- 권한신청
- P-ISSN2233-8292
- E-ISSN2287-4747
- KCI
17권 1호
초록
본 논문은 터널 조명 시스템을 적절하게 운영하기 위하여, 터널 내부/외부의 휘도를 측정하는 영상휘도계의 개발 내용을 소개한다. 터널을 측정하는 국제규격 CIE88의 L20법 및 광막법이 구현 가능하도록 개발하였으나 현재 주로 적용되는 L20법을 위주로 실험하였다. 독립적 운영을 위하여 컴퓨터가 내장되었으며 외부와는 이더넷 통신으로 연결된다. 내부에 자동 온도조절 기능과 앞면유리의 열선과 와이퍼 시스템이 구축되었다. 정확한 휘도 측정을 위하여 노출시간과 휘도량에 따른 비선형 특성을 보정하는 수식이 적용되었다. 개발된 휘도계의 공인기관 교정결과는 1%미만의 오차를 보여주었다. 개발된 휘도계를 이용하여 실제 터널에서 실험을 하였고, 실험결과 기준 휘도계측기들과 유사한 특성을 보였으며, 매우 안정적으로 작동함을 볼 수 있었다. 다만, 부분적 고휘도로 인한 센서 포화에 의한 측정오차를 해결하는 과제는 남아 있다.
Abstract
This paper introduces the development of imaging luminance meter which measures the luminances of external/internal road tunnel. The developed imaging luminance meter complies with both L20 method and Veiling luminance method of the international standards, CIE88. In this paper the L20 method is mainly presented because most of tunnels currently adapt L20 method. The developed system has an embedded computer to operate at stand-alone. The system has a ethernet port, a heater, a fan, a defroster, a wiper and sun shielder. Compensation algorithm is applied for correcting non-linear responses to the luminance and integration time. The accuracy of measurement is less than 1% when it calibrated at the public certification institute. The developed system was also tested at the real field, road tunnel. The test results were very similar with the reference luminance meter and showed that the developed system operates well at the real field. Partial sensor saturations were happened to show the less luminance, because there were the high reflecting objects in the real field. Further study should be followed for high luminance measurement.
초록
본 연구에서는 쉴드터널의 볼트 체결 방식의 문제점을 개선하기 위해 강연선 긴장력을 이용한 새로운 세그먼트 체결 기술을 개발하였다. 현장 조립 시험시공을 통해 세그먼트 전단키가 세그먼트 틸팅 공정에서 가이드 역할을 하여 볼트 체결 방식보다 조립 시간이 더 단축되는 것을 확인하였다. 그리고 세그먼트 조립 공정의 소요공기 측정결과 볼트 체결 방식은 1개의 세그먼트 공급에서 체결까지 420초가 소요되었고, 강연선 체결 방식은 400초가 소요되었는데, 강연선 자동화 장치를 이용할 경우 기존 볼트 체결 방식에 비해 60초의 소요공기 감소효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, BIM을 활용한 쉴드TBM 연동 강연선 자동화 시스템 모델링은 쉴드TBM 설계, 굴진 계획, 공법 프로세스 파악, 시공 관리 등에서 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
Abstract
In this study, the new segment assembling method using cable tensible force was developed to improve the problem of bolt assembling method of shield tunnel. In the field test construction, cable assembling method reduced the assembling time of segment in comparison with bolt assembling method because of guide role of segment shear-key. In the result of measuring the necessary time for segment assembling process, it took 420sec to assemble one segment in bolt method and 400sec to assemble one segment in cable method, but in case of using the cable automatic feeder, it could reduce the necessary time as 60sec in comparison with bolt assembling method. The cable automatic system modeling using BIM, that connected shield TBM also will be utilized in the area of design TBM, excavation plan, method process understanding, construction management and so on.
초록
본 논문은 터널 유지관리계측의 응력 관리기준치 설정에 대한 연구로 계측 초기에 설정된 지하철계측 초기 관리기준치를 토대로 서울지하철 6,7,9호선 7개 대표단면의 콘크리트라이닝 응력, 콘크리트라이닝 철근응력, 콘크리트라이닝 내공변위에 대하여 약 5년에 걸친 계측 실적을 분석하고, 국외 계측관리기준을 비교하여 향후 터널 유지관리계측에 적용할 응력 계측관리기준치 설정에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과 향후에 터널에 적용할 유지관리계측의 응력 관리기준치는 국내적용 계측관리기준치와 국외적용 계측관리기준치 분석결과를 비교하여 안전단계는 허용응력의 60%, 주의단계는 허용응력의 80%, 정밀분석단계는 허용응력의 100%로 실무에서 쉽게 적용할 수 있는 절대치에 의한 계측관리방법을 제안하였다.
