KR20140114711A - 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법 및 보도블럭의 기초지반 개량 성토층 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법에 대한 것으로, 특히 보도블럭의 기초지반 개량 방법에 있어서, 지반 위에 잔골재나 모래를 적층하여 모래기층을 형성하는 단계; 및 상기 잔골재나 모래기층 위에 경량혼합토를 적층하여 경량기반층을 형성하는 단계;를 포함하는 것이다. 이러한 본 발명은 경량혼합토에 의해 부등침하의 문제 및 지반의 수평유지(self leveling)를 확보할 수 있으면서, 모래기층에 의해 배수성도 우수한 효과를 가진다.

Description

경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법{Improvement Method for Base Ground of Pavement Block using Light-Weighted Foam Soil}

본 발명은 보도블럭의 기초지반을 개량하는 방법에 대한 것으로, 특히 경량혼합토를 이용함으로써 보도블럭의 부등침하를 방지하면서 배수성도 우수한 보도블럭 기초구조물을 제공하기 위한 것이며, 더욱 상세하게는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법, 이에 따른 보도블럭의 시공 방법, 보도블럭의 기초지반 개량 성토층, 및 보도블럭의 시공 구조물에 대한 것이다.

보도블럭을 사용하여 도로를 시공할 경우에는, 시공이 간편하고 파손시 보수가 용이하며, 보도블럭과 보도블럭의 사이로 빗물이 유입될 수 있는 등의 이유로 약간의 배수효과와 토양생물의 보호가 가능하다는 장점이 있다.

그러나 보도블럭을 사용하여 시공될 경우 상대적으로 모래지반의 침하 등에 약하여 원래의 설치상태가 오랫동안 유지되지 못하고 부등침하 현상 등이 발생되는 문제점이 있었다.

즉, 도 1은 지반(10) 위에 잔골재 및 모래기층(20)을 포설하고, 그 위에 보도블럭(42)을 시공하는 일반적인 보도블럭 시공 상태를 보인 단면도로서, 블럭의 시공 과정에서 모래기층(20) 위에 보도블럭(41)을 서로 맞추어 간격의 틈새를 조절하면서 시공한다.

이와 같이 종래 일반적인 보.차도 블럭 시공에 의하면, 작은 보도블럭(41)들이 다수 개로 연속적으로 설치되어 도로의 상면을 형성하는 것이므로 다소 약한 압력이 부분에 집중되어 가해지면 집중하중을 받는 부분의 블럭 일부가 가라 앉거나 또는 어느 한쪽은 내려 앉고 반대쪽은 솟아오르는 등의 부등침하 현상(부분적인 침하현상을 의미함)이 발생되었다. 또한, 우천시 빗물로 인하여 모래지반의 특정 부분이 조금만 쓸려 내려가도 이에 대응된 부분에 설치된 블럭이 내려 앉는 부등침하 현상이 발생되고, 지반이 조금만 솟구쳐 오르더라도 이에 대응된 부분에 설치된 블럭이 연쇄적으로 솟구쳐 오르는 현상이 발생 되었으며, 지속적인 압력과 빗물 등에 의한 침하 현상으로 원래의 설치 상태가 장기간 유지되지 못하고, 틈새가 벌어져 통행 중 보행자의 신발이 블럭 틈새로 끼어 통행에 장애 요인이 되는 등의 문제점이 있었다.

또, 들쥐나 두더지와 같은 동물이 살아가는 공원의 주변 등에 시공된 경우에는 들쥐나 두더지가 만들어 놓는 작은 통로에 의해서도 이에 대응된 부분이 가라앉는 현상이 발생되었던 것이다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 한국 특허출원 제10-2005-0090064호(도로의 조립식 보도시설물 설치구조, 공개번호 10-2005-0090064호) 등이 안출되었다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술은 침하방지판에 돌기를 형성하고, 보도블럭에 홈을 형성하여 보도블럭이 내려앉지 않도록 하는 것으로, 이를 위해서는 침하방지판이 휨 응력에 강한 단단한 재질이어야 하고 정확한 위치에 홈이 형성된 보도블럭이 요구되는 등 설치가 매우 어렵고 시공비가 매우 상승되어 현실성이 없었다.

