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근접 병설터널에서 필라 압축방법에 따른 필라부 강도특성 변화에 관한 연구
A Study on the Estimation of the Behaviors by Compression Method of Rock Pillar between Close Parallel Tunnels 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.29 no.12, 2013년, pp.87 - 94  

김제경 (서울시립대학교 토목공학과) ,  이송 (서울시립대학교 토목공학과)

초록
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근래 들어 도심지 주변의 교통난 해소를 위한 터널 건설이 증가하고 있으나 기존 노선과의 선형, 주변 구조물과의 간섭, 용지 매입의 제한 및 매입비 증가 등과 같은 제한적인 요인과 터널예정 부지 주변의 민원 및 환경훼손 최소화 등과 같은 환경적인 요인으로 인해 터널 계획시 많은 어려움을 겪고 있다. 이를 해소하고자 터널간의 거리를 좁게하는 근접병설터널의 사례가 증가하고 있으나 이러한 근접병설터널의 경우 터널간 거리를 충분히 확보하고 있는 일반적인 터널에 비해 안정성 측면에서 불리한 점이 많은데, 특히 좁은 필라부의 강도를 증가시키기 위한 다양한 방법을 적용하고 있으나 필라부의 적정한 거동특성을 반영한 필라부 보강공법은 많지 않은 실정이다. 본 논문에서는 필라부의 적정한 거동특성을 반영한 보강공법을 비교, 분석하고 이를 수치해석을 통해 검증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In recent years, tunnel construction is being increased in order to resolve traffic congestion around urban area, however there are a lot of difficulties due to restrictions such as interference with existing alignment, adjacent structures and cost increase of land acquisition as well as public comp...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 근접 병설터널의 필라부 가압공법 중 전면접착 상태에 의한 볼트인장 방식과 자유장 상태에 의한 강연선인장방식 적용시 필라부의 거동특성을 평가하고자 한바, 해석결과를 정리하면 다음과 같다.
  • 본 연구는 근접 병설터널의 필라부 보강공법에서 암반층에 주로 적용하는 가압(Pre-stressing)공법 중 록볼트(SD 35, D25)를 이용한 전면접착 상태에서의 인장방식과 PC강연선을 이용한 자유장 상태의 인장방식 적용시 필라부의 거동특성을 평가하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 근접병설터널의 필라부 가압공법 중전면접착 상태에 의한 볼트(SD35, D25) 인장방식과 자유장 상태에 의한 PC 강연선 인장방식 적용 시 필라부의 거동특성을 평가하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
터널 간 이격거리가 좁은 경우 국외에서 어떤 기법을 사용하는가? 터널 간 이격거리가 좁은 경우에는 터널사이에 발생하는 필라부의 구조적 안정성 확보가 중요한데 국외의 경우 굴착대상 지반조건에 따라 중앙벽체 설치, 원지반 암반 활용, 선행터널 라이닝 두께 증진 등의 방안을 적용 (Kamimura, 2002)하고 있는 반면, 국내의 경우 필라부보강방법 및 설계, 시공사례가 다소 부족한 실정이나 최근 들어 이에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다(Kim et al., 2003; Jang, 2006; Sin et al.
도로 및 철도 등의 선형개량이나 신설시 터널의 발생이 필연적인 이유는? 국토의 70% 이상이 산지를 형성하고 있는 지형적 특징으로 인해 도로 및 철도 등의 선형개량이나 신설시 터널의 발생은 필연적이라 할 수 있다. 최근 들어서는 도심지 지역에서의 교통난 해소를 위해 다수의 터널이 계획되고 있으나 용지매입의 제한과 인근 거주민들의 민원, 자연환경 훼손 최소화 요구 등이 있어 터널 간 이격거리(Pillar Width)가 종래와 달리 상당히 근접된 형태로 계획되고 있다.
필라부 가압방법은 무엇인가? 필라 보강방법에는 그라우팅(Grouting) 등을 통해 지반강도를 높이거나 록볼트 또는 강연선 등으로 필라부를가압(Pre-stressing)하여 필라부의 파괴강도를 높이는 방법이 있으나 터널 예정위치의 대부분이 암반층에 계획되는 경우가 많은 관계로 상기에서 언급한 필라부 보강방법 중 전자보다는 후자의 방법을 주로 사용하고 있다.
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참고문헌 (10)

  1. Hoek, E., Brown E.T. (1980), "Underground excavation in rock", Institution of Mining and Metallurgy. 

  2. Itasca Consulting Group, Inc. (2011), Fast Lagrangian Analysis of Continua, Ver. 7.0, Itasca Consulting Group, Minneapolis, Minnesota, USA. 

  3. Jang, B. S. (2006), "Study on the Estimation of the Behaviors of the Pillar between Twin Tunnels" Doctorate Thesis, Hongik University, Korea. 

  4. Kamimura, M. (2002), "Discussion on the behaviors of parallel tunnel with a small clearance", Proc. of the 28th ITA General Assembly and World Tunnel Congress, pp.898-906. 

  5. Kim, D. H., Park, J. K., Kim, Y. G., and Lee, D. H. (2003), "A Study on the Estimation of the Design and Stability of Large Parallel Tunnels", Korea Society for Rock Mechanics Annual Spring Conference Collection of Dissertations, pp.51-66. 

  6. Kim, P. K. and Kim, J. W. (2013), "Scale Model Studies for Stability Estimation of Twin Tunnels with Small Clearance", Tunnel & Underground Space, Vol.23, No.2, pp.130-140. 

  7. Matsuda, T., Toyosato, E., Igarashi, M., Nashimoto, Y., and Sugiyima, T. (1997), "A study on design methods for twin tunnels constructed by the single drift and central pier method", Proceedings of Studies on tunnel Engineering. 

  8. Matsuda, T., Terada, K., Igarashi, M., and Miura, K. (1998), "Ground behavior and settlement control of twin tunnels in soil ground", Tunnels and Metropolises, Vol.2, pp.1193-1198. 

  9. Peck, R.B. (1969), "Deep excavations and tunneling in soft ground", Proc. 7th ICSMFE, Mexico, State-of-the-art Report, pp.225-290 

  10. Sin, Y. W. and Kim, Y. G. (2010), "Review of Mechanical Behaviors of Pillar in Large Parallel Tunnel", Tunnel & Underground Space, Vol.20, No.3, pp.131-144. 

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