• 터널과지하공간
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• 제8권1호
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• pp.53-66
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• 1998

Considering the mechanical cracking in the concrete lining of tunnels occurring in relatively short period of time after the construction, there is a need for the study on the mechanical behavior and the cracking characteristics of double lining support system(shotcrete and concrete lining). For the proposed study, downscaled lining models of Kyung-Bu High Speed Railway tunnels were tested. Most longitudinal cracks at about 93 percentage developed within 30 arch degree from the vault. Cracking load was about 30 percentage of the failure load and the deflection under the cracking load was 10 percentage of the deflection under the failure load. The overbreak around the vault contributed to the reduction of the capacity for cracking and failure by the percentage greater than the reduced effective depth. Of several rock block types considered in this research, the triangular block was the most critical, and the right triangular block under eccentric load was secondly critical for the stability of the tunnel lining system. The dimensionless support reaction curves were derived from the experimental results for single and double lining. The general equation to compute the designed flexural moment was modified.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권12호
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• pp.61-69
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• 2013

도로 및 철도의 터널 공사가 증가함에 따라 공사 시에 다양한 지반조건에서 터널 공사 단계를 진행하고 있다. 특히, 석회암 지역에서 터널 공사를 진행하게 되는 경우에는 대부분의 공동이 터널 계획구간에 존재하고 있는 실정이다. 하나 또는 그 이상의 공동은 터널의 안정성을 저하하는 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구에서는 터널과 공동과의 상호 영향을 알아보고자 실내 모형 축소실험과 수치해석을 시행하였다. 실내모형실험은 터널과 공동 간의 거리에 따른 모형지반의 파괴하중을 확인하였고, 공동의 형상에 따른 파괴하중을 확인하였다. 실내모형실험결과 파괴하중은 공동과 터널 간의 거리가 0.5D 이내로 감소함에 따라서 파괴하중 역시 감소하는 것으로 나타났다. 수치해석은 모형실험의 검증을 위해 시행하였으며, 실내모형실험과 동일하게 터널과 공동 간의 거리가 0.5D 이내로 근접하는 경우 터널의 안정성이 저하되는 것으로 확인되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.1-11
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• 2014

본 논문은 단선터널 라이닝의 최적 계측 측점수를 산정하기 위해 단순보 형태로 모델링하여 터널 라이닝 역해석 프로그램에 적용한 결과와 상용 프로그램에 적용한 결과를 상호 비교하여 평가하였다. 단선터널을 대상으로 터널 라이닝에 대칭 분포하중이 작용하는 경우와 비대칭 분포하중이 작용하는 경우로 가정하여 터널해석 시 널리 사용되는 상용 프로그램에 하중조건을 입력시켜 터널 라이닝의 단면 위치별 변위와 응력을 산출하였다. 산출된 변위를 계측 측점수 3점, 5점, 7점으로 터널 라이닝 역해석 프로그램에 입력시켜서 구한 응력과 변위를 비교하여 최적 계측 측점수를 산정하였다. 연구결과 실무적으로 계측 수행의 경제성과 터널 계측의 손망실률을 고려한 계측 측점수가 최소 5점은 되어야 할 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제22권3호
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• pp.323-330
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• 2012

국내 터널현장에서는 기존 H형 강지보를 대체하는 격자지보의 사용이 급격히 증가되고 있다. 터널에 작용하는 지반하중은 숏크리트와 격자지보에 의하여 지지된다. 따라서 터널의 안정성을 평가하기 위해서는 격자지보에 대한 계측이 필수적이다. 그러나 현재까지 국내에서는 격자지보에 대한 계측이 거의 수행되지 않았으며 적절한 계측 방법도 확립 되지 못한 상태이다. 본 연구에서는 격자지보용 로드셀을 이용한 신뢰성 있는 격자지보 계측 방법을 제안하였다. 또한 시공 중인 터널현장에서 격자지보 계측을 수행하여 격자지보에 작용하는 지반하중을 제시하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.217-226
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• 2003

