• Geomechanics and Engineering
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• 제21권6호
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• pp.551-564
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• 2020

High-stress and complex geological conditions impose great challenges to maintain excavation stability during deep underground mining. In this research, large anisotropic deformation and its management by support system at a deep underground mine in Western Australia were simulated through three-dimensional finite-difference model. The ubiquitous-joint model was used and calibrated in FLAC3D to reproduce the deformation and failure characteristics of the excavation based on the field monitoring results. After modeling verification, the roles of mining depth also the intercept angle between excavation axis and foliation orientation on the deformation and damage were studied. Based on the results, quantitative relationships between key factors and damage classifications were presented, which can be used as an engineering tool. Subsequently, the performance of support system installation sequences was simulated and compared at four different scenarios. The results show that, first surface support and then reinforcement installation can obtain a better controlling effect. Finally, the influence of bolt spacing and ring spacing were also discussed. The outcomes obtained in this research may play a meaningful reference for facing the challenges in thin-bedded or foliated ground conditions.

• 디지털융복합연구
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• 제17권3호
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• pp.205-213
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• 2019

건설현장의 굴토작업과 흙막이 가시설은 서로 밀접한 관계를 가지고 있다. 협소한 공간에서 가장 효율적으로 지하구조물을 축조하고 굴토작업시 외측 배면의 토사 이완을 방지하고 지하수위를 유지하기 위한 방안으로 안전성이 확보된 흙막이 가시설 설치는 반드시 필요하다. 본 연구는 기존 지하층 굴토공사에서 흙의 유실을 방지하기 위해 설치하는 가설흙막이를 종래에는 가설벽체를 형성하고 어스앵커, 래커, 스트러트 등을 이용하여 내부 지보를 하고 굴토공사를 시행하던 방식에서, RSB공법은 기존 재래식공법의 문제점을 개선하여, 내부 지보재를 제거하고 2열 엄지말뚝과 브레이싱을 이용하여 자립으로 토압에 저항하도록 하여 지반굴착을 진행하는 공법이다. 본 연구에서는 RSB공법 현장시범적용과 계측결과를 통하여 굴착방법에 따른 흙막이 가시설의 공법 적용성, 평가결과 발생변위가 모두 계측 허용치 만족하고. 기존 재래식공법에 비해 시공성과 경제성이 향상되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.45-56
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• 2010

본 논문에서는 강관버팀보로 지지되는 흙막이 굴착 시스템의 거동에 관한 수치해석 연구내용을 다루었다. 최근 들어 적용성이 점차 늘고 있는 강관버팀보로 지지되는 흙막이 시스템의 거동특성에 관한 이해 증진의 일환으로 본 연구에서는 강관버팀보가 적용된 실제 현장 단면에 대한 3차원 해석을 수행하였으며 그 결과를 토대로 흙막이 벽체 및 버팀보, 브레이싱 시스템에 대한 3차원 거동 메카니즘을 고찰하였다. 이와 아울러 동일한 굴착단면에 대해 H-형강 버팀보 적용 조건에 추가해석을 통해 강관버팀보 적용 단면과의 직접적인 비교를 시도하였다. 그 결과 강관버팀보 적용단면의 경우 H-형강 단면과 비교하여 수평간격이 넓음에도 불구하고 거의 대등한 거동을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.543-561
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• 2020

본 논문은 터널 강지보 지지구조의 효과에 대한 연구 결과이다. 터널 굴착에 있어 상·하 반단면 굴착 공법은 상반굴착 후 지반이 불량한 경우, 강지보재의 지지력 부족으로 강지보재의 침하가 발생한다. 상반 굴착부에 설치된 강지보재 기초부가 하반을 굴착함에 따라 자체 하중, 측압 등 여러 영향으로 강지보재의 침하가 발생된다. 이로 인하여 터널 내공유지 곤란 및 안전성에 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 강지보재 지지구조체를 개발하였다. 이를 검증하기 위해 Terzaghi 이론식을 이용한 하중 및 하반 굴착으로 발생하는 ΔP를 구해 수치해석을 통한 구조검토 및 검증, 숏크리트 및 강지보재의 재료상사를 통한 축소모형 실험으로 지지구조체 유·무에 따른 거동특성을 분석하였다. 그 결과, 풍화토~연암 각 지반의 경우 토피고 10~40 m 구간에 대해 20.100~198.423 kN의 지지구조가 필요한 것으로 나타났다. 또한 축소모형 실험 결과 강지보재 지지구조체 설치 시 강지보재의 침하는 미설치시의 50% 수준으로 나타났다. 본 연구를 통하여 강지보재 지지구조체의 설치로 시공 시 발생하는 불확실성 및 여러 문제점을 보완할 수 있을 것으로 보여진다. 또한 강지보재 지지구조체 설치로 안정성, 경제성 및 공기 단축등과 같은 여러 효과로 적용성 또한 클 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.1065-1072
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• 2010

