KR102299784B1 - Precast concrete panel having heating module and black ice preventive road packing method using this same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프리캐스트 콘크리트 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열모듈과 공장 제작형 프리캐스트 콘크리트 패널의 조합을 통해 겨울철 블랙아이스로 인한 교통사고를 줄이고 도로 포장의 내구성 확보로 수명을 연장하는 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널 및 이를 이용한 블랙아이스 예방 도로 포장 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precast concrete panel, and more particularly, a heating module that reduces traffic accidents due to black ice in winter and extends life by securing durability of road pavement through a combination of a heating module and a factory-made precast concrete panel It relates to this buried precast concrete panel and a black ice prevention road paving method using the same.
이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.This section provides background information related to the subject matter of the present application and is not necessarily prior art.
최근 겨울철 대형 교통사고의 주요요인으로 대두되고 있는 블랙아이스는 아스팔트나 콘크리트 표면의 작은 틈새로 물이나 눈이 스며들어 얼어붙는 현상으로 육안으로 확인이 되지 않아 교통사고를 유발할 가능성이 높다.Black ice, which has recently emerged as a major factor in large-scale traffic accidents in winter, is a phenomenon in which water or snow seeps into and freezes through small cracks in the surface of asphalt or concrete.
도로교통공단의 교통사고 분석시스템에 따르면 2014~2018년 블랙아이스로 인한 결빙도로 사고는 약 6,500건으로 눈이 많이 쌓여 발생한 사고보다 약 1.8배 많았고, 부상자수는 2배, 사망자 수는 3배 이상 많고, 치사율은 1.9배 이상 높았다.According to the Traffic Accident Analysis System of the Road Traffic Authority, there were about 6,500 icy road accidents caused by black ice between 2014 and 2018, about 1.8 times more than those caused by heavy snow accumulation. , the fatality rate was more than 1.9 times higher.
블랙아이스로 인한 사고 방지를 위하여 제설재를 살포하고 있으나 이미 영하권의 날씨로 인해 도로가 결빙되어 교통체증이 크며 여러 사고들을 유발한다.Snow removal materials are being sprayed to prevent accidents caused by black ice, but roads are already frozen due to sub-zero weather, causing large traffic jams and many accidents.
뿐만 아니라 도로 아스팔트 포장의 경우 소성변형 및 피로균열로 인한 지속적인 파손이 발생되고 있다.In addition, in the case of road asphalt pavement, continuous damage is occurring due to plastic deformation and fatigue cracking.
아스팔트 포장에서 하부기층의 변형이 발상된 포장체에 대하여 상부 표층 덧 씌우기만(5cm) 반복하여 표면상의 미관만을 고려한 유지관리를 실시하기 때문에 도로의 내구성은 물론 겨울철 블랙아이스 위험도 높아지고 있다.In the asphalt pavement, the risk of black ice in winter as well as the durability of the road is increasing because maintenance is carried out considering only the appearance of the surface by repeatedly overlaying the upper surface layer (5 cm) on the pavement where the deformation of the lower base layer has occurred.
소성변형으로 인한 지반의 침하 및 내부균열에 대한 근본적인 보수보강이 필요하며, 사후 대응이 아닌 사전 예방적인 도로 융설 및 융빙 대책의 중요성이 대두되고 있다.Fundamental repair and reinforcement of ground subsidence and internal cracks due to plastic deformation are required, and the importance of preventive measures for road snow melting and ice melting rather than reactive measures is emerging.
현재까지 개발된 발열관련 도로의 결빙방지 기술로는 전열선법과 열 배관법 등이 적용되고 있으나 시공 또는 유지관리 측면에서 예상치 못한 여러 문제점이 도출되고 있다.The electric heating wire method and the heat pipe method are applied as technologies for preventing freezing of heat-related roads that have been developed so far, but various unexpected problems are being derived in terms of construction or maintenance.
기존의 결빙방지 기술인 전열선과 열 배관 방식은 전기나 기타 에너지원을 이용하여 발열하는 방식으로 시스템의 고장 발생 시 보수가 효과적으로 이루어지기 어렵고 재시공을 필요로 하는 등 기술적, 경제적으로 문제점이 발생한다.The existing anti-icing technology, the heating wire and heat pipe method, uses electricity or other energy sources to generate heat, and when the system malfunctions, it is difficult to repair effectively and requires re-construction, which causes technical and economic problems.
