KR101355399B1 - 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대기온도 변화에 따라 신축이음부에서 신축이 발생하더라도 도로포장층에 일정한 두께로 형성된 탄성봉함재가 부착강도와 인장강도를 유지하여 포장층에 균열이 발생하지 않고, 주행성이 좋으며, 우기시 100%의 방수효과를 발휘할 수 있는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조 및 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조는, 이격 설치된 콘크리트 구조물 상부에 도로포장재가 포설되어 이루어진 도로구조물에서, 콘크리트 구조물 사이의 이격된 간극에 삽입 설치된 제1유공관과, 도로포장재의 절단부 수직벽 하부에 콘크리트 구조물을 일정 깊이로 절단하여 형성한 콘크리트 절단부에 삽입 설치된 제2유공관과, 콘크리트 절단부의 개방된 상부를 덮는 커버와, 도로포장재 절단부에 골재와 열가소성수지가 혼합된 탄성이음재를 충진 및 포설하고, 탄성이음재 상부에 마감재가 도포되어 구성되는데, 상기 신축이음구조는, 도로포장재 절단부의 바닥면과 양측 수직벽 전체에 걸쳐 부착시킨 제1난연섬유부재; 제1난연섬유부재의 내외측에 도포되고, 제1유공관 상부의 간극에 충진된 탄성봉함재를 포함하여 구성되고, 제2유공관이 삽입되는 콘크리트 절단부는 도로포장재 절단부의 양측 수직벽 하부에 각각 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조 및 그 시공방법{Flexible jointing structure of road installation and constructing method thereof}

본 발명은 도로구조물의 신축이음구조 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 대기온도 변화에 따라 신축이음부에서 신축이 발생하더라도 도로포장층에 일정한 두께로 형성된 탄성봉함재가 부착강도와 인장강도를 유지하여 포장층에 균열이 발생하지 않고, 주행성이 좋으며, 우기시 100%의 방수효과를 발휘할 수 있는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 지하차도와 같은 도로구조물을 시공할 때는 철근 콘크리트 구조물을 일정 간격(약 10m∼100m)으로 시공한 후에, 콘크리트 구조물 상부에 소정 두께로 도로포장재(아스콘 또는 콘크리트 포장)를 포설하여 구성하며, 이러한 도로구조물은 대기온도 변화에 따른 팽창과 수축을 반복하게 되는데, 콘크리트 구조물과 도로포장재는 대기온도 변화에 따른 변형률 등이 다르기 때문에 대기의 온도변화에 따라 팽창 또는 수축하면서 콘크리트 구조물과 도로포장재가 분리되고 변형되며, 결국 도로포장재에 균열이 발생하게 된다.

도로구조물 중 콘크리트 구조물 사이에는 소정의 간극이 형성되어 있기 때문에 대기의 온도변화에 따라 콘크리트 구조물이 수축 또는 팽창되더라도 간극이 이를 흡수해 주므로 콘크리트 구조물에 균열이 발생하지 않을 수 있다. 하지만, 외기의 온도변화에 따라 도로포장재가 팽창 또는 수축되면 도로포장재에 균열이 발생한다는 문제가 있으므로 도로구조물에 신축이음구조를 형성하고 있는데, 이러한 신축이음구조는 콘크리트 구조물 사이 간극 상부의 도로포장재를 일정 폭으로 절단하여 절단부를 형성하고, 절단부에 탄성이음재를 포설하여 외기의 온도변화에 따라 팽창 또는 수축할 때 탄성이음재가 팽창하거나 수축하면서 도로포장재의 균열을 방지해 주게 된다.

