초록 ▼

본 과업의 연구과업 내용과 범위는 다음과 같다.
[제1 세부과제] 마이크로 습식 분쇄장치 개발
- 캐나다, 일본, 미국 등의 선진외국 실용제품 분석
- 입도조절이 가능한 마이크로 습식 분쇄기를 개발
- 최적분쇄능력 파악
- 평균입경과 분쇄속도 상관성 도출
- 제조인자별 물리적 특성 평가
- 습식분쇄기 Operating Manual 제작
[제2 세부과제] 주입설계지침 작성
- 국내외 기술동향분석
- 다양한 그라우트 조건의 설정
- 현장 주입상황을 재현할 수 있는 모형토조 주입

본 과업의 연구과업 내용과 범위는 다음과 같다.
[제1 세부과제] 마이크로 습식 분쇄장치 개발
- 캐나다, 일본, 미국 등의 선진외국 실용제품 분석
- 입도조절이 가능한 마이크로 습식 분쇄기를 개발
- 최적분쇄능력 파악
- 평균입경과 분쇄속도 상관성 도출
- 제조인자별 물리적 특성 평가
- 습식분쇄기 Operating Manual 제작
[제2 세부과제] 주입설계지침 작성
- 국내외 기술동향분석
- 다양한 그라우트 조건의 설정
- 현장 주입상황을 재현할 수 있는 모형토조 주입장치제작
- 설정된 각각의 조건에 의한 주입시험 및 계측
- 주입고결토의 재령일별 압축강도와 투수계수를 측정
- 주입압과 주입량의 상관관계 도출
[제3 세부과제] 마이크로 습식 분쇄기의 현장적용 실험평가
-그라우팅과 관련된 국내외 주입재의 현황 조사 및 평가
- 그라우팅 효과 검증을 위한 전기비저항 실내 시험
- 마이크로시멘트 그라우팅을 위한 현장 선정 (버들지) 및 기초 조사
- 버들저수지에 대한 개략 탐사 및 현장 그라우팅 대상 지층 시료 분석
- 마이크로시멘트를 이용한 그라우트 주입 시험
- 전기비저항 탐사를 이용한 그라우트 주입 구간 및 주입 범위 판정
- 그라우트 주입 전후의 투수시험 실시 및 결과 분석
[제4 세부과제] 고속가변 회전믹서 개발
- 미국, 일본의 선행기술 및 실용제품 조사분석
- Blade 형식, 혼합량, 제작비, 유지비 등 상호평가
- 설계Spec 산정 ; Vessel 용량, 혼합속도 고려
- 현장공급용 실용제품 공급가격 가추정
- rpm별 혼합실험 후 수화정지수화물 SEM촬영
- 고속가변 회전믹서 Operating Manual 제작
[제5 세부과제] 시공관리 시스템 및 장치개발
- 실시간 모니터링 시스템 Data 처리방법 설계
- Monitoring용 출력 자료 설계
- System 장비 개발
- System 설계 프로그래밍 및 시현성 간이 평가
- Standpipe Fittings의 선진국 실용제품 분석
- 설계Spec. 선정 및 제작, 현장평가, 공급가 산정
[제6 세부과제] 지반별 주입설계 Parameter 연구
- System의 시현성 평가
- P~Q Curve 출력실험에 의한 프로그램 보정
- 지반별(점토, 실트, 모래지반, 암반)에 대한 주입압, 주입량, 주입율, 손실율 등의 평가에 의한 주입설계 Parameter 연구
- 대상토질별 주입율 산정 조건표 도출
[제7 세부과제] 그라우팅 시스템의 현장적용 실험평가
- P~Q Curve Monitoring에 의한 현장 주입관리
- 주입효과, 시공편의성 평가
- 현장제조 마이크로시멘트의 그라우팅 작업
- 그라우팅 실무부문 작업표준화

Abstract ▼

The contents and the scope of the study in this year are as follows
[Subject 1] The development of micro wet milling system
- To analyse(test) the properties of the products being used in developed countries as Canada, Japan, U.S.A. and others
- To develope the optimum micro wet milling sys

The contents and the scope of the study in this year are as follows
[Subject 1] The development of micro wet milling system
- To analyse(test) the properties of the products being used in developed countries as Canada, Japan, U.S.A. and others
- To develope the optimum micro wet milling system that can control particle size distribution
- To understand the optimum milling capacity
- To make clear the relationship between the average particle size and the milling speed
- To evaluate the physical properties followed by manufacturing factors
- To develope the operating manual of the wet mill
[Subject 2] Drawing up Grouting design guide
- Research domestic institutes and companies
- Establishment of diverse grouting conditions
- Producing a simulator to reappear in-situ conditions
- Grouting test and measurement on each condition
- Measurement of grouted soil's strength with time and its coefficient of permeability
- Deducing the correlation of Injection pressure and grouting rate
[Subject 3] The empirical evaluation of field application of micro wet miIling system
- Investigation and evaluation to grout material
- Electrical resistivity test at laboratory to verify grouting effect
- Site characteristics to grout with microcement for Beodul reservoir
- General survey at field and sieve analysis for sand obtained at dike
- Injection test with microcement grout
- Estimation of penetration scopes with electrical resistivity survey
- Borehole test at both before and after grouting
[Subject 4] The development of high speed scroll mixer
- investigation and analysis of precede technique
- evaluation according to type of blade, amount of mixing, manufacturing cost and maintenance.
