KR101587111B1 - 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
현장 표층 재생 아스팔트 포장 장치로서 아스팔트 플랜트에서 생산된 아스팔트 혼합물을 사용하지 않고, 차량에 탑재된 골재와 아스팔트 원재료를 사용하며, 신규골재를 가열하기 위한 별도의 가열 설비 없이 노후 아스팔트 포장의 아스팔트 표층 가열시에 사용하는 가열판을 사용하여 아스팔트 표층 및 신규골재를 가열 및 혼합할 수 있고, 이에 따라 노후 아스팔트 포장의 아스팔트 표층을 현장에서 신규골재와 함께 가열함으로써 아스팔트 표층 상부의 가열과정에서의 열화를 낮추어 재활용 아스팔트 포장의 내구성을 확보하고, 경제적으로 재활용할 수 있으며, 또한, 신규골재를 공급할 수 있는 골재호퍼 및 신규골재를 포설할 수 있는 골재 포설기를 차량에 탑재함으로써 아스팔트 포장을 간편하게 보수할 수 있는, 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치 및 그 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 아스팔트 포장 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 현장 표층 재생 아스팔트 포장 장치의 아스팔트 표층을 가열하는 가열판을 사용하여 별도의 신규골재 가열장치 없이 노후 아스팔트 포장 상에서 아스팔트 표층과 신규골재를 동시에 가열하는, 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 아스팔트(또는 아스팔트 콘크리트)는 신규 아스팔트와 재생 아스팔트로 구분하며, 이때, 재생 아스팔트는 공장재생 아스팔트와 현장 표층 재생 아스팔트로 구분한다.
이러한 신규 아스팔트는 공장에서 생산하여 운반, 포설, 다짐하는 공정을 거쳐 시공된다. 또한, 재생 아스팔트 중에서 공장재생 아스팔트는 현장에서 노후 아스팔트를 절삭, 공장 운반, 폐아스팔트의 분쇄, 선별, 재생아스콘 생산, 현장 운반, 포설 및 다짐하는 복잡한 공정들을 거쳐 시공된다. 또한, 이러한 재생 아스팔트 중에서 현장 표층 재생 아스팔트는 현장에서 노후 아스팔트 포장을 가열 및 절삭한 후에 재생첨가제를 투입하여 혼합 및 포장하는 공정을 거쳐 시공된다.
예를 들면, 현장 표층 재생 아스팔트는 70% 이상의 폐아스콘 및 30% 이하의 범위의 신규 아스콘을 사용하며, 이러한 현장 표층 재생 아스팔트의 경우, 현장에서 포장된 아스팔트를 절삭한 후, 예를 들면, 평균온도 120℃ 이상으로 가열하여 절삭하고, 이후 절삭된 재생아스콘과 재생첨가제를 투입 및 혼합하여 생산, 포설 및 다짐 공정이 즉석에서 이루어진다.
전술한 바와 같이, 현장 표층 재생 아스팔트는 아스팔트 포장의 노후 표층 현장에서 가열하여 그 자리에서 파쇄한 후, 재생첨가제를 투입하고, 추가적인 가열 없이 혼합하여 아스팔트 포장용 포설설비에 투입하여 포설 및 다짐하여 완성되므로, 공장재생 아스팔트에 비해 여러 공정이 생략되고, 또한, 가열 혼합방식으로 운반 공정에서 발생되는 유해물질에 의한 공기오염 등을 방지할 수 있고, 원가절감과 공사비를 절감할 수 있다.
특히, 아스팔트는 고온으로 가열하면 산화되어 그 성질을 잃게 되며, 고온 가열에 따라 노화된 아스팔트는 포장의 수명이 짧아지기 때문에 재공사기간이 짧아지게 되고, 이와 같이 노후 아스팔트를 반복 재시공하게 되면, 더욱 수명이 단축되어 반복 재활용이 어렵게 되며, 결국 폐기물로 처리할 수밖에 없게 된다.
또한, 현장 표층 재생 아스팔트의 경우, 가열기를 이용하여 현장에서 직접 노면을 가열하게 되는데, 이러한 가열기에 부착된 절삭기를 이용하여 아스팔트 표층을 절삭하고, 재생첨가제 및 신규 아스팔트 혼합물을 일정 비율로 혼합하여 절삭된 부위에 그대로 포설하는 방식이다.
