본 연구는 GCCM(Geosynthetic Concrete Composite Mat)의 초기 경화 성능을 개선한 초속경 복합매트(Rapid Hardening Composite Mat)의 공학적 성질에 관한 내용을 다루고 있다. 초속경 복합매트 공학적 성질을 실험적 방법으로 분석하였으며 공학적 특성을 파악하여 철도 현장에서의 활용 방안을 제시하는데 목적이 있다. GCCM은 비탈면 보강 토공 배수로 및 제방 라이닝 잡초 억제 등의 목적으로 두 장의 토목섬유 사이에 ...
본 연구는 GCCM(Geosynthetic Concrete Composite Mat)의 초기 경화 성능을 개선한 초속경 복합매트(Rapid Hardening Composite Mat)의 공학적 성질에 관한 내용을 다루고 있다. 초속경 복합매트 공학적 성질을 실험적 방법으로 분석하였으며 공학적 특성을 파악하여 철도 현장에서의 활용 방안을 제시하는데 목적이 있다. GCCM은 비탈면 보강 토공 배수로 및 제방 라이닝 잡초 억제 등의 목적으로 두 장의 토목섬유 사이에 수경성 시멘트를 포함하는 건조 모르타르 등을 혼입하여 만드는 것이 일반적이다. 시공방법으로는 보강 시설물에 GCCM을 거치 및 고정하고 물을 뿌려 경화시키는 형태이며 대표적인 GCCM으로 2007년 영국에서 개발한 콘크리트캔버스가 있으며 2010년 후반에 국내에 도입되었고 다양한 형태의 GCCM이 개발되어 보급되고 있는 실정이다. GCCM은 토목섬유의 인장강도와 바인더의 압축강도 구조체의 휨 강성 확보 등의 구조적 장점으로 비탈면에 숏크리트 공법의 대안으로 사용이 가능하고 토양 조건이 열약하여 식생의 성장이 힘든 비탈면의 적용이 우수하고 강우의 침투를 차단 할 수 있는 등 많은 장점을 지니고 있어 국외에서는 신설 구조물 축조에 우수한 공법으로 자리매김하고 있다. 그러나 국내에서는 대체 공법에 비해 경제성이 결여되는 문제로 인해 적용에 어려움이 있으며 경화속도가 일반 모르터르와 유사하여 신설 구조물에 적용할 수 있으나 긴급을 요구하는 적용함에 불리함이 있었다. 이에 국내에서 운영중인 철도와 긴급을 요구하는 개소에서의 적용이 초기 경화 성능을 개선한 초속경 복합매트의 개발이 이루어졌고 이에 그 성능이 구체적으로 제시될 필요성이 있다. 운영중인 철도와 긴급을 요구하는 개소는 집중호우로 인한 노반 유실개소 연약 비탈면 보호개소 플륨관 등 선로연변 배수로 훼손개소 등으로 분석되었으며 이러한 개소에는 초기 압축일축강도 및 휨 강성 확보와 인장강도 내구성 등이 중요 요소로 분석되었다. 이에 초속경 복합매트의 요구 성능을 바탕으로 실험적 연구를 수행하였다. 초속경 복합매트의 현장실험에서는 운영중인 철도 비탈면에 적용하고자 시험시공을 실시하였으며 다양한 계측 항목들을 통해 초속경 복합매트 변형 여부를 확인하였다. 운영중인 철도 비탈면에 3시간에 150 m 시공이 가능해 빠른 시공속도의 검증이 이루어졌으나 빠른 경화속도 등으로 인한 초속경 복합매트의 변형 등은 개선이 필요한 것으로 나타났다. 초속경 복합매트의 철도 현장에서의 활용방안 분석 연구에서는 비탈면 유실(연약)개소 등 비탈면보호 외 유지보수 점검통로 울타리 및 터널 입출구 벨마우스 구간 등 잡초 억제용 덮개 철도횡단하수 입출구 유실예방 덮개 철도 연변 토공 배수로 보호공 철도연변 지하매설 케이블 보호 덮개 등으로 활용이 가능할 것으로 분석되며 철도시설물 보호 및 유지관리 효율을 위해 그 활용 범위가 다양하게 적용할 수 있을 것으로 나타났다. 본 연구에서 다룬 초속경 복합매트의 성능 검증에서 공학적 성능은 긴급을 요구하는 현장에 적합할 것으로 보이나 빠른 초기 경화로 인한 변형은 시공방법의 연구를 통해 개선할 필요가 있는 것으로 나타났다.