- estimate specification of design(capacity of vessel, considering of mixing speed)
- provisional cost estimation of products for supply
- design of trial manufacture and operating manual
[Subject 5] The development of equipment and management system of operation
- the design of data processing methods on the real-time monitoring system
- the design of output for monitoring
- the development of system equipments and system programing
- the analysis of practical products of precede standpipe fittings
- estimation and manufacturing of design spec, field evaluation, estimation of supply cost
[Subject 6] The study of parameter of grouting design according to types of soil.
- the evaluation of application of real-time monitoring system
- the study of parameter for grouting design according to conditions of soils.
- the correction of program according to P~Q curve
[Subject 7] Evaluation of field application to inject with in-situ milling microcement and grouting management system.
- Investigation and evaluation to grouting material
- Electrical resistivity test at laboratory and electrical resistivity tomography(ERT) to verify grouting effect
- Site characteristics to grouting material made of in-situ milling microcement for reservoir
- Injection test with grouting material made of in-situ milling microcement
- Estimation of penetration scopes with surface electrical resistivity survey and electrical resistivity tomography (ERT)
- Borehole test and evaluation of results at both before and after grouting
- Grouting design standard

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...3
• 요약문...4
• SUMMARY...17
• 제목차례...29
• 그림차례...39
• 사진차례...52
• 표차례...55
• 제1장 서론...60
• 제1절 연구개발의 배경 및 필요성...60
• 제2절 연구목적 및 범위...61
• 1. 개요...61
• 2. 마이크로 습식 분쇄장치 개발...63
• 2.1 연구의 목적...63
• 2.2 연구의 내용 및 범위...63
• 3. 주입설계치침 작성...64
• 3.1 연구의 목적...64
• 3.2 연구의 내용 및 범위...64
• 4. 고속가변 회전믹서 개발...65
• 4.1 연구의 목적...65
• 4.2 연구의 내용 및 범위...65
• 5. 시공관리 시스템 및 장치 개발...66
• 5.1 연구의 목적...66
• 5.2 연구의 내용 및 범위...67
• 6. 지반별 주임설계 Parameter 연구...67
• 6.1 연구의 목적...67
• 6.2 연구의 내용 및 범위...67
• 6.3 터널 그라우팅...96
• 6.4 사력층 그라우팅...97
• 7. 현장적용 실험평가...68
• 7.1 연구의 목적...68
• 7.2 연구의 내용 및 범위...69
• 제2장 국내.외 기술개발 현황...70
• 제1절 국내기술개발 현황...70
• 제2절 국외 동향...72
• 제3절 주입재의 현황 조사...75
• 1. 주입재의 기본성질...75
• 2. 주입재의 종류...75
• 2.1 일반포틀랜드시멘트...75
• 2.2 혼합시멘트...76
• 2.3 초미립자시멘트...77
• 2.4 점토-시멘트...79
• 3. 주입재의 특성...79
• 3.1 개요...79
• 3.2 시멘트계 주입재...80
• 3.3 용액형 주입재...84
• 4. 주입재 사용상의 문제점...85
• 4.1 입반포틀랜드시멘트...85
• 4.2 초미립자시멘트...87
