KR20050093929A - 포장도로 표층 보강부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 노반층 상부의 표층에 매입되는 포장도로 표층 보강부재에 관한 것으로서, 길이방향을 따라 상하 교호적으로 굴곡 형성되며 상호 이격된 배치되는 복수의 압축하중버팀부재와, 길이방향을 따라 폭방향을 향해 교호적으로 굴곡 형성되고상호 이격되며 상기 압축하중버팀부재와 교차 결합되는 복수의 인장하중버팀부재를 갖는 보강부재본체와; 상기 보강부재본체를 수평상태에서 상기 표층의 상하 두께 중간에 위치하도록 상기 노반층으로부터 상향 이격되게 지지하는 이격지지체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 시공이 용이하고, 불량시공을 방지할 수 있으며, 표층의 파손을 최소화하여 도로의 수명을 연장시킬 수 있는 포장도로 표층 보강부재가 제공된다.

Description

포장도로 표층 보강부재{Surface reinforcement for pavement}

본 발명은, 포장도로 표층 보강부재에 관한 것이다.

일반적으로 도로를 포장할 때는 롤러 등으로 지반을 다져 노상(路床)층을 형성하고, 노상층 상부에 쇄석(碎石)·자갈·모래 등의 재료를 깔아 노반(路盤)층을 형성한 다음, 노반층 상부에 콘크리트 또는 아스콘을 포장하여 표층(表層)을 형성하게 된다.

이러한 포장도로는 도로로서의 역할을 수행하면서부터 차량 운행에 따른 교통하중 및 자연환경 등에 의해서 표층에 침하(沈下), 균열(龜裂), 밀림변형 등의 손상을 입게 되는데, 이와 같은, 표층의 손상을 방지하기 위해서 표층의 시공시 도 9에 도시된 바와 같은, 표층 보강용 철망(101)이 사용된다.

표층 보강용 철망(101)은 도 10에 도시된 바와 같이, 표층(7)도을 형성하기 전에 노반층(5) 상부에 설치되는데, 이때, 표층 보강용 철망(101)이 표층의 두께 중간부위에 수평으로 매입될 수 있도록 노반층(5)으로부터 상향 이격된 상태에서 수평을 유지하여야 한다. 이를 위해서, 현장에서 쉽게 구할 수 있는 돌 등을 노반층(5)의 복수영역에 배치한 후, 돌 등의 상부에 표층 보강용 철망(101)이 수평으로 깔려 지지되도록 설치한 후, 표층(7)을 형성하는 재료인 콘크리트 또는 아스콘을 노반층(5) 상부에 포장하여 철망(101)이 매입된 표층(7)을 형성하도록 하였다.

그러나, 이러한 종래의 표층 보강용 철망은 수평 설치를 위한 지지수단으로서 현장에서 급조한 돌 등을 사용하기 때문에, 철망의 설치 및 수평 유지가 매우 까다롭고 시간이 많이 소요되어 작업효율이 떨어지는 문제점이 있다.

더욱이, 표층 보강용 철망은 소정의 크기로 규격화 되어 있어서, 포장 면적에 따라 노반층 상부에 많은 량의 표층 보강용 철망을 수평으로 깔아야 하는데, 각각의 철망들을 모두 동일한 높이에 수평으로 설치하는 것이 사실상 불가능하여 철망의 높이 및 수평 상태가 제각각으로 불량시공된다. 이에 의해, 표층 보강능력이 저하되어 표층의 침하, 균열, 밀림변형 등을 방지하지 못하고, 도로의 손상을 초래하는 원인을 제공한다.

특히, 이러한 종래의 표층 보강용 철망은 단순히 철재와이어를 망 형태로 제작하는 구조로 되어 있기 때문에, 표층으로 전달되는 하중에 대응하는 능력에 한계가 따른다.

