기술사 공부하는 자료 공유

가. 개요

급증하는 교통수요와 국토공간의 여건변화에 능동적으로 대처하기 위한 체계적인 도로망구축 및 도로시설의 효율적인 관리․운영방안수립을 목적으로 하는 계획

나. 계획의 성격

▌도로법에 의한 국가법정계획

▌국토종합계획을 실현하는 도로부문의 중장기계획

▌지방도로 정비계획 수립 지침 마련(지자체별 5년 단위 도로정비계획수립)

다. 도로정비계획의 필요성

▌도로시설의 절대부족(G7에 1/3～1/5수준)

▌수도권 및 대도시권의 인구, 산업밀집에 따른 교통수요 집중

▌경부축의 물류집중

▌간선도로망의 구조와 기능 취약

▌도시교통문제 대두

▌도로관리 및 운영주체의 다원화

▌도로계층간 연계성 결여

▌투자재원 부족 심화

▌장래여건변화

라. 계획의 주요내용

마. 독일의 도로사업추진현황

가. 개요

계획 또는 논의되고 있는 공공투자사업의 비용과 편익을 분석하여 공공투자사업의 경제적․사회적 타당성을 분석하는 과정임.

나. 평가기법

다. 분석지표

▌비용추정

비용항목은 공사비, 보상비, 유지관리비로 하며 경제성분석에는 총 투자된 사업비에서 세액이 공제된 경제적 사업비를 투자비용으로 사용함.

▌편익추정

현재까지 개발되어 교통시설투자사업에 보편적으로 적용되고 있는 편익항목은 차량운행비용절감, 운행시간절감, 교통사고감소 등이 있으며, 근래에 들어서 환경에 대한 관심증가로 환경비용이 포함되어야 한다는 주장이 제기되고 있으나, 현실적으로 계량화가 어려워 특정사업에 일부 적용되는 실정임.

주요 편익 항목

가. 개요

주어진 도로조건에서 서비스 수준 i 일 때 최대교통류율을 말하며, 서비스교통량과의 관계는 1985USHCM에서 정의 한 바와 같이 최대서비스교통량은 주어진 조건하의 최대교통용량과 같은 의미를 가짐.

나. 이상적 조건

▌고속도로

▌다차로도로

다. 용량산정(주어진 조건, 서비스 i 수준 일때)

▌고속도로(기본구간)

▌다차선도로

▮유형(Ⅰ) : 연속류 구간이 5km 이상 지속될 때, 용량값으로 2,000pcphpl을 적용

▮유형(Ⅱ, Ⅲ) : 신호교차로 개념 적용

가. 개요

교통량은 특정지점 또는 특정구간을 통행한 또는 통행할 자동차의 대수를 말하며, 현황교통량과 계획(예측) 교통량으로 구분됨.

교통량의 종류는 평균일교통량, 년평균 일교통량, 설계시간교통량, 중방향교통량, 첨두시간 교통량이 있음.

나. 년평균일교통량(AADT)

1년 동안 한지점을 통과한 차량수를 365로 나눈 교통량

다. 평균일교통량(ADT)

일정기간 동안 한지점을 통과한 차량수를 일정기간으로 나눈 교통량

다. 설계시간교통량(DHV)

설계목표년도의 첨두시간 예상교통량으로 정의되며, 도로의 시설규모를 정하기 위한 설계시간교통량으로 1년중 30～50번째로 큰 교통량

라. 중방향교통량(DDHV)

양방향에 대한 중방향 교통량비를 말하며, 설계시간교통량에 중방향계수를 곱하여 산정하고, 중방향계수는 일반적으로 0.60～0.65의 범위를 나타냄.

설계시 중방향에 대한 고려가 없다면 중방향에서 교통혼잡이 발생되며, 반대로 중방향이 너무 크게 고려가 되는 경우 과다한 설계가 될 수 있음.

마. 첨두시간교통량(PDDHV)

하루 중 교통량이 가장 많은 시간대의 교통량을 말하며, 중방향교통량에 첨두시간계수(PHF)를 곱하여 산정함〔첨두시간교통량 산정 : PDDHV = (AADT×K×D) / PFH〕

첨두시간계수(PHF)는 한시간 교통량에 대한 한시간 최대교통량의 비를 말하며, 고속도로의 경우 0.87～0.97범위 분포를 나타냄.

