KR102087387B1 - 아스팔트 포장도로의 종균열 또는 포트홀 보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아스팔트 포장도로에 발생한 포트홀을 메워 보수하기 위한 공법에 관한 것으로서, 구체적으로는 (A) 상기 포트홀과 그 주변의 구재 아스콘을 간헐적 가열하는 단계; (B) 상기 포트홀 주변의 가열된 구재 아스콘에 대하여 침질을 수행하면서 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 침투시키는 단계; (C) 상기 포트홀과 그 주변의 표면에 가열된 구재 아스콘을 흩트리는 단계; (D) 상기 포트홀의 크기 및 구재 아스콘의 노화도에 비례하여 보수 혼합물을 투입하는 단계; (E) 상기 구재 아스콘과 보수 혼합물을 혼합하여 고르게 펴면서 다지는 단계;로 이루어짐에 따라, 포트홀의 보수 후 포트홀에 채워진 신재 아스콘과 그 주변의 구재 아스콘 간 탄성계수 격차로 인한 재 파손을 방지할 수 있는 아스팔트 포장도로의 포트홀 항구 보수공법을 제공하게 된다.

Description

아스팔트 포장도로의 종균열 또는 포트홀 보수공법{Repair method for crack or pothole on paved road}

본 발명은 아스팔트 포장도로에 발생한 종균열 또는 포트홀을 간편하고 항구적으로 보수할 수 있는 공법에 관한 것이다.

일반적으로 아스팔트 포장도로의 곳곳에는 종균열이나 포트홀이 발생하고 있으며 이와 같이 포트홀을 보수하는 방법으로서 대한민국 특허 제1537247호(2015.07.16. 공고)에는 '도로 포트홀 자동 보수 공법'이 발명되어 있다.

상기 발명을 구체적으로 살펴보면 『차량 단말기가 영상 정보를 표출하고 차량 본체 전면 하부에 설치되는 히팅 장치를 구동하여 포트 홀의 작업 면적을 히팅하는 단계(S18)와; 차량 단말기가 차량에 설치되는 멀티 메인 축에 설치되고 전 후진할 수 있는 제1지지축(820)에 체결되는 제1회전 구동부의 구동 모터의 작동에 의하여 상하로 이동할 수 있는 것으로 아스팔트를 커팅하고 아스콘을 평탄하게 하고 다짐 질을 하는 멀티 작동 장치(600)에 구성된 커팅 장치를 구동하여 포트 홀의 작업 면적을 커팅하는 단계(S19)와; 차량 단말기가 제1지지축(820)에 체결되며 상하로 이동 가능하고 파쇄 모터의 작동으로 그라인더 날(851)을 회전시켜 포트 홀의 아스팔트를 잘게 파쇄하는 파쇄 장치(850)를 구동하여 커팅된 아스팔트를 잘게 파쇄하는 단계(S20)와; 차량 단말기가 차량 내부에 설치되어 있는 진공 펌프에 의하여 차량 후부에 설치되는 아스팔트 진공 흡입장치(870)를 구동하여 파쇄된 아스팔트를 흡입하여 잔여물 저장 탱크에 저장하는 단계(S21)와; 차량 단말기가 차량 내부에 설치되는 에어 공급 펌프(925) 에어 공급 펌프를 구동하여 에어 공급 노즐을 통하여 포트 홀의 부스러기를 제거하는 단계(S22)와; 차량 단말기가 아스콘 공급 펌프를 구동하여 아스콘 저장 탱크에 저장된 아스콘을 멀티 메인 축 내부에 형성된 공급로(807)를 통하여 포트 홀로 공급하는 단계(S23)와; 차량 단말기가 아스콘 저장 탱크 하부에 구비된 디지털 계량기로부터 무게 증감 정보를 수신하여 아스콘 공급량을 산정하고 아스콘 DB에 저장하는 단계(S24)와; 차량 단말기가 상기 멀티 작동장치(600)의 평탄부 및 롤러부를 구동하여 포트 홀의 아스콘을 평탄하게 하면서 다짐질하는 단계(S25); 및 차량 단말기가 포트 홀의 아스콘 포장이 완료된 영상을 표출하는 단계(S26);』를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

즉, 종래에는 기본적으로 포트홀 주변을 반듯하게 절삭하는 단계, 절삭된 부분을 제거하는 단계, 절삭된 부분에 신재 아스콘을 채우고 다지는 단계로 이루어진다.

