• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권6호
• /
• pp.573-584
• /
• 2022

Water inrush may occur during seaside urban tunnel excavation. Various factors affect the water inrush, and the water inrush mechanism is complex. In this study, nine evaluation indices having potential effects on water inrush were analysed. Specifically, the geographic and geomorphic conditions, unfavourable geology, distance from the tunnel to sea, strength of the surrounding rock, groundwater level, tidal action, cyclical footage, grouting pressure, and grouting reinforced region were analysed. Furthermore, a two-step interval risk assessment method for water inrush management during seaside urban tunnel excavation was developed by a multi-index system and interval risk assessment comprised of an interval analytic hierarchy process, fuzzy comprehensive evaluation, and relative superiority analysis. The novel assessment method was applied to the Haicang Tunnel successfully. A preliminary interval risk assessment method for water inrush was performed based on engineering geological conditions. As a result, the risk level fell into a risk level IV, which represents a section with high risk. Subsequently, a secondary interval risk assessment method was performed based on engineering geological conditions and construction conditions. The risk level of water inrush is reduced to a risk level II. The results agreed with the current tunnel situation, which verified the reliability of this approach.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제3권4호
• /
• pp.67-79
• /
• 2002

본 연구에서는 MSG공법과 LW공법(또는 SGR공법)의 강도발현성, 침투성 등을 비교하여 사질지반, 실트질지반, 점토지반 등 대상지반에 대한 주입재료별(MSG-N, OPC)로 침투한계를 평가함으로서 대상지반별 최적 주입재 선정의 기준을 제시하고자 하였다. 이를 위해 사용된 그라우트재에 대하여 물리화학적 특성을 분석하고 응결재와 경화재가 일정비율로 혼합된 호모겔 강도 및 밀크 페이스트 강도 시험을 실시하였다. 또한 대상토질별, 침투압력별, 복합지층에서의 주입재별, 대형토조를 이용한 침투성 실험을 실시하였다. 시험결과, 사질지반 및 실트질 사질지반에서 효과적인 그라우팅을 시공하기 위해서는 MSG공법 주입재와 같이 초미립자계 주입재를 적용하는 것이 필수적이라고 판단된다. 또한, 초미립자계 주입재를 사용하는 경우에 대하여 지반의 종류에 따른 적정한 주입압력을 제시하였으므로 설계 시공기술자들에게 약액주입 지침자료가 될 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.53-62
• /
• 2010

1990년대 초 쏘일네일링 공법이 국내에 처음 도입된 이후 쏘일네일링 공법은 사면안정 및 지반굴착의 보강공법으로 널리 쓰이고 있으며, 쏘일네일링 공법의 적용이 확대됨에 따라 초기의 쏘일네일링 공법에 대한 여러 가지 개선된 쏘일네일링 공법도 발달하였다. 최근에 많이 쓰이는 쏘일네일 공법들은 크게 그라우트에 대한 개선 공법과 쏘일네일 자체에 대한 개선 공법으로 분류된다. 그라우트에 대한 개선공법으로는 대표적으로 가압그라우팅 공법을 들 수 있으며, 쏘일네일 자체에 대한 개선공법으로는 자천공 쏘일네일 공법, 제거식 쏘일네일 공법 등과 더불어 본 연구의 대상이 되는 확장그라우팅 공법이 있다. 본 연구에서는 확장그라우팅 공법의 인발거동 특성을 평가하기 위하여 3차원 유한차분 해석을 수행하였다. 수치해석 결과를 통하여 확장그라우팅 공법이 적용된 쏘일네일링의 인발거동특성에 대하여 기술하였다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제15권3호
• /
• pp.769-785
• /
• 2015

Although timber structures have been extensively used in underground temporary supporting system, their actual performance is poorly understood, resulting in potentially conservative and over-engineered design. In this paper, a novel wireless sensor technology, SmartPlank, is introduced to monitor the field performance of timber structures during underground construction. It consists of a wooden beam equipped with a streamlined wireless sensor node, two thin foil strain gauges and two temperature sensors, which enables to measure the strain and temperature at two sides of the beam, and to transmit this information in real-time over an IPv6 (6LowPan) multi-hop wireless mesh network and Internet. Four SmartPlanks were deployed at the London Underground's Tottenham Court Road (TCR) station redevelopment site during the Stair 14 excavation, together with seven relay nodes and a gateway. The monitoring started from August 2013, and will last for one and a half years until the Central Line possession in 2015. This paper reports both the short-term and long-term performances of the monitored timber structures. The grouting effect on the short-term performance of timber structures is highlighted; the grout injection process creates a large downward pressure on the top surface of the SmartPlank. The short and long term earth pressures applied to the monitored structures are estimated from the measured strains, and the estimated values are compared to the design loads.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권5호
• /
• pp.531-546
• /
• 2022

