KR20110029967A

KR20110029967A - 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법 및 그 구조

Info

Publication number: KR20110029967A
Application number: KR1020090087857A
Authority: KR
Inventors: 김기헌; 배종오; 이봉학; 김동호; 이현호
Original assignee: (주)삼우아이엠씨
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2011-03-23
Also published as: KR101060103B1

Abstract

본 발명은 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법 및 그 구조에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 아스팔트 포장도로의 보수할 부위(과적차량 단속구간)을 일정깊이 절삭한 후 콘크리트로 포장하고 텐던을 인장시켜 프리스트레스를 도입함으로써, 균열이나 변형을 억제하여 포장 및 센서의 파손을 방지하고 수명을 증대시킴과 아울러 장기간 동안 유지보수가 필요없으므로 유지보수비용을 획기적으로 줄일 수 있는 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법 및 그 구조에 관한 것이다.

이에 본 발명은, 도로의 일정범위를 일정깊이 절삭하는 노면 절삭단계(S1)와, 상기 절삭된 부위의 바닥면에 시트(60)를 설치하는 시트 설치단계(S2)와, 상기 시트(60) 위에 보조철근(30) 및 텐던(20)을 설치하는 보조철근 및 텐던 설치단계(S3)와, 상기 절삭된 부위에 콘크리트를 포설하는 콘크리트 포설단계(S4)와, 상기 콘크리트의 양생 이후, 상기 텐던(20)의 적어도 일단부를 잡아당겨 텐던(20)을 인장시키는 텐던 인장단계(S5)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

과적차량 단속구간, 콘크리트, 센서, 프리스트레스, 절삭 덧씌우기 콘크리트 포장

Description

도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법 및 그 구조{Prestressed concrete pavement method for repairing road and its structure}

일반적으로 도로는 외부 환경요인 뿐만 아니라 과적차량 등에 의해 파손되는 경우가 많아 도로의 유지보수에 막대한 비용이 소요되고 있다.

특히, 과적차량의 운행은 도로 및 교량 구조물 등에 손상 요인으로 작용하므로 도로의 내구연한을 단축시켜 이에 따른 유지보수 비용을 증가시키고 과중한 무게로 인하여 도로의 파손, 조종 및 제동능력이 떨어지므로 대형 교통사고의 원인이 되기도 한다.

또한, 과적차량은 주행 성능이 상대적으로 떨어지므로 해당 도로의 용량을 저하시키며, 운행시 소음과 진동의 유발, 배기가스 배출 등으로 도로변 환경악화의 요인으로도 작용한다. 이와 같이 과적차량으로 인한 피해는 결국 국민 생활의 안녕과 직결되는 문제이기 때문에 정부에서는 과적차량의 운행을 근절하기 위해 과적차량 단속시스템을 설치 운영하고 있다.

상기한 과적차량 단속시스템은 주로 변형이나 내구성에 취약한 아스팔트 포장 즉, 연성포장(flexible pavement)에 설치되고 있다.

이처럼 종래에는 연성포장인 아스팔트 포장(1)에 센서(중량 검출센서 등)(2)를 매립하여 과적차량(3)을 단속하고 있는데, 이때 도 1과 같이 아스팔트 포장(1)의 경우 높은 온도와 과적차량(3)에 의한 침하 및 소성변형이 발생하면서 센서(2)가 파손되는 등의 센서(2) 내구성 저하 뿐만아니라 센서(2)간 단차로 인하여 정밀도가 저하되어 과적차량(3) 단속업무에 지장을 초래하고 유지보수로 인한 막대한 비용이 소요되는 문제가 있었다.

