KR100349262B1 - Preventing road-freezing system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로의 결빙구간에 설치하여 폭설과 결빙에 따른 교통두절, 사고위험을 방지하기 위한 결빙방지 시스템을 제시할 목적으로 안출된 것이다.The present invention has been made for the purpose of presenting an ice prevention system for preventing traffic interruption and accident risks caused by heavy snow and ice by installing in the freezing section of the road.
이를 위하여 본 발명은 오르막길이나 커브길 또는 응달 길 등 결빙사고가 빈번한 구간을 단위로 하여 차로(1) 하상에 매립설치되는 온열관(2)과, 상기 온열관(2)에 열을 제공하여 순환시키기 위하여 각 단위별로 구비한 열공급장치(3)와, 상기열공급장치를 제어하여 동작시키는 제어장치(4)로 구성되어 차로의 각 구간별로 방열이 이루어 지도록 함으로서 도로의 결빙을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 방지 시스템을 새로이 제시한다.To this end, the present invention provides a heat pipe (2) and the heat pipe (2) installed in the lower portion of the lane (1), and the heat to the heat pipe (2) to circulate by uphill, curve road or shady road, frequent intervals of freezing accident In order to prevent the freezing of the road by the heat supply device (3) provided for each unit and the control device (4) for controlling and operating the heat supply device to the heat dissipation in each section of the road to A new road ice prevention system is proposed.
이상의 구성에 의한 본 발명은 동절기 결빙에 따른 사고발생우려가 높은 구간에 설치하여 사전에 결빙되는 것을 방지함으로서 결빙에 따른 사고를 미연에 방지할 수 있게 되며, 초기 비용의 투자만으로 해마다 반복되는 막대한 제설비용과 노력을 절감할 수 있으며, 교통사고의 상당부분을 차지하는 결빙기 교통사고를 획기적으로 감소시킴으로서 사회 경제적 손실을 줄일 수 있는 효과를 갖게 된다.The present invention by the above configuration can prevent accidents due to freezing by installing in a high section of the risk of accidents caused by winter freezing in advance, it is possible to prevent accidents due to freezing in advance, recurring enormous snow every year with only the initial investment The cost and effort can be reduced, and the socioeconomic loss can be reduced by drastically reducing the icebreaking traffic accident, which constitutes a large part of the traffic accident.
Description
본 발명은 도로의 결빙구간에 설치하여 결빙에 따른 사고위험을 방지하기 위한 결빙방지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a freezing prevention system for preventing accidents caused by freezing by installing in the freezing section of the road.
동절기 적설이나 물기에 의한 도로의 결빙은 차량미끄럼 사고를 발생시킴으로서 겨울철 교통사고의 주된 요인이 되고 있다.Winter snowfall and freezing of roads caused by water can cause vehicle slipping accidents and are a major factor in winter traffic accidents.
종래 도로 결빙대책으로서 도로에 모래를 뿌리거나 염화칼슘등을 뿌리는 방법이 사용되고 있으며, 이러한 방법은 빙판길의 미끄럼사고를 근본적으로 해결할 수 없음에도 불구하고 다른 해결수단이 제시되지 못하여 해마다 반복됨으로서 매년 막대한 도로유지 비용이 소모되고 있다.Conventionally, sand spraying or calcium chloride spraying is used as a road freezing measure, and this method is repeated every year because other solutions are not suggested, even though it is not possible to fundamentally solve the sliding accidents on ice roads. Road maintenance costs are being consumed.
표1 및 표2는 전라북도 전주시 덕진구를 대상으로 동절기(1998.12- 1999.1.23) 동안 도로 결빙에 따른 교통사고 현황과 재설작업을 위해 투입된 자재를 조사한 결과를 표시한 것으로 결빙에 따른 교통사고와 사상자 수가 매우 많고,막대한 인력과 비용을 소비하면서도 그 효과가 미약하여 도로 결빙에 따른 교통사고의 발생을 근본적으로 해결할 수 없음을 나타내고 있다.Table 1 and Table 2 show the results of the traffic accidents and the material input for re-establishment work during winter season (1998.12-1999.1.23) in Deokjin-gu, Jeonju-si, Jeollabuk-do. It is very large and consumes huge manpower and cost, but its effect is weak, indicating that it is not possible to fundamentally solve the occurrence of traffic accidents caused by road ice.
