(51) Int. Cl. (19) 대한민국특허청(KR) (12) 공개특허공보(A) E02D 17/20 (2006.01) E02B 3/12 (2006.01) E02D 3/10 (2006.01) (21) 출원번호 10-2008-0131302 (22) 출원일자 2008년12월22일 심사청구일자 전체 청구항 수 : 총 4 항 (54) 제직형 지오셀 2008년12월22일 (11) 공개번호 10-2010-0072791 (43) 공개일자 2010년07월01일 (71) 출원인 나동혁 대구 북구 복현동 태왕아너스 190-1 104동907호 나민 대구 달서구 월암동 920-4 (뒷면에 계속) (72) 발명자 나동혁 대구 북구 복현동 태왕아너스 190-1 104동907호 나민 대구 달서구 월암동 920-4 (뒷면에 계속) (74) 대리인 안경주 (57) 요 약 본 발명은 식생 및 보강재로 사용되는 지오셀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사와 위사를 사용하여 교착( 交 錯 ) 제직하여 지오셀을 형성함으로써 강도가 보강되고 배수성이 향상되며 뿌리의 활착률이 개선되도록 한 지오셀 에 관한 것이다. 대 표 도 - 도4-1 -
(71) 출원인 나혜원 대구 달서구 도원동 1438 대곡사계절타운 305-1502 나혜리 대구 달서구 도원동 1438 대곡사계절타운 305-1502 (72) 발명자 나혜원 대구 달서구 도원동 1438 대곡사계절타운 305-1502 나혜리 대구 달서구 도원동 1438 대곡사계절타운 305-1502 - 2 -
특허청구의 범위 청구항 1 좌/우 일정한 폭을 갖도록 다수의 경사를 배치하고 위사를 상기한 경사와 교착( 交 錯 ) 제직하여 띄모양으로 다수 의 시트를 형성하며, 상기한 시트들은 여러 장 겹쳐져서 일정한 간격으로 인접한 시트와 지그재그 위치로 접합 부를 구비하여, 펼쳤을 때 일정한 폭을 가지며 벌집 모양을 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 제직형 지오셀. 청구항 2 제 1항에 있어서, 상기한 접합부는 경사와 위사의 교착구조에 의하여 접합되는 것을 특징으로 하는 제직형 지오 셀. 청구항 3 제 2항에 있어서, 상기한 시트들의 접합은 접합부에서 상부와 하부에 위치되는 시트의 복수개 동일위치 경사와 상부 혹은 하부의 위사가 동시에 제직되어 교착되는 것을 특징으로 하는 다층 제직형 지오셀. 청구항 4 제 2항에 있어서, 접합부에서 상부와 하부에 위치되는 경사는 그 위치를 서로 바꾸어서 바뀐 위치의 위사와 제 직되는 것을 특징으로 하는 제직형 지오셀. 명 세 서 발명의 상세한 설명 [0001] 기 술 분 야 본 발명은 식생 및 보강재로 사용되는 지오셀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사와 위사를 사용하여 교착( 交 錯 ) 제직하여 지오셀을 형성함으로써 강도가 보강되고 배수성이 향상되며 뿌리의 활착률이 개선되도록 한 지오 셀에 관한 것이다. [0002] [0003] [0004] [0005] [0006] [0007] [0008] 배 경 기 술 일반적으로, 도로 주변이나 하천 가의 경사면에 대해 경관을 보존하고 침하를 방지하기 위해 사용되는 수단으로 서는 전통적으로 콘크리트 재질의 호안블록이나 식생블록이 널리 사용되어 왔으나, 이들은 콘크리트로 제작되므 로 환경친화적이지 못하고, 제작이 어려우며, 고하중으로 인해 운반 및 설치에도 많은 인력과 장비를 요한다는 문제점이 있었다. 따라서, 이와 같은 콘크리트제 호안블록 혹은 식생블록의 단점을 보완하기 위하여 벌집 형태의 식생형 사면( 斜 面 ) 보강재 즉 지오셀(geo cellular)이 개발되어 사용되고 있다. 종래의 지오셀(10)은 도 1에 나타내는 바와 같이 다수의 구멍(13)이 펀칭형성된 얇은 띠형의 시트(11)를 여러장 배열하고, 인접한 시트(11)끼리 서로 지그재그로 초음파접착하여, 펼치면 접착부(12)에 의하여 벌집 모양으로 다수의 공간이 형성되도록 한 것으로, 상기한 시트는 합성수지로 이루어진다. 