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대전역사 하부통과 3-arch 터널의 설계사례 연구 (I)
장석부,문상조,권승,허도학,배규진,Chang, Seok-Bue,Moon, Sang-Jo,Kwon, Seung,Huh, Do-Hak,Bae, Gyu-Jin 한국터널지하공간학회 2002 터널기술 Vol.4 No.3
본 논문은 대전역사 하부를 대단면 3-arch 터널로 횡단하기 위한 설계사례를 소개하였다. 본 구간의 당초 계획은 파이프루프에 의한 언더피닝 공법이었으나, 시공상의 어려움과 안전상의 문제로 터널공법으로 변경되었다. 터널폭은 약 28m로 현재까지 국내에서 건설된 터널중 최대폭이고 높이는 10m 이다. 지반조건으로 토피는 터널폭보다 작은 23m 에 불과하며 터널 주변지반은 풍화암이다. 또한, 지상의 대전역사와 경부선 선로의 허용침하기준이 매우 엄격하였다. 따라서, 터널안정성 확보와 더불어 지반침하를 최대한 억제하기 위하여 다양한 대책을 적용하였으며, 이를 검토하기 위하여 2차원 및 3차원 수치해석을 수행하였다. This paper presents the design case of the 3-arch tunnel under Daejeon railroad station building. The original construction method was the underpinning method supported by pipe-roof, but it was changed to the mined tunnelling method because of the complex construction condition and the safety problem. This 3-arch tunnel has a width of 28 meters and a height of 10 meters. Overburden is only 23m and the ground around the tunnel is a weathered rock. The allowable settlements for the station building and some railroads are very strict. Accordingly, various measurements for the tunnel stability and the settlement minimization was applied and they were reviewed by 2-D and 3-D numerical analysis.
대단면 암반터널의 안정성에 미치는 숏크리트 부착강도의 영향에 관한 연구
장석부,홍의준,문상조,Chang, Seok-Bue,Hong, Eui-Joon,Moon, Sang-Jo 한국터널지하공간학회 2005 터널기술 Vol.7 No.4
암반에 건설되는 대단면 터널에서 숏크리트의 부착강도는 암반탈락 방지와 발파진동에 의한 숏크리트 탈락방지에 매우 중요하다. 그럼에도 불구하고 숏크리트 부착강도는 압축강도에 비하여 설계 및 시공단계에서 중요한 요소로 고려되지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 숏크리트 부착강도가 대단면 암반 터널의 안정성에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 먼저, Holmgren의 punch-loaded 시험조건을 모사한 수치해석 모델을 이용하여 다양한 부착강도에 대한 매개변수연구를 수행하였다. 그 결과, 숏크리트의 최대지지력은 숏크리트층과 블록간의 부착 강도와 선형 비례관계를 보임을 확인하였다. 또한, 숏크리트층과 굴착면에 부착강도를 고려하는 경우와 기존의 완전부착 조건에 대한 개별요소해석을 수행하여 숏크리트 부착강도의 영향을 검토하였다. Shotcrete adhesive strength in large section tunnels in jointed rock masses plays an important role in preventing rock block from falling and shotcrete debonding due to blasting vibration. Nevertheless, it has not been considered as a major factor such as shotcrete compressive strength in design and construction. For this reason, the purpose of this study is to analyze the effect on shotcrete adhesive strength for large-sectioned tunnels. First, the parametric study using numerical model similar to Holmgren's punch-loaded test was executed for various range of adhesive strength. It shows that the shotcrete bearing capacity is linearly proportioned to the adhesive strength between shotcrete layer and blocks. And then, distinct element analysis of a jointed rock tunnel for an adhesive strength of 1 MPa and a conventional fully-bonded condition between the shotcrete layer and the excavation face was compared in order to evaluate the effect of the shotcrete adhesive strength.
철도역사 및 선로 하부를 통과하는 대단면 3-Arch 터널의 설계
장석부(Chang Seok-Bue),문상조(Moon Sang-Jo),권승(Kwon Seung),김준구(Kim Jun-Goo),권기대(Kwon Gie-Dae) 한국철도학회 2004 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-
This paper presents the design case of the 3-arch tunnel under existing railways and railway station building. The original construction method was the underpinning method supported by pipe-roof, but it was changed to the minded tunnelling method because of the complex construction condition and the safety problem. This 3-arch tunnel has a width of 28 meters and a height of 10 meters. Overburden is only 23m and the ground consists of the weathered soil and rock. Because the allowable settlements for the station building and railways are limited strictly, various measurements for the tunnel stability and the settlement minimization was considered.