그러나 현장 표층 재생 아스팔트의 경우, 아스팔트 표층을 120℃ 이상의 고온으로 가열하여 아스팔트 혼합물과 혼합 및 포설하는데, 이때, 파쇄된 폐아스콘의 평균온도를 120℃ 이상으로 하려면 가스를 사용하여 표면온도를 300℃ 이상으로 가열하여야 하므로, 아스팔트 표층의 일부가 타게 되면서 연료 소모량도 크고, 특히, 아스팔트 표층의 가열 과정에서 일부가 산화되거나 또는 노화되어 품질에 영향을 미치게 된다는 문제점이 있고, 또한, 가열시간이 길어지게 되고 시공속도도 늦어져서 전체적인 공사비가 높아지는 문제점이 있다.
한편, 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-412067호에는 "폐아스팔트 콘크리트 재생장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한다.
종래의 기술에 따른 폐아스팔트 콘크리트 재생장치는, 도로의 보수공사시 포장도로의 표면에서 벗겨낸 폐아스팔트 콘크리트(아스콘)를 현장에서 즉시 재생하여 도로의 복구공사에 다시 사용할 수 있도록 차량에 적재가 가능한 재생장치에 관한 것으로, 도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 폐아스팔트 콘크리트 재생장치의 단면도 및 후면측 요부 절개도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 폐아스팔트 콘크리트 재생장치는, 분쇄기(1), 분쇄롤러(2), 이송컨베이어(3), 이송판(4), 회전드럼(10), 고정하우징(13), 배기관(14), 버너(20), 열기덕트(21), 폐열덕트(22), 필터부(23), 폐열순환팬(24), 방출구(30), 토출안내부(31), 혼합기(32), 원료공급부(33), 팬모터(34), 측정부(35), 필터부(36) 및 샤프트(40)를 포함한다.
회전드럼(10)은 회동수단으로부터 회동력을 전달받아 등속 회전이 이루어지며, 폐아스콘 조각의 고른 분쇄를 위해서 그 내주면을 따라 다수의 분쇄돌기(19)가 형성되어 있다. 이러한 회전드럼(10) 내에 투입된 폐아스콘 조각은 일측에 설치된 버너(20)의 가열에 의해 녹으면서 점성을 갖는 입자 형태로 재생된다.
또한, 상기 회전드럼(10)으로 투입되는 폐아스팔트 콘크리트(아스콘) 조각을 소정 크기로 1차 분쇄시키기 위한 분쇄기(1)가 탑재되며, 상기 분쇄기(1)에서 분쇄된 폐아스콘을 회전드럼(10)으로 이송하기 위한 이송컨베이어(3) 및 이송판(4)이 구비된다. 이때, 상기 이송판(4)에는 이송스크류를 설치함으로써 폐아스콘의 이송을 보다 원활히 할 수 있고, 이송과정에서 파쇄 작업이 이루어질 수 있다.
방출구(30)는 재생이 이루어진 아스콘 입자를 외부로 방출한다. 이때, 상기 방출구(30) 외측에는 방출되는 아스콘 재생입자가 경유되는 토출안내부(31)가, 도 1b에 도시된 바와 같이, 소정의 경사를 이루며 설치되며, 그 내부에는 팬모터(34)에 의한 회전동력을 전달받는 혼합기(32)가 설치됨으로써 재생입자가 토출되기 전에 골고루 섞여서 외부로 토출될 수 있다. 이때, 토출안내부(31) 상부에는 액상의 아스팔트 원료를 재생입자에 공급시키기 위한 원료공급부(33)가 구비된다. 또한, 토출안내부(31)의 끝단에는 토출되어 재생입자 중에서 크기가 고르지 못한 입자를 별도 배출시켜 보관하기 위한 필터부(36), 및 최종 토출되는 재생입자의 생산량을 측정할 수 있는 측정부(35)가 구비된다.