특히, 침하방지판에 일정한 간격으로 돌기를 형성하고, 침하방지판의 돌기에 대응되도록 보도블럭의 특정 지점에 정확하게 홈을 형성하는 것이 매우 어려웠다.

또, 도로의 폭이 시공조건에 따라 달라지는 것이기 때문에 도로의 조건에 맞추어 제작해야 하는데 이는 곧 대량생산해 놓고 필요할 때마다 사용하지 못한다는 단점으로 연결되었다.

또, 모래층 위에 침하방지판이 그대로 올려지는 것이어서 침하방지판을 강한 재질로 구현하더라도 시간이 경과함에 따라 서서히 중앙부가 내려앉는 현상이 발생되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원지반 상에 잔골재 및/또는 모래기층에 형성하여 보도블럭을 시공함에 있어서, 상기 모래기층의 다짐불량 등으로 야기되는 부등침하, 지반의 수평 유지문제 및 모래수급 부족문제를 근본적으로 해결할 수 있으면서 배수성도 확보하기 위한 것이 목적이다.

그리고, 본 발명은 모래기층의 모래가 유실되지 않으면서, 보도블럭의 시공 작업도 더욱 편리하게 하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 원 지반 위에 설치하는 잔골재 및/또는 모래기층 대신에 시공성이 탁월한 경량혼합토로 이루어진 경량기반층으로 모래기반층을 대신하고 그 층 내에 배수를 원할하게 하도록 모래포대(sand pack)를 설치하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법은, 지반 위에 잔골재 및/또는 모래를 적층하여 모래기층을 형성하는 단계; 및 상기 모래기층 위에 경량혼합토를 적층하여 경량기반층을 형성하는 단계;를 포함한다.

여기서, 상기 경량혼합토는 슬러리 상태인 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은 상기 경량기반층 내에 배수가 원할하도록 모래가 포함된 모래포대를 적층하는 단계를 더 포함하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 경량기반층 위에 모래포대를 적층하여, 상기 모래포대의 일부 또는 전체가 상기 경량기반층에 포함되게 하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 경량기반층 상의 일부에 일정한 배열로 모래포대를 적층하여, 상기 모래포대의 일부 또는 전체가 상기 경량기반층에 포함되게 함으로써, 상기 모래포대의 배열에 의한 배수부가 형성된 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 실시형태는 상기한 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법에 있어서, 상기 경량기반층 위에 보도블럭을 적층하여 보도블럭층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 시공 방법이다.

여기서, 상기 경량혼합토는 기포혼합경량토 및 타이어혼합경량토 중에서 하나 이상이 선택된 것일 수 있다.

그리고, 상기 기포혼합경량토는 시멘트, 물, 골재나 준설토, 및 공기로 이루어지고, 상기 타이어혼합경량토는 시멘트, 물, 골재나 준설토, 및 폐타이어 분말로 이루어진 것이 가능하다.

이와 함께, 본 발명의 또 다른 실시형태는 지반 위에 형성된 모래기층; 및 상기 모래기층에 경량혼합토가 적층되어 형성된 경량기반층;을 포함하는 경량혼합토를 포함하는 보도블럭의 기초지반 개량 성토층이다.

여기서, 상기 경량기반층 내에는 모래포대가 포함된 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 상기한 보도블럭의 기초지반 개량 성토층에 있어서, 상기 경량기반층 위에 보도블럭이 적층된 보도블럭층을 더 포함하는 경량혼합토를 포함하는 보도블럭의 시공 구조물일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

이러한 본 발명은 지반 위의 모래기층에 경량혼합토를 적층하여 경량기반층을 형성함으로써, 그 위에 보도블럭을 시공하는 경우, 상기 경량혼합토에 의해 모래층의 다짐불량으로 발생하는 부등침하를 방지할 수 있는 효과를 가진다.

