• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.33-40
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• 2001

In this research, the cracking of tunnel concrete lining was investigated and analyzed through long-term measurement and nonlinear numerical analysis. For one year after the casting of lining, the stresses and strains were measured by the sensors installed in hard rock tunnel lining. The measurements showed that only small stresses which were less than cracking stress occurred in every survey sections regardless of sensor directions. It could be induced that the external load applied to the lining was small or ignorable. Also, it was carried out short-term numerical analysis based on such site condition as ambient temperature, the- degree of overbreak and mold staying period. Long-term numerical analysis based on creep & shrinkage and nonlinear cracking was carried out. The output showed that construction condition and ambient environments could make the lining concrete crack without external loads. The cracks formed in this process does not indicate the structural instability of the tunnel.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권4호
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• pp.481-497
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• 2017

In this paper, full-scale loading tests were performed on a rectangular segmental tunnel lining, which was assembled by steel composite segments, to investigate its load-bearing structural behavior and failure mechanism. The tests were also used to confirm the composite effect by adding concrete inside to satisfy the required performance under severe loading conditions. The design of the tested rectangular segmental lining and the loading scheme are also described to better understand the bearing capacity of this composite lining structure. It is found that the structural ultimate bearing capacity is governed by the bond capacity between steel plates and the tunnel segment. The failure of the strengthened lining is the consequence of local failure of the bond at waist joints. This led to a fast decrease of the overall stiffness and eventually a loss of the structural integrity.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.245-255
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• 2001

기존 개탁식터널은 굴착경사와 관계없이 터널상부에는 되메움지반의 자중이 그리고, 터널벽체에는 정지토압이 작용하는 것으로 가정하여 설계되고 있다. 그러나 개착식터널에 실제 작용하는 토압은 개착규모에 따라 다르며 이에 따라 터널라이닝의 구조적거동 또한 다르게 나타난다. 본 연구에서는 수치해석적방법을 사용하여 굴착경사가 터널라이닝에 미치는 영향을 다음과 같이 조사하였다. 첫째로, 지반범용수치해석프로그램인 FLAC2D를 사용하여 개착공법으로 시공된 기존 터널의 변형거동을 모사할 수 있는 수치해석방법을 활용하여 현장의 계측결과와 비교하므로써 수치해석방법의 타당성을 검증하였고, 둘째로, 동일한 수치해석기법을 적용하여 굴착경사가 $30^{\circ}\;, 456{\circ},\; 60^{\circ},\; 75^{\circ}%인 개착식터널에 작용하는 토압 및 변위와 터널라이닝에 발생하는 단면력을 조사하였다. 수치해석에 사용된 개착식터널은 2차로 도로터널이며, 터널라이닝과 되메움지반 사이의 마찰력을 고려하기 위하여 접합면 요소를 사용하였다. 수치 해석결과, 되메움지반과 터널라이닝 및 굴착사면 사이의 마찰력에 의한 되메움지반 내부의 아칭현상으로 인하여 굴착 경사가 클수록 터널벽체에 상대적으로 작은 토압이 작용하였으며, 이에 따라 터널라이닝의 변형, 모멘트, 전단력이 증가하였음을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.11-16
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• 2019

한랭지역에 설치된 터널의 경우, 저온 및 온도차이로 인하여 터널구조물의 내구성이 저하될 수 있다. 외기온도의 변화에 따른 터널라이닝 및 배면 지반의 온도변화를 감소시키기 위하여 단열성능을 가진 도료(단열재)를 개발하였으며, 단열재를 공용 중인 터널 라이닝에 도포하였다. 단열재는 라이닝의 바닥면으로부터 1.5m 높이까지를 도포하였으며 동절기 기간동안 단열재가 도포된 구간과 도포되지 않은 구간의 라이닝 온도를 측정하여 단열재의 효과를 분석하였다. 라이닝의 온도측정은 위치별, 거리별, 외기 온도가 가장 높을 때, 가장 낮을 때를 중심으로 측정하여 비교하였다. 측정결과 단열재를 도포한 구간의 라이닝 온도저하가 적은 것으로 나타났으며, 최고 및 최저온도간의 온도차이도 적은 것으로 나타나 단열재의 성능을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.427-435
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• 2009

본 연구는 원형 터널에서 지반-라이닝 상호작용에 대한수학적 모델에 관한 연구를 다룬다. 정적, 동적 하중으로 인하여 터널 라이닝에서 발생하는 축력과 모멘트를 구하는 간단한 수학적 해가 제시되었다. 수학적 해를 유도하기 위하여 지반-라이닝의 경계면에서의 힘-변위 관계식을 고려하였고, 경계면에서의 상호작용을 고려하고자 새로운 계수비들을 제시하였다. 축력과 모멘트에 대한 계수비의 영향이 조사되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.148-158
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• 1998

Determining the thickness if concrete lining and detecting of the cavity where is located behind tunnel lining plays an important role in the safety diagnosis of tunnel structure and the quality control. In this study, we made use of GPR and seismic method in order to find the cavity or flaw. Although GPR is very useful method in the concrete lining without rebar, it is difficult to detect the cavity in the reinforced concrete lining. We applied mini-seismic method to the reinforced concrete lining. The obtained seismic data was processed by means of seismic section in time domain and image section of power spectrum in frequency domain using Impact-Echo method as well. The proposed method can accurately show the location and depth of the cavity in the reinforced concrete lining.

