In order to investigate the tendency of general displacements and behaviors with respect to each construction process as well as the applicability of numerical analysis schemes, this research has focused on not only analyzing a variety of field observations made in a NATM tunnel, such as displacement of top and side, stress of shotcrete and axial strength of rock bolt, but also carrying out a series of numerical analyses. It was established from the investigation that the 2-dimensional continuum numerical analysis was the one which could more accurately predict displacement of crown and side in the area of one step excavation (patten, P1-P3), while the 2-dimensional discontinuum analysis was the most suitable scheme to study that of two step excavation (patten, P4-P6). In addition, the 2-dimensional continuum analysis enabled to appropriately predict the axial strength of rock bolt and stress of shotcrete in all the area of the tunnel. Finally, it has been possible to conclude from the study that the 3-dimensional continuum analysis should be applied to inspect the behavior and tendency with respect to each stage of the construction as well as in the case of joints, such as large turnouts where relaxation loads in both of horizontal and vertical direction are piled up.
The effect of fault on the stability of the closely-spaced twin tunnels located in fault zones was investigated by numerical analyses and scaled model tests on condition of varying widths, inclinations and material properties of fault. When obtaining the strength/stress ratios of pillar between twin tunnels, three different stresses were used which were measured at the middle point of pillar, calculated to whole average along the pillar section and measured at the left/right edges of pillar. Among them, the method by use of the left/right edges turned out to be the most conservative stability estimation regardless of the presence of fault and reflected the excavating procedures of tunnel in real time. It was also found that the strength/stress ratios of pillar were decreased as the widths and inclinations of fault were increased and as the material properties of fault were decreased on condition using the stresses measured at the left/right edges of pillar. As a result of scaled model tests, it was found that the model with fault showed less crack initiating pressure than the model without fault. As the width of fault was larger, tunnel stability was decreased. The fault had also a great influence on the failure behavior of tunnels, such as the model without fault showed failure cracks generated horizontally at the left/right edges of pillar and at the sidewalls of twin tunnels, whereas the model with fault showed failure cracks directionally generated at the center of pillar located in the fault zone.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.21
no.2
/
pp.32-38
/
2020
This study summarizes test methods and evaluation methods for examining the thermal characteristics of Jeju-type ground heat exchangers (GHXs) installed on Jeju Island, and analyzes the ground temperature and thermal characteristics of ground heat exchangers installed in various regions by using thermal response tests (TRT). Jeju Island is composed of volcanic rock layers, and the groundwater flow is well developed. A Jeju-type GHX can be installed up to 30 m from groundwater level after drilling a borehole. The ground heat exchanger has a structure in which several pipes are inserted into the borehole. In order to examine the characteristics of the Jeju-type GHX, tests were conducted on ground heat exchangers installed in four places on Jeju Island (Pyoseon, Jeju, Namwon, and Hallym). As a result of the analysis of the Jeju-type ground heat exchanger, the ground circulating water temperature stabilized according to the heat injection, depending on the installed location, and was formed within one to three hours. The ground heat exchanger capacity in Hallym was highest at 73.4 kW (cooling) and 82.8 kW (heating), and the Jeju-type calculation was lowest at 34.1 kW (cooling) and 23.3 kW (heating).
Kim, Dae-Young;Kang, Han-Byul;Shin, Young Jin;Jung, Jae-Hoon;Lee, Jae-won
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
/
v.20
no.2
/
pp.453-467
/
2018
The excavation performance and the cutting tool wear prediction of shield TBM are very important issues for design and construction in TBM tunneling. For hard-rock TBMs, CSM and NTNU model have been widely used for prediction of disc cutter wear and penetration rate. But in case of soft-ground TBMs, the wear evaluation and the excavation performance have not been studied in details due to the complexity of the ground behavior and therefore few testing methods have been proposed. In this study, a new soil abrasion and penetration tester (SAPT) that simulates EPB TBM excavation process is introduced which overcomes the drawbacks of the previously developed soil abrasivity testers. Parametric tests for penetration rate, foam mixing ratio, foam concentration were conducted to evaluate influential parameters affecting TBM excavation and also ripper wear was measured in laboratory. The results of artificial soil specimen composed of 70% illite and 30% silica sand showed TBM additives such as foam play a key role in terms of excavation and tool wear.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
/
v.16
no.1
/
pp.51-61
/
2014
It is necessary to perform a dynamic analysis to numerically evaluate the effect of blasting on nearby facilities. The blast load time history, which cannot be directly measured, is most often determined from empirical equation. The load has to be adjusted to account for various factors influencing the load and the frequency, but there is not a clear guideline on how to adjust the load. In this study, a series of 2D dynamic numerical analyses that simulates a closely monitored test blasting is performed, from which the blast load that matches the measured vibrations are derived. In the analyses, it is assumed that the hole generated by the blasting is in the form of a circle, and the load was applied normally to the wall of the opening. Special attention was given in selecting the damping ratio for the ground, since it has important influence on the wave propagation and attenuation characteristics of the blast induce waves. The damping ratio was selected such that it matches favorably with the attenuation curve of the measurement. The analyses demonstrate that the empirical blast load widely used in practice highly overstimates the vibration since it does not account for the energy loss due to rock fragmentation. If the empirical load is used without proper adjustment, the numerical analysis may seriously overstimate the predicted vibration, and thus has to be reduced in the analysis.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
/
v.22
no.1
/
pp.91-105
/
2020
This study is the basic study for improving the range of influence and potency of mixing bars in the chamber of Shield TBM. Currently, there are many studies on disk cutters, cutter bits and segments in the study of the domestic Shield TBM. However, studies that mix soil and rocks that come from the membrane during the Shield TBM excavation and scatter them with screw conveyors are not as good as those abroad. In this study, the existing Shield TBM Chamber was manufactured as a miniature and the experiment. Inside the chamber, different sizes (4 mm, 6 mm, 8 mm, 10 mm) and colors (black, white, red, and blue) were used to form layers. This experiment was carried out by different shapes and sizes of RPM and mixing bars. In addition, the difference between a miniature model and a reclining one was checked to determine the effect of the direction of gravity on the mixing efficiency. This was done in the same way for all other conditions other than differences in the direction of gravity. Through this experiment, we identified the orientation of the chamber model, the size and shape of the mixing bar inside, and the mixing effect and torque depending on RPM. A comparative review of the mixing effect and torque confirmed that the shape and size of the mixing bar affect the mixing of samples, and that the direction of gravity affects torque.
