Behavior of Braced Rib Arch in Shallow Tunnel Excavated by Semi-Cut and Cover Method

반개착식으로 굴착한 천층터널에서 Braced Rib Arch의 거동

Recently, the number of shallow tunnel construction increases to improve the structural safety and environment-friendliness. In Semi-Cut and Cover Method, ground is excavated to the crown arch level and braced rib arch is set to backfill before the excavation of lower face. Semi-Cut and Cover Method is proposed to solve the problems occurred by the conventional Cut and Cover Method, such as unstability, high-cost and the large cutting slope to be reinforced. In this paper, the behaviors of Braced Rib Arch in shallow tunnel excavated by semi-cut and cover method was studied. Model tests in 1:10 Scale were performed in real construction sequences. The distance between supports of rib arch was 1.8 m and the length of spacer was 1.0 m. the size of test pit was 4.0 m (width)$\times$3.3 m (length) 4.0 m (height) in dimension. Tests results show that backfill load acting on arch was smaller than that in the conventional Open-Cut Method.

최근에 저토피 및 터널 갱구부에 반개착식 공법을 적용하여 구조적인 안전성과 자연친화성을 높인 사례가 증가하고 있다. 반개착식 공법은 저토피구판에시 원지반을 터널 천단아치에 해당하는 기초까지만 굴착하고 아치형 구조달을 설치하여 복토한 후에 터널하반을 굴착하여 기존 개착공법에서 발생되는 지반 과다절취에 따른 대절토 비탈면 발생과 굴착면 보강에 따른 고비용과 불안정성 증대 문제를 해결할 수 있는 공법이다. 본 논문에서는 저토피 구간에서 반개착식으로 굴착한 Braced Rib Arch의 거동에 대하여 연구하였다. 아치형구조물의 Rib Arch는 지간이 1.8 m인 아치형 강재를 간격재는 목재를 사용하였으며 1:10의 축척으로 4.0 m(폭)$\times$3.3 m(높이)$\times$4.0 m(연장)의 크기를 가진 대형토조에서 실험을 수행하였다. 모형실험결과 아치형 구조물에 작용하는 성토하중은 기존 개착터널에서 사용하는 하부구조물의 폭에 해당하는 상부토체의 크기보다 작은 것으로 나타났다.