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문제 정의
- 본 연구에서는 서울메트로 등 지하구조물 뿐만아니라 도심지 차량 통행이 많은 도로터널 및 산악에 위치한 철도터널 등 다양한 종류의 터널에 적용 가능한 보다 향상된 유지관리 기법을 개발코자 하였다. 이를 위하여 서울메트로의 특성이 반영된 내구성 예측식의 현장 적용을 통하여 각 부위의 압축강도 및 탄산화 예측치를 도출하고, Fig.
- 본 연구에서는 서울메트로 지하구조물의 신뢰할 만한 압축강도 예측 및 예측식의 도출을 위하여 1~4호선까지 1차(02년) 및 2차(07년) 진단 시 총 1000여개 콘크리트 표면의 반발경도(R)값을 NR형 슈미트해머로 측정하였다.
제안 방법
- (5) 현장조사 전 내구성 예측 맵(Map)을 활용한 효율 적인 유지관리 기법을 개발하였다. 예측 맵(Map) 활용 시 설계기준강도에 미달되거나 탄산화로 철근부식 가능성이 높은 취약부위를 한 눈에 파악할수 있으므로 일일이 조사를 수행하는 과정에서 취약 부위를 도출해야 하는 현 조사기법 보다 효율적인 터널 조사 및 유지관리가 가능할 것으로 기대된다.
- 0선(Zero Line)으로 조정한 추정 회귀선을 기준으로 실측치와 추정치간 잔차(residual)의 분포양상을 산점도로 확인하였으며, 통계분석에서 이상치일 가능성이 높은 것으로 판단하는 기준인 ±2지침(±2guidelines)을 벗어나는 12개소의 일부 측정치를 도출하였다.
- 서울메트로 1~4호선까지 축적된 실측 자료들의 회귀, 상관 및 정확도 분석 등을 통하여 강도 및 탄산화 예측식을 도출하였고, 기존 제안식들과의 비교분석을 통하여 적합식을 제안하였다. 또한, 제안식을 서울메트로 1~4호선 각 구간에 적용 후 현장 실측치로 제안식의 정확도를 확인하였으며, 제안식으로 현장조사 전 예측한 압축강도 맵 (Map)과 탄산화 맵(Map)을 활용한 효율적인 유지관리 기법을 개발하였다.
- Table 9는 각 예측 식 적용 시 실측 속도계수와의 정확도를 분석한 결과를 나타내었다. 본 연구 제안식(5)의 경우 평균오차율이 약 20%로 식 (6) 및 식 (7)에 비해 가장 높은 정확도를 확보하고, 전 강도 영역에 걸쳐 합리적인 예측이 가능하며, 간편식으로 현장에서 실용적으로 적용이 가능하므로 서울메트로의 탄산화 적합식으로 제안코자 한다.
- 본 연구에서 분석에 활용한 코어강도는 Fig. 2에 도시한 바와 같이 정규분포 형상을 나타내었으며, Table 3에 제시한 바와 같이 14~44MPa까지 각 강도 영역별로 충분한 빈도수를 확보하는 것으로 분석되어 도출한 강도 예측식의 서울메트로 1~4호선에 대한 대표성을 확인하였다.
- 본 연구에서 제안한 내구성 예측 맵(Map)의 효용성을 정확성, 실용성 및 경제성 측면에서 분석하였다.
- 본 연구에서 제안한 압축강도 예측식(3)과 탄산화 예측식(5)의 정확도를 확인하기 위하여 서울메트로 1~4호 선까지 각 호선별로 두 구간씩 선정하여 분석을 실시하였 다. 그 결과는 Table 10에 제시한 바와 같이 코어 압축강도 및 드릴링에 의한 실측 탄산화 깊이에 대한 예측치의 평균오차율이 약 20% 내외로서 80% 이상의 높은 정확도를 확보하는 것으로 분석되어 본 연구 제안식의 현장적용의 적합성을 확인하였다.
