KR100821320B1 - 투수탄성 포장공법 및 투수탄성 포장구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투수탄성 포장공법 및 투수탄성 포장구조체에 관한 것으로, 투수탄성포장층(4)이 입자가 큰 하부탄성층(4a)과 입자가 작고 안료에 의해 착색된 상부탄성층(4b)으로 이루어지고, 상기 하부탄성층(4a)은 토양층, 쇄석기층, 투수아스팔트층 또는 투수콘크리트층 등 기반층의 종류에 상관 없이 기반층의 표면에 접착제인 프라이머의 도포 없이 직접 포설되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 시공 및 철거가 용이하고, 투수탄성포장층(4)의 탄성력 즉, 충격흡수력이 향상되어 보행감이 향상되는 효과가 있다.

또한, 상기 하부탄성층(4a)의 포설 전에 지지틀(6)을 설치함으로써 하부탄성층(4a)의 안정성이 증가되고, 포장표면으로부터 전해지는 충격이 효과적으로 분산될 수 있게 된다.

Description

투수탄성 포장공법 및 투수탄성 포장구조체{method and structure for permeable and elastic pavement}

도 1은 종래의 투수탄성 포장공법에 의해 시공된 투수탄성 포장구조체의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 투수탄성 포장공법에 의해 시공된 투수탄성 포장구조체의 제 1실시예를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 제 2실시예를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 제 3실시예를 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 제 3실시예에 적용되는 지지틀의 평면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 쇄석기층, 2 : 투수콘크리트층 또는 투수아스팔트층,

3 : 프라이머도포층, 4 : 투수탄성포장층,

4a : 하부탄성층, 4b : 상부탄성층,

5 : 탑코팅층, 6 : 지지틀,

6a : 사각파이프, 7 : 받침대.

본 발명은 투수탄성 포장공법 및 투수탄성 포장구조체에 관한 것으로, 특히 시공이 간단해지고, 투수탄성포장층의 탄성력이 향상된 투수탄성 포장공법 및 투수탄성 포장구조체에 관한 것이다.

일반적으로 토양층이 그대로 노출되어 있는 비포장 노면은 강우나 온도, 또한 사람이나 차량의 통행량 등 여러 외부 조건에 의하여 표면의 평탄함이나 강도를 유지하기가 매우 어려우므로 보도, 차도, 광장, 주차장 등으로써 대중이 이용하기 에는 부적당하다.

따라서, 상기 장소들의 표면을 콘크리트나 아스팔트로 포장하여 외부 조건에 의한 노면의 상태변화를 최소화함으로써 보도, 차도, 광장, 주차장 등으로 사용할 수 있도록 하고 있다.

한편, 상기와 같은 콘크리트나 아스팔트 포장면은 표면이 단단하여 충격흡수성이 떨어지므로 보행중 다리와 허리에 충격이 전해지는 등 장시간 보행에는 적절치 않았다.

따라서, 최근에는 보도나 광장 등 사람들이 주로 도보로 이용하게 되는 장소의 표면을 탄성체로 포장하여 충격흡수성을 향상시킴으로써 보행자의 신체를 보호함(이용예 ; 근린공원의 조깅코오스)은 물론, 보행자로 하여금 새로운 보행감(가뿐함, 편안함)을 느낄 수 있도록 하고 있으며, 상기 탄성체에 안료를 첨가하여 포장면을 여러 가지 색과 문양으로 디자인 할 수 있게 됨으로써 놀이공원 등의 바닥포장에 많이 이용되고 있다.

또한, 비가 왔을 때 상기 탄성포장면에서의 미끄러짐을 방지하기 위하여 포장면에 빗물이 고이지 않고 하층으로 흡수되도록 탄성체가 투수성(透水性)을 가지도록 하고 있으며, 이는 포장면 아래쪽의 토양이 적절한 수분을 공급받을 수 있게 되어 토양환경적으로도 바람직하다.

이상과 같이 포장면이 투수성과 탄성을 동시에 가지도록 하는 포장을 투수탄성포장이라 한다.

