일반적으로 대형 지붕구조나 초대형 보와 같은 대형 구조물을 양중하는 방법은 유압잭이 이용된다. 또한, 양중시 안전을 위하여 CCTV를 이용하여 각 포인트에 설치된 줄자를 모니터링하여 레벨체크를 수행하고, 상대 변위가 기설정된 한계를 벗어나면 유압잭을 정지하고 상대변위를 수동으로 조정한 후에 양중을 수행하였다. 그러나, 이러한 종래의 양중 방법은 CCTV를 육안으로 확인하여 레벨을 체크하기 때문에 정확도가 높지 않았고, 실시간 계측은 현실적으로 불가능하였다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 자동추적형 토탈스테이션, 레이저 거리계, 데이터로거, 변형도게이지 등을 이용하여 대형 구조물 양중시 적용할 수 있는 계측-평가 시스템 구축하였다. 시스템을 구현하기 위한 프로그램 작성 후 실험실에서 시연을 통해 계측-평가 데이터의 정확성 및 활용 가능성을 평가하였으며, 안정적인 데이터 취득 및 연산을 통해 적용성이 검증되었다.
일반적으로 대형 지붕구조나 초대형 보와 같은 대형 구조물을 양중하는 방법은 유압잭이 이용된다. 또한, 양중시 안전을 위하여 CCTV를 이용하여 각 포인트에 설치된 줄자를 모니터링하여 레벨체크를 수행하고, 상대 변위가 기설정된 한계를 벗어나면 유압잭을 정지하고 상대변위를 수동으로 조정한 후에 양중을 수행하였다. 그러나, 이러한 종래의 양중 방법은 CCTV를 육안으로 확인하여 레벨을 체크하기 때문에 정확도가 높지 않았고, 실시간 계측은 현실적으로 불가능하였다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 자동추적형 토탈스테이션, 레이저 거리계, 데이터로거, 변형도게이지 등을 이용하여 대형 구조물 양중시 적용할 수 있는 계측-평가 시스템 구축하였다. 시스템을 구현하기 위한 프로그램 작성 후 실험실에서 시연을 통해 계측-평가 데이터의 정확성 및 활용 가능성을 평가하였으며, 안정적인 데이터 취득 및 연산을 통해 적용성이 검증되었다.
Heavy structures such as large roof structures and superbeams were lifted using hydraulic jacks. Moreover, member verticality and horizontality checks were performed at every construction stage to monitor the measuring tapes for their structural safety, using CCTV. When the relative displacement exc...
Heavy structures such as large roof structures and superbeams were lifted using hydraulic jacks. Moreover, member verticality and horizontality checks were performed at every construction stage to monitor the measuring tapes for their structural safety, using CCTV. When the relative displacement exceeded the predetermined limit, the hydraulic systems were terminated. After adjusting the relative displacement manually, lifting was resumed. The accuracy of the relative displacement was found not to be reliable, however, due to eye check using CCTV, and it took a long time due to manual adjustment. Moreover, real-time monitoring was impossible. To address these problems, the monitoring-evaluation system for the stable lifting of heavy structures was proposed, using the total station of the automatic-target-recognition type, laser-distance-measuring devices, a data logger, a strain gauge, and others. After developing a program for the operation of the system and for the acquisition of data, a mock-up test was conducted in a large-scale structural laboratory to evaluate the accuracy and applicability of the system. The stable acquisition and applicability of data was confirmed in the test.
Heavy structures such as large roof structures and superbeams were lifted using hydraulic jacks. Moreover, member verticality and horizontality checks were performed at every construction stage to monitor the measuring tapes for their structural safety, using CCTV. When the relative displacement exceeded the predetermined limit, the hydraulic systems were terminated. After adjusting the relative displacement manually, lifting was resumed. The accuracy of the relative displacement was found not to be reliable, however, due to eye check using CCTV, and it took a long time due to manual adjustment. Moreover, real-time monitoring was impossible. To address these problems, the monitoring-evaluation system for the stable lifting of heavy structures was proposed, using the total station of the automatic-target-recognition type, laser-distance-measuring devices, a data logger, a strain gauge, and others. After developing a program for the operation of the system and for the acquisition of data, a mock-up test was conducted in a large-scale structural laboratory to evaluate the accuracy and applicability of the system. The stable acquisition and applicability of data was confirmed in the test.
