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과제기본정보

제거식 유압잭을 이용한 대구경 현장타설말뚝의 양방향 말뚝재하시험법 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 09TRPI-C052486-01
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 제거식 유압잭을 이용한 대구경 현장타설말뚝의 양방향 말뚝재하시험법 개발
주관연구기관 주식회사 에스지에스건설시험연구원
총괄연구 책임자 성명 김대학
소속 (주) 유니콘기연 직위 연구소장
기관 대표번호 031-8085-1461 FAX 031-8085-1463
총 연구기간 2009-05-22 ~ 2009-08-21
당해연도 연구기간 2009-05-22 ~ 2009-08-21

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 24,000,000 2,500,000 13,500,000 16,000,000 40,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 국내외적으로 초고층빌딩과 초장대교량의 건설의 급증하면서 직경이 1.5m 이상이고 지지력이 매우 큰 대구경 현장타설말뚝을 구조물의 기초로 사용하는 경우가 많아짐.
○ 말뚝의 지지력 측정은 정재하시험과 동재하시험, 양방향 말뚝재하시험으로 측정 또는 예측될 수 있는데, 대구경 현장타설말뚝의 지지력은 별도의 반력시스템을 이용하지 않고 말뚝의 선단지지력과 주면마찰력을 측정하는 양방향 말뚝재하시험에 의해서 비교적 손쉽게 측정될 수 있음.
○ 그러나 기존의 양방향 말뚝재하시험법은 시험이 완료된 후에도 시험에 사용된 고가의 유압잭을 회수하지 못해서 매우 비경제적일 뿐만 아니라 시험으로 인해 말뚝의 유효단면적이 감소하거나 말뚝에 배근된 철근망이 단락되는 등의 구조적인 문제를 발생시킴.
○ 이러한 문제들을 해결하고자 본 연구에서는 양방향 말뚝재하시험에 소요되는 비용을 대폭 절감하면서 재하시험에 따른 시험말뚝의 유효단면적 축소 등의 문제점을 해결할 수 있는 제거식 유압잭을 이용한 비용 절감형 양방향 말뚝재하시험법을 개발하고자 함.
○ 새로 개발될 양방향 말뚝재하시험법은 시험말뚝을 시공할 때 말뚝 중심부에 유압잭 회수용 강관을 설치하고, 이 공간을 통해서 재하시험이 완료된 후 시험에 사용된 유압셀과 유압호스 등을 회수함으로써 양방향 말뚝재하시험의 비용을 최대 30%까지 절감할 수 있는 혁신적인 기술임.
○ 또한 새로운 말뚝재하시험법은 말뚝재하시험이 완료되고 유압셀이 회수된 후에 유압셀이 위치했던 재하실과 유압셀 회수용 강관의 내부를 콘크리트로 채움으로써 기존의 양방향 말뚝재하시험법과 같이 시험말뚝의 유효단면적이 감소되는 것을 방지하였고, 재하시험이 완료된 후에도 재하실 내부에서 상하부 철근망이 연결되도록 함으로써 기존의 양방향 재하시험용 말뚝이 갖고 있던 구조적 취약점을 해결하였음.
○ 그러나 이상에 언급한 새로운 개념의 양방향 말뚝재하시험법을 개발하기 위해서는 새로운 말뚝재하시험법의 현장적용성이 확보되어야 하고, 여기에 사용할 원격조정에 의해 위치 이동이 가능한 제거식 유압셀이 개발되어야 함.
○ 또한 시험말뚝을 시공하는 동안 지하수나 콘크리트의 타설에 의해 밀폐된 형태의 재하실과 유압셀 회수용 강관, 그리고 이들과 일체로 결합되어 있는 철근망이 부력에 의해 부상하는 것을 막을 수 있는 부력방지방치 등과 같은 몇 가지 요소기술의 개발이 필요함.
○ 본 연구를 통해 개발될 새로운 양방향 말뚝재하시험법은 경제성과 시험말뚝의 강성도 증대 측면에서 기존 재하시험법보다 매우 우수하기 때문에 향후 국내외 양방향 말뚝재하시험 시장에서 높은 경쟁력을 가질 것으로 사료됨.
최종목표 ○ 경제성과 시험말뚝의 강성을 향상시킬 수 있는 제거식 유압잭을 이용한 대구경 현장타설말뚝용 양방향 말뚝재하시험법 개발
연구내용 및 범위 ○ 유압셀 회수용 강관의 간편 설치를 위한 시공성 개선방안 개발 및 실규모 실내시험을 통한 타당성 검증
○ 원격조정에 의해 재하실 내에서 위치 이동이 가능한 제거식 유압셀의 개발 및 실내시험을 통한 기능 검증
○ 부력에 의한 재하실과 유압셀 회수용 강관의 부상 방지를 위한 부력방지장치(혹은 방법)의 개발 및 실내시험을 통한 효과 검증
○ 상하부 철근망의 연결방법 개발 및 방법의 타당성 검증
○ 현장시험을 통한 새로운 양방향 말뚝재하시험법에 대한 현장적용성 및 경제성 분석
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 ○ 제거식 유압잭을 이용한 대구경 현장타설말뚝의 양방향 말뚝재하시험법에 대한 기술평가 및 사업화 계획 수립 ○ 관련 시장동향 파악 및 시장진입 계획 수립
○ 개발기술 홍보전략 및 요소제품 생산업체와 협력체계 구축
○ 개발기술의 사전평가를 위한 산업체 대상 설문조사
연구성과 기술적 기대성과 ○ 경제성과 시험말뚝의 강성을 향상시킬 수 있는 새로운 양방향 말뚝재하시험법의 개발로 원천기술을 외국에서 갖고 있는 양방향 말뚝재하시험 분야에서 기술자립기반 확보.
○ 제거식 유압잭을 이용하는 기술요소를 향후 대구경 PHC말뚝에도 적용함으로써 대구경 PHC말뚝에 대한 경제성과 작업성이 우수한 말뚝재하시험 기술 확보 가능.
사회 경제적 파급효과 ○ 기존의 양방향 말뚝재하시험법 대비 약 30%의 시험비용 절감으로 초고층빌딩이나 초장대교량의 기초공사비 절감
○ 유압셀 회수에 의한 말뚝 유효단면적의 감소 방지와 시험말뚝에 유압셀 회수용 강관의 설치로 인해 말뚝 본체의 강도 증대로 인한 말뚝의 지지력 증대나 철근개수 감소에 따른 기초 공사비의 절감 가능.
○ 세계적으로 급팽창하고 있는 초고층빌딩이나 초장대교량 건설시장에 기술을 수출함으로써 외화획득에 기여.
활용방안 ○ 초고층빌딩과 초장대교량의 기초로 사용되는 대구경 현장타설말뚝의 지지력 측정에 활용.
○ 향후 제거식 유압잭을 이용하는 말뚝재하시험 기술을 대구경 PHC말뚝에 적용함으로써 중고층 건축물의 기초로 사용되는 대구경 PHC말뚝용 말뚝재하시험까지 활용대상을 확대
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 대구경 현장타설말뚝 양방향 말뚝재하시험 제거식 유압잭 시험비용 절감 작업성
영문 large diameter drilled shaft bi-directional pile load test removable oil jack cost reduction workability
최종보고서
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