열선은 차량 통행량이 많은 구간에 대하여 연성포장인 아스팔트에 홈을 커팅하고 설치하는데, 대형차량 차륜에 의해 가해지는 압력으로 열선이 끊어지는 경우가 많기 때문에 실제 수명은 2~3년에 불과하여 반복적인 설치가 필요한 실정이다.The heating wire cuts and installs a groove in the asphalt, which is a flexible pavement, in a section with a lot of vehicle traffic. Since the heating wire is often broken due to the pressure applied by the wheel of a large vehicle, the actual lifespan is only 2 to 3 years. Installation is required.
제설법은 이미 눈이 적재된 후에 시작되므로 터널 입구 혹은 출구나 교량, 대형 교차로 등 블랙아이스에 의한 대규모 피해를 유발할 수 있는 지역이나 유동인구가 많거나 하향 경사구간 도로지역은 강설의 시점에서 융설로 인한 차량 통행성 확보가 어렵다.Since the snow removal method starts after snow has already been loaded, areas that can cause large-scale damage by black ice, such as tunnel entrances or exits, bridges, and large intersections, or areas with large floating populations or downhill slopes are subject to snow melting at the time of snowfall. It is difficult to secure vehicular traffic.
열선을 이용한 방식의 특허문헌으로 등록특허 제10-1202262호는 도로 포장면 아래에 중공된 공간으로 형성되는 설치관과 상기 설치관에 구비되는 열선을 포함하는 발열부; 상기 열선에 사용되는 전력을 공급하는 전원부; 상기 도로 포장면의 온도를 측정하는 온도측정센서; 상기 온도측정센서의 측정값이 미리 결정한 제1설정값 이하이면 상기 열선에 상기 전원부를 통하여 전력을 공급하고 상기 온도측정센서의 측정값이 미리 결정한 제2설정값 이상이면 상기 열선에 전력을 차단하는 제어부; 및 도로 포장면에 설치되며 상기 열선에 전력이 공급 될 때에 점등되고 전력이 차단 될 때 소등되는 안전등;을 포함하는 도로용 무인 제설장치가 있다.As a patent document of a method using a heating wire, Registered Patent No. 10-1202262 discloses an installation tube formed as a hollow space under the pavement surface and a heating unit including a heating wire provided in the installation tube; a power supply unit for supplying power used for the heating wire; a temperature sensor for measuring the temperature of the pavement surface; When the measured value of the temperature measuring sensor is less than or equal to a predetermined first set value, power is supplied to the heating wire through the power supply unit, and if the measured value of the temperature measuring sensor is greater than or equal to a predetermined second set value, power to the hot wire is cut off control unit; and a safety light installed on the pavement surface and turned on when power is supplied to the heating wire and turned off when power is cut off.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발열모듈과 공장 제작형 프리캐스트 콘크리트 패널의 조합을 통해 겨울철 블랙아이스로 인한 교통사고를 줄이고 도로 포장의 내구성 확보로 수명을 연장하는 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널 및 이를 이용한 블랙아이스 예방 도로 포장 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, and through a combination of a heating module and a factory-made precast concrete panel, there is a heating module that reduces traffic accidents caused by black ice in winter and extends the life of the road pavement by securing durability. An object of the present invention is to provide a precast concrete panel to be buried and a black ice prevention road paving method using the same.
본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널은, 프리캐스트 콘크리트 몸체와; 상기 프리캐스트 콘크리트 몸체에 매립되며 전선과 접속되어 전압의 공급을 통해 발열하는 CNT 발열모듈과; 상기 프리캐스트 콘크리트 몸체에 상기 CNT 발열모듈을 덮도록 형성되어 상기 CNT 발열모듈을 보호하는 보호층을 포함하고, 상기 프리캐스트 콘크리트 몸체는 상기 CNT 발열모듈과 상기 전선이 삽입되는 매립홈을 포함하도록 프리캐스트 콘크리트로 제작되며, 상기 CNT 발열모듈은 상기 전선과 함께 상기 매립홈에 삽입되어 설치된 후 상기 보호층의 형성을 통해 매립되고 상기 전선을 통해 전원을 인가받아 발열하여 상기 PC 몸체의 표면을 일정 온도 이상으로 유지하는 것을 특징으로 한다.A precast concrete panel in which a heat generating module is embedded according to the present invention comprises: a precast concrete body; a CNT heating module embedded in the precast concrete body and connected to an electric wire to generate heat through supply of voltage; The precast concrete body is formed to cover the CNT heating module and includes a protective layer to protect the CNT heating module, and the precast concrete body is free to include a buried groove into which the CNT heating module and the electric wire are inserted. It is made of cast concrete, and the CNT heating module is inserted into the buried groove together with the electric wire and installed, and then buried through the formation of the protective layer, and receives power through the electric wire to heat the surface of the PC body at a certain temperature. It is characterized in that it is maintained above.
