기술사 공부하는 자료 공유

Ⅰ. 개 요

1. 시멘트 콘크리트포장은

- 포틀랜드시멘트를 주재료로하여,

- 콘크리트 슬라브 자체가 교통축하중을 휨저항으로 지지하는 포장공법으로,

2. 그 종류에는

가. 무근콘크리트 포장(Jointed Concrete Pavement)

1) Dowel Bar가 있는 포장 2) Dowel Bar가 없는 포장

나. 철근콘크리트 포장(Reinforced Concrete Pavement)

1) 단경간 철근 콘크리트 포장(Jointed Reinforced Concrete Pavement)

2) 연속 철근 콘크리트 포장(Continuoused Reinforced Concrete Pavement)

다. P.S 콘크리트 포장(Prestressed Concrete Pavement)

라. 다짐 콘크리트 포장(Roller Compacted Concrete Pavement)

마. 섬유보강 콘크리트 포장

바. 콘크리트 블럭포장으로 구분할 수 있다

Ⅱ. 포장형식별 특성

1. 무근콘크리트 포장(JCP : Jointed Concrete Pavement)

가. 개 요

1) 일체의 철근이 없는 포장형식

2) 건조수축, 온도변화 등으로 발생되는 Crack을 줄눈으로 억제하는 형태의 포장

3) 우리나라에서 가장 보편화되어 있는 Con'c포장공법임.

나. 줄 눈

1) 세로줄눈(Longitudinal Joint, Tie Bar Joint)

2) 가로수축줄눈(Transverse Contraction Joint)

3) 가로팽창줄눈(Transverse Expansion Joint)

2. 단경간 철근콘크리트 포장(JRCP : Jointed Reinforced Concrete Pavement)

가. 개 요

- 무근 콘크리트포장의 단점인 줄눈파손의 문제점을 감소시키기 위해

- 줄눈간격을 증가시키고, 과도한 균열방지를 위해 종방향 철근 사용

나. 줄눈, 균열

: 모든 균열을 줄눈으로 유도하며, 철근으로 강력 규제

다. 장단점

: JCP에 비해 줄눈의 충격은 여전하나, 균열억제 효과

라. 적 용

: 절성경계부, 편절,편성부, 접속슬래브, 영업소, 정차대

3. 연속철근콘크리트 포장(CRCP : Continuoused Reinforced Concrete Pavement)

가. 개 요

1) 무근 콘크리트포장의 단점인 줄눈파손의 문제점을 해결하기 위해

가로줄눈을 없앤 구조

2) 콘크리트 슬라브에서 발생되는 Crack을 연속철근으로 억제

나. 포장구조

1) 슬라브 두께 : JCP 또는 JRCP와 동일

2) 종방향 철근(0.5%) 및 횡방향철근(0.08%) 설치

3) 종방향 철근의 연속배근

4) 단부처리 : 처음과 끝은 자유단에 단부처리

4. PS콘크리트 포장(PCP : Prestressed Concrete Pavement)

가. 개 요

- 콘크리트 슬라브 내에 압축응력을 도입하여

- 여타 포장에 비하여 상대적으로 두께가 얇은 포장

나. 단면구성

1) 슬래브 15cm, 수축줄눈간격 70～100m

2) 지반 불균일시 적용성 우수, 연약지반 적용시 유리

다. 장단점

1) 균열발생 방지

2) 공사비 증가, 유지보수비 과다

라. 적 용 : 공항, 항만등 하중이 큰 곳

5. 다짐콘크리트 포장(RCCP : Roller Compacted Concrete Pavement)

가. 개 요

- 무 슬럼프 콘크리트를 덤프운반, 페이버 포설, 롤러다짐하여

- 양생후 공용시키는 표층 슬래브 공법

나. 장단점

1) 시공장비 및 절차가 간편하며 시공성 양호

2) 공사비 저렴, 단위 시멘트량 적다.

3) 평탄성 다소 불량

다. 적용 : 저급도로

6. 섬유보강 콘크리트 포장

가. 개 요

: 콘크리트 슬래브에 섬유보강재(Steel, Glass, 석면 등)를 분산 혼합하여 보강

나. 장단점

1) 무근에 비하여 휨강성, 내구성 우수, 두께 얇다.

2) 가로수축줄눈 50m까지 가능

3) 공사비 다소 고가

4) 시공성(배합) 불량

7. 콘크리트 블럭 포장

가. 개 요

: 콘크리트 블럭을 Interlocking시켜 하중분산 효과

나. 단면구조

: Block, Sand Cushion, 안정처리기층, 보조기층

다. 장단점

1) 시공속도가 빠른고 교정 용이, 무늬 시공 가능

2) 하중에 약하고 평탄성 불량

라. 적 용 : 보도, 주차장, 정류소 등

Ⅲ. 결 론

1. 콘크리트포장 도입당시 CRCP(중부, 88)를 주로 사용해온 국내 시멘트 콘크리트 포장은 설계, 시공면에서 상당한 진전을 이루었다.

2. 현재 콘크리트 포장은 JCP를 주로 사용하고 있으며 줄눈파손에 대한 연구가 필요함.

