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[토목]토목관련 신기술 모음

● 실시간 시공관리 시스템1. 배경전체적인 공사계획 및 관련 세부사항을 미리 파악하고 계획을 세우는 것 또한 분명 중요하나 현장에서의 공사의 진척 정도에 대한 신속한 정보제공 및 분석에 대한 연구는 아직까지 미미한 실정이다.현장에서 시공에 따른 공사정보를 신속하게 수집, 분석 및 관리하려는 욕구는 근래의 인공위성을 통한 측지기법(GPS-RTK), 원격탐측(R.S)기술, 지리정보기술(GIS), 정보통신기술(IT) 및 기계화 시공기술의 급속한 발전을 통해 현장사무실에서 현장의 모든 정보를 파악할 수 있는 기반을 점차 확대해 나가고 있으며, 토공에 있어 그 실시간 분석이 가능한 수준에 이른 상황이다.건설관리(CM)에 대한 효율적인 정착방안은 먼저 현장의 모든 정보가 사무실로 신속히 수집될 수 있어야 하며, 이에 따른 현장의 살아 있는 정보와 분석이 동시에 이뤄져야 하는 것은 물론이고 시각적인 분석을 컴퓨터를 통해 충분히 제공할 수 있어야 한다.내년부터 실시될 대형 공공건설 사업 CALS 실용화 추진 및 건설 CITIS의 적용은 핵심적인 국가정보화 사업(NGIS, ITS 등)의 추진과 함께 그 중요성을 높여가고 있으며, 이에 실시간 시공관리는 절성토에 의한 토공뿐만 아니라 구조물공, 포장공, 부대공, 터널공 등 다방면의 공정에 적용될 것으로 예상된다.2. 기술 요약▷ 가상현실(VR : Virtual Reality) 기법 및 실시간 프로파일러(Real-Time Profiler)공사현황은 원격탐측 자료(Image)와 함께 현장측량 자료를 이용해 디지털 토공의 의미로 접근해야 하며, 이에 대한 정보를 컴퓨터 VR기법을 통해 시각적으로 신속하게 제공할 수 있어야 하며, 물량산출에 있어 종·횡단면이 실시간 시각화될 필요가 있다.가상현실기술을 통해 공간 지각력(Spatial Perception)을 고양하며, 이를 통해 더욱 효과적으로 건설현장을 답사 및 계획과 현장에 대한 평가 및 공간속의 지도를 해석하며, 관점에 따른 현장인식을 통해 시공관리에 효율성을 제공한다. 또한 Web. 인발시에는 굴진시와 같은 회전속도를 유지하여 10 cm/min의 인발속도로 약 50 cm 정도 인발한다. 블록샘플이 원지반과 완전히 분리되면 블록샘플러의 회전을 멈추고 케이싱 상단까지 인발한다.6) 채취된 블록샘플의 관리채취된 블록샘플은 3개의 하단 절단날을 바깥으로 제쳐 미리 준비한 시료판에 옮기고, 채취된 시료의 상태(파손상태, 높이, 직경 등)를 확인하고 신속히 밀봉작업을 실시한다. 이때 시료의 밀봉순서는 비닐랲, 알루미늄 호일, 헝겁, 테이프, 파라핀 왁스 순으로 실시한다.● Water Spray 냉각식 파일 커팅 기계를 이용한 강관 말뚝 절단 공법1. 요약땅속에 박아 넣은 강관 말뚝을 흙을 걷어내며 산소 용접기를 사용하여 절단 및 굴착 작업을 반복하는 재래 방식 대신에 강관말뚝 내부에 Water Spray 냉각식 파일 커팅 기계를 집어 넣어 일정한 깊이로 말뚝을 절단하는 기술이다.본 공법을 사용하면 강관 말뚝을 항타한 후 파일 커팅 기계를 이용하여 필요한 깊이로 강관 말뚝을 지중에서 절단하고 선절단된 말뚝을 인발 한 다음, 일괄적으로 굴착을 시행할 수 있다.2. 