• 산업기술연구
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• 제23권A호
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• pp.119-130
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• 2003

This thesis is results of experimental works on the behavior of the cut-and-cover tunnel. Centrifuge model tests were performed to simulate the behavior of the cut-and-cover tunnels having cross sections of national road and subway tunnels. Model experiments were carried out with changing the cut slope and the slope of filling ground surface. Displacements of tunnel lining resulted from artificially accelerated gravitational force up to 40g of covered material used in model tests, were measured during centrifuge model tests. In model tests, Jumunjin Standard Sand with the relative density of 80 % and the zinc plates were used for the covered material and the flexible tunnel lining, respectively. Basic soil property tests were performed to obtain it's the property of Jumumjin Standard Sand Shear strength parameters of Jumunjin Standard Sand were obtained by performing the triaxial compression tests. Direct shear tests were also carried out to find the mechanical properties of the interface between the lining and the covered material. Compared results model tests estimation with respect to displacements of the lining.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.251-265
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• 2018

본 연구에서는 해저 터널의 특수성을 고려한 NATM 2차 라이닝의 최적 설계 시스템을 개발하였다. 해저 터널은 일반적으로 일정 수압 하의 토사나 암반 등으로 구성된 해저 지반 내에 시공된다. 본 설계 시스템은 특정 해저 터널 단면에서의 지반 조건, 시공 조건 및 터널 조건을 고려하여 인공신경망 기반의 라이닝 부재력 예측 시스템을 구축하고, 시공성이 확보된 단면 DB를 구축하여 해저터널에서 최적 단면 설계가 가능하도록 구성하였다. 단면 검토 및 설계에 사용되는 라이닝 부재력 예측은 유한요소해석을 토대로 구축한 인공신경망을 통해 일반화한 후 별도의 추가 해석이 필요없이 유사 단면의 해저 터널 설계에 적용이 가능하도록 하였다.

• 터널과지하공간
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• 제19권4호
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• pp.355-365
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• 2009

정수압 지압조건의 심부 암반에 굴착되는 원형터널의 지보재로 설치되는 콘크리트 라이닝의 유한차분 탄소성해석법을 제안하였다. 암반과 라이닝의 항복은 Mohr-Coulomb 조건식을 따르는 것으로 가정하였다. 일반적으로 콘크리트 라이닝의 설치 전 선행내공변위가 발생된다는 점을 고려하기 위하여 라이닝 바깥 경계면에 작용하는 지압의 크기를 계산하는 과정에서 굴착 후 라이닝 설치지연 효과를 반영시킬 수 있도록 하였다. 암반과 라이닝의 소성영역에서 발생하는 응력 및 변위분포 계산을 위해 Lee & Pietruszczak(2008)의 해석법을 적용하였다. 제안된 방법의 활용성을 보여주기 위해 가상의 압축공기 저장용 터널에 시공된 콘크리트 라이닝에 대해 탄소성해석을 실시하였다. 해석결과 라이닝의 안쪽 및 바깥쪽 경계부에 작용하는 압력의 크기를 정확하게 산정하는 것이 라이닝의 안정성 해석에서 매우 중요함을 알 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.77-86
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• 2006

터널라이닝에 대한 필요성 여부에 대한 논란은 지속적으로 되고 있으나, 대부분의 터널기술자들은 라이닝의 필요성에 대하여 동의하고 있다. 따라서 설계 및 시공상의 라이닝 특성을 고려한 콘크리트 라이닝 품질향상방안 수립을 위하여 근본적인 문제점을 파악하고 해결하는데 도움이 되고자한다. 본 논문에서는 균열발생량이 상대적으로 많은 대단면 4차로 터널을 대상으로 하여 콘크리트라이닝 시공에서부터 터널운용전 발생되는 초기균열에 대한 발생원인 분석을 실시하고, 국내 콘크리트 라이닝 시공특성을 파악하기 위한 사례조사를 실시하였다. 이를 바탕으로 하여 균열발생 최소화를 위한 시공개선방안을 제안하고, 개선방안에 대한 라이닝 콘크리트 타설모형실험 및 강재거푸집내 콘크리트의 유동분석을 수행하여 고품질 콘크리트 라이닝시공을 위한 제안방안의 효율성을 검증하였다.