KR20180120914A - 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조 - Google Patents

위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다수의 위사로 이루어진 위사부와 다수의 경사로 이루어진 경사부에 의해 다수의 공간이 형성된 격자형으로 형성되며, 상기 위사와 경사는 폴리에스테르(PET)사와 아라미드사와 스테인레스사 중 한 종류 이상의 필라멘트가 각각 2가닥 이상으로 합사되어 이루어지되, 위사와 경사가 접하는 지점의 최외곽의 위사 중 어느 하나는, 최외곽 경사의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사와 다시 인접하는 경사의 상부로 지나가도록 배치되는 방식으로 상기 최외곽 위사 중 어느 하나는 상기 경사 사이에 엇갈리도록 배치되며, 상기 위사와 경사가 접하는 지점의 상기 최외곽 위사 중 어느 하나와 인접하는 위사는, 상기 경사부의 최외곽 경사의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사와 다시 인접하는 경사의 하부로 지나가도록 배치되는 방식으로, 상기 최외곽 위사 중 어느 하나와 인접하는 위사는 상기 경사들 사이에 엇갈리도록 배치되고, 상기 위사와 경사가 접하는 지점의 상기 최외곽 위사 중 어느 하나와 인접하는 위사와 다시 인접하는 위사는, 최외곽 경사의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사와 다시 인접하는 경사의 상부로 지나가도록 배치되는 방식으로 상기 최외곽 위사 중 어느 하나는 상기 경사 사이에 엇갈리도록 배치되되, 상기 위사와 경사가 접하는 지점의 상기 최외곽 위사와, 상기 최외곽 위사 중 어느 하나와 인접하는 위사, 및 상기 최외곽 위사 중 어느 하나와 인접하는 위사와 다시 인접하는 위사가, 경사들과 배치되는 방식을 반복하여, 상기 위사와 경사가 접하는 지점의 위사부와 경사부가 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 위사와 경사의 접하는 지점에서 위사와 경사가 유동되지 않도록 매듭간의 결합 또는 엇갈리는 방식을 통해 배치하여 위사와 경사가 풀리지 않도록 하여, 토사의 안정성으로 시공성, 시공 후의 안정성 및 내구성을 증가시킬 수 있다.
둘째, 위사와 경사의 접하는 지점에 매듭을 형성하여 결합하되, 매듭을 상부로 돌출시켜 위사와 경사의 접하는 지점과 토사간의 마찰력을 증대시켜 토사의 밀림이나 침하와 같은 현상을 방지할 수 있다.
셋째, 위사 및 경사 중 하나 이상의 배면에 그물망을 덧대어 결합하고 위사와 경사의 접하는 지점에서 오버로크를 하여 위사와 경사간 유동을 방지함으로써 그 결합을 안정화할 수 있다 .

Description

위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조{A weaving structure of the geogrid where the combination of weft and slope is not solved}
본 발명은 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위사와 경사의 풀리지 않는 결합구조를 통해 지반보강의 안정성을 높인 것을 특징으로 하는, 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조에 관한 것이다.
도 1은 배경기술에 의한 텍스타일 지오그리드의 예시도로서, 지오그리드에 관한 배경기술을 살펴보면 다음과 같다.
지오그리드는 토목 공사시 옹벽보강, 사면보강, 지반보강 등의 용도로 사용되고 있는데, 높은 인장력, 낮은 인장 변형율과 크리프 변형 특성 외에 내시공성, 마찰특성 및 형태안정성 등의 물성이 요구된다. 지오그리드는 제조방법 및 재료에 따라서 플라스틱 지오그리드와 텍스타일 지오그리드로 구분된다.
