• 제목/요약/키워드: lining system

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Mechanical evolution law and deformation characteristics of preliminary lining about newly-built subway tunnel closely undercrossing the existing station: A case study

  • Huijian Zhang;Gongning Liu;Weixiong Liu;Shuai Zhang;Zekun Chen
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제35권5호
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    • pp.525-538
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    • 2023
  • The development of a city is closely linked to the construction and operation of its subway system. However, constructing a new subway tunnel under an existing station is an extremely complex task, and the deformation characteristics and mechanical behavior of the new subway tunnel during the excavation process can greatly impact the normal operation of the existing station. Although the previous studies about the case of underpass engineering have been carried out, there is limited research on the condition of a newly-built subway tunnel that closely undercrossing an existing station with zero distance between them. Therefore, this study analyzes the deformation law and mechanical behavior characteristics of the preliminary lining of the underpass tunnel during the excavation process based on the real engineering case of Chengdu Metro Line 8. This study also makes an in-depth comparison of the influence of different excavation methods on this issue. Finally, the accuracy of numerical simulation is verified by comparing it with on-site result. The results indicate that the maximum bending moment mainly occurs at the floor slab of the preliminary lining, while that of the ceiling is small. The stress state at the ceiling position is less affected by the construction process of the pilot tunnel. Compared to the all-in-one excavation method, although the process of partial excavation method is more complicated, the deformation of preliminary lining caused by it is basically less than the upper limit value of the standard, while that of the all-in-one excavation method is beyond standard requirements.

종방향균열 영향인자 분석을 통한 NATM터널 정밀안전진단 상태평가 항목의 재검토 (A re-appraisal of scoring items in state assessment of NATM tunnel considering influencing factors causing longitudinal cracks)

  • 추진호;유창균;오영철;이인모
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.479-499
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    • 2019
  • 공용중인 터널의 조사 및 평가는 시설물안전법의 안전점검 및 정밀안전진단 세부지침(터널)편에 따라 외관조사와 내구성조사를 근거하여 상태평가를 수행하고 있다. 본 연구에서는 종방향균열의 발생요인 파악을 위해 준공 후 10년이 경과되어 최초 정밀안전진단이 실시된 NATM터널 12개에 대해 균열과 라이닝의 두께를 검토하여, 이를 반영한 상태평가 수정사항을 모색하였다. 종방향균열에 대한 굴착지반의 영향을 검토하기 위해 지보패턴, 이를 구성하는 지보재 시공 조건, 라이닝의 재료적 특성, GPR탐사를 통한 라이닝 두께 등을 터널 형상 및 용도에 따라 4개의 그룹으로 나누어 자료를 분석하였다. 균열발생밀도는 숏크리트, 록볼트, 강지보재의 지보재 지지능력에 따라 변화되나 굴착지보패턴에 따른 균열발생과의 연관성은 낮은 것으로 나타났다. 라이닝 재료적인 특징인 물-시멘트비, 시멘트함유량, 강도 등이 균열발생에 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한, GPR탐사의 라이닝 두께를 반영한 상태평가에서는 평균 0.03 정도(분포, 0.001~0.071)의 점수증가를 야기하는 것으로 확인되어 향후 라이닝 두께 부족을 고려하는 현실적인 상태평가 방안에 대한 검토가 필요하다.

터널 지보구조 진단을 위한 초음파 스윕 발생원의 반사법 응용 가능성 연구 - 모형실험을 중심으로 - (Study on the Applicability of Reflection Method using Ultrasonic Sweep Source for the Inspection of Tunnel Lining Structure - Physical Modeling Approach -)

