• 터널과지하공간
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• 제8권2호
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• pp.130-138
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• 1998

Comprehensive monitoring system for the safe and economical excavation of underground opening has been established by employing the 3 independent models each of which can i) predict the ultimate convergence, ii) assess the in-situ stresses and the elastic modulus of excavating rock, iii) calculate the time-dependent opening behavior with respect to the face advance rate and support pressure at the equilibrium state. Accuracy of each model has been verified through illustrative examples. The step-by-step procedures of comprehensive monitoring system for analyzing the rock behavior and the optimum support installation has been explained. The capability and applicability of this system to the practical excavation also has been discussed.

• 터널과지하공간
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• 제15권3호
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• pp.177-184
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• 2005

우리나라의 4차로 도로터널 중 가장 긴 약 4km의 병설 터널인 사패산터널은 환경단체의 민원에 의해 당초보다 약 2년 정도 공사가 지연되어 공사 기간을 단축하기 위한 시공 효율 극대화가 절실히 요구되었다. 본 고는 공기단축을 위해 적용된 사패산 터널의 굴진장 증대 방안, 굴착 공법 개선 방법, 그리고 막장전방 예측 시스템에 대한 사례 연구이다. 터널의 굴진장을 증대시키기 위해 Bulk-emulsion 폭약과 Cylinder-cut 심발패턴이 도입되었고, 터널 굴착 단면의 변경 및 최적의 굴착순서 계획을 통해서 공사기간을 단축할 수 있었다. 또한 대단면 터널의 안전한 시공을 위해서 막장관찰, TSP 탐사 및 고성능 천공장비를 이용한 막장전방 예측 System을 적용하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권2호
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• pp.145-157
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• 2023

This paper aims at investigating the face stability of large-diameter underwater shield tunnels considering seepage in soft-hard uneven strata. Using the kinematic approach of limit upper-bound analysis, the analytical solution of limit supporting pressure on the tunnel face considering seepage was obtained based on a logarithmic spiral collapsed body in uneven strata. The stability analysis method of the excavation face with different soft- and hard-stratum ratios was explored and validated. Moreover, the effects of water level and burial depth on tunnel face stability were discussed. The results show the effect of seepage on the excavation face stability can be accounted as the seepage force on the excavation face and the seepage force of pore water in instability body. When the thickness ratio of hard soil layer within the excavation face exceeds 1/6D, the interface of the soft and hard soil layer can be placed at tunnel axis during stability analysis. The reliability of the analytical solution of the limit supporting pressure is validated by numerical method and literature methods. The increase of water level causes the instability of upper soft soil layer firstly due to the higher seepage force. With the rise of burial depth, the horizontal displacement of the upper soft soil decreases and the limit supporting pressure changes little because of soil arching effect.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제25권1호
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• pp.16-35
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• 2023

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.3-12
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• 2005

본 논문에서는 저토피 구간에서 기존터널 하부에 새로운 터널을 교차하여 신설할 때에 하부 터널굴착으로 인하여 발생하는 교차부 주변지반의 거동과 상부의 기존터널의 거동을 대형모형실험을 통하여 연구하였다. 모형실험은 4.0 m (폭), 3.8 m (높이), 4.1 m (길이) 크기의 콘크리트로 제작된 대형토조에서 모래를 이용하여 상대밀도가 일정한 모형지반을 3.4m높이로 조성하여 실시하였다. 모형실험결과 교차부 주변지반은 하부터널 종방향의 응력전이로 인하여 교차 전과 교차 후에 응력과 지반변위의 차이가 발생하였다. 교차 전 후의 하부터널굴착에 따른 종방향 응력전이가 상부터널에 의하여 차단됨을 알 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제36권2호
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• pp.19-26
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• 2018

최근 환경규제에 대한 기준이 대폭 강화되고 있는 추세이다. 화약을 사용하는 현장은 발파에 의해 발생되는 소음과 진동의 영향으로 사용상 제약을 받게 되며, 보안물건이 근접해 있는 경우 대부분 기계식굴착에 의해 작업이 이루어지고 있다. 기존의 기계식굴착 구간에 대해, 발파작업에 의한 암반굴착이 확대되고 있으며 이는 전자뇌관에 의해 가능하게 되었다. 하이트로닉($HiTRONIC^{TM}$)은 한화에서 진보된 전자기술을 이용하여 생산하는 4세대 뇌관으로 높은 정밀도(0.01%)를 구현하여 초정밀발파가 가능하다. 전자뇌관의 수요처는 고속도로 및 철도현장, 대형 석회석 광산을 비롯한 도심지 터파기 등에서 널리 사용되고 있다. 본고에서는 대단면 터널에서 하이트로닉($HiTRONIC^{TM}$)를 사용하고 있는 현장의 사례를 소개하고자 한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.53-66
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• 2023

