[국내논문]2아치 터널 굴착 공법과의 비교를 통한 주방식 굴착 공법의 예비 경제성 검토 연구 A preliminary study on economical efficiency of a room-and-pillar excavation method in comparison with 2-arch tunnelling method원문보기
본 연구에서는 지하공간 건설을 위한 주방식 공법에 대해 기존 전통적인 지하공간 건설공법에 대비한 공사비 측면의 경제성 검토를 가정된 전형적인 지반조건에 대해 수행하였다. 경제성 비교검토를 위해 지하철 역사 등 대규모 지하공간 조성에 적용되고 있는 전통적인 공법 중 하나인, 2아치 터널 굴착 공법을 비교대상 공법으로 선정하고 동일한 공용 단면적을 확보하도록 굴착하였을 때 소요되는 공사비를 산정하여 비교하고 타당성을 검토하였다. 주방식 공법에 적용할 보강 공법 등은 기존 공법에서 사용하는 방식을 차용하는 것으로 가정하였으며 특히, 굴착 공사의 경우, 주방식 공법은 대체적으로 직사각형 단면을 사용하나 기존 공법과의 비교를 위해, 그리고 공간 천정부 및 암주부의 지반 자체 지지력을 최대한 증가시키기 위해 아치형의 터널 형태로 굴착하는 것으로 가정한 검토를 수행하였다. 검토 결과, 건설 요구 공간이 넓어질수록, 암반의 상태가 양호할수록 기존 전통 터널공법 대비 주방식 공법의 경제성이 더욱 향상될 수 있는 것으로 파악되었다.
본 연구에서는 지하공간 건설을 위한 주방식 공법에 대해 기존 전통적인 지하공간 건설공법에 대비한 공사비 측면의 경제성 검토를 가정된 전형적인 지반조건에 대해 수행하였다. 경제성 비교검토를 위해 지하철 역사 등 대규모 지하공간 조성에 적용되고 있는 전통적인 공법 중 하나인, 2아치 터널 굴착 공법을 비교대상 공법으로 선정하고 동일한 공용 단면적을 확보하도록 굴착하였을 때 소요되는 공사비를 산정하여 비교하고 타당성을 검토하였다. 주방식 공법에 적용할 보강 공법 등은 기존 공법에서 사용하는 방식을 차용하는 것으로 가정하였으며 특히, 굴착 공사의 경우, 주방식 공법은 대체적으로 직사각형 단면을 사용하나 기존 공법과의 비교를 위해, 그리고 공간 천정부 및 암주부의 지반 자체 지지력을 최대한 증가시키기 위해 아치형의 터널 형태로 굴착하는 것으로 가정한 검토를 수행하였다. 검토 결과, 건설 요구 공간이 넓어질수록, 암반의 상태가 양호할수록 기존 전통 터널공법 대비 주방식 공법의 경제성이 더욱 향상될 수 있는 것으로 파악되었다.
This study aims to investigate an economical efficiency of two excavation methods with respect to the room-and-pillar method for the underground space and conventional excavation method, i.e. 2-arch tunnelling method. For feasibility study, an excavation cost for both room-and-pillar method and 2-ar...
This study aims to investigate an economical efficiency of two excavation methods with respect to the room-and-pillar method for the underground space and conventional excavation method, i.e. 2-arch tunnelling method. For feasibility study, an excavation cost for both room-and-pillar method and 2-arch tunnelling method was estimated when the same space in operation was required. It was assumed that properties of reinforcements and rock were adopted from literatures. However, an excavation shape of the room-and-pillar method was assumed not to be the rectangular shape which is a general type in the room-and-pillar method but to be an arch shape in order to compare with the conventional excavation method (2-arch tunnelling) and to achieve the maximum bearing capacity of the structure during excavation. Consequently, the wider space in use or required and the better condition of rock we assumed, the more economical advantage we have in the room-and-pillar method than the 2-arch tunnelling method.
