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문제 정의
- 奥村組(2010)는 강관들의 관입에 의해 강관 박스를 형성하는 비개착공법에서는 강관의 관입순서, 즉, 강관들을 박스 구조물 외주면의 상부, 하부 및 측면 순으로 관입하는 방법(그림 7)과 하부, 상부 및 측면 순으로 관입하는 방법(그림 8)에 따라 상부 지표의 침하 정도가 달라질 수 있으므로 강관관입순서에 대한 검토가 필요하다고 지적하였다. 따라서 본 연구에서는 SFT공법에서 강관들의 관입순서를 달리하였을 경우의 침하량을 우선 검토한 후에, 보수적인 측면에서 침하가 더 많이 발생하는 관입순서를 적용하여 본 해석을 수행하고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 재사용이 가능한 사각형 강관을 사용하면서 막장 굴착을 생략할 수 있는 SFT공법의 시공단계를 모사한 3차원 수치해석을 실시하여, SFT공법에 사용되는 사각형 강관의 관입에 따른 지반의 거동 특성을 분석하고자 하였다.
- 따라서 본 연구의 연속체 해석에서는 이러한 강관 전방의 굴착과정을 수치해석 상에서 단순하게 모사하기 위하여, 사각형 강관의 추진 시에 강관이 효과적으로 지반을 지지하는 지보 구간과 그렇지 못한 무지보 구간을 변수로 설정하여 수치해석을 실시하였다. 즉, 그림 3과 표 1과 같이 설정한 지반조건에서 지보 구간과 무지보 구간의 길이를 표 2와 같이 변화시켜가며 지보구간과 무지보구간의 길이 비율에 따른 지반의 거동을 파악하고자 하였다.
- 수치해석 시에는 2 m 단위로 사각형 강관을 시공하는 것으로 모델링 하였다. 또한 강관 루프 좌측의 최상단에 위치한 사각형 강관 1개가 관입되었을 때와 모든 사각형 강관들이 관입되었을 때로 구분하여 강관의 관입에 의한 지반의 거동을 파악하고자 하였다 (표 4).
- 본 연구에서는 3.1절에 설명한 바와 같은 사각형 강관의 추진 과정과 토피고에 따른 침하량의 변화를 수치해석을 수행하여 파악하고자 하였고, 특히, 사각형 강관을 1개만 관입했을 경우와 박스 구조물 외주면을 따라 모든 사각형 강관들을 관입하여 강관 박스를 형성한 경우의 침하량을 파악하고 비교하고자 하였다.
- 본 연구에서는 강관 1개의 관입에 따른 분석 이외에도 모든 사각형 강관들의 관입을 완료하여 강관 박스를 형성한 이후에 발생한 상부 지표면의 침하량을 파악고자 하였다.
- 본 연구에서는 이상과 같은 지반 변형 메커니즘을 고려하여 사각형 강관의 추진 시에 발생하는 침하를 수치해석적인 방법으로 파악하고자 하였다. 그러나 길이가 2 m인 강관의 약 0.
- 따라서 본 연구의 연속체 해석에서는 이러한 강관 전방의 굴착과정을 수치해석 상에서 단순하게 모사하기 위하여, 사각형 강관의 추진 시에 강관이 효과적으로 지반을 지지하는 지보 구간과 그렇지 못한 무지보 구간을 변수로 설정하여 수치해석을 실시하였다. 즉, 그림 3과 표 1과 같이 설정한 지반조건에서 지보 구간과 무지보 구간의 길이를 표 2와 같이 변화시켜가며 지보구간과 무지보구간의 길이 비율에 따른 지반의 거동을 파악하고자 하였다. 이때 무지보 구간의 최대 길이는 앞서 설명한 바와 같이 일반적으로 강관 전방의 최대 굴착위치인 0.
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