사각형 강관을 이용한 비개착 시공에 따른 지반거동의 분석: 수치해석
A numerical study on the three-dimensional ground movement by the trenchless construction method of concrete box by a square steel pipe supporting system
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초록
본 연구에서는 기존 도로나 철도 하부에 비개착 공법을 적용하여 입체교차 구조물을 시공할 경우, 비개착공법에 사용되는 사각형 강관의 1개 관입과 전체 강관들의 관입에 따른 상부 지반의 침하와 강관 주변의 변위를 3차원 수치해석으로 분석하여 비개착공사에 따른 지상의 안정성을 파악하고자 하였다. 이상의 수치해석 결과, 사각형 강관 관입에 의한 주변지반의 거동은 수평방향보다 연직방향의 변위에 크게 좌우되며, 토피고가 낮을수록 침하량이 보다 커지는 것으로 파악되었다. 강관 전체를 추진하는 해석에서는 강관들의 추진순서에 따라 침하량이 다소 다르게 나타났으며, 상부에 위치한 사각형 강관들 추진에 의해 발생하는 침하량이 총 침하량의 약 75%를 차지하는 것으로 나타나, 상부 강관 추진 시에 주의 깊은 시공관리가 필요할 것으로 판단되었다.
Abstract
This study aims to numerically investigate ground movement around a square steel pipe as well as a group of square steel pipes induced by its and their ground penetration for trenchless construction of a concrete box. From numerical results, ground movement induced by a square steel pipe is much more dominantly governed by vertical displacement rather than horizontal displacement. Ground settlement induced by pipe penetration is much larger as the overburden becomes lower. The settlement is also shown to be slightly dependent upon the sequence of pipe penetration. More careful construction management is highly in demand during the penetration of upper pipes since their induced settlement occupies approximately 75 percent of total ground settlement after the whole construction of steel pipes.
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