초록 ▼

연구개발 목표
Hyper 섬유 그물망 제조 기술을 활용한 숏크리트용 섬유 그물망 일체형 터널 지보재 기술 개발 및 실용화

연구개발 내용
[핵심기술 1] 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 개발
○ Hyper 섬유 활용 일체형 섬유 그물망 제조 기술
- 터널 지보용 섬유 그물망 요구성능 도출(인장 강도, 탄성계수 및 내화학성 등)
- 성능 향상(tensile, bond)을 위한 텍스쳐 디자인 및 표면처리 기술 개발
- 섬유 종류, 형상 및 직조방식에 따른 그물망 제조 기술 개발
○ H

연구개발 목표
Hyper 섬유 그물망 제조 기술을 활용한 숏크리트용 섬유 그물망 일체형 터널 지보재 기술 개발 및 실용화

연구개발 내용
[핵심기술 1] 터널 지보용 Hyper 섬유 그물망 개발
○ Hyper 섬유 활용 일체형 섬유 그물망 제조 기술
- 터널 지보용 섬유 그물망 요구성능 도출(인장 강도, 탄성계수 및 내화학성 등)
- 성능 향상(tensile, bond)을 위한 텍스쳐 디자인 및 표면처리 기술 개발
- 섬유 종류, 형상 및 직조방식에 따른 그물망 제조 기술 개발
○ Hyper 섬유 그물망 생산기술 및 품질기준(안) 개발
[핵심기술 2] 섬유 그물망 지보재용 숏크리트 개발
○ 섬유 그물망용 숏크리트 개발
- 요구성능 도출 및 숏크리트 최적 배합 개발
○ 부착력 향상 고성능 숏크리트 개발
- 섬유 그물망 활용 숏크리트 부착력 및 인성(toughness) 평가
[핵심기술 3] 시공성 향상을 위한 일체형 지보시스템 및 시공기술 개발
○ 시공효율 향상 일체형 지보시스템 요소기술 개발
- 시공성 향상 일체형 강지보재, 락볼트, 섬유 그물망 연결 시스템 개발
- 합리적 시공절차 및 정착 시스템 개발
○ 터널 지보용 섬유 그물망 지보재 설계 및 종합 성능평가
- 현장적용성 평가를 통한 시공성 및 안전성 확보
○ 경제성 검토 및 시공기준(안) 개발

연구개발성과
○ Hyper 섬유 그물망 숏크리트 일체형 지보재
- 인장강도: 강섬유 보강 숏크리트 대비 30% 향상, 휨인성계수: 75% 이상
○ 고부착 섬유그물망(부착 효율 20% 향상)
○ 시공성 향상 일체형 터널 지보재 시공법
○ 일체형 섬유그물망 숏크리트 종합 평가기법 및 현장적용성 평가
○ 일체형 섬유그물망 지보재 및 숏크리트 품질∙시공 기준(안)
○ 경제성 분석 보고서

활용계획 및 기대효과
[활용방안]
○ 터널뿐만 아니라 도로 및 사면 보강재 등 다양한 분야에 적용
○ 그물망 지보재 대량생산 기술이전 등을 통하여 제품의 상용화 및 사업 확대
○ 콘크리트 구조물의 내진 보강 등 보수보강 재료로의 활용 증대
[기대효과]
○ 강섬유 보강 숏크리트 대비 인장성능 향상에 따른 유지관리비용 절감
○ 경량 고성능 섬유 그물망 활용을 통한 터널 지보 시공 효율 향상에 따른 공사비 절감
- 시공성 향상, 재료비 절감
○ 건설폐기물 저감에 따른 환경비용 절감
○ 숏크리트 시공성 및 타설장비의 내구성 향상에 따른 시공효율 증대
○ 신기술 정립에 따른 유럽 등 해외에 장섬유 시장 개척을 통한 수출증대
○ 터널 구조물의 안전성 향상을 통한 국민의 삶의 질 향상

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose
Development of integrated shortcrete fiber-net tunnel support system using hyper fiber-net

Contents
[Core technology 1] Development of hyper fiber-net for tunnel support
○ Manufacturing technique of integrated hyper fiber-net
- Required performance of fiber-net for tunnel

Purpose
Development of integrated shortcrete fiber-net tunnel support system using hyper fiber-net

Contents
[Core technology 1] Development of hyper fiber-net for tunnel support
○ Manufacturing technique of integrated hyper fiber-net
- Required performance of fiber-net for tunnel support (tensile strength, elongation, crack control etc.)
- Texture design and surface treatment of fiber-net for improving bonding between shortcrete and fiber-net
- Manufacturing technique of fiber-net considering type, shape and weaving method of fiber including geogrid
○ Guideline of integrated fiber-net manufacturing technique and quality control
[Core technology 2] Development of shortcrete for fiber-net support
○ Development of shortcrete for fiber-net support
- Required performance and optimum mixture proportion of shortcrete
○ Development of innovative high performance shortcrete with improved bonding
[Core technology 3] Development of integrated tunnel support system and construction method with efficient constructability
○ Deveopment of technical element in integrated support system
- Integrated tunnel support system including steel rib, rock bolt and fiber-net
- Practical construction procedure and anchoring system
○ Design of fiber-net for tunnel support and comprehensive performance evaluation of developed system
- Securing of constuctability and safety via field testing
○ Evaluation of economic feasibility and guideline of construction method

Development Results
○ Hyper fiber-net for tunnel support
- tensile strength increase more than 30% relative to fiber reinforced shortcrete and flexural toughness factor more than 75%
○ Fiber-net with high bonding between shortcrete and fiber-net
○ Integrated tunnel support system with efficient constructability
○ Evaluation method of integrated fiber-net shortcrete and field testing
○ Guideline of construction and quality control of integrated fiber-net tunnel support system
○ Economic feasibility analysis report

Expected Contribution
[Application plan]
○ Combination of fiber-net with other types of materials to enlarge application range
○ Commercialization of fiber-net manufacturing technology through technology transfer
○ Extension of application to other types of structures including slope reinforcement in highway
[Expected effect]
○ Decrease in maintenance cost relative to steel-fiber reinforced shortcrete
○ Improvement of constructability and cost cutting
○ Reduction of construction wastes due to prevention of rebounded steel-fiber
○ Improvement of construction efficiency due to enhancement in shortcrete constructability and durability of shortcrete machine
○ New market exploitation and increase in export
○ Improvement of quality of life by enhancing tunnel safety

(source : Summary 5p)