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터널 콘크리트 라이닝 폭열 방지를 위한 폴리프로필렌 섬유 혼입율 분석 연구
김낙영,심종성,원종필,심재원 사단법인 한국터널지하공간학회 2005 한국터널지하공간학회논문집 Vol.7 No.4
Recently the fire is happening at the tunnel and underground - structure internationally. We are socially the economy the actual circumstances which serious loss is happening due to an fire occurrence when fire happened which is closed like tunnel and underground - structure, the collapse from the burglar degradation of strength of tunnel concrete lining and human life damage happen. It causes big problem while the long time disconnects a traffic network. While the fire happened in this research at the tunnel, the paper construct a basis data to deduce the specification regulation about stability of tunnel concrete lining. In this paper, the experiment was carried out for the prevention of explosive spalling of tunnel to use a reinforced Polypropylene concrete which mixes a Polypropylene which are known for the thing by being efficient at a protect of explosive spalling of the concrete. According to the firproof test result of reinforced Polypropylene admixture mortar, Polypropylene admixture of prevention of explosive spalling analyzed 0.2%-0.25%. 최근 세계적으로 터널 및 지하구조물에 대형화재가 발생하고 있으며 이로 인해 경제 ・ 사회적으로 심각한 손실이 발생하고 있는 실정이다. 이처럼 폐쇄된 공간인 터널 및 지하구조물내 화재 발생 시 구조체의 강도저하로 인한 붕괴 및 인명피해 뿐만 아니라 사회기반시설인 교통망을 장시간 끊어놓게 되는 등 큰 문제를 야기한다. 이에 본 연구에서는 터널에 화재 발생시 구조물 안정성에 대한 한국도로공사 관련 시방 규정을 도출하기 위한 기초 자료를 구축하는 것으로서 콘크리트의 폭열 방지에 효과적인 것으로 알려져 있는 폴리프로필렌 섬유를 혼입한 폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트를 이용하여 터널내 화재시 터널 콘크리트 라이닝의 폭열 현상에 대한 방지를 위한 실험을 실시하였다. 본 연구결과 폴리프로필렌 섬유의 혼입률에 따른 모르타르의 내화시험결과를 토대로 폭열이 일어나지 않는 폴리프로필렌 섬유 혼입률을 0.2%~0.25% 인 것으로 분석되었다.
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김낙영,이강현,조남훈,유광호,백승철,Kim, Nag-Young,Lee, Kang-Hyun,Cho, Nam-Hun,You, Kwang-Ho,Baek, Seung-Chol 한국터널지하공간학회 2017 한국터널지하공간학회논문집 Vol.19 No.5
최근 들어 터널구조물이 도로 및 철도에서 차지하는 비율들이 급증하고 있다. 이러한 추세와 더불어 유지관리상에서 터널 콘크리트 라이닝 균열 및 라이닝 국부적인 탈락 발생 비율이 점차 증가하고 있다. 터널유지관리에서 터널 콘크리트라이닝에 대한 유지관리는 유지관리 업무의 핵심으로 관리되고 있다. 이와 더불어 터널 주행자의 안전성 확보 측면에서는 터널 포장부에 대한 유지관리가 중요하다. 일반적으로 터널 설계 시 터널 하부 지반조건은 양호한 암반조건으로 설계되므로 과거에는 터널포장부에서 지반지지력 부족 등으로 균열들이 발생한 경우가 많지 않았다. 최근에 터널구조물 건설이 급증하고 터널길이가 장대화 되면서 국부적으로 터널하부에 지반조건이 파쇄가 심한 토사구간이 존재하는 경우가 종종 발생하고 있다. 이러한 지반조건에 포설된 터널포장은 장기간 시간 경과후 지하수 침투등으로 포장부 하부 지지력 감소로 인한 포장부 균열이 발생하고 있는 것으로 조사되고 있다. 본 연구에서는 공용중인 터널 내 포장부에 균열이 발생한 사례를 대상으로 터널 내 포장 균열 발생 형태와 지지력 감소를 평가하기 위하여 터널 포장균열 발생구간의 ISM값과 동적지지력 특성, 특이구간 분포정도를 조사분석하였고 터널포장부에 대한 균열대책 보강방안을 분석하였다. Recently, the proportion of tunnel structures in roads and railways has increased rapidly. Along with this trend, the rate of occurrence of cracks and dropouts in concrete lining of tunnel structures is increasing. Generally, maintenance of such concrete lining is normalized and managed as the core of maintenance work in tunnel maintenance. However, the maintenance of the tunnel pavement is important in securing driver in the tunnel. In the design of tunnels, the underground condition of the tunnel is designed to be in good rock condition, so there have not been many cases of cracks in the tunnel pavement in the past. Recently, the construction of tunnel structures has been rapidly increased, and the length of the tunnels has become longer.Tunnel pavement installed in these ground conditions is increasing the occurrence of cracks in the pavement due to decrease of bearing capacity of the pavement after a long time. In this study, FWD and GPR were conducted to analyze the types of cracks and the reduction of bearing capacity in the tunnel.
