쉴드 TBM 시공데이터와 지반침하 계측데이터 간 상관성 분석
Analysis of correlation between shield TBM construction field data and settlement measurement data
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
도심지 포화 상태로 인한 지하공간 개발의 일환으로 터널 건설의 수요가 증가하고 있다. 쉴드 TBM 공법은 진동과 소음을 최소화하며 굴착과 동시에 지반 변형을 최소화하는 공법으로, 국내 도심지 터널 시공은 대체로 쉴드 TBM이 적용되고 있다. 도심지 지반침하 예측의 중요성은 나날이 증가하고 있으며 쉴드 TBM 시공의 경우 지반 변형을 최소화 하지만 터널굴착에 의한 지반침하는 필연적으로 발생한다. 따라서 본 연구에서는 도심지 적용성이 높은 쉴드 TBM과 지반침하와의 상관성을 분석하여 지반침하에 주요한 영향을 미치는 쉴드 TBM 시공인자를 제시하고자 한다. 실제 현장에서 수집한 쉴드 TBM 시공데이터와 지반침하 계측데이터 간 상관관계 분석을 수행하였으며, 상관성 정도를 상관계수 “r”로 표현하였다. 그 결과 지반침하에 영향을 미치는 쉴드 TBM 주요 시공인자는 추력(Thrust force), 토크(Torque), 챔버압(Chamber pressure), 뒷채움압(Backfill pressure), 배토량(Muck discharge)으로 나타났다. 본 연구 결과를 통해 향후 쉴드 TBM 운용 시 지반침하를 사전에 예측 및 제어 할 수 있도록 주요 시공데이터에 대한 판단 기준 제시에 기여할 것으로 기대된다.
Abstract
The demand for tunnel construction is increasing as part of underground space development due to urban saturation. The shield TBM method minimizes vibration and noise and minimizes ground deformation that occurs simultaneously with excavation, and shield TBM is generally applied to tunnel construction in urban areas. The importance of urban ground settlement prediction is increasing day by day, and in the case of shield TBM construction, ground deformation is minimized, but ground settlement due to tunnel excavation inevitably occurs. Therefore, in this study, the correlation between shield TBM, which is highly applicable to urban areas, and ground settlement is analyzed to suggest the shield TBM construction factors that have a major effect on ground settlement. Correlation analysis was performed between the shield TBM construction data and ground settlement measurement data collected at the actual site, and the degree of correlation was expressed as a correlation coefficient “r”. As a result, the main construction factors of shield TBM affecting ground settlement were thrust force, torque, chamber pressure, backfill pressure and muck discharge. Based on the results of this study, it is expected to contribute to the presentation of judgment criteria for major construction data so that the ground settlement can be predicted and controlled in advance when operating the shield TBM in the future.
참고문헌 (13)
- 안준범, "토압식 쉴드 TBM 굴착에 따른 지반침하 거동 평가에 관한 해석적 기초연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 23(3), pp.183~198 (2021), 사단법인 한국터널지하공간학회[DOI]
- 장수호, "기계식 암반 굴착기술 - TBM과 로드헤더를 위주로", 한국자원공학회지, 52(5), pp.531~548 (2015), 한국자원공학회
- 전기찬, "3차원 수치해석을 이용한 Shield TBM 굴진시 지표침하 주요 영향요소 분석", 한국터널지하공간학회 논문집, 17(3), pp.305~317 (2015), 사단법인 한국터널지하공간학회
- 전기찬, "주요 영향요소를 고려한 쉴드TBM 터널3차원 수치해석기법 연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 20(2), pp.513~525 (2018), 사단법인 한국터널지하공간학회[DOI]
- Kim, W. S., "A study on chamber pressure of EPB shield TBM with measurement data analysis of under the river", Ph.D., pp.2020
- 김연덕, "EPB 쉴드 TBM 챔버 내 혼합방법에 따른 배토상태거동에 대한 연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 23(4), pp.233~252 (2021), 사단법인 한국터널지하공간학회[DOI]
- 김영준, "실내모형시험을 통한 점성토 지반의 토피고에 따른 지표침하 특성연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 16(6), pp.507~520 (2014), 사단법인 한국터널지하공간학회
- Koh, S. Y., "A study on gap parameter and influence area of ground settlement using back analysis constructed by shield TBM with shallow depth", Proceedings of the 2011 Spring Conference of the Korean Society for Railway, pp.1509~1518 (2011)
- Moeller, S. C., "Tunnel induced settlements and structural forces in linings", Ph.D., pp.2006
- 오주영, "쉴드TBM터널에서 뒤채움 주입이 지반의 단기· 장기 침하에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 19(2), pp.265~281 (2017), 사단법인 한국터널지하공간학회[DOI]
- 박현구, "화강풍화대를 통과하는 슬러리 TBM의 체적손실 산정에 대한 사례 연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 18(1), pp.61~74 (2016), 사단법인 한국터널지하공간학회[DOI]
- Peck, R. B., "Deep excavations and tunnelling in soft ground", Proceedings of the 7th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, pp.225~290 (1969)
- Sugiyama, T., "Observations of ground movements during tunnel construction by slurry shield method at the Docklands Light Railway Lewisham extension—East London", Soils and Foundations, 39(3), pp.99~112 (1999)