본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널 및 이를 이용한 블랙아이스 예방 도로 포장 방법에 의하면, 반복적으로 발생되는 겨울철 블랙아이스로 인한 대형 교통사고를 미연에 방지하는 효과가 있고, 공장 제작에 의한 모듈화를 통해 급속 시공이가 가능하므로 교통 통제시간을 최소화 하는 효과도 있다.According to the precast concrete panel in which the heating module is embedded according to the present invention and the black ice prevention road pavement method using the same, it is effective to prevent large traffic accidents due to black ice in winter that occur repeatedly, and Since rapid construction is possible through modularization, it also has the effect of minimizing traffic control time.
또한, 도로를 고강도의 콘크리트로 포장하여 도로 포장의 수명을 연장하고 결국 유지보수비용을 절감하는 효과도 있다.In addition, by paving the road with high-strength concrete, there is an effect of extending the life of the road pavement and ultimately reducing maintenance costs.
도 1은 본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널의 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널에 적용된 매립홈을 보이기 위한 프리캐스트 콘크리트 몸체의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널에 적용된 프리캐스트 콘크리트 몸체의 제조 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널에 적용된 프리캐스트 콘크리트 몸체의 다른 제조 예시도.
도 5와 도 6은 각각 본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널에 적용된 매립홈의 예시도.
도 7은 본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널에 큐브형 발열모듈이 적용된 예시도.
도 8은 본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널에 패널형 발열모듈이 적용된 예시도.
도 9와 도 10은 각각 본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널에 적용된 발열모듈과 전선의 연결을 보인 예시도.1 is a cross-sectional view of a precast concrete panel in which a heating module according to the present invention is embedded.
2 is a perspective view of a precast concrete body for showing a buried groove applied to a precast concrete panel in which a heating module according to the present invention is embedded.
3 is an exemplary view of manufacturing a precast concrete body applied to a precast concrete panel in which a heating module according to the present invention is embedded.
Figure 4 is another manufacturing example of the precast concrete body applied to the precast concrete panel in which the heating module according to the present invention is embedded.
5 and 6 are exemplary views of buried grooves applied to the precast concrete panel in which the heating module according to the present invention is embedded, respectively.
7 is an exemplary view in which a cube-type heating module is applied to a precast concrete panel in which a heating module according to the present invention is embedded.
8 is an exemplary view in which a panel-type heating module is applied to a precast concrete panel in which a heating module according to the present invention is embedded.
9 and 10 are exemplary views showing the connection of the heating module and the electric wire applied to the precast concrete panel in which the heating module according to the present invention is embedded, respectively.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.
