• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.595-600
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• 2007

Greater expansion and more frequent operation of the railroad transportation system anticipated due to its characteristics including low cost, safety and mass transportation. Recently, effects on the railway structures due to expansion of newly constructed road, construction of subway, city gas pipeline, communication network, electric power network and construction of other railway underground crossing in accordance with urban planning and organization has influenced safe operation of trains. Accordingly, standard for selection of construction method that will enable construction of more economical and rational subway underground crossing structures by preventing problems occurring at the time of above construction works and accidents in safe operation of trains due to construction in advance is definitively necessary. Although there are numerous construction methods that can be applied at the time of construction of railway underground crossing, there are much difficulties in selection of appropriate construction method that considers characteristics of each construction method on non-excavation type construction method, train operation plan of number of operational routes and on-site circumstances. Therefore, this research aims to present rational standard for selection of construction method for such, and standard for slowdown speed and interception of train when passing the areas of slowdown in sectors under construction.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권5호
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• pp.101-108
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• 2017

Recently, the occurrence of landslides has been increasing over the years due to the extreme weather event. Developments of landslides monitoring technology that reduce damage caused by landslide are urgently needed. Therefore, in this study, a strain ratio sensor was developed to predict the ground behavior during the slope failure, and the change in surface ground displacement was observed as slope failed on the field model experiment. As a result, in the slope failure, the ground displacement process increases the risk of collapse as the inverse displacement approaches zero. It is closely related to the prediction of precursor. In all cases, increase in displacement and reverse speed of inverse displacement with time was observed during the slope failure, and it is very important event for monitoring collapse phenomenon of risky slopes. In the future, it can be used as disaster prevention technology to contribute in reduction of landslide damage and activation of measurement industry.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권2호
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• pp.103-112
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• 2020

The dynamic response of crossing tunnels under heavy-haul train loads is still not fully understood. In this study, based on the case of a high-speed tunnel underneath an existing heavy-haul railway tunnel, a model experiment was performed to research the dynamic response characteristics of crossing tunnels. It is found that the under-crossing changes the dynamic response of the existing tunnel and surrounding rock. The acceleration response of the existing tunnel enhances, and the dynamic stress of rock mass between crossing tunnels decreases after the excavation. Both tunneling and the excitation of heavy-haul train loads stretch the tunnel base, and the maximum tensile strain is 18.35 µε in this model test. Then, the measured results were validated by numerical simulation. Also, a parametric study was performed to discuss the influence of the relative position between crossing tunnels and the advanced support on the dynamic behavior of the existing tunnel, where an amplifying coefficient of tunnel vibration was introduced to describe the change in acceleration due to tunneling. These results reveal the dynamic amplifying phenomenon of the existing tunnel during the new tunnel construction, which can be referred in the dynamic design of crossing tunnels.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.107-108
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• 2007

Overhead transmission lines are completely exposed to the environment. This causes faults in transmission lines due to natural environmental conditions. In some cases, transmission towers are damaged by typhoons and snow, as well as sleet on the transmission lines. It takes a lot of time to repair the damaged towers. For emergency restoration purposes, steel poles are installed to temporarily supply power. Before 2003, emergency restoration steel poles were made of angled steel, which required a large number of beams, bolts, etc. In addition, the foundation of the steel pole and ground wire was constructed using excavation and burial methods, therefore it required a lot of manpower and time to construct temporary transmission lines. In September 2003, typhoon Maemi, whose maximum wind speed was 60m/s, hit Korea. 'Maemi' destroyed transmission lines in the Busan and Geojea area, causing long blackouts. To reduce the recovery time to the damaged transmission lines, self-build based emergency towers were developed. self-build based emergency towers reduced recovery time from 24 hours to 4 hours or less. However, the self-build based emergency tower had no arms, so the temporary transmission lines could only be constructed without curves in line routes. In this paper, solving these self-build based emergency tower limitations, using insulated arms(designed for use with the self-build based emergency tower), shall be explained.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권1호
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• pp.117-139
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• 2016

