Journal of the Korean Geotechnical Society (한국지반공학회논문집)

Korean Geotechnical Society (한국지반공학회)
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Numerical Investigation on the Behavior of Braced Excavation Supported by Steel Pipe Struts

강관버팀보 흙막이 시스템의 거동 특성에 관한 수치해석적 연구

  • 유충식 (성균관대학교 건설환경시스템공학과) ;
  • 나승민 (포항산업과학원 강구조연구소) ;
  • 이종구 (포항산업과학원 강구조연구소) ;
  • 장동욱 (성균관대학교 건설환경시스템공학과)
  • Received : 2010.04.12
  • Accepted : 2010.06.19
  • Published : 2010.06.30
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Abstract

This paper presents the results of a numerical investigation on the behavior of deep excavation wall system supported by steel pipe struts. A series of three-dimensional finite element analyses were carried out on a braced excavation case which adopted steel pipe struts. The results indicated that the mechanical behavior of the steel pipe supported braced excavation is comparable to that of a conventional H-pile supported excavation, although the steel pipe supported system allows a larger longitudinal spacing than the conventional H-pile strut system. Also shown is that the sectional stresses of the steel pipe support system are within the allowable values. This implies that the steel pipe support system can be effectively used as an alternative to conventional H-pile support system.

본 논문에서는 강관버팀보로 지지되는 흙막이 굴착 시스템의 거동에 관한 수치해석 연구내용을 다루었다. 최근 들어 적용성이 점차 늘고 있는 강관버팀보로 지지되는 흙막이 시스템의 거동특성에 관한 이해 증진의 일환으로 본 연구에서는 강관버팀보가 적용된 실제 현장 단면에 대한 3차원 해석을 수행하였으며 그 결과를 토대로 흙막이 벽체 및 버팀보, 브레이싱 시스템에 대한 3차원 거동 메카니즘을 고찰하였다. 이와 아울러 동일한 굴착단면에 대해 H-형강 버팀보 적용 조건에 추가해석을 통해 강관버팀보 적용 단면과의 직접적인 비교를 시도하였다. 그 결과 강관버팀보 적용단면의 경우 H-형강 단면과 비교하여 수평간격이 넓음에도 불구하고 거의 대등한 거동을 보이는 것으로 나타났다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 포항산업과학원

References

  1. 김용 (2007), 지하굴착용 버팀보에 사용하는 원형강관이 구조특성에 관한 실험적 연구, 명지대학교, 석사학위 논문.
  2. 최문규, 이종성, 송치용 (2007), 원형강관 버팀보의 성능과 적용성, 한국지반공학회지, 제23권 제10호, pp.34-40.
  3. Abaqus users manual, Version 6.7. (2007), Hibbitt, Karlsson, and Sorensen, Inc., Pawtucket, Providence, R.I.
  4. Davis, E. H. (1968), Theories of plasticity and the failure of soil masses. Soil mechanics: Selected topics, Butterworth's London, U.K., pp.341-380.
  5. Kempfert, H.G and Gebreselassie, B. (2006), "Excavations and Founadtions in Soft Soils", Springer.
  6. Ng, C.W.W., Simons, N., and Menzies, B. (2003), Soil-struture engineering of deep foundations, excavations, and tunnels, Tomas Telford.
  7. Puller, M. (1996), Deep Excavations - a practical manual, Tomas Telford.
  8. Yoo, C.S. (2001), Behavior of Braced and Anchored Walls in Soils Overlying Rock, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol.127, No.3, pp.225-233. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2001)127:3(225)