이러한 신축이음구조에서 탄성이음재 충진 및 포설시 탄성이음재가 콘크리트 구조물 사이의 간극에 유입되지 않게 콘크리트 구조물 사이의 개방된 간극 상부를 덮도록 종래에는 강판으로 된 지지부재를 설치했는데, 강판으로 된 지지부재와 접하는 콘크리트 구조물의 면이 평탄하지 않고, 연약지반의 경우 부등침하로 인한 콘크리트 구조물간의 단차가 발생하고, 요철이 있는 경우에는 탄성이음재 충진 및 포설시 탄성이음재가 콘크리트 구조물에 밀착되지 않고 지지부재와 콘크리트 구조물 사이가 이격이 발생하게 된다. 이와 같은 이격으로 인하여 차량이 지나면서 발생하는 윤하중이 탄성이음재나 도로포장재를 통해 강판으로 된 지지부재에 전달되면, 지지부재가 시소처럼 움직이면서 탄성이음재에 반사균열이 발생하여 결국에는 신축이음구조가 제역할을 못하게 된다는 문제점이 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 출원인은 "도로구조물의 신축이음구조 및 이의 시공방법"을 개발하여 특허등록 제1157063호로 등록받았는데, 상기 특허는 강판 대신 난연섬유로 된 지지부재를 사용함으로써 차량의 윤하중이 가해지더라도 지지부재와 콘크리트 구조물이 밀착된 상태를 유지할 수 있게 하고, 반발성이 없는 유연한 난연섬유는 신축이음부에 균열을 유발하지 않으며, 또한, 콘크리트 구조물에 추가절단부를 형성하고 유공관을 매설함으로써 도로 위로 흘러내리는 빗물 등을 도로 측면에 설치된 L형 측구로 신속히 배출시켜 도로포장재에 물이 내포됨을 방지하여 빗물이 스며들지 못하도록 한 기술이다.

하지만, 상기 특허는 그 이전에 있었던 종래 문제는 해결할 수 있었지만, 실제 시공하여 사용하다 보니 예상하지 못했던 다음과 같은 문제가 발생했다.

첫째, 도로포장재를 일정 폭으로 절단하고 절단부에 탄성봉함재를 도포하면 절단부의 수직벽에 도포된 탄성봉함재가 흘러내리게 되므로 요구하는 두께가 나오지 않게 되어(규정상 절단부의 수직벽 부분에 8㎜ 두께의 탄성봉함재가 도포되어야 하는데, 흘러내려서 실제는 1mm∼2mm 밖에 안된다), 외기온도에 따라 도로포장재에 신축이 발생하면 도로포장재와 신축이음부 사이에 있는 탄성봉함재의 두께가 얇아서 부착강도가 떨어지므로 제기능을 할 수 없기 때문에 균열이 생기게 된다는 문제가 있었다.

둘째, 도로포장재를 일정 폭으로 절단한 절단부 하부의 콘크리트 구조물에 추가절단부를 형성하고 유공관을 매설하여 도로포장재로 스며든 빗물을 도로 측면에 형성된 측구로 배수시키는데, 추가절단부를 절단부의 일측에만 형성했기 때문에 구배(기울기)가 있는 차도에서는 문제가 없으나, 도로에 구배(기울기)가 없이 평평한 곳에서는 도로포장재로 스며든 물이 절단부의 양측에서 몰려들게 되므로 절단부가 형성되어 있지 않은 일측에서는 물을 배수시키는데 문제가 있었다.

