• 자연, 터널 그리고 지하공간
• /
• 제21권2호
• /
• pp.103-116
• /
• 2019

Permanent sprayed concrete tunnel linings waterproofed with bonded membranes have been used at a number of important traffic projects over the last decade. Research has been carried out in several teams in order to increase the understanding of the function, properties and behavior of such linings under different loading and boundary conditions. The basic layout of this lining gives fundamental different system properties compared to the traditional lining systems. The main differences pertain to the groundwater exposure and the resulting hydraulic loading, the response of the concrete and membrane materials to this loading, as well as the geomechanically induced loading of the lining structure. The current understanding of the function and properties of such lining structures is presented in the paper based on review of recent research carried out in Norway, as well as field observations and monitoring carried over a several years. The influence of the water exposure on the final condition of the concrete and membrane materials has proven to be of vital importance for proper material testing and acceptance, assessments of the mechanical contribution of the bonded membrane, as well as assessments of the longterm durability of such linings. Obtaining realistic material parameters for the concrete and membrane materials subject to the boundary conditions posed by the groundwater exposure in an undrained structure is emphasized. Finally, some recent results from currently ongoing research on such linings, particularly the hydraulic response of the rock mass and the long term behavior of the concrete and membrane materials are presented.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.221-228
• /
• 2002

Thickness of concrete lining, voids at the back of lining or shotcrete are very important elements for inspecting the safety of tunnels. Therefore, the inspection of tunnel lining structure means to investigate the inner layer boundaries of the structure. For this purpose, seismic reflection survey is the most desirable method if it works in good conditions. However, the conventional seismic reflection method can not be properly used for investigating thin layers in the lining structure. In other words, to detect the inner boundaries, it is desirable for the wavelength of source to be less than the thickness of each layer and for the receiver to be capable of detecting high frequency(ultrasonic) signals. To this end, new appropriate source and receiver devices should be developed above all for the ultrasonic reflection survey. This paper deals primarily with the development of source and receiver devices which are essential parts of field measuring system. Interests are above all centered in both the radiation pattern, energy, frequency content of the source and the directional sensitivity of the receiver. With these newly devised ones, ultrasonic physical modeling has been performed on 3-D physical model composed of bakelite, water-proof and concrete, The measured seismograms showed a clear separation of wave arrivals reflected from each layer boundary. Furthermore, it is noteworthy that reflection events from the bottom of concrete below water-proof could be also observed. This result demonstrates the usefulness of the both devices that can be applied to benefit the ultrasonic reflection survey. Future research is being focus on dealing with at first an optimal configuration of source and receiver devices well coupled to tunnel wall, and further an efficient data control system of practical use.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
• /
• pp.624-629
• /
• 2008

When TBM excavates a tunnel, existing concrete lining segments are used as supporting structures for driving force. Axial stress on the lining segments are apt to be large in case of direct driving force. However, it drastically decline as it is farther and father from TBM and later, it tends to converge after a certain point. Such tendencies show similar results of finite element analysis. At the initial intervals, the values of finite element analysis are larger, while at the later intervals, the actual stress values are larger. It concludes that such tendencies are attributable to that the concrete lining segments have partially burst and cracked in the axial direction at the initial intervals. And differences of stresses at the later intervals are created by the changed plasticity of ground and the friction on the external sides of the lining segments.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.1-29
• /
• 2019

NATM (무근)터널의 라이닝 균열을 분석한 논문과 연계하여 NATM (철근)터널의 결함을 정밀안전진단 사례를 정리하여 결함별 원인을 분석하고자 하였다. NATM (철근)터널에서 콘크리트라이닝은 그 역할에 따라 철근과 같은 보강재를 사용하게 된다. 지반이 불량하거나 안전성 확보를 위한 라이닝 두께의 증가는 굴착단면의 증가와 라이닝 타설 물량의 증가를 유발하나, 철근보강 단면을 설계하여 경제성과 안전성을 함께 도모하게 된다. 시설물안전법에 의한 국내 1종 터널 시설물 중에서 NATM으로 시공된 구간에 철근보강을 실시한 라이닝의 결함 특성을 정리하여 형태별 발생원인을 분석하고자 하였다. 단철근, 복철근과 무근라이닝에 발생되는 균열을 비교하여 철근으로 인한 균열제어 효과를 분석하였다. 다양한 위치에서의 철근노출 사례와 함께 기술하였고 터널에서 고려될 수 있는 라이닝 두께 부족의 원인으로 정밀시공 미흡, 박락, 공용중 라이닝 화재에 의한 폭열, 지진, 용탈의 사례를 기존 연구와 비교하여 분석하였다. 향후 본 연구를 통해 정밀안전진단(터널) 세부지침의 보완 및 개정방향 등을 제시하고자 한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 1993년도 봄 학술회 논문집
• /
• pp.49-58
• /
• 1993

Reappraisal of the design and the construction concept of the bottom drainage tunnel has been made through the seepage analysis. An appropriate design approach for this tunnel has also been proposed. It was revealed from this study that water pressures acting on the concrete lining in the bottom dralnage tunnel much depend on the permeability of the surrounding ground, the source of water supply and the discharge capacity of dralnage facilities. The full release of these water pressures by the current drainage system could not be expected if this type of tunnel is constructed in the ground including alluvial deposits having a high permeability. The necessity of a proper reinforcement of the concrete lining or a modification of its shapes corresponding to the water pressure has been suggested.

