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Executive Summary

목차

제1장 서론 15

1. 연구개발의 배경 및 필요성 15

2. 1차년도 연구개발의 목표 및 내용 21

제2장 국내·외 기술 동향 및 사업성 분석 23

1. 국내 현황 23

1.1. 정책 현황 23

1.2. 기술개발 현황 27

1.3. 시장·산업동향 28

2. 국외 현황 31

2.1. 정책 현황 31

2.2. 기술개발 현황 32

2.3. 시장·산업동향 33

3. 사업성 분석 37

3.1. 시장개요 37

3.2. 사업성 분석 38

제3장 강합성 철도하로교 구조검토 43

1. 강합성 하로교 종방향 거더 구조검토 43

2. 강합성 하로교 PT 바닥판 구조검토 43

제4장 강합성 하로교 실험체 제작 및 성능 검증 45

1. 강합성 하로교 종방향 단위미터 실대형 실험체 제작 45

1.1. 개요 45

1.2. 사용재료 47

1.3. 단면제원 47

1.4. PT Slab 실험체 제작 49

2. 강합성 하로교 종방향 단위미터 실대형 실험체 성능검증 52

2.1. 실험체 상세 및 계측위치 52

2.2. 긴장력 도입 54

2.3. 하중재하 실험 및 내하성능 비교 60

2.4. 소결 75

제5장 결론 및 향후 연구계획 77

1. 결론 77

2. 향후 연구계획 77

참고문헌 81

서지자료 83

Bibliographic Data 84

판권기 85

부록 86

부록 1. 강합성 하로교 상부 주거더 구조검토 86

1. 설계조건 89

2. 설계단면 95

3. 단면특성 99

4. 모델링 110

5. 하중산정 및 하중조합 111

6. 프리스트레스 도입 151

7. 주거더 응력검토 175

8. 보강재 검토 197

9. 진동검토 201

10. 용접검토 204

11. 피로 검토 207

12. 처짐 검토 210

13. 캠버량 산정 215

14. 교량받침 검토 219

부록 2. 강합성 하로교 PT 바닥판 구조검토 221

1. 개요 223

2. 구조물 검토 226

3. 부록 271

표목차

표 1.1. 철도시설 현황 17

표 1.2. 철도시설의 노후화 현황 17

표 1.3. 철도시설 성능 및 사용년수 현황 18

표 1.4. 철도 수송량 및 분담률 19

표 1.5. 철도교량의 재난발생시 복구 난이도 및 위험도 평가 20

표 2.1. SOC 분야 투자계획 29

표 2.2. 철도안전 종합계획 분야별 연차별 예산 30

표 2.3. 프랑스 파리권 및 지방 광역권의 철도 연장비교 32

표 2.4. 전세계 철도산업 규모 및 성장 34

표 2.5. 궤도·시스템분야 신설 및 개량과 유지보수 및 교체 권역별 시장규모/성장률 35

표 2.6. 개량공사 및 시설개선 예산계획 37

표 2.7. 경제성 향상 현장작업 공기단축 효과 39

표 2.8. 공사 실시설계 예상비용 비교 40

표 2.9. 경간당 재난복구비 절감 직접공사비 내역 40

표 2.10. 열차차단의 경제적 사회손실 산출근거 41

표 4.1. 실험체 제작 공정 요약 46

표 4.2. 사용 재료 특성 47

표 4.3. 단면제원 47

표 4.4. 실대형 실험체 제작 단계별 제작 현황 49

표 4.5. 프리스트레스 도입에 따라 발생된 실험체의 솟음량 및 변형률 56

표 4.6. 실험체별 최대하중과 계측 결과 66

그림목차

그림 1.1. 모듈러 강합성 철도하로교 개요 15

그림 1.2. 기존 철도하로교 시공(콘크리트 현장타설/양생) 및 과중량 문제점 16

그림 1.3. 개발 강합성 하로교의 특장점 16

그림 1.4. 저중량 모듈러 강합성 철도하로교 구조개발 기술의 적용성 16

그림 1.5. 철도시설 성능현황 및 등급 예상추세 18

그림 1.6. 철도 여객수송량 현황 19

그림 1.7. 재난발생으로 운행중단된 철도교 사례 20

그림 2.1. 제1차 국토교통과학기술 연구개발 종합계획(2018~2027)의 비전 및 추진전략 23

그림 2.2. 중장기 철도시설 개량투자계획(2018~2022)의 비전 및 추진전략 24

그림 2.3. 철도시설 유지관리 기본계획(2021~2025)의 비전 및 추진전략 25

그림 2.4. 제5차 국토종합계획(2020~2040)의 비전 및 추진전략 26

그림 2.5. 제4차 국가철도망 구축계획(2021~2030)의 비전 및 추진전략 27

그림 2.6. 기존 철도하로교 시공·성능·경제성 향상 필요성 및 기술개발 28

그림 2.7. 철도시설 유지보수 투자 전망 및 투자실적 29

그림 2.8. 일본 横浜上麻生線 콘크리트 하로교 단면제원 및 전경 32

그림 2.9. 일본 横浜上麻生線 콘크리트하로교 동바리 설치 및 현장타설 시공전경 33

그림 2.10. 미국 Washougal River Bridge 33

그림 2.11. The Moesa railway bridge 33

그림 2.12. 철도시설 유지보수 및 개량투자 실적 38

그림 2.13. 태국 철도청(SRT)과 개량사업 회의(코벡) 및 점검교량 42

그림 4.1. 강합성 PT Slab 실험체 구성 및 실험 조건 45

그림 4.2. PT Slab 실험체 일반도 48

그림 4.3. 실험체 상세도 - 측면도 52

그림 4.4. 실험체 상세도 - 단면도 53

그림 4.5. 긴장력 도입 모습 54

그림 4.6. 긴장력 도입 시 계측위치 및 변위계 설치 모습 55

그림 4.7. 실험체별 긴장력 도입 시 발생한 솟음량(DT01, 02) 비교 57

그림 4.8. 실험체별 긴장력 도입 시 발생한 중앙부 단면 철근 변형률(STR03~06) 비교 58

그림 4.9. 실험체별 긴장력 도입 시 발생한 긴장재 정착부 철근 변형률(STR01, 02) 비교 59

그림 4.10. 실험체 설치 전경 60

그림 4.11. 계측 위치 및 종류 61

그림 4.12. 실험체에 설치한 센서 및 종류 62

그림 4.13. 실험체 S01 발생균열 64

그림 4.14. 실험체 S02 발생균열 65

그림 4.15. 실험 변수별 하중-변위 관계 67

그림 4.16. 실험체 S01의 하중재하실험 계측결과 68

그림 4.17. 실험체 S02의 하중재하실험 계측결과 72

그림 5.1. 연구개발 로드맵 79

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