이와 같이 매년 막대한 비용과 인력이 제설을 위해 소비되고 있음에도 불구하고 결빙에 따른 교통사고의 발생을 근본적으로 방지할 수 없으며, 해마다 결빙에 따른 사상자 수가 감소되지 않고 그에 따른 사회 경제적인 손실이 전국적으로 매우 막대한 실정으로 도로결빙을 근본적으로 방지할 수 있는 방안의 제시가 절실히 요구되고 있다.이러한 문제의 해결방안으로 종래 노면 하부에 전열선이나 발열콘크리트등을 설치하는 구조의 결빙방지구조등이 제시되고 있으나 이들 구조들은 설치 및 시공이 까다롭고, 고전압을 사용하기 때문에 누전시 보행자 및 차량에 대해 매우 위험요소로 작용하며, 도로면에 가하는 급격한 온도차이에 의해 도로가 균열, 파손되는 문제점이 있었다.Even though huge costs and manpower are consumed each year for snow removal, traffic accidents caused by freezing cannot be prevented fundamentally, and the number of casualties due to freezing is not reduced every year, and the resulting socioeconomic losses are very high nationwide. In this situation, there is an urgent need to propose a way to fundamentally prevent road freezing. As a solution to this problem, there has been proposed an anti-icing structure having a heating wire or heating concrete installed under the road surface. The structures are difficult to install and construct, and use high voltage, which is a very dangerous factor for pedestrians and vehicles when a short circuit occurs, and there is a problem that the road cracks and breaks due to a sudden temperature difference applied to the road surface.
본 발명은 온수의 순환에 의해 노면결빙 및 폭설을 해소시킴으로서 동절기 도로결빙에 따른 사고를 근본적으로 해결할 수 있도록 하고, 설치 및 시공이 간편하며, 안전한 구조의 결빙방지시스템을 제시함으로서 해마다 반복되는 동절기 교통사고를 효과적으로 방지할 수 있도록 할 목적으로 안출된 것이다.The present invention is to solve the winter road accidents by eliminating road ice and snowfall by the circulation of hot water, and to solve the winter road accident, and easy installation and construction, and to provide a freeze protection system of a safe structure, repeated winter traffic every year It is intended to effectively prevent accidents.
이를 위하여 본 발명은 오르막길이나 커브길 또는 응달 길 등 결빙사고가 빈번한 구간을 단위로 하여 노면 하상에 온열관을 매립 설치하여 각 구간별로 방열이 이루어 지도록 함으로서 결빙을 방지할 수 있는 구성의 도로 결빙방지 시스템을 새로이 제시한다.To this end, the present invention is to install a heating tube in the lower part of the road surface in the interval of frequent frost accidents such as an uphill road, a curve road or a shady road so that heat dissipation is performed by each section to prevent freezing. Present a new system.
이하 본 발명의 구성 및 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail.
도1은 본 발명에 의한 시스템을 편도 2차로에 적용한 설치 상태도1 is an installation state applying the system according to the present invention to the one-way secondary road
도2는 본 발명에 의한 시스템을 편도 1차로에 적용한 설치 상태도2 is an installation state diagram in which the system according to the present invention is applied to a one-way primary road;
도3는 온열관의 배치상태를 보인 도로의 종단면 상태도Figure 3 is a longitudinal cross-sectional state diagram of the road showing the arrangement state of the heating tube
도4는 온열관의 매설공정도4 is a buried process diagram of the heating tube
도5a 및 도5b는 온열관 블럭의 시공공정도 및 블럭의 실시상태도5a and 5b is a construction process diagram of the heating tube block and the embodiment of the block diagram
도6은 본 발명에 의한 제어장치 구성도6 is a block diagram of a control device according to the present invention.
*주요부호의 설명* Description of the major symbols
1.차로 2.온열관 3.열공급장치1. By car 2. Heater tube 3. Heat supply device
4.제어장치 5.중앙선 6.커팅기 7.홈4.Control Unit 5.Center Line 6.Cutter 7.Home
8.내열콘크리트 9.블럭 10.바인더8. Heat-resistant concrete 9. Block 10. Binder
11.연결부 12.조인트 13.수동조작모드11.Connection 12.Joint 13.Manual Operation Mode
14.자동조작모드 15.원격제어모드14.Automatic operation mode 15.Remote control mode
본 발명은 오르막길이나 커브길 또는 응달 길 등 결빙사고가 빈번한 구간을 단위로 하여 차로(1) 하상에 매립설치되는 온열관(2)과, 상기 온열관(2)에 열을 제공하여 순환시키기 위하여 각 단위별로 구비한 열공급장치(3)와, 상기 열공급장치를 제어하여 동작시키는 제어장치(4)로 구성되어 차로의 각 구간별로 방열이 이루어 지도록 한 구성을 갖는다.According to the present invention, a heating tube (2) buried under a lane (1) is installed on the basis of a section in which freezing accidents such as an uphill road, a curve road, or a shady road are frequent, and to provide heat to the heating tube (2) for circulation. The heat supply device 3 provided for each unit and the control device 4 for controlling and operating the heat supply device are configured to radiate heat in each section of the lane.