3. 향후개선과제

- 승차감, 평탄성, 소음, 진동에 대한 문제개선

- 줄눈재 및 콘크리트 품질 개선

- 시공장비 현대화 등에 대한 보다 적극적인 노력이 필요함.

Ⅰ. 개 요

1. 도로포장은 연성포장인 아스팔트 포장과 강성포장인 콘크리트포장으로 구분된다.

2. 아스팔트포장은 콘크리트포장에 비해 시공성 및 주행성에서 많은 장점을 지니고 있으나, 최근 차량의 대형화, 교통지체, 온도상승 등으로 심각한 소성변형의 문제가 발생하고 있어, 내유동성 및 내구성이 우수한 혼합물이 절실히 요구되고 있다.

3. 과거 아스팔트 포장에서의 변형문제는 포장층 각층의 침하문제로 해석되었으나, 현재는 아스팔트 혼합물의 유동성에 의한 소성변형 문제가 주요 원인으로 부각

4. 아스팔트 포장의 소성변형은 공용개시후 1-2년 정도에 주로 발생하며, 그 후 공기 및 자외선과의 접촉으로 산화가 진행되어 피로균열이 발생된다.

5. 따라서, 아스팔트포장의 파괴를 방지하기 위해서는 공용개시 초기의 내유동성과, 공용 후기의 균열저항성이 높은 포장단면이 되도록 개선

Ⅱ. 소성변형 발생요인

1. 아스팔트의 종류(침입도, 점도)

2. 아스팔트 포장 물성의 계절별 변화

3. 아스팔트 혼합물의 공극율

4. 골재의 입도

5. 아스팔트의 산화특성

Ⅲ. 아스팔트 혼합물의 특성

1. 아스팔트 종류

가. 포장용으로 주로 사용되는 AP : 침입도 기준 AP-3, AP-5 2종류

나. 우리나라의 년중 AP포장층 최고온도(66℃) 를 감안할 때,

다. (미)SHRP 연구성과인 공용성등급 PG64-22, PG76-22규격이 적합하나,

PG76-22규격에 부합되는 AP는 국내에서 생산되고 있지 않음.

2. 아스팔트포장 물성의 계절별 변화

ㅇ탄성계수 추정(Franklin식 이용)

: 여름철에 기층의 탄성계수가 표층의 탄성계수 보다 높다.

3. 아스팔트 혼합물의 공극률

가. 공극의 역할

: 온도상승시 아스팔트의 팽창부피를 흡수하여 여유 공간적 기능 담당

나. 공극 미확보 ⇨ 온도상승시 AP 블리딩현상 및 골재의 윤활작용으로 소성변형 가속

다. 따라서, 배합설계시 공극율을 5％이상 확보하고,

최종 공극율(공용 1-2년후)이 3％이상이 되도록하여 소성변형 최소화

4. 골재의 입도

가. 차량하중에 대한 전단저항은 주로 5㎜이상의 골재가 담당

나. 따라서, No.4(4.75㎜)체 이하 골재의 사용을 가능한 최소치 적용.

5. 아스팔트의 산화특성

가. AP 표층 상부

: 공기(산소) 및 자외선과의 접촉으로 산화가 이루어져 경화(노화)됨.

나. AP 표층 하부(3㎝이하)

: 산화의 진행이 거의 일어나지 않음.

Ⅳ. 소성변형 최소화 방안

1. 표 층

가. 두 께

: 고온에서 기층의 탄성계수가 표층의 탄성계수가 크므로

⇨ 소성변형 취약부위 최소화(표층두께 : 10cm→ 5cm)

내유동성이 상대적으로 높은 중간층 도입.

나. 아스팔트 종류 변경

: 고온에서 소성변형에 대한 내유동성이 우수한 AP사용 (AP-3 → AP-5)

다. 공극율 확보

- 아스팔트 혼합물 배합설계시 공극율 5％ 확보

- 최종 공극율(공용 1-2년후)이 3％이상이 되도록

라. 골재입도 조정

: No.4(4.75㎜)체 이하 골재의 사용을 시방 범위내에서 가능한 최소치를 적용

마. AP함량

: 최적AP함량 결정시 가능한 6％이하가 되도록

2. 중간층

가. 두 께 : 6cm를 표준으로 함.

나. 아스팔트 : AP-5사용(침입도 60-70)

다. 골재입도 : No.4(4.75㎜)체 통과 골재량을 시방기준의 중간치 이하로 조정

라. AP 함량 : 6％이하 (5-5.6％이내 권유)

3. 시공시기

가. 가능한 가을철에 시공하고, 6-8월의 시공은 피할 것.

나. 소성변형 주 발생 계절인 하절기 도래시까지 충분한 산화기간 확보

4. 포장단면 개선(안)

- 대표적인 단면을 기준으로 검토한 것임.