• 4.3 점토-시멘트...88
• 5. 국내 주입공법...89
• 5.1 개요...89
• 5.2 재료 구성...90
• 5.3 각 공법별 화학적 반응...90
• 6. 초미립자시멘트를 사용한 그라우팅 시공사례...93
• 6.1 댐에서의 시공...93
• 6.2 조선소의 독 보수...95
• 6.3 터널 그라우팅...96
• 6.4 사력층 그라우팅...97
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과...100
• 제1절 마이크로 습식 분쇄장치 개발...100
• 1. 실험용 습식 분쇄기...100
• 1.1 선행기술 조사 분석...100
• 1.2 시작품 설계 및 제작...106
• 2. 실험방법...108
• 2.1 사용재료...108
• 2.1.1 사용분석...108
• 2.1.2 규산소다의 화학적 특성...108
• 2.2 측정항목...109
• 2.2.1 블리딩...109
• 2.2.2 일축압축강도...109
• 2.2.3 점도...110
• 2.2.4 투수계수...110
• 2.2.5 침투율...110
• 2.2.6 어독성...111
• 3. 실험결과 및 고찰...112
• 3.1 최적 분쇄성능 토출...112
• 3.2 침강량에 따른 분말도 환산표...115
• 3.2.1 1종 시멘트...115
• 3.2.2 슬래그...119
• 3.2.3. 플라이애시...123
• 3.3 분쇄물의 물리적 특성...127
• 3.3.1 분말도...128
• 3.3.2 점도...129
• 3.3.3 투수계수...130
• 3.3.4 침투깊이...131
• 3.3.5 일축압축강도...132
• 3.3.6 어독성...133
• 4. 현장적용 마이크로 습식 분쇄기...135
• 4.1 습식분쇄기 Operating Manual 및 작업 순서도...135
• 4.1.1 현장용 습식분쇄기...135
• 4.1.2 마이크로 시멘트 분쇄작업 순서도...138
• 4.2 분쇄시간별 분말도 및 생산량 추정...139
• 5. 결론...141
• 제2절 주입설계지침 작성...143
• 1. 개요...143
• 2. 이론적 고찰...144
• 2.1 침투이론 및 주입지반특성...144
• 2.1.1 침투이론...144
• 2.1.2 침투한계 주입비...150
• 2.1.3 겔화 메커니즘...154
• 2.1.4 Gel-time의 결정...156
• 2.2 주입형태 및 공학적 특성...157
• 2.2.1 주입형태 종류와 특징...157
• 2.2.2 주입압력...160
• 2.3 P-Q관리...163
• 2.4 한계주입속도이론...168
• 3. 실험...170
• 3.1 실험 조건...170
• 3.2 사용재료 물성...170
• 3.2.1 대상 시료토...170
• 3.2.2 주입재...172
• 3.3 실험개요...174
• 3.3.1 실험 원리...174
• 3.3.2 모형토조 Setting 및 시료 샘플링...181
• 3.3.3 실험순서...185
• 3.4 시험계획 및 방법...186
• 3.4.1 주입시험계획...187
• 3.4.2 방법...189
• 4. 시험결과 및 분석...192
• 4.1 주입 평가 및 분석...192
• 4.1.1 침투형태 분석...192
• 4.2 P-Q-D-u-T 분석...195
• 4.2.1 P-T Curve...195
• 4.2.2 P-Q Curve...201
• 4.2.3 u-T Curve...204
• 4.2.4 D-T Curve...205
• 4.3 일축압축강도...206
• 4.4 투수계수...207
• 5. 결론...208
• 6. In-situ Soil Injection Simulatour(ISIS) 이용한 주입설계 활용 지침[안] ...210
• 6.1 기본편...210
• 6.1.1 지침의 적용범위...210
• 6.1.2 주입공법의 기본적인 사항...210
• 6.1.3 지반내 주입재의 침투특성...211
• 6.1.4 지반의 약액 침투상황과 개량지반...213
• 6.2 활용편...214
• 6.2.1 P-Q 관계 도출...214
• 6.2.2 주입재료의 선정...215
• 6.2.3 주입대상지반의 재현...216
• 6.2.4 주입재료의 성능평가...218
• 6.3 시공편...219
• 6.3.1 P-Q 관리...219
• 6.3.2 지반융기에 대한 대책...223
• 제3절 고속가변회전믹서 개발...229
• 1. 실험용 고속가변 회전믹서 개발...229
• 1.1 선행기술 조사 분석...229
• 1.2 시작품 설계 및 제작...230
• 2. 실험...231
• 2.1 개요...231
• 2.2 실험결과 및 고찰...231
• 2.2.1 블리딩...231
• 2.2.2 점도...236
• 2.2.3 SEM촬영...237
• 2.2.4 일축압축강도...240
• 3. 현장적용 고속가변 회전믹서 개발...241
• 3.1 고속가변 회전믹서 제작...241
• 3.2 주입제의 혼합경로...242
• 4. 결론...243
• 제4절 시공관리 시스템 및 장치개발...246
• 1. 실시간 시공관리 시스템과 Standpipe Fittings...246