∙첨두시간계수산정 : PHF=첨두시간 교통량/첨두교통류율, PHF=Vp/(V15×4)

Ⅰ. 개 요

1. 혼화재료는 시멘트, 골재, 물 이외의 재료로서 혼합할 때 필요에 따라 콘크리트의 한 성분으로 더 넣는 재료로서 혼화재와 혼화제로 구분한다.

2. 이중 혼화재는 사용량이 비교적 많아 그 자체의 부피가 콘크리트의 배합계산에 관계되는 것이고 혼화제는 사용량이 적어 그 자체의 부피가 콘크리트의 배합계산에서 무시되는 것이다.

3. 혼화재로는 플라이애쉬(Fly-Ash), 고로슬래그, 팽창재가 혼화제로는 AE제, 감수제, 유동화제, 지연제, 고성능 감수제, AE감수제 등이 있다.

Ⅱ. 혼화재(混和材)

1. 혼화재란

혼화재료중 사용량이 비교적 많아 그 자체의 부피가 콘크리트의 배합계산에 관계되는 것을 말한다.

2. 혼화재의 용도별 분류

1) 포졸란 작용이 있는 것 : 플라이 애쉬, 규조토, 화산회, 규산백토

2) 주로 잠재수경성이 있는 것 : 고로슬래그미분말

3) 경화과정에서 팽창을 일으키는 것 : 팽창재

4) 오토클래이브양생에 의하여 고강도를 나타내게 하는 것 : 규산질 미분말

5) 착색시키는 것 : 착색재(着色材)

6) 기타 : 고강도용 혼화재, 포리마, 증량재(增量材) 등

3. 혼화재의 특성

1) Fly Ash(플라이애쉬)

① 콘크리트의 워커빌리티 개선으로 단위수량 감소

② 수화열로 인한 온도상승 작고 수축 감소

③ 수밀성과 화학적 침식에 의한 내구성 개선

④ 알카리 골재반응 억제 및 장기강도 개선

2) 팽창재

① 콘크리트의 건조수축이나 경화수축등에 기인하는 균열발생 저감

② 화학적 프리스트레스 도입으로 균열에 대한 내력 향상

3) 고로슬래그 분말

① 콘크리트의 장기강도 증진

② 수화열 발생속도 저감

③ 화학적 저항성 개선과 알카리골재 반응 억제

Ⅲ. 혼화제(混和劑)

1. 혼화제란

혼화재료중 사용량이 비교적 적어 그 자체의 부피가 콘크리트의 배합계산에서 무시되는 것이다.

2. 혼화제의 용도별 분류

1) 워커빌리티와 내동해성을 개선시키는 것 : AE제, AE감수제

2) 워커빌리티를 향상시켜 소요의 단위수량이나 단위시멘트량을 감소시키는 것 : 감수제, AE감수제

3) 배합이나 경화후의 품질을 변치 않도록 하고, 유동성을 대폭으로 개선시키는 것 : 유동화제(流動化濟)

4) 큰 감수효과로 강도를 크게 높이는 것 : 고성능 감수제

5) 응결, 경화시간을 조절하는 것 : 촉진제, 지연제, 급결제, 초지연제

6) 방수효과를 나타내는 것 : 방수제

7) 기포의 작용에 의해 충전성을 개선하거나 중량을 조절하는 것 : 기포제, 발포제

8) 염화물에 의한 철근의 부식을 억제 시키는 것 : 방청제

9) 유동성을 개선하고, 적당한 팽창성을 주어 충전성과 강도를 개선하는 것 : 프리팩트콘크리트용 혼화제, 고강도프리팩트콘크리트용 혼화제, 공극충전모르터용 혼화제

