KR101732153B1 - 지반 보강용 텍스타일 지오그리드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반 보강용 텍스타일 지오그리드에 관한 것으로서,다수의 단위 위사와 단위 경사를 간격을 두고 격자모양으로 교차시켜 형성한 복수의 교차부, 상기 격자모양의 단위 위사와 단위 경사를 제직하는 그라운드사 및 상기 단위 위사와 단위 경사, 그라운드사를 피복하는 피복부재로 구성되는 지반 보강용 텍스타일 지오그리드에 있어서, 상기 그라운드사는 각 단위 경사의 길이방향을 따라 양측으로 평행하게 연장되며 교차부에서 상기 단위 위사의 둘레를 감싸는 상태로 엮어 제1 매듭고리를 형성하는 제1 그라운드사와, 상기 단위 경사 양측의 제1 그라운드사를 지그재그 형식의 사선형 패턴으로 서로 연결하는 제2 그라운드사로 이루어지되, 상기 제1 그라운드사와 제2 그라운드사는 단위 위사와 단위 경사의 전체에 대해 동일한 제직 패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 단위 위사와 단위 경사의 제직 공정을 크게 단순화시킬 수 있는 것과 아울러 제품을 신속히 생산할 수 있으므로 대량생산에 있어 매우 유용한 효과가 있다.

Description

지반 보강용 텍스타일 지오그리드{textile geogrid for ground reinforcement}

본 발명은 지반 보강용 텍스타일 지오그리드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 격자 구조로 배치가 이루어지는 경사와 위사의 접점 고정위치에 대한 결속 강도를 한층 향상시켜 외부의 응력에 의한 변형 및 분리현상을 줄일 수 있는 지반 보강용 텍스타일 지오그리드에 관한 것이다.

일반적으로, 토목공사를 실시할 때에 토양을 보강하기 위한 보강재가 다양하게 개발되고 있다.

섬유재료를 이용하는 대표적인 토목공사 보강재로는, 고분자합성수지용액을 이용하여 제조되는 지오신세틱스(Geosynthetics)가 널리 알려져 있는데, 이는 투과성의 특성이 있는 지오텍스타일(Geitextile)을 비롯하여 차수성의 특성이 있는 지오맴브레인(Geomembrane), 그리고 보강도의 특성이 있는 지오그리드와 지오네트(Geonet) 및 지오컴포지트(Geocomposite) 등으로 개발되어 있으며, 초기에는 주로 토사의 세굴을 방지하고, 여과에 주로 사용되었으나, 근래에는 방수를 비롯하여 균열을 방지하고 지반구조물을 보호하며 충격을 흡수하는 등 다양한 용도로 사용되고 있다.

상기 지오신세틱스(Geosynthetics) 중 지오그리드는 강성이면서 시트형태로 제조되는 플라스틱 지오그리드와, 연성이면서 직물형태로 제조되는 텍스타일 지오그리드로 구별되며, 플라스틱 지오그리드는 익히 알려진 바와 같이 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 제조되는 시트에 구멍을 통공하고 일측 또는 양측에서 연신하여 제조되는 것이고, 텍스타일 지오그리드는 합성섬유를 격자형태로 직조하고 그 외부(외면)에 수지용액(폴리염화비닐, 아크릴, 라텍스, 고무, 연청 등)을 코팅(피복)시켜 제조하도록 하는 것이 널리 알려져 있다.

상기 지오그리드는 크게 두 가지 형태로 나뉘는데, 하나는 통상 여러 가닥의 경사를 모아 경사를 형성하고, 여러가닥의 위사를 모아 위사를 형성하여 통상의 경편기(Wrap Knitting Machine)를 이용해 격자 형태의 망으로 제직(제조)하며, 이와 같이 제직(제조)된 망의 외부에 수지용액피복층을 코팅(피복)시켜서 형성한 것과, 다른 하나는 여러 가닥의 경사와 위사의 교차부분에 그라운드사를 추가적으로 엮은 후 수지용액피복층을 코팅(피복)시키는 구성이 있다.

도 1은 종래기술로서 실용신안등록 제20-0296423호의 텍스타일 지오그리드가 등록되어 있다. 그러나 상기 구성은 경사(32)의 벌어짐을 보강하기 위하여 경사(32)의 외주면에 그라운드사(34)를 감아 경사가 풀어지지 않도록 보강한 것으로, 단순히 경사리에 대해서만 보강이 이루어지고 있을 뿐, 위사(30) 또는 위사(30)와 경사(32)의 결합강도에 대한 보강을 기대할 수 없어 결국 수직하중의 응력 발생시 위사(30)와 경사(32)가 교차하는 접점부위가 쉽게 이격되는 문제점이 있었다.