발파공해 해소 및 여굴 최소화를 위한 선균열 암굴착 노치장비 개발에 관한 연구
정동호(Jeong Dong-Ho),문상조(Moon Sang-Jo),안대진(An Dae-Jin),정원준(Jeong Won-Joon),김은관(Kim Eun-Kwan),김동규(Kim Dong-Gyou) 한국암반공학회 2007 터널과지하공간 Vol.17 No.3
화약의 동적 충격에너지를 이용하는 발파굴착은 매우 효율적인 터널굴착방법이다. 그러나 진동과 암소음 등의 발파공해가 발생하는 문제점이 있다. 최근 연구를 통해 노치공을 이용한 선균열 암굴착방법은 발파공해와 터널의 여굴을 상당히 줄일 수 있는 것으로 확인되었고, 이에 따라 본 연구에서는 노치발파공의 성형을 위한 노치장비개발에 관한 연구를 수행하였다. 노치공을 효율적으로 성형하기 위해 노치비트의 길이, 높이 등을 다양하게 변화시켜 실험을 수행하여 최적화하였고, 천공속도, 천공정밀도를 높이기 위한 천공비트, 노치비트, 아답타, 노치 가이드로 이루어진 노치비트 시스템을 개발하였다. Blasting, using shock and dynamic energy of explosive, is very effective tunnel excavation method. But it had serious problem which is the blast vibration and over-break. In recent study, pre-cracked excavation method using notch hole reduced blast vibration and over-break in tunnel, so we performed study about developing notch bit system for making notch hole. In order to make notch hole effectively we had perform drilling experiments changing length and height of notch and in order to improve speed and precision of drilling we had developed notch bit system which consists of drilling bit, notch bit, adapter and notch guide.
지하 대공간 숏크리트 품질관리를 위한 현장강도 시험기술에 관한 연구
장석부(Seok-Bue Chang),이성우(Soung-Woo Lee),홍의준(Eui-Joon Hong),문상조(Sang-Jo Moon) 한국암반공학회 2006 터널과지하공간 Vol.16 No.5
지하대공간 건설에 있어서 숏크리트는 가장 중요한 지보재임은 주지의 사실이다. 숏크리트의 강도는 현장 배합 및 타설 조건에 따라 실험실 조건의 숏크리트와는 큰 차이를 보이는 것이 일반적이다. 구조부재인 일반 콘크리트와 달리 숏크리트의 초기강도는 지하공간의 초기 안정화에 매우 중요하다. 그러나, 숏크리트 초기강도의 측정은 적절한 현장강도시험방법의 부재로 인하여 잘 관리되지 않은 실정이다. 따라서, 현장에서 숏크리트 초기강도를 효과적으로 측정할 수 있는 방법이 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 핀관입시험법 및 점하중강도시험법의 현장 숏크리트 초기강도 측정에 대한 적합성을 검토하였다. 이를 위해 다양한 양생강도에 따른 일축압축시험, 핀관입시험, 점하중시험을 수행하여 일축압축강도에 대한 신뢰성 높은 핀관입깊이와 점하중 지수의 상관관계식을 도출하였다. It is well known that shotcrete is the most important support member for the construction of large underground spaces. Generally, the strength of the field shotcrete is heavily dependent on the field mixing and spraying conditions so that it is different from the strength of the shotcrete mixed in laboratories. As a support member, the early strength of shotcrete unlike concrete is very important to the initial stabilization of the underground spaces. Therefore, the field methods to efficiently test the early strength of shotcrete have been highly required. This paper aimed to verify the pneumatic pin penetration test and the point load test for measuring the early strength of the field shotcrete. As a result of the experiments through a series of uniaxial compression, pin penetration, and point load tests for the range of the early shotcrete strength, two equations to estimate reliably the uniaxial compressive strength by the pin penetration and the point load tests were acquired.
터널의 품질관리를 위한 숏크리트 초기강도의 현장강도 시험기술
홍의준(Hong Eui-Joon),장석부(Chang Seok-Bue),이성우(Lee Sung-Woo),김기림(Kim Ki-Lim),문상조(Moon Sang-Jo) 한국철도학회 2007 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-
Generally, the strength of the field shotcrete is heavily dependent on the field mixing and spraying conditions so that it is different from the strength of the shotcrete mixed in laboratories. As a support member, the early strength of shotcrete unlike concrete as structural material is very important to the initial stabilization of the excavation face in tunnels. Therefore, the field methods to efficiently test the early strength of shotcrete have been highly required. This paper aimed to verify the pneumatic pin penetration test and the point load test for measuring the early strength of the field shotcrete. Through a series of uniaxial compression, pin penetration, and point load tests for the range of the early shotcrete strength, two equations to estimate reliably the uniaxial compressive strength by the pin penetration and the point load tests were derived. Field tests in working tunnel were carried out in order to estimate the economic efficiency. As a result, pin penetration method was proved to be the most effective method for testing the early strength of the field shotcrete.