• 2. 실시간 시공관리 시스템...248
• 2.1 모니터링...249
• 2.2 주입제어...250
• 2.2.1 정압주입 제어...250
• 2.2.2. 정량주입 제어...252
• 2.2.3 정압.정량주입 제어...254
• 2.3 데이터 관리...255
• 3. Standpipe Fittings...256
• 3.1 주요제원...256
• 3.2 기능...258
• 4. 결론...259
• 제5절 지반별 주입설계 Parameter 연구...260
• 1. 선진 국외 기술의 개념적 이해...260
• 1.1 프랑스...260
• 1.1.1 ENPASOL...261
• 1.1.2 CASTAUR...265
• 1.1.3 SINNUS...266
• 1.1.4 CHAIRLOC...268
• 1.1.5 ENPASOL - SINNUS를 이용한 System grouting의 문제점 고찰...268
• 1.2 캐나다...269
• 1.2.1 주입 Parameler의 설계...269
• 1.2.2. 특징...272
• 1.2.3 해석원리...272
• 1.2.4 사용목적...274
• 2. 모형토조 주입장치의 개념적 이해...277
• 2.1 실험개요...277
• 2.1.1 기존실험계획...277
• 2.1.2 실험장치...281
• 2.1.3 실험순서...281
• 2.2 실험결과...284
• 2.3 B-value...291
• 2.4 문제점...293
• 2.4.1 B-value와 De-aired water에 대한 고려...293
• 2.4.2 투수계수...295
• 2.4.3 간극수압...299
• 2.4.4 실트의 영향...300
• 3. 최적주입압력의 산정법...302
• 3.1 기존의 주입압력과 주입량에 대한 제안식...303
• 3.1.1 Maag와 Thiem(1972)의 제안식...303
• 3.1.2 W. J.Baker의 제안식...305
• 3.1.3 주입압력과 침투와의 관계...305
• 3.1.4 미 개척국의 암반주입에 대한 제안...306
• 3.1.5 일본 국철의 설계시공 지침(안)...306
• 3.1.6 일본 토목학회의 댐 기초, 암반 Groutimg에 관한 시공지침 ...307
• 3.1.7 일본 와세다대학 모리연구실의 한계주입속도이론...307
• 3.1.8 각종 제안식들의 문제점...309
• 3.2 지반의 유효응력 계산...309
• 3.2.1 반무한체의 표면에 작용하는 연직방향의 점하중에 의한 응력 - Boussinesq(1883)의 해법 ...309
• 3.2.2 Rankine의 토압이론...312
• 3.2.3 유효응력의 개념...318
• 3.3 적정주입압력의 산정...325
• 3.4 침투성 시험장치 개발...328
• 4. 결론...332
• 제6절 그라우팅 시스템의 현장적용 실험평가...334
• 1. 현장적용 지구의 현황조사...334
• 1.1 버들저수지...334
• 1.2 신라저수지...336
• 2. 그라우팅에 의한 제체 개선효과 판정...338
• 2.1 지구물리탐사...338
• 2.1.1 시멘트 종류별 강도시험...342
• 2.1.2. 전기비저항 실내시험...347
• 2.1.3 전기비저항탐사와 자연전위탐사...350
• 2.1.4 전기비저항 수직탐사...352
• 2.1.5 고해상도 전자탐사...360
• 2.2 시주공 전기비저항 토모그래피...363
• 2.2.1 전기비저항 토모그래피의 원리...364
• 2.2.2 전기비저항 토모그래피의 전극배열법...366
• 2.2.3 모델시험...368
• 2.2.4 현장적용...375
• 2.3 주입시험...382
• 2.3.1 버들저수지...382
• 2.3.2 신라저수지...385
• 2.4 시추공을 이용한 투수시험 결과...389
• 2.4.1 버들저수지...389
• 2.4.2 신라저수지...396
• 3. 결론...397
• 4. 그래우팅 표준시방서(안)...400
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도...422
• 제1절 연구개발목표 달성도...422
• 1. 마이크로 습식분쇄장치 개발...422
• 2. 주입설계지침 작성...422
• 3. 마이크로 습식 분쇄기의 현장적용 실험평가...423
• 4. 고속가변 회적믹서 개발...423
• 5. 시공관리 시스템 및 장치개발...423
• 6. 지반별 주입설계 Parameter 연구...424
• 7. 그라우팅 시스템의 현장적용 실험평가...424
• 제2절 연구개발의 대외 기여도...424
• 제5장 연구개발결과의 활용 방안...426
• 제1절 활용방안...426
• 제2절 기대효과...426
• 1. 기술적 측면...426
• 2. 경제적 측면...427
• 제6장 참고문헌...428
• 제1절 마이크로 습식 분쇄장치 개발...428
• 제2절 주입설계지침 작성...429
• 제3절 고속가변 회전믹서 개발...430
• 제4절 시공관리 시스템 및 장치개발...431
• 제5절 지반별 주입설계 Parameter 연구...431
• 제6절 그라우팅 시스템의 현장적용 실험평가...433