• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.669-676
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• 2023

본 연구는 인접굴착에 따른 기존 도시철도 박스구조물의 안전영역에 관한 연구로서 도시철도 주변에서 시행되는 각종 굴착공사에 따라 도시철도 박스구조물의 거동에 영향을 미치는 주요 매개변수와 수치해석 결과의 상관관계를 분석하였으며, 머신러닝 기법 적용을 통하여 인접굴착공사가 기존 도시철도 박스구조물에 미치는 영향 범위 및 안전영역의 적정성을 검증하였다. 본 연구는 도시철도 주변의 실제 협의된 인접굴착공사 및 박스구조물을 연구대상으로 하였으며, 그 중 가장 대표적인 본선 2련박스 구조물을 대상으로 분석을 수행하였다. 매개변수 분석 및 머신러닝 해석결과, 도시철도 깊이, 인접굴착공사 굴착깊이 및 지하수위 각각의 상호간의 깊이 차이가 중요한 매개변수인 것으로 확인되었으며, 그 중에서도 도시철도 깊이와 인접굴착공사의 굴착깊이 차이가 지하 박스구조물 거동에 가장 큰 영향을 미치는 매개변수이며, 안전영역 설정의 중요한 요건인 것으로 분석되었다. 특히, 인접굴착공사 깊이가 도시철도 깊이보다 더 깊게 굴착될수록 지하 박스구조물의 처짐에 미치는 영향은 더욱 큰 것으로 확인되었으며, 기존의 인접굴착공사 관리등급 결정 시 중요 요건 중 하나인 수평이격거리는 수직이격거리, 즉 굴착깊이에 비해 상대적으로 영향이 작은 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.5-11
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• 2011

최근 들어 대규모 및 대심도 지반굴착공사가 증가하고 있으며, 굴착으로 인한 인접구조물들의 붕괴사례는 건설수요와 더불어 꾸준히 증가하고 있고, 특히 도심지 개발 및 불량한 조건에서의 지하철 구조물과 인접하여 진행되는 굴착으로 인해 발생될 수 있는 문제점이 많아지고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 서울시 내에서 수행된 16개 현장에 대한 사례연구를 통해 적용된 지하굴착공법과 보강공법의 현황을 고찰하였다. 또한 대표 현장을 선택하여 안정성 분석을 실시하였고, 적용된 굴착공법 및 보강방안에 대해 검토하고 이에 따른 공법의 적정성에 대해 검토하였다. 그 결과 16개 현장의 지층 분포상태는 모두 상부로부터 매립층, 그 하부는 퇴적층, 풍화토, 풍화암, 연암층의 순으로 분포하고 있었다. 또한 중요 구조물에 인접하여 굴착공사를 진행할 경우 구조물의 위치 및 지층조건에 매우 큰 영향이 있는 것으로 나타났다. 또한 도심지 특성상 일반 가시설 공법을 적용하여 지하철구조물과 인접하여 굴착이 진행될 경우는 별도의 보강공법의 적용이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.87-99
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• 2023

지반굴착은 필연적으로 인접지반의 지반변위를 유발시키며, 지반변위에 노출된 구조물 및 시설물들은 다양한 피해를 입을 수 있다. 따라서 굴착유발 인접구조물 및 시설물의 손상 및 피해를 최소화하기 위해서는 우선적으로 굴착으로 인해 발생하는 인접지반에서의 지반변위(침하 및 수평변위)를 예측하여야 한다. 흙막이 굴착 유발 지반변위 정보는 상대적으로 많이 존재하지만 원형 형태의 수직구 굴착에 대한 지반변위 정보는 충분치 않다. 본 연구에서는 수직구 굴착에 대한 사례분석 및 흙막이 굴착과의 비교를 통해서 수직구 굴착유발 인접지반 침하예측에 대한 정보를 제공하고자 한다. 본 연구를 통해서 수직구 굴착 시 침하관리 기준으로서 흙막이 굴착의 침하기준을 사용하는 것은 안전성 측면에서 보수적인 접근방법으로 판단되나 경제성 측면을 고려할 때 벽체의 과다설계를 초래할 수 있어 수직구 굴착에 대해 보다 합리적인 침하기준이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권12호
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• pp.39-45
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• 2023

