콘크리트 충전 원형 강관을 이용한 터널강지보 합성부재의 휨거동 평가

마상준,최준혁,Ma, Sang Joon,Choi, Jun Hyeok 한국강구조학회 2017 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.29 No.5

The purpose of this study is to evaluate the strength and behavior of the composite member in case of concrete filled steel tube embedded in concrete for application concrete filled steel tube to steel rib support in tunnel. A total of six beam specimens were prepared for steel tube in-filled with plain concrete and aerated concrete, and static bending tests were performed. As a result, the member of concrete steel tube embedded with plain concrete showed higher strength than those with aerated concrete. However, it was found that the flexural strength of member with reinforcing bar around the steel tube is more influenced by the amount of the reinforcing bar than the type of the filled concrete. 본 연구는 콘크리트 충전 강관을 터널의 강지보재로 활용하기 위한 것으로서, 콘크리트 충전강관 부재가 콘크리트 내에 매립되어 합성부재로 거동하는 경우에 대한 부재의 강도와 거동특성을 실험적으로 평가하였다. 이를 위하여 두 종류의 강관과 강관 내부를 일반콘크리트와 기포콘크리트로 충전한 경우, 콘크리트 슬래브에 철근으로 보강한 경우를 대상으로 총 6개의 보 시험체를 제작하였으며 정적 휨시험을 수행하였다. 그 결과, 일반콘크리트로 충전한 강관이 기포콘크리트로 충전한 것보다 더 높은 강도를 나타내었다. 그러나 강관 주변을 철근으로 보강한 경우 휨강도는 충전콘크리트의 종류보다 철근량의 영향이 더 큰 것으로 나타났다.

광산갱도 안정성 향상을 위한 숏크리트의 갱도지보 적용성 평가

마상준,김동민 한국자원공학회 2013 한국자원공학회지 Vol.50 No.5

In this application study, the problem of the aggregate supplied the domestic mine and the mine support conditions were investigated by field survey and opinion poll. The numerical analysis was performed to draw more effective double-support of mine and the result was confirmed that Shotcrete/Rock bolt combination was safer than other double-support. It was proposed that the Standard mix of mine shotcrete passed the test of the domestic quality standard about the short and long-age compressive strength, flexural strength and equivalent flexural strength. The lab and field test was performed to draw the High-performance and the Economical mix of mine shotcrete, And it was proposed that the High-performance mix can be handled on special situation(fractured zone and weak ground) and the Economical mix can be maintained the optimal strength without high price material. 본 연구에서는 현장조사 및 설문조사를 통해 광산 공급골재의 문제점과 국내 광산의 갱도 지보시공 실태를 파악하였다. 갱도 보강에 가장 효율적인 지보 조합을 도출하기 위해 수치해석을 수행하였으며, 숏크리트/록볼트 조합이 내공변위 및 천단변위가 균형되게 배분되어 발생되었고, 지보재에 작용하는 부재력도 허용치 이내로 가장 안정적인 복합지보임을 확인하였다. 초기 및 중장기 압축강도, 휨강도, 휨인성 등에서 국내 품질기준을 만족하는 표준배합을 도출하였다. 또한, 고성능 및 경제성 배합을 도출하기 위해 광물계 혼화재를 적용하여 실내 및 현장 적용성 평가를 실시하였고, 광산현장의 특수한 상황(파쇄대 및 연약지반)에 따라 효과적인 대응이 가능한 고성능 배합과 갱도 보강에 요구되는 적정 강도를 유지하면서도 경제성을 높일 수 있는 배합을 제안하였다.

터널 배면공동 뒤채움재 개발과 노후터널의 적용에 관한 연구

마상준,서경원,배규진,안상철,임경하,Ma, Sang-Joon,Seo, Kyoung-Won,Bae, Gyu-Jin,An, Sang-Chul,Im, Kyung-Ha 한국터널지하공간학회 2002 터널기술 Vol.4 No.3

