KR20220064697A - 투수성 도로포장구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 투수성 도로포장구조는, 지반 위에 구성되는 골재층과, 상기 골재층 위에 구성되는 모래층과, 상기 모래층 위에 구성되는 투수층과, 상기 투수층 위에 구성되는 표면층을 포함하여 이루어지며, 상기 투수층은 투수성 소재로 이루어지며 서로간에 일정한 간격을 두고 배열되는 투수블럭과, 상기 투수블럭과 조합되어 투수블럭간의 결속력을 높이는 결속수단과, 상기 투수블럭간의 간극에 충진되는 충진재를 포함하여 이루어진다.
상기 투수블럭은 그 저면에 결속홈이 형성된 구조로 이루어지고, 상기 결속수단은 상기 투수블럭의 결속홈에 끼워짐으로써 상기 투수블럭과 조합됨과 더불어 일정치 이상의 인장강도를 갖는 선형부재로 이루어진다.
상기 투수블럭의 결속홈은 세로슬롯과 가로슬롯이 교차하는 십자형태로 이루어지고, 상기 선형부재는 상기 결속홈의 세로슬롯과 가로슬롯에 각각 끼워짐으로써 서로 교차하는 형태로 조합된다.
상기 투수블럭의 결속홈은 투수블럭의 저면에서 상면측으로 일정치 이상 파여진 깊이로 이루어진다.
상기 투수블럭은 다공성소재 또는 흡습성소재 또는 다공성소재와 흡습성소재가 혼합된 혼합소재로 이루어지며, 상기 선형부재는 철근 또는 강선으로 이루어지며, 상기 충진재는 아스팔트 또는 콘크리트로 이루어진다.
본 발명에 따른 투수성 도로포장구조에 의하면 투수성 소재로 이루어진 투수블럭이 표면층의 아래에 구성되고, 각 투수블럭이 결속수단에 의해 결속되기 때문에 도로의 투수성이 유지되면서도 차량의 주행 등에 의한 요인으로 표면층에 가해지는 하중충격에 대해서도 강한 내구성이 유지된다.

Description

투수성 도로포장구조{road pavement structure with water permeability}

본 발명은 빗물에 대한 투수성이 유지될 뿐만 아니라, 표면층으로 가해지는 하중에 대한 내하중성이 강화되는 투수성 도로포장구조에 관한 것이다.

도로의 불투수면이 증가하게 되면, 강우시 빗물이 땅 속으로 침투하지 못하고 배수시설을 통해 그대로 배수됨으로써 지하수가 고갈되는 등 물 순환 체계가 왜곡되며, 불투수면에서 집수된 빗물이 일시에 우수관 및 하수관에 유입되어 하수관거에 과부하를 야기함은 물론 호우시 하수관 역류에 따른 도심 침수의 우려 또한 유발된다.

따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 도로의 투수성 포장구조에 대한 연구가 많이 진행되고 있는데, 도로의 투수성 포장구조가 갖추어야 할 중요한 특성으로서는 도로 본연의 기능에 충실하기 위하여 내구성을 확보하고, 물순환 효과가 지속되도록 투수성을 유지하는 것이라고 볼 수 있다.

이에 따른 관련기술로서, 보행자 도로나 주차장 등과 같이 내하중성 및 차량의 주행조건을 고려하지 않아도 되는 이른바 비주행 영역에서는 다양한 형태의 투수성 블록을 이용하는 투수성 포장구조가 사용되어 왔다.

반면에, 차량의 주행을 위한 도로(주행영역)에 있어서는 투수성 블록을 이용하여 표면층을 구성하는 경우에는 투수성 블록들이 연접되어 블록과 블록 사이에 이음매가 형성되기 때문에, 표면층의 평탄도가 낮아지기 때문에 차량의 주행 시 진동과 소음이 발생한다는 문제가 발생하였다.

그리고, 도로 표면층의 평탄도가 저하되지 않도록 하면서 투수성을 확보하기 위한 방안으로서, 표면층을 구성하는 아스팔트, 콘크리트 등이 다공성(多孔性)을 갖도록 구성하고, 자갈이나 모래 등의 이른바 입자성 골재를 사용하여 표면층을 지지하는 지지층을 구성하는 방식이 안출된 바있다.

이에 따르면, 표면층이 다공성 재질로 이루어질 뿐만 아니라, 지지층을 구성하는 골재의 특성상 투수 가능한 공극이 형성되기 때문에 빗물의 일시저류 및 배출과 같은 투수작용이 이루어지게 된다.

