| 초록 |
□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 신형상 고성능 CSB(Confined Socket Bolt) 전단 연결재를 이용하여 흙막이 CIP 파일을 영구 구조물화한 새로운 개념의 지하 합성벽 형성 기술의 사업화(고성능･신형식의 일체식∙반일체식 지하합성벽의 사업화 기술) ◼ 전체 내용 원천기술 신형상 고성능 CSB(Confined Socket Bolt) 전단 연결재를 이용한 신 개념의 지하 합성벽 형성에 대한 요소기술은 다음과 같음. ① 전단 및 슬립저항이 확보된 CSB 전단 연결재(보유기술) ② CIP 파일의 응력전달 재료에 따른 방수막 상세를 갖지 않는 CSB 전단 연결재의 연결상세(보유기술) ③ 지하수위에 의한 압력 및 누수를 고려한 CSB 전단 연결재의 전단저항 기술(추가기술) ④ 방수막 상세를 갖는 CSB 전단 연결재를 이용한 일체식 및 반일체식 지하 합성벽의 구조 안전성 확보기술(추가기술). ◼ 1단계(1차년도) ❏ 목표 - 1차년도의 목표는 지하수위에 의한 압력 및 누수를 고려한 CSB 전단 연결재의 전단 저항 확보 기술 개발이며 목표달성을 위한 핵심개발은 다음과 같음. ① 핵심개발 1: 지하수위에 의한 압력 및 누수를 고려한 CSB 전단 연결재의 전단 저항 확보 기술 ② 핵심개발 2: 방수막 상세를 갖는 CSB 전단 연결재를 이용한 CIP 및 IPP 기반 지하 합성벽의 구조적 안전성 확보 기술 ❏ 내용 - 각 기관별 목표달성을 위한 연구내용은 다음과 같음. ▶ 주관기관(뉴콘텍이앤씨(주)) ① 지하합성벽 기술 관련 자료 수집 및 시장 진입 리스크 분석 ② 흙막이 벽체와의 일체성·시공 편의성 등을 고려한 CSB 전단 연결재와 방수막의 상세 기술 제시 ③ 지하 수위에 의한 압력 및 누수를 고려한 CSB 전단 연결재의 전단내력 검증 ④ CIP 기반 일체식·반일체식 지하 합성벽의 실험체 제작 ⑤ CSB 전단 연결재 시제품 제작 및 생산 체계 확립 ▶ 공동연구기관((주)한국방재안전기술) ① CIP 기반 일체식 지하합성벽에서 CSB 전단 연결재의 설계기술 개발 ② CIP 기반 반일체식 지하합성벽에서 CSB 전단 연결재의 설계기술 개발 ③ IPP 기반 일체식 지하합성벽에서 CSB 전단 연결재의 설계기술 개발 ④ CIP 기반 일체식·반일체식 지하 합성벽의 구조해석 및 안전성평가 ⑤ CIP 기반 일체식·반일체식 지하 합성벽의 설계·시공 지침 작성 ◼ 1단계(2차년도) ❏ 목표 - 2차년도의 목표는 지하수위에 의한 압력 및 누수를 고려한 CSB 전단 연결재의 전단 저항 확보 기술 개발이며 목표달성을 위한 핵심개발은 다음과 같음. ① 핵심개발 1: 지하수위에 의한 압력 및 누수를 고려한 CSB 전단 연결재의 전단 저항 확보 기술 ② 핵심개발 2: 방수막 상세를 갖는 CSB 전단 연결재를 이용한 CIP 및 IPP 기반 지하 합성벽의 구조적 안전성 확보 기술 ❏ 내용 - 각 기관별 목표달성을 위한 연구내용은 다음과 같음. ▶ 주관기관(뉴콘텍이앤씨(주)) ① 지하 수위에 의한 압력 및 누수를 고려한 CSB 전단 연결재의 전단내력 검증 ② CIP 기반 일체식·반일체식 지하 합성벽의 실험체 제작 및 시공성 평가 ③ CSB 전단 연결재 시제품 제작 및 생산 체계 확립 ▶ 공동연구기관((주)한국방재안전기술) ① CIP 기반 일체식 지하 합성벽에서 CSB 전단 연결재의 설계 기술 개발 ② CIP 기반 반일체식 지하 합성벽에서 CSB 전단 연결재의 설계 기술 개발 ③ IPP 기반 일체식 지하 합성벽에서 CSB 전단 연결재의 설계 기술 개발 ④ CIP 기반 일체식·반일체식 지하 합성벽의 설계·시공 지침 작성 ◼ 2단계(3차년도) ❏ 목표 - 2단계의 목표는 CSB 전단 연결재를 이용한 일체식·반일체식 지하 합성벽의 구조 안전성 확보 기술 개발이며, 목표달성을 위한 핵심개발은 다음과 같음. ① 핵심개발 3: 방수막 상세를 갖는 CSB 전단 연결재를 이용한 지하 합성벽의 현장 테스트 베드 및 설계·시공 지침 제시 ② 핵심개발 4: CSB 전단 연결재 및 IPP의 생산·공급 체계 확립 및 신기술 인증 보고서 