• 한국지반공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.19-28
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• 2006

굴착 공정에 따른 주변지반의 거동 특성을 파악하기 위하여 굴착 깊이가 15m$\∼$29m인 3개 굴착현장에서 장기간에 걸쳐 계측을 실시하고 그 결과를 분석하였다. 이 논문에서는 본 굴착뿐만 아니라 토류벽 설치 및 지보 해체 작업이 굴착 주변지반의 거동에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 전체 굴착 공정을 굴토 전 준비 공정, 본 굴착 공정, 지보 해체의 세 공정으로 구분하여 계측을 수행하였다. 3개 굴착현장에서 이루어진 계측결과에 의하면, 지보 해체로 인하여 추가적으로 발생한 벽체 수평변위는 본 굴착단계에서 발생한 변위의 약 40$\%$ 내외였으며, 지표침하의 경우에는 본 굴착 시 발생한 침하체적의 $18\%\∼33\%$가 발생하였다. 이와 같은 현장계측 결과를 통하여, 굴착 전 및 지보 해체 공정 중에도 무시할 수 없을 정도의 지반 변위가 발생할 수 있음을 정량적으로 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.167-174
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• 2002

본 연구에서는 시공순서를 고려한 대단면 터널의 안정성 평가를 수치해석에 의해 수행하였다. 일반적으로 터널의 안정성은 최종 굴착 후의 안정성에 의해 판단하는 것이 보통이나, 본 연구에서는 굴착단계별 안정성을 비교·검토하였다. 해석결과를 종합하면, 터널의 안정성에는 별 문제가 없을 것으로 판단되며, 이곳을 시공할 때 계측을 철저히 하는 등의 각별한 주의가 요구된다. 또한, 굴착단계별 안정성을 비교한 결과, 우측 본선터널 상부 반단면 굴착시 (5 단계)의 안정성이 오히려 최종굴착 후의 안정성보다 취약한 것으로 나타났다.

• 화약ㆍ발파
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• 제20권3호
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• pp.59-71
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• 2002

The points of this design case are the planning and excavation method of a new double-tracked railroad tunnel which is approx. 11∼22 meters apart from existing single-tracked railroad tunnel. For the optimum excavation method some needs are required in design stage, such as the reduction of noise and vibration, public resentment, damage of buildings and construction costs. Hence the estimation and application of allowable noise and vibration criterion is important. The ground coefficient (K, n) of this site is determined by field trial blasting. The excavation method is chosen to satisfy the allowable noise and vibration criterion. In addition, in order to ensure the stability of existing single-tracked railroad tunnel, the instrumentation of maintenance level is accompanied during the construction stage. As a result of this design condition, central diaphragm excavation with line drilling and pre-large hole boring blasting is applied to the area within 15 meters apart from existing tunnel. And above 15 meters apart, pre-large hole boring blasting is designed.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제18권2호
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• pp.20-31
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• 2021

An excavator is a construction machine that can perform various tasks such as trenching, piping, excavating, slope cutting, grading, and rock demolishing. In the 2010s, unmanned construction equipment using ICT technology was continuously developed. In this paper, the path design process was studied to implement the output data of the decision stage, and the path design algorithm was developed. For example, the output data of the decision stage were terrain data around the excavator, excavator mechanism information, excavator hydraulic information, the position and posture of the bucket at key points, the speed of the desired bucket path, and the required excavation volume. The result of the path design was the movement of the hydraulic cylinder, boom arm, bucket, and bucket edge. The core functions of the path design algorithm are the function of avoiding impact during the excavation process, the function to calculate the excavation depth that satisfies the required excavation volume, and the function that allows the bucket to pass through the main points of the excavation process while maintaining the speed of the desired path. In particular, in the process of developing the last function, the node tracking method expressed in the path design table was newly developed. The path design algorithm was verified as this path design satisfied the JCMAS H02 requirement.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권12호
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• pp.5-10
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• 2020

인천에 위치한 OO 깊은 굴착 현장을 대상으로 굴착에 따른 지반 물성값의 변화를 역해석을 통해 분석하였다. 굴착 단계별로 유한 요소 해석을 통해 예측한 굴착 지지 벽체의 수평방향 변위와 현장에서 지중경사계를 이용하여 계측한 값을 비교하여 지반의 강성을 업데이트하였다. 업데이트한 지반의 강성을 다음 굴착 단계에서 굴착 지지 벽체의 거동 예측에 사용하였다. Hardening Soil 모델을 이용한 유한요소해석 기법을 사용하였으며, 굴착 지지 벽체가 위치하는 지층을 역해석 대상 지층으로 선정하였고, 그 지층의 강성값을 역해석 대상으로 선정하였다. 굴착 초기 단계의 지반의 강성값은 당초 설계에서 사용한 강성값에 비해 큰 것으로 나타났다. 굴착이 진행됨에 따라 재역해석을 통해 산정한 지반의 강성값은 초기에 역해석으로 도출한 값에 비해 감소한 것으로 나타났다. 따라서, 굴착 단계에 따라 적절한 지반의 강성값을 입력해야 유한 요소 해석을 통해 정확한 굴착 지지 벽체의 변형을 산정할 수 있을 것으로 판단한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.101-109
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• 2022

