KR100729994B1 - 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법 - Google Patents

터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100729994B1
KR100729994B1 KR1020050126382A KR20050126382A KR100729994B1 KR 100729994 B1 KR100729994 B1 KR 100729994B1 KR 1020050126382 A KR1020050126382 A KR 1020050126382A KR 20050126382 A KR20050126382 A KR 20050126382A KR 100729994 B1 KR100729994 B1 KR 100729994B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
section
section specimen
specimen
load
tunnel lining
Prior art date
Application number
KR1020050126382A
Other languages
English (en)
Inventor
배규진
신휴성
장수호
임종진
Original Assignee
한국건설기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국건설기술연구원 filed Critical 한국건설기술연구원
Priority to KR1020050126382A priority Critical patent/KR100729994B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100729994B1 publication Critical patent/KR100729994B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0075—Strain-stress relations or elastic constants

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

본 발명은 숏크리트 라이닝, 콘크리트 라이닝과 같이 터널의 지보재로서 터널의 내부에 시공되는 터널 라이닝의 일부 섹션을 모사하는 섹션 시편에 대하여 실제와 동일한 조건의 하중 및 경계상태를 부여한 상태에서 섹션 시편의 구조적인 거동을 측정함으로써, 실제 터널에 시공되는 터널 라이닝의 구조적인 거동을 측정 및 분석할 수 있도록 하는 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 실제 시공되는 터널 라이닝의 일부 구간과 동일한 형상과 물성을 가지도록 제작된 섹션 시편(1)과; 상기 섹션 시편(1)의 양측 경계부가 수직방향으로는 고정단이 되고 수평방향으로는 이동단이 되도록, 상기 섹션 시편(1)의 양 단부에 부착되어 상기 섹션 시편(1)의 양 단부가 수직방향으로는 움직이지 않지만 수평방향으로는 이동이 가능하도록 하는 지그장치(10)와; 상기 섹션 시편(1)의 상부에 작용하는 지반 하중을 모사한 수직하중과 섹션 시편(1)의 단부에 작용하는 수평반력에 의한 구속압력을 모사한 수평하중을 상기 섹션 시편(1)에 가하는 하중재하장치(30)와; 상기 섹션 시편(1)에 하중이 가해질 때 섹션 시편(1)에 발생하는 응력, 변형률, 처짐량, 변위, 또는 섹션 시편(1) 형상의 변형을 포함하는 섹션 시편(1)의 구조적인 거동을 계측하는 계측 장치(40)를 포함하여 구성되어; 하중 재하에 의한 섹션 시편(1)의 구조적인 거동을 측정하여 실제 터널에 시공되는 전체 터널 라이닝의 구조적인 거동을 예측할 수 있도록 것을 특징으로 하는 터널 라이닝의 섹 션 시험장치 및 이를 이용한 시험방법이 제공된다.
터널, 라이닝, 섹션, 시편, 해석, 모사

Description

터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법{Apparatus and Method for Tunnel Lining Section Test}
도 1은 본 발명의 시험장치 및 방법에 이용되는 섹션 시편의 경계부 조건을 보여주는 자유물체도이다.
도 2는 본 발명의 시험장치에 따른 일 실시예의 전체적인 구성을 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 3은 본 발명의 시험장치에 따른 일 실시예의 전체적인 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명의 시험장치와 시험방법에 의하여 섹션 시편에 대하여 하중 시험을 수행한 후, 그에 의하여 측정된 데이터를 컴퓨터로 분석한 결과를 도시한 도면인데, 도 4a는 섹션 시편에서의 주응력 방향을 보여주는 도면이고, 도 4b는 섹션 시편에 작용하게 되는 최대주응력분포를 보여주는 도면이며, 도 4c는 섹션 시편에 작용하게 되는 최소주응력분포를 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 섹션 시편
10 : 지그장치
30 : 하중재하장치
40 : 계측장치
본 발명은 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 숏크리트 라이닝, 콘크리트 라이닝과 같이 터널의 지보재로서 터널의 내부에 시공되는 터널 라이닝의 일부 섹션을 모사하는 섹션 시편에 대하여 실제와 동일한 조건의 하중 및 경계상태를 부여한 상태에서 섹션 시편의 구조적인 거동을 측정함으로써, 실제 터널에 시공되는 터널 라이닝의 구조적인 거동을 측정 및 분석할 수 있도록 하는 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법에 관한 것이다.
