BEBO 아치 시스템 모델링

• 영국에서 최초로 건설된 BEBO 아치 구조물

• 지반-구조 상호작용 해석

• 모든 되메우기 및 과도메우기 단계에 대한 단계별 시공 해석

BEBO 아치 국제 AG는 BEBO 시스템의 개발과 적용 및 일반적인 과도메워진 철근 콘크리트 아치 구조물의 설계를 전문으로 합니다. BEBO는 LUSAS 교량 해석 소프트웨어를 사용하여 도부올스 우회도로 사업을 위해 85m 길이의 과도메워진 아치 터널을 상세 설계하는 단계별 시공 해석을 수행했습니다. 이는 영국에서 건설된 최초의 BEBO 아치 구조물로, LUSAS 소프트웨어의 도움을 받아 전 세계에서 설계된 많은 구조물 중 하나입니다.

도부올스 우회도로

도부올스 우회도로 사업의 일환으로 A390의 1km 구간을 서쪽으로 재정렬하기 위해 주요 런던-펜잰스 철도 노선 위에 도로를 지탱하는 적절한 구조물이 필요했습니다. 선택된 솔루션은 영국에서 처음으로 건설된 BEBO 아치 구조물의 시공이었습니다. 이 솔루션은 낮은 생애 주기 비용과 시공 및 유지 관리 중 철도에 최소한의 지장을 주는 것으로 고려되었습니다. 또한 빠르고 안전한 시공 절차를 제공했습니다. BEBO의 제안된 설계는 많은 프로젝트 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라, 시공 허가를 받기 전에 공공 접근 개발에 대해 실시된 가장 엄격한 시험 및 승인 프로세스를 통과해야 했습니다.

기초는 철도와의 최소 3미터의 안전한 거리를 두고 말뚝 및 기초판을 시공할 수 있도록 배치되었습니다. 말뚝 및 기초판 시공 이후, 15.5m 경간과 5.6m 높이를 가진 프리캐스트 아치 유닛이 라이브 철도 위에 설치되었습니다. 7시간의 야간 전철 완전 차단을 통해 38개의 표준 아치 쌍이 총 76개의 아치 유닛이 설치되었으며, 4개의 전철 차단을 통해 평균 19개의 유닛을 설치하는 성과를 달성했습니다. 시공이 완료된 후에는 정해진 종류와 두께의 채움재를 사용하여 대칭적으로 되메우기가 진행되었습니다.

LUSAS를 사용한 해석

기존 철도 둑은 점토, 풍화된 진흙암, 진흙암의 층 위에 모델링되었습니다. 이후 LUSAS에서 비선형 해석을 사용하여 단계별 건설 해석을 수행하여 기초 말뚝 및 기초판의 설치, 기존 철도 둑 수준으로의 채움재 추가, 콘크리트 아치 세그먼트 설치 및 받침대 수준까지의 초기 되메우기를 포함한 전체 건설 과정을 복제했습니다. 이는 아치 정점 수준까지 두께가 0.5m인 롤러 압축 채움재 레이어와 마지막으로 두 개의 1.5m 과도메우기 레이어를 더하여 둑 축조를 완공하는 과정으로 이어졌습니다.

되메우기 중에 아치 변위를 측정하였고, 예상치 못한 말뚝 기초의 거동을 파악하기 위해 LUSAS 입력 매개변수, 주로 지반에 대한 매개변수를 업데이트하였습니다. LUSAS와 모니터링 결과 간에 매우 우수한 일치를 발견하여, 모든 관계자가 시공 방법 및 구조 자체가 설계된 하중에 대해 안전할 것이라는 확신을 가질 수 있었습니다.

LUSAS는 85m 길이의 도부올스 우회로 터널의 전체 해석 및 설계, 고객 요청에 따른 혁신적인 경사진 끝 설계를 포함하여 사용되었습니다. 이러한 경사진 끝은 LUSAS에서 로컬 축을 정의하는 데 가능한 여러 옵션 덕분에 매우 수월하게 설계할 수 있었습니다.

2010년에 완공되어 스페리트 터널이라는 이름이 붙여졌습니다.

세렘반 세나왕 고속도로, 말레이시아

이 BEBO 터널의 예는 쿠알라룸푸르에서 남쪽으로 약 1시간 거리에 있으며, 세렘반 세너왕 고속도로의 확장 및 접근 도로 통과를 위한 것입니다. 철도와 평행하게 실행되기 때문에 터널 아치에 대한 되메우기 또는 과도메우기를 일반적인 방법으로 수행할 수 없었으므로 기계적으로 안정화된 토양(MSE) 벽을 사용하여 채움재를 안정적으로 유지했습니다.

LUSAS 교량 해석 소프트웨어는 아치 설계를 지원하고 MSE 벽과 말뚝 기초 설계를 확인하는 데 사용되었습니다. LUSAS는 조사해야 할 섹션이 많았고, 기울어지며 말뚝의 각도와 같은 형상을 변경하는 것이 쉽고 재해석할 수 있었기 때문에 이 프로젝트에서 사용되었습니다. 한 섹션의 결과는 다른 소프트웨어 패키지와 교차 확인하여 모어-쿨롬 모델이 이 유형의 지반 응력 이력에 적합함을 증명하였습니다.