This study aims to investigate an economical efficiency of two excavation methods with respect to the room-and-pillar method for the underground space and conventional excavation method, i.e. 2-arch tunnelling method. For feasibility study, an excavation cost for both room-and-pillar method and 2-arch tunnelling method was estimated when the same space in operation was required. It was assumed that properties of reinforcements and rock were adopted from literatures. However, an excavation shape of the room-and-pillar method was assumed not to be the rectangular shape which is a general type in the room-and-pillar method but to be an arch shape in order to compare with the conventional excavation method (2-arch tunnelling) and to achieve the maximum bearing capacity of the structure during excavation. Consequently, the wider space in use or required and the better condition of rock we assumed, the more economical advantage we have in the room-and-pillar method than the 2-arch tunnelling method.
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문제 정의
따라서, 본 연구에서는 지하공간 건설을 위한 주방식 공법 도입 시, 구조물의 안정성 확보에 기반한 설계/시공 개념의 구체적인 정립에 앞서, 기존 전통적인 지하공간 건설공법에 대비한 공사비 측면의 경제성 검토를 가정된 전형적인 지반조건에 대해 수행하였다. 본 경제성 비교검토를 위해 지하철 역사 등 대규모 지하공간 조성에 적용되고 있는 전통적인 공법 중 하나인, 2아치 터널 굴착 공법을 비교대상 공법으로 선정하고 동일한 공용 단면적을 확보하도록 굴착하였을 때 두 공법을 통해 소요되는 공사비를 산정하여 서로 비교하고 타당성을 검토하였다.
또한 순이격 거리가 너무 가까운 경우에는 암주의 지나친 보강으로 인한 경제성이 떨어져 실용화하기가 어려워진다. 따라서 본 연구에 적용하기 위한 순이격 거리, 즉 암주의 크기를 결정하기 위하여 지반의 일축압축 강도에 따른 설계 지보압을 검토하였다. 순이격 거리 검토를 위해 일축압축강도가 10 MPa, 30 MPa 그리고 50 MPa인 지반에 대하여 암주의 심도와 암주 크기/터널 규모(RDP) 변화에 대하여 검토하였으며 암주의 크기가 6 m∼8 m인 경우 대체적으로 별도의 지보 없이도 설계가 가능할 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 동일한 지반 조건에서 주방식 공법과 2아치 터널 공법을 적용하는 경우에 굴착에 소요되는 공사비를 산정하여 주방식 공법을 적용하여 지하공간을 건설하는 방법에 대한 경제적인 타당성을 검토하였으며 연구를 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.
가설 설정
본 경제성 비교검토를 위해 지하철 역사 등 대규모 지하공간 조성에 적용되고 있는 전통적인 공법 중 하나인, 2아치 터널 굴착 공법을 비교대상 공법으로 선정하고 동일한 공용 단면적을 확보하도록 굴착하였을 때 두 공법을 통해 소요되는 공사비를 산정하여 서로 비교하고 타당성을 검토하였다. 주방식 공법에 적용할 보강 공법 등은 기존 공법에서 사용하는 방식을 차용하는 것으로 가정하였다. 특히, 굴착 공사의 경우, 주방식 공법은 대체적으로 직사각형 단면을 사용하지만 기존 공법과의 비교와 공간의 천정부 및 암주부의 지반 자체 지지력을 최대한 증가시키기 위해 아치형의 터널 형태로 굴착하는 것으로 가정하였다.
주방식 공법에 적용할 보강 공법 등은 기존 공법에서 사용하는 방식을 차용하는 것으로 가정하였다. 특히, 굴착 공사의 경우, 주방식 공법은 대체적으로 직사각형 단면을 사용하지만 기존 공법과의 비교와 공간의 천정부 및 암주부의 지반 자체 지지력을 최대한 증가시키기 위해 아치형의 터널 형태로 굴착하는 것으로 가정하였다. 비교 공법에 사용된 보강 및 토사 운반 등의 굴착 및 시공 비용을 총괄하여 단위 부피당 공사비 형태로 두 공법을 서로 비교하였다.