본 논문에서는 3차원 수치해석을 통해 철도 노반에 인접한 굴착공사 시 궤도의 틀림을 분석하였다. 철도 노반에 인접한 굴착 공사는 열차 주행에 영향을 미칠 가능성이 높아 공사 시 인접 구조물의 안정성 및 영향성 검토를 필수로 수행하고 있지만, 그럼에도 불구하고 공사에 따른 침하 및 궤도틀림이 지속적으로 보고되고 있다. 굴착공사로 인한 지하수위, 지반의 응력 상태 변화 등은 인접 굴착 공사에 따른 구조물의 침하와 궤도틀림의 원인으로 지적되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 인접 굴착 공사 시 궤도 틀림을 유발하는 인자를 변수로 고려하여 수치해석을 수행하였으며 운행 열차를 모사하기 위해 KRL-2012 표준 열차하중을 적용하였다. 분석 결과, 열차하중의 위치, 굴착지점과의 거리가 궤도틀림에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 열차 하중이 작용할 때 궤도 틀림이 크게 발생하는 것으로 나타났다. 지하수위의 영향은 크지 않은 것으로 나타났다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.477-482
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• 2022

분기기 궤도구조는 매우 복잡한 구조와 다양한 구성품으로 구성되어 일반 궤도보다 유지관리가 어렵고 보다 상세한 관리기준이 필요한 철도시설물이다. 본 연구의 목적은 공용중인 도시철도 선로와 인접한 굴착공사에 따른 지상부 분기기 궤도구조의 변형에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 본 연구에서는 인접굴착 시공단계별 수치해석을 바탕으로 지상구간에 부설된 분기기 궤도선형을 고려한 주요위치별 궤도변형을 분석하였으며 이를 궤도틀림 기준과 비교하여 안전성을 확인하였다. 분석결과, 지상 분기기 궤도변형에 영향을 미치는 주요 시공단계는 굴착 최종 단계로 나타났으며, 면(고저)틀림인 연직변위가 상대적으로 크게 발생하였으나, 전체적으로는 수평방향의 변형이 지배적인 것으로 분석되었다. 이는 굴착 현장이 분기기 측면에 위치하는 측방굴착의 영향인 것으로 판단된다. 또한 분기기 주요위치별 변형량이 상이하고 굴착현장과의 이격거리에 따른 위치별 궤도변형의 편차가 발생하여 평면성틀림이 발생될 소지가 있을 것으로 분석되었다. 따라서 현재 발생된 궤도틀림을 바탕으로 인접굴착에 따른 추가적인 변위를 포함한 실 운행선 분기기 궤도구조의 궤도변형을 주요변형 특성이 발생되는 위치별로 중요도를 구분하여 별도의 관리가 필요한 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권2호
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• pp.101-124
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• 1997

풍화토 및 모래질 충적토가 암반위에 쌓인 형태로 구성된 국내 수도권 도심 지역에서, 깊은 굴착 공사로 인하여 발생하는 인접 지표의 침하에 대해 현장 측정을 중심으로 연구를 수행하였다. 먼저, 토류벽 설치, 중간 말뚝 설치 등 본격적인 굴토 공사가 진행되기 이전의 공정으로 인한 인접 지표침하량, 침하 영향거리 등을 측정, 분석하였으며 다음으로, 본격적인 굴토로 인하여 발생하는 인접 지표의 침하에 대해 침하량, 침하 영향거리 등을 측정, 분석하고 균질한 사질토 지반이나 단단한 점토 지반에 대해 기존에 제시된 연구 결과와 비교하였다. 또한 굴착 공사시 과도한 변형으로 인하여 인접 지표 및 구조물에 균열 등의 피해가 발생한 7개 현장 사례를 통하여 굴착 공사로 인한 인접 지표의 균열 발생 범위에 대하여 분석하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권2호
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• pp.503-508
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• 2020

