Abstract
The stability assessment of a concrete liner of a compressed air storage tunnel should be performed by an approach which is different from that commonly used for the liners of road tunnels, since the liner is exposed to high air pressure. In this study, the stability analysis method for the liner of compressed air storage tunnel is proposed based on the elastic and elasto-plastic solutions of the thick-walled cylinder problem. In case of elastic analysis, the yield initiation condition at the inner boundary is considered as the failure condition of the liner, while the condition which results in the extension of yielding zone to a certain depth is taken as a failure indicator of the liner in the elasto-plastic analysis taking Mohr-Coulomb criterion. The application of the proposed method revealed that the influence of the relative magnitude of boundary loads on the stability of liner is considerable. In particular, noting that the estimation of the outer boundary load may be relatively difficult, it is thought that the precise prediction of outer boundary load is very important in the analysis. Accordingly, the emphasis is put on the selection of the liner installation time, which may govern the magnitude of outer boundary load.
복공식 압축공기 저장 터널의 라이닝은 고압의 공기압을 견뎌야 하므로 일반 도로터널 라이닝의 경우와는 다른 접근법에 의해 안정성 해석이 수행될 필요가 있다. 이에 따라 이 연구에서는 원통형 실린더의 탄성해 및 탄소성 해를 기반으로 하여 복공식 압축공기 저장터널에 설치되는 콘크리트 라이닝의 안정성 해석법이 제안되었다. 탄성해석의 경우 라이닝 내측 경계면의 항복개시조건을 라이닝 파괴기준으로 설정하였다. Mohr-Coulomb 항복기준을 적용한 탄소성 해석의 경우 최대 허용 항복 깊이까지 항복영역이 확대되는 조건을 파괴기준으로 설정하였다. 제안된 방법을 이용한 안정성해석 결과 라이닝의 내측 공기압과 배면하중의 상대적 크기가 라이닝의 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 상대적으로 추정이 힘든 배면하중의 정확한 예측이 라이닝 안정성 평가에서 매우 중요한 것으로 나타났다. 이에 따라 배면하중의 크기에 큰 영향을 주는 라이닝 설치시점 선택의 중요성이 강조되었다.
