[표지]
요약문
Summary
목차
제1장 서론 15
1. 연구의 배경 및 필요성 15
2. 연구의 목표 및 내용 17
제2장 맞춤형 지지 모듈의 기본개념 21
1. 지지 모듈시스템 정의 21
2. 지지 모듈의 역학적 개념 25
3. 지지 모듈의 성능평가 기법 28
제3장 맞춤형 지지 모듈의 설계 32
1. 지지 모듈러 시스템 32
2. 지반조건 35
3. 지지력 공식 37
3.1. 얕은기초 지지력 공식 37
3.2. 깊은기초 지지력 공식 40
4. 지지 모듈의 역학적 평가 43
4.1. Cross beam 모듈 43
4.2. 수정 Cross beam 모듈 49
4.3. Cross beam + Micro Pile 모듈 55
제4장 경제성 분석 64
1. 기존 포장의 경제성 분석 64
2. 기존포장하부구조 및 지지 모듈의 경제성 비교 90
제5장 맞춤형 지지 모듈의 재료성능 95
1. Cross Beam 지지 모듈 95
2. Micro Pile 지지 모듈 97
제6장 맞춤형 지지 모듈의 제원 98
1. Cross Beam 지지 모듈 98
1.1. 구조물 제원 및 조건 98
1.2. 수치해석 결과 100
2. Micro Pile 지지 모듈 103
2.1. 구조물 제원 및 조건 103
2.2. 수치해석 결과 105
제7장 시작품 제작 및 Mock-up 실험 110
1. 1차 Cross Beam 지지 모듈의 시작품 제작 110
2. 1차 Mock-up 실험 114
3. 2차 Mock-up 실험 123
제8장 결론 125
참고문헌 130
서지자료 132
Bibliographic Data 133
판권기 134
표 1.1. 연차별 연구 목표 20
표 2.1. 연약지반 판단 기준 24
표 2.2. 슬래브 모듈의 자중 및 교통하중 27
표 3.1. 슬래브 모듈의 자중 및 교통하중 33
표 3.2. N값을 이용한 내부마찰각 산정공식 35
표 3.3. 점성토와 사질토 지반에 대한 설계지반정수 36
표 3.4. 얕은기초의 지지력 산정공식 38
표 3.5. 얕은기초의 침하량 산정공식 39
표 3.6. PHC 항타말뚝의 지지력 산정공식 41
표 3.7. PHC 말뚝의 침하량 산정공식 42
표 3.8. 연약지반 판단 기준 43
표 3.9. 연약지반에 설치되는 슬래브 Type 1에 대한 Cross beam 모듈의 지지력 산정결과 44
표 3.10. 연약지반에 설치되는 슬래브 Type 1에 대한 Cross beam 모듈의 침하량 산정결과 45
표 3.11. 슬래브 Type 2 조건을 만족하는 Cross beam 모듈의 지지력 산정결과 48
표 3.12. 슬래브 Type 2 조건을 만족하는 Cross beam 모듈의 침하량 산정결과 48
표 3.13. 슬래브 Type 1 조건을 만족하는 수정 Cross beam 모듈의 지지력 산정결과 53
표 3.14. 슬래브 Type 1 조건을 만족하는 수정 Cross beam 모듈의 침하량 산정결과 53
표 3.15. 슬래브 Type 2 조건을 만족하는 수정 Cross beam 모듈의 지지력 산정결과 55
표 3.16. 슬래브 Type 2 조건을 만족하는 수정 Cross beam 모듈의 지지력 산정결과 55
표 3.17. 연약지반에 설치되는 슬래브 Type 1에 대한 Crossbeam-Micro Pile 모듈의 지지력 산... 57
표 3.18. 연약지반에 설치되는 슬래브 Type 1에 대한 Crossbeam-Micro Pile 모듈의 침하량 산... 57
표 3.19. 연약한 점토층에 설치되는 슬래브 Type 2에 대한 Crossbeam-Micro Pile 모듈의 지지... 61
표 3.20. 연약한 점토층에 설치되는 슬래브 Type 2에 대한 Crossbeam-Micro Pile 모듈의 침하... 61
표 3.21. 슬래브 Type 2에 대한 Crossbeam-Micro Pile 모듈(직경 0.4m, 길이 5.0m)의 지지력... 62
표 3.22. 강소말뚝 Ducktile Iron Pile의 지지력 및 개수 63
