IPS 공법의 안정성
- 구조 해석
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32m IPS 띠장의 구조해석 결과, 최대모멘트와 최대전단력이 강선 받침의 지지 간격에 좌우되는 것으로 나타났으며 원모멘트의 5％ 수준으로 줄어드는 것으로 나타났다. 띠장의 압축력 488TON을 받아주기 위해서는 겹띠장이 필요하며 중 앙부 최대변위는 2.3mm로 나타났다.
- 안정성 해석
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과토압이나 편토압이 작용하거나 강선이 일부 끊어진 경우에 대한 해석 결과로서, 토압과 강선장력이 모두 30％ 씩 증가했을 때를 제외하고는 모두 합성안전율을 확보하여 충분히 안전한 것으로 나타났다.
FD 계측을 통한 띠장의 안전성 검증
휨변위 관리 기준
(단위: mm)
| 구분 | 누적 변위 | 침하 기준 | 안전누적변위 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 굴착깊이 | ||||
| 1 차 | 15 ~ 30 | 10 | H / 500 | 안전 |
| 2 차 | 30 ~ 50 | 30 | H / 300 | 주의 |
| 3 차 | 50 ~ | 50 | H / 200 | 특별 관리 |
| 설치 위치 | IPS 가시설의 띠장 중심부 |
|---|---|
| 측정 형식 | 광파 거리 측정식 |
| 원리 | 띠장의 상대적 휨 변위 측정 |
지반 하중변화에 따른 IPS띠장의 변형 및 강성
파괴 진행에 의거한 IPS의 안전 확보
- 버팀보는 IPS 띠장보다 강하게 설계한다.
- 띠장의 초기 긴장력은 설계하중의 70%로 한다.
- 토압이 설계 하중의 70%를 초과하면 띠장은 굴착장 측으로 변형을 시작한다.
- 단계별 토압과 대응 방법은 아래 표와 같다.
| 토압 (설계치%) |
침하기준 | 안전누적변위 | 안전누적변위 | 비고 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1단계 | 70% | - 70%에서 100% 까지 장력 증가 | 10mm 이하 | 상시 | 1 |
| 2단계 | 70% | - 설계 값의 최대 100%까지 장력 증가 및 과도한 압력 제거 | 10~30 | 주의 | 2 |
| 3단계 | 100% | - 웨일 또는 스트럿 강화 - 띠장 강화로 긴장 강도 증가 |
30~50 | 경계 | 3 |
| 4단계 | 130% | - 띠장 추가 설치 - 웨일 또는 스트럿 추가 설치 |
50mm 이상 | 위험 | 매일 |
홈메우기
- ※ 측방향력에 대한 저항 F0 = Fwale + Fweld
-
※ CIP의 횡방향 저항력(Fwall)과CIP와 Soil의 Skin Friction(Fsoil)의 합은 홈메우기 용접부에 발생하는 전단력(Fweld)과 같음
| 용접타입 | 허용 용접 강도(ton/ea) | |
| 목 두 께 | 6mm | 10mm |
| A | 84 ton | 141 ton |
| B | 56 ton | 94 ton |
| C | 28 ton | 47 ton |
