초록 ▼

- FWD의 국산화 개발방안 및 개선방안을 연구한다
- 포장구조체의 층별두께와 초기 탄성계수로부터 표면처짐량을 계산하는 정해석에 대해서 연구한다
- 정해석으로부터 나온 층별처짐량을 이용해서 포장구조체의 탄성계수를 추정하는 역해석을 실시하여 측정된 표면처짐량과 비교하여 최종 탄성계수를 구하는 알고리즘에 대해서 연구한다
- 유압식 하중재하 시스템과 FWD 샤시 시스템을 개발한다
- 보다 정확한 물성추정이 이루어지도록 FWD 시험결과를 이용한 암반층 깊이를 추정할 수 있는 기법을 개발한다
- FWD 시험결과로부

- FWD의 국산화 개발방안 및 개선방안을 연구한다
- 포장구조체의 층별두께와 초기 탄성계수로부터 표면처짐량을 계산하는 정해석에 대해서 연구한다
- 정해석으로부터 나온 층별처짐량을 이용해서 포장구조체의 탄성계수를 추정하는 역해석을 실시하여 측정된 표면처짐량과 비교하여 최종 탄성계수를 구하는 알고리즘에 대해서 연구한다
- 유압식 하중재하 시스템과 FWD 샤시 시스템을 개발한다
- 보다 정확한 물성추정이 이루어지도록 FWD 시험결과를 이용한 암반층 깊이를 추정할 수 있는 기법을 개발한다
- FWD 시험결과로부터 추정된 물성을 공용성 평가에 이용하기 위하여 설계기준은 도로 보정할 수 있는 체계를 구축한다- 역해석기법의 개선을 통한 오차경감방법을 연구한다
- 유압장치의 PLC를 구축한다
- 데이타 획득 및 처리시스템과 사용자 편의의 FWD 운영 S/W를 개발한다
- 본 연구는 총 2년으로 계획하였으며,
1차년도에는 국내 도로사면 붕괴특성을 고려한 최적의 사면 무인감시시스템 설계를 위해 관련자료 수집및 분석을 수행하였고, 본 시스템의 요소기술인 데이터수집 및 비쥬얼감시, 데이터통신, 데이터베이스 및 인터넷서비스 그리고 예경보 시스템의 하드웨어 및 소프트웨어 설계와 시작품 개발을 수행하였다. 당해연도의 2차년도에는 각 요소 시스템을 연결하여 전체 시스템을 완성하고, 개발된 시스템의 성능 및 현장 적용성 평가를 위한 실내시험 및 현장 시험을 수행하였다. 또한 본 연구에서 개발한 무인감시시스템의 현장 설침 및유지관리 지침과 효율적인 운영 방안을 제시하였다

Abstract ▼

·Period 1
- Study into research and improvement plans for domestic production
- Study the forward-analysis which calculate the surface deflection using the pavement layer thickness and initial elastic moduli
- Using surface deflection of layers from forward-analysis, estimating elastic modu

·Period 1
- Study into research and improvement plans for domestic production
- Study the forward-analysis which calculate the surface deflection using the pavement layer thickness and initial elastic moduli
- Using surface deflection of layers from forward-analysis, estimating elastic moduli of pavement structure is obtained through back-analysis.
This is then compared with actual test results to study the algorithm in obtaining final elastic moduli
- Development of hydraulic loading system and FWD chassis system·Period 2
- Development of method predicting bed-rock depth with FWD test results to predict accurate properties
- Temperature correction on the standard temperature for design to apply the predicted properties to long term performance evaluation
- The research on reducing errors based on the modification of back-analysis method
- Development of PLC of hydraulic system
- Development for data acquisition system and convenient user interface S/W The purpose of this study is to develop an inexpensive, but reliable automated slope monitoring system, which can be used to watch hazardous road cut slopes and to minimize the disaster of slope failures. To reach this goal, this study has been carried out for two years. In this first year, paper research has been made to design an automated monitoring system that is appropriate for the condition of road cut slopes in Korea. The research includes studies on causes and types of slope failure, failure characteristics of road cut slopes In Korea, and development of automated slope monitoring systems in advanced countries. Based on these studies, the automated slope monitoring system is designed to consist of data collection and visual monitoring data-transmitting, database and internet service, and alarm system. Wire-line extensometer and automatic rain gauge are selected as monitoring instruments, and CCD camera is adopted for visual monitoring system. And detailed hardware and software designs have been made for each sub-system. Sample hardwares have been made for data collection and visual monitoring, and data-transmitting system. Software design has been made for database and internet service, and alarm system In this second year, all the sub-systems have been connected to develop an automated slope monitoring system. The developed automated monitoring system has been tested both in the laboratory and in the field successfully. In addition, studies has been carried out for the proper operation of the newly developed monitoring system. First, for the effective use of the monitoring system in the country, a method for determining the priority of slope monitoring is suggested. Second, for the proper operation of the system, the criteria for early warning of slope failure are suggested. The criteria for early warning include surface displacement criterion and rainfall criterion. Finally, for the continued accuracy and serviceability of instruments of the monitoring system, guidelines of installation and maintenance of instruments in the field are suggested

