쉴드 터널 세그먼트 라이닝의 부재력 산정법 비교연구 = A comparative study on methods for shield tunnel segment lining sectional forces

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 쉴드 터널 세그먼트 라이닝의 부재력을 산정하는 방법에 대한 비교연구를 다루었다. 현재 쉴드 터널 라이닝의 부재력 산정에는 이론해에 근거한 산정식을 적용하고 있다. 쉴드 터널 시공 시 사용되는 콘크리트 세그먼트는 동일한 강성으로 이루어진 구조물이 아닌 이음부를 가지는 구조물이므로 모든 요소를 고려하여야 하나 현재의 설계 실무에서는 세그먼트라이닝의 구조해석 모델이나 설계하중 및 세그먼트 이음부의 영향 등에 대한 정확한 검증 없이 과거의 국내외의 설계 자료를 관행적으로 적용해왔다. 따라서 본 연구에서는 국내외에서 현재 사용하고 있는 쉴드 터널 세그먼트 해석 및 설계 모델 중 관용계산방법과 Duddeck & Erdmann 모델을 이론식으로 해석을 수행하여 비교 하였고 수치해석에 의한 설계모델 중 보-스프링 모델과 연속체모델의 해석을 수행하여 상호 비교를 통해 세그먼트 라이닝의 설계에 적합한 구조모델을 검토하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The segment lining which consists of segments and joints are main component of shield tunnel. There are a number of methods that are being used in design which compute the sectional forces of a ring of segment lining. The traditional design methods which do not consider the effect of joints have been commonly used for design procedure without a specific verification of structural analysis. This paper presents the result of a comparative study for analytical and numerical models of the shield tunnel segment lining. For the traditional methods, the elastic equation method and the Duddeck & Erdmann method were considered. The ring-beam and the continuum analysis model were also considered as the numerical model.

참고문헌 (Reference)

• 1 KTA, "터널 기술 강좌 터널 기계화시공 설계편" 457-458, 2008
• 2 정두회, "쉴드터널 라이닝 세그먼트의 해석과 거동 특성" 사단법인 한국터널지하공간학회 9 (9): 37-47, 2007
• 3 이영준, "쉴드 터널 세그먼트 라이닝 구조설계에 관한 연구" (17) : 106-116, 2010
• 4 김상환, "근접터널의 설계개념 및 해석기법에 대한 연구" 사단법인 한국터널지하공간학회 5 (5): 33-42, 2003
• 5 유충식, "굴착공법이 터널변위 거동에 미치는 영향 - 수치해석 연구" 사단법인 한국터널지하공간학회 8 (8): 289-305, 2006
• 6 日本鐵道總合技術硏究所, "鐵道構造物等設計標準·同解說" 91-95, 2003
• 7 Terzaghi, K., "Theoritical Soil Mechanics" John Wiley and Sons 1943
• 8 Muirwood, A.M, "The Circular Tunnel in Elastic Ground" 25 (25): 115-127, 1975
• 9 Duddeck, H., "Structure design for tunnels" 7 (7): 83-91, 1985
• 10 Itasca Consulting Group, Inc., "FLAC/Slope user’s guide 7st Ed" Verification Problems 8-1-8-12, 2011
• 11 Lee, K. M., "An analytical solution for a jointed shield-drivenunnel lining" 25 (25): 365-390, 2001
• 12 Morgan, H., "A contribution to the analysis of stress in a circular tunnel" 11 : 37-46, 1961