- 분석 결과로부터 높은 정확도를 확보하고, 별도의 재령 계수 적용 없이 간편하게 현장 사용이 가능한 본 연구 제안 식 (3)을 서울메트로에 적합한 압축강도 예측식으로 제안코자 한다.
- 서울메트로 1~4호선까지 축적된 실측 자료들의 회귀, 상관 및 정확도 분석 등을 통하여 강도 및 탄산화 예측식을 도출하였고, 기존 제안식들과의 비교분석을 통하여 적합식을 제안하였다. 또한, 제안식을 서울메트로 1~4호선 각 구간에 적용 후 현장 실측치로 제안식의 정확도를 확인하였으며, 제안식으로 현장조사 전 예측한 압축강도 맵 (Map)과 탄산화 맵(Map)을 활용한 효율적인 유지관리 기법을 개발하였다.
- 서울메트로 지하구조물의 합리적인 압축강도 예측식의 도출을 위하여 총 240개소의 반발경도(R)값과 동일부위 코어 압축강도(fc)간 회귀분석을 실시하였다.
- 예측압축강도의 정확도를 확인하고, 합리적인 압축강도 예측식의 도출을 위하여 1~4호선까지 1차(02년) 및 2차 (07년) 진단 시 총 240개소의 코어를 채취하고, 압축강도를 측정하였다. 압축강도 예측식의 1~4호선에 대한 대표성을 확인하기 위하여 코어 압축강도의 정규분포곡선을 도시하고, 각 압축강도 영역별로 충분한 빈도수를 확보하는지를 확인하였다.
- 0선(Zero Line)으로 조정한 추정 회귀선을 기준으로 실측치와 추정치간 잔차(residual)의 분포양상을 산점도로 확인하였으며, 통계분석에서 이상치일 가능성이 높은 것으로 판단하는 기준인 ±2지침(±2guidelines)을 벗어나는 12개소의 일부 측정치를 도출하였다. 이 측정치들의 강도 경향을 파악한 결과 동일 반발경도 55~60에서의 대표적인 강도인 약 40MPa 수준보다 약 15~25% 차이가 나는 46~50MPa의 고강도 영역으로서 이 측정치들을 이상치로 판단하여 제외하고, 재분석을 실시하였다.
- 이러한 분석결과로부터 1차(02년) 및 2차(07년) 진단시 총 180여개 동일부위의 반발경도(R)값은 미소한 오차범위 내에서 일치할 것으로 판단되므로 회귀 및 상관분석을 통하여 본 연구에서 측정한 반발경도(R)값의 신뢰 여부를 확인하였다. 분석결과는 다음의 Fig.
- 이를 위하여 2007년 진단 시 압축강도가 50MPa과 약 10MPa로 현저한 차이를 나타내는 지하철 3호선 두 코어 시편에 대한 주사전자현미경 분석을 실시하여 내부 조직 구조를 관찰하였다. 그 결과 Fig.
- 본 연구에서는 서울메트로 등 지하구조물 뿐만아니라 도심지 차량 통행이 많은 도로터널 및 산악에 위치한 철도터널 등 다양한 종류의 터널에 적용 가능한 보다 향상된 유지관리 기법을 개발코자 하였다. 이를 위하여 서울메트로의 특성이 반영된 내구성 예측식의 현장 적용을 통하여 각 부위의 압축강도 및 탄산화 예측치를 도출하고, Fig. 11~12에 도시한 내구성 예측 맵(Map)을 작성하였 다. 예측 맵 활용 시 사전에 압축강도 및 탄산화 취약부위를 한 눈에 파악할 수 있으므로 보다 효율적인 진단 및 유지관리의 수행이 가능할 것으로 기대된다.
- 콘크리트 탄산화에 영향을 미치는 물-시멘트비, CO2농도, 시멘트 및 골재의 종류 등 여러 인자들 가운데 서울메트로 시공 당시 사용 재료, 물-시멘트비, 다짐 및 양생 등에 의해 결정된 구조물의 압축강도와 CO2농도, 온⋅습도 등 지하철 노출 환경 하에서 약 30여년 이상 경과하면서 진행된 탄산화 간의 관계를 규명코자 하였다.