플라스틱 지오그리드는 압출기를 통하여 압출된 고분자 시트를 롤러에 통과시켜 일정 간격으로 구멍을 뚫은 다음 일축 또는 이축으로 연신시켜 제조하거나, 고분자 수지를 스트립 형태로 압출 연신한 경방향 스트립과 위방향 스트립을 평면적인 격자 형태로 만든 다음 이들을 레이저 또는 마찰열을 이용하여 접착시키는 방법으로 제조한다(GB2266540, USP4374798, EP0374365A, GB2256164A).
그러나, 플라스틱 지오그리드는 소재 특성상 장시간 하중 부여시 크리프 변형이 크게 일어나므로 보강 구조물의 안정성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
텍스타일 지오그리드는 고강도 섬유를 이용하여 격자형태(위사와 경사)의 직물을 제직한 다음, 폴리비닐클로라이드, 역청, 아크릴, 라텍스 및 고무계 수지 등으로 피복하여 제조한다(USP 5091247, 일본특개평9-100527, 일본실공평2-17030, 일본실개평2-125038).
상술한 텍스타일 지오그리드의 문제점을 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 텍스타일 지오그리드는 고강도 섬유를 사용하므로 인장강력과 크리프 특성은 우수하나, 시공시 토질의 상태에 따라 지오그리드가 손상을 입을 가능성이 커서 내시공성이 저하되는 문제점이 있었다.
둘째, 종래 텍스타일 지오그리드의 경우 위사와 경사간의 접합이 불안정하여 경사의 길이방향으로 위사가 유동하는 현상이 발생하고, 그에 따라 토사의 유동이 발생하여 시공 후의 내구성, 시공성에 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0324502호(공고일자: 2002년02월16일)
본 발명인 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조가 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.
첫째, 텍스타일 지오그리드는 고강도 섬유를 사용하므로 인장강력과 크리프 특성은 우수하나, 시공시 토질의 상태에 따라 지오그리드가 손상을 입을 가능성이 커서 내시공성이 저하되는 문제점을 해결하고자 한다.
둘째, 종래 텍스타일 지오그리드의 경우 위사와 경사간의 접합이 불안정하여 경사의 길이방향으로 위사가 유동하는 현상이 발생하고, 그에 따라 토사의 유동으로 인한 시공 후의 내구성 및 시공성의 문제점을 해결하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조는, 다수의 위사로 이루어진 위사부와 다수의 경사로 이루어진 경사부에 의해 다수의 공간이 형성된 격자형으로 형성되며, 상기 위사와 경사는 폴리에스테르(PET)사와 아라미드사와 스테인레스사 중 한 종류 이상의 필라멘트가 각각 2가닥 이상으로 합사되어 이루어지되, 위사와 경사가 접하는 지점의 최외곽의 위사 중 어느 하나는, 최외곽 경사의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사와 다시 인접하는 경사의 상부로 지나가도록 배치되는 방식으로 상기 최외곽 위사 중 어느 하나는 상기 경사 사이에 엇갈리도록 배치되며, 상기 위사와 경사가 접하는 지점의 상기 최외곽 위사 중 어느 하나와 인접하는 위사는, 상기 경사부의 최외곽 경사의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사와 다시 인접하는 경사의 하부로 지나가도록 배치되는 방식으로, 상기 최외곽 위사 중 어느 하나와 인접하는 위사는 상기 경사들 사이에 엇갈리도록 배치되고, 상기 위사와 경사가 접하는 지점의 상기 최외곽 위사 중 어느 하나와 인접하는 위사와 다시 인접하는 위사는, 최외곽 경사의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사와 인접하는 경사와 다시 인접하는 경사의 상부로 지나가도록 배치되는 방식으로 상기 최외곽 위사 중 어느 하나는 상기 경사 사이에 엇갈리도록 배치되되,
상기 위사와 경사가 접하는 지점의 상기 최외곽 위사와, 상기 최외곽 위사 중 어느 하나와 인접하는 위사, 및 상기 최외곽 위사 중 어느 하나와 인접하는 위사와 다시 인접하는 위사가, 경사들과 배치되는 방식을 반복하여, 상기 위사와 경사가 접하는 지점의 위사부와 경사부가 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위사와 경사가 접하는 지점에서 위사가 형성하는 고리와 경사가 형성하는 고리가 관통되면서 서로 연결되도록 할 수 있다.
