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.
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.
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 th...
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.
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.
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문제 정의
일반적으로 건설공사에서의 계측은 공사계측과 유지관리계측으로 구분하고 있다. 공사계측은 주로 설계의 불확정성 요소 등을 보완하고 설계의 타당성을 규명함으로써 시공의 안전성을 확인하고 경제성을 확보할 목적으로 수행된다.
본 논문에서는 NATM터널에 적용할 유지관리계측의 응력 관리기준치 설정 제안에 대한 연구로 계측 초기에 설정된 지하철 계측관리기준치를 토대로 유지관리계측이 체계적으로 수행된 서울지하철 6, 7, 9호선의 7개 대표단면의 콘크리트라이닝 응력, 콘크리트라이닝 철근응력, 콘크리트라이닝 내공변위에 대하여약 5년에 걸친 계측 실적을 분석한 결과와 국외에서 시행된 계측결과를 종합적으로 분석하여 향후에 적용할 터널 유지관리계측의 응력 관리기준치 설정 제안에 대한 연구로 터널 유지관리계측 기술발전에 기여하고자 한다.
본 논문은 서울지하철 5, 6, 7호선 유지관리계측 초기에 설정된 계측관리기준치를 토대로 서울지하철 6, 7, 9호선 7개 대표단면의 콘크리트 라이닝응력, 콘크리트 라이닝 철근응력에 대하여 5년에 걸친 계측 실적을 분석하고, 국외 계측관리기준을 비교하여 향후 터널 유지관리계측의 응력 관리기준치에 대한 연구를 수행하였으며, 연구결과는 다음과 같다.
제안 방법
1. 계측관리 기준치 설정방법에서 절대치에 의한 관리방법은 안전율의 개념을 도입한 것으로 사전에각 계측 항목별로 안전율을 설정하고, 설계시에 사용한 추정치 및 계측 결과치의 비와 안전율을 비교하여 안전성을 예측하는 방법으로 계측결과에 신속하게 대처할 수 있어 현장에서 안전관리를 위해 많이 사용되고 있어 향후 터널 유지관리계측의 응력 관리기준치를 절대치에 의한 관리방법으로 제안하였다.
대상 데이터
NATM터널 유지관리계측에 의한 콘크리트라이닝 및 철근 응력 분석결과 콘크리트라이닝 시공 후 약 45개월 이후에 수렴하는 것으로 분석되어 터널 유지관리계측 측정빈도 및 계측 분석 시기를 결정하는데 적용할 수 있으며(Woo and Lee, 2002), 이 결과를 참고하여 계측기간이 5년 이상인 터널을 대상으로 하였다.
이론/모형
안전율 개념을 이용한 국내 건설현장에서 흙막이 공사의 벽체 응력 및 버팀보 축력 계측관리기준치는 Table 7과 같고(Lee and Woo, 2003), 본 연구에서는 터널 유지관리계측의 응력관리기준치를 절대치에 의한 관리방법 제안에 참고하였다.
성능/효과
3. Channel tunnel 7개 단면의 세그먼트 콘크리트라 이닝 휨압축응력의 수렴치를 허용휨압축응력과 비교한 결과 천정부 평균은 0.41fca, 인버트부 평균은 0.75fca, 전체 평균은 0.58fca로 나타났으며, 천정부 평균 0.41fca는 서울지하철 6, 7, 9호선 7개 단면의 콘크리트라이닝 휨압축응력의 수렴치와 관리 기준치 분석결과인 0.39fca와 유사하게 나타났다.
4. 향후 적용을 제안한 유지관리계측의 응력 관리기준치는 국내적용 계측관리 기준치와 국외적용 계측관리 기준치 분석결과를 비교하여 안전단계는 허용응력의 60%, 주의단계는 허용응력의 80%, 정밀분석단계는 허용응력의 100%로 절대치에 의한 계측관리방법을 도입하였으며, 계측관리 기준치 적용시 각각의 계측항목 뿐만 아니라 전체 항목의 변화추이와 상관관계, 그리고 터널의 변상여부 등을 종합적으로 고려하여 터널의 안전성 여부를 판정하여야 할 것이다.
후속연구
위의 계측관리 기준치 적용시 각각의 계측항목 뿐만 아니라 전체 항목의 변화추이와 상관관계, 그리고 터널의 변상여부 등을 종합적으로 고려하여 터널의 안전성 여부를 판정하여야 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
일반적으로 건설공사에서의 계측은 어떻게 구분할 수 있는가?
일반적으로 건설공사에서의 계측은 공사계측과 유지관리계측으로 구분하고 있다. 공사계측은 주로 설계의 불확정성 요소 등을 보완하고 설계의 타당성을 규명함으로써 시공의 안전성을 확인하고 경제성을 확보할 목적으로 수행된다.
건설공사에서의 계측 중 공사계측은 어떤 목적으로 수행되는가?
일반적으로 건설공사에서의 계측은 공사계측과 유지관리계측으로 구분하고 있다. 공사계측은 주로 설계의 불확정성 요소 등을 보완하고 설계의 타당성을 규명함으로써 시공의 안전성을 확인하고 경제성을 확보할 목적으로 수행된다.
유지관리계측의 목적은 무엇인가?
유지관리계측은 공사계측 단계에서 계측치가 대부분 수렴된 상태를 확인하고, 목적물인 철근 콘크리트 구조물이 시공되므로 이미 완공된 구조물에 대하여 공용 중에 지속적으로 구조물의 안전성 확인과 최적의 유지관리가 되도록 객관적이고 연속적인 공학적 판단자료를 제공하여 효율적이고 경제적인 구조물 유지관리에 기여하는 것을 목적으로 수행되고 있다(Woo, 2013; 2014).
참고문헌 (13)
Curtis, D.J., Spaul, J.A. (1996), "Monitoring of the UK tunnel lining, engineering geology of the channel tunnel", pp. 277-286.
Eurotunnel, Transmanche-Link. (1991), "Monitoring of tunnel lining second annual report", Gage technique limited.
Lee, D.H., Han, I.Y., Kim, G.S., Jin, S.W. (2000), "Case studies on applications of convergence measurement system at the stages of tunnel construction and maintenance", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 2, No. 3, pp. 59-69.
Lee, S., Woo, J.T. (2003), "Design and construction of retaining earth structure", Yeamoonsa, pp. 292-295.
Moore. D.R., Crease, A. (1996), "Tunnel Instrumentation, Engineering Geology of the Channel Tunnel", pp. 287-294.
Woo, J.T., Lee, S. (2002), "A stress of tunnel lining for maintenance monitoring", Journal of Korean Concrete Association, Vol. 14, No. 3, pp. 341-348.
Woo, J.T. (2009), "A study on comparison of a ground water influx quantity in Seoul subway tunnel", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 11, No. 4, pp. 353-359.
Woo, J.T., Lee, K.I. (2012), "A study on establishment of measurement and analysis frequency of maintenance monitoring in tunnel", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 14, No. 2, pp. 117-129.
Woo, J.T. (2013), "A study on estimation of the total loss and damage ratio of maintenance monitoring sensor of subway tunnel", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 15, No. 1, pp. 25-31.
Woo, J.T. (2014), "A study on the estimation of the optimal number of monitoring points in singletrack tunnel lining with the inverse analysis program", Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association, Vol. 16, No. 1, pp. 1-11.
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