KR101100410B1 - 콘크리트 도로 포장 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주행될 수 있게 형성된 본체 상에 마련된 진동부와 성형부에 의해 포장대상 면에 포설된 모르타르에 진동을 인가하면서 장방형의 콘크리트 포장층을 주행하면서 형성할 수 있는 콘크리트 도로 포장 장치에 관한 것으로서, 성형부에 의해 성형된 콘크리트 포장층의 표면에 방수제를 살포할 수 있도록 성형부 후방의 본체 상에 설치된 방수제 살포기를 더 구비한다. 이러한 콘크리트 도로 포장 방법 및 장치에 의하면, 콘크리트 포장층의 표층의 수밀성 및 강도가 향상됨으로써 내구성을 높일 수 있는 장점을 제공한다

방수제, 라텍스, 콘크리트 포장, 수밀성

Description

콘크리트 도로 포장 방법 및 장치{method of paving latex modified concrete and paver adapting thereof}

본 발명은 콘크리트 도로 포장 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 콘크리트층의 표면 강도 및 수밀성을 높일 수 있는 콘크리트 도로 포장 방법 및 장치에 관한 것이다.

현재 국내의 고속국도 및 국도는 포장재료로서 콘크리트가 주로 이용되고 있다. 콘크리트 포장도로는 타설된 콘크리트를 장방형으로 성형한 후 양생과정을 거쳐 완성한다. 이러한 콘크리트 포장도로는 콘크리트의 강도를 높이기 위해 저슬럼프의 배합설계에 의해 포장을 하고 있으나, 콘크리트는 기본적으로 투수성을 갖고 있어 겨울철의 동결 융해 반복에 의한 표면 탈리, 제설작업시 살포된 염화칼슘에 의한 도로 표면의 파손이 빨리 진행되는 문제점이 있다.

한편, 교량의 경우 콘크리트의 투수성에 의한 철골 구조물의 부식이 빨리 진행되는 문제점을 개선하기 위해 라텍스를 이용한 포장공법이 이용되고 있으나, 시설 비용이 많이 들어 교량에만 한정해서 이용되고 있고, 일반 고속국도 및 국도에는 적용하지 못하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 콘크리트 포장층의 표면 강도 및 수밀성을 높여 내구성을 향상시킬 수 있는 콘크리트 도로 포장 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 콘크리트 도로 포장장치는 주행될 수 있게 형성된 본체 상에 마련된 진동부와 성형부에 의해 포장대상 면에 포설된 모르타르에 진동을 인가하면서 장방형의 콘크리트 포장층을 주행하면서 형성할 수 있도록 된 콘크리트 도로 포장 장치에 있어서, 상기 성형부에 의해 성형된 콘크리트 포장층의 표면에 방수제를 살포할 수 있도록 상기 성형부 후방의 상기 본체 상에 설치된 방수제 살포기;를 더 구비한다.

바람직하게는 상기 방수제 살포기는 라텍스를 분무 형태로 살포할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 방수제의 상기 콘크리트 표장층의 표면층내로의 혼입을 유도하기 위해 상기 성형부와 상기 방수제 살포기 사이 또는 상기 방수제 살포기 후방의 상기 본체 상에 설치되어 상기 콘크리트 포장층의 표면층을 자극하는 표면 자극기;를 더 구비한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 표면 자극기는 상기 본체상에 상호 이격되어 다수의 미세골을 형성시키는 표면 스크래치기가 적용된다.

상기 표면 스크래치기는 상기 성형부를 거쳐 성형된 콘크리트 포장층의 표면으로부터 깊이가 2 내지 10mm이고, 폭이 2 내지 10mm인 미세골을 형성시키는 요철형성 핀이 지지바에 다수 어레이된 것이 적용되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방수제 살포기보다 후방 위치상의 상기 본체에 설치되어 상기 표면 스크래치기를 거쳐 상기 라텍스가 분무된 상기 콘크리트 표층을 왕복 운동하면서 1차 평탄화처리하며 상기 콘크리트 표층과 접촉되는 베이스 플레이트에 진동을 인가하는 진동 평탄화기와; 상기 진동 평탄화기 후방에 마련되어 상기 콘크리트 표층을 2차 평탄화 하는 마감 플레이트;를 더 구비한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 콘크리트의 도로 포장 방법은 가. 포장대상 면에 포설된 모르타르를 장방형으로 성형화하는 단계와; 나. 상기 성형된 콘크리트층의 표면에 방수제를 살포하는 단계와; 다. 상기 방수제가 살포된 표면을 평탄화하는 단계;를 포함한다.

