• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제16권11호
• /
• pp.29-37
• /
• 2015

최근 급격한 도시화로 인한 신도시, 택지개발지구 등의 증가로 기존 구조물 하부를 통과하는 비개착 강관압입공법의 적용이 증가하는 추세이다. 비개착공법은 시공 중 기존구조물의 정상적인 운영 안정성이 확보되어야 하므로 강관압입에 의한 지표침하의 정밀한 예측이 필수적으로 필요한 공법이다. 강관압입 시 침하를 발생시키는 원인은 강관 선단과 강관과의 직경차에 의한 공극, 원활한 강관압입을 위한 과굴착, 강관과 지반과의 마찰에 의한 공극 발생 등이 있으며, 이는 Shield TBM 시공 시 발생하는 침하 원인과 유사하다. 본 연구에서는 Shield TBM의 침하 예측방법인 Gap Parameter Method와 Volume Loss Method를 이용하여 강관압입 시 침하를 예측하였으며, 현장시험을 통하여 예측방법에 대한 비교 분석을 수행하였다. 그 결과 Volume Loss 예측방법이 현장시험과 가장 유사한 결과로 나타났으나, 추후 예측방법의 Factor 결정 및 비개착공법 전체 침하예측을 위한 적용성 등 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.455-468
• /
• 2013

최근 비개착공법으로 지하차도 시공 시 강관을 지반에 압입한 후 강관자체를 철근과 모르타르로 보강하는 다양한 일체형 파이프루프 공법이 적용되고 있다. 이러한 일체형 파이프루프 공법은 상재하중에 대해 지보강성 효과를 발휘하여 콘크리트 지하차도 구조물에 작용하는 응력을 한층 감소시킬 것으로 예상된다. 또한 아칭효과에 의해 주변지반의 연직방향 및 수평방향의 토압이 변화하게 된다. 본 연구에서는 일체형 파이프루프 시공에 따른 주변지반의 토압 분포 특성을 분석하고, 일체형 파이프루프 내측에 시공되는 콘크리트에 작용하는 토압을 분석하기 위하여 유한차분 수치해석을 통해 파이프루프의 체결 특성을 모델링하고 응력 및 변위거동을 분석하였다. 지반과 구조물의 경계에 인터페이스 요소를 도입하여 지반구조물의 상호작용을 분석하였다. 분석 결과, 본체 콘크리트 구조물에 작용하는 연직토압은 파이프루프의 강성과 아칭 작용에 의해 원상태의 연직토압보다 큰 폭으로 감소하여 작용하는 것을 확인하였다. 지하차도 구조물의 단면 설계 시 설계하중에 대해 이러한 아칭작용에 의한 연직토압의 감소를 고려한다면 경제성을 보다 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.435-443
• /
• 2018

Most of aged water supply pipes have been replaced by the open cut method. However, this method has some limitations because water pipes, in many cases, are buried together with other underground facilities or are buried in the middle of high-traffic roads or in narrow alleyways where boring machines cannot be used. This research developed a pipe bursting device for small diameter pipes that enables pipe replacement without excavating the ground, by the busting of existing buried pipes followed by the traction and insertion of new pipes. As a results of examining the field applicability of the developed device, PE pipes and PVC pipes required the tractive force of 413.65~665.69 kgf and 457.43~791.35 kgf respectively, plus an additional 30 % tractive force per elbow. The proper number of bursting head was demonstrated that the connection of more than 2 heads could secure a stable bending radius of 15D. The developed device can be improved through field experiments involving various pipe types and pipe diameters, as well as presence/absence of elbow, so as to be utilized regardless of diverse variables according to the conditions of the soils surrounding existing pipes.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.119-126
• /
• 2018

도심지에서 발생하고 있는 지반공동은 점차 증가하고 있는 추세이다. 그러나 지하에는 지하철 및 상하수도 관거, 통신시설 등 많은 구조물과 지하매설물이 복잡하게 상존하기 때문에 지반함몰이 발생할 경우 그 피해규모가 크고, 복구를 하는데 있어 시간적 경제적으로 큰 어려움이 따른다. 이에 지반공동을 보다 신속하게 복구하기 위한 새로운 방법으로 수용성 폴리머 기반의 무기질계 혼화재를 개발한 바 있고, 개발 보강재를 효율적으로 공동 내부에 주입할 수 있도록 하는 주입시스템 구축이 필요하다. 구축하고자 하는 주입시스템은 비개착식이고 별도의 플랜트 설치를 필요로 하지 않아 시간적 경제적으로 유리하며 공압을 이용하여 보강재를 공동내부에 빠르게 충전시킬 수 있어 지반함몰 발생 시 긴급복구를 가능하게 해주는 기술이라고 할 수 있다. 주입시스템 구축을 위해 충전속도 및 충전율 등을 실험을 통해 평가하였고 개별요소해석 프로그램(EDEM)을 이용한 시뮬레이션을 통해 지반 및 주변의 다양한 조건에서도 가능한 충전양상을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권1A호
• /
• pp.69-78
• /
• 2008

본 논문에서는 내하력이 저감된 노후화 된 콘크리트 하수관거의 보강공법의 타당성을 검증하기 위하여 정적재하 시험을 실시하였다. 내경 0.8 m, 1.0 m, 1.5 m인 원형관과 폭 2.0 m, 2.5 m인 상자형관을 대상으로 하였으며, 신관을 대상으로 정적 재하시험을 통하여 관 내부에 충분한 균열을 발생시킨 후 보강공법을 적용 한 후 다시 정적재하시험을 실시하였다. 본 연구에서 적용 된 보강공법은 균열관 내부에 스틸보강재가 추가된 프로파일과 고강도 모르타르를 이용하여 화학적 열화에 대한 저항성과 단면 내력을 증진 시킨 것이다. 보강공법 적용 후 단면 내력은 균열발생 이전 신관에 비해 원형관의 경우 1.66 ~3.50배, 상자형관의 경우 1.66~3.10배 정도 증가하였다. 또한 ABAQUS 6.6을 이용하여 보강공법 적용 전 후 콘크리트 원형관과 상자형관의 비선형 해석을 수행하였다. C3D8R 솔리드 요소를 사용하였고, concrete damage plasticity option을 적용하였다. 원형관과 상자형관에 배근된 철근의 영향성을 해석상 반영하기 위하여 합성 재료식을 유도하여 적용하였다.