주메뉴 바로가기 본문바로가기
전체메뉴닫기
과제현황 목록

과제기본정보

프리팹 PSC거더와 바닥판 일체화용 스마트 전단합성 시스템 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 22CTAP-C164156-02
국가과학표준분류 1순위 원자력 | None | None 적용분야 건설업
2순위 원자력 | None | None 실용화대상여부 비실용화
3순위 원자력 | 핵자료 기술 | None 과제유형 개발
과제명 프리팹 PSC거더와 바닥판 일체화용 스마트 전단합성 시스템 개발
주관연구기관 (주)삼현비앤이
총괄연구 책임자 성명 김충언
소속 (주)삼현비앤이 직위 전무
기관 대표번호 02-430-6642 FAX 02-3402-1894
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2022-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 210,000,000 15,000,000 125,000,000 140,000,000 350,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 콘크리트 교량에 있어서 노후화되거나 손상된 PC바닥판의 부분 해체/교체가 용이한 PSC 거더와 PC바닥판 간 기계식 방식의 분리가 가능한 착탈식 합성장치를 개발
- 개발 기술은 기존 방식을 적용할 때 문제로 지적되던 전단 합성성능의 저하를 개선함은 물론, 바닥판 철거 시 휠쏘/다이아몬드쏘/브레이커 등의 사용을 줄임으로써 소음/진동 및 비산먼지 발생을 방지하고, 바닥판 교체 공사 시 교통차단/공사기간을 획기적으로 단축시켜 시민들의 안전과 불편을 최소화할 수 있음.
○ 본 연구개발을 통해 노후 콘크리트 교량의 장수명화를 위한 프리팹 기반의 완전 탈부착이 가능한 PC 바닥판 급속교체 기반기술을 확보함으로써, LCC기반의 교량 유지관리 비용 절감에 기여하고자 함.
최종목표 프리팹 적용을 위한 PSC거더-PC바닥판 매립형 착탈식 정착장치 개발

□ (1차년도) 프리팹 적용을 위한 PSC거더-PC바닥판 매립형 착탈식 정착장치 개발
- 매립형 착탈식 정착장치 시작품 개발 및 역학적 거동 평가
- 전단연결부 성능평가 실험체 설계, 제작 및 수평전단 실험 검증
- 축소모형 실험체 설계 및 착탈식 정착장치 적용 PC 바닥판 철거/해체 절차서(안) 제시

□ (2차년도) 축소모형 실험 성능검증 및 설계기준(안) 및 실교량 적용 설계서 제시
- 축소모형 실험체 제작, 구조해석 및 성능평가 실험 검증
- 개발 기술을 적용한 실교량 설계서 및 시공절차서 작성
- 매립형 착탈식 정착장치를 적용한 PSC교량 설계기준(안) 및 급속교체 프로세스 제시
※ 후속 기술사업화 과제 지원을 위한 사업화 방안 제시
연구내용 및 범위 - 매립형 착탈식 정착장치의 실교량 적용을 위한 프리팹 설계 및 시공 기준 검토 (PSC 거더)
- 매립형 착탈식 정착장치 가공 및 수평전단실험 실험체 센서 설치
- 실내 축소모형 실험을 위한 실험체 설계(지간 10m 내외) ? (PSC 거더) 설계도면, 구조계산서 등 작성
- 전단연결부 성능평가(수평전단실험) 실험체 설계 및 제작 ? 수량 : 실험변수(해석변수 연계), 성능평가 항목(정적성능/피로성능) 등을 고려하여 결정
- 매립형 착탈식 정착장치의 실교량 적용을 위한 프리팹 설계 및 시공 기준 검토 (PC 바닥판)
- 착탈식 정착장치 적용 PC 바닥판의 해체/철거 절차서(안) 제시
? 국내외 콘크리트 바닥판(현장타설·프리캐스트) 해체 공법 조사 및 문제점 분석
? PSC거더-PC바닥판 사이 베딩층의 부착성능 제거 방법 검토
? 콘크리트 바닥판 교체(전면/부분) 및 재시공에 대한 국내외 시방기준 및 시공사례 분석
- 실내 축소모형 실험을 위한 실험체 설계(지간 10m 내외) ? (PC 바닥판) 설계도면, 구조계산서 등 작성
- PSC 거더-PC 바닥판의 프리팹(Prefab) 시공을 위한 매립형 착탈식 정착장치 개발
? PSC 교량의 전단연결재(거더-바닥판 합성) 연구동향 조사 및 사례 분석
? 다양한 설계변수에 대한 해석적 검토를 통해 착탈식 정착장치의 역학적 거동 파악
- 상세 구조해석을 통한 착탈식 정착장치의 시작품(안) 제시
- 수평전단실험체에 대한 실험 계획수립 및 실험 준비
- 수평전단실험(정적 성능) 수행 및 결과 분석
- 매립형 착탈식 정착장치를 적용한 설계기준(초안) 도출