셋째, 지하차도의 경우 통상적으로 탄성이음부는 두께가 5∼15㎝인데, 골재와 열가소성수지를 혼합한 탄성이음재가 외기온도에 따라 신축을 하다 보면(탄성이음부의 폭은 20∼50㎝로 시공되어 있는데, 탄성이음부에서 지하차도의 경우 20∼30mm, 교량의 경우 30∼50mm 정도의 신축이 발생함), 골재와 열가소성수지(탄성봉함재)가 혼합된 탄성이음재 자체적으로 신축량을 수용하지 못해 균열이 발생하게 된다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 도로포장재 절단부의 바닥면은 물론 수직벽까지 난연섬유부재를 부착하고 탄성봉함재를 도포함으로써 수직벽에서 탄성봉함재가 흘러내리지 않게 하여, 외기온도에 따라 도로포장재와 신축이음부에서 각각 신축이 발생하더라도 두껍게 도포된 탄성봉함재에 의해 도로포장재와 신축이음부 사이의 부착강도가 유지되어 균열및 파손이 발생하지 않는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 도로포장재 절단부의 양측벽 하단에 위치한 콘크리트 구조물에 콘크리트 절단부를 각각 형성하고 유공관을 매설함으로써, 차도가 구배(기울기)지지 않고 평평한 부분에서도 도로포장재에 스며든 물을 신속하게 측구로 배출시킬 수 있는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 도로포장재 절단부에 충진 및 포설되는 탄성이음재의 중간에 난연섬유부재를 보강하여 인장강도를 증대시킴으로써, 외기온도에 따라 골재와 열가소성수지가 혼합된 탄성이음재의 신축이 반복되더라도 탄성이음재 자체의 균열을 방지할 수 있는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제 해결을 위하여 본 발명에 따른 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조는, 소정 간극으로 이격 설치된 콘크리트 구조물 상부에 도로포장재가 포설되어 이루어진 도로구조물에서, 콘크리트 구조물 사이의 이격된 간극에 삽입 설치된 제1유공관과, 상기 도로포장재의 절단부 수직벽 하부에 콘크리트 구조물을 일정 깊이로 절단하여 형성한 콘크리트 절단부에 삽입 설치된 제2유공관과, 상기 콘크리트 절단부의 개방된 상부를 덮는 커버와, 상기 도로포장재 절단부에 골재와 열가소성수지가 혼합된 탄성이음재를 충진 및 포설하고, 상기 탄성이음재 상부에 마감재가 도포되어 구성되는데, 상기 신축이음구조는, 상기 도로포장재 절단부의 바닥면과 양측 수직벽 전체에 걸쳐 부착시킨 제1난연섬유부재; 상기 제1난연섬유부재의 내외측에 도포되고, 상기 제1유공관 상부의 간극에 충진된 탄성봉함재를 포함하여 구성되고, 상기 제2유공관이 삽입되는 콘크리트 절단부는, 도로포장재 절단부의 양측 수직벽 하부에 각각 형성한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 탄성이음재의 중간 높이에는 제2난연섬유부재가 더 삽입된다.

바람직하게는, 제1 및 제2유공관은 폴리에스터와 같은 합성수지로 된 선상(線狀)의 부재를 엮어서 일정 직경의 관 형상으로 만든 것이고, 콘크리트 절단부의 상부를 폐쇄시키기 위한 커버는 일정 폭을 갖는 접착성 테이프이다.

본 발명에 따른 지하차도와 교량의 도로구조물에 신축이음구조를 시공하는 방법은, 소정 간극으로 이격 설치된 콘크리트 구조물 상부에 포설된 도로포장재를 절단하여 간극 상부에 도로포장재 절단부를 형성하는 단계; 도로포장재 절단부의 수직벽 하부에 콘크리트 구조물을 일정 폭으로 절단하여 콘크리트 절단부를 형성하는 단계; 콘크리트 구조물 사이의 간극과 콘크리트 절단부에 각각 제1 및 제2유공관을 각각 삽입 설치하는 단계; 콘크리트 절단부에 삽입된 제2유공관 상부에 커버를 부착하여 개방된 콘크리트 절단부 상부를 폐쇄시키는 단계; 도로포장재 절단부의 바닥면과 양측 수직벽에 프라이머를 도포하는 단계; 프라이머 상부에 1차로 탄성봉함재를 도포하는 단계; 도로포장재 절단부의 바닥면과 양측 수직벽 전체에 걸쳐 제1난연섬유부재를 부착시키는 단계; 제1난연섬유부재 상부에 2차로 탄성봉함재를 도포하는 단계; 도로포장재 절단부에 골재와 열가소성수지가 혼합된 탄성이음재를 포설시키는 단계; 탄성이음재 상부에 마감재를 도포하는 단계를 거쳐서 시공하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 탄성이음재의 중간 높이 정도에 탄성봉함재를 도포하고 제2난연섬유부재를 삽입한 다음 다시 한번 탄성봉함재를 도포 후 그 위에 나머지 탄성이음재를 포설하고 다짐하는 단계를 더 거치며, 마감재는 탄성봉함재를 도포하여 코팅층을 형성한 것이다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 도로구조물의 신축이음구조 및 시공방법은, 도로포장재 절단부의 바닥면은 물론 수직벽까지 난연섬유부재를 부착하고 골재와 혼합된 탄성봉함재를 포설했기 때문에 콘크리트 구조물 표면에 요철이 있더라도 탄성이음재가 콘크리트 구조물에 이격되지 않고 완벽하게 밀착될 뿐만 아니라 대기온도 변화에 따라 도로포장층과 포장층 아래 콘크리트 구조물의 팽창계수가 달라 신축이음부에서 각각 다른 신축이 발생하더라도 도로포장층 절단부의 수직벽에서 탄성봉함재가 흘러내리지 않고 일정 두께의 도포층을 유지하게 되므로, 도로포장재 절단부에 도포된 탄성봉함재와 도로포장층이 각각 신축하면서 분리되려고 해도 수직벽에 도포된 탄성봉함재가 신축량을 흡수하면서 이들을 결합시켜 주는 역할을 하게 되어, 시공후 시간이 지나더라도 도로포장재와 신축이음부 사이의 부착강도가 유지되어 균열이 발생하지 않는다.

