• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.97-102
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• 2002

Two dimensional Analysis has been applied to most of tunnel lining design in these days. Two dimensional analysis uses beam or curved beam element for finite element method. But because the behaviors of tunnel concrete lining structure is near to shell, it is required to model the tunnel lining as shell structure for safety design of tunnel lining structure. In this paper, two dimensional analysis by beam element and the three dimensional analysis by shell element of tunnel concrete lining are studied, in which 3 type of tunnel lining and lateral pressure factors are considered. As results of the study, three dimensional analyses of the behavior of tunnel concrete lining structure considering lateral pressure factor shows that the moment of three dimensional analysis is greater than those of two dimensional analysis. The results shows that three dimensional analysis is necessary for safety design of tunnel lining.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1330-1336
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• 2007

본 연구는 미기압파 해석에 필요한 각종계수의 도출 및 해석결과의 신뢰성을 검증하기 위한 목적이 있다. 본 실험에 사용된 터널 주행 열차모형 실험 장치는 1/60축척으로 제작 되었으며, 열차는 KTX 차량 모델의 제원에 맞추어 10량 1편성으로 제작된 모형을 사용하였다. 터널의 다면적은 $107.9m^3$ 와 $95.1m^3$를 적용하고, 터널연장은 1km, 0.78km, 0.5km를 적용하였고, 열차속도는 275, 300, 325, 350km/h로 변화시켜 실험 하였다. 실험 장치는 유압발사 시스템으로 열차모델 유압 발사기터널모델 제동장치로 구성된다. 모형열차의 속도는 터널입구 전방 및 출구 부 갱구에서 각각 1.2m지점에서 설치한 속도 감지기에 의해서 측정되며, 터널 내부의 압력변동은 압력센서를 터널의 입구, 중앙, 출구부에 설치하여 연속적으로 측정 하였다. 측정결과 터널입구에서 발생한 압력파의 압력기울기는 터널을 전파하면서 비선형효과에 의해서 증가하거나 확산작용에 의해서 압력기울기가 감소하는 것을 알 수 있었고, 미기압파 저감 대책을 위해 터널입구에 종류별 각각 설치하여 출구부에서 발생되는 미기압파를 비교분석하여보았다.

• Smart Structures and Systems
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• 제25권4호
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• pp.433-446
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• 2020

In this paper the effect of confining pressure and tunnel depth on the ground vertical settlement has been investigated using particle flow code (PFC2D). For this perpuse firstly calibration of PFC2D was performed using both of tensile test and triaxial test. Then a model with dimention of 100 m × 100 m was built. A circular tunnel with diameter of 20 m was drillled in the middle of the model. Also, a rectangular tunnel with wide of 10 m and length of 20 m was drilled in the model. The center of tunnel was situated 15 m, 20 m, 25 m, 30 m, 35 m, 40 m, 45 m, 50 m, 55 m and 60 m below the ground surface. these models are under confining pressure of 0.001 GPa, 0.005 GPa, 0.01 GPa, 0.03 GPa, 0.05 GPa and 0.07 GPa. The results show that the volume of colapce zone is constant by increasing the distance between ground surface and tunnel position. Also, the volume of colapce zone was increased by decreasing of confining pressure. The maximum of settlement occurs at the top of the tunnel roof. The maximum of settlement occurs when center of tunnel was situated 15 m below the ground surface. The settlement decreases by increasing the distance between tunnel center line and measuring circles in the ground surface. The minimum of settlement occurs when center of circular tunnel was situated 60 m below the surface ground. Its to be note that the settlement increase by decreasing the confining pressure.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.841-846
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• 2000

The compression wave produced when a high-speed train enters a tunnel propagates along the tunnel ahead of the train. The micro pressure wave related to He compression wave is a special physics Phenomena created by high-speed train-tunnel interfaces. On this work, the method for reducing the micro pressure wave is to delay the gradient of the compression wave by using aerodynamic structures. The objective of this paper is to determine the optimum angle of the slanted portal using the moving model rig. According to the results of the present study, the maximum value of micro pressure wave is reduced by 19.2% fer the $45^{\circ}$ slanted portal installed at the entrance of the tunnel and reduced by 41.9% far the $45^{\circ}$ slanted portals at the entrance and exit of the tunnel. Also it is reduced by 34.6% for the $30^{\circ}$ slanted portals installed at the entrance and exit of the tunnel.

• 한국철도학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.260-266
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• 2002

A numerical simulation has been performed to estimate the transient pressure variation in the tunnel when G7 test train passes through the test tunnel in the Kyoeng-Bu high-speed railway. A modified patched grid scheme is developed to handle the relative motion between a train and a tunnel. Also, a hybrid dimensional approach is proposed to calculate the train-tunnel interaction problem efficiently. An axi-symmetric unsteady Euler solve using the Roe's FDS is used for analyzing a complicated pressure field in tunnel during the test train is passing through the tunnel. Usually, this complex phenomenon depends ell the train speed, train length, tunnel length, blockage ratio between train and tunnel cross-sectional area, relative position between train and tunnel, etc. Therefore, numerical simulation should be done carefully in consideration of these factors. Numerical results in this study would be good guidance to make test plans, test equipments selection and to decide their measuring locations. They will also supply important information to the pressurization equipment for high-speed train.

