KR20020048658A - 도로 보수 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 보수 공법에 관한 것으로서, 특히 포장도로에서 다짐불량이나 지반의 침하 등으로 내려앉은 도로를 수직공을 뚫고 그라우트재를 주입하여 짧은 시간과 적은 비용으로 보수할 수 있는 도로 보수 공법에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 포장도로의 처짐 상태를 조사하는 조사단계와, 상기 조사단계에서 조사된 내용을 바탕으로 다수개의 수직공을 콘크리트 상단부로부터 지반까지 천공하는 천공단계와, 천공된 각각의 수직공에 물을 주입하여 그라우트재 압입공간을 확보하는 공간확보단계와, 확보된 공간에 수직공을 통하여 그라우트재를 공급하여 포장도로를 들어올리는 그라우트재 공급단계로 구성되어, 시간 경과에 따른 콘크리트 슬래브의 처짐이 발생될 확률이 현저하게 저하시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

도로 보수 공법 {Slab jacking method}

본 발명은 도로 보수 공법에 관한 것으로서, 특히 포장도로에서 다짐불량이나 지반의 침하 등으로 내려앉은 도로를 수직공을 뚫고 그라우트재를 주입하여 짧은 시간과 적은 비용으로 보수할 수 있는 도로 보수 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 포장도로는 도 1에 도시된 바와 같이 하부로부터 롤러로 다져진 흙 다짐층 즉 성토층인 지반(10)과, 상기 지반(10)의 상부에 잡석을 일정 높이로 쌓아 이루어진 보조기층(20)과, 상기 보조기층(20) 상부에 차량의 타이어와 직접 접촉하게 되는 슬래브인 포장체(30)로 이루어진다.

상기와 같이 포장도로는 통상 3개의 층으로 이루어지는데, 상기 포장체(30)로는 보통 아스팔트를 사용하는 경우와 콘크리트를 사용하게 되는 경우로 나눌 수 있고, 아스팔트를 사용하여 시공하게 되는 경우에는 차량 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있으나 시공시 차량의 통행으로 움푹 패이는 루팅현상을 피할 수 없을 뿐만 아니라 향후 빈번한 보수로 인하여 통행제한 등과 같은 많은 불편을 초래하여 사회적 비용이 과다하게 소요되고 또한 표면의 마찰력 감소로 많은 사고의 원인이 되는 단점이 있다. 이에 대하여 콘크리트를 사용하여 시공하게 되는 경우에는 15-20년간의 보수의 불필요성과 차량 주행시의 안전성 등에서 탁월하나 콘크리트 도료는 온도변화로 인한 수축팽창이 진행되어 일정한 조인트 설치로 통상 3.6m??6m의 스팬으로 시공되기 때문에 각각의 스팬이 지반에 의해 지지되는데 만일 지반이 약하게 되면 처짐이 발생되는 바, 이미 고속도로에서는 이러한 처짐으로 단차가 생겨 부분적으로 아스팔트로 덧씌우기를 시행하다가 전면적으로 아스팔트 덧씌우기를 시행함으로써 아스팔트 도로의 문제점을 갖게 된다. 또한 콘크리트 처짐이 발생하여 깨짐이 발생한 부위를 걷어내고 콘크리트를 타설하는 경우에는 적절한 강도가 생성되기까지 통행을 제한하여야 하는 문제점이 있다.

이러한 콘크리트 포장도로의 문제점을 해결하기 위하여 포장체(30)의 하부에주입재를 압입하여 슬래브를 인상시키는 슬래브 재킹 공법이 사용되기 시작하였는데, 이 방법은 현재에 이르러서는 슬래브에 다수개의 주입공을 형성하고 이를 통하여 그라우트재를 압입함으로써 슬래브를 인상시키는 방법으로 발전하였다. 이 공법에 의하면, 콘크리트를 완전히 들어낼 필요가 없기 때문에 공정이 간편하여 비용 및 시간이 절약될 수 있다.

