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과제기본정보

매립형 프리플랙스 합성라멘 복개구조물과 조립형 덮개 구조물 시공기술 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 09CCTI-C053455-01
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 적용분야 기타 공공목적
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 매립형 프리플랙스 합성라멘 복개구조물과 조립형 덮개 구조물 시공기술 개발
주관연구기관 포항산업과학연구원
총괄연구 책임자 성명 이필구
소속 (주)택한 직위 대표이사
기관 대표번호 070-8844-0640 FAX -
총 연구기간 2009-10-26 ~ 2011-10-25
당해연도 연구기간 2009-10-26 ~ 2010-06-25

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 110,000,000 40,000,000 120,000,000 160,000,000 270,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 도로 및 철도 등 기반시설의 확충에 따른 지역간 단절 및 녹지공간 손상을 해소하기 위해 공사비 증가 없이 상부계획고(토피고+거더 형고)를 30% 이상 절감할 수 있는 30m 이상 장경간 합성라멘 복개 생태교량구조를 사업화하는 기술혁신사업
○ 도로 및 철도 등 기반시설의 확충에 따라 지역간 단절 및 녹지공간 손상 증대로 기반시설 본연의 기능을 유지하면서 환경을 복원하는데 기여할 수 있는 새로운 개념의 공간창출의 필요성 증대
○ 기존 복개 생태교량의 경우 장경간화할 경우 상부계획고(토피고+거더 형고) 및 공사비/공기 증가
○ 본 연구는 낮은 상부계획고로도 상부의 하중에 대한 높은 지지력을 확보하며, 일정한 규격의 제품화를 통해 현장타설로 인한 공기지연, 부실시공, 각종 소음 등을 방지하고 협소한 작업공간에서도 작업 수행 가능
○ 매립형 장경간 복개구조물은 교통흐름을 방해하지 않고 공기를 50% 이상 단축 가능하므로 교통혼잡비용 및 공사비 절감효과 확보 가능
○ 덮개 도시공원과 같은 복개 구조는 교통흐름의 원활화 및 도로 위에 새로운 공간창출로 토지의 효율성 제고뿐 아니라 관광자원으로써의 가치 확보로 지역경제 활성화 도모
○ 복개구조물 적용시장은 현재 300억 정도의 시장을 형성하고 있으나 환경계획과 생태면적율 기준이 명문화되어 향후 발전가능성이 높으며 국가차원의 적극적인 연구개발지원사업을 통한 실용화연구 수행으로 선진국과의 경쟁에서 기술주도권 확보 가능
최종목표 매립형 장경간 강합성라멘 생태교량 구조물 제품화
○ 매립형 장경간 강합성라멘 최적구조개발
☞ 지간: 30m이상, 상부계획고: 6.0→4.0m
○ 매립형 장경간 강합성라멘 설계/시공기술개발
☞ 공기절감: 30일→7일, 바닥판 콘크리트 타설 생략
○ 매립형 장경간 강합성라멘 복개구조물 상용화기술 개발 (☞ 공사비 증가 없음)
연구내용 및 범위 <1차년도>
1. 강합성거더 최적단면 및 제작방법 개발
- 강합성거더 프리스트레스 도입방안 도출
- 거더 상연 보강 방안 도출
- 단면 최적화 변수연구
2. 현장적용 가능 구조계산서 및 설계도면 개발
3. 고강도 강재(HSB800) 적용성 평가
4. 유한요소해석을 통한 구조안정성 평가
- 프리플렉션시 좌굴안정성 평가
- 하부케이싱 콘크리트 프리스트레스 횡분배 평가
5. 강합성거더 제작성 평가
6. 강합성거더 극한 내하력 평가
7. 강합성거더 부식방지 방안 개발
8. 강합성 거더간 연결상세 개발
- 연결판 구조사양개발
- 거더 연결부 방수처리방안 개발
9. 강합성거더 지점부 연결상세 개발
- 강거더와 기초벽체 강결상세 개발
- 철근배근 및 콘크리트 합성방안 개발

