애리조나 고속도로를 포틀랜드 시멘트 콘크리트로 돌려 보내는 것은 표준 연삭 및 충전의 대안으로 다이아몬드 그라인딩을 사용하는 이점을 증명할 수 있습니다. 전망은 30 년 동안 유지 보수 비용이 39 억 달러로 줄어들 것임을 보여줍니다.
이 기사는 2020 년 12 월 IGGA (International Grooving and Grinding Association) 기술 회의에서 개최 된 웨비나를 기반으로합니다. 아래 전체 데모를보십시오.
피닉스 지역의 주민들은 매끄럽고 아름답고 조용한 도로를 원합니다. 그러나이 지역의 폭발적인 인구 증가와 유지하기에 자금이 부족하기 때문에이 지역의 도로 조건은 지난 10 년 동안 감소하고 있습니다. 애리조나 교통국 (ADOT)은 고속도로 네트워크를 유지하고 대중이 기대하는 도로 유형을 제공하기위한 창의적인 솔루션을 연구하고 있습니다.
피닉스는 미국에서 다섯 번째로 인구가 많은 도시이며 여전히 성장하고 있습니다. 이 도시의 435 마일 도로 및 교량 네트워크는 애리조나 교통국 (ADOT) 중앙 지역에 의해 유지되며, 대부분은 4 차선 고속도로로 구성되어 있으며 추가 차량 차량 (HOV) 레인이 추가로 구성되어 있습니다. 건설 예산은 연간 5 억 달러의 건설 예산을 통해 매년 높은 교통량 도로 네트워크에서 20 ~ 25 건의 건설 프로젝트를 수행합니다.
애리조나는 1920 년대부터 콘크리트 포장 도로를 사용해 왔습니다. 콘크리트는 수십 년 동안 사용될 수 있으며 20-25 년마다 유지 보수 만 필요합니다. 애리조나의 경우 40 년 동안 성공적인 경험을 통해 1960 년대에 주 주요 고속도로 건설 중에 사용할 수있었습니다. 당시 콘크리트로 도로를 닦는 것은 도로 소음 측면에서 트레이드 오프를하는 것을 의미했습니다. 이 기간 동안 콘크리트 표면은 통조림으로 완성됩니다 (교통 흐름에 수직으로 콘크리트 표면에 금속 갈퀴를 당기고), 통조림 콘크리트에서 운전하는 타이어는 시끄럽고 일관된 우는 소리를냅니다. 2003 년 소음 문제를 해결하기 위해 1-in. 아스팔트 고무 마찰 층 (AR-ACFC)은 포틀랜드 시멘트 콘크리트 (PCC) 상단에 적용되었다. 이것은 일관된 외관, 조용한 소리 및 편안한 여행을 제공합니다. 그러나 AR-ACFC의 표면을 보존하는 것은 도전으로 입증되었습니다.
AR-ACFC의 디자인 수명은 약 10 년입니다. 애리조나의 고속도로는 이제 디자인 수명을 초과했으며 노화되었습니다. 계층화 및 관련 문제는 운전자와 교통부에게 문제가 발생합니다. 박리는 일반적으로 약 1 인치 두께의 고무 아스팔트가 콘크리트에서 분리되어 있기 때문에 약 1 인치의 도로 깊이를 잃어 버리지 만, 박리 지점은 여행하는 대중에 의해 구덩이로 간주되며 심각한 것으로 간주됩니다. 문제.
다이아몬드 연삭, 차세대 콘크리트 표면을 테스트 한 후 슬립 그라인더 또는 미세 연량으로 콘크리트 표면을 마무리 한 ADOT는 다이아몬드 그라인딩에 의해 얻은 세로 텍스처가 유쾌한 코듀로이 모양과 우수한 운전 성능 (낮은 IRI로 표시)을 제공한다고 결정했습니다. ) 및 저음 배출량. 랜디 에버렛과 애리조나 교통부
애리조나는 국제 거칠기 지수 (IRI)를 사용하여 도로 조건을 측정하며 그 수가 감소하고 있습니다. (IRI는 일종의 거칠기 통계 데이터로, 포장 관리 시스템의 성과 지표로서 국가 기관에 의해 거의 보편적으로 사용됩니다. 값이 낮을수록 거칠기가 작아서 바람직합니다). 2010 년에 수행 된 IRI 측정에 따르면이 지역의 주간 고속도로의 72%가 양호한 상태입니다. 2018 년 까지이 비율은 53%로 떨어졌습니다. National Highway System 경로도 하락 추세를 보이고 있습니다. 2010 년 측정에 따르면 도로의 68%가 상태가 양호한 것으로 나타났습니다. 2018 년 까지이 숫자는 35%로 떨어졌습니다.
