KR20120108682A - 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법 - Google Patents

배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄성력을 제공하도록 고무칩과 접착제로 이루어지는 운동장용 탄성층에 있어서,
탄성층(45)의 상면,하면,중간면중 적어도 한 면에 배수성 및 인장력을 보강하기 위한 배수 및 인장보강층(46)을 부가하고,
탄성층(45)에는 지면의 습기를 모세관현상으로 배출하며 강섬유(STEEL FIBER) 기능의 단섬유 극세사(48)를 첨가한 것을 특징으로 하는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법에 관한 것이다.

Description

배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법{Elastic layer structure for ground construction and forming method of the elastic layer}
본 발명은 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법에 관한 것이다.
운동장을 이루는 인조잔디는 특별하게 사용되는 조경재료의 하나로서, 잔디의 형태를 갖추어 인공적으로 만든 잔디의 대용품이다.
일반적으로 인조잔디를 식재하는 방법으로는 지하 60cm 정도의 깊이에 배수관을 매설하고 그 위에 잡석을 넣고, 다짐 시공한 다음, 상기 잡석 위에 세골재를 넣고 다짐 시공한 후에 세골재층 위에 아스팔트 층이나 콘크리트 층 등의 경화기층을 형성시키고, 상기 경화기층의 표면에 탄성층을 포설하고 그 위에 인조잔디층을 부설하는 방식으로 시공된다.
인조잔디는 파일의 길이가 8 내지 13mm인 것을 사용하고 물을 뿌려서 사용하는 워터필드(water field) 구장과 인조잔디 파일의 길이가 25mm인 것을 사용하고 인조 잔디 사이에 규사와 고무칩 등을 충진하여 사용하는 샌드필드(sand field) 구장으로 구분된다.
특히, 샌드필드 형태로 인조 잔디 구장이 축조될 경우 충진재로서 규사를 1차 포설하고, EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔 삼원 공중합체)칩, 폐타이어칩이나 재생고무칩 또는 일반 고무칩을 2차로 포설하여 시공되고 있다.
이러한 기존의 인조잔디용 기층구조는, 도 1에 도시된 바와 같이 운동장에 설치되어 지하수와 침투수를 배수유공관(11)으로 배수처리를 하는 맹암거(10)와, 맹암거(10)의 상면에 설치되어 투수콘층(40) 또는 탄성층(45)을 지지해 주는 자갈이나 쇄석의 보조기층(30)과, 상기 보조기층(30)의 상면에 설치되어 물이 배수될 수 있도록 해주는 투수콘크리트나 투수 아스콘 물질의 투수콘층(40)과, 상기 투수콘층(40)의 상면과 인조잔디의 저면에서 탄성력을 제공하는 탄성층(45)과, 탄성층(45) 상면에서 인조잔디를 이루는 파일(60)을 지지하는 기재(61)와, 기재(61) 위에서 파일(60) 사이의 공간에 설치되어 경기자를 보호해주는 규사나 고무칩의 탄성표층(52)으로 구성된다. 물론 탄성층(45) 표면이 운동장이나 조깅로를 이루도록 사용 할 수도 있다.
이 경우 탄성층(45)은 투수 가능한 공극율을 유지하도록 이루어지나 배수성을 증대시키기 위하여 탄성층의 공극율을 늘리면 탄성층이 파열되기 쉽고, 이에 따라 시간이 지나면서 배수성이 저하된다. 또한, 탄성층의 탄성은 탄성칩의 종류와 탄성층의 두께로 조절하지만 탄성층에 사용되는 탄성칩은 대부분 재활용 칩을 사용하기 때문에 탄성을 증대시키기 위해서 탄성칩을 선택적으로 사용할 수 없고 두께를 두껍게 하기위해서는 고비용을 초래하고 현장 특성상 두껍게 할 수 없는 경우도 있다. 또한, 탄성층(45)은 공극을 가진 구조 특성상 인장강도가 약하여 상부에 집중하중이나 반복하중이 가해지면 손상되어 탄성을 상실하게 되고, 또한 상부로부터 규사, 모래 등의 이물질이 유입되면 공극을 메워서 배수성과 탄성을 저하시킨다.
부분적인 기능손상이나 성능저하는 운동장의 균질성을 떨어뜨려서 경기자의 부상을 초래하거나 경기력을 10분 발휘할 수 없게 만든다.
