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Study on Improving Proximity Evaluation Standards when Excavating Tunnels Adjacent to Urban Infrastructure

도시기반시설 인접 터널 굴착시 근접도 평가기준 개선방안 연구

  • Chul Lee (Department of Railway Construction Engineering, Seoul National University of Science and Technology) ;
  • Guk-Hwan Cho (Department of Railway Construction Engineering, Seoul National University of Science and Technology)
  • 이철 (서울과학기술대학교 철도전문대학원) ;
  • 조국환 (서울과학기술대학교 철도전문대학원)
  • Received : 2024.07.10
  • Accepted : 2024.08.01
  • Published : 2024.08.31

Abstract

Due to the revitalization of urban development, the number of cases of excavating tunnels adjacent to existing subways is increasing. This may affect the structure and track of the existing subway, resulting in reduced stability and usability. In this study, we verified the adequacy of the proximity evaluation range to ensure the stability of new tunnels and existing subways when excavating adjacent to tunnels, and proposed a quantitative correction rate considering various conditions. Conditions for applying the correction rate considered rock grade, geologically weak section, structurally weak section, and structural deterioration section. It is hoped that a more accurate proximity evaluation will be performed by applying a quantitative correction rate that considers rock and geological conditions, structure status, etc. to the proximity evaluation standard.

도심지 개발 활성화로 인해 기존 지하철에 인접하여 터널을 굴착하는 사례가 증가하고 있다. 이는 기존 지하철의 구조물 및 궤도에 영향을 미쳐 안정성 및 사용성 저하를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 터널 인접 굴착시 신설터널 및 기존 지하철의 안정성을 확보하기 위한 근접도 평가범위의 적정성을 검증하고 다양한 조건을 고려한 정량적 보정율 기준을 제안하였다. 보정율 적용 조건은 암반등급, 지질적 취약구간, 구조적 취약구간 및 구조물 노후구간을 고려하였다. 암반등급은 수치해석 검증을 통해 기존터널의 압축응력 증분량을 비교(3등급 암반 기준 1~5등급 구분)하여 보정율을 산정하고, 지질적 취약구간은 파쇄대 존재 유무 및 지하수 영향을 고려하여 응력 해석 및 지하수 연계해석을 통해 압축응력 증분량을 비교하여 보정율을 산정하였다. 구조적 취약구간은 접속부 유무에 따른 3차원 수치해석을 통해 보정율을 산정하고, 구조물 노후구간은 건전도 등급에 따른 압축응력 허용기준을 참고하여 보정율을 산정하였다. 암반 및 지질 조건, 구조물 상태 등을 고려한 정량적 보정율을 근접도 평가기준에 적용함으로써 보다 정확한 근접도 평가가 수행되기를 기대한다.

Keywords

References

  1. Korea National Railway, 2012, Allowable stress design method (KR C-10030), p.3.
  2. Korea National Railway, 2020, Operation Manual of Design Safety Verification of Proximity Construction of Operation Line.
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