Existing grade crossings between railway and roadway area gradually changed to grade separation systems by the law. In the case of new roadway construction which crosses railways, it shall be grade separation system in principle. With the railway underground crossing method, many practices have been developed which can minimize rail displacements and avoid rail release. With these methods, the effects to the train can be reduced. The underground crossing methods can be identified as open-cut methods and non open-cut methods. The open-cut methods include temporary support methods and special rail construction methods. Also the non open-cut methods includes pipe roof methods, front jacking methods, messer shield methods, NTR methods and JES methods. Among these, the most suitable method is applied considering safety, economy, class of each rail system (train passing frequency and velocity), etc. In the non open-cut methods, the cost and duration shall be increased to keep existing rail system during construction. In the open-cut methods which use plate girders, the rail speed shall be restricted due to the displacement and vibration of the girder. In this study new grade separation methods were developed. With this method, the safety during construction can be increased. This method refines temporary support methods, but pc slab girder with huge stiffness is applied instead of plate girders. With this method, the rail displacement can be reduced and higher safety can be obtained during construction. Also construction cost and duration can be minimized because the temporary work and the overburden soil depth can be reduced.
In this study, a model experiment and field experiment was conducted to introduce the optimal tensile force when constructing a non-open cut tunnel according to the ground conditions of sandy soil. CMR (Concrete Modular Roof) method is economical because of the high precision and excellent durability, and corrosion resistance, and the inserted parts can be used as the main structure of a tunnel. In addition the CMR method has a stable advantage in interconnection because the concrete beam is press-fitted compared to the NTR (New Tubular Roof) method, and the need for quality control can be minimized. The ground conditions were corrected by adjusting the relative density of sandy soil during the construction of non-open cut tunnels, and after introducing various tensile forces, the surface settlement according to excavation was measured, and the optimal tensile force was derived. As a result of the experiment, the amount of settlement according to the relative density was found to be minor. Furthermore, analysis of each tensile force based on loose ground conditions resulted in an average decrease of approximately 22% in maximum settlement when the force was increased by 0.8 kN per segment. Considering these results, it is indicated that more than 2.0 kN tensile force per segment is recommended for settlement of the upper ground.
In the study, a new non-open cut tunnel steel pipe method using slot hole has been developed. As is overcomes shortcomings of conventional methods, it is applied to the field. The main concept of the new method is the steel pipe pumping system with slot holes which, by means of formation slot holes between each steel pipe, applied to the magnitude of the relaxed earth pressure caused by excavation to the ground to prevent ground displacement. The stability of the support members and effect of displacement control of the new method were verified through several ways as numerical analysis and site test. The new method was applied to the construction of a 11.5m wide, 7.4m high and 50m long section that passes side subway and large buildings in inner city. By applying the new method, tunnel construction was successfully completed in 6 months. It decreases the construction period to 30% compared to that of conventional methods, and ground was almost negligible.
Guoping Hu;Yingzhi Xia;Lianggen Zhong;Xiaoxue Ruan;Hui Li
Geomechanics and Engineering
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v.32
no.1
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pp.111-123
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2023
The slope of an open cut tunnel is located above the exit of the Leijia tunnel on the Changgan high-speed railway. During the excavation of the open cut tunnel foundation pit, the slope slipped twice, a large landslide of 92500 m3 formed. The landslide body and unstable slope body not only caused the foundation pit of the open cut tunnel to be buried and the anchor piles to be damaged but also directly threatened the operational safety of the later high-speed railway. Therefore, to study the stability change in the slope of the open cut tunnel under heavy rain and excavation conditions, a 3D numerical calculation model of the slope is carried out by Midas GTS software, the deformation mechanism is analyzed, anti-sliding measures are proposed, and the effectiveness of the anti-sliding measures is analyzed according to the field monitoring results. The results show that when rainfall occurs, rainwater collects in the open cut tunnel area, resulting in a transient saturation zone on the slope on the right side of the open cut tunnel, which reduces the shear strength of the slope soil; the excavation at the slope toe reduces the anti-sliding capacity of the slope toe. Under the combined action of excavation and rainfall, when the soil above the top of the anchor pile is excavated, two potential sliding surfaces are bounded by the top of the excavation area, and the shear outlet is located at the top of the anchor pile. After the excavation of the open cut tunnel, the potential sliding surface is mainly concentrated at the lower part of the downhill area, and the shear outlet moves down to the bottom of the open cut tunnel. Based on the deformation characteristics and the failure mechanism of the landslides, comprehensive control measures, including interim emergency mitigation measures and long-term mitigation measures, are proposed. The field monitoring results further verify the accuracy of the anti-sliding mechanism analysis and the effectiveness of anti-sliding measures.
