토목섬유 12개 적용분야 (한국어판)

신은철,전한용,유승경,양기석,한중근,신동훈,이재영,주재우,김유성,오영인,유충식,장연수 한국토목섬유학회 2008 한국지반신소재학회지 Vol.7 No.4

토목섬유매트를 활용한 호안축조공사 사례 연구

박정준(Park Jeong-Jun),김성환(Kim Sung-Hwan),신은철(Shin Eun-Chul) 한국토목섬유학회 2008 한국지반신소재학회 논문집 Vol.7 No.2

토목공사를 수행함에 있어 토목섬유가 적용된 이후 토목섬유의 손상에 대하여 많은 관심이 되어왔다. 토목용 섬유제품인 지오텍스타일은 주변 환경조건에 노출되는 고분자 재료로서 분리, 보강, 여과, 배수 등의 기능을 가지며 현재 제방공사, 해안·하천의 호안공사, 간척공사 또는 도로, 철도 노상 안정 등의 분야에 광범위하게 이용되고 있다. 본 연구는 토목섬유매트의 현장 적용시 설계방법을 분석하였고, 설계시 고려되는 인장, 파열, 꿰뚫림, 인열강도의 관계와 더불어 인장강도와 봉합강도의 상관성에 대하여 평가하였다. 또한, 토목섬유매트 적용시 유효봉합율과 시험방법의 적정성, 경제성 등이 고려된 시공방법론 등을 제시하였다. Geosynthetic damage has attracted a major attention since the introduction of geotextiles for civil construction applications. Geotextile is one of the most useful and effective polymer material in civil construction works and the main function of geotextile is separation, reinforcement, filtering and drainage. Recently, because of the shortage of natural rock, traditional forms of river and coastal structures have become very expensive to build and maintain. This study tries to suggest the method of estimating valid stitching rate and the methodology of sea dyke construction over soft soils for more reasonable application of geotextile mat by studying tensile strength, bursting strength, punching strength, tear strength that are considered when analyzing and designing geotextile mat of a field.

An Analytical Study on Bearing Mechanism of Very Soft Ground Covered with Geotextile by Effects of Friction between Ground and Geotextile

안동한(Ahn Dong-Han),유승경(You Seung-Kyong) 한국토목섬유학회 2010 한국지반신소재학회 논문집 Vol.9 No.4

일반적으로 초연약지반에서는 건설장비의 주행성 확보 등을 위하여 토목섬유와 같은 표층 보강재를 적용하게 된다. 그러나 최근 토목섬유로 표층 처리된 초연약지반의 거동에 관한 많은 고찰이 수행되어 왔지만 대부분의 연구에서 토목섬유와 지민의 경계조건을 적절히 표현하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토목섬유와 지반의 경계조건이 토목섬유로 표층 처리된 초연약지반의 거동에 미치는 영향에 대하여 수치해석적 고찰을 수행하였다. 수치해석에서는 토목섬유와 지반의 마찰에 대한 정제조건을 다양하게 표현하기 위하여 조인트 요소를 적용하였다. 수치해석의 결과는 기존의 실내모형실험 결과와의 비교를 통하여 그 신뢰성을 검증하였으며 파라메트릭 스터디를 통하여 토목섬유와 지반의 경계조건에 따른 초연약지반의 거동을 규명하였다. In general, ground surface strengthening such as using geotextile is needed to secure trafficability of construction equipment. There are many researches for mechanical beha-vior of very soft ground covered with geotextile, however, most of them are under the condition to fix geotextile completely. In this study, numerical analyses were carried out to figure out the effects of restricting conditions of geotextile on bearing mechanism of very soft ground covered with georexrile. In numerical analyses, joint elements were used to figure out the friction properties between ground and geotextile. The results of numerical analyses were compared with the results of model test. In conclusion, the effects of restricting conditions of geotextile on bearing mechanism of very soft ground covered with geotextile became clear.