그러나 이와 같은 종래 포트홀 보수 공법에 의하면 보수된 후에도 다시 쉽게 파손되는 현상이 발생한다는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점의 원인을 규명하기 위해 먼저, 포장도로에 포트홀이 형성되는 원인을 살펴보면 포장층으로 수분이 침투함으로써 쉽게 발생하고, 이와 같은 수분 침투는 다짐작업의 불량으로 인한 과다 공극을 통해 이루어지거나 노화현상으로 인한 균열을 통해 이루어진다는 것을 알 수 있다.

그런데 포트홀을 보수하는 과정을 살펴보면 포트홀을 가열하는 과정에서 그 주변에 있는 구재 아스콘에 대한 노화가 더욱 심화되고, 그로 인해 복구된 포트홀 주변의 구재 아스콘과 내부의 신재 아스콘 사이의 노화도 차이에 의해 균열이 쉽게 발생하고 그러한 균열을 통해 수분이 침투함으로써 다시 파손되는 악순환이 반복되는 것이다. 또한, 신재 아스콘을 공급하는 과정에서도 신재 아스콘이 어느 정도 노화된 상태로 제공되기 때문에 일시적인 보수에 그치게 되는 것이다.

한편, 종래 포트홀 보수 공법에 의하면 한 방향으로 길게 형성되는 종균열에 대한 대처가 어려운 문제점이 있다. 즉, 앞서 살펴본 바와 같이 도로의 포트홀은 균열을 통한 수분침투에 의해 발생하는데, 이와 같은 종균열은 포트홀이 형성되기 전단계로서 기존 보수공법과 같이 도로를 가열하고 절삭 후 신재 아스콘을 채우고 다지는 일련의 작업을 수행하기에는 비용적으로나 효율적 측면에서 부담이 크기 때문에 대부분 포트홀이 발생하기 전까지 방치되고 있다.

본 발명은 포트홀이 형성되기 전 종균열에 대하여 간단하게 보수할 수 있도록 한 아스팔트 포장도로의 종균열 보수공법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 포트홀을 가열하는 과정에서 포트홀 주변의 구재 아스콘의 노화를 방지하고, 포트홀 주변의 구재 아스콘과 내부에 채워지는 신재 아스콘 사이의 노화 차를 줄이기 위한 아스팔트 포장도로의 포트홀 보수공법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 포장도로의 종균열을 보수하는 공법에 있어서, (A) 적외선 가열장치를 사용하여 상기 종균열이 형성된 주변의 구재 아스콘의 표면이 타지 않으면서 내부까지 가열되도록 간헐적 가열하는 단계; (B) 상기 종균열 주변의 가열된 구재 아스콘에 대하여 다수의 송곳이 형성된 침판을 이용하여 침질을 수행하면서 상기 구재 아스콘 내부로 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 침투시키는 단계; 및 (C) 상기 침질된 구재 아스콘의 표면을 다지는 단계;로 이루어진다.

본 발명은 포장도로의 포트홀을 보수하는 공법에 있어서, (A) 적외선 가열장치를 사용하여 상기 포트홀과 그 주변의 구재 아스콘의 표면이 타지 않으면서 내부까지 가열되도록 간헐적 가열하는 단계; (B) 상기 포트홀 주변의 가열된 구재 아스콘에 대하여 다수의 송곳이 형성된 침판을 이용하여 침질을 수행하면서 상기 구재 아스콘 내부로 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 침투시키는 단계; (C) 상기 포트홀과 그 주변의 표면에 가열된 구재 아스콘을 흩으리는 단계; (D) 상기 포트홀의 크기 및 구재 아스콘의 노화도에 비례하여 컷백 아스팔트, 신재 아스콘 및 노화방지제로 이루어지는 보수 혼합물을 포트홀에 투입하는 단계; (E) 상기 구재 아스콘과 보수 혼합물을 혼합하여 고르게 펴면서 다지는 단계;로 이루어진다.

