| 1차년도 |
*한국형 싱글쉘 터널공법 개발을 위한 기초 연구*숏크리트의 장기 매질거동해석을 위한 수치모델 개발*싱글쉘 터널의 시공 특성 파악 연구*싱글쉘 터널 방/배수 시스템 개념 정립
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*현행 터널공법들의 이론적 개념 및 문제점 파악을 위한 비교분석 연구*국외의 싱글쉘 터널공법의 설계 및 시공사례 수집 및 분석*다양한 국외 싱글쉘 터널 설계기준 및 설계항목들의 분석*한국형 싱글쉘 터널공법의 기본 지보구조 개념 및 체계 정립*지하수에 완전 노출되는 숏크리트의 장기강도저하 수치모델 개발*실험결과치와의 비교분석을 통한 장기 강도저하 수치모델의 검증*숏크리트의 장기 강도저하에 따른 터널거동 특성 변화 해석 및 분석*싱글쉘 터널공법의 시공개념 정립 및 특성파악*NATM과 싱글쉘 터널공법의 시공단계 차이에 기인한 터널 거동 특성 고찰*국외 싱글쉘 터널의 방/배수 사례 수집/분석*싱글쉘 지보구조체와 연계된 방/배수 개념 정립
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- 최적 지반정수 산정 기술개발로 터널 설계 기술수준 10% 향상
- 국내 터널 굴착 공법에 적합한 지반분류 체계 구축으로 터널 설계 기술수준 15% 향상
-지반등급에 적합한 최적 지보패턴 설정으로 터널 설계 기술수준 15% 향상
- 고강도/고품질 숏크리트 및 록볼트의 설계기술 개발로 인한 선진국 기술수준 대비 기술수준 30% 향상
- Single Shell 터널의 국내적용을 위한 방/배수 시스템 구축으로 터널 설계 기술수준 20% 향상
- 설계정수 산정 시 신뢰도 높은 기법을 체계화함으로써 조사, 설계 및 안정성 해석에 대한 최적화를 이룩함
- 다양한 조사, 시험법에 대한 기준을 제시하여 각 방법의 정확성, 정량화 및 객관성 확보
-실제 현업에 적용할 수 있는 기술의 개발을 통하여 관련 업계의 기술 발전 유도가 용이
- 국내 실정에 적합한 독창적이고 체계적인 고성능 지보재 설계기술을 확립하여 선진 외국기술 의존도 탈피
-숏크리트와 록볼트의 성능개선에 따른 터널의 안정성 향상
- 급결제, 혼화재, 보강재 등의 숏크리트 재료의 국산화 유도
-록볼트 재료 및 충진재의 국산화 유도
- 향후 터널 설계 시 터널 배수형식에 따른 정확한 지하수의 거동예측이 가능
-터널 설계 시 체계적인 방/배수 개념의 확립에 따라 모호한 설계개념에 따른 터널 구조물의 안정성 및 내구성에 따른 불확실성을 사전에 제거.
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| 사회 경제적 파급효과 |
- 한국형 싱글쉘 공법의 개발을 통한 공기 36% 및 공사비 20% 이상 절감
- 지능형 지반 설계정수 산정 시스템 개발을 통한 합리적 터널 설계유도 및 터널 사고예방으로 공사비 10% 절감
- 숏크리트와 록볼트의 영구지보재로서의 기능, 품질향상 및 현장타설 콘크리트 라이닝의 생략으로 인한 시공비용 20%이상 절감
- 숏크리트와 록볼트의 영구지보재로서의 기능, 품질향상 및 현장타설 콘크리트 라이닝의 생략으로 인한 시공속도 200%이상 향상
- 부적절하거나 과다한 조사, 시험에 따른 부대 비용 증가 방지
- 설계 및 안정성 검토 시 필수 불가결한 조사, 시험 결과분석 및 설계정수 결정에 투입되는 인력과 시간 비용 절감
- 개발된 고강도/고내구성 숏크리트와 고성능/내부식성 록볼트를 향후 각종 Single Shell 터널 건설에 적극 활용할 수 있도록 하여 안정성 및 경제성이 향상된 터널 건설 도모
- 기존의 2차 라이닝을 타설하지 않고 고성능 숏크리트와 록볼트를 영구지보재로 적용함으로써 시공기간과 공사비용의 절감 등 경제적인 파급 효과 기대
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| 활용방안 |
- 본 세부연구과제의 요소기술개발 성과는 다음과 같이 활용하고자 함.
한국형 터널공법을 개발하기 위한 기초 자료로 활용
국내 싱글쉘 공법 정착을 위한 기초자료로 활용
국내 싱글쉘 공법의 설계기준 작성자료로 활용
싱글쉘 공법을 적용하는 터널 현장의 설계 및 시공 자료로 활용
국내 터널 건설을 위한 새로운 지반 분류 기준으로 활용
국내 터널 건설을 위한 표준 지보패턴 선정에 활용
숏크리트？록볼트 등 지보재의 시험 방법 및 품질관리의 기준으로 활용
지하수 흐름을 고려한 터널 지보재에 대한 합리적인 설계방안 마련
터널 보조공법의 적용 시 기본자료로 활용
-최종 개발되는 한국형 터널공법은 설계기준, 시방, 편람 등을 제시하여 국내 설계, 시공업체에 대한 기술교육, 기술이전 등을 통해 실무에 활용할 수 있도록 적극 유도함.
- 적극적인 활용을 도모하기 위하여 정기적인 기술강좌를 개설하고, 설계공모대회등을 개최함은 물론, 시험시공시 다수의 설계/시공업체와 협동으로 추진하여 자연스러운 실무활용을 유도함.
-또한, 개발성과는 국내정착단계에서 관/산/학의 전문가의 협조를 얻어 기본적으로 비교적 지반조건이 양호한 산악지형의 도로터널을 중심으로 활용할 수 있도록 함.
- 점진적으로 개발된 한국형 터널링 공법의 요소기술을 추가로 개발/보완하여 도심지 지하철, 철도 터널 등에서도 활용할 수 있도록 수정하고자 함.
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