• 제목/요약/키워드: 지중매설

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성토제 하부에 매설된 사석층의 침투특성 (Seepage Characteristics of Embedded Rock Layer Under the Earth Fill)

  • 이행우;장병욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권8호
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    • pp.63-72
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    • 2005
  • 해안매립 및 방조제 공사 시 바닥사석은 장비의 이동성 및 현장 시공성을 개선하기 위하여 포설된다. 그러나 공사완료 후 이러한 바닥사석층은 상부 구조물에 치명적인 침투피해의 원인으로 작용하나 이러한 바닥사석층에 대한 침투특성이 규명되지 않아 바닥사석층이 있는 구조물의 정확한 침투거동 파악이 곤란하다. 보통 사석층내의 침투는 Non-Darcy 흐름으로 알려져 있지만, 성토층 등 지중에 매설된 사석층 내의 침투는 Darcy 흐름 또는 Non-Darcy 흐름인지는 아직까지 명확히 파악되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 성토지반에 매설되어 있는 사석층의 침투특성을 파악하기 위하여 수치해석, 실내모형실험, 현장조사 등 다각적인 방법으로 접근하였다. 그 결과 성토지반내 사석층의 침투는 Darcy 흐름으로 가정하고 유도한 해석모형에 의해 계산한 침윤선과 실내모형에서 실측한 침윤선을 서로 비교한 결과 $95\%(\alpha=0.05)$ 신뢰구간에서 유의성이 있었으며, 실내모형실험에서 구한 유속에 대한 레이놀즈 수가 10미만의 층류이고, 유속과 동수경사가 비례관계로 나타났다. OO 방조제를 대상으로 바닥사석층까지 보링을 하고 측정한 투수계수와 동수경사로부터 계산한 Darcian 유속에 대해서는 레이놀즈 수가 $1\~6$ 범위의 층류로 나타났다. 이상의 결과로 보아 성토지반에 매설되어 있는 사석층내의 침투는 층류의 Darcy 흐름일 가능성이 높다고 판단된다.

상수관로 파손으로 인한 지반함몰 발생메카니즘에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Generating mechanism of The Ground Subsidence of Due to Damaged Waters supply Pipe)

  • 김영호;김주봉;김도원;한중근
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.139-148
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    • 2017
  • 상하수도관의 파손에 따라 발생하는 지반함몰은 최근 많은 도시에서 증가하고 있다. 이는 도시의 노후화에 따른 파이프라인의 노후화에 기인한다. 하수도의 파손에 따른 지반함몰특성은 최근 많은 연구들을 통해 밝혀지고 있지만, 상수도에 의한 지반함몰 특성 연구는 미진한 상태라 할 수 있다. 본 연구에서는 상수도관의 파손에 따른 매설관 상부지반의 지반함몰 발생메카니즘을 알아보기 위해 지반특성과 상수도관에서의 압력 및 속도수두에 따른 지반붕괴특성을 실내모형시험을 통해 고찰하였다. 상수도관의 매설상태를 고려하여 상대밀도와 세립토의 함유량에 따라 비교분석하였다. 상대밀도와 침투압이 작은 경우에는 소규모지반함몰이 발생할 수 있고, 반대인 경우에는 지중공동이 크게 발생하면서 일정시간이 지난 후 지표면으로 확대되어 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 지중 깊은 곳에서 침투압에 의한 토사유출이 발생한 이후 형성된 지반공동은 장시간동안 지표면 부근에서 일정한 강도를 유지하고, 지반공동이 장기간 유지될 수 있음을 알 수 있었다.

