• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.387-394
• /
• 2009

터널구조물은 지하공간에 건설되며 육안으로 터널 배면상태를 확인하는 것이 불가능하기 때문에 유지 관리하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 재래식 터널의 주 지보재인 콘크리트 라이닝의 장기 내구성 및 성능저하 원인을 규명하기 위하여 준공된 지 약 40~70년이 경과된 7개의 철도 폐터널을 대상으로 현장조사 및 실내실험을 수행하였다. 그 결과, 조사 대상 터널 구조물의 콘크리트 라이닝은 준공년도에 관계없이 모든 구조물에서 다양한 형태의 균열이 조사되었으며 특히 시공이음부에 열화현상이 심각하게 나타났다. 터널 구조물의 콘크리트 라이닝 주변 지하 공간으로부터 유입되는 침출수의 유해이온은 콘크리트 열화에 직접적인 영향을 미치는 농도는 아니었으나 일정한 농도의 유해이온이 장기간 지속적으로 콘크리트 라이닝에 침식작용을 한 것으로 나타났다. 터널 구조물의 콘크리트 라이닝에서 측정한 비파괴 압축강도와 동일한 위치에서 채취한 코어시편을 대상으로 측정한 일축압축강도는 콘크리트 라이닝의 표면의 건전 여부에 따라 상이한 결과를 나타내었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제8권2호
• /
• pp.146-156
• /
• 1998

Nemerical algorithms were developed to analyze the behavior of the double lining as well as ground mass separately or simultaneously. A lining interface element was especially developed, verified and applied to the study on the coupled interaction of shotcrete and the concrete lining. It could be known fro parameter studys on double lining support systems that as the contact surface between shotcrete and concrete lining was rougher, the more decreased bearing capacity against the cracking of the system. If the thickness of the shotcrete increased, the bearing capacity of the double lining also increased linearly with the thickness. If the thickness of the concrete lining increased, the bearing capacity of the double lining had the relationship of the characteristic S-shape of a sigmoid function with the thickness. When the thickness increased over a given value, it was not useful to increase more the thickness because bearing capacity had no remarkable change. It could be concluded that the behavior of the shotcrete and concrete lining was generally reversed before and after the ratio of horizontal to vertical earth preassure of 1.0 and 0.5 respectively. Therefore, we could guess that the movement which two shotcrete and concrete lining deflect toward each other around the crown caused a friction between two linings and thus this disadvantageous effect could contribute to reducing the bearing capacity against the cracking.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제3권2호
• /
• pp.13-22
• /
• 2001

본 연구에서는 복개터널 라이닝의 합리적인 모델링 방법 및 구속조건 등을 검토하기 위하여, 동일한 현장 조건에 대하여 현재 널리 적용되고 있는 구조공학적 모델링 방법과 지반공학적 모델링 방법을 이용하여 해석을 실시하였다. 해석결과로부터 각 모델링 방법의 문제점 및 복개터널 라이닝의 거동에 영향을 미치는 인자를 파악하였으며, 현장조건을 보다 합리적으로 모델링 할 수 있는 방안을 제시하였다. 해석결과 동일 조건하에서 모델링 방법에 따라 콘크리트 라이닝에 발생하는 변위 및 부재력은 약 53%의 차이가 발생하며, 구속조건의 차이에 따라 콘크리트 라이닝에 발생하는 변위 및 부재력은 약 32%의 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 보다 합리적인 설계 및 해석을 위하여 현장조건에 맞는 구속조건 결정 및 현장계측 등을 통한 모델링 기법의 정확성 검증 등과 같은 다양한 연구가 수행되어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제5권1호
• /
• pp.13-21
• /
• 2003

콘크리트 라이닝의 안정성을 검토하기 위해 지난 수년간 많은 연구가 이루어졌으며, 많은 비파괴 조사 기법들이 개발되고 발전하였다. 이러한 비파괴 조사 기법들은 그 신호 해석 과정에서 대부분 푸리에 이론을 근간으로 하고 있다. 그러나 진동신호에 대하여 푸리에 해석을 적용할 경우 결과는 단지 주파수 영역상에서 확인될 뿐이며, 이러한 결과로는 정확한 대상 신호의 분석을 기대할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 충격하중으로 인하여 발생한 비정상 파의 해석을 위하여 웨이블릿 이론을 적용하였으며, 웨이블릿 변환의 적용성을 확인하기 위하여 콘크리트 라이닝을 모사한 모형을 대상으로 실험을 수행하고, 제안된 이론을 바탕으로 콘크리트 라이닝의 두께를 추정하였다. 본 연구로부터 푸리에 변환에 비해 웨이블릿 변환이 뛰어난 분해능을 제공함을 확인할 수 있었으며, 분산성을 갖는 파를 해석함에 있어서도 웨이블릿 변환이 뛰어난 신호 해석법임을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제10권2호
• /
• pp.41-56
• /
• 1994