대상 데이터
- 약 30년 이상 경과하는 동안 타 도시철도에 비해 탄산화로 인한 철근 부식 및 콘크리트 박락 등의 영향으로 내구성 측면에서 불리하며, 향후 내구수명의 유지 및 연장을 위해 효율적 유지관리의 수행이 절실히 요구되는 시점이다. 또한, 1996년 진단 이후 약 15년간에 걸친 진단 및 점검으로 수많은 실측 자료들이 축적되었으며, 메트로에 적합한 내구성 예측식의 도출을 위하여 이 실측 자료들을 활용하였다. 이는 사용재료, 시공상태 및 노출 환경 등 메트로의 고유한 현장특성 하에서 강도 및 탄산화 시험을 통하여 얻어진 실측 자료가 시설물의 특성을 가장 잘 나타내고, 반영하기 때문이다.
- 따라서 각 터널별 고유한 특성이 반영된 합리적인 강도및 탄산화 예측식을 도출하고, 이를 현장에 적용하게 되면 보다 효과적으로 터널을 유지관리 할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 여러 터널 구조물 가운데 우리나라 도시철도를 대표하는 서울메트로를 대상시설물로 선정하였다. 약 30년 이상 경과하는 동안 타 도시철도에 비해 탄산화로 인한 철근 부식 및 콘크리트 박락 등의 영향으로 내구성 측면에서 불리하며, 향후 내구수명의 유지 및 연장을 위해 효율적 유지관리의 수행이 절실히 요구되는 시점이다.
- 예측압축강도의 정확도를 확인하고, 합리적인 압축강도 예측식의 도출을 위하여 1~4호선까지 1차(02년) 및 2차 (07년) 진단 시 총 240개소의 코어를 채취하고, 압축강도를 측정하였다. 압축강도 예측식의 1~4호선에 대한 대표성을 확인하기 위하여 코어 압축강도의 정규분포곡선을 도시하고, 각 압축강도 영역별로 충분한 빈도수를 확보하는지를 확인하였다.
데이터처리
- 구조물의 압축강도와 탄산화 진행속도 간의 인과관계로부터 서울메트로 지하구조물의 합리적인 탄산화 예측 식을 도출하기 위하여 Table 7에 제시한 ’07년 진단 시 1~4호선까지 총 64개소의 코어 압축강도(fc)와 탄산화 속도계수(A)간 회귀분석을 실시하였다.
- 두 예측식간의 정확도를 확인하기 위하여 25~60까지의 반발경도(R)값을 각 식에 적용 시 예측 압축강도 간비교 분석을 실시하였으며, 그 결과를 Table 5에 나타내었다. 두 식 적용 시 평균 압축강도는 약 24MPa로 일치하고, 절대치를 적용한 평균 오차는 1MPa 미만이며, 3% 의 미소한 오차 범위 내에서 두 식이 일치하는 것으로 분석되었다.
- 이는 사용재료, 시공상태 및 노출 환경 등 메트로의 고유한 현장특성 하에서 강도 및 탄산화 시험을 통하여 얻어진 실측 자료가 시설물의 특성을 가장 잘 나타내고, 반영하기 때문이다. 또한, 수많은 실측 자료들로부터 메트로의 강도 및 탄산화 경향을 파악하기 위하여 회귀분석 등 통계적 분석기법을 적용하였다.
- 본 연구에서 예측한 식 (5)와 기존 한국콘크리트학회 에서 “콘크리트 염해 및 탄산화로 인한 내구성 저하 방지 대책 연구(’01년)” 중 서울메트로 탄산화 예측식으로 제안한 식 (6) 및 일본 岸谷가 제안한 식 (7)과의 비교분석을 실시하였다.