한편, 일반적으로 일정 면적의 지표를 포장하기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이, 자갈 및 쇄석을 두텁게 깔아 쇄석기층(1)을 형성하고, 이 쇄석기층(1)위에 콘크리트나 아스팔트를 포설하게 되는데, 이 포설된 콘크리트층 또는 아스팔트층이 투수성을 가지면 투수포장이 된다.

상기와 같은 상태의 노면에 탄성을 부가하기 위해서는 상기 투수콘크리트층 또는 투수아스팔트층(2)의 표면에 일종의 접착제인 프라이머를 도포하여 프라이머도포층(3)을 형성하고, 이 프라이머도포층(3)의 위에 고무칩을 결합제인 바인더 및 착색용의 안료와 혼합하여 포설함으로써 투수탄성포장층(4)을 형성하며, 이 투수탄성포장층(4)의 표면에 고무칩의 탈리(脫離)현상을 방지하기 위한 탑코팅층(5)을 형성한다.

따라서, 포장면이 투수성과 탄성을 동시에 가지게 되는 바, 이는 비투수 비탄성 포장면에 비하여 포장면 하부의 토양환경을 좋게 하여 지중생태계의 보존과 가로수의 생육촉진에 유리하고, 보행자에게는 신체에 부담이 적으며 보행감이 쾌적할 뿐만 아니라, 비가 왔을 경우에도 미끄러짐이 없다.

그러나, 종래에는 고무칩으로 이루어진 투수탄성포장층(4)을 형성하기 위해서는 고무칩들을 투수콘크리트층(또는 투수아스팔트층)에 견고하게 부착시키기 위하여 반드시 접착제인 프라이머를 도포하여야만 하는 불편함이 있었다.

또한, 상기와 같이 기존에 시공된 투수콘크리트층(또는 투수아스팔트층)의 위에 투수탄성포장층(4)만을 덧씌우는 경우에는 프라이머만 도포하고 고무칩을 포설하게 되지만, 처음부터 투수탄성포장을 시공하는 경우에는 포장체의 전체적 강도저하와 쇄석기층(1)의 표면에 프라이머를 도포하여도 투수탄성포장층(4)이 잘 부착되지 않는 문제 때문에 어쩔 수 없이 투수콘크리트층(또는 투수아스팔트층 ;2)을 먼저 시공하여야만 하였으므로 공정증가로 인하여 공사 기간 및 비용측면에서 불리해지는 문제점이 있었다.

또한, 투수콘크리트 또는 투수아스팔트층(2) 위에 덧씌워진 투수탄성포장층(4)을 철거할 경우--예를 들어, 기존의 일반적인 포장면 위에 추가 시공된 조깅코오스 등이 어떤 이유에 의해서 철거되고 기존 포장면의 재사용이 필요한 경우--에는 상기 프라이머도포층(3)에 투수탄성포장층(4)이 지나치게 강하게 부착되어 있음으로써 철거가 용이하지 않다는 또 다른 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로,

투수탄성포장층이 포설되는 기반층의 종류에 상관 없이 기반층의 표면에 프라이머를 도포하지 않고 직접 투수탄성포장층이 포설됨으로써 시공이 간편하고, 공기 및 비용을 절감할 수 있으며, 아울러 철거도 용이하도록 된 투수탄성 포장공법 및 투수탄성 포장구조체를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 투수탄성 포장공법은 정지(整地)된 토양층 또는 쇄석기층 또는 투수콘크리트층이나 투수아스팔트층으로 이루어진 기반층의 상부에 입자가 큰 탄성칩을 프라이머 도포 없이 직접 포설하는 하부탄성층 시공단계와, 이 하부탄성층의 상부에 입자가 작은 탄성칩을 포설하는 상부탄성층 시공단계 및, 이 상부탄성층의 표면에 탑코팅을 실시하는 탑코팅단계로 이루어진다.

여기서, 각 단계의 포설이 이루어진 후에는 각각의 양생과 로울링작업이 필요함은 물론이며, 상기 하부탄성층 시공단계에서는 기반층 위에 지지틀을 설치하고 탄성칩을 포설하여 하부탄성층의 내부에 지지틀이 내포되게 함으로써 그 강성을 보강할 수도 있다.

