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과제기본정보

조립식 옹벽(매트릭스옹벽ⓡ) 및 그조립방법2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 19TBIP-C144242-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 토목시공기술 적용분야 건설업
2순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 건설구조재료 실용화대상여부 실용화
3순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 친환경 재생건설재료 과제유형 개발
과제명 조립식 옹벽(매트릭스옹벽ⓡ) 및 그조립방법
주관연구기관 청원엔지니어링(주)
총괄연구 책임자 성명 엄문영
소속 청원엔지니어링(주) 직위 상무이사
전화번호 031-8016-2911 FAX 031-8016-2912
총 연구기간 2018-04-01 ~ 2019-12-31
당해연도 연구기간 2019-01-01 ~ 2019-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
2차년도 120,000,000 8,000,000 72,000,000 80,000,000 200,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 보강토 옹벽은 최근 빈번하게 발생하고 있는 지진에 대해서 토류 구조체는 안전하나 표면의 블록이 떨어져 나가므로 긍극적으로는 안전한 내진 옹벽이 아니다. 따라서 내진 1등급 지진에 안전하며 시공속도가 보강토 옹벽과 같이 빠른 긴급피해복구 및 재난 방지가 가능한 조립식옹벽의 설계 및 시공 기술에 대한 연구가 필요하다. 지진에 대해서 견딜 수 있는 조립식 옹벽 즉 매트릭스 옹벽은 위의 여건을 충족 시키나 다음과 같은 사항을 개선하면 시공속도를 약30% 이상 빠르게 할 수 있으며, 이에 따라 시공비를 기존 매트릭스 옹벽 대비 약20% 정도 절약이 가능 할 것으로 판단된다.

즉, 시공의 속도, 편리성 및 판넬제작 정밀도를 향상 시키기 위한 판넬 연결부의 개선 및 경량화와 순환골재를 사용한 판넬의 제작으로 환경보호 및 판넬 제작비의 절감등을 이루고, 지진에 대한 모형실험 등 이에 대한 연구를 바탕으로 가능한 경우 추가 특허를 출원하며 건설 신기술등 지식 재산권 확보를 위한 기술을 축적한다.
최종목표 신기술 취득을 바탕으로 경제적인 조립식 옹벽을 보다 경제적으로 보급하여 국가에 지진이 빈번하게 발생하더라도 옹벽이 붕괴하여 피해가 발생하지 않도록 하는 것이 연구 개발의 목표이다.

더불어
-지진 1등급에 견디는 조립식 내진옹벽의 완성
-침수지역에 긴급 피해 복구 및 재난방지를 위한 속도가 빠른 조립식 내진 옹벽의 개발
-지식 재산권 확보(특허등록, 신기술신청)
-기존의 옹벽 시공 방법의 다양화에 기여하는 세부 목표를 갖고 있다.
연구내용 및 범위 본 연구는 크게 다음과 같이 다섯 가지 방향성을 갖는다.

첫째, 매트릭스옹벽의 계획, 설계 시공기준 정립을 세운다.

기존의 보강토 옹벽과 철근 콘크리트 옹벽에 적용되던 각종 설계기준들을 매트릭스옹벽에 맞도록 확립, 설계도면의 표준화, 시공에 필요한 시방서등에 대한 추가적인 준비를 진행한다.
설계에 필요한 설계기준으로는 내적안정검토, 판넬부재설계, 외적안정검토 등이 있으며, 계획 종평면도, 옹벽 구조물 일반도, 옹벽 구조물 종 횡단면도, 시공상세도, 판넬 배근도, 매립 슬리브 상세도 등을 통해 표준화된 설계도면을 도모할 수 있다.

둘째, 매트릭스옹벽용 프리케스트 판넬 제작기술, 그 중 판넬의 경량화와 연결부에 대한 연구를 진행한다.

설계에 대한 시공기준을 세우는 것과 더불어 매트릭스 옹벽을 시공함에 있어 완성도가 높은 제작 기술을 확보하기 위한 노력의 일환이다. 매트릭스옹벽용 프리케스트 판넬을 가볍게 하여 시공속도를 높이고, 친환경적이며, 공사비와 재료비를 절감하기 위한 방안으로 판넬의 두께를 줄이는 방법, 순환골재를 활용, 프리케스트판넬의 볼트연결부를 횡방향 6개소에서 4개소로 줄이거나 적절한 방법으로 개량하는 방안들이 있다.

셋째, 매트릭스 옹벽의 공법에 대한 검증과 이에 대한 보고서를 작성한다.

