등가단축하중계수(ESALF : Equivalent Single Axle Load Factor)

Ⅰ. 개 요

1. 등가단축하중(ESALF)이란,

- 도로설계시 교통하중에 의한 도로의 파손정도를 나타내는 상대적 척도로서,

- 공용기간동안 통과 예상 8.2ton 환산교통량 누가통과 횟수임.

2. 도로를 통행하는 자동차는 각기 다른 축배열 및 축하중을 가지고 있으므로,

- 이것을 설계표준 교통하중으로 환산하기 위하여

- 8.2ton 등가단축하중으로 환산하여 포장구조설계에 이용한다.

 

Ⅱ. ESALF의 산정과정

1. 조사지점의 선정 : 통계적 표본추출

2. 조사지점에서의 차종구분 및 차종별 표본크기 결정

3. 현장조사를 통한 자료수집

가. 조사장비 : 고정식, 이동식, 휴대식 축중기

나. 축 배 열 : 단축, 복축, 삼축

 

 

4. ESALF 산정

가. 가요성 포장 : W8.2 = f(SN, Pt)

나. 강 성 포 장 : W8.2 = f(D, Pt)

다. 임의점에서의 등가단축하중계수(ESALF)

임의단축하중 피해도 / 1회통과 ESALF = -----------------------------------------                표준단축하중 피해도 / 1회통과

- 임의지점의 등가단축하중계수(ESALF)는

- 임의 단축하중의 1회 통과에 따른 피해도와

- 표준 단축하중 1회 통과에 따른 피해도와의 비로 정의

 

Ⅲ. 설계차로 교통하중(W8.2) 산정

1. ESAL = AADT × 8.2ton ESALF

2. W8.2 = DD ×DL × W8.2t

W8.2 : 양방향 전단면 ESAL

DD : 방향별 분배계수(0.5)

DL : 차로별 분배계수 1방향 1차로 : 100 % 1방향 2차로 : 100～80 %

1방향 3차로 : 80～60 % 1방향 4차로 : 75～50 %

 

Ⅳ. ESALF를 이용한 포장두께 산정

1. 계획목표년도(보통 20년)의 장래 교통량(AADT) 예측

2. CBR시험을 통한 설계CBR값 결정

3. 8.2ton 등가단축하중계수(ESALF) 결정

- 차종별, 축별, 최종서비스 지수(Pt)별, 포장두께지수(SN)별, Slab두께별

4. 혼합교통량을 8.2ton 등가단축하중으로 환산

5. 차로별 분포 결정

6. 설계두께지수(SN) 결정 : 도표, 산식 이용

7. 소요SN과 설계SN값을 비교

: 소요SN〈설계SN이 되도록 설계

8. 포장두께 결정

목표년도까지 서비스수준(Pt)을 만족할 수 있도록 포장두께 결정

 

Ⅴ. 적용 및 연구

1. ESALF의 적용사례

가. 1973년 : IBRD사업시 최초적용

나. 1979년 : IBRD 5차사업시 O-D조사와 병행 시행

다. 1983년 : 한국도로공사에서 고속도로 12개소 조사

라. 1985년 : 국토개발연구원에서 도로사용자부담 조사

마. 1987년 : KIST에서 전국 31개 지점을 조사하여

포장별(가요성, 강성), 도로등급별(고속도로, 국도, 지방도), 차종별(8종) ESALF값 제시 → 현재 설계 적용값

 

 

Ⅵ. 개선사항(장래발전방향)

1. 도로설계시 교통하중에 의한 도로의 파손정도를 나타내는 ESALF는조사자료 부족 및 시기적으로 오래된 자료의 사용으로 설계의 신뢰성이 많이 떨어지고 있는 것이 사실이다.

2. 이러한 문제점을 개선하기 위해서는 다음과 같은 개선이 요구됨

가. 현재의 건교부 교통량 조사체계와 더불어 자동차 축하중에 대한 상시조사체계를 갖출 것

나. 조사 기관별 차종구분 통일 필요

EX) 건교부 11종, IBRD보고서 5종, 한국도로공사 4종

다. 현재의 정적인 조사보다는 차량의 주행상태에서의 동적인 조사가 바람직함.

: WIN(Weight-In Motion)장치 사용

라. DD, DL 도출을 위하여 각 지역별, 도로등급별 조사를 지속적으로 실시

마. 교통량 증가, 차량 중량화, 교통구성 특성 변화에 따라 체계적으로 자동차축하중조사 필요