KR19990071415A - Clay liner with clay-porous inner sheet material from which clay can be extruded upon hydration and swelling of clay - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연못, 늪, 폐수 저장 지역용으로 그리고 콘크리트 광장 지면, 콘크리트 토대 벽 등과 같은 라이닝 콘크리트 표면용으로 적합한 유수 장벽인 개선된 가요성의 토양 합성 점토질 라이너(geosynthetic clay liner)에 관한 것이다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명은 두 개의 섬유층과, 몬모릴로나이트 나트륨 점토와 같은 팽윤성 점토로 이루어진 중간층을 포함하며, 상기 두 개의 섬유층은 그 사이에 점토를 가두기 위하여 섬유층을 소정 방법, 예를 들면 상호 접착, 압축(미국 특허 제5,584,609호)에 의하여 또는 재봉하거나 니이들 펀칭(needle-punching)에 의하여 구조적으로 고정되어 중간 점토층을 에워싼다. 본 발명에 따르면, 연못이나 늪의 하상(河床), 오지면(earthen surface) 또는 토대의 벽과 접촉하는 직물층중 하나는 개방 구조를 구비하는바, 상기 개방 구조는 점토가 수화(水化)되어 팽창(팽윤)할 때 그 사이를 통해 점토가 압출될 수 있도록 충분히 개방되어 있다. 수화된 점토 및 다량의 물은 섬유의 개방 구조를 통해 압출하여, 예를 들면 연못이나 늪의 하상, 오지면 또는 콘크리트 토대 벽과 맞닿은 상태로 제공된 인접면과 접촉함으로써, 물이 인접면, 즉 콘크리트 토대 벽과 라이너 사이에서 측방향으로 스며드는 것을 차단하여 물이 피보호 표면을 통과하는 통로에 도달하는 것을 방지한다.The present invention relates to an improved flexible soil synthetic clay liner that is a flowing barrier suitable for ponds, swamps, wastewater storage areas and for lining concrete surfaces such as concrete square ground, concrete foundation walls and the like. In more detail, the present invention includes two layers of fibers and an intermediate layer of swellable clay, such as montmorillonite sodium clay, wherein the two layers of fibers are arranged in a predetermined manner, such as mutual adhesion, to trap the clay therebetween. It is structurally fixed by compression (US Pat. No. 5,584,609) or by sewing or needle-punching to surround the intermediate clay layer. According to the present invention, one of the fabric layers in contact with the bottom of the pond or swamp, the earthen surface, or the wall of the foundation has an open structure, the open structure of which clay is hydrated. And is sufficiently open so that the clay can be extruded through it when it is expanded (swelled). Hydrated clay and large amounts of water are extruded through the open structure of the fiber, for example by contacting the adjacent surface provided in contact with the bottom of the pond or swamp, the soil surface, or the concrete foundation wall, so that the water is adjacent, ie concrete Blocking laterally infiltration between the foundation wall and the liner prevents water from reaching the passageway through the protected surface.
본 발명은 물 장벽을 형성하는데 사용되는 토양 합성 점토질 라이너에 관한 것이다. 토양 합성 점토질 라이너는 물이 스며드는 것을 차단하기 위한 표면, 특히 물을 저장하는 지역, 폐수를 저장하는 지역을 보호하기 위한 표면, 수평한 광장 지면 및 수직 콘크리트 토대벽과 같은 콘크리트 표면 등과 같은 표면을 라이닝하는데 유용하다.The present invention relates to soil synthetic clay liners used to form water barriers. Soil-synthetic clay liners line surfaces such as to prevent water seepage, especially surfaces to store water, areas to protect wastewater, concrete surfaces such as horizontal square ground and vertical concrete foundation walls. Useful for
매립지 및 연못에 투수성이 낮은 장벽을 형성하기 위하여 벤토나이트 나트륨(sodium bentonite)과 같은 팽윤성 스멕타이트 점토(water-swellable smectite)를 사용하는 것은 널리 공지되어 있다. 벤토나이트는 천연 점토 재료로서, 물을 흡수하여 수화되면 팽창한다. 벤토나이트가 물을 흡수하여 팽창하면, 벤토나이트를 적절히 함유하고 있을 때 물 이동에 대하여 투수성이 낮은 장벽을 형성할 수 있다. 본 발명의 토양 합성 점토질 라이너는 라이너 하측에서 물이 측방향으로 이동하는 것을 방지하기 위하여 수화될 때 물을 함유하는 팽윤성 점토를 통해 배출함으로써 점토 함유가 불완전하게 되는 것에 기초한다.It is well known to use water-swellable smectite, such as sodium bentonite, to form low permeability barriers in landfills and ponds. Bentonite is a natural clay material that expands upon absorption of water and hydration. When bentonite absorbs water and expands, it is possible to form a barrier with low permeability to water movement when it contains bentonite properly. The soil synthetic clay liner of the present invention is based on incomplete clay content by discharging through swellable clay containing water when hydrated to prevent lateral movement of water under the liner.
