• 국제학술발표논문집
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• The 1th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.655-661
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• 2005

For a hydro power plant project, the headrace tunnel having a finished diameter of 3.3m was constructed in volcanic rocks with well-developed vertical joint and high groundwater table. The intake facility was located 20.3 km upstream of the powerhouse and headrace tunnel of 20 km in length and penstock of 440 m in height connected the intake and the powerhouse. The typical caldera lake, Lake Toba set the geology at the site; the caving of the ground caused tension cracks in the vertical direction to be developed and initial stresses at the ground to be released. High groundwater table(the maximum head of 20 bar) in the area of well-connected vertical joints delayed the progress of tunnel excavation severely due to the excessive inflow of groundwater. The excavation of tunnel was made using open-shield type TBM and mucking cars on the rail. High volume of water inflow raised the water level inside tunnel to 70 cm, 17% of tunnel diameter (3.9 m) and hindered the mucking of spoil under water. To improve the productivity, several adjustments such as modification of TBM and mucking cars and increase in the number of submersible pumps were made for the excavation of severe water inflow zone. Since the ground condition encountered during excavation turned out to be much worse, it was decided to adopt PC segment lining instead of RC lining. Besides, depending on the conditions of the water inflow, rock mass condition and internal water pressure, one of the invert PC segment lining with in-situ RC lining, RC lining and steel lining was applied to meet the site specific condition. With the adoption of PC segment lining, modification of TBM and other improvement, the excavation of the tunnel under severe groundwater condition was successfully completed.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권4호
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• pp.383-392
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• 2022

Although pipelines are composed of segmental tubes commonly connected by rubber gasket or push-in joints, current studies mainly simplified pipelines as continuous structures. Effects of joints on three-dimensional deformation mechanisms of existing pipelines due to tunnel excavation are not fully understood. By conducting three-dimensional numerical analyses, effects of pipeline burial depth, tunnel burial depth, volume loss, pipeline stiffness and joint stiffness on bending strain and joint rotation of existing pipelines are explored. By increasing pipeline burial depth or decreasing tunnel cover depth, tunneling-induced pipeline deformations are substantially increased. As tunnel volume loss varies from 0.5% to 3%, the maximum bending strains and joint rotation angles of discontinuous pipelines increase by 1.08 and 9.20 times, respectively. By increasing flexural stiffness of pipe segment, a dramatic increase in the maximum joint rotation angles is observed in discontinuous pipelines. Thus, the safety of existing discontinuous pipelines due to tunnel excavation is controlled by joint rotation rather than bending strain. By increasing joint stiffness ratio from 0.0 (i.e., completely flexible joints) to 1.0 (i.e., continuous pipelines), tunneling-induced maximum pipeline settlements decrease by 22.8%-34.7%. If a jointed pipeline is simplified as a continuous structure, tunneling-induced settlement is thus underestimated, but bending strain is grossly overestimated. Thus, joints should be directly simulated in the analysis of tunnel-soil-pipeline interaction.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.321-331
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• 2013

이 연구는 TBM의 디스크커터 관입깊이에 대하여 실질적인 현장을 통하여 평가한 것이다. 연구를 위하여 설계시 적용되는 디스크커터 관입깊이에 대하여 검토하였다. 또한 대상 현장에 대한 지반특성에 대하여 검토하고 현장에 투입된 장비에 대한 적용성에 대하여 분석하였다. 특히 장비의 용량분석을 실시하여 적합성에 대하여 평가하였다. 이러한 평가결과와 현장 공사자료를 근거로 실질적인 TBM의 공사량과 굴진속도를 분석하였다. 이 결과로부터 설계시 적용된 TBM의 디스크커터 관입깊이에 대하여 재평가 하였다. 연구 결과로부터 설계시 적용되는 디스크커터 관입깊이는 특히 극경암 지반($S_c$ >150 MPa)에 있어서 적용값의 변경이 필요하다는 것을 명백히 보여주었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.167-181
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• 2021

터널굴착의 경제성 확보 및 굴착 시 발생하는 진동저감을 위해 워터젯 시스템을 활용한 새로운 형태의 암반 굴착공법이 개발되고 있다. 워터젯 절삭을 이용한 효율적인 암반 굴착을 위해서는 워터젯 절삭폭의 중첩과정이 필수적이다. 본 연구는 초고압 연마재 워터젯 시스템을 이용하여 절삭폭 중첩도 및 이격거리에 따른 화강암 시편 절삭실험을 수행하였다. 실험결과를 바탕으로 중첩도 단계에 따른 화강암 절삭성능을 분석하였다. 그리고 형상인자를 절삭깊이, 절삭폭, 그리고 절삭부피로 분류하여 중첩 절삭 후 단면의 형상을 분석하였다. 절삭폭 중첩도가 58% 이하가 되면 중첩이 충분하지 않아 연속적인 암반제거가 불가능하였다. 반면 절삭폭 중첩도 67% 이상에서는 과절삭 현상이 확인되었다. 한편 부분중첩(25~75%) 조건에서는 기존 워터젯 절삭에 비해 효율적인 부피제거가 가능한 것으로 분석되었다. 해당 연구는 워터젯을 활용한 암반 굴착 시 최적 중첩도를 결정하기 위한 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.63-72
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• 2017

