R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616TBIP-C093001-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | Pre-Stress 공법을 적용하여 기초를 일체화한 PC옹벽의 사업화방안 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-10-30 ~ 2017-10-29 | |||||
| 연구책임자 | 김우기 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
15명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 281,000,000 원 기업 : 190,000,000 원 계 : 471,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 565,000,000 원 기업 : 380,000,000 원 계 : 945,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (주) 강탄산업 | |||||
| 등록 발간번호 | 1 | |||||
| ISBN | 1 | |||||
| 주요 내용 |
Pre-Stress 강봉(Dywidak bar)을 적용하여 기초를 일체화한 프리캐스트 콘크리트 옹벽 개발 벽체와 기초 뒷굽을 일체로 공장에서 제작하고 현장에서 PS 강봉에 의해 Pre-Stress Force를 도입, 긴장하여 강결함으로서 벽체·기초를 일체화한 프리캐스트 옹벽이다. PC옹벽 분절공법에서 기초와 벽체를 연결하기 위해 설치하는 강관이나 부벽 때문에 옹벽 안정성에 생명인 뒷채움 다짐을 불량하게 하는데, 만약 이러한 부벽이 없이 기초·벽체 일체식 PC옹벽 효과를 얻을 수 있다면 현장에서 유용하게 적용할 수 있는 PC옹벽 공법 [최종목표] 본 대상 기술은 Pre-Stress 강봉(Dywidak bar)을 적용하여 기초를 일체화한 프리캐스트 콘크리트 옹벽 개발이다. 벽체와 기초 뒷굽을 일체로 공장에서 제작하고 현장에서 PS 강봉에 의해 Pre-Stress Force를 도입, 긴장하여 강결함으로서 벽체·기초를 일체화한 프리캐스트 옹벽이다. PC옹벽 분절공법에서 기초와 벽체를 연결하기 위해 설치하는 강관이나 부벽 때문에 옹벽 안정성에 생명인 뒷채움 다짐을 불량하게 하는데, 만약 이러한 부벽이 없이 기초·벽체 일체식 PC옹벽 효과를 얻을 수 있다면 현장에서 유용하게 적용할 수 있는 PC옹벽 공법이 될 것이다. 당사는 이에 착안하여 옹벽 구조요소에서, 응력이 비교적 적고 현장 연결시공성이 좋은 앞굽 형성 PC옹벽 공법을 고안하였고 Pre-Stress공법(PS BAR)을 적용한 PC옹벽 공법을 개발하고자 한다. [연구내용 및 범위] 본 대상 기술은 Pre-Stress 강봉(Dywidak bar)을 적용하여 기초를 일체화한 프리캐스트 콘크리트 옹벽 개발이다. 벽체와 기초 뒷굽을 일체로 공장에서 제작하고 현장에서 PS 강봉에 의해 Pre-Stress Force를 도입, 긴장하여 강결함으로서 벽체·기초를 일체화한 프리캐스트 옹벽이다. PC옹벽 분절공법에서 기초와 벽체를 연결하기 위해 설치하는 강관이나 부벽 때문에 옹벽 안정성에 생명인 뒷채움 다짐을 불량하게 하는데, 만약 이러한 부벽이 없이 기초·벽체 일체식 PC옹벽 효과를 얻을 수 있다면 현장에서 유용하게 적용할 수 있는 PC옹벽 공법이 될 것이다. 당사는 이에 착안하여 옹벽 구조요소에서, 응력이 비교적 적고 현장 연결시공성이 좋은 앞굽 형성 PC옹벽 공법을 고안하였고 Pre-Stress공법(PS BAR)을 적용한 PC옹벽 공법을 개발하고자 한다. 본 연구에서는 기존에 정립한 ‘기초 앞굽을 연결 커플러를 사용하여 형성한 프리캐스트 콘크리트 옹벽’의 기본원리와 개념을 활용하여 최적화된 구조형상을 완성하고자 ‘PS강봉을 활용한 프리캐스트 콘크리트 옹벽’을 제안한다. 이러한 옹벽 시스템의 구조형상의 개념설계와 상세설계를 완성하고 시스템의 기본적인 성능을 검증하고자 3차원 유한요소 해석을 수행하여 거동을 예측하고자 한다. 또한, 구조물의 구조시험을 통하여 실질적이 구조성능을 파악하고 해석결과와 비교？분석을 통하여 성능 및 유효성 검증을 수행하고자한다 콘크리트 옹벽의 벽체와 기초 뒷굽을 공장에서 일체로 제작하여 구조적 강성을 우수하게 하고, 현장에서 기초 앞굽을 프리스트레스력으로 연결 시공함으로써 기존 옹벽의 단점인 기초 지반 반력을 크게 저감시키고 전도와 활동에 만족할 수 있는 비교적 규모가 큰 역T형상의 프리캐스트 옹벽을 제공한다. 일반적인 옹벽의 안정검토 시 고려되는 기존 앞굽은 특히, 기초 지반 반력(Reaction Force)을 크게 저감시키는 구조 요소로써, 우리가 자주 볼 수 있는 현장에 설치된 옹벽의 전면 벽이 앞으로 기우는 현상은, 대부분 옹벽 전면 측 기초지반이 토압, 상재 하중으로 인해 침하가 일어나기 때문이다. 따라서 앞굽이 적절히 설치된 역T형 옹벽은 이런 현상이 거의 발생치 않아 옹벽 앞굽의 중요성은 매우 크다고 할 수 있다. 기존 옹벽구조물에서는 시도하지 않은 프리스트레스 공법을 효율적으로 도입할 필요가 있으며, 이 경우 압축력을 미리 발생시킴으로서 토압으로 인해 발생하는 앞굽의 인장력을 상쇄시켜, 최종적으로 기초 앞굽 단면에 발생하는 합성응력에는 인장력이 발생하지 않게(Full Pre-Stress 공법) 한다. 도로, 철도나 플랜트 등의 건설 시 부지를 효율적으로 활용하기 위한 방법으로써 개발대상 PC옹벽은 폭넓게 활용될 것이며, 방음벽 기초와 구조개념이 동일하므로(전도, 활동, 지반반력, 단면력 검토) 도심지역 도로주변이나 철도주변, 그리고 경사지역 등 공간이 협소한 지역에 설치되는 방음벽 설치공사현장에서도 유용하게 적용할 수 있다. |
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| 색인어 | 한글 | 프리스트레스 | 프리캐스트 | 콘크리트 옹벽 | PS강봉 | 사업화 |
| 영문 | Pre-Stress | Precast | Concrete Retaining Wall | PS Bar | Commercialization | |
| 최종보고서 | Pre-Stress공법을 적용하여 기초를 일체화한 PC옹벽의 사업화방안 최종보고서.pdf | |||||