목차 Contents

• 노면의 건설 및 유지관리를 위한 FWD의 개발...3
• 제출문...4
• 요약문...5
• SUMMARY...8
• 목차...11
• 그림차례...15
• 표차례...20
• CONTENTS...22
• 제 1 장. 서 론...26
• 제 1 절. 연구개발의 목적...26
• 1. 최종 목표...26
• 2. 최종목표의 설정근거...26
• 제 2 절. 연구개발의 필요성 및 범위...27
• 1. 연구개발의 필요성...27
• 2. 연구개발의 범위...28
• 가. 1차 년도...28
• 나. 2차 년도...28
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황...29
• 제 1 절. 국내 기술동향...29
• 제 2 절. 국외 기술동향...29
• 제 3 절. 기술동향 분석결론...30
• 제 4 절. 기술개발시 예상되는 파급효과 및 활용방안...31
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과...32
• 제 1 절. FWD 개요...32
• 1. FWD 종류...32
• 가. Dyantest Model 8000...33
• 나. Kuab Model...34
• 다. Phoenix FWD...34
• 라. Foundation Mechanics FWD...35
• 2. FWD 시험...36
• 3. FWD 측정체계의 구성...39
• 제 2 절. FWD 역해석 프로그램...40
• 1. 역해석 기법...40
• 가. 역순법...40
• 나. System indenfication 법...41
• 2. 역해석 프로그램...42
• 제 3 절. FWD 역해석 프로그램 개선...43
• 1. 개선방법 및 범위...44
• 2. FWD 시험의 수치해석...45
• 가. 아스팔트콘크리트 포장구조체의 해석...46
• 나. 기반암이 FWD 시험에 미치는 영향...49
• 다. 동적 유한요소해석에 의한 FWD 시험의 모델링...55
• 3. 수치해석에 의한 기반암의 깊이 추정...65
• 가. 수치해석에 의한 표면처짐곡선의 영향 인자 분석...65
• 나. 감쇠고유주기를 이용한 기반암의 깊이 추정...81
• 다. 표면처짐을 이용한 노상의 탄성계수 추정...91
• 라. 감쇠고유주기와 노상의 탄성계수를 이용한 기반암의 깊이산정...99
• 4. 현장검증을 통한 기반암 추정식 검증...107
• 가. 시험구간 및 시험위치...107
• 나. FWD 현장시험...107
• 다. 기반암 깊이추정...110
• 라. 현장보링을 통한 기반암 추정식 검증...114
• 5. 개선된 의사정적 역해석 프로그램 개발...116
• 가. BALMAT의 전산 알고리즘...116
• 나. 역해석 알고리즘...117
• 다. 프로그램의 흐름도...119
• 라. 회기분석을 통한 의사정적 표면 처짐계수 개발...121
• 마. 수치분석을 통한 검증...127
• 6. FWD 역산물성의 온도보정...132
• 가. 설계온도에서의 아스팔트 콘크리트층의 탄성계수...132
• 나. 아스팔트 콘크리트층의 내부온도 예측...138
• 다. 온도에 따른 탄성계수 보정체계 구축...139
• 제 4 절. 하중판 분할에 대한 영향분석...142
• 1. 유한요소해석에 의한 FWD 시험의 모델링...142
• 2. 유한요소해석에 의한 하중판 분할 영향 분석...154
• 3. 등분포 접지안 제안...159
• 제 5 절. FWD 특장 시스템 개발...182
• 1. FWD의 H/W 구성 및 설계...183
• 2. 유압식 하중재하장치...185
• 가. Normal Position...191
• 나. Lower Plate...191
• 다. Raise Weight...192
• 라. Drop...192
• 마. Lower Catch...193
• 바. Raise Plate...193
• 3. 특장 샤시시스템의 구성과 제작...195
• 가. 트레일러 견인 장치...195
• 나. 지지 바퀴...196
• 다. 서스펜션 시스템...197
• 라. 하중조절판...198
• 마. 캐치 메카니즘...199
• 바. 속도계 홀더...201
