• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.1324-1329
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• 2009

Needs for underground space development and utilization have been increasing in urban area. The conventional strutting method in excavation is effective to restrain the ground movements and displacements of earth structures but inefficient for workers because of small working space. The conventional earth reinforcement methods such as earth-anchor and soil-nailing also have limitation to apply in urban area due to threats to stability of adjacent buildings around excavation boundaries. Recently, many types of earth retaining structures are being developed to overcome disadvantages of conventional excavation methods in urban area. In this study, a series of numerical analyses were performed with MIDAS GTS, geotechnical analysis program and MIDAS Civil, structural analysis design program to evaluate behavior and stability of the new type of non-supporting earth retaining structure, called Temporary Tower System (TTS), consisting of tower truss structures with much economical and spatial advantage.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.1-8
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• 2021

도심지에서는 공간 활용을 위해 구조물 하부 깊은 지하까지 구조물을 설치하고 있다. 그래서 구조물 건설 시, 지반에서 발생하는 토압을 방지하기 위해서 흙막이를 활용하고 있다. 굴착공사에 적용되던 흙막이가 건설기술의 발전으로 인해서 성토 공사나 옹벽 설치시에 가시설 낙석이나 산사태와 같은 위험 방지용으로도 이용되고 있다. 일반적으로 성토공사시 가시설 흙막이를 적용하는 경우는 기존에 존재하는 도로나 철도를 확장하는 경우이다. 그러므로 고속철도의 복선화 현장과 같은 성토공사에 적용되는 흙막이에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 일반적인 1열 H-pile 흙막이와 지주식 흙막이 2종류에 대해 수치해석을 하였으며, 고속철도의 단선지역에 성토하여 복선화하는 공사에 적용된 흙막이의 안정성을 분석하였다. 지주식 흙막이는 사면안정에 적용되는 억지 말뚝(이하 배면지주)을 흙막이 벽체(이하 전면지주)에 경사지게 결합한 공법이다. 분석결과, 지주식 공법은 동적하중이 적용되는 동안, 전면에만 H-plie이 설치된 타입에 비해 수평변위가 최대 19.0%만 발생하였다. 또한, 고속철의 운행속도가 느릴수록 변위가 많이 발생하였으며, 이 결과는 운행속도가 저속인 구간에서의 지반 설계시 더욱 주의가 필요하다는 것을 보여준다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.23-31
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• 2014

Recently, sewer-pipe constructions replacing deteriorated pipes are currently underway in the downtown area. To resolve many problems in the conventional method of open-cut construction, lining-board system using light-weight GFRP panels is developed. The pultruded GFRP panels can be successfully used for the developed lining-board system as temporary decks and retaining walls in virtue of light weight, high strength and high durability. In this paper, the structural safety and serviceability of the lining-board system are examined through FE analyses and experiments. Further more, a field application of the lining-board system is presented. The field application shows that quality and environment of construction can be significantly improved.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.224-231
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• 2005

The ground excavation causes the deformation of the ground where the neighborhood structure is located. The ground deformation result in the vertical settlement of the neighborhood structure as well as the horizontal displacement of the temporary earth retaining structures. The decreased volume of the soil due to the ground settlement is defined as 'the ground loss quantity' or 'the ground loss'. When excavation is performed nearby existing structures, retaining walls should be designed and constructed to minimize the ground loss. Among various methods for reducing the ground loss, this study introduces the pre-loading method which has been recently developed. The reduction effect of the ground loss by pre-loading has been found to be larger as using a wall with relatively smaller rigidity.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1251-1258
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• 2008

The purpose of this research is to introduce the new temporary earth retaining wall system using landslide stabilizing piles. This system is a self-supported retaining wall(SSR) without installing supports such as tiebacks, struts and rakers. The SSR is a kind of gravity structures consisting of twin parallel lines of piles driven below dredge level, tied together at head of soldier piles and landslide stabilizing piles by beams. There are three types of excavation wall structures: standard method for medium retained heights(<8.0m), internal excavation method and slope excavation method for deep-excavation applications(>8.0m). In the present study, the measured data from seven different sites which the SSR was used for excavation were collected and analyzed to investigate the characteristic behavior lateral wall movements associated with urban excavations in Korea.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권12호
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• pp.45-65
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• 2022

본 논문에서는 유한차분해석 프로그램인 FLAC을 이용하여 사질토 지반을 지지하는 지하연속벽을 모델링 하고, 내진해석을 수행하였다. 그리고 수치해석 결과를 동일한 조건에서 수행된 원심모형실험 결과와 비교하여, 흙막이 구조물의 내진해석을 위한 수치 모델링의 적정성을 검증하였다. 전반적으로 벽체에 발생한 모멘트 분포도가 매우 유사하였고, 지하연속벽의 상단과 배면지반에서 산정한 가속도의 최대값이 약 5%이내의 차이를 보이는 것으로 나타났다. 검증된 모델을 활용하여 다양한 지반조건과 굴착조건, 그리고 입력하중 조건에서 동적 수치해석 변수연구를 수행하였다. 지진 중 가시설 벽체와 지보재에 발생한 최대 응력을 굴착 중 발생한 최대 응력과 비교하여, 내진설계가 필요한 흙막이 가시설 조건을 개략적으로 선정하였다. 토사지반을 지지하는 흙막이 벽체는 재현주기 100년의 지진하중에 의해 벽체 모멘트가 최대 17%까지 증가하였고, 특히 느슨한 토사층에 위치한 지보재는 최대 32%까지 축력이 증가하여 구조설계를 위한 내진해석이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.71-78
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• 2004

