포항 지열발전 프로젝트 및 CM 기반 시추공사 관리 시스템 소개

김광염,신휴성,이승수,Kim, Gwang-Yeom,Sin, Hyu-Seong,Lee, Seung-Su 한국건설관리학회 2014 한국건설관리학회 논문집 Vol.15 No.4

계측단면중심 벡터를 이용한 터널 막장전방 단층대 예측

김광염,김창용,이정인,Kim, Gwang-Yeom,Kim, Chang-Yong,Lee, Jeong-In 한국지반공학회 2007 지반 : 한국지반공학회지 Vol.23 No.6

암석시험편 천공시험을 이용한 천공파라미터 연구

김광염(Kim Kwang Yeom),김창용(Kim Chang Young),김광식(Kim Kwang Sik),윤효관(Yoon Hyo Kwan) 대한토목학회 2008 대한토목학회 학술대회 Vol.2008 No.10

모형실험을 통한 천공데이터와 지반의 물리적 특성 간의 상관성 분석

김광염 ( Kwang Yeom Kim ),김창용 ( Chang Yong Kim ),김성권 ( Sung Kwon Kim ),김광식 ( Kwang Sik Kim ),윤효관 ( Hyo Kwan Yoon ) 대한지질공학회 2009 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2009 No.-

지질 조건을 고려한 RMR 인자값 추정을 위한 선형회귀식 제안

김광염 ( Kwang Yeom Kim ),임성빈 ( Sung Bin Yim ),김성권 ( Sung Kwon Kim ),김창용 ( Chang Yong Kim ),서용석 ( Yong Seok Seo ) 대한지질공학회 2007 지질공학 Vol.17 No.4

일반적으로 국내에서 터널의 지보 설계를 위한 암반분류법으로는 RMR 분류가 사용된다. 터널 시공 중 예비조사계획을 보완하고 노선을 따른 연속적인 지반 정보를 획득하기 위해 막장관찰과 동시에 RMR을 통한 암반분류가 시행된다. 하지만 국내 터널 시공 여건 상 조사를 위한 충분한 시간이 보장되지 않으며, 때로는 막장에서의 직접 관찰이 불가능 한 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 RMR 항목 중 상대적으로 조사 시간이 길며 세밀한 관찰이 요구되는 RQD와 불연속면 상태 항목의 배점을 추정하기 위한 선형회귀분석을 수행하였으며, 그 결과 최적 회귀식을 산정 하였다. 또한 기존연구에서 고려하지 않은 지질조건을 반영하기 위해, 퇴적암, 천매암, 화강암을 기반으로 하는 터널의 데이터를 각각 구분하여 분석하였다. 추정을 위한 변수로는 다른 RMR 항목을 대상으로 선정하였으며, 이들 간의 선형회귀분석을 통해 최종 회귀식을 산정하였다. In general, RMR classification system is used for the support design of a tunnel. Face mapping during excavation and RMR-based rock classifications are conducted in order to provide information for complementary changes to preliminary survey plans and for continuous geological estimations in direction of tunnel route. Although they are ever so important, there are not enough time for survey in general and sometimes even face mapping is not available. Linear regression analysis for the estimation of mediating RQD and condition of discontinuities, which require longer time and more detailed observation in RMR, was performed and optimum regression equations are suggested as the result. The geological data collected from tunnels were analyzed in accordance with three rock types as sedimentary rock, phyllite and granite to see geological effects, generally not been considered in previous researches. Parameters for the regression analysis were set another RMR factor.

변위벡터방향성을 이용한 터널 전방 단층대 예측에 관한 연구

김광염 ( Kwang Yeom Kim ),임성빈 ( Sung Bin Yim ),김장겸 ( Jang Kyeom Kim ),서용석 ( Yong Seok Seo ),김진웅 ( Jin Woung Kim ) 대한지질공학회 2010 지질공학 Vol.20 No.4