터널의 내부에는 터널 굴착의 진행에 따라, 굴착부의 지반을 지지할 목적으로 굴착면에 숏크리트를 타설하여 숏크리트 라이닝을 시공하게 된다. 이러한 숏크리트 라이닝은 굴착면에서의 지반 이완방지, 하중 분담 등의 기능을 하게 된다. 숏크리트 라이닝의 시공에 후속하여 필요한 경우에는 방수막 등을 설치한 후 최종적으로는 콘크리트를 타설하여 소정 두께의 콘크리트 라이닝을 시공하게 된다.
이와 같이, 숏크리트 라이닝, 콘크리트 라이닝 등의 터널 라이닝을 설계하고 시공할 때에는, 지반으로부터 작용하는 하중에 의한 터널 라이닝의 구조적인 거동 즉, 터널 라이닝에 발생하는 응력, 변형률, 처짐량, 변위, 형상의 변형, 균열 진행 형태, 균열폭, 균열 길이 등을 정확히 산정할 필요가 있다.
종래에는 전체 터널 라이닝을 모사하는 수치적인 해석 모델을 만들어 컴퓨터 등을 이용한 수치해석을 수행함으로써, 터널 라이닝의 구조적인 거동을 산정하였다. 그러나 이러한 수치적인 해석의 경우에는 여러 가지 가정이 포함될 수밖에 없으므로 결국 터널 라이닝의 구조적인 거동을 정확하게 분석할 수 없다. 터널 라이닝의 구조적인 거동을 더욱 정확하고 정밀하게 분석하기 위해서는 결국 실제 터널 라이닝에 대하여 실험을 수행하여 응력, 변형률, 처짐량, 변위, 형상의 변형 등과 같은 터널 라이닝의 실제 거동을 측정하는 것이 가장 바람직하다.
그러나 실제로 전체 터널 라이닝을 제작하여 시험하는 것은 현실적으로 가능하지 않으므로, 이와 같은 전체 터널 라이닝에 대한 시험을 대체하면서도 정확하게 터널 라이닝의 구조적인 거동을 측정하기 위한 새로운 방식의 시험이 절실히 요구되고 있는 상황이다.
본 발명은 위와 같이 터널 라이닝의 구조적인 거동을 정확하게 파악할 수 있으면서도 현실적으로 적용가능한 구체적인 터널 라이닝에 대한 시험장치 및 방법을 제공하기 위하여 개발된 것이다.
구체적으로 본 발명은, 실제 시공되는 터널 라이닝의 일부 섹션을 모사하는 섹션 시편에 대하여, 실제와 동일한 조건의 하중 및 경계상태를 부여한 상태에서 섹션 시편의 구조적인 거동을 측정함으로써 실제 터널에 시공되는 터널 라이닝의 구조적인 거동을 측정 및 분석할 수 있는 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 실제 시공되는 터널 라이닝의 일부 구간과 동일한 형상과 물성을 가지도록 제작된 섹션 시편과; 상기 섹션 시편의 양측 경계부가 수직방향으로는 고정단이 되고 수평방향으로는 이동단이 되도록, 상기 섹션 시편의 양 단부에 부착되어 상기 섹션 시편의 양 단부가 수직방향으로는 움직이지 않지만 수평방향으로는 이동이 가능하도록 하는 지그장치와; 상기 섹션 시편의 상부에 작용하는 지반 하중을 모사한 수직하중과 섹션 시편의 단부에 작용하는 수평방향의 수평반력에 의한 구속압력을 모사한 수평하중을 상기 섹션 시편에 가하는 하중재하장치와; 상기 섹션 시편에 하중이 작용할 때의 섹션 시편에 발생하는 응력, 변형률, 처짐량, 변위, 또는 섹션 시편 형상의 변형 등의 섹션 시편의 구조적인 거동을 계측하는 계측 장치를 포함하여 구성되어; 상기 섹션 시편에 하중을 가하고 그에 따른 섹션 시편의 구조적인 거동을 측정함으로써 실제 터널에 시공되는 터널 라이닝의 실제 하중 상태에서의 구조적인 거동을 예측할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝의 섹션 시험장치 및 이를 이용한 시험방법이 제공된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용효과에 대하여 설명한다.
