• 제목/요약/키워드: Efficiency of tunnel excavation

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인접구조물 하부통과에 따른 굴착공법에 대한 고찰 (A Study on Excavation Method According to Passage under Adjacent Structure)

  • 김태현;고진석;조영동
    • 화약ㆍ발파
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    • 제23권1호
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    • pp.31-39
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    • 2005
  • 본 연구는 중앙선(덕소-원주간) 복선전철 터널공사론 기초로 한 것으로 주변 보안물건에 대한 피해가 발생되지 않도록 시험발파를 통한 발파 환경 영향권 분석을 실시하고, 그 결과를 상호 비교, 분석하여 안전하고 효율적인 공사가 수행될 수 있도록 적합한 대체 굴착공법의 적용에 대하여 연구하였다. 시험발파를 통해 제시된 대체굴착공법을 이용하여 더 안전하고 효과적인 작업을 수행한 수 있었으며, 무진동 구간은 일반적으로 2차 작업이 병행되므로 breaker 작업에 의한 진동이 지속적으로 발생되어 연구지역의 경우 적용이 사실상 어렵다고 판단됨에 따라 선대구경 수평보링 공법+라인드릴링 공법+다분할 미진동 소발파 공법을 적용함으로써 발파진동 기준치 이내의 수준으로 굴착작업이 가능하였다.

Nonlinear simulation of tunnel linings with a simplified numerical modelling

  • Zhao, Huiling;Liu, Xian;Bao, Yihai;Yuan, Yong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제61권5호
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    • pp.593-603
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    • 2017
  • A high-efficiency simplified modelling approach is proposed for investigating the nonlinear responses of reinforced concrete linings of shield tunnels. Material and geometric nonlinearities are considered in the analysis of the lining structures undergoing large deformation before ultimately losing the load-carrying capacity. A beam-spring element model is developed to capture the force-transfer mechanism between lining segments and radial joints. The developed model is validated by comparing analyzed results to experimental results of a single-ring lining structure under two loading conditions: the ground overloading and the lateral unloading respectively. The results show that the lining structure under the lateral unloading due to excavation on the both sides of the tunnel is more vulnerable compared to the case of ground overloading on the top of the tunnel. A parameter study is conducted and results indicate that the lateral pressure coefficient has the greatest influence on the behaviour of the lining structure.

지하철 터널 굴착공법 (MORDERN METHODS FOR TUNNEL)

  • 허진
    • 기술사
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    • 제14권3호
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    • pp.9-21
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    • 1981
  • The rationalization for Tunnel Drifting is based on the high productivity which is achievable due to Continuous work with a Jumbo Drill, resulting in a much higher efficiency them the Conventional method of blasting, mucking and supporting services. Large projects of over 4,000m Tunnel Drifting are condidated to justify the use of a Jumbo Drill with a combination of superior explosives, machinery and techniques. During a Tunnel Drifting test, Gulita, Nabit and slurry made by Nitro Nobel were employed with following results. 1, Conditions: a. Granite Rock with Two free face b. Burden (W), 2m c. Diameter of hole, 42mm d. Depth of hole 3.5m e. Hole pitch 0.6m f. Charged Explosive per hole Gelatin Dynamite 4 pieces (112.5${\times}$4ea)+Guuita 5 pieces(110g${\times}$5ea) g. Simal-taneous Detonation h. After the blasting resultant rock size was Less 40% of the 0.3m Lumps. 2. Calculation results W=q/Wn=100cm‥‥‥Burden in simultaneous blasting 0.865kg(7.7ea)/hole ‥‥‥Amount of charge but hole pitch is 1.5W-2W The estimated cost of using a Jumbo Drill for the Construction of a 3,000,000 bbL sub-surface oil storage would be as follows: This calculation is based on the Jumbo Drill advancing 3.6m per blasting cycle. Unit cost/bbL Excavation $3.13 The attached sheet shows ideal Drilling pattern with Burn Cut & Smooth blasting method. In conclusion, it is my opinion that this method will assure safety and save cost and improve our technical know-how.