그러나, 이러한 종래기술에 의하면, 지지층을 구성함에 있어서, 많은 공극이 형성되도록 하기 위하여 골재의 밀집도를 낮추게 되면, 표면층에 대한 보강구조 역시 약해지기 때문에 결과적으로 표면층의 내하중성이 저하되어 균열이 쉽게 발생하는 등의 문제가 유발된다.

반대로, 지지층을 구성하는 골재의 밀집도를 높이게 되면, 도로의 표면층에 가해지는 하중에 대한 내하중성이 강해지기는 하지만, 지지층의 공극이 감소하게 됨으로써 투수성이 저하되어 빗물의 저류량이 감소된다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 도로의 투수기능을 유지하면서 내구성을 확보하기 위한 방안으로 글래스크리트나 지오셀 등의 구조물을 활용하는 투수성 도로포장구조가 제시된 바 있다.

이러한 종래기술에 의하면 도로의 표면층을 투수성소재로 구성하고, 글래스크리트 또는 지오셀 등의 구조물을 활용하여 도로의 표면층의 하부를 보강함으로써 투수성과 내구성을 동시에 확보할 수 있다.

그러나, 이러한 종래기술에 의하면, 글래스크리트를 사용하는 경우, 공사과정이 복잡하고 비용이 매우 높다는 단점이 있으며, 지오셀을 사용하는 경우, 지오셀의 단위 셀 내부에 쇄석 등을 채움으로써 투수성 유지에는 적합하지만 하중에 대한 내변형 특성을 장기간 유지하는데에는 취약하다는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 도로의 투수성이 유지되도록 하면서도 내하중성이 저하되는 현상이 발생하지 않으며, 시공에 따른 효율 또한 향상되는 투수성 도로포장구조를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조는, 지반 위에 구성되는 골재층과, 상기 골재층 위에 구성되는 모래층과, 상기 모래층 위에 구성되는 투수층과, 상기 투수층 위에 구성되는 표면층을 포함하여 이루어지며, 상기 투수층은 투수성 소재로 이루어지며 서로간에 일정한 간격을 두고 배열되는 투수블럭과, 상기 투수블럭과 조합되어 투수블럭간의 결속력을 높이는 결속수단과, 상기 투수블럭간의 간극에 충진되는 충진재를 포함하여 이루어진다.

상기 투수블럭은 그 저면에 결속홈이 형성된 구조로 이루어지고, 상기 결속수단은 상기 투수블럭의 결속홈에 끼워짐으로써 상기 투수블럭과 조합됨과 더불어 일정치 이상의 인장강도를 갖는 선형부재로 이루어진다.

상기 투수블럭의 결속홈은 세로슬롯과 가로슬롯이 교차하는 십자형태로 이루어지고, 상기 선형부재는 상기 결속홈의 세로슬롯과 가로슬롯에 각각 끼워짐으로써 서로 교차하는 형태로 조합된다.

상기 투수블럭의 결속홈은 투수블럭의 저면에서 상면측으로 일정치 이상 파여진 깊이로 이루어진다.

상기 투수블럭은 다공성소재 또는 흡습성소재 또는 다공성소재와 흡습성소재가 혼합된 혼합소재로 이루어지며, 상기 선형부재는 철근 또는 강선으로 이루어지며, 상기 충진재는 아스팔트 또는 콘크리트로 이루어진다.

본 발명에 따른 투수성 도로포장구조에 의하면 투수성 소재로 이루어진 투수블럭이 표면층의 아래에 구성되고, 각 투수블럭이 결속수단에 의해 결속되기 때문에 도로의 투수성이 유지되면서도 차량의 주행 등에 의한 요인으로 표면층에 가해지는 하중충격에 대해서도 강한 내구성(내하중성)이 유지된다.

따라서, 도로의 투수성을 우수하게 유지하면서도 차량 주행에 따른 문제가 발생하지 않으며, 시공이 간편하여 공사기간 및 비용이 절감된다는 이점이 있다.

