R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201919SCIP-B089409-06 | |||||
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| 연구사업명 | 건설기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 대심도 복층터널 설계 및 시공 기술개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2014-12-08 ~ 2020-06-30 | |||||
| 연구책임자 | 김창용 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
8명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
34명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 3,048,000,000 원 기업 : 1,030,462,000 원 계 : 4,078,462,000 원 |
총연구비 | 정부 : 19,074,500,000 원 기업 : 6,435,742,000 원 계 : 25,510,242,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국건설기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-B552989-000323-01 | |||||
| ISBN | 979-11-87770-84-8 | |||||
| 주요 내용 |
대도시권의 혁신적인 지하 네트워크 구축을 위한 [대심도 복층터널 설계 및 시공기술 개발]은 지상의 교통, 환경 및 에너지 부하를 줄이고, 쾌적하고 안전한 도시건설에 필요한 기술임 서울 및 수도권에서 교통 집중과 정체로 인해 약 12.5조원/년의 경제적 손실이 발생하고, 서울에서만 약 16조원의 교통혼잡 비용이 발생 하는 것으로 예상되고 있어, 유럽등 선진국과 같이 대심도 지하 네트워크 설계 및 시공기술의 확보가 시급한 실정임 특히, 복층터널과 같은 신개념의 고도화된 다목적 시설의 건설수요에 선제적으로 대응하기 위하여, 선진국대비 60%정도의 설계 및 시공기술 수준을 90%까지 확보하고자함 국내 실정에 적합한 대심도 다목적 복층터널의 모델을 개발하고, 체계화함으로서 해외 설계시장에 진출 할 수 있는 기반을 마련하고, 이를 위해서 기존터널과 차별화된 복층터널 설계 및 건설기술 뿐아니라 터널의 지하 분기부, 지상 유출입부 설계 및 시공기술, 복층터널의 다목적 활용(수로터널) 기술 및 복층터널의 환기·화재안전 기술을 개발함 [최종목표] 본 과제의 최종목표는 도심지 대심도에 건설되는 다목적 복층터널을 건설하고 운용하는데 필요한 설계 및 시공, 환기 및 화재안전의 핵심 기술을 국내기술로 확보하는 것임 이를 위하여 ① 네트워크 지하도로망 구축 및 다목적 기능의 복층터널 설계 기술 확보, ② 확폭, 분기부 등을 효율적으로 구축하고 경제적이고 최적화된 복층터널을 시공하는 기술을 확보, ③ 지하 네트워크의 환기 및 화재 안전에 대응하고, 복층터널 구조체의 손상평가 기술 개발을 목표로 함 [연구내용 및 범위] 본 연구는 병렬터널 대비 공사비 15% 절감과 이용자의 100% 안전확보를 목적으로 하고 있으며, 이를 위한 연구내용 및 범위는 다음과 같음 [제1세부과제] 복층터널 최적화 설계기술 개발 제1요소기술 : 복층터널 최적화 단면 설계기술 제2요소기술 : 복층터널 구조체 설계 및 성능평가 기술 제3요소기술 : 복층터널 근접시공 안정성 확보를 위한 설계기술 제4요소기술 : 복층터널 내부시설 운전자 친화 설계 기술개발 및 가상 프로젝트 제5요소기술 : 복층터널 다목적 활용 설계 및 운용 기술 -세부개발기술- 중간슬래브 설계 기준(안)의 Test Bed 적용 설계를 통한 최종 수정 및 보완 - 중간슬래브 최적 단면 설계 기준(안) - 중간슬래브 내진 설계 기준(안) - 중간슬래브 조립지침(안) - 중간슬래브 동적시험절차서(안) 도심지 지보/보강 시스템의 Test Bed 적용 - 적용 성 확인 후 실용화 방안 수립 입체표지판 및 조명시스템의 Test Bed 적용을 통한 설계/시공/유지관리 매뉴얼 보완 및 실용화 친환경 불연도료의 Test Bed 적용 및 상용화 개발된 가상시뮬레이션 프로그램을 통한 Test Bed의 3차원적 시공시뮬레이션 구현 복층터널 복구 및 비상 대피로 가이드라인 적용 복층터널의 수로 전환 단계 및 침수 모드 별 유량 기준 설정 알고리즘 적용 [제2세부과제] 효율적인 복층터널 시공기술 개발 제1요소기술 : 복층터널 최적화 시공을 위한 굴착 기술 개발 및 TestBed 제2요소기술 : 복층터널 구조체 시공 기술·장비 개발 제3요소기술 : 복층터널 취약 특수부 안정성 확보 및 모니터링 기술 개발 제4요소기술 : 도심 대심도 수직구의 친환경 시공기술 개발 제5요소기술 : 도심 대단면 복층터널 고함수비 굴착버력 친환경 급속처리 기술 개발 -세부개발기술- 초소형 장비개발 및 조기고강도 현장적용 터널 확폭부 보강기술 설계 및 시공 기준 적용 복층터널 중간슬래브와 연결부의 최적화된 시공시스템 적용 복층터널 취약 특수부 안정성 확보 기술 시공법 적용 복층터널 취약 특수부 안정성 확보 기술 가상 설계 Test Bed를 통한 공법 개선 및 보완 - 초소형 복층터널 시공용 고강도 그라우트 주입 성능 검증 - Test Bed 내 슬래브 브라켓 (천공, 보강재, 슬립폼) 제작 - 대심도 복층터널 연결용 수직구 Test Bed 내 시험 - 복층터널 배연효율 향상을 위한 대배기구 시스템 개발 - 복층터널 중간슬래브 내화 자재 및 시공 기술 개발 - 자동화 소화설비 Test Bed 성능검증 - 무동력 화재연기 확산 지연장치 개발 및 Test Bed 적용 - 피난처 대피 시범용 서버 구축 및 Network 구축 작업 - 복층터널용 입체표지판 Test Bed 실험 - 복층터널용 조명시스템 설치 및 적용가능성 실험 - 복층터널용 불연재도료 Test Bed 성능검증 [제3세부과제] 복층터널 환기 및 화재안전 설계 기술 개발 제1요소기술 : 복층터널 네트워크형 환기설계 및 해석 기술개발 제2요소기술 : 복층터널 오염물질 확산 예측 및 외부 배출 방지 기술 제3요소기술 : 복층터널 화재확산 제어 및 내화 성능 향상 기술 제4요소기술 : 복층터널 화재안전 평가 및 관리시스템 구축 -세부개발기술- 도출된 설계기법 및 지침을 바탕으로 Test-bed 적용 현장 Test-bed에 설계기법을 적용한 실증 연구를 통하여 지침서의 최종 수정 및 보완 V&V 용 절차에 따른 네트워크 터널환기 모델 적용 모형실험을 이용한 성능평가 및 시연 환기탑 설계기준(안) 적용 대배기구 포트 설치 프로그램 적용 내화설계 및 보수보강 매뉴얼 적용 연기확산 지연장치 최적 운영방안 적용 자동화 소화설비 운용법 적용 터널(모델) 안전성 훈련SW적용 최종 스마트 폰 어플 개발 및 등록 및 제품 사업화 연구 영상유고 통합 시스템 적용 작성된 영상유고 시험운영결과서를 통한 가동시스템 설치 및 검수 |
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| 색인어 | 한글 | 대심도 | 지하공간 | 복층터널 | 중간슬래브 | 화재안전 |
| 영문 | Great Depth | Underground Space | Double Deck | Middle Slabs | Fire Safety | |
| 최종보고서 | 1. 최종보고서.pdf 1.1 최종보고서_부록(메뉴얼 및 가이드라인).pdf | |||||