- AP기층 : (총포장두께 - 표층·중간층·보조기층 소요두께)

Ⅴ. 결 론

1. 앞에서 제시한 포장단면의 구조개선(안)은

: 표층, 중간층, 기층의 아스팔트종류가 상이함에 따라,

- 혼합물 생산시 세심한 주의가 필요하고,

- 중간층 시공으로 공정추진 및 품질관리에 약간의 어려움이 예상되나,

- 소성변형 최소화를 기대할 수 있으며,

- 경제성 및 유지관리 측면에서도 현행 포장구조 보다 유리할 것으로 기대된다.

2. 이밖에 소성변형을 최소화하기 위한 방법

가. 개질재를 사용하는 방법

: 아스팔트의 단점인 소성변형, 균열등의 단점을 개선하기 위하여

각종 혼화재(개질재)를 첨가하는 아스팔트 포장

나. 골재 맞물림 효과를 증진시키는 방법(SMA포장)

: AP자체의 성능개선 보다는 골재간 맞물림효과를 극대화하여 중차량에 대한 밀림(소성변형)을 최소화하고, 균열방지를 위해 천연섬유를 첨가한 AP혼합물

3. 본 수검자가 고속도로 설계시공 감독 경험에 따르면 다음과 같은 문제점 개선이 필요

- 국내에서 생산되고 있는 아스팔트의 대부분은 공용성등급 PG 58-22에 포함되며,

- 이는 Ap-3와 Ap-5등 침입도 기준만으로 분류하고 있는 현 아스팔트 등급체계하에서는 적절한 품질관리가 이루어질 수 없다는 것을 의미하므로,

- 국내 환경조건에 맞는 공용성 등급의 온도간격 설정에 대한 분석이 필요하며,

- 아울러 공용성등급에 부합되는

국내 KS관련 품질기준 및 시험규정의 수립이 있어야 할 것이다.

Ⅰ. 개 요

1. 아스팔트 포장

: 골재와 아스팔트를 결합하여 만든 포장으로,

교통하중을 표층→기층→보조기층→노상으로 확산분포시켜 하중을 절감하는 형식

2. 콘크리트 포장

: 포틀랜드 시멘트를 주재료로하여,

콘크리트 슬라브 자체가 교통축하중을 휨저항으로 지지하는 포장공법

3. 일반적으로 아스팔트포장과 콘크리트포장의 차이점은

가. 포장구조상 차이.

나. 설계원칙상 차이.

다. 일반적인 차이( 시공성, 공용성, 내구성 등)가 있다.

Ⅱ. 포장구조상 차이점

1. 포장구조

2. 하중전달

가. 아스팔트포장

: 교통하중을 표층→기층→보조기층→노상으로 확산분포시켜 하중을 절감하는 형식

나. 콘크리트 포장

: 교통하중을 콘크리트 슬래브가 직접 지지하는 형식

3. 층별 역활

Ⅲ. 설계원칙상 차이점

Ⅳ. 일반적인 차이점

Ⅴ. 결 론

1. 현재까지 국내 포장설계는 AASHTO설계법 및 일본포장설계법을 준용함에 따라, 우리나라 실정에 맞지않는 설계인자의 차이로 설계결과에 대한 신뢰성이 떨어져 있는 실정

2. 이에 따라, 우리나라의 포장 설계법은 합리적이고 경험적인 AASHTO 설계법 적용을 기준으로 하고, 우리나라 실정에 맞는 설계 입력변수들의 적용방안 마련이 바람직하다.

3. 또한 아스팔트포장, 콘크리트포장은 각각 고유의 장단점을 지니고 있으므로, 어떤포장이 유리하다고는 판단할 수 없으며, 포장공법 선정시 위에서 언급한 사항들을 종합적으로 고려하여 선정하여야 한다.

4. 본 수검자가 고속도로 설계 및 시공 감독 경험에 따르면, 우리나라 포장공법 선정시 다음과 같은 문제점 개선이 필요하다고 사려됨.

- 우리나라의 경우 지형, 환경 등을 고려해 볼때, 콘크리트포장의 대대적인 시행은 다소 문제가 있음.

- 콘크리트포장의 경제성은 공용년수에 달려있으므로 설계시 공용성 향상과 내구성 증진에 대한 연구가 필요하며,

포장의 경과년수에 따른 지속적인 추가조사로 최적공법에 대한 적용방안 마련 필요

- 아스팔트포장이 외국에서는 유리하나, 부존자원상 콘크리트포장을 사용해야 하는 우리나라 현실을 고려할 때,

장기적인 유지관리로 주행성, 평탄성, 쾌적성 유지가 관건이다.

Ⅰ. 개 요

1. 영업소란,

- 통행차량으로 부터 정해진 통행요금을 징수하기 위한 시설로서,

- 일반적으로 영업사무소, 요금소(교통섬, 부스, TOLLGATE건물), 광장으로 구성

2. 영업소의 구분은

- 설치장소에 따라, 본선영업소, I.C영업소로 구분되며,

- 요금징수체계에 따라, 전선 균일, 구간별 균일, 완전한 구간별 요금제로 구분.

3. 영업소 차로수 결정은

- 교통량, 요금징수를 위한 서비스 시간 등을 고려하여 신중하게 결정해야 하며,

- 평면선형 및 종단선형을 고려한 광장설계가 이루어져야 한다.