종래의 기술에 따른 폐아스팔트 콘크리트 재생장치는, 차량 탑재가 용이하도록 전체적으로 보다 소형화된 구조를 이루고, 드럼 내부에서 버너에 의해 발생되는 간접 가열열을 이용하여 폐아스콘의 재생이 이루어짐으로써 실제 공사현장에 투입할 수 있다.
그러나 종래의 기술에 따른 폐아스팔트 콘크리트 재생장치의 경우, 차량에 탑재되는 회전드럼(10), 분쇄기(1), 이송컨베이어(3), 이송판(4) 등을 구비하여 폐아스팔트 콘크리트를 재생하기 때문에 전술한 현장 표층 재생 아스팔트에 용이하게 적용하기는 어렵다는 문제점이 있다.
한편, 종래의 기술에 따른 현장 표층 재활용 아스팔트 포장 방법의 경우, 아스팔트 플랜트에서 생산한 아스팔트 혼합물을 구입하여 노후 아스팔트 포장을 가열판으로 가열하고, 이후, 절삭한 혼합물과 혼합하여 재활용 아스팔트 포장을 시공하였다. 이에 따라 인근에 아스팔트 플랜트가 없거나 소요 품질로 아스팔트 혼합물을 생산하지 못할 경우 아스팔트 포장을 시공하기 어렵다는 문제점이 있다.
이러한 현장 표층 재활용 아스팔트 포장 방법의 경우, 아스팔트 표층 가열장치만이 존재하며, 현장에는 가열 믹서가 존재하지는 않았다. 따라서 아스팔트 표층을 가열할 때, 충분히 가열하여 일정한 가열온도를 확보하고, 이를 절삭한 후에, 아스팔트 표층 가열시 확보된 온도를 가지고, 재생첨가제를 투입하여 혼합하였다.
한편, 전술한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1299459호에는 "직간접 가열방식 혼합믹서 및 이를 이용한 현장가열 아스팔트 표층 재생 시스템"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 열순환식 아스팔트 노면 가열장치를 이용한 현장가열 아스팔트 표층 재생 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 열순환식 아스팔트 노면 가열장치의 외관을 나타내는 도면이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 열순환식 아스팔트 노면 가열장치를 이용한 현장 아스팔트 표층 재생 시스템은, 열풍을 이용하여 노면을 30~80℃로 가열하고, 가열시 발생된 연기 및 습기는 그 내부 열풍으로 제거함과 동시에 상기 열풍을 순환시켜 재사용하는 열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60); 가열된 노면을 절삭 및 파쇄하는 노면 파쇄기(71); 상기 열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60)를 통과시킨 신규골재와 절삭된 노면에 포함된 폐골재를 공급받아 열풍을 이용하여 가열 혼합하는 믹서(72)를 포함한다.
여기서, 열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60)는 열풍을 이용하여 노후 아스팔트 표층(80)을 30~80℃로 가열하는 기능을 하며, 그 내부를 순환하는 열풍을 이용하면 노후 아스팔트 표층(80) 가열시에 발생하는 연기 및 습기를 소각 제거함으로써 환경오염을 방지할 수 있다. 또한, 열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60)는 노후 아스팔트 표층(80)을 가열한 열풍을 외부로 배출하지 않고, 그 내부에서 순환시켜 재활용함으로써, 에너지 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이러한 열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60)는 트레일러(50)에 의해 이송된다. 트레일러(50) 상에는 운전실(51)이 마련되고, 별도로 발전기(52), 오일탱크(53), 유압시스템(54)이 설치된다.
트레일러(50)의 일단에는 메인호퍼(55)가 마련되며, 이러한 메인호퍼(55)로 투입된 신규골재는 컨베이어벨트 등 이송수단에 의해 신규골재 공급호퍼로 이송되어, 열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60) 내부의 간접열에 의해 예열되거나, 바로 노면으로 떨어져 열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60)에 의해 직접 가열된다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60)는, 메인하우징(61), 열풍기(62) 및 재순환 파이프(63)를 포함한다.
열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60)는 그 내부로 공급받은 열풍을 이용하여 노후 아스팔트 표층(80)을 가열하는 장치로서, 메인하우징(61)은 길이 방향으로 길게 형성되며, 그 내부는 관통되어 그 내측 일단에는 열풍기(62)가 설치된다.
