• Geomechanics and Engineering
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• 제11권1호
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• pp.41-58
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• 2016

This paper focuses on the deformation behavior of tunnels crossing a weak zone in conventional tunneling. A three-dimensional finite element model was adopted that allows realistic modeling of the tunnel excavation and the support installation. Using the 3D FE model, a parametric study was conducted on a number of tunneling cases with emphasis on the spatial characteristics of the weak zone such as the strike and dip angle, and on the initial stress state. The results of the analyses were thoroughly examined so that the three-dimensional tunnel displacements at the tunnel crown and the sidewalls can be related to the spatial characteristic of the weak zone as well as the initial stress state. The results indicate that the effectiveness of the absolute displacement monitoring data as early warning indicators depends strongly on the spatial characteristics of the weak zone. It is also shown that proper interpretation of the absolute monitoring data can provide not only early warning for a weak zone outside the excavation area but also information on the orientation and the extent of the weak zone. Practical implications of the findings are discussed.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.9-16
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• 2014

공용 중인 터널 구조물의 구조적 취약부위를 대상으로 시행되는 유지관리 계측은 효과적인 관리를 위해서 터널의 굴착에 따른 지반 및 주변 구조물의 거동을 파악하기 위한 공사 중 계측과 연계하여 판단되어져야 하나 공사시기 및 유지관리 시점을 기준으로 공사 중 계측과 유지관리 계측을 별도로 시행하고 있어 연계성 및 관련 자료의 체계적 관리가 대부분 미흡한 상태이다. 본 논문에서 국내 설계기준의 터널계측 문제점을 분석하여 개선방향을 제시하였으며, 향후 유지관리에는 첨단센서 및 무선통신 기술의 활용이 활발히 추진될 것으로 전망되므로 이와 관련된 유지관리 계측시스템의 개발 적용 및 국내 설계기준 및 시방기준의 개정이 필요하다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.255-261
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• 2003

Tunnelling in poor and heterogeneous ground is a difficult task. Even with a good geological investigation, uncertainties with respect to the local rock mass structure will remain. Especially for such conditions, a reliable short-term prediction of the conditions ahead and outside the tunnel profile are of paramount importance for the choice of appropriate excavation and support methods. The information contained in the absolute displacement monitoring data allows a comprehensive evaluation of the displacements and the determination of the behaviour and influence of an anisotropic rock mass. Case histories and with numerical simulations show, that changes in the displacement vector orientation can indicate changing rock mass conditions ahead of the tunnel face (Schubert & Budil 1995, Steindorfer & Schubert 1997). Further research has been conducted to quantify the influence of weak zones on stresses and displacements (Grossauer 2001). Sellner (2000) developed software, which allows predicting displacements (GeoFit$\circledR$). The function parameters describe the time and advance dependent deformation of a tunnel. Routinely applying this method at each measuring section allows determining trends of those parameters. It shows, that the trends of parameter sets indicate changes in the stiffness of the rock mass outside the tunnel in a similar way, as the displacement vector orientation does. Three-dimensional Finite Element simulations of different weakness zone properties, thicknesses, and orientations relative to the tunnel axis were carried out and the function parameters evaluated from the results. The results are compared to monitoring results from alpine tunnels in heterogeneous rock. The good qualitative correlation between trends observed on site and numerical results gives hope that by a routine determination of the function parameters during excavation the prediction of rock mass conditions ahead of the tunnel face can be improved. Implementing the rules developed from experience and simulations into the monitoring data evaluation program allows to automatically issuing information on the expected rock mass quality ahead of the tunnel.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.293-300
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• 1999

The maintenance for the stability of tunnel, especially on downtown area, careful check must be considered during construction stage and after. Moreover we have to achieve the stability of tunnel by ground improvement and reinforcement when ground condition is bad or tunnel failures under the various ground conditions. In this paper, it is presented the case of tunnel failure and the state of restoration by ground reinforcements at seoul subway $\bigcirc$-$\bigcirc$ construction site. For the purpose of ground reinforcement, first, curtain wall was established by chemical grouting. Secondly, cement milk grouting was carried by upper part of tunnel crown. Also Boreholes loading test and tunnel monitoring were carried by in failure site for the long term stability of tunnel.