이에 따라, 포장도로로서 역할을 수행하기 시작하면서 차량통행에 따른 교통하중 및 우천 등의 자연환경에 의해 도로 표층이 다반사로 파손되어 빈번한 도로 보수공사를 시행해야 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 시공이 용이하고, 불량시공을 방지할 수 있으며, 표층의 파손을 최소화하여 도로의 수명을 연장시킬 수 있는 포장도로 표층 보강부재를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 노반층 상부의 표층에 매입되는 포장도로 표층 보강부재에 있어서, 길이방향을 따라 상하 교호적으로 굴곡 형성되며 상호 이격된 배치되는 복수의 압축하중버팀부재와, 길이방향을 따라 폭방향을 향해 교호적으로 굴곡 형성되고상호 이격되며 상기 압축하중버팀부재와 교차 결합되는 복수의 인장하중버팀부재를 갖는 보강부재본체와; 상기 보강부재본체를 수평상태에서 상기 표층의 상하 두께 중간에 위치하도록 상기 노반층으로부터 상향 이격되게 지지하는 이격지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장도로 표층 보강부재에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 양 버팀부재의 굴곡 형상은 정역삼각형태가 교호적으로 굴곡된 형상 또는, 상기 양 버팀부재의 굴곡 형상은 부분원호형태가 교호적으로 굴곡된 형상인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 보강부재본체는 평면투영시 상기 양 버팀부재의 교차 결합에 의해 상호 인접하게 구획된 다각형상의 다수 표층재충진공간을 갖는 망구조로 형성되는 것이 효과적이다.

이때, 상기 양 버팀부재에 의해 형성되는 상기 표층재충진공간의 둘레벽에는 인접하는 표층재충진공간과 연통하는 적어도 하나의 표층재연결공이 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.

한편, 상기 이격지지체는 역삼각 단면 형상을 갖도록 제작되어 적어도 상기 보강부재본체의 네 모서리영역 하부에 착탈 가능하게 결합되는 것이 효과적이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 포장도로 표층 보강부재의 사시도이고, 도 2는 도 1의 포장도로 표층 보강부재의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 포장도로 표층 보강부재의 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 포장도로 표층 보강부재의 측단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포장도로 표층 보강부재(1)는 표층(7)을 보강하는 보강부재본체(10)와, 보강부재본체(10)를 노반층(5) 상부에 수평상태로 이격 지지하는 복수의 이격지지체(20)를 포함한다.

보강부재본체(10)는 소정 길이를 갖는 복수의 압축하중버팀부재(11)와, 역시 소정 길이를 갖는 복수의 인장하중버팀부재(13)가 상호 교차하도록 결합되어 망구조를 이루고 있다.

압축하중버팀부재(11)는 측면투영시 길이방향을 따라 상하방향의 지그재그 형태로 굴곡된 형상을 가지며, 인장하중버팀부재(13)는 평면투영시 폭방향의 지그재그 형태로 굴곡된 형상을 갖는다. 이때, 양 버팀부재(11,13)의 굴곡형태는 도 1에 도시된 바와 같이, 정삼각형태와 역삼각형태가 교호적으로 굴곡된 형태로 형성될 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, ~ 형상의 원호물결 형태 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

압축하중버팀부재(11)의 굴곡된 형상 구조는 도로로부터 하방향으로 전달되는 교통하중을 분산시켜서 표층(7)의 침하를 방지하는 구조이며, 인장하중버팀부재(13)의 굴곡된 형상 구조는 도로로부터 평면방향으로 전달되는 인장하중을 분산시켜서 표층(7)의 균열 및 밀림변형을 방지하는 구조이다.

이들 양 버팀부재(11,13)의 결합은 복수의 압축하중버팀부재(11)가 상호 평행하게 이격을 유지하는 상태에서, 상호 평행하게 이격된 복수의 인장하중버팀부재(13)가 압축하중버팀부재(11)의 길이방향에 대해 교차하도록 결합된다. 이를 위해서, 양 버팀부재(11,13)의 교차부분에는 상호 맞물림 결합을 위한 결합홈(11a,13a)이 형성되어 있다.

이러한 결합구조에 의해 보강부재본체(10)의 형상은 평면투영시 양 버팀부재(11,13)에 의해 상호 인접하게 구획된 다수의 표층재충진공간(15)을 갖는 망형태를 이룬다. 이때, 표층재충진공간(15)은 도 3에 도시된 바와 같은 사각공간으로 형성될 수도 있으며, 양 버팀부재(11,13)의 형상과 결합구조의 변경에 의해 다각형 공간으로 형성될 수도 있다.

