Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers (한국농공학회논문집)

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A Proposed Minimum Cover for Corrugated Metal Pipe-Arch Culverts

파형 강판 파이프 아치 암거의 최소 토피 두께의 제안

  • 여경윤 (한국도로공사 도로교통연구원)
  • Received : 2010.04.21
  • Accepted : 2010.06.01
  • Published : 2010.07.31
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Abstract

본 논문의 주된 목적은 농업용 이동로 또는 농업용수의 공급을 위하여 사용되는 파형 강판 파이프아치 암거가 고속도로 및 지방국도를 통과할 때 설계 및 시공 시 요구되는 최소 토피 두께를 제안하는데 있다. 1998년 이후 농업용 목적으로 사용되는 파형 강판 암거는 서해안 고속도로의 건설과 더불어 그 수요량이 증가하였으며, 이에 따른 설계 및 시공의 빈도수 또한 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 그러나 이를 뒷받침 할 수 있는 국내 규정은 아직 미약한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 파형 강판 암거의 설계 및 시공 시 고려해야 할 가장 중요한 인자 중 하나인 최소 토피에 대한 연구를 수행하고 그 두께를 제안하였다. 현재 국내 및 미국에서 사용되고 있는 최소 토피 두께는 암거의 스판 길이 또는 스판 길이와 암거의 높이 비율의 관계로부터 정해지는 것으로 구조적인 특성치를 포함하고 있지 않다. 제안된 최소 토피 두께는 암거의 형상적 특성, 설계 하중, 강판의 구조적특성과 손상 등을 반영하여 파형 강판 암거의 안전성을 극대화 하였다. 제안된 토피 두께는 미국과 국내 도로공사에서 규정하고 있는 토피 두께와 비교 분석하였으며, 그 결과 국내 규정이 더욱 안전성을 고려하고 있음을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. AASHTO, 2007. AASHTO LRFD Bridge Design Specifications. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C.
  2. AASHTO, 2002. Standard Specifications for Highway Bridges, 17th Edition. American Association for Transportation and Highway and Transportation Officials, Washington, DC.
  3. Abdel-Sayed, G. and S. R. Salib, 2002. Minimum Depth of Soil Cover above Soil-Steel Bridges. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 128(8): 672-681. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2002)128:8(672)
  4. AISI, 1994. Handbook of Steel Drainage & Highway Construction Products. Fifth Edition, American Iron and Steel Institute. Washington D. C.
  5. Bellair, P. J. and J. P. Ewing, 1984. Metal-Loss Rates of Uncoated Steel and Aluminum Culverts in New York. Research Report 115, Engineering Research and Development Bureau, New York State Department of Transportation.
  6. Degler, G. H., D. C. Cowherd, and J. O. Hurd, 1988. An Analysis of Visual Field Inspection Data of 900 Pipe-Arch Structures. Transportation Research Record 1191, TRB, National Research Board Council, Washington, D.C., 47-56.
  7. Hafaz, H., 1981. Soil-Steel structures under shallow cover. PhD Dissertation, University of Windsor, Windsor, Ontario, Canada.
  8. Hafaz, H. and G. Abdel-Sayed, 1983. Soil failure in shallow covers above flexible conduits. Canadian Journal of Civil Engineering 10: 654-661. https://doi.org/10.1139/l83-094
  9. Kim, D., R. Laughlin, and T. Natung, 2009. Minimum Fill Heights for Buried Reinforced Concrete Culvert Pipes using CANDE Software. Transportation Research Board 88th Annual Meeting, Washington, D. C.
  10. Korea Expressway Corporation, 2002. KEC Specifications for the Design & Construction of Soil Steel Structures, Expressway & Transportation Technology Institute, Korea Expressway Corporation.
  11. Ministry of Land Transport and Maritime Affairs, 2005. Standard Specifications for Highway Bridges, Korea Road & Transportation Association.
  12. Moore, I. O., 1989. Elastic Buckling of Buried Flexible Tubes - A Review of Theory and Experiment. Journal of Geotechnical Engineering 115(3): 340-358. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1989)115:3(340)
  13. NCHRP 254, 1998. Service Life of Drainage Pipe National Cooperative Highway research Program. Transportation Research Board, National Academy Press, Washington, D.C.
  14. Potter, J. C., L. Lewandowsky, and D. W. White Jr., 1991. Durability of Special Coatings for Corrugated Steep Pipe. FHWA-91-FLP-006, U.S. Army Waterways Experiment Station, Geotechnical Laboratory, Vicksburg, Missouri.
  15. Timoshenko, S. P. and J. M. Gere, 1961. Theory of Elastic Stability. New York: McGraw-Hill Book Co., Inc.
  16. Watkins, R. K. and L. R. Anderson, 1999. Structural Mechanics of Buried Pipes. CRC Press.