Abstract
When planning gripper TBM, which is highly applicable to urban areas, the excavation characteristics are not considered. In addition the excavation stability and constructability are degraded by installing reinforcements in the adjacent construction site considering the relaxation load theory of the pre-existing NATM. In this study, a rationalization plan for the support was proposed considering the excavation characteristics of gripper TBM when planning reinforcements for adjacent pre-existing construction. The effect of excavation on the surrounding ground was analyzed by conducting three-dimensional stability analyses considering the construction stage for each excavation phase. In NATM, relaxation phenomenon is concentrated in tunnel face due to non-supporting time occurring simultaneously with excavation, but gripper TBM supports the ground around the tunnel face through the cutter head and skin plate, simultaneously causing ground relaxation behind the skin plate. Considering these excavation characteristics, problems in reinforcement planning for adjacent construction at the study site were pointed out. A performance improvement plan for a reasonable supporting system was proposed.
도심지 터널에 적용성이 우수한 Gripper TBM 계획시 굴착공법 특성을 반영하지 않고 기존 NATM 터널의 지반이완 개념의 보강계획을 준용하여 굴착안정성 및 시공성이 저하되는 문제를 발생시키고 있다. 본 연구에서는 도심지 근접시공에 따른 보강계획시 Gripper TBM 굴착공법 특성을 고려한 지보계획의 합리화 방안을 제안하고자 하였다. 이를 위해 굴착공법별 시공조건을 고려한 3차원 안정성 검토를 수행하여 굴착에 따른 주변지반에 미치는 영향을 분석하였다. NATM공법은 굴착과 동시에 무지보 자립시간이 발생되어 굴진면에 지반이완이 집중되었으나, Gripper TBM은 커터헤드와 스킨플레이트를 통해 굴진면 주변지반을 지지하므로 스킨플레이트 후방에 지반이완이 발생되었다. 이러한 굴착공법 특성을 고려하여 연구대상현장의 근접시공에 따른 보강계획의 문제점을 지적하고 Gripper TBM 굴진안정성 및 시공성 등을 고려한 합리적인 지보패턴 개선방안을 제안하였다.