이와 같이 형성된 지오셀은 보강을 요하는 하천이나 도로변의 사면에 펼쳐진 채로 설치되고, 각 공간에 식생토 가 충진된 상태에서 식생토에 식물의 종자를 심는 방식으로 설치된다. 그러나 이러한 종래의 지오셀은 재질이 합성수지이므로 친환경적이지 못하고, 사용중 초음파접착부위가 식생토 의 하중 등에 의하여 쉽게 찢어지는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 지오셀은 수지재 띠에 펀칭작업으로 구멍을 천공하는 것으로, 배수는 천공된 구멍에만 의존하여야 하므로 배수효율이 좋지 않고, 뿌리 역시 구멍을 통해서만 옆으로 뻗어갈 수 있게 되므로 식물의 성장에도 좋지 않은 영향을 미친다. 아울러 상기한 종래의 지오셀을 사용할 경우에는 공간 내에 충진되는 식생토에 대한 다짐작업을 할 수 없는데, - 3 -
그 이유로서는 첫째, 토사의 응집력을 높이기 위한 다짐작업은 대게 고하중의 로울러 등의 기계를 이용하여 지 면을 압박하는 방식으로 이루어지는 반면, 지오셀을 설치한 상태에서 로울러를 사용하게 되면 시트가 그 상하방 향에서 가해지는 로울러의 하중에 의해 파쇄되기 때문이며 둘째, 시트가 파쇄되지 않는 경우에는, 시트가 로울 러의 하중에 대한 버팀 작용을 함으로써 충진공간에 충진된 식생토에 대해서는 다짐처리가 이루어지지 않기 때 문이다. [0009] [0010] [0011] 각각의 충진공간에 대해 작업자가 소도구를 이용한 수작업방식으로 식생토를 다질 수 있지만 이 경우에는 작업 에 많은 시간과 인력이 소요되고 다짐 강도가 약하기 때문에 실질적인 다짐효과를 얻을 수 없게 된다. 따라서, 종래기술에 의한 지오셀을 사용하는 경우에는 식생토에 대한 다짐작업을 하지 않는 것이 일반적이며, 이러한 특성상 식생토의 응집력이 약하기 때문에 폭우로 인한 침식이나, 홍수에 의한 침수 등에 의해 충진공간 내의 식생토가 유실될 우려가 크다는 문제점이 있다. 아울러, 배수와 식물뿌리 활착을 위하여 지오셀에 천공되는 구멍은 직경이 수mm이상이 되므로 우천 등에 의하여 공간에 충진된 흙이 구멍을 통해서 유출되는 문제가 발생된다. 발명의 내용 [0012] 해결 하고자하는 과제 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 경사와 위사를 사용하여 교착 제직하여 지오셀을 형성함으로 써, 상부에 큰 하중이 가해지더라도 지오셀의 수직방향 파손이 발생되지 않을 뿐 아니라 복귀력이 커서 원위치 로 복원되므로 지반의 다짐작업이 가능하게 되어 보강 효과가 향상되고, 교착 제직으로 인하여 배수 및 뿌리의 활착을 위한 공간이 많아지므로 식생효과가 개선되며, 연결부의 찢어짐이 발생되지 않아서 수명이 길어지는 효 과가 있는 지오셀을 제공하는 데 있다. [0013] [0014] 과제 해결수단 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 좌/우 일정한 폭을 갖도록 다수의 경사를 배치하고 위사를 상 기한 경사와 교착 제직하여 띄모양으로 다수의 시트를 형성하며, 상기한 시트들은 여러 장 겹쳐져서 일정한 간 격으로 인접한 시트와 지그재그 위치로 접합부를 구비하여, 펼쳤을 때 일정한 폭을 가지며 벌집 모양을 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 지오셀에 있다. 한편, 상기한 구성에서 시트들의 접합부는 경사와 위사의 교착구조에 의하여 접합되어 동시에 다수의 시트들이 제직되고, 상기한 접합부의 교착 구조를 보다 구체적으로 살펴보면, 첫째로 접합부에서 상부와 하부에 위치되는 시트의 복수개 동일위치 경사와 상부 혹은 하부의 위사가 동시에 제직되어 교착되거나, 둘째로 상부와 하부에 위치되는 경사는 그 위치를 서로 바꾸어서 바뀐 위치의 위사와 제직되어 교착된다. [0015] [0016] [0017] [0018] 효 과 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면 경사 혹은 위사가 서로 교착되어 제직되는 것으로 인장 강도가 높고, 결합부위 역시 경사와 위사의 교착 제직으로 형성되므로 종래의 초음파접합에 의한 것과 비교하여 결합부 의 찢어짐이 방지되는 효과가 있다. 