Study on improving method of arranging trapezoidal pre-cast segment lining in shield tunnel

쉴드터널의 사다리꼴 세그먼트라이닝 배열방법 개선에 대한 연구

This study is about an arrangement method of trapezoidal pre-cast segment lining that can be applied in shield tunnel construction. Trapezoidal segment lining is formed by assembling tapered pre-cast concrete segments taking advantage of the tapered shape of pre-cast segments upon delivery on site. By calculating tapering of the segments manufactured in single type and rotating the segments when putting them together, a variety of tunnel alignments can be arranged in the most efficient way. Once the design criteria and tunnel alignment (straight or curved) is analyzed, the sequence of assembling trapezoidal segments in compliance with tunnel alignment will be computed. On site an operator can utilize the softwareto automatically determine sequential arrangement of trapezoidal segments. When the actual arrangement of segmental lining is different from the computed output, the operator can input the actually measured values to coincide the computerized calculation with the real status of assembly. Then the adjustment will be the basis of subsequent arrangement of segments, thus the continuity of work can be guaranteed.

본 연구는 쉴드터널 공사시 사용되는 사다리꼴 세그먼트라이닝의 배열방법에 관한 것이다. 사다리꼴 세그먼트라이닝은 공장에서 기제작된 Taper를 가진 콘크리트 세그먼트를 터널내에 반입과 동시에 조립하므로써 형성되는데, 이렇게 형성된 사다리꼴 세그먼트라이닝은 회전조립시 Taper량의 계산에 의하여 단 한가지 타입으로 다양한 터널노선에 맞는 배열을 가능하게 하므로 세그먼트에 의한 터널시공시 가장 효율적인 공법이라 할 수 있다. 본 연구는 사다리꼴 세그먼트라이닝의 설계제원 및 터널 노선의 선형(직선 혹은 곡선)의 조건을 분석하여 터널선형에 맞는 배열방법을 고안하고 실제 터널내에서 작업자가 활용할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 제작하여 자동으로 배열순서를 결정하는 원리에 대하여 설명하고자 한다.또한,가변하는 실제 터널내에서 작업자가 세그먼트라이닝의 배치상태를 측정한 값이 컴퓨터 프로그램에서 계산된 결과와 상이할 때 작업자는 측정한 데이터를 컴퓨터 프로그램에 입력하여 프로그램의 계산상태를 실제 세그먼트 조립상태로 일치시킨 후, 다음 세그먼트라이닝의 배열자료로 사용하여 연속된 작업이 되도록 하는 방법을 제공하는 것이 본 연구의 기술적 요지이다.