• 제목/요약/키워드: three dimensional excavation

검색결과 134건 처리시간 0.027초

특정 사례터널 해석 결과 및 평가

  • 이승래;오세붕;백규호
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지반공학회 1991년도 추계학술발표회 논문집 지반공학에서의 컴퓨터 활용 COMPUTER UTILIZATION IN GEOTECHNICAL ENGINEERING
    • /
    • pp.123-132
    • /
    • 1991
  • The GEOKST program was used to solve the tunnel example problem. The package can solve such geotechnical problem as excavation, embankment, foundations, etc., in which the soil can be modeled by various elastoplastic geomaterial models. The main objective was to consider the effects of excavation depth to the face of the tunnel on the stability of the ground and support system. Depended on the strength of the ground materials, the limit excavation depth without any support system could be established by analyzing three-dimensional excavation problem. In this given example problem, the strengths of the ground materials were enough for the stability of the tunnel without any support system up to fairly deep excavation and the maximum tunnel section displacement was stabilized as the excavation proceed. The asymptotic value was approximately the same as that of the plane strain analysis. Thus, assuming the plain strain condition and simulation the actual excavation procedure, the maximum tunnel section displacement was caculated after final step. The maximum calculated displacement occured at the top section of the tunnel geometry and was about 8mm.

  • PDF

지형곡면해석에 의한 토공량 계산에 관한 연구 (A Study on Computing Pit Excavation Volume by Terrain Surface Approximation)

  • 문두열;정범석
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제16권6호
    • /
    • pp.37-43
    • /
    • 2002
  • The calculation of earthwork plays a major role in the plan or design phase of many civil engineering projects, such as seashore reclamation; and thus, it has become very important to improve upon its accuracy. There have been common drawbacks to earlier methods of ground profiling, such as dialing with sharp corners or the grid points of any tow straight lines. In this paper, we prepose an algorithm for finding a terrain surface using the natural boundary conditions and the both direction spline method, which interpolates the given three-dimensional data by using spline. As a result of this study, the algorithm of the proposed two methods to estimate pit excavation volume should provide a better accuracy than Spot height, Chambers, Chen, or Lin method. Also, the mathematical model mentioned offers maximum accuracy in estimating the volume of a pit excavation.

3D Ground Terrain Processing Platform for Automated Excavation System

  • Kim, Seok;Kim, Tae-yeong;Park, Jae-Woo
    • 국제학술발표논문집
    • /
    • The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
    • /
    • pp.669-670
    • /
    • 2015
  • Efficient management of the construction heavy equipment is required to reduce the rate of carbon emissions and on-site accidents. The intelligent excavation system (IES) will improve the construction quality and productivity through information technologies and efficient equipment operation, especially in large earthwork projects. Three-dimensional digitized ground data should be required for identifying the path of heavy equipment and work-site environment. Rapid development of terrain laser scanners (TLS) is more readily to acquire the digital data. This study suggests the '3D ground terrain processing platform (3DGTPP)' including data manipulating module and analyzing module of the scanned data for intelligent earthmoving equipment operation. The processing platform consists of six modules, including scanning, registering, manipulating, analyzing, transmitting, and storing. 3D ground terrain processing platform presented in this study will provide fundamental information for intelligent excavation system (IES), which will increase the efficiency of earthworks and safety of workers in significant.

  • PDF

시간-파라미터 법에 의한 터널거동 특성 연구 (An Investigation of Tunnel Behaviour Using a Time-based 2-D Modelling Method)

  • Shin, Jong-Ho
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.17-28
    • /
    • 2002
  • 터널의 막장부근에서는 하중전이가 복잡한 3차원적 거동특성을 나타낸다. 일반적으로 3차원 해석은 입력자료의 준비 및 결과 해석에 많은 노력을 요하며, 비선형 압밀해석을 수행하는 경우 컴퓨터 계산수요가 커지는 문제 때문에 실제설계는 2차원 해석법을 주로 사용하게 된다. 3차원적인 터널거동을 2차원적으로 모델링하기 위하여는 터널 굴진과정을 수치해석적으로 표현하기 위한 경험 파라미터가 요구되며, 해석결과는 이 파라미터 값에 따라 크게 변화하는 특성을 나타낸다. 특히 이 값의 평가는 주로 주관적이고 경험적인 판단에 의존하게 되므로 임의성이 커 해석의 신뢰성 문제를 야기할 수 있다. 특히 지반거동이 간극수 등 시간의존성 요인에 의해 영향을 받는 경우 이 파라미터를 평가하기는 더욱 어려워진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 제안된 Time-based 2-D Modeling Method를 사용하여 지하수위가 높은 풍화화강토내 터널굴착 문제에 적용하였고 이를 분할 굴착에도 적용 가능하도록 확장하였다. 해석결과는 실측결과와 잘 일치하는 거동을 보였다. 이 방법을 이용하여 복합막장터널의 거동특성을 조사한 결과, 마제형 터널단면의 역학적 유익성이 확인되었다.

