R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201919SCIP-C120795-04 | |||||
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| 연구사업명 | 건설기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 터널 지보재 일체화를 위한 숏크리트용 Hyper 섬유 그물망 지보재 기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-09-29 ~ 2019-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 최성철 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
8명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
24명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 355,000,000 원 기업 : 126,000,000 원 계 : 481,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 1,431,000,000 원 기업 : 518,000,000 원 계 : 1,949,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 중앙대학교산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
“Hyper 섬유 그물망 제조 기술을 활용한 숏크리트용 섬유 그물망 일체형 터널 지보재 기술 개발 및 실용화” 본 과제는 터널 보강을 위한 기존의 와이어메쉬/숏크리트, 강섬유 숏크리트 시스템의 단점을 극복하고, 시공성과 성능을 향상시켜 최종적으로 터널의 안전성을 확보하기 위한 “일체형 숏크리트용 섬유 그물망 지보재 개발”을 목표로 하고 있음. [Key Element Technologies] ● 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 개발 ※ 강섬유 보강 숏크리트 대비 인장강도 30% 향상, 휨인성계수 75% 이상 ※ 부착력 향상을 위한 표면처리 기술 ● 섬유 그물망 지보재용 고부착 숏크리트 제조 기술 ※ 숏크리트 부착강도 1.3MPa 이상 제조 기술 확보 ※ 섬유 그물망 활용 숏크리트 부착력 및 인성(toughness) 평가법 확립 ● 시공성 향상을 위한 일체형 지보시스템 및 시공기술 ※ 강지보재, 락볼트, 섬유 그물망 연결 시스템 기술, 정착기구 포함 본 연구과제인 “터널 지보재 일체화를 위한 숏크리트용 Hyper 섬유 그물망을 활용한 지보재 기술 개발”에서는 재료·자재 및 공법·기법 유형의 기술 개발을 목표로 하고 있음. - 목표 TRL은 연차별(1차년도-4, 2차년도-5, 3차년도-6)로 다르며 본 연구의 최종 성과물은 최종 환경과 유사 상태에서 개발 재료 및 자재에 대한 성능시험을 포함함. [최종목표] ● 최목목표: Hyper 섬유 그물망 제조 기술을 활용한 숏크리트용 섬유 그물망 일체형 터널 지보재 기술 개발 및 실용화 ※ 유지관리비 30% 절감 / 시공성 10% 향상 / 재료비 10% 절감 ● 세부목표 1) 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 개발 - 인장강도 30% 향상 / 부착효율 20% 향상 2) 섬유 그물망 지보재용 숏크리트 개발 - 부착강도 1.3MPa / 휨인성계수 75% 이상 3) 일체형 지보시스템 및 시공기술 개발 - 시공성 10% 향상, 품질·시공 기준(안) [연구내용 및 범위] [1차년도 연구내용 및 범위] ◆ 주관연구기관(중앙대학교) ● Hyper 섬유 그물망 요구성능 도출 및 요소기술 개발 - 터널 지보용 섬유 그물망(Fiber-net) 요구성능 도출 ※ 역학적 특성 : 인장강도, 탄성계수, 취급 강성 등 ※ 기학학적 특성 : 그리드 형상 및 크기, 표면 거칠기(roughness), 연결방식 등 - 숏크리트 적용을 위한 섬유 그물망 요소기술 개발 ◆ 공동연구기관((재)한국건설생활환경시험연구원) ● 섬유 그물망 지보재용 숏크리트 요구성능 도출 및 기초 성능평가 - 숏크리트 구성요소 및 요구특성 ※ 기본 특성 : 리바운드, 응결, 압축강도, 휨인성, 부착강도, 압송성, 분진 등 ※ 섬유 계면 특성 : 점착 및 부착강도 등 - 섬유 그물망-숏크리트 부착특성 ◆ 공동연구기관(㈜에스엠테크텍스) ● 섬유 그물망 직조 기초기술 개발 - 기존 섬유 그물망 제품 현황 및 제조 기술 분석 ◆ 참여기업(㈜보강테크, 지앤티건설㈜) ● 섬유 그물망 터널 지보재 현장 시공성 검토 - 기존 그물망(Fiber-net, Wire-net) 시공현황 및 시공기술 분석 [2차년도 연구내용 및 범위] ◆ 주관연구기관(중앙대학교) ● Hyper 섬유 그물망 제조 기술 개발 - 부착성능 향상을 위한 텍스쳐 디자인 및 표면처리 기술 - 섬유 종류, 형상 및 직조방식에 따른 성능평가 ◆ 공동연구기관((재)한국건설생활환경시험연구원) ● 섬유 그물망 지보재용 숏크리트 최적배합 도출 - 최적 점성 및 분체량 도출 - 부착력 향상 숏크리트 개발 ◆ 공동연구기관(㈜에스엠테크텍스) ● 섬유 그물망 생산기술 개발 - 섬유 종류, 형상 및 직조방식에 따른 제조 기술 개발 ◆ 참여기업(㈜보강테크) ● 터널 지보재 일체화 성능향상을 위한 요소기술 - 강지보재-섬유 그물망 일체화 요소기술 개발 - 락볼트-섬유 그물망 일체화 요소기술 개발 [3차년도 연구내용 및 범위] ◆ 주관연구기관(중앙대학교) ● 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트 최적 성능 및 설계 기술 도출 - 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트의 최적 성능 도출 - 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트의 설계 기술 도출 ◆ 공동연구기관((재)한국건설생활환경시험연구원) ● 섬유 그물망 지보재용 숏크리트 적용기술 개발 - 숏크리트 리바운드율 평가 - 숏크리트 장기 내구성능 평가 (건조수축, 탄산화) ◆ 공동연구기관(㈜에스엠테크텍스) ● 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 제조 기술 개발 - 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트의 최적 성능 도출을 위한 섬유 그물망 제조 기술 개발 ◆ 참여기업(㈜보강테크) ● Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트의 현장 적용 기술 - Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트 터널 현장 설치 효율화 기술 도출 - Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트의 현장 적용 기술 도출 [4차년도 연구내용 및 범위] ◆ 주관연구기관(중앙대학교) ● 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트 경제성 분석 및 품질기준(안) 도출 - 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트 품질기준(안) 작성 - 경제성 분석 보고서 작성 ◆ 공동연구기관((재)한국건설생활환경시험연구원) ● 섬유 그물망 지보재용 숏크리트 성능 향상 기술 도출 - 섬유 그물망 지보재용 숏크리트 시공법 도출 - 균열저항 성능 향상 기술 개발 (친수성 fiber, self-healing) ● 숏크리트 품질기준(안) 개발 ◆ 공동연구기관(㈜에스엠테크텍스) ● Hyper 섬유 그물망 생산 공정 개선 및 품질 고도화 - 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망의 생산 단가 절감을 위한 공정 개선 - 요구 성능별 섬유 그물망 품질 고도화 ◆ 참여기업(㈜보강테크) ● 시공절차 확립 및 현장 적용성 평가 - 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트의 시공성 향상을 위한 시공절차 확립 - 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 보강 숏크리트의 터널 현장 적용성 평가 |
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| 색인어 | 한글 | 숏크리트 | 섬유 그물망 | 터널 지보재 | 일체화 | 균열제어 |
| 영문 | Shotcrete | Fiber-net | Tunnel support | Integration | Crack control | |
| 최종보고서 | 최종보고서(보완본)_터널 지보재.pdf | |||||