공지된 슬래브 재킹 공법은 도 2에 도시된 바와 같이 포장체(30)와 보조기층(20) 사이에 공동이 생긴다고 가정하고, 통상 콘크리트에 다수개의 주입공(40)을 상기 보조기층(20)까지 뚫고 그라우트재를 압입하여 공정을 마무리하는 것이다. 그러나, 실제에 있어서는 콘크리트가 하강하게 되는 것이 항상 포장체(30) 하부와 보조기층(30) 사이에 형성된 공동 때문인 것은 아니고, 지반(10)이 내려앉은 경우에도 콘크리트가 하강하게 되기 때문에 이 경우에 상기와 같은 방법으로 시공하게 되면 단기간 동안은 효력을 발생할 수 있으나, 오랜 시간이 경과하거나 중량이 큰 차량의 연속적인 통과에 의해 지반(10)이 다시 내려앉게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그라우트재를 주입하는 주입공을 콘크리트로부터 지반까지 수직으로 다수개 천공하고 그라우트재를 시공함으로써 적은 시간과 비용으로 포장도로를 완벽하게 보수할 수 있는 도로 보수공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 포장도로의 단면도,

도 2는 종래기술에 의한 도로 보수시의 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 도로 보수 공법의 실시예에서의 포장도로의 단면도,

도 4는 본 발명에 의한 도로 보수 공법의 작업 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 지반 20 : 보조기층

30 : 포장체 40 : 주입구

50 : 수직공

본 발명에 의한 도로 보수 공법은 하부로부터 성토층인 지반과, 골재층인 보조기층과, 콘크리트 슬래브로 이루어진 포장도로가 침하된 경우에 이를 보수하는 도로 보수 공법에 있어서, 침하된 콘크리트 슬래브와 그 주위의 콘크리트 슬래브를 비교하여 처짐의 정도를 파악하는 조사단계와, 침하된 콘크리트 슬래브의 상단부로부터 상기 지반까지 수직으로 다수개의 수직공을 천공하는 천공단계와, 천공된 각각의 수직공에 물을 주입하여 그라우트재를 주입하기 위한 공간을 확보하는 공간확보단계와, 확보된 공간에 수직공을 통하여 그라우트재를 공급하여 포장도로를 들어올리는 그라우트재 공급단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 도로 보수 공법은 상기 천공단계가 침하된 콘크리트 슬래브의 상단부로부터 상기 지반까지 수직으로 다수개의 수직공을 천공하되, 콘크리트 슬래브의 연결부위에서 약 30 - 40cm의 간격을 두고 포장 슬래브 한 개소에 50 - 80cm 깊이의 약 6 - 8개의 수직공을 천공하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 본 발명에 의한 도로 보수 공법은 상기 그라우트재 공급단계가 그라우트재의 주입 압력을 200Kg/cm²이하로 하고, 그 주입속도는 0.007m³/min - 0.4m³/min으로 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 참조된 도면, 도 3은 본 발명에 의한 도로 보수 공법의 실시예에서의 포장도로의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 도로 보수 공법의 작업 순서도이다.

본 발명에 의한 도로 보수 공법은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 포장도로의 처짐 상태를 조사하는 조사단계(S100)와, 상기 조사단계에서 조사된 내용을 바탕으로 다수개의 수직공(50)을 콘크리트 상단부로부터 지반(10)까지 천공하는 천공단계(S200)와, 천공된 각각의 수직공(50)에 물을 주입하여 그라우트재 압입공간을 확보하는 공간확보단계(S300)와, 확보된 공간에 수직공(50)을 통하여 그라우트재를 공급하여 포장도로를 들어올리는 그라우트재 공급단계(S400)로 구성된다.

여기서, 상기 포장도로의 처짐 상태를 조사하는 조사단계(S100)는 내려앉은 도로부위와 그 주위의 내려앉지 않은 도로간에 실을 당겨서 처짐 상태를 조사하게 된다. 상기 조사단계(S100)에서 조사된 내용에 따라 상기 천공단계(S200)를 진행하게 되는 바, 포장 슬래브의 연결부위에서 약 30 - 40cm의 간격을 두고 포장 슬래브 한 개소에 50 - 80cm 깊이의 약 6 - 8개의 천공을 하게 되는데, 이 때 중요한 것은 첫째, 천공이 된 구멍이 경사지는 것이 아니라 수직으로 형성된 수직공(50)이고, 둘째, 천공이 이루어지는 깊이가 콘크리트 상단부로부터 골재층인 보조기층(20)까지가 아니라 성토층인 지반(10)까지 천공이 된다는 것이다.

상기와 같이 다수개의 수직공(50)을 천공한 다음에는 1차로 수직공(50)에 물 또는 묽은 그라우트재를 주입하여 관통하도록 함으로써 주입공간을 확보하고, 그라우트재를 준비하게 된다(S300).