열풍기(62)는 메인하우징(61) 내측 일단에 그 폭 방향으로 서로 마주볼 수 있도록 제1 및 제2 열풍기를 포함할 수 있고, 메인하우징(61)의 내부 일단에서 타단으로 유동한 열풍은 다시 열풍기(62)로 재공급되며, 메인하우징(61) 외측 타단과 외측 일단은 재순환 파이프(63)로 연결된다. 즉, 열풍은 외부로 유출되지 않고 지속적으로 메인하우징(61) 내부를 순환할 수 있다.
종래의 기술에 따른 현장가열 아스팔트 표층 재생 시스템의 열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60)는 열풍을 이용하여 노면을 30~80℃로 가열하는 기능을 하며, 그 내부를 순환하는 열풍을 이용하면 노면 가열시에 발생하는 연기 및 습기를 소각 제거할 수 있다.
그러나 종래의 기술에 따른 열순환식 아스팔트 노면 가열장치를 이용한 현장가열 아스팔트 표층 재생 시스템의 경우, 별도의 노면 파쇄기(71)가 필요하며, 폐골재와 신규골재를 실어 믹서(72)로 운송하는 별도의 운송수단(73)이 필요하고, 또한, 열순환식 아스팔트 노면 가열장치(60)를 통과시킨 신규골재와 절삭된 노면에 포함된 폐골재를 공급받아 열풍을 이용하여 가열 혼합하는 믹서(72)가 별도로 필요하다는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 현장 표층 재생 아스팔트 포장 장치로서 아스팔트 플랜트에서 생산된 아스팔트 혼합물을 사용하지 않고, 차량에 탑재된 골재와 아스팔트 원재료를 사용하며, 신규골재를 가열하기 위한 별도의 가열 설비 없이 노후 아스팔트 포장의 아스팔트 표층 가열시에 사용하는 가열판을 사용하여 아스팔트 표층 및 신규골재를 가열 및 혼합할 수 있는, 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 신규골재를 공급할 수 있는 골재호퍼 및 신규골재를 포설할 수 있는 골재 포설기를 이동식 차량에 탑재함으로써 아스팔트 포장을 간편하게 보수할 수 있는, 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치는, 현장 표층 재생 아스팔트 포장 장치에 있어서, 골재공급트럭을 통해 공급되는 신규골재를 저장하는 골재호퍼; 상기 골재호퍼로부터 공급되는 신규골재를 노후 아스팔트 포장의 아스팔트 표층 상에 포설하는 골재 포설기; 상기 아스팔트 표층 및 상기 포설된 신규골재를 동시에 가열하는 가열판; 상기 가열판에 의해 동시 가열된 상기 아스팔트 표층 및 신규골재를 절삭하고, 긁어서 포집하는 절삭 및 포집설비; 아스팔트 탱크로부터 공급되는 아스팔트 원재료 및 재생첨가제 탱크로부터 공급되는 재생첨가제를 상기 포집된 아스팔트 표층 및 신규골재와 혼합하여 아스팔트 혼합물을 형성하는 혼합설비; 및 상기 혼합설비에 의해 형성된 아스팔트 혼합물을 노후 아스팔트 포장에 포설하는 포설설비를 포함하되, 상기 아스팔트 표층 및 상기 신규골재는 상기 노후 아스팔트 포장 상에서 상기 가열판에 의해 동시에 가열되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 골재호퍼, 아스팔트 탱크 및 재생첨가제 탱크는 이동식 차량 상부에 탑재되고, 상기 골재 포설기, 가열판, 절삭 및 포집설비, 혼합설비 및 포설설비는 이동식 차량 하부에 장착되는 것을 특징으로 하는 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치.
여기서, 상기 혼합설비는 상기 아스팔트 혼합물 100w% 당 상기 아스팔트 원재료 0~2w% 및 재생첨가제의 양을 0.1~1w%로 혼합하여 상기 아스팔트 혼합물(320)을 형성하게 된다.
여기서, 상기 절삭 및 포집설비는 상기 포집된 아스팔트 표층 및 신규골재를 2.5~10㎝ 깊이로 절삭하여 포집할 수 있다.
