일반기술

폐타이어를 매트로 이용한 지반보강 공법

폐타이어를 매트형태로 하여 지반을 보강하는 기술이다. 폐타이어의 활용현황을 보면 선진 외국이나 국내에서 다양한 방법이 연구되고 있다. 예를 들면 대부분이 폐타이어 전체를 측면부 절단없이 결합한 후 그 내부에 토사나 콘크리트를 채워 사용하는 방법, 타이어와 트레드만을 이용하는 방법, 타이어의 측면을 이용하는 방법 등이 있다. 또한 트레드와 양쪽의 측면부를 모두 이용하는 방법이 있으나, 트레드와 측면을 분리한 후 이를 한 덩어리로 묶어 지중에 매설하여 사용한 것으로 전체를 묶어 사용하는데 번거로움이 있다. 또한 매트로 사용하기 위한 것으로 측면부와 트레드를 결합하였으나 결합이 지나치게 복잡하며 번거로운 단점이 있다. 본 기술은 타이어의 측면과 트레드를 분리한 후 트레드는 절단하여 여러개 평면상으로 일부 중첩하여 볼트, 리벳 또는 열 접합으로 연결하여 벨트 모양으로 길게 만들고, 측면은 측면끼리 평면상으로 볼트, 리벳 또는 열접합에 의하여 일부 중첩하여 결한한 후 측면 내의 빈 공간의 안에서 평면상으로 교차한 후 트레드가 측면의 위 또는 아래를 관통하도록 배열한 후 이를 다시 볼트, 리벳 또는 열접합에 의하여 결합하여 타이어 매트를 구성하는 방법이다. 결합된 지반보강용 타이어매트는 성토작업시 연약지반의 위에 펴서 자갈 등을 복토하고 그 위에 토사를 포설하여 성토하거나 필요에 따라 간격을 두고 여러 층의 매트를 깐 후 흙을 덮어 다져서 성토제를 완성한다. 이를 통하여 타이어 트레드와 측면을 모두 이용할 수 있으며, 지반의 안정성 향상과 지지력을 증가시킬 수 있고, 폐자원 처리로 인한 환경문제를 해소하고 타이어의 결합을 기존의 방법보다 용이하게 활용할 수 있는 지반보강 공법을 제공할 수 있다.매트는 위로부터 오는 자중 또는 외력을 인장강도에 의하여 저항하고 국부적으로 하중이 집중되었을 때 하중이 집중되지 않은 부분의 타이어 매트와 흙과의 마찰력으로 집중된 부분의 침하를 억제하고 집중된 하중을 다른 곳으로 부분적으로 분산시킨다. 타이어의 인장력이 사면의 안전율 증진에 유리하게 작용될 수 있으며, 기초 저면에 사용할 때 압력이 집중된 기초 저면 외부의 타이어 매트 면과 흙과의 마찰이 기초의 침하를 줄일 뿐만 아니라 지지력을 증가시키는 역할을 한다.폐타이어의 트레드와 측면을 전부 활용하여 환경문제를 해소할 수 있으며 지반보강용으로 사용할 경우 기존의 지오텍스타일보다 경제성면에서 유리할 뿐만 아니라 지반보강의 효과를 충분히 기대할 수 있다. 지반보강의 효과로는 지지력 증대, 침하 경감, 사면의 안전율 증진 등이 있다.2002년도에는 국내에서 2,400만개의 폐타이어가 회수되어, 이 가운데 3%에 해당되는 70만개가 토목공사, 매립장 공사용으로써 이용되고 있다. 지방보강 구조물은 우수한 경제성 및 시공성을 바탕으로 우리나라 뿐만 아니라 전 세계적으로 그 사용이 널리 증가하고 있는 실정이다. 본 기술은 지오텍스타일 등을 대체할 수 있으며, 폐타이어를 이용하므로 환경산업의 시장에도 진출할 수 있을 것으로 전망된다. 본 기술은 기존의 보강토 구조물을 대체할 수 있는 기술로서, 교대, 부벽, 댐, 기초슬래브 보강, 안벽(Quay wall) 등의 토류 공사에 효율적으로 적용될 수 있다. 특히 상자형 구조물의 전후에 보강용 타이어 매트를 사용하여 부등침하를 줄일 목적으로 사용할 수 있으며, 제방의 사면에 매트를 부설하고 매트 위에 자갈 등으로 복토하여 시공, 사면의 세굴을 억제하는 역할도 할 수 있다. 또한, 연약지반 진입시 또는 미끄러운 노면에서 일시적으로 깔아 매트로도 활용할 수 있다.