• 제목/요약/키워드: Effect of excavation

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터널 상부 지반에 시공되는 건물 하중에 따른 터널 및 주변지반의 거동 (The behavior of tunnel and ground according to the loading of building construction on the ground)

  • 차석규;이상덕
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.731-742
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    • 2018
  • 최근 도심지에서 기존터널 상부에 구조물을 신설하는 경우가 증가하고 있다. 특히 지반굴착 후 구조물이 시공되는 경우 굴착 저면 하부 지반 내에서는 하중 제하, 재하 과정이 반복되므로 기존 터널에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 지반굴착으로 인한 기존 터널의 안정을 유지하기 위해서는 인접부에서의 굴착 및 구조물 하중에 의한 영향을 정확히 파악하여야 한다. 본 연구에서는 기존터널 상부지반 굴착 및 신설 구조물로 인한 하중이 기존터널에 미치는 영향을 대형 모형시험과 수치해석으로 통하여 파악하였다. 이를 위해 실제 크기의 1/5로 축소한 모형시험과 수치해석을 수행하여 굴착저면과 터널 천단 간의 거리를 일정하게 유지하고 지반굴착, 구조물 하중의 폭을 변화하여 그에 따른 영향을 파악하였다. 연구 결과, 동일 하중 크기에 대하여 굴착 깊이가 깊어져 굴착 저면과 기존터널이 가까울수록 더 큰 영향이 작용하는 것을 확인하였다. 동일 이격 거리에서 기존터널에 영향은 건물하중 폭 증가에 따라 터널 내공변위가 증가하는 것을 확인하였고, 지중응력은 최대 2.4배까지 증가하는 것을 확인하였다. 이로부터 건물하중 폭이 증가하면 지중응력의 증가 영향으로 기존 터널에 영향을 주는 것을 확인하였고, 기존터널을 중심으로 신규하중의 재하 폭이 터널직경의 3배 이상으로 이격되면 지중응력의 영향이 감소하는 것을 확인하였다.

급경사 지형에 위치하고 있는 갱구부의 굴착 방안 연구 (A Study on the Excavation of Tunnel Portal Zone Located at High Steep Slope)

  • 김우성;이상은
    • 화약ㆍ발파
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    • 제26권2호
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    • pp.38-44
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    • 2008
  • 최근에 국내의 도로건설계획은 기존도로의 선형을 개량하거나 변경하는 데에 중점을 두므로, 건설하고자 하는 도로는 보다 현재 직선화되고 있는 추세이다. 국내의 지형은 대부분 산악지로 구성되어 있어 도로선형의 직선화에 따라 많은 교량과 터널의 계획이 불가피하며, 일부 산악터널의 갱구부는 터널굴착시 작업공간이 협소한 가파른 지형을 갖는 산안 계곡에 위치하는 경우가 있다. 이와 같이 가파른 지형에 터널 갱구부 굴착시 대안으로 역방향 굴착을 들 수 있는데, 3가지의 중요한 고려사항이 있다. 첫째, 적정한 폭, 높이, 그리고 길이로 Pilot 터널을 계획하는 것이며, 둘째, 터널 갱구부의 편토압에 대한 영향을 평가하는 것이고, 셋째, 갱구부의 얕은 심도의 지반조건에 대한 터널 안전성을 확보하는 것이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구는 3차원 수치해석에 의해 얻어진 결과를 토대로 역방향 굴착의 적정성 및 Pilot 터널의 적용 범위를 제안코자 한다. 해석결과 Pilot 터널은 터널 안쪽 $20{\sim}25m$ 지점 전부터 갱구부 쪽으로 굴착하는 것이 적정함을 보이고 있다.