등록실용신안공보 제20-0296423호(2002.11.14)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은 격자 구조로 배치가 이루어지는 경사와 위사의 접점 고정위치에 대한 결합강도를 한층 향상시켜 외부의 응력에 의한 변형 및 분리현상을 줄일 수 있는 지반 보강용 텍스타일 지오그리드를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 지반 보강용 텍스타일 지오그리드는, 다수의 단위 위사와 단위 경사를 간격을 두고 격자모양으로 교차시켜 형성한 복수의 교차부, 상기 격자모양의 단위 위사와 단위 경사를 제직하는 그라운드사 및 상기 단위 위사와 단위 경사, 그라운드사를 피복하는 피복부재로 구성되는 지반 보강용 텍스타일 지오그리드에 있어서, 상기 그라운드사는 각 단위 경사의 길이방향을 따라 양측으로 평행하게 연장되며 교차부에서 상기 단위 위사의 둘레를 감싸는 상태로 엮어 제1 매듭고리를 형성하는 제1 그라운드사와, 상기 단위 경사 양측의 제1 그라운드사를 지그재그 형식의 사선형 패턴으로 서로 연결하는 제2 그라운드사로 이루어지되, 상기 제1 그라운드사와 제2 그라운드사는 단위 위사와 단위 경사의 전체에 대해 동일한 제직 패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 그라운드사는 단위 경사의 일측 제1 그라운드사 둘레를 감싸는 상태로 엮어 제2 매듭고리를 형성한 다음, 사선방향으로 상기 단위 경사를 지나 타측 제1 그라운드사로 진행하여 제3 매듭고리를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 단위 위사와 단위 경사의 교차부에서 제2 그라운드사의 제2 매듭고리와 제3 매듭고리는 각 단위 위사 사이의 제1 그라운드사에 대해 형성되는 것을 특징으로 한다.

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전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 상기 제1 그라운드사와 제2 그라운드사는 단위 위사와 단위 경사의 전체에 대해 동일한 제직 패턴으로 직조가 이루어짐에 따라 단위 위사와 단위 경사의 제직 공정을 크게 단순화시킬 수 있는 것과 아울러 제품을 신속히 생산할 수 있으므로 대량생산에 있어 매우 유용한 효과가 있다.

또한, 상기 그라운드사는 각 단위 경사와 단위 위사를 직,간접적으로 결속시키는 제1 매듭고리를 형성한 제1 그라운드사, 제2 매듭고리와 제3 매듭고리를 형성한 제2 그라운드사를 구성함으로써, 지반의 토양 압력이 지오그리드의 경사 또는 위사에 편중하여 가압하더라도 상기 그라운드사에 의해 서로 분리되지 않는 결속력과 인장력을 동시에 안정적으로 유지시킬 수 있어 그에 따른 토양 압력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래기술에 따른 텍스타일 지오그리드 구성을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지반 보강용 텍스타일 지오그리드를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 부분 확대도이다.
도 4는 합성섬유사로 이루어진 단위 경사의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 3의 그라운드사를 구성하는 제1 그라운드사 및 제2 그라운드사의 매듭구조를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 지반 보강용 텍스타일 지오그리드는 소정간격을 두고 경사방향으로 평행하게 배치되는 다수의 경사(100)와, 상기 경사(100)와 교차하는 위사방향으로 소정간격을 두고 평행하게 배치되는 위사(200)와, 상기 경사(100)와 위사(200)를 상호 엮어서 결속시키는 그라운드사(300)와, 상기 경사(100), 위사(200) 및 그라운드사(300)를 일체형 구조로 형성하기 위해 수지 코팅액으로 피복하는 피복부재(미도시)로 구성된다.

지오그리드는 다수의 경사(100)와 위사(200)가 간격을 두고 격자모양으로 교차시켜 복수의 교차부(C)를 형성한 구조로서, 합성섬유사를 직조하는 제직장치에 의해 제작이 이루어진다. 상기 합성섬유사는 고강도 폴리에틸렌사를 사용하는 것이 바람직하다.

물론, 상기 합성섬유사는 지반 보강에 적합한 일정 강도의 기준 물성을 가지는 소재라면 어떠한 재료를 사용하여도 무방하다.

구체적으로, 상기 경사(100)는 1개의 가닥 굵기가 1000 데니어(denier)인 원사(101)를 여러 가닥을 엮어서 하나의 단위 경사(110)로 제작한다. 상기 단위 경사(110)는 7000 데니어 또는 24000 데니어의 규격으로 제작하는 것이 좋다.

본 발명에 따른 상기 경사(100)는 1가닥이 다수의 합성섬유사로 이루어진 단위 경사(110) 3~5개로 제작하고, 각 단위 경사(110)는 1m당 30~40회 꼬이는 상태로 제작이 이루어진다.