Ground displacements caused by the construction of overlapping twin shield tunnels with small turning radius are complex, especially under special geological conditions of construction. To investigate the ground displacements caused due to shield machines in the unique calcareous sand layers in Israel for the first time and determine the main factors affecting the ground displacements, field monitoring, laboratory geological analysis, theoretical calculations, and parameter studies were adopted. By using rod extensometers, inclinometers, total stations, and automatic segment-displacement monitors, subsurface tunneling-induced displacement, surface settlement, and displacement of the down-track tunnel segments caused by the construction of an up-track tunnel were analyzed. The up-track tunnel and the down-track tunnel pass through different stratum, resulting in different construction parameters and ground displacements. The laws of variation of thrust and torque, soil pressure in the chamber, excavated soil quantity, synchronous grouting pressure, and grout volume of the two tunnels from parallel to fully overlapping orientations were compared. The thrust and torque of the shield in the fine sand are larger than those in the Kurkar layer, and the grouting amount in fine sand is unstable. According to fuzzy statistics and Gaussian curve fitting of the shield tunneling speed, the tunneling speed in the Kurkar stratum is twice that in the fine-sand stratum.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.465-474
• /
• 2005

This paper presents the interaction effect between tunneling and groundwater on tunnel behavior. A parametric study is then conducted on the various tunneling situations frequently encountered in Seoul area using a 3D stress-pore pressure coupled finite-element model with emphasis on the effects of ground and lining permeabilities. It is shown that the ground and lining responses are significantly influenced by the relative permeability between the ground and the lining, and that the circumferential pre-grouting is effective in minimizing the tunnelling and groundwater interaction.

• 기술발표회
• /
• 통권2006호
• /
• pp.66-72
• /
• 2006

The ground anchoring has been utilized over 40 years. It is growing the application of the removal ground anchor with tension force for holding earth retaining constructions in the city. It transmits tension stress of prestressed steel wire through grouting to fixed the ground that is of great advantage adjacent ground stability. Nowadays, we can find the compression dispersion anchor on many site. But, it has some problems in behavior of anchors because of impossible to tense p.c strand uniformly under the existing equipment due to different length of p c strand. Hence, motive of this research was to study the application of the newly developed tension system, that analyze and compare with the current anchoring method build on the data of in-site test and laboratory test. As a result, in case of auto back tension system, it became clear that tension pressure was equally distributed among the steal wires but the existing tension system showed sign of instability by indicating stress deflection of about 30% compare with design load. This can cause an ultimate failure of the concentrated p.c strand and a shear failure of ground.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제1권1호
• /
• pp.125-132
• /
• 1997

This study was intended to investigate the effects of epoxy grout on compressive strength for damaged concrete structures. For this purpose, concrete molds were manufactured and tested for compressive strength at 28 days after water curing. Two kinds of Korea-made and one Japan-made epoxy grouts were injected into the broken concrete molds with the automatic low-pressure injecting method or the hand injecting method.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제18권7호
• /
• pp.13-20
• /
• 2017

쏘일 네일링은 원지반의 전단강도와 네일의 인발 전단 저항력을 이용한 지반 보강 공법이다. 쏘일 네일링 공법은 주로 절취사면, 흙막이 구조물 및 옹벽 보강 등에 사용된다. 흙막이 구조물과 옹벽의 경우 네일의 인발저항만을 고려하여 설계하여도 무방하나, 비탈면의 경우 인발은 물론 전단 및 휨 저항까지 고려하여 설계하여야 한다. 하지만 인발저항만 고려한 보수적인 설계가 이루어지고 있으며, 대부분이 네일의 재료, 형상, 시공방법 등의 개선을 통한 인발저항 증대에 관한 연구이다. 실제 쏘일네일로 보강된 지반은 활동면을 중심으로 전단 휨 변형이 발생하게 된다. 상대적으로 강도가 취약한 그라우트는 파괴되고 보강재와 분리되어 지반은 마찰저항력이 급감하면서 붕괴된다. 따라서 네일과 그라우트체의 분리를 억제하면서 전단저항력을 증가시킬 수 있는 공법개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이형철근 외측에 패커를 설치한 후 가압식 그라우팅을 통해 돌기를 형성함으로써 전단저항력을 증대시킬 수 있는 새로운 쏘일 네일링 공법에 대하여 실험적 연구를 수행하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.15-23
• /
• 2023

그라우팅 공법은 연약지반의 차수 및 보강을 목적으로 시공되는 공법이다. 그라우트가 지반 내에 주입될 때, 지반을 구성하는 지반의 형태, 토립자의 크기, 공극율 및 지하수의 유무에 따라 그라우트가 침투 및 확산하는 형태가 다양하게 나타나고 있으나, 그라우팅 설계 시에는 이러한 요인을 적용하기 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 전도성 재료를 함유한 그라우트를 지반내로 주입하는데 있어서 전도성 재료 첨가에 따른 그라우트의 침투 성능을 파악하기 위하여 실내시험을 수행하였다. 주입시험에서는 전도성 재료를 혼합수의 0%, 3% 및 5%를 그라우트에 첨가하고, 원지반 조건을 자갈과 규사로 구성된 다양한 지반으로 조성하였다. 전도성 그라우트는 전용주입장치를 사용하여 모형지반 내로 압력에 의해 주입되면서 주입시간(t), 압력(p), 유속(v) 및 주입량(q)를 계측하고, 모형지반 내 주입된 경화체를 채취하여 침투성능을 평가하였다. 그라우트 주입실험 결과에서는 전도성 재료의 사용량과 그라우트 주입율은 역의 관계를 나타내었으며, 모형지반 토립자 크기에 따라 침투형태가 변화되는 것을 확인하였다. 전도성 재료를 함유한 그라우트는 지반 내 침투가 비교적 양호하고 경화체의 강도 및 내구성이 우수하여 그라우트의 침투범위 측정을 위한 첨가제로 사용하는 것이 가능하다고 판단하였다.