여기서, 상기 절삭 및 포집설비에 의해 절삭되어 비산된 먼지를 집진하는 집진설비가 이동식 차량 상부에 탑재될 수 있다.
여기서, 상기 가열판을 가열시키는 연료가 저장된 연료주입 탱크가 이동식 차량 상부에 탑재될 수 있다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법은, 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 현장 표층 재생 아스팔트 포장 방법에 있어서, a) 노후 아스팔트 포장의 아스팔트 표층 상에 신규골재를 포설하는 단계; b) 가열판을 사용하여 상기 아스팔트 표층 및 상기 신규골재를 동시 가열하는 단계; c) 상기 가열된 아스팔트 표층 및 신규골재를 절삭 또는 긁어서 포집하는 단계; d) 상기 포집된 아스팔트 표층 및 골재에 아스팔트 원재료 및 재생첨가제를 혼합하여 아스팔트 혼합물을 형성하는 단계; 및 e) 상기 노후 아스팔트 포장에 상기 아스팔트 혼합물을 포설 및 다짐하여 상기 노후 아스팔트 포장의 보수를 완료하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따르면, 현장 표층 재생 아스팔트 포장 장치로서 아스팔트 플랜트에서 생산된 아스팔트 혼합물을 사용하지 않고, 차량에 탑재된 골재와 아스팔트 원재료를 사용하며, 신규골재를 가열하기 위한 별도의 가열 설비 없이 노후 아스팔트 포장의 아스팔트 표층 가열시에 사용하는 가열판을 사용하여 아스팔트 표층 및 신규골재를 가열 및 혼합할 수 있다. 이에 따라 노후 아스팔트 포장의 아스팔트 표층을 현장에서 신규골재와 함께 가열함으로써 아스팔트 표층을 경제적으로 재활용할 수 있으며, 노후 아스팔트 포장 가열과정에서의 표층 열화로 인한 포장의 내구성 저하도 억제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 신규골재를 공급할 수 있는 골재호퍼 및 신규골재를 포설할 수 있는 골재 포설기를 이동식 차량에 탑재함으로써 소규모 아스팔트 포장을 간편하게 보수할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 폐아스팔트 콘크리트 재생장치의 단면도 및 후면측 요부 절개도이다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 열순환식 아스팔트 노면 가열장치를 이용한 현장 아스팔트 표층 재생 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 열순환식 아스팔트 노면 가열장치의 외관을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치의 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치가 이동식 차량에 탑재되도록 구현된 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치에서 가열판으로 골재 및 아스팔트 표층을 동시에 가열하는 것을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법의 동작흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 포장 장치가 이동식 차량에 탑재된 것을 나타내는 사진이고, 도 8b는 아스팔트 표층 상에 신규골재를 포설하는 것을 나타내는 사진이다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 열순환식 아스팔트 노면 가열장치를 이용한 현장 아스팔트 표층 재생 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 열순환식 아스팔트 노면 가열장치의 외관을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치의 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치가 이동식 차량에 탑재되도록 구현된 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치에서 가열판으로 골재 및 아스팔트 표층을 동시에 가열하는 것을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법의 동작흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 포장 장치가 이동식 차량에 탑재된 것을 나타내는 사진이고, 도 8b는 아스팔트 표층 상에 신규골재를 포설하는 것을 나타내는 사진이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치(100)]
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치의 블록구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치가 이동식 차량에 탑재되도록 구현된 것을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치에서 가열판으로 골재 및 아스팔트 표층을 동시에 가열하는 것을 예시하는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치(100)는, 골재호퍼(101), 골재 포설기(102), 조작패널(103), 연료주입 탱크(104), 가열판(105), 절삭 및 포집설비(106), 집진설비(107), 아스팔트 탱크(108), 재생첨가제 탱크(109), 혼합설비(110) 및 포설설비(111)를 포함한다.
골재호퍼(101)는 이동식 차량 상부의 후단에 설치되어 골재공급트럭(400)을 통해 공급되는 신규골재(310)를 저장하여 공급한다.
골재 포설기(102)는 상기 골재호퍼(101)로부터 공급되는 신규골재(310)를 노후 아스팔트 포장(210)의 아스팔트 표층(220) 상에 포설한다.