본 발명의 신축이음구조는 도로포장재 절단부의 양측벽 하단에 위치하는 콘크리트 구조물에 콘크리트 절단부를 형성하고 유공관을 매설했기 때문에 차도가 구배(기울기)지지 않고 평평한 부분에서도 신축이음부의 양측 도로포장층으로 스며든 물을 신속하게 측구로 배출시킬 수 있어서, 시공후 시간이 지나더라도 도로포장재가 약해져서 포트홀로 진행되는 현상이 발생하지 않게 되어 도로구조물이 원상태를 유지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 신축이음구조는 도로포장재 절단부에 충진되는 탄성이음재의 중간에 난연섬유부재를 보강했기 때문에 외기온도에 따라 골재와 열가소성수지가 혼합된 탄성이음재의 중간 높이에 보강된 난연섬유부재가 결합력을 유지시켜 주기 때문에 탄성이음재의 신축이 반복되더라도 탄성이음재 자체의 균열을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 신축이음구조의 단면도이다.
도 2는 본발명에 따른 신축이음구조에 사용되는 난연섬유부재를 도시한 도면이다.
도 3은 본발명에 따른 신축이음구조에 사용되는 유공관을 도시한 도면이다.
도 4는 신축이음구조를 시공하기 위하여 도로포장재 절단부와 콘크리트 절단부를 형성한 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 신축이음구조를 시공하기 위하여 유공관을 삽입한 상태를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 신축이음구조 및 시공방법의 가장 큰 기술적 특징은,

첫째, 도로포장재 절단부의 바닥면은 물론 수직벽까지 난연섬유부재를 부착하고 탄성봉함재를 도포하여 도로포장재 절단부의 수직벽에서 탄성봉함재가 흘러내리지 않고 일정 두께를 유지하게 하여 도로포장재와 신축이음부 사이의 부착강도가 유지되어 도로포장재와 신축이음부 사이의 균열이 발생하지 않게 했다는 점과,

둘째, 도로포장재 절단부의 양측 수직벽 하단에 위치한 콘크리트 구조물에 콘크리트 절단부를 형성하고 유공관을 매설하여 차도가 구배지지 않고 평평한 부분에서도 도로포장재로 스며든 물을 신속하게 측구로 배출될 수 있게 했다는 점과,

셋째, 도로포장재 절단부에 충진 및 포설되는 탄성이음재의 중간 높이에 난연섬유부재를 보강함으로써, 자외선에 의한 노후화와 외기온도에 따라 탄성이음재의 신축이 반복되더라도 탄성이음재 자체의 균열이 발생하지 않게 했다는 점이다.

본발명의 명세서에서 '도로포장재'는 콘크리트 구조물 상부에 포장되어 상면으로 차량이 주행하게 되는 면을 말하는데, 일반적으로 아스콘 또는 콘크리트 포장하여 도로포장재를 시공하게 된다. 또한 본 발명의 신축이음구조는 지하차도, 교량, 터널, 고가차도, 하천복개 구조물 또는 주자창 바닥면 등과 같이 차량이 통행할 수 있는 모든 도로구조물과 차량이 다니지 않는 생태교량에도 동일하게 적용된다. 따라서 발명의 명칭에 지하차도와 교량만 기재했더라도 상기 모든 도로구조물에 적용된다는 점을 미리 밝혀둔다.

모든 콘크리트 구조물은 외기온도에 따라 수축과 팽창이 일어나기 때문에 일반적으로 도로구조물에 설치된 콘크리트 구조물은 일정 길이(약 10m∼100m)마다 일정한 간극을 두고 설치하며, 그 간극 위에 신축이음부를 설치하게 된다. 본 발명의 신축이음부는 콘크리트 구조물(10) 상부에 도로포장재(20)가 포설되어 이루어진 도로구조물에서, 도로포장재(20)를 절단하여 콘크리트 구조물(10) 사이의 간극(11) 상부에 도로포장재 절단부(21)를 형성하고, 도로포장재 절단부(21)에 탄성이음재(30)를 충진 및 포설하여 시공된 것이다.

