The axial stress in rock bolt, the shear stress at the bolt-grout interface and the neutral point are analyzed to understand the mechanical behavior of rook bolt. To analyze the support effects of rock bolt in various geological conditions, numerical analyses are performed with regard to bolt spacing and bolt length in several geological conditions and tunnel sizes. Through the numerical analyses, the distributions of maximum tensile stress and shear stress are determined. And the excavation width of underground opening affects the position of the neutral point. In the circular opening supported by pattern bolting, the increase of confining pressure, the reduction of plastic zone, and that of ground displacement are determined by using the radial stress increase ratio, the plastic zone reduction ratio and the displacement reduction ratio respectively. The results of this study can be applied to a practical tunnel design through understanding of the trends of these support effects.
In modern rock engineering practice, fully grouted rock bolting is actively employed as a major supporting system, so that understanding the behavior of fully grouted rock bolts is essential for the precise design of rock bolting. Despite its importance, the supporting mechanism of rock bolts has not been fully understood yet. Since most of existing analytical models for rock bolts were developed by drastically simplifying their boundary conditions, they are not suitable for the bolts of in-situ condition. In this study, 3-D elastic FE analysis of fully grouted rock bolts has been conducted to provide insight into the supporting mechanism of the bolt. The distribution of shear and axial stresses along the bolt are investigated with the consideration of different boundary conditions including three different displacement boundary conditions at the bolt head, the presence of intersecting rock joints, and the variation of elastic modulus of adjacent rock. The numerical result reveals that installation of the faceplate at the bolt head plays an important role in mobilizing the supporting action and enhancing the supporting capabilities of the fully grouted rock bolts.
This study is to evaluate an effect of supports with respect to these supports after comparing the characteristic of support between rock bolt of a widely used type and spiral bolt of a new type. For these purposes, we performed pull-out test in laboratory about rock and spiral bolts in the case of cement-mortar grout curing periods, 7 and 28 days, then calculated pull-out load, displacement, external pressure, inner pressure and shear stress using data obtained from the results of pull-out test, respectively. In relation between pull-out load and displacement, displacement of spiral bolt is larger than one of rock bolt. It is considered that mechanical property of rock bolt is due to larger than one of spiral bolt. In addition, displacement of supports shows nearly same or decreasing with curing periods. We found that because adhesive force between supports and cement-mortar grout is increasing with compressive strength of grout according to curing periods. The inner pressure of spiral bolt is represented larger than one of rock bolt at a step of same pull-out load. It is suggested that spiral bolt is more stable than rock bolt, maintaining stability of ground or rock mass, when supports are installed in a ground or rock mass under the same condition. Putting together with above results, we can consider that spiral bolt as a new support on an aspect of pull-out load and inner pressure is larger than rock bolt in a ground or rock mass under the same condition. Moreover, spiral bolt is more effective support than rock bolt, considering an economical and constructive aspects of supports, as well as ground or rock stability before or after installing supports.
In this paper, through experimental research, the period when rock bolts exert support effects is presented as grout strength and through numerical analysis, the rock bolt pull-out behavior according to ground conditions and strength reduction factors is analyzed. As a result, it is determined that rock bolts exhibit their reinforcing effect at a grout strength of 5 MPa (cured for 18 hours). The influence of the boundary interface strength reduction factor was found to be significant for rock bolt displacement in weak ground conditions, for shear stress between grout and ground in highly elastic ground conditions, and for grout stress in all ground conditions. These findings are expected to contribute to the establishment of specific standards for rock bolt testing and numerical analysis, and to facilitate improved design and implementation of rock bolt reinforcement.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
/
v.9
no.5
/
pp.69-78
/
2009
Since the blast vibration induced by explosives of the powder possibly provide damage of the nearby structures adjacent to the tunnel, the stability of the nearby structures should be estimated. In this study, the stability of the tunnel based on the allowable peak particle velocity of the structures as well as allowable stress of the structures presented in the concrete structural design standard was estimated with respect to the stress of the concrete lining and axial force of the rockbolt during the blasting operation at the ground surface of the pre-existing tunnel. The analyses were carried out by using $FLAC^{2D}$ which is one of the programs developed based on the finite difference method. The bending compressive stress and shear stress of the concrete lining and axial force of the rockbolt were rapidly increased when the blasting operation was conducted near the tunnel.
Jun, Sung-Kwon;Yoon, Dong-Ho;Song, Jae-Joon;Kim, Se Hyung
Tunnel and Underground Space
/
v.29
no.5
/
pp.346-355
/
2019
When evaluating pillar stability in very closely spaced tunnels, a local safety factor (strength/stress ratio) at the minimum width has been widely used. Tension bolts have been frequently applied as reinforcement for the cases where safety factors are less than 1.0 from FEM stress analysis. However, the local safety factor shows a constant value irrespective of the change in pillar width/tunnel diameter (PW/D) and the safety factor of the pillar is underestimated because the variation of deviation stress is relatively small even when the pre-stressing is applied to the tension bolt. In addition, the average safety factor proposed by Hoek and Brown(1980) was reviewed, but the pillar safety factor was relatively overestimated when the width of the pillar was increased. As an alternative, the SRM safety factor using shear strength reduction method shows the effect of changing the safety factor in the case of no reinforcement and tension bolt reinforcement as the pillar width/tunnel diameter(PW/D) changes. The failure shape is also similar to the previous limit theory result. In this study, the safety factor was evaluated without considering rock bolt and shotcrete to distinguish reinforcing effect of tension bolt.
The construction of an emergency spillway of Imha Dam is being in progress on the granite region including fault fractured zone. Considering that this tunnel is being excavated in three paralled rows, the pillar width between each tunnel and the face distance between each tunnel face were evaluated. The Influence of the fault fractured zone for the tunnel stability was investigated by numerical modelling in 3D. Various geophysical investigations and rock engineering field tests were carried out for these purposes. It was suitable that the second tunnel would be excavated in advance, maintaining the face distance between each tunnel face of minimum 25 m. The results of numerical modelling showed that the roof displacement and the convergence of the second tunnel were insignificant, and the maximum bending compressive stress, the maximum shear stress of shotcrete and the maximum axial force of rockbolt were also insignificant. Therefore, it was estimated that the stability of the spillway tunnel was ensured.
Artificial neural networks are efficient computing techniques that are widely used to solve complex problems in many fields. In this study, in order to predict tunnel-induced ground movements, Tunnel Behavior Prediction System (TBPS) was developed by using these artificial neural networks model, based on a Held instrumentation database (i.e. crown settlement, convergence, axial force of rock bolt, compressive and shear stress of shotcrete, stress of concrete lining etc.) obtained from 193 location data of 31 different tunnel sites where works are completed. The study and test of the network were performed by Back Propagation Algorithm which is known as a systematic technique for studying the multi-layer artificial neural network. The tunnel behaviors predicted by TBPS were compared with monitored data in the tunnel sites and numerical analysis results. This study showed that the values obtained from TBPS were within allowable limits. It is concluded that this system can effectively estimate the tunnel ground movements and can also be used f3r tunneling feasibility study, and basic and detailed design and construction of tunnel.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.