도 1: 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조를 나타낸 도면
도 2: 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조의 투수층의 구성을 나타낸 도면
도 3a, 3b: 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조에 적용되는 투수블럭를 나타낸 도면
도 4: 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조의 투수블럭에 선형부재가 끼워진 상태를나타낸 도면
도 5: 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조에 있어서 모래층 위에 선형부재가 배치된 상태를 나타낸 도면
도 6: 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조에 있어서 투수블럭과 선형부재가 조합되어 배치된 상태를 나타낸 도면
도 7: 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조에 있어서 투수블럭에 투수홀이 형성된 구조를 나타낸 도면
도 8: 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조에 있어서 투수블럭과 격자형 구조물이 조합되어 배치된 상태를 나타낸 도면
도 9: 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조에 있어서 투수블럭간의 간극에 입자형태 충진재가 충진된 구조를 나타낸 도면

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도 1 부터 도 9 까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 투수성 도로포장구조는, 도 1과 도 2에 나타난 것과 같이 지반(10) 위에 구성되는 골재층(20)과, 상기 골재층(20) 위에 구성되는 모래층(30)과, 상기 모래층(30) 위에 구성되는 투수층(40)과, 상기 투수층(40) 위에 구성되는 표면층(50)을 포함하여 이루어진다.

상기 투수층(40)은, 투수성 소재로 이루어지며 서로간에 일정한 간격을 두고 배열되는 투수블럭(42)과, 상기 투수블럭(42)과 조합되어 투수블럭(42)간의 결속력을 높이는 결속수단과, 상기 투수블럭(42)간의 간극에 충진되는 충진재(46)로 구성된다.

도 3a, 3b에 나타난 것과 같이, 상기 투수블럭(42)은 그 저면에 결속홈(42a)이 형성된 구조로 이루어지고, 도 4에 나타난 것과 같이 상기 결속수단은 일정치 이상의 인장강도를 갖는 선형(線形)부재(44)로 이루어진다. 상기 선형부재(44)는 상기 투수블럭(42)의 결속홈(42a)에 끼워진다.

상기 투수블럭(42)의 결속홈(42a)은 예시적으로 세로슬롯(42a')과 가로슬롯(42a")이 교차하는 십자형태로서, 투수블럭(42)의 저면에서 상면측으로 일정치 이상 파여진 깊이로 이루어질 수 있으며, 상기 선형부재(44)는 상기 결속홈(42a)의 세로슬롯(42a')과 가로슬롯(42a")에 각각 끼워짐으로써 서로 교차하는 형태로 조합되며, 전체적으로는 격자구성으로 이루어진다.

여기서, 상기 투수블럭(42)은 소정의 부피기준을 만족하고, 그 저면이 상기 십자형태의 결속홈(42a)이 갖추어질 수 있는 면적기준을 만족한다면 구체적인 형태의 제한은 없으나, 대략 육면체 형태로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 선형부재(44)로서는 철근이나 강선 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 투수블럭(42)은 고로 슬래그, 플라이 애시 등의 다공성소재 또는 이산화규소 (실리카 겔) 등의 흡습성소재 또는, 다공성소재와 흡습성소재가 혼합된 이른바 혼합소재로 구성될 수 있는데, 혼합소재를 구성하는 다공성소재와 흡습성소재의 비율은 시공되는 도로의 목적, 규모, 지형, 기후 등의 여건에 따라 적절하게 달라질 수 있다. 충진재(46)로서는 아스팔트 또는 콘크리트가 사용될 수 있다.

상기 표면층(50)은 투수성 소재로 이루어지는 것이 바람직한데, 표면층(50)을 구성하는 투수성 소재로서는 투수블럭(42)의 소재와 같은 고로 슬래그, 플라이 애시 등이 사용될 수 있으며, 차량의 주행에 지장을 주지 않도록 매끄럽게 형성된다.

상기 투수블럭(42)은 종방향 내지는 횡방향으로 관통하는 다수개의 투수홀(42b)이 형성된 구조로 이루어질 수 있는데, 이에 따르면, 상기 투수홀(42b)을 통해 빗물이 신속하게 통과함으로써 장마나 기습적인 폭우시에 도로 침수 우려가 낮아지게 된다.(도 7 참조)

상기 결속수단은 콘크리트 소재의 격자형 구조물(45)로 이루어질 수 있는데, 이에 따르면, 상기 선형부재(44) 보다 구조적인 강도가 큰 상기 격자형 구조물(45)에 의해 투수블럭(42)이 더욱 견고하게 지지되기 때문에 도로의 내구성이 높아진다.(도 8 참조)

그리고, 상기 투수블럭(42)간의 간극에는 흡습성 소재로 이루어진 입자형태 충진재(47)가 사용될 수 있다.(도 9 참조)

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 투수성 도로포장구조에 의하면 투수성 표면층(50)의 아래에 투수블럭(42)이 배치되고, 상기 각 투수블럭(42)이 격자 형태를 이루도록 배치된 선형부재와 조합되어 결속되는 구조상(도 5 참조), 도로의 투수성이 유지되면서도 차량의 주행 등에 의한 요인으로 표면층(50)에 가해지는 하중충격에 대해서도 강한 내구성이 유지된다.