토양 합성 점토질 라이너는 주로 팽윤성 점토층을 에워싸는 두 개의 시이트, 예를 들면 캐리어 시이트와 커버 시이트로 제조된다. 주 기재 또는 캐리어 시이트는 통상 내구성이 보다 긴 재료이며, 라이너는 주로 캐리어 시이트가 물이 스며드는 것을 방지하는 피보호 표면과 맞닿도록 배치된다. 스크림(scrim)이라고도 불리는 커버 시이트는 캐리어 시이트보다 내구성이 짧은 것이 통상적이다. 두 개의 시이트, 즉 커버 시이트와 캐리어 시이트 사이에 배치된 팽윤성 벤토나이트 점토 층을 포함하는 제품은 종종 토양 합성 점토질 라이너 또는 GCL이라 불리기도 한다.Soil synthetic clay liners are mainly made of two sheets, such as a carrier sheet and a cover sheet, which surround the swellable clay layer. The main substrate or carrier sheet is usually a longer durable material, and the liner is mainly arranged so that the carrier sheet is in contact with the protected surface to prevent water seeping. Cover sheets, also called scrims, are typically shorter in durability than carrier sheets. Products comprising a layer of swellable bentonite clay disposed between two sheets, namely the cover sheet and the carrier sheet, are often referred to as soil synthetic clay liner or GCL.
벤토나이트 나트륨과 같은 팽윤성 점토를 적절한 물 장벽 형성을 위하여 예를 들면 두 개의 시이트, 즉 캐리어 시이트와 커버 시이트 사이에 적절히 함입될 수 있다. 벤토나이트는 캐리어 시이트에 도포된 접착제에 의하여, 본원 양수인의 미국 특허 제5,584,609호(그 내용은 본원에 참조됨)에서와 같은 습윤 벤토나이트 층을 에워싸는 두 개의 시이트를 압착하는 것에 의하여, 캐리어 시이트에 커버 시이트를 니이들 펀칭하는 것에 의하여, 또는 커버 시이트에 캐리어 시이트를 재봉하거나 그 조합에 의하여 적소에서 유지될 수 있다. 시이트는 벤토나이트가 침투할 수 없는 내구성 직물이나 비직물 재료 또는 시이트로 제조될 수도 있다.Swellable clay, such as bentonite sodium, may be suitably incorporated, for example, between two sheets, namely the carrier sheet and the cover sheet, to form an appropriate water barrier. Bentonite is covered by a cover sheet on the carrier sheet by an adhesive applied to the carrier sheet by pressing two sheets surrounding the wet bentonite layer, such as in U.S. Pat. Can be held in place by needle punching, or by sewing the carrier sheet to the cover sheet or a combination thereof. The sheet may be made of a durable fabric or nonwoven material or sheet that is not penetrated by bentonite.
본 출원인의 미국 특허 제5,350,255호에 따르면, 두 개의 토양 합성 점토질 라이너가 중첩하는 벤토나이트 점토의 이동을 위하여 섬유질 가장자리에 개방 구조를 갖는 매립지용 토양 합성 점토질 라이너를 제조하는 것이 공지되어 있다. 상기 미국 특허 제5,350,255호에 개시된 바와 같이, GCL 중첩 영역에서 물이 스며드는 것을 방지하기 위하여 GCL의 중첩부로 개방 직조부가 제한되며, GCL의 대부분은 매립지 환경에서 요구되는 저투수성을 유지하기 위하여 적절한 점토를 함입합도록 보다 밀폐된 직조부를 갖는다.According to Applicant's U.S. Patent No. 5,350,255, it is known to produce landfill synthetic clay liners for landfills having an open structure at the fibrous edge for the movement of bentonite clay where two soil synthetic clay liners overlap. As disclosed in US Pat. No. 5,350,255, open weaves are limited to the overlap of the GCL to prevent water seeping in the GCL overlapping area, most of the GCL being suitable clay to maintain the low permeability required in the landfill environment. It has a more sealed weave to incorporate it.
종래 기술에 따르면, 벤토나이트를 두 개의 시이트 사이에 적절히 함입시켜 벤토나이트의 이동을 방지함으로써, 벤토나이트가 적절히 함입되고, 물에 의하여 수화되면, 벤토나이트는 팽창하여 적절한 물 장벽을 형성한다. 반면, 본 발명의 토양 합성 점토질 라이너는 라이너 후방에서 물이 측방으로 이동하는 것을 방지하기 위하여 개방 섬유측을 통과하는 팽윤성 점토 및 물 함유 점토의 이동을 제어할 수 있다.According to the prior art, when bentonite is properly incorporated between two sheets to prevent the movement of bentonite, when bentonite is properly incorporated and hydrated by water, bentonite expands to form an appropriate water barrier. On the other hand, the soil synthetic clay liner of the present invention can control the movement of swellable clay and water-containing clay through the open fiber side to prevent water from moving laterally behind the liner.
캐리어 시이트와 커버 시이트 사이에 몬모릴로나이트 나트륨과 같은 팽윤성 스멕타이트 층이 배치된 토양 합성 점토 라이너(GCL)가 제공된다. 물이 스며드는 것을 차단하는 표면과 맞닿아 배치된 내부 시이트-캐리어 시이트 또는 커버 시이트중 어느 하나-는 보다 개방된 구조를 갖는 재료로 제조됨으로써, 수화된 벤토나이트가 그것을 통해 이동할 수 있다. 외부 시이트와 같은 다른 시이트는 보다 밀폐된 구조를 가지기 때문에 벤토나이트가 그것을 통해 이동하는 것을 저지한다. GCL은 공지된 방법으로, 즉 시이트 재료 층에 점토를 접착제로 부착하거나, 섬유를 고압(직선 인치당 45 내지 85 파운드)으로 압축하여 팽윤성 점토의 습식층(예를 들면, 건조 점토의 중량에 기초하여 물의 중량당 20 내지 50%)을 함께 에워싸거나, 또는 시이트 재료 층을 니이들 펀칭 또는 재봉하여 중간 점토층을 함께 에워싸는 것에 의하여 상호 유지된다.A soil synthetic clay liner (GCL) is provided between the carrier sheet and the cover sheet with a layer of swellable smectite such as montmorillonite sodium. The inner sheet, either the carrier sheet or the cover sheet, disposed in contact with the surface that blocks water from seeping, is made of a material with a more open structure, so that the hydrated bentonite can move through it. Other sheets, such as outer sheets, have a more closed structure, which prevents bentonite from moving through it. GCL is a known method, i.e., attaching clay to the sheet material layer with adhesive, or compressing the fiber to high pressure (45-85 pounds per straight inch) to wet the layer of swellable clay (e.g., based on the weight of dry clay 20 to 50% per weight of water) together, or the sheet material layer is held together by surrounding the intermediate clay layer by needle punching or sewing.