그리고, 본 발명은 상기 모래기층으로써 모래가 포함된 모래포대(sand pack)를 이용함으로써, 모래가 유실되지 않으면서, 상기 모래포대층에 의해 배수성도 우수하며, 보도블럭의 시공 작업도 더욱 편리하게 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 모래포대를 경량기반층 내부에 일정한 배열로 포함시킴으로써, 우수나 빗물 등으로 경량기반층 내의 배수를 원할하게 할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 일반적인 보도 또는 차도 블럭의 시공 상태 단면도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법을 설명하기 위한 시공 상태 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 경량기반층 위에 보도블럭이 적층되는 상태의 일례를 설명하기 위한 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따라 경량기반층 내부에 모래포대가 포함된 상태의 일례를 설명하기 위한 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따라 일정하게 배열된 모래포대에 의해 형성되는 배수부의 일례를 설명하기 위한 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따라 모래포대가 포함된 경량기반층 위에 보도블럭이 적층되는 상태의 일례를 설명하기 위한 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법을 설명하기 위한 시공 상태 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 경량기반층 위에 보도블럭이 적층되는 상태의 일례를 설명하기 위한 단면도이다.

본 발명은 보도블럭의 기초지반 개량 방법으로써, 경량혼합토를 이용하여 보도블럭의 부등침하를 방지하면서 배수성도 우수한 보도블럭 구조물을 제공하기 위한 것이다. 이러한 본 발명은 지반(10)에 모래기층(20) 및 경량기반층(30)을 형성하는 단계를 거쳐서 도 2에 나타난 바와 같은 보도블럭의 기초지반을 제공하는 것과, 이를 통하여 상기 경량기반층(30)에 보도블럭(41)을 적층함으로써 보도블럭층(40)을 가지는 보도블럭 시공 구조물을 제공하는 것이다.

본 명세서에서 "보도블럭"이라 함은 보행자가 통행하는 도로에 깔도록 만들어진 덩어리를 뜻하는 것으로, 일반적인 보도블록(block)이나 보드블록 등을 의미하고, 특별히 자전거나 자동차 등이 통행하는 차도에 깔도록 만들어진 시멘트, 벽돌 또는 아스팔트 등을 포함하며, 바람직하게는 보행자가 통행하는 도로에 사용되는 것이 바람직하다.

먼저, 본 발명에 따른 보도블럭의 기초지반 개량 방법은, 기반(또는 기초지반)을 굴착하여 공동구를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 기존의 지반을 개량하여 새로운 모래기층과 경량기반층을 형성하기 위한 것으로, 기초지반을 굴착하는 방법이나 그렇게 형성된 공동구의 크기는 특별히 제한되지 않는다.

구체적으로, 본 발명은 지반(10) 위에 모래(21)를 적층하여 모래기층(20)을 형성하는 단계(S10);를 포함한다. 즉, 기초지반 위에 배수성이 우수한 모래(21)를 적층하는 것이다. 본 발명은 후술하는 바와 같이 경량혼합토(31)를 이용하여 경량기반층(30)을 형성하는 것이 특징인데, 지반(10) 위에 바로 경량혼합토(31)를 적층하면 상기 경량혼합토(31)의 주재료인 토사에 의해 배수성이 낮을 수 있는바, 배수성을 높이기 위하여 지반(10)과 경량혼합기반층(30) 사이에 모래기층(20)을 형성하는 것이다. 이러한 모래기층(20)은 이 기술분야에 알려진 다양한 방법에 의해 형성될 수 있고, 바람직하게는 후술하는 경량기반층(30)보다 적은 두께로 형성되는 것이 적합하다. 기초지반 위에 기존의 성토재인 흙과 같은 토사나 석쇄 등을 적층하면, 배수성이 낮기 때문에, 본 발명은 경량기반층(30)의 아래층으로 모래(21)를 이용한 모래기층(20)을 형성함으로써, 상기 경량기반층(30)이 가지는 낮은 배수성의 단점을 해결할 수 있는 것이다.