또한, 상기 경사부 및 위사부 중 하나 이상의 길이방향을 따라 배면에 그물망이 연결되고, 상기 위사부와 경사부의 접하는 지점의 면에 오버로크하여 상기 위사부와 상기 경사부가 유동되지 않도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 위사와 경사의 접하는 지점에서 위사와 경사가 유동되지 않도록 매듭간의 결합 또는 엇갈리는 방식을 통해 배치하여 위사와 경사가 풀리지 않도록 하여, 토사의 안정성으로 시공성, 시공 후의 안정성 및 내구성을 증가시킬 수 있다.
둘째, 위사와 경사의 접하는 지점에 매듭을 형성하여 결합하되, 매듭을 상부로 돌출시켜 위사와 경사의 접하는 지점과 토사간의 마찰력을 증대시켜 토사의 밀림이나 침하와 같은 현상을 방지할 수 있다.
셋째, 위사 및 경사 중 하나 이상의 배면에 그물망을 덧대어 결합하고 위사와 경사의 접하는 지점에서 오버로크를 하여 위사와 경사간 유동을 방지함으로써 그 결합을 안정화할 수 있다 .
도 1은 배경기술에 의한 텍스타일 지오그리드의 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조의 제1실시예를 간략히 도시한 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조의 제2실시예를 간략히 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조에 있어서 위사와 경사간 접하는 지점의 오버로크 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 배경기술에 의한 텍스타일 지오그리드의 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조의 제1실시예를 간략히 도시한 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조의 제2실시예를 간략히 도시한 예시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조에 있어서 위사와 경사간 접하는 지점의 오버로크 예시도로써 함께 설명한다.
상술한 텍스타일 지오그리드의 문제점은, 고강도 섬유를 사용하므로 인장강력과 크리프 특성은 우수하나, 시공시 토질의 상태에 따라 지오그리드가 손상을 입을 가능성이 커서 내시공성이 저하되는 문제점이 있었고, 종래 텍스타일 지오그리드의 경우 위사와 경사간의 접합이 불안정하여 경사의 길이방향으로 위사가 유동하는 현상이 발생하고, 그에 따라 토사의 유동이 발생하여 시공 후의 내구성, 시공성에 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 위사와 경사간에 접하는 지점에서 매듭간 연결 또는 엇갈리는 방식을 통해 위사와 경사간의 유동을 방지하여 결합의 안정화를 추구하고 있다. 아래에서 상세히 살펴본다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조는, 다수의 위사(110)로 이루어진 위사부(100)와 다수의 경사(210)로 이루어진 경사부(200)에 의해 다수의 공간이 형성된 격자형으로 형성되며, 상기 위사(110)와 경사(210)는 폴리에스테르(PET)사와 아라미드사와 스테인레스사 중 한 종류 이상의 필라멘트가 각각 2가닥 이상으로 합사되어 이루어지되,
위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)의 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나는, 최외곽 경사(211)의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)와 다시 인접하는 경사(213)의 상부로 지나가도록 배치되는 방식으로 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나는 상기 경사(210) 사이에 엇갈리도록 배치되며,
상기 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)의 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나와 인접하는 위사(112)는, 상기 경사부(200)의 최외곽 경사(211)의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)와 다시 인접하는 경사(213)의 하부로 지나가도록 배치되는 방식으로, 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나와 인접하는 위사(112)는 상기 경사(210)들 사이에 엇갈리도록 배치되고,
상기 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)의 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나와 인접하는 위사(112)와 다시 인접하는 위사(113)는, 최외곽 경사(211)의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)와 다시 인접하는 경사(213)의 상부로 지나가도록 배치되는 방식으로 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나는 상기 경사(210) 사이에 엇갈리도록 배치되되,
상기 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)의 상기 최외곽의 위사(111)와, 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나와 인접하는 위사(112), 및 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나와 인접하는 위사(112)와 다시 인접하는 위사(113)가, 경사(210)들과 배치되는 방식을 반복하여, 상기 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)의 위사부(100)와 경사부(200)가 서로 연결되고, 또한, 상기 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)에서 위사(110)가 형성하는 고리(120)와 경사(210)가 형성하는 고리(220)가 관통되면서 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여 상기 경사부(200) 및 위사부(100) 중 하나 이상의 길이방향을 따라 배면에 그물망이 연결되고, 상기 위사부(100)와 경사부(200)의 접하는 지점의 면에 오버로크하여 상기 위사부(100)와 상기 경사부(200)가 유동되지 않도록 하게 된다.