• 한국항공운항학회지
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• 제26권2호
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• pp.83-90
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• 2018

This paper describes a case study on the design factor analysis of vertical wind tunnel for skydiver's training or experiencing of paradropping exercise in the air. The case study of vertical wind tunnel design is to provide the knowledges on effects of parameter's variation when it is applied to overall or partial duct of tunnel circuit. The analysis of design parameters based on pressure loss are produced one by one through the tunnel components from the flight chamber because the wind tunnel must satisfy the requirement of flight chamber such as flow speed, quality and quantity. Results shows the various effects of parameter variation with pressure loss in the wind tunnel circuit. Pressure loss should be based on the determination of fan and power system which can be selected from market or new design.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권2호
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• pp.769-774
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• 2018

The growth of cities requires the construction of new tunnels close to the existing ones. Prediction and control of ground movement around the tunnel are important especially in urban area. The ground respond due to EPB (Earth Pressure Balance) pressure are investigated using the finite element method by ABAQUS in intersection of the triplet tunnels (Line 2, 3 and 4) of Mashhad Urban Railway in Iran. Special attention is paid to the effect of EPB pressure on the tunnel face displacement. The results of the analysis show that in EPB tunneling, surface settlement and face displacement is related to EPB pressure. Moreover, it is found that tunnel construction sequence is a great effect in face displacement value. For this study, this value in Line 4 where is excavated after line 3, is smaller than that line. In addition, the trend of the displacement curves are changed with the depth for all lines where is located in above and below, close to and above the centerline tunnel face for Line 2, 3 and 4, respectively. It is concluded that: (i) the surface settlement decreases with increasing EPB pressure on the tunnel face; (ii) at a constant EPB pressure, the tunnel face displacement values increase with depth. In addition, this is depended on the tunneling sequence; (iii) the trend of the displacement curves change with the depth.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.463-499
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• 2011

지중에 건설되는 터널은 대부분 지하수위 하부에 위치하므로 지하수 처리문제는 터널의 장기운영에 있어 매우 중요하다. 배수형 터널의 경우 수리기능이 원활하면 라이닝에 수압이 작용하지 않으나 장기 운영으로 인해 배수시스템의 열화가 진행되면서 라이닝 배면에 잔류수압이 작용할 수 있다. 본 연구에서는 배수재 및 배수공 폐색 조건에 따른 터널에 작용하는 수압분포를 ICFEP프로그램을 활용하여 수치해석적으로 고찰하고 현재 적용중인 잔류수압과의 비교 분석을 통해 라이닝에 작용하는 합리적인 잔류수압 적용 방안을 검토하였다.

• 터널과지하공간
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• 제28권3호
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• pp.247-257
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• 2018

고속 열차는 승객과 화물을 대량으로 빠른 시간에 운송할 수 있어 세계 여러 나라에서 고속철도 건설이 증가하고 있다. 열차가 고속으로 주행할 경우 열차의 전두부에 공기 저항이 발생하며, 이러한 공기 저항을 감소시키기 위하여 열차의 형상을 유선형으로 설계한다. 고속으로 주행하는 열차가 터널에 진입할때, 터널 내에서 발생한 공기 저항으로 인하여 개활지 주행 시 보다 훨씬 큰 동력이 요구된다. 따라서 열차가 터널에 진입할 때 열차에 작용하는 공기 저항을 감소시키기 위하여 열차의 주행 속도를 감소시킨다. 이렇게 열차의 속도를 감소시킬 경우, 고속 열차의 운송 능력 및 장점이 감소되기 때문에 터널 내에서 열차 주행으로 인하여 발생되는 공기 저항을 감소시키는 설비가 필수적이다. 이 연구에서는 터널 내에서 열차의 고속 주행을 위하여 필요한 공기 압력 제어 시스템의 효과를 분석하기 위하여 1차원 수치해석을 수행하였다. 1차원 수치해석 프로그램을 통하여, 터널의 단면적 및 공기압력 제어 덕트의 단면적과 배치 간격이 터널 내에서 발생하는 공기 저항에 미치는 영향을 상세히 분석하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권11호
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• pp.23-30
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• 2011

본 연구에서는 터널의 상부에 작용하는 토압을 평가하는데 있어서 기존의 Terzaghi 공식이 가지는 문제점을 해결하기 위해 흙의 팽창성(Dilatancy)을 고려하여 Terzaghi 공식을 수정하였다. Terzaghi 공식과 수정식에 대한 수학적 해석결과, 터널의 토압은 수정식이 Terzaghi 공식에 비해 작게 나타났으며 토피고가 커질수록 그 차이는 증가하였다. 터널모형실험 결과와 비교해 본 결과, Terzaghi 공식에 의해 계산된 상부토압은 굴착 전 토압의 약 70%이며, 수정식에 의하면 약 60% 정도로 나타났고, 터널모형실험에 의해 측정된 토압은 약 40% 정도 임을 볼 수 있었다. 또한 유한요소해석을 이용하여 Terzaghi 공식과 수정식에 의해 산정된 터널 상부토압과 전단변형률을 비교해본 결과 수학적 해석결과와 동일하게 수정식이 Terzaghi 공식보다 작게 나타났다.