R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717TBIP-C111276-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 하수관 누수로 인한 지반함몰 예방 및 긴급복구를 위한 자동화 보수기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2017-02-27 ~ 2018-01-26 | |||||
| 연구책임자 | 김광선 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
11명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 148,000,000 원 기업 : 100,000,000 원 계 : 248,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 296,000,000 원 기업 : 200,000,000 원 계 : 496,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 웅진고분자(주) | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
ㆍ기존의 하수관거 정비사업은 직선부, 분기부, 단차부, 굴절부 비굴착부분보수공사 에서 시공이 부적절하여 2차적인 보수공사 시행에 따른 공사비의 증대가 초래 되고 있어 이에 대한 적절한 기술이 요구되고 있음 ㆍ이에 현재 충진지수용 굴절식 팩커장비를 개발하여 하수관거의 직선부(본관), 분기부, 이음부, 단차부 등 다양한 부위의 파손, 균열 및 손상부위의 함몰된 지반의 공극에 저점도 U.D.R.S수지(MSA-100형)를 주입시켜 수지겔 및 토양겔이 형성되도록 환경을 개선하는 기술을 보유하고 있으나 관경(150Ø ~800Ø)까지 보수가 제한적인 관계로 대형관로 보수용 로봇개발이 절실히 요구되고 있음 ㆍ따라서, 본 연구에서는 누수된 하수관의 비굴착 보수공법의 사업화를 위해 800㎜이상의 대형관에서도 적용이 가능한 자동화 시공장비 시스템을 개발하고 재료 배합 및 시공기술 최적화를 통해 현장 적용성을 확보하고자 함 [최종목표] ㆍ본 연구의 최종목표는 하수관 누수로 인한 문제를 긴급 보수할 수 있는 비굴착 하수관 부분 보수시스템을 최적화하고 이를 사업화하는 것으로 세부목표는 다음과 같음 ㆍ비굴착 하수관 보수보강 공법의 최적화\ - 대형 하수관 보수보강 최적화를 위한 로봇장비 개발 - 중점도 친환경 약액 개발 - 작업자 안전을 위한 무선 전동 윈치 개발 ㆍ현장적용을 위한 장비 및 시공방법 효율화 - 신속하고 정밀한 시공을 위한 자동 시공 장비의 개발 - 공사시 환경 보호를 위한 친환경 전기 공급 시스템 개발 - 최적 약액주입량 및 효과적 시공방법 정립 (공사시 최소 인력투입) [연구내용 및 범위] 1.대형 하수관로 보수용 로봇개발 ㆍ정의 - 비굴착으로 누수 대형관로(800㎜ 이상)에 친환경 중점도 약액을 주입하여 내？외부 구조적 안전성을 확보할 수 있는 하수관로 보수 로봇 및 시공 자동화 장비 개발 ㆍ목적 - 기존의 인력 시공 방식을 개선하여 효율적으로 친환경 중점도 약액을 주입할 수 있는 자동화 장비의 개발 ㆍ주요연구내용 - 자동화 시공을 위한 시스템 설계 및 알고리즘 개발 - 일정량 주입을 위한 장비 구성 검토 - 자동화 시공 장비 시제품 개발 - 작업자 안전을 위한 무선 전동 윈치 개발 - 친환경 전기 공급 시스템 개발(태양열) 2. 친환경 중점도 약액 개발 및 성능 검증 ㆍ정의 - 친환경 중점도 약액 주입을 통한 하수관거 누수에 대한 보수 효과를 검증하고자 함 - 실내 실험 및 현장 평가를 수행하여 성능 검증 및 연구 진행 ㆍ목적 - 본 연구개발에 적용되는 기술은 누수된 하수관거에 친환경 중점도 약액을 분사하여 하수관거를 보수보강함으로써 보수 후 침출수 및 침입수의 누수차단으로 외부 토양유실과 지반침하를 방지하고 수밀성과 기밀성에 대한 구조적인 안정성을 증대시킬 수 있음 - 따라서 이를 친환경 중점도 약액의 성능을 증명하기 위한 개별적인 연구가 필요하며, 친환경 중점도 약액을 적용함에 따라 얻어지는 개선효과를 검증하고자 함 ㆍ주요연구내용 - 실내시험을 통한 중점도 친환경 약액 성능 개선 및 검증 - 약액(지수제, 경화제)의 최적 배합비 도출 - 보수유형별 최적 약액 투입량 산출 - 실내 물성 실험을 통한 효과 검토 3. 비굴착 하수관 보수공법 사업화 및 현장 적용성 검토 ㆍ정의 - 비굴착 하수관 자동화 보수기술 사업화 및 현장 적용성 검토를 수행하기 위하여 경제성 분석(원가 계산포함), 시방서 작성, 건설신기술 신청 등의 과정을 수행함 ㆍ목적 - 친환경 중점도 약액 주입을 통한 비굴착 하수관 자동화 보수기술의 전반적인 현장 적용성을 검토하고자 함. 현장 적용 검토를 진행하여 사업화 계획, 건설신기술 신청, LCC 분석 등 사업화를 위한 단계를 수행함 ㆍ주요연구내용 - 현장 적용성 및 시공기준 검토 - 단계별 투입 비용 및 원가 계산 - 원가계산 및 LCC 분석 보고서 작성 - 공사시방서 작성 및 신기술 신청 - 경제적, 사회적, 환경적 효과 분석 수행 - 하수관 유형별 최적보수를 고려한 사업화계획 - 특허와 시험시공, 원가계산, LCC분석 내용을 바탕으로 한 건설신기술 보고서 작성 및 신청 - 실내 실험 결과 정리 4. 시험시공 ㆍ주요연구내용 -1차 시험 시공 실시 및 개선사항 검토 -2차 시험 시공 실시 및 개선사항 검토 -시공 장비 개발 및 현장 적용성 검토 내용 -시험 시공과 추적 조사 결과를 토대로 시공 기준 마련 및 시방서 작성 |
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| 색인어 | 한글 | 하수관 | 비굴착 | 지반함몰 | 예방 | 긴급복구 |
| 영문 | Sewage | Trenchless | soil depressions | prevention | emergency recovery | |
| 최종보고서 | 2. 최종보고서 보완본.pdf | |||||