• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.19 no.1
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• pp.41-56
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• 2017

Recently, the necessity of deep and double-deck tunnels has been grown day by day due to the increase of traffic volume at metropolitans and thus the study on the divergence of those tunnels becomes required. Therefore sensitivity analyses were conducted with FLAC 2D program by selecting ground condition, coefficient of lateral pressure, support pattern, and depth of rock cover as parameters. Ultimately, this study is to find the optimal shape and support method of a diverged section. As the results of this study, it turned out that the box type gave higher stability of the section than arch type unlike the general thought. It can be explained that the arch type has about 30% bigger excavation area than the box type. When the ground conditions are poor, steel pipe grouting reinforcement gives higher stability than rockbolt reinforcement, but its thickness and range do not give a great influence on the stability of the enlarged section.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.22 no.4
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• pp.435-450
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• 2020

The divergence section of a double-deck tunnel can be divided into a 'widening pre-divergence section', a large cross-section with a cap shape and a 'post-divergence section' where the separation between the main and the branch tunnel is made. Since the cross-section of the widening pre-divergence section is considerably larger than that of the post-divergence section, the influence of excavation due to the different sizes and shapes in the cross-section should be considered in the examination of the tunnel stability. In this study, the effect of the preceding excavation, that is the excavation of the widening pre-divergence section, on excavation stability of the post-divergence section was examined by varying the excavation methods and bench lengths through 3D finite element analysis. The results showed that although the effects of the excavation methods and the bench lengths are not significant on the variation of principal stresses, the preceding excavation causes a relatively large variation on the stresses which may have an impact on the stability of the post-divergence section from the comparison of Stress-Strength Ratio (SSR) between the cases with and without the consideration of the preceding excavation effect by 2D finite element analysis.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.99-99
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• 2011

하천에서 위어 하류단의 세굴은 매우 중요한 현상이며 위어 형상에 따른 수리학적 흐름특성이 세굴거리 및 세굴심에도 영향을 미치므로, 적절한 하상보호공 설계를 위해 다양한 위어 하류단의 세굴 규모 및 세굴 형상을 산정하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 사다리꼴 래버린스 위어를 적용하여 일반적인 직선형 위어와 비교하였으며, 3차원 수치모의를 통해 하류단의 세굴 규모를 분석하였다. 현재 세굴 방지를 위하여 설치되는 위어 하류부 물받이 및 하상보호공의 설계 기준은 월류흐름에 의해 발생되는 하류부 세굴영향에 대한 고려가 미흡하며, 대부분 설계자료가 광정위어 및 예연 위어 형태만을 고려하고 있어 위어의 형상변화에 따른 고려 또한 부족한 실정이다. 따라서 하류부 세굴방지공의 안전하고 경제적인 설계를 위하여 위어의 형상 변화에 따른 위어 하류부 세굴 특성 분석에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서 적용한 래버린스(labyrinth) 위어는 수로 내에 설치된 횡방향 직선형 위어의 단면 형상을 변경하여 월류길이를 증가시킨 긴 마루(long crested) 위어 형태의 일종이다. 일반적으로 래버린스 위어는 월류량 증대, 수질개선 및 수심유지 효과가 필요한 수공구조물에 이용되어 하천에 적용될 경우, 관련 수공구조물의 수심 확보 측면에서 기여할 수 있는 구조물로 잘 알려져 있다. 수로폭과 유입유량을 알고 있을 경우 기존 연구자들에 의해 제시한 공식에 의해 직선형 위어의 하류단의 세굴거리와 세굴심을 산정할 수 있으며, 본 연구에서 제시한 세굴거리 비와 세굴심 비를 통해 래버린스 위어의 세굴거리 및 세굴심을 예측할 수 있었다. 분석결과 래버린스 위어의 하류단의 세굴거리는 직선형 위어에 비해 감소하고 세굴심은 증가하였으며, 총 마루길이 당 유입유량과 유입유량 조건에 따른 세굴거리 비 및 세굴심 비 변화를 통해 통수능 및 래버린스 위어의 마루길이 변화에 따른 세굴 영향범위를 조절할 수 있는 것으로 분석되었다. 추후 다양한 유량조건과 확폭비를 고려한 연구를 수행한다면 래버린스 위어의 마루길이에 따라 하상보호공 설계시 중요한 인자인 세굴거리와 세굴심을 조절할 수 있으며, 위어 형상에 따른 하류단 세굴 규모를 산정과 더불어 확장된 하상보호공 설계자료로 이용할 수 있을 것이다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.32 no.3B
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• pp.153-159
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• 2012

In this study, we proposed modified settling basins transformed by substituting the downstream sill for low head weirs such as generic labyrinth weir and inclined crest labyrinth weir worked as internal baffles. Laboratory experiments were carried out to understand hydraulic characteristics inside of the settling basin to improve the efficiency of sedimentation rate. For a quantitative analysis, we suggested the headwater ratio($H_t/P$), the magnification ratio(L/W) and the inflow rate per total crest length($q_L$) as primary analysis indexes for sedimentation efficiency. Six different types of settling basin were used for labscaled pilot tests by distinguishing with internal structures. Based on results, the variation of headwater ratio with the change of magnification ratio would highly affect the deposition efficiency(%) and it was improved under specific condition that repeating arrange number(N) of labyrinth weir was between 2 and 4. Also, the regression analysis showed that initial condition and shape for improving sedimentation efficiency were plotted on the graph for both $q_L{\geq}3.5cm^2/s$ and $L/W{\leq}3.5$. It would be expected that the geometrically optimized labyrinth settling basin could be designed with proper deposition efficiency for inflow rates of influent and required area of settling basin utilizing the proposed analysis index in this study.