KR101758339B1 - 도로 균열 보수용 봉합 자재와, 이의 시공 장치 및 방법 - Google Patents

도로 균열 보수용 봉합 자재와, 이의 시공 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로의 균열 부위에 방수 가능하게 충진하여, 도로 균열부를 기존 도로면과 평행하게 마감 처리할 수 있도록 한 도로 균열 보수용 봉합 자재와, 이의 시공 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 절삭하되, 봉합 자재 충진을 위하여 균열 틈새의 입구를 균열 틈새의 폭에 비하여 더 크게 절삭하는 동시에 직선이 되도록 절삭하는 단계와; 절삭된 균열 틈새에 석유계 아스팔트 30 ~ 60중량%, 고분자 개질제 2 ~10중량%, 프로세스 오일 2 ~ 10중량%, 열가소성 수지 10 ~ 30중량%, 무기충전제 1 ~ 30중량%로 이루어진 봉합 자재를 도로면과 평행하는 높이까지 충진하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 균열 보수용 봉합 자재와, 이의 시공 장치 및 방법을 제공한다.

Description

도로 균열 보수용 봉합 자재와, 이의 시공 장치 및 방법{Sealing agent for repairing the road, method and device for construction the same}
본 발명은 도로 균열 보수용 봉합 자재와, 이의 시공 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로의 균열 부위에 방수 가능하게 충진하여, 도로 균열부를 기존 도로면과 평행하게 마감 처리할 수 있도록 한 도로 균열 보수용 봉합 자재와, 이의 시공 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 아스팔트 포장도로는 온도나 하중에 대해 소성변형이 심하여 균열이나 노면 변형 등이 쉽게 발생하고, 이질적인 콘크리트와 아스팔트 포장 재료의 사용, 투수나 온도 변화 등의 외부적 요인에 의해 들뜸, 박리, 균열 등이 발생하므로 잦은 보수공사가 요구된다.
특히, 반복적인 차량 하중으로 인해 아스팔트 포장층이 콘크리트 면으로부터 박리되는 현상이 발생하게 되고, 또한 아스팔트 포장 균열을 통해 하부층인 콘크리트 내부로 물이 침투하게 되면 구조적으로 위험한 상황이 발생할 수 있다.
따라서, 콘크리트 슬래브 면 위에 프라이머 접착제를 도포하고, 그 위에 방수층 형성을 위한 방수용 실런트를 도포한 후, 아스콘을 포설하는 아스팔트 포장 방법이 행해지고 있다.
즉, 기존의 도로 보수 방법은 파손된 균열 부위를 평탄화시키면서 깨끗하게 제거하고 새롭게 포장하는 방법으로서, 우선 노면 절삭기나 브레이커 등을 이용하여 파손부위를 절삭하여 제거하고, 절삭된 홈 공간내에 방수 기능의 고무 재질로 된 실런트를 도포하는 과정으로 이루어진다.
첨부한 도 1은 기존의 아스팔트 포장도로 시공 구조에 대한 일례를 나타낸다.
콘크리트 슬래브(100) 위에 접착제인 프라이머(102)를 도포하는 단계와, 프라이머(102) 위에 도막 방수재인 실런트(104)를 도포하는 단계와, 실런트(104) 위에 방수재질의 시트(200)를 깔아주는 단계와, 그 위에 아스팔트 포장층(300)을 포설하는 단계 등을 통하여 아스팔트 포장도로가 완공된다.
이와 같이, 아스팔트 도로 시공을 위하여 최초 시공된 콘크리트면 슬래브(100) 위에 접착제인 프라이머(102)를 도포한 후, 그 위에 방수용 실런트(104) 를 도포하거나, 또는 방수용 실런트(104) 외에 방수용 시트(200)를 더 깔아준 다음, 그 위에 아스팔트 포장층(300)을 형성함으로써, 아스팔트 포장층과 콘크리트 사이에 응력 및 변형을 흡수할 수 있고, 차량 하중으로 인한 수평, 수직 하중에 대응할 수 있으며, 또한 방수층이 응력 및 변형, 하부층의 수평 거동을 흡수하여 균열의 발생을 최소화시키면서 균열이 발전해 나가는 것을 최대한 억제하거나 지연시키는 역할도 하게 된다.
그럼에도 불구하고, 우수 침투와 차량 하중 등의 물리적 및 화학적 열화에 의해 아스팔트 포장층에 균열 틈새가 발생하거나, 또한 하절기의 온도상승과 동절기의 동결융해 작용의 반복으로 인한 열화 및 제설제의 염화물가 침투하는 등의 이유로 인하여 아스팔트 포장층에 균열 틈새가 더욱 크게 발생하여, 차량의 주행 안전에 위협을 가하고 있는 실정에 있다.