조작패널(103)은 이동식 차량 상부에 탑재되어 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치(100)의 각각의 구성요소들의 동작을 제어한다.
연료주입 탱크(104)는 상기 가열판(105)을 가열시키는 연료가 저장하며, 이동식 차량 상부에 탑재된다.
가열판(105)은 상기 아스팔트 표층(220) 및 상기 포설된 신규골재(310)를 동시에 소정온도, 예를 들면, 120℃ 정도로 가열한다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 아스팔트 표층(220) 및 상기 신규골재(310)는 상기 노후 아스팔트 포장(210)상에서 상기 가열판(105)에 의해 동시에 가열된다. 이에 따라 종래의 기술에 따른 신규골재와 절삭된 노면에 포함된 폐골재를 공급받아 가열 혼합하는 믹서가 필요 없고, 노후 아스팔트 포장(210)의 보수를 간편하고 경제적으로 수행할 수 있게 된다.
절삭 및 포집설비(106)는 상기 가열판(105)에 의해 동시 가열된 상기 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)를 절삭하고, 긁어서 포집한다. 예를 들면, 상기 절삭 및 포집설비(106)는 상기 포집된 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)를 2.5~10㎝ 깊이로 절삭하여 포집한다.
집진설비(107)는 상기 절삭 및 포집설비(106)에 의해 절삭되어 비산된 먼지를 집진하도록 이동식 차량 상부에 탑재된다.
아스팔트 탱크(108)는 아스팔트 원재료를 저장한다.
재생첨가제 탱크(109)는 아스팔트 원재료와 혼합되는 재생첨가제를 저장한다. 예를 들면, 상기 재생첨가제는 연화제, 개질제, 점착제 및 착색 및 미세 충진제인 카본블랙을 미리 설정된 비율로 형성할 수 있다.
혼합설비(110)는 아스팔트 탱크(108)로부터 공급되는 아스팔트 원재료 또는 재생첨가제 탱크(109)로부터 공급되는 재생첨가제를 상기 포집된 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)와 혼합하여 아스팔트 혼합물(320)을 형성한다. 예를 들면, 상기 혼합설비(110)는 상기 아스팔트 혼합물 100w% 당 상기 아스팔트 원재료 0~2w% 및 재생첨가제의 양을 0.1~1w%로 혼합하여 상기 아스팔트 혼합물(320)을 형성하게 된다.
포설설비(111)는 상기 혼합설비(110)에 의해 형성된 아스팔트 혼합물(320)을 노후 아스팔트 포장(210)에 포설한다.
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 골재호퍼(101), 아스팔트 탱크(108) 및 재생첨가제 탱크(109)는 이동식 차량 상부에 탑재되고, 상기 골재 포설기(102), 가열판(105), 절삭 및 포집설비(106), 혼합설비(110) 및 포설설비(111)는 이동식 차량 하부에 장착될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치(100)는 이동식 차량에 탑재되며, 이때, 상기 골재호퍼(101), 조작패널(103), 연료주입 탱크(104), 집진설비(107), 아스팔트 탱크(108) 및 재생첨가제 탱크(109)는 차량 상부에 탑재되고, 상기 골재 포설기(102), 가열판(105), 절삭 및 포집설비(106), 혼합설비(110) 및 포설설비(111)는 차량 하부에 장착될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치(100)는 신규골재(310)를 공급할 수 있는 골재호퍼(101) 및 신규골재(310)를 포설할 수 있는 골재 포설기(102)를 아스팔트 포장장치(100)에 탑재함으로써 간편하게 노후 아스팔트 포장(210)을 보수할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치(100)는 아스팔트 플랜트에서 생산된 아스팔트 혼합물을 사용하지 않고, 차량에 탑재된 신규골재(310)와 아스팔트 원재료를 사용하며, 신규골재(310)를 가열하기 위한 별도의 가열 설비 없이 노후 아스팔트 포장의 아스팔트 표층 가열시에 사용하는 가열판(105)을 사용하여 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)를 가열 및 혼합할 수 있다. 이에 따라 노후 아스팔트 포장(210)의 아스팔트 표층(220)을 현장에서 신규골재(310)와 함께 가열함으로써 아스팔트 표층(220)을 경제적으로 재활용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치(100)의 경우, 아스팔트 플랜트에서 생산한 아스팔트 혼합물을 사용하지 않고, 하나의 가열판(105)을 사용하여 현장에서 경제적으로 가열 및 재활용함으로써 재재비의 절약과 가열비용을 절감할 수 있는 친환경 탄소저감 기술이라고 할 수 있다.