도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널(100)은, 프캐스트 콘크리트(precast concrete) 몸체(10)(이하 'PC 몸체'로 약칭함), PC 몸체(10)에 매립되며 전압의 공급을 통해 발열하여 PC 몸체(10)의 표면(자동차의 바퀴가 닿는 면)을 블랙아이스가 생기지 않는 온도 조건으로 조성하거나 눈과 얼음을 녹이는 발열모듈로서 바람직하게 CNT 발열모듈(20)(이하'발열모듈'이라 약칭함), 발열모듈(20)을 보호하는 보호층(30)을 포함하며, 발열모듈(20)에 전압을 인가하기 위한 전기장치에 대해서는 당업자에 의한 실시가 가능하므로 도면과 설명을 구체적으로 기재하지 않고 생략한다.As shown in FIG. 1, the
PC 몸체(10)는 통상의 프리캐스트 콘크리트 제품이며 도로의 포장을 위한 크기이고 내부에 철근(12)이 배근된 철근 콘크리트 제품이고, 단, 발열모듈(20)의 매립을 위한 구조를 포함한다.The
바람직하게, 도 2에서 보이는 것처럼, PC 몸체(10)에는 설치 상태를 기준으로 하여 도로의 노면을 향해 개방되는 매립홈(11)을 갖도록 제작된다.Preferably, as shown in FIG. 2 , the
매립홈(11)은 도 5에서 보이는 것처럼, 발열모듈(20)과 전선이 매립되는 형태인데, 발열모듈(20)과 전선에 관계없이 전체적으로 동일한 크기로 이루어질 수 있고, 또는, 도 6에서처럼, 발열모듈(20)이 매립되는 발열모듈 매립부(11-1) 및 전선이 매립되는 전선 매립부(11-2)가 서로 다른 크기로 형성되는 것도 가능하다. 도 6의 매립홈(11)은 다수개의 발열모듈(20)이 발열모듈 매립부(11-1)에 매립되어 상호 간에 일정 거리를 두고 이격되면서 전선이 전선 매립부(11-2)에 매립되는 방식에 유용하다.As shown in FIG. 5, the buried
전선 매립부(11-2)는 상기 전선이 발열모듈(20)보다 부피가 작은 것에 맞춰 발열모듈 매립부(11-1)보다 적은 크기(폭)로 형성된다.The wire embedding part 11-2 is formed to have a smaller size (width) than the heating module embedding part 11-1 so that the electric wire has a smaller volume than the
매립홈(11)은 PC 몸체(10)를 먼저 제작한 다음 홈을 가공하는 후가공도 가능하지만 불필요한 작업이고 매립홈(11)의 후가공시 PC 몸체(10)에 손상을 줄 수 있으므로 콘크리트 타설 시 함께 제작하는 것이 바람직하다.The buried
매립홈(11)을 갖는 PC 몸체(10)를 제작하는 방법으로는 매립홈(11)이 저부에 형성되도록 하여 PC 몸체(10)를 뒤집는 방법, 매립홈(11)이 상부에 배치되도록 제작하는 방법이 있다.As a method of manufacturing the
좀 더 구체적으로 설명하면, 도 3에서 보이는 것처럼, 거푸집(1)은 바닥 거푸집 및 둘레의 벽체 거푸집에 의해 내부에 상부를 향해 개방되는 타설공간이 형성되는 구조(상기 바닥 거푸집과 벽체 거푸집은 분리형과 일체형 모두가 가능하고, 탈형을 위하여 분리형인 것이 바람직하다)이며, 상기 바닥 거푸집에는 매립홈(11)의 형성을 위한 몰드재(2)가 고정된다.More specifically, as shown in FIG. 3 , the
몰드재(2)는 매립홈(11)의 형상 및 크기와 동일한 형태이고, 상기 바닥 거푸집의 바닥면에 고정되어 상기 바닥 거푸집의 바닥면에 돌출된 돌기이며, 즉, 몰드재(2)가 있는 부분은 콘크리트가 채워지지 않게 되는 것이다.The
몰드재(2)는 콘크리트의 타설압력에 의해 변형되지 않는 강도의 재질(steel, 고무 등)로 이루어지며 그 형상은 매립홈(11)의 형상에 맞춰 다양하게 제작된다. 또한, 콘크리트의 양생 후 PC 몸체(10)를 분리할 때 더 신속하게 분리되고 몰드재(2)와 PC 몸체(10)의 매립홈(11)이 손상되지 않도록 몰드재(2)의 표면은 박리(박리 처리는 콘크리트 제조 기술에서 널리 통용되는 기술이 가능하다) 처리되는 것이 바람직하다.The
또한, 몰드재(2)는 교체가 가능하도록 바람직하게 볼트와 너트의 체결구(3)를 통해 거푸집(1)에 분리 가능하게 고정된다. In addition, the
즉, 도 3에서 보이는 것처럼, 거푸집(1)의 타설공간에 콘크리트를 타설하고 양생한 후 거푸집(1)을 탈형하면 저부에 매립홈(11)이 있는 PC 몸체(10)가 제작된다. That is, as shown in FIG. 3 , when concrete is poured into the pouring space of the
이렇게 제작된 PC 몸체(10)의 상하를 뒤집어 후속 작업을 한다.Upside down of the thus-fabricated
도 4는 매립홈(11)이 상부에 배치되도록 하는 제작하는 예를 도시한 것이며, 몰드재(2)를 갖는 몰딩 지그(200)를 이용하여 PC 몸체(10)를 제작한다.4 shows an example of manufacturing the buried