The excavation site in the new city of inchon songdo is distributed with soft reclaimed soil and marine deposit. So, the general ground anchor is not applied to this layer of soft ground as the earth retaining support system, because of settlement. And then, Jacket pack anchor which is newly developed in order to increasing the pullout resistance by certain grout bulb formation and expansion effect in soft ground is applied to this site instead of the general ground anchor. Though the maximum horizontal displacement shows about 30mm~100mm (The maximum horizontal displacement/excavation depth$\fallingdotseq$0.32~1.0%) according to excavation sequence, generally excavation work finished stably. Also, load cell after setting shows almost increasing trend with increasing horizontal displacement. It means that the settlement of Jacket pack anchor in soft ground is good. From the result of this case, we knew that Jacket pack anchor was able to use the earth retaining support system in soft ground. Using Jacket pack anchor in soft ground, The allowance of the horizontal displacement is applied more than general value considering soil factors.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.330-335
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• 2005

Reliable predictions of the movement of earth retaining structures and the ground adjacent to braced walls in urban excavation are often difficult due to many variable factors. The ground settlement and the damage of adjacent structures in urban excavation has been an important issue. Therefore, the stability of the adjacent structures must be secured with the excavation support and research on the protection of adjacent structure is necessary. This study showed a countermeasure method for case of damage behavior in urban excavation.

• Architectural research
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• 제8권2호
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• pp.43-48
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• 2006

The appropriate fleet estimation of the excavation equipment is a major factor in the determination of the cost and time requirements of a project. But the decision of what kind of equipment selected is often based on heuristic methods or trial and error in Korea. Thus, this study proposes a prototype model that uses genetic algorithms to select fleet estimation of loaders (backhoe) and trucks used in excavation work. To verify the applicability of this model, the case study was performed. And the result of the genetic model was compared with that of the trial & error method. The use of the genetic model suggested this study required 44days, 2 units of backhoes, 7 units of trucks, and a total cost of 171,839,756 won. With the estimated fleet number of equipment, the minimum cost of excavation work can be calculated, taking account of the time-cost trade-off. By utilizing this prototype model, the efficiency of excavation work can be improved.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.21-29
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• 2022

주방식 공법(room-and-pillar method) 또는 격자형 지하공간은 굴착부를 일정한 간격으로 직교하도록 굴착하여 자연 암반을 구조체로 활용하여 공간을 형성해 나가는 공법을 말한다. 이러한 굴착은 굴착 방향과 순서에 따라 최대 변위가 발생하는 굴착 단계와 크기가 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 격자형 굴착공정의 최적 설계를 위하여 숏크리트 및 록볼트 등 지보재가 설치되는 것을 고려하여 특정 지반조건에서의 격자형 지하공간 설계 및 시공 시 안정성과 시공성을 해석적으로 검토하였다. 해석적 방법을 사용하여 지반조건을 설정하고 일정 상재하중 하에서 굴착단계와 시공 종류별로 암주 응력과 천단 변위를 확인하였다. 공간의 높이는 8m로 일반 사무실 크기보다 높게 설정하여 장비나 플랜트 시설을 감안하여 검토되었다. 또한, 숏크리트와 록볼트를 고려하여 지보재 설치에 따른 변위 제어의 정도를 검토하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.225-235
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• 2005

본 논문에서는 새로운 흙막이 지보재인 IPS(Innovative Prestressed wale System) 띠장의 기본 개념과 미캐니즘에 대하여 설명하고 도심지 굴착 현장에 적용된 IPS 띠장의 거동 및 안정성에 대하여 논하였다. IPS 띠장은 강선, H-beam 받침대, 띠장으로 구성되어 있으며 IPS 띠장에 강선의 인장력을 도입하여 흙막이 벽체에 선행 하중을 가하고 지반 굴착으로 인한 토압을 IPS 띠장의 휨강성을 활용하여 버팀보에 전달하는 새로운 개념의 흙막이 지보재이다. 휨강성이 큰 IPS 띠장을 활용하면 흙막이 벽체를 지지하는 버팀보의 설치 간격을 획기적으로 넓힐 수 있으며 굴착시에 넓은 작업 공간을 제공받는다. 그리고 굴착 공사에 사용되는 강재의 물량을 줄일 수 있다. 그러므로 굴착 공사에서 IPS 띠장을 활용하면 경제성과 시공성을 확보할 수 있다. 또한 굴착으로 인한 흙막이 벽체의 변형을 억제하여 흙막이 구조물의 안정성을 높일 수 있다. 본 논문에서는 IPS 띠장의 기본 개념과 미캐니즘에 대하여 언급하고 도심지 굴착 현장에 적용된 IPS 띠장의 현장 적용성을 확인하였다. IPS 띠장의 현장 계측 결과를 분석하여 IPS 띠장의 거동과 안정성을 확인하고 IPS 띠장이 적용된 벽체의 거동을 알아보았다. 또한 IPS 띠장에 작용하는 토압을 지지하는 코너 스트럴의 거동을 알아보았다.

• 터널과지하공간
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• 제3권1호
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• pp.54-62
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• 1993

In order to evaluate the necessity for the support during the excavation of the transport drift and use the data for design applications, laboratory testings of mechanical properties of rock samples and engineering rock mass classifications on this study site were performed. The values of RMR and Q-system are 68 and 11.8, respectively. Since these results were evaluated as good, this rock mass were determined to be unsupported. Full face excavation method was determined to be suitable for excavating this drift. In case of excavation, smooth blasting techniques must be carried out at the wall rock and the crown. However, considering the blast vibration etc. that have an effect on the surrounding rock mass, approximately less than 9kg of explosive charges per blast should be maintained.