<2차년도>
1. 30m 강합성라멘 실구조물 제작/시공성 평가
2. 강합성라멘 실구조물 극한 내하력 평가
- 강합성거더 하중분배 평가
- 강합성라멘 실구조물 탄성 및 파괴거동 평가
- 설계/해석/실거동 비교 분석
3 강합성거더 연결부 방수성능 평가
4. 설계지침서(안) 개발
5. 시공지침서(안) 개발
- 강합성거더 제작공정
- 거더간 연결 및 방수처리 방안
- 기초벽체 연결을 통한 라멘구조화
- 성토 및 녹화 시공방안
6. 유지관리지침서(안) 개발
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 1. 매립형 강합성라멘 최적구조시스템 개발
2. 최적구조시스템의 성능평가
3. 매립형 강합성라멘 상세 개발
1. 강합성거더 최적단면 및 제작방법 개발
○ 강합성거더 프리스트레스 도입방법별 소요강중 분석
○ 거더 상연 보강 방안별 효율 분석
○ 단면 최적화 변수연구: DOE기법 적용
2. 고강도 강재(HSB800) 적용성 평가
○ HSB800/HSB500 하이브리드 강재조합 검토
3. 강합성거더 부식방지 방안 개발
○ 용융아연도금 기술조사 및 자문
○ 용사코팅/방청처리 기술조사 및 자문
4. 현장적용 가능 구조계산서 및 설계도면 개발
○ 매립형 강합성 라멘교량 구조계산서 작성: 지간 30, 35, 40m
○ 매립형 강합성 라멘교량 일반도 작성
: 강합성거더 일반도, 라멘교량 일반도
5. 유한요소해석을 통한 구조안정성 평가
○ 프리플렉션시 좌굴안정성 평가: 좌굴해석(ABAQUS)
○ 하부케이싱 콘크리트 프리스트레스 횡분배 평가: 상세해석(ABAQUS)
6. 강합성거더 제작성 평가
○ 20m 강합성거더 시험체 2EA 제작
○ 하부케이싱 콘크리트 합성 작업성 평가
: 거푸집 설치/상면 마감/매립형 너트 설치
7. 강합성거더 극한 내하력 평가
○ 3점 휨재하시험 : 정적거동 평가
8. 강합성 거더간 연결상세 개발
○ 연결판 구조사양별 시공성 평가: 강판 볼트이음/횡방향 강봉이음
○ 거더 연결부 방수처리방안 자문
9. 강합성거더 지점부 연결상세 개발
○ 강거더와 기초벽체 강결상세 개발: 지점부 단순지지 후 강결 거동 분석
○ 철근배근 및 콘크리트 합성방안 개발
: 철근상세 및 거푸집 설치 시공성 평가
연구성과 기술적 기대성과 ○ 매립형 주형고를 갖는 구조로 최소의 형고로 개착 면적을 축소할 수 있어 복개 구조물의 시공시 공기단축을 통해 비용 절감의 효과를 기대할 수 있음
○ 매립형 주형고로 인한 식생토피고 자중저감 및 프리플랙스 합성라멘 복개구조물과 조립형 덮개 구조물로 장경간(왕복10차로 횡단)이 가능하여 신속한 일괄시공 및 시공시 교통정체 등의 민원해소에 유리
○ 규격화된 제품을 직접 가공하여 운반하여 작업공간의 확보의 어려움 해소 및 안전사고 방지
○ 상부에 야생동물 및 식물, 사람 등이 공존할 수 있는 친환경적인 공간을 조성하여 상부 생태 공원화에 적용시 넓은 공간 확보에 유리
○ 태풍이나 폭우에 의한 지반의 약화로 산사태가 예상이 되는 지역과 대절토부로서 미관 훼손지역에 녹지공간의 생태 터널이용 피해 방지
○ 국제건설시장이 전면 개방이 될 경우, 도로나 지하철 등의 교통시설이 미흡한 동남아 및 중동 등의 해외수주가능. 특히 베트남 말레이시아와 같은 삼림이 많은 지역나 산간지역에 진출가능
○ 본 기술을 해외에 특허로 지정하여 제품의 생산이 아닌 기술력을 수출하는 새로운 고부가가치 창출가능 및 국제적으로 나아가는 발판 제공
사회 경제적 파급효과 ○ 단면슬림화와 장경간화를 통해 고효율 저비용 시공이 가능
○ 해외의 동아시아나 개발도상국에서 선진화된 기술을 현장에 바로 적용하여 기술력 수출에 기여
○ 대도심지 같은 경우 도로위에 대규모의 사회기반시설(공원, 유원지 등)을 만들어 도심 사람들의 편익을 제공하고 이로 인한 새로운 부가가치 창출
○ 도로위의 새로운 기반시설로 우리나라의 첨단화 그린도시로 발전하여 새로운 무형자산 가치 창출 (관광 도시 성장)
○ 새로운 친환경적인 기술을 바탕으로 기존의 각종 공해(소음, 방재, 진동)를 저감시키는 새로운 개념의 IT기반 기술의 접목으로 첨단 그린 도시로 도약하는 기여 제공
○ 도심지의 복개터널의 적용으로 도심지의 사람들이 도심지 안에서 친환경적인 장소를 제공함으로써 생활의 질 향상
활용방안 ○ 연구진을 설계사, 전문시공사, 감리사로 구성하여 표준화/설계/시공 관련 개발기술의 실용화를 위한 협력체계를 구축하고 참여기업간 자체적인 연구성과의 활용뿐만 아니라 기술이전을 통한 기술보급 확대를 유도
○ 표준도와 자동화 구조계산 프로그램 등 표준설계 개념을 도입하여 연구결과를 일반기술자도 쉽게 활용
○ 정기적인 기술 세미나, 연구 성과물 특히 각종 Guide류의 배포 등 각종 기술홍보 활동을 통해 연구 참여업체 이외의 관련업체와도 공유획
○ 매립형 강합성 라멘교량은 형고저감 및 현장작업 간소화로 적용대상이 저형고 및 급속시공을 요하는 교량에서도 확장 적용 가능함
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 합성라멘 생태교량 복개터널 프리플렉스 합성구조물
영문 Composite rahmen Eco bridge Cut and cover tunnel Preflex Composite structure
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