수화되면, 스멕타이트 점토는 팽창하여 장벽을 형성한다. 외부 시이트 또는 섬유가 내부 시이트 보다 상대적으로 보다 밀폐된 구조를 갖기 때문에, 벤토나이트는 충분히 함입되며, 외부 시이트를 통해 실질적으로 이동하지 않는다. 외부 시이트 재료층은 54.6 psi의 압력을 받으면 젖은 점토가 약 0.01 gm/㎠ 이상 통과하는 것을 허용하지 않는 것이 바람직하다. 54.6 psi에서 0.006 gm/㎠의 젖은 점토가 외부 시이트를 통해 압출되는 것이 특히 바람직하다. 그러나, 내부 시이트가 보다 개방되어 있거나 보다 헐겁게 직조되어 있기 때문에, 수화된 벤토나이트는 아래에서 보다 상세히 설명된 바와 같이 평방 인치당 54.6 파운드(psi)의 압력을 받을 때 적어도 약 0.15 gm/㎠(습식 상태에 근거하여), 바람직하게는 적어도 약 0.2 gm/㎠의 최소량으로 그것을 통해 이동한다. 내부 시이트를 통해 이동하는 압출된 수화 점토는 연못이나 폐수 늪의 오지면 또는 콘크리트 토대 벽과 같은 인접한 피보호 표면과 결합한다. 내부 시이트를 통해 벤토나이트가 상당량 이동하면, 적절한 밀봉이 이루어져서, 물이 토양 합성 점토질 라이너와 인접한 피보호 인접면 사이를 측방향으로 이동하는 것을 방지한다.When hydrated, smectite clay expands to form a barrier. Since the outer sheet or fibers have a relatively more closed structure than the inner sheet, bentonite is sufficiently embedded and does not substantially move through the outer sheet. The outer sheet material layer preferably does not allow wet clay to pass through at least about 0.01 gm / cm 2 under a pressure of 54.6 psi. Particular preference is given to 0.006 gm / cm 2 wet clay extruded through the outer sheet at 54.6 psi. However, because the inner sheet is more open or looser, the hydrated bentonite is at least about 0.15 gm / cm 2 (when wetted under pressure of 54.6 pounds per square inch, as described in more detail below). Based), preferably through it at a minimum amount of at least about 0.2 gm / cm 2. Extruded hydrated clay, which travels through the inner sheet, combines with adjacent protected surfaces, such as the soil surface of a pond or wastewater swamp, or a concrete foundation wall. Significant movement of bentonite through the inner sheet ensures proper sealing, preventing water from moving laterally between the soil synthetic clay liner and the adjacent protected surface.
내부 섬유 시이트의 개방 구조는 외부 시이트(날실의 총계가 보다 많은)의 밀폐 구조보다 느슨한 직조부(즉, 날실의 총계가 보다 적은)를 채용함으로써 획득될 수 있다. 특히, 내부 시이트의 표면은 보이드 또는 개방 면적과 같은 표면적의 적어도 약 5%, 바람직하게는 적어도 약 6%를 가져야 하는 것이 발견되었다. 내부 섬유 시이트 재료로서 비직조 토양 직물(non-woven geotextile)이 사용되는 경우에, 그 표면에 적어도 5%의 보이드 또는 개방 면적을 제공하기 위하여 토양 직물의 중량은 약 100 g/㎡ 내지 약 200 g/㎡, 바람직하게는 약 125 g/㎡ 내지 약 175 g/㎡의 범위에 있어야 하는 것이 일반적이다. 그러나, 수화 점토가 54.6 psi의 압력을 받을 때 적어도 0.15 g/㎠, 바람직하게는 적어도 약 0.2 g/㎠의 양으로 개방 섬유 시이트를 통해 압출되는 한, 기본 중량은 특히 보다 많은 양의 점토를 이동시키기 위하여 천공 또는 슬릿이 형성되어 있는 경우에 100 g/㎡ 내지 200 g/㎡ 범위 이상과 이하 모두 변경시킬 수 있다. 또한, 직조 내부 시이트 재료의 보다 개방된 구조는 천공 또는 슬릿 가공 공정에 의하여 얻어질 수 있으며, 상기 공정은 그것을 통해 상당량의 팽윤성 점토가 이동할 수 있도록 하는 구조를 형성한다.The open structure of the inner fibrous sheet can be obtained by employing a loose weave (i.e., less total warp) than the closed structure of the outer sheet (more warp). In particular, it has been found that the surface of the inner sheet should have at least about 5%, preferably at least about 6% of the surface area, such as void or open area. When non-woven geotextile is used as the inner fibrous sheet material, the weight of the soil fabric is from about 100 g / m 2 to about 200 g to provide at least 5% void or open area on its surface. / M 2, preferably from about 125 g / m 2 to about 175 g / m 2. However, as long as the hydrated clay is extruded through the open fiber sheet in an amount of at least 0.15 g / cm 2, preferably at least about 0.2 g / cm 2 when the pressure is 54.6 psi, the basis weight moves in particular a greater amount of clay. In order to make a perforation or a slit to form a range of 100 g / ㎡ to 200 g / ㎡ both above and below can be changed. In addition, a more open structure of the woven inner sheet material can be obtained by a perforation or slit processing process, which forms a structure through which a significant amount of swellable clay can move.