• 터널과지하공간
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• 제6권3호
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• pp.197-208
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• 1996

Due to the constraints in pre site-investigation for tunnel, it is essential to redesign the support structures suitable for rock mass conditions such as rock strength, ground water and discontinuity conditions for safe tunnel construction. For the selection of optimum support, it is very important to carry out the rock mass classification and in-situ measurement in tunnelling. In this paper, in a mountain tunnel designed by NATM in hard rock, the selectable system for optimum support has been studied. The tunnel is situated at Chun-an in Kyungbu highspeed railway line with 2 lanes over a length of 4, 020 m and a diameter of 15 m. The tunnel was constructed by drill & blasting method and long bench cut method, designed five types of standard support patterns according to rock mass conditions. In this tunnel, face mapping based on image processing of tunnel face and rock mass classification by RMR carried out for the quantitative evaluation of the characteristics of rock mass and compared with rock mass classes in design. Also, in-situ measurement of convergence and crown settlement conducted about 30 m interval, assessed the stability of tunnel from the analysis of monitoring data. Through the results of rock mass classification and in-situ measurement in several sections, the design of supports were modified for the safe and economic tunnelling.

• 전기학회논문지
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• 제61권11호
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• pp.1732-1736
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• 2012

To increase speed up of train, in the field of catenary system, it is necessary to develop of new monitoring methods for dynamic interaction between pantograph and contact wire. Also, there is a need to develop technologies that constantly measure are from various railway structure such as uplift of contact wire, vibration of catenary, dynamic strain of contact line in tunnel. In this paper condition monitoring systems for dynamic performance of catenary systems in tunnel were proposed. An advanced method and results of field tests using high speed camera for monitoring of vertical upward movement of the grooved contact wire due to the force produced from the pantograph were presented. The proposed uplift measurement system of contact wire is expected to enhance precision of current collection quality performance assessment methods at high-speed lines.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.159-164
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• 2006

원격지에 위치하여 접근이 곤란한 지역에 위치한 토목구조물의 구조건전성을 모니터링하기 위해서는 무엇보다도 전원과 통신방법의 선정이 중요하다. 본 연구에서는 장기간 사용하지 않은 원격지 터널의 균열 원인 분석을 위하여 FEM해석을 수행하였고, 다양한 하중과 온도변화에 따른 구조물의 균열 진전여부를 장기간 모니터링 할 필요가 있다고 판단하였다. 따라서 최근 휴대전화에서 널리 사용되고 있는 무선 CDMA통신기법을 이용하여 균열의 원격모니터링을 수행하였고 그 결과, 이 시스템이 접근 곤란한 구조물의 장기모니터링에 매우 유용함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8608-8615
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• 2015

터널에 온도, 습도, 풍향, 풍속 등의 환경 데이터를 실시간으로 측정하여 전송 및 화재감지기의 경년시험 등을 수행할 수 있는 시스템을 개발하였다. 개발된 터널 환경측정 시스템은 철도터널 중 금정터널, 솔안터널 및 서울지하철 4호선 터널 등 국내 3개의 대표 터널 현장에 설치가 되어 약 1년 이상 터널환경이 측정되었으며 안정적으로 운용되었다. 또한 서울지하철 4호선 과천선 본선터널에 설치된 2기의 개발된 터널 환경 측정시스템으로부터 측정된 결과를 분석하였다. 개발된 터널 환경측정 시스템은 무선 통신망을 이용하여 터널 환경을 24시간 연속으로 안전적으로 분석가능하며 터널뿐만 아니라 여러 분야에 활용이 가능할 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제18권5호
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• pp.355-365
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• 2008

터널의 굴진에 따른 변위량은 터널 주변지반의 지질상태, 굴착방법, 보조공법 등에 따라 다양한 값을 보여 값을 예측하기 어렵다. 본 연구에서는 선행변위량을 파악하여 터널굴진 시 주변지반의 지표침하 및 상부구조물의 침하량을 예측하고, 상부구조물의 사용성에 영향을 미치지 않도록 보완대책 공법의 대책방안을 수립하기 위하여 수평경사계를 이용하여 굴착이전 막장 전반부에서 발생하는 침하량과 굴착직후 발생하는 침하량을 계측 하였다. 현장계측 결과를 토대로 역해석을 실시하여 최종 지반 물성치를 도출하였다. 도출된 지반 물성치를 이용하여 터널의 굴진이 터널 직상부에 인접한 구조물 기초의 침하거동에 미치는 영향을 분석 하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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• pp.56-65
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• 2006

계획된 터널 갱구부에서 일부 구간(28m)이 용도폐기된 터널과 교차하여 안전한 시공을 위한 대책방안이 요구되었다. 폐터널은 계획터널과 계획고가 거의 같은 상태에서 경사교차하여 계획터널의 시공 중 안정성과 영구 안정성에 큰 위해 요소가 되었다. 본 터널 벽면을 관통하여 지반에 위치한 폐터널의 일정 구간을 버력과 시멘트 밀크 그라우팅으로 밀실하게 채워 안정성을 확보하였다. 되메움 후 폐터널 교차 구간 시공 시 그라우팅 core를 획득하여 물성시험을 통해 시공품질을 확인하였고, 시공 중 계측을 통해 안정성을 확인하였다.