즉 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)에서 위사(110)와 경사(210)간의 연결구조는 크게 두가지로 구분될 수 있다.
첫 번째, 도 2에 도시된 바와 같이, 첫 번째 위사(111)가 첫 번째 경사(211)의 상부로 통과하면 다음 경사(212)의 하부로 통과하고 그 다음 경사(213)의 상부로 통과하도록 경사(210)간 엇갈리게 배치하면, 그 첫 번째 위사(111)의 다음 위사(112)(두 번째 위사(112))는 그와 반대로 첫 번째 경사(211)의 하부로 통과하고 다음 경사(212)의 상부로 통과하고, 그 다음 경사(213)의 하부로 통과하는 방식으로 경사(210)간 엇갈리게 하는 것과 동시에 인접하는 위사(110)들 간에도 엇갈리게 하는 방식으로 위사(110)와 경사(210)를 결합하는 방식이다. 이는 세 번째 위사(113)의 경우 다시 첫 번째 위사(111)와 마찬가지로 경사(211,212,213)와 배치되면서 반복되게 된다. 또한 네 번째 위사는 다시 두번째 위사의 경우와 마찬가지로 되면서 다섯 번째 여섯 번째 등을 반복하여 경사부와 위사부의 접하는 지점을 형성하게 된다. 이러한 방식은 돗자리의 짜임새와 동일한 방식이 된다. 상술한 방식으로 위사(110)와 경사(210)간의 결합이 이루어 지게 되면 위사(110)와 경사(210)간의 접하는 지점이 쉽게 풀리지 않게 된다. 이에 더하여 코팅액(또는 도포액)으로 코팅하면 위사(110)와 경사(210)의 결합은 더욱 굳건해질 수 있어, 시공 후 토사의 흘러내림 방지에 도움이 되어 시공의 안정성과 내구성을 높일 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 엇갈리게 배치하면 상기 위사(110)와 경사(210)의 접하는 지점에서 다른 위사(110)만 또는 경사(210)만 있는 구간에서보다 토사와의 마찰력이 더욱 커지게 되어 시공의 안정성 등을 더욱 상승시킬 수 있다.
두 번째로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)에서 위사(110) 및 경사(210) 각각에 고리를 형성하되, 위사(110)가 형성하는 고리(120)와 경사(210)가 형성하는 고리(220)가 서로 관통되면서 서로 연결되는 구조이다. 이는 상술한 첫 번째보다 더욱 안정적으로 위사(110)와 경사(210)간 연결을 기할 수 있는데, 상기 고리를 서로 통과한 후 위사(110)와 경사(210)의 양측을 잡아 당기면 서로 묶이게 되어 경사(210)간 위사(110)의 유동을 방지할 수 있게 된다. 또한, 위사 고리(120)와 경사 고리(220)가 엮여져 매듭을 형성하게 되면 당해 매듭은 상기 경사부와 위사부가 접하는 지점의 면에서 돌출형성되게 되는데, 이러한 돌출 형성된 매듭은 시공되면 토사와의 마찰력을 더욱 발생하게 되어 시공 안정성을 기할 수 있게 된다.
