본 연구는 도로터널, 철도터널, 지하철, 전력구 등 각종 터널 시공을 위한 TBM(Tunnel Boring Machine) 기술의 시공성 향상을 위한 연속굴착형 TBM 장비와 나선형 세그먼트 통합 시공기술 개발 및 실증과 관련된 것으로 핵심모듈인 추진잭, 세그먼트 이렉터의 선제적인 유지관리를 통해 다운타임 을 최소화하고 굴진율을 안정적으로 확보하기 위한 연속굴착형 TBM 핵심모듈의 유지관리 및 장애대 응 기술에 대한 연구를 수행하였으며, 굴착환경과 연속굴착 운영특성을 고려한 시공 및 장비 운용 절 차를 정의하였다.

In this paper, a dynamic centrifuge model test was conducted on a 24.8-meter-deep excavation consisting of a 20 m sand layer and 4.8 m bedrock, classified as S3 by Korean seismic design code KDS 17 10 00. A braced excavation wall supports the hole. From the results, the mechanism of seismically induced earth pressure was investigated, and their distribution and loading points were analyzed. During earthquake loadings, active seismic earth pressure decreases from the at-rest earth pressure since the backfill laterally expands at the movement of the wall toward the active direction. Yet, the passive seismic earth pressure increases from the at-rest earth pressure since the backfill pushes to the wall and laterally compresses at it, moving toward a passive direction and returning to the initial position. The seismic earth pressure distribution shows a half-diamond distribution in the dense sand and a uniform distribution in loose sand. The loading point of dynamic thrust corresponding with seismic earth pressure is at the center of the soil backfill. The dynamic thrust increased differently depending on the backfill's relative density and input motion type. Still, in general, the dynamic thrust increased rapidly when the maximum horizontal displacement of the wall exceeded 0.05 H%.

본 연구에서는 석문간척지 주변 농가들을 대상으로 간척지 논 범용화를 위한 암거공법 관련 세부 기술요인에 대한 농가 수요조사 및 분석을 통해 다음과 같은 결과들을 도출하였다. 첫째, 지하흡수공을 보다 필요하고 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 둘째, 지하배수를 보다 필요하고 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 셋째, 지하관수를 보다 필요하고 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 넷째, 심토파쇄를 보다 중요하게 인식할수록 해당 기술에 대한 수용의사가 증가하는 것으로 나타났다. 다섯째, 지하흡수공 기술에 대한 수용의사가 높은 농가들이 무굴착암거공법 수용확률이 높은 것으로 나타났다.

PURPOSES : In this study, to improve the quality and construction performance of backfill materials for road excavation and restoration, the basic properties of rapid-hardening materials and stone sludge are analyzed to propose an optimal mix design. METHODS : To utilize rapid-hardening materials and stone sludge as controlled low-strength materials for pipeline construction in downtown areas, specimens were prepared for each compounding condition of fast-hardening materials. Flow, slump, and compressive strength tests were performed at various setting times. Subsequently, the physical and mechanical characteristics of the rapid-hardening backfill material for each mixing factor were analyzed. RESULTS : When ultrafast hardening cement and stone sludge are used, a setting time exceeding 30 min is required for a water–binder (W/B) ratio of 200% or higher. Considering the economic feasibility of ultrafast hardening cement, a W/B of 300% is considered the most suitable when high-performance superplasticizer and retarders are mixed. A flow test was performed on the rapid-hardening backfill material and the results show that if the mixing time exceeds 10 min, then the fluidity decreases rapidly, which necessitates a higher amount of superplasticizer. When ultrafast hardening cement is used, the initial strength (based on 4 h) is 0.7 MPa or higher for all formulations at a W/B ratio of 300%, and the compressive strength decreases slightly as the amount of superplasticizer is increased by 0.1%. CONCLUSIONS : Based on the fluidity and strength of the backfill material, which is composed of a rapid-hardening material and stone sludge, the most optimal performance is achieved when ultrafast-hardening cement with a W/B ratio of 300% is used in addition to a highperformance fluidizing agent 0.3% (wt./B) and retarder 0.2% (wt./B).

도심지의 굴착공사는 도심지의 특성을 고려하여 굴착 관련 관계법규, 관련 제도나 기술 지침 파악과 문제점 및 위험 원인을 파악하고 설계자와 시공자, 하도급자, 제도의 관계 자별 위험 원인을 살펴보며, 법·제도적으로 실현 가능한 법규의 구성, 설계를 위한 지 반조사의 적정성, 시공이 가능한 설계가 되어야 할 것이다. 이러한 설계와 시방서를 토대로 시공자는 설계와 시방서를 준수하여 시공해야 하고 미시공이나 위험성을 무시한 설계변경 없이 안전한 시공을 해야 한다. 이를 잘 이행하는지 및 굴착공사 위험성의 발생 우려가 있는지를 허가권자 또는 건설사업관리기술자의 관리·감독을 철저히 하여 모든 분야별 맡은 바를 충실히 이행하여야 굴착공사의 위험관리가 수행되는 것이다. 따라서 도심지 굴착공사의 위험관리 원인 및 개선방안을 설계, 시공, 하도급, 법·제도의 분야별로 분류하여 분석하고 분야별 변인들을 작성하여 해당 건설 관련 전문가 5개 직업군의 실증적 분석을 통하여 개선방안을 개정안으로 제안하여 도심지 굴착공사의 위험 관리에 기여 하고자 한다.

