• 화약ㆍ발파
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• 제21권3호
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• pp.61-71
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• 2003

최근 도심지 굴착공법 선정시 주변환경에 대한 관심이 높아지면서 민원발생을 감안하여, 발파공법이 아닌 기계굴착공법(TBM, SHIELD 등) 등이 부분적으로 적용되고 있다. 그러나 이들 굴착공법들은 굴착조건의 변화에 따라 적용 한계성이 있고, 한계구간이 직면할시 시공성이 극히 떨어지거나 적용 자체가 불가능하게 된다. 이에 따라, 공사기간의 연장, 공사비의 증가 및 적용자체가 불가 할 경우는 공사중단에 이르게 되어 시공과정에서 다른 굴착공법으로 전환되는 사례가 빈번히 발생되고 있다. 따라서 본 사례는 도심지 터널구간으로 당초 할암공법으로 설계되었으나 암반의 강도가 높고 굴착단면적이 협소하여 할암공법이 적용될 수 없었다. 이에 대한 대안공법으로 TBM이나 기타 장비에 의한 기계굴착공법을 검토하였으나, 터널연장이 짧고 터널노선의 곡선부 반경이 작아 대형장비의 투입이 어려운 굴착조건 때문에 최종적으로 폭약을 이용한 발파굴착 공법을 선정하였다. 그러나 발파공법은 진동 및 소음이 필연적으로 수반되기 때문에, 주변 환경공해가 허용하는 범위 내에서 최대한의 시공성과 안전성 여부를 판단하기 위하여 발파진동 및 소음의 허용수준을 설정한 후 시험발파를 실시하였으며, 그 결과에 따라 진동제어발파공법을 적용하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제20권1호
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• pp.25-34
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• 2002

일반적으로 도심지에서 터널 시공을 위한 암반굴착 작업은 주변 보안물건에 대해 직접적인 피해를 유발시킬 수 있는 공해요소인 진동을 허용기준값 이하로 제어할 수 있으면서 상대적으로 시공성과 경제성이 뛰어난 공법으로 수행되어야 한다. 본 사례에서는 각내의 대표적인 문화시설인 예술의 전당 하부를 통과하는 우면산 터널 공사현장에서 암반굴착공법으로 고려한 TTM 장비를 이용한 기계굴착, 플라즈마 공법, 유압장비를 이용한 할암공법, 겔파쇄 공법, 미진동파쇄기를 이용한 공법, 진동제어발파공법에 대한 현장 적용성을 시험시공 등을 통해 평가한 내용과 결과를 제시하였다. 비록 각 도심지 터널의 현장 상황이나 주변 여건에 따라 이 현장에서의 시험시공 내용이나 적용 결과를 그대로 적용할 수는 없겠지만, 진동제어 암반굴착 공법에 대한 시험시공이나 선정 과정에 이 사례연구가 개략적인 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국터널공학회:학술대회논문집
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• 한국터널공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.282-291
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• 2005

사암 및 이암을 기반암으로 하는 산악지역에 건설되는 2-아치 (2-arch) 터널의 거동을 터널설계 단계에서 분석하기 위하여 대규모 실내 모형실험을 실시하였다. 터널이 시공될 예정인 지반과 유사한 지질공학적 특성을 가지는 콘크리트 블록을 이용하여 모형지반을 조성하였다. 모형실험은 중앙터널 (pilot tunnel) 굴착을 포함한 여러 단계의 굴착과정으로 구분하여 실시되었다. 또한 터널 .공용기간 중 터널의 거동을 연구하기 위하여 터널굴착 완료 후 상재하중을 작용시켰다. 실험결과에 의하면 대부분의 지반변위는 중앙터널 굴착에 의해 발생했으며, 그 이후 터널 굴착단계에서의 변위발생은 미미한 것으로 나타났다. 또한 대부분의 지중변위는 0.25D 이내의 범위에서 발생하였다. 여기서 D 는 터널의 폭이다. 한편 실험결과를 분석하여 경암에 시공되는 2-아치 터널의 중앙벽체(centre pillar)에 작용하는 하중에 대한 경험적인 공식을 제시하였다. 터널시공 완료 후 공용기간 중 상재하중이 작용할 경우 그 크기에 따라서는 터널굴착에 의해 발생한 것보다 더 큰 지중변위가 발생할 수 있는 것으로 분석되었다. 터널의 거동은 중앙벽체의 강성에 큰 영향을 받는 것으로 나타나 이를 터널설계에 반영하여 중앙벽체의 강성을 증가시켰다. 현재 터널시공을 위한 사전작업이 진행 중에 있으며, 터널의 굴착은 2005년 하반기에 실시될 예정이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.27-39
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• 2005

