초록 ▼

IV. 연구개발결과
1. 중점유지관리 관거의 정비를 위한 비굴착 복합단면형성공법
ㆍ 시공 가능한 하수관 복합단면의 결정
ㆍ 하수관 복합단면 시공을 위한 보조관 압력별 변위 측정 및 함수화
ㆍ 복합단면에 대한 수리실험 및 수리특성 도출
ㆍ 복합단면의 구조적 해석을 통한 지중매설시 안정성 검토
ㆍ 시험시공을 통한 시공법 완성
ㆍ 설계방법, 시방서, 일위대가 작성
2. 불명수·누수 제어를 위한 공기압, 수압에 의한 수밀시험공법
ㆍ 국내 누수시험 기준과 연계된 패커 시험 기준

IV. 연구개발결과
1. 중점유지관리 관거의 정비를 위한 비굴착 복합단면형성공법
ㆍ 시공 가능한 하수관 복합단면의 결정
ㆍ 하수관 복합단면 시공을 위한 보조관 압력별 변위 측정 및 함수화
ㆍ 복합단면에 대한 수리실험 및 수리특성 도출
ㆍ 복합단면의 구조적 해석을 통한 지중매설시 안정성 검토
ㆍ 시험시공을 통한 시공법 완성
ㆍ 설계방법, 시방서, 일위대가 작성
2. 불명수·누수 제어를 위한 공기압, 수압에 의한 수밀시험공법
ㆍ 국내 누수시험 기준과 연계된 패커 시험 기준 결정
ㆍ 수밀 시험용 패커시스템 제작
ㆍ 공기압/수압용 패커를 이용한 수밀 시험 방법 제시
ㆍ 시방서 및 일위대가 작성
3. CSO 제어를 위한 우수토실 개선 공법
ㆍ 유량조절장치 개발 및 현장테스트를 통한 정확성, 안정성 검토
ㆍ 오리피스 폐색에 의한 평상시 월류 사고를 방지할 수 있는 구조도출
ㆍ 하천수 역류시 오리피스 폐색을 통한 유입방지 방안 도출
ㆍ 차집관거 용량을 최대한 활용할 수 있는 차집방식 도출
ㆍ 각 우수토실을 중앙에서 통합·운영할 수 있는 시스템 도출
ㆍ 차집유량조절 Logic 개발
ㆍ 최적화 기법에 의한 실시간 제어방법 개발
ㆍ 차집방식의 개선을 통한 월류부하 저감효과 및 하수처리장 유입수질 개선효과 검증
ㆍ 하수관거 모니터링 시스템과의 연계가능성 검토
4. 하수맨홀 현대화 기술
ㆍ 인버트의 수리학적 역할 및 CSOs 저감효과 검토
ㆍ 프리캐스트 인버트의 재질선정
ㆍ 인버트의 시공성 및 경제성 검토
ㆍ 수밀접합부재의 선정 및 수밀메카니즘 개발
ㆍ 불명수 유입을 막기 위한 수밀접합부재의 수밀성 검토
ㆍ 시험시공을 통한 인버트 및 접합부재의 시공법 완성
ㆍ 인버트 및 접합부재의 설계방법, 시방서, 일위대가 작성

Abstract ▼

1. Development of non-circular modified section CIPP
This report presents the development of non-circular modified CIPP to reduce sedimentation and increase the flow velocity in the existing combined sewer system.
The sedimentation in the bottom of the combined sewer can cause serious problem