따라서, 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 메꾸는 종래의 보수 방법으로서, 균열 틈새에 실리콘 등과 같이 점성과 점착성이 있는 액상 줄눈재를 충진하여 빗물 등이 침투하는 것을 방지하는 방법이 적용되고 있으나, 콘크리트 슬래브에 대한 방수 성능이 떨어지고, 실리콘계 실란트는 장기간에 걸쳐 경화되어 균열 틈새의 표면과의 결합력이 떨어지는 등 초기 성능을 발현하지 못하는 등의 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 등록번호 제10-1379262호(2014.03.24)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 아스팔트 포장도로의 균열 틈새 표면과의 결합력을 증대시키는 동시에 방수 성능을 극대화시킬 수 있고, 장시간 사용에도 초기 성능을 그대로 유지할 수 있도록 한 도로 균열 보수용 봉합 자재와, 이의 시공 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 석유계 아스팔트 30 ~ 60중량%, 고분자 개질제 2 ~ 10중량%, 프로세스 오일 2 ~ 10중량%, 열가소성 수지 10 ~ 30중량%, 무기충전제 1 ~ 30중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 도로 균열 보수용 봉합 자재를 제공한다.
바람직하게는, 상기 석유계 아스팔트는 원유 정제 과정에서 만들어진 아스팔트 중 스트레이트 아스팔트, 컷백 아스팔트, 블로운 아스팔트 중 선택된 하나 또는 그 이상이 혼합된 것임을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 석유계 아스팔트는 스트레이트 아스팔트 30 ~ 50중량% 및 컷백 아스팔트 2 ~ 10중량%로 혼합된 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 고분자 개질제는 폴리에틸렌(PE, Polyethylene), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene), 폴리염화비닐(PVC, Poly Vinyl Chloride), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA, ethylene-vinyl acetate copolymer), 폴리초산비닐(PVA, polyvinyl-acetate)을 포함하는 열가소성 고분자와; 천연고무, 폴리이소프렌(Polyisoprene), 폴리부타티엔(Polybutadiene)을 포함하는 열가소성 고무와; SBS, SIS, SBR, EPR, EPDM, CTR을 포함하는 합성 고무와; 아크릴 수지(Acrylic resin), 에폭시 수지(Epoxy resin), 폴리우레탄(Polyurethane resin)를 포함하는 열경화성 고분자 중 선택된 하나 또는 그 이상이 혼합된 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로세스 오일은 석유 원유를 정제하여 추출되는 것으로서, 파라핀계, 나프텐계, 아로마틱계 중 선택된 하나 또는 그 이상이 혼합된 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 열가소성 수지는 염화비닐수지, ABS 수지, 아크릴수지, 방향족 석유수지, 아세탈 수지, 폴리에스테르, 폴리 슬폰, 폴리아세트산 비닐수지 중 선택된 하나 또는 그 이상이 혼합된 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 무기충전제는 카올린, 탄산칼슘, 클레이, 실리카흄, 실리카샌드, 플라이래쉬, 마이카, 탈크, 벤토나이트 중 선택된 하나 또는 그 이상이 혼합된 것임을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 절삭하되, 봉합 자재 충진을 위하여 균열 틈새의 입구를 균열 틈새의 폭에 비하여 더 크게 절삭하는 동시에 직선이 되도록 절삭하는 단계와; 절삭된 균열 틈새에 석유계 아스팔트 30 ~ 60중량%, 고분자 개질제 2 ~10중량%, 프로세스 오일 2 ~ 10중량%, 열가소성 수지 10 ~ 30중량%, 무기충전제 1 ~ 30중량%로 이루어진 봉합 자재를 도로면과 평행하는 높이까지 충진하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 균열 보수용 봉합 자재 시공 방법을 제공한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 아스팔트 포장도로의 균열 틈새 표면과의 결합력을 증대시키는 동시에 방수 성능을 극대화시킬 수 있고, 장시간 사용에도 초기 성능을 그대로 유지할 수 있는 도로 균열 보수용 봉합 자재를 제공할 수 있다.
도 1은 기존의 아스팔트 포장도로 시공 구조에 대한 일례를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 도로 균열 보수용 봉합 자재 시공을 위한 도로 커팅 및 집진 장치를 도시한 개략도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 도로 균열 보수용 봉합 자재 시공 장치 및 방법을 도시한 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예는 아스팔트 포장도로의 균열 틈새 표면과의 결합력을 증대시키는 동시에 방수 성능을 극대화시킬 수 있고, 장시간 사용에도 초기 성능을 그대로 유지할 수 있도록 한 도로 균열 보수용 봉합 자재(실런트 또는 줄눈재 라고도 함) 조성물을 제공한다.
이를 위해, 본 발명의 도로 균열 보수용 봉합 자재는 석유계 아스팔트 30 ~ 60중량%, 고분자 개질제 2 ~ 10중량%, 프로세스 오일 2 ~ 10중량%, 열가소성 수지 10 ~ 30중량%, 무기충전제 1 ~ 30중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 석유계 아스팔트는 도로의 균열 틈새에 충진되어 기존 아스팔트 포장층과 동일한 높이로 수평을 이루게 되는 아스팔트 충진재로서, 원유 정제 과정에서 만들어진 아스팔트 중 스트레이트 아스팔트, 컷백 아스팔트, 블로운 아스팔트 중 선택된 하나 또는 그 이상이 30 ~ 60중량%로 혼합된 것을 사용한다.