상기 방수제는 라텍스가 적용되고, 상기 라텍스는 제곱미터당 0.2 내지 1리터가 살포되게 분사하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 콘크리트 도로 포장 방법 및 장치에 의하면, 콘크리트 포장층의 표층의 수밀성 및 강도가 향상됨으로써 내구성을 높일 수 있는 장점을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 콘크리 트 도로 포장 방법 및 장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 도로 포장장치를 나타내 보인 정면도이고, 도 2는 도 1의 콘크리트 도로 포장장치의 측면도이고, 도 3은 도 1의 메인 프레임에 설치된 이물질 배출부를 확대 도시한 부분 발췌 분리 사시도이고, 도 4는 도 1의 콘크리트 도로 포장장치의 개략적인 평면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 콘크리트 도로 포장장치(100)는 본체(110)와, 이동부(120)를 구비한다.

본체(110)는 이동부(120)에 각각 설치된 제1액츄에이터(160)에 의해 지지되어 승강가능하게 설치되어 있다.

본체(110)의 하부 양측에는 후술되는 상부 성형철판(131)의 양단을 밀착지지하면서 측부 성형철판(132)의 상하 방향으로의 이동을 가이드 하는 메인 프레임(111)이 전후방으로 이어지는 길이방향을 따라 연장되게 설치되어 있다.

이동부(120)는 본체(110)의 양측에 설치되어 본체(110)를 포장대상 면의 주행방향을 따라 주행시킬 수 있도록 되어 있다.

이동부(120)는 무한궤도트랙이 회전가능하게 마련된 캐터필러가 적용되었다.

성형부(130)는 본체(110)의 하부에 설치되어 포장대상 면에 타설된 모르타르를 성형하여 도로를 포장한다.

성형부(130)는 본체(110)의 하부에 마련된 상부 성형철판(131)과 메인 프레임(111)에 대해 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된 측부 성형철판(132)에 의해 타설된 모르타르를 장방형 즉, 사각형태의 콘크리트 도로를 형성할 수 있도록 되어 있다.

상부 성형철판(131)은 밑면은 평탄하고, 선단은 상향 굴곡된 굴곡부위를 갖는 구조로 되어 있다.

상부 성형철판(131)은 메인 프레임(111)의 사이에 위치되되, 양측면이 메인 프레임(111)의 표면에 밀착되어 있다.

상부 성형철판(131)은 선단 굴곡부위가 본체(110)의 전면으로부터 일정거리 후퇴된 위치에 오도록 설치된다.

측부 성형철판(132)은 포장대상 면을 향해 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 메인 프레임(111)에 설치되어 있다. 측부 성형철판(132)은 상부 성형철판(131)과 함께 상부 및 측부가 막히고 하부가 열린 장방형의 각형 틀을 형성한다.

여기서, 상부 성형철판(131)의 굴곡 부위는 측부 성형철판(132)의 선단 보다 후퇴된 위치상에 위치되어 있다.

제2엑튜에이터(133)는 측부 성형철판(132)을 상하방향으로 슬라이딩 구동시킬 수 있게 메인 프레임(111)에 설치되어 있다.

진동부(140)는 상부 성형철판(131)의 굴곡부위 전방에 설치되어 고정철판(200)에 의해 높이가 제한되게 유입되는 모르타르에 진동을 가하여 반죽화 하는 기능을 한다.

이물질 배출부(150)는 메인 프레임(111)에 설치되어 진동부(140)에 의해 모르타르의 다짐 과정시 발생된 이물질을 배출할 수 있도록 되어 있다.

이물질 배출부(150)은 이물질이 배출되도록 메인 프레임(111)의 일측에 형성 된 배출구(151)와, 메인 프레임(111)에 설치된 제3엑츄에이터(152)에 의해 배출구(151)를 개폐하는 개폐부재(153)로 되어 있다.

