In event of a tunnel fire, all kinds of equipment can be destroyed in high temperature that can exceed $1300^{\circ}C$, fatal structural demage can be caused by spalling of concrete structural elements. To make matters worse, there is a high possibility of the secondary damage which can lead to the collapse of the shear resisting structure. Accordingly, it is time that we developed the technology to counter fires in connection with the fire-resistant design of a tunnel structure. To secure the reliability of the fire-resistance performance of a tunnel structure, it is necessary to assess the fire's behavior on every structural element exposed to the fire as well as to calculate the tunnel fire intensity and the quantity of heat released. In this study, we drew out the fire damage range of each structural element of a tunnel and the minimum thickness of concrete cover for each fire-resistant material through some actual experiments of fire behavior on the structural elements of a tunnel.
Gangwon Province, located in the northeastern part of South Korea, is the coldest area in South Korea with 90% of the total area as mountainous. Therefore, tunnel damage has been reported continuously in winter. But there has been lack of researches on frost heave occurring behind tunnel lining. In this study, numerical analysis was conducted to investigate the frost depth in road tunnel constructed in Gangwon province. Based on the database on road tunnel and weather in Gangwon province, a standard tunnel shape and geotechnical properties of ground was determined. And then thermal analysis for the frost depth according to the temperature change and ground conditions were conducted. Analysis result showed that the sensitivity to frost heave of metamorphic rock and sedimentary rock is higher than sand. Lower initial ground temperature leads to deeper frost depth and consequently increases frost damage. In addition, lining thickness, specific heat capacity, and thermal conductivity also affect greatly on the variation of frost depth.
A damage criterion by blast vibration & noise has to be established through a engineering view point. Though a blast vibration has effects on human and structure, they have experienced a different damage. Thus, a damage criterion for structure needs to get a peculiar criterion which are different from one for human. At present, blast damage criterions authorized by government are Vibration & Noise Act made by Ministry of Environment and blast damage criterion of specifications for tunnel made by Ministry of Construction & Transportation. Vibration & Noise Act is based on the response of human, and while it has some application problems, it turns out to be partly rational. But, blast damage criterion of specifications for tunnel has unreasonable guidelines. In this article, its problems are reviewed and a alternative blast damage criterion is suggested.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.24
no.4
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pp.149-155
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2010
This paper was carried out to estimate pollution levels of various insulators in tunnel and establish cleaning period in each tunnel section. We estimate pollution level that is attached to insulators in environmental pollution area, industrial area, salt damage area. These results that the pollution quantity and conductivity were increased by pollution accumulation period. However, the conductivity showed each other big difference in each tunnel. In particular, the conductivity showed big in environmental pollution(tunnel A) and salt damage(tunnel C) area, It is considered to prevent accident that manage establishing periodic state of cleaning plan. Also, the Grease that spread on the insulator surface in existing is considered that it can prevent accident for long-term by restrain use.
In road tunnel, in order to prevents an accident and minimize the damage of an accident in the case of fire, safety facilities and equipments are integral parts. The type and amount of safety facilities are based on tunnel type and length, traffic flow rate, etc. Therefore many countries use a tunnel classification system that categories tunnel into groups, and specifies the necessary emergency equipment for each group. In this study, for the purpose of classifying tunnel based on tunnel ist investigated the domestic and foreign standards and regulations for safety of road tunnel. As a results, we suggest the method of classification of tunnel by traffic performance, tunnel grade, the volume of traffic, fraction of HGV, rules or regulations for transports of dangerous good through tunnel.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.9
no.3
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pp.299-307
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2007
In this study, a new concept for simulating a physical damage of tunnel shotcrete lining due to a long-term chemical deterioration has been proposed. It is known that the damage takes place mainly by internal cracks, reduction of stiffness and strength, which results mainly from volume expansion of the lining and corrosion of cement materials, respectively. This damage mechanism of shotcrete lining appears similar in most kinds of chemical reactions in tunnels. Therefore, the mechanical deterioration mechanism induced by a series of chemical reactions was generalized in this study and mathematically formulated in the framework of thermodynamics. The numerical model was implemented to a 3D finite element code, which can be used to simulate behaviour of tunnel structures undergoing external loads as well as chemical deterioration in time. A number of illustrative examples were given to show a feasibility of the model in tunnel designs.
Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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2008.04a
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pp.341-344
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2008
By investigating a series of catastrophic tunnel fires, this research aims to evaluate the fire resistance design method as applied to tunnel structures in Korea. It is shown that the current strategy is oriented towards smoke control and ventilation to reduce the loss of life. As structural collapse is not regarded, a general guide is proposed to obtain the fire safety.
Foehn damage on rice plant is one of the important abiotic stresses in eastern costal area of Korea. To know the relationship between foehn impact and morphological traits of rice, wind tunnel method was used with 106 rice cultivars. Less influencing traits on foehn were short panicle, large panicle number per hill, thin panicle neck, and the flag leaf of narrow, short and thick. Leaf pubescence reduced the impact on foehn. 'Naepungbyeo' belong-ed to foehn tolerant varietal group, while 'Ansanbyeo' belonged to the opposite group. Three levels of root cutting treatment with two rice cultivars were conducted to evaluate the foehn impact using wind tunnel. The severity of wind damages was followed the sigmoidal curve duration of wind tunnel treatment were prolonged. Different responses of root cutting to wind tunnel treatment could be used to evaluate the severity of the foehn impact. 'Naepungbyeo' was one of the less implausible cultivars on foehn. 'Nae-pungbyeo' showed tolerant response to wind under 21% root removing treat-ment (20㎝ root cutting), however 'Ansanbyeo' was wilted under the same treatment. In case of 35 % root removing treatment(10㎝ root cutting), both rice cultivars failed to alive against foehn wind.
To avoid the large scale of damage when fire occurs in the tunnel, it is necessary to have a system to minimize the damage, and early discovery of the problem. In this paper, we have proposed algorithm using the image processing, which is the high-speed detection for the occurrence of fire or smoke in the tunnel. The fire detection is different to the forest fire detection as there are elements such as car and tunnel lightings and other variety of elements different from the forest environment. Therefore, an indigenous algorithm should be developed.The two algorithms proposed in this paper, are able to complement with each other and also they can detect the exact position, at the earlier stay of detection. In addition, by comparing properties of each algorithm throughout this experiment, we have proved the propriety of algorithm.
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2000.11a
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pp.471-478
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2000
Ground movements are inevitably caused by tunnel construction in soft ground. In the design and construction of tunnels in urban areas, the potential effects of buried pipelines by ground movements are one of the important design cosiderations. Generally, the most common modes of failure of buried pipelines due to ground movements are tensile fracture of main pipelines, rotation angle and pull-out displacement at joints. In the parametric study, a wide range of conditions were considered, including tunnel diameter(D), tunnel depth(Z$\sub$0/), volume loss(V$\sub$ι/) and inflection point(i). Based on this results, design charts, which are applicable to assess potential damage of buried pipelines associated ground movements due to tunnelling, are developed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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