바람직하게는, 상기 석유계 아스팔트는 스트레이트 아스팔트 30 ~ 50중량% 및 컷백 아스팔트 2 ~ 10중량%로 혼합된 것을 사용한다.
상기 고분자 개질제는 본 발명의 도로 균열 보수용 봉합 자재가 우수한 접착력을 발휘하도록 하는 역할을 하고, 동절기에 온도변화에 따른 봉합 자재의 신장,수축에 효과적으로 대응하고, 탄력성을 유지하여 아스팔트 포장면에 견고히 부착되도록 하는 역할을 한다.
이를 위해, 상기 고분자 개질제는 폴리에틸렌(PE, Polyethylene), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene), 폴리염화비닐(PVC, Poly Vinyl Chloride), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA, ethylene-vinyl acetate copolymer), 폴리초산비닐(PVA, polyvinyl-acetate)을 포함하는 열가소성 고분자와; 천연고무, 폴리이소프렌(Polyisoprene), 폴리부타티엔(Polybutadiene)을 포함하는 열가소성 고무와; SBS, SIS, SBR, EPR, EPDM, CTR을 포함하는 합성 고무와; 아크릴 수지(Acrylic resin), 에폭시 수지(Epoxy resin), 폴리우레탄(Polyurethane resin)를 포함하는 열경화성 고분자 중 선택된 하나 또는 그 이상이 2 ~ 10중량%로 혼합된 것으로 사용하고, 특히 방사형(radial) 분자 구조를 가지며 스티렌(styrene) 함량 31%, 신율 700%, 경도 82, 200℃ 용융지수(g/10min) 1 이하의 특성을 가지는 것을 사용하도록 한다.
이때, 상기 고분자 개질제가 2중량% 미만이면 아스팔트 포장층 및 균열 틈새 벽면과의 접착력이 약화되고, 10중량%를 초과하면 접착력은 우수하나 석유계 아스팔트의 기본적인 함량을 침범하게 되므로, 고분자 개질제는 2 ~ 10중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 프로세서 오일은 석유 원유를 정제하여 추출되는 유동화제로서, 상기 고분자 개질제의 분산이 효과적으로 이루어지도록 하는 역할을 하게 되며, 파라핀계, 나프텐계, 아로마틱계 중 선택된 하나 또는 그 이상이 2 ~ 10중량%로 혼합된 것을 사용하고, 바람직하게는 다량의 방향족환을 함유하고, 고점도이며, 암녹색으로 고무분자와 상용성이 우수한 특성을 가지는 것을 사용하도록 한다.
이때, 상기 프로세스 오일 2중량% 미만이면 고분자 개질제의 분산 효과가 떨어지고, 10중량%를 초과하면 고분자 개질제의 분산 효과가 과대하게 되므로, 2 ~ 10중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 열가소성 수지는 본 발명의 봉합 자재가 도로의 균열 틈새에 충진되었을 때, 외부로부터 유입되는 우수 등을 차단하는 방수제 역할을 하는 것으로서, 염화비닐수지, ABS 수지, 아크릴수지, 방향족 석유수지, 아세탈 수지, 폴리에스테르, 폴리 슬폰, 폴리아세트산 비닐수지 중 선택된 하나 또는 그 이상을 10 ~ 30중량%로 혼합한 것을 사용한다.
이때, 상기 열가소성 수지의 함량이 10중량% 미만이면 우수 등을 차단하는 방수 성능이 떨어질 수 있고, 30중량% 초과하면 방수 성능은 우수하나 석유계 아스팔트의 기본적인 함량을 침범하게 되므로, 열가소성 수지는 2 ~ 10중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 무기충전제는 본 발명의 봉합 자재 성분 중 아스팔트와 혼합되어 균열 틈새의 공극을 메꾸어주는 역할을 하며, 카올린, 탄산칼슘, 클레이, 실리카흄, 실리카샌드, 플라이래쉬, 마이카, 탈크, 벤토나이트 중 선택된 하나 또는 그 이상이 1 ~ 30중량%로 혼합된 것을 사용하도록 하며, 30중량% 이상을 초과하면 균열틈새에 충진되는 봉합 자재의 공극율이 너무 커서 방수 성능 저하를 초래할 수 있으므로, 1 ~ 30중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기한 본 발명의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 이용한 도로 보수 시공 장치 및 방법을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 이용한 도로 보수 시공 장치는 첨부한 도 2에서 보듯이 도로 균열 보수용 봉합 자재를 충진하기 위하여 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 절삭하는 수단과, 첨부한 도 3 및 도 4에서 보듯이 절삭된 아스팔트 포장도로의 균열 틈새에 본 발명의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 도로면과 평행하는 높이까지 충진하기 위한 수단을 포함한다.
