• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.211-216
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• 1995

In recent years, Natm has been successfully applied to difficult ground conditions with the use of soil-perservention methods which promote face stability and restrict excessive ground movement. When the tunnle excavation od made through difficult ground like highly weathered rock, the umbrella arch method is often adopted which pre-reinforceas tunnel crown periphery using a stiff shell-shaped structure. The umbrella arch method was originally developed in Itali, and has recently been confirmed its effectiveness in Korea as well. However, no in depth study on the umbrella arch method has been conducted ans as a result no rational analysis/design method is available at present. Therefore this study was undertaken with the aim of identifying the basic reinforcing mechanism and satablishing both qualitative and quantiative relationships between various design parameters and ground movements.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.613-620
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• 2005

This research is experimental paper to prepare the structural safety of the upper bridge for support type on tunnel and the effect of settlement. Unit weight test and uni-axial compression test have been performed to simulate the physical property of foundation on the tunnel. Tunnel model of slip form type for centrifuge model has been developed to performed the tunnel excavation while field stress is activated. And the support type of tunnel such as umbrella arch method and large diameter steel pipe reinforce method has been tested for the centrifuge model. After the analysis of experiment, results show that internal displacement of large diameter steel pipe reinforce method is smaller than that of the umbrella arch method.

• 산업기술연구
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• 제22권B호
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• pp.199-209
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• 2002

This research is experimental thesis to prepare the structural safety of the upper bridge for support type on tunnel and the effect of settlement. Unit weight test and uni-axial compression test have been performed to simulate the physical property of foundation on the tunnel. Tunnel model of slip form type for centrifuge model has been developed to performed the tunnel excavation while field stress is activated. And the support type of tunnel such as umbrella arch method and large diameter steel pipe reinforce method has been tested for the centrifuge model. After the analysis of experiment, results show that internal displacement of large diameter steel pipe reinforce method is smaller than that of the umbrella arch method.

• 터널과지하공간
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• 제12권4호
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• pp.259-267
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• 2002

연약 지반에 건설되는 지하철, 철도, 도로 등의 터널은 터널자체의 안정성을 향상시키고 지표침하로 인한 인접구조물의 안정성을 확보하기 위하여 UAM(Umbrella Arch Method)이 많이 적용되고 있다. 그러나 이 공법은 현장 시공사례를 통한 경험적인 방법에 의해 설계와 시공이 이루어지고 있어 체계적인 설계.시공방법과 보강효과를 정량적으로 판단할 수 있는 방안이 요구된다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 지반의 탄성계수와 지층두께에 대한 매개변수 연구를 수행하였으며, UAM의 보강효과를 변위에 대해 정량적으로 분석하였다. 그 결과, UAM 적용시 토사지반의 터널은 9%~27%, 풍화암지반의 터널은 4%~24% 그리고 연암지반의 터널은4%~17%의 지표침하량이 감소하였다. 또한, 지반의 탄성계수와 지층두께에 대해 회귀분석을 실시하여 최대 지표침하량(S$_{max}$)과 미지계수 i, k로 표현되는 지수함수 형태의 횡방향 지표침하량 예측식을 제안하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.217-224
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• 1994

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1090-1095
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• 2004

Umbrella Arch Method(UAM), among others. is commonly applied to increase the facial stability during tunnel excavation and, depending on the field condition, additional reinforcement techniques can be used simultaneously. UAM, together with grouting method, is normally used to reduce ground permeability and improve stability of the tunnel by inserting a series of steel pipes into the ground around the crown inclined to the longitudinal axis of the tunnel. However. there has not been much rigorous study on the effectiveness of UAM, and most of UAM installations depend on empirical judgement rather than on engineering calculation, .In this study, the effectiveness of UAM is demonstrated based on the constitutive relationship involving UAM derived from the mechanics of composite material, and the numerical investigation is compared with small scale experiments on the tunnel reinforcement.