본 연구는 Shield TBM공법을 이용한 터널 굴착시 지표침하에 영향을 주는 요소들에 대한 영향정도를 3차원 수치해석을 통해 검토하였다. 막장압, Skinplate 주면압, 굴진장, 지반모델, 요소망 크기, 통과지반에 대한 다양한 조건을 변화시켜가며 수치해석을 수행하였다. 또한 실제 시공된 Shield TBM을 변위제어방법과 응력제어방법으로 모델링하여 현장 계측값과 비교 분석하였다. Skinplate 주면압과 지반모델이 가장 큰 영향요소이며, 통과지층에 따라 적절한 Skinplate 주면압을 입력시 현장 계측값과 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제35권4호
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• pp.261-268
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• 2017

The topographic volume estimation is carried out for the earth work of a construction site and quarry excavation monitoring. The topographic surveying using instruments such as engineering levels, total stations, and GNSS (Global Navigation Satellite Systems) receivers have traditionally been used and the photogrammetric approach using drone systems has recently been introduced. However, these methods cannot be adopted for inaccessible areas where high resolution satellite images can be an alternative. We carried out experiments using Kompsat-3/3A data to estimate topographic volume for a quarry and checked the accuracy. We generated DEMs (Digital Elevation Model) using newly acquired Kompsat-3/3A data and checked the accuracy of the topographic volume estimation by comparing them to a reference DEM generated by timely operating a drone system. The experimental results showed that geometric differences between stereo images significantly lower the quality of the volume estimation. The tested Kompsat-3 data showed one meter level of elevation accuracy with the volume estimation error less than 1% while the tested Kompsat-3A data showed lower results because of the large geometric difference.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.224-231
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• 2005

The ground excavation causes the deformation of the ground where the neighborhood structure is located. The ground deformation result in the vertical settlement of the neighborhood structure as well as the horizontal displacement of the temporary earth retaining structures. The decreased volume of the soil due to the ground settlement is defined as 'the ground loss quantity' or 'the ground loss'. When excavation is performed nearby existing structures, retaining walls should be designed and constructed to minimize the ground loss. Among various methods for reducing the ground loss, this study introduces the pre-loading method which has been recently developed. The reduction effect of the ground loss by pre-loading has been found to be larger as using a wall with relatively smaller rigidity.

• 한국측량학회지
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• 제18권3호
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• pp.305-313
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• 2000

건설시공현장에서 토공량결정은 전체공사비 중에 큰 비중을 차지하므로 정확한 계산방법이 있어야 한다 토공량을 계산하는 현행방법은 격자점사이의 횡단면의 간격을 선형 (사다리꼴법칙)이나 비선형(심프슨법칙)으로 가정한다. 일반적으로 비선형법칙이 선형법칙보다 더 정확한 것으로 나타나 있다. 그러나 앞에서 언급된 모든 방법은 예리한 코너부분이나 두점 사이의 갑작스런 지형변화에 대처할 수 없는 결점을 내포하고 있다. 본 연구에서는 일정 구역의 양방향에 splin법을 적용한 식을 구하였으며, 점고법, Chamber법, 그리고 Chen과 Lin법을 서로 비교하였다. 그 결과 제시된 방법은 기존의 방법들 보다 더 정확하였다. 또한, 제시된 수학적모델법은 현행식들의 정확도 평가에 기준이 된다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.347-352
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• 2007

건설 산업의 숙련공 부족현상, 고령화 문제, 임금 상승으로 인한 채산성 악화, 품질의 균일성 및 안전성 확보 등은 향후 국내 건설 산업이 해결해야 할 당면 과제이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 기술적인 접근방법으로써 국${\cdot}$내외에서는 건설 자동화에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 최근 국내에서는 토공사 작업의 안전성을 확보하기 위해 백호(backhoe)를 대상으로 지능형 굴삭로봇을 개발하기 위한 연구가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 지능형 굴삭 로봇을 개발하기 위해 필수적으로 요구되는 기반기술 중 실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동산출을 위한 최신 요소기술을 분석하고 최적 대안을 제시하였으며, 이를 위해 국내외 문헌고찰 및 다양한 최신요소 기술의 분석을 통해 지반형상을 실시간으로 인식할 수 있는 5가지 요소기술들에 대한 분석을 선행하였다. 또한 로컬영역의 실시간 지반형상 인식 및 토공량 자동 산출을 위해 3차원 모델링 장비가 갖추어야할 주요 고려요소를 분석하고, AHP 기법을 이용하여 주요 고려요소별 가중치를 산정하고 각 요소기술별 선호지수를 도출하였다. 도출된 선호지수를 바탕으로 최신 요소기술 간의 우선순위를 선정함으로써 3차원 모델링 장비에 적용 가능한 최적 대안을 선정하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.1328-1332
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• 2010

The enlargement of existing tunnels is required to cope with problems related to traffic congestion. Sometimes, the tunnel traffic must be maintained through existing tunnels during their reconstruction due to non-availability of detours. And excavation by drill and blasting is desired for widening a hard rock tunnel. In this case, the road must be closed for some period for blasting through analyzing of traffic volume. In this paper, a case study on some traffic countermeasures for tunnel enlargement by blasting was performed. And the traffic flow characteristics of some tunnels in domestic main city were analyzed.