여굴이 큰 터널의 안전성에 관한 연구

김동백,권기준,Kim, Dong-Baek,Kwon, Ki-Jun 한국방재학회 2006 한국방재학회논문집 Vol.6 No.2

현재 터널을 시공할 때 발파기술의 발달로 설계단면보다 크게 단면을 발파하는 경우는 많지 않으나 지질 특성상 커다란 여굴이 발생하는 경우가 종종 있으며, 또한 발파기술이 낙후된 시기에 시공된 터널은 설계단면보다 훨씬 크게 발파단면이 형성되어 라이닝을 설치한 후에도 상당 부분이 여굴로 남는 경우가 있다. 여굴이 크게 발생한 부분은 절리를 따라 지하수가 스며들면서 점토질 성분이 혼입되어 있는 부분이 비스듬한 각을 이루면서 터널 단면을 절단하고 있는 파쇄대를 형성하고 있다. 절리면에서 쐐기를 형성하고 있던 상부는 작은 진동에도 모두 낙석으로 떨어지게 되며 구조적인 안정성 문제를 야기한다. 기존터널의 여굴이 발파단면내에 위치하지 못하여, 기존터널의 발파영향선이 확장터널의 발파영향선을 변화시키고, 아치(arch)작용이 발생하지 않아 터널의 안정성에 심각한 문제가 발생할 가능성이 있다. 또한, 여굴의 규모가 커서 여굴의 뒷채움을 하지 않으면 토압의 측면에서 매우 불리하며, 안정화되지 못한 여굴의 상부에서 낙반이 발생할 위험이 상존한다. 따라서 공사의 원만한 진행을 위해서는 여굴의 안정화를 이루고 난 후 후속공정을 진행하거나, 낙반에 대한 안전조치를 취한 후 공사를 진행해야 한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 터널의 구조적 안전성과 시공성을 검토하였다. When we build the tunnel, occasionally, the blasted section exceed the designed section because of geological properties and the lack of blasting technologies, and the exceed section is remained as over break after the construction of tunnel lining. When the underground water leaks with silt and clay through the cracks of rocks, the large over break cause a structural stability problem in tunnel, and the back charging of over break is very important subject, because the undoing of back charging cause the drop of crashed rocks and serious problem in the stability of tunnel lining. Therefore, the theory of blast is studied and purpose the structural analysis of back charging and propose the safe method about the drop of crashed rocks.

산업부산물의 혼입에 따른 콘크리트 특성의 실험적 연구

김동백,전경배 한국재난정보학회 2014 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2014 No.1

진동실험을 통한 RC 슬래브의 사용성 평가

김동백,유기찬 한국재난정보학회 2014 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2014 No.1

성숙도를 이용한 고강도 콘크리트의 현장적용에 관한 연구

김동백,김종훈,조현상 한국재난정보학회 2019 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2019 No.09

본 연구에서는 성숙도(Maturity)를 이용하여 시멘트의 종류별로 고강도 콘크리트의 초기 강도를 정확히 예측하여 콘크리트 품질의 신뢰성 확보, 거푸집 제거 시기, PS 콘크리트의 텐셔닝 타임, 도로 보수 후 교통의 진입 시기, 줄눈 시공 시기 등을 정확히 도출하는데 데이터를 제공하여 경제적이고 안전한 건설공사가 진행되는데 도움을 주고자 한다. 지금까지 압축강도가 40Mpa 전후인 콘크리트의 경우에는 표준양생 공시체를 이용한 측정이 가장 보편적으로 사용되어 왔다. 그러나, 최근에는 콘크리트의 수화열에 대한 많은 연구와 기술의 비약적인 발전으로 구조물의 목적별로 다양한 시멘트를 사용한 고강도 콘크리트가 현장에 적용되고 있다. 따라서, 초고층 빌딩, 초장대 교량, 두꺼운 기초, 옹벽 및 터널 라이닝, 포장 등을 시공할 때는 콘크리트의 초기 강도 발현을 정확히 예측하는 것이 공사비 절감과 안전시공을 위해 매우 중요한 사항이다. 이를 위하여 시멘트의 수화열과 강도 와의 관계인 성숙도(Maturity)를 이용하는 방법이 다시금 필요하게 됨에 따라, ASTM C1074-93에는 성숙도의 실험방법이 명 시되어 있고, 미국에 여러 주에서는 성숙도를 이용해서 교통개방 시기를 추정하고 있으며, 건축물이나 부재의 압축강도를 예측 하여 공사를 수행하고 있으므로 이를 현장에 적용하면 거푸집의 철거나 도로의 보수 등의 안전시공에 대한 활용성이 기대된다.