도1은 편도 2차로에 본 발명에 의한 시스템 구성예를 도시한 것으로 도로의 양측에 각기 독립된 열공급장치(3)를 설치하고 각각의 열공급장치(3)에 접속되는 온열관(2)을 하나의 차로(1) 중앙 하부를 통과시켜 구간 끝부분에서 다른 차로 중앙부로 방향을 전환하여 연속되게 노면 하상에 매립설치하여 중앙선(5)으로 분리되는 양 차로에 각기 독립적으로 가동되는 결빙방지 시스템을 적용한 것을 도시한 것이다.Fig. 1 shows an example of the system configuration according to the present invention in a one-way secondary road, in which the heat pipes 2 connected to the respective heat supply devices 3 are respectively provided with independent heat supply devices 3 on both sides of the road. (1) Pass the lower part of the center and change the direction from the end of the section to the other part of the road, and continuously install it on the underside of the road and apply the freezing prevention system that is operated independently in both lanes separated by the center line (5). It is shown.
도2는 편도 1차로인 경우에는 하나의 열공급장치를 사용하고 온열관은 주행차로를 통과하여 반대주행차로 유턴시켜 열공급장치에 접속하는 단일 시스템으로 구성할 수 있음을 보인 것으로 본 발명은 차로의 수에 관계 없이 각 차로상에 적절한 열공급능력을 갖는 온열관을 매설하는 방식으로 도로형태에 대한 제한 없이 적용된다.Figure 2 shows that in the case of a one-way primary road, one heat supply device is used, and the heat pipe can be configured as a single system connected to the heat supply device by making a U-turn through the driving lane to the opposite driving vehicle. Regardless of the type of road, it is applied by embedding a heating tube having a proper heat supply capacity on each lane regardless.
상기 구성에 있어서 공급되는 열은 온수에 의한 간접가열방식으로 이루어지며, 열공급장치는 통상의 보일러 장치에 의해 달성된다.In the above configuration, the supplied heat is made by indirect heating by hot water, and the heat supply device is achieved by a conventional boiler device.
도3은 온열관을 매설한 도로의 단면상태를 도시한 것으로 열공급장치로 통상적인 산업용 보일러를 사용하며, 온열관은 방열특성이 우수하고 신축에 의해 동파를 방지할 수 있도록 주름관(2a)을 사용하고, 순환수의 결빙을 방지할 수 있도록 부동액을 사용한다.3 is a cross-sectional view of a road in which a heating tube is embedded, and a general industrial boiler is used as a heat supply device. The heating tube has a heat dissipation property and a corrugated pipe 2a is used to prevent freezing by stretching. Antifreeze is used to prevent freezing of the circulating water.
온열관의 매설은 신설도로인 경우 도로 시공과 함께 노상으로 부터 30cm 내외의 깊이에 매설되도록 하며, 기존 도로의 경우에는 도로면을 커팅한 후 온열관을 매설하고 내열시멘트로 1차 피복한 후 콘크리트 또는 아스팔트로 마감처리하는 방법으로 시공하거나 온열관을 내장시킨 블럭으로 구성하여 도로의 커팅부에 설치한 후 바인더등을 사용하여 결착되도록하는 방법을 사용한다.In the case of new roads, the laying of the heat pipes is to be buried at a depth of about 30cm from the road along with the road construction.In the case of the existing roads, after cutting the road surface, the heat pipes are buried, and the heat-resistant cement is first coated with concrete. Or use the method of finishing with asphalt or constructing a block with a built-in heating tube and installing it on the cutting part of the road and then binding it using a binder or the like.
도4는 기존 도로에 시공하는 상태를 도시한 것으로 커팅기(6)을 사용하여 노면을 커팅하여 홈(7)을 형성한 후 온열관(2)을 설치하고, 주위에 내열콘크리트(8)를 타설하여 온열관 주위를 피복한 후 도로형태에 따라 아스팔트 또는 콘크리트로 피복하는 공정에 의해 온열관의 매설이 이루어 짐을 보인 것이다.4 is a view showing a state of construction on the existing road using a cutting machine (6) to cut the road surface to form a groove (7) after installing the heat pipe (2), the heat-resistant concrete (8) is placed around After covering the heat pipes by the process of coating with asphalt or concrete according to the road form is shown that the heat pipes are buried.
도5a는 노면을 커팅하여 홈을 낸 후 내부에 온열관을 포함된 블럭(9)을 홈에 넣고 바인더(10)로 노면에 결합하는 구성을 도시한 것으로 사용되는 바인더는 수지계통의 접착제를 사용하며,시공시 적절한 량의 경화제를 혼합하여 경화를 촉진시키는 방법으로 사용한다.5a shows a configuration in which a block 9 including a heating tube is inserted into a groove and then bonded to the road surface with a binder 10 after cutting the road surface, using a resin-based adhesive. It is used as a method of promoting curing by mixing an appropriate amount of curing agent during construction.