매트릭스 옹벽을 지진 시, 혹은 홍수 등 여러 가지 상황에 대한 모형실험과 시뮬레이션 연구를 실시한다. 그리고 이를 통해 논리적인 검증과 제반 상황에 대응할 수 있는 기술을 축적하고 신기술 취득에 필요한 데이터의 축적과 완성 매트릭스 옹벽으로 시공한 현장에 대해서 변위(침하, 전도, 슬라이딩)에 대한 계측을 실시, 결과를 모니터링하고 계산 결과와 비교하여 공법의 타당성 검증을 실시한다.

넷째, 실제 시공한 현장 군사시설 진입도로에대해서 지속적으로 계측(변위)을 실시하고, 동절기 중지된 이후로 변화를 계속 관찰하여 균열, 변위등 기타 검증에 필요한 데이터를 축적하며 지속적으로 현장에 필요한 사항에 대해서 연구 및 개발을 실시한다.

다섯째, 위에서 실시한 실험들과 누적 데이터들을 기반으로 건설 신기술을 신청한다.

각종 설계기준 및 시공을 위한 시방서가 작성되고, 프리케스트 판넬 제작기술을 보완하여 시공속도가 높아지면, 매트릭스 옹벽의 공법에 대한 결과 검증 및 보고서를 근거로 하여 건설 신기술을 신청한다. 이를 통해 특허 출원 등의 부가적인 성과 또한 기대할 수 있다.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 1. 매트릭스옹벽용 프리케스트 판넬 제작기술 2 (연결부에 대한 연구)
2. 매트릭스옹벽의 공법에 대한 검증 및 보고서 작성
3. 신기술 신청
4. 기술의 사업화 		1. 매트릭스 옹벽 판넬 제작기술 : 판넬연결부를 개량하여 시공효율을 개선하고 연결부를 구조계산을 통하여 약 20% 감소시킨다.
2. 매트릭스옹벽 공법의 검증
- 매트릭스 옹벽의 구조적 안전성을 향상 : 내진 1등급에 상응하는 KL-510하중의 재하
- 현장 품질의 완성 : 침하 기울기등의 점검을 4%이내, 30mm이내로 제한하고, 이에대한 검측을 실시한다.
- 보고서를 작성 계산서, 도면 단가산출서등 보고서를 작성한다.
3. 신기술을 신청한다 : 위에서 검토한 결과를 근거로 현장에서 시공후 수집한 자료를 바탕으로 신기술을 신청한다.
4. 위에서 확보한 기술을 바탕으로 한국도로공사, 국토교통부등 발주처에 홍보를 적극적으로 하고 설계사에 신기술 신청, 현장시공결과등을 적극적으로 홍보하여 기술 사업화를 위하여 노력한다.
연구성과 기술적 기대성과 지진 1등급에 견디는 새로운 개념의 내진 옹벽 시공 및 설계 기술의 개발
침수지역에 긴급 피해 복구 및 재난방지를 위한 속도가 빠른 조립식 내진 옹벽의 개발
사회 경제적 파급효과 판넬의 제작에 순환골재를 사용하여 환경을 보호하고 제작비를 절감
경량 콘크리트 활용등 판넬을 경량화하여 시공속도를 높이고 공사비를 절감
침수 지역에서 급속 시공을 위한 옹벽으로 재난 재해에 대응하여 긴급복구 가능하므로 도로 철도등이 수해로 유실 될 경우 경제적인 손실의 최소화

조립식으로 높은 옹벽이 가능해짐에 따라 도로 및 철도의 계획을 다양하게 할 수 있으므로 전체 공사비를 절감
옹벽이 조립식이므로 시공속도가 향상되어 급속 시공이 가능하므로 급속시공 복구를 요하는 공사에 반영시 복구비 절감
조립식 옹벽으로 기존 기술로는 불가능한 곳에 옹벽의 시공이 가능하여 건설 계획을 다양하게 할 수 있으므로 공사비 절감에 기여
조립식 옹벽으로 동절기에도 시공 가능하므로 건설노동자에게 겨울에도 경제 활동의 기회 제공
조립식 옹벽으로 하천변에 시공이 가능하므로 시공속도의 향상 및 공사비 절감.
활용방안 - 지진시 발생할 수 있는 옹벽의 붕괴가 우려되는 곳에 보강토 옹벽의 대체 옹벽으로 계획 및 설계

- 각종 도로, 철도, 항만, 도시계획, 하천변등에 필요한 옹벽을 기존의 방법 이외에 추가하여 새로운 형태인 조립식 옹벽으로도 계획 할 수 있으므로 옹벽 선택의 기회가 다양하고 경제적인 방법으로 시공 가능하므로 적극적으로 정부 및 지방자치단체, 민간에 홍보하여 적극적으로 설계 및 시공에 반영을 하도록 유도
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 조립식옹벽 보강토옹벽 매트릭스옹벽ⓡ 연결 부벽
영문 Prefabricated Retaining Wall Earth Retaining Wall Matrix Wallⓡ Connection Buttress Wall
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