지하공동 상부지층 보강효과에 관한 연구 (A Study on the Upper Ground Reinforcement Effect in Underground Cavern)

  • 김기호;임종세;장원일
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.275-283
    • /
    • 2015
  • 연약지반에서 지하 공동의 굴착은 지반침하로 인하여 인근 지반 및 구조물에 영향을 끼치게 되고 그 결과 도로 및 시설물의 안정성에 심각한 위험요소로 작용하고 있다. 따라서 구조물의 안정 및 지반보강을 위하여 여러 가지 공법과 주입재료들을 사용하고 있다. 본 연구에서는 실내 모형실험을 실시하여 연약지반에서 다양한 종류의 지하공동 굴착 시 상부 지반보강에 따른 지반침하량을 비교 분석하였으며 3차원 유한차분법에 근거한 FLAC 3D를 사용하여 지하공동 굴착에 따른 지반 침하를 수치적으로 모사했다. 모형실험에서의 결괏값과 수치해석의 결괏값이 비교적 일치하는 결과를 토대로 수치해석상에서 보강범위를 달리하여 지반 침하량을 비교 분석하였으며, 그 결과 다양한 종류의 지하공동을 굴착함에 따른 지반침하 발생 여부 및 침하량 산정을 3차원 수치해석을 통해 보다 정확하게 구현할 수 있으며, 본 연구 결과는 지반침하 방지공법의 자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

Two-dimensional energy transmitting boundary in the time domain

  • Nakamura, Naohiro
    • Earthquakes and Structures
    • /
    • 제3권2호
    • /
    • pp.97-115
    • /
    • 2012
  • The energy-transmitting boundary, which is used in the well-known finite element method (FEM) program FLUSH, is quite efficient for the earthquake response analysis of buildings considering soil-structure interaction. However, it is applicable only in the frequency domain. The author proposed methods for transforming frequency dependent impedance into the time domain, and studied the time domain transform of the boundary. In this paper, first, the estimation methods for both the halfspace condition under the bottom of the soil model and the pseudo three-dimensional effect were studied with the time domain transmitting boundary. Next, response behavior when using the boundary was studied in detail using a practical soil and building model. The response accuracy was compared with those using viscous boundary, and the boundary that considers the excavation force. Through these studies, the accuracy and efficiency of the proposed time domain transmitting boundary were confirmed.

3차원 전기비저항 모델링을 통한 제체의 안정성 분석 연구 (The Safety Assessment of Embankment by Three Dimensional Electrical DC Modeling)

  • 오석훈
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제29권6호
    • /
    • pp.447-453
    • /
    • 2008
  • 최근 제체 등의 수자원시설물에 대한 안정성 검토를 위해 전기비저항 탐사가 많이 수행되고 있다. 본 연구에서는 전기비저항 조사를 통해 제체의 안정성을 검토하고자할 때, 제체의 3차원 형상에 의한 효과를 정확히 분석하여야만 손상 구간을 파악할 수 있음을 제시하고자 한다. 이의 검토를 위해 3차원 전기비저항 모델링을 통해 3차원 형태의 제체 모양을 수치모델로 구현하고, 제체 내부의 상태에 따른 겉보기 비저항과 역산 결과를 분석하였다. 또한 실제 3차원 곡면 형태를 가진 제체에서 전기비저항 탐사를 수행하여 그 결과를 분석하였다. 그 결과, 단순히 2차원으로 해석하였을 때 이상대로 추정되었던 구간이, 실제로는 3차원 곡면에 의한 기하학적 효과였음이 밝혀졌으며, 3개월 뒤에 수행된 우기의 추가 조사와 추후 일부 굴착을 통하여 제체의 내부가 안전한 상태임을 확인하였다.

터널 굴착에 따른 지반 변형 수치해석 : 서울 지하철 NATM 터널 해석 사례 연구 (A Numerical Analysis on Ground Deformation due to Tunnel Excavation : Case Study of Seoul Subway NATM Tunnel)

  • 손준익;이원제
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지반공학회 1991년도 추계학술발표회 논문집 지반공학에서의 컴퓨터 활용 COMPUTER UTILIZATION IN GEOTECHNICAL ENGINEERING
    • /
    • pp.133-151
    • /
    • 1991
  • 본 논문에서는 서울지하철 NATM 터널 표준지보단면을 대상으로 실시한 유한요소해석 결과에 관하여 논술하였다. 터널 굴착단계별 해석에 따른 영향과 터널막장으로부터의 굴진거리에 의한 영향을 증점적으로 분석하였다. 터널 굴착단계별 하중조건을 적절히 반영할 수 있도록 지반특성곡선의 개념을 적용하여 터널굴착면 내부에 가상 지지압력을 재하하였다. 유한요소해석 결과에 대한 분석은 지반침하, 터널변위, 지중응력, 지보재 응력 등을 대상으로 실시되었다. 또한 터널 막장에 의한 3차원적 변위 억제효과 분석을 위하여 터널 변위 특성곡선 개념과 2차원적 축대칭 해석방법을 제시하였다.

  • PDF

RPUM과 유리섬유 파이프로 막장을 보강한 토사터널의 변형거동 (The deformation behavior of soil tunnels reinforced with RPUM and fiberglass pipes)

  • 남기천;허영;김치환;유광호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
    • /
    • 제4권3호
    • /
    • pp.185-193
    • /
    • 2002
  • 본 연구에서는 풍화토층에 굴착된 지하철 터널의 변형거동과 종방향 지보재의 보강효과가 3차원 유한차분해석에 의해 조사되었다. 굴착방법이 터널 변형거동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 반단면 및 전단면의 2가지 굴착방법이 고려되었다. 또한, 우산형 막장보강법 (RPUM) 및 유리섬유 파이프의 보강효과가 비교되었다. 터널 변형거동을 분석하기 위해 막장변위, 내공변위, 선행변위 및 측벽변위가 조사되었고, 굴착방법 및 종방향 지보재의 효과가 지표침하량를 사용하여 분석되었다. 해석 결과, 반단면 굴착이 전단면 굴착 보다 더 큰 내공변위, 선행변위, 측벽변위를 야기시키며, 반면 막장변위는 전단면 굴착이 반단면 굴착에 비해 더 크게 발생됨을 알았다. 또한, 같은 굴착방법에서는 RPUM만이 사용되었을 때가 RPUM이 유리섬유 파이프와 같이 사용되었을 때 보다 모든 변위가 더 켜졌다.

  • PDF