그라우트 재료는 포틀랜드 시멘트, 잔골재, 배합수를 주재료로 하여 시공을 수행하는 기관 및 회상의 경험과 적용대상의 특징에 따라 도출된 다양한 배합조건이 사용되어 진다. 이렇게 사용되는 그라우트재의 일반적인 공통점은 약 480N/m²의 강도를 나타내는 그라우트재를 사용하는데, 시멘트 량은 중량비로 1m²당 약 5 - 10%, 물시멘트비는 약 0.45 - 1.34 정도가 사용된다. 그리고 그라우트재의 유동성 충진과 채음재의 기능으로 플라이 애쉬가 시멘트 중량의 약 0.5 - 3배까지 사용된다. 잔골재는 No.8체를 100% 통과하여야 하고, 50㎛체를 통과하는 미립분이 20% 이하이며 점토질이 10%를 넘어서는 안 된다. 그리고 경우에 따라서 경화촉진제나 수축보상제, 팽창제 등의 혼화제가 사용되기도 한다.

상기와 같이 모든 준비가 완료되면, 그라우트재를 수직공(50)을 통하여 주입하게 되는데, 상기 수직공(50)에 주입구를 설치하고 주입구에 호스 등을 연결하여 그라우트재를 주입한다(S400). 주입구는 그라우트재 주입시 반력에 의하여 주입구가 빠지지 않고 그라우트재 주입에 영향을 주는 것을 방지하기 위하여 설치되는 것으로 보통 패카를 사용한다. 이때 그라우트재를 주입하는 시공은 200Kg/cm²이하의 압력으로 시행하는 것이 바람직하다.

또한, 그라우트재 주입시 슬래브 콘크리트 판이 상승하기 시작하면, 그라우트재 주입을 번갈아 가면서 시행하여 다른 부분이 상승되지 않도록 주의하면서 시행한다. 그리고, 그라우트재 주입은 낮은 쪽에서부터 시행하는 것이 바람직하고, 한 번에 한 주입구씩 순차적으로 실시하며, 자주 주입구를 바꿔가며 균일한 인상과 불필요한 응력이 발생되지 않도록 반복적으로 시행되어져야 한다. 한편, 주입속도는 한번에 한쪽으로 많은 부분의 채음과 인상이 이루어지지 않도록 적절히 조절하여야 하는 바, 0.007m³/min - 0.4m³/min 정도로 주입이 이루어지는 것이 일반적이다.

상기와 같이 주입구에 주입이 완료되면, 주입구마다 나무 쐐기 등과 같은 것을 사용하여 그라우트재가 새지 않도록 하고, 주입완료시로부터 그라우트재의 성질에 따라 다르지만 보통 1시간 정도 흐른 후 교통을 개방하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 도로 보수 공법은 종래의 단순 덧씌우기, 언더실링 후 덧씌우기, 전단면 및 부분단면 보수 등과 비교하여 현장에서 유용하게 사용될 수 있는 공법으로서, 일련의 동일작업으로 언더실링을 통한 하부이완층의 안정화와 포장체의 처짐을 회복하고 빠른 교통개방이 가능한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 의한 도로 보수 공법은 상기 수직공(50)을 콘크리트 슬래브 상부로부터 성토층인 지반(10)까지 천공하여 그라우트재를 주입하게 되기 때문에 경사지게 뚫어진 경사공으로 보조기층(20)까지만 천공하고 그라우트재를 주입한 경우에 비하여 도로 보수 후 시간 경과에 따른 콘크리트 슬래브의 처짐이 발생될 확률이 현저하게 저하시킬 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.

Claims (3)

1. 하부로부터 성토층인 지반과, 골재층인 보조기층과, 콘크리트 슬래브로 이루어진 포장도로가 침하된 경우에 이를 보수하는 도로 보수 공법에 있어서,

   침하된 콘크리트 슬래브와 그 주위의 콘크리트 슬래브를 비교하여 처짐의 정도를 파악하는 조사단계와;

   침하된 콘크리트 슬래브의 상단부로부터 상기 지반까지 수직으로 다수개의 수직공을 천공하는 천공단계와;

   천공된 각각의 수직공에 물을 주입하여 그라우트재를 주입하기 위한 공간을 확보하는 공간확보단계와;

   확보된 공간에 수직공을 통하여 그라우트재를 공급하여 포장도로를 들어올리는 그라우트재 공급단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 보수 공법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 천공단계는 침하된 콘크리트 슬래브의 상단부로부터 상기 지반까지 수직으로 다수개의 수직공을 천공하되, 콘크리트 슬래브의 연결부위에서 약 30 - 40cm의 간격을 두고 포장 슬래브 한 개소에 50 - 80cm 깊이의 약 6 - 8개의 수직공을 천공하는 것을 특징으로 하는 도로 보수 공법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 그라우트재 공급단계는 그라우트재의 주입 압력을 200Kg/cm²이하로 하고, 그 주입속도는 0.007m³/min - 0.4m³/min으로 하는 것을 특징으로 하는 도로 보수 공법.