2019 년 4 월에 비용이 증가하고 예산을 유지할 수 없기 때문에 ADOT는 이전 도구 상자보다 더 나은 스토리지 옵션을 찾기 시작했습니다. 10 년에서 15 년에서 15 년에서 15 년 내에 상태가 양호한 포장 도로의 경우 부서에서 기존 포장 도로를 양호한 상태 옵션으로 유지하는 것이 점점 더 중요 해지고 있습니다. 빛의 층, 천천히 고형화 된 아스팔트 에멀젼) 또는 개별 구덩이를 복구합니다. 설계 수명을 초과하는 포장 도로의 경우 한 가지 옵션은 악화 된 아스팔트를 분쇄하고 새로운 고무 아스팔트 오버레이를 놓는 것입니다. 그러나 수리 해야하는 영역의 범위로 인해 너무 비싸다. 아스팔트 표면의 반복적 인 연삭이 필요한 용액에 대한 또 다른 장애물은 분쇄 장비가 필연적으로 기초 콘크리트에 영향을 미치고 손상되며 관절의 콘크리트 재료의 손실이 특히 심각하다는 것입니다.
애리조나가 원래 PCC 표면으로 돌아 오면 어떻게 될까요? Adot 은이 주의 콘크리트 고속도로가 장거리 구조적 안정성을 제공하도록 설계되었음을 알고 있습니다. 이 부서는 기본 PCC를 사용하여 원래의 치아 표면을 개선하여 조용하고 능숙한 도로를 형성 할 수 있다면 수리 된 도로가 더 오래 지속되고 유지 보수가 필요하다는 것을 깨달았습니다. 또한 아스팔트보다 훨씬 적습니다.
피닉스 북쪽 SR 101의 프로젝트의 일환으로 AR-ACFC 층이 제거되었으므로 ADOT는 기존 콘크리트를 활용하면서 매끄러움, 조용한 라이딩 및 좋은 도로 모양을 보장하는 미래의 솔루션을 탐색하기 위해 4 개의 테스트 섹션을 설치했습니다. 이 부서는 다이아몬드 연삭 및 차세대 콘크리트 표면 (NGC)을 검토했으며, 토양 프로파일이 제어 된 질감과 전반적인 음성 또는 하향 질감을 검토했으며, 이는 특히 저음 콘크리트 포장 도로로 개발되었습니다. Adot은 또한 슬라이딩 그라인더 (기계가 볼 베어링을 도로 표면으로 안내하여 마찰 특성을 향상시키는 프로세스) 또는 마이크로 밀링을 사용하여 콘크리트 표면을 마무리하는 것을 고려하고 있습니다. 각 방법을 테스트 한 후, ADOT는 다이아몬드 그라인딩에 의해 얻은 종 방향 텍스처가 유쾌한 코듀로이 외관과 우수한 라이딩 경험 (낮은 IRI 값으로 표시)과 저음이 적은 것을 제공한다고 결정했습니다. 다이아몬드 연삭 공정은 또한 콘크리트 지역, 특히 밀링에 의해 손상된 조인트 주변의 콘크리트 영역을 보호하기에 충분히 부드럽게 입증되었습니다. 다이아몬드 그라인딩은 또한 비용 효율적인 솔루션입니다.
2019 년 5 월, ADOT는 피닉스 남부 지역에 위치한 SR 202의 작은 구역을 다이아몬드 그라인드로 결정했습니다. 15 살짜리 AR-ACFC 도로는 너무 느슨하고 층이되어 헐렁한 바위가 앞 유리에 던져졌으며, 운전자들은 매일 플라잉 바위로 앞 유리가 손상되는 것에 대해 불평했습니다. 이 지역의 손실 청구 비율은 국가의 다른 지역보다 높습니다. 보도는 또한 시끄럽고 운전하기가 어렵습니다. Adot은 반 마일 길이의 SR 202를 따라 두 개의 오른쪽 차선에 대한 다이아몬드 마감 처리를 선택했습니다. 그들은 로더 버킷을 사용하여 아래의 콘크리트를 손상시키지 않고 기존 AR-ACFC 층을 제거했습니다. 이 부서는 4 월에 PCC 도로로 돌아갈 수있는 방법을 브레인 스토밍 할 때이 방법을 성공적으로 테스트했습니다. 프로젝트가 완료된 후, ADOT 담당자는 운전자가 AR-ACFC 차선에서 다이아몬드 그라운드 콘크리트 차선으로 이동하여 향상된 승차 및 사운드 특성을 경험할 것임을 알았습니다.
모든 파일럿 프로젝트가 완료된 것은 아니지만 비용에 대한 예비 결과에 따르면 콘크리트 포장 도로 및 다이아몬드 연삭과 관련된 절약은 외관, 부드러움 및 사운드를 최적화하여 1 년 비용으로 39 억 달러까지 유지 보수를 줄일 수 있음을 나타냅니다. 30 년 동안. 랜디 에버렛과 애리조나 교통부
이시기에 Maricopa Government Association (MAG)은 지역 고속도로 소음 및 운전 가능성을 평가하는 보고서를 발표했습니다. 이 보고서는 도로 네트워크 유지가 어려움을 인정하고 도로의 소음 특성에 중점을 둡니다. 중요한 결론은 AR-ACFC의 노이즈 이점이 너무 빨리 사라지기 때문에 "고무 아스팔트 오버레이 대신 다이아몬드 접지 처리를 고려해야합니다." 또 다른 동시 개발은 다이아몬드 연삭 계약자를 유지 보수 및 건설을 위해 가져 오는 유지 보수 조달 계약입니다.
