• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.59-67
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• 2009

본 연구에서는 단독말뚝의 주변에서 실시되는 터널의 굴착이 지반 및 말뚝에 미치는 영향을 3차원 수치해석을 통하여 분석하였다. 수치해석에서는 말뚝과 주변지반 사이에 경계면요소를 이용하여 소성항복 발생조건을 모델링하였다. 수치해석을 통하여 풍화토 및 풍화암에 시공된 터널과 말뚝의 상호거동에 대한 분석을 실시하였다. 수치해석을 통해 말뚝의 침하, 말뚝과 지반 경계면에서의 상대변위, 전단응력 및 말뚝의 축력변화를 분석하였다. 특히 터널의 굴착과 관련된 전단응력의 전이과정에 대한 심도있는 분석을 실시하였다. 터널굴착에 의한 말뚝-지반 경계면에서 상대변위의 변화로 인하여 말뚝에 작용하는 전단응력 및 축력의 분포가 변하게 된다. 말뚝 본체 대부분에서는 상향의 전단응력이 발생하는 반면(Z/L=0.0-0.8), 말뚝선단부근에서는(Z/L=0.8-1.0) 하향의 전단응력이 발생하여 말뚝에 인장력이 발생된다. 수치해석을 통해서 터널굴착이 말뚝 거동에 미치는 영향을 상세하게 분석하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.215-231
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• 2011

본 논문에서는 연직 불연속면을 포함하는 지반에서 얕은 심도 2-arch 터널 굴착에 따른 거동특성을 실험적으로 연구하였으며, 2-arch 터널 굴착에 따른 필러부 하중전이 특성을 관찰하였다. 연직 불연속면의 위치를 변화시키고, 2-arch터널 시공단계별로 모형실험을 수행하였다. 실험결과, 2-arch 터널 굴착에 따른 이완하중이 불연속면이 위치한 곳에 집중되었고, 불연속면에 차단되어 불연속면을 넘어서까지 하중이 전이되지는 않았다. 또한 인접한 터널의 하반을 굴착할 때보다 상반을 굴착할 때에 필러부와 지반변형에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.164-171
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• 2013

도시개발에 있어 도로의 건설은 교통의 목적 외에 전기, 가스, 통신, 난방, 하수, 상수, 오수 등의 도시 편의시설을 위한 공간으로도 활용되고 있다. 하지만 현재 도로 시공과정에서 각 기능에 따른 관련 주체들이 진행되는 공사수행일정에 대한 의사소통이 충분히 이루어지지 않아 재굴착 작업이 빈번히 이루어지고 있으며 이로 인해 예산의 중복투입, 공사기간 지연, 품질저하, 이용자의 불편 등 여러 가지 문제점들이 나타나고 있다. 본 연구에서는 신도시 개발과 같은 대규모의 프로젝트에서 도로 재굴착으로 인한 문제를 사전에 예방하기 위해 시간과 공간데이터를 활용한 재굴착 방지 프로세스 모델을 개발하였으며, 이를 활용하여 도시기반시설 건설주체간 원활한 협의를 돕기 위한 재굴착방지시스템을 개발하였다. 아울러, 개발된 시스템을 개발중인 신도시 건설사업에 활용하여 그 적용성을 검토하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.387-402
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• 2014

혼잡한 도심지에서는 지상의 공간부족에 따른 터널 구조물에 대한 시공의 필요성이 늘어나고 있다. 터널은 굴착 시 주위 지반의 교란 및 변위를 발생시키는데, 그에 따른 안정성 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 터널굴착에 따른 지반의 거동을 측정하기 위해 모형터널 장비를 개발하였다. 모형터널은 터널굴착을 모사하기 위해서 터널 내부의 일정한 물의 양을 조절하면서 외경을 축소한다. 그에 따라 발생하는 체적손실이 터널굴착에 따른 지반의 변위를 발생시킨다. 지반의 변형 측정은 근거리 사진계측기법을 사용하였으며, 이를 변위분포도와 변위벡터로 나타내었고, 유한요소 수치해석, 기존 문헌, 이론 및 경험식들과 비교하였다. 또한, 터널 천단부 강관 보강 및 무보강의 터널굴착에 따른 모형시험을 진행하여 지반의 거동을 분석하였다. 본 연구의 실내모형터널시험은 지반의 자세한 변위 데이터를 얻기 위해 흙으로 가정한 알루미늄봉과 근거리 사진계측을 사용한 이상화된 2차원의 연구이다. 그 결과, 유한요소 수치해석에서의 흙의 변형 패턴이 실제 모형 시험과 상당히 유사함을 확인 및 검증 할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.1-9
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• 2021

