• Title/Summary/Keyword: Tunnel opening

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대단면 지하 석회석 광산내 무풍관 국부통기 최적화 연구 (Optimization of the Unducted Auxiliary Ventilation for Large-Opening Underground Limestone Mines)

  • 응우엔반득;이창우
    • 터널과지하공간
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    • 제29권6호
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    • pp.480-507
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    • 2019
  • 본 논문은 무풍관 선풍기를 이용한 대단면 갱내 국부통기시스템의 최적화를 목적으로 한다. 갱내 맹갱도 형태의 작업공간을 대상으로 일련의 CFD분석과 현장실험을 수행하였다. 선풍기 위치, 운전방식 및 배치가 최적화의 주요 대상변수이다. 국부선풍기에서 토출되는 제트류는 대부분의 경우, 풍속이 15m/s이상으로 고속이므로 토출 후 갱도 바닥, 내벽, 천정 그리고 다른 선풍기에서 토출되는 제트류와 충돌할 가능성이 있다. 따라서 충돌시 상당한 에너지 손실이 발생하므로 통기 효율이 급격히 저하될 수 있다. 본 논문에서 최적 선풍기 간격은 제트류가 충돌 없이 최대의 유동거리를 유지할 수 있는 거리로 정의하며, 반면 단면상의 최적 위치란 갱도내벽과의 충돌 가능성이 최소화된 위치로 정의하였다. 따라서 선풍기 설치위치의 최적화는 통기의 효율뿐만 아니라 에너지 비용 또한 최소화가 가능하다. 3차원 CFD분석을 위하여 다양한 갱내 맹갱도 작업공간을 가정하였다. 무풍관 국부통기의 설계 및 최적화를 위하여 풍속 및 CO농도 분포를 CFD분석하였으며 동시에 비교 목적으로 현장실험을 수행하였다. 본 논문의 궁극적인 목적은 풍관을 사용하기 않는 국부통기시스템을 최적화함으로써 대단면 맹갱도 작업공간에 고효율, 저비용 국부통기를 가능케하여 깨끗하고 안전한 작업환경을 확보하기 위함이다.

이축압축 조건에서 공동이 존재하는 유사 절리암반 모델의 파괴 거동 (Fracture Behaviors of Jointed Rock Model Containing an Opening Under Biaxial Compression Condition)

  • 사공명;유재호;박두희;이준석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권10호
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    • pp.17-30
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    • 2009
  • 지하에 공동을 건설하는 터널 공사의 경우 초기 응력의 집중 및 발파와 같은 시공단계에서의 과도한 에너지의 적용으로 인하여 주변 암반에 손상을 발생시킨다. 이러한 손상의 발생은 터널에 작용하는 하중 및 터널 주변 암반의 흐름조건에 상당한 영향을 끼친다. 이러한 이유로 터널 주변에 발생하는 손상구간에 대하여 다양한 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 유사암석으로 제작된 공동이 존재하는 절리모델의 이축압축실험을 통하여 공동주변의 손상발생을 연구하였다. 절리면은 수평면과 $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$의 조건으로 형성되었으며, 초조강시멘트 재료를 이용하여 유사절리모델을 제작하였다. 이축압축 실험결과 공동주변에서는 절리면에 수직한 방향으로 인장균열의 발생이 관측되었으며, 균열의 진행으로 인하여 암반블록이 형성되었으며, 진행하는 인장균열이 다른 절리면에 도달하여 암반블록이 완전히 형성된 경우 탈락하는 과정을 보였다. 이러한 인장균열의 진전은 절리면의 각도에 따라 상이한데 절리면의 각도가 클수록 안정적이며 진행성의 균열 진전 양상이 관측되었다. 이러한 인장균열의 발달은 절리면으로 구성된 암편을 보로 가정 할 경우 공동의 곡률로 인한 기하학적 형상의 불규칙성으로 인하여 모멘트가 작용하는 것으로 판단된다. 이상의 실험결과를 입자요소해석 방법을 기반으로 하는 PFC 2D를 이용하여 모사하였다. 해석결과 실험에서 관측한 바와 같이 절리면 각도가 작을수록 손상대의 폭은 넓어지며 인장균열의 진행에 의한 암반블록의 형성이 관측되었다. 또한 상호작용이 발생하는 균열을 조사한 결과 수치해석에서도 절리면의 각도가 작은 조건에서 진행성의 파괴가 나타났다.

