봉이 삽입되지 않고 양준고리 등이 없어, 경량화 효과가 있고 제품의 적재 및 보관시 공간의 제약을 받지 않는 장점이 있음을 확인할 수 있었고, 또한 전체적으로 장섬유가 보강되어 우수한 내충격성, 강성, 난연성 등을 가지며, 간단히 프레스 성형 및 접착 공정으로 쉽게 토류판을 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.
이상, 본 발명의 토류판 및 이의 제조방법은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
도 1은 종래기술의 강화토류판을 포함하는 토류방지벽을 도시한 사시도.
도 2는 본원발명에 따른 장섬유강화 플라스틱 토류판의 일례를 개략적으로 도시한 평면도.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
10: H 빔 11: 버팀목
100: 강화토류판 140: 양준고리
150: 섬유강화 플라스틱 토류판 160: 전방패널
170: 후방패널 180: 보강리브

Claims (6)

  1. H빔 사이에 차례로 적층되어 설치되는 토류판에 있어서,
    상기 토류판(30)은 전방패널(11), 후방패널(21) 및 상기 전방패널과 후방패널에 일체로 연결되어 내부에 다수의 중공부(32)를 형성시키는 보강리브(31)로 이루어지되, 그 재질은 장섬유 강화 플라스틱인 것을 특징으로 하는 토류판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 장섬유 강화 플라스틱은, 유리섬유, 바잘트섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 보강된 플라스틱으로, 보강된 섬유의 길이가 2 내지 100 mm이고, 그 함량이 5 내지 60 중량%인 것을 특징으로 하는 토류판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 장섬유 강화 플라스틱은, 장섬유 강화된 폴리올레핀, 폴리아마이드, 폴리카보네이트 또는 ABS 수지인 것을 특징으로 하는 토류판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 중공부는, 허니컴, 격자, 사각형, 삼각형 또는 원형 모양인 것을 특징으로 하는 토류판.
  5. H빔(100) 사이에 차례로 적층되어 설치되는 토류판의 제조방법에 있어서,
    a) 압출기 및 다이를 이용하여 고분자 수지 및 연속섬유를 혼련 및 압출하여 장섬유 강화 플라스틱을 제조하는 단계;
    b) 압출된 장섬유 강화 플라스틱을 컨베이어 벨트(conveyor belt)에 의해 압출온도를 유지하면서 금형으로 이동시키는 단계;
    c) 금형으로 이동된 장섬유 강화 플라스틱을 프레스를 사용하여 전방패널(11) 및 이와 연속적으로 연결된, 다수의 중공부(32)를 형성시키는 보강리브(31)를 일체로 제조하는 단계; 및
    d) 상기 보강리브(31)에, 별도로 상기 a) 및 b) 단계를 거친 장섬유 강화 플라스틱으로부터 프레스에 의하여 제조된 후방패널(21)을, 진동융착, 열융착 또는 접착제로 접합시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 토류판의 제조방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 a)의 혼련 및 압출은 LFT-D 공법에 의하여 실시됨을 특징으로 하는 토류판의 제조방법.
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