• 대한토목학회논문집
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• 제32권5D호
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• pp.499-505
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• 2012

도심지의 굴착공사 시 굴착심도가 깊어지고 있어 굴착공정에 따른 문제점들을 개선할 수 있는 방안에 대한 연구가 시급한 실정이다. 본 논문은 도심지 굴착공사 시 공사기간을 단축시키면서, 주변 구조물에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 굴착공법에 대한 연구이다. 본 연구의 방법으로 국내 및 국외에서 다수 시공된 벽식 지하연속벽의 공법인 Slurry Wall 공법의 문헌자료를 통해 지하연속벽 시공의 이론적 고찰을 실시하고, 기존 지하연속벽 공법의 트렌치 굴착 시 발생되는 비효율적인 시공단계의 주요한 문제점들을 분석하여 기술요소를 도출하였다. 도출된 기술요소를 반영하여 개선 가능한 새로운 공법을 제시하였고, 제시된 굴착공법을 현장에 적용한 사례를 바탕으로 기존 굴착공법과의 공사기간을 비교 분석하였다. 본 논문에서 제안된 공법을 현장에 적용한 결과, 기존예정공정표에 표시된 48일에서 15일 단축된 33일에 굴착공정을 마칠 수 있었다. 또한, 제안된 공법은 기존 지하연속벽 공법들에 비해 공기단축의 효과는 물론 경제성, 환경성 및 안정성 또한 뛰어난 것으로 기대되며, 향후 지하연속벽 시공의 공기단축에 기여하리라 사료된다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.364-367
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• 2007

도심지에서 수행하는 공사가 확대되면서 소음, 진동 등을 최소화하는 공법으로, 지하연속벽 공법이 제안되어 많은 활용이 이뤄지고 있다. 지하연속벽 공법은 기존 공법에 비해 대심도 굴착이 가능하며, 소음과 진동이 적어 활용도가 높음에도 불구하고 굴착 작업 간 수직도 확보를 위해 많은 시간이 소요된다. 공법의 적용이 이뤄지고 있는 현장방문 결과 건설기계를 통해 작업이 진행됨에도 불구하고 장비를 조작하는 조작자의 경험과 직관에 더 높은 의존도를 갖고 있는 것이 큰 문제로 조사되었다. 본 연구는 지하연속벽 공법의 주요 장비인 트렌치커터 운전기사 및 관련된 기술자들과의 인터뷰를 바탕으로 공법과 장비의 특성을 조사하고 Cost-oncern Matrix를 통해 굴착장비의 자동화 도입 타당성을 검토하였다. 연구를 통해 지하연속벽 공법에서 굴착 작업을 수행하는 트렌치커터를 자동화 하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제4권4호
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• pp.49-53
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• 2002

향수직굴착용장비로는 승갱굴착기(Raise Boring Machine)과 레이스크라임버(Raise Climber)로 나눌 수 있다. 이장에서는 수직굴착용장비가 다수 있으나 일부장비를 간략하게 소개하며, 추후 공법에 대한 설명할 기회가 주어진다면 좀더 다양한 장비 및 공법에 대해 자세히 기술하도록 하겠다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.599-612
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• 2013

본 연구에서는 지하공간 건설을 위한 주방식 공법에 대해 기존 전통적인 지하공간 건설공법에 대비한 공사비 측면의 경제성 검토를 가정된 전형적인 지반조건에 대해 수행하였다. 경제성 비교검토를 위해 지하철 역사 등 대규모 지하공간 조성에 적용되고 있는 전통적인 공법 중 하나인, 2아치 터널 굴착 공법을 비교대상 공법으로 선정하고 동일한 공용 단면적을 확보하도록 굴착하였을 때 소요되는 공사비를 산정하여 비교하고 타당성을 검토하였다. 주방식 공법에 적용할 보강 공법 등은 기존 공법에서 사용하는 방식을 차용하는 것으로 가정하였으며 특히, 굴착 공사의 경우, 주방식 공법은 대체적으로 직사각형 단면을 사용하나 기존 공법과의 비교를 위해, 그리고 공간 천정부 및 암주부의 지반 자체 지지력을 최대한 증가시키기 위해 아치형의 터널 형태로 굴착하는 것으로 가정한 검토를 수행하였다. 검토 결과, 건설 요구 공간이 넓어질수록, 암반의 상태가 양호할수록 기존 전통 터널공법 대비 주방식 공법의 경제성이 더욱 향상될 수 있는 것으로 파악되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.49-57
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• 2013