4. 영업수 요금징수방법은

- 현재 우리나라의 경우 1994년부터 기계화(TCS) 방법을 적용하고 있으나,

- 지속적인 교통량의 증가와 영업시설 확충에 따른 문제점을 보완하기 위하여

- 차세대 요금징수 시스템인 논스톱요금징수설비(NTCS)의 도입을 추진중에 있다.

5. 여기서는 영업소 설치방법과 요금징수체계에 대하여 자세히 기술하기로 한다.

Ⅱ. 영업소의 종류(구분)

1. 설치장소에 의한 분류

가. 본선영업소

나. 인터체인지 영업소

2. 통행요금 징수체계에 따른 분류

가. 전선 균일 요금제

: 일반유료도로에서 채택, 영업소를 입구 또는 출구에만 설치

나. 구간별 균일 요금제(개방식 영업체계)

: 본선상 30～40km마다 영업소 설치, 통과시 마다 요금 지불

다. 완전한 구간별 요금제(폐쇄식 영업체계)

: 4차로 이상 유료 고속도로에서 채택

Ⅲ. 영업소 설계

1. 시설계획 산정기준

가. 영업소 광장의 용지 : 공용개시 15년

나. 영업소 광장의 토공 : 공용개시 10년

다. 지하통로 : 공용개시 10년

라. 요금소 교통섬 및 포장 : 공용개시 10년

마. 요금소 건물 및 부스 : 공용개시 10년

2. 차로수 결정

가. 교통량 : 중방향 설계시간 교통량(DDHV) 이용

1) DDHV = AADT × K ×D

2) 입출구 분리도로 : 각방향 첨두시간 교통량 이용

3) 중앙차로 왕복 공용시

- 서비스시간 긴 쪽은 교통량 많은 방향,

- 서비스시간 짧은 쪽은 교통량 적은 방향 이용후 각 차로수 합산

나. 서비스 시간

1) 균일요금제 : 8초 적용

2) 구간별요금제(기계식) : 입구6초, 출구14초

다. 서비스 기준

1) 도표를 이용하여 처리가능 대수를 찾음

2) 평균대기차량 대수로 계산되며, 원칙적으로 1.0대로 한다.

라. 소요차로수 산정

N = DDHV / (3,600 ÷ 서비스 시간 × 서비스 기준)

3. 영업소 광장 설계

가. 평면선형

1) 본선 영업소 : 곡선반경 1,500M 이상

2) IC 영업소 : 곡선반경 200M이상

나. 종단선형

1) 표준 : 2% 이하

2) 특별한 경우 : 3% 이하

다. 횡단경사

1) 표준 : 1.5%

2) 최대 : 2%

라. 차로폭

- 영업소 차로수가 6개 이상인 경우 지하통로 혹은 옥상통로 설치

- 영업소내 차로폭은 3.0m를 기준으로 하고, 최우측 차로폭은 3.5m로 한다.

- 축중기 차로는 4.2m로 한다.(종단구배 Level)

Ⅳ. 요금징수 방법

- 현재 한국도로공사에서는 요금징수 방법을 1994년부터 기계화(TCS) 방법을 적용하고 있으나,

- 지속적인 교통량의 증가와 영업시설 확충에 따른 문제점을 보완히기 위해

- 차세대 요금징수 시스템인 논스톱요금징수설비(NTCS)의 도입을 추진중에 있다.

〈NTCS 도입시의 효과〉

Ⅴ. 결 론

1. 유로도로에서 요금징수를 위한 영업소의 설치는 필연적이나,

교통지체 및 요금지불 불편등의 원인이 되기도 한다.

따라서 설계시 영업소 지정체를 최소화시키는데 설계의 주안점을 두어야 한다.

2. 설계에서 느낀점

- 최근 IC설치위치는 농지잠식 최소화 등의 이유로 산지부에 대성토 또는 대절토로 구성되는 경우가 많은바,

- 회차로 설치에 따른 장대교량 발생으로 공사비가 과다하게 소요되는 경우가 빈번히 발생하고 있다.

- 따라서, 회차로 설치기준 재정립이 필요하며,

경제적인 설계를 위한 연구검토가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사려된다.

3. 요금징수체계의 변화에 따른 서비스 시간에 대한 연구 필요

Ⅰ. 개 요

1. 도로 분기점에서의 연결로 설계는

- 원활한 속도조절을 통한 안전한 방향전환에 설계주안점을 두어야 하며,

- 본선과 연결로의 기하구조 변경으로 인한 접속설치에 유의하여야 한다.

2. 연결로 접속형식에는

- 직결연결로, 준직결연결로, 루프연결로 등이 있으며,

- 교차하는 두 도로의 교통량, 규격, 설계속도 등을 감안하여 결정하여야 한다.

3. 연결로의 기하구조(평면선형, 종단선형, 시거 등)는

- 주로 연결로의 설계속도에 의하여 결정되며,

- 설계서비스 수준을 고려하여 차로수 균형을 유지해야 한다.

