터널공사 재해최소화 및 예방기술 개발(II)(2차년도) : (Development of Technologies for Minimizing and Preventing the Disaster on Tunnel Construction)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This researh focuses mainly on the protective technology for risk minimization of tunnel failure／local collapse, consequently analyse the failure patterns and develops its assessment and a new protective technology. To achieve those aims we introduce a large-scale model test and propose the damage assessment for tunnelling induced ground movements which affect to the adjacent structures. In addition, we suggest a new design technology for the tunnel support pattern based on various ground conditions and consideration of tunnel construction sequence in Korea.

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 최종목적은 터널 붕괴／붕락 재해 최소화를 위한 사전 예방기술, 원인규명 및 평가·대처기술의 개발에 있다. 이를 위하여 다양한 터널 재해들의 원인규명 및 원천 기초기술 확보를 위한 실대형 실험 기반의 구축, 터널굴착에 따른 인접 구조물의 피해를 최소화하기 위한 손상도 예측기술과 국내 지반 및 시공조건을 고려한 지보패턴 설계기술을 제시하고자 한다.

목차 (Table of Contents)

• 1장 연구개요
• 1. 연구 배경
• 2. 연구목표 및 내용
• 2.1 총괄 목표 및 개발 기술
• 2.2 연차별 목표 및 연구내용
• 2.3 당해연도 연구내용 및 수행방법
• 2장 실대형 터널 모형실험 인프라 구축
• 1. 개요
• 2. 실대형 터널 모형실험용 기반시설 구축
• 3. 실대형 터널 모형실험 시스템
• 3.1 재하 프레임
• 3.2 유압 서보 엑츄에이터 및 유압 펌프 유니트
• 3.3 유압 서보제어 시스템
• 3.4 대형 시험체 이송용 대차 시스템
• 4. 터널 라이닝 성능평가 및 메카니즘 연구
• 4.1 실험개요
• 4.2 암괴 집중하중에 대한 라이닝 거동특성 파악 및 실험 경계조건 설정
• 4.3 라이닝 섹션 경계조건 부여를 위한 특수 장비 제작
• 3장 터널 붕괴／붕락 메카니즘 규명 연구
• 1. 개요
• 2. 국외(일본) 터널 붕괴／붕락 유형 및 특성고찰 사례
• 2.1 터널 붕괴／붕락의 원인 및 막장 안정성 영향인자
• 2.2 터널 붕괴 사례 및 유형
• 2.3 터널 붕괴의 전조현상과 사례
• 3. 터널 붕괴／붕락 사례 조사 및 DB확장
• 3.1 사례조사
• 3.2 사전 통계분석
• 3.3 기존 붕괴 현장의 원인 규명을 위한 민감도 분석
• 3.4 소결론
• 4. 터널 붕괴／붕락 수치 시뮬레이션 기법 개발
• 4.1. 개요
• 4.2. 이론적 배경
• 4.3. 수치 시뮬레이션의 검증
• 4.4 소결론
• 5. 터널 라이닝 성능평가 및 파괴 메커니즘 연구
• 5.1 실험개요 및 목적
• 5.2 시료제작 및 계측기 설치
• 5.3 수치 해석적 사전평가 및 실대형 실험
• 4장 터널 위험도 지수 개발(KICT Tunnel Hazard Index)
• 1. 개요
• 2. 이론적 배경
• 2.1 연관도 행렬(interaction matrix)
• 2.2 인공신경망 기반 민감도 분석기법
• 3. 터널 위험도 지수(Kict Tunnel Hazard Index, KTH-Index)값 산정
• 3.1 영향인자 선정 및 분류항목 설정
• 3.2 상관도 행렬의 구성
• 3.3 KTH-Index값 산정방법 및 산정식
• 3.4 KTH-Index 평가차트 작성
• 4. 소결론
• 5장 터널 재해 최소화를 위한 최적 지보·보강 설계기법 개발
• 1. 개요
• 2. 터널 보강공법 최적 설계를 위한 해석기법 적용연구
• 2.1 적용현장 및 최적설계 해석 재요
• 2.2 적용 해석 기법 고찰
• 2.3 최적 설계를 위한 매개변수 해석 결과
• 3. 터널지보패턴 최적화기술 개발
• 3.1 해석대상 터널모델
• 3.2 민감도 해석
• 3.3 지보패턴의 설계최적화
• 6장 터널 인접구조물에 대한 손상 모니터링 기술 개발
• 1. 개요
• 2. 이론적 배경
• 2.1 개요
• 2.2 터널 굴착에 의한 지표침하거동 특성
• 2.3 지반거동에 의한 인접구조물 손상평가
• 2.4 인공신경망
• 3. 인접구조물별 최적 계측지점 및 관리기준치 설정
• 3.1 이론적 배경 및 개념
• 3.2 각 관리대상 구조물별 최적 계측조건 설정 기법
• 4. 현장적용
• 4.1 개요
• 4.2. 검토 구간 현황
• 4.3. 지반침하 예측 및 인접구조물 손상평가 체계
• 4.4. 2차원 개략 손상평가(보수적 해석)
• 4.5. 3차원 세부 손상평가(상세 해석)
• 4.6. 주의 대상 건물하부 침하관리기준치 도출
• 4.7. 소결론
• 7장 결론