• 터널과지하공간
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• 제14권1호
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• pp.26-34
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• 2004

국내의 경우 UAM에 관한 체계적인 연구가 부족하여 역학적 보강 메커니즘에 관한 이론정립이 되어 있지 않음은 물론 설계변수에 따른 보강효과에 관한 정성적, 정량적인 관계정립이 아직 부족한 관계로 대부분의 경우 공학적 근거보다는 외국자료나 현장 지질조건에 따른 경험적 방법에 의존한 시공이 이루어지고 있다. 이러한 실정을 감안할 때 합리적이고 이론적 인 설계 및 해석기법의 도입이 요구되어지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 UAM의 보강 메커니즘에 관여할 것으로 판단되는 지반물성, 상부지반의 두께, 삽입강관의 사이즈, 강관의 중첩길이, 강지보의 적용 유$.$무에 대하여 굴착 진행에 따른 강관의 거동 분석을 통해 UAM의 보강 메커니즘을 알아보기 위한 해석을 수행하였다. 본 연구를 통해 강관이 삽입된 지반의 하부를 굴착하면서 강관에 발생하는 부재력을 분석함으로써 UAM적용 시 강관의 보강 메커니즘을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제7권4호
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• pp.299-309
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• 1997

Soil and rock improvement and reinforcement techniques are applied to achieve safe tunnel excavation in difficult geological conditions. The Umbrella Arch Method(UAM), one of the auxiliary techniques, is used to reduce ground permeability and improve stabtility of the tunnel by inserting a series of steel pipes into ground around the crown inclined to the longitudinal axis of the tunnel. Additionally, multi-step grouting is added through the steel pipes. UAM combines the advantages of a modern forepoling system with the grouting injection method. This technique has been applied in subway, road and utility tunneling sites for the last few years in Korea. This paper presents the results of analysis of the case studies on ground movements associated with UAM used in the Seoul Subway line 5 constructon site. Improvement of tunnel stability and decrease of ground settlement expected with pipe insertion are also discussed. Finally, the method to minimize ground settlements caused by NATM tunnelling are suggested.

• 터널과지하공간
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• 제8권3호
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• pp.209-225
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• 1998

최근터널 굴착 보조공법중의 하나인 강관 보강형 다단 그라우팀 공법(Umbrella Arch Method, UAM)은 지반을 보강하고 터널 막장의 안정성을 증진시키기 위해서 많은 현장에서 사용되고 있다. 이러한 UAM은 터널 보강목적의 forepoling과 차수목적으 grouting이 한 공정으로 구성되어 있다는 잇점 때문에, 최근 국내 지하철, 도로터널 및 전력구터널 등에서 많은 적용 사례를 찾아 볼 수 있다. 그러나 이 공법은 주로 현장 시공을 통해서 얻어진 경험적인 방법에 의해서 설계와 시공이 이루어지고 있기 때문에 본 공법에 대한 보다 정량적이고 체계적인 설계인자 평가 작업이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 수치해석 방법에 의한 체계적이고 정량적인 효과확인 과정을 제안하였고, 몇몇 설계인자에 대한 매개변수 변환연구를 수행하였다. 이를 위해서 먼저, UAM의 지반보강기구에 있어서 관련된 강관, 그라우트재 및 강지보재등의 역할을 밝히고자 하였고, 두 번째로 매개변수 변환연구를 통해 UAM의 설계 제요소들에 대한 영향을 평가하기 위해 1)지반조건별, 2) 토피고별, 3) 강관배치형상별, 4) 그라우트 영역별, 5)강관자체 특성별 해석을 수행하여 각 항목별로 상호 비교.분석하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.701-715
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• 2018

본 연구에서는 터널주변 원지반의 불확실성을 고려한 신뢰성기반 강관다단공법의 설계기법에 대하여 논의하였다. 이를 위하여 기계학습기법의 한 부류인 adaptive support vector machine과 시공 중인 터널의 한계평형해석기법을 도입한 후, 강관다단공법을 적용한 터널의 안전성 여부에 대한 훈련과정을 최소화할 수 있는 방안을 제안하였다. 제안한 기법은 전형적인 Monte Carlo 기법과의 비교를 통해 그 효과를 분석하였다. 이 결과, 제안한 신뢰성기반 ASVM 기법은 원지반의 불확실성을 감안하는 경우, 보조공법 적용에 따른 터널의 시공 중 파괴확률을 효율적으로 계산할 수 있음을 입증하였다. 이 결과를 바탕으로 향후에는 한계평형해석을 적용할 수 없는 경우 등을 감안하여 최소의 수치해석 결과를 바탕으로 파괴확률을 추론해 낼 수 있는 신속 ASVM 기법을 개발할 예정이다.