본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 통해 터널 굴착 전방에 위치한 단층대를 내공변위 계측결과를 이용하여 예측하기 위한 방안을 고찰하였다. 이를 위하여 터널과 단층대의 기하학적 위치변화에 따른 수치해석 모델을 구성하였다. 단층대의 경사는 각각 90°, 터널 진행 반대방향 45°, 터널 진행방향 45°의 3가지로 구분하였으며, 각 경사별로 주향을 15° 간격으로 변화시켜 총 15개의 해석 모델에 대하여 분석하였다. 각 모델별 내공변위의 변화양상은 천단부와 측벽부에서의 벡터 방향성을 이용하여 분석하였다. 최종적으로, 총 9가지 조건의 단층대 분포 특성에 해당하는 굴착면 전방 예측 경향선을 도시화 하였으며, 이를 기반으로 일상 계측 데이터 분석을 통한 전방 단층대 출현 및 배향의 예측 방안을 제시하였다. A three-dimensional finite element analysis was performed to predict the location of a fault zone ahead of a tunnel face based on convergence displacement. Geometrical models for the numerical analysis were developed based on the possible geometric intersection between the fault zone and the tunnel. Fifteen fault models were generated from combinations of faults with five different strikes (at 15° intervals) and three dips (vertical, 45° and -45°) relative to the tunnel route. The displacements on the crown and side walls were calculated and analyzed using a vector orientation approach. As a result, nine representative prediction charts were developed, showing location and orientation of the fault zone based on convergence displacement.

균질암반에서의 유압식 천공데이터 평가

김광염(Kwang-Yeom Kim),김창용(Chang-Yong Kim),김광식(Kwang-Sik Kim) 한국암반공학회 2008 터널과지하공간 Vol.18 No.6

천공탐사는 암반 굴착시 점보드릴의 유압착암기로부터 계측되는 기계량들인 천공데이터를 분석하여 암반의 특성을 평가하는 기법이다. 천공탐사는 발파공 또는 록볼트공 천공시 실시간으로 계측할 수 있기 때문에 암반을 신속하고 정량적으로 예측 및 평가할 수 있는 장점이 있다. 현재까지도 천공데이터에 관한 다양한 연구가 수행되어져오고 있지만, 암반 특성을 평가하기 위한 천공파라미터들의 항목 선정과 기계량들의 수치적인 정량화가 정립되어있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 암석 및 지반 특성을 평가할 수 있는 천공파라미터의 항목 선정 및 천공시 천공데이터들 간의 관계를 파악하기 위해 균질 모형 암석 시험편을 제작하여 천공데이터를 획득하였고, 획득된 천공데이터를 이용하여 천공파라미터들의 상관관계 분석을 수행하였다. 분석 결과를 통해 유압착암기의 굴착능력은 타격에 의해 가장 큰 영향을 받음을 확인하였다. The drilling monitoring is a technique to assess rock mass properties by analyzing the mechanical quantities measured by drilling process. Since drilling survey can be conducted on real-time-basis for excavating blast holes or rockbolt holes, it may enables fast and quantitative prediction and evaluation of rock mass. Though a number of studies have been conducted on the drilling data, the selection of drilling parameters and numerical quantification of mechanical quantities or rock mass have not been well established yet. In this study, drilling tests were conducted with homogeneous rock specimen to identify drilling parameters and the relation of the drilling data. As a result, it is verified that above all drilling parameters, the percussion was the most important factor on the excavatability of hydraulic drilling.

유압 천공데이터를 이용한 터널 굴진면 전방 지질상태 예측

김광염 ( Kwang Yeom Kim ),김창용 ( Chang Yong Kim ),김광식 ( Kwang Sik Kim ),임성빈 ( Sung Bin Yim ),서경원 ( Kyoung Won Seo ) 대한지질공학회 2009 지질공학 Vol.19 No.4

터널 및 지하구조물 시공 중 굴착 대상 지반에 대한 정확한 정보 획득은 작업의 효율성과 안전성을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 굴착 중 굴진 대상 암반의 지질 구조를 신속하고 정확하게 감지하기 위하여 천공탐사 기법을 이용하였다. 유압 착암기 천공 시 발생하는 천공속도, 회전압, 피드압 등의 기계량을 측정하여 분석하였으며, 이를 통해 암석과 지질구조적 특성에 의해 변화되는 암반 특성을 평가 하였다. 터널 시공현장에서 굴착 중 획득된 천공데이터 분석에 의해 평가된 암반 정보는 굴착 전 수행된 선진수평시추 및 TSP 탐사 결과와 비교하여 신뢰성을 검토하였으며, 그 결과 천공 데이터의 변화가 암반 특성 및 불연속면 예측을 위해 효율적으로 활용될 수 있음을 확인하였다. During construction of a tunnel and underground structure, it is very important to acquire accurate information of the rock mass will be excavated. In this study, the drill monitoring method was applied for rapid prediction of geological condition ahead of the tunnel face. Mechanical data(speed, torque and feed pressure) from drilling process using a hydraulic drilling machine were analyzed to assess rock mass characteristics. Rock mass information acquired during excavation from drilling monitoring were compared with results from horizontal boring and tunnel seismic profiling(TSP). As the result, the drilling monitoring method is useful to assess rock mass condition such as geological structures and physical properties ahead of the tunnel face.