본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 운동장용 탄성층에 인장보강층을 부가하여 인장강도와 배수성을 증진시켜서 충격흡수성과 배수성을 확보하고 또한 장기간 유지되는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 운동장용 탄성층의 상면, 저면, 중간면 중의 적어도 한면에 인장보강층을 부가하여 배수의 용이성과 인장력을 갖는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 탄성층에 단섬유의 극세사를 첨가시켜 건조시에는 지면의 습기를 방출하고, 유기시에는 배수 통로 기능을 하여 습도 조절이 가능한 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 탄성층에 인장보강층을 부가하여 인장 강도를 증진시키고, 극세사를 첨가하여 습도조절 기능과 탄성층의 미세 강도 유지 기능을 수행하는 소위 강섬유 기능을 수행하여 탄성층의 변형 및 균열을 막아주는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법을 제공하려는 것이다.
이를 위하여 본원 발명은 탄성력을 제공하도록 고무칩과 접착제로 이루어지는 운동장용 탄성층에 있어서,
탄성층의 상면,하면,중간면중 적어도 한 면에 배수성 및 인장력을 보강하기 위한 배수 및 인장보강층을 부가하고,
탄성층에는 운동장 지면의 습기를 모세관현상으로 배출하고 강섬유 기능을 하는 단섬유 극세사를 첨가한 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층을 제공한다.
상기, 배수 및 인장보강층은 부직포나 화이버그라스 메쉬를 들 수 있다.
상기 탄성층에 부가되는 극세사는 0.1 내지 0.5데니아에 길이가 5 내지 30㎜의 단섬유를 사용하는 것이 좋은바, 0.1데니아 미만이면 강섬유 기능이 저하되고 혼합시 뭉치기 쉬워 배수성을 충분히 향상시키지 못하며, 0.5데니아를 초과하면 모세관 현상을 통한 배수성의 기능이 저하된다.
상기 배수 및 인장보강층인 부직포는 폴리플로필렌연신사나 폴리에틸렌 연신사로 제조하며, 탄성층이 10㎜일 때 강도가 1ton/m 이상, 중량은 200g/m2 이상이 좋으며,
탄성층이 20㎜일 때 강도가 1.5ton/m 이상, 중량은 250g/m2 이상이 좋으며,
탄성층이 30㎜일 때 강도가 2.5ton/m 이상, 중량은 350g/m2 이상인 것이 좋다. 이는 운동장용으로 적합하도록 인장강도와 배수성을 고려한 것이다.
본 발명은 또한 탄성층을 이루는 탄성칩68~88중량%, 폴리우레탄수지 또는 라텍스수지와 같은 수지계접착제10~30중량%, 단섬유 극세사2~3중량%로 혼합하여 두께 7~35㎜로 포설하는 포설공정;
포설공정 전이나 중간이나 후에 부직포나 화이버그라스메쉬로된 배수 및 인장보강층을 포설면적에 일치하도록 도포하는 도포공정;
도포 공정을 포함하는 포설공정 후에 다짐기의 다짐율이 적어도 10% 이상 되도록 다지는 다짐공정을 순차 수행한다.
상기, 다짐공정에서, 다짐기의 저면에 다짐몰드를 부가하여 배수 및 인장보강층이 탄성층에 일체로 되도록 다짐과 동시에 보조탄성력을 제공하고 배수 통로기능을 하는 요철을 유지하도록 수행할 수도 있다.
이상과 같이 본원발명은 운동장용 탄성기층에 배수 및 인장보강층을 부가하여 인장강도와 배수성을 증진시켜서 충격흡수성과 배수성을 확보하고 또한 장기간 유지되는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법을 제공한다.
본 발명은 운동장용 탄성층의 상면, 저면, 중간면 중의 적어도 한면에 배수 및 인장보강층을 부가하여 배수의 용이성과 인장력을 갖는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법을 제공한다.
본 발명은 탄성층에 단섬유의 극세사를 첨가시켜 건조시에는 지면의 습기를 방출하고, 우기시에는 배수 통로 기능을 하여 습도 조절이 가능한 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법을 제공한다.
본 발명은 탄성층에 배수 및 인장보강층을 부가하여 인장 강도를 증진시키고, 극세사를 첨가하여 습도조절 기능과 탄성층의 미세 강도 유지 기능을 수행하는 소위 강섬유 기능을 수행하여 탄성층의 변형 및 균열을 막아주는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 및 포설방법을 제공한다.
도 1은 일반적인 인조잔디가 포설된 단면도,
도 2는 본 발명의 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 예를 보인 단면도,
도 4는 본 발명의 또 다른 예를 보인 단면도이다.
이하 본원 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 은 일반적인 인조잔디가 포설된 단면도, 도 2 는 본 발명의 탄성기층의 단면도, 도 3 은 본 발명의 다른 예를 보인 단면도로,
탄성력을 제공하도록 고무칩과 접착제로 이루어지는 운동장용 탄성기층에서,
탄성층(45)의 상면,하면,중간면 중 적어도 한 면에 배수성 및 인장력을 보강하기 위한 배수 및 인장보강층(46)을 부가하고,
탄성층(45)에는 지면의 습기를 모세관현상으로 배출하며 강섬유(STEEL FIBER) 기능의 단섬유 극세사(48)를 첨가한 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층을 제공한다.
