• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.899-904
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• 2009

This paper presents the analysis result of load-transfer mechanism and pile movements associated with the development of frictional resistance to understand the engineering characteristics of micropile behavior. An field load tests were performed for two different types of micropiles and they are (i) thread bar reinforcement with D=50mm and (ii) hollow steel pipe reinforcement with $D_{out}$=82.5mm and $D_{in}$=60.5mm and wrapped with woven geotextile for post-grouting. The load test results indicated that micropiling with pressured grouting provided better load-transfer characteristics than micropiling with gravity grouting under both compressive and tensile loading conditions in that unit skin frictional resistance is well distributed along installation depth. The unit weight and unconfined compressive strength of cured grout were obtained for each piling method. The strength and unit weight of micropile with pressured grouting was higher than those with gravity grouting. The fact that load bearing quality with pressured grouting is better than that of gravity grouting could be attributed to the dense mutual adhesion between surrounding ground and pile due to pressurized grouting method and better grout quality.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.455-478
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• 2019

본 논문에서는 고강도 강관을 이용한 강관 보강 그라우팅의 보강 효과 검증을 통해 현장 적용성에 관한 실험적 내용을 다루었다. 기존 강관보강 그라우팅 공법에는 SGT275 (구 STK400) 강관을 일반적으로 적용하고 있으나, 강관 보강 그라우팅이 적용된 터널의 붕락사례를 보면 강관의 과도한 꺾임, 파단 등의 사례가 발생되고 있다. 이러한 사례가 발생하는 여러 원인 중 굴착에 따른 터널의 이완하중에 대응하는 강관의 강성 부족이 그 원인이 될 수 있다. 최근 들어 고강도 강관(SGT550)의 개발로 강관의 강도가 증가했으나, 강도 증대를 고려한 보강방안에 대한 연구가 미흡하므로 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 고강도 강관과 일반 강관의 이음 유무, 주입재의 충전 여부 등 다양한 조건에 대해 인장강도 및 휨 전단력 실험을 수행하고, 기존 제시된 설계법을 통해 강관의 강도 차이에 따른 효율적인 현장 적용성에 대한 기초 연구를 수행하였다. 특히, 실제 현장에 고강도 강관과 일반 강관을 시공하고 굴착에 따른 강관의 변위형상과 응력에 대한 계측 결과를 통해 고강도 강관의 보강 효과를 검증하였다. 연구결과 고강도 강관은 휨 강도가 우수하여 보강효과가 우수한 것으로 나타났으며, 강도 증진효과로 인해 아칭효과도 기대된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.121-128
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• 2001

This is a case study of stability analysis and reinforcement design for the tunnel where the collapse of the entrance slops occured along the fault zone developed in the bed rock. According to the site investigation, the main factor of sliding is the influence of fault gouge and heavy rainfall. Considering the in-situ condition, the versatile reinforcement methods is needed, and so the close investigation on the site area was accompanied with the stability analysis of tunnel and slops. The FRP(Fiberglass reinforced plastic) grouting method improved the defect of Steel Umbrella Arch Method, such as oxidation, low work efficiency, the material's heavy weight, is adapted as the reinforcement methods.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.699-714
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• 2022

본 연구의 목적은 2개 터널의 간격이 최소 1 m이내인 초근접 병설터널이 풍화토 또는 풍화암같은 연약대를 통과하는 경우에 대해 안전하며 경제적인 필라보강방법을 제시하는데 있다. 초근접 병설터널의 필라부 보강방법 제시를 위하여 2차로 도로터널 표준단면도를 적용하였다. 필라부의 두께는 1 m로 가정하였다. 터널 통과 주변 지반 조건으로 풍화토 또는 풍화암으로 가정하였다. 필라부 안정성 평가를 위하여 4가지 보강 방법, 록볼트 보강, pre-stress 강연선 보강, 필라부 상부 수평강관 보강 + 그라우팅 보강, 수평 강관 보강 + 그라우팅 + pre-stress 강연선 보강 조건에 대하여 검토하였다. 터널 주변 지반조건이 풍화토인 경우 수평강관 보강 + 그라우팅 + pre-stress 강연선 보강 조건만 필라부에서 파괴가 발생하지 않았다. 터널 주변 지반조건이 풍화암인 경우 수평강관 보강 + 그라우팅 조건과 수평강관 보강 + 그라우팅 + pre-stress 강연선 보강 조건인 경우에서만 필라부에서 파괴가 발생하지 않았다. 수평강관 보강 + 그라우팅은 필라부 상부에 가해지는 상부하중을 지지하여 필라부 상부의 안정성을 증가시키는 역할을 수행한 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.291-304
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• 2011

