• 제목/요약/키워드: Underground research tunnel

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Blast vibration of a large-span high-speed railway tunnel based on microseismic monitoring

  • Li, Ao;Fang, Qian;Zhang, Dingli;Luo, Jiwei;Hong, Xuefei
    • Smart Structures and Systems
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    • 제21권5호
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    • pp.561-569
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    • 2018
  • Ground vibration is one of the most undesirable effects induced by blast operation in mountain tunnels, which could cause negative impacts on the residents living nearby and adjacent structures. The ground vibration effects can be well represented by peak particle velocity (PPV) and corner frequency ($f_c$) on the ground. In this research, the PPV and the corner frequency of the mountain surface above the large-span tunnel of the new Badaling tunnel are observed by using the microseismic monitoring technique. A total of 53 sets of monitoring results caused by the blast inside tunnel are recorded. It is found that the measured values of PPV are lower than the allowable value. The measured values of corner frequency are greater than the natural frequencies of the Great Wall, which will not produce resonant vibration of the Great Wall. The vibration effects of associated parameters on the PPV and corner frequency which include blast charge, rock mass condition, and distance from the blast point to mountain surface, are studied by regression analysis. Empirical formulas are proposed to predict the PPV and the corner frequency of the Great Wall and surface structures due to blast, which can be used to determine the suitable blast charge inside the tunnel.

터널 콘크리트 라이닝 폭열 방지를 위한 폴리프로필렌 섬유 혼입율 분석 연구 (An Experimental Study of Polypropylene Fiber for the Prevention of Explosive Spalling of Tunnel Concrete Lining)

  • 김낙영;심재원;심종성;원종필
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.323-333
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    • 2005
  • 최근 세계적으로 터널 및 지하구조물에 대형화재가 발생하고 있으며 이로 인해 경제 사회적으로 심각한 손실이 발생하고 있는 실정이다. 이처럼 폐쇄된 공간인 터널 및 지하구조물내 화재 발생 시 구조체의 강도저하로 인한 붕괴 및 인명피해 뿐만 아니라 사회기반시설인 교통망을 장시간 끊어놓게 되는 등 큰 문제를 야기한다. 이에 본 연구에서는 터널에 화재 발생시 구조물 안정성에 대한 한국도로공사 관련 시방 규정을 도출하기 위한 기초 자료를 구축하는 것으로서 콘크리트의 폭열 방지에 효과적인 것으로 알려져 있는 폴리프로필렌 섬유를 혼입한 폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트를 이용하여 터널내 화재시 터널 콘크리트 라이닝의 폭열 현상에 대한 방지를 위한 실험을 실시하였다. 본 연구결과 폴리프로필렌 섬유의 혼입률에 따른 모르타르의 내화시험결과를 토대로 폭열이 일어나지 않는 폴리프로필렌 섬유 혼입률을 0.2%~0.25% 인 것으로 분석되었다.

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터널 굴착시 고려해야 할 주변앙반의 매개변수와 진행성 파괴 (Considerable Parameters and Progressive Failure of Rock Masses due to the Tunnel Excavation)

  • 임수빈;이성민
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.231-234
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    • 1994
  • Concentrated stresses due to the tunnel excavation easily cause failure around opening in the soft rock mass layer. Thus, while excavatng tunnel in the soft rock mass layerm it is very important to predict the possibility of failure or yielding zones around tunnel boundary. There are two typical methods to predict these; 1) the analysis of field monioring data and 2) numerical analysis. In this study, it was attempted to describe the time-dependent or progressive rock mass manner due to the continuous failure and fracturing caused by surrounding underground openings using the second method. In order to apply the effects of progressive failure underground, an iterative technique was used with the Hoek and Brown rock mass failure theory. By developing and simulating, three different shapes of twin tunnels, this research simulated and estimated the proper size of critical pillar width between tunnels, distributed stresses on the tunnel sides, and convergences of tunnel crowns. Moreover, results out progressive failure technique based on the Hoek and Brown theory were compared with the results out of Mohr-Coulomb theory.