또한, 상기 시공방법에 의한 본 발명 투수탄성 포장구조체는 토양층 또는 쇄석기층 또는 투수콘크리트층이나 투수아스팔트층으로 이루어진 기반층과, 이 기반층의 상부에 입자가 큰 탄성칩이 프라이머 도포 없이 직접 포설되어 이루어진 하부탄성층과, 이 하부탄성층의 상부에 입자가 작은 탄성칩이 포설되어 이루어진 상부탄성층 및, 이 상부탄성층의 표면에 도포된 탑코팅층으로 이루어지며, 상기 하부탄성층에는 강성향상을 위하여 지지틀이 내장될 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제 1실시예로서, 차량등에 의하여 하중을 많이 받게 되는 포장면의 시공인 경우 시공후 포장면의 안정도(기반층 침하에 의한 포장표면의 침하나 균열에 대한) 및 하중분산을 유리하게 하기 위하여 형성된 쇄석기층(1)위에 바로 투수탄성포장층(4)이 시공되는 경우로서, 이 투수탄성포장층(4)은 하부탄성층(4a)과 상부탄성층(4b)으로 이루어지며, 이 중 하부탄성층(4a)에 사용되는 탄성칩의 입자는 상부탄성층(4b)에 사용되는 탄성칩의 입자보다 상대적으로 크다.

상기 하부탄성층(4a)의 시공 전에는 기반층인 쇄석기층(1)의 다짐이 충분히 되어 있어야 포설 후 로울링작업시 평탄하고 연속적인 포장면의 형성이 용이하다.

이 단계에서 사용되는 탄성칩은 지름 13mm 정도의 것으로서, 폐타이어를 파쇄하고 스틸와이어와 직물로 이루어진 코드지를 분리해냄으로써 생산된 재활용 고무칩이며, 이 재활용 고무칩에 바인더와 경화제를 혼합하여 사용한다.

상기 재활용 고무칩과 바인더와 경화제의 혼합은 믹서기(0.75kw, 26rpm)에서 이루어지며, 먼저 믹서기에 고무칩을 넣고, 작동 3분 후 경화제를 첨가하며, 이후 2분 후 바인더를 첨가하고, 3분간 더 혼합하여 포설하며, 일정 압력의 롤러 다짐(로울링)을 하여 수평을 맞추고, 모서리 등의 세부공간은 흙손이나 핸드롤러를 사용하여 교정한다.

상기 재활용 고무칩과 첨가제들은 가열상태에서 혼합되어 이 혼합물 자체가 쇄석기층(1)위에 충분히 부착될 정도의 접착성을 가지므로 별도로 프라이머를 사용할 필요가 없다.

한편, 양생시간은 계절 및 날씨에 따라서 차이가 있으나 보통 24시간을 기준 으로 삼으며, 양생이 90%이상 이루어지면 상부탄성층(4b)을 시공할 수 있다.

이 상부탄성층(4b)에 사용되는 탄성칩은 우레탄칩(재생 우레탄칩 또는 상기 하부탄성층에 사용된 재활용 고무칩을 사용할 수도 있다.)으로서 하부탄성층(4a)에 사용된 재활용 고무칩보다 작은 지름 약 8mm 정도의 것을 사용하며, 혼합시 원하는 색의 안료를 첨가하여 최종 포장면을 다양한 색으로 연출할 수 있다.

상부탄성층(4b) 포설에 사용되는 우레탄칩과 바인더와 경화제 및 안료의 혼합은 먼저 믹서기에 우레탄칩을 넣고, 작동 3분 후 경화제를 첨가하며, 이후 2분 후 바인더를 첨가하고 3분간 더 혼합한 후, 원하는 색의 안료를 첨가하여 1분간 믹싱함으로써 이루어지며, 이후 하부탄성층(4a)위에 포설하고, 약 30kg/㎠의 하중으로 롤러다짐을 실시하며, 미관성을 고려하여 흙손이나 핸드롤러 등으로 깔끔하게 마무리한다.