배출구(151)는 진동부(140)가 설치되는 공간을 형성하는 메인 프레임(111)의 부분에 횡방향으로 관통되게 형성되어 있다. 또한, 배출구(151)는 측부 성형철판(132)의 하강시 개구될 수 있는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

개폐부재(153)는 메인 프레임(111)의 안쪽면에 밀착되어 슬라이딩가능하게 설치된다.

가이드 레일(154)은 개폐부재(153)의 슬라이딩동작을 안내할 수 있도록 메인 프레임(111)의 안쪽면에 설치되어 있다.

제3엑츄에이터(152)는 개폐부재(153)를 상하방향으로 슬라이딩 구동시킬 수 있도록 메인 프레임(111)의 안쪽면에 설치되어 있다.

안내판(180)은 메인 프레임(111)의 선단으로부터 전방으로 돌출되게 연장되게 설치되어 포장대상 면에 타설된 모르타르를 메인 프레임(111)의 사이로 안내하는 기능을 한다.

이동철판(190)은 본체(110)의 전면에서 좌/우측으로 왕복운동하면서 안내판(180)의 사이에 위치된 모르타르를 좌/우측으로 이동시켜 안내판(180)의 사이에 고루 퍼지도록 한다.

고정철판(200)은 이동철판(190)에 의해 고루 퍼진 모르타르의 성형부(130)로의 진입높이를 제한하여 유입될 수 있게 이동철판(190)보다 후방 위치상의 본체(110)의 전면 하단에 설치되어 있다.

여기서 제1, 2, 3액츄에이터(160)(133)(152)는 실린더가 적용되었다.

메인 프레임(111)의 후방으로 연장된 연장프레임(112) 에는 표면 스크래치기(310), 방수제 살포기(330), 진동 평탄화기(350) 및 마감 플레이트(370)가 순차적으로 마련되어 있다.

표면 스크래치기(310)는 표면 자극기로서 적용된 것으로서, 방수제로 적용된 라텍스의 콘크리트 표장층의 표면층내로의 혼입을 유도하기 위해 성형부(130)와 방수제 살포기(330) 사이의 본체(110) 상에 설치되어 콘크리트 포장층의 표면층에 미세골을 형성시킨다.

즉, 표면 스크래치기(310)는 성형부(130)와 라텍스 살포기(330) 사이에 설치되어 성형부(130)의 상부 성형철판(131) 및 측부 성형철판(132)을 거쳐 성형된 장방형의 콘크리트 포장층의 표면에 상호 이격되게 다수의 미세골을 형성시킨다.

표면 스크래치기(310)는 본체(110)의 횡방향을 따라 연장되게 설치된 지지바(312)에 하방으로 돌출된 다수의 요철 형성핀(314)을 갖는 구조로 되어 있다. 표면 스크래치기(310)는 상하방향에 대한 높이 조절이 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

바람직하게는 요철 형성핀(314)은 성형부(130)를 거쳐 성형된 콘크리트 포장층의 표면으로부터 깊이가 2 내지 10mm이고, 폭이 2 내지 10mm인 미세골을 형성시킬 수 있게 형성된 것을 적용한다.

도시된 예에서는 주행방향에 대해 표면 스크래치기(310)가 2열로 순차적으로 마련된 구조가 적용되었다.

이러한 표면 스크래치기(310)는 콘크리트 포장층의 표면을 후술되는 방수제 살포기(330)에 의해 살포된 라텍스와의 혼합 및 믹싱을 용이하게 하기 위한 것이다.

한편, 라텍스와 콘크리의 포장층의 표면층과의 혼합 및 믹상을 용이하게 하기 위해 도시된 예와 다르게, 표면 자극기로서 콘크리트 포장층의 표면에 진동을 인가하는 진동기 또는 롤러 등 또 다른 교반용 장치가 적용될 수 있음은 물론이다.

또한, 표면 스크래치기(310)는 도 6에 도시된 바와 같이 방수제 살포기(330) 후방에 마련될 수 있음은 물론이다.

방수제 살포기(330)은 표면 스크래치기(310)를 거쳐 요철이 형성된 콘크리트 포장층의 표면에 방수제로 적용된 라텍스를 분무 형태로 살포할 수 있도록 표면 스크래치기(310) 후방의 연장 프레임(112) 상에 설치되어 있다.