여기서, 상기 경사(100)를 30~40회 꼬아서 만드는 이유는 1000 데니어의 뭉쳐진 원사(101)들 사이의 공간을 없애주어 긴밀한 밀착에 따른 결속력 강화에 의한 인장강도를 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 길이방향에 대한 굴곡 변형 없이 직진성을 안정적으로 유지시킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기 경사(100)의 꼬임수를 30회 미만으로 제작할 경우, 꼬임에 의한 강도가 줄어드는 만큼 인장강도가 약해지게 되며, 꼬임수를 40회 이상으로 제작할 경우, 경사(100) 강도가 매우 높아 딱딱해지는 현상이 발생하여 상기 위사(200) 교차하는 부분에 대한 접점력이 크게 줄어들게 된다. 따라서, 상기 경사(100)의 꼬임수는 1m당 30~40회로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 위사(200)는 상기 경사(100)와 교차하는 위사방향으로 소정간격을 두고 평행하게 배치가 이루어지는 구성이다.

상기 위사(200)는 앞서 설명한 경사(100)와 동일 내지 유사한 소재로 이루어지는 것으로 그 구체적인 설명은 생략한다.

다만, 상기 위사(200)는 경사(100)와 같이 꼬아서 만들 필요 없이 단순히 1000 데니어인 원사들을 여러 가닥을 가지런히 모은 상태의 단위 위사(210)로 제작해도 무방하다.

한편, 상기 그라운드사(300)는 상기 단위 경사(110) 3~5개와 단위 위사(210) 3~5개를 상호 엮어서 결속시키는 것으로, 상기 단위 경사(110)와 단위 위사(210)의 고정위치가 변동하지 않도록 고정시키는 역할을 수행한다.

본 발명에 따른 상기 그라운드사(300)는 각 단위 경사(110)의 길이방향을 따라 양측으로 평행하게 연장되며 교차부(C)에서 상기 단위 위사(210)의 둘레를 감싸는 상태로 엮어 제1 매듭고리(311)를 형성하는 제1 그라운드사(310)와, 상기 단위 경사(110) 양측의 제1 그라운드사(310)를 지그재그 형식의 사선형 패턴으로 서로 연결하는 제2 그라운드사(320)로 구성된다.

즉, 상기 제1 그라운드사(310)는 단위 경사(110)를 가운데 두고 그 양측에 평행하게 배치되는 것으로, 상기 단위 경사(110)의 진행방향을 따라 평행하게 연장되는 과장에서 교차부(C)에 위치하는 단위 위사(210)를 엮는다. 이때, 상기 제1 그라운드사(310)는 단위 위사(210)의 둘레를 한 바퀴 권선 하는 상태로 엮는 제1 매듭고리(311)의 구성에 의해 상기 단위 위사(210)를 견고하게 엮을 수 있다.
이러한 상기 제1 매듭고리(311)의 구성에 의해 각 단위 위사(210)와 제1 그라운사(310)가 상호 접촉되는 연결지점이 느슨해지거나 유동하는 것을 방지할 수 있어 그에 따른 결속력을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 일정 간격을 두고 배치되는 위사(200)들 간의 이격 거리를 안정적으로 유지시킬 수 있는 장점을 제공한다.

상기 제2 그라운드사(320)는 단위 경사(110)를 가운데 두고 양측에 인접하여 엮여 있는 제1 그라운드사(310)를 상호 엮는 구성요소이다. 즉, 상기 제2 그라운드사(320)는 상기 단위 위사(210)을 엮는 인접한 제1 그라운드사(310)를 결속시킴과 동시에 상기 단위 경사(110)를 간접적으로 압박하여 고정시키는 역할을 수행한다.

구체적으로, 상기 제2 그라운드사(320)는 단위 경사(110)의 일측 제1 그라운드사(310) 둘레를 감싸는 상태로 엮어 제2 매듭고리(321)를 형성한 다음, 사선방향으로 상기 단위 경사(110)를 지나 타측 제1 그라운드사(310)로 진행하여 제3 매듭고리(322)를 형성하는 구조로 제1 그라운드사(310)를 엮는다.

즉, 상기 제2 그라운드사(320)는 단위 경사(110)를 사이에 두고 일측과 타측에 각각 평행하게 엮여 있는 제1 그라운드사(310)를 지그재그 형식의 사선형 패턴으로 엮는 구성이다.
특히, 상기 제1 그라운드사(310)와 제2 그라운드사(320)는 단위 위사(210)와 단위 경사(110)의 전체에 대해 동일한 제직 패턴으로 직조가 이루어짐에 따라 단의 위사(210)와 단위 경사(110)의 제직 공정을 크게 단순화시킬 수 있는 것과 아울러 제품을 신속히 생산할 수 있으므로 대량생산에 있어 매우 유용한다.

