2. 현황 및 문제점

2.1 현행 설계방법

(1) 해석단면

 

(2) 개착터널 기초부 안정해석에 의한 폐합인버트 설계

(2.1) 대부분의 경우 개량전의 원지반 상태의 물성치를 추정하여 안정해석

(2.1.1) 다짐에 의한 지반개선이 고려되지 않은 지반물성치 사용

(2.2) 지반조건 및 구조해석조건에 따른 지반반력과 허용지지력, 침하량 산정

(2.2.1) 허용침하량 이내 and 지반반력< 허용지지력 ⇒ 인버트 미설치

(2.2.2) 허용침하량 초과 or 지반반력> 허용지지력 ⇒ 폐합 인버트 설치

(2.2) 인버트 설치 조건시 휨모멘트에 저항할 수 있는 철근콘크리트 폐합단면 설계


(3) 문제점

(3.1) 개착터널 안정 해석시 지반반력 영향이 적은 부분까지 동일단면으로 보강

(3.2) 개방형 형태는 고려하지 않고 철근콘크리트 폐합형만으로 설계

(3.2.1) 경제성 저하, 시공중 공사차량 통행 불편

3. 개선내용

3.1 설계방법 개선

3.1.1 목적

다양한 형태의 인버트 도입과 불필요한 단면 축소를 통하여 경제성 향상

3.1.2 개선내용

(1) 『개방형 인버트』 적용

(1.1) 안정성 검토 : 지점부 내ㆍ외측 저판을 점진적(0~1m)으로 연장시키면서 안정성 검토

(1.2) 인버트 적용 : 지반반력과 침하량이 허용지지력 및 허용 침하량을 만족하는 범위까지 철근 콘크리트로 기초저판과 일체화되게 적용


(2) 구조 해석시 실제지반 및 시공조건에 맞는 지반 정수값 적용

(2.1) 가급적 지반조사에 의한 값을 적용하되 공사단계에서 작업차량이나 다짐장비에 의해 지반물성치를 상향시킬 수 있음을 감안하여 지반정수값 고려

(2.2) 개선 전ㆍ후 인버트 비교 “예시”


(2.3) 다양한 조건에 따른 해석 ”예” 『범용 해석프로그램 사용』


(2.3.1) case2 : 내측저판 고정, 외측저판 길이증가


(2.3.2) case3 : 내측저판 길이증가, 외측저판 1m 고정

4. 결론

4.1 기대효과

(1) 인버트 설치공사비 1,100천원/m/2차로 절감

(1.1) 현행방법 : 2,500천원/m, (편도2차로 터널기준, 폐합인버트 9.0m)

(1.2) 개선방법 : 1,400천원/m, (편도2차로 터널기준, 개방인버트 5.0m 경우)

(2) 인버트 설치공사중에도 작업차량통행이 가능하여 시공성 향상

4.2 적용방안

(1) 방침 수립이후 설계하는 터널

(2) 공사중인 터널은 공사주관부서의 판단에 따라 적용여부 결정.

(2.1) 인버트(invert) 구조해석 결과 : 5.1절 참조