상기 적외선 가열장치를 이용한 간헐적 가열은 상기 포트홀의 일부 구간에 대하여 가열장치를 이용한 일정시간 가열과 그 구간으로부터 가열장치를 이동시켜 다른 구간에 대하여 가열장치를 이용한 일정시간 가열하는 왕복이동을 반복하여 이루어진다.

상기 적외선 가열장치는 맨홀의 뚜껑 주변 가열을 위해 도넛 형태로 형성된다.

상기 구재 아스콘 내부로 컷백 아스팔트 및 노화방지제를 침투시키는 단계는 상기 송곳의 중심으로부터 측면을 통해 컷백 아스팔트 및 노화방지제를 공급하기 위한 공급구가 형성되고, 상기 송곳이 구재 아스콘에 박힌 상태에서 상기 컷백 아스팔트 및 노화방지제를 주입한다.

본 발명의 아스팔트 포장도로의 종균열 보수공법에 의하면 포트홀이 형성되기 전 종균열에 대하여 간단하게 보수할 수 있도록 함으로써, 포트홀의 형성을 막아 비용을 절감할 수 있는 경제적 효과가 있다.

본 발명의 아스팔트 포장도로의 포트홀 보수공법에 의하면 포트홀을 가열하는 과정에서 포트홀 주변의 구재 아스콘의 노화를 방지하고, 포트홀 주변의 구재 아스콘과 내부에 채워지는 신재 아스콘 사이의 노화 차를 줄임으로써, 포트홀의 보수 후 포트홀에 채워진 신재 아스콘과 그 주변의 구재 아스콘 간 탄성계수 격차로 인한 재 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명이 적용된 아스팔트 포장도로의 종균열 및 포트홀 보수공법을 도시한 플러 차트.
도 3은 본 발명이 적용된 아스팔트 포장도로의 포트홀 보수공법을 도시한 작업 순서도.
도 4는 본 발명이 적용된 아스팔트 포장도로의 포트홀 보수공법에 사용되는 가열장치를 도시한 예시도.
도 5는 본 발명이 적용된 아스팔트 포장도로의 포트홀 보수공법에 사용되는 침판을 도시한 예시도.
도 6은 본 발명이 적용된 아스팔트 포장도로의 포트홀 보수공법 중 종균열에 대한 침질상태를 도시한 예시도.
도 7은 본 발명이 적용된 아스팔트 포장도로의 포트홀 보수공법 중 포트홀에 대한 침질상태를 도시한 예시도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 포장도로의 종균열을 보수하는 공법은 도 1, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 (A) 종균열이 형성된 주변의 구재 아스콘의 표면이 타지 않으면서 내부까지 가열되도록 간헐적 가열하는 단계; (B) 상기 종균열 주변의 가열된 구재 아스콘에 대하여 침질을 수행하면서 상기 구재 아스콘 내부로 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 침투시키는 단계; 및 (C) 상기 침질된 구재 아스콘의 표면을 다지는 단계;로 이루어진다.