본 연구에서는 근접 굴착에 의한 지하 인프라 매설물의 변위 발생에 미치는 되메움 재료 종류의 영향을 검토하기 위하여 일련의 실내모형실험을 수행하였다. 모형실험에서는 기존 매설물 주변의 되메움 재료를 일반 토사(주문진 표준사)와 CLSM으로 적용하였으며, 실험결과를 바탕으로 굴착면과 되메움부의 이격거리에 따른 굴착 단계별 매설물의 변위를 분석하였다. 매설물 주변의 되메움 재료로 토사를 적용한 경우, 굴착으로 인한 배면의 토사가 붕괴한 후 안식각을 이루며 사면 안정화가 이루어 지는 과정이 굴착 단계마다 반복되었다. 그리고 토사의 붕괴선이 매설물 설치 위치를 지나게 되는 굴착 단계에서 매설물의 변위가 발생하기 시작하였다. 되메움 재료로 CLSM을 적용한 경우, 굴착면과의 이격 거리와 관계없이 되메움 심도까지 굴착이 진행되어도 모형지반의 수평 및 연직 변위는 거의 발생하지 않았다. 이러한 결과를 바탕으로 지하 매설물 설치 후의 되메움 재료를 선택함에 있어서 CLSM과 같은 비교적 강성이 큰 재료를 선택함으로써 근접 굴착으로 인해 발생되는 횡토압에 대한 저항과 원지반의 붕괴 억지 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.21-29
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• 2022

주방식 공법(room-and-pillar method) 또는 격자형 지하공간은 굴착부를 일정한 간격으로 직교하도록 굴착하여 자연 암반을 구조체로 활용하여 공간을 형성해 나가는 공법을 말한다. 이러한 굴착은 굴착 방향과 순서에 따라 최대 변위가 발생하는 굴착 단계와 크기가 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 격자형 굴착공정의 최적 설계를 위하여 숏크리트 및 록볼트 등 지보재가 설치되는 것을 고려하여 특정 지반조건에서의 격자형 지하공간 설계 및 시공 시 안정성과 시공성을 해석적으로 검토하였다. 해석적 방법을 사용하여 지반조건을 설정하고 일정 상재하중 하에서 굴착단계와 시공 종류별로 암주 응력과 천단 변위를 확인하였다. 공간의 높이는 8m로 일반 사무실 크기보다 높게 설정하여 장비나 플랜트 시설을 감안하여 검토되었다. 또한, 숏크리트와 록볼트를 고려하여 지보재 설치에 따른 변위 제어의 정도를 검토하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.215-222
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• 2003

최근 도심지 지하공간 활용을 위한 굴착공사가 기존의 건물주변에서 대형화, 대심도화 되고 있다. 굴착공사에서 발생되는 토압은 지반조건, 굴착깊이, 시공방법, 벽체 지지구조 등과 같은 여러 가지 요인에 의해 영향을 받으므로 정확히 산정하기가 매우 어렵다. 본 연구에서는 지하철건설현장에 설치된 하중계, 변형율계, 지중경사계와 같은 현장계측기로부터 측정된 계측자료를 선정하여 지반굴착시 흙막이벽체의 최대수평변위와 분포형태 그리고 실측된 Strut 축력으로부터 환산토압을 산정하여 단계별 굴착깊이에 따른 축력거동 양상과 토압분포 형태를 비교 검토하였다. 연구결과 점성토 지반에서의 실측토압은 Tschebotarioff의 경험토압과 Terzaghi-Peck의 경험토압의 합성 형태를 보이고 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.271-278
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• 2002

Recently, deep excavation for high-rise buildings occurs frequently to accommodate the rapidly increasing population in urban area. The stability of the earth retaining structures for deep excavation becomes more critical. The behavior of the earth retaining structures should be accurately predicted in a design stage, but the predicted behavior is different from the measured data due to uncertain soil properties and problems in construction. In this study the back-analysis using Powell's optimization theory was performed to match the measured deflection and results obtained from back-analysis were presented.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권5호
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• pp.1039-1046
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• 2018

This paper presents a limit analysis of the series of construction stages of shallow tunneling method by investigating their respective safety factors and failure mechanisms. A case study for one particular cross-section of Beijing Subway Line 7 is undertaken, with a focus on the effects of multiple soil layers and construction sequencing of dual tunnels. Results show that using the step-excavation technique can render a higher safety factor for the excavation of a tunnel compared to the entire cross-section being excavated all at once. The failure mechanisms for each different construction stage are discussed and corresponding key locations are suggested to monitor the safety during tunneling. Simultaneous excavation of dual tunnels in the same cross-section should be expressly avoided considering their potential negative interactions. The normal and shear forces as well as bending moment of the primary lining and locking anchor pipe are found to reach their maximum value at Stage 6, before closure of the primary lining. Designing these struts should consider the effects of different construction stages of shallow tunneling method.