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미진동화약을 적용한 터널발파 사례 연구 (A Case Study on the Application of Low Vibration Explosives(LoVEX) in Tunnel Blasting)

  • 이동훈;박윤석;이동희;유정훈
    • 화약ㆍ발파
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    • 제30권2호
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    • pp.59-65
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    • 2012
  • 본 고에서는 기존 기계식 굴착공법 및 암파쇄공법(플라즈마, 겔파쇄 등)의 단점인 시공성 및 경제성을 개선하고, 발파진동을 최소화한 미진동화약(LoVEX)의 개발 및 현장적용 사례를 소개하였다. 이 미진동화약은 국토해양부 표준발파패턴중(中) Type-1(미진동굴착공법, 125g 미만의 폭약 사용)에 부합하며, 지발발파가 가능하고, 시공성 및 작업효율을 대폭 개선하는 반면 진동수준은 일반 에멀젼폭약의 약 60~70% 수준으로 나타났다. 추가적으로 현장 적용시 표준발파패턴, 발파진동추정식, 시공방법 등을 본 연구에 제시하였다.

굴착중인 장대터널내 최적의 환기시스템에 대한 연구 (The Study on Optimum Ventilation System during Long Tunnel Construction)

  • 오병화;임한욱
    • 화약ㆍ발파
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    • 제24권2호
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    • pp.9-22
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    • 2006
  • 길이가 대단히 짧은 터널을 제외하고는 터널을 시공하는 경우 일반적으로 인위적인 환기시스템이 필요하다. 특히 장대터널의 경우 굴착 진행에 따라 적절한 환기시스템을 조합해서 사용하는 것이 효과적이다. 터널 연장이 4,580m인 능동터널은 본래 송기식을 사용하는 것으로 설계를 했지만, 굴착이 진행됨에 따라 송기식만으로 환기하는 데에는 한계가 예상되어 별도의 방식 검토를 수행하였다. 굴착중 터널의 소요환기량을 산정하고 이 소요환기량과 선택가능한 여러 가지 경우의 환기조합방식을 사례볕로 구성한 뒤 환기량과 유동성을 해석하고 비교함으로써 경제적으로도 우수한 최적의 환기조합안을 도출하였다. 환기시스템을 결정하기 위하여 각 환기시스템에 대한 경제적 효율성 평가를 수행하였다.

한강하저터널의 쉴드TBM 적용시 디스크 커터 소모량 예측과 소모량 (Disc Cutter Consumptions Prediction on Applying Shield TBM at the Han Riverbed Tunnel)

  • 최정명;정혁상;천병식;이용주
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.562-570
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    • 2010
  • This study was conducted to estimate the number of disc cutter consumption and to predict amount of disc cutters when a shield TBM(Tunnel Boring Machine) of the Han Riverbed Tunnel was applied. In fact, it is almost impossible to change the machine after starting the excavation using the shield TBM method. Therefore, it is important to design an appropriate equipment in the shield method - an efficiency choice of the operation equipment plays a key role in the shield tunnel processing. For the above reason, the disc cutter consumption prediction is quite important so that the detailed analysis is required. A number of disc cutter consumption was predicted by the three methods, viz. KOMATSU, MITSUBISHI and NTNU. In addition, the predicted results were compared with field data. The prediction of disc cutter consumption showed that 237 for KOMATSU, 501 for MITSUBISHI, and 634 for NTNU, respectively. However, a total number of 1,263 disc cutter consumption were investigated during the tunnel construction. It was found that there was a huge difference between the predicted and real values of the disc cutter consumption. The more detailed investigation showed that the disc cutter was worn out bluntly in the northbound tunnel, meanwhile it was worn out sharply in the southbound tunnel. In particular, the disc cutter consumption in the southbound tunnel was increased rapidly because of rear abrasion for remaining mucks in the chamber.

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터널 시공 및 유지관리 단계 내공변위 계측시스템 적용사례 연구 (Case Studies on Applications of Convergence Measurement Systems at the Stages of Tunnel Construction and Maintenance)

  • 이대혁;한일영;김기선;진석우
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.59-69
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    • 2000
  • 3차원 광파기 계측장비와 당사에서 개발한 핵심부품인 Target Pin 및 자료처리 분석프로그램 TEMS3D을 통합한 3차원 광파기 계측시스템을 구축하여 터널의 시공중 내공변위 및 천단침하를 계측하였다. 적용결과 천단침하 계측 및 전방지반 예측 측면에서 시스템의 효용성을 검증하였다. 터널의 유지관리 단계의 내공변위 계측을 위해 DOCS시스템을 지하철 단면에 적용하여 계측치의 진동, 시스템의 검증, 열차 운행, 터널내 온도변화 및 고전압에 의한 영향을 검토하여 향후 유지관리 방안을 제시하였다.

