표제지
목차
요약 11
I. 서론 13
1.1. 연구배경 및 목적 13
1.2. 선행연구 고찰 15
1.3. 논문의 구성 17
II. 문헌연구 18
2.1. 터널 배수시스템 18
1) 터널 배수형태 18
2) 철도터널 배수시스템 19
3) 철도터널 배수시설 설치 방식 20
2.2. 배수의 이론적 고찰 22
1) 지하수 흐름 22
2) 지하수를 고려한 터널설계 기본 24
3) 지하수 유입량 해석방법 28
2.3. 철도터널 기울기 설계기준 30
1) 철도건설 기준체계 및 적용 기준 30
2) 철도터널 기울기 관련 설계 기준 32
III. 설계 및 시공 사례를 통한 분석 36
3.1. 국내외 횡단기울기 설계 및 시공현황 분석 36
1) 국내 현황 분석 36
2) 국외 현황 분석 37
3) 국내외 배수시스템 비교 분석 45
3.2. 설계 시 지하수 유입량 분석 47
1) 원주~강릉 철도건설 지하수 유입량 산정 방법 분석 47
2) 울산~포항 복선전철 제2공구 지하수 유입량 산정 분석 51
3) 소결론 54
3.3. 운영 중 지하수 배수용량 분석 56
IV. 해석적 접근을 통한 분석 60
4.1 횡단기울기를 고려한 침투류 해석 60
1) 침투류 해석조건 61
2) 해석모델 62
3) 해석결과 65
4.2. 횡단기울기 조정에 따른 유입량 영향 68
4.3. 횡단기울기 조정에 따른 수압 영향 69
4.4. 수위가 측벽유입부에서 바닥저면에 있는 경우 70
V. 결론 71
5.1. 횡단기울기 보조도상 콘크리트 상면 기울기 일원화 71
5.2. 횡단기울기 터널바닥 굴착면 구배 기준 개선 제안 73
1) 기준개선(안) 73
2) 기대효과 74
5.3. 철도터널 지하수 유입량 산정 방법 제고 76
참고문헌 77
ABSTRACT 79
〈표 2.1〉 터널 배수형태 비교 18
〈표 2.2〉 철도터널 배수계통도 20
〈표 2.3〉 배수조건에 따른 터널의 설계 개념 25
〈표 2.4〉 침투를 고려한 터널설계 26
〈표 2.5〉 철도건설 기준체계 30
〈표 2.6〉 설계지침 및 편람(KR CODE) : 총 249 CODE 31
〈표 2.7〉 표준도 : 총 1,868장 31
〈표 2.8〉 공단 표준규격(KRSA) : 총 129건 31
〈표 2.9〉 철도설계기준 터널의 기본계획 32
〈표 2.10〉 철도설계기준 배수 및 방수 33
〈표 2.11〉 철도설계지침 및 편람 계획 34
〈표 3.1〉 횡단기울기에 대한 설계 및 현장시공 사례 비교 36
〈표 3.2〉 터널내의 물의 침투를 막기 위한 방안(New Yungchuen 터널) 38
〈표 3.3〉 배수형터널의 배수형식 사례 46
〈표 3.4〉 대관령 터널 지하수 유입량 해설 결과 48
〈표 3.5〉 일본 도로터널 비용수량 실측자료 49
〈표 3.6〉 원주~강릉 유입수량 적용 기준 분석 50
〈표 3.7〉 지하수 유입량 산정 결과 52
〈표 3.8〉 터널부 지하수 유출량 실측결과 53
〈표 3.9〉 울산~포항 복선전철 지하수 유입량 산정 결과 54
〈표 3.10〉 타 노선 지하수 유입량 설계적용 값 분석 55
〈표 3.11〉 국내 철도터널 지하수 유입수량 실측 사례 56
〈표 3.12〉 터널의 방수 등급별 허용 누수량 기준 58
〈표 4.1〉 대관령 터널 PD-3 단면 61
〈표 4.2〉 설계 지반정수(침투해석은 투수계수만 사용) 62
〈표 4.3〉 해석 Case 63
〈표 4.4〉 침투유량 66
〈표 4.5〉 지하수위가 터널 단면 중간에 위치할 경우 유입량 비교 67
〈표 4.6〉 지하수위가 터널 천단부 상부 2.0D에 위치할 경우 유입량 비교 67
〈표 5.1〉 횡단기울기 기준 비교 71
〈표 5.2〉 보조도상 콘크리트 상면 횡단기울기 기준 개정(안) 72
〈표 5.3〉 횡단기울기 터널바닥 굴착면 기준 개선(안) 73
〈표 5.4〉 횡단기울기 기준(안) 74
〈그림 1.1〉 철도거리 대비 노반시설물 비율 13
〈그림 2.1〉 철도터널 중앙배수 시스템 21
〈그림 2.2〉 자유수면 수두 움직임 23
〈그림 2.3〉 지중응력 상태에 따른 라이닝 수압 26
〈그림 2.4〉 배수터널에서 지하수 유입형태 27
〈그림 2.5〉 터널내공 표준단면도(일반구간) 35
〈그림 3.1〉 Gotthard Base Tunnel drainage system 37
〈그림 3.2〉 New Yungcheun Tunnel 표준단면도 39
〈그림 3.3〉 Black Hill Tunnel 39
〈그림 3.4〉 Black Hill Tunnel 적용 바닥배수판(영국 H사) 40
〈그림 3.5〉 Black Hill Tunnel 바닥배수판 시공전경 40
〈그림 3.6〉 채널 터널에 작용하는 잔류수압 41
〈그림 3.7〉 채널 터널 TBM 구간 집수관 배치 단면도 42
〈그림 3.8〉 해저 터널 구간 중 Castle Hill 터널(NATM 터널)의 단면도 43
〈그림 3.9〉 해저 터널 구간 중 대단면 터널(NATM 터널) 단면도 43
〈그림 3.10〉 Koralm 터널 44
〈그림 3.11〉 대관령 터널 배수시스템 49
〈그림 3.12〉 울산~포항 복선전철 배수시스템 51
〈그림 3.13〉 Goodman 경험식(1965) 52
〈그림 3.14〉 설계 및 실측시 건조터널 및 용수터널 비교분석 59
〈그림 4.1〉 해석모델 개요 63
〈그림 4.2〉 터널모델 63
〈그림 4.3〉 해석모델 64
〈그림 4.4〉 해석결과 65
〈그림 4.5〉 해석 Case에 따른 침윤선 비교 66
〈그림 4.6〉 터널 횡단구배 조정과 수리영향 검토 68
〈그림 4.7〉 터널 횡단구배 차이에 따른 수두변화 검토 69
〈그림 5.1〉 보조도상콘크리트 상면 개정(안) 72
〈그림 5.2〉 굴착면 변경 단면도 75
〈그림 5.3〉 설계 및 실측시 건조터널 및 용수터널 비교분석 76