KR20080098219A - 도로용 과속 방지턱 패널 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로에 과속방지를 위한 과속 방지턱 패널 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 아스팔트 표층면과 과속방지턱 패널의 불연속면의 선단부에 발생하는 응력의 집중을 분산시키기 위하여 표층을 포함하여 제작된 것을 특징으로 하는 도로용 과속방지턱 패널 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차량의 과속 방지를 위한 과속방지턱 패널은 골재와 개질 아스팔트가 배합되어 일면측에로 중앙상방으로 만곡되어 융기된 과속 방지 곡면부를 갖고 타면측으로 평탄면을 갖는 곡면판체로 성형제작된 것을 특징으로 한다.

과속방지턱 패널

Description

도로용 과속 방지턱 패널 및 이를 이용한 시공방법{speed bump for road and how to construct one}

도 1은 종래 기술에 따른 과속 방지턱 패널을 보여주는 아스팔트 도로의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 과속방지 곡면부를 갖는 과속방지턱 패널의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 도로용 프리캐스트 과속방지턱 패널의 시공과정을 보여주는 절차도.

도 4은 본 발명의 실시예에 따른 과속방지턱 패널이 설치된 구간에 대한 아스팔트 도로의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

11:과속방지턱 패널,

12:표층,

13:중간층,

21:과속방지턱 패널의 연결부위.

111:프리캐스트 과속방지턱 패널.

111a:과속방지턱 패널의 하면,

111b:과속방지턱 패널의 상면,

111c:과속방지턱 패널의 측면.

본 발명은 도로에 과속방지를 위한 과속 방지턱 패널 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 특히 현장시공성이 뛰어나고, 설치가 용이한 도로용 과속방지턱 패널 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

도로의 경우 압축응력(compressive stress)에 대한 저항성은 우수하지만, 전단응력(shear stress)에 대해서는 취약하다. 이러한 특성으로 말미암아 도로의 기반이 되는 아스팔트 층이나 콘크리트 층은 우수한 압축강도를 가지지만 약한 전단강도를 갖는 물질로 구성되는 것이 일반적이다.

기존의 발명은 주로 표층부위를 구성한 물질이 차량으로부터 전달되는 응력을 흡수할 수 있는 재료에 대한 개발이나, 그 배치를 지그재그 형으로 하여 차량이 이를 피하는 사이에 속도를 낮추는 등의 방법으로 과속을 방지하는 데 치중하였던 것이 사실이다.

하지만 전자의 경우에는 표층 부위를 구성한 물질이 고무와 같은 섬유 재질인 경우에는 점차적으로 경화되는 특성을 보이는 치명적인 약점을 가지고 있고, 후자의 경우에도 주행하는 차량의 시선을 빼앗는 등의 방법으로 간접적인 방법으로 과속을 방지하고자 하는 시스템에 불과한 바, 보다 편안한 주행환경을 원하는 운전자에게는 영구적인 대책이 되지 못하는 한계를 가지고 있었던 것이 현실이다.

통상적으로 전단 응력(shear stress)에 의한 파괴는 단일물질 속에 존재하는 기공의 크기와 분포에 따라 결정되는데, 일반적인 재료의 경우, 그 조성물내에 하나의 큰 기공이 존재하게 되면, 외부의 전단응력은 하나의 큰 기공의 팁에 몰리는 효과가 발생하게 되어 이것이 균열의 전진을 야기시키게 된다. 이를 응력의 집중에 의한 파괴라고 하는데, 금속의 경우에는 전위 증식(dislocation multiplication) 등에 의하여 외부의 전단응력을 흡수할 수 있는 기구를 가지고 있지만, 아스팔트 포장이나 콘크리트와 같은 물질은 이러한 전단응력을 흡수할 수 있는 기구를 가지고 있지 않다.

이처럼 외부의 응력을 흡수할 수 있어서 그 물질이 변형(plastic deformation)된 후 파괴되는 것을 연성 파괴(rupture)라고 하고, 외부의 응력을 흡수할 수 없어서 물질의 소성 변형 없이 파괴가 발생하는 것을 취성파괴(fracture)라고 한다. 하지만 연성파괴를 보이는 금속으로 구성되어 있는 물질을 도로의 하층면으로 구성하게 되면, 파괴가 발생하지는 않지만, 물질의 변형이 심하게 발생하여 도로가 울퉁불퉁하게 변하게 된다.

