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보고서 상세정보

진동 전파차단을 위한 방진벽 채움재의 개발
Development of Vibration Barrier Ingredients for Vibration Isolation

  • 주관연구기관

    연세대학교
    Yonsei University

  • 연구책임자

    김문겸

  • 참여연구자

    허영   김두훈   전종균   이필규   김민규   조성용   신승교   송재성   김성준   김태욱   어준   ...  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2000-04

  • 주관부처

    건설교통부

  • 사업 관리 기관

    한국건설기술연구원
    Korea Institute Of Construction Technology

  • 등록번호

    TRKO201000019163

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    ? Topic 1
    - Experiments for isolating efficiency of barriers
    - Evaluation of the designing methods of the isolation syste...

    ? Topic 1
    - Experiments for isolating efficiency of barriers
    - Evaluation of the designing methods of the isolation system
    ? Topic 2
    - Numerical analysis of wave barriers with different types of sections
    ? Topic 3
    - Inspection and comparison of general barriers ingredients
    - Developments of the isolating barrier ingredients


    ? 제 1세부과제
    1차년도 및 2차년도에 수행한 실험기법 및 실험결과를 토대로 실제 지반진동의 원인이 되는 저주파 가진원에 대한 진동차단실험을 실시한다. 이를 위해 2차년도에서 제작된 정현파 진동발생기의 성능을 개선하여 50H...

    ? 제 1세부과제
    1차년도 및 2차년도에 수행한 실험기법 및 실험결과를 토대로 실제 지반진동의 원인이 되는 저주파 가진원에 대한 진동차단실험을 실시한다. 이를 위해 2차년도에서 제작된 정현파 진동발생기의 성능을 개선하여 50Hz ~ 100 Hz 의 가진주파수에 대한 진동전파실험 및 진동차단실험에 사용한다. 최적 형상의 방진벽을 설계할
    수 있도록 하는 기법을 개발된 해석프로그램을 이용하여 개발한다. 설계기법의 사용성을 높히기 위하여 설계도표 형식을 개발하도록 하여, 목표로 하는 진동수준에
    따라 방진벽의 형식을 구할 수 있도록 한다. 설계기법에 따라 설계된 방진벽에 실험을 수행하여 설계기법을 검증하도록 한다.
    - 저주파 진동차단실험
    - 설계기법의 개발 및 검토
    ? 제 2세부과제
    최적 형상의 방진벽을 설계기법을 개발된 해석프로그램을 이용하여 개발한다. 설계기법의 사용성을 높히기 위하여 설계도표 형식을 개발하도록 하여, 목표로 하는 진동수준에 따라 방진벽의 형식을 구할 수 있도록 한다. 또한, 해석프로그램의 사용을 쉽게 할 수 있도록 입출력방식을 개선하고 설명서 형식의 편람을 작성하여 설계자가 쉽게 이용할 수 있도록 한다. 설계기법에 따라 설계된 방진벽에 실험을 수행하여 설계기법을 검증하도록 한다.
    - 해석프로그램의 사용성 개선
    ? 제 3세부과제
    제 2 차년도에서 개발된 방진벽 채움재의 생산이 가능하도록 생산성을 확보하고 세부적인 공정을 연구 검토하고 개발된 재료를 이용한 방진벽이 현장 시공에 용이하도록 재료의 개발사와 시공성을 향상시키는 방안의 모색과 이를 통한 시공기술을 개발한다. 개발된 시공기술의 문제점을 분석하여 보완하고, 개발된 재료를 실용화하기 위하여 재료의 경제성과 시공성에 대한 검토를 통한 방진벽 시공의 활용화 방안을 모색한다. 제 1, 2 차년도에 수행된 실험을 바탕으로 당해년도에 수행하는 실험 방법을 개선함으로서 보다 타당성 있는 지반 매개변수 도출 및 효과적인 방진구및 방진벽 실험을 수행하도록 한다. 본 세부과제에서는 지반진동차단 설계시 사용되는 채움재의 차단성능, 생산성, 경제성, 시공성등을 평가하여 최적의 채움재를 개발하여 현장에 적용하게 된다. 제 1 차년도에 기존의 채움재에 대한 차단성능, 생산성, 경제성, 시공성 등을 평가한다. 연성 채움재인 고무 판형으로 성형된 채움재에 대한 동특성을 검토한다. 제 2 차년도에는 폐고무를 칩형태로 분쇄된 고무입자를 판형으로 성형하여 제작된 채움재에 대한 동특성을 검토하고 폐고무칩을 이용한 채움재에 대한 생산성 및 경제성을 검토하게 된다. 제 3 차년도에는 채움재의 채움재를 콘크리트 블록에 부착한 복합 채움재를 개발하고 시공성에 대한 검토가 이루어 진다. 또한 제 1 세부과제와 연계하여 현장설치 후 지반진동차단시험을 수행하고 2 세부과제와 연계하여 성능에 대한 평가를 한다.
    - 개발재료의 생산성 확보 및 시공기술의 개발
    - 시공기술의 보완 및 실용화 방안 연구