보다 헐거운 직조 또는 보다 개방된 내부 시이트(예를 들면, 보다 적은 총계의 날실을 갖는)를 이용하는 방법이 바람직하지만, 본 발명의 범위에 속하는 변형예로서 보다 헐거운 직조 및 천공/슬릿 가공 방법이 있다. 니이들 펀칭 및 천공/슬릿 가공 방법은 벤토나이트를 시이트중 하나에 접착시키기 않고(즉, 응고 또는 니이들 펀칭 가공된 라이너를 압축) 제조된 토양 합성 점토 라이너에 특히 적용할 수 있다. 헐겁게 직조하고 천공/슬릿 가공하는 방법은 내부 시이트에 대하여 개방 구조를 제공하며, "개방"이라는 용어는 수화된 점토가 54.6 psi(376.5 kN/㎡)의 압력을 받을 때 적어도 0.15 g/㎠, 바람직하게는 적어도 0.2 g/㎠의 양으로 시이트 재료를 통해 용이하게 이동할 수 있도록 충분히 개방된 영역을 나타내는 것을 의미한다. 개방 면적율에 상관없이, 내부 시이트 재료 층은 54.6 psi의 압력을 받을 때 적어도 0.15 g/㎠, 바람직하게는 적어도 0.2 g/㎠의 수화된 점토 혼합물을 배출하여야 한다. 이와 대조적으로, "밀폐"라는 용어는 벤토나이트가 54.6 psi의 압력에서 0.01 g/㎠ 이상의 양으로 이동할 수 없는 구조, 예를 들면, 조밀하게 직조된 시이트 재료 층을 나타내는 것을 의미한다.Although a method using a looser weave or a more open inner sheet (e.g., having a smaller total warp) is preferred, there are looser weaving and drilling / slit processing methods that fall within the scope of the present invention. Needle punching and perforation / slit processing methods are particularly applicable to soil synthetic clay liners made without adhering bentonite to one of the sheets (ie, compressing a solidified or needle punched liner). The loose weaving and punching / slitting process provides an open structure for the inner sheet, wherein the term “open” refers to at least 0.15 g / cm 2, preferably when hydrated clay is subjected to a pressure of 54.6 psi (376.5 kN / m 2). Preferably by means of an area which is sufficiently open to facilitate movement through the sheet material in an amount of at least 0.2 g / cm 2. Regardless of the open area ratio, the inner sheet material layer should discharge at least 0.15 g / cm 2, preferably at least 0.2 g / cm 2 of hydrated clay mixture when subjected to a pressure of 54.6 psi. In contrast, the term "sealing" means that the bentonite refers to a structure that cannot move in an amount of 0.01 g / cm 2 or more at a pressure of 54.6 psi, for example a layer of densely woven sheet material.
도 1은 토양 합성 점토질 라이너(GCL)와 같은 본 발명의 점토질 라이너의 한 실시예를 개략적으로 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing one embodiment of a clay liner of the present invention, such as a soil synthetic clay liner (GCL).
도 2는 인접한 GCL을 중첩시켜 제공된 콘크리트 토대 벽 또는 오지면과 맞닿은 상태로 배치된 본 발명의 복수 개의 GCL을 도시하는 부분 절결 평면도이다.2 is a partially cutaway plan view showing a plurality of GCLs of the present invention disposed in contact with a concrete foundation wall or soil surface provided by overlapping adjacent GCLs.
도 3은 중첩하지 않고 나란히 제공된 수평 콘크리트 광장 지면의 상부에 배치된 본 발명의 복수 개의 GCL을 도시하는 측면도이다.3 is a side view illustrating a plurality of GCLs of the present invention disposed on top of a horizontal concrete square ground provided side by side without overlapping.
도 4는 내부 시이트 재료 층의 표면에 적어도 5%의 개방 면적을 제공하기 위하여 내부 시이트 재료 층을 슬릿 가공하여 형성된 개방 측면을 갖는 본 발명의 GCL의 또 다른 실시예를 도시하는 사시도이다.4 is a perspective view showing another embodiment of the GCL of the present invention having an open side formed by slitting the inner sheet material layer to provide at least 5% open area on the surface of the inner sheet material layer.
