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      • KCI등재

        사각형 강관을 이용한 비개착 시공에 따른 지반거동의 분석: 모래지반에 대한 모형 토조실험

        최순욱,박영택,장수호,배규진,이기택,백용기,Choi, Soon-Wook,Park, Young-Taek,Chang, Soo-Ho,Bae, Gyu-Jin,Lee, Ki Taek,Baek, Yong Ki 한국터널지하공간학회 2012 한국터널지하공간학회논문집 Vol.14 No.5

        본 연구에서는 비개착 공법에서 상부구조물의 하중을 지지하는데 유용한 사각형 강관의 관입이 지반에 미치는 영향을 파악하고자, 모형토조에 강사장치를 이용하여 상대밀도가 일정한 모래지반을 조성하고, 조성된 모래지반에 모형 오거에 의한 굴착과 동시에 사각형 강관이 관입되는 모형 토조실험을 실시하였다. 실험 결과, 토피고가 낮을 경우에는 사각형 강관 주변의 모든 방향으로 대체로 균등하게 영향범위가 나타난 반면, 토피고가 높아질수록 사각형 강관 관입에 의한 영향범위는 주로 강관 상부에서 넓게 나타나고, 특히 상부 영역의 수평 변형률에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 사각형 강관 상부의 모래 표면의 변위는 무차원 관입속도가 약 0.2일 경우에 최소로 나타났다. 또한 사각형 강관의 관입속도가 일정할 경우, 오거의 회전속도에 따라 모래 표면의 변위량이 달라지는 것으로 나타나, 안전시공을 위해서는 시공조건에 적합한 무차원 관입속도의 선정이 중요하다는 것을 알 수 있다. This study aims to experimentally investigate ground settlement and ground movement around the square pipe by its penetration in sandy ground. A series of laboratory model tests were carried out with a small-scale auger equipment for penetration of a square pipe as well as a newly designed test box with a sand raining equipment. From the experiments, it is shown that a square pipe induces ground movement evenly around it in a low overburden condition. However, as the overburden becomes higher, ground movement by a square pipe is concentrated mainly above it. Especially, horizontal strain above the square pipe was mainly dominated by its penetration. In addition, sand surface movement is the smallest in case of the dimensionless penetration rate equal to 0.2. When its penetration rate of the square pipe is fixed, the rotation speed of auger controls surface movement whether it is settlement or heaving. Therefore, the selection of an optimal dimensionless rate for the square pipe is a key design factor to minimize ground settlement in a trenchless construction.

      • KCI등재

        침매터널 세그먼트조인트의 내화 대책에 대한 실험적 평가

        최순욱,장수호,김흥열,조봉현,Choi, Soon-Wook,Chang, Soo-Ho,Kim, Heung-Youl,Jo, Bong-Hyun 한국터널지하공간학회 2011 한국터널지하공간학회논문집 Vol.13 No.3