상기 (A)단계는 상기 종균열(11)과 그 주변의 구재 아스콘을 간헐적 가열하는 과정으로서, 상기 적외선 가열장치(100)는 실시 예로서 도 4에 도시된 바와 같이 하부면이 개방된 함체 형태의 바디 케이스(110); 상기 바디 케이스의 상부를 통해 가스 연료가 공급되도록 하면서 상기 바디 케이스 내부에 다수개의 버너가 일정간격으로 배열되도록 설치되는 히터(120); 상기 바디 케이스 또는 버너가 바닥으로부터 일정높이 이격되는 상태로 이동하도록 하는 캐스터(130); 상기 바디 케이스의 하단에 탈부착하면서 상기 아스콘 도로의 표면으로부터 노출된 공간을 밀폐 차단하여 분위기 공간을 형성하는 스커트(140); 및 상기 버너의 가스 압력과 가열 온도 및 시간을 조절하되, 타이머를 이용하여 일정시간 가열 후 소화 및 점화를 반복하도록 제어하는 제어부(미도시);를 포함하여 이루어진다. 상기 히터(120)의 버너는 실시 예로서 적외선 발열 메탈 파이버로 이루어지고, 80~200mm의 폭으로 50~170mm 간격마다 설치하며, 포장도로의 표면으로부터 40~100mm 이격되도록 고정한 상태에서 6~20 bar의 가스압력으로 1000~1200℃ 발열하도록 형성된다. 이때, 상기 히터의 버너는 종균열의 특성상 좌우 2 개가 설치된 것으로 사용하거나 여러 개의 버너 중 2개의 버너만 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 간헐적 가열은 예를 들어 포트홀과 그 주변의 구재 아스콘이 타지 않을 정도로 일정시간 연속 가열하고, 그 이후에는 일정시간 동안 가열과 비가열을 반복함으로써 내부까지 충분히 열이 전달되어 포트홀 주변의 구재 아스콘을 흩어 내면서 혼합할 수 있는 정도로 가열하는 것이다. 즉, 상기 간헐적 가열의 실시 예로서 포장도로의 상부에 밀폐된 분위기 공간을 형성하고, 상기 적외선 가열장치를 이용하여 200~400℃의 분위기 온도로 120~480초(2~8분) 동안 연속가열 후 30~90초 간격으로 소화 및 점화를 반복하여 480~900초(3~15분) 동안 가열하여 포장도로의 표면으로부터 2~7㎝ 깊이까지 가열하는 것이다. 상기 밀폐된 분위기 공간을 형성하기 위해서 하기의 스커트를 사용함으로써 가열장치와 포장도로의 표면 사이가 이격되지 않고 밀폐된 분위기 공간을 형성할 수 있는 것이며, 이와 같이 밀폐된 공간을 형성해야만 외부 온도에 의한 영향을 적게 받아 원활한 간헐적 가열이 가능하게 된다. 또한, 상기 간헐적 가열은 동계와 하계가 다소 차이가 있으나, 상기 범위로서 간헐적 가열이 가능하다. 이와 같은 간헐적 제어는 가열장치의 제어부에 의해 자동으로 이루어지도록 설정할 수 있다.

한편, 상기 적외선 가열장치를 이용한 간헐적 가열은 실시 예로서 상기 종균열의 일부 구간에 대하여 가열장치를 이용한 일정시간 가열과 그 구간으로부터 가열장치를 이동시켜 다른 구간에 대하여 가열장치를 이용한 일정시간 가열하는 왕복이동을 반복하여 이루어진다. 즉, 종균열의 특성상 한 방향으로 길게 형성되기 때문에 하나의 적외선 가열장치를 이용하여 한 번에 종균열 전체를 간헐적 가열하기 어려움이 있다. 따라서 상기 종균열이 발생한 방향으로 적외선 가열장치를 왕복 이동시키면서 간헐적 가열이 이루어지도록 하는 것이다. 이때, 상기 적외선 가열장치는 레일 또는 구조물 상에 설치하여 왕복 이동할 수 있게 된다.

상기 (B) 단계는 상기 종균열 주변의 가열된 구재 아스콘에 대하여 다수의 송곳(220)이 형성된 침판(200)을 이용하여 침질을 수행하면서 상기 구재 아스콘 내부로 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 침투시키는 것이다. 즉, (B)단계는 종균열 주변의 구재 아스콘에 대하여 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같은 침판을 이용하여 침질을 하면서 동시에 그 침질이 이루어지는 구재 아스콘 내부로 컷백 아스팔트를 침투시킴으로써 구재 아스콘에 형성된 공극이나 균열을 채우고 구재 아스콘 사이의 접착력을 향상시키는 한편, 상기 노화방지제를 침투시킴으로써 구재 아스콘의 노화도를 회복시키는 것이다. 따라서 상기 (B)단계의 과정은 도 6에 도시된 바와 같이 종균열의 형태나 크기에 상관없이 적외선 가열장치에 의해 가열된 일정폭의 종균열 주변 전체에 고르게 이루어지도록 한다.