도5b는 상기한 블럭의 실시례를 도시한 것으로 블럭(9)의 양단부로 내부 온열관이 돌출되도록 하고 돌출부에 연결부(11)를 형성하여 양블럭의 연결부를 조인트(12)로 연결할 수 있게 구성한 것이며, 시공은 커팅한 홈상에 상기 블럭을 설치하면서 조인트(12)로 각각의 연결부를 이어 주고 공간을 바인더 또는 콘크리트로 타설하여 메워 주는 방식으로 이루어 진다.5B illustrates an embodiment of the above-described block, in which an internal heating tube protrudes from both ends of the block 9, and a connecting portion 11 is formed on the protrusion to connect the connecting portions of both blocks to the joint 12. The construction is made by connecting each connection to the joint 12 while installing the block on the cut groove and filling the space with binder or concrete.
도6은 상기 구성에 의한 도로 결빙 방지 시스템의 제어장치(4)를 도시한 것으로 제어장치에는 수동조작모드(13)와 자동조작모드(14) 및 원격제어모드(15)가 포함되도록 하여 각 모드의 출력신호에 따라 열공급장치의 on/off를 제어하도록 구성된다.Fig. 6 shows the control device 4 of the road ice prevention system according to the above configuration, in which the control device includes a manual operation mode 13, an automatic operation mode 14, and a remote control mode 15. It is configured to control the on / off of the heat supply according to the output signal of the.
자동조작모드(14)는 일정조건이 충족되었을 때 자동으로 작동되도록 구성한 것으로 시스템 외부에 설치한 감지센서(14a)에 의해 적설이 감지될때 자동으로 조작되도록 하는 방식이며, 원격제어 모드(15)는 제어장치에 연결된 송수신기(15a)를 유무선망(16)을 이용하여 도로관리국(17)에서 직접제어하여 동작시키는 방식이며,수동조작모드(13)는 순찰요원의 판단에 의해 작동하는 방식으로 기상관측에 의해 눈이 내리거나 쌓일 우려가 있을 때 시스템을 가동함으로서 도로 결빙을 사전에 방지하는 방식으로 자동제어 또는 원격제어와 함께 구성되는 제어 방식이다.The automatic operation mode 14 is configured to operate automatically when a predetermined condition is met. The automatic operation mode 14 operates automatically when snow is detected by a sensor 14a installed outside the system. The transceiver 15a connected to the control device is directly operated by the road management station 17 using the wired / wireless network 16, and the manual operation mode 13 is operated by the decision of the patrol personnel. It is a control system that is configured together with automatic control or remote control in a way that prevents freezing of the road by operating the system when there is a risk of snowfall or accumulation.
상기한 제어 장치의 구성은 각 구간별로 독립설치된 결빙방지시스템을 통합관리할 수 있어 유지관리에 필요한 제비용을 절감할 수 있고, 조건에 따라 다양한 제어방식으로 운용할 수 있어 적설에 따른 대응을 신속히 할 수 있는 효과를 갖게 된다.The configuration of the control device can be integrated management of the frost prevention system installed independently for each section to reduce the cost required for maintenance, and can be operated in a variety of control methods according to the conditions to quickly respond to snowfall Will have the effect.
이상의 구성에 의한 본 발명은 노면 하상으로 부터 공급되는 열원에 의해 도로가 결빙되는 것을 원천적으로 방지할 수 있도록 한 기술사상을 실현하기 위한 것으로 상기에서 설명된 각 구성예는 실시례로서 설명된 것으로 다양한 형태로 실시가능한 것임을 배제하지 않는다.The present invention by the above configuration is to realize the technical idea to prevent the road from freezing by the source of heat supplied from the roadbed under the bed, each configuration described above is described as an embodiment It is not excluded that it is feasible in form.
이상의 구성에 의한 본 발명은 동절기 결빙에 따른 사고발생우려가 높은 구간에 설치하여 사전에 결빙되는 것을 방지함으로서 결빙에 따른 사고를 미연에 방지할 수 있게 되며, 초기 비용의 투자만으로 해마다 반복되는 막대한 제설비용과 노력을 절감할 수 있으며, 교통사고의 상당부분을 차지하는 결빙기 교통사고를 획기적으로 감소시킴으로서 사회 경제적 손실을 줄일 수 있는 효과를 갖게 된다.The present invention by the above configuration can prevent accidents due to freezing by installing in a high section of the risk of accidents caused by winter freezing in advance, it is possible to prevent accidents due to freezing in advance, recurring enormous snow every year with only the initial investment The cost and effort can be reduced, and the socioeconomic loss can be reduced by drastically reducing the icebreaking traffic accident, which constitutes a large part of the traffic accident.
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