제시 ❏ 내용 - 각 기관별 목표달성을 위한 연구내용은 다음과 같음. ▶ 주관기관(뉴콘텍이앤씨(주)) ① IPP 기반 일체식 지하 합성벽의 거푸집 및 실험체 제작 ② CIP 기반 일체식·반일체식 지하 합성벽의 현장 적용 ③ IPP 기반 일체식 지하 합성벽의 현장 적용 ④ CIP 기반 일체식·반일체식 지하 합성벽 구성 기술의 설계 표준화 ⑤ CIP 기반 일체식·반일체식 지하 합성벽 구성 기술의 경제성 평가 ⑥ IPP 기반 일체식 지하 합성벽 구성 기술의 경제성 평가 ⑦ 지하 합성벽 구성 기술의 사업화 시행 ⑧ IPP의 시제품 제작 및 생산 체계 확립 ⑨ 신기술 인증 보고서 작성 ▶ 공동연구기관((주)한국방재안전기술) ① IPP 기반 일체식 지하 합성벽의 구조 해석 및 구조안전성 평가 ② IPP 기반 일체식 지하 합성벽의 설계·시공 지침 작성 □ 연구개발성과 ▶ 지중에 사장하던 흙막이용 CIP파일과 지하외벽을 합성하여 안전성, 내진성, 시공성, 경제성, 기능성 및 친환경성을 월등히 향상시킨 CSB 전단연결재를 기반 고성능 일체식 및 반일체식 지하합성벽 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 1) 활용계획 - 건축물 및 주차장 등의 지하외벽, 지하차도, 수직구, 절토부 및 성토부 옹벽에 활용 - 지중에서 시공하는 CIP 파일의 용이한 시공특성을 갖는 1차 부재와 영구구조로 합성시에 필요한 전단 연결재로 활용 - 내진 보강을 필요로 하는 합성부재의 보강재로 활용 - 각 지자체 및 민간사업 등의 다양한 수요처에서의 요구하는 지하 가시설 보강재로 활용 2) 기대효과 ▶ 기술적 측면 - 지중공사 CIP 파일을 영구 구조화하기 위한 CSB 전단연결재의 적용은 합성단면의 일체성 및 내진성, 시공편의성 등을 향상시킨 국제 선도 기술임. - 구속철근과 프레스너트를 구비한 CSB 전단연결재의 전단내력 및 내하력은 STUD 방식에 비해 약 1.2배 향상되는 기술적 우수성의 확보 - 영구구조 CIP 파일과 지하본체 슬래브 및 거더를 연속 철근과 결합하여 高일체성 프레임 구조를 형성함에 따라 모멘트 재분배 능력과 내진성능을 향상시킨 우수한 기술력 확보 - 신개념의 반일체식 이중겹보 지하합성벽 구현 기술 - 건설 신자재·신기술 등 국가 건설기술 브랜드 창출에 기여. - CIP 파일과 전단연결재를 활용한 지하합성벽에 대한 설계 기준 마련의 기초 자료로서 활용 - 일체식 및 반일체식 합성벽에 대한 성능평가, 설계, 시공관리 등 전반적인 매뉴얼 개발에 대한 기초자료 제공 ▶ 사회적･경제적 측면 - CIP 파일을 영구 구조화함에 따라 지하외벽 두께를 감소시킬 수 있으며, 이에 따른 콘크리트 및 철근사용량은 일반 공법 대비 각각 50%의 감축. - 전체 자원 물량의 감소로 CO2 배출량은 기존 공법에 비해 약 20% 감축. - 지하외벽 두께 감소에 따른 지하공간 유효면적은 일반 공법 대비 약 7.5% 증가할 수 있으며, 이는 주차장 등 지하공간 활용 증대 측면에서 우위성을 지님. - 전체 자원 물량과 토공의 감소는 전반적으로 공사비 절감이 가능. - 일체식 지하합성벽 구성에 있어 치핑 및 용접 등의 공정이 불필요함에 따라 시공 편의성이 증대되며 이에 따른 공사 기간은 기존 공법 대비 약 25% 단축됨. - 또한 필러에 의한 치핑 등이 필요치 않고 화기 사용 없이 체결에 의한 일체식 지하합성벽 구성의 원리는 작업자의 안전 확보 측면에서 매우 유리함. ▶ 정책적 측면 - 종래 기술의 시설물의 구조적 안전성 문제와 건설현장에서의 산업재해를 최소화할 수 있는 혁신적인 공법이므로 건설현장에서의 안전관리에 대한 정부의 정책의 기조에 적합한 기술임. - 국토교통부의 10대 중점기술 중 ‘고부가 가치 인프라’를 실현시키기 위해 개정된 건설기술진흥법 하위법령에 대응이 가능한 구조적 안전성과 고품질의 기술임. - 지하구조물에서 투입되는 자원(자재 및 투입장비)과 현장공정을 최소화한 건설현장에서 이산화탄소 저감이 가능하며, 특히 한국판 뉴딜정책(그린 뉴딜)의 탄소제로를 위한 경제적･사회적 녹색전환에 매우 부합한 기술임. (출처 : 요약문 3p) |