중공부(中空部)를 가진 고층건축물(高層建築物)의 풍응답(風應答) 특성(特性)에 관한 풍동실험(風洞實驗) 연구(硏究) (Wind Tunnel Test Study on the Characteristics of Wind-Induced Responses of Tall Buildings with Openings)

  • 김동우;길용식;하영철
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권4호통권77호
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    • pp.499-509
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    • 2005
  • 강풍으로 유발되는 고층건축물의 풍진동은 주로 와류에 의한 풍직각방향의 진동에 의하여 발생한다. 이러한 진동은 단면형상이 일정한 유연하고, 경량이며, 경감쇠인 고층건축물인 경우 가장 심하게 발생한다. 본 논문은 와류에 기인한 풍직각방향의 진동을 저감시키기 위한 공역학적인 방법을 논한 것이다. 항력 및 횡력방향의 압력을 균등화하고 또한 양방향의 공간적인 간섭을 분산시키고, 풍직각 방향으로 작용하는 풍력의 크기를 효율적으로 감소시키기 위하여 건축물의 풍방향 및 풍직각방향에 중공부를 설치하였다. 실험모형은 모두 형상비가 8:1이 되도록 하였고, 중공부의 형상은 2종류, 크기는 2종류, 위치는 6종류로 변화시킨 총 24종류의 모형을 제작하여 풍력실험을 실시한 후 각 모형에 대한 풍방향 및 풍직각방향의 변위응답특성을 조사하였다. 최종적으로 중공부를 가진 모형의 효율성을 분석하기 위하여 중공부를 가진 모형에 대한 결과를 중공부가 없는 정사각형 각주의 변위응답 특성과 비교 분석하여 중공부의 형상 변화, 크기 변화, 위치 변화에 따른 풍진동의 저감효과의 정도를 정량적으로 규명하였다.

취성파괴수준과 파괴개시시점에 관한 진삼축 모형실험연구 (True Triaxial Physical Model Experiment on Brittle Failure Grade and Failure Initiation Stress)

  • 천대성;박찬;박철환;전석원
    • 터널과지하공간
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    • 제17권2호
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    • pp.128-138
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    • 2007
  • 상대적으로 저심도에 건설되는 암반구조물의 경우 단층이나 절리 등 암반 내 존재하는 불연속면이 굴착 후 생성된 경계면과의 교차에 의해 구조적인 형태의 파괴가 지배적으로 발생하나, 고심도에 건설되는 경우 높은 현지응력과 굴착에 따른 유도응력으로 인해 공동 경계면에서 스폴링이나 슬래빙과 같은 취성파괴가 발생할 수 있다. 취성파괴는 암반구조물의 안정성을 약화시키는 주된 원인으로, 고심도 영역에서 암반구조물의 안정성을 확보하기 위하여 응력조건에 따라 발생하는 취성파괴의 개시시점, 파괴수준 및 파괴범위 등과 같은 파괴특성이 규명되어야 한다. 본 연구에서는 고심도의 암반구조물에서 발생할 수 있는 취성파괴의 파괴수준 및 개시시점과 재하응력사이의 관계를 정량적으로 평가하고자 진삼축 응력조건을 구현할 수 있는 모형실험장치를 설계, 제작하여 여러 응력조건에서 모형실험을 수행하였다. 공동주변에서 발생한 파괴수준을 육안관찰과 미소파괴음 발생양상에 의해 3단계로 구분하고, 진삼축 응력조건에 따라 제시하였다. 그 결과 파괴수준은 공동단면에 작용하는 재하응력$(S_v,\;S_{H2})$ 뿐 아니라 공동 축에 평행한 재하응력 $S_{H1}$에 영향을 받으며, $S_{H1}$$S_{H2}$의 크기가 증가할수록 동일한 $S_v$에서 파괴수준은 감소하였다. 파괴개시점 역시 $S_{H1}$$S_{H2}$의 증가에 따라 파괴개시를 위한 응력수준은 증가하였으며, 다중회귀분석을 통해 파괴개시시점과 진삼축 응력조건의 관계식을 도출하였다.