Ⅱ. 연결로 설계시 유의사항

1. 유출연결로

가. 운전자에서 은폐되지 않도록 시인성 확보

나. 감속차로는 직접식이 좋다

다. 유출각 : 1/15～1/20 정도

라. 본선의 차도단에 offset

마. 분기단 부근은 큰곡선 사용 → 속도조절의 여유 고려

2. 유입연결로

가. 본선과 연결로 상호간에 시인성 좋게

나. 가속차로는 평행식이 좋으나, 본선선형에 따라 직접식도 검토

다. 합류각도를 작게하여 자연스럽게 진입할 수 있도록

라. 가속테이퍼의 존재를 인식하기 좋게 표시

마. 유입부를 상향구배와 같이 속도 저하구간에 두지 않도록

3. 가감속차로

가. Taper에서 Nose 까지의 거리를 말하며, 규정값 이상 적용하는 것이 바람직

나. 가,감속차선의 길이는 종단구배에 따라 조정

4. Taper의 길이

- 차량이 1차선 옆으로 이동하는데 필요한 거리

- 일반적으로 3-4초동안 주행한 거리

5. 연결로 접속단간의 거리

가. 연결로와 본선간의 접속단 거리는

안전하고 원활한 교통이 확보될 수 있도록 계획한다.

나. 운전자의 판단, 위빙, 가속, 감속에 필요한 길이 확보

다. AASHTO에서는 5～10초간 주행한 거리로 산정

Ⅱ. 연결로 접속형식에 따른 구분

1. 우회전(직결연결로)

가. 진행방식

: 본선 차로의 우측에서 분류한 후 약 90°우회전하여

교차도로 우측에 합류.

나. 특 징

: 우회전 연결로의 기본형식으로, 변형된 형식은 거의 사용되지 않음.

2. 좌회전

가. 직결 연결로(direct ramp)

1) 진행방식

: 본선 차로의 좌측에서 직접 분류하여 좌회전함.

2) 특 징

- 고속인 좌측 차로에서 분류하므로 위험함.

- 좌회전 교통이 주류인 고속교통 처리시 적용.

나. 준직결 연결로(semi-direct ramp)

1) 진행방식

: 본선 차로의 우측에서 분류한 후 완만하게 좌측으로 방향전환.

2) 특 징

- 주행궤적이 목적방향과 크게 어긋나지 않아 비교적 큰 평면선형 유지.

- 횡단 구조물이 필요함.

- 우측 유출이 원칙적인 고속도로에 적용

다. 루프 연결로(Loop ramp)

1) 진행방식

: 본선 차로의 우측에서 분류한 후 약 270°우회전하여 교차도로의 우측에 합류.

2) 특 징

- 횡단구조물을 설치없이 접속이 가능.

- 원곡선 반경 제약 → 주행시 속도 저하.

- 목적방향과 부자연한 주행궤적으로 운전자의 혼돈 우려.

- 이용 교통량이 적은 방향에 적용

Ⅲ. 연결로 기하구조

1. 설계속도

(단위 : km/hr)

2. 연결로 규격:. 연결로는 A～C규격의 3가지로 구분

가. A규격 연결로

: 길어깨에 대형 차량이 정차한 경우 세미트레일러가 통과할 수 있는 기준

나. B규격 연결로

: 길어깨에 소형자동차가 정차한 경우 세미트레일러가 통과할 수 있는 기준

다. C규격 연결로

: 길어깨에 정차된 자동차가 없는 경우 세미트레일러가 통과할 수 있는 기준

3. 루프 연결로 설계

가. 유입 연결로 : 단곡선 사용

나. 유출연결로 : 복합곡선(계란형)이 바람직

Ⅰ. 개 요

1. IC는 고속도로와 다른도로 또는 출입제한도로 상호간 연결을 위하여 설치.

2. IC건설은 공사비가 고가일 뿐만아니라,

IC세력권내의 지역 및 도시계획, 토지이용계획에 미치는 영향이 크기 때문에,

출입시설의 간격, 위치, 형식 등에 세심한 검토가 필요하다.

3. IC형식 결정시에는 도로 교통계획을 포함한 종합적인 검토를 시행함과 동시에

접속도로 상호간의 교통용량, 속도,

계획지점의 지형, 지물, 토지 이용계획,

경제성(용지비, 건설비 등)을 고려하여 선정하여야 한다.

4. 따라서 몇개의 대안을 작성하여 세밀한 비교․검토한 후, 최적안을 선정

최적의 설계가 되도록 하여야 한다.

5. 출입시설의 계획 순서는 계획단계와 설계단계로 나눌 수 있다.