이러한 상술한 첫 번째 또는 두 번째의 구조는 그 결합을 더욱 안정적으로 하기 위하여, 상기 경사부(200) 및 위사부(100) 중 하나 이상의 길이방향을 따라 배면에 그물망이 연결되고, 상기 위사부(100)와 경사부(200)의 접하는 지점(300)의 면에 오버로크하여 상기 위사부(100)와 상기 경사부(200)가 유동되지 않도록 할 수 있다. 즉 상기 경사부(200)나 위사부(100) 또는 둘 모두 그 배면에 그물망을 형성하고, 상기 위사부(100)와 경사부(200)가 접하는 지점(300)에 오버로크(310)를 하여 그물망과 상기 위사부(100) 및 경사부(200)를 결합하여 상기 경사부(200)와 위사부(100)의 유동을 방지할 수 있도록 할 수 있다. 상기 오버로크(310)는 상기 위사부(100)와 경사부(200)가 접하는 지점의 면 외부 라인을 따라 휘갑치기를 할 수도 있고, 상기 위사부(100)와 경사부(200)가 접하는 지점의 면 전체에 대각선 방향으로 재봉하여 상기 면 전체의 안정을 기하도록 할 수도 있다.
이에 더하여, 상기 첫 번째 구조, 두 번째 구조 및 오버로크를 한 구조에 아크릴 수지 등을 도포하여 상기 구조를 고형화하도록 하여 더욱 안정을 기할 수 있도록 할 수도 있다. 이러한 도포방법은 다음과 같다.
(1) 고강력 저신도 폴리에스터 원사를 상술한 방식의 위사와 경사간의 결합구조를 갖는 격자형태로 제직하여 원단을 롤 상태로 입고하는 단계; (2) 상기 단계(1)에서 제조된 원단을 도포챔버의 제1도포액에 침지하는 단계; (3) 상기 단계(2)에서 침지된 원단을 압착하여 제1도포액이 고루펴지게 하는 단계; (4) 상기 단계(3)에서 압착된 원단을 건조룸에서 건조하는 단계; (5) 상기 단계(4)에서 건조된 원단을 인취하여 인장강도를 높이는 단계; (6) 상기 단계(5)에서 인취된 원단을 권취하여 절단하는 단계; 및 (7) 상기 단계(6)에서 권취 및 절단된 원단을 포장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하에서 단계별로 살펴보면 다음과 같다.
(1) 원단입고단계
상기 단계(1)은 고강력 저신도 폴리에스터 원사를 격자형태로 제직하여 원단을 롤 상태로 입고하는 단계로서, 경사와 위사를 통해 격자형태로 제직하는 통상의 지오그리드와 동일한 방식의 제직으로 원단을 제작하고, 이러한 원단을 롤 상태로 입고하는 준비단계이다. 제직방식은 다양하나 이에 관계없이 격자형태로 제직된 것이면 상관없다. 본 발명에서는 고유점도가 0.8이상인 폴리에스터 고분자를 일반적인 산업용 고강력사 제조공정에 의해 500∼3000 데니어, 강도 8g/데니어 이상, 신도13%이하의 섬유로 제조하여 사용하고, 필요에 따라 상기 섬유를 합사 및 연사하여 사용한다. 이렇게 제조된 섬유를 이용하여 격자크기를 5∼100mm로 하여 제직한다.