10) 소요의 단위수량을 현저히 감소시켜 내동해성을 개선시키는 것 : 고성능AE감수제

11) 점성을 증대시켜 수중에서의 재료 분리를 억제시키는 것 : 수중 불분리성 혼화제

12) 응집작용에 의해 재료분리를 억제시키는 것 : 수중콘크리트용 혼화제, 펌프압송조제

13) 기타 : 보수제, 방동제, 건조수축 저감제, 수화열 억제제, 분진방지제 등

3. 혼화제의 특성

1) AE제, 감수제, AE감수제, 고성능 감수제

① 콘크리트의 워커빌리티가 개선

② 단위수량이 감소

③ 내동해성이 향상

④ 수밀성이 개선

2) 유동화제

① 콘크리트의 단위수량을 증가시키지 않고 콘크리트의 유동성 증대

② 콘크리트의 펌핑성 증대

③ 수중콘크리트나 연속자중벽등의 시공성 증대

3) 수중 불분리성 혼화제

① 유동성이나 충전성 개선 목적으로 고성능 감수제나 유동화제 병용

② 수중에서도 분리가 잘 안되는 성질

4) 철근콘크리트용 방청제

① 철근 부식 억제

② 부동태 피막형성형 방청제, 침전 피막형성 방청제, 흡착 피막 형성형 방청제

Ⅳ. 혼화재료 사용시 주의사항

1. KS규정 품질규격에 의한 양질의 재료 사용

2. 적정량의 혼화재료 사용 →계량오차 유발 방지

3. 장기간 저장한 혼화재료나 이상이 인정된 혼화제는 사용전에 시험하여 성능을 확인한다.

Ⅴ. 혼화재료의 저장

1. 혼화재의 저장

1) 방습적인 사일로나 창고등에 품종별로 구분 저장

2) 입하의 순서대로 사용한다.

3) 장기저장 혼화재는 사용전 시험품질 확인

4) 혼화재는 날리지 않도록 취급에 유의

2. 혼화제의 저장

1) 먼지, 기타 이물질 혼입되지 않도록 저장

2) 장기간 저장 혼화제나 이상이 인정된 혼화제는 사용전 성능시험 확인후 사용

Ⅰ. 서 론

1. 육상 운송체계의 대부분을 차지하고 있는 도로의 구성요소중 교량은 경제적, 사회적 측면에서 매우 중요한 구조물로서 이의 파손시 교통 소통의 불가로 인한 사회적, 경제적 손실은 물론 인사 사고까지 유발시키는 도로 기능을 위한 중요한 부분이라 아니할 수 없다.

2. 때문에 교량은 사용성 및 안전성에 대한 정확한 평가와 점검이 요구된다.

이의 평가 점검결과에 따라 적정한 유지보수를 실시해야 하며, 여기서는 교량 유지보수를 위한 항목들에 대하여 기술코자 한다.

Ⅱ. 교량의 유지관리 분류

1. 자료관리 : 교량 자료의 Data Base

2. 일상관리

3. 점검

1) 일상점검 : 수시로 도로 순찰등을 통하여 하는 점검

2) 정기점검 : 정기적으로 점검표를 작성하여 Check하면서 부분별로 점검

① 교면 포장상태

② 난간등의 상태

③ 상판(床版)의 상태

④ 신축장치의 상태

⑤ 지승부의 상태

⑥ 기타 배수시설, 도장, 하부공 등

3) 임시점검

4) 추적조사

5) 상세조사

6) 안전진단

4. 보수ㆍ보강 및 신설교체

5. 사후관리

Ⅲ. 교량의 조사 및 평가

1. 외관에 의한 조사 평가

1) 상부 구조

① 포장 : 표면의 요철, 배수상태, 균열상태

② 상판 : 누수, 균열, 철근노출, 공동, 박기, Concrete 품질상태

③ Concrete Girder : 누수 및 백화현상, 철근노출, 진동 및 처짐, 박리 및 파손, 균열

④ 강재 Girder : 도장상태 및 부식, 연결상태, 진동 및 처짐, 파손 및 변형

⑤ 신축이음장치 : 이음부 간격 청소상태, 인접부 파손상태

2) 하부구조

① 받침 : 인접부위 손상상태, 작동상태, 재질상태

② 교각 및 교대 : 침하, 이동, 부식, 구체파괴, 배면침하, 박리, 균열, 교면 받침면 파손

③ 기초 : 하상세굴, 침식

3) 교량의 기하 형상

4) 구조단면 측정 : 단면, 철근상황 등

2. 처짐,균열측정과 이론 해석에 의한 평가

1) 외관 조사에서 문제가 있는 지점은 재하 차량을 재하시킨 후 균열과 처짐을 측정하여 하중-처짐, 하중-균열 상관도를 작성한다.