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문제 정의
또한, 바람에 의한 가속도와 수평변위에 대한 모니터링은 현실적으로 불가능하였다. 본 논문에서는 기존 양중공사의 사례를 조사하여 계측관리에 대한 문제점을 도출하고 이를 통하여 대형구조물 양 중을 위한 계측」평가 시스템을 제안하고자 한다.
본 논문은 대형구조물 양중시 안전하고 효율적인 계측평가를 위하여 무선으로 구성이 가능하도록 시스템을 구축하였으며 결론은 다음과 같다.
양중시의 안정성. 부재의 응럭 등을 양중시에 확인하고. 안전한 리프트를 하기 위하여 계측관리가 필요하다.
현장 적용성을 고려하여 무선으로 시스템 구축이 가능한 장비를 물색하였으며. 유사한 기능의 기기를 비교평가하여 최적의 장비를 선정하려 노력하였다. 자동 추적형 토탈스테이션은 양 중하는 구조물에 프리즘을 설치하고 프리즘의 위치를 자동추적하여 3차원 위치 좌표를 탐색하는 시스템이다.
육안평가 및 유압잭 수동제어에 의한 문제점을 해결하고자 저자들은 대형구조물 양중을 위한 통합자동화 시스템에 관한 연구를 수행하여 발표하였다.(이명호 외 2인.
가설 설정
3) 유압잭 시스템의 안전성을 확인하여야 한다.
ai. a2: 2대의 토탈스테이션의 초기 위치의 X방향 좌표 bi. #: 2대의 토탈스테이션의 초기 위치의 Y방향 좌표 # : 회전으로부터회전각 그림 4 참조)
제안 방법
2) 구조체 수평변위 및 양중높이는 일정 높이만큼 양중 후 토탈스테이션으로 계측을 수행하여 상대 변위 문제가 발생하면 수동으로 유압잭을 조절하여 상대변위를 조정한 후에 다시 양중을 수행하거나 level tape나 물 수평계를 CCTV를 이용하여 육안으로 모니터링하여 계측을 수행한다.
4단계까지의 시연이 종료된 후 반복적으로 수직 및 수평 방향으로 이동하면서 시스템의 안정성을 평가하였다.
토탈스테이션, 2대의 레이저 거리계. E의 변위계의 값이 동일하게 출력되는지를 평가하였다.
경사각. 가속도 등을 실시간으로 평가하는 시스템을 구성하였다. 계측항목 및 계측 장비는 표 4와 같다.
X 및 Y 방향 수평변위, 수평회전중심, 수평회전각. 가속도를 연산하기 위한 수식을 유도하고 프로그램에 적용하였다. 각 항목의 개념은 그림으로 도시하였다.
나머지 두 개의 모서리 부위에는 레이저 거리계를 설치하였다. 강재 블록의 중앙에는 자동추적형 토탈스테이션과 레이저 거리계의 수직변위값의 적정성을 비교평가하고자 Im 성능의 변위계를 설치하여 계측 데이터의 적정성을 평가하였다.
하는 더이터는 표 5와 같다. 계측된 데이터롤 연산하여 양중의 안전성과 효율성을 증진시킬 수 있는 항목을 선정하였다. 잭 위치의 수직방향의 최대 편차.
그림 8은 광명경륜돔의 양중 전경이다. 내부 지붕 구조에 대하여 10개의 유압잭을 설치하여 양중을 실시하였고, 그림과 같이 잭킹타워에 level tape를 설치하고 이를 CCTV를 이용하여 육안으로 모니터링하는 시스템으로 양중을 수행하였다. 이러한 양중의 경우 본 계측-평가 프로그램을 이용하면 실시간으로 데이터 계측이 가능하다고 판단된다.