또한, 종래의 아스팔트 포장(1)의 파손된 부위를 보수할 경우에는 동일한 재질의 아스팔트로 재포장하기 때문에 상기한 문제가 지속적으로 반복될 수 밖에 없었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 아스팔트 포장도로의 보수할 부위(과적차량 단속구간)을 일정깊이 절삭한 후 콘크리트로 포장하고 텐던을 인장시켜 프리스트레스를 도입함으로써, 균열이나 변형을 억제하여 포장 및 센서의 파손을 방지하고 수명을 증대시킴과 아울러 장기간 동안 유지보수가 필요없으므로 유지보수비용을 획기적으로 줄일 수 있는 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법 및 그 구조를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도로의 일정범위를 일정깊이 절삭하는 노면 절삭단계와, 상기 절삭된 부위의 바닥면에 시트를 설치하는 시트 설치단계와, 상기 시트 위에 보조철근 및 텐던을 설치하는 보조철근 및 텐던 설치단계와, 상기 절삭된 부위에 콘크리트를 포설하는 콘크리트 포설단계와, 상기 콘크리트의 양생 이후, 상기 텐던의 적어도 일단부를 잡아당겨 텐던을 인장시키는 텐던 인장단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 아스팔트 포장도로의 보수할 부위(과적차량 단속구간)을 일정깊이 절삭한 후 콘크리트로 포장하고 텐던을 인장시켜 프리스트레스를 도입함으로써, 균열이나 변형을 억제하여 포장 및 센서의 파손을 방지하고 수명을 증대시킴과 아울러 장기간 동안 유지보수가 필요없으므로 유지보수비용을 획기적으로 줄일 수 있 다.

또한, 보수할 부위(과적차량 단속구간)에 포설된 콘크리트에 프리스트레스를 도입함으로써, 콘크리트 포장도로에 형성되는 횡방향 조인트(줄눈)가 획기적으로 줄어들어 주행성이 개선되고 조인트(줄눈) 파손에 따른 유지보수비용도 줄일 수 있다.

그리고, 초속경 라텍스 개질 콘크리트(VES-LMC)를 사용함으로써, 빠른 시간내에 작업을 완료할 수 있고 교통개방이 가능하다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래와 동일한 부분에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법을 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법으로 시공된 과적차량 단속구간을 나타내는 평면도이며, 도 4는 도 3의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법은, 노면 절삭단계(S1)와, 시트 설치단계(S2)와, 보조철근 및 텐던 설치단계(S3)와, 콘크리트 포설단계(S4)와, 텐던 인장단계(S5)와, 그리고 과적차량 단속구간을 보수할 경우에는 센서 설치단계(S6)까지 포함하여 이루어진다.

여기서, 본 발명의 포장공법은 아스팔트 포장도로(1)의 보수시 적용하는 것이 바람직하지만 콘크리트 포장도로에도 적용할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 포장공법은 아스팔트 포장도로(1)의 모든 보수에 적용가능하며, 이하에서는 과적차량 단속구간을 보수하는 경우를 일예로 설명하기로 한다.

가. 노면 절삭단계(S1)

상기 노면 절삭단계(S1)는 아스팔트 포장도로(1)의 과적차량 단속구간 일정범위를 일정깊이 절삭하는 단계이다.

즉, 로드커터(Road-cutter)(미도시)를 이용하여 노면 절삭작업을 하게 되며, 파쇄면 고르기 작업도 실시한다.

나. 시트 설치단계(S2)

상기 시트 설치단계(S2)는 상기 노면 절삭단계(S1)를 진행한 후, 상기 과적차량 단속구간의 절삭된 부위의 바닥면에 시트(60)를 설치하는 단계이다.

상기 시트(60)는 합성수지 재질로써 비닐 등을 사용할 수 있다.

이러한 상기 시트(60)는 콘크리트 양생 후 콘크리트 슬래브(10)와 절삭부위의 바닥면간의 마찰을 방지하게 된다.

즉, 차량의 주행시 상기 콘크리트 슬래브(10)와 절삭부위 바닥면간의 마찰력으로 인한 구속응력에 의해 콘크리트 슬래브(10)에 균열이 발생할 수 있으므로 상기 시트(60)를 설치함으로 이를 방지할 수 있다.