        In this study, a series of fire experiments under $HC_{inc}$ and ISO834 (duration of 4 hour) fire scenarios were carried out for three different types of fire protection measures for the segment joint to evaluate their applicabilities to an immersed tunnel. The experimental results revealed that an expansion joint installed to allow relative movements between concrete element ends in an segment joint is the most vulnerable to a severe fire. For the fire protection measure where the originally designed steel plates at an expansion joint arc replaced by fire-resistant boards, the experiments showed that they cannot achieve good fireproofing performance under both $HC_{inc}$ fire scenario and ISO834 (4 hour) fire scenarios since the installation of fire-resistant boards results in the reduction of the sprayed fire insulation thickness. On the other hand, the application of modified bent steel plates replacing the original steel plates was proved to be very successful in fireproofing of the expansion joint due to more sprayed materials filled in bent steel plate than in the original design concept as well as higher adhesion between the steel plate and the sprayed fire insulation layer. 본 연구에서는 화재 발생시 침매터널 세그먼트조인트의 지수재를 고온으로부터 보호하기 위한 내화대책의 효용성을 평가하기 위하여, 세 가지 방식으로 침매터널 세그먼트조인트를 모사한 콘크리트 블록실험체에 대해 $HC_{inc}$ 화재 시나리오와 ISO834(4시간) 화재 시나리오 하에서 화재실험을 수행하였다. 실험결과로부터 함제간의 변위를 허용하기 위한 시공조인트가 화재 시 취약부위임을 확인할 수 있었다. 열 손상에 취약한 시공조인트의 철판을 내화보드와 굴곡이 있는 철판으로 보강한 내화대책으로 변경하여 화재실험을 수행한 결과, 내화보드로 보강한 경우는 내화보드 설치에 따른 뿜어붙임 모르타르 내화재의 시공두께 감소로 인해 내화재의 휨이 발생하여 내화성능을 발휘하지 못하였고, 굴곡이 있는 철판으로 보강한 경우는 철판굴곡에 의해 철판과 뿜어붙임 모르타르 내화재와의 부착력이 증가됨과 더불어 철판 굴곡부에 채워지는 뿜어붙임 모르타르 내화재로 인하여 시공조인트에서의 열 손상이 발생하지 않아 내화성상알 충분히 발휘할 수 있음을 확인하였다.

      • KCI등재

        화재시나리오별 침매터널 구조물의 화재저항성 평가

        최순욱,장수호,김흥열,조봉현,Choi, Soon-Wook,Chang, Soo-Ho,Kim, Heung-Yon,Jo, Bong-Hyun 한국터널지하공간학회 2010 한국터널지하공간학회논문집 Vol.12 No.6

        본 연구에서는 뿜어붙임 방식의 모르타르 내화재가 시공된 침매터널 벽체구조물을 모사한 철근콘크리트 블록시험체에 대해 $HC_{inc}$ 화재시나리오와 IS0834(4시간) 화재시나리오 하에서 침매터널 내화재의 화재저항성 평가결과를 비교하였다. $HC_{inc}$ 화재시나리오 하에서는 내화재와 시험체 계면으로부터 0, 25, 50 mm 위치에서의 최대온도가 각각 $311^{\circ}C$, $194^{\circ}C$, $142^{\circ}C$로 나타났으며, IS0834(4시간) 화재시니리오 조건에서는 0, 25, 50 mm 위치에서의 최대온도가 각각 $332^{\circ}C$, $222^{\circ}C$, $179^{\circ}C$ 측정되었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 적용된 두 가지 화재시나리오들은 최대온도개념에서 유사한 화재강도임을 확인할 수 있었다. 이와 더불어 내화재 설치여부에 따른 침매터널 구조물의 안전성을 확인하기 위한 구조안정성 해석을 수행하였다. 이때 내화재가 설치되지 않은 시험체에 대한 화재시험을 수행하여 화재에 의한 콘크리트의 단면손실과 강도저하를 확인하고 그 결과를 이용하여 구조안정성 해석을 수행하였다. 이상의 해석 결과, 본 연구에서 적용된 강력한 화재시나리오 조건에서는 침매터널 구조물의 안정성 확보를 위하여 내화재가 필수적임을 확인할 수 있었다. In this study, fire resistance of a fireproof material sprayed upon an immersed tunnel was experimentally evaluated under $HC_{inc}$ and IS0834(duration of 4 hours) fire scenarios. Under $HC_{inc}$ fire scenario, the maximum inner temperatures of a concrete specimen at the depth of 0, 25 and 50 mm from the interface between the structure and the fire-proofing layer were $311^{\circ}C$, $194^{\circ}C$ and $142^{\circ}C$ respectively. Similarly, the corresponding maximum temperatures under IS0834 fire scenario were $332^{\circ}C$, $222^{\circ}C$ and $179^{\circ}C$ respectively. From the results, it was revealed that the two different fire scenarios assumed in this study have almost the same fire capacity as each other in the maximum temperature concept. In addition, a structural analysis of the immersed tunnel under $HC_{inc}$ fire scenario was carried out to verify the effects of the fireproof material on its structural stability. Material loss and deterioration of a concrete specimen without any fire-proofing measure was also experimentally evaluated to obtain input parameters for the structural analysis under such a severe fire scenario. From the results, it was confirmed that the application of fireproof measures to the immersed tunnel is essential for its structural stability even under a severe fire scenario.

