Experimental Analysis of Weigh-in-Motion Sensor Installed Post-Tensioned Concrete Pavement Behavior

고속축중계가 설치된 포스트텐션 콘크리트 포장의 실험적 거동 분석

  • 박희범 (경희대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 배종오 ((주)삼우아이엠씨, 경희대학교 대학원) ;
  • 김성민 (경희대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 안주옥 (경희대학교 공과대학 토목공학과)
  • Received : 2010.08.08
  • Accepted : 2010.08.23
  • Published : 2010.09.15

Abstract

This research was conducted to analyze the behavior of the post-tensioned concrete pavement (PTCP) system in which weigh-in-motion (WIM) sensors were installed. One lane of PTCP was constructed after removing the existing asphalt pavement. The frictional resistance between the slab and the underlying layer should be small enough for the PTCP slab to properly have prestresses by tensioning. By performing an experimental construction of PTCP, the friction effects and the longitudinal displacements of PTCP under environmental loads were investigated. Based on the knowledge obtained from the experiments, the actual PTCP sections including WIM sensors were constructed and the curling behavior of the system was investigated. As a result, the behavior of the PTCP system was not affected by the existence of WIM sensors, and the appropriate PTCP system when installing WIM sensors in it could be developed.

본 연구는 포스트텐션 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement)에 고속축중계(WIM: Weigh-in-Motion)를 설치한 포장 시스템의 거동을 분석하기 위하여 수행되었다. PTCP는 일차로 폭으로 기존의 아스팔트 포장을 절삭하여 제거한 후에 시공되었다. PTCP는 슬래브의 연장이 길기 때문에 긴장을 통해 프리스트레스를 적절히 작용시키기 위해서는 슬래브와 하부층과의 마찰이 적어야 하며 이러한 영향을 시험시공을 통해 우선적으로 분석하였으며, 환경하중에 따른 슬래브의 종방향 거동도 분석하였다. 시험시공을 통해 얻은 결과를 바탕으로 공용중인 도로에 WIM 센서를 설치한 PTCP를 시공하였으며 이러한 포장체가 환경하중을 받을 때의 컬링 거동을 측정하여 특성을 분석하였다. 연구결과 PTCP 슬래브 상부의 일부를 절삭하여 WIM 센서를 설치하더라도 PTCP의 거동은 이에 영향을 받지 않는 것을 알 수 있었으며, WIM 센서의 정밀 측정에 부합되는 PTCP 시스템을 시공할 수 있는 기반을 마련하였다.

Keywords

References

  1. 김성민, 박희범 (2008). "지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 온도하중 하의 컬링 거동 및 하부층 영향 실험적 분석," 한국도로학회 논문집, 한국도로학회, Vol. 10, No. 4, pp. 171-180.
  2. 김성민, 심재수, 박희범, 윤동주 (2009). "환경하중에 의한 장스팬 콘크리트 포장 슬래브의 컬링 거동 특성 분석." 한국도로학회논문집, 한국도로학회, Vol. 11, No. 3, pp. 1-9.
  3. 윤동주, 김성민, 배종오 (2009). "포스트 텐션드 콘크리트 포장의 종방향 긴장 설계 방안," 한국도로학회논문집, 한국도로학회, Vol. 11, No. 1, pp. 203-215.
  4. Brunner, R. J. (1975). "Prestressed Pavement Demonstration Project," Transportation Research Record, No. 535, Transportation Research Board, pp. 62-72.
  5. Friberg, B. F. and Pasko, T. J. (1973). "Prestressed Concrete Highway Pavement at Dulles International Airport," Highway Research Record, No. 466, Highway Research Board, pp. 1-19.
  6. Klunker, F. (1981). "Status and Developments in the Construction of Prestressed Concrete Runways in European Airport," Proceedings of the 2nd International Conference on Concrete Pavement Design, Session 6: Airport Pavement, Purdue University, West Lafayette, Indiana.
  7. Lee, S. W. and Stoffels, S. M. (2001). "Analysis of In-Situ Horizontal Joint Movements in Rigid Pavements," Transportation Research Record, No. 1778, Transportation Research Board, pp. 9-16.
  8. Medina-Chavez, C. I., McCullough, B. F., and Fowler, D. (2003). "Design of a Post-Tensioned Prestressed Concrete Pavement, Construction Guidelines, and Monitoring Plan," Research Report 0-4035-1, Center for Transportation Research, The University of Texas at Austin.
  9. Powers, R. and Zaniewski, J. (1987)." Nine Year Performance Evaluation of Arizona's Prestressed Concrete Pavement,"Transportation Research Record, No. 1136, Transportation Research Board, pp. 1-11.