터널에서의 배면공동은 설계 시공 유지관리중 다양한 원인들이 복합적으로 작용하여 발생하게 된다. 특히, 터널 천단부 라이닝 부분에는 콘크리트 타설후 재료분리 등으로 인해 터널 천단부에 배면공동이 발생이 되는데, 이러한 터널 배면공동은 라이닝 균열, 누수 등과 밀접한 연관이 있는 것으로 밝혀지고 있다. 본 연구는 석산에서 발생되는 석분을 이용하여 터널 배면공동 및 지하공동의 충전용 모르타르를 개발하고 이를 노후터널에 적용함으로서 개발재료의 현장적용성 등에 대한 시험을 수행하였다. Most tunnel damage such as cracks or leakage which exist in tunnel liner commonly, is caused by the cavities that exist behind the tunnel liner, through the tunnel safety inspections. These cavities were analysed to check if they affect the stability of tunnels. This study is on the development of the controlled low-strength and flowable filling material which an be applied to the cavity behind the tunnel lining. The backfilling material studied here is crushed sand and stone-dust which is in cake-state and is a by-product obtained in the producing process of aggregate. Varying the compound mixing ratio, laboratory tests of compression test and chemical analyses were carried out. In addition, the material was applied to an old tunnel for the performance assessment.

실내실험을 통한 지하공동 충전재 개발에 관한 연구 -석분토를 주재료로 활용한 실험

마상준,김동민,안상철,이상욱 한국폐기물자원순환학회 2005 한국폐기물자원순환학회지 Vol.22 No.1

증기양생 조건에 따른 터널 PC 패널의 물리적 특성에 관한 연구

마상준,장필성,신진용,남관우,Ma, Sang-Joon,Jang, Pil-Sung,Shiin, Jin-Yong,Nam, Kwan-Woo 한국터널지하공간학회 2008 한국터널지하공간학회논문집 Vol.10 No.1

Many problems exist in the current cast in place concrete lining used in domestic tunnel construction. Especially, the crack of tunnel lining brings about a social and economic problem. It has a lot of influence on stability of structure and the fine finish of lining. So enormous repair-work and reinforcement of tunnel lining could occur an running out of government's budget. In our country, there are domestic production enterprises which produce a special pre-cast concrete product, but the technical level of them is still far behind compared to developed countries. Also, optimum steam coring method is important for the production of high quality product. But there is no regulation of steam curing method in our country. This study is to investigate the properties of PC panel according to the variation of steam curing conditions such as presteaming time and rate of temperature rise. The result shows that the optimum presteaming time of steam curing method in PC panel is more than 1 hour and the desirable rate of temperature in curing chamber is about $20^{\circ}C/hr$. 국내에서 대부분 시공되어지고 있는 현장타설 콘크리트 라이닝은 여러 가지가 문제점을 나타내고 있다. 그 중에 특히 라이닝의 균열 발생은 사회적 및 경제적인 문제로까지 제기되고 있으며 라이닝의 미관뿐만 아니라 안정성에도 영향을 미치게 되므로 막대한 보수보강 공사비의 지출을 유발해 국가 예산을 소모시키고 있다. 국내 콘크리트 2차 제품 생산업체의 생산기술은 아직 선진국 수준에 미치지 못하며, 고품질 제품 생산에 있어 가장 중요한 증기양생 방법 또한 규정되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 터널용 PC 패널의 증기양생조건 중 전양생시간, 온도상승구배를 달리하여 물리적 특성을 검토하였다. 시험결과, 고강도 PC패널의 전양생시간은 최소 1시간 이상이 바람직하였으며 온도상승구배는 최대 $20^{\circ}C$가 물리 역학적으로 가장 우수한 성능을 나타내었다.

터널의 설계 기준 개선 방안

마상준,서경원 대한토목학회 2003 대한토목학회지 Vol.51 No.1

Preparation of activated diacetylene monomers

마상준,김종만,이해원,안동준,안팡덕 한국고분자학회 2001 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.2001 No.10

