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김재권,김정수,이준호,윤세의,Kim. Jea-Kwon,Kim. Jung-Soo,Lee. Joon-Ho,Yoon. Sei-Eui 한국방재학회 2007 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2007 No.1
The type, the length, and the install space of the grate inlets in main street were designed with the consideration of discharge calculated with street surface rainfall. However, the discharge that was not intercepted at transverse grate inlets in steep local roads increases inundation areas around main street Therefore, it is necessary to analyze the flow characteristics and interception capacity at transverse grate inlets in steep local roads. Hydraulic experimental apparatus which can be changed the longitudinal slopes(<TEX>$2{\sim}10%$</TEX>) of street, the size (<TEX>$20{\sim}50cm$</TEX>) and the types(TYPE I, II) of grate inlet was installed for this study. The range of the experimental discharges were from <TEX>$2{\ell}/sec$</TEX> to <TEX>$24{\ell}/sec$</TEX>. The interception discharges of transverse grate inlets per unit width changing the longitudinal slope of steep local road were calculated by the hydraulic experimental results. The design method of transverse grate inlets was developed by the interception discharges per unit width. This design method was applied to decide the space and size of transverse grate inlets.
영구 숏크리트 터널 라이닝 구축을 위한 고성능 숏크리트 개발 (용수부에서의 조강시멘트와 alkali-free급결제 적용 검토)
박혜균,이명섭,김재권,Park, Hae Geun,Lee, Myeong Sub,Kim, Jea Kwon 한국터널지하공간학회 2003 터널기술 Vol.5 No.1
최근 NATM 터널 현장타설 콘크리트 라이닝의 시공성 향상과 균열에 따른 유지관리비 절감을 위해 양질 암반의 배수형 터널 시공에 있어서는 숏크리트만으로 라이닝을 대체하려는 영구지보 개념의 터널시공 (Single-Shell Tunnel, NMT 등)이 세계적으로 증가하고 있는 추세이다. 이러한 영구지보 개념의 터널 시공을 위해서는 고성능 숏크리트의 개발이 선결되어야 하며, 이러한 목적에서 본 논문에서는 조강시멘트와 최근 주목받고 있는 환경친화적인 alkali-free 급결제의 조합을 통해 고성능 숏크리트의 개발 가능성을 확인하였다. 그 결과, 보통시멘트(OPC)를 사용한 숏크리트보다 약 25%의 높은 초기강도를 확보하였으며, 용수부에서도 뛰어난 부착특성을 확인할 수 있었다. Since the mid of 1990, permanent shotcrete tunnel linings such as Single-shell and NMT have been constructed in many countries for reducing the construction time and lowing construction costs instead of conventional in-situ concrete linings. Among essential technologies for successful application of permanent shotcrete linings, high performance shotcrete having high strength, high durability and better pumpability has to be developed in advance as an integral component. This paper presents the idea and first experimental attempts to increase early strength and bond strength of wet-mixed Steel Fiber Reinforced Shotcrete (SFRS) in spring water condition. In order to increase early behavior of SFRS, a new approach using high-early strength cement with alkali-free liquid accelerator has been investigated. From the test results, wet-mix SFRS with high-early strength cement and alkali-free accelerator exhibited excellent early compressive strength improvement compared to the ordinary portland cement and good bond strength even under spring water condition.
박해균,이명섭,김재권,정명근,Park, Hae-Geun,Lee, Myeong-Sub,Kim, Jea-Kwon,Jung, Myung-Keun 한국터널지하공간학회 2002 터널기술 Vol.4 No.1
1980년 초 서울지하철 건설공사를 계기로 국내의 터널공사에 NATM(New Austrian Tunnelling Method)공법이 적용되고 있다. 하지만, 주지보재의 하나인 숏크리트 기술은 NATM공법이 국내에 들어온 초기의 기술력을 아직 답습하고 있는 상태로 다량의 리바운드가 발생하고, 노즐맨의 경험이나 기량등에 의존하는 경우가 많아 비용절감 및 시공능률 향상을 위한 개선이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 숏크리트 품질확보에 중요한 위치를 차지하고 있는 급결제(Accelerator)를 주변수로 강섬유보강 숏크리트(SFRS)에 대한 모형시험을 실시하여 고품질 숏크리트에의 적용 가능성을 검토하였다. 모형시험(압축강도, 휨강도, 휨인성)결과, Alkali-free 액상급결제를 사용한 숏크리트를 통해 고강도 발현을 위한 고가의 혼화재를 사용하지 않고서도 고품질의 고강도 숏크리트 개발 가능성을 확인할 수 있었으며, Single-Shell Lining 터널 등 Permanent Shotcrete Lining이라는 새로운 개념의 터널 지보시스템 구축을 위한 요소기술로 그 적용이 확대될 것으로 판단된다. From the early 1980's, the New Austrian Tunnelling Method (NATM) has been developed as one of the standard tunnelling methods in Korea. Approximately 10 years ago, wet-mix shotcrete with sodium silicate (waterglass) accelerator was introduced and widely used to tunnel lining and underground support. However, this accelerator had some disadvantages due to the decrease of long-term strength compared to plain concrete (without accelerator) and low quality of the hardened shotcrete. In order to compensate for these disadvantages, recently developed alkali-free accelerator has been successfully demonstrated in numerous projects and applications as a new material to make tunnels more durable and safer. An experimental investigation was carried out in order to verify the strength behavior of wet-mix Steel Fiber Reinforced Shotcrete (SFRS) with alkali-free accelerator. Compressive strength, flexural strength, and flexural toughness were measured by testing specimens extracted from the shotcrete panels. From the results, wet-mix SFRS with alkali-free accelerator exhibited excellent strength improvement compared to the conventional shotcrete accelerator.