상기, 배수 및 인장보강층(46)은 부직포나 화이버그라스 메쉬인 것을 들 수 있다.
상기, 부직포는 폴리플로필렌연신사나 폴리에틸렌 연신사로 제조하며, 탄성층이 10㎜일 때 강도가 1ton/m 이상, 중량은 200g/m2 이상이 좋으며,
탄성층이 20㎜일 때 강도가 1.5ton/m 이상, 중량은 250g/m2 이상이 좋으며,
탄성층이 30㎜일 때 강도가 2.5ton/m 이상, 중량은 350g/m2 이상인 것이 좋다.
상기, 탄성기층의 상면이나 하면 중의 한곳, 혹은 상하면에 일정 간격으로 배수용 v홈, u홈, 반원형 홈 중의 적어도 하나의 형상을 한 홈을 형성하는 것이 좋다.
본 발명의 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 포설방법은,
탄성층을 이루는 탄성칩68~88중량%, 폴리우레탄수지 또는 라텍스수지와 같은 수지계접착제10~30중량%, 단섬유 극세사0.2~3중량% 로 혼합하여 두께 7 내지 35㎜, 바람직하기는 10㎜로 포설하는 포설공정;
포설공정 전이나, 포설공정 중 일부만 포설한 중간이나, 포설을 완료한 후에, 부직포나 화이버그라스메쉬에서 선택하는 배수 및 인장보강층을 포설면적에 일치하도록 도포하는 도포공정; 및
도포 공정을 포함하는 포설공정 후에 다짐기의 다짐율이 적어도 10% 이상 되도록 다지는 다짐공정을 순차 수행한다.
상기, 다짐공정에서, 다짐기의 저면에 다짐몰드를 부가하여 배수 및 인장보강층이 탄성층에 일체로 되도록 다짐과 동시에 보조탄성력을 제공하고 배수 통로기능을 하는 요철을 유지하도록 수행할 수도 있다.
이와 같이 구성한 본원발명은 탄성층(45)의 표면(상면)이나 하면 또는 중간면 중의 적어도 한 곳에(도 2 는 상면에, 도 3은 중간면에, 도 4는 하면에 배수 및 인장보강층(46)을 형성한 것이다) 배수 및 인장보강층(46)을 형성하였기로, 배수 및 인장보강층(46)인 부직포나 글라스파이버 고유의 강도와 구조적 통공(47)을 가지고 있어서, 배수성이 좋고 인장력을 확보하게 된다. 인장력은 부직포의 경우 폴리플로필렌연신사나 폴리에틸렌 연신사로 제조되어 고유의 물성을 가지는 것이기에 인장력을 제공 가능하고, 탄성층이 10㎜일 때 부직포는 강도가 1ton/m 이상, 중량은 200g/m2 이상이 좋으며, 탄성층이 20㎜일 때 강도가 1.5ton/m 이상, 중량은 250g/m2 이상이 좋으며, 탄성층이 30㎜일 때 강도가 2.5ton/m 이상, 중량은 350g/m2 이상인 것을 예시할 수 있다.
이에 더하여 본원발명은 탄성층에 부가되는 극세사는 0.1 내지 0.5데니아에 길이가 5 내지 30㎜의 단섬유를 사용한다. 0.1데니아 미만이면 강섬유 기능이 약해지고 혼합시 뭉치기 쉬우며, 0.5데니아를 초과하면 모세관 현상에 의한 배수성이 떨어진다. 또한, 길이가 5㎜ 미만이면 강섬유 역할을 못하고 모세관 기능이 저하되는바, 이는 길이가 짧아서 하면에서 상면으로의 전도율이 떨어지기 때문이다. 또한, 30㎜를 초과하면 극세사 끼리 서로 엉켜서 균일한 강도유지와 습도 유지가 어렵다. 즉, 본 발명은 극세사가 강섬유 기능을 수행하여 인장력을 제공하고, 단섬유를 사용하여 서로 엉키지 않고 상면과 저면 표면에 노출되어 건조시에는 저면에서 상면으로의 습기를 모세관 현상으로 배출하여 지면의 건조를 막아주고, 비가 올 때는 탄성기층의 기본 통공에 더하여 하면으로의 배수 통로 역할을 수행하여 배수성을 향상시킨다.
본원발명은 통상의 탄성층을 포설하고 예를 들어 도 2 와 같이 배수 및 인장보강층(46)을 이루는 부직포를 도포한 후, 다짐공정을 할 때 포설기와 다짐기의 저면에 요철이 이동하는 길이방향과 나란하게 형성한 몰드를 사용하면 길이방향으로 요철을 연속 성형할 수 있다. 다짐기는 가열다짐기를 사용하며 이러한 다짐 공정은 알려진 기술을 이용하는 것이므로 이의 조건 및 설명은 생략한다.