터널 라이닝은 일반적으로 터널의 형상에 맞추어 곡선으로 이루어진다. 본 발명에서는 이러한 터널 라이닝의 일부분 즉, 소정 원호 길이의 구간에 대해서 실제 시공될 또는 시공된 터널 라이닝과 동일한 물성을 가지는 시편(이하, "섹션 시편"이라고 함)을 제작하고, 이 섹션 시편(1)에 대하여 후술하는 시험장치를 이용하여 시험을 하게 된다.
우선 도 1을 참조하여 섹션 시편을 이용한 시험에 대하여 개략적으로 살펴본다. 도 1은 섹션 시편(1)의 경계부 조건을 보여주는 자유물체도이다. 도 1에 도시된 것처럼, 중앙의 화살표와 같이 지반을 통하여 하중(P)이 작용하게 되면 섹션 시편(1)의 경계부에서는 수평반력과 수직반력(R)이 작용하게 된다. 이 때 섹션 시편(1)의 경계부에 작용하는 수직반력은 수직변위에 관계없이 일정하게 되는데 비하여, 수평반력은 섹션 시편(1)의 경계부에서의 수평변위에 따라 구속압력을 발생시키게 된다. 따라서 실제 터널 라이닝과 동일한 조건을 이루기 위하여, 도 1에 도시된 것처럼 섹션 시편(1)의 경계부는 수직변위에 대해서 고정단으로 모사되며, 수평변위에 대해서는 수평반력에 의한 구속압력에 해당하는 수평하중을 가하면서 수평변위를 허용할 수 있는 이동단으로 모사된다.
본 발명에 따른 시험장치는 위와 같은 섹션 시편(1)의 경계부 조건에 맞추어 다음과 같은 구성을 가진다.
도 2에는 본 발명의 시험장치(100)에 따른 일 실시예의 전체적인 구성을 보여주는 개략적인 정면도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 따른 시험장치(100) 의 일실시예의 구성을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.
도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 시험장치(100)는, 실제 시공되는 터널 라이닝의 일부 구간과 동일한 형상과 물성을 가지도록 제작된 섹션 시편(1)과; 상기 섹션 시편(1)의 양측 경계부가 수직방향으로는 고정단이 되고 수평방향으로는 이동단이 되도록, 상기 섹션 시편(1)의 양 단부에 부착되어 상기 섹션 시편(1)의 양 단부가 수직방향으로는 움직이지 않지만 수평방향으로는 이동이 가능하도록 하는 지그장치(10)와; 상기 섹션 시편(1)의 상부에 작용하는 지반 하중을 모사한 수직하중과 수평반력에 의한 구속압력을 모사한 수평하중을 상기 지그장치(10)를 통하여 상기 섹션 시편(1)에 가하는 하중재하장치(30)와; 상기 섹션 시편(1)에 수직하중이 작용할 때의 섹션 시편(1)에 발생하는 응력, 변형률, 처짐량, 변위, 또는 섹션 시편(1) 형상의 변형 등의 섹션 시편(1)의 구조적인 거동을 계측하는 계측 장치(40)를 포함하여 구성된다.