예를 들어 몰딩 지그(200)는 거푸집(1)의 벽체 거푸집 또는 지면에 지지되는 한 쌍의 지지부(210), 지지부(210)에 연결되며 몰드재(2)가 고정되는 몰드재 고정봉(220)으로 구성된다. For example, the
지지부(210)는 상기 벽체 거푸집에 지지되어 조임 볼트 등을 통해 고정되는 등 다양하게 구성 가능하다.The
몰드재 고정봉(220)은 길이방향의 양쪽이 한 쌍의 지지부(210)에 각각 연결되며 몰드재(2)가 고정된다. 몰드재(2)는 다양한 종류와 교체를 위하여 몰드재 고정봉(220)에 분리 가능하게 고정된다.Both sides of the mold
몰딩 지그(200)는 거푸집(1)에서 분리되는 것을 통해 몰드재(2)를 탈형할 수 있고 또는 몰드재 고정봉(220)을 높이 조절 가능하게 구성하여 높이 조절을 통해 탈형할 수도 있다.The
몰드재 고정봉(220)의 높이 조절은 탈형 뿐만 아니라 매립홈(11)의 깊이를 조절할 수 있는 이점도 있다.Adjusting the height of the mold
이상의 구성에 따르면, 몰드재(2)를 매립홈(11)의 형성을 위한 높이로 설치한 후 거푸집(1)의 타설공간에 콘크리트를 타설한다. 이 때, 콘크리트의 타설 높이는 몰드재(2)의 일부분이 외부로 노출되는 높이이다.According to the above configuration, after the mold material (2) is installed at a height for forming the buried groove (11), concrete is poured into the pouring space of the formwork (1). At this time, the concrete pouring height is the height at which a part of the
콘크리트의 양생 후 몰딩 지그(200)를 분리 또는 상승시켜 몰드재(2)를 빼내면 PC 몸체(10)가 완성된다.After the concrete is cured, the
PC 몸체(10)는 매립홈(11)이 상부를 향해 개방되고 외부에 노출되기 때문에 뒤집기 작업없이 후속 작업이 가능하다.Since the
매립홈(11)의 간격은 발열모듈(20)의 간격인 것이며, 즉, 발열모듈(20)의 발열량에 따라 발열모듈(20)들의 간격이 결정될 것이고, 발열량이 다양할 수 있으므로 매립홈(11)의 간격은 발열모듈(20)에 따라 달라진다.The interval between the buried
본 발명의 패널(100)은 2장 이상이 함께 사용되어 도로를 포장할 수 있으며, 포장면이 전반적으로 동일한 높이를 맞추도록 레벨링수단(레벨링 볼트), 인터록킹 연결부재(다웰바 등), 인양고리, 그라우팅홀 등이 적용되고 이 구성은 공지의 구성이므로 구체적인 설명을 생략한다.Two or
발열모듈(20)은 CNT(Carbon Nano Tube, 탄소나노튜브)로서 열전도율과 전기전도도가 우수하고 강도특성도 뛰어난 것으로 알려져 있으며, 본 발명을 통해 도로 포장에 적용되는 것이다.The
본 발명을 위한 발열모듈(20)은 그 형태를 기준으로 할 때 큐브형과 패널형으로 구분된다.The
도 7에서 보이는 것처럼, 큐브형의 발열모듈(20-1)은 가로(폭)와 세로(길이) 및 두께(높이)가 동일한 정육면체 형태로 가공된 것이며, 다수개가 일정 간격을 두고 PC 몸체(10)에 매립된다.As shown in FIG. 7 , the cube-shaped heating module 20-1 is processed into a cube shape having the same width (width), length (length) and thickness (height), and a plurality of PC body (10) are spaced apart from each other. ) is embedded in
도 8에서 보이는 것처럼, 패널형의 발열모듈(20-2)은 가로보다 세로가 더 긴 형태이며, 다수개가 일정 간격을 두고 PC 몸체(10)에 매립된다.As shown in FIG. 8 , the panel-type heating module 20 - 2 has a longer length than the width, and a plurality of them are embedded in the
큐브형의 발열모듈(20-1)과 패널형의 발열모듈(20-2) 모두 두께(높이)는 피복두께에 따라 달라지며, 최대 피복두께를 80mm로 할 때 두께는 50mm이다.The thickness (height) of both the cube-type heating module 20-1 and the panel-type heating module 20-2 depends on the coating thickness, and when the maximum coating thickness is 80 mm, the thickness is 50 mm.