본 연구는 운행선 지하철 노선에 인접하여 신축되는 구조물 건설을 위한 굴착공사가 계획됨에 따라 실제 시공 시 운행선 지하철 구조물의 구조적 안정을 평가하고자 도시철도 터널 및 궤도모델을 적용한 3차원 정밀수치해석을 수행하였다. 철거되는 기존 구조물 및 운용중인 지하철에 대한 초기 조건을 구현하고 굴착에 대한 입체적인 영향 평가를 수행하였다. 본 연구에서는 과업구간의 굴착 길이(약 110m)보다 더 넓은 영역(170m)을 수치해석 모델로 설정하여 횡방향 뿐만 아니라 종방향에 대한 구조물의 안정성을 평가하였다. 연구결과, 비교적 굴착 심도와 면적이 넓은 대형굴착공사인 대상 현장의 경우 시공단계별 지하철 터널구조물의 변형수준은 관련기준을 만족하는 것으로 나타났으며 굴착공사 중심부를 기준으로 지하철 구조물의 변형도 크게 발생되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.17-27
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• 1999

도심지에서의 대규모. 대심도 굴착공사가 빈번해짐에 따라서 굴착이 배면지반은 물론, 인접 구조물에 미치는 영향을 정확히 평가하는 것이 중요한 문제로 대두되고 있다. 그러나 일상적으로 굴착의 영향을 평가할 때 구조물의 존재 유무에 관계없이 주위 지반 침하량을 산정하고 있는데 이는 옳지 않다고 판단된다. 본 연구에서는 굴착시 구조물이 토류벽체에 인접하여 놓여있는 경우에 각기 다른 지보강성과 벽면마찰각을 갖는 다양한 조건하에서 굴착으로 인한 주위 지반 및 구조물의 거동을 평가하기 위하여 구조물의 평면 및 단면상에서의 위치를 변화시켜가면서 모형실험을 실시하였다. 그 결과로부터 인접 구조물이 지표면에 위치할 경우에 이격거리가 굴착깊이의 0.3배 이내이면 구조물이 없을 때와 비교하여 최대 181%의 추가 침하가 발생하며, 1.0배 이상 떨어지면 구조물에 의한 추가적인 영향은 없다는 결론을 얻었다. 그리고 구조물 기초의 근입깊이가 깊어질수록 추가로 영향받는 영역이 줄어들고 기초의 근입깊이가 굴착깊이의 0.75배 이상이면 추가 침하는 거의 발생하지 않았다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권2호
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• pp.481-487
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• 2020

본 연구는 도시철도 선로를 인접하여 시공되는 대형굴착공사에 따른 기존 지하철 선로구조물의 구조적 안정성을 검토하고자 수치해석을 수행하였다. 수치해석을 바탕으로 단계별 시공과정에서 발생되는 궤도틀림의 영향을 해석적으로 도출하였으며 관련 기준과의 비교를 통해 궤도변형측면에서의 안정성을 검토하였다. 분석결과, 줄틀림과 면틀림과 같이 일정거리에서의 상대변위차를 바탕으로 평가되는 궤도틀림 항목의 경우 인접굴착공사 시종점부와 같이 기존 구조물의 변형이 시작되는 위치에서 가장 명확하게 발생되었다. 반면 궤도의 전반적인 연직 및 수평변위는 공사구간의 중심에서 최대변형이 발생되었다. 인접굴착공사에 따른 기존 구조물의 변형측면의 취약위치는 공사구간의 중심과 같이 구조물의 변형이 크게 발생되는 위치뿐만 아니라 궤도틀림 측면에서는 공사 시종점 구간이 취약위치가 될 수 있음을 해석적으로 입증하였다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 1994년도 정기총회 및 제 11 회 학술발표회
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• pp.81-88
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• 1994

본 연구는 S시의 택지개발사업지역을 대상으로 암반굴착 작업을 위한 발파설계 기준의 마련과 효율적인 발파공법을 도출하기 위한 목적으로 수행되었다. 대상지역은 구획 정리사업이 본격화됨에 따라 풍화암을 포함한 리핑가능한 부분에 대한 절토작업이 거의 완료되고 리핑방법을 적용하기 어려운 암굴착을 위하여 화약발파를 이용한 암발파 작업이 요구되고 있으나 인접한 지역에 주요 구조물들과 micron/sec 단위의 허용수준을 요구하는 진동에 매우 민감한 시설물들이 있어 발파작업으로 인한 지반진동의 영향문제가 매우 심각한 지역이다. (중략)