졸업논문  (2000년 12월   숭실대학교 공과대학 기계공학과  심 기 순, 지도교수 김 진 오)

 

터널공법 NATM을 위한 암반거동 계측방법 연구

 

[요 약]

   일반적으로 터널공법에는 기계에 의한 터널굴착공법과 발파에 의한 굴착공법으로 구분된다.  기계굴착방식은 굴착기계를 이용하여 터널을 굴착하는 방식으로 연암 이상의 암반에서 전단면을 굴착하는 TBM방식과 연약 지반에서 전단면을 굴착하는 Shield방식, 연암 및 풍화암 정도의 지반에서 분할 굴착하는 Road Header방식이 있고 발파공법에는 NATM, ASSM, NMT방식이 있다.  본 연구는 우리나라에 1980년도에 도입된 터널공법 NATM에 관하여 이 공법에 가장 기초라 할 수 있는 현장 변위 계측방법에 관하여 알아본다.

   현장 변위 계측은 NATM 외에도 부분적으로 행해지고 있었으나 NATM과 더불어 체계적으로 발전하고 그 중요성이 증가되어 왔다.  계측은 일반적으로 시공과 병행하여 실시하며 계측결과는 즉시 시공이나 설계에 반영되어야 한다.  구체적인 계측 목적은 지반거동의 관리, 지보공 효과의 확인 안정상태의 확인, 근접구조물의 안정성확인, 장래공사의 자료측정 등이다.  사전 조사를 기초로 하여 계측의 모적, 터널의 용도, 규모, 원지반 조건, 주변환경조건 등을 충분히 고려하여 설계, 시공에 적응하는 계측계획을 세워야 한다.  계측항목에는 일상계측과 정밀계측이 있으며, 일상 계측은 일상의 시공관리를 위하여 반드시 실시하여야할 계측항목으로서 갱내관찰조사, 내공변위측정, 천단침하즉정이 있고, 정밀계측은 일상계측에 추가해서 선정하는 계측 항목으로 지표, 지중의 침하즉정, 지중변위 측정, 숏크리트 응력측정, 지중변위 측정, 록 볼트 축력 및 하중측정, 지중 수평변위 측정, 갱내 탄성파속도측정, 원지반 시료시험이 있다.  이러한 항목이 결정되면 각종 계측을 조직적으로 행하면서, 계획시의 설계시공을 현장에 적절한 것으로 변경시키면서 공사를 안정하고 경제적으로 시공관리해야 하므로 계측 각 단계별로 관리지침이 필요하다.

   계측결과를 Feed-back하여 현재의 유지보 패턴 등의 타당성을 검토하고 최적 경제적 시공을 한다.

 

[목 차]

1. 서 론

2. 일반적인 터널 굴착공법

    2.1 기계에 의한 터널 굴착공법

    2.2 발파에 의한 굴착공법

    2.3 터널 굴착공법들의 비교

3. NATM공법

    3.1 NATM의 특정

    3.2 NATM에 필요한 보조공법

4. NATM공법으로 시공되는 터널의 현장 변위 계측

    4.1 계측의 목적

    4.2 사전조사

    4.3 계측기기 및 계측기기 배치

    4.4 계측계획

    4.5 계측항목의 선정

    4.6 계측방법

    4.7 계측관리

    4.8 계측결과의 Feed-back

5. 결론 및 향후전망