표 4.1. 북부지역(서울 북부)의 동결심도 분석 결과 65
표 4.2. 중부지역(서울이남~대전)의 동결심도 분석 결과 65
표 4.3. 남부지역(대전이남)의 동결심도 분석 결과 65
표 4.4. 시멘트 콘크리트포장 ㎡ 당 공사비 66
표 4.5. 북부지역(서울 북부)의 시멘트 콘크리트포장 ㎡ 당 공사비 68
표 4.6. 북부지역(서울 북부)의 시멘트 콘크리트포장 4차로 공사비 산출(1.0m당) 69
표 4.7. 북부지역(서울 북부)의 시멘트 콘크리트포장 6차로 공사비 산출(1.0m당) 70
표 4.8. 중부지역(서울이남~대전)의 시멘트 콘크리트포장 ㎡ 당 공사비 71
표 4.9. 중부지역(서울이남~대전)의 시멘트 콘크리트포장 4차로 공사비 산출(1.0m당) 72
표 4.10. 중부지역(서울이남~대전)의 시멘트 콘크리트포장 6차로 공사비 산출(1.0m당) 73
표 4.11. 남부지역(대전이남)의 시멘트 콘크리트포장 ㎡ 당 공사비 74
표 4.12. 남부지역(대전이남)의 시멘트 콘크리트포장 4차로 공사비 산출(1.0m당) 75
표 4.13. 남부지역(대전이남)의 시멘트 콘크리트포장 6차로 공사비 산출(1.0m당) 76
표 4.14. 아스팔트 콘크리트포장 ㎡ 당 공사비 77
표 4.15. 북부지역(서울 북부)의 아스팔트 콘크리트포장 ㎡ 당 공사비 79
표 4.16. 북부지역(서울 북부)의 아스팔트 콘크리트포장 4차로 공사비 산출(1.0m당) 80
표 4.17. 북부지역(서울 북부)의 아스팔트 콘크리트포장 2차로 공사비 산출(1.0m당) 81
표 4.18. 중부지역(서울이남~대전)의 아스팔트 콘크리트포장 ㎡ 당 공사비 82
표 4.19. 중부지역(서울이남~대전)의 아스팔트 콘크리트포장 4차로 공사비 산출 공사비(1.0m... 83
표 4.20. 중부지역(서울이남~대전)의 아스팔트 콘크리트포장 2차로 공사비 산출 공사비(1.0m... 84
표 4.21. 남부지역(대전이남)의 아스팔트 콘크리트포장 ㎡ 당 공사비 85
표 4.22. 남부지역(대전이남)의 아스팔트 콘크리트포장 4차로 공사비 산출(1.0m당) 86
표 4.23. 남부지역(대전이남)의 아스팔트 콘크리트포장 2차로 공사비 산출(1.0m당) 87
표 4.24. 아스팔트 및 콘크리트 포장 하부구조 슬래브당 공사비 89
표 4.25. 기존 포장 하부구조 및 수정 Cross beam 슬래브당 공사비 90
표 4.26. 기존 포장 하부구조 및 Crossbeam+Micro Pile 슬래브당 공사비 92
표 5.1. 콘크리트 최소설계기준 압축강도 96
표 5.2. RC, PC, PHC 말뚝의 콘크리트의 허용응력(MPa)(철도설계기준(2011)) 97
표 6.1. 수치해석을 위한 적용 물성치 100
표 6.2. Cross Beam 형태 지지 모듈 지지력 검토결과 100
표 6.3. 수치해석을 위한 적용 물성치 105
표 6.4. Micro Pile 형태 지지 모듈 지지력 검토결과 106
표 7.1. Cross Beam 형태 지지 모듈의 재료 특성 및 강도 110
표 7.2. 하부지반 물성치 111
표 7.3. Cross Beam 형태 지지 모듈 구조해석 강도감소계수(콘크리트 구조기준(2012)) 111
표 7.4. Cross Beam 형태 지지 모듈 구조해석 단면형상 및 해석모델 111
표 7.5. Cross Beam 형태 지지 모듈 단면력 산정 112
표 7.6. Cross Beam 형태 지지 모듈 단면력도 112
표 7.7. Cross Beam 형태 지지 모듈 철근량 산정 112
그림 1.1. 연구의 비전 및 목표 17
그림 1.2. 연구개발 전략 Road Map 18
그림 1.3. 연구개발 전술 Road Map 19
그림 2.1. 모듈러 도로시스템 정의 21
그림 2.2. 맞춤형 지지 모듈러 시스템 기본개념 22
그림 2.3. 맞춤형 지지 모듈 정의 23
그림 2.4. 지지 모듈의 역학적 설계 개념 25
그림 2.5. DB 하중 25
그림 2.6. DB 및 DL하중 26
