초록 ▼

건설기게를 주행장치에 따라서 분류한다면 차륜식 차량과 궤도식차량으로 대별되나 본 연구에서는 궤도식 건설차량에 대하여 연구하였다. 그리고 건설현장의 토질특성에 적합한 건설기계의 선정(주행성 판단)과 작업능력(주행성평가) 향상을 목적으로 한 새로운 차량 개발에 유익한 지침을 얻기 위해서는 첫째, 임계층의 "토질 특성"(전단응력·전단변형 특성)의 역학적 성질을 정확히 파악해야 하고 둘째, 건설현장에 투입되는각종 건설기계 차량의 지반지지력(VCI, Vehicle Cone Index)과 현장 지반의 지지력(CI,Cone Ind

건설기게를 주행장치에 따라서 분류한다면 차륜식 차량과 궤도식차량으로 대별되나 본 연구에서는 궤도식 건설차량에 대하여 연구하였다. 그리고 건설현장의 토질특성에 적합한 건설기계의 선정(주행성 판단)과 작업능력(주행성평가) 향상을 목적으로 한 새로운 차량 개발에 유익한 지침을 얻기 위해서는 첫째, 임계층의 "토질 특성"(전단응력·전단변형 특성)의 역학적 성질을 정확히 파악해야 하고 둘째, 건설현장에 투입되는각종 건설기계 차량의 지반지지력(VCI, Vehicle Cone Index)과 현장 지반의 지지력(CI,Cone Index)으로 차량의 "주행성 판단"(Judgement of Trafficability)을 해야 하며 세째, 지반-주행장치의 상호접촉면에서 일어나는 문제를 역학적으로 규명하는 "주행성 평가"(Estimation of Trafficability)를 해야한다. 마지막으로 느슨하거나 연약한 지반에 건설차량이 주행할 때 궤도가 필요한 주행저항력과 토질추력을 발휘하기 위해서는 적절한 "궤도의접지압 분포와 그라우져 형상등을 설계"해야 한다.본 연구에서는 앞의 네가지의 주요문제중에서 주행성 평가와 그라우져 형상에 대해 지반공학의 학문적 이론을 적용하여 발전된 야지 주행성 평가 및 예측방법에 대한 이론을 제시하였다첫번째 문제는 궤도부위의 기본구성요소인 그라우져와 흙 사이에 발생하는 토질추력의결정으로서 본 연구에서는 창원지방 화강풍화토(SP)로 채움한 실내토조에서 주어진 지반밀도와 상재하중 하에서 단일 그라우져의 형상비가 토질추력에 미치는 영향을 계측하였으며,또한 그라우져에 의한 전단파괴거동을 이론모형화하고 이를 수치해석적으로 계산하여 시험결과와 비교분석하였다. 연구결과, 주어진 조건 하에서 단일 그라우져의 최적형상비는1.50∼1.65의 범위로서 상재하중이 커짐에 따라 증가하는 경향이 확인되었고, 전단파괴 형상은 지반의 밀도 변화를 고려한 응력특성곡선(수정 Sokolovsky 방법으로 결정) 보다 변위의불연속점을 연결하는 속도특성곡선에 의한 예측 결과에 더 근사하였다.두번째 문제는 화강풍화토지반의 밀도와 함수비 그리고 논흙(ML)의 함수비 변화가 시험차량의 주행성능에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 강원도 춘천군 역골지역에서 실물크기의 견인력시험을 실시하였다. 연구결과에 의하면, 점성토지반의 최적견인력거동은 지반의 밀도에 영향을 받는 것이 아니라 함수비에 크게 영향을 받고, 사질토지반에서는 (최적)함수비 뿐만아니라 (최대건조)밀도에 크게 영향을 받음을 알았다. 또한 지반상태에 따라서변화는 최적점(즉, 최적슬립과 최적견인력)의 결정 방법과 지반밀도에 따른 최적견인력계수와 최적슬립을 정량적, 정성적으로 제안하였다.