발열모듈(20-1,20-2)의 설치 패턴은 도면에 도시된 것으로 한정되는 것은 아니며, 도 7과 도 8은 차량의 바퀴가 통과하는 부분에만 발열모듈(20-1,20-2)을 설치한 예이다.The installation patterns of the heating modules 20-1 and 20-2 are not limited to those shown in the drawings, and FIGS. 7 and 8 show the heating modules 20-1 and 20-2 only in the portion through which the vehicle wheels pass. is an example of installing .
발열모듈(20)은 전압을 인가받을 수 있도록 전선과 연결되어야 하고, 바람직하게 모든 발열모듈(20)이 전선과 직렬 또는 병렬로 연결된다.The
도 9는 전선의 양극선(41)과 음극선(42)이 발열모듈(20)에 납땜으로 연결되는 직접식의 예를 도시한 것이고, 도 10은 발열모듈(20)에 양극용/음극용의 리드선(21,22)을 설치하여 리드선(21,22)과 전선의 양극선(41)과 음극선(42)을 연결하는 간접식의 예를 도시한 것이다.9 shows an example of a direct method in which the
간접식의 예에서 리드선(21,22)은 발열모듈(20)을 가공(큐브형, 패널형)할 때 일부분이 발열모듈(20) 안에 삽입되고 나머지 부분이 발열모듈(20)의 외부로 돌출되도록 설치되는 것이며, 전선과의 안정적인 접촉을 위하여 망의 형태가 바람직하다.In the indirect example, when the
이와 같은 간접식의 연결방식은 발열모듈(20)과의 단선을 막을 수 있고 전선과 안정적으로 접속되어 오동작을 막는데 매우 유용하다.Such an indirect connection method can prevent disconnection with the
상기 전선은 제어기를 통행 전원부의 전원을 인가받아 작동하며, 또한, 패널(100)은 모듈화되어 시공 현장에서 상기 제어기와 연결되어 발열모듈(20)이 작동하도록 구성되며, 예를 들어 상기 전선의 끝에 소켓이 연결되고 이 소켓이 PC 몸체(10)의 가장자리에 외부로 노출되도록 설치된다. The electric wire operates by receiving power from the power supply passing through the controller, and the
상기 전원부는 상용전원, 태양광 에너지 등의 신재생에너지, 배터리, 2차 전지 등이 사용 가능하다.The power supply unit may use commercial power, renewable energy such as solar energy, a battery, a secondary battery, and the like.
또한, 전원부는 패널(100)의 외부에 설치될 수도 있고, 또는 패널(100)의 PC 몸체(10)에 수납부를 형성하여 상기 수납부에 수납되는 것도 가능하다.In addition, the power supply unit may be installed outside the
상기 제어기는 수동식과 자동식의 제어가 가능하다.The controller can be controlled manually or automatically.
수동식의 제어는 관리자가 수동 스위치를 조작하여 제어기를 온 또는 오프 제어하는 것이다.In manual control, an administrator operates a manual switch to turn the controller on or off.
자동식의 제어는 기상 조건(온도, 비, 눈 등)을 근거로 하여 상기 제어기를 온 또는 오프 제어하는 것으로, 온도센서, 강우센서 등의 센서 및 상기 센서의 감지 값과 기준 값을 비교하여 상기 제어기를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.Automatic control is to turn on or off the controller based on weather conditions (temperature, rain, snow, etc.) includes a controller that controls the
또한, 상기 제어기는 원격 통제실의 서버와 무선통신하여 원격 제어를 통해 관리되는 것도 가능하다.In addition, the controller may be managed through remote control by wirelessly communicating with the server of the remote control room.