본 발명의 신축이음구조는, 콘크리트 구조물(10) 사이의 간극과 콘크리트 절단부(13)에 각각 삽입 설치되는 제1 및 제2유공관(15, 17), 콘크리트 절단부(13) 상부를 덮는 커버(19), 도로포장재 절단부(21)의 바닥면과 양측 수직벽 전체에 걸쳐 부착되는 제1난연섬유부재(31)와 탄성봉함재(33), 도로포장재 절단부(21)에 충진되는 탄성이음재(30) 및 탄성이음재 상부에 도포되는 마감재(37)를 기본적으로 포함하여 구성된다.

제1유공관(15)은 폴리에스터와 같은 합성수지로 된 선상(線狀)의 부재를 엮어서 일정 직경의 관 형상으로 만들어진 것으로(도 3 참조), 일정 간격으로 이격되어 설치된 콘크리트 구조물(10) 사이의 간극(11)에 삽입 설치되어, 간극(11)으로 침투되는 지하수 등이 제1유공관(15)에 형성된 복수개의 구멍을 통해 제1유공관(15)에 유입되어 도로구조물의 외측에 형성된 측구로 배출되게 된다.

콘크리트 절단부(13)는 도로포장재 절단부(21)의 수직벽 하부에 위치하는 콘크리트 구조물(10)을 컷팅하여 각각 형성한 것으로, 도로포장재(20)로 빗물이 침투하게 되면 도로의 구배(기울기)에 따라 빗물이 콘크리트 구조물(10) 상면을 타고 흘러서 신축이음부에 다다르게 되는데, 신축이음부에 다다른 물은 도로포장재(20) 표층으로 올라오고, 물을 머금고 있는 도로포장재(20)는 골재의 결집력이 약해져 골재가 하나씩 분리되는 포트홀로 진행되어 차량의 파손과 주행에 악영향을 끼칠 뿐만 아니라 겨울철에는 결로를 형성하게 되어 운전자의 안전사고를 유발하게 되므로, 이러한 물을 콘크리트 절단부(13)에 삽입 설치한 제2유공관(17)을 통해 신속하게 측구쪽으로 배수시켜야 한다

콘크리트 절단부(13)는 도로포장재 절단부(21)의 수직벽 하부 일측에만 형성해도 되지만, 도로구조가 경사지지 않고 평평한 부분에 신축이음부가 시공되는 곳에서는 도로포장재 절단부(21)의 수직벽 하부 양측 모두에 콘크리트 절단부(13)를 형성하는 것이 바람직하다. 만일 도로구조가 경사진 부분에 신축이음부가 시공되는 곳에서는 물의 흐름을 고려하여 경사가 높은 쪽(우기시 포장층을 침투한 빗물이 고이는 방향)에 콘크리트 절단부(13)를 형성하는 것이 바람직하다.

제2유공관(17)은 제1유공관(15)와 동일한 재질 및 형상으로 만들어진 것인데, 제2유공관(17)은 도로포장재 절단부(21)의 수직벽 하부의 콘크리트 구조물(10)을 일정 깊이로 절단하여 형성된 콘크리트 절단부(13)에 삽입 설치되는데, 제2유공관(17)은 위에서 설명했듯이 도로포장재(20)로 침투된 물을 도로구조물의 외측에 형성된 측구로 배출시키게 된다.

커버(19)는 제2유공관(17)이 삽입 설치되어 있는 콘크리트 절단부(13)의 개방된 상부를 덮기 위한 구성인데, 탄성봉함재(33) 도포시 또는 탄성이음재(30) 충진시 탄성봉함재(33)나 탄성이음재(30)가 콘크리트 절단부(13)에 유입되지 않게 하기 위한 구성으로, 소재나 재질이 특별히 한정되는 것은 아니며 일정 폭을 갖고 약간의 접착력이 있는 테이프이면 사용 가능하다.