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 요약문 ...4
    4. S U M M A R Y ...11
    5. 목 차 ...14
    6. 〈제목차례〉 ...14
    7. 〈표차례〉 ...18
    8. 〈그림차례〉 ...20
    9. Contents ...25
    10. 제 1 장 서 론 ...38...
    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 요약문 ...4
    4. S U M M A R Y ...11
    5. 목 차 ...14
    6. 〈제목차례〉 ...14
    7. 〈표차례〉 ...18
    8. 〈그림차례〉 ...20
    9. Contents ...25
    10. 제 1 장 서 론 ...38
    11. 1. 제 1 세부과제 : 실험 및 설계기법 연구 ...41
    12. 1.1 지반 종류별 동특성 산정 (제 1 차년도) ...41
    13. 1.2 방진벽의 성능 실험 (제 1 차년도) ...41
    14. 1.3 방진벽의 동특성 산정 (제 2 차년도) ...42
    15. 1.4 채움재의 성능실험 (제 2 차년도) ...42
    16. 1.5 저주파 진동차단실험 (제 3 차년도) ...42
    17. 1.6 설계기법의 개발 및 검토 (제 3 차년도) ...42
    18. 2. 제 2 세부과제 : 해석기법 및 프로그램 개발 ...43
    19. 2.1 해석방법의 개발 (제 1 차년도) ...43
    20. 2.2 채움재 종류별 해석 (제 2 차년도) ...43
    21. 2.3 해석프로그램의 사용성 개선 (제 3 차년도) ...44
    22. 3. 제 3 세부과제 : 채움재료 및 시공법개발 ...44
    23. 3.1 기존 채움재료의 수집 및 분석 (제 1 차년도) ...44
    24. 3.2 국내 기성재료에 의한 방진벽의 성능분석 (제 1 차년도) ...44
    25. 3.3 국내 독자 재료의 개발 (제 2 차년도) ...44
    26. 3.4 개발재료의 경제성 검토 (제 2 차년도) ...45
    27. 3.5 개발재료의 생산성 확보 및 시공기술의 개발 (제 3 차년도) ...45
    28. 3.6 시공기술의 보완 및 실용화방안 연구 (제 3 차년도) ...45
    29. 제 2 장 연구개발수행 내용 및 결과 ...46
    30. 1. 지반의 동특성 산정 ...49
    31. 1.1 지반진동의 전파특성 ...49
    32. 1.1.1 탄성파의 종류 및 균질, 등방성 매질에서의 전파 특성 ...49
    33. 1.1.2 탄성파 속도와 탄성 영역에 대한 지반의 동적물성 ...52
    34. 1.1.3 지반 진동의 감쇠 ...54
    35. 1.1.4 기하감쇠 ...55
    36. 1.1.5 재료감쇠 ...56
    37. 1.2 지반물성의 산정 ...58
    38. 1.2.1 실내실험을 통한 지반물성의 산정 ...58
    39. 1.2.2 F.W.D.M. 기법을 이용한 진동 전파 실험 ...58
    40. 2. 채움재료의 동적특성 ...72
    41. 2.1 채움재의 물성시험 ...77
    42. 2.1.1 공진법과 비공진법 ...78
    43. 2.2 실험결과에 대한 고찰 ...92
    44. 3. 채움재료의 개발 ...92
    45. 3.1 폐고무 재활용 방법 ...93
    46. 3.1.1 분쇄고무 제조방법...93
    47. 3.1.2 분쇄고무를 이용한 제품의 제조방법 ...95
    48. 3.2 폐고무칩 분말을 이용한 채움재 개발 ...95
    49. 3.3 보호층 제작 공정 ...97
    50. 3.4 칩패드의 제작 공정 ...97
    51. 3.5 채움재에 대한 물성시험 ...101
    52. 3.5.1 정하중 시험 ...102