방수제 살포기(330)는 본체(110) 상에 마련된 라텍스 저장탱크(미도시)로부터 펌프(미도시)의 구동에 의해 공급관을 통해 공급되는 라텍스를 상호 이격된 다수개의 노즐(332)을 통해 분사할 수 있도록 되어 있다.

라텍스는 스틸렌(Styrene)과 부타디엔(Butadiene)이 주 모노모로 구성되어 있는 고분자를 공중합한 폴리머와 물을 혼합해서 만든 우유빛 액상 물질로서 폴리머가 차지하는 비율이 45 내지 47%중량퍼센트 정도이다.

바람직하게는 방수제 살포기(330)에 의해 분사되는 라텍스의 양은 제곱미터당 0.2 내지 1리터가 살포되게 분사한다.

진동 평탄화기(350)는 라텍스 살포기(330)보다 후방 위치상의 연장 프레 임(112)에 설치되어 표면 스크래치기(310)를 거쳐 라텍스가 분무된 콘크리트 표층을 왕복 운동하면서 1차 평탄화 처리한다. 진동 평탄화기(350)는 콘크리트 표층과 접촉되는 베이스 플레이트(354)에 진동을 인가하는 진동기(352)가 내장되어 있다.

진동 평탄화기(350)는 본체(110)의 횡방향을 따라 왕복 운동을 할 수 있도록 체인 또는 그 밖의 궤도운동용 요소에 접속된다.

이러한 진동 평탄화기(350)의 왕복운동에 의해 콘크리트 표면의 요철 부분과 라텍스가 상호 혼합믹싱 되면서 평탄화 까지 함께 이루어진다.

마감 플레이트(370)는 진동 평탄화기(350) 후방에 설치되어 있고, 밑면이 평탄한 철판으로 형성되어 콘크리트 표층을 2차 평탄화 한다.

이하에서는 이러한 콘크리트 도로 포장장치에 의한 포장과정을 도 4를 함께참조하여 설명한다.

초기에 형성하고자 하는 콘크리트 포장도로의 두께 및 좌우측 방향을 따른 경사도에 따라 상부 성형철판(131)이 포장대상 면과 목적하는 이격거리를 유지하면서 좌우측 방향에 대한 경사도가 유지되도록 제1액츄에이터(160) 각각을 구동하여 본체(110)의 승강 높이 및 경사도를 조절한다.

준비가 완료되면 포장대상 면에 도로 포장용 모르타르를 포설한다(단계 410). 여기서 모르타르는 통상의 콘크리트 도로 포장용 혼합재료인 시멘트, 골재, 모래 및 물을 혼합한 것을 적용하면 된다. 일 예로서, 콘크리트는 모래 900kg, 자갈 700kg, 시멘트 400kg, 물 68kg을 상호 혼합한 것을 적용한다.

다음은 모르타르가 포설된 포장대상 면의 주행방향을 따라 이동부(120)인 캐 터필러를 구동하여 본체(10)를 주행시키면서 성형부(130)에 의해 장방형의 콘크리트 포장층을 형성한다(단계 420).

이를 더욱 상세하게 설명하면, 본체(110)의 주행에 의해 본체(110) 전방에 포설된 모르타르는 안내판(180)에 의해 측부 성형철판(132)의 사이로 안내된 후 본체(110)의 전면에 좌/우측으로 이동되는 이동철판(190) 및 고정철판(200)에 의해 측부 성형철판(132)의 사이에 일정 높이로 제한되게 모르타르가 유입된다. 이후, 고정철판(200)을 지난 모르타르는 상부 성형철판(131)의 전방에서 진동부(140)에 의해 다져지게 된다. 이와 같이 모르타르의 다짐과정에서 모르타르에 포함된 이물질 예를 들면, 나무토막, 나뭇잎, 폐플라스틱 등은 모르타르의 상부로 부유되며, 부유된 이물질이 확인되면, 메인 프레임(111)에 형성된 배출구(151)를 개구시킨다. 즉, 개폐부재(153)가 상방으로 슬라이딩되게 제3액츄에이터(152)를 구동하여 배출구(51)를 개구시킨다.

배출구(151)가 개구되면 모르타르에 부유된 이물질이 배출구(151)를 통해 배출된다. 또한, 진동부(140)가 설치된 공간에 과다 공급된 모르타르도 이물질과 함께 배출구(151)를 통해 배출된다.

