철도 운행선로 하부 통과에 적용하는 사각관 프론트 잭킹 공법의 안전성 평가 = Safety Assessment of Front Jacking Method Using Square Pipe Applied to Underpass of Railway Track in Service

국문 초록 (Abstract)

도심지를 운행하는 지하철 운행 구간 중 지상 절토 및 성토 구간은 도 로 교통의 단절이 발생하기 때문에 지하철 건설 당시부터 지하보도나 차 도를 계획하여 이러한 불편을 최소화하고 있다. 그러나 각종 도시개발 계 획 및 도로 교통망 확충계획에 따라 철도 운행선 하부로의 지하도로 건 설이 지속적으로 필요하며, 철도 운행 선로 하부 통과를 위한 비개착 공 법 적용을 통해 공사 중 열차 운행의 안전성과 정시성을 확보하고 있다. 본 논문에서는 지하철 지상 토공 구간 하부 지하차도 시공을 위해 프론 트잭킹 공법 중 지보재용 사각관을 함체 구조물 외주면에 맞추어 시공 후 함체 구조물이 사각관을 밀어내며 추진하고 구조물 추진 시 상부 지반과의 마찰을 배제하기 위해 Friction Cutter Plate(밀림방지판)를 적용한 현장 을 대상으로 공법 적용에 따른 상부 지반 및 궤도 시설물에 미치는 영향 을 분석하였다. 사각관 시공과 관련된 기존 실험 등의 사례들은 지반 상태, 하중 조건 및 시공 방법을 단순화하여 침하량을 분석하였고 열차 운행선 상 토피가 낮고 열차가 수시 운행되는 등의 현장 여건을 반영하여 사각관 프론트잭 킹 공법 적용에 따른 안전성 여부 및 실질적인 영향 검토는 많지 않은 실정이었다. 본 연구에서 사각관 프론트잭킹 공법 적용 현장에 대해 3차원 연속체 해석 프로그램(FLAC-3D)을 통한 상부 노반과 궤도 시설물의 안전성 분석 결과, 상부 지반의 변위에 미치는 영향이 가장 크게 우려되었던 사각관 및 구조물 하부 통과 단계에서 지반 및 궤도 시설물의 연직 변위량이 허용 기준 이내로서 안전성이 확보되는 것으로 나타났다. 핵심　용어 :　프론트잭킹, 사각관, Friction Cutter Plate

목차 (Table of Contents)

• 제 1장 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구 내용 및 범위 3
• 제 2장 공법 현황 및 연구 동향 4
• 2.1 철도 하부 통과 공법 현황 4
• 2.1.1 공법 개요 4
• 2.1.2 프론트잭킹 공법 5
• 2.2 프론트잭킹 시공현장 계측자료 분석 사례 및 실험연구 등 동향 9
• 2.2.1 시공 현장 계측자료 분석 사례 9
• 2.2.2 사각관 시공 관련 국내 실험연구 등 동향 13
• 제 3장 연구 대상 현장 분석 16
• 3.1 구조물 및 굴착계획 현황 16
• 3.1.1 지하차도 구조물 제원 현황 16
• 3.1.2 굴착계획 현황 17
• 3.1.3 지반 특성 및 설계정수 산정 18
• 3.2 흙막이 공법 및 비개착 공법 적용 현황 22
• 3.2.1 흙막이 공법 적용 현황 22
• 3.2.2 비개착 공법 적용 현황 23
• 제 4장 사각관 시공에 따른 철도 운행선로 안전성 분석 25
• 4.1 개요 25
• 4.1.1 분석 목적 25
• 4.1.2 수치해석 개요 25
• 4.1.3 수치해석 적용 프로그램 27
• 4.2 안정성 평가 기준 및 검토 방법 30
• 4.2.1 지반 및 가시설 안정성 평가 기준 30
• 4.2.2 궤도 안정성 평가기준 33
• 4.2.3 검토 조건 및 해석방법 34
• 4.3 지하철 지상 운행선 구조물 안정성 검토 37
• 4.3.1 해석 조건 37
• 4.3.2 토공 및 궤도 안정성 검토 39
• 4.3.3 흙막이벽체 수평 변위 검토 52
• 4.3.4 안정성 분석 결과 53
• 제 5장 결론 56
• 5.1 안전성 분석 개요 56
• 5.1.1 연구 대상 지역 현황 56
• 5.1.2 비개착공법 시공 및 연구 사례 57
• 5.2 지하철 운행 선로 안정성 분석 결과 58
• 5.2.1 하부 통과 비개착공법의 적용성 검토결과 58
• 5.2.2 최종 결론 60