- 분석결과 도출된 압축강도 예측식의 신뢰여부를 확인하기 위하여 타 년도(’00년과 ’05년 및 ’01년과 ’06년) 각 2회차 진단 시 측정한 총 217개소의 반발경도(R)값과 동일부위 코어 압축강도(fc) 간 회귀분석을 실시하였다.
이론/모형
- 따라서 본 연구에서는 보다 합리적으로 W/C를 추정하기 위하여 ACI 211.1-91 Table A1.5.3.4(a)에 제시된 물-시멘트비와 AE제를 사용하지 않은 비연행 콘크리트의 압축강도 간 관계식(8)을 활용하였다. 총 64개소 압축 강도를 식 (8)에 적용하여 W/C를 예측하였으며, 이를 Table 7에 제시하였다.
성능/효과
- (1) 서울메트로 1~4호선까지 약 10여년 진단 시 축적된 총 445개소의 코어 압축강도(fc)와 반발경도 (R)간 분석 결과 약 85%의 정확도를 확보하는식 (3)을 도출하였다. 제안식은 기존 일본 예측식에 비해 높은 정확도를 확보하며, 간편식으로 현장 에서 실용적으로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
- (2) 압축강도와 탄산화 진행 간 인과관계로부터 총 64 개소 코어 압축강도(fc)와 탄산화 속도계수(A ) 간 분석 결과 약 80%의 정확도를 확보하는 식 (5)를 도출하였다. 기존 탄산화 예측식과의 비교 분석 결과 전 강도 영역에 대해 합리적인 예측이 가능하고, 현장 적용성이 높을 것으로 기대된다.
- (3) 압축강도 분석을 통하여 기존 일본 예측식 적용 시재령계수 0.63의 적용이 적합한 것으로 도출되었 으며, 서울메트로 유지관리 시 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구 탄산화 예측식(5)는 목표강도를 정하고, 철근부식까지의 내구수명 100 년 이상을 확보하는 합리적인 피복두께를 결정할수 있으므로 지하철 내구성 설계 시 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
- (4) 본 연구 제안식의 현장적용 결과 실측 압축강도 및탄산화 깊이에 대한 예측치의 평균오차율이 약 20% 내외로서 80% 이상의 높은 정확도를 확보하는 것으로 분석되어 현장적용의 적합성을 확인하 였다.
- (6) 내구성 예측 맵(Map)의 효용성을 정확성, 실용성및 경제성 측면에서 분석한 결과 80% 이상의 정확도를 확보하고, 취약부위 중심의 실용적인 조사및 유지관리의 수행이 가능하며, 50% 이상의 진단비용 절감효과가 있는 것으로 분석되었다.
- 6에는 지하철 내 CO2농도 및 온⋅습도에 대한 분석결과를 도시하였다. CO2농도는 지상보다 약 100PPM 높은 약 470PPM 수준으로 분석되었으며, 온도는 측정 당시 여름철로서 약 28℃로 높게 나타났으며, 습도는 약 47% 수준으로 분석되었다.
- Table 4에 제시한 바와 같이 총 228개소 측정 코어 압축강도와 예측 압축강도의 평균치는 약 30MPa로 일치하는 것으로 분석되었으며, 상관도는 74%, 절대치를 적용한 평균 오차는 3.5MPa이고, 평균오차율은 11.0%로서 약 90% 수준의 높은 정확도를 확보하는 것으로 분석되었다.
- Table 6과 같이 총 445개소 측정 코어강도에 대해 본 연구 제안 식 (3)과 일본 재료학회 식 (1) 적용 시 예측 강도 간 평균 오차율은 14%로 일치하고, 개별 분산들의 평균치는 5% 오차 범위 내에서 일치하는 것으로 분석되었다. 또한, 개별 분산들의 전체 분산은 식 (3) 적용 시가 식 (1) 적용 시에 비해 약 20% 정도 작은 것으로 나타나 예측식 중 정확도가 가장 높은 것으로 분석되었다.