도 5는 도 4의 GCL에서 슬릿을 형성하는 슬릿 가공 장치의 사시도이다.5 is a perspective view of a slit processing apparatus for forming a slit in the GCL of FIG.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 토양 합성 점토질 라이너10: Soil Synthetic Clay Liner
11 : 외부 커버 시이트11: outer cover sheet
12 : 팽윤성 스멕타이트 점토 층12: swellable smectite clay layer
13 : 내부 캐리어 시이트13: inner carrier sheet
24 : 슬릿24: slit
27 : 슬릿 형성 바아27: slit forming bar
따라서, 본 발명의 한 태양에 따르면, 내부 시이트 재료 층, 외부 시이트 재료 층 및 그 사이의 팽윤성 스멕타이트 점토 층을 포함하는 점토질 라이너에 있어서, 상기 점토가 수화하면, 내부 시이트 재료 층이 내부 시이트 재료 층을 통과하여 압출되지만, 외부 시이트 재료 층을 통과할 수 없어서, 내부 시이트 재료 층의 외부면과 피보호 표면 사이에서 물이 측방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있도록, 상기 내부 시이트 재료 층은 외부 시이트 재료 층보다 개방된 구조를 구비하는 점토질 라이너가 제공된다.Thus, according to one aspect of the invention, in a clay liner comprising an inner sheet material layer, an outer sheet material layer, and a swellable smectite clay layer therebetween, wherein the clay hydrates, the inner sheet material layer is an inner sheet material layer. The inner sheet material layer is extruded through the outer sheet material, but cannot pass through the outer sheet material layer, thereby preventing the water from moving laterally between the outer surface of the inner sheet material layer and the protected surface. A clay liner is provided having an open structure than the material layer.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 경사진 표면, 수직 표면 또는 수평 표면과 맞닿아 중첩하지 않고 나란히 배치될 수 있는 복수 개의 점토질 라이너에 있어서, 상기 점토질 라이너는 물이 스며드는 것을 방지하기 위하여 피보호 표면과 맞닿는 상태로 배치된 개방 섬유를 구비함으로써, 라이너에 함입된 점토가 수화되면, 점토가 인접 라이너 사이로부터 피보호 표면으로 스며드는 물의 측방향 이동을 차단하기 위하여 개방 섬유를 통해 압출될 수 있는 점토질 라이너가 제공된다.According to another aspect of the present invention, in a plurality of clay liners that can be arranged side by side without overlapping abutting inclined, vertical or horizontal surfaces, the clay liner is combined with the surface to be protected to prevent water seeping. By having the open fibers disposed in abutting state, when clay embedded in the liner is hydrated, a clay liner that can be extruded through the open fiber to block lateral movement of water seeping into the protected surface from adjacent liners is provided. Is provided.
상기 및 기타 본 발명의 목적 및 장점은 도면과 관련한 하기의 양호한 실시예의 설명으로부터 보다 명백하게 된다.The above and other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the preferred embodiments with reference to the drawings.
하기의 도면 설명에서 유사하거나 동일한 부재에는 동일한 참조 부호를 병기하기로 한다.In the following description of the drawings, similar or identical members will be given the same reference numerals.
도 1은 외부 커버 시이트(11), 벤토나이트 나트륨과 같은 팽윤성 스멕타이트 점토 층(12) 그리고 내부 캐리어 시이트(13)를 구비하는 토양 합성 점토질 라이너(10)를 도시한다. 모든 도면과 하기의 설명은 설치 시에 외부 시이트 역할을 하는 커버 시이트와, 설치 시에 내부 시이트 역할을 하는 피보호 표면과 맞닿아 배치되는 캐리어 시이트를 도시한다.1 shows a soil synthetic clay liner 10 having an outer cover sheet 11, a swellable smectite clay layer 12 such as bentonite sodium, and an inner carrier sheet 13. All figures and the following description show a cover sheet which serves as an outer sheet at the time of installation and a carrier sheet disposed in contact with the protected surface which serves as the inner sheet at the time of installation.
외부 또는 커버 시이트(11)는 보다 조밀하게 직조되거나 내부 또는 캐리어 시이트(13) 보다 더욱 밀폐된 구조를 갖는다. 직조 섬유의 경우에, 외부 또는 커버 시이트(11)는 내부 또는 캐리어 시이트(13)의 날실 총계 보다 많은 날실 총계를 갖거나, 내부 시이트(13)는 표면에서 적어도 5%, 바람직하게는 적어도 약 6% 내지 약 25%의 보이드 또는 개방 면적, 바람직하게는 약 8% 내지 약 20%, 보다 바람직하기로는 외부면에서의 약 10% 내지 약 15%의 보이드 면적을 갖도록 천공 또는 슬릿 가공된다. 내부 시이트는 직조; 비직조, 특히 폴리프로필렌과 같은 비직조 합성 섬유; 및/또는 본원에 참조된 본 출원인의 미국 특허 제5,403,126호에 따라 각각 마찰 향상될 수 있는 중합체 시이트 재료 층일 수 있다. 비직조 시이트 재료는 약 1/32 내지 약 1/8 인치의 두께에서 약 100 g/㎡ 내지 약 200 g/㎡ 범위의 중량, 보다 바람직하게는 약 125 g/㎡ 내지 약 175 g/㎡ 범위의 중량을 가지며, 내부 시이트 재료의 전체 외부면을 따라 적어도 5%의 개방 면적을 제공하기 위하여 전체 외부면을 따라 외부면에서 적어도 5%의 개방 면적, 바람직하게는 적어도 약 6%의 개방 면적을 제공한다.The outer or cover sheet 11 is more densely woven or has a more closed structure than the inner or carrier sheet 13. In the case of woven fibers, the outer or cover sheet 11 has a warp total more than the warp total of the inner or carrier sheet 13, or the inner sheet 13 is at least 5%, preferably at least about 6, at the surface. It is drilled or slit to have a void or open area of% to about 25%, preferably from about 8% to about 20%, more preferably from about 10% to about 15% of the outer surface. Inner sheet weave; Nonwovens, in particular nonwoven synthetic fibers such as polypropylene; And / or a layer of polymeric sheet material that may be frictionally enhanced, respectively, in accordance with Applicant's US Pat. No. 5,403,126, referenced herein. The nonwoven sheet material may have a weight in the range of about 100 g / m 2 to about 200 g / m 2, more preferably in the range of about 125 g / m 2 to about 175 g / m 2, at a thickness of about 1/32 to about 1/8 inch. It has a weight and provides at least 5% open area, preferably at least about 6% open area at the outer surface along the entire outer surface to provide at least 5% open area along the entire outer surface of the inner sheet material. do.