시공방법 및 특징◆ 시공순서- 기초공사를 위한 강관 말뚝 항타- 말뚝 상부 절단- 절단 깊이에 따른 파일 커팅 기계 조립- 강관 말뚝 내부에 파일 커팅 기계를 집어넣어 말뚝 절단- 절단된 말뚝 인발 및 재활용을 위한 가공- 일괄적인 굴착 작업◆ 공법특징- 부대공정 축소로 공기 단축- 절단 말뚝 재활용으로 재료비 절감- 안전사고 예방◆ 시공성 및 적용성- 절단 깊이에 관계없이 단1회의 절단으로 시공성 탁월- 절단 말뚝 길이에 따라 경제성이 다르겠으나 GL-8M 기준시 강관 말뚝 1본당 약￦400,000의 원가절감 효과 및 약 25%의 공기 단축● 해상 PILE 항타공사를 위한 위치 자동제어 기술1. 요약해상 Pile 항타 공사를 위한 위치 자동제어 기술은 GPS 측량방법을 응용하여 실시간에 최소한의 인원으로 공사에 필요한 정보를 컴퓨터에 의해 1지점에서 종합하고 모형화(Simulation)하이 가능하여 작업가능일수가 증대되고 공사기간이 단축되었다.2) 인공위성에 의한 위치 정보의 수신으로 가설측량대의 설치가 필요 없다.3) 해상 공사를 위한 프로그램 개발로 시공 담당자와 관리 감독자가 실시간에 동일한 장소에서 Computer Monitor를 통하여 작업결과를 확인할 수 있었으며, 시공 관리가 용이하므로 빠른 시간에 높은 시공품질을 얻을 수 있었다.4) 항타선이 조차 및 조류 등의 원인으로 항상 움직이게 되어 있어 오차범위 이상의 위치 변동 및 방위각의 변화가 생기며, 이는 조차의 범위가 10 m에 이르는 서해안 지역에서는 특히 그 정도가 심하여 이를 극복하기 위해서 각종 계측기를 병행하여 자동으로 항타 위치의 지속적인 추적과 Rolling 현상을 보정하였다.5) 항타선의 Leader에 Pile을 체결한 상태에서 사항 항타시 항타위치(전방항타 및 후방항타)에 따라 항타선의 무게중심에 변화가 생겨 Pile의 위치와 방향에 오차가 발생한다. 이를 Leader에 부착된 경사계와 항타선에 부착된 Tiltmeter를 이용 Computer로 자동계산하여 보정한다.6) 각종 계측기를 이용 설계도서 상의 Pile 위치와 위성에서 송신하는 해상의 3차원 위치 정보를 전용 프로그램으로 자동 계산하여 Monitor에 표시하므로 시준오차와 반복측량에 의한 측량오차를 제거할 수 있다.● SS 맨홀 보수공법1. 요약도로포장의 덧씌우기 재포장공사 또는 불량맨홀 보수에 적용하는 공법으로 정확한 치수의 높이 조절재를 개발 사용하여 시공후 고도의 평탄성이 유지되고, 주변 포장면과 유사한 재질의 표면 마감재를 개발 사용하여 시공후 균열등 하자를 예방하며, 고강도의 폴리머콘크리트를 채움재로사용하여신속하게 공사를 마무리함으로써 교통차단 시간을 최소화하고외국 도입기술의 반액정도의 저렴한 원가로 시공이 가능한 경제적인 공법이다.2. 원리 및 시공 방법SS맨홀보수공법은 역할과 기능이 서로 다른 채움콘크리트와 표면마감재를 분리하여 특성에 맞게 재료를 사용하는 시공법이다. SS포장재(표면마감재브로 햄머를 사용 압축을 시키면 기둥을 형성하기 위한 형상으로 변화하게 된다. 이런 과정을 지지층 지반에서부터 지표면으로 인발하면서 계속 반복하면 지중에 모래말뚝이 조성된다.● 초연약지반 표층 고화처리공법1. 요약고화처리공법은 고함수 점성토로 구성된 초연약지반에 특수고화제를 주입교반하여 조기에 소정의 강도를 가지는 경질지반으로 개량하는 화학적 토질 안정처리방법이며, 표층처리방식은 상기의 기술을 이용하여 간척지나 준설매립지등의 연약지반을 표층만 고화하는 것으로 연약층이 깊게 분포하는 경우라도 표층부의 0.5∼2.0m정도만을 고화처리하여 사람이나 장비의 통행이 가능하도록 하는 방법이다.