  • 김중열;김유성;신용석;현혜자
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.167-174
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    • 2001
  • Reflection method using ultrasonic source has been attempted to obtain the information about tunnel lining structures composed of lining, shotcrete, water barrier and voids at the back of lining. In this work, two different types of sources, i.e. single-pulse source and sweep source, can be used. Single-pulse source with short time duration has the frequency content whose amplitudes tend to be concentrated around the dominant frequency, whereas sweep source with long time duration denotes a flat distribution of relatively larger amplitude over a broad frequency band, although the peak to peak amplitude of single-pulse source wavelet is equivalent to that of sweep source one. In traditional seismic application, a single-pulse source(weight drop, dynamite) is typically used. However, to investigate the fine structure, as it is the case in the tunnel lining structure, the sweep wavelet can be also a desirable source waveform primarily due to the higher energy over a broad frequency band. For the investigation purposes of sweep source, a physical modeling is a useful tool, especially to study problems of wave propagation in the fine layered media. The main purpose of this work was using a physical modeling technique to explore the applicability of sweep source to the delineation of inner layer boundaries. To this end, a two-dimensional physical model analogous to the lining structure was built and a special ultrasonic sweep source was devised. The measurements were carried out in the sweep frequency range 10 ∼ 60 KHz, as peformed in the regular reflection survey(e.g. roll-along technique). The measured data were further rearranged with a proper software (cross-correlation). The resulting seismograms(raw data) showed quitely similar features to those from a single-pulse source, in which high frequency content of reflection events could be considerably emphasized, as expected. The data were further processed by using a regular data processing system "FOCUS" and the results(stack section) were well associated with the known model structure. In this context, it is worthy to note that in view of measuring condition the sweep source would be applied to benefit the penetration of high frequency energy into the media and to enhance the resolution of reflection events.

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유동성 레진의 두께가 미세누출에 미치는 영향 (THE EFFECT OF MARGINAL MICROLEAKGE ACCORDING TO THICKNESS OF FLOWBLE RESIN)

  • 송기강;조영곤
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제30권5호
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    • pp.363-371
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    • 2005
  • 본 연구는 2급 복합레진 수복 시 다양한 두께의 유동성 레진 이장이 법랑질 또는 상아질 치은측 변연부의 미세누출에 미치는 영향을 평가하기 위하여 시행하였다. 발거된 상, 하악 대구치의 근심 또는 원심면에 2급 와동을 형성하고 혼성복합레진만으로 충전한 군 (대조군)과 유동성 레진을 치은측에 0.5 mm (실험 1군), 1 mm (실험 2군), 2 mm (실험 3군) 두께로 이장한 후 복합레진을 충전한 군으로 분류하였다. 각 군은 $5^{\circ}$$55^{\circ}C$에서 500회 열순환을 시행한 후 $2\%$ methylene blue에 24시간 동안 침적시켜 광학 입체현미경하에서 변연부의 색소 침투를 관찰하였다. 본 연구의 결과 유동성 레진의 다양한 두께는 복합레진 수복물의 변연부 미세누출에 영향을 미쳤다. 복합레진을 이용한 구치부 2급 와동 수복 시 법랑질 또는 상아질 변연에서 0.5 mm두께로 유동성 레진을 적용하는 것이 미세누출 감소에 효과적인 것으로 나타났다.

복공식 지하 압축공기에너지 저장공동의 내압구조에 대한 반복하중의 역학적 영향평가 (Mechanical Properties of a Lining System under Cyclic Loading Conditions in Underground Lined Rock Cavern for Compressed Air Energy Storage)

  • 천대성;박찬;정용복;박철환;송원경
    • 터널과지하공간
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    • 제22권2호
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    • pp.77-85
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    • 2012
  • 피로파괴는 반복적인 하중에 의해 재료 내에 균열이 발생하고, 진전함에 따라 재료의 물성이 약화되어 최종적으로 파괴에 이르는 현상을 말하며, 일반적으로 반복적인 하중이 가해지는 기계나 구조물 등은 피로파괴를 고려한다. 암반구조물의 경우 일반적으로 동적인 반복하중에 의한 피로파괴보다는 정적인 크립에 의한 피로 파괴를 경험하는 경우가 대다수이다. 그러나 압축공기와 같은 물질을 지하에 저장하는 경우 물질의 입 출에 의한 내부 압력의 변화가 발생하기 때문에 지하저장시설이 위치하는 암반과 내부 콘크리트의 동적 피로파괴 특성을 검토해야한다. 본 연구에서는 복공식 지하 압축공기에너지 저장공동 내부에 설치되는 콘크리트 라이닝의 반복굴곡하중에 대한 물성변화와 플러그가 설치된 경계에서의 반복전단하중에 대한 물성변화를 실험적인 방법에 의해 알아보았다. 반복전단시험을 통해 적절한 수직응력에서 평면 인터페이스의 플러그도 역학적인 안정성을 확보할 수 있음을 알 수 있었다. 반복굴곡시험에서는 반복재하에 따른 콘크리트 라이닝의 강도저하 현상을 확인하였으며, 이로부터 S-N 곡선을 구하였다.