2는 주방식 공법과 2아치 터널 공법을 각각 이용하여 지하공간을 건설하였을 때의 3차원 이미지를 나타낸 것이다. 지하공간의 위치 즉, 심도는 터널 바닥면을 기준으로 지표면에서 50 m 깊이에 건설되는 것으로 가정하였다. 또한, 본 검토에서는 지하 공간을 형성하기 위한 수직터널은 공간 굴착 외에 부가적인 시공으로 판단하여 본 연구에서는 고려하지 않았다.
본 연구에서 주방식 공법의 굴착단면은 기존 터널 굴착방법을 사용하는 것으로 가정하였기 때문에 기존 터널 굴착 공법의 터널 단면의 모양에 따라 필요한 굴착을 수행하여 주방식 공법에서 요구되는 단면적을 확보하는 방법으로 시공한다고 가정하였다. 따라서, 터널을 굴착하는 모양에 따라 주방식 공법의 암주 모양이 결정된다.
제안 방법
따라서, 본 연구에서는 지하공간 건설을 위한 주방식 공법 도입 시, 구조물의 안정성 확보에 기반한 설계/시공 개념의 구체적인 정립에 앞서, 기존 전통적인 지하공간 건설공법에 대비한 공사비 측면의 경제성 검토를 가정된 전형적인 지반조건에 대해 수행하였다. 본 경제성 비교검토를 위해 지하철 역사 등 대규모 지하공간 조성에 적용되고 있는 전통적인 공법 중 하나인, 2아치 터널 굴착 공법을 비교대상 공법으로 선정하고 동일한 공용 단면적을 확보하도록 굴착하였을 때 두 공법을 통해 소요되는 공사비를 산정하여 서로 비교하고 타당성을 검토하였다. 주방식 공법에 적용할 보강 공법 등은 기존 공법에서 사용하는 방식을 차용하는 것으로 가정하였다.
특히, 굴착 공사의 경우, 주방식 공법은 대체적으로 직사각형 단면을 사용하지만 기존 공법과의 비교와 공간의 천정부 및 암주부의 지반 자체 지지력을 최대한 증가시키기 위해 아치형의 터널 형태로 굴착하는 것으로 가정하였다. 비교 공법에 사용된 보강 및 토사 운반 등의 굴착 및 시공 비용을 총괄하여 단위 부피당 공사비 형태로 두 공법을 서로 비교하였다.
주방식 공법을 적용하여 지하공간을 설계하기 위하여 설계에 필요한 조건과 그 조건을 만족하는 단면을 먼저 선정하였다. 주방식 공법은 현재까지 지하공간 건설 공법으로 정례화 되어 있지 않고, 실무에 적용된 사례가 적으며, 설계 및 공사 시방관련 정보가 전무하여 상세한 공사비 산정을 하기는 어렵다.
주방식 공법은 도로나 철도와는 다르게 평면적으로 지하를 이용할 때 좀 더 유리하다. 따라서, 본 연구에서는 최근에 인터넷 클라우드 서버구축을 위한 저장장치와 보안 등 사회적으로 직접 요구되고 있는 지하서버 공간 구축으로 설정하였다. 이러한 지하공간을 시공을 위해, 국내에서 적용되었던 터널 단면을 이용하여 Table 1과 같이 설계제원을 결정하였다.
국내 터널설계에서 사용된 지반정수의 값과 문헌에서 제시되고 있는 범위로부터 본 연구에 적용할 지반정수를 결정 하였으며, 대표적으로 수락선 터널, 냉정-부산간 터널 설계, 그리고 강변북로 확장공사 하저터널에 적용된 지반정수와 문헌에서 일반적으로 제시하고 있는 암반 등급별 지반정수를 고려하였다(Bieniawski, 1967; Bieniawski, 1976; Lee, 2003; MLIT, 2007; KICT, 2008; HDEC, 2010).
