• 기술발표회
• /
• 통권2006호
• /
• pp.193-198
• /
• 2006

서울지하철 0호선 000 공구 000 정거장 구간은 버팀보 7단, 어스앵커 2단, 그리고 록볼트 3단의 개착식 가시설로 설계되어 있다. 버팀보 및 앵커 축력 계측을 위해 변형률계 및 하중계를 설치하고 연속계측 중, 4~6단 버팀보 수 개소에서 5월부터 하중이 급격히 증가하엿다. 따라서 굴착작업을 즉시 중단하고 관리기준치를 초과하는 하중이 계측된 STA.9k+750~800 구간의 5, 6단 버팀보 위치에 격간으로 총 20본(10본${\times}$2단), 그리고 STA.9k+900~920 구간의 7단 버팀보 위치에 격간으로 총 9본(9본${\times}$1단)의 버팀보를 추가적으로 설치 완료하였다. 이 때, 추가 버팀보는 선행하중잭을 이용하여 10ton의 선행하중을 재하하였으며, 향후 추가 보강 필요시 재하하중 증가가 가능하도록 조치하였다. 또한, 추가 설치된 버팀보, 그리고 이상하중이 발생된 버팀보에 계측기를 추가 설치하여 지속적으로 계측중이며, 띠장의 변위발생 구간은 스티프너 및 앵글 등을 응급조치하였다. 본 사례 연구에서는 보강 전.후의 계측결과 및 수치해석적 분석을 이용하여 가시설 굴착시 버팀보의 하중증가 원인 및 보강 효과를 규명하고, 향후 추가 굴착시의 안정성 여부를 검토해 보고자 하였다. 계측값 분석 결과, 추가버팀보 보강 후의 기존버팀보 축력 계측 결과 보강 직후 기존버팀보의 축력이 어느정도 감소하였으며, 이후 시간이 지남에 따라 축력이 더 이상 증가하지 않고 일정한 값에 수렴하는 경향을 보였다. 또한 수치해석 결과 온도 증가가 버팀보 축력증가에 미치는 영향은 버팀보 위치의 지반강성이 클수록 크며, 축력증가는 온도증가에 대체적으로 비례하였고, 추가버팀보의 보강 효과는 선행하중의 크기에 비례하는 것으로 나타났으며, 잔여굴착은 전반적으로 기존 버팀보의 축력 증가에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 추가굴착시 지속적인 계측을 수행하며, 급격한 축력증가가 관찰될 경우 현재 보강된 버팀보의 선행하중 추가 재하, 굴착에 가장 큰 영향을 받는 최하단 버팀보의 추가보강 등의 대책방안을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.75-83
• /
• 2018

본 연구에서는 일반 버팀보 공법을 개선한 조립식 버팀보 공법을 적용할 때 구조안정성에 대하여 검토하였다. 굴착단계별 가상의 최대 발생 토압력에 대해 좌굴되지 않도록 충분한 강성을 가지는에 대한 안정성검토를 실시하였다. 고강도 조립식 버팀보 공법은 상부플랜지에 일정한 간격으로 볼트 구멍이 천공되어 있는 공법이다. 구조물의 좌굴해석 결과 안전율은 약 5%정도 증가하였고, 발생응력이 허용응력보다 낮기 때문에 버팀보의 구조 안정성은 확보된 것으로 판단된다. 특히 고강도 버팀보 공법을 적용 시 축방향 압축응력은 약 16% 증가한다. 고강도 버팀보 공법은 공사기간을 단축할 수 있으며 추가 부재를 구매할 필요가 없어 경제적이다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.23-30
• /
• 2015