그런 다음, 본 발명은 상기 모래기층(20) 위에 경량혼합토(31)를 적층하여 경량기반층(30)을 형성하는 단계(S20);를 포함한다. 즉, 본 발명은 내구성 및/또는 압축강도가 높으면서 동시에 무게가 가벼운 경량혼합토(31)를 이용하여 기초지반을 개량하는 것이 특징이다. 그래서, 상기 경량기반층(30)은 상기 모래기층(20)보다 더 큰 체적 또는 더 두꺼운 두께를 가지는 것이 바람직하다. 상기 경량혼합토는 지반의 현장 굴착토를 이용하여 제조될 수 있고, 기존의 토사 또는 성토재에 비하여 가볍기 때문에 하중 경감 효과를 줄 수 있으며, 동시에 기존의 습지 또는 갯벌에 비하여 높은 내구성 및/또는 압축강도를 가진다. 이러한 본 발명에 따른 경량혼합토(31)를 기초지반에 이용하는 경우, 기존의 성토재 대비 하중 경감 효과가 기대되므로 기초지반의 침하량을 감소시킬 수 있고, 기존의 모래에 대비해서도 우수한 강도발현이 가능하며 다짐이 불필요한 시공법이다. 따라서, 추가적인 기초지반의 안정화 공법이 불필요하므로 기초지반의 시공이 간소화되고, 침하 촉진 공법 등에서 필요한 공사기간을 단축시킬 수 있다.

상기 경량혼합토(31)는 공기가 포함된 기포혼합경량토 및/또는 타이어 성분이 포함된 타이어혼합경량토일 수 있고, 상기 기포혼합경량토는 시멘트, 물, 골재나 준설토, 및 공기로 이루어질 수 있으며, 상기 타이어혼합경량토는 시멘트, 물, 골재나 준설토, 및 폐타이어 분말로 이루어진 것이 가능하다. 이러한 경량혼합토(31)에 대해서는 후술하여 자세하게 설명한다.

또한, 특별히 상기 경량혼합토(31)는 슬러리 상태인 것이 바람직하다. 경량혼합토(31)를 슬러리 상태로 포설하면 지반(10) 및/또는 모래기층(20)이 평평하지 못한 상태를 가질지라도, 상기 슬러리 상태의 경량혼합토(31)가 포설 후에 평평하게 되면서 높은 평형성을 유지할 수 있는 것이다. 즉, 기존의 모래나 투수성 토사의 다짐불량으로 인하여 부등침하가 발생하는 문제가 있었지만, 경량혼합토(31)의 슬러리 타설로 인한 자동수평기능(self leveling)이 이러한 문제를 해결할 수 있어서, 보도블럭의 다짐불량으로 인한 부실공사를 방지할 수 있다.

본 발명은 상기 경량기반층(30) 위에 보도블럭(41)을 적층하여 보도블럭층(40)을 형성하는 단계(S30)를 더 포함할 수 있고(도 6 참조), 상기 보도블럭(41)이나 이것을 적층하는 방법 및 형태는 특별히 제한되지 않으며 이 기술분야에 알려진 모든 것을 포함한다.

이러한 본 발명은 지반(10) 위의 모래기층(20)에 경량혼합토(31)를 적층하여 경량기반층(30)을 형성함으로써, 그 위에 보도블럭(41)을 시공하는 경우, 상기 경량혼합토(31)에 의해 부등침하를 방지할 수 있으면서 상기 모래기층(20)에 의해 배수성도 우수한 효과를 가진다.

도 4는 본 발명에 따라 경량기반층(30) 내부에 모래포대(22)가 포함된 상태의 일례를 설명하기 위한 단면도이다.

즉, 도 4에 나타난 바와 같이 상기 경량기반층(30) 위에 올려 놓아진 모래포대(22)의 일부 또는 전체는 상기 경량기반층(30) 내부로 포함될 수가 있다. 이를 위하여, 상기 모래포대(22)를 다른 수단으로 가압하거나 그 위에 토사와 같은 다른 별도의 층을 적층함으로써, 상기 모래포대(22)를 경량기반층(30)로 포함되게 할 수 있고, 상기 경량기반층(30)의 경향혼합토(31)를 슬러리 상태인 것을 사용함으로써 자연스럽게 모래포대(22)가 경량기반층(30) 내부로 포함되게 하는 것도 가능하다.

이러한 본 발명에 의하면, 경량기반층(30) 내부에 상기 모래포대(22)에 의해 형성되는 별도의 배수부를 형성할 수 있어서, 상기 경량기반층(30)에 의한 부등침하 방지와 상기 모래포대(22)에 의한 배수성을 더욱 높게 할 수 있는 효과가 있다.

