그루빙이란?
1960년대 미 우주항공국에서 항공기 안전을 위하여 처음 개발한 포장의 표면처리 공법으로, 공항 및 도로 포장면에 입체적인 홈을 형성하여 타이어 패턴과 같은 효과를 내는 '미끄럼방지 도로 안전 기술'로 수막현상 방지 및 배수성 향상에 따른 미끄럼 방지 결빙억제 및 주행안전성향상, 소음감소 대책 등을 위하여 적용되고 있다.
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1. 종방향(세로형) 그루빙
세로형의 홈은 커브, 경사면, 옆바람을 받기 쉬운 직선도로, 육교(해안도로) 등에 적합하다.
커브 등에서는 타이어의 그립력을 높이고 코너링시의 조종을 안정화, 직선도로에서는 옆바람에 대한 저항력을 가져 미끄럼에 의한 사고를 방지한다.
특징
- 타이어가 홈에 박힐 때의 기계적인 작용에 의해 커브 등에서 코너링시의 조종안정성을 향상시킨다.
- 고속도로 등에서 우천시에 타이어와 노면의 접지면적을 줄이고 슬립사고의 원인이 되는 수막을 제거한다.
- 다리위등 옆 바람을 맞기 쉬운 노면에서 조종을 안정화 한다
- 급브레이크 사용시, 접지력을 높이고 직진안정성을 향상시킨다.
- 동결노면의 얼음막을 분단시키고 노면상의 빙설을 배제한다.
- 우천시의 노면배수를 촉진하고 신속하게 건조시킨다.
횡방향 그루빙은 제동거리 단축과 의도적인 주행소음 발생과 진동을 발생시킴으로써 감속경고 효과를 목적으로 적용하고 있으며 배수성이 취약한 구간 및 결빙사고가 잦은 음지 구간의 평면구간(종단구배 2%)에 적용하고 있다.
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2. 횡방향(가로형) 그루빙
가로형의 홈은 주행시에 타이어로부터 전달되는 음과 진동에 의해 도로에서는 졸음 운전의 방지, 감속 경고등에 실시, 교차로, 횡단보도, 요금소등의 앞에 시공한 경우, 우천시의 젖은 노면에서 제동거리를 단축할 수 있다.
특징
- 젖은 노면을 시속 50km로 주행할 때, 제동거리를 30%~40%단축, 높은 미끄럼 저항성을 확보할 수 있다.
- 우천시, 신속하게 노면을 건조시켜 배수를 촉진한다.
- 노면위의 기름막이나 녹은 고무 등을 배제하고 급브레이크 사용시에 타이어의 접지력을 강화한다.
- 동결한 노면의 얼음막을 홈으로 분단시켜 빙설을 배제한다.
- 타어어로부터 전달되는 음과 진동으로 졸음운전 방지에 효과적이다.
- 용도에 따라서 가로형, 세로형을 조합한 안전홈을 시공할 수 있다.
침투성 발수강화코팅제 건식그루빙 시공방법(특허 제10-1020485호)
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표면청소
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건식 그루빙작업
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시공분진 흡인공정
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침투형 발수강화코팅재 도포
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시공완료
침투성 발수강화코팅제 칼라 그루빙 시공방법(특허 제10-0907193호)
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표면청소
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MMA혼합용 미끄럼방지 도포
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그루빙 작업
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시공분진 흡인공정
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침투성 발수강화코팅 도포
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완성
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패턴별 분류
차량 (항공기) 주행방향과 수평하게 홈을 절단하는 종방향 (Longitudinal) 그루빙과 진행방향에 수직으로 절단하는 횡방향 (Transverse) 그루빙으로 구분 한다.
지금까지 국내에서는 보편적으로 제동거리 단축을 위하여 횡방향 그루빙만을 적용하여 왔으나, 운전자 시선 유도효과 및 시인성 향상과 소음감소, 운전 편의성 향상, 주행 접지력 향상 등에서 탁월한 효과가 있는 종방향 그루빙 방식을 곡선구간, 경사구간, 터널구간 등을 중심으로 확대 적용하여 좋은 평가와 함께 교통사고 감소에 크게 기여하고 있다.