2) 처짐과 균열의 이론치와 실제치를 비교

3) 주어진 교량 도면으로 이론 내하력을 구하여 평가

3. 재하 시험에 의한 평가

1) 위 조사시 이상이 발견될시는 재하 시험에 의해 심층분석을 실시

2) 정적, 동적시험에 의해 교량의 거동특성, 균열, 처짐, 변형율, 진동상태를 종합적으로 분석 →문제점 도출, 공용 내하력과 잔존수명 추정

4. 상기의 방법에 의하여 조사된 항목들에 대하여 종합적으로 평가하여 판단

Ⅳ. 교량의 보수

1. 보수계획시 고려사항

1) 보수 및 신설의 경제성 비교

2) 기존교량의 노후도 및 가설년도 검토

3) 기존교량의 구조내용 검토

4) 장래교통량과 기존교량의 폭원, 설계하중

5) 교량전후 도로선형과 도로개량계획

2. 보수설계시 고려사항

1) 강도상의 만족여부(안전성)

2) 시공성을 감안한 설계(시공성)

3) 보수에 의해 기존구조물에 변형 유발여부

4) 경제적인 보수방법(경제성)

5) 보수후의 미관성 감안

3. 교량상부 보수공법

1) 상판 전면치환

가장 신뢰할 수 있는 방법이나 시공 기간이 필요하며 교통처리가 문제가 된다.

2) 타형식의 상판변경

일반적으로 판두께가 두꺼우므로 사하중이 증가하여 하부구조의 내구력이 부족한 경우가 있다. 따라서 중량이 작게 나가는 형식으로 변경하여야 한다.

3) 강판접착공법

Slab의 인장측에 강판을 Epoxy수지로 접착하는 것으로 교량 하부에서 실시하므로 차량소통에 영향이 적다.

4) 종방향 Girder 증가 공법

Slab를 지지하는 Girder 사이에 새로운Girder를 증가시켜 휨 Moment를 감소시키는 공법

4. 하부구조 보수공법

1) 하부구조의 보수는

① 세굴에 대한 보강

② 콘크리트면의 피복보강

③ 지지력 부족에 대한 보강이 대부분이다.

2) 구체의 보수

① Epoxy계 수지를 이용한 균열부위 보수

② 치핑 및 접착제 살포 후 신콘크리트를 타설하는 콘크리트 보강

③ 큰손상 및 내하력 부족시 강판접착 또는 Prestress 도입

④ 콘크리트 단면확대 또는 기둥증설 방법

3) 기초의 보수

① 기초의 확대 및 말뚝의 증설

② 기초의 보강

③ 주위지반개량

④ 하중조건의 개선 또는 중간교각의 증설

⑤ 세굴방지공에 의한 방법

Ⅴ. 결론

교량의 파손원인으로는 설계 및 시공 실수에서 기인된 요인도 있겠으나, 일반적으로 우리나라의 경우 주 원인으로 자동차의 대형화, 중량화(과적)에 있다고 볼 수 있다. 따라서 이의 예방과 대책으로 다음 항목들을 제안한다.

1. 교량의 차량 통과하중 표지판 설치 및 철저한 규제

2. 교량 평가 방법의 체계화

3. 교량 유지관리 시스템의 체계화

4. 현재 도면이 없는 교량의 안전도 검사

5. 장대 교량은 공용개시 이전에 내하력 평가 →정기적인 점검실시(시험)

6. 특수한 장대교는 유지관리 및 평가를 할 수 있도록 계기 부착

7. 폐교량에 대하여 파괴시험을 실시하여 교량 내하력 평가 자료로 활용

Ⅰ. 서 론

1. 국가경제발전과 대도시의 인구집중에 의한 자동차 교통의 폭발적인 증가는 교통혼잡, 교통사고의 다발을 일으켰고 이에 따라 국가의 경제적, 사회적 손실이 막대하다.