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개착식 터널의 뒤채움재로 EPS블럭의 내진 성능 평가를 위한 진동대 시험
김낙영,이용준,이승호,정형식,Kim, Nag-Young,Lee, Yong-Jun,Lee, Seung-Ho,Chung, Hyung-Sik 한국터널지하공간학회 2002 터널기술 Vol.4 No.4
최근 들어 전세계적으로 지진발생빈도가 높아지고 있고 개착식 터널과 같이 설치 심도가 낮고 개착한 부분 즉, 구조물 인접 주변을 뒤채움해야 하는 지중구조물의 경우 지진동에 의한 피해가 상당히 발생하는 것으로 보고되고 있다. 우리나라의 경우도 1990년대 이후 꾸준히 지진발생빈도가 증가하는 경향을 나타내고 있지만 지중구조물에 대한 내진설계기준에 대한 연구가 부족한 편이다. 따라서, 본 연구에서는 지진동 발생시 개착식 터널 주변 뒤채움 및 상부 성토재료 특성에 따라 터널에 미치는 동적거동을 분석하기 위하여 토사와 경량재료인 EPS블럭을 적용, 각각의 대하여 뒤채움 경사별 및 성토고에 따른 진동대 시험을 수행하여 개착식 터널의 내진성능 효율성 분석하였다. 지진동에 의한 발생 변형율 및 터널에 발생되는 휨응력 분석결과 EPS블럭과 같은 경량재료를 혼용하는 것이 내진성능을 향상시키는데 효과적인 것으로 분석되었다. World widely, the occurrences of earthquakes have been increased recently. Speculating from cases of earthquakes in the world, it is reported that damages have been made underground structures like cut-and-cover tunnels, especially on the upper of tunnel with a shallow depth and the backfilled area adjacently by earthquakes. Earthquakes have a tendency to increase recently in Korea but it is deficient in seismic design criteria. In this study, Shaking table test on both soil and EPS blocks was performed to analyze the efficiency of the seismic performance of the cut-and-cover tunnels according to characteristic of backfill materials and embanking material. It turned out to be effective in improving the seismic performance according to analysis of strain and bending stress of tunnel by earthquakes.
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김낙영,이승호,이용준,김정호,Kim, Nag-Young,Lee, Seung-Ho,Lee, Yong-Jun,Kim, Jung-Ho 한국터널지하공간학회 2005 터널기술 Vol.7 No.2
최근 들어 일본과 같이 지진주의 발생 국가 뿐만 아니라 전세계적으로 지진발생빈도가 높아지고 있다. 진동대 실험 및 수치해석 분석결과 경사가 1:1.2에서 1:0.6으로 갈수록 즉, 원지반과 터널 경사가 수직에 가까워질수록 지진동에 의해서 터널에 발생되는 변형율이 상대적으로 더 감소하는 경향을 나타내었다. EPS블럭을 뒤채움하고 그 상부로 토사를 단계별 복합 성토하는 각 조건들에 대한 진동대 실험 결과 (경사 1 : 0.6) 에 의하면 EPS블럭 뒤채움 높이 0 D조건 즉, 터널 천단부 높이까지 EPS블럭을 설치한 후, 그 상부로 0.25D높이로 토사를 성토하였을 경우가 여러가지 시험조건들 중 0.154 g인 지진동 조건에 대한 발생응력이 가장 작게 발생하였으며 실험결과와 해석결과의 상관관계를 비교한 결과, 지진동에 의해 발생된 휨응력은 10~20%정도 실험치가 전반적으로 과대평가되는 것으로 분석되었지만 실험치와 해석치 모두 EPS블럭의 뒤채움 높이가 높아질수록 발생 휨응력이 감소하는 경향을 동일하게 보였다. World widely, the occurrences of earthquakes have been increased recently including to nations which earthquake often happen to like Japan. Taking into account that the earthquake acceleration at design was 0.154 g at the contigency level earthuake (CLE) with its geological condition, it resulted that this method must be the most efficient condition against the earthquake vibration to two lane cut-and cover tunnel. The correlations between the result of the shaking table test and its numerical analysis showed that the test data of the bending stress due to the earthquake vibration have been underestimated about 5 percents in case of the cut slope 1 : 0.6 and about 10 percent in case of the cut slope 1 : 1.2. However, on average, the results showed a similar tendency that the higher the height of the backfill of the EPS block was, the less the bending stress was.
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