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정윤영,최해준,김병주,유봉운,김용일,오성진,Jeong, Yun-Young,Choi, Hae-Joon,Kim, Byung-Ju,Yu, Bong-Won,Kim, Yong-Il,Oh, Sung-Jin 한국터널지하공간학회 2007 한국터널지하공간학회논문집 Vol.9 No.2
도심지 개착구간의 교통 및 환경적인 영향을 최소화하기 위하여 단면적 $200\;m^2$ 이상의 정거장터널이 퇴적암반 중에 계획되었으나 토피고가 13 m 이하인 설계조건에 직면하게 되었다. 본 연구에서는 패턴설계가 아닌 시공사례와 아칭효과 발현을 기초로 세 가지 요소 - 단면형상의 영향, 작용하중의 적용방법, 지보방안과 터널안정성분석 - 를 중심으로 설계방향이 논의되었다. 단면형상의 역학적인 영향에 기초하여 기본설계안과 연구단면안이 유도되었고, 지보방안은 터널천반부의 침하방지 및 역학적인 평형상태를 유지하기위한 파이프루프 보조공법과 NATM의 지보원리를 활용하였다. 두 설계안의 비교분석으로부터, 터널라이닝을 개착구조물의 연장선상에서 제약한 설계조건과 터널안정성 및 철근배근의 시공성에 대해 기본설계안이 적합한 방안임을 확인할 수 있었다. 그리고 동일한 건축한계로 아치부의 응력집중이 발생되지 않는 안정적인 응력분포를 나타내는 연구단면안의 분석결과에서 보듯이 향후 대단면터널 설계기술의 향상을 위해 단면형상의 영향과 이완하중의 적용방안이 심도 있게 검토되어야 함을 알 수 있다. For minimizing the effect on the focus of civil traffic and environment conditions related to the excavation at the traffic jamming points, an underground station tunnel was planned with 35.5 m in length and bigger area than $200\;m^2$ in sedimentary rock mass. It faced the case that the overburden was just under 13 m. Not based on a pattern design but on the case histories of similar projects and arching effect, the design of large section tunnel under shallow overburden was investigated on three design subjects which are shape effect on the section area, application method of support pressure, and supporting and tunnel safety. According to the mechanical effect from section shape, a basic design and a preliminary design was obtained, and then supporting method of large section was planned by the supporting of NATM and a pipe roof method for subsidence prevention and mechanical stability. From the comparative study between both designs, it was found that the basic design was suitable and acceptable for the steel alignment of tunnel lining, safety and the design parameter restricted by the limit considered as partition of the excavation facilities. Through the analysis result of preliminary design showing the mechanical stability without stress concentration in tunnel arch level, it also was induced that shape effect of the large section area and yielding load obtained from deformation zone in the surrounding rock mass of tunnel have to be considered as major topics for the further development of design technique on the large section tunnel.
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