또한, 각 표층재충진공간(15)의 둘레벽(15a)을 형성하는 양 버팀부재(11,13)의 측면에는 인접한 표층재충진공간(15)과 연통되는 적어도 하나의 표층재연결공(15b)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 표층재연결공(15b)은 각 표층재충진공간(15)에 채워지는 표층재(콘크리트 또는 아스콘)가 보강부재본체(10)의 상부 및 하부에서 일체를 이루는 것과 동시에 표층(7)의 중간층에서도 일체를 이루어 견고한 표층(7)을 형성하도록 하기 위한 것이다.

한편, 이격지지체(20)는 소정의 높이를 갖도록 제작되어 적어도 상기 보강부재본체(10)의 네 모서리영역 하부에 착탈 가능하게 결합된다. 이때, 이격지지체(20)와 보강부재본체(10)의 결합구조는 나사체결 및 끼워맞춤 등의 다양한 형태로 가능하며, 이격지지체(20)의 설치위치 역시 보강부재본체(10)의 크기에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 이격지지체(20)은 보강부재본체(10)을 형성하는 압축하중버팀부재(11) 또는 인장하중버팀부재(13) 중 어느 하나의 하부에 일체로 형성될 수도 있다.

그리고, 이격지지체(20)의 높이는 보강부재본체(10)가 표층(7)의 단면 중간영역에 위치할 수 있는 높이로 형성된다. 또한, 이격지지체(20)의 형상은 도면에 도시된 바와 같은 역삼각단면 형상을 갖도록 제작되는 것이 바람직하다. 이는 노반층(5)에 설치되는 보강부재본체(10)의 위치설정을 정확하게 맞추기 위한 구조이다.

이러한 구성에 의해서, 본 발명에 따른 표층 보강부재(1)를 이용하여 포장도로를 시공하는 과정과, 표층 보강부재(1)의 하중 분산작용을 살펴본다.

먼저, 포장도로의 시공은 도 5에 도시된 바와 같이, 도로가 형성될 지반을 롤러 등을 이용하여 다져서 노상층(3)을 형성한 다음, 노상층(3) 상부에 쇄석, 자갈, 모래 등의 재료를 깔아 노반층(5)을 형성한다.

그리고, 노반층(5) 상부에 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포장도로 표층 보강부재(1)를 상향 이격된 상태에서 수평이 유지되도록 설치한다. 이때, 표층 보강부재(1)의 설치위치는 작업자가 노반층(5)에 미리 표시해 놓은 표시점에 이격지지체(20)의 하단부가 위치하여 부분적으로 매입되도록 함으로써, 표층 보강부재(1)를 정확한 위치에 간단히 설치할 수 있다. 또한, 표층 보강부재(1)의 상향 이격 높이는 노반층(5) 상부에 포장될 표층(7)의 두께 중간영역에 위치할 수 있는 높이로 설정되는데, 이는 이격지지체(20)의 높이에 의해 정확하게 설정될 수 있다.

여기서, 다수의 포장도로 표층 보강부재(1)가 노반층(5)의 전면적에 걸쳐 설치되는데, 이들 표층 보강부재(1)는 이격지지체(20)에 의해 동일한 높이와 수평면상에 정확하고도 간단하게 설치될 수 있다.

노반층(5) 상부에 포장도로 표층 보강부재(1)의 설치가 완료되면, 표층재료인 콘크리트 또는 아스콘을 예정된 양 만큼 타설하고, 롤러 등을 이용하여 다진 후 소정의 양생기간을 거치면 도 7에 도시된 바와 같이, 표층(7)의 단면 중간에 표층 보강부재(1)가 매입된 포장도로의 시공이 완료된다.