발열모듈(20)은 매립홈(11)의 가공 후 삽입으로 설치되는 것이고 후술하는 보호층(30)에 의해 보호되더라도 매립홈(11) 안에서 흔들릴 수 있으며, 이러한 흔들림으로 인하여 패널(100)의 표면에서 돌출되는 등 손상을 일으킬 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 발열모듈(20)의 둘레부에 충진홈(23)을 포함한다.The
충진홈(23)은 발열모듈(20)의 둘레면에 외부를 향해 개방되는 홈으로서 둘레부를 따라 형성될 수 있고, 또는 반구형의 홈이 다수개 형성되는 형태도 가능하다.The filling
충진홈(23)에는 별도의 충진재(에폭시 등)가 충진되어 발열모듈(20)을 고정할 수 있고 또는 후술하는 보호층(30)의 재료가 충진될 수도 있다.The filling
보호층(30)은 발열모듈(20)을 차량의 하중으로부터 보호하는 것이며, 그 재료는 통상의 포장재, 몰탈 등이 가능하고, 상기의 재료에 열전도재가 첨가될 수도 있다.The
상기 열전도재는 CNT, 구리 등 열전도도가 우수한 재질이 사용된다.As the thermal conductive material, a material having excellent thermal conductivity, such as CNT or copper, is used.
또한, 보호층(30)은 도 1에서 보이는 것처럼, PC 몸체(10)의 표면에 전체적으로 형성되는 포장의 형태, 발열모듈(20)의 상부만 덮는 매립홈(11)의 채움 형태가 가능하다.In addition, as shown in FIG. 1 , the
본 발명에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 블랙아이스 예방 도로 포장 방법은 다음과 같다.The black ice prevention road paving method using the precast concrete panel in which the heating module is embedded according to the present invention is as follows.
본 발명은 보수공사와 신설공사 모두가 가능하고 보수공사를 예로 들어 설명한다. 상기 보수공사는 블랙아이스의 발생우려지역으로 예를 들어 터널의 진출입부, 구조물이나 지리적 여건으로 그늘진 곳 등이다.In the present invention, both repair work and new construction work are possible, and the repair work will be described as an example. The repair work is an area where black ice is likely to occur, for example, the entrance and exit of a tunnel, a place shaded by structures or geographical conditions, etc.
1. 포장면 정리.1. Clear the pavement.
기존 포장(예를 들어 아스팔트 포장)을 제거한 후 제거된 포장구간의 면을 정리한다.After removing the existing pavement (eg asphalt pavement), the side of the removed pavement section is cleaned.
2. 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널 설치.2. Installation of precast concrete panels in which heating modules are embedded.
패널(100)을 인양하여 포장구간 위로 운반한 후 포장면에 거치한다. After the
패널(100)의 레벨링을 맞추고 이웃하는 패널(100)과 인터록킹한다.Adjust the leveling of the
3. 그라우팅.3. Grouting.
패널(100)의 가장자리를 실링한 후 패널(100)의 그라우팅홀을 통해 패널(100)의 저부와 포장면 사이를 그라우팅한다.After sealing the edge of the
4. 발열모듈과 제어기 연결.4. Connection between heating module and controller.
패널(100)이 설치된 포장구역의 옆에 제어기와 전원부를 설치하고, 상기 제어기를 패널(100)의 전선과 접속한다.A controller and a power supply are installed next to the pavement area where the
이상의 공정을 통해 패널(100)에 의한 도포 포장을 완료한다.The coating and packaging by the
이상의 공정을 통해 시공된 도로 포장에 따르면, 도로 노면의 블랙아이스가 발생되는 기상조건에서 발열모듈(20)에 전압(예를 들어 30~60V))이 인가되면 발열모듈(20)이 발열한다(예를 들어 25℃).According to the road pavement constructed through the above process, when a voltage (for example, 30 to 60V)) is applied to the
발열모듈(20)의 열은 PC 몸체(10)의 표면에 전달되어 패널(100)의 표면 및 표면에서부터 형성된 크랙부분을 블랙아이스가 발생하는 온도보다 높은 온도로 조성한다.The heat of the
따라서, 패널(100)의 표면에서부터 작은 틈에 물이나 눈이 스며들더라도 얼어붙지 못한다. Therefore, even if water or snow seeps into a small gap from the surface of the
또한, 본 발명은 블랙아이스의 예방뿐만 아니라, 발열모듈(20)의 열을 통해 이미 얼어붙은 얼음도 녹일 수 있다.In addition, the present invention can not only prevent black ice, but also melt already frozen ice through the heat of the
결국, 본 발명의 패널(100)에 의해 포장된 도로는 블랙아이스로 인한 사고를 방지하게 된다.As a result, the road paved by the
1 : 거푸집, 2 : 몰드재
10 : 프리캐스트 콘크리트 몸체, 11 : 매립홈
11-1 : 발열모듈 매립부, 11-2 : 전선 매립부
12 : 철근,
20 : 발열모듈, 20-1 : 큐브형 발열모듈
20-2 : 패널형 발열모듈, 21,22 : 리드선
30 : 보호층,
200 : 몰딩 지그, 210 : 지지부
220 : 몰드재 고정봉,1: formwork, 2: mold material
10: precast concrete body, 11: buried groove
11-1: Heating module buried part, 11-2: Wire buried part
12: rebar,
20: heating module, 20-1: cube-type heating module
