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DSM Application for Deep Excavation in Singapore
천윤철(Chun, Youn-Chul) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.5
1980년대에 싱가포르에 도입된 심층혼합공법 DSM (Deep Soil Mixing )은 시멘트 슬러리를 지중에 주입시킨 후 이를 원지반 연약토와 교반시킴으로써 견고한 흙-시멘트 기둥을 형성시켜 지반을 보강하는 지반개량공법으로 최근 깊은 굴착을 위한 가설 흙막이 공사에 제트그라우팅의 대안으로 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 OPC (Original Portland Cement)와 PBFC (Portland Blast Furnace Slag Cement)를 이용한 실내배합시험 결과, DSM 시험시공, 그리고 계측을 포함한 본 시공 결과를 분석하였으며, 이 결과는 향후 비슷한 지반에서의 DSM적용 시 참고자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. DSM (Deep Soil Mixing) is to establish soil-cement column by injecting of cement slurry and blending it in soft ground and have been introduced to Singapore in 1980s and now a days quite popular and considered as alternative method to the jet grouting for temporary earth retaining works and foundations. Herein this paper, the results of lab mixing test based on comparison of characteristics between OPC (Original Portland Cement) and PBFC (Portland Blast Furnace Slag Cement), DSM field trial test and main installation results including monitoring, was presented and it would be referred to similar site later.
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정선아,최정인,홍은수,천윤철,이석원,Jeong, Sun-Ah,Choi, Jung-In,Hong, Eun-Soo,Chun, Youn-Chul,Lee, Seok-Won 한국터널지하공간학회 2009 한국터널지하공간학회논문집 Vol.11 No.2
도심지 등 지역적인 여전에 의하여 기존의 지하 공동 또는 터널에 근접하여 발파를 이용한 새로운 터널을 굴착할 경우, 새로운 터널의 굴착으로 인하여 지반이 이완되고 따라서 기존 지하 공동의 안정성에 문제가 발생할 수 있다. 이러한 가존 지하 공동의 안정성에 문제를 발생시킬 수 있는 가장 큰 요소로는 기존 지하 공동과 신설 터널의 이격거리가 될 수 또한 신설 터널 굴착으로 인한 소성영역의 발생에 따른 지반 이완을 문제 심을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 광역 상수관과 신설 터널의 이격거리에 따른 기존 광역 상수관의 안정성을 평가하기 위하여 이격거라가 다른 여섯 가지 모델에 대해 석고를 이용힌 2차원 축소 모형실험을 실시하였다. 실험 결과는 터널 굴착과정과 파괴 단계에서 발생된 변위 벡터와 균열양상으로 표현하였다. 터널 굴착과정 중 발생하는 변위를 분석하면, 터널과 광역 상수관의 간격이 상수관 직경의 2.5배 (2.5D)까지는 이격거리가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보인다. 그러나 중심 간격이 2.5D를 넘으면 추가변위는 발생하지 않았다. When a new tunnel is excavated by the drill and blast method near pre-existing underground structures or tunnels due to the region restricted condition such as urban area, the ground will be relaxed by the excavation. In this case, issues can be created in terms of stability of pre-existing underground structures. One of major factors determining the stability of pre-existing underground structures can be a separation distance between pre-existing underground structures and a newly excavated tunnel. The region of ground relaxation defined by the plastic zone due to new excavation can be varied by separation distance. In this study, in other to estimate an influence of new tunnel excavation in terms of separation distance on the stability of pre-existing large pipelines, two-dimensional scaled model tests using plaster were performed for six models which have a different separation distance, The results show that based on the analysis of induced displacement during tunnel construction, the displacement decreases as the separation distance between large pipeline and new tunnel is increased until the distance is 2.5 times of pipeline diameter. Beyond this point, however, the displacement has become stabilized.
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Comparative risk analysis of NATM and TBM for mixed-face large-diameter urban tunneling
김영근,문준식,심재범,이승복,최창림,천윤철,Kim, Young-Geun,Moon, Joon-Shik,Shim, Jai-Beom,Lee, Seung-Bok,Choi, Chang-Rim,Chun, Youn-Chul Korean Tunnelling and Underground Space Associatio 2011 한국터널지하공간학회논문집 Vol.13 No.1
터널 공사 중 많은 문제를 야기시킬 수 있는 불확실한 지반상태 및 터널 공법에 따른 여러 리스크를 최소화 할 수 있도록 전반적인 위험도 평가를 터널 설계 시 반드시 수행하여야 한다. 본 연구에서는 도심지 및 하저터널 구간의 터널공법으로 NATM 또는 쉴드 TBM 적용시 공법별 발생할 수 있는 리스크에 대하여 분석하였다. 우선 연구대상 지역의 주요 리스크 항목을 선정한 후 공법적용시 발생 가능한 리스크와 그 영향을 검토하고, 각각의 리스크 발생가능성과 터널공사에 미치는 위험도에 따라 정량적으로 등급화 하였다. 이러한 리스크 분석을 통하여 주요 위험도 영향을 고려한 공사비 및 공기분석을 수행하고 터널공법별 비교위험도를 평가하였다. 본 연구결과를 바탕으로 복합지반으로 구성된 도심지 대단면 터널에 대해 리스크 발생을 최소화 할 수 있는 안전하고 경제적인 터널공법을 선정하였다. 단, 본 연구는 국한된 지층 및 특별조건에서의 비교위험도를 평가한 결과임을 밝혀둔다. The risk assessment is essential for tunnel design in order to minimize risks associated with uncertainty about geological conditions and tunneling method. This paper provides a comparative risk analysis of a large single bore TBM driven tunnel against sequentially excavated NATM tunnel for a mixed-face large-diameter urban tunnel project near or under a river. The focus of this assessment is on the risks associated with the tunnel excavation methods, in particular whether a TBM or NATM presents more or less risk to achieve the planned excavation duration and bring the project within the estimated bid price. First, the impacts and risks to tunnel construction under each method were discussed, and the risks were scored and ranked in the order of perceived severity and likelihood. Finally, the assessment from a risk based perspective was conducted to decide which alternate tunneling method is more likely to deliver the project with the least time and cost. It is very important to note that this study is only applied to this tunnel project with specific geological conditions and other contract requirements.
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