터널기계화시공 설계편(개정판)(터널공학시리즈 3)
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터널 기계화 시공을 위한 설계 교재
마크 브루넬이 1818년에 터널 굴착용 쉴드(shield)를 최초로 고안하여 특허를 받은 이후로 거의 200년이 흘렀다. 우리가 생각하는 것보다 터널 기계화 시공의 역사는 매우 오래되었다고 할 수 있다. 현재는 환경에 대한 중요성이 증대되고 터널이 더욱 초장대화되면서, 고속의 환경 친화적인 터널 기계화 시공법의 적용은 선택이 아닌 필수가 되고 있다.
TBM 시공의 가장 큰 장점이라면 안정성과 급속 시공에 따른 경제적 효과를 들 수 있다. 장대터널의 기계화 시공은 오늘날 터널 시공 시 가장 중요한 주력 공법의 하나로 자리잡아 선진국에서는 이미 TBM을 이용한 시공이 일반화되고 있다. 반면에 국내의 터널공학 분야는 대단면 기계화시공 경험이 전무한 상황이며 외국 기술에 크게 의존하고 있어, 아직까지 많은 연구와 전문 기술 인력을 필요로 하는 분야이다.
이러한 상황에서 한국터널공학회는 2008년 기계화 시공을 위한 설계 기술강좌 교재를 수정ㆍ보완하여 본 책자를 발간하게 되었다. TBM 터널의 개념, 굴착이론 및 설계의 주요 과정들, 장비 선정과 시공 계획, 현장 시공기술, 설계적용 사례 등을 상세히 다루고 있으며, 국내의 현존 case study 등을 망라한 내용이 수록되어 있어, 터널 기계화 시공과 관련된 전문서적이 미비했던 상황에서 일반교재로서 터널기술자들에게 좋은 참고서로 활용될 수 있을 것으로 생각하며, 차후 국내 터널기술 향상에 일조할 것으로 기대한다.
마크 브루넬이 1818년에 터널 굴착용 쉴드(shield)를 최초로 고안하여 특허를 받은 이후로 거의 200년이 흘렀다. 우리가 생각하는 것보다 터널 기계화 시공의 역사는 매우 오래되었다고 할 수 있다. 현재는 환경에 대한 중요성이 증대되고 터널이 더욱 초장대화되면서, 고속의 환경 친화적인 터널 기계화 시공법의 적용은 선택이 아닌 필수가 되고 있다.
TBM 시공의 가장 큰 장점이라면 안정성과 급속 시공에 따른 경제적 효과를 들 수 있다. 장대터널의 기계화 시공은 오늘날 터널 시공 시 가장 중요한 주력 공법의 하나로 자리잡아 선진국에서는 이미 TBM을 이용한 시공이 일반화되고 있다. 반면에 국내의 터널공학 분야는 대단면 기계화시공 경험이 전무한 상황이며 외국 기술에 크게 의존하고 있어, 아직까지 많은 연구와 전문 기술 인력을 필요로 하는 분야이다.
이러한 상황에서 한국터널공학회는 2008년 기계화 시공을 위한 설계 기술강좌 교재를 수정ㆍ보완하여 본 책자를 발간하게 되었다. TBM 터널의 개념, 굴착이론 및 설계의 주요 과정들, 장비 선정과 시공 계획, 현장 시공기술, 설계적용 사례 등을 상세히 다루고 있으며, 국내의 현존 case study 등을 망라한 내용이 수록되어 있어, 터널 기계화 시공과 관련된 전문서적이 미비했던 상황에서 일반교재로서 터널기술자들에게 좋은 참고서로 활용될 수 있을 것으로 생각하며, 차후 국내 터널기술 향상에 일조할 것으로 기대한다.