목적구조물의 건설을 위한 지반굴착시 지반거동에 대하여 보다 현실적이고 개념적으로 제시하여 정보화시공시 보다 안전시공을 위하여 지분굴착에 따른 지반거동에 대한 이해를 도모하고 신속한 문제해결 기술에 활용되도록 하였다. 굴착시에 대하여서는 개착 뿐만 아니라 터널의 굴착도 포함하여 지반거동을 이해하기위한 기본개념과 아울러 지반거동에 대한 정성적인 분석기법에 대하여서도 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.55-62
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• 2012

본 적용성 평가 연구에서는 기초연구에서 제안된 지반굴착시 소요되는 전기에너지와 지반의 표준관입시험 N값에 대한 상관식의 타당성을 검증하기 위하여 전류값과 굴착깊이 계측을 위한 측정센서와 데이터 저장시스템을 개발하였으며, 현장시험시공을 수행하였다. 현장시험시공에서 계측된 전류값과 굴착속도는 상관식을 사용하여 표준관입시험 N값 추정에 이용되었으며, 추정한 표준관입시험 N값은 지반조사로부터 실측된 N값과 비교하였다. 현장시험시공 결과 지반굴착에 소요되는 전기에너지는 표준관입시험 N값을 추정하는 지표로 활용될 수 있으며, 말뚝기초의 선단위치를 결정하는 시공관리 자료로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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• pp.19-21
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• 2008

현행 배전선로의 전주근가(1.2m 장방형)는 오거크레인을 이용한 건주공사 완료 후 전주근가 시공을 위한 별도의 인력 또는 백호우 장비가 추가로 투입피어 시공함으로써 인력으로는 공사시간이 장기간 소요되고 백호우장비로는 작업장 환경훼손과 시공원가 상승의 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 건주공사에 사용되는 오거크레인의 굴착 직경을 80cm까지 확장 가능한 '신축형 오거크레인용 유압식 확장기'와 원형 굴착공에 시공이 가능한 '아치형 전주근가'를 개발하고 이를 이용한 시공기술을 개발함으로써 동일장소에서 굴착작업이 수반되는 건주작업, 전주근가 매설작업을 가능하게 하여 장비활용성 증대, 작업장 환경개선, 공사기간 단축 및 시공원가 절감 등의 효과가 기대되는 기술을 개발하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제9권4호
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• pp.75-83
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• 2009

현재 기계굴착공법인 올케이싱, 어스 드릴, 역순환공법이 널리 활용되고 있음에도 불구하고, 시공 현장에서 발생되는 부조화로 인하여 말뚝의 품질이 저하되거나 부실시공이 빈번히 발생되고 있다. 본 연구에서는 이 문제를 줄이는 방법으로 올케이싱, 어스 드릴, 역순환공법을 중심으로 현장 콘크리트타설 말뚝 시공시 발생되는 부조화 종류별로 부조화 발생요인을 현장기술자들을 대상으로 설문조사를 수행 하였다. 그리고 설문분석결과를 토대로 부조화 종류별로 빈번히 발생되는 부조화 요인을 분석함으로서 대응방안을 제시하였다. 본 연구에서 분석된 자료는 향후 건설현장에서 기계굴착공법으로 시공될 때, 부조화를 최소화 할 수 있는 효과적인 자료가 될 것으로 사료된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.499-511
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• 2015