본 연구에서는 대규모 지반굴착 조건에서 흙막이 벽체로 적용된 벽강관말뚝의 탄소성보 해석, 유한요소 해석 및 최적화 설계 등의 결과를 제시하였다. 본 연구를 통해 고강도 내해수강 벽강관의 경우 부식에도 유리하고 허용응력이 커 구조적으로 우수하여 흙막이 벽체로써 활용성이 높고, C-Y형 이음부의 경우 기존 P-P형 대비 인장강도와 강성이 크게 개선되었음을 알 수 있었다. 또한, 시공 중 벽체 누수나 결함이 발생하더라도 용접, 덧댐 시공 등으로 확실한 보수가 가능한 장점이 있는 것으로 조사되었다. 벽강관 연속벽의 경우 CIP나 Slurry wall 대비 변위 순응 구조임과 동시에 동일 수평변위에 대하여 허용 휨응력이 매우 커 대심도 흙막이 측면에서 가장 우수한 것으로 평가되었다. 대규모 편토압 조건에서의 지반굴착임을 고려하여 탄소성보해석 및 유한요소 해석을 실시하고, 그 결과를 상호 비교한 결과, 굴착 시 전체적인 거동, 벽체의 변위나 부재력 등 각 항목별 발생 최대값에 대해서도 두 방법간에는 정량적 수치가 유사한 것으로 나타나 추후 설계 시 두 해석방법 모두 적용가능한 것으로 나타났다. 마지막으로, 동일 직경에서 가장 두꺼운 두께의 중공형보다는 가장 얇은 두께에 콘크리트로 속채움하는 방법, 그리고 변위와 부재력의 급격한 변화가 없는 깊이 즉, 정상성 검토를 통한 근입길이 결정 시 경제적인 설계가 가능함을 알 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권3호
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• pp.851-859
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• 2018

There are two primary causes of the ground movement due to tunnelling in urban areas; firstly the lost ground and secondly the groundwater depression during construction. The groundwater depression was usually not considered as a cause of settlement in previous research works. The main purpose of this study is to analyze the combined effect of these two phenomena on the transverse settlement trough. Centrifuge model tests and numerical analysis were primarily selected as the methodology. The characteristics of settlement trough were analyzed by performing centrifuge model tests where acceleration reached up to 80g condition. Two different types of tunnel models of 180 mm diameter were prepared in order to match the prototype of a large tunnel of 14.4 m diameter. A volume loss model was made to simulate the excavation procedure at different volume loss and a drainage tunnel model was made to simulate the reduction in pore pressure distribution. Numerical analysis was performed using FLAC 2D program in order to analyze the effects of various groundwater depression values on the settlement trough. Unconfined fluid flow condition was selected to develop the phreatic surface and groundwater level on the surface. The settlement troughs obtained in the results were investigated according to the combined effect of excavation and groundwater depression. Subsequently, a new curve is suggested to consider elastic settlement in the modified Gaussian curve. The results show that the effects of groundwater depression are considerable as the settlement trough gets deeper and wider compared to the trough obtained only due to excavation. The relationships of maximum settlement and infection point with the reduced pore pressure at tunnel centerline are also suggested.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.71-78
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• 2004

In conventional method of supporting soil shuttering wall during excavation a system of struts and wales to provide cross-lot bracing is common in trench excavations and other excavations of limited width. This method, however, becomes difficult and costly to be adopted for large excavations since heavily braced structural systems are required. Another expensive and unsafe situations are expected when temporary struts must be removed for the construction of underground structures. This paper introduces innovative strut systems which can be used as permanent underground structures after its role as brace system to resist earth pressure during excavation phase. Underground structural system suggested from architect is checked against the soil lated pressures before the analysis of stresses developed from gravity loads. In this technology, named SPS(Struts as Permanent System), retaining wall is installed first and excavation proceeds until the first level of bracing is reached. Braces used as struts during excavation will serve as permanent girders when buildings are in operation. Simultaneous construction of underground and superstructure can proceeds when excavation ends with the last level of braces being installed. In this paper, construction sequence and the calculation concept are explained in detail with some photo illustrations. SPS technology was applied to three selected buildings. One of them was completed and two others are being constructed Many sensors were installed to monitor the behavior of retaining wall, braces as column in terms of stress change and displacement. Adjacent ground movement was also obtained. These projects demonstrate that SPS technology contributes to the speed as well as the economy involved in construction.

• 한국측량학회지
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• 제9권1호
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• pp.17-25
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• 1991

토목 구조물의 시공을 위해서는 기초굴착이 필수적이며 변형으로 인한 재해의 위험이 있으므로 주기적인 변형측정이 필요하다. 기존의 굴착측면에 대한 현장계측은 상대변위 밖에 얻을 수 없고 표면 측정이 불가능하므로 이러한 난점을 해결할 수 있는 방법의 개발이 절실하다. 본 연구에서는 대상물로부터 독립적으로 단 시간내에 다량의 측점에 대해 절대변형량의 도출이 가능한 지상사진 측량을 굴착현장에 적용하기 위하여 동일점 촬영기법을 개발, 실내실험을 통해 해석 가능성을 제시하고 현장에 적용, 기간별 절대변형량을 산출하였다. 동일 촬영점 기법을 실내실험에 적용한 결과 해석인 가능하였으며, 인접 사진과의 중복도를 보다 크게하여 해석한다면 다른 기법보다 신속하게 양호한 성과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 이 기법을 실제 굴착측면에 적용한 결과 기대 정확도 범위내에서 일관성있는 3차원 변형량을 도출할 수 있었으며 보다 신속 정확한 기준점 측량방법을 개발한다면 효율적으로 변형량을 얻을 수 있을 것이다.