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출판사 리뷰
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목차
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제1장 TBM의 현황과 미래 전망
1.1 서언/ 1.2 국내외 TBM 적용 현황/ 1.3 TBM의 분류와 종류/ 1.4 TBM의 굴진성능 향상 방안/ 1.5 TBM의 미래 전망/ 1.6 결언
제2장 터널 기계화 시공법의 설계 및 유의 사항
2.1 굴착공법별(TBM 및 발파 굴착) 적용성 평가/ 2.2 설계계획/ 2.3 설계 시 유의사항/ 2.4 결언
제3장 TBM의 기계화 굴착 원리
3.1 터널의 기계화 굴착 원리/ 3.2 선진국의 TBM 공법 적용 사례/ 3.3 이스탄불 Tarabya 터널에서의 TBM 굴삭 시험 적용사례/ 3.4 TBM 공법의 국내 장대터널 설계 적용/ 3.5 TBM 기술의 현대화/ 3.6 TBM 공법이 국내 적용 사례가 적은 이유/ 3.7 친환경적 관점에서의 TBM/ 3.8 결언
제4장 TBM 터널 굴진면 안정성 및 주변 영향 평가
4.1 굴진면 안정성/ 4.2 쉴드 TBM 굴진 시 지표 침하/ 4.3 쉴드 TBM 공법 수치 해석 모델링/ 4.4 굴진 시 안정성 평가를 위한 계측
제5장 TBM 터널의 지반조사
5.1 개요/ 5.2 TBM 터널 설계를 위한 지반조사/ 5.3 TBM 터널 시공 중 지반조사/ 5.4 결언
제6장 TBM 커터헤드 설계 및 굴진성능 예측
6.1 개요/ 6.2 지반조건에 따른 TBM 커터헤드 및 굴착도구의 선정/ 6.3 TBM 주요 설계사양의 검토 방법/ 6.4 암반대응형 TBM 커터헤드 설계와 굴진성능 예측방법/ 6.5 결언
제7장 쉴드 TBM 터널의 발진 준비 및 초기굴진
7.1 개요/ 7.2 작업구 설계/ 7.3 쉴드 TBM 터널의 발진준비/ 7.4 쉴드터널의 초기굴진/ 7.5 설계 적용사례/ 7.6 결언
제8장 Open TBM 지보 설계
8.1 개요/ 8.2 Open TBM의 지보 설계방법/ 8.3 Open TBM의 지보 설계/ 8.4 결언
제9장 세그먼트라이닝 설계
9.1 개요/ 9.2 세그먼트라이닝 일반/ 9.3 세그먼트링 설계/ 9.4 세그먼트라이닝 방수/ 9.5 세그먼트 뒤채움/ 9.6 세그먼트라이닝 구조해석/ 9.7 결언
제10장 설계기준해설
10.1 개요/ 10.2 일본 토목학회 터널시방서 개정내용/ 10.3 개정(통합본)
제11장 설계 및 시공사례
11.1 하저 및 도심지구간의 대구경 쉴드터널 설계 및 시공사례/ 11.2 풍화토지반에서의 쉴드 TBM 터널 설계 및 시공사례/ 11.3 한강하저터널의 쉴드 TBM 설계 및 시공사례
1.1 서언/ 1.2 국내외 TBM 적용 현황/ 1.3 TBM의 분류와 종류/ 1.4 TBM의 굴진성능 향상 방안/ 1.5 TBM의 미래 전망/ 1.6 결언
제2장 터널 기계화 시공법의 설계 및 유의 사항
2.1 굴착공법별(TBM 및 발파 굴착) 적용성 평가/ 2.2 설계계획/ 2.3 설계 시 유의사항/ 2.4 결언
제3장 TBM의 기계화 굴착 원리
3.1 터널의 기계화 굴착 원리/ 3.2 선진국의 TBM 공법 적용 사례/ 3.3 이스탄불 Tarabya 터널에서의 TBM 굴삭 시험 적용사례/ 3.4 TBM 공법의 국내 장대터널 설계 적용/ 3.5 TBM 기술의 현대화/ 3.6 TBM 공법이 국내 적용 사례가 적은 이유/ 3.7 친환경적 관점에서의 TBM/ 3.8 결언
제4장 TBM 터널 굴진면 안정성 및 주변 영향 평가
4.1 굴진면 안정성/ 4.2 쉴드 TBM 굴진 시 지표 침하/ 4.3 쉴드 TBM 공법 수치 해석 모델링/ 4.4 굴진 시 안정성 평가를 위한 계측
제5장 TBM 터널의 지반조사
5.1 개요/ 5.2 TBM 터널 설계를 위한 지반조사/ 5.3 TBM 터널 시공 중 지반조사/ 5.4 결언
제6장 TBM 커터헤드 설계 및 굴진성능 예측
6.1 개요/ 6.2 지반조건에 따른 TBM 커터헤드 및 굴착도구의 선정/ 6.3 TBM 주요 설계사양의 검토 방법/ 6.4 암반대응형 TBM 커터헤드 설계와 굴진성능 예측방법/ 6.5 결언
제7장 쉴드 TBM 터널의 발진 준비 및 초기굴진
7.1 개요/ 7.2 작업구 설계/ 7.3 쉴드 TBM 터널의 발진준비/ 7.4 쉴드터널의 초기굴진/ 7.5 설계 적용사례/ 7.6 결언
제8장 Open TBM 지보 설계
8.1 개요/ 8.2 Open TBM의 지보 설계방법/ 8.3 Open TBM의 지보 설계/ 8.4 결언
제9장 세그먼트라이닝 설계
9.1 개요/ 9.2 세그먼트라이닝 일반/ 9.3 세그먼트링 설계/ 9.4 세그먼트라이닝 방수/ 9.5 세그먼트 뒤채움/ 9.6 세그먼트라이닝 구조해석/ 9.7 결언
제10장 설계기준해설
10.1 개요/ 10.2 일본 토목학회 터널시방서 개정내용/ 10.3 개정(통합본)
제11장 설계 및 시공사례
11.1 하저 및 도심지구간의 대구경 쉴드터널 설계 및 시공사례/ 11.2 풍화토지반에서의 쉴드 TBM 터널 설계 및 시공사례/ 11.3 한강하저터널의 쉴드 TBM 설계 및 시공사례
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한국터널공학회
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