면진용 고강도 콘크리트 구의 할열강도 특성에 관한 연구

김동백,김명곤,김인배,박봉관 한국재난정보학회 2018 한국재난정보학회 논문집 Vol.14 No.4

Purpose: Nowadays, it is the trend that seismic isolation method and combined method are used for seismic retrofitting, if concrete sphere foundation(CSF) system is applied to mid and low rise RC structure for the seismic isolation, the characteristics of concrete sphere, etc split tensile strength will be need. Method: The various experiments are carried out to know the split strength of high strength concrete sphere() and the ratio of split strength of concrete sphere to standard cylinder specimen, the size effect of concrete sphere with diameter. Results: It was purposed that the split strength of concrete sphere with diameter 150mm will be lower than that of cylinder specimen but, the average value is 4.39 Mpa and the ratio is higher than that of cylinder specimens, each 3.8% and 13.7%, the reason of this result is thought that the internal stress action of spot load and line load are different. Conclusion: There is a standard method for split tensile strength of cylinder type specimen, but there are few studies for the tensile split of concrete sphere. And therefore, in this study, theoretical and experimental details of concrete sphere will be served for the concrete sphere foundation or other sequent studies. 연구목적: 최근에는 지진에 대한 안정성을 위해 면진 또는 면진과 내진을 병용하는 추세로 가고 있는데, 신축할 중·저층 RC 구조물에 콘크리트 구 기초(CSF)를 설치하는 형태의 시스템을 사용할 때 기초로 사용할 콘크리트 구의 할열특성을 파악하고자 한다. 연구방법: 압축강도 인 고강도 콘크리트 구의 할열강도를 알기 위하여 다양한 실험을 수행하고, 표준 실린더 공시체의 할열강도에 대한 구 공시체의 할열강도 비 및 구의 직경변화에 따른 치수효과 등을 실험적으로 구하고자 한다. . 연구결과: 150mm 구 공시체의 할열강도는 150mm×150mm, 150mm×300mm의 원주형 공시체 보다 작을 것으로 예상했으나, 실험결과는 각각 3.8%, 13.7% 큰 4.39로 나타났는데 이는 구 공시체의 점하중과 원주형 공시체의 선하중에 대한 내력작용이 다르기 때문이라 판단된다. 결론: 원주형 공시체에 대한 할열 인장강도는 많은 연구가 진행되어 표준화된 방법이 있으나, 구 공시체의 할열강도에 대한 연구는 보고된 바가 거의 전무하여 본 연구에서는 직경 50mm∼150mm의 할열강도 특성을 파악하고, 그 방법을 확립하여 콘크리트 구의 할열강도 및 관련 연구에 대한 기본 자료를 제공하고자 한다.

면진용 고강도 콘크리트 구의 할열강도에 관한 연구

김동백,이인덕,김명곤,박봉관 한국재난정보학회 2018 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2018 No.11

지금 까지는 지진이 발생했을 때 구조물의 안정성을 확보하기 위하여 내진설계를 하고 구조물을 시공하 거나 구조물에 감쇠장치를 추가로 설치하여 구조물에 내진성능을 부여하는 방법을 주로 사용해왔다. 그러 나, 최근에는 구조물의 지진에 대한 안정성을 확보하는 방법으로 면진 또는 면진과 내진을 병용하는 추세 로 가고 있다. 기존 구조물의 경우에는 감쇠장치를 이용하여 내진성능을 향상시키는 방법을 사용할 수밖에 없지만, 신축 구조물의 경우에는 내진설계와 감쇠장치를 병용한다면 그 효과는 배가될 것이다. 본 연구에 서는 신축할 중·저층 RC 구조물에 콘크리트 구 기초(Concrete Sphere Foundation, CSF)를 설치하는 형태 의 시스템을 고안하여 제진 또는 면진능력을 부여하고자 할 때, 고강도 콘크리트 구를 면진 받침으로 설치 한다면, 구조물의 자중 및 활하중은 콘크리트 구가 받게 되므로, 콘크리트 구의 쪼갬강도 특성을 실험을 통해 파악 하고자 한다. 원주형 공시체에 대한 할열 인장강도는 많은 연구가 진행되어 표준화된 방법이 있 으나, 구 공시체의 할열 인장강도에 대한 연구는 보고된 바가 거의 전무하여 본 연구에서는 그 방법을 확 립하여 콘크리트 구의 쪼갬강도 및 관련 연구에 대한 기본 자료를 제공하고자 한다.