Ⅱ. IC 위치선정

1. 선정기준

가. 주요도로와의 교차점

- 주요간선도로, 유통단지, 공업단지, 관광단지와의 연결로

나. 주요교통발생지점

- 유출입교통량 3만대/1일 : 1개소

다. 인구밀집지역

- 인구 3만이상의 도시부근

- IC세격권인구 5-10만 정도 되도록 배치

라. 경제성 고려

- IC건설비용과 이용교통량의 수익성 고려

2. 배치간격 : 최소 2km, 최대 30km

3. 위치선정시 고려사항

가. 접속도로의 성격 및 중요도

나. 지형 및 지역조건(환경 등)과 교통조건 고려

다. 본선선형 : 편경사 3%이내, 종단경사 2%이내, 오목형 저부 위치

라. 도로사용자의 편익 고려

Ⅲ. IC 형식결정

1. IC 형식 분류

가. 갈래에 의한 분류

: 3, 4, 다갈래 교차(5갈래 이상)

나. 교통동선의 처리 방법에 의한 분류

1) 불완전 입체교차형 : 다이아몬드형, 불완전 크로버형,

트럼펫형, 준직결+평면교차형

2) 위빙형(로터리형) : 로타리형, 직결Y형의 변형

3) 완전 입체교차형 : 직결형.준직결형(3갈래), 직결형(4갈래),

더블트럼펫형(3갈래), 클로버형

다. 형태에 의한 분류

: 트럼펫, 다이아몬드, 직결형, 준직결형, 클로버형

2. 불완전 입체교차형

가. 다이아몬드 형 (불완전 입체교차의 대표적 형식)

1) 가장 단순 → 용지편입 적다

2) 횡단구조물 불필요 → 건설비 적다.

3) 우회거리 짧다 → 교통 경제상 유리

4) 평면 교차부 → 교통용량이 작다.

5) 영업소 설치시 4곳에 분산설치 → 관리비가 많다.

6) 연결로 길이, 경사 등을 여유있게 설계하지 않으면 사고위험 크다.

나. 불완전클로버형(Partial Clover Leaf)

1) 좌회전동선을 우회전으로 변환 → 평면교차점의 용량 증가

: 다이아몬드형 보다 교통용량측면에서 유리

2) 클로버형 IC의 단계건설로 이용가능

: 완전 크로버형으로 개량하기 쉽다.

다. 트럼펫형(4갈래 교차)

1) 유료도로의 전형적인 형식

2) 영업시설이 집약되어 관리상 편리

3) 고규격 도로와 저규격 도로와의 연결에 적합

4) 단 점 ① 우회거리가 길다.

② 루프연결로의 속도 저하로 교통용량 감소

③ 접속도로 측 일부구간 엇갈림 발생

라. 준직결 + 평면교차형

1) 세갈래 교차로 본선상에 일부 평면 교차를 허용하는 방식

2) Y형 교차점이나, 우회도로 분기점에 사용

3. 위빙형(Rotary형)

- 로타리형, 직결Y형의 변형

- 평면교차는 없으나, 연결로가 각각 독립되어 있지 않아 위빙 수반

4. 완전입체교차형

가. 직결형, 준직결형(3갈래 교차)

1) 직결 Y형

① 세방향의 모두 직결 연결로로 연결된 형식

② 직접좌측에서 분기하기 때문에 용지면적이 과대하게 소요

2) 준직결 Y형

① 고규격의 도로와 일반도로의 입체교차에 사용

고규격 + 고규격인 경우도 있음 ex) 대동Jct

② 분기점에서 한쪽의 교통량이 상대적으로 많을 경우 사용

나. 직결형(4갈래 교차)

- 터빈형, 클로버형 변형, 전직결형, 전직결형 변형

다. 트럼펫형(3갈래 교차)

1) 교통량이 큰쪽에 준직결연결로를 사용한다.

- A형 : 루프를 유출 연결로에 사용

- B형 : 루프를 유입 연결로에 사용.

2) 더블트럼펫형은 접속도로측에서 일부 위빙 발생 및 우회거리가 길어진다

라. 클로버형

1) 평면 교차를 포함하지 않는 완전한 입체 교차형의 기본형

2) 입체 횡단 구조물이 한 개뿐인 입체교차

3) 용지 많이 소요

4) 평면 곡선반경을 크게 할 수 없다.

(좌회전 차량이 루프를 사용하여 약270。회전)

5) 연결로의 유입지점과 유출지점간에 엇갈림 발생

6) 엇갈림을 방지하기 위해 집산로 설치

7) 도시지역에보다 지방지역에 적합 (∵ 용지과다 소요)

Ⅳ. 결 론

1. 입체교차의 위치선정시 계획주변의 지역개발계획, 토지이용계획을 신중히 고려하여야 하며, 특히 고속도로의 IC는 계획 자체가 도로 전체의 효용에 큰영향을 미치므로 주의를 요한다.

2. IC설계시 고려사항

가. 본 선

: IC위치를 가능한 멀리서 인식할 수 있는 본선 선형 유지

나. 연결로

: 연결로의 용량, 횡단구성, 터미널 접속 등에 있어 교통안전성 증대에 주력

다. 방향별 교통량 예측을 정확히 하여 교통특성, 용량에 맞는 IC형식 결정

ex) 교통량이 많은 방향에 유리한 연결로 배치

라. 도식화된 설계보다 교통특성에 맞는 IC의 설계

마. 연결로 유출입 패턴의 일관성 유지

→ 우측 유출입 권장, 차로수 균형 유지

바. 도시부 IC설치시 교통집중을 방지할 수 있는 위치 및 형식선정

사. 도심부에 클로버형 적용시 집산로 설치여부 검토 필요

아. 장래 교통량변화에 대비한 부지확보 및 단계건설 검토

ex) 지자체의 의견을 무조건 수용시 공사비 과다 소요.