뒤채움재로 사용된 산업폐기물 유동화 처리토의 강도 및 토압특성 (Strength and Earth Pressure Characteristics of Industrial Disposal Flowable Filling Materials Utilizing Backfiller)

  • 방성택
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.5-13
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    • 2021
  • 인구증가와 산업발달로 산업폐기물의 발생량은 매년 증가하고 있으며, 미분된 석탄을 사용하는 화력발전소에서는 석탄의 연소 후에 많은 양의 석탄회가 발생된다. 이 중 비산재(fly ash)는 시멘트 제조 원료 및 콘크리트 혼화재 등으로 재활용되고 있으나, 약 20%는 활용되지 못하고 매립되고 있다. 이러한 많은 양의 석탄회가 지속적으로 매립됨으로 인해 매립지의 포화문제와 토양 및 수질오염 등의 환경오염 문제로 석탄회의 올바른 처리와 재활용 방안의 모색이 필요하다. 최근 지하구조물 공사와 고성토부의 교대 뒷채움 공사 등 장소가 협소하여 다짐작업이 어려운 공사가 증가하고 있으며 특히, 복토 및 뒤채움 작업은 굴착과정 중 자연지반의 교란을 수반하기 때문에 복토에 따른 철저한 다짐관리가 구조물과 지반의 안정에 필수적이다. 그러나 배후지반이 협소하거나 적절한 다짐장비의 부족, 과다짐으로 인한 구조물의 손상 등의 문제로 인하여 다짐관리가 어려운 실정이다. 따라서, 최근에는 다짐작업이 필요하지 않으면서도 적정한 강도를 발휘할 수 있는 유동성 성토재료의 사용이 증가하고 있다. 유동성 성토재료는 주재료인 토사에 물과 시멘트 등의 고화재를 혼합하여 조성된 안정처리토로서 경화되기 전에는 높은 유동성을 지니고 있어 다짐작업이 필요하지 않으며, 경화 후에는 일반 토사에 비해 높은 강도와 지중매설물에 작용하는 토압 감소효과를 얻을 수 있기 때문에 다짐이 곤란한 장소에서의 되메우기나 충전 등에 활용되고 있다. 본 연구에서는 고함수비의 점성토와 산업폐기물인 석탄회를 활용한 유동화 처리토의 사용 가능성을 평가하기 위하여 재료의 유동 특성, 강도, 지지력 특성을 분석하고 지중매설물에 적용 시 토압감소 효과를 규명하고자 한다.

토목공사에서 발생 가능한 리스크평가에 관한 연구 (A Study on the Risk Assessment Occurred Possibly in a Civil Project)

  • 윤용균
    • 화약ㆍ발파
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    • 제29권2호
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    • pp.59-66
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    • 2011
  • 자연적, 기술적, 생물학적 재해에 의해 유발된 다양한 리스크가 조직의 업무연속성에 위협을 미친다. 업무연속성은 모든 조직에 가장 중요한 과제로써 그것을 적절히 관리하는 것은 조직의 성패를 가르게 된다. 업무연속성계획(BCP)은 업무연속성을 담보할 수 있는 관리 절차로 정의될 수 있다. BCP는 리스크관리, 상시운영계획, 재난대응/복구, 훈련/학습, 위기 전달 등을 포함한다. 이중에서 리스크관리는 리스크확인, 분석, 평가 처리를 하기 위한 체계적 방법으로 리스크평가는 리스크확인, 분석, 평가로 구성된다. 리스크평가는 BCP를 계획하기 위한 첫 번째 단계이다. 본 연구에서는 하수관거 매설 공사에 대해서 리스크평가를 수행하였다. 리스크평가 과정을 통해 건설 공사에 위협을 주는 18개의 리스크를 확인하였고 이들에 대한 리스크 수준 분석을 통해 대책이 필요한 가장 상위 수준의 리스크로는 '굴착면의 붕괴', '지중매설물 파손', '소음 및 먼지날림', '원자재값 상승'으로 나타났다.