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지하터널에서 주행하는 전동차의 하부에서 발생한 입자의 이동경로 예측 (Prediction of Trajectories of Particles Generated Underneath a Subway Train Running in An Underground Tunnel)

  • 이경란;김원근;육세진;우상희;김종범;배귀남;박형구;윤화현
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.21-28
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    • 2015
  • In this study, the flow around a subway train running in an underground tunnel was numerically estimated. For the validation of the numerical results, the airflow velocity at a point underneath a subway train was measured using an ultrasonic anemometer. Then, the trajectories of particles generated at the contact points between the wheels and rails were numerically predicted. By considering the airflow velocity and particle trajectories, the space underneath the T-Car (trailer car) was expected to be appropriate for the room for the installation of a dust-removal system.

시공중 터널 숏크리트 라이닝 작용응력 측정기법 개발을 위한 수치해석적 연구 (Numerical Study for Tunnel Shotcrete Lining Operated Stress Measurement Techique Development During a Construction)

  • 신휴성;김동규;정용수;황재홍;배규진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.754-761
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    • 2008
  • In general, stress measurement of existent shotcrete lining be used by pressure cells. but, measuring instrument is lost by high pressure at shotcrete lining construction and pressure cell's measurement value have to low believability by natural conditions like curing temperature. In this study, proposed techniques to measure without utilizing sensitive stress sensor in natural condition at point that want stress of shotcrete lining after shotcrete lining construction. Executed numerical analysis to forecast stress level that interact in tunnel shotcrete lining, measured strain of hole by load action through hole in shotcrete lining. 3D FEM(finite element method) is enforced through various parameters curing time of shotcrete lining, thickness, load condition. Different model cases applied by parametic study. As analysis result, it could grasp development possibility of method that propose this time because it could examine corelation with strain by near hole of shotcrete lining and stress about load condition.

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고심도 암반의 스폴링 평가에 대한 사례 분석 및 광주 스폴링 모델링 (A Case Analysis on the Spalling Evaluation of the Deep Rock Mass and Pillar Spalling Modeling)

  • 박승훈;권상기;이창수;이재원;윤석;김건영
    • 터널과지하공간
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    • 제30권2호
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    • pp.109-135
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    • 2020
  • 전 세계적으로 지하의 고심도화는 다양한 시설 개발의 목적으로 관심도가 높은 상황이다. 고심도 지하공간의 개발은 암반의 구조적 안정성이 바탕이 되어야 한다. 고심도 지하공간에서는 스폴링이 구조적 안정성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 스폴링을 예측하기 위해서 많은 연구자들은 터널 주변에서 발생하는 응력상태, 암반상태 및 암종에 따라 제안하였다. 또한, 현지에서 측정된 결과와 FLAC, EXAMINE, UDEC, Insight 2D, FRACOD 등의 컴퓨터 모델링을 이용하여 스폴링 해석 방법에 대한 검증이 수행되었다. 캐나다 URL(Underground Research Tunnel)에서는 스폴링 현상에 대한 정확한 예측을 위해 CWFS(Cohesion Weakening Frictional Strengthening)모델을 제안하고 이를 비교 분석하였다. CWFS 모델은 스폴링 현상을 예측하는데 신뢰도 높은 방법으로 확인되었다. 본 연구에서는 고심도 암반에서의 스폴링 발생에 대한 사례들을 분석하고 스폴링 발생조건과 CWFS 모델의 예측 결과를 비교하였다. 이를 통해 고심도 조건에서의 광주를 대상으로 스폴링 예측에 대한 적용성을 검토하고자 하였다.

