철도 터널 굴착 시 인접 구조물 침하 계측 범위 특성에 관한 연구 = A Study on the Measurement Range of Settlement of Structures Adjacent to Excavation of Railway Tunnels

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Abstract

A Study on the Measurement Range of Settlement of Structures Adjacent to Excavation of Railway Tunnels

Ryu, Woo Joon
(Supervisor Cho, Kook Hwan)
Dept. of The Graduate School of Railway
Seoul National University of Science and Technology

In the case of railroad construction, which is the main pillar of the nationwide social overhead capital business, and all railroad adjacent excavation sites, site management is performed through site measurement data analysis. However, only about 1% of the total construction cost is set as measurement cost, and the reality is that the process itself is not properly managed due to poor recognition of its importance.
In most sites, the goal is to shorten the process period or reduce economic expenditure, as time translates to cost. In addition, in certain cases, measurement data may be modified so that it is not affected by construction.
In order to solve these problems, the measurement process must be prepared in more detail from the design stage, and it is necessary to prepare for safety by predicting and grasping the problems that will occur in advance as well as the entire site and adjacent sections. However, the measurement process is treated as one of the incidental processes and is not treated as much for its importance.
In many large and small sites, we are trying to find a method by thinking more about how to cost less than the exact installation location or installation range of the measuring instrument. The quantity and range planned at the time of design by the measurement company are often reduced from the beginning due to budget issues.

In this study, in order to obtain more accurate and reliable measurement data, a more efficient method review was conducted by examining the current method of measuring rail displacement and the installation range of the measuring instrument and comparing it with the current method.
Since the types of measuring instruments currently in use are limited, many comparisons are difficult, but the common problems are the same. Rather, it is considered that it may be better to develop new measuring instruments or accurately calculate the measurement range in the future.
As a result of analyzing the three measuring instruments, rail displacement meter, road settlement meter, and conventional wave surveyor, each has its strengths and weaknesses, but it is difficult to conclude which method is the best because there are different measuring instruments that can be applied depending on the situation in the field.
It cannot be concluded that measuring in any way is the correct answer, but everyone may already know what this study intends to say. However, although it is still theoretically understood, recognized, and predicted, the purpose is to organize and apply parts that are difficult to judge without data.

국문 초록 (Abstract)

제 목 : 철도 터널 굴착 시 인접 구조물 침하 계측 범위 특성에 관한 연구

전국적으로 Social Overhead Capital 사업의 주축을 이루는 철도건설과 모든 철도 인접굴착 현장의 경우 현장 계측자료 분석을 통한 현장관리가 이루어진다. 하지만 총 공사비의 1% 내외의 예산만이 계측비로 책정되어 있고, 공정 자체도 중요성의 인지가 미약하여 관리와 계측의 수행이 제대로 이루어지지 않고 있는 것이 현실이다. 대부분의 현장에서 시간이 곧 비용으로 이어지기 때문에 공정 기간을 줄이거나 경제적인 지출을 줄이는데 목표를 둔다. 또한 특정 경우에는 공사에 영향을 받지 않도록 계측 데이터를 수정하는 경우도 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 계측공정은 설계단계부터 보다 더 세밀하게 준비되어야 하고 현장 및 인접구간을 전체적으로 아울러 만일에 생길 문제를 사전에 예측 파악하여 안전에 대비하여야 한다. 하지만 계측공정은 부수공정 중의 하나로 취급되고 있으며 그 중요성에 비해 크게 다루어지고 있지도 않다. 크고 작은 많은 현장에서 계측기의 정확한 설치 위치나 설치 범위보다는 어떻게 해야 비용이 더 적게 드는 지를 더 고민하고 그 방법을 찾는데 노력을 하고 있다. 계측회사에서 설계 시 계획하였던 수량과 범위는 예산 문제로 당초보다 줄어드는 경우가 다반사이며, 설령 수량과 범위가 적용받았다고 하여도 계측기가 필요한 위치에 정확히 설치가 되지 않아 의미 없는 계측이 되는 경우 역시 적지 않다.
이에 본 연구에서는 보다 정확하고 신뢰성 있는 계측데이터를 얻어내고자 철도 터널 굴착 시 주변부 구조물 침하 범위를 검토하고자 하였다. 터널 굴착시 지표침하 영향 범위 이론식과 현장 계측값의 비교를 통해 실제 현장에서의 터널 굴착에 따른 주변부 구조물의 지표 침하 영향 범위를 확인한 결과, 지표 침하 영향 범위 이내에서의 계측 수행 시 실제 지표 침하량보다 약 50% 작게 측정되었다. 따라서 터널 굴착 현장에서의 주변부 지표 침하 계측을 수행할 경우, 면밀한 지반조사를 통한 침하 영향 범위에 대한 검토가 반드시 수행되어야 할 것으로 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서 론 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 1
• 2. 연구목표, 내용 및 범위, 연구동향 2
• II. 이론적 배경 8
• 1. 터널 굴착에 의한 지표침하의 경향 8
• 2. 터널 굴착에 의한 수평방향 지표침하 9
• 3. 터널 굴착에 의한 종단방향 지표침하 21
• III. 터널 굴착시 지표 침하 계측 22
• 1. 지표 침하 계측 기준 22
• 2. 지표 침하 계측 방안 24
• IV. 현장계측과 이론식 비교분석을 통한 계측범위 설정 36
• 1. 김포도시철도 A구간 36
• 2. 공항철도 B구간 41
• V. 결 론 47
• 참고문헌 48
• 영문초록(Abstract) 51
• 감사의 글 53