1970년대에 미군은 전투 작전의 오랜 문제인 중장비 아래 지면의 이동 문제를 해결하기 시작했습니다. 탱크와 보급 트럭이 불안정한 흙과 모래 위를 이동할 때, 특히 해안선에서는 변위와 침식이 발생하며, 이는 이동하기에 훨씬 덜 안정적인 지면을 의미합니다.
이 솔루션은 느슨한 모래, 흙 또는 자갈을 함께 묶어 지면이 그대로 유지되도록 하는 경량 구조의 형태로 제공되었습니다. 비결은 구조의 벌집 모양에 있었습니다.
그것은 셀룰러 감금 또는 지오 셀이라고 하며 군대만을 위한 것이 아닙니다. 지오셀 접근 방식의 한 버전인 EnviroGrid와 같은 제품은 민간 애플리케이션에 널리 사용됩니다. Geocell 기술은 평평한 땅에서 45도 경사까지, 건조한 땅에서 초목이 많은 토양에 이르기까지 모든 종류의 지반 구조를 결합합니다. 조경, 토목 공학 및 환경 보호에 적용됩니다. 자신도 모르는 사이에 지오셀을 걷거나 운전했을 수 있습니다.
이 기사에서 우리는 세포 감금이 무엇을 하는지, 어떻게 사용되는지, 왜 더 일반적이고 전통적인 지질 안정화 기술보다 나은지 알아낼 것입니다.
우리 대부분은 지질학적 안정성에 대해 별로 생각하지 않지만 엔지니어링 및 실외 디자인에서는 큰 문제입니다. 첫 번째 비 폭풍에 씻겨 나가지 않고 어떻게 골프 코스에 언덕을 만들기 위해 흙 더미를 쌓습니까? 부드러운 붉은 점토 바닥에 차도를 어떻게 건설합니까? 그리고 20년 동안의 강풍 후에도 고속도로의 경사면이 씻겨 나가지 않도록 하는 방법은 무엇입니까?
무게를 견디고 요소를 견딜 수 있도록 이러한 모든 구조를 어떻게든 고정합니다. 일반적으로 이것은 콘크리트 벽을 사용하거나 지오텍스타일 직물을 압축된 골재(흙과 바위와 같은)로 적층하거나 문제를 완전히 우회하기 위해 돌출된 다리를 건설하여 수행됩니다. EnviroGrid는 자연 환경과 조금 더 밀접하게 작업하면서 동일한 목적을 달성하기 위한 접근 방식입니다.
EnviroGrid 기본 사항
세포 감금의 개념은 매우 간단합니다. 벽으로 둘러싸인 세포는 그 안에 넣는 모든 것을 수용합니다. 예를 들어 쿠키 커터에 설탕을 넣으면 설탕을 잃지 않고 쿠키 커터를 움직일 수 있습니다. 더 나아가, 상호 연결된 다수의 쿠키 커터가 부엌 전체를 설탕으로 가득 채울 것이며, 그 거대한 구조는 불안정하게 만들기가 훨씬 더 어려울 것이기 때문에 훨씬 더 안정적일 것입니다. 설탕을 흙으로 바꾸면 EnviroGrid의 기본 아이디어를 얻을 수 있습니다.
물론 베이킹을 넘어 엔지니어링 응용 프로그램으로 이동하면 조금 더 복잡합니다. 지오셀은 어떤 면에서는 지면과 연결됩니다.
EnviroGrid는 유연한 벌집 구조입니다. 벌집 모양의 셀은 위쪽과 아래쪽이 열려 있습니다. 세포 시트는 평평하거나 경사진 불안정한 표면 위에 놓여 고정됩니다. 그것은 모래, 흙, 바위, 점토에 사용할 수 있습니다. 바람이 불거나 씻겨 나가거나 무거운 하중을 가하면 흘러내리는 거의 모든 것입니다.
그런 다음 세포는 흙, 흙, 자갈 또는 콘크리트와 같은 일종의 골재로 채워집니다. 그것은 모두 응용 프로그램에 따라 다릅니다(다음 페이지에서 다룰 것입니다). 셀이 양쪽으로 열려 있기 때문에 구조물 아래의 불안정한 지반이 추가된 골재와 혼합되고 벌집이 지표면의 일부가 됩니다. 세포의 벽은 요소로부터 골재를 보호하므로 바람이나 물이 흙을 날려 보내는 대신 세포의 상단을 통과합니다. 그리고 상호 연결된 모든 세포벽의 추가된 강도는 지면이 견딜 수 있는 힘을 배가시킵니다. 왜냐하면 모든 힘이 훨씬 더 넓은 표면적에 퍼져 있기 때문입니다. 먼지는 무게에 의해 분산될 수 없습니다. 왜냐하면 세포의 경계 내에서만 이동할 수 있기 때문입니다.