아울러, 경사와 위사의 제직을 통해서 제조되므로 위에서 큰 하중이 가해지더라도 형태 복원력이 우수하여, 경 사면 등 연약지반에 설치시 공간에 흙을 채워넣은 상태로 다지기 작업이 가능하여 연약지반의 보강효과가 개선 되는 효과가 있다. 또한, 경사와 위사를 교착시켜 제직한 것이므로 별도의 통공을 천공하지 않더라도 제직부의 틈으로 물이 흐르게 되어 배수성이 우수하며, 제직부위가 필터역할을 하여 물을 제외한 흙 등이 씻겨 내려가는 것을 방지하는 효과 가 있으나, 종래의 펀칭에 의한 지오셀의 경우에는 구멍의 크기가 커서 물뿐만 아니라 흙도 같이 흘러내리게 되 어 지반보강효과가 취약한 문제점이 있었다. 그리고 종래의 펀칭에 의한 지오셀은 플라스틱 필름에 펀칭한 것으로 펀칭한 구멍을 제외하면 식물의 뿌리가 활 착할 수 있는 공간이 없어서 식물의 생장율이 나쁜 문제점이 있었으나, 본 발명의 지오셀은 제직된 경사와 위사 사이사이로 뿌리가 활착할 수 있게 되어 생장율이 우수한 효과가 있다. - 4 -
[0019] [0020] [0021] [0022] [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] 발명의 실시를 위한 구체적인 내용 이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴본다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지오셀의 제직구조를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예 에 따른 지오셀의 제직구조를 나타내는 단면도이며, 도 4는 상기한 일 실시예에 따라 형성된 지오셀의 펼친 상 태를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 지오셀의 구조를 나타내는 평면도이다. 본 발명에 따른 지오셀은 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 지오셀의 상하 폭에 대응되는 폭을 갖도록 다수의 경사(20)가 수평 배열되어 다층을 형성하고, 상기한 경사(20)의 각 층에는 위사(30)가 교착 제직되어 다수층의 띠모양 시트(40)를 형성하는데, 특히 접합부(50)에서 상기한 위사(30)는 상부시트의 경사(20)와 하부시트의 경 사(20)에 동시에 교착되어 상부시트와 하부시트가 접합되고, 이러한 접합부(50)는 다수시트에서 항상 동일위치 에 위치되지 않고 지그재그로 배치되므로 펼쳤을 때 전체적으로 벌집 모양의 공간(60)이 형성된다. 한편, 상기한 위사(30)와 경사(20)의 교착구조 중 접합부 교착 구조를 살펴보면, 도 2에 나타내는 바와 같이 상 부시트의 위사(30)가 접합부(50)에서 상부시트의 해당 경사(20)와 하부시트의 경사(20)에 동시에 교착한 후 하 부시트 경사(20)는 다시 하부시트로 돌아와서 제직되도록 하거나, 도 3에 나타내는 바와 같이 접합부(50)에서 하부시트와 상부시트의 경사(20)가 위치를 바꾸어서 하부시트의 경사(20)는 상부의 위사(30)와, 상부시트의 경 사(20)는 하부시트의 위사(30)와 제직되도록 할 수도 있다. 이와 같이 제직으로 형성된 지오셀은 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 실제 사용과정에서는 위사(30)가 수직 방향으로 위치되고 경사(20)가 수평방향으로 위치되도록 펼쳐서 사용하게 되고, 이때 지그재그 모양으로 배치된 접합부(50)에 의하여 벌집 모양의 식생 공간(60)이 형성된다. 한편, 상기한 구성에서 지오셀을 구성하는 경사(20) 및 위사(30)는 종류의 제약을 받지 않으며, 종래의 지오셀 을 구성하는 PP, HDPP, 재생필름 등을 절단하여 사용할 수도 있다. 상기한 바와 같은 구성을 갖는 지오셀의 사용용도별 장점을 하기에서 살펴본다. 