• 제목/요약/키워드: concrete tunnel

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Fly Ash 및 강섬유를 사용한 CFRD 터널 콘크리트의 균열발생 가능성 분석 (Crack Analysis of CFRD Tunnel Concrete Using Fly Ash and Steel Fiber)

  • 우상균;노재명;조명석;송영철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.713-716
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    • 2006
  • The main purpose of this research was to enhance the durability in both the design and construction of dams. Especially, in case of rockfill dams, the durability of tunnel concrete in a concrete-faced rockfill dam(CFRD) is achieved by optimizing the fly ash replacement for cement and application of steel fiber. The effect on durability and thermal property corresponding to the increasing replacement of fly ash and application of steel fiber was evaluated, and the optimum value of fly ash replacement and steel fiber application was recommended. The results show that 15% of fly ash replacement and $20kg/m^3$ of steel fiber application was found to be an optimum level and demonstrated excellent performance in durability and thermal property.

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프리캐스트 세그먼트 라이닝과 현장 타설 콘크리트 라이닝의 내구성 비교 (Durability Comparison of Precast Segment Lining and Cast-in-place Concrete Lining )

  • 이규필
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권12호
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    • pp.13-18
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    • 2023
  • 터널 콘크리트 라이닝은 현장 타설을 통한 시공법이 가장 일반적이나 현장 타설 콘크리트 라이닝은 시공성 및 품질관리의 문제점을 갖고 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위한 프리캐스트 세그먼트 라이닝이 활용되고 있다. 일반적으로 프리캐스트 세그먼트 라이닝은 향상된 내구성 및 이로 인하여 보수·보강 등 유지관리가 용이한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 프리캐스트 세그먼트 또는 현장타설 철근콘크리트로 시공된 22개소 터널 라이닝의 내구성을 비교·분석하였다.

숏크리트 및 콘크리트 라이닝의 역학적 거동에 관한 실험 및 수치해석적 연구 (A study on the structural behaviour of shotcrete and concrete lining by experimental and numerical analyses)

  • 김재순;김영근
    • 터널과지하공간
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    • 제8권4호
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    • pp.307-320
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    • 1998
  • 터널 라이닝은 터널의 최종 지보수단이며, 지반응력과 터널 지보재 사이의 상호작 용의 결과가 총체적으로 드러나는 면이다. 최근 콘크리트 라이닝에 발생하는 많은 균열로 인해 터널의 유지, 관리 측면에서 큰 어려움이 따르고 있어 이에 대한 해석이 요구되고 있 다. 본 연구에서는 실험과 수치해석을 통해 터널 라이닝의 역학적 거동 특성을 규명하였다. 특히 숏크리트오 콘크리트 라이닝을 모두 포함하는 복층 라이닝에대해 실험과 수치해석을 실시하여 두 라이닝 사이의 상호작용을 규명하였다. 실험은 터널 라이닝 모형 시험체에 대 해 하중, 측압, 라이닝 두께, 복층 라이닝, 복층 라이닝의 배면공동, 지반 모델 타설 등에 다양한 조건에 대해 실시하였다. 측압의 영향으로 라이닝 전반에 걸쳐 압축력이 분포하여 내하력을 증가시켰다. 라이닝의 두께가 50% 증가함에 Efkk 균열하중은 2배 정도 증가하였 다. 복층 라이닝의 배면공동으로 이해 라이닝의 내하력은 콘크리트 라이닝 두께 감소량고 k 같은 수준으로 감소하였다. 라이닝의 측벽부에 지반 모델을 타설한 경우 라이닝라이닝 어깨 부분의 밀림을 억제하여 균열하중 및 파괴하중이 크게 증가하였다. 수치해석에서는 인터페 이스 요소를 도입하여 복층 라이닝을 해석할 수 있는 수치해석 프로그램을 개발하여 실험 결과와 비교 해석을 실시하였다.