다음에서는 각각의 구성을 더욱 상세히 설명한다. 도 3에 도시된 것처럼 상기 지그장치(10)에는 섹션 시편(1)과 직접 결합되는 결합판(11)이 구비되어 있는데, 상기 결합판(11)에는 연결부재(12)가 부착되어 있다. 상기 섹션 시편(1)을 제작할 때 상기 연결부재(12)가 상기 섹션 시편(1) 속에 매립되도록 함으로써, 상기 결합판(11)이 상기 섹션 시편(1)의 양단부에 일체로 결합된다. 상기 섹션 시편(1)에 부착된 상기 결합판(11)은 지그본체(13)에 조립, 분해가 가능하도록 결합된다. 즉, 도면에 도시된 것처럼, 결합판(11)은 지그본체(13)에 볼트 연결될 수 있다. 그러나 결합판(11)과 지그본체(13)의 조립, 분해 가능한 결합은 이에 한정되지 아 니한다.
상기 지그본체(13)는 상기 섹션 시편(1)을 수직방향으로는 움직이지 못하지만 수평방향으로 이동이 가능하도록 지지하는 부재인데, 상기 지그본체(13)의 상단은 섹션 시편(1)의 곡률에 맞추어 소정 각도로 기울어진 형태를 가지고 있으며, 지그본체(13)의 하단은 베이스부재(15)에 대하여 수평방향으로 이동가능하도록 롤러(14)가 구비되어 있다. 상기 지그본체(13) 하부에 위치하게 되는 베이스부재(15)에는 레일(16)이 설치되어 있어, 지그본체(13)의 롤러(14)가 상기 레일(16)을 따라 움직이게 된다. 여기서 롤러(14) 및 레일(16)은 상기 지그본체(13)가 수평방향으로 이동할 수 있도록 하는 구조의 일예로서, 본 발명은 이러한 롤러(14) 및 레일(16)로 이루어진 구성에 한정되지 아니하며 다른 공지의 구조를 이용하여 상기 지그본체(13)가 수평방향으로 이동가능하게 구성할 수도 있다.
상기 하중재하장치(30)는 지반에 의하여 터널 라이닝에 작용하는 수직하중과 수평하중을 섹션 시편(1)에 가하게 된다. 도시된 실시예에서 섹션 시편(1)에 가해지는 수직방향의 선하중을 정밀하게 모사할 수 있도록, 상기 하중재하장치(30)에는 섹션 시편(1)에 수직한 방향 즉, 섹션 시편(1)의 폭 방향으로 길게 연장되어 있는 재하봉(31)이 구비되어 있다. 수직하중을 재하할 때, 재하봉(31)에 의하여 섹션 시편(1)의 표면이 손상되는 것을 방지하고 수직하중에 의한 압축응력이 고르게 분포할 수 있도록 상기 재하봉(31)의 표면을 탄성재질로 만드는 것이 바람직하다. 한편, 섹션 시편(1)에 수직하중이 작용할 때 섹션 시편(1)의 경계부에서 작용하게 되는 수평반력은 실제 시공될 지반의 물성 등에 근거하여 계산되고, 이러한 수평반 력이 수평하중으로 상기 지그장치(10)를 통하여 상기 섹션 시편(1)에 가해진다.
하중재하장치(30)에 의하여 섹션 시편(1)에 하중이 재하되면 섹션 시편(1)에 구조적인 변형이 발생하는데, 이와 같은 하중 재하에 따른 섹션 시편(1)의 구조적 변형(구조적인 거동) 즉, 상기 섹션 시편(1)에 하중이 작용할 때의 섹션 시편(1)에 발생하는 응력, 변형률, 처짐량, 변위, 또는 섹션 시편(1) 형상의 변형 등의 섹션 시편(1)의 구조적인 거동을 계측하기 위해서 계측 장치(40)가 구비된다. 상기 계측 장치(40)에는, 섹션 시편(1)의 내부의 응력을 측정할 수 있는 응력계(도시되지 않음), 섹션 시편(1)의 외부에 부착되어 섹션 시편(1)의 외부의 응력 및 변형률을 측정하는 변형률 게이지, 섹션 시편(1)의 처짐량과 변위를 측정할 수 있는 변위계, 그리고 섹션 시편(1) 전체의 변형 및 변위를 측정하고 기록할 수 있는 사진 계측기가 포함된다.