록볼트의 타설 직후의 강도발현 과정 및 효과에 관한 연구
이토 준,박해균,김동완,김재권,Itoh, Jhun,Park, Hae-Geun,Kim, Dong-Wan,Kim, Jea-Kwon 한국터널지하공간학회 2003 터널기술 Vol.5 No.2
터널의 대단면화에 따라 각 암반 지보의 역할과 그 보강효과를 확인하고 보다 합리적인 지보구조로의 변화가 요구되고 있다. 특히, 굴착직후 숏크리트에 의한 지보효과가 효과적이지 못한 터널에서는 지보 매커니즘에 대한 추가적인 검토가 필요하다. 강도가 발생하지 않는 터널이 가장 불안한 상태에 있을 때의 지보구조는 충분한 검토가 필요하다. 본 논문에서는 약재령 (若材令)시 록볼트에 의한 보강효과를 볼트 그라우트재의 경화를 고려하여 모의암반에 의한 실험 및 수치해석을 실시하여 시간의존에 따른 그라우트재의 압축강도와 재령, 부착강도와 재령, 부착강성과 재령과의 관계를 명확하게 하는 것으로 굴착직후의 록볼트의 암반보강 효과를 검토하고, 약재령시 록볼트의 모델화 및 물리정수를 산정하였다. 또 그라우트재의 효과를 가지지 않고도 해결되는 수압팽창형 프리쿠션볼트에 의한 굴착직후의 암반보강효과에 대해서도 검토하였다. For the huge section of tunnel, it is highly required to observe the role of each rock support and their effect of rock reinforcement in order to investigate more reasonable rock support structure. Especially for unstable tunnel situation with no shotcrete strength right after an excavation, sufficient investigation is needed for rock support structure. In this paper, we clarify the relations of compressive strength and material age, cohesion strength and material age, and cohesion stiffness and material age of grout with time-dependence through tests and numerical analysis simulation with trial rock mass considering hardening of bolt grouting material. By means of this process, effect of rock reinforcement for rockbolt is investigated right after an excavation and modelling and physical constants of young aged rockbolts are obtained. Additionally, the effect of rock reinforcement with hydraulic tensile friction bolt is examined right after an excavation, which grout effect is no need to be waited.
지보재 파괴를 고려한 터널 안전율의 수치해석적 산정 연구
유광호,박연준,홍근영,이현구,김재권,You, Kwang-Ho,Park, Yeon-Jun,Hong, Keun-Young,Lee, Hyun-Koo,Kim, Jea-Kwon 한국터널지하공간학회 2005 터널기술 Vol.7 No.1
터널의 경우 지보재의 파괴가 터널의 파괴를 유발할 수 있으므로 지보재의 파괴가 고려된 안전율을 산정하는 것이 중요하다. 기존의 연구에서는 지보재의 파괴를 고려한 터널의 안전율 산정에 있어서 보 (beam)요소로 모델링하여 지보재의 파괴를 지보재에 발생하는 휨 응력과 허용응력을 비교하여 파괴를 고려하였다. 본 연구에서는 2차원 해석이 수행되었으며, 지보재를 보 (탄성)요소와 연속체 (탄소성)요소로 나누어 모델링하였고, 암반등급, 측압계수, 숏크리트 두께, 록볼트의 영향, 굴착방법이 터널의 안전율에 미치는 영향을 분석하여 적정 지보재의 모델링 방법을 제시하였다. In a tunnel, failure of its supports can cause failure of the tunnel. Therefore it is important to estimate safety factor of the tunnel which the failure of its supports is taken into account. In previous studies, supports of tunnels were usually modelled as beam elements. The failure of the supports was decided by comparing the allowable stress and the calculated bending stresses inside the beam elements in estimating safety factor of the tunnel considering the failure of its supports. In this study, it is suggested how to model the supports properly. To this end, supports of a tunnel were modelled by both beam (elastic) elements and continuum (elasto-plastic) elements in two dimensional numerical analyses. Meanwhile, it was analyzed how rock mass class, coefficient of lateral pressure, shotcrete thickness, the existence of rock bolt, and excavation method had an effect on the safety factor of a tunnel.