[현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법]
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법의 동작흐름도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면이며, 도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 아스팔트 포장 장치가 이동식 차량에 탑재된 것을 나타내는 사진이고, 도 8b는 아스팔트 표층 상에 신규골재를 포설하는 것을 나타내는 사진이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법은, 먼저, 노후 아스팔트 포장(210)의 아스팔트 표층(220) 상에 신규골재(310)를 포설한다(S110). 구체적으로, 도 7의 a)에 도시된 바와 같이, 노후 아스팔트 포장(210)의 아스팔트 표층(220)의 전면에 골재호퍼(101)에 저장된 신규골재(310)를 하차시키고, 이후, 도 7의 b)에 도시된 바와 같이, 골재 포설기(102)를 사용하여 신규골재(310)를 포설한다. 이때, 아스팔트 포장 장치(100)는, 도 8a에 도시된 바와 같이, 이동식 차량에 모두 탑재되는 것이 바람직하며, 도 8b에 도시된 바와 같이 아스팔트 표층(220)의 전면에 신규골재(310)를 하차시킨다.
다음으로, 도 7의 c)에 도시된 바와 같이, 가열판(105)을 사용하여 상기 아스팔트 표층(220) 및 상기 포설된 신규골재(310)를 동시 가열한다(S120).
다음으로, 상기 가열된 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)를 절삭 또는 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)를 긁어서 포집한다(S130). 구체적으로, 도 7의 d)에 도시된 바와 같이, 절삭 또는 포설설비(106)를 사용하여 상기 가열된 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)를 절삭하거나, 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)를 긁어서 포집한다.
다음으로, 상기 포집된 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)에 아스팔트 및 재생첨가제를 혼합하여 아스팔트 혼합물(320)을 형성한다(S140).
다음으로, 노후 아스팔트 포장(210)에 상기 아스팔트 혼합물(320)을 포설 및 다짐하여, 상기 노후 아스팔트 포장(210)의 보수를 완료한다(S150).
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 현장 표층 재생 아스팔트 포장 장치로서 아스팔트 플랜트에서 생산된 아스팔트 혼합물을 사용하지 않고, 차량에 탑재된 골재와 아스팔트 원재료를 사용하며, 신규골재를 가열하기 위한 별도의 가열 설비 없이 노후 아스팔트 포장의 아스팔트 표층 가열시에 사용하는 가열판을 사용하여 아스팔트 표층 및 신규골재를 가열 및 혼합할 수 있고, 이에 따라 노후 아스팔트 포장의 아스팔트 표층을 현장에서 신규골재와 함께 가열함으로써 아스팔트 표층을 경제적으로 재활용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 신규골재를 공급할 수 있는 골재호퍼 및 신규골재를 포설할 수 있는 골재 포설기를 차량에 탑재함으로써 소규모 아스팔트 포장을 간편하게 보수할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 아스팔트 포장 장치
101: 골재호퍼 102: 골재 포설기
103: 조작패널 104: 연료주입 탱크
105: 가열판 106: 절삭설비
107: 집진설비 108: 아스팔트 탱크
109: 재생첨가제 탱크 110: 혼합설비 111: 포설설비 210: 노후 아스팔트 포장
220: 아스팔트 표층 310: 골재
320: 아스팔트 혼합물 400: 골재공급 트럭
101: 골재호퍼 102: 골재 포설기
103: 조작패널 104: 연료주입 탱크
105: 가열판 106: 절삭설비
107: 집진설비 108: 아스팔트 탱크
109: 재생첨가제 탱크 110: 혼합설비 111: 포설설비 210: 노후 아스팔트 포장
220: 아스팔트 표층 310: 골재
320: 아스팔트 혼합물 400: 골재공급 트럭
Claims (10)
- 현장 표층 재생 아스팔트 포장 장치에 있어서,