In conventional method of supporting soil shuttering wall during excavation a system of struts and wales to provide cross-lot bracing is common in trench excavations and other excavations of limited width. This method, however, becomes difficult and costly to be adopted for large excavations since heavily braced structural systems are required. Another expensive and unsafe situations are expected when temporary struts must be removed for the construction of underground structures. This paper introduces innovative strut systems which can be used as permanent underground structures after its role as brace system to resist earth pressure during excavation phase. Underground structural system suggested from architect is checked against the soil lated pressures before the analysis of stresses developed from gravity loads. In this technology, named SPS(Struts as Permanent System), retaining wall is installed first and excavation proceeds until the first level of bracing is reached. Braces used as struts during excavation will serve as permanent girders when buildings are in operation. Simultaneous construction of underground and superstructure can proceeds when excavation ends with the last level of braces being installed. In this paper, construction sequence and the calculation concept are explained in detail with some photo illustrations. SPS technology was applied to three selected buildings. One of them was completed and two others are being constructed Many sensors were installed to monitor the behavior of retaining wall, braces as column in terms of stress change and displacement. Adjacent ground movement was also obtained. These projects demonstrate that SPS technology contributes to the speed as well as the economy involved in construction.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.889-900
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• 2013

대형 구조물의 기초나 지중 구조물 시공을 위한 대규모 굴착 시 매우 큰 토압이 발생할 수 있다. 이러한 큰 토압을 지지하기 위해 기존에 사용되어 온 강재 버팀보를 적용할 경우 경제성 및 효율성이 저하될 우려가 있다. 이러한 점을 개선하기 위해 PCT(Precast Concrete Truss) 시스템을 고안하였으며 이에 대한 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 콘크리트 트러스 부재의 조립 및 해체를 용이하게 하기 위해 적절한 연결방법이 제안되었다. 이러한 연결부를 포함한 PCT 시스템의 내하력을 검증하기 위해 실대형 실험이 실시되었으며, 실험결과는 구조해석결과와도 비교되었다. PCT 버팀보를 모사한 시험체는 극한하중 도달 시까지 좌굴이 발생하지 않았으나, 연결 부재 상세에 대한 일부 개선점이 도출되었다. PCT 시스템은 대규모 굴착 시 기존의 강재 버팀보를 대체하는 가설구조물로서 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.22-30
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• 2011

건설현장에서 구조물 시공시 흙막이는 터파기 기초보호와 작업공간을 제공하는 역할을 한다. 흙막이 공사는 지반 굴착, 지하수 처리, 파일링, 버팀보 설치 등 복잡한 토공사 공정을 가진다. 토공사의 성격상 지반 여건 등 주위 환경의 변화에 따라서 다양한 응력변화가 발생되고, 이러한 변화가 주어진 설계한도를 벗어나면 인명사고를 동반한 붕괴사고로 이어질 수 있다. 이와 같은 이유로 구조물 기초공사에서 붕괴사고는 건설공사시 가장 주의해야 할 분야 중 하나이다. 본 논문은 흙막이 시공시 안전을 향상시키기 위한 USN (Ubiquitous Sensor Network) 기반의 데이터 획득 시스템을 제시한다. USN 기반의 데이터 획득 시스템은 초음파 센서를 활용하여 흙막이에 대한 변위를 분석하고, USN 기술이 제공하는 실시간 데이터 송수신 기능을 활용하여 원격으로 흙막이 벽체의 안정 상태를 지속적으로 관찰하고, 필요시 적절하게 대응하도록 지원한다. 연구효과를 검증하기 위하여 센서와 USN 기술을 접합하여 흙막이 벽체의 변위실험을 진행했으며, 검증결과 USN 기반 데이터 획득 시스템은 변위 데이터를 측정하여 흙막이 시공시 안전성을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권4호
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• pp.525-545
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• 2020

This paper presents a new structural system to use as retaining walls. In civil works, there is a general trend to use traditional reinforced concrete (RC) retaining walls to resist soil pressure. Despite their good resistance, RC retaining walls have some disadvantages such as need for huge temporary formworks, high dense reinforcing, low construction speed, etc. In the present work, a composite wall with only one steel plate (steel-concrete) is proposed to address the disadvantages of the RC walls. In the proposed system, steel plate is utilized not only as tensile reinforcement but also as a permanent formwork for the concrete. In order to evaluate the efficiency of the proposed SC composite system, an experimental program that includes nine SC composite wall specimens is developed. In this experimental study, the effects of different parameters such as distance between shear connectors, length of shear connectors, concrete ultimate strength, use of compressive steel plate and compressive steel reinforcement are investigated. In addition, a 3D finite element (FE) model for SC composite walls is proposed using the finite element program ABAQUS and load-displacement curves from FE analyses were compared against results obtained from physical testing. In all cases, the proposed FE model is reasonably accurate to predict the behavior of SC composite walls under out-of-plane loads. Results from experimental work and numerical study show that the SC composite wall system has high strength and ductile behavior under flexural loads. Furthermore, the design equations based on ACI code for calculating out-ofplate flexural and shear strength of SC composite walls are presented and compared to experimental database.