1. Development of non-circular modified section CIPP
This report presents the development of non-circular modified CIPP to reduce sedimentation and increase the flow velocity in the existing combined sewer system.
The sedimentation in the bottom of the combined sewer can cause serious problems such as reducing flow capacity and hygienic hazards. The magnitude of flow velocity is one of the major factors governing the rate of sedimentation process. Therefore, increasing flow velocity in the combined sewer can significantly reduce the rate of sedimentation process. Since most combined sewer system is using gravitational potential for its driving force, it is almost impossible to increase the flow velocity without re-installation of sewer.
KICT (Korea Institute of Construction Technology) has developed a new combined sewer rehabilitation method using a non-circular modified CIPP. This method has been initiated to reduce the rate of sedimentation in the existing combined sewer without sacrificing either control of storm flooding or sewage transportation.
This new method enables us to increase the flow velocity by modifying the section during CIPP installation process for the combined sewer rehabilitation project. This method can be effectively applied to the sewer system that contains excessively deigned capacity due to unbalanced precipitation pattern in a year, and has a low degree of in-line slope to be unable to maintain the flow velocity.
This paper will describe the effect of increasing the flow velocity in various sizes of modified section and the installation process of the non-circular modified CIPP rehabilitation method.
2. Development of spot leakage test method for sewer pipe
Leak test is performed to prevent Infiltration and Exfiltration in sewer pipe. Infiltration and Exfiltration can lead to deficiency of capacity in wastewater treatment plant and pollution of groundwater and soil, respectively. Leak test is usually conducted at the end of the construction. However, leak test has been reported to have various problems resulting from test method, civil affairs by delay of construction term, and high price, etc. Currently, the leak test is not frequently used on the field.
The KICT has developed an advanced method of the leak test by modifying and upgrading the previous leak test method at domestic and abroad. The newly developed leak test includes the simultaneous examination of leakage of sewer pipe by CCTV and packer robot (SIS packer). The test can be performed even under high pressure of air and water.
Major contents of research are as follows
The standard of leak test method using packer robot was presented based on the results of experiments. The test using packer robot was applied to field and model area to verify the propriety of leak test method. The leak test method using packer robot developed in this research can be concluded to be suitable for a substitution method of leak test.
3. Development of RTC Regulator
The purpose of this research is to develop apparatus for minimizing pollution loads caused by Combined Sewer Overflows(CSOs) to receiving water body and operating sewer treatment plant by enhancing water quality in combined sewer system under wet-weather conditions.
Included in this study are : 1) Establishing ways for the status and problems of domestic sewer system 2) Analyzing characteristics of CSOs under various rainfall conditions 3) Developing real-time control system for controlling intercepting stormwater in combined water and sewage flow using water level and electrical conductivity 4) Producing and practically utilizing this throttling system
This systems can control the intercepting flow into flow regulator by using electrical conductivity(EC) and water level. A sudden high pollution loads in combined sewer systems is attributed to first flushing actions and resuspension of sediments deposited in sewers. The contaminant loads in flow regulators are significantly varied because of their different drainage areas. Hence, this system based on the measured EC and water level enable us to achieve real-time control for intercepting flow. In this systems, water level is measured by level sensor and pollution loads is estimated indirectly by measured EC. A desired quantity of intercepting flow was adjusted. In addition, the necessary slide position for a constant intercepting was determined by optimization programming.
