[학위논문]선로하 추진공법 적용시 강관압입과 굴착에 따른 지반 거동특성 분석 Behavioral characteristics of soil by pressed in steel pipe and excavation using railway underground crossing method원문보기
철도와 도로의 하부를 통과하는 지하횡단공법 지하구조물이 비개착 공법으로 다수 시공되고 있으나 비개착공법 시공시 추진관 압입에 따른 토피고, 관의 형태, 상부하중의 영향으로 인한 궤도노반의 거동특성에 대한연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 지하횡단공법에서 많이 사용하고 있는 비개착공법 중에서 관을 지반내부로 관입하였을 때 발생하는 지반상부의 침하 또는 융기 영향 등을 검토하기 위하여 축소실험과 실대형 실험을 실시하였다. 축소모형실험 결과를 바탕으로 실제 노반재료와 상태, 그리고 현장에서 사용되고 있는 관의 크기 등을 반영하여 실제 추진하였을 때 지표면의 거동을 관찰하였다. 실대형실험에서는 기존 축소모형실험 결과를 바탕으로 시공성 평가 및 시공단계별 지표변위 거동을 측정하였고 실대형 측면에서 토피고비에 따른 변형량 비를 검토하였다. 또한 별도로 상재하중으로 예상되는 철도하중을 정적, 동적으로 재하하여 지표와 ...
철도와 도로의 하부를 통과하는 지하횡단공법 지하구조물이 비개착 공법으로 다수 시공되고 있으나 비개착공법 시공시 추진관 압입에 따른 토피고, 관의 형태, 상부하중의 영향으로 인한 궤도노반의 거동특성에 대한연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 지하횡단공법에서 많이 사용하고 있는 비개착공법 중에서 관을 지반내부로 관입하였을 때 발생하는 지반상부의 침하 또는 융기 영향 등을 검토하기 위하여 축소실험과 실대형 실험을 실시하였다. 축소모형실험 결과를 바탕으로 실제 노반재료와 상태, 그리고 현장에서 사용되고 있는 관의 크기 등을 반영하여 실제 추진하였을 때 지표면의 거동을 관찰하였다. 실대형실험에서는 기존 축소모형실험 결과를 바탕으로 시공성 평가 및 시공단계별 지표변위 거동을 측정하였고 실대형 측면에서 토피고비에 따른 변형량 비를 검토하였다. 또한 별도로 상재하중으로 예상되는 철도하중을 정적, 동적으로 재하하여 지표와 침목, 노반 표면에서의 변위를 계측하고 노반 내의 토압거동 및 내외부 스트레인 변화를 측정하였다. 열차하중과 유사한 하중을 정적, 반복하중을 재하시켜 관에서 발생하는 축력 또는 모멘트 등 부재의 응력상태를 수치해석과 비교 검토하였다. 실대형실험의 결과를 비교하고 검증을 수행하기 위하여 각각의 단면에서 수치해석적 방법을 이용하였다. 시공단계를 고려한 모델링으로 토피고별 침하/융기 거동 특성을 비교하였고 철도하중에 따른 강관의 영향을 평가하였으며 정적 구조계산과의 비교를 통한 분석을 수행하였다. 실대형실험, 수치해석적 분석, 그리고 시뮬레이션해석을 통해 철도지하횡단공법 선정기준에서 선로시스템분석 항목인 토피고, 지반조건, 궤도노반조건, 열차운행조건에 활용 반영하였다.
철도와 도로의 하부를 통과하는 지하횡단공법 지하구조물이 비개착 공법으로 다수 시공되고 있으나 비개착공법 시공시 추진관 압입에 따른 토피고, 관의 형태, 상부하중의 영향으로 인한 궤도노반의 거동특성에 대한연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 지하횡단공법에서 많이 사용하고 있는 비개착공법 중에서 관을 지반내부로 관입하였을 때 발생하는 지반상부의 침하 또는 융기 영향 등을 검토하기 위하여 축소실험과 실대형 실험을 실시하였다. 축소모형실험 결과를 바탕으로 실제 노반재료와 상태, 그리고 현장에서 사용되고 있는 관의 크기 등을 반영하여 실제 추진하였을 때 지표면의 거동을 관찰하였다. 실대형실험에서는 기존 축소모형실험 결과를 바탕으로 시공성 평가 및 시공단계별 지표변위 거동을 측정하였고 실대형 측면에서 토피고비에 따른 변형량 비를 검토하였다. 또한 별도로 상재하중으로 예상되는 철도하중을 정적, 동적으로 재하하여 지표와 침목, 노반 표면에서의 변위를 계측하고 노반 내의 토압거동 및 내외부 스트레인 변화를 측정하였다. 열차하중과 유사한 하중을 정적, 반복하중을 재하시켜 관에서 발생하는 축력 또는 모멘트 등 부재의 응력상태를 수치해석과 비교 검토하였다. 실대형실험의 결과를 비교하고 검증을 수행하기 위하여 각각의 단면에서 수치해석적 방법을 이용하였다. 시공단계를 고려한 모델링으로 토피고별 침하/융기 거동 특성을 비교하였고 철도하중에 따른 강관의 영향을 평가하였으며 정적 구조계산과의 비교를 통한 분석을 수행하였다. 실대형실험, 수치해석적 분석, 그리고 시뮬레이션해석을 통해 철도지하횡단공법 선정기준에서 선로시스템분석 항목인 토피고, 지반조건, 궤도노반조건, 열차운행조건에 활용 반영하였다.