다음에서는 위와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 시험장치를 이용하여 섹션 시편(1)을 시험하는 방법에 대하여 설명한다.
실제 시공되는 터널 라이닝과 동일한 물성을 가지는 섹션 시편(1)을 제작한다. 이 때 섹션 시편(1)의 양 단부에 각각 결합판(11)이 일체로 결합되도록 섹션 시편(1)을 제작한다. 상기 결합판(11)을 지그본체(13)에 결합조립함으로써 상기 섹션 시편(1)을 지그본체(13)에 설치한다. 상기 하중재하장치(30)를 위치시키고, 상기 섹션 시편(1)의 표면, 하부, 그리고 일정 거리 떨어진 위치에 각각 계측장치(40)로서, 변형률 게이지(41), 변위계(도시되지 않음), 그리고 사진 계측기(42)를 설치한다.
이와 같이 섹션 시편(1)을 설치한 후, 하중재하장치(30)를 작동시켜 섹션 시편(1)에 수직하중과 수평하중을 가하여, 그에 따라 진행되는 섹션 시편(1)의 구조적인 거동을 계측장치(40)를 통하여 측정한다. 이렇게 측정된 데이터는 통상의 데이터 처리장치를 통하여 처리하여 분석하게 된다.
도 4a 내지 도 4c에는 위와 같은 본 발명의 시험장치와 시험방법에 의하여 섹션 시편(1)에 대하여 하중 시험을 수행한 후, 그에 의하여 측정된 데이터를 컴퓨터로 분석한 결과가 도시되어 있는데, 도 4a는 섹션 시편(1)에서의 주응력 방향을 보여주는 도면이고, 도 4b는 섹션 시편(1)에 작용하게 되는 최대주응력분포를 보여주는 도면이며, 도 4c는 섹션 시편(1)에 작용하게 되는 최소주응력분포를 보여주는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c에 도시된 것처럼, 섹션 시편(1)의 중앙 최상부에 압축주응력이 작용하고, 중앙 최하부에 인장주응력이 작용하게 됨을 확인할 수 있다. 또한 섹션 시편(1)의 중앙에서 단부 즉, 경계부에 가까워질수록 주응력방향이 섹션 시편(1)의 축력방향으로 된다는 것이 확인되었다. 이와 같이, 본 발명의 시험장치와 방법에 의하여 측정된 결과는 실제 터널 라이닝에 대한 것과 동일하며, 따라서 본 발명의 시험장치와 방법에 의하여 실제 터널 라이닝에 대한 정밀하고 정확한 시험이 가능함이 확인되었다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 시험장치에 의하면, 실제 터널 라이 닝의 일부 구간을 모사한 섹션 시편에 대하여 실제 터널 라이닝 구간에서의 경계부 조건과 동일한 상태를 가지도록 한 상태에서 하중시험을 할 수 있다.
따라서 이와 같은 본 발명의 시험장치 및 방법에 의하면 전체 터널 라이닝에 대하여 시험을 하지 않고, 단지 터널 라이닝의 일부 구간을 모사한 섹션 시편에 대해서만 시험을 하여 전체 터널 라이닝에 대해서 정밀한 구조적인 거동을 측정할 수 있게 된다.
특히, 이와 같이 본 발명의 시험장치 및 방법에 의하여 측정된 섹션 시편에서의 구조적인 거동에 대한 측정치 및 이에 근거한 해석을 통하여, 수치해석에 의해 분석된 터널 라이닝의 구조적인 거동에 대한 해석 결과를 더욱 정밀하게 검증할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상 및 특허청구범위 내에서 자유로운 변형과 개선이 이루어질 수 있다.