토목섬유 제조, 평가 및 관리

전한용 한국토목섬유학회 2011 한국토목섬유학회지 Vol.10 No.3

토목섬유로 보강된 슬래그 재료의 전단강도 및 변형 특성

신동훈(Shin Dong-Hoon),이종석(Lee Jong-Seok) 한국토목섬유학회 2009 한국지반신소재학회 논문집 Vol.8 No.4

본 연구에서는 토목섬유가 층상으로 보강된 슬래그 재료의 전단강도와 변형특성을 다루었다. PET mat와 같은 토목섬유에 의한 보강이 슬래그의 전단강도와 변형특성에 미치는 영향을 조사 및 분석하기 위해 압밀배수 조건 하에서의 대형삼축압축시험을 수행하였다. 연구에 사용된 슬래그 재료는 현장에서 사용되는 재료와 동일한 재료로서 scale effect로 인한 문제점은 없었다. 토목섬유로 보강된 슬래그의 응력-변형율 거동은 무보강시 보다 다일러턴시의 양이 작고, 축변형율 증가시 항복 이후에도 축차응력이 증가하는 변형율경화(strain hardening) 거동을 나타내었다. 토목섬유로 보강된 슬래그 재료의 겉보기 점착력과 내부마찰각 등의 강도정수는 보강되지 않은 경우의 값보다 1.2-1.4배 정도 크고, 구속압 수준이 클수록 커지는 것으로 나타났다. 따라서 슬래그를 사용한 제방의 설계나 시공시 슬래그 재료에 토목섬유를 층상으로 보강하여 사용할 경우에는 강도증가 효과에 의해 안전율을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. In this paper, characteristics of shear strength and deformation of geosynthetics-reinforced slag materials are described. In order to investigate the effect of geosynthetics on shear strength and deformation behavior of slags, when they are reinforced with geosynthetics or geomat such as PET mat, large triaxial tests were performed under consolidated-drained condition. The materials used in the study are real ones as they are in the field, so that the scale effect of samples disappeared. From the large triaxial tests, it was observed that the stress-strain relationship of geosynthetics-reinforced slags shows relatively small dilatancy and weak tendency of strain hardening, compared with that of slags without reinforcement. The shear strength parameters such as apparent cohesion and internal friction angle increase with PET mat reinforcement, consequently result in about 1.2 (for low confining pressure) to 1.4 (for high confining pressure) times of shear strength of un-reinforced sample. Therefore, the adoption of geomat-reinforced slag layers leads to an increase in the factor of safety for embankment design on soft soil formations.

상재하중 변화에 따른 토목섬유 보강토옹벽의 벽체변위

이광우(Lee Kwang-Wu),조삼덕(Cho Sam-Deok) 한국토목섬유학회 2008 한국지반신소재학회 논문집 Vol.7 No.2

본 연구에서는 보강토옹벽 상부에 재하된 상재하중 및 보강재 종류의 변화에 따른 토목섬유 보강토옹벽의 벽체 변위 특성을 평가하기 위하여 일련의 모형실험을 수행하였다. 모형 보강토옹벽은 높이×길이×폭이 100㎝×140㎝×100㎝인 모형토조 내에 축조하였다. 모형 보강토옹벽 축조시 뒤채움흙으로는 통일분류법상 SM으로 분류될 수 있는 화강풍화토를 사용하였고, 보강재로는 인장강도 특성이 다른 3종류의 토목섬유 (지오네트 한 종류 및 지오그리드 두 종류)를 사용하여 총 7종류의 모형 보강토옹벽에 대한 실험을 수행하였다. 모형 보강토옹벽 축조후 상재하중 재하에 따른 벽체 변위를 LVDT를 이용하여 측정하였다. 모형실험 결과, 토목섬유 보강토옹벽의 최대 수평변위는 벽체 저면에서부터 0.7H지점에서 발생하고, 그 크기는 보강재의 인장강도가 증가할 수록 증가하는 것으로 나타났다. 또한 상재하중이 증가할수록 토목섬유 보강으로 인한 벽체변위의 감소율은 감소하였다. This paper describes the results of model experiments in the laboratory, which were conducted to assess the behavior characteristics of geosynthetic reinforced soil walls according to different surcharge loads and reinforcement types. The model walls were built in the box having dimension, 100 ㎝ tall, 140 ㎝ long, and 100㎝ wide. Three types of geosynthetics, geonet, geogrid A and geogrid B, are used as the reinforcements. Decomposed granite soil (SM) was used as a backfill material. Seven model walls are constructed and tested. After the construction of the model wall, the LVDTs are installed to obtain the displacements of the wall face. As the results of the model tests, the maximum horizontal displacements of the model walls occurred due to uniform surcharge pressure were measured at the 0.7H from the bottom of the wall. The more the reinforcement strength increases, the more the wall displacements decrease, and also the reduction ratio of the wall displacement decrease with increasing the surcharge pressure.

사면의 침식방지를 위한 토목섬유의 적용사례

신은철(Eun-Chul Shin),강정구(Jeong-Ku Kang),김성환(Sung-Hwan Kim) 한국토목섬유학회 2010 한국지반신소재학회 학술발표회 Vol.2010 No.4

