굴착 단계를 고려한 쉴드 터널의 점소성 유한요소 해석 = Viscoplastic Finite Element Analysis of Shield Tunneling Considering Excavation Step

국문 초록 (Abstract)

쉴드 터널공법은 연약지반이나 붕괴성 지반에 매우 유리한 터널공법이므로 날로 그 사용이 증대되고 있다. 그러나 이러한 쉴드 공법을 사용할 경우에는 대상 지반에 대한 충분한 지반 조사가 먼저 이루어져야만 한다. 본 연구에서는 쉴드 터널링을 모사 할 수 있는 점소성 유한요소를 통해 STAVIS라는 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 Mohr-Coulomb 항복 규준을 사용하였고 지반의 변위 이력을 통한 유동계수 값을 사용하였다. 해석 대상은 부산 지하철 230공구로 하였고, 계측 라인에 대한 해석치와 계측치를 비교하였다. 융기 및 테일보이드 폐합단계, 라이닝 설치 후 지반 거동에 대한 해석결과가 계측치와 유사한 경향을 보여주었다. 본 논문의 연구결과는 지하 구조물의 가까운 곳에 쉴드 터널을 건설할 경우 유용하게 적용할 수 있을 것으로 본다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The construction method by the shield tunnel is increasing day by day, because it is useful method to soft ground and to be structure at neighboring place. Incase of use of the method, it must be planed enough a geological survey of soil and ground condition.
Viscoplastic FEM program was developed STAVES in this study. The program is used Mohr-Coulomb yield criterion and adequate ·fluidity parameter was selected as comparing displacement histories of soil. The object of analysis was Busan Subway 230 site. The analytical values were compared with the measured values. The results of analysis are similar to the measured behavior of ground for heaving, tail void closure and liner installation. By using the results of this study, it can be applicable to construction of shield tunnel when it is nearly constructed to the underground structures.

목차 (Table of Contents)

• 1.서론
• 2.쉴드터널 시공에 관한 모델링
• 2.1 초기 단계(STEP 0)
• 2.2 굴착 및 융기 단계(STEP 1)
• 2.3 테일보이드 폐합단계(STEP 2)
• 2.4 라이닝 설치 및 뒷채움재 주입단계(STEP 3)
• 3.수치예제 해석
• 3.1 프로그램의 구성
• 3.2 수치 예
• 4.결론