직조 및 비직조 내부 시이트 재료 층(13) 양자에 대한 개방 면적율과 무관하게, 내부 시이트 재료 층(13)은 54.6 psi의 압력을 받을 때 적어도 약 0.15 g/㎠의 수화된 점토(물을 함유하는 점토), 바람직하게는 적어도 0.2 g/㎠, 보다 바람직하게는 약 0.3 내지 0.5 g/㎠의 젖은 점토를 압출하도록 충분히 개방되어야 한다. 건조 상태의 중량에 근거하여, 개방 시이트 재료 층을 통해 압출된 점토의 양은 적어도 약 0.03 g/㎠, 바람직하게는 적어도 약 0.04 g/㎠, 특히 바람직하게는 약 0.05 내지 약 0.1 g/㎠이어야 한다. 보다 개방된 내부 시이트(13)는, 벤토나이트(12)가 물에 의하여 수화되면, 내부 시이트(13)를 통해 벤토나이트(12)가 내부로 상당량 이동하게 한다.Regardless of the open area ratio for both the woven and nonwoven inner sheet material layers 13, the inner sheet material layer 13 contains at least about 0.15 g / cm 2 of hydrated clay (containing water) when subjected to a pressure of 54.6 psi. Clay), preferably at least 0.2 g / cm 2, more preferably about 0.3 to 0.5 g / cm 2 of wet clay, to be sufficiently open. Based on the weight of the dry state, the amount of clay extruded through the open sheet material layer should be at least about 0.03 g / cm 2, preferably at least about 0.04 g / cm 2, particularly preferably about 0.05 to about 0.1 g / cm 2. . The more open inner sheet 13 causes the bentonite 12 to move substantially inward through the inner sheet 13 when the bentonite 12 is hydrated by water.
도 1에 도시된 것과 같이, 토양 합성 점토질 라이너(10)의 설치 예가 도 2에서 수직한 콘크리트 토대 벽 또는 오지면(20)과 맞닿는 상태로 그리고 도 3에서 콘크리트 광장 지면(22)의 상부 상에서 도시되어 있다.As shown in FIG. 1, an example of installation of a soil synthetic clay liner 10 is shown in contact with a vertical concrete foundation wall or soil surface 20 in FIG. 2 and on top of a concrete square ground 22 in FIG. 3. It is.
물에 의하여 수화되면, 벤토나이트 층(12)(약 1/16 내지 약 1/4 인치의 두께가 바람직한)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 약 0.15 g/㎠, 바람직하게는 적어도 약 0.2 g/㎠의 양으로 보다 개방된 내부 시이트(13)를 통해 내부로 이동하며, 피보호 표면(20 또는 22)과 결합한다. 수화된 벤토나이트 조성물(12)이 팽창 및 이동하면 피보호 표면(20 또는 22)을 따라 밀봉부를 형성하여, 표면(20 또는 22)을 따라 물이 측방향으로 이동하는 것을 방지한다.When hydrated with water, bentonite layer 12 (preferably between about 1/16 and about 1/4 inch thick) is at least about 0.15 g / cm 2, preferably at least about as shown in FIGS. 2 and 3. It moves inward through the more open inner sheet 13 in an amount of 0.2 g / cm 2 and engages the protected surface 20 or 22. Expansion and movement of the hydrated bentonite composition 12 forms a seal along the protected surface 20 or 22 to prevent water from moving laterally along the surface 20 or 22.
내부 또는 캐리어 시이트의 제조용으로 접합한 재료는 미국 테네시주 샤타누가에 소재하는 신쎄틱 인더스트리즈사에 의하여 제조된 80-VOL 섬유와 같은 폴르프로필렌 섬유로 제조된 직물로서, 그것은 슬릿 또는 니이들 펀칭 가공되어, 54.6 psi의 압력을 받을 때 적어도 0.15 g/㎠의 수화된 점토 조성물을 압출할 수 있다. 캐리어 및 커버 시이트는 약 1/32 내지 약 1/4 인치, 바람직하게는 약 1/16 내지 약 1/8 인치의 두께를 가지며, 본 발명의 장점을 완전히 달성하기 위하여 내부 시이트(13)는 표면적의 적어도 약 8%의 보이드 면적을 갖는다.The bonded material for the manufacture of the inner or carrier sheet is a fabric made of polypropylene fiber, such as 80-VOL fiber, manufactured by Synthetic Industries, Inc. of Chattanooga, Tennessee, USA, which is slit or needle punched. , At least 0.15 g / cm 2 of hydrated clay composition may be extruded when subjected to a pressure of 54.6 psi. The carrier and cover sheet have a thickness of about 1/32 to about 1/4 inch, preferably about 1/16 to about 1/8 inch, and the inner sheet 13 has a surface area to fully achieve the advantages of the present invention. Has a void area of at least about 8%.