상기 도로 균열 보수용 봉합 자재를 충진하기 위하여 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 절삭하는 수단은 커팅날 하우징(81)로 감싸여진 상태에서 엔진부로부터의 동력에 의하여 회전하면서 도로 균열 보수용 봉합 자재를 충진하기 위한 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 절삭하는 커팅날(82)과, 상기 커팅날 하우징(81)의 하단에 장착되어 커팅날(82)이 균열 틈새를 절삭할 때 발생하는 파편 및 분진의 외부 누출을 차단하는 밀폐용 프레임(83) 및 밀폐용 브러시(84)와, 상기 커팅날(82)의 커팅시 파편 및 분진을 흡입하는 흡입펌프(86)와, 상기 흡입펌프(86)와 포집호스(89)로 연결되어 일정 크기 및 무게 이상의 파편 및 분진을 포집하는 포집호퍼(87) 및 포집통(88), 그리고 상기 포집호퍼(87)의 상부에 연통 가능하게 연결되어, 흡입펌프(86)의 흡입력에 의하여 흡입되는 일정 크기 및 무게 이하의 미세 분진을 포집하는 포집망(90) 등을 포함하여 구성된다.
위와 같은 구성을 갖는 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 절삭하는 수단을 이용하여, 먼저 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 절삭하되, 봉합 자재 충진을 위하여 균열 틈새의 입구를 균열 틈새의 폭에 비하여 더 크게 절삭하는 동시에 직선이 되도록 절삭하는 단계가 선행된다.
이를 위해, 엔진부를 구동시킨 상태에서 작업자가 직접 조정용 로드 및 손잡이를 잡은 채 밀거나 방향 전환을 하는 동시에 엔진부로부터의 동력이 동력전달수단을 통해 커팅부(80)의 커팅날 하우징(81)로 감싸여진 커팅날(82)로 전달됨으로써, 커팅날(82)의 회전 절삭력에 의하여 도로의 보수를 요하는 면을 용이하게 커팅되어 제거될 수 있다.
특히, 상기 커팅날(82)이 도로보수면을 커팅할 때 발생하는 파편 및 분진 등이 외부로 빠져나가퍼지는 것을 밀폐용 프레임(83) 및 밀폐용 브러시(84)에서 1차로 차단하게 된다.
이와 동시에, 상기 흡입펌프(86)가 구동되면, 흡입펌프(86)의 흡입력에 의하여 커팅시 파편 및 분진을 1차 포집하는 단계가 진행된다.
즉, 상기 커팅날(82)이 도로보수면을 커팅할 때 발생하는 파편 및 분진 등이 흡입펌프(86)의 흡입력에 의하여 포집호스(89)를 따라 포집호퍼(87)내로 흡입 이송되면, 일정 크기 및 무게 이상의 분진 및 파편은 포집호퍼(87)의 바닥으로 낙하되어 포집통(88)내에 1차 포집된다.
이때, 일정 크기 및 무게 이하의 미세 분진 등은 포집호퍼(87)의 바닥으로 낙하하지 않고, 흡입펌프(86)의 흡입력에 의하여 포집호퍼(87)의 상부에 연통 가능하게 연결된 포집망(90)내로 이송되어 2차 포집된다.
이와 같이, 도로의 손상부분을 보수를 위하여 용이하게 파내는 커팅 기능은 물론, 커팅 작업시 발생하는 서로 다른 입자의 분진 및 파편 등의 이물질까지 1차 및 2차에 걸쳐 모두 완전하게 집진할 수 있다.
다음으로, 상기와 같이 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 봉합 자재 충진을 위하여 절삭한 후, 절삭된 공간내에 본 발명에 따른 도로 균열 보수용 봉합 자재 즉, 상기와 같이 석유계 아스팔트 30 ~ 60중량%, 고분자 개질제 2 ~10중량%, 프로세스 오일 2 ~ 10중량%, 열가소성 수지 10 ~ 30중량%, 무기충전제 1 ~ 30중량%로 이루어진 봉합 자재를 도로면과 평행하는 높이까지 충진한다.
이를 위해, 본 발명의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 도로 균열 보수용 봉합 자재를 도로면과 평행하는 높이까지 충진하기 위한 수단은, 도로 균열 보수용 봉합 자재를 저장하는 실런트 탱크(20)과, 실런트 탱크(20) 내의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 일정 점도 이하로 만들기 위한 열매체유를 가열하는 동시에 순환시키는 보일러(30)와, 상기 보일러(30)와 실런트 탱크(20)의 내부 간에는 열매체유가 순환되는 히팅라인(40)과, 상기 실런트 탱크(20)의 상단쪽 토출측에 연결되어 실런트 주입도포건(60)으로 도로 균열 보수용 봉합 자재인 방수용 실런트를 토출 공급하는 유압펌프(50)와, 상기 유압펌프(50)로부터 공급되는 도로 균열 보수용 봉합 자재를 도로의 절삭된 균열 틈새 내에 주입 도포하도록 노즐부(66)를 갖는 실런트 주입도포건(60) 등을 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 충진하기 위한 과정을 도 3 및 도 4를 참조로 좀 더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
차체 프레임(10)의 전단부에는 견인용 로드(12)가 일반 차량(예, 트럭, 작업용 차량 등)에 견인 가능하게 형성되고, 상부에는 도로 보수를 위한 방수용 실런트로서 본 발명의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 저장하는 실런트 탱크(20)가 탑재 된다.