(2) 제1도포액에 침지단계
상기 단계(2)는, 상기 단계(1)에서 입고된 원단을 도포챔버의 제1도포액에 침지하는 단계이다. 상기 제1도포액은 산도는 9.1pH, 고형분 함량은 49wt% 및 점도는 4100cps의 특징을 가지는 제1재활용 아크릴 수지 25중량부를 기준으로, 산도는 9.2pH, 고형분 함량은 48.7wt% 및 점도는 1000cps의 특징을 가지는 제2재활용 아크릴 수지 20∼25중량부, 물 45∼50중량부, 열안정제 2∼2.5중량부, 점도조절용 첨가제 1∼2중량부, 및 안료(혹은 카본블랙)2∼4중량부를 넣어 혼합후 일정시간이상 고속교반하여 재활용 아크릴 수지의 졸(Sol)로 제조된다. 상기 제1 내지 제2재활용 아크릴 수지는 수용성으로, 물을 이용하여 용해시키게 되며, 특성은 상술한 바와 간다. 상기 점도조절용 첨가제는 통상 지오그리드에 사용되는 것이면 관계없고, 이는 원단의 원사 사이로 침투할 수 있도록 하되, 점도를 유지하여 원사사이에 제1도포액이 점착되도록 하기 위함이다. 상기 안료는 통상 블랙 또는 카본 블랙으로 색을 가감하기 위함이다. 이러한 안료도 통상적인 지오그리드에 사용되는 것이면 관계없다. 다만 상기 열안정제, 점도조절용 첨가제, 안료는 모두 수용성이어야 할 것이다.
상기 제1도포액을 고속교반하여 졸로 제조하는 것은 침지하여 도포할 때 도포의 용이성과 상술한 각 원료가 골고루 교반되도록 되도록 하여 그 특성을 원활하게 발휘할 수 있도록 하기 위함이다.
(3) 압착단계
상기 단계(3)은 압착단계로서, 상기 단계(2)에서 침지된 원단을 압착하여 제1도포액이 고루펴지게 하는 단계이다. 상기 도포액(제1도포액뿐만 아니라 제2도포액도 포함)은 졸 상태의 점성이 있는 액화상태에 있으므로, 도포액이 상기 원단의 각 원사사이로 침투가 쉽지 않고, 또한 침지방식으로 도포하기 때문에 도포액이 균일하게 원단에 도포되지 못한다. 이러한 점을 개선하기 위해 본 발명은 침지후 원단을 압착하여 도포액이 고루 펴지게 하면서, 도포액이 각 원사사이로 침투가 되도록 하고 있다. 이러한 도포액의 침투 후 건조로 인해 각 원사간이 고정되며, 위사와 경사간의 접점에서 강력한 고정이 발생하여 경사방향으로 위사의 유동이 발생하지 않도록 하고, 시공후 토사의 경사방향 압력이 발생하더라도 충분한 버팀력을 발생시키도록 하고 있다. 이러한 버팀력을 더욱 강화하기 위해 제2도포액을 도포할 수 있으며 이는 실시예 2에서 더욱 자세히 살펴보도록 한다.
(4) 건조단계
상기 단계(4)는, 상기 단계(3)에서 압착된 원단을 건조룸에서 건조하는 단계이다. 상기 건조룸에서는 1차건조는 전기히터방식을 이용하고 2차건조는 고온의 열풍을 이용하여 건조하게 되는데, 이러한 전기히터나 열풍은 건조시간을 단축할 수 있게 된다. 그러나 급속한 건조의 이점이 있으나 상기 도포액의 변성을 초래할 수 있기 때문에 상술한 도포액의 성분 중 상기 열안정제가 이러한 변성을 막도록 하고 있다. 상기 건조룸에서의 조건은 75 ∼ 80℃의 온도로, 35 ∼ 40sec/m로 시간이 소모된다.
(5) 인취단계
상기 단계(5)는, 상기 단계(4)에서 건조된 원단을 인취하여 인장강도를 높이는 단계이다. 상기 인취단계는 원단을 잡아 끌어 각 단계를 거치도록 움직일 수 있게 하는 동력을 제공하면서 건조단계에서 건조된 원단의 인장강도를 높여줄 수 있는 단계이다. 따라서 건조단계를 거친 원단에 텐션을 부가함으로서 인장강도를 더욱 상승시키도록 하고 있다.