Abstract ▼

If we classify construction machinery by trafficabilityequipment, it is divided into wheeled and tracked vehicle. In this thesis, study abouttracked construction vehicle was performed. To get a useful guide for development ofnew vehicle in respect to the improvement of vehicle's ability(ev

If we classify construction machinery by trafficabilityequipment, it is divided into wheeled and tracked vehicle. In this thesis, study abouttracked construction vehicle was performed. To get a useful guide for development ofnew vehicle in respect to the improvement of vehicle's ability(evaluation of trafficability)and the selection of construction machine(judgement of trafficability) to the fit soilproperty of a construction field, the following procedures are required. The first step,the mechanical character of soil property(shear stress-shear deformation) at critical layerhave to be grasped. The second step, the judgement of trafficability of vehicle have tobe done by the bearing capacity of in situ soil(CI, Cone Index) and the bearing capacityof all sorts of vehicles(VCI, Vehicle Cone Index) in which are put in the constructionfield. The third step, the estimation of trafficability have to be done by inquiring intothe mechanical problems occurring at the interaction contact plane of soils-trafficabilityapparatus. The last step, when construction vehicles move on loose and soften soils,contact pressure of track and shape of grouser, etc. have to be designed to exert motionresistance and soil thrust which track is required.In this thesis, theory for trafficability judgement and estimation and/or prediction atoff-road is presented by applying the learned theory of Geotechnical Engineering for thetafficability estimation and/or prediction of previous four major problems.The first problem, the optimum shape ratio(1.50-1.65) of single grouser wasobtained from the relationship between the shape ratio of grouser and the soil thrustmeasured from the model soil-bin tests with varied soil densities and the contactpressure for the granite-weathered soil(SP). The soil thrust was numerically predictedusing the stress characteristic curves determined by the modified sokolovsky's methodof considering the change of the soil density and the velocity characteristic curves ofconnecting the points of discontinuity of displacement. According to the results of themodel tests and numerical analysis, the optimum shape ratio was found to increase withthe contact pressure under the same density, and the velocity characteristic curvesshowed a closer estimation of soil thrust and failure pattern to the test results than thestress characteristic curves.The second problem, the fullsized drawbar pull test is carried out in Yeog Gol areato find out the effect of test vehicle's trafficability with the variation of density andwater content at Granite-Weathered soils and water content at rice field soils.According to the results, it is found that the behavior of optimum drawbar pull iseffected by only water content at rice field soils and by not only (optimum) watercontent but also (optimum dry) density at Granite-weathered soils. Also it isproposed, the method of determination of optimum points with the conditions of soilsand showed, optimum points with the density of soils by quanity and quality.

목차 Contents

• 1. 서 론...16
• 2. 화강풍화토의 토질역학적 특성...18
• 2.1 개요...18
• 2.2 풍화...19
• 2.3 화강풍화토의 정의...23
• 2.4 화강풍화토의 특성...24
• 2.5 풍화토의 분류...38
• 2.6 풍화지수...40
• 2.7 풍화이론...43
• 2.8 이방성 고찰...46
• 2.9 기존의 시료제작 방법...52
• 3. 단일 그라우져의 최적형상비 결정과 최대토질추력 예측...54
• 3.1 서론...54
• 3.2 파괴하중이 만족해야 할 조건...55
• 3.3 응력특성곡선의 이론적 고찰...57
• 3.4 속도특성곡선...74
• 3.5 실험계획...90
• 3.6 실험결과...95
• 3.7 개발 프로그램 실행...99
• 3.8 수치해석 실행 및 비교...112
• 4. 이동하중을 받는 화강풍화토지반과 논 흙의 거동해석...122
• 4.1 서론...122
• 4.2 이론적 연구...123
• 4.3 견인력과 견인주행저항력시험...137
• 4.4 견인력시험 결과...147
• 5. 결론 및 앞으로의 연구 과제...167
• 참고문헌...169