• Title/Summary/Keyword: 터널 설계

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Quantitative preliminary hazard level simulation for tunnel design based on the KICT tunnel collapse hazard index (KTH-index) (터널 붕괴 위험도 지수(KTH-index)에 기반한 터널 설계안의 정량적 사전 위험도 시뮬레이션)

  • Shin, Hyu-Soung;Kwon, Young-Cheul;Kim, Dong-Gyou;Bae, Gyu-Jin;Lee, Hong-Gyu;Shin, Young-Wan
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.11 no.4
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    • pp.373-385
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    • 2009
  • A new indexing methodology so called KTH-index was developed to quantitatively evaluate a potential level for tunnel collapse hazard, which has been successfully applied to tunnel construction sites to date. In this study, an attempt is made to apply this methodology for validating an outcome of tunnel design by checking the variation of KTH-index along longitudinal tunnel section. In this KTH-index simulation, it is the most important to determine the input factors reasonably. The design factor and construction condition are set up based on the designed outcome. Uncertain ground conditions are arranged based on borehole test and electro-resistivity survey data. Two scenarios for ground conditions, best and worst scenarios, are set up. From this simulation, it is shown that this methodology could be successfully applied for providing quantitative validity of a tunnel design and also potential hazard factors which should be carefully monitored in construction stage. The hazard factors would affect sensitively the hazard level of the tunnel site under consideration.

A study on the reduction of concrete lining re-bar according to the tunnel design factors (터널 설계인자 평가에 따른 콘크리트 라이닝 철근량 절감에 관한 연구)

  • Kang, Si-On;Lim, Young-Duck;Shin, Jeong-Ho;Kim, Sang-Hwan
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.20 no.1
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    • pp.197-209
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    • 2018
  • This paper presents a study on the reduction of concrete lining re-bar according to the tunnel design factors. The design of the concrete lining increases the reinforcing re-bar according to the application of excessive load, and the economical efficiency is reduced. In order to improve the economical efficiency of tunnel construction, rational standards are required for the design factors of concrete lining. Therefore, this research analyzed the characteristics and problems of the design factors applied to the design of concrete lining. Also, the economical review of the concrete lining for design factor application was compared with the amount of reinforcing re-bar calculated from the section design using numerical analysis. The results show that the amount of re-bar is varied according to the design factors. That is, the required amount for re-bar in the tunnel concrete lining could be reduced in the design stage. The results of this study may be useful for economic design of concrete lining in the future.

고경사 절리 암반에서의 터널 굴착

  • 이영남;김대영;서영호
    • Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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    • 2001.03a
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    • pp.132-138
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    • 2001
  • 홍콩 HMRT(Hongkong Mass Railway Tunnel) 지하철 공사현장에서는 터널굴착시 나타난 고경사절리로 인해 상당한 여굴이 발생하였다. 이에 대한 원인을 규명하기 위하여 각 터널별로 발생한 여굴의 양과 위치 등을 조사하고 이를 입찰설계단계에서 이루어진 시추공조사와 굴착단계에서의 막장검측에 의한 지질조건과 서로 비교, 분석하였다. 터널굴착에서 발생하는 여굴은 막장의 고경사 절리의 분포와 방향에 의해 영향을 받았으며, 암반조건 RQD, Q'와도 밀접한 관계를 가지는 것으로 나타났다. 본 현장의 분석에 따르면 터널설계시 고경사절리의 존재여부 및 분포, 방향성 등을 면밀히 조사하고 해석하여 사전에 여굴의 발생 가능성을 확인하는 것이 필요하다.

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Non-Linear Deformation Analysis of NATM Tunnel using Artificial Neural Network and Computational Methods (인공신경망과 수치해석을 이용한 NATM터널의 비선형 거동 분석)

  • Lee, Jae-Ho;Kim, Young-Su;Akutagawa, Shinich;Moon, Hong-Duk;Jeon, Young-Su
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 2008.03a
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    • pp.59-70
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    • 2008
  • 도심지 터널의 설계, 시공 그리고 유지관리에 있어서 지반 변위 억제와 변형거동 예측은 중요하다. 국내 외 연구자들은 다양한 수치해석적인 기법과 현장 계측 결과를 이용하여 터널 시공과 관련된 변형거동 예측을 시도하였다. 하지만, 설계물성치의 산정과 지반 모델링 그리고 수치해석기법과 관련된 사용상의 어려움에 의해 아직까지 만족스러운 결과를 얻지는 못하였다. 본 논문은 수치해석적인 기법과 인공신경망을 이용하여 도심지 NATM 터널의 설계 물성치 산정과 변형거동 예측에 관한 방법을 제안하였다. 인공신경망 모델 개발을 위한 학습과 테스트과정은 데이터베이스된 수치해석결과를 이용하였다. 개발된 인공신경망 모델은 입력변수인 지반변위와 결과변수인 설계 물성치 간의 상호관계를 적절히 인식할 수 있다. 수치해석은 지반의 연화거동을 모사할 수 있는 변형률 연화모델을 적용하였다. 사례분석에 있어서 굴착 초기단계의 계측 값을 개발된 인공신경망 모델에 입력하여 설계 물성치를 계산하였으며, 수정된 설계 물성치는 수치해석을 통하여 다음 굴착단계에서의 터널 주변의 지반 변형거동을 예측하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 토대로 시공조건이 엄밀한 도심지 터널의 설계물성치의 정량적인 평가 및 변형거동 예측이 계측이 입수된 초기 굴착단계에서 가능할 것으로 기대된다.

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A Case Study on Excavation of Tunnel in a Shallow Layer & Uneven Slope (저토피.편경사 지형에서 터널굴착사례)

  • Lee, Chun-Suk;Yoo, Ki-Cheong;Jung, Chan-Gyu;Song, Pyung-Hyun;Choi, Choong-Lak;Kwon, Min-Seok
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 2005.10a
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    • pp.570-580
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    • 2005
  • NATM 터널에 작용하는 토압(이완하중)의 크기는 지형조건, 지질조건등에 따라 다르므로 정량적으로 산정하기에는 다소 어려움이 있으며, 실무적으로 Terzaghi(1946)가 제안한 암반의 이완하중을 적용하고 있다. Terzaghi 암반이완하중은 지형상 저토피, 편경사등을 고려하기에는 다소 무리가 있고 특히, 설계시 시공중 공용후 터널에 편토압이 작용한다고 예측하는 것은 더욱 어렵다고 할 수 있다. 본 연구에서는 저토피 편경사지형에서 터널의 문제점 보강대책방안에 대하여 종합 검토하였으며, 실제 지형상 저토피, 편경사를 이루나 암질이 양호하다고 판단되어 아칭 효과를 기대할 수 있을 것으로 예상되는 터널이 굴착과정중 설계시 추정된 지반조건과 상이하여 터널지보재(숏크리트)의 균열 및 이상 변위가 발생된 터널에서 보강대책방안으로 인버트폐합을 실시하여 안정된 터널굴착을 할 수 있었던 사례를 소개하고 저토피 편경사 지형에서 NATM 터널의 설계 시공시 유의사항에 대하여 검토하였다.

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