In the study, a new non-open cut tunnel steel pipe method using slot hole has been developed. As is overcomes shortcomings of conventional methods, it is applied to the field. The main concept of the new method is the steel pipe pumping system with slot holes which, by means of formation slot holes between each steel pipe, applied to the magnitude of the relaxed earth pressure caused by excavation to the ground to prevent ground displacement. The stability of the support members and effect of displacement control of the new method were verified through several ways as numerical analysis and site test. The new method was applied to the construction of a 11.5m wide, 7.4m high and 50m long section that passes side subway and large buildings in inner city. By applying the new method, tunnel construction was successfully completed in 6 months. It decreases the construction period to 30% compared to that of conventional methods, and ground was almost negligible.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.10
no.3
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pp.159-164
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2006
Mobile communication with wireless modem can be powerful tool in web-based structural health monitoring system in which power and communication method are crucial points. In this study, the major reasons of side cracks in tunnel lining are studied by FEM analysis. In addition, a web-based monitoring system using mobile communication with wireless modem is applied to the tunnel structure to monitor the long term behavior of the side cracks. The field application shows that CDMA is useful method for structural health monitoring system which installed long distance away.
When the groundwater outflow occurs due to tunnel excavation during the road and railroad construction, depletion of groundwater resources, deficiency in the living and agricultural waters, and changes in the surface water flux are expected. The MODFLOW is a most commonly used and three dimensional finite difference model to predict changes in the groundwater system due to the tunnel construction. A conceptual model is one of the most important elements for the proper modeling results. Essential information will not be extracted from an oversimplified conceptual model while excess time and resources with much field data are required for the very complicated one. This study presented a comparison of the modeling results depending on some conceptual models and discussed construction of the efficient conceptual model for reasonable and realistic results in the tunnel modeling.
Yang Seung-Shin;Ryou Hong-Sun;Choi Young-Ki;Kim Dong-Hyeon
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.17
no.10
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pp.914-921
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2005
In this study, the 1/20 reduced-scale experiment using Froude scaling were conducted to investigate the effect of longitudinal ventilation velocity on the burning rate in tunnel fires. The methanol pool fires with heat release rate ranging from 2.02 kW to 6.15 kW and the n-heptane pool fires with heat release rate ranging from 2.23 kW to 15.6 kW were used. The burning rate of fuel was obtained by measuring the fuel mass at the load cell. The temperature distributions were observed by K-type thermocouples in order to investigate smoke movement. The ventilation velocity in the tested tunnel was controlled by inverter of the wind tunnel. In methanol pool fire, the increase in ventilation velocity reduces the burning rate. On the contrary in n-heptane pool fire, the increase in ventilation velocity induces large burning rate. The reason for above conflicting phenomena lies on the difference of burning rate. In methanol pool fire, the cooling effect outweighs the supply effect of oxygen to fire plume, and in n-heptane pool vice versa.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2005.06a
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pp.369-373
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2005
To investigate the mechanism of ballast-flying phenomena by strong wind induced by high-speed trains, wind velocity in the vicinity of the track has been measured using 16-channel Kiel-probe array and detailed flow structure near the surface of the track has been analyzed. The position at which the underflow fully develop has been examined in order to assess the driving force of the turbulent flow under train and the results yields that the turbulent flow owing to the cavity of the inter-car as well as the friction force at the underbody of the train is the main reason of the strong wind under high-speed train. The preceding wind tunnel test results has been introduced to assess the probability of ballast-flying during the passage of the high-speed train by comparing the results from field-measuring. The results shows that when the G7 train as well as the KTX train runs at 300km/h, about 25m/s wind gust is induced just above the tie and the probability for small ballast under 50g to fly is about 50% when it is on the tie. If the G7 train runs at 350km/h, the wind gust just above the tie increases to 30m/s, therefore more radical countermeasure seems to be needed.
The resistance to motion of the Korean next-generation high-speed train (HEUM-430X) was assessed on the basis of 12 coasting test runs at coasting speeds up to approximately 380km/h. Two different methods, a linear regression method and a time-integral method, were employed to calculate decelerations from the time-velocity data and the time-distance data, respectively, and an equation of resistance to motion was devised from the deceleration data calculated at each time section. The effect of an improvement of the aerodynamic shape on the resistance to motion was investigated, with the results showing that the running resistance was reduced by about 15% due to these improvements. An increase of approximately 28% of the running resistance was also noted when running in a tunnel relative to running through an open field.