다. 보조철근 및 텐던 설치단계(S3)

상기 보조철근 및 텐던 설치단계(S3)는 상기 시트 설치단계(S2)를 진행한 후, 상기 시트(60) 위에 보조철근(30) 및 텐던(20)을 설치하는 단계이다.

상기 보조철근(30)은 콘크리트 슬래브(10)의 강도를 보강하게 되고, 상기 텐던(20)은 콘크리트 슬래브(10)에 프리스트레스를 도입하여 콘크리트 슬래브(10)에 작용하는 인장응력을 프리스트레스로 상쇄시켜 균열발생을 억제하고 파손을 방지하게 된다.

이러한 상기 보조철근(30)은 도로의 종방향 및 횡방향으로 설치할 수 있고, 텐던(20)은 도로의 종방향으로만 설치한다.

상기 텐던(20)은 상호 일정간격 이격하여 복수개가 설치되며, 이때, 상기 텐던(20)은 덕트(미도시)의 내부에 삽입된 상태로 설치된다.

또한, 상기 텐던(20)의 양단부에는 콘크리트 슬래브(10)에 정착시킬 수 있도록 정착구(21)도 설치된다.

라. 콘크리트 포설단계(S4)

상기 콘크리트 포설단계(S4)는 상기 보조철근 및 텐던 설치단계(S3)를 진행한 후, 상기 과적차량 단속구간의 절삭된 부위에 콘크리트를 포설하는 단계이다.

즉, 콘크리트를 포설할 부위의 주변에 레일(미도시)을 설치하고 데크피니셔(포설장비)(미도시)를 설치하여 콘크리트를 포설하게 된다.

이때, 콘크리트 포설시 아래의 텐던 인장단계(S5)에서 텐던 인장작업을 실시할 수 있는 작업공간(51)은 남겨두고 포설하는 것이 바람직하다.

상기 콘크리트는 초속경 라텍스 개질 콘크리트(VES-LMC; Very-Early-Strength-Latex-Modified-Concrete)를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 포장후 신속한 교통개방이 가능하다.

물론, 초속경 라텍스 개질 콘크리트 외에도 다양한 초속경시멘트 콘크리트를 사용할 수 있다.

마. 텐던 인장단계(S5)

상기 텐던 인장단계(S5)는 상기 콘크리트 포설단계(S4)를 진행한 후, 콘크리트가 양생된 후에 상기 텐던(20)의 적어도 일단부를 잡아당겨 텐던(20)을 인장시키는 단계이다.

즉, 상기 콘크리트 슬래브(10)의 일단부 작업공간(51)에서 유압잭(미도시)을 텐던(20)의 일단부에 연결하여 인장시킴으로써, 콘크리트 슬래브(10)에 프리스트레스가 도입된다. 이때, 상기 텐던(20)을 인장시킨 후에는 상기 텐던(20)에 결합된 웨찌(미도시)가 상기 정착구(21)에 걸리게 되므로 인장된 상태가 유지된다.

한편, 상기 텐던(20) 인장작업을 완료한 후에는 상기 작업공간(51)을 콘크리트 포설하여 메우게 되는데, 작업공간(51)을 단순히 메울수도 있고, 또는 작업공간(51)에 별도의 조인트(55)를 설치한 후 조인트(55)의 양측에 콘크리트를 포설하여 메울수도 있다.

바. 센서 설치단계(S6)

상기 센서 설치단계(S6)는 상기 텐던 인장단계(S5)를 진행한 후, 상기 콘크리트 슬래브(10)의 표면을 일정깊이 절삭하여 센서(40)를 매립하는 단계이다.

즉, 콘크리트 슬래브(10)에서 센서(40)를 설치할 위치를 일정폭 및 깊이로 절삭하여 센서 설치홈(42)을 형성한 후, 센서 설치홈(42)내에 센서(40)를 매립하게 되며, 매립한 후에는 실링부재(41)로 센서 설치홈(42)을 밀폐하게 된다.