제1난연섬유부재(31)는 부착되는 콘크리트 구조물(10)의 표면 형상에 따라 유연성을 갖고 밀착될 수 있는 그물망 형상으로 반발성이 없는 소재이며(도 2 참조), 도로포장재 절단부(21)의 바닥면과 양측 수직벽 전체에 걸쳐 부착시킨 구성인데, 난연(爛然)섬유로 이루어졌기 때문에 콘크리트 구조물(10)의 면이 평탄하지 못하고 요철이 있더라도 유연하게 대처하여 콘크리트 구조물(10) 표면에 밀착될 수 있을 뿐만 아니라 상부로 차량이 주행하더라도 제1난연섬유부재(31)는 콘크리트 바닥면에 밀착되어 있고 반발성이 없어서, 차량에서 가해지는 윤하중을 콘크리트 구조체로 분산시켜 지지부재에 의한 탄성이음재(30)의 반사균열을 근원적으로 방지할 수 있다.

종래에는 도로포장재 절단부(21)의 수직벽에 탄성봉함재(33)를 도포하면 수직벽에 도포된 탄성봉함재(33)가 흘러내리게 되므로 규정상 요구하는 두께보다 훨씬 얇게 형성되어(규정상 절단부의 수직벽 부분에 8㎜ 두께의 탄성봉함재가 도포되어야 하는데, 아무리 시공을 잘해도 탄성봉함재가 흘러내려서 실제는 2㎜ 밖에 안됨), 외기온도에 따라 도로포장재(20)와 탄성이음재(30)에 신축이 발생하면 도로포장재(20)와 탄성이음재(30) 사이에서 도포 두께가 얇은 탄성봉함재(33)가 제기능을 못하기 때문에 도로포장재(20)와 탄성이음재(30) 사이에 균열이 생기게 된다는 문제가 있었다.

본 발명의 기술적 특징 중 하나가 제1난연섬유부재(31)를 도로포장재 절단부(21)의 바닥면 뿐만 아니라 수직벽까지 부착시킨다는 것인데, 이와 같이 수직벽까지 제1난연섬유부재(31)를 부착시키고 그 상부에 탄성봉함재(33)를 도포하므로 도로포장재 절단부(21)의 수직벽에서도 규정된 두께 이상으로 탄성봉함재(33)가 도포되기 때문에 도로포장재(20)와 탄성이음재(30)에서 각각 신축이 발생하더라도 탄성봉함재(33)가 신축량을 흡수할 수 있게 되므로, 이들 사이의 접착을 유지할 수 있게 되어 신축이음부에서 균열이 생기는 문제를 해결할 수 있게 된다.

탄성봉함재(33)는 도로포장재 절단부(21)의 바닥면과 양측 수직벽에 도포되어 제1난연섬유부재(31)를 부착시키고 난연섬유와 함께 일정 두께를 유지하여, 도로포장재(20)와 탄성이음재(30) 및 콘크리트 구조물(10)과 탄성이음재(30) 사이를 접착시켜 각각에서 신축이 발생하더라도 신축하면서 발생하게 되는 신축량을 흡수하여 이들 사이에 균열이 생기는 것을 방지해 준다.

탄성봉함재(elastic sealant)는 아스팔트 AP제, 고무, 오일, 혼화제 등을 주성분으로 하여 제조된 것인데, 고체상태로 있다가 사용시 220℃ 정도의 열을 가하여 겔(gel)상태('죽'과 같은 상태)로 만들어서 도포하는 일종의 접착제 기능을 하는 물질로, 탄성봉함재는 탄성복원력을 갖고 있어서 횡방향(도로의 폭방향) 신축시 신축량을 흡수할 수 있어서 신축이음 역할을 하게 되며, 시중에 상품으로 판매되고 있고, 본 발명의 발명 대상이 탄성봉함재가 아니므로 구체적인 설명은 생략한다.

도로포장재 절단부(21)의 바닥면에 도포된 탄성봉함재(33)는 콘크리트 구조물(10) 사이에 형성된 간극(11)에 삽입 설치된 제1유공관(15)의 상부에 형성된 간극 공간에도 충진되게 된다. 일반적으로 지하차도는 지상의 도로보다 높이가 훨씬 낮기 때문에 지하수의 수위가 상승하면 지하수가 유입수로 분출되게 되는데, 본 발명과 같이 제1유공관(15)의 상부에 탄성봉함재(33)가 충진됨으로써 콘크리트 구조물(10) 사이의 간극(11)을 통해 침투되는 지하수를 제1유공관(15)을 통해 신속하게 측구로 배출시키면서 상부에 있는 탄성이음재(30) 쪽으로 올라오지 못하도록 하여 신축이음재(30) 및 도로포장재(20)가 파손되는 것을 방지해 준다.