대형 구조물의 건설과 지하공간의 활용을 위한 대규모 굴착 공사에 축방향 압축력에 대한 저항성능이 뛰어난 버팀보가 요구된다. 팔각형강관은 2축대칭 폐단면구조로 단위 길이 당 중량이 같은 경우 사각형강관에 비하여 단면2차모멘트가 크고 판의 폭-두께비는 작아 휨좌굴 및 국부좌굴에 대한 압축강도가 더 크다. 또한, 원형강관에 비하여 실제 시공단계에서 버팀보의 설치, 해체, 운반 및 적재 시 유리한 장점이 있다. 이 연구에서는 길이 9.6m의 팔각형강관 2개를 현장에서 볼트로 맞대기 이음하고, 양 끝에 주철로 제작한 지점연결요소를 볼트로 접합시킨 길이 20m의 팔각강관 버팀보에 대해 설계기준, 중심축의 초기폄심에 따른 유한요소해석 결과, 그리고 버팀보 재하 시험에서 얻은 결과를 서로 비교하고, 버팀보의 성능을 평가하였다. 시험 결과, 모든 버팀보 시험체의 축방향 압축강도는 도로교설계기준(2012)에 따른 값과 거의 동일하거나 그 이상인 것으로 나타났다. 초기편심은 측정한 변형률 값을 이용하여 추정할 수 있으며, 모든 버팀보 시험체의 경우 L/450 이하인 것으로 나타났다. 초기편심이 증가하면 버팀보의 압축강도는 감소하며, 횡방향하중으로 상재하중이 재하된 버팀보는 자중만 작용하는 경우에 비하여 초기편심의 증가로 인한 영향이 작은 것으로 나타났다. 이 연구 결과, 제작 및 설치에 의해 발생하는 오차와 자중에 의한 처짐을 고려한 초기편심을 L/350 이하로 관리하면 도로교설계기준(2012)의 압축강도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제26권7호
• /
• pp.171-186
• /
• 2010

일반적으로 강성벽체에 비하여 연성벽체의 경우가 거동 mechanism이 상대적으로 복잡한 것으로 알려져 있으며 여기에다 버팀보 지지의 장지간인 경우 굴착단면 양쪽의 지반조건과 굴착공정의 차이가 부가되면 버팀보 축력변화 분석은 더욱 어렵게 된다. 시공과정에서 현장여건에 의한 과굴착이나 지보재의 설치지연, 지반조건의 변화 등이 발생 할 경우 특정 버팀보에 큰 축력이 발생하여 안전 시공을 위협하게 될 수 있다. 본 논문은 거의 유사한 지반조건, 굴착 및 지보조건을 갖는 동일현장의 약 50m 이격된 2개소의 버팀보 및 rock bolt 지지 장지간 연성벽체 깊은 굴착단면들의 시공과정에서 얻어진 계측결과인 지반변형 및 버팀보 축력변화 특성을 분석하고 2단면 계측결과의 유사성 및 차이점을 비교 고찰함으로써 향후 유사지반 및 동일공법 적용 project들의 설계, 시공과정에서 개선, 보완해야 할 사항 들을 제안하고자 한다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제17권5호통권78호
• /
• pp.627-636
• /
• 2005

본 논문에서는 프리스트레스를 이용한 가시설 공법(IPS)에 적용되는 중간 버팀보의 거동 해석 및 설계 절차에 대한 연구를 수행하였다. IPS 중간 버팀보는 조립 단면을 갖는 기둥과 같은 구조 부재이므로 이에 대한 안전성 검토가 필요하다. 중간 버팀보에 작용하는 하중은 기존 가시설에 재하되는 토압을 적용하여 IPS 중간 버팀보의 설계를 실시하였고 면내 외 좌굴거동 해석을 위한 전산해석모델을 작성하였다. IPS 중간 버팀보의 좌굴에 대한 고유치를 구한 값과 정적 해석을 통해 계산된 부재력을 이용하여 유효 좌굴장을 계산하였다. 허용 축방향 압축응력과 허용 휨압축응력을 도출해 합성응력 검토를 수행하여 IPS 중간 버팀보의 안전성을 검토하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제27권4호
• /
• pp.411-422
• /
• 2015

본 연구에서는 고강도 강관과 PHC pile을 활용한 흙막이 버팀보의 좌굴거동과 설계를 수행하였다. 조립기둥의 형식 세가지와, 연결방식, 버팀보의 전체길이(30m, 60m, 90m)에 따라 다양한 버팀보 시스템에 대한 좌굴해석을 하였고, 주부재의 국부좌굴 및 전체좌굴, 사재좌굴에 대해 유한요소해석을 통해 계산된 좌굴하중을 엄밀해와 비교분석하였다. 고강도강관 설계가이드와 PHC pile로 조립된 기둥의 P-M상관도를 활용하여 조립기둥의 설계를 수행하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제8권5호
• /
• pp.469-475
• /
• 2022