그림 2.7. 슬래브 모듈의 제원 26
그림 2.8. 실내 휨강도 실험 28
그림 2.9. 슈미트 해머 비파괴실험 28
그림 2.10. 평판재하실험 29
그림 2.11. CBR실험 29
그림 2.12. 현장 동재하 실험 30
그림 2.13. 현장 정재하 실험 31
그림 3.1. 모듈러 도로 시스템 32
그림 3.2. 슬래브 모듈의 제원 33
그림 3.3. 지지 모듈의 종류 34
그림 3.4. 연약지반에 설치되는 슬래브 Type 1에 대한 Cross beam 모듈의 제원 46
그림 3.5. 슬래브 Type 2에 대한 Cross beam 모듈의 제원 47
그림 3.6. 응력분산효과에 따른 지지력 증대효과 51
그림 3.7. 슬래브 Type 1에 대한 수정 Cross beam 모듈의 제원 52
그림 3.8. 슬래브 Type 2에 대한 수정 Cross beam 모듈의 제원 54
그림 3.9. 슬래브 Type 1에 대한 Crossbeam-Micro Pile 모듈의 제원 56
그림 3.10. 슬래브 Type 2에 대한 Crossbeam-Micro Pile 모듈의 제원 60
그림 3.11. 강소말뚝 Ducktile Iron Pile 63
그림 3.12. 강소말뚝 Ducktile Iron Pile을 활용한 지지 모듈 단면도 63
그림 4.1. 수정 Cross beam 모듈단면도 90
그림 4.2. 기존 포장하부구조와 수정 Cross beam 공사비 비교 91
그림 4.3. Crossbeam+Micro Pile 모듈단면도 92
그림 4.4. 기존 포장하부구조와 Crossbeam+Micro Pile 모듈 공사비 비교 94
그림 6.1. Cross Beam 형태 지지 모듈 CASE별 형상 및 규격 99
그림 6.2. 교통하중 모식도(도로교 설계기준(2012)) 99
그림 6.3. Cross Beam 형태 지지 모듈 Type-1(하부 직선형)의 수치해석 결과 101
그림 6.4. Cross Beam 형태 지지 모듈 Type-2(하부곡선형)의 수치해석 결과 102
그림 6.5. Micro Pile 형태 지지 모듈 CASE별 형상 및 규격 104
그림 6.6. 교통하중 모식도(도로교 설계기준(2012)) 105
그림 6.7. Micro Pile 형태 지지 모듈 Type-1(N=6)의 수치해석 결과 107
그림 6.8. Micro Pile 형태 지지 모듈 Type-2(N=3)의 수치해석 결과 108
그림 6.9. Micro Pile 형태 지지 모듈의 추가검토 109
그림 7.1. Cross Beam 형태 지지 모듈의 철근 배근도 113
그림 7.2. Cross Beam 형태 지지 모듈 및 계측치 배치도 114
그림 7.3. Cross Beam 형태 지지 모듈에 설치된 시작품, 토압계 및 변위계 114
그림 7.4. 1차 Mock-up실험을 위한 Cross Beam 형태 지지 모듈의 시공 115
그림 7.5. 현장실험 조건 115
그림 7.6. 윤하중 장비에 의한 지지 모듈 현장 성능 검증 실험 116
그림 7.7. 하중 및 재하위치 변화에 따른 변위 116
그림 7.8. 하중 및 재하위치 변화에 따른 토압 117
그림 7.9. A지점 하중 재하 시 변위 118
그림 7.10. B지점 하중 재하 시 변위 118
그림 7.11. C지점 하중 재하 시 변위 118
그림 7.12. D지점 하중 재하 시 변위 119
그림 7.13. E지점 하중 재하 시 변위 119
그림 7.14. A지점 하중 재하 시 토압 120
그림 7.15. B지점 하중 재하 시 토압 120
그림 7.16. C지점 하중 재하 시 토압 120
그림 7.17. D지점 하중 재하 시 토압 121
그림 7.18. E지점 하중 재하 시 토압 121
그림 7.19. Line 7에서 하중 재하 122
그림 7.20. Line 7에 하중 재하시 변위 및 토압 122
그림 7.21. Cross beam 시공 및 센서 설치 123
그림 7.22. 계측기 설치 위치도 124