Traffic congestion on the streets is the major concern of Metropolitan areas in Korea. Especially the signalized intersections are the main spots where traffic congestion is to be created. Currently the subway construction has been on the process in Taegu Metropolitan city. The subway stations are usually located at the intersections where a large number of vehicles and people are moving. During the constructional period, such an intersection creates profoundly a great deal of traffic congestion due to the open-cut constructional method. Under circumstance of the constructional method, the lane configurations should be changed frequently and the surface conditions make drivers uncomfortable. The propose of this study is to propose the improved method of traffic operation at the large circled intersection under the construction. The Signalized Modern Roundabout(SMR) is applied modifying from the modern roundabout. The geometric design and signal operation of SMR is developed in this study. To verify the operation of SMR the comparative study is conducted between the operation of the open-cut method and SMR method using the micro-simulation program, NETSIM. The result of simulation shows that the delay caused by the operation of SMR is not higher than that under the open-cut method. SMR makes also the constructional period shorten, makes the cost of construction lessened and makes drivers more comfortable as well than the method of open-cut. Therefore, the study concludes that the operation of SMR is more efficient, economic and safer method than that of open-cut method at the large circled intersection under construction.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.11
no.2
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pp.129-138
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2011
Construction methods for underground structure are classified as bottom-up, up-up, and top-down methods depending on the procedure of construction related to a superstructure. In top-down construction methods, building's main structure is built from the ground level downwards by sequentially alternating ground excavation and structure construction. In the mean time, the main structure is also used as supporting structure for earth-retaining wall, which results in the increased stability of the earth-retaining wall due to the minimized deformation in adjacent structures and surrounding grounds. In addition, the method makes it easy to secure a field for construction work in the downtown area by using each floor slabs as working spaces. However top-down construction method is often avoided since an excavation under the slab has low efficiency and difficult environment for work, and high cost compared with earth anchor method. This paper proposes a combined construction method where semi-open cut is selected as excavation work, slurry as earth -retaining wall and CWS as top-down construction method. In the case study targeted for an actual construction project, the proposed method is compared with existing top-down construction method in terms of economic feasibility, construction period and work efficiency. The proposed construction method results in increased work efficiency in the transportation of earth and sand, and steel frame erection, better quality management in PHD construction, and reduced construction period.
Concerning to Taeku city subway construction project(1-4 site), the original design was adapted NATM Tunnel method to the 8 meter thickness of overburden. Surveyor checked sity and design material and finally decided to change into Open Cut method because overburden is not only below 1 1/2 times thickness of comparate Tunnel width but there is no traffic conjunction in job site.
Journal of the Korean Professional Engineers Association
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v.16
no.3
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pp.5-23
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1983
On the Seoul Metropolitan Subway Construction of No. 3, 4 Line, the total length is 57 Km and it is now undergoing almost 55% progress. The working method is classified into Open Cut of 70% and the rest of 30% tunnelling method in the 48 job site. Above tunnelling method is execute by American Steel Support System and the rest of 10 job site carried out by New Austria Tunnelling Method. This paper describes Blasting Standardizations works on the above Tunnelling ' Open Cut Method under big slogan, first safety, second execution. As a superintendent, I strived standardization of works with Better powder, Better Drills ' Better Pattern. Geological structure of Seoul area is composed by Jurassic Granite and also the above rockgroup are over burden by Alluviums as a Unconformity. First of all, I carried out the standard amount of powder and burden through experimental standard blasting by each powder as following Blasting works in the subway construction is surrounding shop Building, under pass the city river and also under pass highest building basement floor. I made allowable Blasting Vibration Value by West-Germany Vornorm DIN 4150, Teil 3 and should measure each blasting works as fellows all of powder is used basically Low-Gravity and Low Velocity such as Slurry, Ammonium Nitrate ' Finex I, II. for Smooth Blasting Instead of Gelatin Dynamite. Electric Detonation Cap is used basically M/S Delay Cup instead of Electric delay ' Simultaneous cap. I applied following formula V=KW3/4 $D^{-2}$ V=Particle Velocity (Cm/sec) K=Ginh Huh's Value W=Delay Charge (Kg) D=Distance(m) In the Open Cut, within 1m distance from H-pile I made to use the Concrete breaker, as following V=7W/$^{0.5}$V/$^{-1.75}$ On the Concentrate Building area, I advise to use Light class drill ø36m Bit and advance 1.1m per round blasting the three boom jumbo drill over ø45mm used only suburb of city.e Light class drill ø36m Bit and advance 1.1m per round blasting the three boom jumbo drill over ø45mm used only suburb of city.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.6
no.4
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pp.345-356
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2004
Open-cut method has been widely used to construct underground structures, but it causes several problems such as traffic congestion and public resentment resulting from severe construction noise and ground settlement. In many cases, it is very difficult to build underground structures safely due to the unknown locations of buried facilities such as water pipes, drainage pipes, gas pipes and high-pressure cable conduits etc. Also in open-cut method, moving buried facilities causes additional cost and extension of construction period. Therefore, this paper is to present a case study in which Tubular Roof construction Method (T.R.c.M.), a newly developed construction method for underground structures using slab steel pipes and PC wall trench, is applied for the construction of a subway tunnel in Seoul. As a result, it is found that T.R.c.M. is a construction method by which tunnels can be constructed safely without any effect on the surrounding environment and traffic flow due to the minimized construction vibration and noise.
Most of limestone mines in Korea have been developed by a open-cut mining method in consideration of a deposited condition of ore, ore recovery, safety, economic efficiency, etc.. But it has produced environmental problems such as dust flying, blasting noise & vibration, and spoil of farmlands due to slope failure of waste rock mass caused by access road construction, fragmentation & crush of rocks, blasting, transportation, and mineral processing. In this study, it has been suggested for measures to reduce mine hazards caused by open- cut mining of limestone nines.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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