A Study on the Secondary Tunnel Lining Design Using a Ground-Lining Interaction Model

doi:None

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2008 Vol.45, Issue 4 Preview Page Next Page

A Study on the Secondary Tunnel Lining Design Using a Ground-Lining Interaction Model 지반-라이닝 상호작용모델을 이용한 터널 2차라이닝 설계에 대한 연구: 허도학, 장석부, 문현구
Do-Hak Huh, Seok-Bue Chang and Hyun-Koo Moon

31 August 2008. pp. 370-380

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Abstract

It is a common practice to install excessive secondary tunnel linings due to the lack of rational insight into the ground loosening load. The main load acting on the secondary lining of a drained tunnel is the ground load caused by the deterioration of the primary support members such as shotcrete, steel ribs, and rockbolts. Accordingly, the analysis of the ground-primary support-secondary lining interaction is very important for a rational design of the secondary tunnel lining. In this paper, the interaction is described by the simple mass-spring model and the load transfer from the primary support to the ground and to the secondary lining is verified by the characteristic curves including the secondary lining reaction curve in the case of the theoretical solution of a circular tunnel. And also, the application of this model to numerical analysis is verified in order to review the potential tool for practical tunnel problems with the complex conditions like non-circular shaped tunnels, multi-layered ground, sequential excavation and so on.

Keywords

ground-secondary lining interaction

primary support

secondary lining

load transformation

mass-spring model

터널의 2차라이닝은 지반하중에 대한 합리적인 산정기준의 부재로 과다하게 보강되고 있는 실정이다. 배수형터널의 2차라이닝에 고려되는 주요하중은 숏크리트, 강지보재나 록볼트와 같은 1차지보재의 열화로 인해 작용하는 지반의 이완하중이다. 따라서, 지반-1차지보재-2차라이닝 상호작용을 고려한 해석모델의 개발이 2차라이닝의 합리적인 해석을 위해 중요하다. 본 논문에서는 단순한 질량-스프링 모델을 이용하여 지반-1차지보재-2차라이닝으로의 하중전이 특성을 개념적인 모델로 설명하였으며, 이를 원형터널에 대한 이론해석을 통하여 입증하였다. 그리고, 다양한 터널형상, 다층지반, 순차적 시공순서등과 같은 복잡한 터널해석조건에 대한 본 모델의 적용성을 검토하기 위해 수치해석법의 적용성을 검증하였다.

키워드

지반-2차라이닝 상호작용

1차지보재

2차라이닝

하중 전이

질량-스프링 모델

References

서울특별시 지하철건설본부, 2001, 지하철9호선 903공구건설공사, 기본설계보고서.
서성호, 장석부, 이상덕, 2002, “지반-1차지보재-2차라이닝의 상호작용을 고려한 터널2차라이닝 해석모델,” 한국암반공학회지, 12권2호, pp. 107-114.
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Information

Publisher :The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers
Publisher(Ko) :한국자원공학회
Journal Title :Journal of the Korean Society for Geosystem Engineering
Journal Title(Ko) :한국지구시스템공학회지
Volume : 45
No :4
Pages :370-380

[1] 서울특별시 지하철건설본부, 2001, 지하철9호선 903공구건설공사, 기본설계보고서.

[2] 서성호, 장석부, 이상덕, 2002, “지반-1차지보재-2차라이닝의 상호작용을 고려한 터널2차라이닝 해석모델,” 한국암반공학회지, 12권2호, pp. 107-114.

[3] 이인모, 김주현, L.N. Reddi, 2000, “흙/부직포 시스템에서 투 수능 저하현상-투수능 저하현상의 이방성을 중심으로-,” 대한토목학회 논문집, 20(3), pp. 229-242.

[4] Goodman R.E., 1980, Introduction to Rock Mechanics, John Wiley & Sons, New York, pp. 215-216.

[5] Itasca Consulting Groups, 2000, FLAC Ver. 4.0 Manual, Minneapolis, Minnesota, USA.

[6] O’Rourke, T.D., 1984, “Guidelines for Tunnel Lining Design,” ASCE, New York, pp. 1-23.

[7] Proctor, R.V. & White, T.L., 1961, Rock tunneling with steel supports, Commercial shearing & stam, p. 277.

Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers ISSN:2288-0291(Print) 2288-2790(Online) 한국자원공학회지

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