도 4에 도시된 바와 같이, 토양 합성 점토질 라이너의 내부 시이트 재료 층(13)은 내부 시이트 재료 층(13)을 전체에 걸쳐 슬릿 또는 구멍(24)을 제공하기 위하여 슬릿 또는 니이들 펀칭 가공하여 외부면에 적어도 5%의 보이드 면적을 초기에 갖거나 제공될 수 있다. 선택적인 슬릿 또는 구멍(24)은 점토 층(12) 위에 내부 시이트 재료 층을 도포하기 전에 형성되거나, 바람직하게는 도 5에 도시된 바와 같이 토양 합성 점토질 라이너(10)의 제조 이후에 내부 시이트 재료 층(13)을 통해 제공될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 슬릿 가공 장치(26)는 복수개의 슬릿 형성 나이프(28)를 갖는 회전형 슬릿 형성 바아(27)를 구비하며, 상기 슬릿 형성 바아(27)는 모터(30)에 의하여 회전하여 내부 시이트 재료(13)의 전체 외부면을 따라 배치된 균일한 슬릿(24) 어레이를 제공할 수 있다. 슬릿(24)은 내부 시이트 재료 층(13)의 외부면에 적어도 5%, 바람직하게는 약 8% 내지 약 15%의 보이드 또는 개방 면적을 제공하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 4, the inner sheet material layer 13 of the soil synthetic clay liner is subjected to slit or needle punching to provide an slit or hole 24 throughout the inner sheet material layer 13. It may initially have or be provided with at least 5% void area on the face. An optional slit or hole 24 is formed before applying the inner sheet material layer over the clay layer 12, or preferably after the manufacture of the soil synthetic clay liner 10 as shown in FIG. 5. It may be provided through layer 13. As shown in FIG. 5, the slit processing apparatus 26 has a rotatable slit forming bar 27 having a plurality of slit forming knives 28, the slit forming bar 27 being connected to the motor 30. Thereby rotating to provide a uniform array of slits 24 disposed along the entire outer surface of the inner sheet material 13. The slit 24 preferably provides a void or open area of at least 5%, preferably about 8% to about 15%, to the outer surface of the inner sheet material layer 13.
토양 합성 라이너의 양호한 실시예에 있어서, 내부 시이트는 신쎄틱 인더스트리즈사의 80-VOL과 같은 폴리프로필렌 직조 재료로서, 이것은 54.6 psi의 압력에서 0.0056 g/㎠을 압출하는 종래 본 양수인의 초기 제품과 비교하여 54.6 psi의 압력에서 평균 0.034 g/㎠을 압출할 수 있다.In a preferred embodiment of the soil synthesis liner, the inner sheet is a polypropylene woven material, such as 80-VOL from Synthetic Industries, which is comparable to the initial product of the prior art assignee, which extrudes 0.0056 g / cm 2 at a pressure of 54.6 psi. To extrude an average of 0.034 g / cm 2 at a pressure of 54.6 psi.
개방 시이트 재료(13)(도 1 참조)를 통한 젖은 점토의 배출 또는 이동을 테스트하기 위하여, 직조 폴리프로필렌으로 이루어진 시이트 재료 내부 층(13)(신쎄틱 인더스트리즈사의 80-VOL)과, 비직조 폴리프로필렌을 니이들 펀칭 가공한 외부 시이트 재료 층(11)(신쎄틱 인더스트리즈사의 GEOTEX 650)을 갖는 여러 조각의 토양 합성 점토질 라이너로 이루어진 5개의 동일한 점토질 라이너 샘플을 준비하였으며, 점토질 라이너의 총 두께가 수화 시에 0.8 cm이고 젖기 이전(제조 후에 받았을 때)에 0.6 cm가 되도록, 상기 두 층 사이에 과립상 벤토나이트 나트륨 점토(12) 층이 개재되어 있다. 샘픔은 완전한 수화를 위하여 72 시간 동안 증류수에 담아 두었다.In order to test the discharge or migration of wet clay through the open sheet material 13 (see FIG. 1), the sheet material inner layer 13 (80-VOL from Synthetic Industries, Ltd.) made of woven polypropylene, and non-woven Five identical clay liner samples were prepared, consisting of several pieces of soil synthetic clay liner with a needle punched outer sheet material layer 11 (GEOTEX 650 from Synthetic Industries, Inc.), and the total thickness of the clay liner. A layer of granular bentonite sodium clay 12 is interposed between the two layers such that is 0.8 cm at hydration and 0.6 cm before wetting (when received after manufacture). The spring was soaked in distilled water for 72 hours for complete hydration.
경도계 테스트 과정Durometer testing process
(ELE 인터내쇼널의 소일테스트 프러적츠 디비젼에서 제조한 CL-700A 포켓 경도계(penetrometer)와 원 인치 점토 수집 어뎁터 푸트 CL-7011)(CL-700A Pocket Penetrometer and One-Inch Clay Collection Adapter Foot CL-701 1 manufactured by Sole Test Provisions Division of ELE International)
A. 적정 수화 시간 이후에, 침수 튜브(immersion tub)로부터 조심스럽게 빼서, 평탄한 수준기면에 놓는다.A. After the appropriate hydration time, carefully remove from the immersion tub and place on a flat level surface.
B. 점토 수집 부착물의 무게를 측정하고 기록한다. 점토 수집 부착물(어뎁터 푸트)을 경도계에 부착하고 제작자의 지시에 따라서 경도계는 0 psi로 설정한다.B. Weigh and record the clay collection deposits. Attach the clay collection attachment (adapter foot) to the hardness tester and set the hardness tester to 0 psi according to the manufacturer's instructions.