Ⅰ. 개 요

1. 도로의 평면교차란

2개 이상의 도로가 평면상에서 서로 합쳐져 상충하는 것을 말한다.

2. 평면교차로에서는 합류, 분류상충, 교차상충, 보행자상충 등이 단독 또는 복합으로 발생되며, 이러한 상충을 최소화하는 것이 교차로설계의 주안점이다.

3. 평면교차로의 구성은

본선차로, 도류로, 부가차로, 교통섬, 분리대, 보도, 횡단보도로 구성되며,

이들 구성요소에 대하여 상충을 최소화시켜야 한다.

4. 상충최소화를 위해 도류화기법(Channelization)을 적극 활용하는 것이 바람직하다.

Ⅱ. 평면교차의 설계시 유의사항

1. 계획단계

가. 단계건설 검토

1) 장래 입체화를 고려한 투자효율성,

2) 이중투자방지,

3) 2차시공시 교통처리계획,

4) 교통의 안전성,

5) 용지확보 등을 종합적으로 검토

나. 교통관제방법 검토

1) 신호처리유무 2) 일시정지제어

2) 통제하지 않는 방법 4) 회전차로 유무 등에 대해 검토

2. 설계단계

가. 상충 최소화 방안

나. 적극적인 상충처리 방법

다. 속도의 차이를 적게

라. 교통량이 많고 속도가 높은 교통류를 우선적 처리

마. 기하구조와 교통관제운영의 조화

바. 가급적 회전차로를 많이 활용

사. 분류나 합류가 여러번 발생하지 않도록

아. 교통 특성이 다른 교통류는 분리

ex) 대형차의 혼입이 커서 용량저하가 우려되는 장소 등

Ⅲ. 평면교차의 설계

1. 평면교차로의 구성요소

가. 차로 : 평면교차로의 차로수 및 그 폭은 원칙적으로 접근로와 동일

나. 도류로 : 교차점 형상, 교통량, 설계속도, 보행자 통행 고려

다. 부가차로 : 좌회전차로, 우회전차로, 감속차로, 가속차로

라. 교통섬, 분리대, 보도, 횡단보도

2. 평면교차로의 분류

가. 신호제어교차로

나. 일시정지 교차로

다. 교통을 억제치 않는 교차로

라. 도류화된 우선순위교차로

마. 로타리식 교차로

3. 설계속도

가. 주통과 교통 : 본선과 같은 설계속도 적용을 원칙으로하며,

신호제어되는 도로에서는 설계속도보다 20km/hr 낮은값 적용

나. 우회전도로 : 우각부의 곡선반경에 따라 적용

다. 좌회전도로 : 일시정지후 발진하는 값 적용

4. 교통운영

가. 설계속도 100km/hr 이상인 도로는 신호제어하지 않는다.

ex) 고속도로나 자동차전용도로 등

나. 설계속도 60km/hr 이상인 도로는 일시정지제어하지 않는다.

다. 교차점의 교통량 합계가 1,000대/hr 이하 일시정지제어 방법 채택

주도로, 부도로가 명확히 구분될 때

5. 설계원칙

가. 4지 이상의 교차는 피한다

나. 가급적 직각교차 방식을 채택하며, 엇갈림 교차 방식은 피한다.

다. 주도로의 선형은 직선화

라. 도류화로 교통유도

마. 교차로내의 시거확보

바. 부가차로 및 신호등 설치

6. 종단선형

가. 일시정지후 발진이 용이하도록 2%이하가 바람직

나. 오목부가 유리하며 볼록부 설치시 충분한 시거 확보

7. 시 거

가. 신호제어교차로 : 제동정지시거 확보

나. 신호제어 않는 교차로 : 단로부와 동일한 시거 확보

8. 교차로의 간격

가. 차량의 엇갈림(Weaving)을 처리할 수 있는 간격 유지

나. 교차로의 대기 행렬이 다른 교차로에 침범하지 않는 거리유지

9. 차로폭

가. 본선차로 : 3m 이상 (도로구조․시설기준에 관한 규칙)

나. 회전 및 변속차로 : 3m를 원칙으로 하되, 필요시 0,25m를 가감할 수 있다.

10. 투 시

: 일시정지된 차량이 안전하고 원활하게 통과하기 위해 충분한 투시거리 확보

(T : 발진시까지의 시간, t : 주행시간)

Ⅳ. 결 론

1. 도로가 동일평면에서 교차하거나 접속되는 경우,

- 주도로 교통소통 확보와 부도로의 교통기능 장애가 없도록 설계

- 필요에 따라 회전차로, 변속차로 또는 교통섬을 설치하고,

가각부를 곡선부로 정리하여 적당한 시거와 교통안전이 확보되어야 한다.

2. 또한, 교통사고의 대부분은 교차로에서 발생하므로 안전요소에 대해 충분한 검토가 필요하다.

