| 연구개발개요 |
○ 최근 지구온난화에 따른 기상이변으로 태풍, 집중호우 등에 의해 철도 성토노반 비탈면 유실으로 열차운행 지장 발생 ○ 철도 노반 비탈면 유실에 따른 시공기면의 부족 및 반복적인 제초작업으로 작업자들의 위험성 증대 ○ `11년~`20년 사면피해는 총 195건 발생, 태풍 또는 집중호우 시기에 집중적으로 발생하였으며, 특히 2020년에 사면피해는 79건으로 복구비용 약 84억원 소요 ○ 복합 콘크리트 매트를 활용한 철도사면 안정화 기술은 유실이 발생한 철도노반 비탈면에 초속경 복합 콘크리트 매트를 설치하고, 그 사이 공극에 속경형 경량 뒤채움재를 충전하여 긴급복구를 하는 공법으로 철도 비탈면에 별도의 장비 없이 급속 시공이 가능한 특수 시공기술 ○ 복합 콘크리트 매트는 콘크리트와 결합한 3차원 섬유 구조물로 상단과 하단 표면은 섬유 또는 PVC 방수 표면, 그 사이에는 섬유 보강 초속경 콘크리트로 이루어지며, 물을 뿌리면 빠르게 경화하면서 강성이 발현 ○ 본 기술은 복합 콘크리트 매트의 설치로 비탈면 복구를 위한 대규모 토공이 불필요 ○ 비탈면 유실의 긴급복구 뿐만 아니라 유도배수의 시공도 가능하며, 초속경 시멘트의 사용으로 수해복구시간을 최소화 할 수 있음 ○ 또한 집중호우 시 재유실 방비 및 제초작업이 불필요하고, 시공이 간단함 ○ 복합 콘크리트 매트를 활용한 철도사면 안정화 기술의 시공 순서는 ① 시공기면 부족 또는 노반유실 발생, ② 초속경 복합매트 가이드 설치, ③ 초속경 복합 콘크리트 거치, ④ 초속경 복합매트 고정 및 배수로 설치, ⑤ 초속경 복합매트 살수 및 양생, ⑥ 내부 공극 채움 속경형 경량 유동재 충전 및 경화로 구분
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| 연구내용 및 범위 |
(1) 1차년도 - 주관연구기관((주)케미우스코리아): ㆍ초속경 복합매트용 초속경 섬유모르타르 개발 ㆍ초속경 복합매트용 토목섬유 선정 ㆍ초속경 복합매트 개발 → 초속경 섬유모르타르와 토목섬유 결합 ㆍ긴급 복구용 충전재 개발 → 급속시공용 충전재 요구성능 도출 → 급속시공용 충전재 최적배합 도출 - 공동연구기관(동양대학교): ㆍ기존 복합 매트 성능 검증 분석을 위한 문헌조사 → 철도 및 도로 비탈면 유실 복구 공법 및 사례 분석 → 비탈면 유실 복구 공법 및 사례 분석을 통한 복합 매트의 성능 주안점 도출 ㆍ 기존 충전재 성능 검증 분석을 위한 문헌조사 → 급속시공을 위한 충전재 적용 사례 분석 → 사례 분석을 통한 충전재 성능 주안점 도출 ㆍ 복합 매트 및 충전재 요구성능 도출 → 복합 매트 성능 주안점을 통한 철도사면 안정화 기술에서의 복합 매트 목표성능 도출 → 충전재 성능 주안점을 통한 철도사면 안정화 기술에서의 충전재 목표성능 도출 ㆍ 개발품 품질, 성능, 시험방법 도출 → 목표성능에 따른 복합 매트 및 충전재의 성능 검증 방안 도출 - 공동연구기관(한국철도공사) ㆍ 비탈사면 유실시례 및 복구공법 조사(현장 답사 및 사용자 요구사항 분석) ㆍ 시공성, 검증용이성, 대표성, 경제성 등을 분석하여 최적 Test-Bed 개소 선정 ㆍ 시공성 향상을 위한 장비 개발 지원 - 공동연구기관(윤성건설): ㆍ 기존 비탈면 보강시공법 분석 ㆍ복합매트 최적 시공기술 개념 설계 - 공동연구기관(세이프웍스): ㆍTest-Bed 구간의 현장조사, 초속경 복합매트를 이용한 보강사면의 변형요인 조사. ㆍ 경제성과 유지관리에 적합한 계측 항목의 선정 ㆍ 철도사면의 활동 분석에 필요한 센서의 종류를 선정 / 경제적 구축방식 연구. ㆍ 샘플 데이터 수집을 통한 이상징후 분석 ㆍ 철도사면의 단계별 예보/경보 단계 설정 (2) 2차년도 - 주관연구기관((주)케미우스코리아): ㆍ초속경 복합매트 시제품 제작 ㆍ초속경 복합매트 제품 개선 ㆍ급속시공용 충전재 시제품 제작 ㆍ급속시공용 충전재 시공법 개발 - 공동연구기관(동양대학교): ㆍ실내실험을 통한 복합 매트 및 충전재 성능 검증 ㆍ성능 검증실험을 통한 복합 매트 및 충전재 적용성 평가 ㆍ복합 매트 및 충전재의 현장적용을 위한 개선방안 도출 및 개선 ㆍTest-bed를 활용한 성능 검증 방안 제시 - 공동연구기관(한국철도공사) ㆍ개발한 시제품 현장 Test-Bed 구축 지원 ㆍTest-Bed 운영 지원(모니터링 시스템 설치 및 안전관리 등) - 공동연구기관(윤성건설): ㆍ시공기술개발 및 테스트베드 시공 프로세스 ㆍ복합매트 최적시공기술 개선방안 도출 - 공동연구기관(세이프웍스): ㆍ철도사면 보강체의 각변위를 통해 활동, 전도 등을 판단할 수 있는 센서의 적용 ㆍ 설치위치 및 개소를 선정하여 모니터링 구성을 적용 ㆍ 철도사면 변위를 관제 가능한 전용 UI 플랫폼 개발 ㆍ 모니터링 시범운영을 위한 구축 (3) 3차년도 - 주관연구기관((주)케미우스코리아): ㆍ현장 TEST-BED 운영 결과에 따른 급속시공 충전재 시공매뉴얼 도출 - 공동연구기관(동양대학교): ㆍ초속경 복합 매트 품질관리 매뉴얼 도출 ㆍ급속시공용 충전재 품질관리 매뉴얼 도출 - 공동연구기관(한국철도공사) ·현장 Test-Bed 운영을 통한 개발품 성능 실증 지원 ·Test-Bed 구간 담당자 의견 수렴 등을 통한 개발품 개선사항 발굴 ·개발품 시공절차 등이 포함된 시공매뉴얼 도출 - 공동연구기관(윤성건설): ·복합매트 최적 시공기술 개선 - 공동연구기관(세이프웍스): · Test-Bed 모니터링 시범운영 및 유지관리 · 시범운영 결과 정리 및 유지관리 방안 제시
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