또한, 상기 차체 프레임(10) 상에서 실런트 탱크(20)의 인접 위치에는 실런트 탱크(20) 내의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 일정 점도 이하로 만들기 위한 열매체유를 가열하는 동시에 순환시키는 보일러(30)가 탑재 고정되고, 상기 보일러(30)와 실런트 탱크(20)의 내부 간에는 열매체유가 순환되는 히팅라인(40)이 연결된다.
이에, 상기 보일러(30)에서 가열된 열매체유가 실런트 탱크(20)의 내부까지 연장된 히팅라인(40)을 따라 공급된 후, 도로 균열 보수용 봉합 자재를 가열시킨 다음, 다시 보일러(30)쪽으로 순환된다.
또한, 상기 실런트 탱크(20)의 상단쪽 토출측에는 실런트 주입도포건(60)으로 방수용 실런트를 토출 공급하는 유압펌프(50)가 장착된다.
이에, 상기 실런트 탱크(20) 내의 히팅라인(40)을 순환하는 고온의 열매체유에 의하여 실런트 탱크(20)내의 도로 균열 보수용 봉합 자재가 일정 점도 이하로 녹게 되면, 상기 유압펌프(50)의 흡입 구동력에 의하여 흡입되어 실런트 주입도포건(60)쪽으로 토출 공급된다.
상기 유압펌프(50)로부터 공급되는 도로 균열 보수용 봉합 자재를 도로의 보수용 커팅홈 즉, 절삭된 균열 틈새 내에 주입 도포하는 구성으로서, 실런트 주입도포건(60)이 구비된다.
상기 실런트 주입도포건(60)은 그 내부에 실런트 개폐밸브(미도시됨)가 장착되고, 외부에는 작업자가 손으로 쥘 수 있는 거치손잡이(62)가 형성된 도포건 몸체부(64)를 포함하고, 이 도포건 몸체부(64)의 끝단부에는 도로의 보수용 커팅홈내에 실런트를 주입 도포하는 노즐부(66)가 형성된다.
이때, 상기 노즐부(66)는 노즐몸체(66-1) 및 노즐몸체(66-1)의 저면에 형성되어 실런트를 토출시키는 노즐홀(66-2)로 구성된다.
바람직하게는, 상기 노즐부(66)의 노즐몸체(66-1)는 노즐홀(66-2)로부터 토출되는 실런트가 도로의 보수용 커팅홈내에 주입 도포되는 동시에 주입 도포된 실런트를 평평하게 다져줄 수 있도록 저면이 평평한 아치형 형상으로 구비된다.
한편, 상기 보일러(30) 및 유압펌프(50)에 대한 구동 제어를 하는 제어반(70)이 차체 프레임(10)의 소정 위치에 장착된다.
따라서, 도로의 손상부분을 보수를 위하여 커팅장비를 이용하여 손상부위를 커팅하여 절삭하는 공정이 진행된 후, 이 커팅 공정에 의하여 도로의 손상부위가 파내어진 도로의 보수면(절삭된 균열 틈새)에 본 발명의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 충진 도포하는 공정이 진행된다.
이를 위해, 먼저 상기 제어반(70)을 이용하여 보일러(30)가 작동시킨다.
이에, 상기 보일러(30)에서 가열된 열매체유가 실런트 탱크(20)의 내부까지 연장된 히팅라인(40)을 따라 공급되어, 실런트 탱크(20)내의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 가열시킨다.
미도시되었지만, 상기 도로 균열 보수용 봉합 자재의 점도 및 온도를 측정하는 센서의 센싱신호가 제어반으로 전송되고, 제어반(70)에서 방수용 실런트의 점도가 일정 점도 이하인 것으로 판정하면, 상기 실런트 탱크(20)의 상단쪽 토출측에는 장착된 유압펌프(50)를 구동시키는 제어를 한다.
따라서, 상기 실런트 탱크(20)내의 도로 균열 보수용 봉합 자재가 유압펌프(50)의 흡입 구동력에 의하여 흡입되어 실런트 주입도포건(60)쪽으로 토출 공급된다.
이때, 작업자가 실런트 주입도포건(60)의 거치 손잡이(62)를 잡은 채로 작업 대기를 하고, 도포건 몸체부(64)내의 개폐밸브를 열림으로 작동시킨다.
이에, 상기 유압펌프(50)로부터의 도로 균열 보수용 봉합 자재가 도포건 몸체부(64)의 개폐밸브를 지나서 노즐부(60)로 흐르게 되고, 연이어 노즐부(60)의 노즐홀(66-2)을 통하여 토출 분사되며, 최종적으로 작업자가 토출되는 도로 균열 보수용 봉합 자재를 도로의 보수용 커팅홈내에 주입 도포하는 동작을 하게 된다.
특히, 작업자가 노즐부(66)의 노즐몸체(66-1)를 사방으로 슬라이드시키는 동작을 취하게 되면, 첨부한 도 3에서 보듯이 노즐몸체(66-1)의 평평한 저면에 의하여 도로의 보수용 커팅홈내에 주입 도포된 도로 균열 보수용 봉합 자재가 평평하게 다져지게 되므로, 도로 균열 보수용 봉합 자재에 대한 별도의 평탄화 작업이 필요없게 된다.