탄성이음재(30)는 골재와 용해된 열가소성수지를 혼합기에서 혼합한 것으로, 도로포장재 절단부(21)에 포설한 다음 콤펙터 등으로 상당한 하중과 압력을 가하여 다짐작업을 하여 도로포장재 절단부(21)에 충진하게 된다.

한편, 상기와 같이 다짐작업을 하여 탄성이음재(30)를 충진하더라도 시공후 시간이 지남에 따라 탄성이음재(30)가 수축과 팽창을 반복하면서 균열이 발생하게 되므로, 탄성이음재(30)의 중간높이 정도에 제1난연섬유부재(31)와 동일한 형태의 제2난연섬유부재(35)를 삽입하여 시공함으로써 골재와 열가소성수지가 혼합된 탄성이음재(30) 자체의 부착력을 증대시켜 탄성이음재의 균열을 방지해 준다는 것이 본 발명의 특징 중 하나이다.

탄성이음재(30)의 상부에는 마감재(37)를 도포하는데, 마감재(37)는 탄성봉함재(33)를 사용하는 것이 바람직한데, 이와 같이 탄성봉함재(33)로 탄성이음부(30) 상부를 코팅하여 마무리함으로써 방수 및 배수 문제를 해결하고, 신축이음부에서의 도로포장재(20) 노면과 연속성을 유지하여 노면의 평탄성을 현저하게 개선시켜 차량통행시 진동이나 소음 발생을 억제하며 차량 주행의 안전성을 확보할 수 있다.

다음으로, 지하차도와 교량의 도로구조물에 신축이음구조를 시공하는 방법에 관해서 설명한다.

먼저, 소정 간극으로 이격 설치된 콘크리트 구조물(10) 상부에 포설된 도로포장재(20)를 절단하여 간극(11) 상부에 도로포장재 절단부(21)를 형성하는 단계(S1), 도로포장재 절단부(21)의 수직벽 하부에 콘크리트 구조물(10)을 일정 폭으로 절단하여 콘크리트 절단부(13)를 형성하는 단계(S2), 절단후 청소 및 건조시킨 다음, 콘크리트 구조물 사이의 간극(11)과 콘크리트 절단부(13)에 각각 제1 및 제2유공관(15, 17)을 삽입 설치하는 단계(S3), 콘크리트 절단부(13)에 삽입된 제2유공관(17) 상부에 커버(19)를 부착하여 개방된 콘크리트 절단부(13) 상부를 폐쇄시키는 단계(S4), 도로포장재 절단부(21)의 바닥면과 양측 수직벽에 프라이머를 도포하는 단계(S5), 프라이머 상부에 1차로 탄성봉함재(33)를 도포하는 단계(S6), 도로포장재 절단부(21)의 바닥면과 양측 수직벽 전체에 걸쳐 제1난연섬유부재(31)를 부착시키는 단계(S7), 제1난연섬유부재(31) 상부에 2차로 탄성봉함재(33)를 도포하는 단계(S8), 도로포장재 절단부(21)에 골재와 열가소성수지가 혼합된 탄성이음재(30)를 포설하고 콤펙터 등으로 다짐작업 하여 충진시키는 단계(S9), 최종적으로 탄성이음재(30) 상부에 마감재(37)를 도포하여 마감코팅 하는 단계(S10)를 거쳐서 시공한다.