지하굴착에 따른 붕괴유형에 대한 고찰 (Consideration of Failure Type on the Ground Excavation)

  • 이중재;정경식;이창노
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.660-670
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    • 2009
  • Neighboring construction becomes mainstream of Ground excavation in downtown area. This causes the displacement, deformation, stress condition, etc of the ground surroundings. Therefore Neighboring construction have an effect on Neighboring structure. All these years a lot of Neighboring construction carried out, and the accumulation of technology also get accomplished. But earth retaining structure collapse happens yet. Types of earth retaining structure collapse are 12. 1. Failure of anchor or strut system, 2. Insufficiency of penetration, 3. H-pile Failure on excessive bending moment, 4. Slope sliding failure, 5. Excessive settlement of the back, 6. Deflection of H-pile, 7. Joint failure of coupled H-pile, 8. Rock failure when H-pile penetration is rock mass, 9. Plane arrangement of support systems are mechanically weak, 10. Boiling, 11. Heaving, 12. Over excavation. But field collapses are difficult for classification according to the type, because collapse process are complex with various types. When we consider the 12 collapse field, insufficient recognition of ground condition is 4 case. Thorough construction management prevents from fault construction. For limitations of soil survey, It is difficult to estimate ground condition exactly. Therefore, it should estimate the safety of earth retaining system, plan for necessary reinforcement, according to measurement and observation continuously.

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천공장치를 이용한 배수설비 연결관 시공 기술에 관한 연구 (A Study for Drainage Pipe Construction Method using a Boring Machine)

  • 장재구;강선홍;김동은;정태호
    • 상하수도학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.869-875
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    • 2011
  • Ministry of Environment has been promoting BTL business of the sewer rehabilitation which continues from 2005 up to now. Sewer rehabilitation is classified into three parts : wastewater pipe rehabilitation, rainwater pipe rehabilitation and drainage equipment rehabilitation. Drainage equipment rehabilitation is that drainage pipe connects wastewater pipe directly without water-purifier. In the drainage equipment construction, it is inevitable to have the damage of ground structures(wall, gate and U drain, etc) when an open excavation method is used. Therefore it is necessary to develop non-excavation method to connect drainage pipe and wastewater pipe like jacking method to avoid the damage of ground structure. This paper has conducted an analysis of the non-excavation method using a boring machine attached to backhoe, which is issued the verification certificate of environmental technology according to the Development of and Support for Environmental Technology Act, article.7. The index set in this analysis was sectionalized to the condition of construction, the grade of drainage pipe, the size of excavated hole, the amount of waste cement concrete and asphalt concrete and the benefit effect compared to open excavation method.

자동굴삭시스템을 위한 굴삭기 유압부 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on the Hydraulic Simulation of Automatic Excavation System)

  • 권순광;이홍선;이창돈;양순용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권11호
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    • pp.984-989
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    • 2008
  • Hydraulic excavators have been one of the most popular devices in the various industries for construction, forestry and agriculture etc. Because the excavators generally work in poor environment, the various organizations study to automate those. In this paper, a hydraulic simulation for evaluation of automatical excavation system is presented. It is using the AMESim based on the 1.5 ton excavator with fixed displacement pumps, and operated by signals those control pilot pressure to spools of the main control valve. The main control valve is regarded that only consists of boom, arm and bucket. This simulation program is expected to apply to evaluation of the controller for automatic excavation system and to estimate of effect in accordance with change of some components or parameter.

쏘일네일링 공법을 적용한 영구 지하굴착 벽체의 설계사례 연구 (Design Case Study of Permanent Excavation Wall Using Soil Nailing System)

  • 박시삼;이제만;유찬호;김홍택
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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    • pp.84-91
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    • 2005
  • In case of soil nailing system, there have been many attempts to expand into slope and temporary earth retaining system stabilization method since the first ground excavation earth retaining system construction in 1993. Recently, jointing wall, underground wall of buildings and excavation earth retaining wall, construction were increasingly applied for effective utilization of the limited underground space and land application maximized. However, the application of joining wall into retaining wall or building by temporary soil nailing system and design of permanent wall were performed by using Rankine earth pressure theory without considering the distribution of earth pressure in the soil nailing. In this study was performed to introduce the design case by 'Two-Body Translation mechanism (TBTM)' to be able to consider distribution of earth pressure in the soil nailing when designing the permanent jointing wall using soil nailing system for effective utilization of ground space. Also, this study attempts to evaluate the earth pressure change, decreasing effect of wall displacement and increasing effect of stability when advanced soil nailing system is constructed using $FLAC^{2D}$ ${\nu}er.$ 3.30 program and 'Two-Body Translation mechanism'.

