• 터널과지하공간
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• 제15권6호
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• pp.400-410
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• 2005

토사지반에서 얕은 터널을 굴착하는 경우, 터널 막장부의 파괴 메카니즘이 터널 안정성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 일련의 굴진장을 고려한 2차원 종 방향 터널 모형 실험을수행하였다. 그 결과 얕은 터널의 파괴 메카니즘은 굴진장이 길어질수록 파괴모드 1에서 파괴모드 2로 변하는 것을 알 수 있었다. 또한, 모형실험결과와 수치해석을 비교하여 터널에 작용하는 최소 지보압과 진행성 파괴 거동에 대하여 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.61-70
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• 2008

지표면 침하량, 침하 기울기 그리고 터널주변의 지반 변위에 대한 관리와 예측은 도심지 저토피 터널의 설계와 시공에서 주요한 인자가 된다. 저토피 터널에서의 굴착에 따른 변형 해석은 터널 측벽부에서 지표부까지 발달하는 전단대의 변형특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구는 2차원 실내 터널 모형실험과 전단 탄성계수 및 강도 정수의 저하를 고려한 변형률 연화모델 해석을 통하여 미고결 저토피 터널에서의 굴착으로 인한 변형 거동 특성을 규명해 보았다. 변형률 연화모델을 이용한 수치해석과 모형 터널 실험과의 비교에서 지표면 침하, 천단침하 그리고 전단대의 발달형태에서 부합되는 결과가 나타났다. 본 연구에서 변형률 연화모델은 저토피 터널의 비선형 변형해석에 대하여 적용성이 있음을 알 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권5호
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• pp.477-486
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• 2023

In the studies on fault dislocation of tunnel, existing literatures are mainly focused on the problems caused by normal and reverse faults, but few on strike-slip faults. The paper aims to research the deformation and failure mechanism of a tunnel under strike-slip faulting based on a model test and test-calibrated numerical simulation. A potential faulting hazard condition is considered for a real water tunnel in central Yunnan, China. Based on the faulting hazard to tunnel, laboratory model tests were conducted with a test apparatus that specially designed for strike-slip faults. Then, to verify the results obtained from the model test, a finite element model was built. By comparison, the numerical results agree with tested ones well. The results indicated that most of the shear deformation and damage would appear within fault fracture zone. The tunnel exhibited a horizontal S-shaped deformation profile under strike-slip faulting. The side walls of the tunnel mainly experience tension and compression strain state, while the roof and floor of the tunnel would be in a shear state. Circular cracks on tunnel near fault fracture zone were more significant owing to shear effects of strike-slip faulting, while the longitudinal cracks occurred at the hanging wall.

• 터널과지하공간
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• 제8권2호
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• pp.107-117
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• 1998

In the case of a fire disaster in a uni-directional road tunnel, it is important to determine the critical ventilation velocity to prevent the backflow travelling toward the tunnel exit where vehicles are stopped. The critical ventilation velocity is horizontal velocity to prevent hot smoke from moving toward the tunnel exit. According to Froude modelling, the model tunnel whcih was 300mm in diameter and 21 m in length was made of acryl tubes. Inner section of acryl tubes was clothed with polycarbonate. 1/20 scaled model vehicles were installed to simulate the situation that vehicles are stopped in the tunnel exit. Methanol in a pool type burner was burned in the middle of tunnel to simulate a fire hazard. In this study, the basis of determining the critical ventilation velocity is the ventilation flow rate that is able to maintain the allowable CO concentration in the tunnel section. We assumed that the allowable CO concentration was backflow dispersion index. Futhermore, We intended to find out CO distribution and temperature distribution according as we changed ventilation velocity. The results of this study were that no backflow happened when ventilation velocity was 0.52 m/s in the case of 5.75 kW. If we adapt these results of a fire disaster releasing 10MW heat capacity in real tunnel which is 400m in length, no backflow happens when ventilation velocity is 2.31m/s. After we figured out dimensionless heat release rate and dimensionless ventilation velocity of model test and those of real test to verify experimental correctness, we tried to find out correlation between experimental results of model tunnel and those of real tunnel.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.331-341
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• 2007

기존터널에 근접 굴착 할 때 발생하는 흙막이벽체의 수평변위를 억제시키기 위해 버팀대에 선행하중을 가했다. 이러한 목적으로 흙막이벽체에 큰 선행하중을 가할 수 있는 새로운 선행하중 시스템을 모형시험에 적용하였다. 대형 시험은 폭 2.0m, 높이 6.0m, 길이 4.0m인 모형 토조에서 수행하였고 시험지반은 모래로 조성하였다. 직경 1.2m인 모형 터널은 시험지반 굴착 전에 설치하고 지반을 조성한 후에 모형터널에 근접해서 흙막이벽체를 설치하고 시험지반을 굴착하면서 모형 터널과 흙막이벽체 및 지반의 거동을 측정하였다. 이때에 선행하중 재하효과를 확인하기 위하여 선행하중을 가하지 않는 시험은 물론 선행하중을 가하여 흙막이벽체의 수평변위를 억제하는 시험을 실시하였고 수치해석을 실시하여 대형 시험결과와 비교하였다. 그 결과 선행하중을 설계축력 이상으로 적용시켜 흙막이벽체의 수평변위를 감소시켰을 때 벽체 배면에 있는 기존 터널의 안정성이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.1-8
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• 2016