우선, 단층 구조물로 사용될 경우, 타지역에서 성토재를 비싼 비용을 들여 사용할 필요 없이 현장에서 채취 가 능한 모래와 자갈을 성토재료로 사용할 수 있으며, 구조적 부재의 두께와 중량을 50%이상 절감시키며, 정적, 동 적, 주기적 하중에 대한 저항이 탁월하고, 원래의 구조적 형태를 유지하며 심각한 변형을 견디고, 최고의 강도 와 최소의 침하가 요구되는 고굴절 혹은 저굴절의 지지 구조물에 적합하다. 그리고, 배수로 기초로 사용할 경우 하수구 파이프 외벽 및 주변을 보호하고, 호수에 사용할 경우 연약한 지반 을 안정시키고 보호하며, 지반과 성토 사이의 접지압을 높이고 안정시키며, 너울에 침식과 토실을 방지한다. 그리고, 얕은 수로 횡단로에서는 횡단로의 공사비를 절감 시키고, 각 셀에 자갈을 채움으로 지지력을 증가시키 며, 하천바닥에서 급류에 의해 자갈과 모래가 떠내려가지 않도록 한다. 녹화 사업에서는 식물을 성장시키는 매트로 활용이 가능하고, 수분이 매트를 통하여 상부에 전달되며, 뿌리 주 변 토양에 도랑이 생기는 것을 방지하고, 경사가 급한 제방에 수분함유를 증가시키며 지반의 수분 증발을 억제 한다. 비녹화 사업에서는 물의 에너지를 분산시키며 미끄러짐을 방지하며, 임도 건설시 본 셀을 사용하면 공기단축은 물론 매년 실시되는 보수공사를 최소화하여 예산을 줄일 수 있다. 한편, 대형셀의 경우 식물의 뿌리를 감싸고 보호하며, 셀 내에 관목과 작은 나무를 쉽게 식재할 수 있고, 종래 의 콘크리트 피복부에 사용될 경우 시간과 비용이 대폭 감소되고 특히 본 발명의 셀은 유연하여 지반의 움직임 에 순응하고 조절된 크랙(금)을 유도하여 블록을 형성한다. 그리고, 도로 기층 안정용으로 사용될 경우 자갈이나 파석을 이용한 재래식 방법과 비교할 때 50%이상 기층 두 께를 감소시키며 내구성이나 강도를 증가하고, 반강성의 널빤지처럼 작용하여 횡적으로 하중을 분산시키며 지반 의 접지압을 증가 시킨다. 그리고 연약지반에서도 재생한(파석 콘크리트) 모래를 가설 혹은 영구적 도로로 사용 할 수 있다. 야외 주차장에서는 비포장 주차장에 하중을 분산시키고, 포장의 처짐 침하를 감소시키며 보수 비용을 절감시키 고, 내부에 성토하여 잔디를 자라게 한다. 철로 기층 안정용으로 사용할 경우 철로 하면이나 보조도상에 횡 방향으로 변형을 방지하고, 철로 구조의 강성 - 5 -
을 증대시키고 궤도 선형의 안정성을 증가하며 연약한 노반 위에서도 부등침하와 전체적인 침하를 방지한다. [0035] [0036] [0037] 방음벽에서는 셀을 적층 하여 고속도로나 일반도로에 소음을 방지하며 조경을 하여 환경을 아름답게 합니다. 군사용으로는 우기시 작전중 트럭이나 탱크 등 지반이 연약하여 작전물자 이동이 불가한 지역에 설치하여 신속 한 이동이 가능하도록 하여 작전을 성공시키고, 셀을 적층 하여 벙커를 만들면 적의 포화를 막을수 있다. 그리고, 골프장용으로는 경사진 곳이나 마사토와 같이 흘러내리기 쉬운 곳의 토양을 보존하고 수분 함유가 유지 되어 잔디 성장에 도움이 되고, 인도에 사용될 경우 인도블록 침하를 막아 안전사고를 방지한다. [0038] [0039] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] 도면의 간단한 설명 도 1은 종래의 지오셀을 나타내는 사시도 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지오셀의 제직구조를 나타내는 단면도 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지오셀의 제직구조를 나타내는 단면도 도 4는 상기한 일 실시예에 따라 형성된 지오셀의 펼친 상태를 나타내는 사시도 도 5는 본 발명에 따른 지오셀의 구조를 나타내는 평면도 *도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* 20 : 경사 30 : 위사 40 : 시트 50 : 접합부 60 : 공간 도면 도면1-6 -
공개특허 10-2010-0072791 도면2 도면3 도면4-7-
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