이때, 상기 침판(200)은 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 평평한 베이스(210) 하부에 다수의 송곳(220)이 형성되어 있으며, 상기 각 송곳은 그 중심을 통해 상기 컷백 아스팔트나 노화방지제를 공급하기 위한 공급관이 형성되고, 그 공급관으로부터 각 송곳의 외면을 통해 상하 다수개의 공급구(220a)가 형성된다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나 상기 베이스는 유압 실린더 또는 유압 모터와 같은 유압장치에 의해 승강이 이루어지도록 설치됨과 아울러, 상기 베이스와 유압 장치는 손잡이와 바퀴가 달린 대차에 설치된다. 한편, 상기 대차는 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 저장하는 탱크와 상기 저장된 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 공급하기 위한 펌프가 설치된다. 따라서 침질을 위해서 캐리어를 이용하여 간편하게 이동 후 유압 장치를 가동시켜 베이스를 승강시킴으로써 송곳이 가열된 구재 아스팔트를 찌르고 빠지는 작용이 이루어지고, 이와 동시에 펌프가 가동하여 송곳의 측면에 형성된 공급구를 통해 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 공급하게 되는 것이다.

따라서 상기 가열된 구재 아스콘에 컷백 아스팔트 및 노화방지제를 침투시키는 단계는 상기 송곳의 중심으로부터 측면을 통해 컷백 아스팔트 및 노화방지제를 공급하기 위한 공급구가 형성되고, 상기 송곳이 구재 아스콘에 박힌 상태에서 상기 컷백 아스팔트 및 노화방지제를 주입하는 과정에 의해 이루어진다.

상기 (C)단계는 상기 침질된 구재 아스콘의 표면을 다지는 것이다. 이때, 상기 구재 아스콘의 표면을 다지는 과정에서 후술하는 보수 혼합물을 보충한 후 구재 아스콘의 표면과 보충된 보수 혼합물을 섞는 과정을 포함할 수 있다. 즉, 상기 적외선 가열장치에 의한 간헐적 가열이 완료된 후 상기 적외선 가열장치에 설치된 또는 별도의 스크레이핑 장치를 사용하여 구재 아스콘의 표면을 긁어내는 한편, 상기 보수 혼합물을 보충하면서 긁어낸 구재 아스콘과 함께 섞은 후 다짐으로써 보수 후 포장도로의 노화도를 회복할 뿐 아니라, 포장도로가 평평하게 유지되도록 한다.

본 발명의 포장도로의 포트홀을 보수하는 공법은 도 2 내지 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 (A) 포트홀이 형성된 주변의 구재 아스콘의 표면이 타지 않으면서 내부까지 가열되도록 간헐적 가열하는 단계; (B) 상기 포트홀 주변의 가열된 구재 아스콘에 대하여 침질을 수행하면서 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 침투시키는 단계; (C) 상기 포트홀과 그 주변의 표면에 가열된 구재 아스콘을 흩트리는 단계; (D) 상기 포트홀의 크기 및 구재 아스콘의 노화도에 비례하여 보수 혼합물을 투입하는 단계; (E) 상기 구재 아스콘과 보수 혼합물을 혼합하여 고르게 펴면서 다지는 단계;로 이루어진다.

본 발명은 상기 포트홀을 보수하기 이전 과정으로서 상기 포트홀의 크기 및 그 주변에 있는 구재 아스콘의 상태를 확인하는 과정이 이루어지는데, 이와 같은 확인을 통해 포트홀의 보수 전에 컷백 아스팔트와 신재 아스콘 및 노화방지제의 투입량을 결정하기 위한 지표로 사용된다. 예를 들면 상기 포트홀의 크기는 1×1㎡ 면적 대비 50~70%까지는 대형, 30~50%는 중형, 30%이하는 소형으로 분류하고, 구재 아스콘의 노화도는 포장연수로 분류하여 확인할 수 있다. 이때, 상기 포트홀의 크기는 가로×세로 또는 반경의 실측을 통해 대중소로 확인할 수 있고, 포장연수는 도로포장 연도를 역산하여 확인할 수 있는 것이다.

상기 (A)단계는 적외선 가열장치를 사용하여 상기 포트홀과 그 주변의 구재 아스콘의 표면이 타지 않으면서 내부까지 가열되도록 간헐적 가열하는 것이다.

이때, 상기 적외선 가열장치(100)는 앞서 설명된 바와 같은 구성으로 이루어지고, 상기 적외선 가열장치(100)를 이요한 간헐적 가열 방법도 앞서 설명한 바와 같이 이루어지도록 한다.