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        삽입재 크기에 따른 코니컬 커터의 현장내구성 평가 연구

        최순욱 사단법인 한국터널지하공간학회 2019 한국터널지하공간학회논문집 Vol.21 No.1

        본 연구는 로터리드럼커터에 적용된 두 종류의 코니컬 픽커터에 대한 현장시험을 통해시험 전과 후의 육안조사와 중량감소 및 마모부피를 측정하여 코니컬 픽커터의 내구성을 비교 ‧ 분석하였다. 육안조사를 통해 슬림 타입 코니컬 픽커터에서만 총 9개의 삽입재손실이 나타남을 확인하였고 삽입재 보호를 위해 두부의 두께가 중요함을 알 수 있었다. 시험 전과 후의 픽커터의 중량손실과 마모부피는 헤비타입이 슬림타입에 비해 반이하로 작게 나타나 경암반에서 헤비타입이 더 유용함을 확인할 수 있었다. 픽커터의 마모손실을 판단할 때, 중량측정과 마모부피 측정결과의 상호 비교는 재료의 단위중량과 굴착에 의한 스폴링에 의해 차이가 나타날 수 있으므로 주의해야 할 것으로 판단된다 In this study, the durability of conical pick cutter was compared and analyzed by preand post-test visual inspection, measurement of weight loss and wear volume through field test on two types of conical pick cutters applied to rotary drum cutter. In the visual inspection, it was found that only 9 inserts were lost in the slim type conical pick cutter. This result show that the thickness of the head cover surrounding a insert was important to maintain the insert during excavation. The weight loss and wear volume of the heavy type conical pick cutter were less than half that of the slim type. From these results, it can be confirmed that heavy type is more useful than slim type in hard rock. It should be noted that, when determining the wear loss of the conical pick cutter, the mutual comparison of the weight measurement and the wear volume measurement results may be different due to the unit weight of the material and the spalling caused by excavation.

      • KCI등재

        화재곡선과 PET섬유 혼입량에 따른 고강도 세그먼트 콘크리트의 화재저항성 평가에 대한 연구

        최순욱,이규필,장수호,박영택,배규진,Choi, Soon-Wook,Lee, Gyu-Phil,Chang, Soo-Ho,Park, Young-Taek,Bae, Gyu-Jin 한국터널지하공간학회 2014 한국터널지하공간학회논문집 Vol.16 No.3