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콘크리트 지반구조물의 비파괴검사를 위한 충격반향-표면파 병행기법 : II. 실험적 연구 (IE-SASW Method for Nondestructive Testing of Geotechnical Concrete Structure : II. Experimental Studies)

  • 김동수;서원석;이광명
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.271-283
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    • 2002
  • 콘크리트 구조물의 건전성 평가에 사용되는 충격반향기법에서는 콘크리트의 P파 속도가 부재의 두께 및 결함의 위치를 찾는데 있어서 매우 중요한 요소이다. 본 논문의 동반논문인 수치해석편에서 표면파기법을 이용하여 콘크리트 부재의 P파 속도를 신뢰성 있게 추정함을 알 수 있었다. 수치해석 연구에 이어서 본 논문에서는 공극, 불량콘크리트 등의 결함이 내재된 콘크리트 모형 슬래브를 제작하여 제안된 충격반향-표면파 병행기법의 실제 구조물에 대한 적용성 연구를 수행하였다. 실험결과, 표면파기법으로부터 구한 부재의 P파 속도는 두께를 알고 있는 부분에서 충격반향기법으로부터 구한 P파 속도와 거의 일치하였으며, 표면파기법으로부터 구한 P파 속도를 적용하여 충격반향기법을 수행한 결과, 여러 결함의 위치를 신뢰성있게 찾아낼 수 있었다. 또한, 실제 지중에 매설되는 관 형태의 지중 구조물과 지중에 매설된 개착식 터널에서 제안된 비파괴검사기법을 수행한 결과, 구조물의 두께를 신뢰성 있게 구하여 실제 지반구조물에서의 현장 적용성을 확인하였다.

웨이블릿 변환을 이용한 터널 콘크리트 라이닝의 두께 검사법 (Thickness assessment of tunnel concrete lining using wavelet transform)

  • 이인모;전일수;홍은수;이주공
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.13-21
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    • 2003
  • 콘크리트 라이닝의 안정성을 검토하기 위해 지난 수년간 많은 연구가 이루어졌으며, 많은 비파괴 조사 기법들이 개발되고 발전하였다. 이러한 비파괴 조사 기법들은 그 신호 해석 과정에서 대부분 푸리에 이론을 근간으로 하고 있다. 그러나 진동신호에 대하여 푸리에 해석을 적용할 경우 결과는 단지 주파수 영역상에서 확인될 뿐이며, 이러한 결과로는 정확한 대상 신호의 분석을 기대할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 충격하중으로 인하여 발생한 비정상 파의 해석을 위하여 웨이블릿 이론을 적용하였으며, 웨이블릿 변환의 적용성을 확인하기 위하여 콘크리트 라이닝을 모사한 모형을 대상으로 실험을 수행하고, 제안된 이론을 바탕으로 콘크리트 라이닝의 두께를 추정하였다. 본 연구로부터 푸리에 변환에 비해 웨이블릿 변환이 뛰어난 분해능을 제공함을 확인할 수 있었으며, 분산성을 갖는 파를 해석함에 있어서도 웨이블릿 변환이 뛰어난 신호 해석법임을 확인할 수 있었다.

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발파진동 제어에 의한 특수구간 터널굴착에 관한 연구 (A Study on Tunnel Excavation by Controlled Blast Vibration at Particular Environment Conditions)

  • 최형빈;임한욱
    • 산업기술연구
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    • 제20권A호
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    • pp.257-267
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    • 2000
  • It was difficult to apply conventional excavation methods in some sections from Seoul to Pusan high speed rail road construction of 1 lot 2, due to highway concrete road, gas pipe, water pipe and nearby factories with automatic control system machine. To excavate safely and efficiently in these sections new blast patterns were employed within allowable blast vibration level, by test blast and controlled vibration by sequential blast. Behaviors of the rock mass including convergence and displacement around tunnel were measured with construction works and the crack width in concrete wall was also monitored for controlling allowable limits. The results can be summarized as follow : 1. The allowable blast vibration level in structure site is less 1.0cm/sec for highway concrete, 0.5 cm/sec for gas pipe, water pipe and building housing and 0.3 cm/sec for automatic control system machine. 2. The convergence displacement, single rod extensometer and multi rod extensometer around tunnel and cracks in concrete wall were measured, it was confirmed that the measured values were converged within allowable level. 3. The empirical formular of ground vibrations with 90% confidence lines for PD-3 was given as follow. $$V_{90%}=45.549({\frac{D}{\sqrt{W}}})^{-1.353}$$

