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제안 방법
- CPW는 풍화암층 지지를 기준으로 적용하였으며, 지보패턴 PD-2A(M-CAM)^ 풍화토층이 깊어 수치해석을통하여 안정성이 확보되는 CPW 근입 심도를 계획하였다. PD-2A(M-CAM)의 CPW 근입 심도를 0~6m까지 변화하여 수치 해석을 실시한 결과 근입 심도가 증가할수록 지표침하 및 천단침하는 선형적으로 감소하며 내공변위는미소하게 증가하는 경향을 보인다.
- M-CAM공법은 토피고가 약 0.7~L0D 정도이고 풍화토층이 터널바닥면~SL까지 분포하는 구간에 적용하였으며, 풍화토층의 분포 범위에 따라 PD-2A(M-CAM)와 PD-2B(M-CAM)로 구분하였다.
- PD-2A(M-CAM)은 터널 바닥부까지 풍화토층이 분포하는 구간으로 터널바닥면 하부 4M 심도까지 CPW 계획하였으며, PD-2B(M-CAM)은 터널 SL심도까지 풍화토층이 분포하는 구간으로 터널바닥면 심도까지 CPW 시공을 계획하였다.
- 강지보재와 CJW의 접속부는 갱내에서 CPW를 소정의 깊이 만큼 절단하고 앵커를 설치하여 강지보 재가 CPW에 견고히 접합될 수 있도록 계획하였다.
- 동일한 지 반조건에 대하여 M-CAM공법과 기존의 토사터널 보강공법인 Elephant Foot, Leg Pile, 측벽파일등에 의한 갱내 보강공법의 터널보강 효과를 응력-침투류연계해석 (Coupled Analysis)을 수행하여 비교, 분석하였다.
- PD-2A(M-CAM)의 CPW 근입 심도를 0~6m까지 변화하여 수치 해석을 실시한 결과 근입 심도가 증가할수록 지표침하 및 천단침하는 선형적으로 감소하며 내공변위는미소하게 증가하는 경향을 보인다. 본 검토에서는 지하수침투시 동수경사와 CPW의 확실한 근입 효과를 위하여 근입심도를 4m로 계획하였다.
- 8m로 두껍게 분포하고 있으며 지하수위는 해수면과 유사한 수준으로 지표하 2~6m 부근에 분포한다. 본 구간에 두껍게 분포하는 풍화발달대의 상세 공학적특성분석을 위하여 집중관리공을 선정하여 시 주조사, 공내재하시험, 공내전단 시험, 직접전단 시험 등의 각종 현장시험과 실내시험을 실시하였다. 풍화대 구간은 통일분류상 주로 ML, SM층으로서 소성지수 8-13%, 점착력 18~34kPa, 내부마찰 각 27-35°, 변형계수 30~79MPa 정도를 보이며, N값 40을 기준으로 강도 및 변형 분포특성이 뚜렷한 차이를 나타내어 설계시 N값 40을 기준으로 설계 정수를 구분하여 적용하였다.
- 본 구간에 두껍게 분포하는 풍화발달대의 상세 공학적특성분석을 위하여 집중관리공을 선정하여 시 주조사, 공내재하시험, 공내전단 시험, 직접전단 시험 등의 각종 현장시험과 실내시험을 실시하였다. 풍화대 구간은 통일분류상 주로 ML, SM층으로서 소성지수 8-13%, 점착력 18~34kPa, 내부마찰 각 27-35°, 변형계수 30~79MPa 정도를 보이며, N값 40을 기준으로 강도 및 변형 분포특성이 뚜렷한 차이를 나타내어 설계시 N값 40을 기준으로 설계 정수를 구분하여 적용하였다.
이론/모형
- M-CAM공법 적용시 터널 상부 Roof 형성을 위한 강관다단그라우팅은 단순 보해 석에 의한 강관다단그라우팅 설계법(박이근, 2004)에 의히 여 검토하였다. 해석 결과 대구 경강관 다단그라우팅(仙 14.
- 당 현장의 풍화대가 두껍게 분포하는 저토피 토사구간은 민원, 지장물 및 교통문제를 원천 배제하기 위하여 CAM공법(Cellular Arch Method)의 하중 전달 메카니즘을응용한 M-CAM공법 (Modified Cellular Arch Method)을고안하여 설계에 적용하였다.
- 당사는 저토피 토사구간에서 NATM공법 적용 시 충분한 안정성을 확보하며 공사기간을 최소화할 수 있는 CAM공법 (Modified Cellular Arch Method)을 고안, 부산도시철도 1호선 연장(디대구간) 5공구 건설공사 설계에 적용하였다. M-CAM공법은 대구 경 강관다단그라우팅과 강지보재를 설치하여 Roof를 형성하고 선 시공된 주열식 수직연속벽체(Continous Hie Wall)와 일체화함으로써 상부하중을 수직연속 벽체에 전달하여 터널안정성을확보하는 공법이다.
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