실리카 흄을 혼입한 숏크리트의 강도증진과 장기내구특성에 관한 실험적 연구

마상준,김동민,장필성,최재석 사단법인 한국터널지하공간학회 2006 한국터널지하공간학회논문집 Vol.8 No.2

In this study, field test was performed to investigate the strength-improvement effect of shotcrete mixed Micro-silica fume and shotcrete quality was estimated by EFNARC standard. Deterioration test combined the Freezing-thawing and Carbonation was also performed in order to investigate a long-term durability of high-strength shotcrete. As a result of test, the compressive strength of shotcrete using Micro-silica fume was 45.2~55.8MPa and flexible strength was 5.01~6.66MPa, so a promotion ratio of strength was 37~79%, 17~61% respectively. And the strength-improvement effect of strength by silica fume addition ratio of 7.5~10% for cement mass was more superior to the others. Due to relative dynamic modulus, mass decrease rate and carbonation progress of shotcrete mixed Micro-silica fume, it was especially realized that Micro-silica fume reduced deterioration caused by steel fiber and improved a long-term durability of shotcrete. 본 연구에서는 실리카 흄을 혼합한 숏크리트의 강도증진 효과를 파악하기 위해 현장실험을 실시하였고, 유럽통합규격(EFNARC)에 의거하여 품질평가를 수행하였다. 그리고 탄산화와 동결융해의 복합인자에 의한 열화시험을 수행하여 고강도 숏크리트의 장기내구성을 평가하였다 실험결과 실리카 흄을 혼입한 숏크리트의 압축강도는 45.2~55.8MPa, 휨강도는 5.01~6.66MPa로 혼입하지 않은 경우에 비해 각각 37~79%, 17~61%의 강도증진 효과가 나타났고, 실리카 흄 치환율이 7.5~10%일 때 강도증진 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한, 실리카 흄을 치환한 숏크리트의 상대동탄성계수, 질량감소율 및 탄산화 진행율 등을 측정한 결과, 실리카 흄이 강섬유 혼입에 의한 숏크리트의 열화현상을 최소한으로 감소시켜, 숏크리트의 장기내구성을 확보하는데 효과가 있음을 알 수 있었다.

터널 배면공동 뒤채움재 개발과 노후터널의 적용에 관한 연구

마상준,서경원,배규진,안상철,임경하 사단법인 한국터널지하공간학회 2002 한국터널지하공간학회논문집 Vol.4 No.3

Most tunnel damage such as cracks or leakage which exist in tunnel liner commonly, is caused by the cavities that exist behind the tunnel liner, through the tunnel safety inspections. These cavities were analysed to check if they affect the stability of tunnels. This study is on the development of the controlled low-strength and flowable filling material which an be applied to the cavity behind the tunnel lining. The backfilling material studied here is crushed sand and stone-dust which is in cake-state and is a by-product obtained in the producing process of aggregate. Varying the compound mixing ratio, laboratory tests of compression test and chemical analyses were carried out. In addition, the material was applied to an old tunnel for the performance assessment. 터널에서의 배면공동은 설계․시공․유지관리중 다양한 원인들이 복합적으로 작용하여 발생하게 된다. 특히, 터널 천단부 라이닝 부분에는 콘크리트 타설후 재료분리 등으로 인해 터널 천단부에 배면공동이 발생이 되는데, 이러한 터널 배면공동은 라이닝 균열, 누수 등과 밀접한 연관이 있는 것으로 밝혀지고 있다. 본 연구는 석산에서 발생되는 석분을 이용하여 터널 배면공동 및 지하공동의 충전용 모르타르를 개발하고 이를 노후터널에 적용함으로서 개발재료의 현장적용성 등에 대한 시험을 수행하였다.

산업부산물(産業副産物)을 이용(利用)한 광산(鑛山) 스프레이 콘크리트의 물성연구(物性硏究)

마상준,Ma, Sang-Joon 한국자원리싸이클링학회 2013 資源 리싸이클링 Vol.22 No.3

본 연구에서는 광산 스프레이 콘크리트에 대한 연구개발의 일환으로 산업부산물을 구조재료인 시멘트에 혼입하여 산업부산물의 재활용 극대화 방안을 제시하였다. 또한 이를 통해 안정성과 경제성을 모두 만족할 수 있는 친환경적인 광산 스프레이 콘크리트의 배합비를 도출하고 평가하였다. 연구 결과 광물성 혼화재를 사용한 콘크리트 강도는 증가하였으며, 현장시험에서도 양호한 결과가 도출되었다. 그러므로 산업부산물을 이용한 광산 스프레이 콘크리트는 향후 현장적용이 가능할 것으로 판단되었다. In this study, it was developed eco-friendly mix design of mine sprayed concrete, which satisfies both the stability and economics by mixing the industrial in cement, for development of the mine sprayed concrete and recycling of industrial. From this research, it is found that mixing of mineral admixture is effective on strength enhancement. Also, it is considered that designed mixing ratio of sprayed concrete using industrial byproducts should be applied to the field through field test.