상재하중의 재하위치 및 매설심도를 고려한 지중 매설관의 구조거동 평가

류연선(Ryu Yeon Sun),조현만(Cho Hyun Man),김영빈(Kim Young bin) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.2

지중매설관은 산업의 각종분야 및 지하 기반시설에 널리 사용되고 있다. 지중 매설관에 작용하는 하중으로는 토압, 차량하중, 온도, 지진 하중, 부양하중 등이 있다. 특히 다수의 매설관은 도로 포장아래에 매설되어 있고, 과도한 차량하중이나 예상치 못한 하중을 받는 경우가 있다. 본 논문에서는 매설관의 상부 및 인근에 상재하중이 작용할 때 나타나는 매설관의 구조적 거동을 상재하중의 재하위치, 매설관의 매설깊이, 매설관의 크기를 고려하여 평가하였다. 이를 위해 수치모델을 구성하고 유한요소해석을 수행하였다. 매설깊이와 재하위치에 따라 매설관의 변위와 응력의 변화를 산정하고, 그 결과로부터 거동특성을 파악하였다. Buried pipes have been applied in a wide range of industry and the subsurface infrastructures. The loads acting on buried pipes include soil pressure, traffic load, seismic load, flotation. Many underground pipes are buried under the road pavement and subjected to excessive vehicle load or unexpected load. In this paper, the structural behavior of the buried pipe under the surcharge load is evaluated considering load location, buried depth and dimension of pipe. Finite element analysis was perform for the assessment of the displacement and stress of buried pipe. The results showed the effect of the load location and buried depth on performance of the underground pipe.

외부하중에 의한 지중 매설관의 변형거동 특성에 관한 연구

유한규(Yoo Hankyu),박언상(Park Eonsang),김동률(Kim Dongryul) 한국지반환경공학회 2008 한국지반환경공학회논문집 Vol.9 No.6

다양한 환경의 지반 속에 매설되어 있는 지하 매설관은 지반과 외부 하중의 종류 뿐만 아니라 하중 작용시간, 작용조건 등에 따라 다양한 거동특성을 보인다. 또한 같은 지역 내에서도 환경조건이 다르기 때문에 현재의 이론적 해석방법으로는 매설관의 응력상태나 거동상태를 정확히 예측하는 데는 현실적으로 많은 어려움이 따른다. 특히 예측치 않은 하중발생 상황이나 차량 및 열차 하중에 대한 매설관의 영향 평가는 국내의 경우 아직 미진한 상황이다. 이에 본 연구에서는 대형토조실험과 수치해석을 통하여 매설깊이에 대한 영향 평가, 지반 교란의 영향 평가를 실시하였다. 또한 열차하중과 같은 동적하중에 대한 매설관의 영향 평가를 위하여 수치해석을 통해 열차이동하중에 대한 영향 평가를 수행하였다. The underground conduit laid under different environments exhibits various behaviour according to the ground and external load as well as the loading time and conditions, so on. As the environmental conditions are usually different even within the same area, it is very difficult to correctly predict the stress conditions and behaviour of the underground conduit using currently available theoretical analysis. Especially, it is not yet satisfied in Korea for the evaluation of the underground conduit under the influence of the load of vehicles or unexpected loading conditions. Thus, in this study the assessment for the excavation depth and ground disturbance was carried out with a large box model test and numerical analysis. Numerical analysis was also performed for the assessment of dynamic loading conditions like railway load.

국내 기상조건하에서 지중 매설관의 소규모 주택 건축물 냉난방 부하 절감 효과에 관한 연구

이광호(Lee Kwang-Ho) 대한건축학회 2010 대한건축학회논문집 Vol.26 No.8

The cooling and heating load reduction effect of an earth tube system under the climatic conditions of Korea was investigated using the newly developed earth tube model in EnergyPlus. Hourly, monthly and annual cooling and heating loads with and without earth tubes were compared and analyzed. It turns out that the earth tube has the larger reduction effect of the cooling load than that of the heating load. When properly designed and predicted, earth tubes can reduce significant amounts of cooling loads. Finally, the higher earth tube airflows do not necessarily guarantee the larger cooling load reduction due to the higher discharge air temperature entering the room.