상부탄성층(4b) 포설후 포장구조체 전체의 완전 양생은 7일이 소요되지만, 대략 24시간이 경과하면 보행이 가능하다.

이와 같이 투수탄성포장층(4)이 상부는 입자가 작은 탄성칩으로 구성되고 하부는 입자가 큰 탄성칩으로 이루어짐으로써 포장면의 상부로부터 전해지는 (충격)하중을 하방으로 분산하여 흡수하는데 더욱 유리하다.

또한, 투수탄성포장층(4)을 시공함에 있어서 하부탄성층(4a)과 상부탄성층(4b)의 포설두께는 탄성포장면의 용도에 따라 달라 질 수 있으나(조깅코오스, 테니스코트, 길거리 농구코트, 주차장, 광장 등 시공장소에 따라 요구되는 알맞은 탄성반력이 다름), 대략 하부탄성층(4a)의 두께는 60mm 정도, 상부탄성층(4b)의 두께는 10mm 정도로 포설한다.

마지막으로 상부탄성층 형성단계가 완료되면, 외부의 충격을 직접 받게 되는 상부탄성층(4b)의 표면강도를 향상시켜 포장표면으로부터 탄성칩들이 떨어져 나가는 탈리현상을 방지하기 위하여 바인더와 용제의 혼합물을 콤프레서 분무기로 포장면에 도포하는 탑코팅단계가 실시되며, 포장면의 색상을 더욱 선명하게 하기 위하여 상기 혼합물에 안료를 첨가할 수 있고, 도포두께는 약 0.1mm 이다.

도 3은 본 발명의 제 2실시예를 도시한 것으로서, 기존의 포장노면인 투수콘크리트 또는 투수아스팔트층(2)의 표면에 그대로 하부탄성층(4a)과 상부탄성층(4b)으로 이루어진 투수탄성포장층(4)이 시공되는 경우로서, 하부탄성층(4a)은 전술한 바와 같이 포설시 쇄석기층(1)에도 안정적으로 점착될 수 있는 접착성을 가지므로 투수콘크리트층 또는 투수아스팔트층(2)의 표면에도 프라이머 도포 없이 직접 포설이 가능하여, 기존의 포장노면을 손상시키지 않고 탄성포장의 기반층으로서 이용할 수 있다.

그 외, 모든 시공공정과 사용재료 등의 사항은 제 1실시예의 경우와 동일하다.

즉, 상기 투수탄성포장층(4)은 쇄석기층(1)이나 투수콘크리트층 또는 투수아스팔트층(2) 등 기반층의 종류--밑면의 재질--에 상관없이 바닥이 평평하기만 하면 어느 곳에나 시공이 가능하므로, 설명 중 예로 든 장소들 외에도 건물의 옥상이나 테라스, 골프연습장의 연습타석, 또한 물에 젖어도 잘 미끄러지지 않는 성질을 이용하여 수영장의 풀 주변부분 등 다양하게 응용 가능하다.

또한, 이와 같은 장점을 이용하여 도로변의 가로수 보호덮개로서도 활용할 수 있는바, 즉 투수탄성포장층(4)을 가로수 밑동 주변의 흙바닥에 직접 포설하여 양생하면 이 투수탄성포장층(4)이 가로수 밑동 주변의 흙 유출을 막아 가로수의 뿌리가 외부로 드러나는 것과 유출된 흙에 의해 보도가 더러워지는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기존에 주물로 제작된 보호덮개와 같이 공기 및 빗물이 지층으로 흡수될 수 있으므로 가로수의 생육에 도움을 줄 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 실시예는, 하부탄성층(4a)을 포설할 때 경화되지 않은 재활용 고무칩들이 자중에 의하여 하방으로 퍼지지 않도록 하고, 완전히 경화될 때까지 다져진 상태를 안정적으로 유지하는데 유리하도록 하며, 또한 탄성포장 시공이 완료된 상태(완전 양생 종료 후 정상적으로 이용되는 상태)에서 포장면에 탄성력 이외에도 하중에 대한 변형 안정성(투수탄성포장층 하부의 비변형성 즉, 강성증가)이 보다 크게 필요한 경우 및, 포장면에 가해지는 하중을 하층으로 고르게 분산시키기 위하여 하부탄성층(4a)의 내부에 지지틀(6)을 설치한 경우이다.