본 기술을 현장에 적용하는데에는 고함수 점성토를 조기에 고결시킬 수 있는 유용한 고화제와 고화제를 현장 사용이 용이하도록 액상의 고화액으로 제조하는 혼화설비(Mixing Plant) 및 제조된 고화액을 혼합교반기까지 일정량을 지속적으로 보낼 수 있는 송수장치 등 보조시스템(Back-up System)과 고화액을 원지반토에 혼합교반하는 교반장치가 필요하며 경제적이면서도 안전한 시공을 할 수 있는 설계기법이 필요하다.2. 원리 및 시공 방법시멘트계 슬러리를 이용한 고화처리공법은 1960년대에 개발되어 그 시공 영역을 확대시켜왔다. 현재는 하천, 운하, 해저에 퇴적된 저질니토(Hedro)의 고화, 준설 매립지에서의 토공장지 운행성(Trafficability) 확보를 위한 표층고화처리, 시트(Sheet) 공법 등과 병용한 복토, 수로구조물, 호안 기초, 가옥기초, 택지조성 등에 광범위하게 적용되고 있으나 국내에서 아직 본격적으로 시공된 사례가 없는 실정이다.시험시공에서 사용된 고화제는 보통 시멘트에 포졸란제(점토광물과 고화반응을 하며 시멘트의 강도발현 기능을 보강해 줌), 계면활성제(점성토, 유기질토와의 고화반응을 원활케 함) 그리고 몇가지 자극제 등을 적절히 혼합한 것으로 그 사용방식은 분체상태로도 사용할 수 있으나 앞서 기술한 바와 같이 교반효과를 극대화하기 위하여 주로 플(Paste)3)를 140∼160C로 유지되게 가열하며, 제4단계에서 얻어진 골재, 제2단계에서 얻어진 먼지폐기물 및 석분, 제5단계에서 얻어진 아스팔트를 순서대로 혼합기에 투입하여 충분히 교반 혼합한다.● 거치식 이중벽 강판셀공법1. 요약호안의 건설시 육상에서 강판을 이용하여 원통모양의 이중벽 강판셀을 제작하고 해상에서는 파랑의 영향이 적은 수심까지 사석마운드를 조성한 다음 해상 기중기선으로 이중벽 강판셀을 사석마운드에 거치한 후 아크셀로 셀과 셀을 연결하고 셀의 내부를 속채움하여 호안을 조성하는 공법이다.2. 원리 및 시공 방법본 공법은 9mm 두께의 철판을 사용하여 벽체를 이중으로 제작한 후 벽체와 벽체(내피와외피)의 간격(31.8cm)에 콘크리트를 타설하고 저면에는 폭 100cm, 두께 50cm의 철근 콘크리트 저판 슬라브를 취부하는 것이 특징이다.셀과 셀의 연결은 아크(Arc)로 연결하는데 아크는 구조적 기능과 연결기능을 동시에 수행할 수 있도록 12mm 두께의 강판을 사용하였다. 셀과 아크의 내부는 사석이나 에이징(Aging)된 고로슬래그(Slag)로 속채움하고 연결부는 일반 강널말뚝 공법에서 사용되는L-T형 연결방법을 사용하였으며 L형 내부는 무수축 콘크리트로 충진하여 배면의 유해물질 및 작은 입자의 유실을 방지토록 하였다.거치식 이중벽 강판셀공법의 공정은 크게 3단계로 구분될 수 있다. 1단계로서 육상에서는 강판을 이용하여 원통형의 셀을 제작하고 해상에서는 파랑의 영향이 적은 수심까지 사석 마운드를 조성한다. 2단계로서 해상 기중기선을 이용하여 원통형의 강판셀을 사석 마운드 위에 거치한 후 아크셀을 이용하여 강판셀을 연결한다. 마지막 3단계는 강판셀의 내부를 사석 또는 슬래그로 속채움하고 상부를 콘크리트로 타설한 후 강판셀의 배면을 슬래그로 뒷채움한다.●강교의 콘크리트슬라브용 이동식 동바리공법1. 요약강합성 교량의 바닥판 콘크리트 슬라브 단부는 상부 스틸 플랜지(Steel Flange) 밖으로 튀어나온 켄틸레버 형태로 이 부분의 콘크리트 타설을 위한 기존 가법이다.