도 5는 본 발명에 따라 일정하게 배열된 모래포대(22)에 의해 형성되는 배수부(50)의 일례를 설명하기 위한 사시도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 특징은, 상기 경량기반층(30) 상의 일부에 일정한 배열로 모래포대(22)를 적층하여, 상기 모래포대(22)의 일부 또는 전체가 상기 경량기반층(30)에 포함되게 함으로써, 상기 모래포대(22)의 배열에 의한 배수부가 형성된 것이다.

즉, 도 5에 나타난 바와 같이, 경량기반층(30) 상에 모래포대(22)를 일정한 간격으로 연달아 포함시키면, 상기 모래포대(22)가 연속적으로 배열되고, 이와 같이 이어진 모래포대(22) 안의 모래(21)에 의해 특정한 방향으로 배수가 이루어지는 배수부를 형성할 수 있다. 모래(21)는 경량혼합토(31)나 지반(10)보다 배수성이 우수하기 때문에, 상기 모래포대(22)에 의해 배수성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 상기 모래포대(22)의 일정한 배열에 의해 배수의 방향과 정도를 조절할 수 있는 것이다.

이와 같은 원리로, 모래기층(20)의 모래포대(22)도 일정한 배열로 적층하면, 상기 모래포대(22)의 배열에 의한 배수부를 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시형태는 상기한 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법에 있어서, 상기 경량기반층(30) 위에 보도블럭(41)을 적층하여 보도블럭층(40)을 형성하는 단계;를 더 포함하는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 시공 방법이다.

상기 보도블럭(41)이나 이것을 적층하는 방법 및 형태는 특별히 제한되지 않으며 이 기술분야에 알려진 모든 것을 포함한다.

이러한 보도블럭의 시공 방법은, 상기한 보도블럭의 기초지반 개량 방법에서와 같은 특징을 가지고, 부등침하를 방지하면서 배수성도 우수한 보도블럭 구조물을 제공할 수 있다.

이와 함께, 본 발명의 또 다른 실시형태는 지반(10) 위에 형성된 모래기층(20); 및 상기 모래기층(20)에 경량혼합토(31)가 적층되어 형성된 경량기반층(30);을 포함하는 경량혼합토를 포함하는 보도블럭의 기초지반 개량 성토층이다.

이러한 개량 성토층은 지반(10) 위의 모래기층(20)에 경량혼합토(31)가 적층되어 형성된 경량기반층(30)을 가짐으로써, 그 위에 보도블럭을 시공하는 경우 상기 경량혼합토(31)에 의해 부등침하를 방지할 수 있으면서 상기 모래기층(20)에 의해 배수성도 우수한 효과를 가진다.

그리고, 본 발명은 상기 모래기층(20)으로써 모래가 포함된 모래포대(sand pack)를 이용함으로써, 모래가 유실되지 않으면서, 보도블럭의 시공 작업도 더욱 편리하게 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 모래포대(22)를 경량기반층(30) 내부에 일정한 배열로 포함시킴으로써, 상기 경량기반층 내의 배수를 원할하게 할 수 있는 효과를 가진다.

나아가, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 상기 보도블럭의 기초지반 개량 성토층에 있어서, 상기 경량기반층(30) 위에 보도블럭(41)이 적층된 보도블럭층(40)을 더 포함하는 경량혼합토(31)를 포함하는 보도블럭의 시공 구조물일 수 있다.

이러한 시공 구조물 역시 상기한 특징과 효과를 가진다.

이와 함께, 본 발명에서 사용하는 경량혼합토(31)는 주재료인 토사에 기포 및/또는 폐타이어 분말과 시멘트가 혼합되어 이루어질 수 있고, 슬러리 형태를 가질 수 있으며, 이를 위하여 물을 더 포함하는 것도 가능하다.

