Development of Extraction Method of Slab Curling Shape of jointed Concrete Pavement Using Profile Data

줄눈 콘크리트포장의 프로파일 데이터를 이용한 슬래브의 컬링형상 추출기법 개발

Curling is caused by the difference in the temperature and humidity by the depth of the slab in Jointed Plain Concrete Pavement. Slab curvature shape and size change due to curling exert a profound influence on the internal stress and roughness of the pavement, affecting structural and functional performance of the pavement. Direct measurement of the slab curvature entails many problems. Many measuring instruments have to be installed at the early-stage of the pavement construction, and the behavior of the slab curvature needs to be measured accurately from the early-stage. Moreover, the cost and technical difficulty are very formidable to measure the slab curvature. This study develops a measurement method for slab curvature in jointed concrete pavement at any given time by applying Power Spectrum Density Analysis and Inverse Fast Fourier Transformation to the profile data, that can be easily obtained at the construction field site. The effectiveness of this developed method is verified by measuring the profile data of the test road of jointed concrete pavement at an inland central expressway by the hour and by examining the result of extracting the slab curvature shape from this profile data. Additionally, the profile data of CRCP(Continuously Reinforced Concrete Pavement) sections on the same expressway were obtained and analyzed at the same time. The validity of the method developed for the slab curvature shape extraction is verified by comparing the result from the analysis of the profile data of CRCP sections with that from the analysis of the prof1Ie data of jointed concrete pavement sections.

줄눈 콘크리트포장(JCP-Jointed Concrete Pavement)의 경우 포장단면 온 습도차에 의해 슬래브 내의 컬링이 발생하게 된다. 컬링에 의해서 발생하는 슬래브의 휨 형상 및 크기는 포장내 응력 및 평탄성에 영향을 미치기 때문에 포장의 구조적, 기능적 성능에 중요한 영향을 줄 수 있다. 슬래브의 휨 형상을 직접 측정하는 것은 시공초기에 포장내에 다량의 계측기를 매설하여야 하며, 시공초기부터 거동의 정교한 측정이 필요하고 고가의 실험비용 및 기술적 인 어려움을 갖고 있다. 본 연구에서는 현장에서 손쉽게 획득할 수 있는 프로파일 데이터(Profile Data)에 파워 스펙트럼 분석(Power Spectrum Density Analysis) 및 역 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform) 기법 등을 적용하여 임의의 시간에서 줄눈 콘크리트포장의 슬래브 휨 형상을 측정하는 방법을 개발하였다. 개발한 기법의 실효성을 검증하기 위하여 국내 중부내륙에 위치한 시험도로 줄눈 콘크리트 포장에서 시간대별 프로파일을 측정하고 이 데이터로부터 슬래브 휨 형상을 도출하여 그 결과를 검토하였다. 또한 동 시간대의 연속철근 콘크리트포장(CRCP- Continuous Reinforced concrete Pavement) 구간에서의 프로파일 데이터를 분석하고 이를 줄눈 콘크리트포장에서의 결과와 비교하여 개발한 슬래브 휨 형상 추출기법의 타당성을 검증하였다.