신규골재(310)를 저장하는 골재호퍼(101);
상기 골재호퍼(101)로부터 공급되는 신규골재(310)를 노후 아스팔트 포장(210)의 아스팔트 표층(220) 상에 포설하는 골재 포설기(102);
상기 아스팔트 표층(220) 및 상기 포설된 신규골재(310)를 동시에 가열하는 가열판(105);
상기 가열판(105)에 의해 동시 가열된 상기 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)를 포집하는 절삭 및 포집설비(106);
아스팔트 탱크(108)로부터 공급되는 아스팔트 원재료 또는 재생첨가제 탱크(109)로부터 공급되는 재생첨가제를 상기 포집된 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)와 혼합하여 아스팔트 혼합물(320)을 형성하는 혼합설비(110); 및
상기 혼합설비(110)에 의해 형성된 아스팔트 혼합물(320)을 노후 아스팔트 포장(210)에 포설하는 포설설비(111)를 포함하되,
상기 아스팔트 표층(220) 및 상기 신규골재(310)는 상기 노후 아스팔트 포장(210)상에서 상기 가열판(105)에 의해 동시에 가열되며,
상기 골재호퍼(101), 아스팔트 탱크(108) 또는 재생첨가제 탱크(109)는 이동식 차량에 탑재되고, 상기 골재 포설기(102), 가열판(105), 절삭 및 포집설비(106), 혼합설비(110) 및 포설설비(111)는 이동식 차량에 장착되며,
2.5~10㎝ 깊이로 절삭 후 포집된 아스팔트 표층(220) 및 가열 후 포집된 신규골재(310)를 상기 아스팔트 혼합물 100w% 당 0~2w% 아스팔트 원재료 및 0.1~1w% 재생첨가제와 혼합하여 아스팔트 포장으로 사용되는 것을 특징으로 하는 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 절삭 및 포집설비(106)에 의해 절삭되어 비산된 먼지를 집진하는 집진설비(107)가 이동식 차량 상부에 탑재되는 것을 특징으로 하는 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치. - 제1항에 있어서,
상기 가열판(105)을 가열시키는 연료가 저장된 연료주입 탱크(104)가 이동식 차량 상부에 탑재되는 것을 특징으로 하는 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치. - 제1항의 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 장치를 이용한 현장 표층 재생 아스팔트 포장 방법에 있어서,
a) 노후 아스팔트 포장(210)의 아스팔트 표층(220) 상에 신규골재(310)를 포설하는 단계;
b) 가열판(105)을 사용하여 상기 아스팔트 표층(220) 및 상기 신규골재(310)를 동시 가열하는 단계;
c) 상기 가열된 아스팔트 표층(220) 및 신규골재(310)를 절삭 또는 긁어서 포집하는 단계;
d) 상기 포집된 아스팔트 표층(220) 및 골재(310)에 아스팔트 원재료 또는 재생첨가제를 혼합하여 아스팔트 혼합물(320)을 형성하는 단계; 및
e) 상기 노후 아스팔트 포장(210)에 상기 아스팔트 혼합물(320)을 포설 및 다짐하여 상기 노후 아스팔트 포장(210)의 보수를 완료하는 단계
를 포함하는 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법. - 제7항에 있어서,
상기 a) 단계에서 골재 포설기(102)가 차량에 탑재된 골재호퍼(101)에 저장된 신규골재(310)를 상기 아스팔트 표층(220) 상에 포설하는 것을 특징으로 하는 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법. - 제7항에 있어서,
상기 b) 단계에서 가열판(105)은 상기 노후 아스팔트 포장(210) 상에서 상기 아스팔트 표층(220) 상에 포설된 신규골재(310)를 상기 아스팔트 표층(220)과 함께 가열하는 것을 특징으로 하는 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법. - 제7항에 있어서,
상기 d) 단계에서 상기 혼합설비(110)는 상기 아스팔트 혼합물 100w% 당 상기 아스팔트 원재료 0~2w% 및 재생첨가제의 양을 0.1~1w%로 혼합하여 상기 아스팔트 혼합물(320)을 형성하는 것을 특징으로 하는 현장의 아스팔트 표층을 재활용하는 아스팔트 포장 방법.
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