공학/기술| 2005.12.14| 20페이지| 1,000원| 조회(1,906)

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[토목]도로시설물관리

7조 Presentation도로시설물의 관리체계경원대 토목공학과 7조93049022 송 의석200034682 김 철원199934129 김 지엽2005년 11월 21일- 목 차 -Ⅰ. 序論 -------- 6Ⅱ. 本論 -------- 71. 도 로 / 72. 도로의 유지 ? 관리 / 113. 도로시설물 보수 ? 관리 / 164. 도로의 관리 SYSTEM / 315. GIS를 이용한 시스템 / 616. 선진국의 시설물 유지관리 실태 / 75Ⅲ. 結論 ------- 76※ 참고문헌 / 77- 그림 목차 -[그림 1-1] 도로의 기능과 종류???????????????????? 11[그림 2-1] 시책의 체계??????????????????????? 12[그림 2-2] 유지관리의 체계????????????????????? 13[그림 2-3] 유지보수의 종류????????????????????? 14[그림 3-1] 포장의 균열 - 보수 전?????????????????? 17[그림 3-2] 포장의 균열 - 보수 후?????????????????? 17[그림 3-3] 포장관리 체계?????????????????????? 18[그림 3-4] 안전관리 흐름도????????????????????? 19[그림 3-5] 교량의 안전점검 ????????????????????? 21[그림 3-6] 교량의 정밀안전진단??????????????????? 21[그림 3-7] 터널점검 장면 1????????????????????? 22[그림 3-8] 터널점검 장면 2????????????????????? 23[그림 3-9] 흡읍형 칼라 스틸 방음벽????????????????? 26[그림 3-10] 반사형 투명방음벽???????????????????? 26[그림 3-11] 반사형 콘크리트 방음벽????????????????? 26[그림 3-12] 적설을 제거하고 있는 모습???????????????? 27[그림 3-13] 제설기를 이용한 제설작업???????????????? 27[그림 -1] 시책의 체계2.2 유지 ? 관리의 체계? 유지관리는 크게 보수(Maintenance) 와 관리(Management)로 나누어진다.[그림 2-2] 유지관리의 체계2.3 보수 (Maintenance)? 유지관리 작업 기능 : 기본 기능 이외의 도로유지 및 보수업무를 말하며외주화(out-sourcing)를 통하여 운영하고 있다.? 보수의 체제는 크게 유지보수 기본체제와 시설개량 기본체제로 나누어진다.1) 유지보수 기본체제 : 크게 유지와 보수로 나누어진다.※ 유지 : 도로를 보존하여 그 기능이 저하되지 않도록 하기 위하여 일상계획에 따라 반복하여행하는 작업을 말하는 것으로 노면청소와 살수, 제초, 전정, 제설, 콘크리트포장의 줄눈채움등이 있다. 포장의 팻칭, 표면처리, 노선보강식재 등 기존시설의 기능을 변경시키지 않는범위 내에서 행하는 경미한 수리도 이에 포함된다.※ 보수 : 크게 손상된 부분을 대규모로 수리하여 기존 시설의 기능을 당초 건설축조 때의기능으로 회복시키는 것으로서 일상의 작업으로는 불가능한 행위를 말한다.[그림 2-3] 유지보수의 종류? 토 공? 일반구조물보수, 아스콘 포장보수, 콘크리트 포장보수, 교량보수,터널보수, 부대시설보수? 시설물 도장? 