본 연구는 GCCM(Geosynthetic Concrete Composite Mat)의 초기 경화 성능을 개선한 초속경 복합매트(Rapid Hardening Composite Mat)의 공학적 성질에 관한 내용을 다루고 있다. 초속경 복합매트 공학적 성질을 실험적 방법으로 분석하였으며 공학적 특성을 파악하여 철도 현장에서의 활용 방안을 제시하는데 목적이 있다. GCCM은 비탈면 보강 토공 배수로 및 제방 라이닝 잡초 억제 등의 목적으로 두 장의 토목섬유 사이에 수경성 시멘트를 포함하는 건조 모르타르 등을 혼입하여 만드는 것이 일반적이다. 시공방법으로는 보강 시설물에 GCCM을 거치 및 고정하고 물을 뿌려 경화시키는 형태이며 대표적인 GCCM으로 2007년 영국에서 개발한 콘크리트캔버스가 있으며 2010년 후반에 국내에 도입되었고 다양한 형태의 GCCM이 개발되어 보급되고 있는 실정이다. GCCM은 토목섬유의 인장강도와 바인더의 압축강도 구조체의 휨 강성 확보 등의 구조적 장점으로 비탈면에 숏크리트 공법의 대안으로 사용이 가능하고 토양 조건이 열약하여 식생의 성장이 힘든 비탈면의 적용이 우수하고 강우의 침투를 차단 할 수 있는 등 많은 장점을 지니고 있어 국외에서는 신설 구조물 축조에 우수한 공법으로 자리매김하고 있다. 그러나 국내에서는 대체 공법에 비해 경제성이 결여되는 문제로 인해 적용에 어려움이 있으며 경화속도가 일반 모르터르와 유사하여 신설 구조물에 적용할 수 있으나 긴급을 요구하는 적용함에 불리함이 있었다. 이에 국내에서 운영중인 철도와 긴급을 요구하는 개소에서의 적용이 초기 경화 성능을 개선한 초속경 복합매트의 개발이 이루어졌고 이에 그 성능이 구체적으로 제시될 필요성이 있다. 운영중인 철도와 긴급을 요구하는 개소는 집중호우로 인한 노반 유실개소 연약 비탈면 보호개소 플륨관 등 선로연변 배수로 훼손개소 등으로 분석되었으며 이러한 개소에는 초기 압축일축강도 및 휨 강성 확보와 인장강도 내구성 등이 중요 요소로 분석되었다. 이에 초속경 복합매트의 요구 성능을 바탕으로 실험적 연구를 수행하였다. 초속경 복합매트의 현장실험에서는 운영중인 철도 비탈면에 적용하고자 시험시공을 실시하였으며 다양한 계측 항목들을 통해 초속경 복합매트 변형 여부를 확인하였다. 운영중인 철도 비탈면에 3시간에 150 m 시공이 가능해 빠른 시공속도의 검증이 이루어졌으나 빠른 경화속도 등으로 인한 초속경 복합매트의 변형 등은 개선이 필요한 것으로 나타났다. 초속경 복합매트의 철도 현장에서의 활용방안 분석 연구에서는 비탈면 유실(연약)개소 등 비탈면보호 외 유지보수 점검통로 울타리 및 터널 입출구 벨마우스 구간 등 잡초 억제용 덮개 철도횡단하수 입출구 유실예방 덮개 철도 연변 토공 배수로 보호공 철도연변 지하매설 케이블 보호 덮개 등으로 활용이 가능할 것으로 분석되며 철도시설물 보호 및 유지관리 효율을 위해 그 활용 범위가 다양하게 적용할 수 있을 것으로 나타났다. 본 연구에서 다룬 초속경 복합매트의 성능 검증에서 공학적 성능은 긴급을 요구하는 현장에 적합할 것으로 보이나 빠른 초기 경화로 인한 변형은 시공방법의 연구를 통해 개선할 필요가 있는 것으로 나타났다.
This study focuses on the engineering properties of rapid hardening composite mats, which improves the initial hardening performance of geosynthetic concrete composite mat (GCCM). Methods to apply rapid hardening composite mats at railroad sites are recommended by experimentally analyzing the proper...
