Tunnel and Underground Space (터널과지하공간)

Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering (한국암반공학회)
권호 표지

Analysis of the Structural Behaviours of Aluminum Tunnel Lining in Joomunjin Standard Soil by Centrifugal Model Tests

원심모형실험을 이용한 주문진 표준사 지반내 알루미늄 모형 터널 복공의 역학적 거동에 관한 연구

  • 김택곤 (대본엔지니어링 지반부) ;
  • 김영근 ((주)대우 건설기술연구소 토목연구실) ;
  • 박중배 ((주)대우 건설기술연구소 토목연구실) ;
  • 이희근 (서울대학교 지구환경시스템공학부)
  • Published : 1999.06.01
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Abstract

It is very important to study on the structural behaviors of structurally damaged tunnel linings. A series of centrifuge model tests were performed in order to investigate different behaviors of tunnel linings. A 1/100-scaled aluminum horseshoe tunnel linings with a radius 5 cm, height 8 cm were buried in a depth with dry Joomunjin standard sand, the relative density of which was 86%. Such sectional forces as bending moments and thrusts along the tunnel circumference were measured by twelve strain gages. Earth pressures in soil mass and on the outside of lining model were estimated by pressure transducers, ground surface settlements at a center and edges by using LVDTs.

최근 들어 노후화 터널 및 시공불량의 원인으로 결함이 발생하여 시공이후에 라이닝이 제기능을 발휘하지 못하여 보수, 보강, 심지어 재시공되는 사례가 발생하고 있어 이에 대한 역학적 거동 분석의 필요성이 제기되고 있다. 본 연구에서는 100G(G : 중력가속도)까지의 원심모형실험(centrifuge)을 실시하여 몇몇 라이닝들의 역학적 거동을 분석하였다. 이를 위해 강사기 (sand rainer)를 이용하여 평균적으로 상대밀도 86% 주문진 표준사 지반을 작성하였으며, 이 때 평균 정지토압계수는 평균 0.39로 나타났다. 원심모형실험의 토피 대 터널 높이비는 3으로 설정하였으며, 라이닝 재료로서 알루미늄을 이용하여, 천단부 및 어깨부 배면공동, 천단두께부족, 무인버트, 측벽결함 라이닝을 제작하여, 각종 센서로부터 라이닝 원주변형률, 휨모멘트, 축력, 라이닝토압, 지중토압, 지표침하를 계측 및 분석하였다.

Keywords

References

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