횡방향 그루빙은 제공거리 단축과 의도적인 주행소음 발생과 진동을 발생시킴으로써 감속경고 효과를 목적으로 적용하고 있으며, 배수성이 취약한 구간 및 동계 결빙사고가 잦은 음지 구간의 평면 구간 (종단구배 2 %)에 적용하고 있다.
시공 방식별 분류
포장면에 대하여 고품질의 그루빙을 시공하기 위한 기계화 시공 방법은 다음과 같이 분류 할 수 있다.
가. 블레이드 냉각방식에 따른 분류
절단톱날 (Saw-Cutting Diamond Blade) 냉각방식에 따라 수냉식(습식) 과 공냉식(건식)으로 분류 할 수 있다.
1) 습 식 : 냉각수를 투입하여 블레이드를 냉각시키는 방식
2) 건 식 : 공기흐름을 이용한 블레이드 냉각 방식
나. 집진방식에 따른 분류
건식 공법은 다시 집진방식에 따라 필터방식과 싸이클론 방식 등으로 분류 할 수 있다.
일본에서 처음 개발 된 건식공법은 필터백을 이용한 집진방식이며, 필터백 집진방식의 문제점을 개선하여 싸이클론 전 처리 후 필터장치 집진방식을 개발 하였다.
1) 필터 집진방식 : 필터백 집진처리 방식
일본에서 처음 개발 된 건식공법으로 냉각공기와 절단분진을 필터백 여과장치를 통하여 분리하는 방식.
2) 싸이클론 집진방식 : 싸이클론 전 처리 후 필터장치 집진방식
필터백 집진방식의 장점을 이용하면서, 그루빙 절단분진의 특성에 가장 적합한 싸이클론 집진장치을 이용하여 전 처리하는 집진방식.
건식 그루빙 공법
가. 기술개발의 필요성
1) 국내 도로 여건에 적합한 기술 필요
2) 친환경적인 절단 분진처리 필요 (재활용)
3) 시공현장 주변의 환경오염 방지
4) 동절기 시공 가능성
5) 최소한의 교통제한으로 시공 가능한 기술
나. 국내 신기술 건식 그루빙 공법
1) 그루빙 초기 : 1970 년대 대형 습식장비
2) 건식 그루빙 : 고효율 건식 그루빙 기계장치 독자개발
다. 개념 설명
1) “물”을 분사하지 않고 밀폐된 절단장치 공간으로 압축공기를 강제순환 시킴으로써 절단톱날의 냉각은 물론 투입된 공기와 함께 절단분진을 흡입/여과하는 일체형 기계장치를 고안 하였다.
2) 동력장치(엔진)에 연결 된 절단용 톱날의 구동축 회전은 절삭효과가 극대화 될 수 있는 원형 절단톱날의 주행속도를 맞춘다.
절단톱날의 주행속도 = ［(Ra/Re) x RPM x 2 ∏x Rs］ + V
반경 (Ra: 톱날회전축, Re: 엔진 회전축, Rs: 절단톱날), RPM: 엔진 회전 수, V : 장비주행속도
3) 밀폐된 절단장치 내로의 강제 투입공기와 여과장치로의 흡입용량을 적절하게 배분함으로써, 절단장치 외부로 유출되는 먼지를 없앤다.
※ 여과장치는 싸이클론 집진장치로 입자가 큰 분진(전체 분진의 약 95 %) 을 여과하고, 미세 분진은 필터장치 (무동력 여과포 풍선방식)로 여과 한다.
4) 절단톱날을 장착하는 구동축의 길이에 따라 단위 시공 폭은 50∼100 (CM)의 규격으로 제작 할 수 있다.
라. 기본 개념도
그림 : 싸이클론 방식 건식 그루빙 기계장치