상기 토사(土沙)는 자연에 산재되어 있는 일반 토사, 실트질흙과 건설공사장 등에서 발생하는 건설 잔토일 수 있고, 이외에 준설토사 및 풍화잔토 등을 포함하는 것도 가능하며, 건설폐기물을 파쇄, 선별, 입자 조정 등의 물리적, 화학적 처리 과정을 거쳐 건설공사에 사용하게 만든 순환골재를 이용할 수도 있다. 도로 및 지반구조물을 건설하기 위해서는 대량의 토사를 필요로 하고 있으나, 종래처럼 산에서 모래를 대량으로 채취하여 사용하는 것이 점점 어렵게 된 상황과 건설현장에서 발생하는 건설잔토 및 발생토사의 처리 및 처분이 큰 문제로 대두되고 있는 상황에서는, 건설현장에서 발생하는 건설토사 등을 도로 건설시 동상방지층의 핵심 지반재료로 재활용하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 경량혼합토는 시멘트를 더 포함하고, 이는 점성질 토사에 시멘트가 더 포함되어 고결력을 가짐으로써 불투수력을 높여줄 뿐만 아니라, 경량기반층이 침하되거나 함몰되지 않도록 최소한의 압축강도를 갖게 하기 위한 것이다. 본 발명에서 시멘트는 경량혼합토의 경화와 강도를 증대시키는 역할을 하는 것으로, 1종 보통 포틀랜드(Portland) 시멘트가 사용될 수 있고, 이 대신에 고로나 슬래그 시멘트나 굴패각 고화재등을 이용하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 경량혼합토는 기포를 더 포함할 수 있는데, 이러한 경량기포혼합토 내부에서 기포는 독립적인 구조로 서로 연속되거나 관통되지 않아 상기 시멘트에 의한 고결력과 불투수성을 유지하면서도, 경량기포혼합토 자체의 무게를 가볍게 할 수 있고, 나아가 상기 기포에 의해 형성된 공극으로 지진이나 진동에 의한 소음 및 충격을 완화할 수 있는 기능을 가진다. 이와 함께, 본 발명에 따른 경량기포혼합토는 주재료인 토사에 기포를 물리적으로 혼합시키기 위한 기포제를 더 포함하여 이루어진 것일 수도 있다. 상기 기포제는 물과 혼합되어 주재료인 토사 또는 시멘트에 배합될 수 있고, 이는 계면 활성 작용을 이용하여 물리적으로 기포를 혼합하는 것이며, 구체적인 예시로는 동물성, 식물성, 합성유계 등이 있다. 이에 따라, 본 발명은 상기 경량기포혼합토의 중량비와 함수율에 따라 상기 기포제의 함량을 조절함으로써 불투수력을 조절하는 것을 특징으로 하는 매설방법일 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 경량기포혼합토의 토사성분이나 지하수 유입차단제의 양을 조절하는 것도 가능하다. 즉, 상기 기포제에 의해 매 m³당 기포혼합량을 30~50%까지 조정하여 경량성을 확보하고 시멘트 혼합율의 증감에 따라 강도를 조절하며, 혼합되는 물의 양을 조정하여 100~200m의 유동성을 확보함으로써, 자기수평(self-leveling) 및 자기다짐(self-compacting)의 시공성과 재료의 충전성을 향상시킬 수가 있다.

더불어서, 본 발명에 따른 경량혼합토는 주재료인 토사에 시멘트, 그리고 폐타이어 분말이 더 혼합되어 이루어진 경량타이어혼합토인 것도 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 경량혼합토는 주재료인 토사에 기포와 시멘트, 그리고 폐타이어 분말이 더 혼합되어 이루어진 것일 수도 있다. 폐타이어는 각종 차량에 장착되는 모든 종류의 폐타이어가 사용가능하며, 폐타이어를 분쇄하여 분말로 만들어 사용한다. 상기 폐타이어 분말은 그 크기가 0.5cm보다 작게 분쇄하고 분말로 만드는 경우 가공비용이 증가한다. 상기 폐타이어 분말은 본 발명에 따른 경량기포혼합토와 함께 주변 흙의 변형과 같은 정도의 연성으로 거동함으로써, 높은 응력을 견딜수 있게 하는 이점을 가지고 있다. 또한, 상기 폐타이어 분말은 매설관에서 유출된 오염물질을 흡착하여, 오염물질이 주변 토양으로 확산되는 것을 방지할 수도 있다.

