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과제현황 목록

과제기본정보

불량 암반의 현장상태 강도정수 측정을 위한 시험기 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 04CCTI-C042132-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 불량 암반의 현장상태 강도정수 측정을 위한 시험기 개발
주관연구기관 울산과학대학
총괄연구 책임자 성명 김용필
소속 울산과학대학 직위 교수
전화번호 052-230-0500 FAX 052-230-9300
총 연구기간 2004-08-20 ~ 2007-08-19
당해연도 연구기간 2004-08-20 ~ 2005-08-19

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 139,000,000 55,364,000 84,156,000 139,520,000 278,520,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 1. 연구대상 지역의 지질공학적 특성조사(위탁연구기관)
2. 불량암반 현장에 Test block 형성하기
3. 암석의 Lab./In situ test 개발 : 1축압축강도시험(UCST), 직접전단 시험(DSST) 및 평판재하시험(PBT)
4. 기타 암석 시험용 기기 및 Data logger 개발
최종목표 1. 불량암반 현장에 Test block 형성방법(깊이 35cm이상)
2. 2MN-급 자동제어식 Lab./In Situ UTM의 개발
3. Data Logger 및 암석시험용 시험기(개량형 PLST, 직접인장 시험기, Tilt Test 및 Pullout Test) 개발
4. 개발된 기기의 지적재산권 출원
5. 사례연구 현장에서 개발된 시험기의 현장 적용성 검토
6. 불량암반의 강도정수와 지질공학적 특성의 상관성 제시
연구내용 및 범위 1. 연구 대상 지역의 지질공학적 특성 조사
- 부산-울산 간 고속국도 건설사업의 제 5공구(참여기업 대림산업주식회사 담담 구간)
의 광역 지질조사
- 위성탐사 사진에서 선구조도 산출 및 불량 암반지역 탐색
- 불량 암반의 현장상태로 Test block을 형성하기 위한 최적지 선정
- 선정된 시험개소에서 지질공학적 특성 조사
현장조사 ; 절리의 규모/방향/빈도, Q, RMR, Barton's JRC 및 JCS
실내시험 ; 현미경 관찰, XRD, XRF, SEM 등의 시험
2. 불량암반 현장에 Test block 형성 및 시험(시료 최대 크기 400mm/400mm/400mm)
- 형성용 기기의 구입 또는 개조(Rock saw & guide rail, 유압 unit, hammer drill)
3. Sinker를 이용한 연직반력용 Rock bolt 시공 및 인발저항력 시험
- 기존 Crawler drill과 sinker drill의 일위대가표 비교(적정 시험경비 산출)
- 불량암반 - rock bolt의 최적 접착제 성능검사
4. 파괴 속도 제어를 위한 hydraulic jack system 개발
- 대상 시험
실내시험 ; 1축압축 시험(UCST), 직접전단 시험(DSST) 및 3축압축 시험
현장시험 ; 1축압축 시험, 직접전단 시험, 평판재하 시험
-정변형량 유지속도(Constant deformation rate, 0.1mm？2.0mm/분)를 재하-제하
시에도 동일속도로 재하가능
-정하중 유지Constant loading(1.5MPa？65MPa/30분이상)
5. Load frame 개발
- 가용 하중(In Situ DSST 1.2MN, UCST 및 PBT 1.5 MN이상)
- 실내 및 현장 시험 겸용
- 분해/조립 형태(부재 최소 무게 40kgf 이하)
6. 불량암반의 지반공학적 강도정수와 지질공학적 특성의 조사 및 상관성 구명
- RQD, Q, RMR, JCS, JRC, 점착력, 내부마찰각, 변형계수, 전단탄성계수, 허용지지력 등
7. Tilt test, Pull test, 직접인장 시험기 및 개량형 PLST 기기 개발 및 성능검사
8. 범용 Data logger 개발(Analog & Digital sensor 각각 16chanel) 및 특허출원
9. 강도정수 측정 시험에 필요한 표준 시험 성과표 개발
- 현장 1축 압축강도 시험 및 현장 직접전단 시험
- 주요 강도 정수의 현장 판별가능 Data Sheet 개발
10. 불량 암반 현장에 시연회 개최 및 연구 성과물의 발표
- 불량 암반 현장에 Test block 형성 및 시험(내빈 초청)
- 전문학술지에 논문발표
11. 기타
- 암반의 한국의 표준 시험법 개정 제언(직접인장 시험 및 점재하 시험)
- 건설교통부 제정의 설계기준의 개정에 대한 제언
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 -연구대상지역의 광역적지질조사 -불량암반 현장에 Test block 형성 -Hydraulic jack & Auto-control control system 개발 - 부산-울산 고속국도 건설현장을 중심으로 광역적 지질 조사 - Rock saw, Sinker drill, Core drill 등을 이용하여 불량 암반에 현장상태 Test block 형성방법 강구 - 시작품 개발(현장에 형성된 Test block의 강도정수 측 정을 위한 시험기 중에서 Hyd. jack & 자동제어 시스템 외주)
연구성과 기술적 기대성과 ①불량암반 현장에 ASTM 규정보다 작은 Test block이지만 UCST(D4731), PBT(D4394) 및 DST(D4554) 등을 하나의 Unit로 시험할 수 있다.
②직접전단 시험법은 ASTMD4554보다 시험원리의 단점을 개선한 신기술이다.
③20MN-급 Lab. UTM 겸용이며, 무게와 부피는 기존보다 반이하로 줄였다.
④불량암반 현장상태의 강도정수와 지질공학적 특성의 상관관계가 제시되므로,
최소 경비로 불확실성이 해소된 최적화 설계의 필요조건을 만족시킬 수 있다.
사회 경제적 파급효과 ① UTM 제작업체에 파급될 것이다.
②불량암반의 현장상태 강도정수가 구해지므로, 불량암반에 시공되는 구조물에 대한 최적의 설계시공감리를 수행할 수 있다.
③특허획득과 사용실적이 축적되면 수입대체 효과와 세계시장에도경쟁력이 있다.
활용방안 ①지반공학 부분의 표준시험법 제정의 촉진(KS F 부문)
-암석의 Lab. Test(UCST, DST 및 3축압축 시험 등)의 종합적인 해석
-불량암반의 In Situ Test(UCST, PBT 및 DST 등) 정립, 활성화 및 수입대체효과
②불량암반의 현장상태 강도정수 측정이 가능하므로 불확실성으로 인한 과다설계의 원인이 해소되어 공사비의 절감.
③제한된 영역에서 구한 강도정수를 주변환경의 거시적/미시적 지질공학적 특성에 관련하여 상호보완적인 연구와 그 결과를 실무에 적용하는 사례의 촉진
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 불량암반 현장시험체 응력-변형 불량암반의강도정수 지질특성
영문 Weak RockMasses In situ test block on a W.R Stress-Strain Strength para-meters of W.R GeologicalProperties
최종보고서
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