NATM 터널의 배수시스템 수리기능저하가 터널 라이닝에 미치는 영향 (An Experimental Study on the Effect of Malfunctioning of Drainage System on NATM Tunnel Linings)

  • 신종호;권오엽;신용석;양유홍
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.77-84
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    • 2007
  • 유입량과 라이닝에 작용하는 간극수압은 터널 설계시 고려해야 할 중요한 요소 중 하나이다. 간극수압의 발생은 누수를 가속화시키며 라이닝 열화를 초래한다. 본 논문에서는 모형실험을 통하여 배수시스템 기능저하로 인한 간극수압의 발생과 그 영향을 조사하였다. 배수시스템 기능저하거동은 배수재의 투수계수제어법과 유량 조절법으로 모사화 하여 터널 라이닝의 잔류수압발생 메카니즘을 확인하였다. 또한, 유량제어법이 배수시스템 기능저하현상을 모사하기에 보다 더 효과적인 방법임을 알 수 있었다. 모형실험을 수치해석으로 재현한 결과, 배수시스템 기능저하로 인한 영향을 Coupled 수치 모델링을 통해 이론적으로 예측 가능함을 확인할 수 있었다.

Noncontact techniques for monitoring of tunnel linings

  • White, Joshua;Hurlebaus, Stefan;Shokouhi, Parisa;Wittwer, Andreas;Wimsatt, Andrew
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제1권2호
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    • pp.197-211
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    • 2014
  • An investigation of tunnel linings is performed at two tunnels in the US using complimentary noncontact techniques: air-coupled ground penetrating radar (GPR), and a vehicle-mounted scanning system (SPACETEC) that combines laser, visual, and infrared thermography scanning methods. This paper shows that a combination of such techniques can maximize inspection coverage in a comprehensive and efficient manner. Since ground-truth is typically not available in public tunnel field evaluations, the noncontact techniques used are compared with two reliable in-depth contact nondestructive testing methods: ground-coupled GPR and ultrasonic tomography. The noncontact techniques are used to identify and locate the reinforcement mesh, structural steel ribs, internal layer interfaces, shallow delamination, and tile debonding. It is shown that this combination of methods can be used synergistically to provide tunnel owners with a comprehensive and efficient approach for monitoring tunnel lining conditions.

Underground temperature survey for the study of shallow groundwater flow system

  • Okuyama Takehiko;Kuroda Seiichiro;Nakazato Hiroomi;Natsuka Isamu
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.690-694
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    • 2003
  • Groundwater preferentially flows through sediment layers with high permeability such as colluvium. Its flow paths are called groundwater vein streams. An underground temperature survey is a method to locate vein streams by underground temperature anomalies associated with flowing groundwater. A groundwater flow system near an irrigation reservoir located in the upper part of a landslide block was surveyed with this method. After a geomembrane lining was installed in the reservoir, the total cross-sectional area of the vein streams in the aquifer decreased to as little as 0.35 times that before installation of the liner. A change in groundwater quality also indicated that the mixing of groundwater with leaked water from the reservoir stopped after installation of the lining.

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무어링 윈치 브레이크의 제동력 향상을 위한 연구 (The Study for Improve the braking power of Mooring winch brake)

  • 하정민;한동섭;한근조
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.512-517
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    • 2008
  • The brake system is very important part of the machine working. If the machine can't be stopped, it would be serious accident. It is the same as the ship. The mooring winch brake hold the ship in harbor. But sometimes it appeared the excessive stress and brake lining would be broken. So it is necessary to change the shape of brake system with improve the braking power. This study carried out research on optimum design like as moved the position of link pin or modified the thickness of brake band and lining.

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