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지하연속벽 시공 시 트렌치 굴착방법 개선을 통한 공기단축에 관한 연구: 현장적용사례를 중심으로 (A Study on the Compression of Construction Period by the Improvement of Trench Excavation for Slurry Wall Method)

  • 이영수;박형근;강규병
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권5D호
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    • pp.499-505
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    • 2012
  • 도심지의 굴착공사 시 굴착심도가 깊어지고 있어 굴착공정에 따른 문제점들을 개선할 수 있는 방안에 대한 연구가 시급한 실정이다. 본 논문은 도심지 굴착공사 시 공사기간을 단축시키면서, 주변 구조물에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 굴착공법에 대한 연구이다. 본 연구의 방법으로 국내 및 국외에서 다수 시공된 벽식 지하연속벽의 공법인 Slurry Wall 공법의 문헌자료를 통해 지하연속벽 시공의 이론적 고찰을 실시하고, 기존 지하연속벽 공법의 트렌치 굴착 시 발생되는 비효율적인 시공단계의 주요한 문제점들을 분석하여 기술요소를 도출하였다. 도출된 기술요소를 반영하여 개선 가능한 새로운 공법을 제시하였고, 제시된 굴착공법을 현장에 적용한 사례를 바탕으로 기존 굴착공법과의 공사기간을 비교 분석하였다. 본 논문에서 제안된 공법을 현장에 적용한 결과, 기존예정공정표에 표시된 48일에서 15일 단축된 33일에 굴착공정을 마칠 수 있었다. 또한, 제안된 공법은 기존 지하연속벽 공법들에 비해 공기단축의 효과는 물론 경제성, 환경성 및 안정성 또한 뛰어난 것으로 기대되며, 향후 지하연속벽 시공의 공기단축에 기여하리라 사료된다.

단양지역의 운방갱도 굴착시 갱도 지보의 필요성 판정에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Necessity for the Support in Case of Excavartion of the Transport Drift at Danyang Site)

  • 이종욱;조만섭;김일중;김영석
    • 터널과지하공간
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    • 제3권1호
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    • pp.54-62
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    • 1993
  • In order to evaluate the necessity for the support during the excavation of the transport drift and use the data for design applications, laboratory testings of mechanical properties of rock samples and engineering rock mass classifications on this study site were performed. The values of RMR and Q-system are 68 and 11.8, respectively. Since these results were evaluated as good, this rock mass were determined to be unsupported. Full face excavation method was determined to be suitable for excavating this drift. In case of excavation, smooth blasting techniques must be carried out at the wall rock and the crown. However, considering the blast vibration etc. that have an effect on the surrounding rock mass, approximately less than 9kg of explosive charges per blast should be maintained.

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지하 대공동의 3차원 굴착거동에 관한 연구 (Three Dimensional Behaviour of the Rock Mass around a Large Rock Cavern during Excavation)

  • 이영남;서영호;주광수
    • 터널과지하공간
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    • 제8권1호
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    • pp.67-73
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    • 1998
  • This paper presents the results of deformation measurement and numerical analysis carried out to study the behaviour of the rock mass around large underground oil storage caverns. Displacements during excavation have been monitored using borehole extensometers which had been installed before the excavation of caverns proceeded. Numerical analysis has been carried out to examine the three-dimensional behaviour of rock and the face advance effect. The input parameters for this analysis were determined from the results of laboratory and field tests. The deformation modulus of the rock mass was determined from plate loading test at the site and in-situ stresses were measured from the overcoring method with USBM deformation gauge. The results from this study gave a clear picture for three-dimensional behaviour of the rock mass, hence would be used for the optimum design.

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