지중 관망 매설 시 지하공동 억제를 위한 물리 및 화학적 보강기법 연구

유희태(Yoo, Heetae),오정호(Oh, Jeongho) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.3

최근 도심지역에서 지하공동의 발생 빈도가 급증함에 따라 사회적 불안이 야기되고 인적 재해도 발생되고 있는 실정이다. 도심지를 관통하는 철도 노선의 경우, 노선 하부 주변에 지하공동의 주 발생원인인 지중매설관 많이 분포해 있으며 도심지의 지하 공간 개발 또는 지하매설관의 파손 및 노후화에 의한 피해 발생 가능성이 있을 것으로 판단되며 이에 대한 검토가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 철도 노선 주위에 상하수도 관로 매설 시 관로 파손 및 노후화에 따른 지하공동 발생을 억제하기 위한 물리적 화학적 보강기법을 연구하고자 실내실험 및 수치해석을 실시하였다. 실험결과, 관 매설 시 토목섬유와 CLSM을 적용한 경우 관 파손에 의한 지하공동 전이를 억제하는 것을 지표면 침하량 및 파이프 거동을 통해 확인하였고 이를 제한적인 수치해석을 통해 검증하였다. The deterioration of water and sewage pipes in urban areas has been regarded as the primary cause of underground cavities, which have frequently been occurring in urban areas. It is noted that railways in service through the urban areas travel over the underground utilities, so it is imperative to establish a methodology to mitigate such damages. In this study, we carried out the laboratory test and numerical analysis in order to evaluate the effectiveness of physical and chemical treatments to mitigate underground cavitation caused by pipe breakage and deterioration. The test results had shown that the application of geosynthetic material and controlled low strength material (CLSM) seems to play a significant role in preventing the development of underground cavities from the deteriorated pipe by yielding less ground surface settlement and pipe responses due to repeated loading. A limited numerical analysis confirmed the test results as well.

내부 스테레오 동영상을 활용한 지중매설관 3차원 매핑

천장우(Cheon, Jangwoo),이임평(Lee, Impyeong) 대한토목학회 2022 대한토목학회 학술대회 Vol.2022 No.10

출구 온도를 고려한 수평형 지중열교환기의 매설 지침에 관한 연구

조성우(Sung-Woo Cho),임병찬(Pyeong-Chan Ihm) 대한설비공학회 2014 설비공학 논문집 Vol.26 No.12

Geothermal energy can be used with a geothermal heat pump or an earth-to-air heat exchange system (EAHES), which is referred to as a “cooling tube” in Korea. In this study, we suggest EAHES burial guidelines in terms of the parameters of buried pipe length and air velocity regarding the exit air temperature of EAHES. The exit air temperature for EAHES in three regions (Changwon, Busan and Seoul) was calculated with variation in buried pipe length and air velocity at Φ 100 mm and Φ 200 mm. In conclusion, variation in the buried pipe length is more effective than that of air velocity to achieve the required exit air temperature.

지중매설 폴리에틸렌 관의 장기거동 예측

이재호,김빈,윤수현,김응호 대한상하수도학회 2017 상하수도학회지 Vol.31 No.1

Most of existing buried pipes are composed of reinforced concrete. Reinforced concrete pipes have many problems such as aging, corrosion, leaking, etc. The polyethylene (PE) pipes have advantages to solve these problems. The plastic pipes buried underground are classified into a flexible pipe. National standard that has limited the long-term vertical deformation of the pipe to 5% for flexible pipes including PE pipe. This study presents a prediction for the long-term behavior of the polyethylene pipe based on ASTM D 5365. This prediction method is presented to estimate by using the statistical method from the initial deflection measurement data. We predict the behavior of long-term performance on the double-wall pipe and multi-wall pipe. As a result, it was found that the PE pipe will be sound enough more than 50 years if the compaction of soil around the pipe is more than 95% of the standard soil compaction density.

식물공장 이중창호의 하절기 열전달 성능 분석

소재현(Jae Hyun So),김우태(Woo Tae Kim) 대한설비공학회 2012 설비공학 논문집 Vol.24 No.4

To reduce the summertime cooling load of a plant factory, a concept design was performed for the double skin window which utilizes the low temperature air from a ground coupled heat exchanger. The design parameters were selected as the number of cavity air inlet, the cavity thickness, the location of cavity air inlet, and the configuration of cavity air outlet. A parametric study was conducted in a systematic way to evaluate the heat transfer characteristics of the double skin window. As the number of cavity air inlet and the cavity thickness increase, the heat flux from outside air to indoor air was decreased. The effect of the location of cavity air inlet was not significant and the larger cavity air outlet area gave us relatively better heat blocking performance from outside hot air. This study demonstrated that it is possible to develop an improved double skin window by utilizing a ground coupled heat exchanger.