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보고서 상세정보

펄스파워를 이용한 확공형 앵커공법 개발
Development of an expanded Anchor using Pulse Power

  • 과제명

    펄스파워를 이용한 확공형 앵커공법 개발

  • 주관연구기관

    (주)대우건설

  • 연구책임자

    김태훈

  • 참여연구자

    김영진   차경섭   김경오   김선주  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2010-03

  • 과제시작년도

    2008

  • 주관부처

    국토교통부

  • 사업 관리 기관

    한국건설교통기술평가원
    Korea Insitute of Construction & Transportation Technology Evaluation and Planning

  • 등록번호

    TRKO201000010893

  • 과제고유번호

    1615000088

  • 키워드

    김선주Kim Seon-Ju

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    1. Examination of Characteristics of Ground Expansion by Pulsed Power
    (1) Examination of Expansion Ratio by the Ground Conditi...

    1. Examination of Characteristics of Ground Expansion by Pulsed Power
    (1) Examination of Expansion Ratio by the Ground Condition
    。Literature review on ground deformation induced by pulsed power
    。Study parameters affecting the ground expansion
    。Analysis of shape and ratio of expansion by model and full scaled tests
    (2) Numerical Analysis on the ground expansion
    。Quantitative estimation of shock wave by pulse discharge
    。Verification of a proper simulation modeling method on pulse discharge tests in laboratory
    。Simulation of the ground expansion based on fluid-structure related analysis
    。Derivation of a simulation method considering behaviors of clayey and sandy soils
    。Comparative examination between the results of in-situ tests and numerical analyses
    2. Examination of Pullout Mechanism of An Expanded Anchor and Development of Design Equation
    (1) Literature review and preliminary model test
    。Literature investigation of ultimate pullout capacity equations of various anchor systems
    。Investigation of parameters affecting the ultimate pullout capacity of multi underreammed anchor system
    。Comparison of ultimate pullout capacity between a straight anchor and an expanded anchor in medium dense sandy soils
    (2) Analysis of Behavior of expanded anchor and Proposal of a Design Equation
    。Examination of the effect on increase of ultimate pullout capacity of straight and multi underreammed anchor system throughout model tests
    。Comparative analysis of ultimate pullout capacity by the coefficient, number, and shape of expansion
    。Proposal of an equation of ultimate pullout capacity
    (3) Prediction of pullout resistance of a pulsed anchor by numerical analysis
    。Analysis of the behavior of an anchor pullout considering the shape of expansion
    。Analysis of the behavior of an anchor pullout considering the ground condition after pulse discharge
    。Analysis of parameters for clayey and sandy soils
    (4) Derivation of an equation for ultimate load by in-situ tests
    。Development of an equation of ultimate pullout capacity of an expanded anchor
    。Creep of an anchor
    。Long term behavior of an anchor
    3. Examination of Pulse Discharge Mechanism and Development of A Pulse Discharge System
    (1) Examination of pulse discharge mechanism
    。Theoretical analysis of parameters affecting pulsed power
    。Examination of pulsed power according to pulse discharge, wave, and media by model tests
    。Investigation of pulsed power according to location and distance by measuring electrical values
    (2) Development of pulse discharge system
    。Development of a cable
    。Development of a rod
    。Developement of a pulse generator
    。Developement of grout material
    4. Compliation of Design, Construction and Maintenance Manuals of Gound Anchor
    (1) Derivation of items for design, construction and maintenance
    。Study on a guide to maintenance
    。Study on a guide to design
    。Study on a guide to construction
    。Derivation of items on major defeats of anchored structures in worldwide
    (2) Compliation of design, construction, and maintenance of ground anchor
    。Japanese manual of ground anchor maintenance
    。Guide to design, construction and maintenance of ground anchor
    。Guide to design, construction and maintenance of pulse anchor


    1. 펄스압에 의한 확공특성 규명
    (1) 펄스압에 따른 지반별 확공률 규명
    。펄스압에 따른 지반변형에 대한 문헌연구
    。펄스압에 따른 지반확공 영향인자 연구
    。모형시험 및 실대형시험을 통한 확공형상 및 확공율 분...