지하매설 가스배관의 가스 누출시 지하 확산거동에 관한 연구 (A Study on the Diffusion Behavior of Leak Gas from Underground Gas Pipeline)

  • 최송천;조영도;김교선
    • 한국가스학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.43-52
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    • 1999
  • 지하에 매설된 도시가스 배관에서의 누출 가스에 대한 확산 거동을 관찰하기 위하여 지중 확산실험조를 제작하여 실험하였다. 실험조는 도시가스 공급위치와 농도의 측정위치를 변화시킬 수 있도록 acryl로 제작하였으며, MOS 센서를 이용하여 도시가스 농도를 측정하였다. 가스의 지하 확산을 측정하기 위한 토질로서 주문진 표준사와 화강풍화토를 이용하였으며, 가스누출 속도 변화에 따른 도시가스 농도 변화를 시간에 따라 측정하였다. 누출점으로부터 센서의 측정위치가 가까울수록 또는 누출 속도가 증가할수록 가스의 감지시간이 감소하였으며, 누출가스 농도의 빠른 증가로 인하여 정상상태시 높은 농도를 나타내었다. 또한, 주문진 표준사보다 다짐에 의해 밀도가 증가한 화강풍화토에서 초기에 농도가 낮게 측정되었으나, 시간이 지남에 따라 농도가 높게 나타났다.

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한계상태 설계법을 이용한 지역난방 열배관의 국부좌굴 연구 (Study on Local Buckling of District Heating Pipes Using Limit State Design)

  • 김주용;이상연;고현일;조종두
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권12호
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    • pp.1829-1836
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    • 2010
  • 지역난방은 열병합 발전소에서 생산된 열을 온수의 형태로 열배관 네트워크를 통해 넓은 지역에 일괄적으로 공급하는 난방시스템이다. 일반적으로 지역난방 열배관은 지중에 매설되며 내부를 흐르는 온수의 압력과 온도변화, 매설 토사와의 마찰 및 반력에 의한 하중을 받게 되므로 열공급 효율과 함께 기계적인 안전성에 대한 검토가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 강관의 한계상태 설계법을 이용하여 한계판폭두께비와 한계변형률, 두 가지 관점에서 열배관의 국부좌굴 발생여부를 평가하였으며 그 결과 현재 국내에서 사용되고 있는 모든 열배관은 국부좌굴이 발생하지 않음을 확인하였다. 마지막으로 국부좌굴을 피하기 위한 최소 예열온도를 산출함으로써 예열온도에 대한 시공 기준을 제시하였다.

건설 현장 항타하중에 의한 지중 삼중관 진동 거동: I. 이격 거리 (Dynamic Response of Underground Three-layered Pipeline Subjected to Pile Driving Loads : I. Distance)

  • 김문겸;원종화;최정현;유한규
    • 한국가스학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.58-66
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    • 2011
  • 본 연구에서는 건설 현장에 매설된 삼중관이 항타 진동에 노출되었을 경우에 발생하는 동적 거동을 분석하였다. 항타 에너지는 7tonf의 램이 1.2m에서 낙하하였을 경우로 선정하였으며 이격 거리는 5∼30m로 변화하여 연구를 진행 하였다. 관의 길이 방향 중심에서의 진동 속도와 응력을 확인 하였고, 감쇠비를 고려하여 삼중관의 거동을 분석하였다. 매설 심도가 동일한 경우의 진동 속도에 대한 감쇠율은 이격 거리가 증가함에 따라 감소하는 추세를 보이며 내관에서 역시 이격 거리가 증가함에 따라 감소하는 추세를 보인다. 상하부에서 최대 응력값을 보이는 내관과 달리 외관은 불규칙한 응력 분포를 나타내는 것을 확인하였다.

압축재 포설에 따른 매설관거의 하중저감 효과 평가 (A Study of Load Reduction Effect on Conduits Using Compressible Inclusion)