The KAERI Underground Research Tunnel (KURT) located in KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute) was recently constructed following the site investigation in 2003. Its dimension is 180 m in length, 6 m in width, and 6 m in height, and it has a horseshoe-like cross-sec-lion and is located in the ground to the depth of 90 m. When the tunnel was dug into the ground with 100 m in length, fresh rocks, weathered rocks and fracture-filling materials were taken and examined by mineralogical and chemical analyses. There are phyllosilicate minerals such as illite, smectite and chlorite including calcite, which are filling some faults and cracks of the KURT rock. The illite and smectite usually coexist in the fracture, where their content ratio is different according to which mineral is predominant. There are high concentrations of U and Th in the rocks coated with iron-oxides and filled with secondary materials as compared with those in the fresh rocks. It seems that the radionuclides, which are slowly leached from the parent rocks or exist as a dissolved form in the groundwater and hydrothermal solution, may have been migrated along the fractures and thereafter selectively sorbed and coprecipitated on the iron-oxides and the fracture-filling materials. These results will be very useful far the evaluation of environmental factors affecting the nuclides migration and retardation when long-term safety is considered to the geological disposal of high-level radioactive wastes in the future.
The knowledge of rock strength is important in assessing wellbore stability problems, effective sanding, and the estimation of in situ stress field. Numerous empirical equations that relate unconfined compressive strength of sedimentary rocks (sandstone, shale, and limestone, and dolomite) to physical properties (such as velocity, elastic modulus, and porosity) are collected and reviewed. These equations can be used to estimate rock strength from parameters measurable with geophysical well logs. Their ability to fit laboratory-measured strength and physical property data that were compiled from the literature is reviewed. While some equations work reasonably well (for example, some strength-porosity relationships for sandstone and shale), rock strength variations with individual physical property measurements scatter considerably, indicating that most of the empirical equations are not sufficiently generic to fit all the data published on rock strength and physical properties. This emphasizes the importance of local calibration before one utilizes any of the empirical relationships presented. Nonetheless, some reasonable correlations can be found between geophysical properties and rock strength that can be useful for applications related to wellhole stability where haying a lower bound estimate of in situ rock strength is especially useful.
Recently, Umbrella Arch Method(UAM), one of the auxiliary techniques for tunnelling, is used to reinforce the ground and improve stability of tunnel face. Because UAM combines the advantages of a modern forepoling system with the grouting injection method, this technique has been applied in subway, road and utility tunnel sites for the last few years in Korea. Also, several research results are reported on the examination of the roles of inserted pipes and grouted materials in UAM. But, because of its empirical design and construction methodology, more qualitative and systematic design sequences are needed. Therefore, above sequences using numerical analysis are proposed and, the effects of some design parameters were studied in this research. In order to acco,mplish these objects, first, the roles of pipe and grouting materials, steel-rib and the others in ground improving mechanism of UAM are clarified. Second, the effects of design parameters are investigated through parametric studies. Design parameters are as follows; 1) ground condition, 2) overburden, 3) geometrical formulation of pipes, 4) grouting region and 5) characteristics of pipes.
The LCM test is one of the most powerful and reliable methods for designing the disc cutter and for predicting the TBM (Tunnel Boring Machine) performance. It has an advantage to predict the actual load on disc cutter from the laboratory test on the real-size large rock samples, however, it also has a disadvantage to transport and/or prepare the large rock samples and to need an extra cost for experiment. Moreover it is not easy to execute the test for jointed rock mass, and sometimes the design model estimated from the test can not be applied to the real design of disc cutter. In order to break this critical point, lots of numerical studies have been performed. PFC2D can simulate crack propagation and rock fragmentation effectively, because it is useful in particle flow analysis. Consequently, in this study, the PFC2D has been adopted for numerical analysis on cutting power of disc cutter according to the different angle of joint, the different direction of joint, and the different space of joint with jointed rock mass models. From the numerical analyses, it was concluded that the bigger cutting power of disc cutter was needed for reverse cutting direction to joint rather than for forward direction, and the cutting power of disc cutter was increased with decreasing the dip angle of joint and decreasing the space of joints in reverse cutting direction. The more precise numerical model for disc cutter can be developed from comparison between the numerical results and LCM test results, and the resonable guideline is expected for prediction of TBM performance and disc cutter.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.