상기 센서(40)로는 차량의 중량을 검출하기 위한 센서 뿐만아니라 다양한 센서가 설치될 수 있다.

이후, 센서(40) 설치가 완료되면 교통을 개방하게 된다.

상기한 본 발명의 포장공법을 통해 시공된 프리스트레스트 콘크리트 포장구조는 도 3 및 도 4와 같으며, 도시된 바와 같이, 아스팔트 포장도로(1)의 보수할 부위(과적차량 단속구간) 일정범위를 절삭하여 형성된 일정깊이의 절삭홈부(11)가 형성되고, 상기 절삭홈부(11)에는 콘크리트를 포설하여 형성된 콘크리트 슬래브(10)가 구비된다.

이때, 상기 콘크리트 슬래브(10)와 절삭홈부(11)의 바닥면 사이에는 시트(60)가 설치된다.

상기 콘크리트 슬래브(10)의 내부에는 보강철근(30) 및 텐던(20)이 설치되는데, 상기 텐던(20)은 유압잭을 통해 인장됨으로써 콘크리트 슬래브(10)에 프리스트레스를 도입하게 된다.

또한, 상기 콘크리트 슬래브(10)의 일측 인장 작업공간(51)에는 텐던(20) 인 장 작업후 콘크리트를 포설하여 형성된 보조 콘크리트 슬래브(50)가 구비된다. 이때, 인장 작업공간(51)에는 조인트(55)를 먼저 설치한 후에 조인트(55) 양측으로 콘크리트를 포설하여 보조 콘크리트 슬래브(50)를 형성할 수도 있다.

그리고, 콘크리트 슬래브(10)의 상측면에는 센서 설치위치에 센서 설치홈(42)이 형성되고, 상기 센서 설치홈(42)내에는 센서(40)가 매립설치되며, 상기 센서 설치홈(42)의 개구부는 실링부재(41)에 의해 밀폐된다.

도 1은 종래의 아스팔트 포장도로가 과적차량에 의해 침하 및 소성변형된 경우를 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법을 나타내는 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법으로 시공된 과적차량 단속구간을 나타내는 평면도,

도 4는 도 3의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 아스팔트 포장도로 2,40: 센서

10: 콘크리트 슬래브

11: 절삭홈부 20: 텐던

21: 정착구 30: 보조철근

41: 실링부재 42: 센서 설치홈

50: 보조 콘크리트 51: 인장 작업공간

55: 조인트 60: 시트

Claims

도로의 일정범위를 일정깊이 절삭하는 노면 절삭단계(S1)와,

상기 절삭된 부위의 바닥면에 시트(60)를 설치하는 시트 설치단계(S2)와,

상기 시트(60) 위에 보조철근(30) 및 텐던(20)을 설치하는 보조철근 및 텐던 설치단계(S3)와,

상기 절삭된 부위에 콘크리트를 포설하는 콘크리트 포설단계(S4)와,

상기 콘크리트의 양생 이후, 상기 텐던(20)의 적어도 일단부를 잡아당겨 텐던(20)을 인장시키는 텐던 인장단계(S5)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법.
제 1 항에 있어서,

상기 도로는 아스팔트 포장도로(1)인 것을 특징으로 하는 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법.
제 1 항에 있어서,

상기 도로는 콘크리트 포장도로인 것을 특징으로 하는 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법.
제 1 항에 있어서,

상기 노면 절삭단계(S1)는, 과적차량 단속구간의 일정범위를 절삭하는 단계이며,

상기 텐던 인장단계(S5) 후에는 상기 콘크리트의 표면을 일정깊이 절삭하여 센서(40)를 매립하는 센서 설치단계(S6)를 진행하는 것을 특징으로 하는 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장공법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 공법으로 시공된 도로 보수용 프리스트레스트 콘크리트 포장구조.