최근 국내에는 해저터널에 대한 관심이 높아지고 있다. 심부에 시공되는 해저터널의 경우에는 높은 수압의 영향을 무시할 수 없다. 이러한 해저터널의 안정성을 위하여 그라우팅보강 등이 필요하다. 따라서 본 연구는 해저터널의 시공시 그라우팅으로 인해 발생하는 차수효과와 전단강도 증가효과가 터널의 안정성에 미치는 영향을 살펴보았다. 이를 위해 RMR 분류법을 기준으로 할 때 1, 3, 5 등급 암반을 대상으로 그라우팅 보강영역의 범위와 투수계수 및 점착력을 달리하여 민감도 분석을 위한 2차원 수리-역학적 연계 해석을 수행하였다. 해석결과의 분석을 통해 해저터널의 그라우팅으로 인한 강도증가와 차수로 인해 증가되는 수압의 상호관계를 조사하였다.

• 한국농촌건축학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.45-52
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• 2019

Chemical grouting method is mainly used for construction of dams and reservoirs, stabilization and reinforcement of slopes, reinforcement of soft grounds such as embankments, dredging and landfills, the order of earthquake response method, and the reinforcement of structures. Recently, it is widely applied in construction sites such as highways, airfields, high-speed railways, subsea facilities, port construction works, tunnels, and subway works. As such, the demand for grouting continues to increase. The development of the grouting method was focused on increasing the strength of the ground, and the development of the chemical additives, the injection device, and the stirring device were mainly performed. But ordinary portland cement used for grouting is a product that consumes natural resources such as limestone, generates a large amount of greenhouse gases, consumes a large amount of energy sources, and it is time to develop products and new methods to replace them. In this study, Ordinary Portland Cement and New Grouting Binder (circulating fluidized bed boiler fly and blast furnace slag) were compared and analyzed by the following test. Homo-gel strength and homo-gel time, water quality analysis of the water used and soil contamination process tests of homo-gel samples were performed. In the case of NGB, when Using water is used as the reservoir water, the strength measured smaller than that of the other water. However, it shows about 2.5 times greater than the homo-gel compressive strength applied to OPC (7-day, reservoir water), so there is no problem with water quality when applied.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권5호
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• pp.5-16
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• 1996

지하수위가 높고 느슨한 사질토지반에서 가설흙막이벽을 설치하여 지하굴착공사를 실시할 경우 굴착저면에서 보일링현상이 발생하여 굴착공사 뿐만 아니라 인접구조물에 상당한 피해를 주게 된다. 따라서 최근에는 흙막이벽 배면지반의 강도를 증대시키면서 동시에 흙막이벽의 차수효과를 높이기 위하여 고압분사주입공법을 실시하여 차수벽을 설치하는 보조공법인 널지 이용되고 있다. 고압분사주입공법에 의해 가설흙막이벽 배면지반에 시공된 지반개량체의 지반보강효과 및 차수효과를 검토하기 위하여 각종 실내시험 및 현장시험을 실시하였다. 시험결과 지반개량체는 지반조건과 시공방법에 따라 약간의 차이는 있으나 충분한 흙막이벽 배면지반의 보강 및 벽체의 강성보강 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 한편 지반개량체의 투수계수는 원지반의 투수 계수보다 10-2~10-3cm/s정도 작아서 흙막이벽의 차수효과를 기대할 수 있는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 재33권6호
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• pp.553-565
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• 2023

