지하생활공간 개발 요소기술 연구: 지반굴착기술분야, III(정책연구) : (Development of the Construction Technology for Underground Living Space: Underground Excavation Technology, III)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This research program will be carried out for 5 years from 1993 to 1997, during this periods we plan to improve the construction technologies which preferentially need to develop the underground space in Korea, such as the mechanical excavation techniques which can reduce the construction eriods effectively, the quxilidry reinforing and water proofing techniques in underground excavation, the safety evaluation systems of adjacent structure. In this year we develop the direct drilling Umbrella Arch Method, which is used in weak ground conditions, and in order to estimate the effectiveness of ground reinforcing and water proofing, we are to carry out the numerical experiments and analysis of field instrumentation data. Particularly, to fix this method, we arrange the design techniques, and surveying the abroad design examples and trying to analyze role of the design parameter by numerical experiments. Then we get the patent from related domestic, abroad institutes about developed method.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 국내 지하공간 개발을 보다 안전하고 능률적이며, 경제적으로 추진될 수 있도록, 국내 지하공간 개발에 우선적으로 소요되는 기술분야, 즉 공기 단축효과가 큰 지반굴착기술의 개발분야, 지하굴착시 주변지반의 차수 및 보강용 공법의 개발분야, 인접구조물의 안전진단기술 개발분야 등, 3분야를 연구대상 분야로 설정하고 5개년(1993∼1997)에 걸쳐 개발토록 계획하였다. 3차년도인 당해년도에는 연약지반에서의 강관시공이 가능한 직천공식 강관보강형 다단 그라우팅공법을 개발코자 하였으며 또한 본 공법의 지반거동 경감효과와 차수효과를 정량적으로 파악할 수 있도록 수치해석 및 현장계측자료의 수집·분석을 실시하였다. 특히 본 공법이 국내에 정착될 수 있도록 설계기법을 정립하며, 국외의 설계사례도 함께 조사하고 또한 수치해석적인 방법으로 설계인자에 대한 영향평가를 해석 실시하여 설계인자들의 영향성을 검토하였다. 그리고 본 연구로부터 개발된 공법들을 국내외 관련기관의 인준을 거쳐 특허화하도록 하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 1.1 연구배경 및 목적
• 1.2 연구내용 및 범위
• 2. 공법적용 현황
• 2.1 다열식 강관보강형 다단 그라우팅공법의 특성
• 2.2 국내외 공법의 적용 현황
• 2.2.1 국외 적용 현황
• 2.2.2 국내 적용 현황
• 3. 공법의 효과 확인
• 3.1 수치해석에 의한 공법의 효과확인
• 3.1.1 해석개요
• 3.1.2 해석조건
• 3.1.3 지반 및 지보재 물성치
• 3.1.4 경계조건
• 3.1.5 굴착단계
• 3.1.6 해석결과
• 3.2 현장계측에 의한 공법의 효과확인
• 3.2.1 터널 현장조건
• 3.2.2 계측자료 분석
• 3.3 공법 관련 설계 제요소에 대한 영향평가 해석
• 3.3.1 해석개요
• 3.3.2 해석조건
• 3.3.3 지반 및 강관 물성치
• 3.3.4 경계조건
• 3.3.5 굴착단계
• 3.3.6 해석결과
• 4. 강관보강형 다단 그라우팅공법의 설계
• 4.1 개요
• 4.2 사전 조사
• 4.2.1 지질 및 지장물 조사
• 4.2.2 공법의 적합성 조사
• 4.3 설계 주요인자
• 4.3.1 강관의 배치형상 및 각도
• 4.3.2 강관 1본의 길이
• 4.3.3 강관종류 및 강관단면 크기
• 4.3.4 강관분리 간격
• 4.3.5 강관의 중첩길이
• 4.4 설계방법
• 4.4.1 설계절차
• 4.4.2 설계방법
• 5. 직천공 강관 다단 그라우팅 공법의 개발
• 5.1 공법개발 개요 및 특징
• 5.2 공법 개발 분야
• 5.2.1 고강도 특수 bit 부분
• 5.2.2 주입재 역류 방지 장치용 강관
• 5.2.3 그라우팅 효과 극대화용 seal재
• 5.2.4 특수 그라우트재의 개발 부분
• 5.2.5 시공법의 개발 부분
• 5.3 기존 공법과의 비교
• 5.4 개발공법의 현장 적용성 시험 결과
• 5.4.1 현장 개요
• 5.4.2 현장지반의 공학적 특성
• 5.4.3 강관 천공 작업
• 5.4.4 그라우트재 주입작업
• 5.4.5 현장시험 결과
• 6. 결론
• 참고문헌
• 부록 I. 공기단축효과가 큰 지반굴착기술의 개발분야 국제특허내용
• 부록 II. 지하 굴착시 주변 지반의 차수 및 보강용 공법의 개발 분야 국내 특허내용