• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.189-206
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• 2003

터널시공 중, 터널자체의 안정성 확보와 주변지반 및 인접 구조물의 안정성 확보를 위한 체계화된 계측관리는 매우 중요한 사항이라고 할 수 있는데, 지반조건이 불리한 도심지 터널공사나 지반조건이 급격하고 빈번하게 변화하는 경우에 있어서는 그 중요성이 더욱 증대되는 것이 사실이다. 최근 오스트리아에서는, 임의 시점에 대한 절대변위를 계측하고 분석하는 기존의 방법 대신, Geodetic을 이용한 각 시공단계별 상대변위의 계측 및 분석방법이 널리 증가하고 있는데, 이를 통해 지반조건의 급격한 변화 예측 및 이에 상응하는 굴착방법과 지보방식의 변경등이 용이해지고 있다. 한편, 지반의 변위는 막장 굴착이 시공되기 이전부터 발행하기 시작하므로 막장 전방의 응력상태는 향후 변위 진행과정에 있어 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 즉, 막장 전방의 강성이나 응력상태는 굴착 후의 장기적인 터널안정성 및 인접 구조물의 안정성 확보와 관련된 주요 변수라 할 수 있다. 본 논문에서는 이와 관련된 다양한 조건에 대한 3차원 변위해석을 실시하였으며, 그 결과를 통해 터널 굴착시의 수직변위 및 벡터회전, 막장면 변위 등의 변화를 살펴보았다.

• 터널과지하공간
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• 제28권2호
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• pp.186-192
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• 2018

최근에 독일터널위원회(German Tunnelling Committee DAUB)에서 TBM 막장지보의 새로운 계산법을 발표하였다. 이에 따라 보쿰시에 위치한 Ruhr 대학의 Zdenek Zizka와 Markus Thewes가 새로운 방법에 대해 활발한 논의를 하였다. 이러한 권유사항은 다양한 터널막장 지보 계산방법에서 지반조건에 따라 가장 적절한 계산법을 선정하는데 도움이 된다.또한, 막장에 적용되는 지반압 혹은 지하수압에 따른 막장안정 계산법들을 논하였다. 이 보고서에는 Zdenek Zizak and Markus Thewes의 터널 막장지보 계산법에 대한 기술적 논의를 구체적으로 설명하는 것이 목적이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.91-100
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• 2002

본 논문에서는 수평보강재로 보강된 터널막장의 거동에 관한 내용을 다루었다. 터널막장 보강공법에 있어서 보강조건이 막장의 수평변위 및 지표침하에 미치는 영향을 고찰하기 위해 축소 모형실험을 수행하였다. 실험결과 수평보강재로 터널막장을 보강할 경우 막장의 변위 및 지표침하가 현저히 감소하는 것으로 나타나 도심지 터널시공에 있어서 지반거동 억제를 위한 보조 공법으로서 효과적으로 적용될 수 있는 것으로 나타났다. 아울러 지반거동 억제 효과는 보강조건에 따라 현저히 차이를 보이는 것으로 나타났다. 본 고에서는 연구결과를 종합하여 실무 적용시 주안점을 고찰하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.947-954
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• 2008

Nowadays many urban subways are frequently constructed under the building and the river by the use of tunneling method. Especially, the majority of the tunnel are constructed even with shallow depth under the ground in the weathered soil. Since the tunnel are generally designed on the basis of the geographic soil investigation, the stability of the tunnel should be checked with the realistic data instrumented during construction. The displacement of the tunnel occurs in front of the end face during the excavation of the tunnel, which is called as pre-displacement. The total displacement can be figured from the exact pre-displacement, which is very difficult to measure without using any device installed in front of the tunnel end face. In this study, the pre-displacement measured from horizontal inclinometer was analyzed to know the co-relation with the total displacement and also, the trend and the characteristics of the tunnel deformation during construction was suggested through the regression analysis of the measured data.

• 지질공학
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• 제16권3호
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• pp.265-273
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• 2006

터널 시공 시에 관찰되는 막장의 상태는 굴착예정 막장의 지질상태를 가장 잘 표현하며, 지보패턴의 결정에 큰 영향을 미치므로 막장지질조사는 매우 중요하다. 따라서 막장지질조사를 통해서 단순히 암반평가만을 수행하는 것이 아니라 터널 시공 중에 영향을 미칠 수 있는 모든 지질요소 등을 관찰하여 다음 시공 막장의 지반상태를 예측하여야 한다. 그러나 현재 막장지질조사 시 기술 및 경험, 시간적인 제약 등으로 인한 한계로 조사결과를 시공에 충분히 반영하지 못하는 것이 현실이다. 본 연구에서는 기 시공된 국내 터널의 막장관찰기록지의 기록상황을 집계하여 막장지질조사의 문제점을 분석하고 그 개선 방안을 제시하였다

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권2호
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• pp.215-226
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• 2020