This system can reduce pollution loads caused by CSOs, which might be alternative for the stable operation of STP by enhancing water quality flowing into STP. A model simulation using Stormwater Management Model(SWMM) demonstrated the 27.3% reduction for BOD loads to a water body due to CSOs and the 30.2% decrement for BOD loads to STP.
4. Sewer manhole modernization technology
Sewer Manhole Invert and Sewer Pipe to Manhole Connector Technologies have been studied in this research for three years as a specific item under unit subject of Sewer Manhole Modernization Technology.
Little research on Sewer Manhole Modernization Technology has been conducted in Korea even though it is a highly required field to enhance the existing sewer system. These two technologies can enhance water discharge environment and achieve stable sewer system and efficient sewage treatment in the plant.
Firstly, Sewer Manhole Invert was studied on hydraulic characteristics in sewer manhole and cost-effectiveness analysis of the removal of CSOs. The developed invert in this research is a kind of precast product made of polyethylene material. The system provides the enhanced hydraulic environment (higher flow velocity, lower coefficient of roughness and head loss) to the sewer flow.
Secondly, Sewer Pipe to Manhole Connector Technology was developed to prevent the sewer leakage in manhole and the inflow of ground water. These problems can cause both water quality in sewer and treatment efficiency in STP to be deteriorated.
In addition, inadequate sewer system can contaminate ground and underground environment. The remediation of the contaminated sites due to these problems usually requires a tremendous amount of efforts, costs and time. The study was conducted mainly for material of the product and watertight mechanism. EPDM Rubber was utilized as watertight material and galvanized steel was used for the purpose of connecting mechanism.
These two technologies are being currently applied to construction field. In the near future, they are expected to be practically used in more working place and to show desirable results.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 17
• 표목차 ... 23
• 그림목차 ... 26
• 제1장 서론 ... 32
• 제1절 연구개발의 필요성 ... 33
• 1. 기술 개발 배경 ... 33
• 2. 본 연구의 필요성 ... 35
• 3. 개발과제의 개요 ... 38
• 제2장 국내·외 기술개발 현황 ... 50
• 제1절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 51
• 1. 국내외의 관련 연구 동향 ... 51
• 2. 월류수(불명수 포함)저감기술 동향 ... 52
• 제2절 단위과제별 국내외 연구 동향 ... 55
• 1. 중점유지관리관거의 정비를 위한 비굴착 복합단면형성공법 개발{단위과제(I)} ... 55
• 2. 불명수·누수 제어를 위한 공기압, 수압에 의한 수밀시험공법{단위과제(II)} ... 57
• 3. CSO제어를 위한 우수토실 개선 공법 개발{단위과제(III)} ... 74
• 4. 하수맨홀 현대화 기술 개발 ... 81
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 88
• 제1절 중점유지관리를 위한 비굴착 복합단면 형성공법 ... 89
• 1. 연구목적 및 배경 ... 89
• 2. 퇴적 없는 하수관거 설계이론 ... 102
• 3. 복합단면 관거의 수리모형 실험 및 특성분석 ... 114
• 4. 비굴착 복합단면 형성공법 개발 실험 ... 139
• 5. MOUSE Modelling에 의한 적용효과 모의분석 ... 158
• 6. 복합단면의 수리학적 설계과정 및 설계 프로그램 개발 ... 161
• 7. 복합단면 형성공법의 시공절차 ... 172
• 8. 복합단면 시험시공 결과 ... 176
• 9. 복합단면공법의 시방서 ... 194
• 10. 공사비 산정 ... 216
• 제2절 불명수·누수 제어를 위한 공기압, 수압에 의한 수밀시험공법 ... 221
• 1. 연구의 배경 및 목적 ... 221
• 2. 수밀시험의 문제점 및 개선 방안 ... 222
• 3. 패커로봇을 이용한 수밀검사 공법 개발 ... 230
• 4. 패커로봇을 이용한 수밀검사 기준 제시 ... 242
• 5. 패커로봇을 이용한 수밀검사 기준 적합성 여부 검증 시험 ... 251
• 6. 패커로봇을 이용한 수밀검사 현장 적용 시험 ... 253
• 7. 패커로봇을 이용한 수밀검사 시범 지구 적용 ... 261
• 제3절 CSO 제어를 위한 우수토실 개선공법 ... 269
• 1. 월류수 발생특성 ... 269
• 2. 월류수 예측모델 ... 276
• 3. 월류수 제어대책 ... 280
• 4. 최적 대안의 선정 및 현장적용 ... 287
• 제4절 하수맨홀 현대화 기술개발 ... 312
• 1. 현장조립 인버트 설치 공법 개발{단위과제(IV-1)} ... 312
• 2. 수밀접합공법 개발{단위과제(IV-2)} ... 343
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 375
• 제1절 비굴착 복합단면형성공법 개발 ... 376
• 1. 연구개발 목표 달성도 ... 376
• 2. 대외 기여도 ... 377
• 제2절 공기압 및 수압에 의한 수밀시험공법 개발 ... 378
• 1. 목표달성도 평가 ... 378
• 2. 대외기여도 평가 ... 378
• 제3절 CSO 제어를 위한 우수토실 개선공법 ... 379
• 1. 최종 연구목표 ... 379
• 2. 연도별 평가착안점 ... 379
• 3. 연구개발목표의 달성도 ... 380
• 4. 관련분야 기술발전 기여도 ... 380
• 제4절 하수맨홀 현대화 기술 개발 ... 382
• 1. 현장조립 인버트 설치공법 개발 ... 383
• 2. 수밀 접합공법의 개발 ... 383
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 384
• 제1절 비굴착 복합단면형성공법 개발 ... 385
• 1. 추가 개발 계획 ... 385
• 2. 개발된 공법의 사업화 ... 385
• 제2절 공기압 및 수압에 의한 수밀시험공법 개발 ... 386
• 1. 기술의 향상 ... 386
• 2. 시장 확보 방안 ... 386
• 3. 지침 및 기준 제정 ... 386
• 제3절 우수토실 개선 공법 개발 ... 387
• 1. 추가연구의 필요성 ... 387
• 2. 타 연구에의 응용 ... 388
• 제4절 하수맨홀 현대화 기술 개발 ... 389
• 1. 지속적인 기술개발 ... 389
• 2. 새로운 시장진입 및 시장확대 방안 ... 389
• 제6장 참고문헌 ... 390
• 끝페이지 ... 394