청소작업, 재해복구, 전기/전자시설 보수, 조경작업2) 시설개량 기본체제- 선형개량, 인터체인지 신설 및 개량 등 일반 건설공사와 동일하게 운영되고 있다.2.4 관리 (Management)? 유지관리 기본기능 : 긴급 상황처리 및 관리 등 필수 핵심 기능을 말하며 한국도로공사가맡아서 하고 있다.? 기술적 관리시스템과 행정적 관리시스템으로 나누어진다.? 노면 잡물 등 장애물 제거? 교통사고현장 안전관리 및 사고 잔재 처리? 포트홀 등 긴급 팻칭? 현재 보유중인 도로청소차를 활용한 노면청소? 가로등. 신호등 고장수리, 터널내부 정전처리, 요금소 긴급사항 처리, 지사 내 자재 운반적치,? 현수막 설치/철거? 우기시 응급복구(표지판, 수목전도처리, 비닐 덮기, 마대 쌓기 등) 및 안전조치? 강설시 긴급 제설작류[그림3-9] 흡읍형 칼라 스틸 방음벽[그림3-10] 반사형 투명방음벽[그림3-11] 반사형 콘크리트 방음벽3) 비상주차대? 고속도로에서는 설계속도가 높고 교통량도 많아 가능한 한 비상시에 주차가 가능하도록갓길 폭을 확보하고 있으나 좁고 고장차가 발생할 경우 교통에 혼란을 주어 교통용량이 감소되며 특히 사고의 위험이 매우 높다.이러한 점을 보완하기 위하여 부득이하게 폭원이 3.0m미만으로 설치되는 경우 고장차가신속히 본선에서 벗어나 대피할 수 있도록 비상주차대를 설치하고 있다. 현재 377개의 비상주차대가 설치되어 있으며, 신설/확장되는 구간에 대하여는 지속적으로 갓길 폭을 3.0m이상으로 설치하고 있다.4) 안전장비① 브로워 : 제설차량전면에 부착되어 차량전면동력 인출 장치로 프로펠러를 회전시켜 폭설구간의 적설제거 작업에 활용되며 운전석내의조종 장치에 의해 분출구의 방향 및 각도를조정할 수 있다.*주요 제원 및 성능 - 송풍기 직경 : 1,050 ㎜- 제 설 폭 : 2,000 ㎜- 제 설 능 력 : 1,300 ton/h- 분 출 거 리 : 22 m[그림3-12] 적설을 제거하고 있는 모습② 제설기 : 제설작업차량(덤프, 카고트럭)의 전면에부착하여 노면의 적설을 제거하는 장비로 운전석내에서 차체 유압장치를 이용하여 상하좌우조정이 가능하며 작업도중 장애물과 충돌시충격을 흡수할 수 있으며 삽날은 고무 또는철제 삽날을 사용 한다.* 주요 제원 및 성능- 크기(폭) : 3.3m- 조종각도 : 32°, 유압식- 작업속도 : 40 ～ 60 ㎞/h[그림3-13]제설기를 이용한 제설작업③ 교량 점검차 :사람의 접근이 곤란한 교량하부 및 교각의이상 유무를 점검하기 위한 장비로써점검뿐만 아니라 보수작업도 수행할 수있도록 공기압축기, 발전기, 유압장치 등의부수 작업장치를 갖추고 있고 작업자의안전을 위하여 과부하 하중센서, 비상정지장치 등이 설치되어 있다.[그림3-14] 교량점검(서해대교)[그림 3-15] 교량 점검 설치 장면④ 노면절삭기 : 아스팔트 포장 노면이 차량의 통행으로락 지점, 데이터 오류 등에 대한 통계학적 기준 마련 및 보정 작업오류의 유형별 정리를통한 통계학적 기준 마련및 보정 작업편 집및인 쇄? 한국건설기술연구원에서 자료 취합? 보정된 자료를 통계연보 형식으로 작성 후 출력- 출력 형식의 결정 및 출력 프로그램의 작성- 통계연보 지도의 작성? 배부 수 산정 후, 인쇄배 부건설교통부 본부와 산하기관, 건설교통부 투자기관과 연구기관, 중앙부처,중앙부처 산하기관, 지방자치단체, 공공도서관, 4년제 대학, 민간단체에통계연보를 배부한다.[그림 4-12] 도로 교통량 조사의 업무흐름[그림 4-13] 도로교통량조사 장비구성 현황[그림 4-14] 건설교통부 교통정보센터 시스템 구성도4) 향후 추진계획? 