국내 터널설계에서 사용된 지반정수의 값과 문헌에서 제시되고 있는 범위로부터 본 연구에 적용할 지반정수를 결정 하였으며, 대표적으로 수락선 터널, 냉정-부산간 터널 설계, 그리고 강변북로 확장공사 하저터널에 적용된 지반정수와 문헌에서 일반적으로 제시하고 있는 암반 등급별 지반정수를 고려하였다(Bieniawski, 1967; Bieniawski, 1976; Lee, 2003; MLIT, 2007; KICT, 2008; HDEC, 2010). 현장 조건에 따라 설계 정수의 범위가 변화하기 때문에 현장에 따라 적합한 설계 정수를 결정하는 것이 합리적이지만 본 연구에서는 보편적으로 적용하는 데에 무리가 없는 범위 내에서 문헌을 참조하여 지반과 지보재의 설계 정수를 설정하였다(Table 3과Table 4).
본 연구에서는 일반적으로 국내에서 적용하고 있는 터널의 지보패턴을 참조하여 Table 5∼Table 6과 같이 주방식 공법과 2아치 터널 공법에서의 지보재 투입재원을 설정하였다. 앞에서 결정한 지반 등급에서 가장 연약한 조건인 V등급은 제외하고 IV등급까지만 설계하는 것으로 하여, 암주의 지나친 보강이 발생하지 않는 범위에서 설계할 수 있도록 계획하였다. Fig.
주방식 공법을 이용한 지하공간 시공 시 발생할 수 있는 구조적인 특성을 검토하기 위하여 유한요소해석을 통해 구조물에 발생될 수 있는 응력과 암주에 대한 전단강도/전단응력 비를 검토하여 설계시 안정성에 대해 검토하였다. 터널 굴착진행에 따른 암주의 응력발생이 지반의 파괴율, 즉 전단응력/전단강도 비의 수준을 검토하기 위해 설치 심도 50 m, 지반의 등급은 III등급에 대하여 검토하였다.
주방식 공법을 이용한 지하공간 시공 시 발생할 수 있는 구조적인 특성을 검토하기 위하여 유한요소해석을 통해 구조물에 발생될 수 있는 응력과 암주에 대한 전단강도/전단응력 비를 검토하여 설계시 안정성에 대해 검토하였다. 터널 굴착진행에 따른 암주의 응력발생이 지반의 파괴율, 즉 전단응력/전단강도 비의 수준을 검토하기 위해 설치 심도 50 m, 지반의 등급은 III등급에 대하여 검토하였다. 주방식 공법을 이용하는 경우 지하공간에 발생되는 천정부의 침하는 중요한 설계 검토 요소로 작용하므로 천정부에 대한 검토를 수행하였으며, 구조물의 안정성 검토의 일환으로 동일한 암반 조건에서 숏크리트 응력 수준을 공법별로 비교 검토하였다.
터널 굴착진행에 따른 암주의 응력발생이 지반의 파괴율, 즉 전단응력/전단강도 비의 수준을 검토하기 위해 설치 심도 50 m, 지반의 등급은 III등급에 대하여 검토하였다. 주방식 공법을 이용하는 경우 지하공간에 발생되는 천정부의 침하는 중요한 설계 검토 요소로 작용하므로 천정부에 대한 검토를 수행하였으며, 구조물의 안정성 검토의 일환으로 동일한 암반 조건에서 숏크리트 응력 수준을 공법별로 비교 검토하였다. 록볼트의 경우는 설계지보압에서 차지하는 비율이 작기 때문에 본 검토에서는 생략하였다.
8(b)는 전단응력/전단강도비인 항복율을 나타낸 것이다. 주방식 지하구조에서 교차되는 방 구조에서의 처짐과 접합부의 응력 집중이 문제가 될 가능성이 크므로 숏크리트 응력에 대한 검토를 수행하여 간접적으로 이를 고려하였다. 해석결과, 지반의 변위는 15 mm로 굴착하는 과정에 따라 계속 증가하여 최종 굴착한 후에 수렴되는 것으로 나타났다.
