• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.33-40
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• 2001

In this research, the cracking of tunnel concrete lining was investigated and analyzed through long-term measurement and nonlinear numerical analysis. For one year after the casting of lining, the stresses and strains were measured by the sensors installed in hard rock tunnel lining. The measurements showed that only small stresses which were less than cracking stress occurred in every survey sections regardless of sensor directions. It could be induced that the external load applied to the lining was small or ignorable. Also, it was carried out short-term numerical analysis based on such site condition as ambient temperature, the- degree of overbreak and mold staying period. Long-term numerical analysis based on creep & shrinkage and nonlinear cracking was carried out. The output showed that construction condition and ambient environments could make the lining concrete crack without external loads. The cracks formed in this process does not indicate the structural instability of the tunnel.

• 터널과지하공간
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• 제20권1호
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• pp.58-64
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• 2010

지반과 터널라이닝의 상호작용을 고려한 GLI모델은 기존의 Terzaghi 이완하중과 골조모델을 이용한 방법에 비해 터널의 2차라이닝(콘크리트라이닝)에 작용하는 지반하중을 합리적으로 경감할 수 있음이 입증된 바 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 골조모델을 이용하여 설계된 OO선O공구의 콘크리트라이닝에 대해 GLI모델을 도입한 현장설계를 통해 경제성 및 시공성을 개선하였다. 다양한 안전측 고려사항에도 불구하고 철근량의 약 50%가 감소하여 철근자재비를 감소시킬 수 있었고 적정한 철근간격을 확보하여 콘크리트 밀실충전이 용이하였다. 지반조건이 불량한 터널일 수록 더 큰 철근량 절감효과가 있었으며, 이는 Terzaghi 이완하중이 불량한 지반에서 과도하게 산정되기 때문이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.197-209
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• 2018

본 논문은 터널 설계 시 설계 인자에 따른 콘크리트 라이닝 절근량 절감에 관한 연구 이다. 콘크리트 라이닝의 설계는 과다한 하중적용에 따라 철근보강이 증가하게 되며, 경제성이 줄어들게 된다. 터널 시공의 경제성을 향상시키기 위해서는 콘크리트 라이닝의 설계인자에 대해 합리적인 기준이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 라이닝의 설계에 적용되는 설계 인자에 대하여 특징 및 문제점을 분석하였다. 또한 설계인자 적용에 대한 콘크리트 라이닝의 경제성 검토는 수치해석을 이용하여 단면설계를 통해 산정된 철근 보강량을 비교하였다. 분석 결과에 의하면 콘크리트 라이닝 설계 시 설계 인자의 적용에 따라 필요 철근량이 다르게 나타났다. 따라서 이 연구를 통하여 콘크리트라이닝의 철근량을 경감시킬 수 있는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 향후 콘크리트 라이닝의 경제적 설계를 위하여 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 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.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권3호통권55호
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• pp.110-118
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• 2009

산간 지형이 많은 국내 여건상 물류수송 및 교통 등을 위한 터널 구조물의 활용성은 매우 높다. 최근 현장에서는 공기단축 및 원가절감을 위하여 터널 굴착과 라이닝 콘크리트의 타설을 병행하는 공법이 진행되면서 굴착에 의한 진동 등의 영향으로 콘크리트 구조물 초기 재령에서 균열 및 내구성능 저하 문제가 발생하고 있다. 본 연구에서는 터널 라이닝용 콘크리트 배합에 있어서 보강재를 강섬유와 더불어 최근 국내에서 개발된 폴리아미드 섬유를 병행 사용한 콘크리트의 역학적 특성을 실험적으로 검토하였다. 또한 유 무기 섬유보강 터널 라이닝 콘크리트 부재의 하중-변위와 하중-변형률 관계를 모형 실험으로 평가하였다. 실험 결과, 보통 콘크리트에 강섬유와 폴리아미드 섬유 보강재를 하이브리드화하여 사용한 콘크리트 부재에서 구조 성능이 증진됨을 확인할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권11호
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• pp.35-40
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• 2017

한랭지역에 건설된 터널은 낮은 기온으로 인하여 콘크리트 라이닝 배면의 동결이 발생하게 되며, 콘크리트 라이닝의 손상을 발생시켜 터널구조물의 내구성을 감소시킨다. 터널 라이닝 배면 지반의 동결을 억제시키기 위하여 터널 라이닝 표면에 발열체를 부착하고 일정시간 동안 발열시켜 콘크리트 라이닝 내부의 온도변화를 측정하였다. 냉동챔버를 제작하여 현장현황을 모사하고 발열체는 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nano Tube) 재료를 플레이트로 제작하여 표면에 부착하고 전기공급을 통해 발열시켰다. 발열체를 발열시킴에 따라 콘크리트 라이닝의 내부 위치별 온도변화 분포를 측정하였으며, 외기온도 및 발열온도의 유지시간에 따른 영향을 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.103-110
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• 2002

Maintenance monitoring of the tunnel which offers continuous data during and after tunneling has been applying to tunnels in order to meet the maintenance of tunnel and to confirm continuous security of the tunnel after tunneling. But, the maintenance monitoring of tunnel results for long period is not easy to find, and moreover, the rational analysis method on tunnel monitoring has not been established yet. In this study, the relationships between displacement and stress of the tunnel concrete lining using various analysis methods are compared with maintenance monitoring. The tunnel behavior were measured in the subway tunnel passing comparative soft the weathering and analyzed both security and mechanical characteristics of the tunnel concrete lining. Also, analyzed relationship between residual water pressure applied on tunnel design and one obtained by monitoring.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제65권6호
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• pp.741-750
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• 2018

The aim of this study was to investigate the mechanical responses of a high-speed railway shield tunnel subjected to impact by a derailed train, with emphasis on the protective effect of the secondary lining. To do so, the extended finite element method was used to develop two numerical models of a shield tunnel including joints and joint bolts, one with a cast-in-situ concrete secondary lining and one without such a lining. The dynamic responses of these models upon impact were analyzed, with particular focus on the distribution and propagation of cracks in the lining structures and the mechanical responses of the joint bolts. The numerical results showed that placing a secondary lining significantly constricted the development of cracking in the segmental lining upon the impact load caused by a derailed train, reduced the internal forces on the joint bolts, and enhanced the safety of the segmental lining structure. The outcomes of this study can provide a numerical reference for optimizing the design of shield tunnels under accidental impact loading conditions.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권5호
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• pp.583-590
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• 2018

Nowadays, many tunnels have been commissioned for several decades, which require effective inspection methods to assess their health conditions. The ambient vibration test has been widely adopted for the damage identification of concrete structures. In this study, the vibration characters of tunnel lining shells built with forepoling method was analyzed based on the analytical solutions of the Donnell-Mushtari shell theory. The broken rock, foreploing, rock-concrete contacts between rock mass and concrete lining, was represented by elastic boundaries with normal and shear stiffness. The stiffness of weak contacts has significant effects on the natural frequency of tunnel lining. Numerical simulations were also carried out to compare with the results of the analytical methods, showing that even though the low nature frequency is difficult to distinguish, the presented approach is convenient, effective and accurate to estimate the natural frequency of tunnel linings. Influences of the void, the lining thickness and the concrete type on natural frequencies were evaluated.

• 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.