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해상 교량기초용 대형 원형강관 가설공법의 무선 원격 안정성 모니터링을 위한 현장실험
Field Study on Wireless Remote Sensing for Stability Monitoring of Large Circular Steel Pipe for Marine Bridge Foundation 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.36 no.11, 2020년, pp.71 - 81  

박민철 (고려대학교 건축사회환경공학부) ,  이종섭 (고려대학교 건축사회환경공학부) ,  유정동 (고려대학교 건축사회환경공학부)

초록
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해상 교량기초용 대형 원형강관 가설공법은 가물막이와 작업대의 역할을 함께 수행할 수 있는 공법으로 개발되었다. 본 연구의 목적은 현장실험을 통해 시공과 운용 중 대형 원형강관의 안정성을 모니터링하기 위한 무선 원격계측시스템을 검증하는 것이다. 현장실험을 위해 수심 4m의 인공 해상 지반을 조성하였으며, 직경 5m, 높이 9.5m인 대형 원형강관을 석션 관입하였다. 대형 원형강관의 근입 깊이는 5m이다. 경사계와 변형률계는 상부 모듈의 서로 다른 네 면에 설치되었으며, 강관의 운반, 시공, 해체 전 과정에 걸쳐 경사각응력을 모니터링하였다. 실험결과, 경사계로 측정된 경사각은 석션 관입 중 일정하게 유지되었으나 x축 방향으로 더 크게 기울어진 것으로 나타났다. 또한, 서로 다른 면에 설치되어 있어도 같은 축 방향의 경사각은 거의 같게 측정되었다. 변형률계로 측정된 응력은 석션 관입 시 증가하였고, 인발 시 감소하였다. 또한, 측정된 응력으로부터 강관에 편심이 작용하고 있음을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 경사계와 변형률계로 구축된 무선 원격계측 시스템이 대형 원형강관의 안정성 모니터링에 유용하게 활용될 수 있음을 보여준다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The large circular steel pipe for a marine bridge foundation has been developed as a construction method capable of performing the role of the working platform and cofferdam. The objective of this study is to demonstrate the wireless remote sensing system for monitoring the stability of the large ci...

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문제 정의

  • 국내에서는 1980년대 후반부터 교량의 유지관리와 안정성 모니터링을 위해 전산화된 교량관리시스템(Bridge Management System; BMS)을 구축하여 활용하고자 하였다. 1989년에 한국건설기술연구원이 고속국도교량의 유지관리를 위해 프라임 컴퓨터와 마이다스 플러스를 이용한 BMS를 개발하였으며, 1996년에는 건설교통부 (현 국토교통부)의 지방국토관리청과 국도유지건설사무소를 연결하는 컴퓨터 네트워크를 구성하여 본격적으로 BMS를 활용하고자 하였다(Park et al.
  • 경사계와 변형률계를 이용하여 기울어짐과 응력을 측정하였으며, 별도의 무선 통신비가 발생하지 않는 비면허 대역인 LoRa 기반의 무선 원격계측 시스템을 구축 하여 실시간으로 모니터링하였다. 본 논문은 현장 실험이 수행된 지반에 대한 개요와 대형 원형강관의 안정성 모니터링을 위한 시스템 구축에 대한 설명을 포함하는 실험방법 및 구성, 경사계와 변형률계로 측정된 데이터를 무선 원격계측한 결과 및 토의, 그리고 결론으로 구성된다.
  • 본 연구에서는 경사계와 변형률계를 이용하여 해상 교량기초용 대형원형강관의 안정성을 모니터링하기 위한 현장실험을 수행하였으며, 무선 원격계측 시스템을 구축하였다. 대형 원형강관의 직경은 5m이며, 상부 모듈과 하부 모듈의 높이는 각각 3m와 6.
  • 본 연구에서는 대형 원형강관에 작용하는 응력과 기울어짐을 모니터링하기 위한 현장실험을 수행하였다. 경사계와 변형률계를 이용하여 기울어짐과 응력을 측정하였으며, 별도의 무선 통신비가 발생하지 않는 비면허 대역인 LoRa 기반의 무선 원격계측 시스템을 구축 하여 실시간으로 모니터링하였다.
  • 본 연구에서는 시공 단계 및 완료 후 운영 중에도 대형 원형강관의 안정성을 모니터링 할 수 있도록 무선 원격계측 시스템을 구축하였다. 대형 원형강관에 작용하는 응력과 기울어짐을 모니터링하기 위해 변형률계와 경사계를 강관의 상부 모듈에 설치하였으며, 무선 계측을 위해 양방향 통신모듈을 사용하였다.
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참고문헌 (23)

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