Suggestion of a Design Method for UAM

In case of tunnel construction with a shallow soil cover in cohesionless soils or highly weathered rocks, reinforcement measures are required for a tunnel stability during the tunnel construction. Recent developments show that the use of Umbrella Arch Method(UAM) as tunnel reinforcement and water cut-off in domestic projects has increased. Unfortunately, guidelines for the design and construction of UAM have not been established, only empirical designs and applications in tunnel construction have been performed so far. In this study, behaviour of the steel pipes installed on the tunnel roof was analyzed through the monitoring of bending and axial stresses of the pipes with the advance of the tunnel face. The monitoring results were used in the establishment of the loading mechanism around the pipe. This paper suggests, the guidelines used in the determination of the total length, overlapping length and lateral spacing of the reinforcing pipes obtained from the established loading mechanism.

강관 다단 그라우팅 공법(UAM)의 설계법 제안

토피고가 낮아 지반의 자립성이 적은 토사층, 풍화암층에서 시공되는 터널 구조물의 경우, 시공중 붕락을 방지하고 단기적인 안정성을 확보하기 위해서 보조공법들이 사용되는데 특히, 터널의 보강과 차수효과를 동시에 얻을 수 있는 강관 다단 그라우팅 공법(Umbrella Arch Method)이 많이 적용되고 있다. 그러나, 국내에서는 아직 본 공법의 적용에 있어 외국자료나 경험적 방법에 의한 설계 및 시공이 이루어지고 있는 실정임을 감안할 때, 합리적이고 이론적인 설계 및 해석기법의 도입이 필요하다. 본 논문에서는 강관 다단 그라우팅 공법을 적용한 NATM 현장에서 계측을 통해 터널 굴착에 따른 강관의 거동을 분석하고, UAM 설계시에 적용할 수 있는 하중계를 제안하였다. 그리고, 제안된 하중계를 바탕으로 실제 현장에서 적용할 수 있는 UAM의 설계지침 즉, 강관길이$(L_e , L_b)$, 중첩시공거리(x), 횡방향 설치간격 등을 결정할 수 있는 설계법을 제안하였다.