수치해석에 의한 비개착 공법(SEM)의 최적 설계단면 결정

초록

교통시설의 성능개선과 신규 건설로 인하여 지상 및 지하에서의 교통시설의 병행 및 교차가 빈번하게 발생한다. 특히, 도심지 확대로 대심도 도로, 지하철, 철도 등의 건설을 위하여 수평굴착(근접시공) 공사가 시공되어야 한다. 이러한 굴착공사에 의하여 상부 지반 또는 시설물에서는 침하와변형이 발생하며, 이 피해를 최소화하는 방안이 필요하다. 현재 저토피 구간 굴착공사시 지반이완과 굴착 상부지반의 초기침하 억제를 효율적으로 제어하기 위하여 지반내 응력 변형을 최소화할수 있도록 소구경 강관 또는 강판을 이용한 공법(Super Equilibrium Method ; SEM)을 개발하고 있다. 본 연구에서는 이 공법에서 요구되는 구성요소별 성능을 수치해석을 통하여 검토하였다. 이를위하여 무처리 상태에서의 SEM 공법의 특성을 평가하여 순수 지반 응력 변화를 확인하고, SEM 구성요소(SEM 파일, SEM 플레이트)별 요구사양을 정의하였다. 이후 SEM 공법의 구성요소에 대하여 재료, 강성, 길이, 설치각도 등 변화에 따른 성능평가를 검토하여 SEM 공법 개발을 위한 최적설계단면을 검토하였다.

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