Abstract
This study analyzed a monitoring data, based on the initial limit values of monitoring in subway, of concrete lining stress and reinforcement stress. The data is obtained from 7 sections of the Seoul metropolitan subway line No 6, 7, and 9 in about 5 years. Also, a research is performed to set up the limit values of management monitoring ,which will be applied to management monitoring in tunnel, through comparing the limit values of overseas management monitoring data and that of domestic management monitoring data. And the result obtained from comparison shows that the safety phase is 60% of allowable stress, the attention phase is 80% of allowable stress and the precision analysis phase is 100% of allowable stress. Also, we presented a method of management monitoring by the absolute value which can be easily applied in practical affairs.
초록
터널에 시공되는 콘크리트라이닝은 1차지보재의 열화를 가정하여 상부로부터 오는 하중을 부담할 수 있도록 설계하는 2차지보재로서, 설계자나 발주기관(client)의 의도에 따라 많은 차이를 나타내고 있다. 특히 풍화암이나 풍화토에 적용하는 지보패턴 4, 5패턴의 콘크리트라이닝 두께를 결정하는 변형계수값을 3패턴에 비해 크게 작은 값을 사용해 보수적으로 설계하고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이런 현재의 여건을 감안 컴퓨터 프로그램(MIDAS-civil)을 사용 역해석을 실시하여 적정한 시공방안을 제시하고자하며, 본 연구를 위해 검토한 기존 프로젝트는 서울지하철 ○○호선 ○○공구의 시공사례를 활용하였다. 검토결과 콘크리트라이닝 두께는 축소할 수 있는 것으로 나타났으며 이를 향후 서울시 도시철도 건설사업에 적용할 경우 경제적인 효과도 클 것으로 기대하고 있다.
Abstract
Concrete lining in tunnel construction is used as secondary support for downward loads when primary support decays. The use of concrete lining varies greatly depending on the intentions of engineer and/or client. An engineer uses much smaller deformation modulus which determines the concrete lining thickness than of a pattern 3, when supporting patterns 4 and 5 are used in a weathered rock and soil. Considering these conditions, this study intends to suggest optimal construction procedures through a back analysis using a computer program(MIDAS-civil). Cases of Seoul Subway System line00 zone00 were selected to be examined for this study. The results show that it is possible to reduce the thickness of concrete lining. When results from this study were applied to Seoul Metropolitan subway construction projects, it is expected to bring economic benefits.
초록
본 논문에서는 가상 해저터널의 세그먼트 라이닝의 부재력 평가하여 수심별 세그먼트 최적 두께 산정 및 하중식에 따른 부재력 변화에 관한 내용을 다루었다. 가상 해저터널의 세그먼트 부재력을 평가하기 위해 먼저 다양한 설계 조건을 도출하고 이에 대해 2-Ring Beam 모델을 이용한 구조해석을 수행하여 부재력을 산출하였다. 산출한 부재력을 이용하여 예비 철근 배근을 통해 단면검토를 수행하여 각각의 지층별로 철근 배근을 조절하여 최적 두께를 산정하였다. 검토 결과를 토대로 시공조건에 따른 부재력 변화 경향을 검토하였으며 아울러 다양한 시공조건에 따른 최적 라이닝 단면을 제시하였다.
Abstract
In this paper, the results of evaluation on the member forces in the virtual subsea tunnel lining segments and optimal thickness of the segment with changes in depth were presented. To evaluate member forces on the hypothetical subsea tunnelling cases were developed and the segmental lining member forces were calculated by performing structural analysis using the 2-Ring Beam model. Through a preliminary reinforcement design review of the cross-section using calculated member force, optimal reinforcement design was selected. Based on the results, the variations of member forces with construction conditions such as the cover depth and the hydraulic pressure are presented. In addition, optimum segment lining designs were developed for various tunnelling conditions.