2. 따라서 대도시 교통문제 해결을 위해서 대량수송수단인 지하철도 중요하지만 자동차 교통의 비율을 고려할 때, 도시 고속도로의 건설은 매우 시급한 대책이다.

3. 도시 고속도로는 도시의 토지이용, 교통특성, 도로의 특성상 고가구조의 채택이 불가피한 곳이 많으나, 도시라는 특수성 때문에 설계시 고려해야 할 사항이 많다. 이에 대해 설계상의 대책을 기술하고자 한다.

Ⅱ. 도시 고가 구조 설계상의 고려사항

1. 교통특성

Peak 교통량 처리문제, 설계속도, 주행특성을 고려

2. 교량 자체로서의 미관

3. 도시 내부에서의 교량과 도시 경관과의 조화

4. 시공중 교통처리 문제

5. 환경상의 대책

6. 공기

7. 장애물 처리에 관한 대책

8. 경제성 검토

Ⅲ. 설계상의 대책

1. 교통 특성

1) 계획목표년도의 교통량, 계획, 서비스수준등을 고려하여 충분한 교통 용량을 갖도록해야 한다.

2) 지형, 구조형태, 교통량에 부합되는 설계속도를 결정한다. 또 출입 제한여부도 결정해야 한다.

2. 교량 자체로서의 미관

1) 상부구조형식은 지역의 성격에 맞취 Simple한 구조 또는 지역의 특성을 표출할 수 있는 형식으로 한다.

2) 경간은 하부 제약조건에 크게 작용되나 미관과 경제성을 고려하여 결정한다.

3) 교량의 형태 결정시는 다음에 유의한다.

① Total Design 개념으로 주 Girder와 도로면의 상관관계로부터 하로, 중로, 상로여부를 결정한다.

② Hunch는 응력상 유리할 뿐만 아니라 미관상으로도 유리하도록 Slender하게 처리한다.

③ 교량전체로서의 연속성을 갖도록 한다.

④ 하부공간 높이와 Girder 높이의 비를 크게 하여 날씬하게 보이도록 처리한다.

⑤ 경간장과 Girder높이의 비, 경간장과 교각 폭의 비를 고려하여 미적인 처리를 한다.

⑥ 교대와 교각은 녹물, 백화현상, 빗물 등이 흐르지 않도록 하고, 필요시 표면처리를 실시한다.

⑦ 부속시설과의 관련성에 유의하고 부속시설이 얽히지 않도록 조치한다.

3. 교량과 도시 경관과의 조화

1) 무한정 늘어진다는 개념을 없애도록 기존 구조물과 조화시킨다.

2) 단독적인 형태로서 표출되도록 조명, 주변조경등으로 처리한다.

4. 교통 처리 문제

1) 공사 기간동안 인근 도로시설이나 전체 도로망에 미칠 영향을 검토하여야 한다.

2) 영향이 있을 때의 대책으로 하부공간에 영향을 미치지 않는 공법선정, 공기단축이 가능한 공법을 선정하거나, 임시 우회도로의 설치 가능여부를 검토한다.

5. 환경상의 대책

1) 생활환경에의 영향을 간소화할 수 있도록 무소음, 무진동 공법 채택, 야간작업 금지등을 고려

2) 사용중의 대책으로는 방음벽, 방음림 등의 조성

6. 공기상의 제약

공기의 급속성이 가능한 공법 선정

7. 장애물 처리에 관한 대책

1) Sheet pile, 지중연속벽등에 의한 차단공법

2) 주입공법, 동결공법, Chemico-pile과 같은 지반 강화공법

3) Under Pinning에 의한 기존 구조물 강화공법을 고려하고 계측을 계획하고 안전한 공사가 되도록 한다.

8. 경제성 검토

1) 투자비와 편익을 산정하여 경제성을 분석한다.

2) 경제성분석방법은 주로 편익분석법을 적용한다.

Ⅳ. 우리나라 도시 고가 도로의 문제점 및 개선방안

Ⅴ. 결론

1. 고가구조의 유지관리를 위한 신축이음부의 문제점 해결 방안 마련

2. 연속교 형식에 있어 기초변형이 작은 공법의 연구 개발

3. 무소음, 무진동 공법 및 급속시공방법 개발

4. 경관설계지침의 정립등이 필요