한편, 표층 보강부재(1)의 하중 분산작용은 도 7도시된 바와 같이, 차량 통행 등에 의해 표층(7)의 상부로 하중이 가해지면, 압축하중버팀부재(11)의 굴곡된 형상 구조부분에서 화살표"a" 방향으로 하중이 분산되는 한편, 화살표 "b"방향으로 저항력이 발생하게 된다. 이에 의해, 표층(7)의 침하를 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 차량통행 등에 의해 표층(7)에 평면방향으로 인장하중이 가해지면, 도 3에 도시된 바와 같이, 인장하중버팀부재(13)의 굴곡된 형상 구조 부분에서 하중의 분산과 저항력 화살표 방향으로 발생하여, 표층(7)의 균열 및 밀림변형을 방지하게 된다. 또한, 침하, 균열, 밀림변형 등이 발생하더라도 각 표층재충진공간(15)을 둘러싸는 둘레벽(15a) 부분에서 침하, 균열, 밀림변형 등의 진행을 방지하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 포장도로 표층 보강부재는 표층으로 전달되는 하중을 효과적으로 분산시킴과 동시에, 하중에 대한 저항력을 발휘함으로써, 표층의 침하 및 균열, 밀림변형 등의 파손을 최대한 방지할 수 있다. 이에 의해, 도로의 수명을 연장시킬 수 있으며 유지보수비용을 절감할 수 있다.

또한, 이격지지체를 사용하여 보강부재본체를 원하는 시공위치에 간단하고 정확하게 설치할 수 있으므로, 도로 포장 시공시 작업효율이 크게 향상된다. 이에 의해, 도로포장 공사기간 단축과 인력절감에 따른 도로시공비 절감을 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시공이 용이하고, 불량시공을 방지할 수 있으며, 표층의 파손을 최소화하여 도로의 수명을 연장시킬 수 있는 포장도로 표층 보강부재가 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 포장도로 표층 보강부재의 사시도,

도 2는 도 1의 포장도로 표층 보강부재의 분해사시도,

도 3은 도 1의 포장도로 표층 보강부재의 평면도,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 포장도로 표층 보강부재의 측단면도,

도 5 내지 도 7은 본 표층 보강부재를 이용하여 포장도로를 형성하는 과정을 간략히 나타낸 도면,

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포장도로 표층 보강부재의 사시도,

도 9는 종래 표층 보강용 철망의 사시도,

도 10은 도 9의 표층 보강용 철망이 시공된 포장도로 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

5 : 노반층 7 : 표층

10 : 보강부재본체 11 : 압축하중버팀부재

13 : 인장하중버팀부재 15 : 표층재충진공간

20 : 이격지지체

Claims (6)

1. 노반층 상부의 표층에 매입되는 포장도로 표층 보강부재에 있어서,

   길이방향을 따라 상하 교호적으로 굴곡 형성되며 상호 이격된 배치되는 복수의 압축하중버팀부재와, 길이방향을 따라 폭방향을 향해 교호적으로 굴곡 형성되고상호 이격되며 상기 압축하중버팀부재와 교차 결합되는 복수의 인장하중버팀부재를 갖는 보강부재본체와;

   상기 보강부재본체를 수평상태에서 상기 표층의 상하 두께 중간에 위치하도록 상기 노반층으로부터 상향 이격되게 지지하는 이격지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장도로 표층 보강부재.
2. 제1항에 있어서,

   상기 양 버팀부재의 굴곡 형상은 정역삼각형태가 교호적으로 굴곡된 형상인 것을 특징으로 하는 포장도로 표층 보강부재.
3. 제1항에 있어서,

   상기 양 버팀부재의 굴곡 형상은 부분원호형태가 교호적으로 굴곡된 형상인 것을 특징으로 하는 포장도로 표층 보강부재.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 보강부재본체는 평면투영시 상기 양 버팀부재의 교차 결합에 의해 상호 인접하게 구획된 다각형상의 다수 표층재충진공간을 갖는 망구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 포장도로 표층 보강부재.
5. 제4항에 있어서,

   상기 양 버팀부재에 의해 형성되는 상기 표층재충진공간의 둘레벽에는 인접하는 표층재충진공간과 연통하는 적어도 하나의 표층재연결공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포장도로 표층 보강부재.
6. 제1항에 있어서,

   상기 이격지지체는 역삼각 단면 형상을 갖도록 제작되어 적어도 상기 보강부재본체의 네 모서리영역 하부에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 포장도로 표층 보강부재.