• 화약ㆍ발파
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• 제24권1호
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• pp.39-48
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• 2006

최근 들어 터널이 장대화 되면서 시공시 공기와 공사비를 감축할 수 있는 방안이 다양하게 강구되고 있다. 그러나 장대터널의 특성상 터널굴착작업이 종료된 후 콘크리트 라이닝 타설작업이 시작될 경우 공사기간 이 상당히 지연될 수밖에 없다 이에 따라 계룡터널에서는 도로터널에서 반드시 설치되는 콘크리트 라이닝 공 정과 관련하여 소요되는 공기를 단축시키기 위해 터널굴착 발파와 병행하여 라이닝을 시공하는 연구를 수행하였다. 실험은 터널막장 후방에 일정한 거리별로 모두 4 곳의 모형라이닝을 설치하고 발파계측 및 콘크리트 물성 실험을 실시하여 반복적인 발파진동하에서 콘크리트 라이닝에 영향을 미치지 않는 안전이격거리를 도출하였다. 또한 병행시공 현장적용시 환기 및 설비 재배치를 통해 작업환경을 개선하여 시공성을 확보할 수 있는 방안을 간략히 소개하고자 한다.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권5호
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• pp.327-336
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• 2024

Evaluation of tunnel performance in seismic-prone areas demands efficient means of estimating performance at different hazard levels. The present study introduces an innovative push-over analysis approach which employs the standard earthquake spectrum to simulate the performance of a tunnel. The numerical simulation has taken into account the lining and surrounding rock to calculate the rock-tunnel interaction subjected to a static push-over displacement regime. Elastic perfectly plastic models for the lining and hardening strain rock medium were used to portray the development of plastic hinges, nonlinear deformation, and performance of the tunnel structure. Separately using a computational algorithm, the non-linear response spectrum was approximated from the average shear strain of the rock model. A NATM tunnel in Turkey was chosen for parametric study. A seismic performance curve and two performance thresholds are introduced that are based on the proposed nonlinear seismic static loading approach and the formation of plastic hinges. The tunnel model was also subjected to a harmonic excitation with a smooth response spectrum and different amplitudes in the fully-dynamic phase to assess the accuracy of the approach. The parametric study investigated the effects of the lining stiffness and capacity and soil stiffness on the seismic performance of the tunnel.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권8호
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• pp.79-88
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• 2012

본 연구에서는 Terzaghi 수정표, Terzaghi 이론식과 본 논문에서 제안하고자 하는 지반-라이닝 상호 작용(Groundining Interaction) 모델을 적용하여 다양한 암반등급, 토피고 및 측압계수($K_0$)의 변화에 따라 콘크리트 라이닝에 작용하는 이완하중의 영향을 비교분석 하였다. 본 연구 결과, Terzaghi 수정표는 토피고와 측압계수의 영향을 반영할 수 없었으며 Terzaghi 이론식은 토피고와 측압계수의 영향은 적으며 연암 및 토사지반에서만 적용이 가능하였다. 지반-라이닝 상호작용(G.L.I) 모델은 다양한 암반등급에서 적용 가능할 수 있었으며 토피고와 측압계수의 영향까지도 고려할 수 있었다. 특히, G.L.I 모델은 Terzaghi 방법에 비해 풍화토 지반에서 최대 약 30% 정도의 이완하중 감소효과가 있었으며, 특히 40m이하 저토피와 측압계수 1.0이상일 경우 효과가 높았다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1998년도 제27회 춘계학술대회
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• pp.228-234
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• 1998

The aim of this paper is to study the characteristics of thermo-hydrodynamic lubrication in the bimetal bearings. Bimetal bearing is composed of lining and back metal. The THD model is proposed to calculate oil film temperature and pressure in the bimetal bearing. As results of analysis, comparative results of maximum bearing temperature are presented for the various materials and thickness of lining metal.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.77-86
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• 2006

터널라이닝에 대한 필요성 여부에 대한 논란은 지속적으로 되고 있으나, 대부분의 터널기술자들은 라이닝의 필요성에 대하여 동의하고 있다. 따라서 설계 및 시공상의 라이닝 특성을 고려한 콘크리트 라이닝 품질향상방안 수립을 위하여 근본적인 문제점을 파악하고 해결하는데 도움이 되고자한다. 본 논문에서는 균열발생량이 상대적으로 많은 대단면 4차로 터널을 대상으로 하여 콘크리트라이닝 시공에서부터 터널운용전 발생되는 초기균열에 대한 발생원인 분석을 실시하고, 국내 콘크리트 라이닝 시공특성을 파악하기 위한 사례조사를 실시하였다. 이를 바탕으로 하여 균열발생 최소화를 위한 시공개선방안을 제안하고, 개선방안에 대한 라이닝 콘크리트 타설모형실험 및 강재거푸집내 콘크리트의 유동분석을 수행하여 고품질 콘크리트 라이닝시공을 위한 제안방안의 효율성을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권1호
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• pp.17-27
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• 2023