Previous studies for soil movements induced by tunneling have primarily focused on the free soil displacements. However, the stiffness of existing structures is expected to alter tunneling-induced ground movements, the sheltering influences for underground structures should be included. Furthermore, minimal attention has been given to the settings for the shield machine's operation parameters during the process of tunnels crossing above and below existing tunnels. Based on the Shanghai railway project, the soil movements induced by an earth pressure balance (EPB) shield considering the sheltering effects of existing tunnels are presented by the simplified theoretical method, the three-dimensional finite element (3D FE) simulation method, and the in-situ monitoring method. The deformation prediction of existing tunnels during complex traversing process is also presented. In addition, the deformation controlling safety measurements are carried out simultaneously to obtain the settings for the shield propulsion parameters, including earth pressure for cutting open, synchronized grouting, propulsion speed, and cutter head torque. It appears that the sheltering effects of underground structures have a great influence on ground movements caused by tunneling. The error obtained by the previous simplified methods based on the free soil displacements cannot be dismissed when encountering many existing structures.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.107-115
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• 2009

최근, 도로의 고속화와 직선화로 인해 대단면 장대터널이 증가하고 있다. 그 때문에 터널굴착시 효율성이 극대화된 방법이 요구되고 있는데, 그 중 카트리지형의 기존 화약류 대신 기계화 장전 시스템을 활용한 벌크에멀젼시스템의 도입이 적극적으로 검토되고 있다. 이 연구는 대단면 장대터널에서의 다양한 효율과 터널발파에서의 새로운 공법인 벌크에멀젼시스템을 소개하고자 한다. 그리고 현장 실험을 통해 커트리지 시스템과 벌크에멀젼 시스템의 효율을 비교해보고자 한다.

• 터널과지하공간
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• 제30권5호
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• pp.484-495
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• 2020

EPB TBM의 굴진을 수치적으로 해석하기 위해 개별요소법(DEM, discrete element method), 유한요소법(FEM, finite element method), 유한차분법(FDM, finite difference method) 등과 같은 다양한 수치해석 기법이 적용되어 왔다. 본 논문에서는 이중 개별요소법과 유한차분법을 연계하는 방식을 채택하여 EPB TBM 굴진해석 모델링 방법을 제시하였다. 제시한 개별요소법-유한차분법 연계 TBM 굴진해석 모델에서 TBM이 굴착하는 굴착부는 개별요소법을 적용하였으며, 입자 접촉 물성치의 경우 일련의 삼축압축시험을 통해 교정하였다. 굴착부 주변지반은 유한차분법을 연계시켜 정지토압계수를 고려하여 굴착부에 수평지중응력을 구현할 수 있도록 하였다. 또한, 이를 통해 소요 입자 개수를 감소시켜 모델의 해석효율을 증대시켰다. 본 논문에서 제시한 수치해석 모델은 TBM의 굴진율, 커터헤드 및 스크류 컨베이어 회전속도 등을 조절할 수 있으며 TBM 굴진 중 토크, 추력, 챔버압, 배토량을 도출해 낼 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.91-111
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• 2024

전력구 터널은 송전선로 지중화 사업의 일환으로 대부분의 경우 쉴드 TBM을 활용하여 건설된다. TBM 챔버는 터널 내부 중 유일하게 암반과 흙을 마주하는 공간이며, 붕락과 부딪힘 사고 등 사고노출 빈도가 가장 높은 곳이다. 현재 챔버 외부에서 디스크커터 마모정도를 측정할 수 있는 방법이 부재하기 때문에 근로자의 수시점검이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 TBM 챔버 내부 안전사고를 예방하고, 챔버 오픈회수 절감을 통해 공사기간 단축의 효과를 기대하기 위하여 디스크커터 마모측정 기술 개념을 정립하고, 시작품을 제작하였다. 선행기술을 고찰하여 자기센서가 굴착환경에서 가장 적합하다고 판단하여, 자기센서, 무선통신 모듈, 전원공급, 외부 케이싱, 그리고 모니터링 시스템을 종합한 마모측정 센서 패키지를 개발하였다. 실제 굴착환경에서 시작품 성능검증을 수행하기 위해 3.6 m 토압식 쉴드 TBM을 활용한 실대형 굴진시험을 수행하였다. 실대형 굴진시험 결과 8개의 시작품 중 5개가 정상적으로 작동하였다. 최대 3,000 kN의 추력과 1.5 RPM의 회전속도 안에서 센서측정값이 무선통신을 통해 시스템에 원활하게 표출되는지 확인하였고, 센서 케이싱이 파손되지 않아 내구성을 확보하는 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.165-174
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• 2004

