터널 덕트슬래브의 종방향 균열에 대한 원인 분석 사례 연구
A Case Study on Cause Analysis for Longitudinal Crack of Duct Slab in Tunnel
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초록
본 연구에서는 반횡류식 터널 덕트슬래브 하면 중앙부에 발생한 종방향 균열의 발생 원인을 분석하였다. 분석을 수행하기 위하여 균열이 발생 부위에 대한 상세한 외관조사, 비파괴조사 및 덕트슬래브의 처짐 측량을 실시하였고, 그 결과와 수치해석결과와의 상관관계 분석을 수행하여 균열 발생 원인에 대한 상세한 분석을 실시하였다. 균열 발생 원인의 주요 인자로 단부구속조건, 철근의 위치, 온도의 변화 및 건조수축 등으로 분류하였고, 콘크리트 라이닝을 우선적으로 타설하고 덕트슬래브를 철근 커플러로 강결하여 수개월 후에 별도 타설한 시공여건에 따라 발생할 가능성이 있는 요소들을 고려하여 수치해석을 실시하였다. 특히, 건조수축에 대한 분석을 위하여 ACI209 및 콘크리트 구조설계기준의 예측식과 기존 연구의 실험결과를 비교하여 시공당시의 건조수축 발생량을 예측하였고 구조해석을 수행하여 건조수축이 균열발생의 주요한 원인 중에 하나라는 결과를 도출하였다. 이에 따라 기존에 수행한 도로터널의 안전진단 결과를 덕트슬래브의 시공 방법에 따라 분류하고 균열발생 패턴을 분석하여 덕트슬래브가 있는 터널의 시공방법의 개선에 대한 제언을 하였다.
Abstract
In this study, cause of longitudinal crack which is found on duct slab of road tunnel is studied. In-depth investigation, such as visual inspection, non-destructive testing and geometrical surveying of duct slab, is carried out. In order to perform cause analysis, the investigated results are compared to the results of numerical analysis. Many factors, which cause longitudinal crack, are classified as constrained condition of the duct slab, location of the rebar, temperature, shrinkage and so on. According to the classified causes of longitudinal crack, numerical analysis is performed considering construction stage of the tunnel lining. Especially, in order to predict shrinkage stain due to discrepancy of curing date, ACI-209 model, KCI structural design code and other researcher's shrinkage test results are compared. The results show that shrinkage strain is one of the main factors causing longitudinal crack. Other investigated tunnels are classified along with the construction method of duct slab and patterns of cracks. As a result, improving ways to construct duct slab are suggested.
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