지하공간 건설의 한 공법으로 주방식 공법이 적용되기 위해서는 다른 터널 공법 또는 동일한 규모의 기존 굴착 공법에 비하여 시공되는 비용이 상대적으로 낮아 경제성을 가지는 것이 실용화 하는데 유리할 것이다. 본 연구에서는 공사비 비교를 통한 경제성을 검토하기 위해, 비교 공법으로 2아치 터널 굴착 공법을 적용하였고, 앞 절에서 제시한 설계 정수와 지반 조건을 이용하여 설계를 수행하였다. Table 8은 앞에서 선정한 지보패턴 III등급에 적용하는 TYPE-3 지보패턴을 적용하였을 때의 수량을 나타낸 것으로 터널 공사비에서 중요한 굴착량, 숏크리트량, 록볼트 수량, 그리고 콘크리트 구조물 수량 등을 나타낸 것이다.
국내에서는 주방식 공법이 적용된 지하공간의 사례가 제한되어 있고 외국의 경우에도 정보가 공개 되어 있지 않은 상황이다. 따라서, 본 연구에서 접근한 방식은 가장 유사한 굴착 공법과 그에 따른 지보 패턴을 따르도록 하고 다만 굴착 방식에 차이를 두도록 하였다. 주방식 공법이 2아치 터널 공법에 비해 공사비 측면에서 가장 큰 장점은 자연 암반을 구조체로 사용하여 추가적인 콘크리트 시공이나 기둥의 설치가 없다는 점이다.
대상 데이터
본 연구에서는 일반적으로 국내에서 적용하고 있는 터널의 지보패턴을 참조하여 Table 5∼Table 6과 같이 주방식 공법과 2아치 터널 공법에서의 지보재 투입재원을 설정하였다.
성능/효과
순이격 거리 검토를 위해 일축압축강도가 10 MPa, 30 MPa 그리고 50 MPa인 지반에 대하여 암주의 심도와 암주 크기/터널 규모(RDP) 변화에 대하여 검토하였으며 암주의 크기가 6 m∼8 m인 경우 대체적으로 별도의 지보 없이도 설계가 가능할 것으로 판단되었다.
주방식 지하구조에서 교차되는 방 구조에서의 처짐과 접합부의 응력 집중이 문제가 될 가능성이 크므로 숏크리트 응력에 대한 검토를 수행하여 간접적으로 이를 고려하였다. 해석결과, 지반의 변위는 15 mm로 굴착하는 과정에 따라 계속 증가하여 최종 굴착한 후에 수렴되는 것으로 나타났다. 전단응력/전단강도 비인 항복율은 기둥 중앙부에서 0.
9은 숏크리트에 발생하는 주응력과 변위를 나타낸다. 숏크리트에 발생되는 주응력 중 최대 압축응력은 측벽부에서 6.65 MPa, 이때의 최대 변위는 15.2 mm로 숏크리트 허용응력인 8.4 MPa 이하여서 대체로 안정한 것으로 검토되었다.
반면 공간을 확장하는 경우에는 콘크리트 라이닝 제거비와 버력처리비가 별도로 발생된다. 2아치 터널의 경우는 중앙 기둥과 기둥 상부에 터널 접합부 보강 콘크리트 물량이 많이 발생하여 주방식 터널에 비하여 비교적 콘크리트 물량이 많이 발생하는 것으로 나타났다. 터널의 공사비에서 수량만큼이나 중요한 요소는 공정에 의한 단가 구성이지만 연구에서는 주방식 공법과 2아치 터널의 시공 과정을 Table 9와 같이 제한하였다.
두 공법 모두에서 지반의 등급이 높아질수록 지보재 사용이 줄어들어 총 공사비가 줄어드는 경향을 보이며 주방식 공법을 적용하였을 때의 총 공사비가 동일한 공간을 확보하도록 하는 2아치 터널 공법에 비해 낮은 것으로 나타났다.