Claims (5)

  1. 실제 시공되는 터널 라이닝의 일부 구간과 동일한 형상과 물성을 가지도록 제작된 섹션 시편(1)과;
    상기 섹션 시편(1)의 양측 경계부가 수직방향으로는 고정단이 되고 수평방향으로는 이동단이 되도록, 상기 섹션 시편(1)의 양 단부에 부착되어 상기 섹션 시편(1)의 양 단부가 수직방향으로는 움직이지 않지만 수평방향으로는 이동이 가능하도록 하는 지그장치(10)와;
    상기 섹션 시편(1)의 상부에 작용하는 지반 하중을 모사한 수직하중과 섹션 시편(1)의 단부에 작용하는 수평반력에 의한 구속압력을 모사한 수평하중을 상기 섹션 시편(1)에 가하는 하중재하장치(30)와;
    상기 섹션 시편(1)에 하중이 작용할 때의 섹션 시편(1)에 발생하는 응력, 변형률, 처짐량, 변위, 또는 섹션 시편(1) 형상의 변형을 포함하는 섹션 시편(1)의 구조적인 거동을 계측하는 계측 장치(40)를 포함하며;
    상기 지그장치(10)는, 돌출 형성된 연결부재(12)가 구비되어 있어 상기 연결부재(12)가 상기 섹션 시편(1) 속에 매립되도록 함으로써 상기 섹션 시편(1)의 양단부에 직접 일체로 결합되는 결합판(11)과, 상기 결합판(11)이 조립, 분해가 가능하도록 결합되며, 상단은 섹션 시편(1)의 곡률에 맞추어 소정 각도로 기울어진 형태를 가지고 있으며, 하단에는 베이스부재(15)에 대하여 수평방향으로 이동가능하도록 롤러(14)가 구비되어 있는 지그본체(13)와, 상기 롤러(14)가 움직일 수 있는 레일(16)이 상부에 설치되어 있어, 상기 지그본체(13)가 상부에 놓였을 때 수평으로 이동가능하도록 상기 지그본체(13)를 지지하는 베이스부재(15)를 포함하여 구성되어;
    하중 재하에 의한 섹션 시편(1)의 구조적인 거동을 측정하여 실제 터널에 시공되는 전체 터널 라이닝의 실제 하중 상태에서의 구조적인 거동을 예측할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 터널 라이닝의 섹션 시험장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 하중재하장치(30)에는,
    섹션 시편(1)에 가해지는 수직하중으로서 선하중을 정밀하게 모사할 수 있도록, 상기 섹션 시편(1)의 횡방향으로 길게 연장되어 있는 재하봉(31)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝의 섹션 시험장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 계측 장치(40)는,
    섹션 시편(1)의 내부의 응력을 측정할 수 있는 응력계, 섹션 시편(1)의 외부에 부착되어 섹션 시편(1)의 외부의 응력 및 변형률을 측정하는 변형률 게이지(41), 섹션 시편(1)의 처짐량과 변위를 측정할 수 있는 변위계, 또는 섹션 시편(1) 전체의 변형 및 변위를 측정하고 기록할 수 있는 사진 계측기(42)인 것을 특징으로 하는 터널 라이닝의 섹션 시험장치.