이와 같이, 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 절삭한 후, 그 안에 본 발명의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 충진 도포해줌으로써, 아스팔트 포장도로의 균열 틈새 표면과의 결합력을 증대시키는 동시에 방수 성능을 극대화시킬 수 있고, 장시간 사용에도 초기 성능을 그대로 유지할 수 있는 도로 균열 보수용 봉합 자재를 제공할 수 있다.
한편, 흡입펌프(86)의 케이스 외부면에는 온도에 따라 색이 변화하는 변색부가 도포될 수 있다. 이 변색부는, 소정의 온도 이상이 되었을 때 색이 변하는 두 가지 이상의 온도변색물질이 흡입펌프(86)의 케이스 표면에 도포되어 온도 변화에 따라 두 개 이상의 구간으로 분리됨으로써 단계적인 온도 변화를 판단할 수 있고, 변색부 위에는 변색부가 손상되는 것을 방지하기 위한 보호막층이 도포된다.
여기서, 변색부는, 각각 40℃ 이상 및 60℃ 이상의 변색온도를 갖는 온도변색물질을 도포하여 형성될 수 있다. 변색부는 흡입펌프(86)의 케이스 온도에 따라 색이 변화하여 도료의 온도 변화를 감지하기 위한 것이다.
이러한 변색부는 소정의 온도 이상이 되었을 때 색깔이 변하는 온도변색물질이 흡입펌프(86)의 케이스 표면에 도포됨으로써 형성될 수 있다. 또한, 온도변색물질은 일반적으로 1~10㎛의 마이크로캡슐 구조로 구성되어 있고, 마이크로캡슐 내에 전자 공여체와 전자 수용체의 온도에 따른 결합 및 분리현상으로 인해 유색 및 투명색을 나타내도록 할 수 있다.
또한, 온도변색물질은 색의 변화가 빠르고, 40℃, 60℃, 70℃, 80℃, 등의 다양한 변색온도를 가질 수 있으며, 이러한 변색온도는 여러 방법으로 쉽게 조정될 수 있다. 이러한 온도변색물질은 유기화합물의 분자 재배열, 원자단의 공간 재배치 등의 원리에 의한 다양한 종류의 온도변색물질이 이용될 수 있다.
이를 위해, 변색부는 서로 다른 변색 온도를 가지는 두 가지 이상의 온도변색물질을 도포하여 온도 변화에 따라 두 개 이상의 구간으로 분리되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이 온도변색층은 상대적으로 저온의 변색온도를 갖는 온도변색물질과 상대적으로 고온의 변색온도를 갖는 온도변색물질을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40℃이상 및 60℃이상의 변색온도를 갖는 온도변색물질을 사용하여 변색부를 형성할 수 있다.
이를 통해, 흡입펌프(86)의 온도 변화를 단계적으로 확인할 수 있어 도료의 온도변화를 감지할 수 있으며, 이에 따라 흡입펌프(86)를 최적의 상태에서 운용할 수 있으며, 과열에 의한 흡입펌프(86)의 손상을 미연에 방지시킬 수 있다.
또한, 보호막층은 변색부 위에 도포되어서 외부의 충격으로 인해 변색부가 손상되는 것을 방지하며, 변색부의 변색 여부를 쉽게 확인함과 동시에 온도변색물질이 열에 약한 것을 고려하여 단열 효과를 가지는 투명 도포재를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 실런트 탱크(20)의 둘레에는 부식방지용 피복 조성물이 도포될 수 있다.
피복 조성물은, 레조르시놀 디글리시딜에테르(Resorcinol diglycidyl ether) 80중량% 및 프로판올아민(Propanol amine) 20중량%를 혼합하여 제조한 수용해성 수지 조성물 100중량%에 대하여, 헥사메틸레이티드-헥사메틸롤 멜라민(Hexamethylated-hexamethylol melamine)을 1 내지 10중량%로 구성된다.
본 발명에서는 레조르시놀 디글리시틸에테르의 우수한 내화학성, 치수안정성 등의 특성과 프로판올아민의 내부식성 등의 특성 및 멜라민 유도체의 우수한 윤활특성 등을 활용하여 보다 친환경적인 실런트 탱크(20)의 부식방지를 위한 피복을 형성할 수 있다.
상기 부식방지용 피복 조성물을 도포하는 방법은 특별한 제한은 없으나, 알루미늄합금 표면에 건조도막 두께가 10 내지 30㎛가 되도록 도포되는 것이 바람직하다. 건조도막 두께가 10㎛ 미만이면 수명이 짧아질 수 있고, 30㎛를 초과하는 경우에는 기능상 문제점은 없으나 경제적 이점이 감소한다.
또한, 상기 부식방지용 피복 조성물이 도포된 실런트 탱크(20)는 10 내지 30분 동안 공기 건조 후 100 내지 200℃, 바람직하게는 150 내지 180℃에서 10 내지 50분 동안 경화하여 비점착성이고 광택이 우수한 도막을 얻는 것이 가능하다.
그리고, 포집호퍼(87)의 둘레에는, 부식방지도포층이 도포될 수 있다.