만일 과속방지턱을 연성(ductility)을 가지는 물질로 구성하게 되면, 차량의 주행에 따른 과속방지턱의 파괴는 방지할 수 있지만, 과속방지턱과 보통의 도로와의 높이의 차라고 하는 과속방지턱의 고유한 기능을 실현할 수 없는 치명적인 단점이 발생된다.

이러한 단점을 보완하고자 아스팔트의 표층면과 과속방지턱을 서로 다른 이종의 물질로 구성을 하는 것이 기존의 발명이었다. 또는 설사 같은 조성물로 이루 어졌다고 하더라도 시간적 간격의 차이로 말미암아 과속방지턱(11)과 아스팔트의 도로의 표층(12)사이에 시간적인 불연속면(11a)이 발생하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 과속방지턱 패널을 보여주는 아스팔트 포장도로의 단면도이다. 하지만 도 1에 보인 바와 같이 과속방지턱패널(11)과 표층(12)을 다른 물질 또는 시간적 차이를 두고 구성하게 되면, 주행차량으로부터 전달되는 과속방지턱패널(11)에 대한 힘(A)과 표층(12)안에서 작용하는 힘(B)이 표층(12)과 과속방지턱 패널(11)의 사이의 선단에 전단응력(shear stress)로 작용하여 P 지점에 응력집중 현상이 생기게 된다. 이렇게 되면 P지점에 존재하는 균열 등이 전진하는 현상이 발생하게 되어 설치한 과속방지턱 패널(11)은 제 기능을 수행하지 못하고 파괴되거나 도로를 주행하는 차량에 엄청난 피해를 줄 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 과속방지턱 패널의 경화에 따른 응력 흡수층으로서의 기능 약화를 방지하고, 표층을 포함하는 곡면판체로 구성하여 차량의 통행에 의한 힘을 분산시켜 과속 방지턱 패널의 분리를 방지하고 도로의 원할한 주행을 확보하고자 함이다.

또한 골재와 아스팔트로 배합되어 판체 형태를 갖는 프리캐스트 형태로 제공하므로써 시공의 간편성과 주행성의 빠른 확보를 위한 시공방법을 제공하는 것이 본 발명의 또다른 목적이다.

본 발명에 따른 도로에 과속 방지를 위한 과속방지턱 패널은 골재와 개질 아 스팔트가 배합되어 일면측(111b)에로 중앙상방으로 만곡되어 융기된 과속 방지 곡면부를 갖고 타면측(111a,c)으로 평탄면을 갖는 곡면판체로 성형제작된 것을 특징으로 한다.

도 2는 아스팔트 도로의 표층면에 설치되는 곡면판체에 대한 사시도이다. 곡면판체는 그 패널의 크기가 2m(W)×3m(L)과 두께는 4~9cm로 일면측(111b)에로 중앙상방으로 만곡되어 융기된 과속방지 곡면부를 갖도록 되어 있다.

위와 같은 곡면판체는 일면측(111b)은 만곡되어 있는 형태이지만, 타면측(111a,c)은 모두 도로 또는 다른 곡면판체와 접착이 용이하여야 하므로 평면형으로 되어 있어야 한다. 또한 접착면은 부착의 용이를 위하여 평탄하게 잘 마무리되어 있어야 설치작업이 용이하게 진행된다.

도로용 과속방지턱 패널(111)은 골재와 개질 아스팔트가 배합되어 있어야 하는데, 골재는 직경 13mm이상 19mm 이하의 골재로 구성되며, 개질 아스팔트는 화학첨가제, 폐타이어, SBR(Styrene Butadiene Rubber), PBSC(Polymer Bitumen Stabilizer with Cellulous Fiber)와 길소나이트(천연아스팔트)로 구성되고 이들 배합비는 주지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

이러한 도로용 과속방지턱 패널(111)은 공장에서 거푸집의 형상을 미리 준비하여 일반 아스팔트 콘크리트의 양생과정을 거치게 되면 도 2와 같은 형상을 갖는 프리캐스트 과속방지턱패널(111)을 제작하는 것이 가능하다.

이러한 프리캐스트 과속방지턱 패널(111)은 경우에 따라 길이를 다양하게 제작하는 것이 가능하다는 것은 명확하다. 하지만 높이는 일정정도의 높이이상을 갖 게 될 경우에는 주행차량의 진행에 문제를 일으킬 소지가 있는 바 도로 교통법규에서 그 상한선을 제한하고 있다.

도 3은 도로용 프리캐스트 과속방지턱 패널에 대한 시공과정을 보여주는 절차도이다.