대각방향에 자동추적 형 토탈스테이션용 프리즘을 설치하였고. 나머지 두 개의 모서리 부위에는 레이저 거리계를 설치하였다.
대형 구조물 양중시 자동추적형 토탈스테이션, 레이저거리계를 이용하여 3차원 위치정보와 수직거리를 계측하여 수평/ 수직 변위, 경사각. 가속도 등을 실시간으로 평가하고, 변형도 게이지 등을 이용하여 양중 구조물의 안정성을 평가할 수 있는 프로그램으로 개발되었으며, 기본 사양은 다음과 같다.
레이저 거리계. 데이터로거, 변형도게이지 등을 이용하여 대형 구조물 양중시 적용할 수 있는 계측-평가 시스템을 구축하였다
거]이지. 데이터로거, 줄 변위계 (자동주적헝 토탈스테이션 및 레이저 거리계의 수직변위의 적합성 평가용)를 이용하기 위한 실험실 수준에서 시연을 수행하였다.
본 시스템은 레이저 기기를 이용한 무선 시스템을 채택하였다. 무선시스템은 양중장소의 넓어 유선작업의 어려움과 시스템 연결선의 파단 가능성을 배제할 수 있다.
상기 2.1 절의 계측-평가-제어 통합시스템을 구현하기 위한 첫 단계로 유압잭 제어를 제외하고 계측-평가 시스템을 구축하였다. 그림 3은 대형 구조물 양중을 위한 계측-평가 시스템에 관한 것으로 대형 구조물 양중시 자동추적형 토탈스테이션 2대와 레이저거리계 3대를 이용하여 3차원 위치정보와 수직거리를 계측하여 수평/수직 변위.
수직방향으로 블록을 인양하면서 블록을 인위적으로 수평 방향으로 이동하여 두 대의 자동추적형 토탈스테이션의 값 이동 일한 값을 나타내는지를 평가하였다.
시연방법은 양중시를 모사하기 위하이 대형 실험동에서 강재 블록을 조립한 후 크레인에 연결하여 상하방향으로 블록을 움직여 계측-평가프로그램의 적용성을 평가하였다.
시연을 하기 위해 블록 조립 및 계측기기 설치 후 계측기에 대한 초기화 (initial setting)가 이루어졌다. 프로그램에서 각 기기와 프로그램의 연결을 위한 작업이 수행되었다.
각 그래프별로관리한계값을 그래프에 설정할 수 있어 계측.평가 데이터가관리한계값을 넘으면 프로그램 자체내에서 위험신호를 표현하도록 프로그래밍이 수행되었다.
표 6은 계측-평가 시스템 구축방안에서 사용하려고 하는 장비에 대한 비교평가표이다. 현장 적용성을 고려하여 무선으로 시스템 구축이 가능한 장비를 물색하였으며. 유사한 기능의 기기를 비교평가하여 최적의 장비를 선정하려 노력하였다.
데이터처리
자동 추적형 토탈스테이션은 양 중하는 구조물에 프리즘을 설치하고 프리즘의 위치를 자동추적하여 3차원 위치 좌표를 탐색하는 시스템이다. 향후 적용성을 높이기 위하여 유사한 기능을 가지는 두 개사의 자동추적형 토탈스테이션을 이용하여 계측-평가 프로그램을 작성하였다. 또한.
성능/효과
(2) 시스템을 구현하기 위한 프로그램 작성 후 실험실에서 시연을 통해 계측-평가 데이터의 정확성 및 활용 가능성을 평가하여 적용성이 검증되었다.
(3) 항목표현: 관리한계값 설정, 그래프를 통한 실시간평가프로그램은 Delphi 7.0으로 작성되었으며, 1BM-PC 호환용으로 개발되었다.
1) 양중시에 하중의 불균형에 의한 부재의 변형이 발생할 수있으므로 그 한계를 예측하고 하중이 균등하게 분포할 수 있도록 하여야 한다.
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