최근 도시화가 가속화됨에 따라 지하공간 개발을 위한 굴착공사가 지속적으로 이루어지고 있으며, 암반 굴착 시 해당 구간의 지질 상태를 정확히 파악하는 것은 안전한 시공을 위해 매우 중요하다. 본 논문에서는 터널 발파 진동을 저감시키기 위해 대구경 무장약공을 천공하는 MSP 공법을 활용하여 굴착면 전방의 지질 특성을 파악하기 위해 천공경로 및 지반탐사 복합시스템을 개발하였다. 제안된 탐사 시스템은 NATM 터널 공사를 위해 천공된 대구경 심발공을 활용해 굴착면 전방 50 m 구간의 지질 정보를 획득할 수 있다는 큰 장점이 있다. 또한, 제안된 탐사 시스템을 현장에 적용하고 대구경 무장약공 내부를 모니터링하여 터널 굴착면 전방의 지질 상태를 평가한 사례를 소개한다.

• 터널과지하공간
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• 제20권6호
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• pp.408-420
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• 2010

터널시공 중 터널 완공 후에 발생할 최종변위를 미리 예측하는 것은 터널의 역학적 안정성을 평가하는데 중요하다. 시공 중인 터널에서 계측한 천단 및 내공변위와 변위함수를 이용하여 터널을 시공 완료하였을 때 발생할 터널의 최종변위를 예측하였다. 연구대상 터널은 상반과 하반으로 나누어 시공하였고 터널상반 시공 중 설치한 계측핀을 이용하여 하반막장이 이 계측핀을 통과할 때 발생한 초기변위를 계측할 수 있었다. 터널하반 시공 중 계측한 변위를 이용하여 하반굴착에 따른 변위 증가량을 변위함수로 예측한 결과 터널시공 완료 후 계측한 증가량과 거의 같았다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.483-496
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• 2013

본 논문에서는 연약지반에 건설되는 Shield TBM 터널의 시공기술을 제시하였다. 이 연구를 수행하기 위하여 Shield TBM 장비를 축소 제작하여 축소모형 시험을 수행하였으며, 쉴드터널 굴착을 모사하기 위하여 다양한 장비들이 적용되었다. 또한 축소모형시험 중 Shield TBM 장비로 인해 발생되는 지반의 거동을 계측하였으며, 지반의 안정성은 시뮬레이션 결과를 토대로 평가하였다. 이를 바탕으로 쉴드터널의 안전한 시공을 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 결론적으로 Shield-TBM 구간에 대한 실내축소모형시험을 통하여 설계의 신뢰성을 확보하고, 시공 시 안전을 위한 개선사항 등과 특히, Shield TBM 추진시 쉴드터널이 통과하는 공항 활주로의 안정성을 확보하기 위한 시공방안을 제시하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.213-223
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• 2016

도시에 밀집된 인구에 의하여 교통 혼잡이 빈번하게 일어나고 있으며 그에 따른 도시민의 불편이 증대 되었다. 이러한 교통 불편을 최소화 하는 방안으로 저심도 철도와 같은 다양한 교통시스템이 제안되고 있다. 본 논문에서는 경제적인 저심도 철도시스템 구축을 위하여 개발중인 트렌치쉴드의 설계와 더불어 소형 트렌치 쉴드 장비를 제작하여 트렌치 쉴드의 적용성에 대한 검토가 이루어졌다. 본 논문에서 도출한 트렌치 쉴드는 굴착부와 쉴드부, 추진부로 구성되어있다. 이렇게 검토 및 설계된 트렌치쉴드의 적용성을 검토하기 위하여 실내실험을 추진하였으며 이를 통하여 트렌치 쉴드를 통한 개착시공현장의 급속시공이 가능함을 확인하였다. 비록 실내실험이고 상대적으로 소규모의 실험이지만 트렌치 쉴드를 이용할 경우 3m/일의 시공속도 확보가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.193-204
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• 2008

본 논문은 연약지반에서 복수의 신규터널 시공을 모사하기 위해 실시된 모형실험 과정 및 결과에 대해 기술한다. 새로운 터널이 기존터널에 근접하여 시공될 때 기존터널의 거동을 조사하기 위해 1/50의 상사율로 모형실험이 실시되었다. 모형 터널은 압밀된 Speswhite Kaolin 점토에 시공되었으며, 오거 형상 굴착기와 실드로 구성된 터널굴착 장비가 사용되었다. 기존터널의 거동 계측을 위해 스트레인 게이지와 변형계가 사용되었다. 모형시험 분석 결과는 영국 Old Street 런던 지하철 Northern Line 확장공사 현장계측 결과와 비교되었다. 또한, 모형시험 결과는 동일한 실험기구 및 실험방법이 사용된 별도의 모형실험에서 계측된 지반변형 데이터와도 비교되었다.

• 한국도로학회:학술대회논문집
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• 한국도로학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.237-250
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• 2009