상기 지지틀(6)은 다수의 사각파이프(6a)들을 조인트로 연결하여 조립하는 것으로, 포장될 면적에 해당되는 크기로 조립할 수 있다.

시공시에는 상기 지지틀(6)이 쇄석기층(1)의 표면으로부터 20mm 떨어진 높이에 위치하도록 다수의 받침대(7)를 사용하여 지지틀(6)을 받쳐 준다.

이와 같이 쇄석기층(1)의 상부에 지지틀(6)의 설치가 완료되면, 바인더 및 경화제와 혼합된 재활용 고무칩을 부어 지지틀(6)이 고무칩들에 매립되도록 하며, 고무칩을 부을 때 지지틀(6)의 아래쪽 공간에도 고무칩이 충분히 채워질 수 있도록 유의하고, 롤러다짐 작업을 보다 충실히 하여 준다.

이후, 하부탄성층(4a)의 상부에 상부탄성층(4b)을 시공하고, 이 상부탄성층(4b)의 표면에 탑코팅층(5)을 형성하는 것은 제 1,2실시예와 동일하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기존의 포장면 위에 투수탄성포장층을 포설하는 경우에 프라이머 도포가 필요 없고, 토양층 위에 투수탄성포장을 최초로 시공하는 경우 쇄석기층 위에 투수콘크리트층 또는 투수아스팔트층을 시공할 필요 없이 쇄석기층 위에 직접 투수탄성포장층을 시공(포장면이 자동차 등에 의해 큰 하중을 받는 경우가 아니어서 기반층의 견고함이 비교적 덜 요구되는 경우에는 쇄석기층을 생략하고 정지된 토양층 위에 직접 포설할 수도 있다.)할 수 있음으로써 시공이 간편하고, 공사기간 및 소요비용을 절감할 수 있으며, 프라이머가 도포되지 않았으므로 철거도 용이하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 바닥만 평평하면 어느 곳이나 시공이 가능하므로 적용범위가 매우 넓고, 투수탄성포장층의 탄성력 증가로 충격흡수력이 향상되므로 보행감이 우수하며 신체에 충격이 적게 전달됨은 물론, 아울러 흡음성의 향상도 기대할 수 있으므로 건물의 옥상에 시공될 경우 옥상에서의 활동에 의한 충격, 진동소음 등이 아래층으로 전달되는 것을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 토양층 또는 쇄석기층 또는 투수콘크리트층이나 투수아스팔트층으로 이루어진 기반층의 상부에 입자가 큰 탄성칩을 프라이머 도포 없이 직접 포설하는 하부탄성층(4a) 시공단계와, 이 하부탄성층(4a)의 상부에 입자가 작고 안료로 착색된 탄성칩을 포설하는 상부탄성층(4b) 시공단계를 포함하되,

   상기 하부탄성층(4a) 시공단계에서 받침대(7)로 지지되는 지지틀(6)을 설치하고, 이 지지틀(6)이 매립되도록 탄성칩을 포설하는 것을 특징으로 하는 투수탄성 포장공법.
2. 삭제
3. 토양층 또는 쇄석기층 또는 투수콘크리트층이나 투수아스팔트층으로 이루어진 기반층의 상부에 입자가 큰 탄성칩이 프라이머 도포 없이 직접 포설되어 형성된 하부탄성층(4a)과, 이 하부탄성층(4a)의 상부에 입자가 작고 안료로 착색된 탄성칩이 포설되어 형성된 상부탄성층(4b)을 포함하며,

   상기 하부탄성층(4a)에는 다수의 사각파이프(6a)들이 조인트를 매개로 연결되어 이루어지며 받침대(7)에 의해 지지되는 지지틀(6)이 설치된 것을 특징으로 하는 투수탄성 포장구조체.
4. 삭제

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