(6) 권취 및 절단단계
상기 단계(6)은, 상기 단계(5)에서 인취된 원단을 권취하여 절단하는 단계이다. 상기 인취된 원단은 50m ∼ 100m 단위로 롤 형태로 권취하고 절단할 수 있다.
(7) 포장단계
상기 단계(7)은 상기 단계(6)에서 권취 및 절단된 원단을 포장하는 단계이다. 포장은 통상의 지오그리드 포장과 동일한바 자세한 설명은 생략한다.
이에 더하여 상기 단계(3)에 부가하는 단계를 더할 수 있다.
(3-1) 혼합액으로 도포단계
상기 단계(3-1)은, 상기 실시예 1의 단계(3)에서 압착된 원단을, 직경 0.5∼2.0mm를 가지는 모래, 쇄석 및 재활용골재 중 어느 하나 이상과 제2도포액을 혼합한 혼합액으로 도포하는 단계이다. 일정한 크기의 입자 즉 직경 0.5∼2.0mm의 모래 등을 사용한다. 이는 토사의 입자보다 큰 입자를 이용하여 토사의 입자가 원단에 접착된 모래, 쇄석 및 재활용골재를 타넘지 않도록 하여 토사와 본 발명과의 마찰력을 증대할 수 있도록 하기 위함이다. 그러나 너무 큰 입자는 시공성, 보관성, 본 발명의 제조용이성 등에 부정적 영향을 끼치게 되므로 상기와 같은 입자크기로 제한 되는 것이다. 특히 재활용골재는 건축물 철거 공사시 생산되는 재활용골재 즉 콘크리트 쇄석물을 이용할 수 있다. 또한 모래, 쇄석 및 재활용 골재는 입자의 면이 거칠어 토사와의 마찰력이 더욱 증대될 수 있다.
이러한 일정한 크기의 입자를 가진 모래, 쇄석 및 재활용골재를 제2도포액에 혼합한 혼합액으로 하여금 상기 압착된 원단에 다시 도포할 수 있다. 이때 상기 모래, 쇄석 및 재활용골재와 제2도포액의 중량비는 1: 1∼3이 되도록 할 수 있으며, 도포시 상기 모래, 쇄석 및 재활용골재가 제2도포액 아래로 가라앉을 수 있기 때문에 상기 혼합액을 약한 압력으로 상기 원단에 뿌리는 방식으로 이용될 수 있다.
상기 제2도포액은 상기 모래, 쇄석 및 재활용골재가 상기 원단에 접착되도록 하기 위함과 2번에 걸친 도포로 인해 경사와 위사간의 결합을 보다 안정화하게 하여 시공후의 토사의 쓸림, 지반침하 등에 대한 내구력을 더욱 높일 수 있도록 하기 위함이다. 따라서 상기 제2도포액은 상기 제1도포액보다 더욱 점성을 높게한다. 상기 제1재활용 아크릴 수지는 상기 제2재활용 아크릴 수지보다 그 점도가 높기 때문에, 상기 제1도포액보다 상기 제2도포액의 상기 제1재활용 아크릴 수지의 비율이 더 높도록 한다.
즉 상기 제2도포액은, 산도는 9.1pH, 고형분 함량은 49wt% 및 점도는 4100cps의 특징을 가지는 제1재활용 아크릴 수지 35중량부를 기준으로, 산도는 9.2pH, 고형분 함량은 48.7wt% 및 점도는 1000cps의 특징을 가지는 제2재활용 아크릴 수지 15∼20중량부, 물 30∼40중량부, 열안정제 2∼2.5중량부, 점도조절용 첨가제 1∼2중량부, 및 안료(혹은 카본블랙)2∼4중량부를 넣어 혼합후 일정시간이상 고속교반하여 재활용 아크릴 수지의 졸(Sol)로 제조될 수 있다.