[표1: 가열장치의 사양과 점도 변화]

한편, 위의 표 1은 가열장치의 히터 가동시간, 표면으로부터 히터의 수직 높이 및 버너 사이즈에 따른 점도변화를 시험한 것으로서, 7-2와 같이 히터를 표면으로부터 70mm 높이에서 6분간 초기 가열하고 0.5분 간격으로 "껐다/켰다"를 18회 반복하여 총 15분 가열할 때 노화가 가장 적게 일어나는 것을 알 수 있다. 이는 가열로 본바닥 아스팔트보다 약 1.14배 점도를 높이는 것으로 나타나 가장 점도 증가비율(Increment ratio)이 낮았고 그 다음은 3-2와 4-2 순으로 나타났다.

따라서 (A)단계에 의하면 상기 적외선 가열장치를 사용하여 일정온도로 일정시간 간헐적 가열을 함으로써, 포트홀 주변의 구재 아스콘을 타지 않고 필요한 깊이까지 가열하는 것이고, 이와 같이 상기 포트홀 주변의 구재 아스콘이 타지 않도록 가열하는 이유는 상기 포트홀 주변을 가열하는 과정에서 구재 아스콘이 타게 되면 유독성 연기를 발생시킬 뿐만 아니라, 특히 [표1]에서 알 수 있듯이 적외선 가열장치로 5분, 15분을 연속 가열할 경우 노화가 급격하게 이루어지면서 포트홀의 보수 후 균열 등에 의해 쉽게 떨어지는 현상이 발생하기 때문에 이를 방지하려는 것이다.

상기 (B)단계는 상기 포트홀(10) 주변의 가열된 구재 아스콘에 대하여 다수의 송곳이 형성된 침판(200)을 이용하여 침질을 수행하면서 상기 구재 아스콘 내부로 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 침투시키는 것이다. 즉, (B)단계는 포트홀 주변의 구재 아스콘에 대하여 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같은 침판을 이용하여 침질을 하면서 동시에 그 침질이 이루어지는 구재 아스콘 내부로 컷백 아스팔트를 침투시킴으로써 구재 아스콘에 형성된 공극이나 균열을 채우고 구재 아스콘 사이의 접착력을 향상시키는 한편, 상기 노화방지제를 침투시킴으로써 구재 아스콘의 노화도를 회복시키는 것이다. 따라서 상기 (B)단계의 과정은 도 7에 도시된 바와 같이 포트홀의 형태와 상관없이 가열장치에 의해 가열된 포트홀 주변에 고르게 이루어지도록 함으로써, 구재 아스콘과 복구되는 신재 아스콘 사이에 탄성계수 격차를 완화시켜 탄성계수 차에 의한 파손을 방지할 수 있기에 항구적인 보수가 가능한 것이다. 이때, 상기 침판(200)의 구성과 그 침판을 이용하여 구재 아스콘에 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 투입하는 방법은 앞서 설명한 구성으로 이루어진다.

상기 (C)단계는 상기 포트홀(10)과 그 주변의 표면에 가열된 구재 아스콘을 흩어주는 것이다. 즉, 상기 포트홀(10)의 내부와 그 주변에 가열된 구재 아스콘을 흩어주는 과정으로써, 포트홀 주변을 따라 가열된 구재 아스콘 자체를 갈퀴나 삽 등으로 긁어내어 포트홀 내에 흩어 모으면서 그 포트홀 내에서 혼합하는 작업이 이루어지는 것이다. 따라서 이와 같은 과정은 종래 구재 아스콘을 반듯하게 절삭하여 걷어내는 것과는 다른 것이다.

상기 (D)단계는 상기 포트홀의 크기 및 구재 아스콘의 노화도에 비례하여 컷백 아스팔트, 신재 아스콘 및 노화방지제로 이루어지는 보수 혼합물을 투입하는 것이다. 즉, 상기 포트홀의 크기와 구재 아스콘의 노화도에 따른 보수 혼합물의 배합비율 등이 기재된 표준배합차트에 따라 컷백 아스팔트, 신재 아스콘 및 노화방지제가 혼합된 보수 혼합물을 현장에서 제조한 후 이를 포트홀의 크기에 맞춰 직접 투입하는 것이다.

