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강관 다단 그라우팅 공법(UAM)의 설계법 제안
Suggestion of a Design Method for UAM

박이근   (부산대학교 생산기술연구소UU0000613  ); 임종철   (부산대학교 토목공학과UU0000613  );
  • 초록

    토피고가 낮아 지반의 자립성이 적은 토사층, 풍화암층에서 시공되는 터널 구조물의 경우, 시공중 붕락을 방지하고 단기적인 안정성을 확보하기 위해서 보조공법들이 사용되는데 특히, 터널의 보강과 차수효과를 동시에 얻을 수 있는 강관 다단 그라우팅 공법(Umbrella Arch Method)이 많이 적용되고 있다. 그러나, 국내에서는 아직 본 공법의 적용에 있어 외국자료나 경험적 방법에 의한 설계 및 시공이 이루어지고 있는 실정임을 감안할 때, 합리적이고 이론적인 설계 및 해석기법의 도입이 필요하다. 본 논문에서는 강관 다단 그라우팅 공법을 적용한 NATM 현장에서 계측을 통해 터널 굴착에 따른 강관의 거동을 분석하고, UAM 설계시에 적용할 수 있는 하중계를 제안하였다. 그리고, 제안된 하중계를 바탕으로 실제 현장에서 적용할 수 있는 UAM의 설계지침 즉, 강관길이 $(L_e , L_b)$ , 중첩시공거리(x), 횡방향 설치간격 등을 결정할 수 있는 설계법을 제안하였다.


    In case of tunnel construction with a shallow soil cover in cohesionless soils or highly weathered rocks, reinforcement measures are required for a tunnel stability during the tunnel construction. Recent developments show that the use of Umbrella Arch Method(UAM) as tunnel reinforcement and water cut-off in domestic projects has increased. Unfortunately, guidelines for the design and construction of UAM have not been established, only empirical designs and applications in tunnel construction have been performed so far. In this study, behaviour of the steel pipes installed on the tunnel roof was analyzed through the monitoring of bending and axial stresses of the pipes with the advance of the tunnel face. The monitoring results were used in the establishment of the loading mechanism around the pipe. This paper suggests, the guidelines used in the determination of the total length, overlapping length and lateral spacing of the reinforcing pipes obtained from the established loading mechanism.


  • 주제어

    Design method for UAM .   Loading mechanism .   Overlapping length .   UAM.  

  • 참고문헌 (6)

    1. 임종철;박이근;김대경 , 부산지하철 3호선 309공구 터널 구간의 강판다단공법의 효과적인 적용을 위한 계측 및 분석 보고서 / v.,pp.,
    2. 얕은 토사터널 굴착시의 주변지반거동 특성과 마이크로 파일의 침하억제효과에 관한 연구 , 박이근 , 부산대학교 박사학위 논문 / v.,pp.,
    3. 문홍득;배규진;마상준;조만섭 , 국내 터널설계 기술력 향상을 위한 시기술 연구(Ⅰ) / v.,pp.,
    4. 부산대학교 대학원 토목공학과 강의교재 , 임종철 , 변형율게이지의 원리와 응용 / v.,pp.,
    5. 터널에 작용하는 지압의 추정방법에 관한 고찰 , 김영근 , 터널과 지하공간 / v.9,pp.89-98,
         
    6. Fizzarotti,E.M. , Symposium on Reinforced Protection Umbrella Method(RPUM) In Tunnelling / v.,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. In, Sung-Yoon ; Jeong, Sang-Seom ; Kim, Yong-Min 2009. "A New Design Method of Reinforcement Ahead of a Tunnel Face by using Convergence-confinement Method and Load-transfer Approach" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, C. 지반공학, 터널공학, 29(c2): 81~90     
    2. Lee, Jea-Dug ; Choi, Yong-Sung ; Kim, Byoung-Il 2011. "The Reinforcing Effects of Reinforcing Material in Umbrella Arch Method to Tunnelling" 한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, 11(4): 143~150     

 저자의 다른 논문

  • 임종철 (36)

    1. 1990 "평면변형률 상태에 있는 연직지반앵커의 파괴모-드" 大韓土質工學會誌 6 (1): 43~58    
    2. 1998 "지반개량(SI)앵커의 인발거동특성" 韓國地盤工學會誌 = Journal of the Korean geotechnical society 14 (6): 139~151    
    3. 1999 "압축헝 앵커의 설계법 개발" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (1): 63~78    
    4. 1999 "강도증가율을 고려한 연약점토지반 위의 성토의 안정해석" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (4): 57~67    
    5. 1999 "등간격의 매트로 보강된 모래지반의 보강층수에 따른 지지력에 관한 연구" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (6): 201~217    
    6. 1999 "연약지반상의 보강성토의 안정해석에 관한 연구" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (6): 285~296    
    7. 2000 "토사NATM 터널의 네일 보강에 의한 지반침하 억제효과에 관한 연구" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 16 (2): 51~59    
    8. 2000 "압축형 앵커의 선단정착부 그라우트 보강에 따른 산정에 관한 연구" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 16 (5): 213~226    
    9. 2001 "부산지하철 공사현장의 호박돌층 판정사례" 터널기술 : 한국터널공학회지 3 (3): 50~57    
    10. 2001 "터널 굴착시 인접구조물의 침하억제를 위한 마이크로파일의 두부조건 및 설치영역에 따른 효과" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 17 (5): 61~70    

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