- Table 8에서와 같이 총 64개소 코어 실측 및 예측 탄산화 속도계수의 평균치는 약 5mm/# 로 일치하고, 상관도는 80%, 평균오차는 1mm/#미만이고, 평균오차율은 22%로서 약 80% 수준의 높은 정확도를 확보하는 것으로 분석되었다.
- 경제성 분석결과 예측 맵을 활용하여 강도와 연계한 취약부위 중심의 탄산화 조사 시 개별적으로 일일이 조사를 수행하여 취약부위를 도출해야 하는 기존의 조사법에 비 해 약 50% 이상의 진단 비용 절감효과가 있는 것으로 나타났다.
- 이를 위하여 2007년 진단 시 압축강도가 50MPa과 약 10MPa로 현저한 차이를 나타내는 지하철 3호선 두 코어 시편에 대한 주사전자현미경 분석을 실시하여 내부 조직 구조를 관찰하였다. 그 결과 Fig. 5에 도시한 바와 같이 50MPa의 고강도인 경우는 공극이 거의 없는 치밀한 조직구조를 나타내었고, 규산칼슘 수화물(C-S-H)이 대부분 관찰되었으며, 탄산화에 따른 탄산칼슘(CaCO3)은 거의 관찰되지 않았다. 또한, 코어 시편 할렬 후 페놀프탈레인 1%시약으로 측정한 탄산화 깊이는 약 5mm이고, 식 (4)에 의해 구한 탄산화 속도계수(A)는 1mm/# 미만으로서 탄산화 진행속도가 현저히 느린 것으로 분석되었다.
- 본 연구에서 제안한 압축강도 예측식(3)과 탄산화 예측식(5)의 정확도를 확인하기 위하여 서울메트로 1~4호 선까지 각 호선별로 두 구간씩 선정하여 분석을 실시하였 다. 그 결과는 Table 10에 제시한 바와 같이 코어 압축강도 및 드릴링에 의한 실측 탄산화 깊이에 대한 예측치의 평균오차율이 약 20% 내외로서 80% 이상의 높은 정확도를 확보하는 것으로 분석되어 본 연구 제안식의 현장적용의 적합성을 확인하였다.
- 두 예측식간의 정확도를 확인하기 위하여 25~60까지의 반발경도(R)값을 각 식에 적용 시 예측 압축강도 간비교 분석을 실시하였으며, 그 결과를 Table 5에 나타내었다. 두 식 적용 시 평균 압축강도는 약 24MPa로 일치하고, 절대치를 적용한 평균 오차는 1MPa 미만이며, 3% 의 미소한 오차 범위 내에서 두 식이 일치하는 것으로 분석되었다. 이러한 분석결과로부터 식 (3)의 신뢰여부를 확인하였다.
- 또한, 1차(02년) 및 2차(07년) 진단 시 반발경도(R)값을 일본재료학회 식 (1) 및 일본건축학회 식 (2)에 적용하여 압축강도를 예측하였으며, 총 240개소의 개별 예측강도와 코어강도간의 비로부터 전체 평균 비를 구한 결과 재령 계수가 각각 0.65로 나타났다. 이는 Table 1의 3000일 이상 경과 시 재령계수 0.
- 0으로 미소한 차이를 나타내었다. 또한, 상관분석 결과 2회차 반발경도 간 상관도는 약 90%를 나타내었으며, 평균 오차율을 고려한 정확도는 약 96%수준으로 분석되었다.
- 본 연구에서 도출한 압축강도 예측 식 (3)과 기존 일본 재료학회 식 (1) 및 일본건축학회 식 (2)과의 비교 분석을 실시하여 정확도가 가장 높은 서울메트로의 적합식을 확인하였다. 분석에 활용한 ’00년에서 ’06년까지의 총 445개소 측정치와 각 예측식으로 구한 예측치 간 분석결과를 다음의 Table 6에 나타내었다.