이러한 부식방지도포층은, 레조르시놀 디글리시딜에테르(Resorcinol diglycidyl ether) 80 중량% 및 프로판올아민 (Propanol amine) 20 중량%를 혼합하여 제조한 수용해성 수지 조성물 100 중량부에 대해, 헥사메틸레이티드-헥사메틸롤 멜라민(Hexamethylated-hexamethylol melamine) 1~10중량부로 구성된다.
본 발명에서는 레조르시놀 디글리시딜에테르의 우수한 내화학성, 치수 안정성 등의 특성과 프로판올아민의 내부식성 등의 특성 및 멜라민 유도체의 우수한 윤활특성 등을 활용하여 보다 친환경적인 포집호퍼(87)의 부식방지를 위한 피복을 형성할 수 있다.
이러한 부식방지도포층을 도포하는 방법은 포집호퍼(87)의 표면에 건조 도막 두께가 10~30㎛가 되도록 도포되는 것이 바람직하다.
건조 도막 두께가 10㎛ 미만이면 수명이 짧아질 수 있고, 30㎛를 초과하는 경우에는 기능상 문제점은 없으나, 경제적 이점이 감소한다.
또한 부직방지도포층이 도포된 포집호퍼(87)는 10~30분 동안 공기 건조시킨 후 100~200℃, 바람직하게는 150~180℃에서 10~50분 동안 경화하여 비점착성이고 광택이 우수한 도막을 얻는 것이 가능하다.
또한, 노즐부(66)에는 노즐부(66)의 수명단축의 원인이 되는 표면오염문제를 해결하기 위하여 실리콘 성분을 포함한 막힘방지도포층이 도포될 수 있다.
상기 막힘방지도포층은 미생물 및 부유물 등의 부착을 억제하여 노즐부(66)의 사용기간을 반영구적으로 연장할 수 있게 된다. 상기 도포액을 제조하는 방법에 대하여 간략하게 설명하자면, 우선 에틸아세테이트(ethyl acetate)용액에 디메틸디클로로실란 용액을 부피비로 2-5% 용해시켜 도포액을 제조한다. 이때, 상기 디메틸디클로로실란 용액의 함량이 2%에 미치지 못하면 도포의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 5%를 초과하면 막힘방지도포층이 너무 두꺼워져 효율이 떨어진다.
상기와 같은 비율로 용해된 도포액은 도포시간 및 도포두께를 고려하여 용액의 점도가 0.8-2cp(센티포아제)의 범위인 것이 바람직하다. 이는 점도가 너무 낮으면 도포시간을 오래해야 하며, 점도가 너무 높으면 도포가 두껍게 일어나고 건조가 안되며 또한 불균일한 도포로 인하여 막힘방지 효과를 얻을 수 없다.
본 발명에서는 상기와 같이 제조된 도포용액으로 노즐부(66)의 표면을 1㎛이하의 두께로 도포한다. 이때, 막힘방지도포층의 두께가 1㎛를 초과하면 오히려 노즐부(66)의 구멍이 좁아지기 때문에 본 발명에서는 막힘방지도포층의 두께를 1㎛이하로 한정한다. 또한, 상기와 같은 두께로 도포하는 방법으로서는 노즐부(66) 표면에 2-3회 정도 분사하는 스프레이 방법이 사용될 수 있다.
12 : 견인용 로드
20 : 실런트 탱크
30 : 보일러
40 : 히팅라인
50 : 유압펌프
52 : 실런트 공급호스
60 : 실런트 주입도포건
62 : 거치손잡이
64 : 도포건 몸체부
66 : 노즐부
66-1 : 노즐몸체
66-2 : 노즐홀
70 : 제어반
80 : 커팅부
81 : 커팅날 하우징
82 : 커팅날
83 : 밀폐용 프레임
84 : 밀폐용 브러시
85 : 차단판
86 : 흡입펌프
87 : 포집호퍼
88 : 포집통
89 : 포집호스
90 : 포집망

Claims (5)

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  5. 석유계 아스팔트 30 ~ 60중량%, 고분자 개질제 2 ~ 10중량%, 프로세스 오일 2 ~ 10중량%, 열가소성 수지 10 ~ 30중량%, 무기충전제 1 ~ 30중량%로 이루어지며; 상기 석유계 아스팔트는 스트레이트 아스팔트 30 ~ 50중량% 및 컷백 아스팔트 2 ~ 10중량%로 혼합된 것이고; 상기 고분자 개질제는 폴리에틸렌(PE, Polyethylene), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene), 폴리염화비닐(PVC, Poly Vinyl Chloride), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA, ethylene-vinyl acetate copolymer), 폴리초산비닐(PVA, polyvinyl-acetate)을 포함하는 열가소성 고분자와; 천연고무, 폴리이소프렌(Polyisoprene), 폴리부타티엔(Polybutadiene)을 포함하는 열가소성 고무와; SBS, SIS, SBR, EPR, EPDM, CTR을 포함하는 합성 고무와; 아크릴 수지(Acrylic