• 사. 상승 하강 연결바 세트...202
• 4. 원격제어를 위한PC 및 주변장치...203
• 5. FWD 운영 프로그램...206
• 제 6 절. FWD 시제품의 성능평가...210
• 1. 시제품의 성능 튜닝 실험...210
• 2. 시제품의 현장시험...212
• 3. 시제품의 현장시험 결과...214
• 가. 하중재현의 반복성 실험...214
• 나. geo-phone을 통한 노면 상태 측정 시험...215
• 다. 시험 결과 비교...217
• 제 7 절. 깊이별 처짐을 이용한 FWD 역해석 프로그램의 현장검증...219
• 1. MDD...219
• 2. MDD 설치...220
• 3. MDD 계측방법...224
• 4. 시험구간 및 시험위치...225
• 5. MDD 시험 측정결과...227
• 제 8 절. FWD 통합운영 사용자 편의 시스템 구축...232
• 제 9 절. 연구결과...241
• 제 4 장. 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도...242
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획...244
• 제 6 장. 참고문헌...246
• 부록 : 의사정적 표면 처짐계수의 산정을 위한 회귀분석의 변수들의 계수결정...250
• 도로사면 무인감시시스템 개발...261
• 제출문...262
• 요약문...263
• Summary...266
• 목차...268
• 표목차...270
• 그림목차...271
• CONTENTS...275
• 제 1 장. 서 론...277
• 제 1 절. 연구개발의 배경 및 목적...277
• 제 2 절. 연구개발의 내용 및 범위...279
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황...280
• 제 1 절. 개 요...280
• 제 2 절. 국외 사면 무인감시시스템 개발 현황...281
• 1. 홍콩의 사면 무인감시시스템 개발 현황...281
• 2. 미국의 사면 무인감시시스템 개발 현황...283
• 3. 일본의 사면 무인감시시스템 개발 현황...285
• 4. 영국의 사면 무인감시시스템 개발 현황...286
• 제 3 절. 국내 사면 무인감시시스템 개발 현황...289
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과...291
• 제 1 절. 개 요...291
• 제 2 절. 국내 도로사면의 사면 특성 및 유지관리 현황...293
• 1. 개 요...293
• 2. 일반적인 사면의 붕괴원인 및 붕괴유형...293
• 3. 국내 도로사면의 사면 현황 및 붕괴특성...305
• 4. 국내 도로사면의 유지관리 현황...312
• 제 3 절. 도로사면 무인감시시스템 개발...315
• 1. 개 요...315
• 2. 데이터수집 시스템 및 비쥬얼 감시(Visual Monitoring) 시스템...320
• 3. 데이터전송시스템...369
• 4. 데이터베이스 및 인터넷 서비스 시스템...391
• 5. 예경보 시스템...419
• 제 4 절. 개발 시스템 성능 평가시험...427
• 1. 개발 시스템의 성능평가를 위한 모형시험...427
• 2. 개발 시스템의 현장 적용성 평가를 위한 현장시험...446
• 제 5 절. 개발 시스템 설치 및 유지관리...452
• 1. 데이터 로거...452
• 2. 지표면 신축계 및 우량계...452
• 3. CCD 카메라...456
• 4. 표점...456
• 제 6 절. 개발시스템의 효율적인 운영방안...457
• 1. 도로사면 계측우선순위 결정 방법...457
• 2. 도로사면 붕괴 예보를 위한 관리기준치(안)...470
• 제 4 장. 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...476
• 제 1 절. 연구개발 목표 달성도...476
• 제 2 절. 대외 기여
• 제 6 장. 참고문헌...479
• 부록 1. 인터넷 실행 절차...485
• 부록 2. 데이터베이스 관리 시스템 실행 절차...499
• 부록 3. 예ㆍ경보 시스템 실행 절차...503