- 식 (7)에 의해 구한 보정 전 예측 속도계수에 실측치를 기준으로 산정한 보정계수를 적용한 결과 W/C 47%를 초과하는 35MPa 미만 구간에서 식 (5) 적용 시예측 속도계수와 약 5% 내외의 오차범위에서 일치하나, W/C 48% 이하인 35MPa 이상 구간에서 오차가 약 35% 이상으로 현저히 크게 증가하고, 특히 W/C 40% 이하인 40MPa 이상부터 예측 속도계수가 음수로 추정되어 Table 9와 같이 분산이 매우 심하게 나타났다. 분석결과 로부터 岸谷 식 (7)은 W/C 48% 이하인 35MPa 이상 구간의 합리적인 속도계수 추정이 어려운 것으로 판단되며, 본 연구에서 분석에 활용한 총 500여개의 코어 강도 중 35MPa 이상의 비율을 확인한 결과 약 25%에 달하는 것으로 나타났다.
- 반발경도(R)값 간 미소한 오차는 1차(02년) 및 2차 (07년) 측정 시 기계적 오차 등 측정오차에 기인한 것으로 판단된다. 분석결과를 통하여 본 연구에서 압축강도 예측 및 예측식의 도출을 위하여 1~4호선까지 1차(02년) 및 2차(07년) 진단 시 측정한 반발경도(R)값이 신뢰할 만한 값임을 확인하였다.
- 예측선을 기준으로 한 실측치의 분포양 상을 확인한 결과 ±2 내외의 범위에 분포하는 본 연구 모델에 비해 콘크리트학회 모델의 실측속도는 ±4 이상의 큰 범위에 분포하는 것으로 나타났다.
- 또한, 코어 시편 할렬 후 페놀프탈레인 1%시약으로 측정한 탄산화 깊이는 약 50mm이고, 식 (4)에 의한 탄산화 속도계수(A)는 10mm/# 로서 고강도인 50MPa의 경우에 비해 탄산화 진행 속도가 약 10배 이상 빠른 것으로 분석되어 현저한 차이를 나타내었다. 이러한 분석 결과로부터 구조물의 압축강도와 탄산화 진행속도 간에 뚜렷한 인과관계가 있음을 규명하였다.
- 예측선을 기준으로 한 실측치의 분포양 상을 확인한 결과 ±2 내외의 범위에 분포하는 본 연구 모델에 비해 콘크리트학회 모델의 실측속도는 ±4 이상의 큰 범위에 분포하는 것으로 나타났다. 정확도 및 상관도도 약 20% 이하로 본 연구 모델의 80%에 비해 현저히 낮은 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 콘크리트 학회에서 분석 당시까지 축적된 탄산화 측정자료가 28개소로 제한된 측면, 진단 초창기의 자료들로서 시험의 정확도가 다소 떨어지는 측면 등에 기인한 것으로 판단된다.
- 정확성 분석 결과 Fig. 11~12에 도시한 각 호선별 총 4개 구간의 내구성 예측 맵(Map)과 Table 10에 제시한 바와 같이 80% 이상의 정확도를 확보하며, 실측치에 근접한 예측 결과가 도출된 것을 확인하였다.
- 9에는 콘크리트 학회와 본 연구의 회귀분석 결과를 비교하여 도시하였다. 콘크리트 학회에서 분석에 활용한 청색의 실측 데이터를 면밀히 분석한 결과 동일강도 21MPa에서의 탄산화속도가 약 1~6mm/#의 범위로 분산이 매우 심한 것을 확인할 수 있다. 또한 각 실측치의 전체 분산은 콘크리트 학회 실측치의 분산이 6.
후속연구
- (7) 향후 실험실에서 서울메트로 현장 여건에 최대한 근접한 접근과 구현을 통하여 실험결과를 도출한 다면 본 연구 제안식의 현장 적용의 적합성 여부를 보다 명확히 밝힐 수 있을 것으로 판단된다.