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터널 화재시나리오에 따른 콘크리트 PC패널 라이닝의 전열특성에 관한 해석적 연구 (An Study on Heat Transfer Analysis to Concrete PC Pannel Lining under Tunnel Fire Scenario)

  • 김형준;김흥열;박경훈;신현준
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2009년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.487-492
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    • 2009
  • This study was performed FE numerical analysis under 120-minute fire conditions, using the ABAQUS, a wide use software, on the basis of the test results by concrete tunnel lining fire strengths (ISO, RWS, and MHC). The concrete material test was to secure the material properties of concrete linings, which were numerical analysis input conditions. And then built the material properties, such as specific heat, heat transfer rate, heat expansion rate, density, elasticity coefficient and compression strength under high temperature conditions, as database at 20 $^{\circ}C$ to 800 $^{\circ}C$, applying them to analysis as input values. As a result, the tunnel linings under RWS fire conditions saw fire temperature rose to maximum 1119 $^{\circ}C$at the location of 5 mm above a thermal surface, and saw surface temperature amount to 1214 $^{\circ}C$ in the middle part.

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Experimental study to determine the optimal tensile force of non-open cut tunnels using concrete modular roof method

  • Jung, Hyuk-Sang;Kim, Jin-Hwan;Yoon, Hwan-Hee;Sagong, Myung;Lee, Hyoung-Hoon
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제29권3호
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    • pp.229-236
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    • 2022
  • In this study, a model experiment and field experiment was conducted to introduce the optimal tensile force when constructing a non-open cut tunnel according to the ground conditions of sandy soil. CMR (Concrete Modular Roof) method is economical because of the high precision and excellent durability, and corrosion resistance, and the inserted parts can be used as the main structure of a tunnel. In addition the CMR method has a stable advantage in interconnection because the concrete beam is press-fitted compared to the NTR (New Tubular Roof) method, and the need for quality control can be minimized. The ground conditions were corrected by adjusting the relative density of sandy soil during the construction of non-open cut tunnels, and after introducing various tensile forces, the surface settlement according to excavation was measured, and the optimal tensile force was derived. As a result of the experiment, the amount of settlement according to the relative density was found to be minor. Furthermore, analysis of each tensile force based on loose ground conditions resulted in an average decrease of approximately 22% in maximum settlement when the force was increased by 0.8 kN per segment. Considering these results, it is indicated that more than 2.0 kN tensile force per segment is recommended for settlement of the upper ground.

Ground vibrations due to underground trains considering soil-tunnel interaction

  • Yang, Y.B.;Hung, H.H.;Hsu, L.C.
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제1권1호
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    • pp.157-175
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    • 2008
  • A brief review of the research works on ground vibrations caused by trains moving in underground tunnels is first given. Then, the finite/infinite element approach for simulating the soil-tunnel interaction system with semi-infinite domain is summarized. The tunnel is assumed to be embedded in a homogeneous half-space or stratified soil medium. The train moving underground is modeled as an infinite harmonic line load. Factors considered in the parametric studies include the soil stratum depth, damping ratio and shear modulus of the soil with or without tunnel, and the thickness of the tunnel lining. As far as ground vibration is concerned, the existence of a concrete tunnel may somewhat compensate for the loss due to excavation of the tunnel. For a soil stratum resting on a bedrock, the resonance peak and frequency of the ground vibrations caused by the underground load can be rather accurately predicted by ignoring the existence of the tunnel. Other important findings drawn from the parametric studies are given in the conclusion.

도로터널의 환기방식에 따른 라이닝 콘크리트의 중성화 사례 연구 (Case Study of Carbonation on Lining Concrete in Vehicular Tunnel as Ventilation System)

  • 추진호;맹두영;황인백;노은철
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.417-422
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    • 2005
  • The appropriate ventilation system in vehicular tunnel should be the most economical solution with regard to both construction and maintenance. The damages on tunnel lining was affected by formula of ventilation system in long vehicular tunnel. In this study, carbonation, one of main experimental items in precision safety diagnosis, was analyzed by contouring damage area with ventilation system. Considerations of carbonation were also given to the design and maintenance which manage the long-term safety in tunnel.

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