이하에서는 프리캐스트 과속방지턱 패널(111)의 시공과정에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 과속방지턱 패널(111)은 미리 준비하는 프리캐스트 형태이어야 한다. 즉 현장에서 바로 시공할 수 있도록 준비가 되어 있어야 하는 데, 이는 공장에서 미리 그 성형제작을 거친 후 시공을 필요로 하는 구간에 적절하게 설치하는 작업을 수행하여야 한다(S10).

패널에 대한 준비작업이 완료되면, 프리캐스트 과속방지턱 패널(111)의 설치를 필요로 하는 구간에 대한 절삭작업을 수행하여야 한다(S20). 이 때, 아스팔트용커터(미도시)를 사용하여 표층(22)을 절삭한다. 먼저 눈금표시선으로 잘라야할 부분에 대하여 선정을 하여야 한다. 이러한 선정작업이 완료되면 표층(12)을 절삭한다. 이러한 표층(12)을 걷어낸 부분에 대하여는 도포 처리작업을 수행한다(S20).

이렇게 표층(12)을 걷어낸 면에 준비되어 있는 과속방지턱 패널(111)을 삽입하고, 유화아스팔트, 레진, 에폭시수지나, 실란트로 부착하는 작업을 수행한다(S30). 부착작업은 유화아스팔트, 레진, 에폭시수지나 실란트로 부착하는 대신에 가열수단으로 과속방지턱 패널(111)의 부분을 융착시키는 방법에 의하여 가능하다(S30).

유화아스팔트는 아스팔트를 미세한 입자로 만들어 물에 분산시킨 것을 말한 다. 이러한 유화아스팔트는 물속에서 상분리 현상이 일어나지 않고, 분산상태를 유지하기 위해서는 유화제가 필요하다. 유화제가 양전하(+)로 대전되어 있으면, 앙이온(cation)계 유화아스팔트, 음전하(-)로 대전되어 있으면, 음이온(anion)계 유화아스팔트라고 하는데, 국내 생산제품은 대부분 양이온계 유화아스팔트이다. 이러한 유화아스팔트를 프리캐스트된 과속방지턱 패널(111)과 절삭면 사이에 삽입시키면 과속방지턱 패널(111)과의 부착력이 좋으므로 외부에서 전단응력이 가해진다고 하여도 이를 흡수하는 역할을 하게 된다.

에폭시수지는 수도용 파이프의 부식방지를 위한 내외면 도장, 철근 보호도장, 자동차부품, 저항기, 콘덴서 등의 절연도장 등에 주로 이용되고 있다. 또 에폭시 수지는 경화될 수 있는 경화제의 종류가 다양하므로 경화제의 종류에 따라서 반응속도와 경화된 도막의 물리 화학적 성질에 큰 차이가 나므로 경화제의 선택이 매우 중요하다.

에폭시 수지 중에서 가장 많이 사용되는 형태는 페놀과 아세톤으로부터 제조된 비스페놀-A(bisphenol-A)와 에피클로로 히드린을 60~120℃에서 수산화나트륨 또는 기타 촉매 존재하에서 반응을 시켜서 제조를 한다.

에폭시수지는 폴리에스테르 수지, 페놀 수지, 요소수지, 멜라민 수지 등의 수지와 비교시 반응 수축율이 매우 작고, 휘발물질이 발생하지 않으며, 기계적 성질, 전기 절연성이 매우 우수하다.

또 하나의 접착제인 실란트는 피착제의 종류에 따라 적절한 선택이 필요한 접착제 중의 하나인데, 과속방지턱 패널(111)과 사용실란트와의 접착력을 확보하기 위해서는 과속방지턱 패널(111)과 절삭면의 접착력을 확보하기 위해서는 과속방지턱 패널(111)의 표면과 접착면을 반드시 깨끗하게 해야 한다. 이렇지 않은 상황이라면, 과속방지턱 패널(111)과 접착면의 부착력이 저하되므로 이러한 사전작업을 수행한 후 접착시키면 된다.

또 하나의 시공방법으로는 가열수단으로 과속방지턱 패널(111)의 경계면을 가열하여 부분 융착으로 접착시키는 방법을 사용한다. 즉 유화아스팔트, 레진, 에폭시수지나, 실란트 등을 사용하는 방법대신에 가열수단으로 프리캐스트 과속방지턱 패널(111)의 경계부위를 가열하게 되면, 아스팔트 콘크리트의 특성상 부분 융해가 되는 데, 부분 융해가 된 후 서로 접착을 시키는 방법을 통해 시공하는 것이다.

