토목 분야 / Civil Engineering

토목섬유 / Geosyntetics 제방축조 / Geotextile Tube 방호벽 / Water Barrier

제방축조 / Containment Dyke using Geotextile Tube.

토목섬유 튜브는 현장 조건과 설치하는 여건에 따라 다양한 크기로 제작, 적용이 가능하다.
크기는 일반적으로 ∅1.00∼6.00m, 길이 20.00∼200m까지 다양형태의 크기로 제작하여 설치하는데 설치 높이는 1.00∼3.00m정도로 해서 다단으로 축조 할 수 있다.토목섬유 튜브(Geotextile tube)는 외부에 주입구가 일정한 간격으로 설치되어 수중 펌프를 사용하여 물과 채움재(모래, 흙, 슬러지, 준설토, 몰탈등)를 주입하게 되며, 이때 물은 섬유의 구멍을 통하여 빠져 나오고 내부에 채움 토사만 남게 되어 제방 형태의 단단한 구조물을 형성하게 된다.
토목섬유 튜브 제작에 사용되는 섬유의 강도는 펌핑 압력과 튜브의 내부에 채워지는 채움재 특성, 입도 분포, 단위 중량 그리고 외부 파도 압력을 산정한 후 그 값에 안전율(제품 제작시 손상 계수, 시공 손상 계수 등)을 곱하여 산정하게 되는데, 봉제 봉합 강도 및 방법 역시 동일한 방법으로 계산하여 결정 하게 된다.

토목섬유 컨테이너 / Geotextile Container

토목섬유 콘테이너는 토목섬유 튜브와 동일한 섬유로 직조 및 봉제를 공장에서 제작 후 현장에서 일부 봉제하게 된다. 공장 제작된 토목섬유 콘테이너를 바지선에 펼치고 그 내부에 장비 혹은 펌프를 사용하여 모래, 진흙 등 현장에서 획득 가능한 재료로 채운 후 현장 봉합한 후 지정된 장소에 투하하여 설치하는 구조물이다. 토목섬유 콘테이너는 토목섬유 튜브로 설치하기에는 비 경제적이며, 시공이 어려운 깊은 수심(7m 이상 깊이)에 설치하기 위한 제품으로 한 개에 포함되는 채움재의 용량은 약 100㎥ 부터 4,000㎥정도 이며, 용량의 결정은 준비된 바지선에 따라 결정하여 제작 한다.
토목섬유 콘테이너는 바닥이 열리는 바지(split barge)선을 이용하며, 바지선의 규격에 따라 토목섬유 콘테이너를 바지선 내부에 적절히 펼쳐 놓은 후 장비, 펌프 등을 이용하여 내부에 채움재를 바지 용량의 약 80% 정도 까지를 채우게 된다. 채움재의 채움이 끝나면 토목섬유 콘테이너 양쪽 끝단을 바지선 상에서 계산된 봉합한 후 수중 구조물이 설치될 지역으로 이동하여 정확한 위치에 바지선의 하부를 개방하여 낙하 시키는 방법으로 설치하게 된다.

작용되는 장단점 및 적용 범위는
1) 해저 산맥 축조,           2) 해저 강성 구조물의 세굴 보호공
3) 해저 케이블 보호공,     4) 해양 오염 준설토 처리
5) 해저 제방 축조,           6) 현장 준설토 및 어떠한 채움 토사 든지 적용할 수 있다.
7) 공기단축 및 제방 축조시 토사 유실 방지.

토목섬유 콘테이너를 사용하는 공법은 다음과 같은 장점을 소유하고 있다.

1) 현장 토사 혹은 준설한 재료를 즉시 사용할 수 있다.
2) 수중 투하하여 제방으로 사용시 침식이 발생하지 않는다.
3) 공사 기간이 대단히 짧다.
4) 재래식 재료나 공법에서 보다 정확하고 수중 재료의 유실이 적다.
5) 상대적으로 조류, 파도, 기상에 영향을 적게 받는다.
6) 대형 공사에서 공사 비용이 대단히 저렴하다.
7) 공사 방법이 단순하다.

토목섬유 점보 큐브 / GeoJumbo Cube

토목섬유 점보 큐브는 폴리 프로프레인 또는 폴리 에스터 재질로 제작된 대형 샌드백 모양으로서 그 용량은 1m3 에서 10m3 정도이며 크기 및 용량은 조절될 수 있다.

