연구개발개요 |
“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 포함본 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.
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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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