외관, 비용 및 환경 친화성을 포함하여 보다 전통적인 방법 대신 지오셀을 사용하면 몇 가지 특별한 이점이 있습니다. 다음 섹션에서 애플리케이션에 들어갈 때 그 이유를 알게 될 것입니다.
EnviroGrid 애플리케이션
엔지니어가 고속도로 기초의 경사진 측면을 보호하기 위해 옹벽을 구축해야 하는 경우, 언덕으로 확장되는 그리드를 사용하여 경사면에 부착되는 콘크리트 구조를 구축할 수 있습니다. 이 과정은 상당히 비용이 많이 들 수 있습니다. 그 이유는 주로 벽을 지나갈 때 벽을 더 매력적으로 만드는 콘크리트 표면에 많은 비용이 들 수 있기 때문입니다. 무겁고 운송해야 합니다. 게다가 콘크리트는 종종 잘 견디지 못합니다.
EnviroGrid는 경사면 깊숙한 곳까지 확장할 필요가 없으므로 설치가 더 쉬울 수 있습니다. 더 중요한 것은 이미 현장에서 골재로 채울 수 있으므로 운송 비용이 최소화된다는 것입니다. 유연하여 보다 자연스러운 상태로 지반을 확보합니다. 그리고 개방형 벌집 구조로 물의 흐름과 배수가 가능하기 때문에 초목은 콘크리트 대신 예쁜 상도를 구성할 수 있습니다.
도로뿐만 아니라 조경, 매립 및 기타 모든 토목 공학 프로젝트에 사용되는 옹벽은 하나의 지오셀 애플리케이션에 불과합니다. 침식 제어 및 지반 안정화는 EnviroGrid의 다른 두 가지 주요 용도입니다.
지반 안정화는 지오셀 접근 방식이 처음 개발된 용도이며 민간인에게도 군인 못지않게 안정적인 지반이 필요하다는 것이 밝혀졌습니다. 불안정한 땅에 지오셀 그리드를 깔고 흙이나 암석으로 채우면 차도, 공원 산책로 또는 등산로를 위한 안정적인 기초를 만들 수 있습니다. 부드러운 지면이 보행량, 골프 카트 경로, 하수도 시스템 또는 기차 선로를 무게 아래로 가라앉지 않고 완벽하게 지원하도록 만들 수 있습니다.
그리고 땅을 확보하는 것은 침식 통제에 들어갔을 때 훨씬 "더 친환경적인" 구부러진 부분을 차지합니다. EnviroGrid 프레임워크를 바람과 물의 침식으로 인한 건조의 위험에 처한 땅, 점점 더 가팔라지는 언덕, 강으로 사라지고 있는 강둑에 적용하면 침식 과정을 멈추고 역전시킬 수 있습니다. 공원과 하이킹 지역에서 사람이 사용함에도 불구하고 땅을 안정적으로 유지하기 위해 많이 사용됩니다. 지오셀은 더 이상의 침식을 방지하기 위해 땅을 제자리에 고정하고, 새로운 씨를 뿌린 토양으로 세포를 채울 수 있습니다. 그러면 땅을 쌓고 다시 식생을 촉진하여 그런 식으로 유지할 수 있습니다.
지오셀의 독특한 구조는 격자 물질이 투과성인 경우에도 세포 사이에 물이 자유롭게 흐르게 하기 때문에 재식생에 이상적입니다. 하지만 매우 유연한 기술입니다. 침식에 대한 보다 견고한 벽의 경우 콘크리트를 셀에 붓기만 하면 됩니다.
EnviroGrid 및 관련 항목에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 참조하십시오.
더 많은 정보
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출처
- "Bodcell™ Geocell 침식 방지." 보딩턴. http://www.boddingtons-ltd.com/civil/geocell-erosion-protection.htm
- "세포 감금." EnviroGrid.http://www.envirogrid.com/cellular_confinement.html
- "MULTICELL® 세포 감금 시스템(Geocell)." Weismann-Friedman Industry.http://www.wfi.co.il/cellular.asp