        화재 시 고강도 콘크리트는 보통강도 콘크리트보다 강도의 감소가 빠르게 나타날 뿐만 아니라 단면손실을 발생시키는 스폴링(spalling)에 취약하다. 본 연구에서는 PET섬유가 혼입된 고강도 세그먼트 콘크리트를 대상으로 ISO834 화재곡선과 RABT 화재곡선 하에서 화재저항성을 평가하였다. 화재저항성을 시험한 결과, PET섬유가 혼입되지 않았을 경우에 ISO834 화재곡선과 RABT 화재곡선 하에서 콘크리트의 단면손실은 약 8 cm, 9.5 cm로 측정되었다. ISO834 화재곡선 하에서 PET섬유가 0.1% 혼입되었을 경우에는 단면손실이 발생하지 않았으나, RABT 화재곡선 하에서는 PET섬유가 0.1% 혼입되었을 경우에는 6.5 cm의 단면손실이 발생하였다. RABT 화재곡선 하에서는 PET섬유가 0.2% 혼입되었을 경우에 단면손실이 발생하지 않았다. 따라서 본 연구에서 사용한 세그먼트 콘크리트는 PET섬유의 혼입량이 0.1%일 때 ISO834 화재곡선 하에서 내화성능을 확보하였으며 RABT 화재곡선 하에서는 PET섬유의 혼입량이 0.2%일 때 내화성능을 가지는 것으로 나타났다. 그러나 단면손실이 발생하지 않았더라도 가열면으로부터 4 cm까지의 손상된 표면의 보수보강이 필요한 것으로 판단된다. High strength concrete is not only vulnerable to the occurrence of spalling which generates the loss of cross-section in concrete structures but produces faster degradation in its mechanical properties than normal strength concrete in the event of fire. This study aims to evaluate fire resistance of high strength segment concrete with PET fibers mixed to prevent spalling under ISO834 (2hr) and RABT fire curve. As results, the samples without PET fibers show the concrete loss up to the depth of about 8 cm and 9.5 cm from the surface exposed to fire under ISO834 and RABT fire curve respectively. The samples mixed with PET fiber of 0.1% show no spalling under ISO834 fire curve and the spalled thickness of 6.5 cm under RABT fire curve after the fire tests. Finally, the sample mixed with PET fiber of 0.2% shows no spalling under RABT fire curve. The results indicate that the suitable amounts of PET fiber for securing fire resistance performance of this high strength segment concrete are 0.1% under ISO834 fire curve and 0.2% under RABT fire curve. However, even though spalling does not occur, it is necessary to repair the deterioration of concrete up to 4 cm from the surface exposed to fire after fire.

      • KCI등재

        요소제거모델을 활용한 열전달해석에서 터널 화재이력곡선의 초기가열구배에 따른 대류열전달계수의 변화

        최순욱,장수호,이춘환,안성율,Choi, Soon-Wook,Chang, Soo-Ho,Lee, Jun-Hwan,Ahn, Sung-Yol 한국터널지하공간학회 2010 한국터널지하공간학회논문집 Vol.12 No.3

        본 연구에서는 화재에 의한 콘크리트의 단면손실과 역학적 특성을 저하하는 주요 요인 가운데 온도증가율, 즉 초기가열구배를 변화시키면서 모의화재실험을 수행하였다. 그리고 수행된 모의화재실험에서 관찰된 단면손실을 모사하기 위하여 요소제거모델을 활용한 유한요소해석법에 의해 열전달해석을 수행하였다. 이때 모의화재실험결과와 수치해석결과가 가장 일치하는 대류열전달계수를 반복적인 해석과정을 통해 도출하였다 이상의 과정으로부터 얻어진 초기가열구배에 따른 대류열전달계수의 변화를 조사한 결과, 각 초기가열구배별 대류열전달계수의 변화는 분수함수 형태로 근사시킬 수 있었다. 최종적으로 모의화재실험으로부터 도출된 초기가열구배별 대류열전달계수의 변화 결과를 내삽하여 다양한 초기가열구배에 따른 화재경과시간별 대류열전달계수의 변화를 추정할 수 있는 수식을 함께 제시하였다. The initial heating rate is well known as one of the most influencing factors on the occurrence of spalling and the loss of strength in concrete after fire initiation. In this study, a series of fire tests were carried out at different initial heating rates to find out its effects on the deterioration of tunnel structural members. Heat transfer analyses combined with an element elimination model were also carried out to verify its applicability in the same conditions as the fire tests. Moreover, the convection heat transfer coefficients compatible with fire test results were derived from parametric studies. In this course, their time-dependent variations were also analyzed at different initial heating rates. Finally, a numerical formula to estimate the heat transfer coefficients at the various initial heating rates was proposed by the interpolation of the results of numerical analyses.