  • 김진만;최봉혁;조삼덕;주태성;김호비;이종화
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.3-11
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    • 2003
  • 지중매설구조물에 작용하는 수직하중 저감기법인 유도 고랑형 기법은 관거 상단의 내부토체에 압축성이 큰 재료(점토, 이토, 지푸라기 등)를 뒤채움함으로서 다짐된 지반인 외부토체에 대해 상대적으로 하향 침하하는 변위를 유발시킴으로써 발생되는 아칭효과에 의해 하중을 저감시키는 기법이다. 그러나, 기존의 유도 고랑형 기법은 상대적 변위를 유발시키기 위한 압축재인 점토, 이토, 지푸라기 등이 현장의 품질관리차원에서 관리가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 최근의 관련 연구 경향은 압축재로서 재료 관리가 용이한 대체 재료의 개발과 EPS 블록의 활용성 검증 등에 초점이 모아 지고 있는 실정이다. 본 논문에서는 연성강관의 포설 효과, EPS 블록 포설 형태, 연성강관의 직경 등을 변화인자로 한 일련의 실험을 통하여 연성관 및 EPS 블록 포설에 따른 수직하중 저감 효과와 매커니즘을 분석하고, 현장적용에 필요한 최적 단면 및 설계 시 적용되는 환산하중계수(K')을 제시하고자 한다.

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EPS 블록을 이용한 파형강관의 하중저감에 관한 연구 (Research of Load Reduction on Corrugated Steel Pipe Using EPS Block)

  • 김진만;조삼덕;최봉혁;오세용;백영식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.91-99
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    • 2004
  • 지중매설구조물의 하중저감과 관련하여 미국과 캐나다에서는 점토, 이토, 지푸라기 등의 압축재를 이용한 유도고랑 관거(induced-trench)기법에 대한 연구가 진행되어 왔으며, 일본과 노르웨이 등에서는 압축재로서 EPS 블럭을 이용한 하중 저감 방안에 대한 현장 시험시공을 통한 연구가 수행된 바 있다. 이와 같이 아칭효과를 극대화시키는 재료인 EPS 블록을 이용한 고성토 매설구조물 구축공법은 작용하중 저감에 따른 경제적인 구조물 단면의 선정, 구조물의 안정성 증대, 시공의 용이성 등 많은 장점을 갖고 있다. 본 논문에서는 연성 관거인 파형강관에 대한 토압 저감을 대상으로 아칭재인 EPS의 아칭 효과에 따른 토압 저감 효과를 분석하였다. 일련의 EPS를 이용한 하중 저감 평가시험이 수행되었으며, 현장 시험을 기초로 한 수직 토압 저감효과는 일반적인 연성관거에 비해 약 35∼40% 정도인 것으로 평가되었다.

지중송전관로용 급결 유동성 뒤채움재의 시공법 설정에 관한 실험적 연구 (A Experimental Study on the Determination of Construction method of Controled Low-strength Material Accelerated Flow Ability Using Surplus Soil for Underground Power Line)

  • 오기대;김대홍
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.84-93
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    • 2010
  • 지중전력선과 같은 원형 지하매설관의 경우 관의 하단부 다짐효율이 낮아 파손등과 같은 구조적 문제점에 항상 노출되어 있다. 이러한 문제점들 때문에 다양한 방법들이 강구되어 왔으며 그중 하나가 유동성이 뛰어난 저강도 콘크리트의 개발이다. 외국에서는 이미 오래전부터 연구개발을 진행하여 전력회사를 중심으로 이미 실용화 단계에와 있다. 하지만, 국내에서는 일반구조물에 대한 연구는 진행되었으나, 야간시간대 급속시공이 필요한 지중전력선 공사에 적용되는 급결 유동성 뒤채움재에 대한 연구는 최근에 이루어지기 시작했다. 본 논문에서는 고유동성을 지니고 급속 고화가 가능한 현장 굴착토를 활용한 유동성 뒤채움재에 대한 역학적 특성 및 3차례에 걸쳐서 실내모형 및 실물실험을 수행한 결과, 유동성은 교반시작 이후 약 9~15분내 타설 한계 유동성(160 mm)에 도달하는 것으로 확인되었고, 재료의 부력은 타설 초기에 급격히 발생하고 이후 점차 소산하는 것으로 확인되었으며, 그 값은 재료의 단위중량으로 계산한 이론부력의 약 70 %로 계측되었다. 본 연구에서 실험을 통해서 도출한 시공방법(배치플랜트를 이용한 타설, 스페이서 설치간격 1.8 m 및 타설 간격 2 m)을 적용시 시공품질, 작업성 및 구조적 안정성을 확보 할 수 있었다.

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