[논문]머신러닝 기법을 적용한 인접굴착에 따른 도시철도 박스구조물의 안전영역 적정성 분석

최정열; 이재승; 정지승

doi:10.17703/jcct.2023.9.3.669

머신러닝 기법을 적용한 인접굴착에 따른 도시철도 박스구조물의 안전영역 적정성 분석
An Analysis of Safety Zone Appropriateness of Urban Railway Box Structures by Adjacent Excavation Using Machine Learning Technique 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.9 no.3, 2023년, pp.669 - 676

최정열 (동양대학교 건설공학과) , 이재승 (서울교통공사 토목사업소) , 정지승 (동양대학교 건설공학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 인접굴착에 따른 기존 도시철도 박스구조물의 안전영역에 관한 연구로서 도시철도 주변에서 시행되는 각종 굴착공사에 따라 도시철도 박스구조물의 거동에 영향을 미치는 주요 매개변수와 수치해석 결과의 상관관계를 분석하였으며, 머신러닝 기법 적용을 통하여 인접굴착공사가 기존 도시철도 박스구조물에 미치는 영향 범위 및 안전영역의 적정성을 검증하였다. 본 연구는 도시철도 주변의 실제 협의된 인접굴착공사 및 박스구조물을 연구대상으로 하였으며, 그 중 가장 대표적인 본선 2련박스 구조물을 대상으로 분석을 수행하였다. 매개변수 분석 및 머신러닝 해석결과, 도시철도 깊이, 인접굴착공사 굴착깊이 및 지하수위 각각의 상호간의 깊이 차이가 중요한 매개변수인 것으로 확인되었으며, 그 중에서도 도시철도 깊이와 인접굴착공사의 굴착깊이 차이가 지하 박스구조물 거동에 가장 큰 영향을 미치는 매개변수이며, 안전영역 설정의 중요한 요건인 것으로 분석되었다. 특히, 인접굴착공사 깊이가 도시철도 깊이보다 더 깊게 굴착될수록 지하 박스구조물의 처짐에 미치는 영향은 더욱 큰 것으로 확인되었으며, 기존의 인접굴착공사 관리등급 결정 시 중요 요건 중 하나인 수평이격거리는 수직이격거리, 즉 굴착깊이에 비해 상대적으로 영향이 작은 것으로 분석되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study analyzed the relationship between major parameters and numerical analysis results according to various excavations conducted around the urban railway, application of machine learning techniques and verified the scope of influence of the adjacent excavation on the existing urban railway box structure and the appropriateness of the safety area. This study targeted the actual negotiated adjacent excavation works and box structures around the urban railway, and the analysis was conducted on the most representative two-line box structures. The analysis confirmed that the difference in depth of urban railway, excavation depth of adjacent excavation, and depth of underground water level are important parameters, and the difference in excavation depth of adjacent excavation is the parameter that affects the behavior of underground box structures and is an important requirement for setting safety areas. In particular, the deeper the depth of the adjacent excavation work, the greater the effect on the deflection of the underground box structure, and the horizontal separation distance, one of the important requirements for determining the management grade of the existing adjacent excavation work, is relatively small.

주제어

표/그림 (13)

그림 그림 1. 박스구조물 인접굴착공사 관리기준(서울교통공사) Figure 1. Management standard for excavation work adjacent to box structure3D finite element analysis model(SEOULMETRO)
그림 그림 2. 인접굴착에 따른 박스구조물 관련 데이터 Figure 2. Data related to box structure according to adjacent excavation
그림 그림 3. 박스구조물과 인접굴착공사의 영향 매개변수 정의 Figure 3. Definition of Impact parameters for box structures and adjacent excavations
그림 그림 4. 도시철도-인접구조물 깊이차이(d1)와 수직변위 상관관계 분석결과 Figure 4. Depth difference between urban railway and adjacent structures (d1) and vertical displacement correlation analysis results
그림 그림 5. 도시철도-지하수위 깊이차이(d2)와 수직변위 상관관계 분석결과 Figure 5. Depth difference between urban railway and underground water level (d2) and vertical displacement correlation analysis results
그림 그림 6. 인접구조물-지하수위깊이차이(d3)와수직변위상관관계 분석결과 Figure 6. Adjacent structures-depth difference of groundwater level(d3) and vertical displacement correlation results
그림 그림 7. 도시철도-지하수위 깊이차이(d2), 인접구조물-지하 수위 깊이차이(d3)와 수직변위 영향지수 상관관계 분석 결과 Figure 7. Urban railway-underground water level depth difference (d2), adjacent structures-depth difference in groundwater level (d3) vertical displacement Impact Index correlation results
그림 그림 8. 도시철도-인접구조물깊이차이(d1), 인접구조물-지하수위 깊이차이(d3)와 수직변위 영향지수 상관관계 분석결과 Figure 8. Depth difference between urban railway and adjacent structures (d1), adjacent structures-depth difference of groundwater level (d3) and vertical displacement Impact Index correlation results
그림 그림 9. 도시철도-인접구조물 깊이차이(d1), 도시철도-지하수위 깊이차이(d2)와 수직변위 영향지수 상관관계 분석결과 Figure 9. Depth difference between urban railway and adjacent structures (d1), depth difference between urban railway and underground water level(d2) and vertical displacement Impact Index correlation results
그림 그림 10. 도시철도-인접구조물깊이차이(d1), 도시철도-인접구조물 수평이격거리와 수직변위 영향지수 상관관계 분석결과 Figure 10. Depth difference between urban railway and adjacent structures (d1), The horizontal separation distance of the urban railway-adjacent structures and vertical displacement Impact Index correlation results
그림 그림 11. 매개변수간의 상관관계를 나타낸 히트맵 Figure 11. Heatmap the correlation between parameters
그림 그림 12. 매개변수간의 상관관계를 나타낸 산점도 Figure 12. Scatter plot the correlation between parameters
표 표 1. 분산팽창계수 Table 1. Summary of the VIF factors

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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