• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.1328-1332
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• 2010

The enlargement of existing tunnels is required to cope with problems related to traffic congestion. Sometimes, the tunnel traffic must be maintained through existing tunnels during their reconstruction due to non-availability of detours. And excavation by drill and blasting is desired for widening a hard rock tunnel. In this case, the road must be closed for some period for blasting through analyzing of traffic volume. In this paper, a case study on some traffic countermeasures for tunnel enlargement by blasting was performed. And the traffic flow characteristics of some tunnels in domestic main city were analyzed.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.109-114
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• 2003

It is the common practice to reinforce excessively the secondary tunnel lining due to the lack of rational insights into the ground loosening loads. The main load of the secondary lining for drained-type tunnels is the ground loosening. The main cause of the load for secondary tunnel lining is the deterioration of the primary support members such as shotcrete, steel ribs, and rockbolts. Accordingly, the development of the analysis model to consider the ground-primary supports-secondary lining interaction is very important for the rational design of the secondary tunnel lining. In this paper, the interaction is conceptually described by the simple mass-spring model and the load transfer from the primary supports to the ground and the secondary lining is showed by the characteristic curves including the secondary lining reaction curve for the theoretical solution of a circular tunnel. And also, the application of this model to numerical analysis is verified in order to review the potential tool for practical tunnel problems with the complex conditions like non-circular shaped tunnels, multi-layered ground, sequential excavation and so on.

• 터널과지하공간
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• 제29권6호
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• pp.425-438
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• 2019

본 연구에서는 일정한 방향의 층리가 발달한 퇴적암에 굴착된 지하철 병설터널을 모델링하여 축소모형 실험을 실시하였다. 연구대상 터널의 규격은 6.2 m×6.8 m이고 필러 폭은 4 m이다. 차원해석을 통해 현장암석에 적합한 모형재료를 선정하였고, 이를 사용하여 이방성 모형시험체를 제작하였으며 이축압축시험을 통해 터널의 파괴 및 변형거동을 알아보았다. 모형시험체에 하중을 증가시킴에 따라 필러의 중앙부에서 병설터널 사이를 가로지르는 최초의 균열이 발생하였고, 터널 천정부와 바닥부에서도 점차 파괴가 진행되었다. 필러부의 모든 균열은 기존의 층리면을 따라 발생하여 암반의 층리면이 필러 파괴의 주요 원인으로 나타났다. 또한, FLAC의 유비쿼터스 절리모델을 사용하여 실험 조건에 대한 수치해석을 실시함으로써 실험의 결과를 검증해 보았다. 여기서 얻어진 소성영역의 분포경향은 모형실험의 결과와 대체로 부합하여 실험의 신뢰성을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 2005

지금까지 국내에서 적용된 내공변위 계측은 수동식 시스템 혹은 계측 정밀도가 떨어지는 방법들로서 운영중인 터널에 적용하는데 한계가 있는 것으로 평가되어 최근 국내에 도입되고 있는 자동화 내공변위 계측 시스템들을 비교 분석하고 앞으로 운영중인 지하공간과 터널에의 적용성에 대해 검토하였다. 1. 광섬유 센서를 이용한 Sofo는 국내에서 터널 라이닝의 응력 측정에는 활용된 바가 있으나 아직 터널의 내공변위와 지중 변위의 측정에 적용된 실적이 없으며 앞으로 계측 자료의 신뢰도 및 시스템의 경제성 등에 대한 충분한 검토가 요구되고 있다. 2. 각도센서와 변위센서를 이용한 TPMS는 현재 국내에서 운영중인 터널인 천안-논산간 고속도로 차령터널과 지하철 터널 및 공동구 등에서 적용중이다. 3. BCS는 두 개의 각도 센서를 한 조로 이용하는 점이 TPMS와 다른 점으로서 거의 TPMS와 같은 특성을 지니고 있다. 앞으로 센서의 정밀도가 개선될 필요가 있으며 현장에서 아주 정밀한 교류 입력 전위차를 취득하는 데는 어려움도 있어 자동화 계측 가능여부가 검증되어야 할 것으로 본다. 앞으로 터널 시공 현장에 자동계측 시스템의 검증을 위하여 TPMS 및 BCS 등을 설치 및 운영하고 기술적인 문제를 보완함으로써 이를 시공중인 주계측 단면과 운영중인 터널에 적용하여야 할 것으로 본다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권3호
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• pp.869-877
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• 2018