resin), 에폭시 수지(Epoxy resin), 폴리우레탄(Polyurethane resin)를 포함하는 열경화성 고분자 중 선택된 하나 또는 그 이상이 혼합된 것이며; 상기 프로세스 오일은 석유 원유를 정제하여 추출되는 것으로서, 파라핀계, 나프텐계, 아로마틱계 중 선택된 하나 또는 그 이상이 혼합된 것이고; 상기 열가소성 수지는 염화비닐수지, ABS 수지, 아크릴수지, 방향족 석유수지, 아세탈 수지, 폴리에스테르, 폴리 슬폰, 폴리아세트산 비닐수지 중 선택된 하나 또는 그 이상이 혼합된 것이며; 상기 무기충전제는 카올린, 탄산칼슘, 클레이, 실리카흄, 실리카샌드, 플라이래쉬, 마이카, 탈크, 벤토나이트 중 선택된 하나 또는 그 이상이 혼합된 도로 균열 보수용 봉합 자재를 충진하기 위하여 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 절삭하는 수단으로서,
    커팅날 하우징(81)로 감싸여진 상태에서 엔진부로부터의 동력에 의하여 회전하면서 도로 균열 보수용 봉합 자재를 충진하기 위한 아스팔트 포장도로의 균열 틈새를 절삭하는 커팅날(82);
    상기 커팅날 하우징(81)의 하단에 장착되어 커팅날(82)이 균열 틈새를 절삭할 때 발생하는 파편 및 분진의 외부 누출을 차단하는 밀폐용 프레임(83) 및 밀폐용 브러시(84);
    상기 커팅날(82)의 커팅시 파편 및 분진을 흡입하는 흡입펌프(86);
    상기 흡입펌프(86)와 포집호스(89)로 연결되어 일정 크기 및 무게 이상의 파편 및 분진을 포집하는 포집호퍼(87) 및 포집통(88); 및
    상기 포집호퍼(87)의 상부에 연통 가능하게 연결되어, 흡입펌프(86)의 흡입력에 의하여 흡입되는 일정 크기 및 무게 이하의 미세 분진을 포집하는 포집망(90); 을 포함하여 구성되고,
    절삭된 아스팔트 포장도로의 균열 틈새에 석유계 아스팔트 30 ~ 60중량%, 고분자 개질제 2 ~10중량%, 프로세스 오일 2 ~ 10중량%, 열가소성 수지 10 ~ 30중량%, 무기충전제 1 ~ 30중량%로 이루어진 도로 균열 보수용 봉합 자재를 도로면과 평행하는 높이까지 충진하기 위한 수단으로서,
    도로 균열 보수용 봉합 자재를 저장하는 실런트 탱크(20);
    실런트 탱크(20) 내의 도로 균열 보수용 봉합 자재를 일정 점도 이하로 만들기 위한 열매체유를 가열하는 동시에 순환시키는 보일러(30);
    상기 보일러(30)와 실런트 탱크(20)의 내부 간에는 열매체유가 순환되는 히팅라인(40);
    상기 실런트 탱크(20)의 상단쪽 토출측에 연결되어 실런트 주입도포건(60)으로 도로 균열 보수용 봉합 자재인 방수용 실런트를 토출 공급하는 유압펌프(50);
    상기 유압펌프(50)로부터 공급되는 도로 균열 보수용 봉합 자재를 도로의 절삭된 균열 틈새 내에 주입 도포하도록 노즐부(66)를 갖는 실런트 주입도포건(60);
    흡입펌프(86)의 케이스 외부면에 변색부가 도포되되, 상기 변색부는, 일정한 온도 이상이 되었을 때 색이 변하는 두 가지 이상의 온도변색물질이 흡입펌프(86)의 케이스 표면에 도포되어 온도 변화에 따라 두 개 이상의 구간으로 분리됨으로써 단계적인 온도 변화를 판단할 수 있고, 상기 변색부 위에는 변색부가 손상되는 것을 방지하기 위한 보호막층이 도포되며;
    실런트 탱크(20)의 둘레에는 부식방지용 피복 조성물이 도포되되, 상기 피복 조성물은, 레조르시놀 디글리시딜에테르(Resorcinol diglycidyl ether) 80중량% 및 프로판올아민(Propanol amine) 20중량%를 혼합하여 제조한 수용해성 수지 조성물이 구비되고, 상기 수용해성 수지 조성물에 헥사메틸레이티드-헥사메틸롤 멜라민(Hexamethylated-hexamethylol melamine)을 혼합하여서 이루어지며, 상기 실런트 탱크(20)의 둘레에 10 내지 30㎛의 두께로 도포되고, 상기 부식방지용 피복 조성물이 도포된 실런트 탱크(20)는 10 내지 30분 동안 공기 건조 후 100 내지 200℃에서 10 내지 50분 동안 경화하여서 이루어지며;
    노즐부(66)에는 실리콘 성분을 포함한 막힘방지도포층이 도포되되, 상기 막힘방지도포층은 에틸아세테이트(ethyl acetate)용액에 디메틸디클로로실란 용액을 부피비로 2-5% 용해시켜 도포액을 제조하고, 상기 도포액의 점도는 0.8-2cp(센티포아제)인 것을 특징으로 하는 도로 균열 보수용 봉합 자재 시공 장치.
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