In this paper, the full-size structural performance test for a lightweight soundproof tunnel composed of partitioned pipe truss members is carried out to investigate the structural performance. In addition, a nonlinear structural analysis of the same finite element model as the full-size testing model is performed to compare the test result. The test and analysis results showed that the lightweight soundproof tunnel ensures the structural safety against wind loads, snow loads and load combinations. As a result, the full-size test and analysis results meet all the design load conditions, hence the proposed lightweight soundproof tunnel is ready for the field application.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.3-12
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• 2005

본 논문에서는 저토피 구간에서 기존터널 하부에 새로운 터널을 교차하여 신설할 때에 하부 터널굴착으로 인하여 발생하는 교차부 주변지반의 거동과 상부의 기존터널의 거동을 대형모형실험을 통하여 연구하였다. 모형실험은 4.0 m (폭), 3.8 m (높이), 4.1 m (길이) 크기의 콘크리트로 제작된 대형토조에서 모래를 이용하여 상대밀도가 일정한 모형지반을 3.4m높이로 조성하여 실시하였다. 모형실험결과 교차부 주변지반은 하부터널 종방향의 응력전이로 인하여 교차 전과 교차 후에 응력과 지반변위의 차이가 발생하였다. 교차 전 후의 하부터널굴착에 따른 종방향 응력전이가 상부터널에 의하여 차단됨을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제18권6호
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• pp.491-502
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• 2008

터널 주위에 다른 구조물이 인접하여 건설될 때 터널의 구조적인 안정성을 확보하기 위해서는 주변 지반의 일정범위를 원상태로 보전하여야 하며, 이와 같은 범위를 터널의 안전영역이라고 한다. 터널 교차지역에서 새로운 터널이 건설될 때 기존터널의 안정성을 확보하기 위한 주요 요인은 터널간 이격거리, 새로운 터널의 규모 및 굴착방법, 터널 주변지반의 조건, 기존터널의 라이닝 구조와 건전도 등이며, 새로운 터널이 기존터널의 상부에 근접하여 교차하는 경우 기존터널은 새로운 터널 방향으로 기존터널 상부에서 변형이 발생하고, 기존터널 주변지반의 아칭효과 손상, 그리고 새로운 터널에서의 활하중의 영향 등을 받게 된다. 반면에 새로운 터널이 기존터널 하부에서 굴착되는 경우 기존터널은 침하의 영향을 받게 된다. 본 연구는 새로운 터널이 기존터널의 하부에서 굴착될 때 수치해석을 통하여 안전영역을 평가하였으며, 모형실험을 통하여 지반의 거동특성을 파악하였다. 모형실험과 수치해석에 의하여 토압의 변화, 지반변위 및 내공변위를 상호 비교하였으며, 유사한 경향을 보이고 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.146-154
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• 1999

The test facility of the 1/60-scale models for the train-tunnel interactions was recently developed to investigate the effects of entry portal shapes, flood shapes and air-shafts for reducing the micro-pressure waves radiating to the surroundings of the tunnel exits by KRRI in Korea. The launching system of train model was chosen as air-gun type. In present test rig, after train model is launched, the blast wave by the driver did not enter to inside of the tunnel model. The train model is guided on the one-wire system from air-gun driver to the brake parts of test facility end. Some cases of the experiments were compared with numerical simulations to prove the test facility.

• 신재생에너지
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• 제2권2호
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• pp.28-36
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• 2006

Numerical analysis of wind turbine scale effect was performed by using commercial CFD code, Fluent. For the numerical analysis of wind turbine, the three dimensional Navier-Stokes solver with various turbulence models was tested. As a turbulence mode, the realizable k-e turbulence model was selected for the simulation of wind turbines. To validate the present method, performance of NREL (National Renewable Energy Laboratory) Phase VI wind turbine model was analyzed and compared with its wind tunnel test and blind test data. Using the present method, numerical simulations for various size of wind tunnel models were carried out and characteristics were analyzed in detail. For wind tunnel test model, the size of nacelle may not be scaled down precisely because of available motor. The effect of nacelle size was also computed and analyzed though CFD simulation. The present results showed the good correlations in pre-stall region but much to be improved in post-stall region. In 2006 and 2007, the performance and the scale effect of standard wind turbine model will be tested in KARI(Korea Aerospace Research Institute) LSWT(Low Speed Wind Tunnel) and the present results will be validated with the wind tunnel data.