Lee, Changwook;Sim, Ju-Hyeong;Han, Sunghyun;Yun, Su Hwan;Kim, Taegyu
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.19
no.1
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pp.25-32
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2015
Dielectric barrier discharge (DBD) plasma actuator was designed to reduce aerodynamic drag in a cylindrical model and wind tunnel test was performed at various wind velocities. In addition, computational fluid dynamics (CFD) analysis and flow visualization were used to investigate the effect of the plasma on the flow stream in the cylinderical model. At low wind velocity, the plasma actuator had no effects because flow separation did not appear. The aerodynamic drag was reduced by 14% at 14 m/s and by 27% at 17 m/s, respectively. It was confirmed by CFD analysis and flow visualization that the DBD plasma actuator decreased in pressure difference around the cylindrical model, thus decreasing the magnitude of wake vortex.
Radon ($Rn^{222}$) is a radioactive gas and is found at high concentrations underground. Investigations were done in many years specifically on public transportations such as in the subway stations, concourses and platforms for these are located underground areas. This study correlates the $Rn^{222}$ concentrations with the Particulate Matter (PM) concentration for the gas could be attached or trapped inside these particles. It was done on the opening subway tunnel of Miasageori Station going to Mia Station (Line 4) last August 2016. Based on the result, the $Rn^{222}$ were more influenced on the mass ratio (%) of PM present in the air instead of its mass concentration (${\mu}g/m^3$). As the $PM_{10}$ mass ratio increases ($42.32{\pm}1.03%$) during morning rush-hours, radon starts to increase up to $0.97{\pm}0.03pCi/L$. But during the afternoon $Rn^{222}$ concentrations decreased while the composition were stable at $22.96{\pm}3.0%$, $39.04{\pm}0.6%$ and $38.01{\pm}0.3%$ in $PM_1$, $PM_{2.5}$ and $PM_{10}$ respectively. It was then assumed that it could be the composition of the morning hours of the station were influencing the concentration of the radon.
In case of excavation of the tunnel under weak ground conditions, such as fault zone, leg pile reinforcement with the purpose of suppressing tunnel crown settlement and side wall displacement is commonly applied. There are convergence, crown settlement, leg settlement, and the axial force of leg as a main factor for confirming the safety of support considering the installation angle and length of leg pile reinforcement according to the increase in rate of change of tunnel cross-section. In particular, the influence of right corner settlement, among variables for safety confirmation during excavation, has been analyzed as the dominant factor in the most important priority management showing larger displacement tendency than the increase in rate of the cross-section. And, it was analyzed that the occurrence tendency of axial force on leg pile reinforcement showed the influence of behavior according to the friction support concept mechanism of the pile reinforcement rather than the increase in rate of tunnel cross-section, as it showed a small increase compared to the increase rate of the tunnel cross-section which did not show a great correlation from the viewpoint of the change of the axial force by the length of each leg pile reinforcement with regards to the change in rate of increase in tunnel cross-section. If a certain length of the leg pile reinforcement is selected based on the above grounds, even if the cross-section of the tunnel in poor ground condition is somewhat larger, it has been proved to be a more reasonable method considering the workability and economical efficiency by not extending the length of the leg pile reinforcement by force.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.21
no.6
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pp.825-835
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2019
When the tunnel is designed, the ground is classified into several grades and the corresponding support system is applied according to the support pattern table. However, a simple pattern application based on rock grade does not take into account the longitudinal stress transitions occurring at rock grade boundaries. In this study, three-dimensional numerical analysis was performed to estimate the stress change in the longitudinal rock grade change of NATM tunnel, and the influence zone of load transfer was investigated using the influence line and trend line. As a result, the downward change of rock grade in the direction of tunnel excavation occurs in the range of 0.35~0.7D from low-strength rock to high-strength rock around the grade change boundary. It is necessary to apply a downward pattern of about 1.0D to the safety direction in consideration of the influence range of 0.35D to 0.7D.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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