C. 0.1 ㎡(1.0 ft2)의 정방형 샘플의 거의 중앙에서 시편의 상부에 경도계와 점토 수집 부착물(어뎁터 푸트)을 수직으로 배치한다. 시편에 대하여 직각으로 점토 수집 부착물로 경도계를 유지한 상태에서, 전체 장치(경도계와 점토 수집 부착물)에 필요한 만큼의 시편 인가력을 부가한다. 경도계가 최대치(700 psi)에 도달할 때까지 장치를 재료에 대하여 계속 가압한다.C. Place a durometer and clay collection attachment (adapter foot) vertically on top of the specimen approximately in the center of the square sample of 0.1 m 2 (1.0 ft 2 ). While maintaining the hardness tester with the clay collection attachment at right angles to the specimen, apply as much test force as necessary to the entire device (hardness and clay collection attachment). Continue pressurizing the device against the material until the durometer reaches its maximum (700 psi).
D. 경도계의 눈금에 대한 판독치를 기록한다.D. Record the reading on the scale of the hardness tester.
E. 점토 수집 부착물 상에 또는 그 안에 어떠한 점토가 들어가지 않도록 확인하면서, 경도계와 점토 수집 부착물을 조심스럽게 잡아 당긴다. 테스트 과정 동안 압출되었지만 점토 수집 부착물 내부에 수집되지 않은 점토 수집 부착물의 단면적 내에서 재료이 표면에서 점토를 벗겨낸다.E. Carefully pull the durometer and the clay collection attachment, making sure no clay is in or on the clay collection attachment. The material strips the clay from the surface within the cross-sectional area of the clay collection deposit that is extruded during the test but not collected inside the clay collection deposit.
F. 경도계로부터 점토 수집 부착물을 조심스럽게 분리하고 압출된 점토와 점토 수집 부착물의 무게를 측정한다.F. Carefully separate the clay collection attachment from the hardness tester and weigh the extruded clay and clay collection attachment.
G. 건조 오븐 내에 점토 수집 부착물과 수집된 점토를 배치한다. 적정 시간 동안 샘플을 건조시킨다. 테스트 과정 동안 샘플의 수분 함유량을 측정하기 위하여 샘플의 무게를 재측정한다.G. Place clay collection deposits and collected clay in a drying oven. The sample is dried for a suitable time. The sample is reweighed to determine the moisture content of the sample during the test procedure.
H. 5개의 샘플 모두를 반복한다.H. Repeat all five samples.
점토 수닙 어뎁처의 1 ㎠의 개구를 통해 압출된 점토의 양에 대한 데이터는 하기의 표 1에 기재되어 있다.Data on the amount of clay extruded through the 1 cm 2 opening of the clay nip adapter is shown in Table 1 below.
수분 함량(%)Of extruded material
Moisture content (%)
본 발명을 특정 실시예를 선정하여 도시 및 기술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 여러 가지 수정이 이루어 질 수 있음을 당업자가 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 특허 청구의 범위에 의하여 제한 받을 뿐이고 전술한 설명이나 특정한 표현에에 의하여 제한 받지 않는다.While the invention has been shown and described with the specific embodiments selected, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the present invention is limited only by the claims and not by the foregoing description or specific expressions.
본 발명에 따르면, 연못이나 늪의 하상(河床), 오지면(earthen surface) 또는 토대의 벽과 접촉하는 직물층중 하나는 개방 구조를 구비하는바, 상기 개방 구조는 점토가 수화(水化)되어 팽창(팽윤)할 때 그 사이를 통해 점토가 압출될 수 있도록 충분히 개방되어 있다. 수화된 점토 및 다량의 물은 섬유의 개방 구조를 통해 압출하여, 예를 들면 연못이나 늪의 하상, 오지면 또는 콘크리트 토대 벽과 맞닿은 상태로 제공된 인접면과 접촉함으로써, 물이 인접면, 즉 콘크리트 토대 벽과 라이너 사이에서 측방향으로 스며드는 것을 차단하여 물이 피보호 표면을 통과하는 통로에 도달하는 것을 방지한다.According to the present invention, one of the fabric layers in contact with the bottom of the pond or swamp, the earthen surface, or the wall of the foundation has an open structure, the open structure of which clay is hydrated. And is sufficiently open so that the clay can be extruded through it when it is expanded (swelled). Hydrated clay and large amounts of water are extruded through the open structure of the fiber, for example by contacting the adjacent surface provided in contact with the bottom of the pond or swamp, the soil surface, or the concrete foundation wall, so that the water is adjacent, ie concrete Blocking laterally infiltration between the foundation wall and the liner prevents water from reaching the passageway through the protected surface.
주1) 상기 점토 수집 어뎁터는 점토 수집을 위하여하부 재료 접촉 중앙부 드릴 가공된 11.3 mm의 직경을 갖는 ELE 인터내쇼날의 소일테스트 디비젼에서 제조된 CL-701 어뎁터 푸트이다. 경도계에서 판독된 700 psi는 드릴 가공된 구멍에 의하여 발생하는 하부 접촉 면적으로 인하여 54.6 psi이다.NOTE 1 The clay collection adapter is a CL-701 adapter foot manufactured by Soletest Division of ELE International having a diameter of 11.3 mm drilled in the bottom material contact center for clay collection. The 700 psi read on the hardness tester is 54.6 psi due to the bottom contact area created by the drilled holes.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |