• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제4권3호
• /
• pp.195-205
• /
• 2002

터널에서의 배면공동은 설계 시공 유지관리중 다양한 원인들이 복합적으로 작용하여 발생하게 된다. 특히, 터널 천단부 라이닝 부분에는 콘크리트 타설후 재료분리 등으로 인해 터널 천단부에 배면공동이 발생이 되는데, 이러한 터널 배면공동은 라이닝 균열, 누수 등과 밀접한 연관이 있는 것으로 밝혀지고 있다. 본 연구는 석산에서 발생되는 석분을 이용하여 터널 배면공동 및 지하공동의 충전용 모르타르를 개발하고 이를 노후터널에 적용함으로서 개발재료의 현장적용성 등에 대한 시험을 수행하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
• /
• pp.191-194
• /
• 2008

터널 시공당시 발생하는 여굴이나 라이닝과 원지반 사이에 발생하는 배면공동은 터널의 안정성에 심각한 문제를 야기할 가능성이 있으므로 모르타르 등으로 반드시 뒷채움 시공을 하여야 한다. 이러한 뒷채움 시공이 필요한 공동의 위치, 규모의 확인 및 뒷채움 시공의 결과를 효과적으로 확인하는 비파괴 방법으로 GPR탐사가 보편적으로 이용되어진다. 본 논문에서는 서울의 ○○ 터널의 천단부에 대하여 뒷채움 시공전 450MHz 주파수 대역의 안테나를 이용하여 연속적인 GPR탐사를 수행하였고, 그 결과 전체 터널구간 중 크고 작은 8개구간의 배면 공동이 존재하고 있음을 확인하였다. 뒷채움 시공 이후에도 동일한 측선에서 GPR탐사를 수행한 결과 시공전에 발견된 배면공동이 모두 효과적으로 메워진 것을 확인할 수 있었으며, 기타 철근이 배근되어진 구간역시 밀착도가 더욱 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.95-104
• /
• 2006

콘크리트 도로 상판 또는 터널 라이닝의 배면 공동은 구조물의 함몰 또는 붕괴로까지 이어질 가능성이 있다. 이 공동을 비파괴로 검출하기 위한 방법 중의 하나가 저주파수대 레이더(GPR)의 사용이다. 그러나 이와 같은 토목구조물에는 분해능이 좋지 않은 저주파수대의 레이더를 사용할 수밖에 없기 때문에 작은 공동의 크기나 두께까지 탐사하는 일은 현재 기술로는 거의 불가능하다. 본 연구는 이와 같은 문제와 한계를 극복하기 위해 다양한 공동의 크기와 두께, 깊이를 대상으로 많은 량의 실측 실험을 통해, 저주파 레이더 측정치와 공동 간의 상관관계를 분석함으로 해서 공동의 깊이, 크기와 두께까지를 추정하기 위한 새로운 해석방법을 제안하고 그 적용성을 검토하였다. 또한 본 검토에서는 공동만을 그 크기(횡폭)에 맞게 화상처리에 의해 나타낼 수 있는 역치를 산정하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안된 방법에 의해 실험실 수준에서는 정도 좋게 공동의 깊이와 크기, 두께를 추정하는 것이 가능하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.139-147
• /
• 2003

국내 재래식 터널의 대부분에 존재하는 배면공동은 라이닝의 균열, 누수, 응력집중 등을 유발하여 터널 안정성에 큰 영향을 미치게 된다. 이러한 배면공동의 보강은 공동을 뒤채움하는 방법이 일반적으로 적용되고 있는데, 본 연구에서는 현재 산업폐기물로 취급되어 버려지고 있는 석분토를 이용하여 터널 뒤채움용 경량기포 충전재를 개발하였고, 실내물성시험과 노후터널에 대한 현장적용시험을 수행하여 개발 충전재의 적용성 평가를 실시하였다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.56-60
• /
• 2000

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제37권10호
• /
• pp.65-76
• /
• 2021

노후화된 터널 구조물의 라이닝 내부 및 배면에 존재하는 공동은 다양한 원인에 의해 발생되며 대부분의 경우 육안검사가 불가능한 곳에 존재하기 때문에 이에 대한 점검이 쉽지 않다. 최근에는 지반탐사레이더와 같은 비파괴시험 등을 이용하여 터널 라이닝과 배면에 대한 상태를 평가하는 시도가 이루어지고 있으며, 이와 관련된 다양한 모형시험 및 해석연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 gprMax 소프트웨어를 이용하여 터널 라이닝 모형 시험체 조건에 대한 GPR 신호특성을 시각화하여 분석하였고, 이를 모형체 시험 결과와 비교하였다. 모형체 시험에 적용된 GPR 해석모델은 터널 라이닝 및 내부 공동 등 매질 변화에 대한 전자기파 신호변화를 합리적으로 모사하였다. 검증된 수치해석모델을 이용하여 터널 라이닝의 두께, 내부의 공동 존재와 규모, 방수막의 영향, 주파수대역의 영향 등을 평가하기 위한 GPR 분석 기법 개발에 필요한 데이터를 확보하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.221-227
• /
• 2005