      • KCI등재

        뿜어붙임멤브레인의 방수성능 및 염수저항성의 기초평가

        최순욱,강태호,장수호,이철호,김진태,최명식,Choi, Soon-Wook,Kang, Tae-Ho,Chang, Soo-Ho,Lee, Cheol-Ho,Kim, Jintae,Choi, Myung-Sik 한국터널지하공간학회 2017 한국터널지하공간학회논문집 Vol.19 No.2

        터널의 누수는 콘크리트 라이닝과 같은 구조물의 장기 내구성을 저하시키는 원인이 된다. 내구성 저하 원인은 염화물, 황산염, 물, 가스 등 지하수에 포함되어 있는 여러 가지 물질이 될 수 있다. 본 연구에서는 터널의 지보재로서 또는 방수재로서 사용되는 뿜어붙임멤브레인의 방수성능과 염수에 대한 저항성을 파악하기 위한 기초 시험을 수행하였다. 그 결과, 일부 시험체에서 물의 침투가 발생할 수 있는 것을 파악하였고 그 원인이 액상폴리머와 분말재료의 혼합에 의해 생기는 내부공극과 수압에 의해 내부공극이 연결되어 발생하는 것임을 알 수 있었다. 그리고 증류수와 염수에 침지된 시험체에 대한 인장강도시험을 통해서 인장강도가 기건상태에 비해 절반 이하로 감소될 수 있음을 확인하였다. 또한 신장률은 염수보다 증류수에서 신장률이 더 커지는 결과가 나타났다. 그러나 이 결과는 추가적인 조사가 필요할 것으로 판단된다. The leakage of tunnel causes the long-term durability of the structures such as concrete lining to deteriorate. The cause of durability degradation can be various substances contained in groundwater such as chloride, sulphate, water, and gas. In this study, a series of test were carried out to determine the watertightness performance and the resistance to salt water of the spray-applied membrane used as non-structural rock support or as a waterproof material for tunnels. As a result, it was found that the penetration of water could occur in a specimen, and the reason was that the internal pores generated by the mixing of the liquid polymer and the powder material and the internal pores were connected by the water pressure. The tensile strength of the test specimens immersed in distilled water and saline water was found to be reduced to less than half of the tensile strength in normal condition. In addition, The elongation was measured to be higher in distilled water than in salt water. However, this result will require further investigation.

      • KCI등재

        선형절삭시험에 의한 슬림 코니컬커터의 절삭성능 평가(I): Attack Angle 변화에 의한 결과

        최순욱,장수호,박영택,이규필,Choi, Soon-Wook,Chang, Soo-Ho,Park, Young-Taek,Lee, Gyu-Phil 한국터널지하공간학회 2014 한국터널지하공간학회논문집 Vol.16 No.6

        본 연구에서는 로드헤더 커팅헤드 설계의 기본 사항인 절삭조건에 따른 커터작용력의 변화를 살펴보는 기초 연구를 진행하기 위하여 연암 및 보통암을 대상으로 하는 슬림 코니컬커터를 사용하여 받음각과 커터관입깊이, 커터간격의 조건에 따른 선형절삭시험을 수행하였다. 각 시험조건에서 커터작용력인 연직력, 절삭력, 구동력을 측정하였고 그 측정결과의 평균값을 사용하여 분석을 실시하였다. S/d비와 비에너지의 관계, 관입깊이와 비에너지의 관계, S/d비와 커터작용력의 관계로부터 받음각이 $50^{\circ}$, 커터간격이 12 mm, 커터관입깊이가 9 mm인 조건이 모르타르시험체에 대한 최적의 절삭조건임을 확인할 수 있었다. 특히 받음각이 $50^{\circ}$인 경우가 $45^{\circ}$인 경우에 비해 장비사양 설계를 위해 더 효과적임을 알 수 있었다. In this study, the variations of cutter acting forces depending on cutting conditions were examined to obtain basic data for roadheader cutting head design. The linear cutting tests were performed in the condition of different attack angles, penetration depths, cutter spacings by using a slim conical pick for the light cutting condition. Cutter acting forces were measured by 3-directional load cell under different test conditions, and the analysis for cutting performance were carried out after calculating average values of the measured results. It is confirmed that the optimal cutting condition for the mortar specimen is the 50 degree attack angle, the cutter spacing of 12 mm, the cutting depth of 9 mm which are obtained from the analysis results. In addition, 50 degree attack angle is more effective than 45 degree attack angle to design optimal specifications of cutting head.

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