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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 한중근
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 중앙대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2017
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도심지에서 발생하고 있는 지반공동은 점차 증가하고 있는 추세이다. 그러나 지하에는 지하철 및 상하수도 관거, 통신시설 등 많은 구조물과 지하매설물이 복잡하게 상존하기 때문에 지반함몰이 발생할 경우 그 피해규모가 크고, 복구를 하는데 있어 시간적·경제적으로 큰 어려움이 따른다. 이에 본 연구에서는 지반공동을 보다 신속하게 복구하기 위한 새로운 방법으로 수용성 폴리머 기반의 무기질계 혼화재를 개발하고, 개발 보강재를 효율적으로 공동 내부에 주입할 수 있도록 하는 주입시스템을 구축하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 주입시스템 구축을 위해 충전속도 및 충전율 등을 실험을 통해 평가하였고 개별요소해석 프로그램(EDEM)을 이용한 시뮬레이션을 통해 지반 및 주변의 다양한 조건에서도 가능한 충전양상을 확인할 수 있었다. 그 결과는 다음과 같다.
주입시스템을 이용하여 충전 시 개발 보강재의 실 충전율은 약 61% 내외이며 더불어 최고 약 30%의 팽창율을 보이는 수용성 폴리머 파우치 기반의 무기질계 혼화재의 특성이 지반공동의 충전율을 높이는 데 일조할 것으로 보인다. 또한 공압의 크기와 공압밸브 개방 시간간격에 따라 충전속도를 조절할 수 있고 주입구 개방 개수가 커질수록 주입재가 받는 실공압이 현저하게 떨어짐에 따라 충전속도도 크게 감소함을 확인할 수 있었다.
개별요소해석 프로그램을 이용한 시뮬레이션 결과, 같은 물성치 조건에서 실내모형실험 결과와 상당히 비슷한 충전양상을 확인할 수 있었으며 충전율 또한 약 60% 내외로 실내모형 주입실험에서의 값과 크게 다르지 않았다.
본 연구를 통해 구축하고자 하는 주입시스템은 비개착식이고 별도의 플랜트 설치를 필요로 하지 않아 시간적·경제적으로 유리하며 공압을 이용하여 보강재를 공동내부에 빠르게 충전시킬 수 있어 지반함몰 발생 시 긴급복구를 가능하게 해주는 기술이라고 할 수 있다. 실제 Test-bed에 적용하여 현장적용성을 고찰할 수 있는 연구가 추가적으로 필요할 것으로 사료된
주입시스템을 이용하여 충전 시 개발 보강재의 실 충전율은 약 61% 내외이며 더불어 최고 약 30%의 팽창율을 보이는 수용성 폴리머 파우치 기반의 무기질계 혼화재의 특성이 지반공동의 충전율을 높이는 데 일조할 것으로 보인다. 또한 공압의 크기와 공압밸브 개방 시간간격에 따라 충전속도를 조절할 수 있고 주입구 개방 개수가 커질수록 주입재가 받는 실공압이 현저하게 떨어짐에 따라 충전속도도 크게 감소함을 확인할 수 있었다.
개별요소해석 프로그램을 이용한 시뮬레이션 결과, 같은 물성치 조건에서 실내모형실험 결과와 상당히 비슷한 충전양상을 확인할 수 있었으며 충전율 또한 약 60% 내외로 실내모형 주입실험에서의 값과 크게 다르지 않았다.
본 연구를 통해 구축하고자 하는 주입시스템은 비개착식이고 별도의 플랜트 설치를 필요로 하지 않아 시간적·경제적으로 유리하며 공압을 이용하여 보강재를 공동내부에 빠르게 충전시킬 수 있어 지반함몰 발생 시 긴급복구를 가능하게 해주는 기술이라고 할 수 있다. 실제 Test-bed에 적용하여 현장적용성을 고찰할 수 있는 연구가 추가적으로 필요할 것으로 사료된
목차
제1장 서 론 11.1 연구배경 및 목적 11.2 연구동향 31.3 논문의 구성 5제2장 이론적 배경 82.1 지반함몰 82.1.1 지반함몰의 발생메커니즘 82.2 지반보강 112.2.1 기존 지반보강 기술 112.3 효율적인 충전구조 132.3.1 이론적 충전율 132.3.2 실충전율 확인을 위한 실내모형실험 162.3.3 현장적용성 고려 20제3장 긴급보강재 개발 213.1 무기질계 혼화재 개발 213.1.1 무기질계 혼화재 재료 선정 213.1.2 무기질계 혼화재의 특성 평가 243.1.3 무기질계 혼화재 배합시험 283.2 수용성 폴리머파우치 개발 353.2.1 수용성 폴리머 파우치용 재료 선정 353.2.2 개발된 파우치 품질특성 38제4장 주입시스템 평가 434.1 실험 목적 및 범위 434.2 실험 방법 및 조건 444.2.1 주입장치 개발 444.2.2 실내모형 주입실험 474.3 실험 결과 494.3.1 충전율 494.3.2 충전속도 51제5장 공동충전 시뮬레이션 525.1 공동충전 시뮬레이션 개요 525.2 해석방법 및 조건 525.2.1 해석 모델링 525.3 충전 시뮬레이션 545.3.1 공동형상에 따른 충전 시뮬레이션 54제6장 결론 및 제언 57참고문헌 59국문초록 60ABSTRACT 62
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