Adot은 다음 단계를 수행 할 때가되었다고 생각하며 2020 년 2 월 SR 202에서 더 큰 다이아몬드 연삭 프로젝트를 시작할 계획입니다.이 프로젝트는 경사 섹션을 포함하여 4 마일 길이의 4 마리의 4 차선 넓은 섹션을 다룹니다. 이 지역은 아스팔트를 제거하기 위해 로더를 사용하기에는 너무 커서 밀링 머신을 사용했습니다. 이 부서는 밀링 계약 업체가 밀링 공정에서 가이드로 사용할 수 있도록 고무 아스팔트의 스트립을 자릅니다. 운영자가 덮개 아래의 PCC 표면을보다 쉽게 볼 수 있도록함으로써 밀링 장비를 조정할 수 있고 기본 콘크리트 손상을 최소화 할 수 있습니다. SR 202의 최종 다이아몬드 지상 표면은 모든 ADOT 표준을 충족합니다. IT는 조용하고 부드럽고 매력적이며 아스팔트 표면에 매력적이며 IRI 값은 1920 년대와 1930 년대에 매우 유리했습니다. 새로운 AR-ACFC 포장은 다이아몬드 접지보다 약 5dB 더 조용하지만 AR-ACFC 포장 도로가 5 ~ 9 년 동안 사용될 때 측정 결과가 DB 수준과 비슷하거나 더 높기 때문에 이러한 비교 가능한 노이즈 특성을 얻을 수 있습니다. 새로운 SR 202 다이아몬드 접지의 소음 수준은 운전자에게 매우 낮을뿐만 아니라 보도는 인근 지역 사회에서 소음이 적습니다.
초기 프로젝트의 성공으로 Adot은 3 개의 다른 다이아몬드 연삭 파일럿 프로젝트를 시작했습니다. Loop 101 Price Freeway의 다이아몬드 연삭이 완료되었습니다. 루프 101 PIMA 고속도로의 다이아몬드 연삭은 2021 년 초에 수행 될 예정이며, 루프 101 I-17 ~ 75 번가의 건설은 향후 5 년 안에 수행 될 것으로 예상됩니다. ADOT은 모든 품목의 성능을 추적하여 콘크리트가 벗겨 졌는지 여부와 사운드 및 승차감의 유지 보수를 확인하기 위해 조인트의지지를 확인합니다.
모든 파일럿 프로젝트가 완료된 것은 아니지만 지금까지 수집 된 데이터는 표준 연삭 및 충전의 대안으로 다이아몬드 연삭의 고려를 정당화합니다. 비용 조사의 예비 결과에 따르면 콘크리트 포장 도로 및 다이아몬드 그라인딩 사용과 관련된 절약은 외관, 부드러움 및 사운드를 최적화하여 30 년 동안 유지 보수 비용을 최대 39 억 달러까지 줄일 수 있습니다.
피닉스에서 기존 콘크리트 포장 도로를 사용함으로써 유지 보수 예산뿐만 아니라 더 많은 도로가 양호한 상태로 유지 될 수있을뿐만 아니라 콘크리트의 내구성은 도로 유지 보수와 관련된 중단이 최소화되도록합니다. 가장 중요한 것은 대중이 부드럽고 조용한 운전 표면을 즐길 수 있다는 것입니다.
랜디 에버렛 (Randy Everett)은 애리조나 중부 교통부의 선임 부서 관리자입니다.
IGGA는 1972 년에 전용 업계 전문가 그룹이 설립 한 비영리 무역 협회로, 포틀랜드 시멘트 콘크리트 및 아스팔트 표면을위한 다이아몬드 그라인딩 및 그루브 프로세스 개발에 전념합니다. 1995 년 IGGA는 ACPA (American Concrete Pavement Association)의 계열사에 합류하여 오늘날의 IGGA/ACPA 콘크리트 포장 보호 파트너십 (IGGA/ACPA CP3)을 형성했습니다. 오늘날,이 파트너십은 최적화 된 포장 도표 표면, 콘크리트 포장 수리 및 포장 보호 보호의 글로벌 마케팅 분야의 기술 자원 및 업계 리더입니다. IGGA의 사명은 PCC 보존 및 복원뿐만 아니라 다이아몬드 그라인딩 및 그루브 링의 수용 및 올바른 사용을위한 주요 기술 및 홍보 자원이되는 것입니다.
후 시간 : 9 월 8 일 -2021 년