기존의 교통량 조사 장비를 ITS 사업과 연계하여 대국민 서비스를 제공함과 아울러효율적으로 장비를 운용한다.? 각 지역 교통량 조사 실무자와 온라인으로 연결함으로써 신속한 자료의 전달 및 정보의공유를 꾀한다.? 실시간 교통량 조사 자료를 인터넷으로 제공함으로써 보다 많은 자료를 제공한다.? 데이터베이스의 가장 중요한 점은 시간과 공간의 제약 없이 원하는 정보를 쉽고 빠르게얻을 수 있어야 한다는 것이다. 이러한 측면에서 TMS 시스템은 향후 서버/클라이언트의네트워킹 구조를 갖고, 플랫폼과 무관하게 이용이 가능하도록 웹 인터페이스를 갖는 웹어플리케이션의 개발로 나아가야 한다.? 또한 PDA(Personal Digital Assistant)와 GPS 등을 이용하여 현장과 시스템의 일치성을부여, 현장에서 관리자가 PDA 및 기타 휴대 PC를 통하여 절개면의 정보를 입력하여 이를인터넷을 이용하여 시스템에 제공하면 전문가 시스템(Expert System)을 거쳐 다시 관리자에게결과가 전송될 수 있게 하여 실제 업무와 동적인 접근을 연결하는 서비스로 추진해야 한다.4.4 교량관리시스템 : (Bridge Management System -BMS)1) 개요 및 개발연혁? 교량관리시스템은 관리주체가 전체 교량의 모든 정보를 통합적으로 관리할 수 있도 고속도로 수치지도 데이터베이스를 구축하고있으며, 국도와 지방도는 건설교통부에서 수치지도화 하고 있다.도 로 교 통 분 야도로교통 계획도로설계도로교통 운영 및 관리? 도로 노선 선정(간선도로망 결정)? 도로노선대안의 평가? 도로계획 타당성 조사? 도로 및 교통관련자료 의 구축(D/B구축)? 의사결정 지원도구로활용? 대중교통계획 및 분석? 교통수요 예측을 위한교통망으로 사용? 교통축 선정, TSM? 교통영향 평가? 주차시설계획? 교통행정? 도시계획? 교통존 설정 등? 토공 산출? 개략공사비 산출? 도로설계 도면관리(개략설계, 예비설계) 등? 도로 선형 설계? 고속도로, 국도 및지방도 등 확장 도로설계? 포장 설계 등? 이정관리체계? 도로점용관리체계? 도로시설물 관리? 포장관리시스템(PMS)? 교량관리시스템(BMS)? 도로대장전산화(NAHMIS)? 교통량관리시스템(TMS)? 도로유지관리체계 등? 도로공사 및 굴착복구 관 리? 차량위치 탐색 정보 관리? GPS와 GIS 기술을 이용한CNS(차량항법시스템)? 교통안전 관리? 위험물 운반? 신호체계? IVHS 등[그림 4-24] NGIS 수치지도 이용이 가능한 도로 교통분야의 세분류도 로 교 통 분 야도로교통 계획 분야도로 설계 분야도로교통 운영 및 관리 분야? D/B구축 90%? 도로계획 타당성 조사 69%? 도로대안 노선평가 69%? 도로노선선정 63%? 의사결정 지원도구로 활용48%? 도로 설계 도면관리51%? 개략공사비 산출 39%? 토공 산출 33%? 교통량관리시스템 51%? 도로대장전산화 42%? 도로점용관리체계 36%? 이정관리체계 33%? 포장관리시스템 27% 도로 교통 분야 중 수치지도 활용 분야[서울 영등포구 주차수요관리시스템][그림 4-25] 도로운영 및 관리 분야 적용사례4.8 도로영상정보 시스템? 이동하는 차량을 이용하여 노선을 따라 일정 간격(10m)으로 도로를 연속적으로 촬영하고촬영된 자료를 바탕으로 도로 관리 실무자들이 이용하기 편리하도록 도로의 영상 정보를관리하는 시스템이다.1) 도로영상 시설물○

공학/기술| 2005.12.14| 78페이지| 2,000원| 조회(1,452)

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