천공데이터를 이용한 터널 굴진면 전방 암반강도 예측

김광염(Kwang-Yeom Kim),김성권(Sung-Kwon Kim),김창용(Chang-Yong Kim),김광식(Kwang-Sik Kim) 한국암반공학회 2009 터널과지하공간 Vol.19 No.6

터널 굴착시 굴진면 전방의 지반상태를 사전에 파악하는 것은 터널의 안정성을 증가시킴과 동시에 시공성을 향상시켜 경제적인 터널 시공을 할 수 있도록 한다. 이에 본 연구에서는 터널 천공시 획득되는 천공데이터를 이용하여 굴진면 전방의 암반강도를 예측하고자 하였다. 이는 암반강도가 현장에서 암반분류 및 지보패턴 설계등의 핵심인자로 가장 보편적으로 활용될 뿐만 아니라, 암반강도의 변화를 통해 굴진면 전방의 지반상태 변화를 예측하는데도 활용할 수 있기 때문이다. 이를 위해 본 연구에서는 다양한 강도 특성을 보이는 균질한 암석시험편을 대상으로 착암기 종류를 변화시켜가며 천공실험을 수행하였다. 실험결과 천공속도는 다른 천공데이터들과 착암기의 종류 및 암석의 강도에 따라 고유한 값을 보이는 것으로 나타났다. 또한, 동일한 암석에 대해 천공시 타격압이 증가하면 천공속도는 선형적으로 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 터널 시공 현장에서 착암기의 제원, 현장 계측 데이터 및 천공속도와 암반강도의 상관관계를 이용하여 터널 굴진면 전방의 암반강도를 예측할 수 있는 방안을 제안하였다. Appropriate investigation of ground condition near excavation face in tunnelling is an inevitable process for safe and economical construction. In this study mechanical parameters from drilling process for blasting were investigated for the purpose of predicting the ground condition, especially rock mass strength, ahead of tunnel face. Rock mass strength is one of the most important factors for classification of rock mass and making a decision of support type in underground construction. Several rock specimens which are considered homogeneous and having different strength values respectively were tested by hydraulic drill machines generally used. As a result, penetration rate is fairly related with rock mass strength among drilling parameters. It is also found that penetration rate increases along with the higher impact pressure even under same rock strength condition. It is finally suggested that new prediction method for rock mass strength using percussive pressure and penetration rate during drilling work can be utilized well in construction site.

디지털 영상을 이용한 터널 3차원 변위 계측

김광염 ( Kwang Yeom Kim ),김창용 ( Chang Yong Kim ),이승도 ( Seung Do Lee ),서용석 ( Yong Seok Seo ),이정인 ( Chung In Lee ) 대한지질공학회 2007 지질공학 Vol.17 No.4

디지털 영상을 통한 터널 내공의 3차원 절대변위 계측의 현장 적용성 검토를 위해 OO터널 현장에 계획된 내공변위계측단면 상에 위치한 광파 타겟의 변위를 측정하고자 하였다. 디지털 영상 계측을 위한 3차원 입체모델 생성을 위해 측정위치마다 3개의 측선까지의 타겟만 고려하였다. 하나의 입체모델의 생성을 위해서 각 위치에서 3장 이상의 디지털 영상을 획득하여 입체모델을 구성하였으며, 마지막 2개 측선에서의 6개 타겟(천단, 좌우 측벽)을 계속 중첩시켜가며 다음입체 모델을 구성하여 6개 이상의 정합점이 두 입체모델에서 공유될 수 있도록 하였다. 광파 계측과 디지털 영상계측을 통한 터널 시공 중 암반의 3차원 절대변위 계측 방법을 비교하기 위해 10회에 걸쳐 디지털 영상 계측과 광파 계측을 동일한 구간에 동시에 적용하였다. 각 방법을 사용한 계측에 소요되는 시간과 계측결과를 비교하였다. In order to assess the on-site applicability of 3D absolute displacement monitoring of tunnel using digital photogrammetry, the displacement of the optical target placed at the measurement section was investigated, as planned in the OO tunnel construction site. The targets on 3 measurement lines only were considered for each point of measurement for the reconstruction of 3D cubic model for the digital vision monitoring. For each 3D model, 3 or more images have to be obtained at each point. On the last 2 measurement lines, 6 targets (crown, left and right walls) were continuously overlapped to construct 3D models so that 6 or more apices can be shared by 2 3D models. In order to compare the measurement methods of 3D absolute displacements in tunnel excavation, i. e, total station and digital image measurement, both the digital image measurement and optical measurement were conducted for 10 times in the same work section. The time and measurement results of both methods were compared.