The continually growing demand for underground space in dense urban cities is also driving the demand for underground highways. Building the underground highway tunnel, however, can involve complex design and construction considerations, particularly when there exists divergence or convergence in the tunnel. In this study, interaction between two asymmetric noncircular tunnels-that is, a larger main tunnel and a smaller tunnel diverging from the main tunnel, was investigated by examining the distributions of the principal stresses and the strength/stress ratio for varying geometric conditions between the two tunnels depending on diverging conditions using both numerical analysis and scale model test. The results of numerical analysis indicated that for the $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $60^{\circ}$ diverging directions, the major principal stress showed an initial gradual decrease and then a little steeper increase with the increased distance from the left main tunnel, except for $90^{\circ}$ where a continuous drop occurred, whereas the minor principal stress exhibited an opposite trend with the major principal stresses. The strength/stress ratio showed generally a bell-shaped but little skewed to left distribution over the distance increased from the left larger tunnel, similarly to the variation of the minor principal stress. For the inter-tunnel distance less than 0.5D, the lowest strength/stress ratio values were shown to be below 1.0 for all diverging directions ($0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $60^{\circ}$ and $90^{\circ}$). The failure patterns observed from the model test were found to be reasonably consistent with the results of numerical analysis.

• 터널과지하공간
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• 제25권5호
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• pp.423-434
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• 2015

본 연구에서는 필러 폭과 모형재료의 강도가 서로 다른 등방성 및 이방성 암반 내 쌍굴터널의 모형실험을 통해 얻어진 터널의 변형과 필러부 균열이 발생한 이축압력 자료를 이용하여 터널 간 이격거리, 지반 강도, 등방성 및 이방성이 터널 안정성에 미치는 영향을 알아보았다. 모형재료의 일축압축강도에 대한 균열개시압력의 백분율을 균열개시압력비율이라고 정의할 경우, 강도가 큰 지반에 시공되는 쌍굴터널은 강도가 작은 지반에 비하여 균열개시압력 값은 크지만, 균열개시압력비율은 작게 나타났다. 이에 비해 필러 폭이 큰 쌍굴터널은 필러 폭이 작은 경우에 비하여 균열개시압력 값이 클 뿐 아니라 균열개시압력비율도 크게 나타나, 필러 폭은 쌍굴터널 안정성에 영향을 미치는 주된 요소로 판단된다. 지반의 등방성과 이방성 여부도 터널 안정성에 영향을 미쳤는데, 이방성 모형은 등방성 모형에 비해 균열개시압력과 균열개시압력비율이 작을 뿐 아니라 필러부에 존재한 기존 불연속면을 따라 균열이 발생하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권5호
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• pp.107-116
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• 2017

터널화재는 국제적인 관심사이며, 매년 중대 터널화재는 발생하고 있다. 교통밀도가 증가하면서 장대터널은 물론, 더 많은 수의 터널이 건설되고 있어서, 앞으로 터널화재의 잠재위험성이 더 나빠질 수 있으므로 더욱더 심각한 문제이다. 도로터널 화재발생시 소방대원이 효과적인 소방활동 전략을 수립하도록 하는 것이 본 연구의 궁극적 목적이다. 과거 화재 사례로부터 어떠한 사고가 발생하였고, 어떠한 소방활동이 행해졌는지 알아보기 위하여 국내외 73건의 터널화재사고사례를 조사하여 4가지 사고유형으로 분류하였다. 소방활동의 전략수립을 위해 개입시간과 열방출율의 관계로 6가지 화재시나리오 곡선을 도출하였다. 이것은 두 가지 기준 즉, 반응한계와 최대 도착시간에 따라 소방활동의 전략을 수비적, 공격적 전략 중 선택할 수 있도록 하였다. 도로터널 분류 모델은 각 소방기관이 관할 터널의 화재 위험 정도를 화재 진압의 관점에서 평가하고 예방조치를 수립하는데 사용될 수 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권3호
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• pp.421-438
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• 2016