이는 도로의 포장시 배수 또는 차량의 미끄럼방지를 위해 도로에는 폭방향으로 경사를 두게 되는데, 이러한 경사도에 의해 모르타르에 부유된 이물질 및 과다공급된 모르타르 등이 메인 프레임(11)측으로 이동되면서 배출구(151)를 통해 배출된다.

이물질이 제거된 모르타르는 상부 성형 철판(131)과 측부 성형철판(132)을 거치면서 장방형으로 성형된다.

한편, 성형부(130)에 의해 성형된 콘크리트 층은 표면 스크래치기(310)를 거치면서 표면에 미세골이 형성된다(단계 430).

이후, 표면에 미세골이 형성된 콘크리트 표면에 라텍스를 살포한다(단계 440).

다음은 진동 평탄화기가 좌우로 왕복하면서 요철형태로 미세골이 형성된 표면의 콘크리트와 표면에 분무된 라텍스가 상호 혼합 및 믹싱되면서 평탄화될 수 있게 1차 진동 평탄화처리한다(단계 450).

1차 진동 평탄화처리된 표면은 마감플레이트에 의해 2차 평탄화 처리된다(단계 460).

이후 필요에 따라 미끄럼 방지용 골을 형성하는 경우 타이닝기에 의해 골을 형성하고, 양생재를 살포한 후 양생처리하면 된다.

이러한 과정을 거쳐 형성되는 콘크리트 포장 도로는 표층부분이 라텍스와 콘크리트가 믹싱되어 평탄화처리됨으로써 표층의 마모저항성, 수밀성, 표면 박리 저항성, 동경융해 저항성이 향상되어 전체적으로 내구성을 향상시킨다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 도로 포장장치를 나타내 보인 정면도이고,

도 2는 도 1의 콘크리트 도로 포장장치의 측면도이고,

도 3은 도 1의 메인 프레임에 설치된 이물질 배출부를 확대 도시한 부분 발췌 분리 사시도이고,

도 4는 도 1의 콘크리트 도로 포장장치의 개략적인 평면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 도로 포장과정을 나타내 보인 공정도이고,

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 콘크리트 도로 포장장치를 나타내 보인 도면이다.

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 주행될 수 있게 형성된 본체 상에 마련된 진동부와 성형부에 의해 포장대상 면에 포설된 모르타르에 진동을 인가하면서 장방형의 콘크리트 포장층을 주행하면서 형성할 수 있도록 된 콘크리트 도로 포장 장치에 있어서,

   상기 성형부에 의해 성형된 콘크리트 포장층의 표면에 방수제를 살포할 수 있도록 상기 성형부 후방의 상기 본체 상에 설치된 방수제 살포기와;

   상기 방수제의 상기 콘크리트 표장층의 표면층내로의 혼입을 유도하기 위해 상기 성형부와 상기 방수제 살포기 사이 또는 상기 방수제 살포기 후방의 상기 본체 상에 설치되어 상기 콘크리트 포장층의 표면층을 자극하는 표면 자극기;를 더 구비하고,

   상기 방수제 살포기는 라텍스를 분무 형태로 살포할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도로 포장장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 표면 자극기는 상기 본체상에 상호 이격되어 다수의 미세골을 형성시키는 표면 스크래치기인 것을 특징으로 하는 콘크리트 도로 포장장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 표면 스크래치기는 상기 성형부를 거쳐 성형된 콘크리트 포장층의 표면으로부터 깊이가 2 내지 10mm이고, 폭이 2 내지 10mm인 미세골을 형성시키는 요철형성 핀이 지지바에 다수 어레이된 것을 특징으로 하는 콘크리트 도로 포장장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 방수제 살포기보다 후방 위치상의 상기 본체에 설치되어 상기 표면 스크래치기를 거쳐 상기 라텍스가 분무된 상기 콘크리트 표층을 왕복 운동하면서 1차 평탄화처리하며 상기 콘크리트 표층과 접촉되는 베이스 플레이트에 진동을 인가하는 진동 평탄화기와;

   상기 진동 평탄화기 후방에 마련되어 상기 콘크리트 표층을 2차 평탄화 하는 마감 플레이트;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 도로 포장 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

Images