주방식 지하구조물은 여러 개의 갱도 굴착에 의해 형성되는 격자 형태의 구조물이므로, 갱도들의 굴착순서에 따라 주방식 지하구조물의 시공성과 경제성이 좌우될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 주방식 지하구조물의 지반조건, 굴착순서 등의 다양한 설계조건들을 고려하여 주방식 공법의 굴착공정을 검토하였다. 굴착공법으로는 발파공법을 가정하였으며, 가로 세로 병행 시공방식과 가로 세로 순차시공방식으로 구분하여 굴착공정을 검토하였다. 굴착순서에 따른 주방식 지하구조물의 안정성과 더불어 굴진면의 개수, 점보드릴의 이동거리 등에 따른 시공성을 분석한 결과, 구조적 안정성에는 큰 차이가 없으나 굴진면 운영 개소와 점보드릴의 이동거리 측면에서 가로 세로 병행 시공방법의 시공성이 상대적으로 유리한 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.325-337
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• 2021

도로와 철도터널에서는 비상시 대피를 위한 시설이 필수적이며, 제연 및 화재 진압을 위한 설비와 승객의 피난 통로가 그것이다. 장대 병설터널에서는 횡갱을 배치하여 화재 발생 반대편 터널로 대피하도록 계획된다. 병설 쉴드터널에서는 횡갱의 시공을 위해 기 시공된 본선터널의 영구 구조물인 세그먼트 라이닝을 철거하여 원지반을 노출하여야 한다. 현대의 대부분의 쉴드TBM이 막장을 격벽으로 차단한 폐쇄형 쉴드TBM임을 감안할 때, 원지반이 노출되는 횡갱의 시공은 쉴드터널의 시공단계에서 위험도가 높은 과정 중 하나이다. 특히, 지하수위 아래의 토사 쉴드터널의 횡갱 시공에서는 세그먼트 철거 및 굴착 중 토사지반의 안정성 확보를 위한 차수 및 굴착공법에 대한 면밀한 검토가 요구된다. 본 사례 연구에서는 토사지반에서 대구경 강관추진을 활용한 횡갱 굴착 공법의 시공 중 유의사항을 소개하고 시공 후 계측결과를 분석하였다. 본 사례 연구에서 소개되는 횡갱 굴착공법은 그라우팅으로 보강된 토사지반에 대구경 강관 추진 후 내부 굴착하는 공법으로써, 두 가지 메커니즘에 의해 토사지반에서 굴착 중 막장의 안정성을 확보한다. 첫 번째는 대구경 강관을 추진하여 막장 전방 토사지반의 전주면을 강관에 의해 선 지보 한다. 두 번째는 대구경 강관 추진으로 내부로 압입된 토사의 Plugging 효과에 의해 막장 전면의 지지효과를 얻을 수 있다. 추진력에 의한 강관의 변형 및 강관의 관통 완료 후 응력발생 계측결과로부터 대구경 강관 추진에 의한 횡갱 굴착공법이 토사지반에서 충분한 시공성과 안정성을 확보함을 확인하였다. 본 사례 연구의 토사 쉴드터널의 횡갱 시공공법은 유사한 현장조건에서 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5D호
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• pp.499-505
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• 2012

도심지의 굴착공사 시 굴착심도가 깊어지고 있어 굴착공정에 따른 문제점들을 개선할 수 있는 방안에 대한 연구가 시급한 실정이다. 본 논문은 도심지 굴착공사 시 공사기간을 단축시키면서, 주변 구조물에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 굴착공법에 대한 연구이다. 본 연구의 방법으로 국내 및 국외에서 다수 시공된 벽식 지하연속벽의 공법인 Slurry Wall 공법의 문헌자료를 통해 지하연속벽 시공의 이론적 고찰을 실시하고, 기존 지하연속벽 공법의 트렌치 굴착 시 발생되는 비효율적인 시공단계의 주요한 문제점들을 분석하여 기술요소를 도출하였다. 도출된 기술요소를 반영하여 개선 가능한 새로운 공법을 제시하였고, 제시된 굴착공법을 현장에 적용한 사례를 바탕으로 기존 굴착공법과의 공사기간을 비교 분석하였다. 본 논문에서 제안된 공법을 현장에 적용한 결과, 기존예정공정표에 표시된 48일에서 15일 단축된 33일에 굴착공정을 마칠 수 있었다. 또한, 제안된 공법은 기존 지하연속벽 공법들에 비해 공기단축의 효과는 물론 경제성, 환경성 및 안정성 또한 뛰어난 것으로 기대되며, 향후 지하연속벽 시공의 공기단축에 기여하리라 사료된다.