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2014 Vol.16, Issue 4 Preview Page
Analysis of ground behavior for model tunnel excavation with pipe roof reinforcement using close range photogrammetric technique

근거리 사진계측기법을 이용한 강관보강 모형터널굴착의 지반거동 분석

Jung-Hwan Lee1
,
Yong-Joo Lee2*
이 정환1
,
이 용주2*
1Graduate Student, Dept. of Civil Engineering, Seoul National University of Science & Technology
2Assistant Professor, Dept. of Civil Engineering, Seoul National University of Science & Technology
1서울과학기술대학교 공과대학 건설시스템공학과 석사
2서울과학기술대학교 공과대학 건설시스템공학과 조교수
*교신저자. *Corresponding Author. 
31 July 2014. pp. 387-402
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Abstract

In congested urban areas, constructions of tunnel structures have became necessary due to a lack of surface space. The excavation of any tunnel generated the ground disturbances of surrounding ground and displacements is major concern. Therefore, a study of tunnel stability is necessary. In this study, the authors have investigated the stability and failure pattern of tunnel through the model tunnel test. In this study, the close range photogrammetry was used to measure the ground deformation. The measured data was converted to displacement vectors and contours. And then it compared to FE analysis and empirical formula. In addition, this study presented the comparison between steel pipe reinforced model tunnel and unreinforced model tunnel. The ground deformation for both the steel pipe reinforced model tunnel and the unreinforced model tunnel was analysed.

Keywords
Model tunnel
Close range photogrammetry
Ground surface settlement
steel pipe reinforcement
Image processing

혼잡한 도심지에서는 지상의 공간부족에 따른 터널 구조물에 대한 시공의 필요성이 늘어나고 있다. 터널은 굴착 시 주위 지반의 교란 및 변위를 발생시키는데, 그에 따른 안정성 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 터널굴착에 따른 지반의 거동을 측정하기 위해 모형터널 장비를 개발하였다. 모형터널은 터널굴착을 모사하기 위해서 터널 내부의 일정한 물의 양을 조절하면서 외경을 축소한다. 그에 따라 발생하는 체적손실이 터널굴착에 따른 지반의 변위를 발생시킨다. 지반의 변형 측정은 근거리 사진계측기법을 사용하였으며, 이를 변위분포도와 변위벡터로 나타내었고, 유한요소 수치해석, 기존 문헌, 이론 및 경험식들과 비교하였다. 또한, 터널 천단부 강관 보강 및 무보강의 터널굴착에 따른 모형시험을 진행하여 지반의 거동을 분석하였다. 본 연구의 실내모형터널시험은 지반의 자세한 변위 데이터를 얻기 위해 흙으로 가정한 알루미늄봉과 근거리 사진계측을 사용한 이상화된 2차원의 연구이다. 그 결과, 유한요소 수치해석에서의 흙의 변형 패턴이 실제 모형 시험과 상당히 유사함을 확인 및 검증 할 수 있었다.

키워드
모형 터널
근거리 사진계측기법
지표면 침하
강관 보강
이미지 프로세싱
References
1
1.Lee, Y.J. (2004), “Tunnelling adjacent to a row of loaded piles”, Department of Civil and Environmental Engineering, University College London, June 2004.
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4
4.Lee, J.H., Lee, J.M., Lee, C.N., Lee, Y.J. (2012), “Deformation measurment of model ground using close range photogrammetric technique”, KGS Fall National Conference 2012 Poster session P8_03.
5
5.Lee, J.H., Kong, S.M., Ryu, Y.H., Ku, J.C., Kim, I.S., Lee, Y.J. (2014), “Numerical analysis on direct-boring multi-pipe grouting method for tunnel reinfrcement”, KGS Spring National Conference 2014 Poster session P4_06.
Information
  • Publisher :Korean Tunneling and Underground Space Association
  • Publisher(Ko) :한국터널지하공간학회
  • Journal Title :Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
  • Journal Title(Ko) :한국터널지하공간학회 논문집
  • Volume : 16
  • No :4
  • Pages :387-402
  • Received Date : 2014-07-03
  • Revised Date : 2014-07-14
  • Accepted Date : 2014-07-21
  • DOI :https://doi.org/10.9711/KTAJ.2014.16.4.387
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