20-2: panel-type heating module, 21, 22: lead wire
30: protective layer,
200: molding jig, 210: support
220: mold material fixing rod,
Claims (8)
상기 프리캐스트 콘크리트 몸체에 매립되며 전선과 접속되어 전압의 공급을 통해 발열하는 CNT 발열모듈(20)과;
상기 프리캐스트 콘크리트 몸체에 상기 CNT 발열모듈을 덮도록 형성되어 상기 CNT 발열모듈을 보호하는 보호층(30)을 포함하고,
상기 프리캐스트 콘크리트 몸체는 상기 CNT 발열모듈과 상기 전선이 삽입되는 매립홈(11)을 포함하되, 상기 매립홈은 상호 간에 일정 간격을 두고 형성되며 상기 CNT 발열모듈이 매립되는 발열모듈 매립부, 이웃하는 발열모듈 매립부들의 사이에 상기 발열모듈 매립부보다 적은 폭으로 상기 발열모듈 매립부들을 연결하도록 형성되며 전선이 매립되는 전선 매립부를 포함하고,
상기 보호층은 포장재 또는 몰탈로 이루어지며, 상기 프리캐스트 콘크리트 몸체의 표면에 전체적으로 형성되거나 상기 매립홈에 충진되어 상기 CNT 발열모듈을 보호하며,
상기 CNT 발열모듈은 상기 발열모듈 매립부에 삽입되는 한편 상기 전선 매립부에 삽입되는 전선과 함께 설치된 후 상기 보호층의 형성을 통해 매립되고 상기 전선을 통해 전원을 인가받아 발열하여 상기 프리캐스트 콘크리트 몸체의 표면을 일정 온도 이상으로 유지하되, 둘레부에 외부를 향해 개방되는 충진홈을 포함하고 상기 매립홈에 삽입된 후 상기 매립홈에 채워지는 보호층의 재료 또는 별도의 충진재가 상기 충진홈에 충진되어 고정되는 것을 특징으로 하는 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널.Precast concrete body 10 and;
a CNT heating module 20 embedded in the precast concrete body and connected to an electric wire to generate heat through supply of voltage;
and a protective layer 30 formed to cover the CNT heating module on the precast concrete body to protect the CNT heating module,
The precast concrete body includes a buried groove 11 into which the CNT heating module and the electric wire are inserted, wherein the buried groove is formed at a predetermined distance from each other, and the heating module embedding part in which the CNT heating module is embedded; and a wire embedding part formed to connect the heating module embedding parts with a width smaller than that of the heating module embedding part between the heating module embedding parts to be embedded and in which wires are embedded,
The protective layer is made of a packaging material or mortar, is formed entirely on the surface of the precast concrete body or is filled in the buried groove to protect the CNT heating module,
The CNT heating module is inserted into the embedded part of the heating module and installed together with the wire inserted into the embedded part of the wire, then embedded through the formation of the protective layer, and generates heat by applying power through the wire to the precast concrete body Maintaining the surface of the surface above a certain temperature, including a filling groove that is opened toward the outside in the periphery, and after being inserted into the buried groove, the material of the protective layer or a separate filler to be filled in the buried groove is filled in the filling groove A precast concrete panel in which a heating module is embedded, characterized in that it is fixed.
포장구역에 청구항 1에 의한 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널을 인양하여 거치하는 제1단계와;
상기 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널의 발열모듈을 제어기와 전기적으로 연결하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열모듈이 매립되는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 블랙아이스 예방 도로 포장 방법.
A black ice prevention road paving method using a precast concrete panel in which the heating module according to claim 1 is embedded, comprising:
A first step of lifting and mounting the precast concrete panel in which the heating module according to claim 1 is embedded in the pavement area;
and a second step of electrically connecting the heating module of the precast concrete panel in which the heating module is embedded with a controller.
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