최근 홍수에 대비한 호안이나 하천의 준설, 간척지 조성을 위한 해안매립 등으로 인해 기존제방을 증축하거나 신설하는 사례가 증가하고 있으며 이에 따른 경제적이면서도 자연친화적인 사면 침식방지 기술이 요구되고 있다. 토목섬유를 이용한 사면보강 공법은 콘크리트를 활용한 단순하고 획일적인 공법에서 탈피하여 사면침식을 효과적으로 방지하면서 자연경관을 훼손시키지 않고 아름답게 유지할 수 있는 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 하천사면이나 도로사면의 침식방지에 사용된 토목섬유의 사면보호 공법에 대하여 고찰하고 국내의 적용사례에 대하여 기술하였다. 제조기술의 발달과 함께 토목섬유가 가지는 차수(barrier), 여과(filtration), 배수(drainage), 보강(reinforcement), 분리(separation)등의 기능을 이용한 다양한 제품개발이 이루어지고 있다. 토목섬유를 이용한 기법은 사면보호, 침식방지, 지반보강 등 목적에 따라 특성이 다른 재료와의 복합적용, 재활용 소재를 이용한 재료개발, 부식이 가능한 천연섬유의 활용 등 기능적이고 자연친화적인 효과를 발휘할 수 있도록 개발되고 있다. 최근에는 친수환경조성을 위한 소하천이나 저수지, 제방, 산지도로의 사면보호 등에 천연섬유, 복합섬유, 지오셀, 지오텍스타일 백, 지오텍스타일 튜브 등을 이용한 사면보강이 이루어지고 있다. 사면의 침식방지를 위한 토목섬유 보강공법은 친환경적인 소재개발과 다양한 기능을 가진 복합섬유의 활용을 통해 기존에 적용되었던 제방보호공법의 단점을 보완하여 자연경관을 보호하면서 경제적이고 친환경적인 사면보호공법으로 발전하고 있다.

복합동전기토목섬유를 이용한 연약지반개량

이명호(Lee Myung-Ho),한중근(Han Jung-Geun),이재영(Lee Jai-Young) 한국토목섬유학회 2007 한국지반신소재학회 논문집 Vol.6 No.3

동전기토목섬유를 이용한 초연약지반의 개량은 일반적인 압밀공법에 비해 신속하게 저투수성 점토지반을 탈수시키며 강도증가를 유발하게 된다. 본 연구는 동전기토목섬유의 적용성을 조사하고자 스코틀랜드지방의 자연점토를 이용하여 일련의 실내실험을 수행하였다. 조사결과, 자중에 의한 압밀에 비해 전기삼투압에 의한 압밀이 빠르게 진행됨을 알 수 있었으며, 공급전압이 높을수록 신속하게 간극수의 탈수가 이루어졌으나 최종침하량은 적었으며, 동전기적 효과로 양극부근에서 산성화(pH?3)가 음극부근에서는 알칼리화(pH?11)가 일어났다. The major reason to employ electrokinetic geosynthetics is to take advantage of its ability to densify very low permeability materials in shorter time periods than ordinary seepage consolidation. A number of laboratory scale experiments was carried out with acrylic column using natural clayey soil. The testing results indicate that (1) the electrically induced settlement was faster than the gravitational one, (2) the higher the voltage, the faster the dewatering but the less final settlement, and (3) the pH extended as low as 3 in the anode section and as high as 11 near the cathode.

토목섬유를 위한 신뢰성 평가

구현진,장갑식 한국토목섬유학회 2008 한국지반신소재학회지 Vol.7 No.4

영업선상에서 분니 억제를 위한 자갈치환 공법과 토목섬유 보강공법 비교연구

최찬용(Choi Chan-Yong),이진욱(Lee Jin-Wook),김대상(Kim Dae-Sang) 한국토목섬유학회 2007 한국지반신소재학회 논문집 Vol.6 No.4

실제 영업선에서 분니가 자주 발생되는 구간을 선정하여 현재 분니 대책공법으로 많이 사용하고 있는 도상자갈치환방법과 토목섬유 보강공법에 대하여 약 3년간 육안조사를 실시하여 분니 발생 여부를 관찰하였다. 토목섬유로 보강된 단면이 도상자갈 치환방법보다 상당히 장기간에 걸쳐 분니를 억제하는 효과와 분니 억제를 위한 토목섬유 부직포의 중량은 최소 330N/㎡이상을 만족하는 재료로 선정하여야 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실제 열차하중이 작용하는 도상자갈 하부(침목하면으로부터 약 35㎝)에서의 지오그리드의 횡·종방향 인장변형율(%) 범위는 각 각 0.0078~0.0385%와 0.016~0.1211%으로 종방향 인장변형율이 횡방향 인장변형율보다 약 10배 이상 큰 값을 보였다. 3 years visual inspection has been performed on the railway lines where ballast replacement or geosynthetics-reinforcement had been used to restrain the mud pumping. The result indicates that geosynthetics-reinforcement is more effective than ballast replacement for the long-term mud pumping. In addition, the non-woven geotextile to be used for mud pumping restraint is effective when its weight is 330 N/㎡ or above. Furthermore, the lateral tensile strain under ballast on which wheel load applies ranges from 0.016 to 0.1211% and it’s 10 times larger than the lateral tensile strain which ranges from 0.0078 to 0.0385%.