3. 교차로 계획은 관련계획의 적합성을 검토하여 정하나,

입체교차를 위한 단계건설을 고려한 계획 수립 필요

4. 입체교차전 평면교차시 용량증대와 교통사고 예방을 위한 도류화기법 적극도입

5. 도로의 평면교차로 설계는 교차로형태, 설계속도, 종단선형, 시거, 교차로간격등을 종합적으로 고려해 경제적인 설계가 되도록 하여야 하며, 특히 상충을 최소화 하여야 함.

Ⅰ. 개 요

1. 시거란,

- 운전자가 차량진행방향에 있는 장애물 또는 위험요소를 발견하고,

제동을 걸어 정지하거나, 피해서 주행할 수 있는 거리를 말하며,

- 자동차의 주행 안전성과 운전자의 쾌적성 확보에 매우 중요한 요소임.

2. 시거의 종류에는

- 정시시거, 피주시거, 앞지르기시거가 있으며,

- 정지시거는 도로 기하구조 설계의 기본요소가 된다.

3. 시거의 확보

- 양방향 2차로 도로에서는 정지시거 외에 앞지르기시거를 확보하여야 하며,

- 시거확보를 위해 평면 및 종단선형의 기하구조 기준을 준수하고, 시거차단 요인을 제거해야 함.

Ⅱ. 시거계산 기본사항

1. 시거의 개념

가. 정지시거 : 운전자의 눈높이 1.0m 장애물의 높이 15cm2. 시거산정의 계산요소

나. 앞지르기시거 : 운전자의 눈높이 1.0m 대향자동차의 높이 1.2m

다. 시거의 거리측정 : 내측차로의 중심을 따라 측정

Ⅲ. 시거의 종류

1. 정지시거

가. 정 의

1) 운전자가 도로상의 물체를 인지하고나서 부터 정지할 때 까지의 거리.

2) 차로 중심선상 1.0m 높이에서 15cm 높이의 물체 정점을 투시할 수 있는 거리.

나. 산 정 식

: 판단시간, 반응시간, 제동시간의 3요소를 고려하여 결정

2) L1 : 운전자가 판단하고 반응하는 시간에 자동차의 주행거리1) S : 정지시거(m)

3) L2 : 제동장치 작동후 자동차가 정지하는데 필요한 거리

4) V : 속도(km/h)

⇨일반적으로 주행속도를 의미하나 설계속도와 같은 것으로 가정하여 계산

5) t : 반응시간(2.5sec)

⇨ 운전자가 장애물을 발견한 후 제동장치를 작동할 것인가를 판단하고,

브레이크를 밟을때 까지의 시간

① 판단시간(Perception Time) : 1.5초

② 반응시간(Braking Reaction Time) : 1초

6) g : 중력가속도(9.8m/sec2)

7) f : 타이어와 노면의 종방향 미끄럼 마찰계수

⇨ 타이어와 노면조건 및 제동조건에 따라 다르나, 노면을 습윤상태로 가정하여 계산

다. 종단구배와 정지거리와의 관계

1) 상향구배구간 : 정지거리가 줄어듬(5～11% 감소)

2) 하향구배시 : 정지거리가 늘어남(5～17% 증가)

라. 최소정지시거 기준

2. 피주시거

- 동일차로상에 고장차 등이 있는 경우, 인접차선으로 피하려 할때의 시거

- 일반적으로 정지시거가 확보되면 피주시거는 무시

3. 앞지르기시거

가. 정 의

1) 저속으로 주행하는 차를 안전하게 앞지르기하는데 필요한 거리

2) 차선 중심선상 높이 1.0m에서 1.2m 높이의 대향차를 볼 수 있는 거리

나. 산 정 식

1) d1 : 추월가능하다고 판단하여, 가속후 대향차로로 진입할때까지의 거리

2) d2 : 앞지르기차량의 대향차로 주행거리

3) d3 : 앞지르기 완료시 앞지르기차량과 대향차간 거리 : 30～100m2) d2 : 앞지르기차량의 대향차로 주행거리

4) d4 : 앞지르기시 대향차량의 주행거리

다. 확보구간
1) 왕복 2차로 도로에서 전체구간중 앞지르기 가능구간 비율은 30% 이상,다. 확보구간

부득이한 경우 10% 이상 확보하는 것이 바람직 함.

2) 앞지르기 가능구간이 전노선에 골고루 분포되도록 할 것.

Ⅳ. 결 론 (설계시 주의사항)

1. 시거는 평면선형, 종단선형, 횡단구성요소와 함께 검토되어야 한다.

2. 평면곡선과 종단곡선의 기하구조 기준값을 준수하고 여유있는 값 적용

3. 곡선내측부의 시거차단 요소는 과감히 제거

4. 앞지르기가 미확보되는 지역에서는 양보차로 또는 Turn-Out 설치검토

5. 철도건널목구간 에서는 가시구간 최소길이 확보가 필요

※ 가시구간 길이 : 건널목에서 자동차가 완전하게 통과하기 위하여 선로 중심선을 볼 수 있는 거리를 말한다.