서비스업 활용을 위한 광산 폐갱도의 안정성 평가 (Stability Assessment of Abandoned Gangway for Commercial Utilization of Services)

  • 선우춘;정소걸;이윤수;강상수;강중석
    • 터널과지하공간
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    • 제22권5호
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    • pp.297-309
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    • 2012
  • 서비스업 목적을 위한 폐갱도에 대한 안정성 평가가 수행되었다. 공동의 안정성에 영향을 주는 많은 요소들 중 주어진 암반내의 공동폭이 하나의 중요한 설계요소가 된다. 이 논문에서는 폐갱도의 안정성 평가를 위해 갱도의 크기에 대해 Lang이 제안한 한계 공동폭 기준, Mathews'stability graph method 그리고 수정 제안된 한계 공동폭 기준과 Q 시스템의 지보대책을 이용하여 안정성 평가를 실시하였다. 전체적으로 안정성평가에서 안정한 것으로 판단되지만, 저각의 수평절리가 나타나는 구간에서는 쐐기형 블록의 낙석 위험이 예상된다. 또한 상용목적으로 폐갱도를 활용할려면 구역에 따라서는 록볼트와 같은 지보대책이 필요하다. 출입구 구간은 불안정 구간으로 특히 주의가 필요한 구간이다. 과발파에 의한 갱도 천정 및 측벽에 많은 크고 작은 부석들이 존재하고 있어 부석들에 대한 제거작업이 선행되어야 한다.

고속철도 개통이 항공여객 수요변화에 미치는 영향 분석 - 서울-제주간 노선을 중심으로 - (Analysis on the effect of the opening of high speed rail way on the change in the air passenger's demand - Focused on Seoul and Jeju line -)

  • 이준규;유광의;김덕녕
    • 한국항공운항학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.26-33
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    • 2012
  • Competition between air transportation and railways has grown fiercer in major countries around the world with the rise of high-speed railways. In South Korea, air passenger travel has been rapidly decreasing since the initial launch of the Seoul-Pusan KTX line in 2004 and second opening that followed in 2010. Further expansion of the high-speed railway is expected. At present, research efforts to verify the validity of constructing an underwater express railway tunnel between Ho-nam and Jeju Island are taking place. Considering the possible high speed railway connection between Seoul and Jeju Island, this thesis has analyzed the choice behavior of existing passengers of the major and low-cost carriers. For this, Stated Preference (SP) research has been performed for three variables, including fare, travel time and the number of runs, to estimate the substitution rate of each of the three variables. Binomial Logit Model has been estimated with the obtained data. The estimation of the model has found that airline passengers of major and low-cost carriers are willing to pay approximately 7,200 KRW and 5,000 KRW, respectively, to reduce travel time by one hour. If the number of runs in one day increases, it has been estimated that the passengers are willing to pay additional fares of about 390 KRW and 30 KRW, respectively. On the other hand, the substitution rate between the number of runs and the travel time was found to be somewhat insignificant. If the construction of the Seoul-Jeju line progresses in the future, this study could be used as preliminary data for determining fares, travel time and the number of runs.

수압파쇄를 이용한 초기응력 측정 결과의 신뢰도 제고 방안 - 일본 지반공학회 표준시험법 개정안을 중심으로 (Improvement of In-Situ Stress Measurements by Hydraulic Fracturing - Focusing on the New Standard by Japanese Geotechnical Society)

  • 김형목;이항복;박찬;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제32권1호
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    • pp.1-19
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    • 2022
  • 본고에서는 수압파쇄를 이용한 초기응력 측정결과의 정밀도 제고 방안으로 최근 제안된 일본 지반공학회 표준시험법 개정안의 검토 결과를 수록하였다. 개정안에서는 수압파쇄에 의해 형성된 암석 균열 표면의 거칠기와 잔류 간극을 고려한 균열재개압력의 수정식을 제안하였다. 또한, 수압파쇄시스템 컴플라이언스가 초기응력 추정 결과에 미치는 영향을 파악하고 주변 암반의 탄성계수가 클수록 수압파쇄시스템 컴플라이언스가 충분히 낮아야함을 보였다.

