FEM해석에 의한 막장볼트 및 보조벤치의 막장안정성 효과에 관한 연구
Study on the Effect of Bolt and Sub-bench on the Stabilization of Tunnel Face through FEM Analysis
1
조회
0
다운로드
1
인용
0
참고문헌
키워드
초록
본 연구에서는 지반등급 V중에서 막장자립이 곤란한 지반에 대해 지반고유의 지지력을 최대한 이용하기 위한 굴착공법 및 적정벤치길이에 대해 검토하고, 보조공법으로 막장볼트를 적용할 경우 타설 패턴, 타설 개수에 따라 막장 및 막장주변지반에 어떠한 영향이 발생되는지에 대해 3차원 FEM해석을 수행하였다. 보조벤치 병용 전단면공법이 조기 단면폐합으로 변위를 크게 줄일 수 있음을 알 수 있었으며, 타설 패턴으로는 격자상, 교호배치형(지그재그형), 원주상순으로 변위억제효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 타설 개수 증가에 따라 막장축방향수평변위에 대해 억제효과가 있는 것으로 분석되었으며 보조벤치 병용 전단면공법굴착시공의 경우 막장부 1.5 m2에 1개의 막장볼트(격자상) 타설로 막장면 안정성을 확보할 수 있을 것으로 판단되었다.
Abstract
In this paper, review was made for the excavation method and optimum bench length for unstable tunnel face in case of rock classification type V in order to make the best use of in-situ bearing capacity. 3D FEM analyses were performed to investigate the influences on the tunnel face and adjacent area with regard to the pattern and number of bolts when face bolts were used as a supplementary measure. As a result of this study, full section excavation method with sub-bench is effective in reducing the displacement greatly due to early section closure. Displacement-resistant effects in accordance with the bolting patterns are grid type, zig-zag type and then circular type in order of their effect. And horizontal extrusion displacement of tunnel face reduces as the number of bolts increase. A grid type face bolt covering 1.5 m² of tunnel face could secure the face stability in case of full section excavation method with sub-bench.
참고문헌 (16)
- 김영수, "정량적인 막장 안정성 평가 기법을 이용한 NATM터널의 보강공법 평가", 24(2), pp.38~40 (2008), 한국지반공학회
- 도덕현, "암반공동의 설계와 시공", pp.98~106 (2003), 건설정보사
- 박도현, "암반응력의 분포특성을 고려한 터널거동 분석에 관한 연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 9(3), pp.275~286 (2007), 사단법인 한국터널지하공간학회
- 배성호, "국내 암반 초기응력의 전반적 분포특성과 공학적 중요성", 춘계 지질 과학기술 공동 학술대회, pp.310~312 (2007)
- 서경원, "실내실험 및 수치해석을 이용한 막장볼트의 최적 타설 개수에 관한 연구", 터널과 지하공간, 16(6), pp.467~475 (2006), 한국암반공학회
- 윤지선, "토목지질학", pp.235~241 (2005), 미래기술
- 조태진, "21C 암반역학", pp.309~312 (2008), 건설정보사
- D. Peila, "Study of the influence of sub-horrizontal fiber glass pipes on the stability", Proc. Int. Conf. on North American Tunneling 96, 통권 : 1, pp.425~431 (1996)
- Nick Barton, "KMR and Q-setting records straight", tunnels & tunnelling international, pp.26~29 (2008)
- 久溱風, "未固結沢部を小かぶりで堀る", トンネルと地下, 38(3), pp.18~19 (2007)
- 谷本親佰, "變形に基づくトンネル地山分類の提案", 材料, 41(463), pp.424~429 (1992)
- 道廣一利, "鏡止めボるトの作用效果を三次元 FEMで解析", トンネルと地下, 33(6), pp.43~48 (2002)
- 東博秋, "ため池の点在する地域を小かぶり施工", トンネルと地下, 29(8), pp.25~26 (1998)
- 徐景源, "新たな切羽ボルトの打設パタン關する硏究", pp.151~180 (2006)
- 申僖淳, "토목기술자를 위한 地質調査 및 岩盤分類", pp.221~238 (2004), 구미서관
- 田中一雄, "切羽變位計測にする切羽朋壞豫測の一試み", トンネルと地下, 27(6), pp.55~60 (1996)