The magnitude and distribution of tunnel deformation were widely discussed topics in tunnel engineering. In this paper, a three-dimensional (3D) finite element program was used for the analysis of various horseshoe-shaped opening expressway tunnels under different geologies. Two rock material models - Mohr-Coulomb and Hoek-Brown were executed in the process of analyses; and the results show that the magnitude and distribution of tunnel deformation were close by these two models. The tunnel deformation behaviors were relevant to many factors such as cross-sections and geological conditions; but the geology was the major factor to the normalized longitudinal deformation profile (LDP). If the time-dependent factors were neglected, the maximum displacements were located at the distance of 3 to 4 tunnel diameters behind the excavation face. The ratios of displacement at the excavation face to the maximum displacement were around 1/3 to 1/2. In general, the weaker the rock mass, the larger the ratio. The displacements in front of the excavation face were decreased with the increasement of distance. At the distance of 1.0 to 1.5 tunnel diameter, the displacements were reduced to one-tenth of the maximum displacement.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권1호
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• pp.93-104
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• 2019

Anomalies and/or fractured grounds not detected by the surface geophysical and geological survey performed during design stage may cause significant problems during tunnel excavation. Many studies on prediction methods of the ground condition ahead of the tunnel face have been conducted and applied in tunneling construction sites, such as tunnel seismic profiling and probe drilling. However, most such applications have focused on the drill and blast tunneling method. Few studies have been conducted for mechanized tunneling because of the limitation in the available space to perform prediction tests. This study aims to predict the ground condition ahead of the tunnel face in TBM tunneling by using an electrical resistivity tomography survey. It compared the characteristics of each electrode array and performed an investigation on in-situ tunnel boring machine TBM construction site environments. Numerical simulations for each electrode array were performed, to determine the proper electrode array to predict anomalies ahead of the tunnel face. The results showed that the modified dipole-dipole array is, compared to other arrays, the best for predicting the location and condition of an anomaly. As the borehole becomes longer, the measured data increase accordingly. Therefore, longer boreholes allow a more accurate prediction of the location and status of anomalies and complex grounds.

• 터널과지하공간
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• 제21권6호
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• pp.439-449
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• 2011

터널의 페이스매핑(face mapping)을 신속하고 신뢰성 있게 수행하기 위하여 디지털 사진으로부터 3차원 좌표의 점군(point cloud)을 생성하고 이로부터 절리면의 방향과 간격 및 암질지수(R.Q.D), 절리면 거칠기 등을 분석하였다. 분석결과를 공학적 암반분류 방법인 RMR(Rock Mass Rating)과 Q 시스템에 입력하여 보강방법을 결정하고 터널을 시공하였다. 그 결과 터널 페이스매핑 작업의 안전성을 높이면서, 분석부터 보강작업까지의 시간을 절약하였다. 또 터널 막장면의 디지털 영상과 공학적 암반분류용 정보를 객관적으로 평가하고 필요 시재분석이 가능하도록 보존함으로써 보강등급 결정과 터널보강 방법의 신뢰도를 높였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권1호
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• pp.1-13
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• 2020

To give a solution for seismic stability of tunnel faces subjected to earthquake ground shakings, the pseudo-dynamic approach is originally introduced to analyze tunnel face stability in this study. In the light of the upper-bound theorem of limit analysis, an advanced three-dimensional mechanism combined with pseudo-dynamic approach is proposed. Based on this mechanism, the required support pressure on tunnel face can be obtained by equaling external work rates to the internal energy dissipation and implementing an optimization searching procedure related to time. Both time and space feature of seismic waves are properly accounted for in the proposed mechanism. For this reason, the proposed mechanism can better represent the actual influence of seismic motion and has a remarkable advantage in evaluating the effects of vertical seismic acceleration, soil amplification factor, seismic wave period and initial phase difference on tunnel face stability. Furthermore, the pseudo-dynamic approach is compared with the pseudo-static approach. The difference between them is illustrated from a new but understandable perspective. The comparison demonstrates that the pseudo-static approach is a conservative method but still could provide precise enough results as the pseudo-dynamic approach if the value of seismic wavelengths is large or the height of soil structures is small.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.445-456
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• 2005

The research concentrates on improving the in-hole seismic probe, which has been developed in past five years, to be used in stiffness measurements of tunnel-face materials. The probe was down-sized to be fit in 45-mm diameter holes(or BX) drilled by a jumbo-drill, which is used to drill holes to install explosives for tunneling. Also trigger system was improved by using a down-speeding motor for operating convenience and air packing system was replaced with a set of plate-springs to eliminate supply of compressed air. These modifications are to adjust the probe for the unfavourable environment inside of tunnels and to test without any further drilling cost. The probe and testing procedure were successfully adopted with horizontal holes drilled by a jumbo-drill at a tunnel-face to evaluate the stiffness of rock mass. The measured shear wave velocities can be used to estimate deformation properties of rock mass for tunnel analyses.