이와 함께, 본 발명에 따른 상기 경량혼합토는 슬러리 형태를 가질 수 있다. 즉, 슬러리 상태의 토사에 기포와 고화재 등이 혼합된 지반재료로써, 액성한계 이상으로 가수해서 슬러리화시킨 현장발생토나 준설토 등의 원료토에 시멘트와 같은 고화재 및 기포등의 경량재를 첨가, 혼합하여 제조한 경량(기포)혼합토일 수 있다. 이러한 경량(기포)혼합토는 기포의 혼합량과 고화재량을 변화시키는 것에 따라 목적에 맞는 단위체적중량과 강도를 조절할 수 있다는 이점을 가지고 있다. 건설발생토사, 준설토사 및 풍화잔토 등의 원재료토에 해수, 경량화재, 고화재 등을 혼합해 제작되는 혼합물은 제작 직후에는 유동성이 우수하여 장소가 협소한 공사현장에도 쉽게 진입하여 매설이 가능하고, 시멘트와 같은 고화재의 반응에 의해 최종적으로는 양질의 흙재료와 동등, 혹은 그 이상의 강도특성을 가진 일종의 고화처리토가 될 수 있다.

이와 같이 토사에 시멘트 및 기포, 폐타이어 분말 등이 혼합된 경량혼합토의 구체적인 예로는, 본 출원인 및 발명자에 의해 출원된 대한민국 공개특허 제10-2004-0100704호(발명의 명칭: 경량기포혼합토 제조방법 및 경량기포혼합토를 이용한 지반개량공보)에 기재된 방법에 따라 제조된 경량기포혼합토를 이용할 수 있다. 여기에는 준설토나 현장발생토에 시멘트와 기포를 첨가하여 형성되는 경량기포혼합토의 구체적인 제조방법이 기재되어 있고, 이렇게 제조된 경량기포혼합토는 우수한 경량특성과 함께, 뛰어나 단열성, 흡음성, 내열성, 가공성, 경제성, 친환경성의 특성을 가진다.

한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

10 : 지반
20 : 모래기층
21 : 모래
22 : 모래포대
30 : 경량기반층
31 : 경량혼합토
40 : 보도블럭층
41 : 보도블럭
50 : 배수부

Claims (10)

1. 지반 위에 잔골재 또는 모래를 적층하여 모래기층을 형성하는 단계; 및
   상기 모래기층 위에 경량혼합토를 적층하여 경량기반층을 형성하는 단계;를 포함하는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 경량혼합토는 슬러리 상태인 것을 특징으로 하는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 경량기반층 내에 배수가 원할하도록 모래가 포함된 모래포대를 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 경량기반층 위에 모래포대를 적층하여, 상기 모래포대의 일부 또는 전체가 상기 경량기반층에 포함되게 하는 것을 특징으로 하는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 경량기반층 상의 일부에 일정한 배열로 모래포대를 적층하여, 상기 모래포대의 일부 또는 전체가 상기 경량기반층에 포함되게 함으로써, 상기 모래포대의 배열에 의한 배수부가 형성된 것을 특징으로 하는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 기초지반 개량 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 경량기반층 위에 보도블럭을 적층하여 보도블럭층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 시공 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 경량혼합토는 기포혼합경량토 및 타이어혼합경량토 중에서 하나 이상이 선택된 것임을 특징으로 하는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 시공 방법.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 기포혼합경량토는 시멘트, 물, 골재나 준설토, 및 공기로 이루어지고, 상기 타이어혼합경량토는 시멘트, 물, 골재나 준설토, 및 폐타이어 분말로 이루어진 것을 특징으로 하는 경량혼합토를 이용한 보도블럭의 시공 방법.
   
9. 지반 위에 형성된 모래기층; 및
   상기 모래기층에 경량혼합토가 적층되어 형성된 경량기반층;을 포함하고,
   상기 경량기반층 내에는 모래포대가 포함된 것을 특징으로 하는 경량혼합토를 포함하는 보도블럭의 기초지반 개량 성토층.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 경량기반층 위에 보도블럭이 적층된 보도블럭층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경량혼합토를 포함하는 보도블럭의 시공 구조물.
    

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