기존 발파를 이용한 암반굴착 공법은 효율적이나 심각한 수준의 발파진동 및 여굴/미굴을 발생시킨다. 이러한 단점을 보완하기 위해, 본 연구에서는 워터젯 절삭기술을 이용하여 터널 계획선을 따라 자유면을 형성한 후 발파하는 공법을 제안하고 있다. 제안공법은 (1) 발파진동/소음을 저감시키고, (2) 여굴/미굴을 최소화 시키고, (3) 굴착효율 극대화가 가능하다. 제안공법의 효과를 검증하기 위해 기존에 널리 쓰이고 있는 스무스 블라스팅(smooth blasting) 공법을 실험 대조군으로 설정하여 동일한 조건에서 현장실험을 수행하였다. 실험결과, 발파 진동은 최대 55% 감소하고 여굴/미굴은 거의 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 또한 굴착효율은 기존공법에 비해 뛰어난 것으로 분석되었다. 본 연구에서 제안하고 있는 워터젯 자유면을 이용한 암반 발파공법은 도심지 굴착공사뿐만 아니라 지하구조물 구축공사에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.13-25
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• 2002

영동터널의 굴착공법은 다음과 같은 세밀한 위험도 분석기법을 통하여 결정되었다. 본 논문에서는 실드 TBM 과 같은 형태의 기계화 굴착공법과 천공 및 발파에 의한 굴착공법에 따른 공사중 특정의 위험도를 분석 하였다. 공사 민감도 및 현장 경험등의 기타 중요인자를 고려한 위험도 분석결과에 따라 본 현장여건을 고려하면 천공 및 발파공법이 영동선 터널의 굴착공법으로 가장 적합하다고 제안 되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.605-614
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• 2015

주방식 지하구조물은 여러 개의 암주의 룸으로 구성된 격자 형태의 구조물로 굴착순서에 따라 주방식 지하구조물의 시공성과 경제성이 좌우될 수 있다. 본 연구에서는 주방식 지하구조물의 굴착공정에서 중요하게 다뤄질 수 있는 발파굴착 공정을 장비 운영과 현행 발파 규정 및 건설공사 표준품셈에 근거하여 검토하였다. 굴착공법으로는 점보드릴을 이용한 발파공법을 가정하였으며, 기존연구에서 제시한 가로 세로 순차시공방식으로 검토하였다. 주방식 지하구조의 계획부지 크기에 따라 굴착공기와 장비운영 등을 고려하여 전체 굴착공정을 예상할 수 있었으며 막장운영 계획에 따라 운영가능한 장비수를 고려하여 전체 굴착공기를 예상할 수 있었다.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제15권5호
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• pp.55-64
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• 2013

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.289-305
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• 2006

본 논문에서는 굴착공법이 터널변위 거동에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 먼저 비교적 동일한 시공조건을 대상으로 중벽분할 굴착공법과 링컷공법을 비교하여 각 굴착공법에 따른 터널거동 메카니즘을 고찰하는데 초점을 두었다. 이를 위해3차원 유한요소해석을 수행하였으며, 각 공법별 해석결과로부터 막장 안정, 천단침하, 지표침하, 숏크리트 라이닝의 응력을 비교하였다. 전반적으로 중벽분할 공법을 적용할 경우 굴진과정에서 터널변위 제어에 탁월한 효과가 있는 것으로 나타났으며, 링컷공법 적용 시 지표침하 억제 효과에 보다 효율적인 것으로 나타났다. 본 연구결과를 종합하여 설계 시 고려하여야 할 주안점을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.5-11
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• 2011

최근 들어 대규모 및 대심도 지반굴착공사가 증가하고 있으며, 굴착으로 인한 인접구조물들의 붕괴사례는 건설수요와 더불어 꾸준히 증가하고 있고, 특히 도심지 개발 및 불량한 조건에서의 지하철 구조물과 인접하여 진행되는 굴착으로 인해 발생될 수 있는 문제점이 많아지고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 서울시 내에서 수행된 16개 현장에 대한 사례연구를 통해 적용된 지하굴착공법과 보강공법의 현황을 고찰하였다. 또한 대표 현장을 선택하여 안정성 분석을 실시하였고, 적용된 굴착공법 및 보강방안에 대해 검토하고 이에 따른 공법의 적정성에 대해 검토하였다. 그 결과 16개 현장의 지층 분포상태는 모두 상부로부터 매립층, 그 하부는 퇴적층, 풍화토, 풍화암, 연암층의 순으로 분포하고 있었다. 또한 중요 구조물에 인접하여 굴착공사를 진행할 경우 구조물의 위치 및 지층조건에 매우 큰 영향이 있는 것으로 나타났다. 또한 도심지 특성상 일반 가시설 공법을 적용하여 지하철구조물과 인접하여 굴착이 진행될 경우는 별도의 보강공법의 적용이 필요할 것으로 판단된다.