오늘날 도시인구 증가로 인한 상·하수도, 전기, 통신, 가스, 난방 등의 사회 기반시설의 신설 및 보수공사는 국민의 사회복지 확보를 위해 반드시 필요한 건설공사이다. 그러나 이에 따른 환경오염은 생활편의를 위한 문명의 부산물로 지구촌 곳곳에서 인간 삶의 질을 저해하는 요인으로 등장하여 심각한 사회문제를 야기시키고 있다. 국민 복지와 편의를 위한 공사가 과거 성장중심의 공법을 그대로 답습하고 있어 비산먼지 발생, 지구온난화의 주범인 이산화탄소 발생, 산업폐기물 발생, 국가예산 낭비 및 국민세금 가중 등 국민 건강과 재산을 위협하고 있으며, 국가경제에도 큰 피해를 주고 있는 실정이다. 현재 복잡한 도심지 도로복구공사에서 당일 굴착 및 복구로 인한 조급한 시공으로 다짐이 완벽하지 않아 부실시공의 발생위험이 존재하며, 일일 복구공사 투입대비 복구수량 감소로 인해 시공적자가 증가하고 있다. 일일 복구공사 후 임시포장으로 인한 이중굴착으로 이중 공사비 발생 및 산업폐기물 발생으로 환경오염 등에 따른 국가예산이 낭비되고 있다. 또한, 안전시설물 설치와 시공으로 인해 공사구간 차량혼잡·체증으로 환경오염(비산먼지, 이산화탄소 등)이 증가되어 국민의 안전 및 건강에 많은 영향을 미치고 있다. 특히, 공사주변 비산먼지로 인한 민원이 급증하고 있어 이에 대한 대책이 시급한 상황이다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 복잡한 도심지 도로 복구공사에서 교통 혼잡 및 정체, 비산먼지의 발생을 방지하고, 부실공사를 예방하여 경제적 효과를 창출하는 기술로써 도로복구를 위한 레고식 차도블록 시스템을 개발하였다. 레고식 차도블록 시스템은 시설물의 설치 및 유지보수를 위한 도로굴착공사지에서 조립된 구조블록을 사용한 임시포장면을 형성하여 차량 및 보행자의 안전한 통행이 가능하도록 개발된 시스템이다. 본 연구에서는 도로복구를 위해 개발된 레고식 차도블록 시스템의 개념 및 기능에 대해 정립하였다. 레고식 차도블록 시스템의 재료적 품질시험, 미끄럼저항시험 및 압축시험을 통해 기초성능에 대한 연구를 수행하였으며, 실내 및 현장시험을 통해 레고식 차도블록 시스템의 도로지반 다짐성능을 검토하고 평가하였다. 그 결과, 도로복구를 위한 레고식 차도블록 시스템의 성능 및 다짐 효과는 우수한 것으로 나타났다. 또한, 차량 윤하중에 의한 동적 유한요소해석을 통해 차도블록 시스템의 동적 거동 검토를 수행하였고, 레고식 차도블록 시스템의 동적 해석결과를 활용하여 최대 연직변위로 인해 발생한 지반의 다짐 효과와 최대 상향 변위 발생으로 인한 동적 구조 안전성에 대해 평가하였다. 그 결과, 레고식 차도블록 시스템에 의한 지반의 다짐 효과는 우수한 것으로 나타났으며, 레고식 차도블록 시스템에 최대 상향 변위가 발생하더라도 시스템의 안전성은 충분히 만족되었다.
As the city’s population has increased nowadays, construction works such as water supply and sewage, electricity, communications, gas, heating, ect are required for social welfare services. But environmental pollution by these cause serious social problems threatened us. Especially, road excavation & recovery works for our welfare and convenience cause the scatter dust, CO2, industrial sludge and waste of national budgets & taxes. Also, These cause the poor and deficit construction because of excavation & recovery construction method on a day, temporary pavement construction method and construction method through safety facilities in recent years. To solve these problems, Lego block system for the road recovery was developed. Lego block system forms a temporary pavement area using the assembled structure block in the road excavation work for the maintenance and installation of facilities. This system was developed for a safe passage of vehicles and pedestrians. The concept and function of lego block system developed for the road recovery of an advanced country type were established by this study. A study on the fundamental performance of a lego block system was performed through material quality, sliding resistance and compression tests. And compaction performance of ground on the road was reviewed and evaluated through field tests. As a result, a lego block system for road recovery showed the excellent performance and compaction effect. Also, The dynamic behavior was investigated by dynamic finite element analysis subjected to moving load considering real vehicle loads. Both the compaction effect of the ground caused the maximum vertical displacement and dynamic structural safety caused the upward displacement were evaluated by dynamic analysis results. As a result, lego block system showed the excellent compaction effect of the ground. Although the maximum upward displacement in lego block system was occurred by vehicle loads, safety of this system is fully satisfied.
1 서 론 11.1 연구 배경 및 필요성 11.2 연구 동향 61.3 연구 목적 및 내용 82 이론적 배경 92.1 레고식 차도블록의 재료 92.1.1 고무의 구조와 탄성 92.1.2 고무의 종류 112.1.3 고무의 특성 142.2 도로복구 현장의 다짐 212.2.1 실내 다짐시험 212.2.2 현장 다짐 222.2.3 다짐 품질 233 레고식 차도블록 시스템의 구성 및 기능 253.1 개요 253.2 레고식 차도블록 시스템의 구성 253.2.1 조립(단독)블록의 구조 및 기능 253.2.2 조립블록이 레고식으로 결합된 차도블록 시스템 273.3 레고식 차도블록 시스템의 기능 293.3.1 가설 포장도로 형성 및 자동 다짐 기능 293.3.2 비산먼지 방지 덮개 기능 303.3.3 상하·좌우 결합 및 결속 기능 313.3.4 과속방지, 야간 식별장치, 선형 변경 기능 324 재료실험 334.1 개요 334.2 품질시험 334.3 미끄럼저항시험 354.4 압축시험 394.4.1 개요 394.4.2 시험 방법 및 절차 394.4.3 시험 결과 및 분석 405 동적 구조 안전성 평가 435.1 개요 435.2 해석 방법 및 모델 435.3 해석 결과 및 분석 465.4 구조 안전성 검토 및 평가 486 도로지반 다짐성능 평가 506.1 개요 506.2 실내모형토조시험 516.2.1 기본 물성시험 516.2.2 하중크기 및 반복재하횟수 546.2.3 시험 방법 576.2.4 시험결과 및 분석 576.3 현장시험 606.3.1 현장모사 606.3.2 하중크기 및 반복재하횟수 626.3.3 시험 방법 626.3.4 시험결과 및 분석 636.4 시험결과 검토 및 평가 717 결 론 74참고문헌 77ABSTRACT 80감사의 글 82