Explosions inside transportation tunnels might result in failure of tunnel structures. This study investigated the failure mechanisms of circular cast-iron tunnels in saturated soil subjected to medium internal blast loading. This issue is crucial to tunnel safety as many transportation tunnels run through saturated soils. At the same time blast loading on saturated soils may induce residual excess pore pressure, which may result in soil liquefaction. A series of numerical simulations were carried out using Finite Element program LS-DYNA. The effect of soil liquefaction was simulated by the Federal Highway soil model. It was found that the failure modes of tunnel lining were differed with different levels of blast loading. The damage and failure of the tunnel lining was progressive in nature and they occurred mainly during lining vibration when the main event of blast loading was over. Soil liquefaction may lead to more severe failure of tunnel lining. Soil deformation and soil liquefaction were determined by the coupling effects of lining damage, lining vibration, and blast loading. The damage of tunnel lining was a result of internal blast loading as well as dynamic interaction between tunnel lining and saturated soil, and stress concentration induced by a ventilation shaft connected to the tunnel might result in more severe lining damage.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1191-1199
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• 2018

Concepts of submerged floating tunnels (SFTs) for land connection have been continuously suggested and developed by several researchers and institutes. To maintain their predefined positions under various dynamic environmental loading conditions, the submerged floating tunnels should be effectively moored by reasonable mooring systems. With rational mooring systems, the design of SFTs should be confirmed to satisfy the structural safety, fatigue, and operability design criteria related to tunnel motion, internal forces, structural stresses, and the fatigue life of the main structural members. This paper presents a feasibility study of a submerged floating tunnel moored by an inclined tendon system. The basic structural concept was developed based on the concept of conventional cable-stayed bridges to minimize the seabed excavation, penetration, and anchoring work by applying tower-inclined tendon systems instead of conventional tendons with individual seabed anchors. To evaluate the structural performance of the new type of SFT, a hydrodynamic analysis was performed in the time domain using the commercial nonlinear finite element code ABAQUS-AQUA. For the main dynamic environmental loading condition, an irregular wave load was examined. A JONSWAP wave spectrum was used to generate a time-series wave-induced hydrodynamic load considering the specific significant wave height and peak period for predetermined wave conditions. By performing a time-domain hydrodynamic analysis on the submerged floating structure under irregular waves, the motional characteristics, structural stresses, and fatigue damage of the floating tunnel and mooring members were analyzed to evaluate the structural safety and fatigue performance. According to the analytical study, the suggested conceptual model for SFTs shows very good hydrodynamic structural performance. It can be concluded that the concept can be considered as a reasonable structural type of SFT.

• 터널과지하공간
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• 제9권1호
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• pp.20-26
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• 1999

바쿤 수력발전 프로젝트에서 발전댐의 건설은 가배수로 터널의 완공에 따라 시작되믈 공사기간 측면에서 가배수로 터널의 완공시기는 전체 프로젝트에서 매우 중요한 요소이다. 바쿤 가배수로 터널의 내부단면은 물의 저항을 최대한 줄이기 위하여 원형으로 설계되었으며, 내부직경 12m 인 3개의 터널로 구성되어 있다. 일반적으로 터널 시공과정의 마무리 단계에서 수행되는 터널 라이닝 작업은 굴착 및 지반보강 공정과 더불어 시공비와 공사기간에 많은 영향을 끼치므로 적정한 수준의 라이닝 설계가 요구된다. 바쿤 가배수로 터널에 있어, 라이니으이 두께는현장여건에 따라 다소 차이가 있으나 500~700mm로 타설되었다. 가배수로 터널의 원설계안에 따르면 터널내 전체 라이닝에 필요한 보강콘크리트의 철근량은 5,985 ton 이었으나, 암반의 상태와 여러종류의 하중조건을 고려하여 5종류의 철근 보강 콘크리트 유형으로 구분한 후에 각각의 유형에 따른 상세설계를 통하여 최종적으로 소요 철근량을 2,178 ton으로 감소시킬 수 있었다. 감소된 양은 원설계에서 제시된 양의 절반에 해당되며, 이에 따라 공사기간 및 건설비용을 절감시킬 수 있었다.