강재 이력형 댐퍼(SHD)를 이용한 중ㆍ저층 RC 격자 구조물의 내진성능 보강에 관한 연구

김동백,권순동,이재원,김종훈 한국재난정보학회 2018 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2018 No.11

기존 구조물에 대한 지금까지 연구 및 적용되고 있는 내진성능 향상방법의 대부분은 내진 전단벽, 내부 브레이싱, 보 및 기둥 등 주요부재를 감싸 내력을 향상시키는 방법 등, 주로 구조물의 강도 및 강성을 향 상시키거나 변형능력을 키우는 연성증진 방법이 주를 이루고 있다. 그러나 이는 새로운 부재가 첨가되거나 기존 부재의 크기를 키우게 되어 적용에 어려움이 있으므로, 이에 대한 대안으로 구조물에 지진력의 작용 을 직접 감소시키는 공법인 면진 및 제진의 개념을 적용하는 경향이 늘어나고 있다. 본 연구는 내진설계가 적용되지 않아 내진성능이 부족한 도시철도 시설 중, 저층 격자형 RC 구조물의 내진능력을 해석한 후 내 진능력이 부족한 보와 기둥 등의 내력부재에 기존에 사용되던 유압형 댐퍼의 단점을 개량하고, 부재의 방 향성이 강하게 존재하는 도시철도 역사 등의 내진성능 보강을 위해 강재 이력형 댐퍼(Steel Hysteritic Damper, SHD)를 설치하여 내진능력의 향상정도를 확인하고, 지진이 발생할 때 구조물의 손상 및 인적피 해를 최소화 하는 방안을 제시하는데 그 목적이 있다.

강재 스트립과 스프링의 혼합형 댐퍼

김동백,이인덕,이재원,김종훈 한국재난정보학회 2022 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2022 No.10

강재 스트립과 스프링의 혼합형 댐퍼

김동백,이인덕,이재원,김종훈 한국재난정보학회 2022 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2022 No.10

고강도 콘크리트 시편의 치수 및 길이 효과에 관한 실험적 연구

김동백,김명곤,이정태,송대겸 한국재난정보학회 2017 한국재난정보학회 논문집 Vol.13 No.3

Internal factors having effects on compressive strength test results of concrete include size, shape, height-diameter ratio (h/d), section processing method, dryness and wetness, etc. of the specimen. As it is difficult to ensure dimensions of core specimen due to rebar cutting from rebar spacing, wall thickness, effects on the structure, etc. when taking core of the concrete structure, correction of dimensions and h/d of the specimen become important for quality control of the concrete. Thus, in order to review effects of specimen size and height-diameter ratio for the concretes with compressive strength within 40∼60MPa, this study has experimentally reviewed compressive strength test values by applying correction factors pursuant to KS F 2422 (Method of obtaining and testing drilled cores and sawed beams of concrete), when changing specimen diameter to ∅5∼15cm, and h/d to 2.0∼1.25. 콘크리트의 압축강도에 영향을 미치는 요인에는 공시체의 치수, 형상, 높이-직경비(h/d), 단면 처리방법 및 공시체의 건습 등을 들 ​​수 있다. 콘크리트 구조물의 코어 채취 시, 배근 간격에 의한 철근 절단, 벽두께, 구조물에 미치는 악영향 등을 고려할 때, 공시체 치수 나 h/d의 비를 2/1로 맞추기가 어려우므로 품질 관리 시 공시체 치수 및 h/d에 대한 강도의 보정이 필요하다. KS의 콘크리트에서 절취한 코어 및 보의 강도 시험 방법에서는 h/d비에 대한 보정 계수를 정하고 있으나, 최근 콘크리트의 고강도화가 진행됨에 따라 이를 일괄적으로 적용하기에는 다소 무리가 있다는 연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 압축강도 40∼60MPa 범위의 콘크리트를 대상으로 공시체 크기와 높이-직경비의 영향(이하 형상효과)과 h/d비를 2/1로 유지하면서 치수의 변화에 따른 강도추이를 검토하기 위해 공시체 직경을 ∅5∼15cm, h/d를 2.0∼1.25로 변화시킨 경우의 압축강도 시험 값을 KSF2422에 의한 보정 계수와 비교하고, 고강도 콘크리트에의 적용 가능성을 확인하는데 그 목적이 있다.