Table 12에 두 가지 공법에 대한 개략 공사비를 비교하여 나타내었다. 지반 상태가 양호한 I 등급의 경우 2아치 터널 공법 대비 약 73.5%의 비용으로 주방식 공법을 적용할 수 있었고 지반 상태가 가장 취약한 조건인 IV, V등급에서 2아치 터널 공법 대비 93.6%로 나타났다. 본 연구에서 가정한 지반조건과 지보패턴 등을 적용한 공사비 비교에서는 주방식 공법의 경우가 2아치 터널 공법에 비해 경제성이 우수한 것으로 검토되었다.
6%로 나타났다. 본 연구에서 가정한 지반조건과 지보패턴 등을 적용한 공사비 비교에서는 주방식 공법의 경우가 2아치 터널 공법에 비해 경제성이 우수한 것으로 검토되었다. 다만, 본 연구에서 고려한 공사비 산정 방법에서는 굴착 공사와 지보재 시공에 관련된 공사비 이외의 추가 공사비는 고려하지 않았다.
4. 지반 상태가 양호한 I등급의 경우 2아치 터널 공법 대비 약 73.5%의 비용으로 주방식 공법을 적용할 수 있었고 지반 상태가 가장 취약한 조건인 IV등급에서 2아치 터널 공법 대비 93.6%로 나타났다.
1. 국내 터널설계에서 사용된 지반정수와 문헌에서 제시되고 있는 범위로부터 본 연구에 적용할 지반정수를 산정하였으며, 기존 터널 공법에 적용하는 지보 패턴으로 주방식 공법과 2아치 터널의 설게조건을 산정할 수 있었다.
2. 유한요소 해석을 통해 III등급 지반에 대하여 지보 패턴 TYPE-3을 적용하여 해석을 수행한 결과 암주의 전단응력/전단강도비인 항복율은 0.5범위 안정한 값으로 산정되었으며, 숏크리트에 작용하는 응력은 6.65 MPa로 허용응력 범위인 8.4 MPa 보다 낮은 것으로 나타나, 본 연구에서 고찰된 경제성 검토 모델은 구조적으로 안정한 것으로 평가되었다.
3. 주방식 공법과 2아치 터널 공법 모두의 경우에 지반의 등급이 양호해 질 수록 지보재 사용이 줄어들어 총 공사비가 줄어드는 경향을 보이며 주방식 공법을 적용하였을 때의 총 공사비가 동일한 공간을 확보하도록 하는 2아치 터널 공법에 비해 낮은 것으로 나타났다.
6%로 나타났다. 연구에서 가정한 지반조건과 지보패턴 등을 적용한 공사비 비교에서는 주방식 공법의 경우가 2아치 터널 공법에 비해 우수한 경제성을 보였다.
5. 또한, 건설 요구 공간이 넓어질수록, 암반의 상태가 양호할수록 기존 전통 터널공법 대비 주방식 공법의 경제성이 더욱 향상될 수 있는 것으로 파악되었다. 하지만, 산정 결과는 이상적인 조건에서 단순화 된 주요 건설공사 항목들에 대해 검토된 결과이다.
후속연구
지하공간의 위치 즉, 심도는 터널 바닥면을 기준으로 지표면에서 50 m 깊이에 건설되는 것으로 가정하였다. 또한, 본 검토에서는 지하 공간을 형성하기 위한 수직터널은 공간 굴착 외에 부가적인 시공으로 판단하여 본 연구에서는 고려하지 않았다.
순이격 거리 검토를 위해 일축압축강도가 10 MPa, 30 MPa 그리고 50 MPa인 지반에 대하여 암주의 심도와 암주 크기/터널 규모(RDP) 변화에 대하여 검토하였으며 암주의 크기가 6 m∼8 m인 경우 대체적으로 별도의 지보 없이도 설계가 가능할 것으로 판단되었다. 지반의 등급에 따라 다를 수 있지만, 절리면의 거동을 방지할 수 있는 록볼트와 이완 암반의 탈락을 방지하는 숏크리트 정도의 설계로도 가능할 것으로 보이며 국내에서 많이 적용되고 있는 도로터널, 철도터널 등의 단면과 설계 지보량을 이용하여 설계를 하는 경우에도 가능할 것으로 판단된다. 다음 Table 7은 대표적으로 지반의 일축압축강도가 30 MPa인 조건에서 심도와 암주의 크기에 따른 설계 지보압을 계산한 결과이다.
