파형강판을 이용한 개착식터널의 구조거동과 계측시공

Abstract

개착식 터널에서 파형강판을 이용할 경우, 철근 콘크리트구조 형식에 비해 현장에서는 단순한 볼트연결 작업으로 구조물을 완성할 수 있다. 또한 공사기간의 단축과 함께 공사비 절감 효과가 큰 구조물로 알려져 있다. 파형강판을 이용한 개착식 터널은 이러한 장점과 함께 유연한 구조체로 변형이 크게 발생할 우려가 있다. 파형강판을 이용한 개착식 터널의 구조해석은 일반적으로 CHBDC, Duncan 등의 방법에 의존하고 있다. 이러한 방법들은 파형강판의 응력 검토를 통해서만 안정성을 확보 하도록 되어있다. 하지만 현재 사용되는 설계법들은 사용성 측면에서의 변형관리를 위한 적정수준의 처짐량에 대한 검토는 다소 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 현장에서 적용가능한 구조해석모델을 이용하여 개착식터널의 구조거동과 현행 계측방법에 의한 계측시공 사례를 분석하였다. 이러한 연구 결과는 현행설계방법들과 설계기준에서 제시하는 계측에 필요한 처짐량 등의 제한 조건 등을 분석하는 기초자료를 제공하는 좋은 연구로 판단된다.

When the corrugated steel plates are used in the cut-and-cover tunnel, the structure can be completed by a simplified bolt connection work in comparison with the reinforced concrete structure type. And this is known as a structure which has an effect of reduction in construction cost as well as in construction period. In the current design practice, the design of cut-and-cover tunnel using the corrugated steel plates usually depends on the methods subject to CHBDC, AASHTO and Japan Geotechnical Society. These design methods pursuit only the safety through confirming the member stress which is generated on the corrugated steel plates. The cut-and-cover tunnel using the corrugated steel plates has the advantages of simple construction and competitive construction cost, but may be in danger of critical deformation due to its flexible structural body. However, currently used design methods do not clearly define the regulations regarding the deflection management criteria for deformation management at the construction sites. Accordingly, this study compared the structural behaviors of the cut-and-cover tunnel by a structural analysis model applicable to the construction sites and the cases of measurement construction for the reasonable deflection management. From the results of comparison of structural analysis model and the cases of measurement construction, the hinge model was suitable for the cases of relatively large depth of tunnel, and the normal line direction spring model was more suitable for the structural analysis model for the cases of small depth of tunnel rather than other models. It is expected that the results of this study will be able to present the fundamental data required for the deflection management of cut-and-cover tunnel using the corrugated steel plate.