다만, 본원발명은 다짐기를 통한 다짐 공정에서 다짐 몰드의 형상에 따라 요철 구조를 이루어 충격흡수와 배수 기능을 겸하도록 할 수도 있다.
본 발명의 탄성기층은 일반 운동장 표층으로 사용할 수도 있고, 탄성기층 위에 인조잔디를 포설할 수도 있다.
물론 상기 탄성기층을 포설하기 전에는 미리 먼저 포설할 바닥면을 평탄하고 다짐율이 90% 이상 나오도록 다지고 이물질이 없이 깨끗이 청소한다. 그리고 탄성칩과 바인더와 극세사를 혼합하여 휘니셔로 소정의 두께가 나오도록 포설하고 상면(중간면이나 하면도 가능)에 부직포를 깔고 다짐기로 다짐한다.
혼합물을 포설할 때에 휘니셔에 소정의 간격으로 설치된 몰드에 의해서 탄성기층 표면에 필요시 요구되는 홈을 형성한다. 이어 가열된 로라를 사용하여 다짐을 하여 돌출부를 이루도록 하고, 가열된 인두를 사용하여 홈의 모서리를 균일하게 다림질하여 통로를 이루도록 마무리한다. 여기서 탄성칩은 통상 2-7mm의 입자를 사용한다. 2mm미만의 소립자를 사용하는 경우에는 공극율이 감소하여 투수율을 저하시키고 7mm 이상의 입자는 입자 간의 결합력의 저하를 초래할 수 있기 때문에 사용하지 않는 것이 좋으며 공극율은 10~30%가 적당하다. 바인더는 폴리우레탄 바인더나 라텍스 바인더 등의 수지계 접착제를 사용한다.
10;맹암거 11;배수유공관 30;보조기층 40;투수콘층 45;탄성층 46;인장보강층 47;통공 48;극세사

Claims (7)

  1. 탄성력을 제공하도록 고무칩과 접착제로 이루어지는 운동장용 탄성층에 있어서,
    탄성층(45)의 상면,하면,중간면중 적어도 한 면에 배수성 및 인장력을 보강하기 위한 배수 및 인장보강층(46)을 부가하고,
    탄성층(45)에는 지면의 습기를 모세관현상으로 배출하며 강섬유(STEEL FIBER) 기능의 단섬유 극세사(48)를 첨가한 것을 특징으로 하는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층.
  2. 제 1항에 있어서, 배수 및 인장보강층(46)은 부직포나 화이버그라스 메쉬인 것을 특징으로 하는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층.
  3. 제 2항에 있어서, 부직포는 폴리플로필렌연신사나 폴리에틸렌 연신사로 제조하며, 탄성층이 10㎜일 때 강도가 1ton/m 이상, 중량은 200g/m2 이상인 것을 특징으로 하는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층.
  4. 제 2항에 있어서, 부직포는 폴리플로필렌연신사나 폴리에틸렌 연신사로 제조하며, 탄성층이 30㎜일 때 강도가 2.5ton/m 이상, 중량은 350g/m2 이상인 것을 특징으로 하는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층.
  5. 제 1항에 있어서, 탄성기층의 상면이나 하면 중의 한곳, 혹은 상하면에 일정 간격으로 배수용 v홈, u홈, 반원형 홈 중의 적어도 하나의 형상을 한 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층.
  6. 운동장용 탄성기층 포설방법에서,
    탄성층을 이루는 탄성칩68~88중량%, 폴리우레탄수지 또는 라텍스수지와 같은 수지계접착제10~30중량%, 단섬유 극세사0.2~3중량%로 혼합하여 두께 7㎜ 이상을 포설하는 포설공정;
    포설공정 전이나 중간이나 후에 부직포나 화이버그라스메쉬로 된 인장보강층을 포설면적에 일치하도록 도포하는 도포공정;
    도포 공정을 포함하는 포설공정 후에 다짐기의 다짐율이 적어도 10% 이상 되도록 다지는 다짐공정을 순차 수행함을 특징으로 하는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 포설방법.
  7. 제 6항에 있어서, 다짐공정에서, 다짐기의 저면에 다짐몰드를 부가하여 배수 및 인장보강층이 탄성층에 일체로 되도록 다짐과 동시에 보조탄성력을 제공하고 배수 통로기능을 하는 요철을 유지하도록 수행함을 특징으로 하는 배수성 및 인장력을 보강한 운동장용 탄성기층 포설방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107201703A (zh) * 2017-08-01 2017-09-26 四川睿铁科技有限责任公司 一种地震区路基支挡减震结构及其施工方法

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