이와 같이 프리캐스트 과속방지턱 패널(111)을 설치한 부분의 측면(111c)에 대한 부착작업을 완료하게 되면 시공이 완료된다.

도 4는 본 발명에 따른 프리캐스트 과속방지턱 패널이 설치되어 있는 것을 보여주는 아스팔트 포장도로의 단면도이다.

도시된 바와 같이 아스팔트의 표층(11)와 과속방지턱패널을 균일한 조성을 갖는 물질로 구성하게 되면, 불연속면(11a)에 기인하는 크랙의 발생을 최소화하는 것이 가능하다. 또한 아스팔트의 표층(12)과 과속방지턱패널의 명확한 경계선이 없는 바 설사 전단 응력이 전달된다고 하더라도 다양한 힘의 분산이 발생하여 도 1에서 나타난 것과 같은 균열의 전진을 방지할 수 있는 효과를 가져올 수 있게 된다. 즉 도 1의 과속방지턱패널(11)과 표층(12)의 선단부인 P지점에 전달되어지던 응력이 과속 방지턱 패널과 도로의 절단면사이의 연결부위(21)로 전달되어 힘이 분산되 는 효과를 얻을 수 있다.

과속방지턱 패널(111)은 골재와 개질아스팔트가 배합되어 일면측(111b)에로 중앙 상방으로 만곡되어 융기되어 있어서 도로의 교통에 장애를 주지 않을 뿐만아니라, 주행 차량의 과속을 방지하는 기능을 수행한다. 이에 비해 타면측(111a,111c)은 평탄면을 갖도록 되어 있는 곡면 판체로 되어 있어서 도로의 절단면과 부착이 용이하도록 한다.

종전의 발명처럼 과속방지턱 패널과 표층를 분리하여 제작된 도로의 경우에는 표층(12)와 과속방지턱 패널(11)의 연결부위의 선단부에 응력이 몰리는 단점이 있었다. 하지만 본 발명에서처럼 과속방지턱 패널(11)을 아스팔트의 표층(12) 두께에 해당하는 표층(12)을 더 포함하여 제작하게 되면, 외부의 전단응력을 분산시키게 되므로 과속방지턱 패널(111)의 보호와 주행하는 차량의 보호 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따른 프리캐스트 과속방지턱 패널은 공장에서 미리 제작되어지는 형태이므로 미리 준비하여 신속한 시공을 가능하게 해줄 뿐만아니라 아스팔트의 표층(12)두께에 해당하는 표층(12)을 더 포함하고 있어서 영구적인 사용이 가능하다.

Claims (5)

1. 도로에 과속방지를 위한 과속방지턱 패널(111)에 있어서,

   골재와 개질 아스팔트가 배합되어 일면측(111b)에 중앙상방으로 만곡되어 융기된 과속방지 곡면부를 갖고 타면측(111a,c)에 평탄면을 갖는 곡면판체로 성형 제작된 것을 특징으로 하는 도로용 과속방지턱 패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 곡면판체는 아스팔트의 표층(12) 두께에 해당하는 표층(12)을 더 포함하여 제작된 것을 특징으로 하는 도로용 과속방지턱 패널.
3. 도로용 과속방지턱 패널(111)을 시공하는 방법에 있어서,

   (a) 골재와 개질 아스팔트가 배합되어 일면측(111b)에 중앙상방으로 만곡되어 융기된 과속방지 곡면부를 갖고 타면측(111a,c)에 평탄면을 갖는 곡면판체로 과속방지턱 패널(111)을 성형제작하는 단계(S10)와;

   (b) 아스팔트 포장도로의 표층(12)을 제거하는 단계(S20)와;

   (c) 상기 과속방지턱 패널(111)을 중간층(13)의 상면에 부착하는 단계(S30);를 거쳐 아스팔트 포장도로의 표층(12)에 과속방지턱 패널(111)을 설치하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장도로의 과속방지턱 패널(111)의 시공방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 과속방지턱 패널(111)과 중간층(13)은 유화아스팔트, 레진, 에폭시, 실란트 등에서 선택된 어느 하나의 접착제로 접합된 것을 특징으로 하는 과속방지턱 패널의 시공방법.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 과속방지턱 패널(111)과 중간층(13)은 가열수단으로 가열되어 융착 접합된 것을 특징으로 하는 과속방지턱 패널의 시공방법.

Images