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기흥터널 건설에 따른 지하수 변화 수치모델링 (Numerical simulation of the change in groundwater level due to construction of the Giheung Tunnel)

  • 이정환;함세영;정재열;정재영;박삼규;김남훈;김규범
    • 지질공학
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    • 제20권4호
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    • pp.449-459
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    • 2010
  • 수치모델링은 지하굴착 지역의 지하수 유입량과 주변 지역의 지하수위 변회를 평가하기 위해서 수행하게 된다. 본 연구에서는 경기편마암복합체로 이루어진 경기도 용인시 기흥터널 지역의 터널 건설에 따른 지하수위 변동과 터널내 지하수 유출량을 평가하였다. 이를 위하여 수리지질학적 및 지질학적 자료와 전기비저항 탐사 자료를 이용하였으며, 특히 기흥터널의 남부에 위치하는 주향이동단층이 터널 내 지하수 유입량에 미치는 영향을 고려하였다. 부정류 수치 모델링 결과 그라우팅 효율이 40%일 때, 지하수 유출량은 약 $306\;m^3$/day로 평가되었으며, 이때 관측된 지하수위 변동폭(6.30 m)과 계 된 지하수위 변동폭(6.20 m)은 서로 비슷하였다.

발진부지를 이용한 초대구경 이수식 쉴드TBM 조립공정 검토 및 개선 사례 (Case of assembly process review and improvement for mega-diameter slurry shield TBM through the launching area)

  • 박진수;전삼수
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.637-658
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    • 2022
  • 쉴드TBM 터널은 지반 굴착, 세그먼트 링 빌드(Segment ring-build), 뒷채움의 반복적인 공정으로 단순하다. 재래식 터널공법인 발파공법(Drill and Blast)은 막장관찰, 천공, 장약, 발파, 환기, 버력처리, 지보재 설치의 반복으로 쉴드TBM 터널보다 공정이 복잡하고 일부 제약조건이 따른다. 하지만 굴진을 위한 준비 작업은 지반을 보강하고 갱문조성 후 터널을 형성해 나가는 Drill and Blast에 비해서 쉴드TBM 터널은 매우 상세한 계획을 바탕으로 시간과 비용이 필요하다. 이는 대상지반을 굴착하는 쉴드TBM 장비의 성능 확보가 공사의 성패를 좌우하기 때문인데, 고가의 주문제작 장비인 쉴드TBM이 조립단계에서 잘못 구성되면 본 굴진은 물론 초기굴진 단계에서부터 구동이 어렵게 되고, 조립된 쉴드TBM 장비를 다시 해체하는 경우가 발생하게 되어 재조립하는 상황으로 진행되면, 공기는 물론 경제적인 손실이 발생하여 공사 기간 내내 어려움이 발생한다. 이에 본 연구에서는 한강 하저를 통과하는 국내 최대 직경의 도로터널을 건설하기 위한 이수식 쉴드TBM 조립을 위한 발진부지의 배치와 계획, 쉴드TBM 장비의 주요 부분별 조립공정을 검토하였고, 타공정과 의 간섭 최소화 및 커터헤드 조립과 운반의 효율성을 분석하여 현장여건에 맞게 개선하여 적용하였다.

터널 심발부의 선균열을 이용한 발파공법의 현장시험에 관한 연구 (A study on pilot Test of the Composition Presplitting Angle Cut method in tunnel blasting)

  • 황학;이태노
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.287-300
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    • 2002
  • 터널굴착 발파기술로 새로 개발된 Composition Presplitting Angle Cut (COPA)은 기존 공법과는 달리 심발부에 먼저 인장파괴를 통하여 선균열 (사전절단)을 형성시킨다. 본 연구에서는 선균열 효과를 검증하기 위하여 굴진효율과 소음 진동의 발생크기를 측정하는 현장시험을 실시하였다. 그리고 이 공법의 경제성 및 작업성 (시공성)을 비교하기 위하여 동일한 조건에서 기존의 발파공법을 동시에 시험하여 그 결과를 비교하였다. 시험 결과 COPA - Cut 발파공법이 기존 발파공법보다 굴진효율이 증가하고 소음 진동이 감소되었다. 또한 경제성, 시공성 및 품질관리 측면에서 우수하다는 것을 확인 되었다.

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