토목섬유 점보 큐브 내부는 모래, 돌, 흙, 시멘트, 몰탈 등으로 채워 사용 할 수 있다.
토목섬유 점보규브는 공장에서 삼면을 봉합 제작하여 현장에 운송되며, 현장에서 장비, 호퍼, 펌프, 인력 등으로 내부를 채운 후 입구를 현장에서 봉합하여 지정된 위치에 투하하여 설치하는 공법 및 재료다.
점보 큐브는 그 용량에 따라 섬유 인장 강도를 결정하며, 적은 크기는 10kN/m 정 도의 강도로 제작되며, 큰 백의 경우는 100kN/m 강도로 제작 합니다. 모래로 채운 토목섬유 점보 큐브는 모래가 안정되는 한계로 인하여 유속이 1.5m/s 에서 2.0m/s 이상은 부적합하며, 파도 높이가 1.5m 이상일 경우도 부적절 하다.(미 육군 공병단 1981)
토목섬유 점보 큐브를 설계 할 경우에는 자중이 상대적으로 가벼우므로 유속 및 파도로부터 발생하는 하중을 반드시 고려하여야 하며, 햇볕에 노출되는 경우에는 이에대한 방안을 강구하여 설계에 반영하여야 한다.

토목섬유 점보 큐브 시공의 장점은 재래식 재료 및 공법에 비하여,

1) 시공 비용이 저렴하고
2) 공정이 단순하며
3) 제품이 공장 제작됨으로 품질 및 규격이 일정하다


※ 지오점보큐브의 적용 ※

a. 붕괴 구조물(제방, 교대, 방파제, 해안도로 등) 보수
b. 제방 또는 완만한 경사 구조물
c. 구조물 선단 보호 구조물
d. 피라미드식 방사제 /구조물
e. 임시 또는 영구 해안 옹벽 및 방사제
f. 임시 또는 영구 방파제
g. 매립지 제방
h. 수중 구조물 보호 덮개
i. 수중 구조물 손상 방지용 받침

튜브매트 / GeoMattress Tubular

Flexible tubular mattress is a fast and effective river bund erosion protection method where the system is durable, permeable, enhancing natural vegetation growth and does not harm to environment.
GeoMarine Sand Filled GeoMattress is the ideal choice when riverbanks, waterway sections and impoundment slopes require erosion protection with a long term vegetation cover in place.
It is economical and easy to install using simple equipment without the requirement for skilled labour. sand filled GeoMatress is manufactured with a special substrate integrated to the upper surface for instant green effect, providing a surface texture that enhances the rapid establishment of vegetation and shielding UV attack.
The Sand filled Mattress is delivered in rolls which can be easily transported to site. Laid with parallel tubular sections running down the slope, each are hydraulically filled with sand through the top openings. The sand is introduced through a small opper and washed down with water pumped from the waterway or impoundment. Adjacent rolls of Sand Filled GeoMattress are joined by seaming on site. Finally, the Sand Filled Mattress is anchored in a trench at the top of the slope.
What’s Double Layer Tubular GeoMattress?
Double Layer Tubular GeoMattress is a fast and cheap erosion protection method where the system is durable, permeable, allows plants to grow on it, and does not harm the environment. This system is variable and adaptable, enabling tailor made erosion control solutions.
Double Layer Tubular GeoMattress is a flexible erosion control system composed of filter-cloth and granular materials. Made of green coloured composite fabric, this largely pre-fabricated empty mattress can be easily delivered at site. Filling with suitable material that can be found nearby and the equipment or tools are mostly small and easy to mobilize has made this GeoMarine system most popular erosion control product in wet area.

Applications
  ■ Riverbank Protection.
  ■ Mining Areas.
  ■ Flood mitigation chanel and protection works.
  ■ Protection of the sea-bed around jetties.
  ■ Navigational canals and waterways

Filling Method
1. Pneumatic Material Filling
  ■ Suitable for large areas of Double Layer Tubular GeoMattress have to be installed.
  ■ Sand is blown through a flexible hose into the tubes using compressor and sand hopper with feeder.
2. Dry Material Filling
  ■ Suitable for large areas where can be filled in a dry condition.
  ■ Steel or PVC pipe is inserted into the GeoMattress tube, sand is dropped through the fill-opening on the pipe and subsequently rammer down with
      a concrete rammer, Compacted sand ballast inside GeoMattress is the advantage of this method.
3. Wet Material Filling
  ■ The wet material filling system is similar to the dry filling method using rammer. The sand is being washed down by a water jet. This will provides
      a more continuous process with well compacted sand ballast in the GeoMattress.

Anchoring
It is advised to anchor the mats on top of the slope in a trench when GeoMattress is being used on steep slopes or in the areas with strong currents process with well compacted sand ballast in the GeoMattress.
Material Property
  ■ GeoMattress is made of a white or green coloured non-woven composit fabric being sewn together with woven geotextile to from tubes at regular
      interval.
  ■ The upper woven composite fabric made of Polyester or Polypropylene is needle-punched with UV stabilized white of green fibers and tape yarns.
  ■ The lower woven fabric is made of UV stabilized Polypropylene.
  ■ Overlap Flaps width is 150mm, Sewing thread with 1,000N tensile strength and 20% elongation at break will be stitched at 40mm length.