최근의 구조물공사는 건물과 근접하여 대규모, 대심도 지하굴착 공사로 흙막이벽과 버팀보의 설치가 복잡해지고, 구조물 슬래브의 간섭을 피하기 위한 버팀보의 단수가 많아졌다. 이러한 시공공정은 구조물의 시공이음 개소의 증가와 누수 및 벽체균열 증가를 유발하는 요인이 되어 구조물 전체의 내구성과 시공성 저하 및 공사기간의 증대로 이어졌다. 본 연구는 시공이음 개소를 축소하기 위한 방안으로서 버팀보 2단을 동시에 해체하는 것을 계획하고, 이를초기가정토압에 의한 반력 값과 현장의 계측치를 응답비로 가정하여 토압을 보정하였다. 반복시산법을 통해 보정토압을 재 산정한 후, 버팀보 2단 동시해체가 가능함을 수치해석으로 검증하였다. 최종 보정 토압을 적용한 수치해석결과, 설계반력에 대한 계측 값이 최대 197%로 나타났다. 이는 지반에 시행한 그라우팅의 효과와 설계 시 지반 특성치를 다소 과소평가한 데에서 기인된 것으로 분석되었다. 본 연구에서 수행한 응답비를 고려한 보정토압 산정결과를 바탕으로 버팀보 해체공정의 개선이 가능함을 해석적으로 입증하였다. 또한 이를 바탕으로 시공이음 축소로 누수에 의한 균열 감소와 시공성도 개선되어 전체적인 공기의 단축도 가능할 것으로 검토되었다. 그러나 현장마다 지반여건과 가시설 및 보강공법 등의 차이가 있어 이를 적용하기 위해서는 충분한 검토와 확인이 필요할 것으로 판단된다.

• 지반과기술
• /
• 제3권2호
• /
• pp.75-78
• /
• 2006

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.45-56
• /
• 2010

본 논문에서는 강관버팀보로 지지되는 흙막이 굴착 시스템의 거동에 관한 수치해석 연구내용을 다루었다. 최근 들어 적용성이 점차 늘고 있는 강관버팀보로 지지되는 흙막이 시스템의 거동특성에 관한 이해 증진의 일환으로 본 연구에서는 강관버팀보가 적용된 실제 현장 단면에 대한 3차원 해석을 수행하였으며 그 결과를 토대로 흙막이 벽체 및 버팀보, 브레이싱 시스템에 대한 3차원 거동 메카니즘을 고찰하였다. 이와 아울러 동일한 굴착단면에 대해 H-형강 버팀보 적용 조건에 추가해석을 통해 강관버팀보 적용 단면과의 직접적인 비교를 시도하였다. 그 결과 강관버팀보 적용단면의 경우 H-형강 단면과 비교하여 수평간격이 넓음에도 불구하고 거의 대등한 거동을 보이는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제39권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2019

본 논문에서는 지반굴착 가시설 일부 현장에서 발생하고 있는 고강도 강관 버팀 보의 휨변형 또는 좌굴변형과 같은 이상 거동을 정의하고 강관 버팀보 구조의 연결부 변화에 따른 실물 휨 성능시험을 수행하였다. 또한, 수치적으로 분석 가능한 유발 인자들에 대한 이상 재현 시나리오 구성 후, 구조 해석 및 단면검토를 통하여 5개 하중조합 Case에 대한 변수 해석을 실시하였다. 5가지 이상거동 유발인자는 과굴착 심도, 충격하중, 추가 상재하중, 버팀 보 지간장 등으로 설정하여 3차원 구조해석을 수행하였으며, 2차원해석과 비교하였다. 수치해석 예제는 이상거동 변수를 고려하여 고강도 강관 버팀 보 가시설 시스템의 구조성능에 미치는 영향 및 이상거동 방지방안을 중심으로 상세 규명하였다.