PURPOSES : The purpose of this study is to measure and analyze the fugitive dust generated by each process through field tests to develop a technology to reduce fugitive dust generated during excavation-restoration work on road pavements. METHODS : The testbed was constructed based on a typical excavation-restoration construction section and comprised five sections for reproducibility and repeated measurements. The excavation-restoration work was divided into pavement cutting, pavement crushing, pavement removal, excavation, and restoration processes and fugitive dust generated by each process was measured. Fugitive dust (TSP, PM10, PM2.5, and PM1) was measured using a GRIMM particle spectrometer, which applies the principle of a light scattering spectrometer and can be measured in real-time. RESULTS : Analyses of the average mass concentration of PM10 generated by the excavation-restoration process are as follows: 1286.3 μg/m³ from pavement cutting, 246.8 μg/m³ from pavement crushing, 697.0 μg/m³ from pavement removal, 747.9 μg/m³ from excavation process, and 350.6 μg/m³ from the restoration process. In addition, the average particle size distribution of the excavationrestoration construction was in the order of PM10~PM2.5 (67 %), PM1 or less (24 %), and PM2.5~PM1 (9 %). The pavement cutting process is characterized by the emission of high concentrations of fugitive dust over a short time, compared to other processes. The pavement crushing process has the characteristic of steadily generating fugitive dust for a long period, although the emission concentration is small. CONCLUSIONS : In this study, it was found that the concentration and characteristics of fugitive dust generated during road pavement excavation-restoration works vary by process and the reduction technology for each process should be developed accordingly.

본 연구의 대상은 도로 폭이 좁은 시가지에서 굴착공사 시 적용되는 장지간 주형의 연결부이다. 일반적으로 적용되고 있는 연결부에서 상부 플랜지의 단차와 피로균열 등의 문제로 연결부의 신뢰도가 저하된다. 연결부의 결함을 보완하고 안전성을 향상시킨 개선형 연결부를 개발하였다. 유한요소 기반의 상용프로그램(ABAQUS)를 이용하여 개선형 연결부의 거동을 평가하였다. 먼저, 개선형 연결부에 적용되는 고장력 볼트 연결 및 강재와 콘크리트의 합성거동을 구현하기 위한 수치해석 방법을 제안하였다. 비교논문의 실험결과와 수치해석 결과의 비교를 통하여 개선형 연결부를 해석하는데 있어 수치해석 방법의 적합성을 검증하였다. 본 연구에서 제 안하는 수치해석 방법을 적용하여 개선형 연결부와 일반형 연결부가 적용된 장지간 주형을 해석하였다. 장지간 주형의 탄소성 거동과 연결부의 응력분포를 수치 해석적으로 비교분석하였다. 개선형 연결부의 도입으로 25%의 압축응력이 감소되며 구조적 성능 개선 효과 및 안전성을 확인하였다.

본 연구는 요철형 암반굴착 락볼트 공법에 관한 것으로 암반 확공굴착 드릴비트를 이용하여 실험체를 제작하고, 요철이 없는 모델과 요철을 형성시킨 모델의 인발저항 성능을 평가하기 위한 실험방법을 제시하고 실물실험을 통해 요철형 암반 굴착 락볼트의 성능을 평가하였다. 요철형성 모델은 슬립이 일어나기 전 암석의 취성파괴가 발생하였으며, 무형성 모델보다 평균 1.65배의 저항효과를 보였고 그라우트로 충전된 요철은 압축력에 의해 그라우트가 파괴되더라도 암석 내에서의 2차적인 인장저항효과를 보였다. 또한, 요철의 깊이가 150mm일 경우는 60mm의 경우보다 약 1.12배 인발저항효과를 나타내었다. 암석의 취성으로 인해 암석과 그라우트간의 부착력이 상대적으로 큰 것으로 나타났으며, 반복적이고 균일한 실험결과의 도출은 불가능 했으나 요철형성 효과에 대한 충분한 검증이 이루어졌다. 향후 요철의 길이나 개수 등의 변수에 따른 추가실험과 성능평가를 통해 최적의 요철형성 설계가 가능할 것으로 판단된다.