- (8) 향후 타 도시철도와 도심지 도로터널, 산악지 철도 터널 등 국가 주요 터널에 대해서도 각 터널별로 합리적인 압축강도 및 탄산화 예측식의 제안 및 현장 적용을 통하여 보다 효과적으로 터널을 유지 관리해 나가는 노력이 지속적으로 경주되어야 할 것으로 판단된다.
- (2) 압축강도와 탄산화 진행 간 인과관계로부터 총 64 개소 코어 압축강도(fc)와 탄산화 속도계수(A ) 간 분석 결과 약 80%의 정확도를 확보하는 식 (5)를 도출하였다. 기존 탄산화 예측식과의 비교 분석 결과 전 강도 영역에 대해 합리적인 예측이 가능하고, 현장 적용성이 높을 것으로 기대된다.
- 따라서 각 터널별 고유한 특성이 반영된 합리적인 강도및 탄산화 예측식을 도출하고, 이를 현장에 적용하게 되면 보다 효과적으로 터널을 유지관리 할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 여러 터널 구조물 가운데 우리나라 도시철도를 대표하는 서울메트로를 대상시설물로 선정하였다.
- 63의 적용이 적합한 것으로 도출되었 으며, 서울메트로 유지관리 시 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구 탄산화 예측식(5)는 목표강도를 정하고, 철근부식까지의 내구수명 100 년 이상을 확보하는 합리적인 피복두께를 결정할수 있으므로 지하철 내구성 설계 시 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 실용성 분석 결과 내구성 예측 맵(Map)을 통하여 설계 기준강도에 미달하거나, 탄산화가 철근피복까지 도달하여 철근 부식 가능성이 높은 취약부위를 한 눈에 파악할 수있기 때문에 현장에서 실용적으로 이 예측 맵을 활용할수 있을 것으로 기대된다.
- 11~12에 도시한 내구성 예측 맵(Map)을 작성하였 다. 예측 맵 활용 시 사전에 압축강도 및 탄산화 취약부위를 한 눈에 파악할 수 있으므로 보다 효율적인 진단 및 유지관리의 수행이 가능할 것으로 기대된다.
- (5) 현장조사 전 내구성 예측 맵(Map)을 활용한 효율 적인 유지관리 기법을 개발하였다. 예측 맵(Map) 활용 시 설계기준강도에 미달되거나 탄산화로 철근부식 가능성이 높은 취약부위를 한 눈에 파악할수 있으므로 일일이 조사를 수행하는 과정에서 취약 부위를 도출해야 하는 현 조사기법 보다 효율적인 터널 조사 및 유지관리가 가능할 것으로 기대된다.
- 이 중 빈도수가 1∼2로 낮은 일부 영역은 평균강도가약 30MPa인 서울메트로에서 발생 가능성이 현저히 낮은 10MPa 이하의 저강도 영역과 45MPa 이상의 고강도 영역으로서 현재까지 축적된 자료의 부족으로 이 영역의 강도 경향을 명확히 결정짓는 것은 다소 어려운 측면이 있으며, 향후 지속적으로 데이터를 축적하여 빈도수를 확보시 이 일부 영역의 강도 경향을 보다 명확히 밝힐 수 있을 것으로 판단된다.
- 11~12 에 도시한 각각의 내구성 예측 맵(Map)을 작성한다. 이작성한 예측 맵(Map)으로 취약부위 중심의 현장 조사를 실시하여 각 부위의 강도 및 탄산화 깊이를 확인함으로써 최종 내구성 맵을 완성하게 되며, 관리주체의 시설물 담당자는 이를 활용하여 보다 효율적으로 터널 유지관리를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.
- (1) 서울메트로 1~4호선까지 약 10여년 진단 시 축적된 총 445개소의 코어 압축강도(fc)와 반발경도 (R)간 분석 결과 약 85%의 정확도를 확보하는식 (3)을 도출하였다. 제안식은 기존 일본 예측식에 비해 높은 정확도를 확보하며, 간편식으로 현장 에서 실용적으로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
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