This study focuses on the engineering properties of rapid hardening composite mats, which improves the initial hardening performance of geosynthetic concrete composite mat (GCCM). Methods to apply rapid hardening composite mats at railroad sites are recommended by experimentally analyzing the properties. GCCMs are typically produced by combining a dry mortar containing hydraulic cement with two geotextiles for slope strengthening, earthwork drainage, and embankment lining weed control. As a construction technique, GCCMs are installed and attached to a reinforcing facility, and then hardened by spraying water. A representative example of GCCM is a concrete canvas developed in the UK in 2007, which was introduced in Korea in late 2010. Currently, various types of GCCM are being developed and supplied. GCCMs may be utilized on slopes as an alternative to shotcrete, providing structural benefits such as securing the tensile strength of geotextiles, compressive strength of binders, and flexural rigidity of structures. GCCMs have many advantages, such as excellent applicability to slopes where vegetation growth is difficult due to poor soil conditions and ability to block the infiltration of rainfall. Thus, they are considered an excellent method for constructing new structures in other countries. However, GCCMs are difficult to use in South Korea due to the lack of economic feasibility compared to alternative techniques. They may be applied to new structures, but have a limitation in applications needing urgency because the curing speed is comparable to that of general mortar. As a result, a rapid hardening composite mat with increased early curing performance for use in railroads operating in South Korea and in emergency situations has been created, and its performance need to be analyzed in detail. The railroad sites in operation and other sites that require urgent response were analyzed as sites suffering roadbed loss owing to heavy rains, soft slope protection sites, and sites with drainage damage along the track drainage such as plume pipes. In these sites, initial compressive uniaxial strength, bending stiffness, tensile strength, and durability were considered important factors. Therefore, an experimental study based on the required performance of the rapid hardening composite mat was performed. A test construction was performed in the field experiment of the rapid hardening composite mat to apply it to the slope of a railroad in operation, and the deformation of the rapid hardening composite mat was examined through various measurements. On the slope of the railroad in operation, 150 m could be built in three hours, proving the high-speed construction. However, the deformation of the rapid hardening composite mat due to fast curing needed improvement. In addition to slope protection at sites with slope loss (weakness), the applications of the rapid hardening composite mat at the railroad sites were analyzed as maintenance inspection passage fence, tunnel entry and exit, covers for suppressing weeds, such as bell-mouth sections, railroad crossing sewage inlet/outlet loss prevention cover, earthworks along the railroad, drainage protection work, and railroad underground cable protection cover. Thus, GCCMs may be employed in a number of ways for the protection and maintenance of railroad infrastructure. The engineering performance of the rapid hardening composite mat examined in this study was found to be appropriate for urgent sites. However, the deformation owing to the rapid early hardening needs to be addressed by conducting research on construction techniques.
This study focuses on the engineering properties of rapid hardening composite mats, which improves the initial hardening performance of geosynthetic concrete composite mat (GCCM). Methods to apply rapid hardening composite mats at railroad sites are recommended by experimentally analyzing the properties. GCCMs are typically produced by combining a dry mortar containing hydraulic cement with two geotextiles for slope strengthening, earthwork drainage, and embankment lining weed control. As a construction technique, GCCMs are installed and attached to a reinforcing facility, and then hardened by spraying water. A representative example of GCCM is a concrete canvas developed in the UK in 2007, which was introduced in Korea in late 2010. Currently, various types of GCCM are being developed and supplied. GCCMs may be utilized on slopes as an alternative to shotcrete, providing structural benefits such as securing the tensile strength of geotextiles, compressive strength of binders, and flexural rigidity of structures. GCCMs have many advantages, such as excellent applicability to slopes where vegetation growth is difficult due to poor soil conditions and ability to block the infiltration of rainfall. Thus, they are considered an excellent method for constructing new structures in other countries. However, GCCMs are difficult to use in South Korea due to the lack of economic feasibility compared to alternative techniques. They may be applied to new structures, but have a limitation in applications needing urgency because the curing speed is comparable to that of general mortar. As a result, a rapid hardening composite mat with increased early curing performance for use in railroads operating in South Korea and in emergency situations has been created, and its performance need to be analyzed in detail. The railroad sites in operation and other sites that require urgent response were analyzed as sites suffering roadbed loss owing to heavy rains, soft slope protection sites, and sites with drainage damage along the track drainage such as plume pipes. In these sites, initial compressive uniaxial strength, bending stiffness, tensile strength, and durability were considered important factors. Therefore, an experimental study based on the required performance of the rapid hardening composite mat was performed. A test construction was performed in the field experiment of the rapid hardening composite mat to apply it to the slope of a railroad in operation, and the deformation of the rapid hardening composite mat was examined through various measurements. On the slope of the railroad in operation, 150 m could be built in three hours, proving the high-speed construction. However, the deformation of the rapid hardening composite mat due to fast curing needed improvement. In addition to slope protection at sites with slope loss (weakness), the applications of the rapid hardening composite mat at the railroad sites were analyzed as maintenance inspection passage fence, tunnel entry and exit, covers for suppressing weeds, such as bell-mouth sections, railroad crossing sewage inlet/outlet loss prevention cover, earthworks along the railroad, drainage protection work, and railroad underground cable protection cover. Thus, GCCMs may be employed in a number of ways for the protection and maintenance of railroad infrastructure. The engineering performance of the rapid hardening composite mat examined in this study was found to be appropriate for urgent sites. However, the deformation owing to the rapid early hardening needs to be addressed by conducting research on construction techniques.
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