콘크리트 터널 라이닝의 배면 공동은 구조물의 붕괴로까지 이어질 가능성이 있다. 이와 같은 공동을 비파괴로 조사하기 위한 방법 중의 하나가 레이더법이다. 본 연구는 레이더를 이용해 공동을 정량적이고 효율적으로 검사하기 위한 것이다. 본 목적에 부합되도록 3 다이폴 안테나 방식의 레이더를 이용해 특정된 공동의 방향성과 형상을 추정할 수 있는 해석방법을 제안하였다. 이를 위해 3 다이폴 안테나로부터 얻을 수 있는 전자파의 편파모드방식의 해석방법을 이용해 다양한 방향성과 기하학적형상을 갖는 공동에 대하여 측정 및 해석을 수행하였다. 그 결과, 전자파의 각 편파모드가 공동의 기하학적 특성에 따라 다르게 응답하는 것을 확인하였고, 이를 통해 특정된 공동의 방향성 및 기하학적 형상을 구분하는 것이 가능하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제15권5호
• /
• pp.352-358
• /
• 2005

콘크리트 비파괴 검사를 위하여 배면공동모형과 교량공동모형에 대하여 시간영역 탐사와 주파수영역 탐사를 실시하였다. 시간영역 탐사는 초동주시 역산법을 이용하여 토모그래피를 작성하여 공동의 여부를 해석하였다. 주파수영역 탐사는 시간영역 기록을 푸리에 변환에 의한 주파수영역에서의 최대 주파수를 분석하여 해석하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.71-83
• /
• 2009

숏크리트는 터널에서 적용되는 요요한 주지보재이다. 숏크리트의 품질평가는 터널의 안전한 시공과 효과적인 운영을 위한 핵심 요소이다. 숏크리트가 암반에 적절히 타설되었다 하더라도, 막장 및 벤치부에서의 발파, 수축, 지반의 변형 등으로 인해 숏크리트 균열발생 및 배면공동 등의 문제를 야기한다. 본 논문에서는 비파괴 시험인 충격 반항 기법(Impact-Echo) 및 지하레이다 탐사(GPR)를 이용하여 경임에 타설된 숏크리트 배면의 접착상태를 평가하고자 하였다. 기존의 수치해석 연구에 대한 검증과 더불어 현장 적용성에 대한 검토를 위해 실험적 연구를 수행하였다. 숏크리트의 접착상태는 완전 접착, 접착력 상실 및 공동 조건으로 구분할 수 있다. 실내 실대형 시험체에 이 세 가지 숏크리트 접착상태를 조사하였다. 충격반향시험으로부터 획득된 신호는 시간영역, 주파수 영역, 및 시간-주파수 영역에서 각각 분석되었다. 능동적 신호 처리 기법인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 이용하여 숏크리트 배면의 접착상태를 효과적으로 예측할 수 있었으며, 그 결과는 기존의 수치해석 연구로부터 획득한 신호특성과 잘 부합하였다. 숏크리트 배면의 접착상태가 불량할수록 다음과 같은 특징들을 나타낸다. 즉, 주파수 영역에서 자기스펙트럼밀도가 커지며, 기하학적 감쇠비는 감소하고, 시간-주파수 영역에서 윤곽선은 시간축에 평행한 형상을 나타내며, 숏크리트 두께가 얇을수록 그 공진시간이 길어진다. 또한 본 연구에서 제시한 상관계수를 이용하여 숏크리트의 접착상태를 정량적으로 평가할 수 있다. 본 연구 결과를 바탕으로 숏크리트의 접착상태를 평가할 수 있는 평가 기법 및 평가 기준을 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.213-221
• /
• 2009

본 논문은 콘크리트 라이닝의 배면공동 현상, 초기 균열 등과 같은 콘크리트 라이닝 타설시 문제점들을 해결하기 위해 개선 방안을 제시하고 이를 단면크기의 변화에 따른 영향을 연구하였다. 연구를 수행하기 위해 초기 균열 형태와 발생 원인에 대한 분석을 실시하였으며 균열발생 최소화를 위한 개선된 타설 방안을 제시하였다. 제시한 타설 방안의 효율성 및 터널 단면크기에 따른 영향을 확인하기 위하여 기존의 1/20 축소모형실험 및 1/7 축소모형실험을 실시하여 타설율을 비교 분석하였다. 이에 따른 실험 결과는 기존의 타설 방안의 경우 1/20 축소모형실험 보다 1/7 축소모형실험의 타설율이 증가하여 차이를 보였지만 개선된 타설 방안의 경우 유사한 타설율을 나타내 2가지 실험 모두 신뢰성을 갖는 것으로 판단된다.