    1. 펄스압에 의한 확공특성 규명
    (1) 펄스압에 따른 지반별 확공률 규명
    。펄스압에 따른 지반변형에 대한 문헌연구
    。펄스압에 따른 지반확공 영향인자 연구
    。모형시험 및 실대형시험을 통한 확공형상 및 확공율 분석
    (2) 수치해석을 통한 지반확공 특성 분석
    。펄스 방전에 의한 충격파의 정량적 예측
    。실내 펄스 방전 실험에 대한 시뮬레이션 및 해석 모델의 적절성 검토
    。유체-구조물 연동 해석을 기반으로 한 지반 확공 현상 시뮬레이션
    。점성토와 사질토의 거동 특성을 고려한 시뮬레이션 방안 도출
    。매개변수 해석 수행 및 현장 시험과의 비교/검토 수행
    2. 확공형 앵커의 인발파괴 메커니즘 규명 및 설계식 개발
    (1) 문헌연구 및 예비실내모형실험
    。문헌연구를 통해 다양한 앵커의 극한인발력 산정식 조사
    。다구근 확공형 앵커 극한인발력에 영향을 주는 인자 조사
    。실내 모형 시험을 통해 중간조밀의 사질토 지반에서 직선 샤프트형 모형앵커와 확공형 모형앵커의 극한인발력을 비교(예비시험)
    (2) 모형 및 실대형시험을 통한 확공형 앵커의 인발거동특성 분석 및 설계식 제안
    。모형실험을 통해 직선 샤프트형 앵커 및 다구근 확공형 앵커 극한인발력 증대 효과 규명
    。모형실험을 통해 확공형 앵커의 확공비, 확공개수 및 확공형상 등에 따른 극한인발력 효과 비교분석
    。모형시험 및 실대형 시험결과로부터 확공형 앵커의 극한인발력 산정식 제안
    (3) 수치해석 통한 펄스앵커의 인발저항력 예측
    。확공 형상을 고려한 앵커 인발 해석
    。펄스 방전 후 지반상태를 고려한 앵커 인발 해석
    。점성토 및 사질토에 대한 매개변수 해석
    (4) 현장인발시험을 통한 극한하중산정 설계식 완성
    。현장시험결과로부터 확공형 앵커의 극한인발력 산정식 개발
    。각 지반에서 앵커의 크리프 특성 파악
    。각 지반에서 앵커의 장기거동 특성 파악
    3. 펄스방전 메커니즘 규명 및 펄스방전 시스템 개발
    (1) 펄스방전 메커니즘 규명
    。펄스압에 관한 영향인자 이론연구
    。모형실험을 통한 펄스방전, 펄스파, 매질 등에 따른 펄스압 규명
    。모형실험을 통한 위치와 거리에 따른 펄스 압력 및 전기적 성질을 측정, 공법 효율성 파악
    (2) 펄스방전 시스템 개발
    。전기적 에너지의 손실을 최소화하는 펄스방전전용 동축케이블 개발
    。시공성 개선을 위한 선단장치 개발
    。펄스발생장치 개발
    。그라우트 주입재료 개발
    4. 앵커 설계, 시공 및 유지관리 지침 개발
    (1) 앵커 설계, 시공 및 유지관리 지침 도출을 위한 연구
    。유지관리 중심의 지침안 연구
    。설계 중심의 지침안 연구
    。시공 중심의 지침안 연구
    。국내외 앵커보강 시설물의 유지관리 실태 및 주요 결함 사항 도출
    (2) 앵커의 설계, 시공, 유지관리 지침 개발
    。일본 그라운드 앵커 유지관리 매뉴얼
    。그라운드 앵커 설계, 시공, 유기관리 지침(안)
    。펄스앵커공법의 설계, 시공 지침(안)