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아울러, 상기 제2 그라운드사(320)는 단위 경사(110)를 사이에 두고 일측과 타측의 제1 그라운드사(310)를 엮는 과정에서 상기 각각의 단위 경사(110)와 일률적으로 접촉하는 상태를 유지하여 결속력 강화에 따른 제품의 품질을 한층 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 단위 위사(210)와 단위 경사(110)의 교차부(C)에서 제2 그라운드사(320)의 제2 매듭고리(321)와 제3 매듭고리(322)는 각 단위 위사(210) 사이의 제1 그라운드사(310)에 대해 형성된다.

이처럼, 본 발명에 따른 상기 그라운드사(300)는 각 단위 경사(110)와 단위 위사(210)를 직,간접적으로 결속시키는 제1 매듭고리(311)를 형성한 제1 그라운드사(310), 제2 매듭고리(321)와 제3 매듭고리(322)를 형성한 제2 그라운드사(320)를 구성함으로써, 지반의 토양 압력이 지오그리드의 경사(100) 또는 위사(200)에 편중하여 가압하더라도 상기 그라운드사(300)에 의해 서로 분리되지 않는 결속력과 인장력을 동시에 안정적으로 유지시킬 수 있어 그에 따른 토양 압력을 효율적으로 분산시킬 수 있다.

한편, 상기 피복부재는 상기 경사(100), 위사(200) 및 그라운드사(300)를 일체형 단일 구조로 형성하기 위해 수지 코팅액으로 피복하는 구성요소이다.

상기 피복부재의 수지 코팅은 함침, 스프레이, 브러쉬 공법 등에 의해 제작할 수 있다.

이러한 상기 피복부재의 구성은 해당 기술분야에 있어 공지된 기술이므로 그 구체적인 설명은 생략한다.

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이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 상기 제1 그라운드사(310)와 제2 그라운드사(320)는 단위 위사(210)와 단위 경사(110)의 전체에 대해 동일한 제직 패턴으로 직조가 이루어짐에 따라 단위 위사(210)와 단위 경사(110)의 제직 공정을 크게 단순화시킬 수 있는 것과 아울러 제품을 신속히 생산할 수 있으므로 대량생산에 있어 매우 유용한 효과가 있다.

또한, 상기 그라운드사(300)는 각 단위 경사(110)와 단위 위사(210)를 직,간접적으로 결속시키는 제1 매듭고리(311)를 형성한 제1 그라운드사(310), 제2 매듭고리(321)와 제3 매듭고리(322)를 형성한 제2 그라운드사(320)를 구성함으로써, 지반의 토양 압력이 지오그리드의 경사(100) 또는 위사(200)에 편중하여 가압하더라도 상기 그라운드사(300)에 의해 서로 분리되지 않는 결속력과 인장력을 동시에 안정적으로 유지시킬 수 있어 그에 따른 토양 압력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 효과를 제공한다.

100 : 경사 101 : 원사
110 : 단위 경사 200 : 위사
210 : 단위 위사 300 : 그라운드사
310 : 제1 그라운드사 311 : 제1 매듭고리
320 : 제2 그라운드사 321 : 제2 매듭고리
322 : 제3 매듭고리

Claims (5)

1. 다수의 단위 위사와 단위 경사를 간격을 두고 격자모양으로 교차시켜 형성한 복수의 교차부, 상기 격자모양의 단위 위사와 단위 경사를 제직하는 그라운드사 및 상기 단위 위사와 단위 경사, 그라운드사를 피복하는 피복부재로 구성되는 지반 보강용 텍스타일 지오그리드에 있어서,
   상기 그라운드사는 각 단위 경사의 길이방향을 따라 양측으로 평행하게 연장되며 교차부에서 상기 단위 위사의 둘레를 감싸는 상태로 엮어 제1 매듭고리를 형성하는 제1 그라운드사와, 상기 단위 경사 양측의 제1 그라운드사를 지그재그 형식의 사선형 패턴으로 서로 연결하는 제2 그라운드사로 이루어지되,
   상기 제1 그라운드사와 제2 그라운드사는 단위 위사와 단위 경사의 전체에 대해 동일한 제직 패턴을 가지며,
   상기 제2 그라운드사는 단위 경사의 일측 제1 그라운드사 둘레를 감싸는 상태로 엮어 제2 매듭고리를 형성한 다음, 사선방향으로 상기 단위 경사를 지나 타측 제1 그라운드사로 진행하여 제3 매듭고리를 형성하고,
   상기 단위 위사와 단위 경사의 교차부에서 제2 그라운드사의 제2 매듭고리와 제3 매듭고리는 각 단위 위사 사이의 제1 그라운드사에 대해 형성되는 것을 특징으로 하는 지반 보강용 텍스타일 지오그리드.
   
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