To investigate the mechanical behavior of the post-tensioned prestressed concrete lining (PPCL), the desilting tunnel of the Xiaolangdi Hydro Project in China is adopted as a case, and a detailed three-dimensional continuum model verified by the observation results is established for the PPCL. The radial stresses, longitudinal stresses, axial forces and bending moments of the PPCL under the completed cable tension condition (CCTC) and design water pressure condition (DWPC) are analyzed, respectively. The numerical results reveal that the PPCL concrete is significantly compressed in the circumferential direction by the prestress, while the prestress has a negligible influence on the radial stresses of the PPCL concrete. It should be noted that the concrete near the anchor slots has a complex and adverse stress state with stress concentration, longitudinal tensioning and large bending moment. In addition, a simplified shell model and a further simplified beam model which can take the influences of the prestress loss and the anchor slot into consideration are proposed for the PPCL. The results of the simplified models are in a good agreement with these of the three-dimensional continuum model, and they can be used as efficient approaches for the structural design and analysis of the PPCL.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권6호
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• pp.497-507
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• 2020

This paper presents the results of a three-dimensional numerical investigation into the effect of new tunnel construction on structural performance of existing tunnel lining. A three-dimensional finite difference model, capable of modelling the tunnel construction process, was adopted to perform a parametric study on the spatial variation of new tunnel location with respect to the existing tunnel with emphasis on the plan crossing angle of the new tunnel with respect to the existing tunnel and the vertical elevation of the new tunnel with respect to the existing one. The results of the analyses were arranged so that the effect of new tunnel construction on the lining member forces and stresses of the existing tunnel can be identified. The results indicate that when a new tunnel underpasses an existing tunnel, the new tunnel construction imposes greater impact on the existing tunnel lining when the two tunnels cross at an acute angle. Also shown are that the critical plan crossing angle of the new tunnel that would impose greater impact on the existing tunnel depends on the relative vertical location of the new tunnel with respect to the existing one, and that the overpassing new tunnel construction scenario is more critical than the underpassing scenario in view of the existing tunnel lining stability. Practical implications of the findings are discussed.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.441-451
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• 2016

본 연구에서는 쉴드 TBM에 의한 대심도 복층터널의 계획 시 세그먼트 라이닝의 거동을 주요 구조물인 내부 슬래브의 연결구조 형식에 따라 검토하였다. 복층터널의 내부슬래브와 세그먼트 라이닝 설계 요구조건을 정립하기 위하여 용도에 따라 내부 구조물의 형식을 정의하고, 터널 라이닝과 내부 슬래브의 연결구조를 비교하였다. 그리고 MIDAS Civil 2012 프로그램으로 빔-스프링 모델을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 본 연구결과 중간슬래브 및 하부슬래브, 내부슬래브와 세그먼트 라이닝의 연결 형식 그리고 측압계수들은 복층터널 계획시 주요 설계사항임을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제6권3호
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• pp.263-275
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• 2014

The development of transportation in large cities requires the construction of twin tunnels located at shallow depth. As far as twin tunnels excavated in parallel are concerned, most of the cases reported in literature focused on considering the effect of the ground condition, tunnel size, depth, surface loads, the relative position between two tunnels, and construction process on the structural lining forces. However, the effect of the segment joints was not taken into account. Numerical investigation performed in this study using the $FLAC^{3D}$ finite difference element program made it possible to include considerable influences of the segment joints and tunnel distance on the structural lining forces induced in twin tunnels. The structural lining forces induced in the first tunnel through various phases are considerably affected by the second tunnel construction process. Their values induced in a segmental lining are always lower than those obtained in a continuous lining. However, the influence of joint distribution in the second tunnel on the structural forces induced in the first tunnel is insignificant. The critical influence distance between two tunnels is about two tunnel diameters.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.255-280
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• 2024

쉴드TBM 터널에서 단면 부족이나 큰 변형이 세그먼트 라이닝의 안정성에 우려될 경우 터널 외부에 지반 그라우팅으로 보강하거나 터널 내부에 강판 보강, 링 빔 보강, Inner double layer lining으로 보강하는 경우가 있다. 또한, 기존의 쉴드 TBM 터널의 해석은 세그먼트라이닝의 분절 특성을 고려하지 않는 연속체의 강성일체법으로 해석되어왔다. 본 연구는 내부 강재 라이닝으로 보강한 double layer 보강 단면에 대해 보강 메커니즘을 연구하였다. 본 연구는 세그먼트 라이닝에 대한 모델링을 개선하여 세그먼트 라이닝의 분절 특성을 고려한 분절체 모델링(BJM)을 적용하였고 이를 통해 세그먼트 라이닝의 변형 특성을 반영한 double layer 보강 단면을 해석하였다. 연구 결과 기존 콘크리트 세그먼트 라이닝은 하중을 일정부분 분담하는 역할이 아닌 터널 주변 지반을 보강한 것과 같은 역할을 하였다. 일반적으로, 세그먼트 라이닝의 분절을 고려한 BJM 모델과 분절을 고려하지 않는 강성일체법 모두 하중을 받은 라이닝의 변형 형상과 응력 분포가 유사하게 나타났다. 그러나 하중의 강도가 임계치를 넘는 경우 변형의 양상에 차이가 있으며 변형 특성을 보다 면밀히 검토할 수 있는 것으로 나타났다.