지하수위 하에서 터널이 시공될 경우, 터널막장은 시공 중 용수에 의한 영향을 받게 되며 지보 System은 시공 후 지하수 흐름이 문제시 될 수 있다. 븐 연구는 터널막장 및 라이닝에 대해 배수조건에 따른 지하수 흐름을 고려한 적절한 해석 및 설계방법을 제시하고 있다. 첫째, 시공 완료 후 터널 라이닝이 배수조건에 따라 받게 되는 지하수의 영향을 라이닝에 작용하는 응력 및 변위로써 검토하고 각 배수조건별로 적절한 해석 및 설계방법을 제안하였다. 둘째, 시공 중 굴착에 의한 지하수의 흐름이 문제가 되는 터널막장에 대해서 지하수 흐름의 3 차원 모델링을 수행하였으며, 그 결과를 막장의 안정성에 대한 이론적 검토에 반영하여 침투력이 막장의 안정성 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 또한 막장을 평면변형률조건(plane strain condition)으로 모델링 하여 침투 고려시와 지하수의 미고려시에 막장면에 작용하는 응력 및 변위를 산출하여 침투력이 막장면에 미치는 영향을 검토하였다. 연구 결과, 터널 시공시 지하굴착 및 배수에 의한 지하수위 저하가 크지 않은 구간에서 터널막 장은 정상류 흐름에 의한 침투력을 고려한 적절한 안정대책이 요구되며, 터널 라이닝 또한 침투를 고려한 배수개념이나 내부 라이닝이 정수압을 견뎌야 하는 비배수 개념에 의해 설계 및 시공이 이루어져야 함을 보여준다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.131-140
• /
• 2009

쉴드 터널의 세그먼트라이닝은 일반적으로 배수시스템을 채용한 재래식 터널과 달리, 비배수 방식을 채택하여 건설된다. 하지만 비배수 터널로 건설된 경우 시간의 경과에 따른 열화의 진행으로 누수가 증가하여, 장기적으로는 설계시 적용된 비배수 개념이 유지되지 않는다. 세그먼트 터널에서 이음부는 변위와 누수가 주로 빌생되는 부분으로, 특히 누수는 이음부를 통하여 일어나는 경우가 대부분이다 이에 본 논문에서는 전력구 터널을 모델로 선정하여 라이닝 이음부의 열화로 인한 누수가 터널의 세그만트 라이닝에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 라이닝 전반열화 조건과 이음부의 전반 열화 및 국부 열화 조건으로 설정하여 수치해석을 수행하였으며, 라이닝 이음부의 열화로 인한 누수가 기준량 초과 시 그라우트 주입구를 이용하여 재주입시 누수제어가 가능한지 여부를 수치해석을 통하여 조사하였다. 해석결과 세그먼트 라이닝 및 이음부의 누수로 인한 터널과 지반 간 수리 상호작용 메커니즘을 알 수 있었으며, 시공 중 라이닝 투수성 품질관리, 운영 중 누수관라의 기준을 설정하는데 활용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.713-716
• /
• 1999

The presence of voids under pavements or behind tunnel linings results in the deterioration. One method of detecting such voids by non-destructive means is radar. This research is devoted to quantitatively evaluating the efficiency of such non-destructive tests with radar. As a foundation to this ongoing research, which aims to estimate the thickness of voids using radar, an analysis method based on radar signal processing using convolution technique is carried out with various void thicknesses in embedded layer which has different electromagnetic properties. The computed results were verified by comparing the test results. As a result, a proposed method in this study has a possibilty of estimating the thickness of voids with good accuracy.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.345-348
• /
• 1999

Since the cement-water reaction is exothermic by nature, the temperature rise within a large concrete mass. Significant tensile stresses may develop from the volumn change associated with the increase and decrease of the temperature with the mass concrete. These thermal stresses will cause temperature-related cracking in mass concrete structures. These typical type of mass concrete include mat foundation, bridge piers, thich walls, box type walls, tunnel linings, etc. Crack control methods can be considered at such stages as designing, selecting the materials, and detailing the construction method. In this paper, the effect of placing of crack control joint or construction joint was analysed by a three dimensional finite element method. As a result, using this method, crack control can be easily performed for structures such as wall-type structures.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집(II)
• /
• pp.1169-1174
• /
• 2000

Since the cement-water reaction in exothermic by nature, the temperature rise within a large concrete mass. Significant tensile stresses may develop from the volume change associated with the increase and decrease of the temperature with the mass concrete. There thermal stresses will cause temperature-related cracking in mass concrete structure. These typical type of mass concrete include mat foundation, bridge piers, thick wall, box type walls, tunnel linings, etc. Crack control methods can be considered at such stages as designing, selecting the materials, and detailing the construction method. Temperature and analysis was performed by taking into consideration of the cement type and content, boundary and environment conditions including the variations of atmospheric temperature and wind velocity. This is paper, the effect of separate placement of thermal crack control footing was analysed by a three dimensional finite element method. As a result, using this method, thermal crack control can be easily performed for structures such as mat structures.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.345-355
• /
• 2023

본 연구에서는 교통량과 균열 두 변수에 대한 관계성을 분석하기 위하여 공분산 분석 및 피어슨 상관관계 분석을 수행하였다. 이를 위하여 국도터널 216개소에 대한 정밀안전점검, 정밀안전진단 시행결과 및 교통량을 조사/분석하였다. 분석결과 교통량과 콘크리트 라이닝에 발생하는 균열은 높은 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 균열 보수 등 선제적 유지관리는 교통량을 고려한 계획수립을 수행하는 것이 바람직하다.