As the structure of broken rock mass is complex, with obvious discontinuity and anisotropy, it is generally necessary to reinforce broken rock mass using grouting in underground construction. The purpose of this study is to experimentally investigate the mechanical properties of broken rock mass after grouting reinforcement with consideration of the characteristics of broken rock mass (i.e., degree of fragmentation and shape) and a range of reinforcement methods such as relative strength ratio between the broken rock mass and cement-based grout stone body (λ), and volumetric block proportion (VBP) representing the volumetric ratio of broken rock mass and the overall cement grout-broken rock mass mixture after the reinforcement. The experimental results show that the strength and deformation of the reinforced broken rock mass is largely determined by relative strength ratio (λ) and VBP. In addition, the enhancement in compressive strength by grouting is more obvious for broken rock mass with spherical shape under a relatively high strength ratio (e.g., λ=2.0), whereas the shape of rock mass has little influence when the strength ratio is low (e.g., λ=0.1). Importantly, the results indicate that columnar splitting failure and inclined shear failure are two typical failure modes of broken rock mass with grouting reinforcement.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.217-225
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• 2003

지반보강 그라우팅은 대상지반의 공학적 특성 및 사용 목적에 따라 주입재 종류, 주입압력, 주입량 등을 적절히 선택해야 효율적이고 경제성 있는 시공이 될 수 있다. 특히, 압력 그라우팅 공법을 견고한 암반층이 아닌 일반 토사층에 적용시 압력이 높은 경우 수압파쇄에 의한 주입재 이탈 등의 문제가 발생하기 쉬우므로 현장조건에 알맞는 주입압력을 미리 설정하는 것이 필요하다. 이 연구는 느슨 내지 중밀 정도의 쇄석과 모래를 이용한 실험실 모형시험을 통하여 적정 주입압과 주입방법을 밝히기 위해 수행되었다. 최적 주입압, 주입량 그리고 주입시간을 조사하기 위해 실험과정에서 주입조건을 변화시켰다. 시험결과로부터 쇄석 및 모래지반에서 압력그라우팅의 최적 주입압은3~4kg/$cm^2$ 임을 알 수 있었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.51-63
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• 2021

본 연구는 도심지 지하 교통망 건설 중 터널굴착 공정에 적용하는 차수·보강 그라우팅 공사의 품질향상을 위한 것이다. 기존의 터널 그라우팅 시공에서는 실시간으로 주입압 및 주입량을 보여주는 P~q~t charts를 기술적으로 온전히 활용하지 못하였다. 그 이유는 주입지반의 차이 및 주입 중 어떤 문제가 발생할 시에 P~q~t charts가 어떻게 변화하며, 그에 따른 표준적인 주입유형을 보여주는 주입 그래프 패턴, 특성, 판정, 그에 따른 조치유형 및 조치방법에 대한 기술적 판단방법이 없었기 때문이다. 본 논문은 상기의 문제점 등을 해결하기 위한 일환으로 일반 및 알고리즘 그라우팅 시 토사층 및 암반층으로 구분하여 주입유형, 특성, 판정방법, 그리고 조치유형 및 조치방법 등의 연구를 수행하였다. 새롭게 개선된 토사층 P~q~t charts에서는 일반그라우팅과 알고리즘 그라우팅 둘로 나누어 각각 6가지 유형으로 구분하였고 각 유형에 따른 특성 및 판정방법을 도출하였으며 일반주입유형과 알고리즘 주입유형에서의 각 유형별 조치방안도 개발하여 현장에서 쉽게 적용 가능하도록 제안하였다. 또한, 개선된 암반층 P~q~t charts에서도 각각 6가지 유형으로 구분하여 토사층과 같이 해당 유형에 상응하는 조치방안을 개발하여 현장에서 쉽게 적용 가능하도록 제안하였다. 따라서, 도심지 지하 교통망 건설 중 터널굴착 공정에 적용하는 차수·보강 그라우팅 공사에서 예비단계의 현장시험 혹은 시공 중 단계에서 시간에 따른 주입압 및 주입량의 데이터인 P~q~t charts를 실시간 측정하여 주입유형을 분석하고 조치방법을 마련하여 더 나아가 모든 그라우팅 단계에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.