상기 포트홀에 사용될 신재 아스콘(NAM)은 플랜트에서 출하되어 초기 약 1~2시간은 점도가 약 5,000~7,000 정도로 비교적 양호한 편이다. 하지만, 시간이 경과하여 4, 8시간이 되면서 22,000과 50,000p로 심하게 노화되는 것으로 나타난다. 이는 신재 아스콘이 고온에 오래 보관되며 노화가 촉진되기 때문이다. 또한, 장시간 운반과정에서 진동 등에 의해 미세한 바인더의 침강에 의해서도 노화가 촉진될 수 있다. 또한, 현장에서 장시간 신재 아스콘을 보온박스(heating box)에 보관하며 사용 시 점도가 크게 높아지는 것을 알 수 있고, 현재의 공법상으로 이는 피할 수 없는 현실이므로 신재 아스콘(NAM)의 노화저감 대책은 반드시 필요하다.

따라서 아스팔트의 노화억제에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려진 소석회(hydrated lime: HL)를 신재 아스콘에 중량대비 1.5% 넣어 노화저지 효과를 확인하였다. 즉, 실험실에서 소석회(노화방지제)의 사용으로 점도가 낮아지는 적정비율을 구하여 그 비율을 현장의 신재 아스콘에 곱하여 신재 아스콘의 점도를 추정한 결과 노화시간이 긴 4, 8시간일 때에 노화저지 효과가 더 크게 나타났다. 즉, 8시간 운반시 현장 혼합물의 점도가 50,000p가 넘던 것이 HL의 사용으로 거의 반 가까이 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 따라서 포트홀 보수를 위한 신재 아스콘에는 반드시 소석회를 0.3~2중량% 넣고 제조해야 한다. 이와 같은 노화방지제의 첨가량은 상기 구재 아스콘의 노화, 신재 아스콘의 보온운반 시간에 따른 노화도 및 포트홀의 크기에 따른 신재 아스콘의 양에 비례하여 0.3~2중량%로 결정한다.

한편, 신재 아스콘의 노화로 인해 점도가 높은 경우나 노화도가 심한 경우는 유제보다는 회생기능이 크고 작업성이 좋은 컷백 아스팔트를 적정비율 추가하여야 하는데, 이와 같은 컷백 아스팔트의 첨가량은 노화방지제와 같이 상기 구재 아스콘의 노화, 신재 아스콘의 보온운반 시간에 따른 노화도 및 포트홀의 크기에 따른 신재 아스콘의 양에 비례하여 0.3~2중량%로 결정한다.

한편, 위와 같은 개념에 의해 표준배합차트는 다음과 같다.

[표 2: 컷백 아스팔트 사용량]

[표 3: 노화방지제(소석회) 사용량]

보수된 포트홀은 구재 아스콘과 신재 아스콘에 의해 회생되어 노화정도가 중간 정로 회생되도록 한다. 너무 완전 회생시키면 어느 정도 노화된 기존 표층 재료와 경계면에서 탄성계수 차이로 이질적으로 거동할 수 있다.

상기 (E)단계는 상기 구재 아스콘과 보수 혼합물을 혼합하여 고르게 펴면서 다지는 것이다. 이와 같은 다짐에는 다짐기 또는 롤러 등이 사용된다.

한편, 상기 적외선 가열장치를 이용한 간헐적 가열은 실시 예로서 상기 포트홀의 일부 구간에 대하여 가열장치를 이용한 일정시간 가열과 그 구간으로부터 가열장치를 이동시켜 다른 구간에 대하여 가열장치를 이용한 일정시간 가열을 반복하는 한편, 상기 가열이 완료된 부분에 대하여 구재 아스콘을 긁어내는 작업을 병행하여 이루어진다. 상기 간헐적 가열 방법의 일 예로서 적외선 가열장치를 일정시간 켜고 끄는 과정이 아닌 적외선 가열장치를 어느 가열 위치에서 다른 가열 위치 사이로 이동하는 과정을 반복함으로써 간헐적 가열이 이루어지는 것이고, 그 과정에서 가열이 완료된 부분에 대하여 구재 아스콘을 긁어내는 작업을 병행함으로써 작업 공정과 시간을 줄이는 것이다. 이때 상기 적외선 가열장치의 원활한 왕복 이동을 위해 레일이나 별도의 구조물이 설치될 수 있고, 상기 적외선 가열장치에는 가열된 구재 아스콘을 긁어내기 위한 스크레이핑 장치를 설치할 수 있다.