(3-2) 재압착단계
상기 단계(3-2)는, 상기 혼합액에 도포된 원단을 재압착하되, 탄성있는 롤러를 이용하여 재압착하는 단계이다. 상기 혼합액은 모래, 쇄석 및 재활용 골재 중 어느 하나 이상과 제2도포액이 혼합되어 있으므로 재압착시 강도가 강한 롤러로 압착한다면 상기 모래, 쇄석 및 재활용골재는 부셔져버릴 수가 있기 때문에 탄성있는 롤러를 이용할 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일실실예에 따른 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조는, 위사와 경사의 접하는 지점에서 위사와 경사가 유동되지 않도록 매듭간의 결합 또는 엇갈리는 방식을 통해 배치하여 위사와 경사가 풀리지 않도록 하여, 토사의 안정성으로 시공성, 시공 후의 안정성 및 내구성을 증가시킬 수 있고, 위사와 경사의 접하는 지점에 매듭을 형성하여 결합하되, 매듭을 상부로 돌출시켜 위사와 경사의 접하는 지점과 토사간의 마찰력을 증대시켜 토사의 밀림이나 침하와 같은 현상을 방지할 수 있으며, 위사 및 경사 중 하나 이상의 배면에 그물망을 덧대어 결합하고 위사와 경사의 접하는 지점에서 오버로크를 하여 위사와 경사간 유동을 방지함으로써 그 결합을 안정화할 수 있는 장점이 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 위사부 110: 위사
120: 위사가 형성하는 고리 200: 경사부
210: 경사 220: 경사가 형성하는 고리
300: 위사와 경사가 접하는 지점
310: 오버로크

Claims (3)

  1. 다수의 위사(110)로 이루어진 위사부(100)와 다수의 경사(210)로 이루어진 경사부(200)에 의해 다수의 공간이 형성된 격자형으로 형성되며, 상기 위사(110)와 경사(210)는 폴리에스테르(PET)사와 아라미드사와 스테인레스사 중 한 종류 이상의 필라멘트가 각각 2가닥 이상으로 합사되어 이루어지되,
    위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)의 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나는, 최외곽 경사(211)의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)와 다시 인접하는 경사(213)의 상부로 지나가도록 배치되는 방식으로 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나는 상기 경사(210) 사이에 엇갈리도록 배치되며,
    상기 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)의 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나와 인접하는 위사(112)는, 상기 경사부(200)의 최외곽 경사(211)의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)와 다시 인접하는 경사(213)의 하부로 지나가도록 배치되는 방식으로, 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나와 인접하는 위사(112)는 상기 경사(210)들 사이에 엇갈리도록 배치되고,
    상기 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)의 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나와 인접하는 위사(112)와 다시 인접하는 위사(113)는, 최외곽 경사(211)의 상부로 지나가도록 배치되고, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)의 하부로 지나가도록 배치되며, 상기 최외곽 경사(211)와 인접하는 경사(212)와 다시 인접하는 경사(213)의 상부로 지나가도록 배치되는 방식으로 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나는 상기 경사(210) 사이에 엇갈리도록 배치되되,
    상기 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)의 상기 최외곽의 위사(111)와, 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나와 인접하는 위사(112), 및 상기 최외곽의 위사(111) 중 어느 하나와 인접하는 위사(112)와 다시 인접하는 위사(113)가, 경사(210)들과 배치되는 방식을 반복하여, 상기 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)의 위사부(100)와 경사부(200)가 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위사(110)와 경사(210)가 접하는 지점(300)에서 위사(110)가 형성하는 고리(120)와 경사(210)가 형성하는 고리(220)가 관통되면서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 경사부(200) 및 위사부(100) 중 하나 이상의 길이방향을 따라 배면에 그물망이 연결되고, 상기 위사부(100)와 경사부(200)의 접하는 지점의 면에 오버로크(310)하여 상기 위사부(100)와 상기 경사부(200)가 유동되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는, 위사와 경사간의 결합이 풀리지 않는 지오그리드의 제직구조.
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