경사암거의 미끄러짐 방지시설 설치기준

-  목   차  -

1. 목    적

2. 검토내용

1) 검토기준

2) 경사구배에 따른 미끄러짐 검토

3. 개선방안 검토

1) 경사 구배에 따른 활동 검토

2) 미끄러짐 방지를 위한 전단키 설치

4. 검토결론

1. 목 차

고속도로 공사시 통,수로 박스가 일정한도의 경사를 초과할 경우        미끄러짐으로 인해 박스 구조물의 구조적 안전성 및 기능성 유지에       문제점 발생이 우려되어 박스구조물 미끄러짐 방지 방안을 검토하여      설계에 적용코자함.

2. 검토내용

1) 검토기준

차종 및 장비별 등판능력에 요구되는 최대구배와 박스구조물 자중에     의한 최소 미끄러짐 구배 사이를 검토 기준 대상으로 설정함.

(1) 통행 차량 및 장비의 등판 능력 조사

구 분	등판각도	비 고
승 용 차	26.38°	엑쎈트
경 운 기	약 30°	1 TON 적재시
덤프트럭	34.38°	15 TON
백 호 우	30°	궤도차량(0.3□)

등판능력 조사 결과 승용차 최대 등판가능 각도인 26.38°(49.6%)이    하 구배에 대하여 검토가 필요함

2) 경사 구배에 따른 미끄러짐 검토

차량 및 장비에 의한 최대 등판가능구배 및 박스자중에 의한 최소구배    는 검토결과 □=14°∼ 26°로 통로박스(4.5×4.5m, 3.0×3.0m)에 대하    여 검토함.

(2) 박스구조물 자중에 의한 최소 미끄러짐 각도 검토

가. 검토 적용 기준

·저면흙의 내부 마찰각 : □ = 30°

·저면흙의 마찰개수    : □ = tan(2/3□) = 0.364

·미끄러짐에 대한 안전율 : n = 1.5

·검토구조물             : 4.5 × 4.5m(통로박스), L=30 m

·박  스  자  중 : W

·수    평    력 : WH = W × SIN□

·수    직    력 : WV = W × COS□

·마 찰 저 항 력 : WF = □ × WV

·최  고  구  배 :  □  = 13.64°≒ 14°

WF      □ × WV     □ × W × COS□

N =       =               =                     = 1.5

WH         WH            W × SIN□

∴  □ = 14°

나. 박스 자중에 의해 미끄러짐이 발생하는 최소 한계 구배인               14°(S=25%)이상 구배에 대하여 검토가 필요함.

3. 개선방안 검토

1) 경사 구배에 따른 활동 검토

박스 구배가 □ = 14°이하에서는 박스 자중에 의한 활동현상이         발생하지 않으며, □ =26°이상의 구배에서는 차량의 소통이             불가하므로 검토구배의 한계를 □ = 14°∼ 26°로 결정하여 개선       방안 적용함.

2) 미끄러짐 방지를 위한 전단키 설치

(1) 전단키 단면 제원 : 높이 0.6 M, 폭 = 0.4M, 길이 = 박스폭과 동일

(2) 설치 위치 : 박스 구배가 높은측에 1개소 설치

(3) 전단키 철근량 산정

가. 통로 박스 4.5×4.5 M

구 분 구 배	안 전 율		전 단 키 철 근 량 산 출			비고
	전단키설치전	전단키설치후	필 요 철근량	사 용 철근량	전 단 철 근 량
14°	1.46	2.27	8.34 □	D16Ｄ125 =15.9□	-
16°	1.26	1.97	9.43 □	D16Ｄ125 =15.9□	D13-U형 스터럽 C.T.C 250
18°	1.12	1.75	10.70 □	D16Ｄ125 =15.9□	D13-U형 스터럽 C.T.C 250
20°	1.00	1.55	1.86 □	D16Ｄ125 =15.9□	D13-U형 스터럽 C.T.C 250
22°	0.90	1.40	-	-	-

나. 통로 박스 3.0×3.0 M

구 분 구 배	안 전 율		전 단 키 철 근 량 산 출			비고
	전단키설치전	전단키설치후	필 요 철근량	사 용 철근량	전 단 철 근 량
14°	1.46	2.27	6.00 □	D16Ｄ125 =15.9□	-
16°	1.26	1.97	6.64 □	D16Ｄ125 =15.9□
18°	1.12	1.75	7.46 □	D16Ｄ125 =15.9□
20°	1.00	1.55	8.27 □	D16Ｄ125 =15.9□
22°	0.90	1.40	-	-	-

다. 박스 종단구배 □=20°이상에서는 전단키를 설치하더라도              전단키의 파괴 이전에 활동이 먼저 발생하는 구배로서 설치의            효과가 없음.

4. 검토결론

통행차량과 장비의 등판각도 및 박스 자중을 고려한 미끄러짐 방지     대책 검토결과 □=14°(S=25%)이상으로 박스구배를 설계시는 미끄러짐   방지 전단키를 설치해야 하며, 설계시 이에 대한 별도의 구조검토가      시행될 수 있도록 배수 설계기준에 명시하여 조치함이 타당하다고        판단됨.