또한, 적외선 가열장치는 실시 예로서 도 8에 도시된 바와 같이 맨홀의 뚜껑 주변 가열을 위해 도넛 형태로 형성된다. 즉, 포장도로 중에서 맨홀이 설치되는 주변이 쉽게 떨어져 나가는 현상이 발생하는데, 이와 같이 맨홀이 설치된 부분의 복구는 보통 맨홀 뚜껑을 중심으로 전후좌우에 걸쳐 단계적으로 이루어지기 때문에 복구 시간이 많이 지연되는 문제점이 있다. 따라서 이와 같은 복구 시간의 지연을 줄이고, 상기 맨홀 뚜껑에 대한 불필요한 가열을 막기 위해서 도넛 형태의 적외선 가열장치를 이용하여 복구가 이루어지는 것이다.

이와 같은 본 발명의 보수공법에 의하면 포트홀을 가열하는 과정에서 포트홀 주변의 구재 아스콘의 노화를 방지하고, 포트홀 주변의 구재 아스콘과 내부에 채워지는 신재 아스콘 사이의 노화 차를 줄임으로써, 포트홀의 보수 후 포트홀에 채워진 신재 아스콘과 그 주변의 구재 아스콘 간 탄성계수 격차로 인한 재 파손을 방지할 수 있기 때문에 항구적인 보수가 가능하게 된다.

11: 종균열
10: 포트홀
20: 보수 혼합물
100: 적외선 가열장치
200: 침판

Claims (5)

1. 포장도로의 종균열을 보수하는 공법에 있어서,
   (A) 적외선 가열장치를 사용하여 상기 종균열이 형성된 주변의 구재 아스콘의 표면이 타지 않으면서 내부까지 가열되도록 간헐적 가열하는 단계;
   (B) 상기 종균열 주변의 가열된 구재 아스콘에 대하여 다수의 송곳이 형성된 침판을 이용하여 침질을 수행하면서 상기 구재 아스콘 내부로 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 침투시키되, 상기 송곳의 중심으로부터 측면을 통해 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 공급하기 위한 공급구가 형성되어, 상기 송곳이 구재 아스콘에 박힌 상태에서 상기 컷백 아스팔트 및 노화방지제를 주입하는 단계; 및
   (C) 상기 침질된 구재 아스콘의 표면을 다지는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장도로의 종균열 보수공법.
   
2. 포장도로의 포트홀을 보수하는 공법에 있어서,
   (A) 적외선 가열장치를 사용하여 상기 포트홀과 그 주변의 구재 아스콘의 표면이 타지 않으면서 내부까지 가열되도록 간헐적 가열하는 단계;
   (B) 상기 포트홀 주변의 가열된 구재 아스콘에 대하여 다수의 송곳이 형성된 침판을 이용하여 침질을 수행하면서 상기 구재 아스콘 내부로 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 침투시키되, 상기 송곳의 중심으로부터 측면을 통해 컷백 아스팔트 또는 노화방지제를 공급하기 위한 공급구가 형성되어, 상기 송곳이 구재 아스콘에 박힌 상태에서 상기 컷백 아스팔트 및 노화방지제를 주입하는 단계;
   (C) 상기 포트홀과 그 주변의 표면에 가열된 구재 아스콘을 흩으리는 단계;
   (D) 상기 포트홀의 크기 및 구재 아스콘의 노화도에 비례하여 컷백 아스팔트, 신재 아스콘 및 노화방지제로 이루어지는 보수 혼합물을 포트홀에 투입하는 단계;
   (E) 상기 구재 아스콘과 보수 혼합물을 혼합하여 고르게 펴면서 다지는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장도로의 포트홀 보수공법.
   
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