    53. 3.5.2 동하중 시험 ...105
    54. 3.6 채움재의 경제성 분석 ...105
    55. 4. 해석기법 및 프로그램의 개발 ...112
    56. 4.1 해석방법의 개발 ...112
    57. 4.2 해석프로그램 WAP ...114
    58. 4.3 해석프로그램의 검증 ...115
    59. 4.4 방진구조의 규모와 방진성능 ...115
    60. 4.4.1 방진구 ...116
    61. 4.4.2 연성방진벽 ...119
    62. 4.4.3 강성방진벽 ...119
    63. 4.4.4 복합채움재 방진벽의 차진성능 ...124
    64. 4.4.5 차단구조물 규격별 방진 특성 ...128
    65. 5. 정현파 진동기를 이용한 진동실험 ...130
    66. 5.1 실험장비의 구성 ...130
    67. 5.1.1 정현파 진동발생기 ...130
    68. 5.1.2 가속도계 ...130
    69. 5.1.3 신호녹음기 및 신호분석기 ...135
    70. 5.2 수치해석(진동전파실험) ...136
    71. 5.2.1 원지반모델의 검증 ...136
    72. 5.3 대상지반의 동적특성 ...142
    73. 5.3.1 정현파 진동발생기를 이용한 파장의 산정 ...142
    74. 5.3.2 탄성파를 이용한 탄성계수 및 전단탄성계수 산정 ...142
    75. 5.3.3 대상지반의 감쇠특성 ...144
    76. 5.4 방진구 및 방진벽에 의한 진동차단실험 ...168
    77. 5.4.1 진동차단구조물의 구조세목을 위한 수치해석 ...168
    78. 5.4.2 방진구모델의 검증 ...169
    79. 5.4.3 방진벽모델의 검증 ...173
    80. 5.4.4 정현파 진동발생기를 이용한 진동실험 개요 ...176
    81. 5.4.5 정현파 진동발생기를 이용한 진동전파실험 ...180
    82. 5.4.6 정현파진동발생기를 이용한 진동차단실험 ...180
    83. 5.4.7 진동차단실험 결과 분석 ...187
    84. 6. 설계기법의 개발 ...198
    85. 6.1 설계기법의 개발 ...198
    86. 6.2 방진성능 판정을 위한 표현 방법 ...199
    87. 6.3 해석결과 및 분석 ...200
    88. 6.3.1 해석모델 ...200
    89. 6.3.2 진폭감소계수에 의한 차진성능 표현 ...202
    90. 6.3.3 콘크리트 방진벽의 방진성능 ...202
    91. 6.3.4 벽 단면 크기의 영향 ...206
    92. 6.4 차단구조물의 설계 ...208
    93. 6.5 저주파 실험을 통한 설계기법의 적용 ...209
    94. 6.5.1 실험장소 ...209
    95. 6.5.2 열차하중에 의한 지반 진동측정 ...216
    96. 6.5.3 위상차에 의한 파장의 산정 ...216
    97. 6.5.4 진동차단효과 분석 ...216
    98. 7. 채움재의 실용화 및 시공기술의 개발 ...220
    99. 7.1 흙파기 공법의 분류 및 검토 ...220
    100. 7.2 공법의 검토 ...223
    101. 7.3 방진벽 채움재의 시공 ...223
    102. 7.3.1 복합채움재의 개발 ...225
    103. 7.3.2 연성 방진벽의 시공절차 ...225
    104. 8. 연구결과 ...229
    105. 제 3 장 연구개발목표 달성도 ...234
    106. 제 4 장 연구개발결과의 활용계획 ...237
    107. 1. 기술적 측면 ...237
    108. 2. 경제ㆍ산업적 측면 ...238
    109. 제 5 장 참고문헌 ...239
  • 참고문헌

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