Cured-in-place-pipe(CIPP) is the most adopted trenchless application for sewer rehabilitation to extend the life of the existing sewer without compromising both direct construction and indirect social costs especially applied in the congested urban area. This technology is globally and domestically known to be the most suitable for partial and full deteriorated pipe structure rehabilitation in a sewer system. The typical design of CIPP requires a significant thickness of lining to support loading causing sewage flow interruption and increasing material cost. This paper presents development of a high strength glass fiber composite lining material for the CIPP application and structural test results. The test results exhibit that the new glass fiber composite lining material has 12 times of flexural strength, 6.2 times of flexural modulus, and 0.5 Creep Retention Factor. These test results can reduce lining design thickness 35% at minimum. Even though taking into consideration extra materials such as outer and inner films for actual field applications, the structural capacity of the composite material significantly increases and it reduces 20 percent or more line thickness as compared to the conventional CIPP. We expect that the newly developed CIPP lining material lowers material costs and minimizes flow capacity reduction, and fully replaceable to the conventional CIPP lining materials.

When the foundation work of the underground part of the building structure or the excavation work of the civil engineering structure is carried out, there is the earthwork work by the inevitable process. As the economic situation continues to develop, construction in urban areas is becoming bigger and higher in scale due to the expansion of infrastructure and the rescue of urban dwellings in urban areas, and excavation of underground roads is inevitable. Excavation of the underground part may cause problems in the process difficulty and safety of the earthworks due to the complexity and various characteristics of the ground selected without consideration of the ground characteristics and site conditions. In order to complete the required facilities, it is necessary to secure the design and construction of the retaining walls. In order to complete the required construction, It is an important factor satisfying construction period and economical efficiency.

This paper develops a flow control block for a hydraulic system of a tunnel boring machine. The flow control block is a necessary component to ensure stability in the operation of the hydraulic system. In order to know the pressure distribution of the flow control block, the flow analysis was performed using the ANSYS-CFX. It was confirmed that the pressure and flow rate were normally supplied to the hydraulic system even if one of the four ports of the flow control block was not operated. In order to evaluate the structural stability of the flow control block, structural analysis was performed using the ANSYS WORKBENCH. As a result, the safety factor of the flow control block is 1.54 and the structural stability is secured.

매립회는 석탄을 이용한 화력발전의 부산물로 플라이애시와 바텀애시 등이 회처리장에 별도의 구분 없이 매립되어 공학적 성질이 일정치 않은 재료를 말한다. 이러한 매립회는 한정된 회처리장의 규모와 매립량의 한계에 의해 대량으로 활용될 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 경량기포공법을 이용한 되메움재에 매립회의 적용 가능성에 대해 조사하고자 하였다. 매립회의 모래 대체 비율과 시멘트 함량 및 기포제 함량에 차이를 두어 배합된 공시체를 사용하여 역학적 성능 평가를 위해 유동성 시험, 관입 저항시험, 일축압축강도 시험, 동결융해 저항성 시험을 실시하였고, 기능적 성능 평가를 위해 열전도율 측정 시험을 실시하였다. 이러한 실내 시험 결과를 토대로 구간의 현장시험시공을 실시하여 소형충격재하시험 및 재굴착 시험을 실시하여 매립회를 이용한 되메움재의 현장 적용 가능성을 평가하였다. 유동성 시험, 관입 저항시험, 일축압축강도 시험을 통해 적절한 배합설계를 결정할 수 있었고, 이에 따라 동결융해 저항성 및 열전도율 측정 시험을 통해 재료의 역학적, 기능정 성능을 평가할 수 있었다. 매립회의 비율이 높을수록 동결융해에 대한 저항성이 큰 것으로 확인되었고, 열전도율에 가능 큰 영향을 미치는 요인이 기포제 함량인 것을 확인할 수 있었다. 또, 현장시험시공을 통해 본 재료가 되메움재로서 적절한 탄성계수를 나타내는 것으로 보였고, 굴삭기는 물론 인력으로도 충분히 재굴착이 가능한 것으로 확인되었다.

PURPOSES : The objective of this study is to develop an optimized method of mix design for rapid-set lightweight-formed mortar mix. To achieve this objective, the workability, setting time, and compressive strength of mixes under various conditions of mix design were evaluated. METHODS: The water-bonder ratio, fly-ash substitution ratio, and forming agent injection amount were selected as design variables in the study. The fluidity, setting time, density, and strength of the mortar mix were considered as major evaluation criteria of the mixture, and were subsequently utilized to evaluate the characteristics of the mortar mix under various conditions. RESULTS : The observations made from the mix design process are as follows: 1) the air content and fluidity increase as the forming agent ratio and forming agent ratio increase, respectively; 2) the maximum air content is approximately 20%; 3) the accelerating agent decreases the fluidity of the mortar mix by 15% on average; 4) the forming agent injection ratio and fly-ash substitution ratio yield significant effects on the initial and final set times of the mortar mix; 5) as the forming agent injection ratio and fly-ash substitution ratio increase, the compressive strength of the mortar mix decreases; and 6) the 28-day compressive strengths of the forming agent injection ratio and fly-ash substitution ratio yield the most significant effects. CONCLUSIONS: It is concluded that the governing design variables for the rapid-set lightweight-formed mortar mix are the forming agent injection ratio and fly-ash substitution ratio.