교량바닥판 노후도 평가기법 연구 : (Condition Evaluation of Concrete Bridge Decks)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Traditional methods of condition assessment on the bridge decks have been achieved by visual inspection and drilled cores. Conventional techniques are, however, slow, labor-intensive, intrusive to traffic, and unreliable. As a result of these limitation, the new technique which can provide rapid and accurate condition assessment for bridge decks has been needed. In this study, the usefulness of Ground Penetrating Radar(GPR) by means of assessing deck data-pavement thickness, top concrete cover, deck thickness, and dielectric constants of concrete decks, etc.-was tested on the highway bridge. The obtained GPR data were compared with values measured from drilled cores and damage mapping by the visual survey. It is shown that GPR can provide highly accurate measurements of layer properties of concrete decks and can map areas of deterioration in bridge decks by dielectric constants. The deck condition can be grouped into categories of "good" or "distressed". The ground penetrating radar data shows promise for producing rapid and accurate condition assessment for bridge decks. And these data can be used to evaluate highway bridge condition and make cost-effective bridge deck rehabilitation by accurately estimating the quantity of deteriorated concrete.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 교통차단없이 주행하면서 교량 바닥판의 상태를 신속 정확하게 평가할 수 있는 최신기술인 레이더 탐사법을 선정하여 교량 유지관리도구로서의 활용성을 연구하였다. 레이더를 이용하여 바닥판의 노후도를 추정하기 위해 손상인자에 영향을 받는 콘크리트 유전율을 도입하였다. 콘크리트의 실제 유전율은 금속판의 반사와 포장 표면의 반사를 이용하여 계산하였다. 이를 이용하여 콘크리트 바닥판의 상태를 현실에 맞게 추정할 수 있었고 실제값과 상당히 일치하였다. 바닥판의 노후도를 평가하기 위해서 바닥판의 상태가 양호한 것과 노후된 것의 유전율을 비교ㆍ평가한 결과, 측정된 상대유전율이 12이하일 경우 "건전", 이상일 경우 "불량"으로 정의하였다. 이와 같은 레이더 시스템을 이용하여 정상속도(70㎞/hr)로 주행하면서 교면포장의 두께 및 바닥판의 두께를 실제 상황에 맞게 평가할 수 있으며, 콘크리트의 유전율 및 철근의 피복두께를 구함으로써 바닥판의 노후도와 손상가능성을 평가할 수 있었다. 그러므로 교량의 보다 정확한 내하력 평가가 가능하여 교량 안전진단시 실교량의 자료로 활용할 수 있으며, 교량 바닥판의 손상부위를 미리 알 수 있으므로 보수ㆍ보강 판단의 근거자료로 제시할 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 표목차
• 그림목차
• 기호표
• 요약문
• ABSTRACT
• 제1장 서론
• 1.1 연구배경
• 1.2 연구목적
• 1.3 연구내용
• 제2장 GPR 탕사의 개본이론
• 2.1 전송 레이더파
• 2.2 레이더파의 파동방정식
• 2.3 레이더파의 속도
• 2.4 레이더파의 반사 및 투과
• 2.5 감쇠 (attenuation)
• 제3장 바닥판의 구성과 노후화
• 3.1 교략 바닥판의 구성
• 3.2 노후화에 영향을 미치는 요인
• 3.3 노후된 콘크리트의 특성
• 제4장 기존 레이더 해석 기술
• 4.1 개요
• 4.2 기존의 문헌들
• 4.3 온타리오주 교통 통신국-DART 레이더 시스템
• 4.4 검토 결론
• 제5장 데이터 획득
• 5.1 개요
• 5.2 레이더 탐사장비의 기본적인 구성
• 5.3 레이더 탐사장비의 작동 순서
• 5.4 현장 데이터 수집
• 5.5 데이터 특성
• 5.6 획득자료의 표시
• 제6장 바닥판에서의 레이더 분석 모델
• 6.1 레이더와 바닥판 단면 모델
• 6.2 보강 철근의 영향
• 6.3 수분과 염분의 영향
• 6.4 검증 시험
• 6.5 분석 알고리즘의 개발
• 제7장 현장 시험
• 7.1 개요
• 7.2 신설교량에 대한 현장조사
• 7.3 교면포장이 콘크리트인 교량에 대한 시험
• 7.4 노후교량에 대한 현장시험
• 7.5 방수층이 손상된 교량
• 제8장 결론
• 참고문헌