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- 저자 : 박철환(Chul-whan Park) (검색결과 7 건)
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평면이방성 암석의 단일시험편에서 탄성상수 결정에 제안된 수식들의 적용연구
박철환(Chul-Whan Park),박찬(Chan Park),정용복(Yong-Bok Jung),박의섭(Eui-Seob Park) 한국암반공학회 2010 터널과지하공간 Vol.20 No.3
단일시험편의 일축압축시험에서 평면이방성 암석의 5개의 독립적 탄성상수를 얻기 위하여 제 5의 수식이 반드시 필요하다. Saint-Venant에 의하여 제안된 근사식은 오랫동안 전통적으로 사용되어 왔지만 시험편의 특성에 따라 문제를 해결하지 못하는 경우가 있다. 지난 일련의 연구에서 이 식을 대체할 수 있는 3개의 수식이 제안되었으며, 모델연구를 통하여 이들은 적용가능한 수식으로 밝혀졌다. Saint-Venant 근사식은 제안된 식들 가운데 첫째식과 같은 것으로 밝혀졌는데, 이로서 겉보기 탄성계수는 이방성각도에 따른 단조증가함수라는 특성이 있다. 본 연구에서는 단일시험편에 대한 일축압축시험을 수행하여 얻어진 4개의 독립적 변형률로부터 탄성상수를 구하는 자세한 방법이 언급되었으며, 제안된 수식의 필요성과 적합성이 검토되었다. 이방성각도가 중간 또는 큰 크기일 때에는 Saint-Venant 근사식의 적용으로 참값에 가까운 탄성상수를 결정할 수 있기 때문에 다른 수식의 제안은 필요하지 않다. 그럼에도 불구하고 제안된 식들은 이와 비슷한 결과를 유도하므로 적용가능하다고 판단된다. 이방성각도가 작은 경우에는 Saint-Venant 근사식으로 일반적인 여러 구속조건을 만족시키는 값을 얻지 못하는 반면에, 제안된 식들은 참값에 가까운 결과를 유도할 수 있었다. 따라서 보다 더 적합한 수식이 알려지기 전에는 이들 식을 적용하는 것을 제안한다. 모델연구에서 얻어진 지침도를 활용하면, 3개의 수식 가운데 가장 적합한 수식을 결정할 수 있다. A fifth equation is required to determine the five independent elastic constants of a transversely isotropic rock from compression test of a single specimen. As an approximation proposed by Saint-Venant has been used for long time, it may cause an erroneous result in some cases, especially for specimen with low angle of anisotropy. Three equations were suggested replacing this traditional equation and proved to be applicable by the model analysis in the previous studies. As Saint-Venant's approximation is turned out the same as the first one of them, it has the characteristics that the apparent Young's modulus is monotonously increasing according to the anisotropic angle. The methodology to analyze the elastic constants from four independent strain measurements by uniaxial compressive test of a single standard specimen is concisely described, and the necessity and compatibility of new suggested equations are discussed. Saint-Venant’s approximation can determine the elastic constants close to true values and other equations may be unnecessary in specimens with medium to large angle. Nevertheless, they may become applicable because they can produce the almost same amount. For the specimens of small angle of anisotropy, Saint-Venant's approximation may result in out of general ranges or thermodynamic constraints, but other suggested equations can produce the almost true value. Thus they can be applied before other alternative equation is known. The guide map constructed by model study may decide the most compatible one of the three equations.