Research on the support of larger broken gateway based on the combined arch theory

  • Yang, Hongyun;Liu, Yanbao;Li, Yong;Pan, Ruikai;Wang, Hui;Luo, Feng;Wang, Haiyang;Cao, Shugang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제23권2호
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    • pp.93-102
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    • 2020
  • The excavation broken zones (EBZ) of gateways is a significant factor in determining the stability of man-made opening. The EBZ of 55 gateways with variety geological conditions were measured using Ground Penetrating Radar (GPR). The results found that the greatly depth of EBZ, the smallest is 1.5 m and the deepest is 3.5 m. Experimental investigations were carried out in the laboratory and in the coal mine fields for applying the combined arch support theory to large EBZ. The studies found that resin bolts with high tensile strength and good bond force could provide high pretension force with bolt extensible anchorage method in the field. Furthermore, the recently invented torque amplifier could greatly improve the bolt pretension force in poor lithology. The FLAC3D numerical simulation found that the main diffusion sphere of pretension force was only in the free segment zone of the surrounding rock. Further analysis found that the initial load-bearing zone thickness of the combined arch structure in large EBZ could be expressed by the free segment length of bolt. The using of high mechanical property bolts and steel with high pretension force will clearly putting forward the bolt length selection rule based on the combined arch support theory.

좌심실로 파열된 좌발살바동 동맥류 (Ruptured Left Sinus of Valsalva Aneurysm into the Left Ventricle)

  • 임한중;이재원;송명근
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제32권7호
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    • pp.665-667
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    • 1999
  • 좌관상 동맥동에서 발생하여 좌심실로 파열된 발살바동 동맥류에 기인한 울혈성 심부전을 주소로 내원한 48세 남자 환자의 수술적 체험 1례를 보고 하고자 한다. 술 전 심 초 싣캥\ulcorner좌 관상동맥동에서 시작하여 좌 심실에 이르는 머리핀 모양의 낭(sac)이 관찰 되는 발살바동 동맥류의 파열이 관찰되었고, 대동맥 좌심실 터 널(aorto-left ventricle tunnel)을 감별 진단에 범주에 두었다. 수술 소견상 좌 관상동맥동에서 시작하여 좌심실 내의 승모판 전엽 하방에 여러개의 누공을 보이는 직경 7mm, 길이 20mm의 동맥류가 관찰되었다. 수술은 파 열동맥류의 대동맥측 근위부는 우심낭으로 첨포봉합 하였고, 좌심실내의 원위부는 spaghetti를 이용해 직접 봉합하였다. 환자는 술 후 14일째 퇴원하였고, 술 후 8개월 동안 별다른 문제없이 외래 추적 관찰 중이다. 이에 저자들은 본 질환의 희귀성과 함께 수술적 방법을 알리고자 증례 보고 하는 바이다.

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FDS를 이용한 지하철 객실 화재 시 승강장 제연조건의 적정성 평가 (Evaluation of the Appropriateness of Smoke Control Conditions of Platform at the Subway Fire by using FDS)

  • 김기성;송동우;이수경
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.8-14
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    • 2013
  • 지하철에서는 전 세계적으로 크고 작은 화재가 지속적으로 발생되고 있다. 대구지하철 화재에서 볼 수 있듯이 독성가스와 연기에 의한 가시거리 감소로 많은 인명피해가 발생하였다. 본 논문에서는 부산 지하철 만덕역에서 열차 화재가 발생할 경우 승강장에서의 제연상황(열차문의 개방, 터널의 제연설비의 가동, 방화문의 작동)에 따라 연기의 전파거동을 FDS를 사용하여 분석하였다. 계산 결과 터널부의 제연설비를 가동하였을 경우보다는 가동하지 않았을 경우가 피난로 확보에 효과가 있었다. 또한, 열차문의 개방 형태는 승강장의 대피로 측의 문은 모두 개방하고 화재객차의 선로측 문만을 개방하였을 경우가 모두 개방한 경우보다 제연 효율이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 승강장의 방화문이 정상적으로 가동하는 것이 중요하다는 것을 알 수 있었다.