- 축소모형 실험체 제작(PSC 거더) 및 센서 설치
- 착탈식 정착장치를 적용한 30m급 실교량 설계 및 적용성 검토 (PSC 거더) ? 설계서(도면, 구조계산서), 공사원가 산출, 시공절차서 작성, 기존 공법 대비 비교 검토
- 경제성 및 시장성 분석(PSC 거더) 및 사업화 계획에 반영
- 실용화/사업화 방안(후속 사업화과제 제안서) 제시
- 착탈식 정착장치를 적용한 30m급 실교량 설계 및 적용성 검토 (PC 바닥판) ? 설계서(도면, 구조계산서), 공사원가 산출, 시공절차서 작성, 기존 공법 대비 비교 검토
- 개발기술을 적용한 기존 노후?손상 바닥판 급속교체(부분/전체) 프로세스 제시
- 경제성 및 시장성 분석(PC 바닥판) 및 사업화 계획에 반영
- 착탈식 정착장치를 적용한 축소모형 실험체에 대한 전체계 구조해석
- 축소모형 실험결과를 반영한 착탈식 정착장치에 대한 최종 시제품(Proto-type) 개발 완료
- 수평전단실험(피로 성능) 수행 및 결과 분석
- 축소모형 실험체에 대한 휨성능 실험 및 성능평가 결과 분석
- 착탈식 정착장치를 고려한 교량 설계기준(안) 제안
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 - 매립형 착탈식 정착장치의 실교량 프리팹(Prefab) 설계 검토
- 전단연결부 실험체 제작 및 실내 축소모형 실험체 설계
- 매립형 착탈식 정착장치 시작품(안) 개발
- 매립형 착탈식 정착장치의 합성성능 실험 검증
- 매립형 착탈식 정착장치의 실교량 적용을 위한 프리팹 설계 및 시공 기준 검토 (PSC 거더)
- 매립형 착탈식 정착장치 가공 및 수평전단실험 실험체 센서 설치
- 실내 축소모형 실험을 위한 실험체 설계(지간 10m 내외) ? (PSC 거더) 설계도면, 구조계산서 등 작성
- 전단연결부 성능평가(수평전단실험) 실험체 설계 및 제작 ? 수량 : 실험변수(해석변수 연계), 성능평가 항목(정적성능/피로성능) 등을 고려하여 결정
- 매립형 착탈식 정착장치의 실교량 적용을 위한 프리팹 설계 및 시공 기준 검토 (PC 바닥판)
- 착탈식 정착장치 적용 PC 바닥판의 해체/철거 절차서(안) 제시
? 국내외 콘크리트 바닥판(현장타설·프리캐스트) 해체 공법 조사 및 문제점 분석
? PSC거더-PC바닥판 사이 베딩층의 부착성능 제거 방법 검토
? 콘크리트 바닥판 교체(전면/부분) 및 재시공에 대한 국내외 시방기준 및 시공사례 분석
- 실내 축소모형 실험을 위한 실험체 설계(지간 10m 내외) ? (PC 바닥판) 설계도면, 구조계산서 등 작성
- PSC 거더-PC 바닥판의 프리팹(Prefab) 시공을 위한 매립형 착탈식 정착장치 개발
? PSC 교량의 전단연결재(거더-바닥판 합성) 연구동향 조사 및 사례 분석
? 다양한 설계변수에 대한 해석적 검토를 통해 착탈식 정착장치의 역학적 거동 파악
- 상세 구조해석을 통한 착탈식 정착장치의 시작품(안) 제시
- 수평전단실험체에 대한 실험 계획수립 및 실험 준비
- 수평전단실험(정적 성능) 수행 및 결과 분석
- 매립형 착탈식 정착장치를 적용한 설계기준(초안) 도출
연구성과 기술적 기대성과 - 부분 손상/노후화 PC바닥판 교체 공사기간 대폭 감소 및 교체/재시공에 유리한 프리팹 모듈러 합성 핵심기술 확보
- PC바닥판 파쇄 시 기존의 습식공법의 콘크리트 슬러지 문제와 건식공법 문제점인 절단면 분진 문제를 획기적으로 저감시킬 수 있는 기술 확보 가능
- T-sleeve를 갖는 전단 스터드볼트 개발 및 프리팹 기반 모듈화 착탈식 합성시스템 개발을 통하여 손상 PC바닥판 교체 및 재시공 부분에서 신설교량 기준 30% 수준까지 경제성 향상(LCC기반)
- 부분·전면 교체용 전단연결 합성 시스템 및 정착장치의 정량적 성능검증 및 설계기준 마련을 통한 신규 PSC거더 교량 시공·설계기술 확보
사회 경제적 파급효과 - 탈부착이 용이한 상부구조 PC바닥판의 재시공 기간을 30% 단축, 공사비용 10%이상 절감 가능
- 국내외 손상바닥판 부분(전면)교체사업에 참여할 수 있는 신기술의 제공으로 국내 시공사 및 설계사의 관련 시장진출 확대
- 기계식 파쇄 등의 교체방식이 아닌, 분리식 모듈화 교체 기술의 개발로 국내 교량 유지관리 및 교체시장에 대한 정부투자 확대로 관련 시장수요 확대 유도 및 교량 유지관리 예산 절감
- PC바닥판에 대한 착탈식 교체기술 선점을 통해 해외 교량 교체시장에 대한 국내 기업의 진출 확대
- 매립형 착탈식 합성기술 개발로 PC바닥판 해체 및 재시공 공사기간을 획기적으로 단축시켜 교통통제을 최소화 하고, 소음/진동/미세먼지 발생 등 환경오염을 억제하여 교량공사에 따른 시민불편 감소
- LCC측면 지속가능한 유지관리기술 확보로 교통체증, 소음, 비산먼지 등 지역사회 불편 최소화
- 신속한 시공을 통해 지역사회 불편 최소화 및 교통 물류 중단 해소
활용방안 - 시험시공을 통한 도심지 노후/손상 바닥판 급속교체 신기술 확보
- 설계기준 개정, 기술이전 등 실용화를 통한 시장 진출
- 프리팹 모듈화 기술 확보로 신규 교량시장 및 바닥판 부분교체 시장 확대 → 도심지, 고속국도, 횡단교량 공사 적용 확대
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 프리팹 스마트 전단합성 PSC거더 모듈러 교량 생애주기
영문 Prefab Smart Shear Connection PSC Girder Modular Bridge LCC
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서
  • 담당부서해당 사업실
  • 담당자과제 담당자
  • 연락처 사업별 담당부서 보기