There are a number of underground railway crossing structures that pass beneath the railways and roads, which are being constructed by no-dig methods. However, in the case of no-dig methods, further research is required on the depth of soil cover following pipe jacking, the form of pipes, and charac...
There are a number of underground railway crossing structures that pass beneath the railways and roads, which are being constructed by no-dig methods. However, in the case of no-dig methods, further research is required on the depth of soil cover following pipe jacking, the form of pipes, and characteristics of movement of track roadbeds affected by the load of the upper structure. This study conducted reduced scale tests and full scale tests to examine the settlement and heaving impact on the ground caused by injection of pipes into the ground, which is a type of no-dig methods widely in use for underground crossing structures. Based on the findings of the reduced scale tests, the movement of the ground surface was observed during actual pipe jacking, in consideration of the actual roadbed materials, conditions, and the size of pipes being used at the field. Building on the findings of existing reduced scale tests, the full scale tests assessed the constructability and measured ground deformation according to the stage of construction, as well as the deformation ratio depending on the ratio of soil cover depth. Also, train load, which is expected to be the surcharge load, was applied dynamically and statically to gauge the displacement in ground surface, sleepers and roadbed surface, as well as changes in the behavior of earth pressure and internal & external strains within the roadbed. A load similar to the train load was statically and dynamically applied to compare the stress conditions on materials and axial force that arise from the pipes, with numerical analysis. In order to compare and verify the results of full scale tests, a numerical analysis method was employed at each section. Through modeling that adjusted for the construction stage, the behavioral characteristics of settlement and heaving were compared according to the level of the soil cover depth, the impact on steel pipes from train loads was evaluated, and it was compared with the static structure calculation for further analysis. Findings of full scale tests, numerical analysis and simulation analysis, were utilized and reflected in track system analysis items, i.e. the depth of soil cover, ground conditions, track roadbed and train operation conditions, among the selection criteria for underground railway crossing methods.
There are a number of underground railway crossing structures that pass beneath the railways and roads, which are being constructed by no-dig methods. However, in the case of no-dig methods, further research is required on the depth of soil cover following pipe jacking, the form of pipes, and characteristics of movement of track roadbeds affected by the load of the upper structure. This study conducted reduced scale tests and full scale tests to examine the settlement and heaving impact on the ground caused by injection of pipes into the ground, which is a type of no-dig methods widely in use for underground crossing structures. Based on the findings of the reduced scale tests, the movement of the ground surface was observed during actual pipe jacking, in consideration of the actual roadbed materials, conditions, and the size of pipes being used at the field. Building on the findings of existing reduced scale tests, the full scale tests assessed the constructability and measured ground deformation according to the stage of construction, as well as the deformation ratio depending on the ratio of soil cover depth. Also, train load, which is expected to be the surcharge load, was applied dynamically and statically to gauge the displacement in ground surface, sleepers and roadbed surface, as well as changes in the behavior of earth pressure and internal & external strains within the roadbed. A load similar to the train load was statically and dynamically applied to compare the stress conditions on materials and axial force that arise from the pipes, with numerical analysis. In order to compare and verify the results of full scale tests, a numerical analysis method was employed at each section. Through modeling that adjusted for the construction stage, the behavioral characteristics of settlement and heaving were compared according to the level of the soil cover depth, the impact on steel pipes from train loads was evaluated, and it was compared with the static structure calculation for further analysis. Findings of full scale tests, numerical analysis and simulation analysis, were utilized and reflected in track system analysis items, i.e. the depth of soil cover, ground conditions, track roadbed and train operation conditions, among the selection criteria for underground railway crossing methods.
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