지하수 유출수 조건을 고려한 주방식 지하구조의 배수시스템 연구 (A study on drainage system of the room-and-pillar underground structure considering groundwater conditions)

  • 이철호;현영환;황제돈;장수호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.675-683
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    • 2015
  • 주방식 지하구조물은 주방식 채광법의 개념을 이용한 지하구조물 건설 방법이다. 주방식 공법에서 배수는 터널의 싱글쉘 개념과 유사하며, 주방식 지하구조의 장기적인 안정화를 위해서 복공 뒷면의 지하수를 배수하여 지하수위를 사전 저감시키는 방식이 유효하다. 그러나 배수공에 의한 지하수위 저감 방식은 지하 굴착시 굴착면에 지하수압이 작용하지 않거나 발생 용수량이 크지 않다면 배수공은 필요치 않게 된다. 본 연구에서는 지하 굴착시 발생용수량에 따른 배수공 적용 유무를 검토하여 주방식 지하구조에서 배수공 적용 유무를 판단하는 기준을 제안하고자 하며, 배수공 적용이 불필요한 구간에 대해서는 숏크리트를 통한 유도 배수시스템을 제안하고자 한다.

Three-Dimensional Modelling and Sensitivity Analysis for the Stability Assessment of Deep Underground Repository

  • Kwon, S.;Park, J.H.;Park, J.W.;Kang, C.H.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제33권6호
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    • pp.605-618
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    • 2001
  • For the mechanical stability assessment of a deep underground high-level waste repository. computer simulations using FLAC3D were carried out and important parameters including stress ratio, depth, tunnel size, joint spacing, and joint properties were chosen from sensitivity analysis. The main effect as well as the interaction effect between the important parameters could be investigated effectively using fractional factorial design . In order to analyze the stability of the disposal tunnel and deposition hole in a discontinuous rock mass, different modelings were performed under different conditions using 3DEC and the influence of joint distribution and properties, rock properties and stress ratio could be determined. From the three dimensional modelings, it was concluded that the conceptual repository design was mechanically stable even in a discontinuous rock mass.

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터널 굴착면에서의 전기비저항 탐사 적용성에 관한 수치해석 연구 (Numerical simulation study on applicability of electrical resistivity survey at tunnel face)

  • 이명종;김낙영;이상래;황범식;하명진;김기석;조인기;이강현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.279-292
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    • 2022
  • 설계 단계의 지반조사에서 예측되지 않은 이상대는 터널 시공 중 많은 문제를 발생시킬 수 있다. 따라서 터널의 붕괴 예방을 위해 터널 시공 중 굴착면 전방의 지질상태를 예측하는 것은 매우 중요하다. 터널 굴착면에서 전기비저항 탐사를 하더라도, 기존의 전기비저항 탐사 프로그램들은 터널을 모델링하지 못하기 때문에 왜곡된 결과를 얻을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 터널의 형태를 고려할 수 있는 전기비저항 모델링 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 터널에서 전기비저항 탐사에 대한 수치모델링 및 역산을 수행하였다. 그 결과, 굴착면 전방의 이상체의 위치 및 상태를 잘 예측하는 것으로 나타났다.

지하철 터널 내 운행 중 객차에서 화재발생시 제연풍량에 따른 열 및 연기 확산 예측 연구 (Numerical Prediction of the Heat and Smoke Propagations for a Passenger Train Fire in an Underground Subway Tunnel for Different Extraction Flowrate)

  • 장희철;윤경범;박리진;김태국;박원희;김동현
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.250-253
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    • 2007
  • The purpose of this research is focussed on the numerical predictions of the heat and smoke propagations for a passenger train fire in an underground subway tunnel for different air supply and extraction flowrates. The analysis is performed for one of the stations on subway line #5 in Seoul under the emergency operation mode for different air supply and extraction flowrates. Five different the air supply and extraction flowrates are considered for the numerical analyses. The numerical results show that the air supply and extraction flowrates affect the smoke control performance significantly by improving the smoke removal performance for the balanced control of air supply and smoke extraction and for the unbalanced control with lager smoke extraction than air supply.

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