Behavior of arch slab in the shallow tunnel constructed perpendicular to slope by semi-cut-and-cover method

편경사지에 굴착한 반개착식 천층터널에서 아치슬래브의 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 arch slab is set to backfill before the excavation of lower face. In this study, laboratory model tests was performed to clarify the behavior of the arch slab constructed perpendicular to the slope. Results show that Arch slab is affected by perpendicular to the slope and bedrocks. Negative moment at the upper part of the arch slab at hillside and positive moment at the upper part at the other side are generated as perpendicular to the slope increases. Reaction load at the hillside support was larger than that at the other side.

최근 아치슬래브를 이용한 새로운 반개착식 터널공법이 터널안정성 확보와 건설비용 감소, 환경훼손 최소화를 위해 적용되고 있다. 반개착식 공법은 원지반을 터널 천단아치부 까지만 굴착하고 아치형 구조물을 설치하여 복토한 후에 터널하반을 굴착하는 공법이다. 본 논문에서는 편경사 지역에서 반개착식으로 굴착 할 경우 편경사에 따른 아치슬래브의 거동을 실내모형실험으로 규명하였다. 연구결과, 아치슬래브의 거동은 원지반의 편경사 크기, 굴착심도, 굴착사면의 경사 및 기반암의 위치에 영향을 받는 것으로 나타났다. 아치슬래브의 측력은 전반적으로 압축력이 지배하나 편경사가 커질수록, 저지대에서 부분적으로 인장력이 발생하였다. 아치슬래브의 모멘트는 편경사가 증가할수록 고지대에서는 압축모멘트가 발생하며, 저지대에서는 인장모멘트가 발생하였다. 지점반력은 편경사가 커질수록 고지대에서는 증가하며, 저지대에서는 감소하여 좌우편차가 발생하였다.