본 연구에서는 고속철도 ${\bigcirc}{\bigcirc}$역사 공사구간 중 굴착구간에 인접하여 하천이 위치하고 공사구간 좌측에는 항상 만수위 상태의 저수지가 있어 지반 굴착시 지하 5m 깊이에서 지하수위가 존재하는 구간에 설치된 부력앵커의 수평재하시험에 관한 연구이다. 따라서 본 연구에서는 지하수위 면이 발생하는 구간에 설치된 부력앵커의 현장 수평재하시험을 통해 영구적으로 지하수위에 의해 부력을 받는 구조물의 장기적인 안정성을 평가하고자 한다. 이를 위해 고강도 강봉이나 강연선을 사용, 지반과의 마찰력을 이용하여 부력에 저항하는 방법으로 충분한 인발력을 확보할 수 있는 Bar Type 앵커를 사용하였다. 고속철도의 제동과 가속에 의해 수평력을 받는 지하구조물 바닥 슬래브에 부력방지용 앵커를 설치하였다. 이로 인해 Bar Type 부력앵커에 발생되는 거동특성을 파악하기 위해 수평재하시험을 실시하여 고속철도의 주, 정차시 열차의 급제동및 출발에 의해 발생되는 수평력에 대한 부력앵커의 거동특성을 파악하고자 하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.265-280
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• 2021

도시화로 인한 인구의 집중은 도심지 지하공간 개발을 촉발시켰으며, 그로인해 진동과 소음으로 인한 환경문제 및 민원이 많은 발파공법보다 진동과 소음에 대한 영향이 없는 TBM공법에 많은 관심을 가지게 되었다. 이런 이유로 TBM에 대한 많은 연구가 진행되었으나 TBM 장비의 커터헤드 개구부가 굴착되는 지반조건에 따라 폐색되는 특성에 대한 연구는 미비한 실정이다. 그렇기 때문에 쉴드 TBM 굴진 시 커터헤드 개구부의 폐색현상을 연구하기 위해 축소모형시험을 진행하였다. 쉴드 TBM 장비의 커터헤드 개구부 폐색현상을 규명하기 위해 점토비(10%, 30%, 50%), 커터헤드 개구율(30%, 50%, 60%), 커터헤드 회전방향(일방향, 양방향) 및 회전속도(3 RPM, 6 RPM)을 변수로 실험조건을 달리하여 36가지의 Case에 대해 축소모형실험을 진행하였다. 쉴드 TBM 폐색현상에 대한 축소모형실험 결과, 점토가 함유된 지반 조건은 양방향 회전이 일방향 회전보다 폐색영향이 증가하고 커터헤드의 회전속도가 낮을수록 폐색영향이 적은 것으로 나타났다. 그에 따라 지반 굴착 시 지반조건을 고려하여 커터헤드 회전 방향, 회전 속도 및 개구율을 산정한다면 폐색 영향을 저감할 수 있을 것이다. 폐색영향이 저감됨에 따라 공사기간의 단축에 효과적일 것으로 사료된다. 따라서 본 연구는 해당연구가 전무한 국내 쉴드 TBM 시공 시 그 활용에 있어 중요한 자료가 될 것으로 판단된다.