• 지질공학
• /
• 제19권3호
• /
• pp.417-422
• /
• 2009

최근 건설되는 터널은 장대화될 뿐만아니라 파쇠대 등의 불량한 지반을 통과하는 사례가 많아지고 있다. 지반 강도가 좋지 않을 때는 터널의 소성변형이 일어나고 때로는 붕락하는 사례도 발생한다. 지금까지의 터널시공방식은 굴착작업이 완료된 후에 라이닝콘크리트를 타설하는 순차적 시공방법이었다. 이 방법은 공사기간이 길고 비용이 많이 들어갈 뿐만 아니라 파쇄대나 소성지반에서 굴착후 장기간 방치했을 때, 터널의 안정을 기대하기 어려운 경우도 있다. 이에 따라 양북터널에서는 터널굴착과 라이닝콘크리트를 동시에 시공하여 공사기간 단축은 물론 심한 파쇄대구간에서 터널을 조기에 안정시키기 위해 동시시공을 계획하게 되었다. 동시시공을 위한 사전 검토사항으로서 발파굴착과 동시에 콘크리트를 타설했을 때 발파진동이 라이닝콘크리트의 강도에 미치지 않는 안전한 이격거리를 산출하기 위한 시험을 현장에서 시행하였다. 또한 동시시공을 위한 라이닝폼의 개선과 콘크리트 타설방법 개선, 집진기를 이용한 환기방식의 개선과 설비의 재배치 등을 동시에 시행하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.329-336
• /
• 2008

도심지 생활 편의를 위한 효율적인 교통 네트워크가 요구되고 있다. 그러나 과밀한 교통 네트워크는 교통체증은 물론 지반환경에 좋지 않은 영향을 주고 있어 터널 및 지하공간에 대한 효율적인 사용과 개발이 요구된다. 지난 20년간 전세계에서 많은 터널 화재사고가 발생하였으며, 그 결과 인명 및 구조물 피해는 물론 경제적으로 큰 손실을 초래하였다. 산악터널의 경우에는 화재 발생에 따른 터널 라이닝의 손상이 터널 안전성에 큰 영향을 주지는 않을 것이다. 그러나, 쉴드터널, 침매터널, 개착터널의 콘크리트 라이닝은 구조부재로 사용되는 관계로 화재 발생이 터널 붕괴로 이어지는 위험성을 안고 있다. 본 연구의 목적은 새롭게 개발된 시멘트계 내화재료로 피복된 터널 철근 콘크리트 라이닝의 내화성능을 평가하기 위함이다. 콘크리트 라이닝 시편을 대상으로 독일의 RABT 내화곡선(최고온도 $1,200^{\circ}C$), 네델란드의 RWS 내화곡선(최고온도 $1,350^{\circ}C$)을 이용하여 실험을 실시하였으며, 그 결과 RABT 내화곡선 하에서는 30mm의 내화피복만으로도 우수한 내화성능을 확인할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
• /
• pp.363-366
• /
• 2005

The radar method based non-destruction inspection stands in the spotlight of concrete tunnel lining due to the advantages of less restrictions of applicability, simpleness and quickness. However, in the case of utilizing at constructions, the decomposition ability is decreased because the effect of damping and dispersion is potent and the utilization of high frequency is difficult. In particular, it is very difficult to investigate the size and thickness of tunnel using the low frequency radar with low decomposition ability In this work, to resolve the above problems, the effect of arrangement between adjacent tunnels is investigated utilizing the low frequency radar and results are reported

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.977-980
• /
• 2008

최근 터널 라이닝콘크리트의 고질적인 문제점 중에서 유동성 부족 및 충전 불량을 해결하기 위해 자기충전 콘크리트를 적용하고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 최근 다년간에 걸친 연구 결과인 개발한 자기충전 라이닝콘크리트(이하 SCLC로 약함)를 타설 전.후의 유동 특성 및 역학적 특성을 검토하여 현장적용 타당성을 검증하고자 하였다. Packing Factor 배합법에 의해 개발된 SCLC를 현장여건과 골재특성에 따라 현장배합으로 변경하여 타설하였으며 타설 전 SCLC의 Slump flow, 공기량 등을 통하여 유동성능과 내구성능을 검토하였다. 또한, 시간경과에 따른 Slump flow loss를 측정하여 현장타설 가능성을 평가하고자 하였다. 나아가 국내 터널 라이닝에 적용된 첫 번째 타설임을 감안하여 차후 자기충전 라이닝콘크리트를 현장 적용할 때 주의해야할 사항 등과 시공방법을 제시하고자 하였다.

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