또한, 투수블럭(42)들이 강한 인장강도를 갖는 선형부재(44)에 의해 서로 결속지지되고, 각 투수블럭(42)들이 충진재(46)와 결합되기 때문에 표면층(50)에 대한 보다 안정된 지지구성을 이루게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 투수성 도로포장구조를 구성하기 위한 도로포장공법은, 지반(10) 위에 골재층(20)을 구성하는 단계와, 상기 골재층(20) 위에 모래층(30)을 구성하는 단계와, 상기 모래층(30) 위해 투수층(40)을 구성하는 단계와, 상기 투수층(40) 위에 표면층(50)을 구성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 투수층(40)을 구성하는 단계에서는 우선 모래층(30) 위에 선형부재(44)를 격자형으로 배열하고(도 5 참조), 상기 선형부재(44)가 서로 교차하는 부분이 투수블럭(42)의 결속홈(42a)에 끼워지도록 각각의 투수블럭(42)을 설치하고(도 6 참조), 각 투수블럭(42) 사이에 충진재(46)를 포설하여 충진하는 순서(도면생략)로 이루어진다.

상기 투수층(40)을 구성하는 단계에서는 투수블럭(42)의 하부가 일정 깊이 만큼 모래층(30)에 매설되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 따른 투수성 도로포장공법에 의하면 시공이 간편하여 공사기간이 단축되며, 공사비용이 절감된다.

10: 지반 20: 골재층
30: 모래층 40: 투수층
42: 투수블럭 42a: 결속홈
44: 선형부재 46: 충진재
50: 표면층

Claims (9)

1. 지반 위에 구성되는 골재층과,
   상기 골재층 위에 구성되는 모래층과
   상기 모래층 위에 구성되는 투수층과,
   상기 투수층 위에 구성되는 표면층
   을 포함하여 이루어지며,
   
   상기 투수층은 투수성 소재로 이루어지며 서로간에 일정한 간격을 두고 배열되는 투수블럭과,
   상기 투수블럭과 조합되어 투수블럭간의 결속력을 높이는 결속수단과,
   상기 투수블럭간의 간극에 충진되는 충진재
   를 포함하여 이루어지는 투수성 도로포장구조
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 투수블럭은 그 저면에 결속홈이 형성된 구조로 이루어지고,
   상기 결속수단은 상기 투수블럭의 결속홈에 끼워짐으로써 상기 투수블럭과 조합됨과 더불어 일정치 이상의 인장강도를 갖는 선형부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투수성 도로포장구조.
3. 제2항에 있어서,
   상기 투수블럭의 결속홈은 세로슬롯과 가로슬롯이 교차하는 십자형태로 이루어지고,
   상기 선형부재는 상기 결속홈의 세로슬롯과 가로슬롯에 각각 끼워짐으로써 서로 교차하는 형태로 조합되는 것
   을 특징으로 하는 투수성 도로포장구조.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 투수블럭의 결속홈은 투수블럭의 저면에서 상면측으로 일정치 이상 파여진 깊이로 이루어지는 것
   을 특징으로 하는 투수성 도로포장구조.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 투수블럭은 다공성소재 또는 흡습성소재 또는 다공성소재와 흡습성소재가 혼합된 혼합소재로 혼합되어 이루어지는 것
   을 특징으로 하는 투수성 도로포장구조.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 선형부재는 철근 또는 강선으로 이루어지는 것
   을 특징으로 하는 투수성 도로포장구조.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 충진재는 아스팔트 또는 콘크리트로 이루어지는 것
   을 특징으로 하는 투수성 도로포장구조.
   
8. 지반 위에 골재층을 구성하는 단계와,
   상기 골재층 위에 모래층을 구성하는 단계와,
   상기 모래층 위해 투수층을 구성하는 단계와,
   상기 투수층 위에 표면층을 구성하는 단계,
   를 포함하며
   
   상기 투수층을 구성하는 단계는
   모래층 위에 철근을 격자형으로 배열하고,
   상기 철근이 교차하는 부분이 투수블럭의 결속홈에 끼워되도록 각각의 투수블럭을 설치하고,
   각 투수블럭 사이에 충진재를 포설하여 충진하는 순서로 이루어지는 것
   을 특징으로 하는 투수성 도로포장공법.
   
9. 제8항에 있어서
   상기 투수층을 구성하는 단계에서는 투수블럭의 하부가 일정 깊이 만큼 모래층에 매설되도록 하는 것
   을 특징으로 하는 투수성 도로포장공법.

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