여기서, 탄성이음재(30)를 한꺼번에 포설하여 완성시키지 않고 탄성이음재(30)의 중간 높이 정도에 탄성봉함재를 도포하고 제2난연섬유부재(35)를 삽입한 다음, 다시 한번 탄성봉함재를 도포한 후 그 위에 나머지 탄성이음재를 포설하고 다짐하는 단계를 더 거치면 부착강도가 커서 탄성이음재 자체에서 균열이 발생하지 않는 탄성이음재층을 형성할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 콘크리트 구조물 11 : 간극
13 : 콘크리트 절단부 15 : 제1유공관
17 : 제2유공관 19 : 커버
20 : 도로포장재 21 : 도로포장재 절단부
30 : 탄성이음재 31 : 제1난연섬유부재
33 : 탄성봉함재 35 : 제2난연섬유부재
37 : 마감재

Claims (12)

1. 소정 간극으로 이격 설치된 콘크리트 구조물 상부에 도로포장재가 포설되어 이루어진 도로구조물에서, 콘크리트 구조물 사이의 이격된 간극에 삽입 설치된 제1유공관과, 상기 도로포장재의 절단부 수직벽 하부에 콘크리트 구조물을 일정 깊이로 절단하여 형성한 콘크리트 절단부에 삽입 설치된 제2유공관과, 상기 콘크리트 절단부의 개방된 상부를 덮는 커버와, 상기 도로포장재 절단부에 골재와 열가소성수지가 혼합된 탄성이음재를 충진 및 포설하고, 상기 탄성이음재 상부에 마감재가 도포되어 구성된 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조에 있어서,
   상기 신축이음구조는,
   상기 도로포장재 절단부의 바닥면과 양측 수직벽 전체에 걸쳐 부착시킨 제1난연섬유부재;
   상기 제1난연섬유부재의 내외측에 도포되고, 상기 제1유공관 상부의 간극에 충진된 탄성봉함재;
   를 포함하여 구성되고, 상기 제2유공관이 삽입되는 콘크리트 절단부는, 도로포장재 절단부의 양측 수직벽 하부에 각각 형성한 것을 특징으로 하는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 탄성이음재의 중간 높이에는 제2난연섬유부재가 더 삽입되는 것을 특징으로 하는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2유공관은 합성수지로 된 선상(線狀)의 부재를 엮어서 일정 직경의 관 형상으로 만들어진 것을 특징으로 하는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 커버는 일정 폭을 갖는 접착성 테이프인 것을 특징으로 하는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2난연섬유부재는그물망 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 마감재는 탄성봉함재인 것을 특징으로 하는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조.
   
9. 지하차도와 교량의 도로구조물에 신축이음구조를 시공하는 방법에 있어서,
   상기 시공하는 방법은,
   소정 간극으로 이격 설치된 콘크리트 구조물 상부에 포설된 도로포장재를 절단하여 상기 간극 상부에 도로포장재 절단부를 형성하는 단계;
   상기 도로포장재 절단부의 수직벽 하부에 콘크리트 구조물을 일정 폭으로 절단하여 콘크리트 절단부를 형성하는 단계;
   상기 콘크리트 구조물 사이의 간극과 콘크리트 절단부에 각각 제1 및 제2유공관을 삽입 설치하는 단계;
   상기 콘크리트 절단부에 삽입 설치된 제2유공관 상부에 커버를 부착하여 개방된 콘크리트 절단부 상부를 폐쇄시키는 단계;
   상기 도로포장재 절단부의 바닥면과 양측 수직벽에 프라이머를 도포하는 단계;
   상기 프라이머 상부에 1차로 탄성봉함재를 도포하는 단계;
   상기 도로포장재 절단부의 바닥면과 양측 수직벽 전체에 걸쳐 제1난연섬유부재를 부착시키는 단계;
   상기 제1난연섬유부재 상부에 2차로 탄성봉함재를 도포하는 단계;
   상기 도로포장재 절단부에 골재와 열가소성수지가 혼합된 탄성이음재를 충진 및 포설시키는 단계;
   상기 탄성이음재 상부에 마감재를 도포하는 단계;
   를 거쳐서 시공하는 것을 특징으로 하는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조의 시공방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 콘크리트 절단부는, 상기 도로포장재 절단부의 양측 수직벽 하부에 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조의 시공방법.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 탄성이음재의 중간 높이에 탄성봉함재를 도포하고 제2난연섬유부재를 삽입한 다음, 다시 한번 탄성봉함재를 도포 후 그 위에 나머지 탄성이음재를 포설하고 다짐하는 단계를 더 거치는 것을 특징으로 하는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조의 시공방법.
    
12. 제9항에 있어서,
    상기 마감재는 탄성봉함재로 도포하여 코팅하는 것을 특징으로 하는 지하차도와 교량의 도로구조물 신축이음구조의 시공방법.

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