하지만, 이는 이상적인 조건에서 단순화된 주요 건설 공사 항목들에 대해서만 검토된 결과로, 아직까지 국내에서는 주방식 공법으로 지하공간을 건설한 사례가 없어 현실적인 비교는 어려운 한계가 있다. 앞으로 추가적인 공사비에 대한 접근과 장비 운용과 같은 공정 단계를 고려한 경제성 검토가 이뤄진다면 보다 현실적인 검토가 가능할 것으로 판단된다.
하지만, 산정 결과는 이상적인 조건에서 단순화 된 주요 건설공사 항목들에 대해 검토된 결과이다. 따라서, 향후 연구를 통해 주방식 지하공간 건설공법의 설계 및 시공체계를 보다 구체화시키고, 이를 기초로 실제 주방식 지하공간의 설계안에 대해 보다 현실적이고 설득력을 갖는 경제성 검토 결과를 제시할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
주방식 공법이란 무엇인가?
주방식 공법(room-and-pillar method)은 광산분야에서 시작된 공법으로서 수평 또는 거의 수평으로 매장되어 있는 광물을 채굴할 목적으로 적용되는 공법으로 굴착면과 수직으로 굴착을 진행하고 광물의 매장 형태에 따라 일정 간격으로 방(room)을 형성하여 방과 방 사이에 암주(rock pillar)를 남겨 놓는 형태로 여러 곳의 작업장을 운영하는 방식을 일컫는다((Hartman and Mutmansky, 2002; Lee et al., 2013).
공간확보 차원의 주방식 공법은 어떤 조건을 만족시켜야 하는가?
, 2013). 공간확보 차원의 주방식 공법에서는 전체 주방식 구조물이 상재하중을 중장기적으로 지지할 수 있어야하고 암주 사이에 형성된 공간의 천정부(roof)와 각각의 암주가 안정성을 유지하여 공간 활용에 문제가 없어야 한다.
기존 2아치 터널 또는 멀티 아치 터널 공법의 단점은 무엇인가?
주방식 공법은 자연 암반을 굴착하면서 굴착하지 않은 암반을 지지구조물로 사용하는 공법으로 기존 2아치 터널 또는 멀티 아치 터널의 기둥부(pillar)와는 공법상 차이점이 있다. 기존 공법에서는 터널 굴착 과정에서 인위적으로 필요에 의해 철근 콘크리트 등으로 시공하게 되므로 굴착이외에 시공비가 추가된다. 하지만 주방식 공법에서는 자연 암반을 기둥으로 사용하기 때문에 암주 확보 부분에서는 기존 공법보다 지보 및 보강개념이 단순화될 수 있으며 공사비의 저감가능성도 있다.
참고문헌 (8)
Bieniawski, Z.T. (1967) "Mechanism of brittle failure of rock", J. of Rock Mech. and Min. Sci. Vol. 4. No. 4, pp. 395-430.
Bieniawski, Z.T. (1976), "Rock mass classification in rock engineering", Exploration for Rock Engineering, Proc. of the Syrup., Balkema, London, Vol. 1, pp. 97-106.
HDEC (2010), Analysis report of TK preliminary design for the riverside expressway, Hyundai Engineering and Construction (in Korean).
KICT (2008), Study on reinforcements pattern of tunnel with high performance reinforcement, Korea Institute of Construction and Technology (in Korean).
Lee, C., Chang, S.-H., Shin, H.-S. (2013), "A numerical study on evaluation of unsuported pillar strength in the room and pillar method", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 15, No. 04, pp. 444-453 (in Korean).
Lee, I.M. (2003), Rock mechanics, Seron (in Korean).
MILT (2007), Design criteria of tunnel, Ministry of Land, Infrastructure and Transport, pp. 52 (in Korean).
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