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박철환(Chul-Whan Park),신중호(Joong-Ho Synn),박연준(Yeon-Jun Park),전석원(Seok-Won Jeon),안형준(Hyung-Jun An) 한국암반공학회 2005 터널과지하공간 Vol.15 No.5
중앙고속도로의 죽령터널에서 상하행선 두개의 터널은 발파에 의한 굴착에 앞서 전단면터널 굴착장비로 선행 굴착되었다. 두 대의 TBM 시공은 약 1년간 수행되었으며 총 연장은 7.3 ㎞이다. 상하행선에서 순굴착속도는 각각 2.3 m/h 및 2.0 m/h 으로 분석되었으며, 가동률은 각각 31.4% 및 33.3%로 분석되었다. 하행선에서 커터의 부피수명은 200~280 ㎥/c이고, 길이수명은 약 400 m/set로 평가되었는데 이는 노르웨이의 메로케르 수로터널현장에서 얻어진 크기와 유사하다. 지보설계 및 TSP 측정을 통하여 얻어진 현지 암반특성에서 경암일수록 순굴착속도가 작아지는데 이는 과거의 여러 연구에서 분석된 경향과 같다. 이러한 평가연구는 TBM 굴착의 계획과 시공단계에서 원활한 굴착작업을 수행하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다. Jook-Ryung roadway tunnel was constructed by drill-blast after pilot tunnelling by 2 TBMs. This report analyzes the data for TBM performance in the total length of 7.3 ㎞ for the two pilot tunnels. Net penetration rates were recorded as high as 2.3 m/h and 2.0 m/h for the two different directions while degrees of operation were 31.4% and 33.3%, respectively. The cutter lives for No.2 tunnel were evaluated 200~280 ㎥/c and around 400 m/set as high as for Mer ker 10 ㎞ tunnel in Norway. The relationship between net penetration rate and characteristics of rock mass which were obtained by RMR and TSP measurement, coincides with the prior studies. This kind of evaluation is expected to be used to design TBM tunnelling and to help to perform the TBM operation effectively
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압열인장시험을 이용한 화강암의 지연파괴특성 및 장기안정성 평가
정용복(Yong-Bok Jung),천대성(Dae-Sung Cheon),박의섭(Eui-Seob Park),박찬(Chan Park),이윤수(Yun-su Lee),박철환(Chul-whan Park),최병희(Byung-Hee Choi) 한국암반공학회 2014 터널과지하공간 Vol.24 No.1
본 연구에서는 임계하균열성장 변수를 구하기 위해 제안된 Wilkins의 시험법을 압열인장시험과 결합하여 화강암의 인장강도, Mode I 파괴인성과 임계하균열성장지수를 동시에 구하였으며 이를 사용하여 암석의 장기거동을 평가하였다. 또한 내부압력을 받는 압축공기저장(CAES) 공동에 대한 장기안정성을 수치해석코드인 FRACOD를 사용하여 해석하였다. 시험 결과 화강암의 임계하균열성장지수(n)는 29.39로 결정되었으며 5 ~ 6MPa의 내압은 저장공동의 장기안정성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 시험 과정에서 측정한 미소파괴음을 분석한 결과 암석내의 미소균열 생성 및 전파에 따른 암석의 손상을 정량적으로 기술할 수 있었다. 만약, 실내와 동일한 조건으로 현장에서 AE 모니터링을 수행할 경우 AE 모니터링을 통해서 하중을 받는 암석의 현재 상태를 정량적으로 평가하는 것이 가능할 것으로 판단된다. Long-term stability and delayed failure of granite were evaluated through the laboratory test based on Wilkins method and Brazilian disc test (BDT) which yields tensile strength, mode I fracture toughness and subcritical crack growth parameters. Then, the long-term strength of granite was estimated by using analytical models and long-term stability of compressed air-energy storage (CAES) pilot cavern pressurized up to 5 ~ 6 MPa was evaluated using numerical code, FRACOD with the determined subcritical crack growth parameters. The results of test and analyses showed that the subcritical crack growth index, n was determined as 29.39 and the inner pressure of 5 ~ 6 MPa had an insignificant effect on the long-term stability of pilot cavern. It was also found that the measurement and analysis of acoustic emission events can describe the accumulation of damage due to subcritical crack growth quantitatively. That is, AE monitoring can provide the current status of rock under loading if we make an identical installation condition in the field with that of the laboratory test.
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