한국지반환경공학회 논문집 (Journal of the Korean GEO-environmental Society)

  • 제25권5호
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  • Pages.15-19
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  • 2024
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  • 1598-0820(pISSN)
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  • 2714-1233(eISSN)
한국지반환경공학회 (Korean Geo-Environmental Society)
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대심도 터널 암반 절리 보강을 위한 고점도 그라우팅 주입 성능 평가

Evaluation of High-Viscosity Grouting Injection Perfomance for Reinforcement of Rock Joint in Deep -Depth Tunnels

  • Inkook Yoon (Department of Civil and Environmental Engineering, Myongji University) ;
  • Junho Moon (Department of Civil and Environmental Engineering, Myongji University) ;
  • Younguk Kim (Department of Civil and Environmental Engineering, Myongji University)
  • 투고 : 2024.03.19
  • 심사 : 2024.04.25
  • 발행 : 2024.05.01
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초록

본 연구는 대심도 조건에서 고효율 그라우팅 기술 개발을 목표로 하여, 다양한 주입 재료의 적용 가능성을 실험적으로 검증하였다. 1종 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)와 마이크로 시멘트(MC)의 입자 크기 분석 및 주입 모형 실험을 통해 각 재료의 주입성능을 평가했다. 국내 대심도 기준, 즉 지하 40미터 이하 조건에서 Barton's Cubic Network 이론을 활용하여 암반 절리 간격을 산정했으며, 선정된 조건에서 입자 크기의 통과 가능성을 분석한 결과, MC는 암반 절리 간격을 통과한 반면, OPC는 간극을 통과하지 못하였다. 실험 장치 및 면적 계산 프로그램을 활용한 주입 모형 실험 결과에 따르면, OPC는 입자 크기가 크기 때문에 주입에 실패한 반면, MC는 고점도 조건에서도 주입이 가능한 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로, 주입 재료에 따른 대심도 조건에서 그라우트 재료의 적용 가능성을 정량적 및 가시적으로 도출하였으며, 고점도 MC 재료는 대심도 암반 절리면 차수 보강에 효과적일 것으로 예상된다.

This study aimed to develop high-efficiency grouting techniques under deep-depth conditions by experimentally verifying the applicability of various injection materials. Particle size analysis and injection model experiments were conducted with Ordinary Portland Cement (OPC) and Micro Cement (MC) to evaluate the injection performance of each material. Using Barton's Cubic Network theory, the rock fracture spacing was calculated for domestic deep-depth standards, specifically below 40 meters underground. The analysis of particle size passability under selected conditions showed that MC could pass through the rock fracture gaps, while OPC could not. According to the results of the injection model experiments using experimental devices and area calculation software, OPC failed in injection due to its larger particle size, whereas MC was capable of injection even under high-viscosity conditions. Based on these findings, the study quantitatively and visually derived the applicability of grouting materials under deep-depth conditions, and high-viscosity MC material is expected to be effective for waterproofing enhancement in deep-depth rock fracture surfaces.

키워드

과제정보

본 연구는 국토교통부/국토교통과학기술진흥원의(도심 지하 교통 인프라 건설 및 운영 기술 고도화 연구, 과제번호: RS-2020-KA157786) 지원으로 수행되었으며, 이에 깊은 감사를 드립니다.

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