본 연구에서는 활동성 불연속면을 포함하고 있는 모래지반에 터널을 굴착할 때에 터널 주변의 원지반에 발생되는 아칭을 규명하기 위하여 터널 상부의 토피고와 불연속면의 위치 및 각도를 변화시켜가며 모형실험을 수행하였다. 모형실험기의 중앙에 수직으로 이동이 가능한 가동판을 설치하고 모래지반 조성 후에 가동판을 강하시켜서 터널 굴착을 모형화 하였고, 토조의 바닥판에 로드셀을 부착하여, 아칭에 의한 하중전이를 측정하였다. 굴착에 의한 지표면의 침하거동은 변위측정센서를 지표면에 설치하여 측정하였으며, 실험 중에 연속사진촬영을 실시하고 지반조성시 일정한 간격으로 설치한 측점의 움직임을 관측하여 굴착에 의한 지반이완형태를 측정하였다. 본 연구 결과 터널굴착시 불연속면의 각도와 위치, 그리고 터널 상부의 토피고에 따라서 하중전이 형태와 이완영역이 변화하는 것을 확인하였으며 지반의 이완영역이 터널과 인접해 있는 불연속면을 따라 주변지반으로 점차 확대되어 가는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권7호
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• pp.35-45
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• 2011

본 연구에서는 콘크리트 라이닝의 설계개념을 명확히 정립하여 라이닝뿐만 아니라 주지보재의 경제적인 설계 및 시공이 가능토록 하기 위하여, 콘크리트 라이닝에 작용하는 지반이완하중을 Terzaghi의 이론적 방법과 수치해석 방법을 이용한 다양한 해석방법에 따라 비교하였다. 그리고 풍화토, 풍화암에서의 각지 다른 지반조건과 측압계수($K_0$) 변화에 따른 터널 콘크리트 라이닝에 작용하는 지반이완하중을 비교 분석하였다. 본 연구 결과, Terzaghi의 지반이완하중은 수치해석 결과보다 다소 크게 나오는 경향이 있었고 풍화암보다 풍화토에서 다소 큰 지반이완하중이 산정되었다. 또한, 측압계수가 증가할수록 터널 라이닝에 미치는 단면력은 Terzaghi의 이론식을 사용 시 측압계수가 증가할수록 감소하는 반면 수치해석 방법을 사용 시 그 증감 영향은 미미하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.361-366
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• 2001

The present study describes a practical estimation procedure about the pantograph under several severe aerodynamic load conditions. As the operating speed of the Korean Train Express(KTX) reaches 350km/h, structural safety at various conditions should be examined at the design stage. In the present study, a compact and reliable procedure is developed to get aerodynamic loads on each part of the pantograph regarding the typhoon condition, the train/tunnel interaction, the train/train interaction and the side wind condition. In the estimation procedure, 3-dimensional steady and unsteady CFD simulation around the high speed train facilitates assigning the external local flow condition around the pantograph. The procedure is verified using the results of the low speed wind tunnel test at JARI and applied to 7 flow conditions and 4 operation configurations.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.1059-1064
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• 2002

The behavior of an opening and the performance of support system depend upon the load-deformation characteristics of ground and support as well as of the manner and of timing of support installation. The load-deformation characteristics of ground and support are derived by the interaction between ground and support. The interaction between ground and support is qualitatively illustrated by a ground response curve. The behavior of an opening and the performance of support system depend upon the load-deformation characteristics of ground and support as well as of the manner and of timing of support installation. The interaction between ground and support is qualitatively illustrated by a ground response curve. The convergence-confinement method don't need the basic assumptions for a mathematical model. Also This is applicable to general tunnel. Consequently the stability of tunnel must be qualitatively investigated by a ground response curve and quantitatively adjudged by a numerical analysis for the reasonable design of tunnel.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권5호
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• pp.433-439
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• 2020

Tunnels are one of the most important constructions in civil engineering. The damage to these structures caused enormous costs. Therefore, the safe and economic design of these structures has long been considered. However, both applied loads on the tunnels as well as the resistance of the structural members are naturally uncertain parameters, hence, the design of these structures requires considering the probabilistic approaches. This study aims to determine the load and resistant factors of lining tunnels concerning the earthquake extreme events limit state function. For this purpose, tunnels that have been designed according to the previous design codes (AASHTO Tunnel LRFD 2017) and using reliability analysis, the optimum reliability of these structures for different loading scenarios is determined. In this paper, the tunnel is considered circular. Finally, the proper load and resistance factors are calculated corresponding to the obtained target reliability. Based on the performed calibration earthquake extreme events limit state function, the result of this study can be recommended to AASHTO Tunnel LRFD 2017.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.784-791
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• 2008

In this study, we recognized about application of the load distribution factor for design of tunnel in 3D numerical analysis. Generally, load distribution factor of tunnel is applied to describe 3D arching effect that can not describe when 2D numerical analysis. Through result of 3D numerical analysis, we used to apply in numerical analysis for the load distribution factor that ratio of finally displacement to displacement of construction step. But 3D numerical analysis need to apply to load distribution factor for convenience of numerical analysis. Therefore, we proposed load distribution factor that reduce time and coast. It corrected variable of advanced length in load distribution factor of 3D numerical analysis.