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...3
    3. 요약문 ...5
    4. SUMMARY ...15
    5. 목차 ...25
    6. CONTENTS ...29
    7. 제1장 서론 ...32
    8. 제1절 연구개발의 필요성 ...32
    9. 1. 연구개발 개요 ...32
    10. 2. 연구개발의 ...
    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...3
    3. 요약문 ...5
    4. SUMMARY ...15
    5. 목차 ...25
    6. CONTENTS ...29
    7. 제1장 서론 ...32
    8. 제1절 연구개발의 필요성 ...32
    9. 1. 연구개발 개요 ...32
    10. 2. 연구개발의 중요성 ...34
    11. 제2절 연구개발 목표 및 내용 ...43
    12. 1. 연구개발의 최종목표 ...43
    13. 2. 연차별 연구목표 및 내용 ...46
    14. 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...47
    15. 제1절 국내기술동향 ...47
    16. 1. 국내 시장 현황 및 예측 ...48
    17. 2. 국내 주요 관련 업체 ...51
    18. 3. 국내 전문가 및 연구기관 현황 ...51
    19. 4. 국내연구 인프라 수준 ...52
    20. 5. 국내 기술개발 수준 ...52
    21. 제2절 국외기술동향 ...53
    22. 1. 주요국가의 시장규모 ...54
    23. 2. 세계시장을 선도하는 주요 업체 ...55
    24. 3. 해외 시장예측 및 발전전망 ...56
    25. 제3절 기술동향 분석 결론 ...58
    26. 1. SWOT분석 ...58
    27. 2. 시사점 및 결론 ...59
    28. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...60
    29. 제1절 펄스압에 의한 확공특성 ...60
    30. 1. 이론연구 ...60
    31. 가. 펄스파워 ...60
    32. 나. 확공율 ...62
    33. 2. 시험방법 ...68
    34. 가. 모형시험 ...68
    35. 나. 실대형시험 ...72
    36. 다. 결과 및 고찰 ...74
    37. 3. 수치해석 ...83
    38. 가. 펄스 방전에 의한 충격파 발생 시뮬레이션 ...83
    39. 나. 수치해석을 통한 펄스 방전 시 지반 확공 모사 ...103
    40. 4. 요약 및 결론 ...117
    41. 제2절 펄스확공앵커의 인발저항특성 ...119
    42. 1. 이론연구 ...119
    43. 가. 그라운드 앵커의 종류 ...119
    44. 나. 그라운드 앵커의 인발 시험 ...120
    45. 다. 그라운드 앵커의 극한 인발력 ...124
    46. 라. 앵커의 하중 전이 분포 ...124
    47. 마. 펄스 방전 확공형 앵커 ...127
    48. 2. 시험방법 ...129
    49. 가. 모형시험 ...129
    50. 나. 실대형시험 ...144
    51. 3. 수치해석 ...180
    52. 가. 펄스 방전에 의해 확공된 앵커의 인발저항력 예측 ...180
    53. 4. 극한인발력 산정식 ...194
    54. 가. 기존 산정식 분석 ...194
    55. 나. 극한인발력 산정식 제안 ...195
    56. 다. 계수 제안 ...196
    57. 5. 현장시험 ...201
    58. 가. 현장시험 개요 ...201
    59. 나. 현장시험 위치 및 지반특성 ...201
    60. 다. 현장시험 앵커설계 ...203
    61. 라. 펄스앵커 시공 ...205
    62. 마. 계측 ...207
    63. 바. 현장시험 결과 ...208
    64. 6. 요약 및 결론 ...212
    65. 제3절 펄스확공 메커니즘 규명 및 펄스방전시스템 개발 ...213
    66. 1. 펄스확공 메커니즘 규명 ...213
    67. 가. 펄스확공 영향인자 ...213
    68. 나. 구경에 따른 펄스파워 방전양상 분석 ...221
    69. 2. 펄스방전시스템 개발 ...226
    70. 가. 펄스앵커 전용 케이블 개발 ...226
    71. 나. 펄스방전 선단장치 제작 및 실험 ...227
    72. 다. 확공형 앵커용 펄스발생 장치 제작 ...232
    73. 라. 펄스방전 확공형 앵커공법 전용 주입재 개발 ...234
    74. 3. 결론 및 요약 ...238
    75. 제4절 앵커 설계, 시공 및 유지관리 지침 개발 ...239
    76. 1. 앵커 설계, 시공 및 유지관리 지침 도출을 위한 연구 ...239
    77. 가. 유지관리 중심의 지침안 연구 ...239
    78. 나. 시공 및 설계를 중심의 지침 연구 ...263
    79. 2. 앵커의 설계, 시공, 유지관리 지침 개발 ...293
    80. 가. 일본 그라운드 앵커 유지관리 매뉴얼 ...293
    81. 나. 그라운드 앵커의 설계.시공 및 유지관리 지침(안) [별첨자료 첨부] ...295
    82. 다. 펄스파워를 이용한 확공형 앵커의 설계.시공 지침(안)[별첨자료 첨부] ...301
    83. 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...306
    84. 제1절 연구개발목표 달성도 ...306
    85. 제2절 관련분야에의 기여도 ...308
    86. 1. 기술적 측면 ...308
    87. 2. 사회.경제적 측면 ...308
    88. 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ...309
    89. 제1절 연구성과의 활용방안 ...309
    90. 제2절 타 산업에의 응용 ...310
    91. 제3절 관련 후속연구개발의 전망 ...310
    92. 제6장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...311
    93. 제7장 참고문헌 ...312
    94. [별첨자료1] 그라운드 앵커의 설계.시공 및 유지관리 지침 ...326
    95. [별첨자료2] 펄스파워를 이용한 확공형 앵커의 설계.시공 지침 ...484
  • 참고문헌

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