  5. 실제 시공되는 터널 라이닝의 일부 구간과 동일한 형상과 물성을 가진 섹션 시편(1)을 제작하는 단계;
    상기 섹션 시편(1)의 양측 경계부가 수직방향으로는 고정단이 되고 수평방향으로는 이동단이 되도록, 상기 섹션 시편(1)의 양 단부에 부착되어 상기 섹션 시편(1)의 양 단부가 수직방향으로는 움직이지 않지만 수평방향으로는 이동이 가능하도록 하고, 돌출 형성된 연결부재(12)가 구비되어 있어 상기 연결부재(12)가 상기 섹션 시편(1) 속에 매립되도록 함으로써 상기 섹션 시편(1)의 양단부에 직접 일체로 결합되는 결합판(11)과, 상기 결합판(11)이 조립, 분해가 가능하도록 결합되며, 상단은 섹션 시편(1)의 곡률에 맞추어 소정 각도로 기울어진 형태를 가지고 있으며, 하단에는 베이스부재(15)에 대하여 수평방향으로 이동가능하도록 롤러(14)가 구비되어 있는 지그본체(13)와, 상기 롤러(14)가 움직일 수 있는 레일(16)이 상부에 설치되어 있어, 상기 지그본체(13)가 상부에 놓였을 때 수평으로 이동가능하도록 상기 지그본체(13)를 지지하는 베이스부재(15)를 포함하여 구성되는 지그장치(10)에 상기 섹션 시편(1)을 고정 설치하는 단계;
    하중재하장치(30)에 의하여 상기 섹션 시편(1)의 상부에 작용하는 지반 하중을 모사한 수직하중과 섹션 시편(1)의 단부에 작용하는 수평반력에 의한 구속압력을 모사한 수평하중을 상기 섹션 시편(1)에 가하는 단계;
    계측 장치(40)를 이용하여 상기 섹션 시편(1)에 하중이 작용할 때의 섹션 시편(1)에 발생하는 응력, 변형률, 처짐량, 변위, 또는 섹션 시편(1) 형상의 변형을 포함하는 섹션 시편(1)의 구조적인 거동을 계측하는 단계를 포함하여 구성되어;
    상기 섹션 시편(1)의 구조적인 거동의 측정을 통하여 실제 터널에 시공되는 전체 터널 라이닝의 실제 하중 상태에서의 구조적인 거동을 예측할 수 있도록 것을 특징으로 하는 터널 라이닝의 섹션 시험방법.
KR1020050126382A 2005-12-20 2005-12-20 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법 KR100729994B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050126382A KR100729994B1 (ko) 2005-12-20 2005-12-20 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050126382A KR100729994B1 (ko) 2005-12-20 2005-12-20 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100729994B1 true KR100729994B1 (ko) 2007-06-20

Family

ID=38372779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050126382A KR100729994B1 (ko) 2005-12-20 2005-12-20 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100729994B1 (ko)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101331308B1 (ko) 2012-04-18 2013-11-20 라점민 회전과 이동이 용이한 다용도 지점장치
CN103471916A (zh) * 2013-09-18 2013-12-25 山东科技大学 深埋隧洞开挖模拟实验装置及其应用方法
CN104458242A (zh) * 2014-12-28 2015-03-25 上海隧道工程股份有限公司 矩形盾构管片试验加载装置
CN105445088A (zh) * 2015-12-02 2016-03-30 中国科学院武汉岩土力学研究所 动静荷载下围岩及锚固体力学响应试验装置
CN105890834A (zh) * 2015-07-30 2016-08-24 中铁建设投资集团有限公司 一种盾构管片连接螺栓受力状态的检测方法
CN107727501A (zh) * 2017-10-31 2018-02-23 河南理工大学 一种锚杆内嵌锚固的巷道围岩压缩承载实验方法
CN108022501A (zh) * 2018-01-25 2018-05-11 陈尚松 结构强度试验演示仪
CN108956272A (zh) * 2018-07-30 2018-12-07 中国建筑股份有限公司 一种对试验构件施加侧向约束的装置及试验方法
CN109001050A (zh) * 2018-05-11 2018-12-14 温州大学 隧道剪切试验装置
CN109507048A (zh) * 2019-01-08 2019-03-22 中国地质大学（武汉） 模拟隧道爆破开挖对既有衬砌影响的试验系统及方法
KR20210103342A (ko) * 2020-02-13 2021-08-23 충남대학교산학협력단 이송 중 콘크리트 거더 파손방지를 위한 시뮬레이션 방법 및 장치
CN113432998A (zh) * 2021-07-23 2021-09-24 中国建筑第七工程局有限公司 一种隧道衬砌的分布载荷施加装置及方法
CN113551986A (zh) * 2021-07-24 2021-10-26 郑州大学 一种复杂应力状态下的静止土压力系数室内测试装置及测试方法
US11193374B2 (en) * 2019-07-19 2021-12-07 Tongji University Method for inspecting service performance of tunnel lining based on defect characteristics thereof
CN115420612A (zh) * 2022-09-02 2022-12-02 中建工程产业技术研究院有限公司 一种盾构隧道衬砌管片内水压力模拟试验装置及方法
CN115436167A (zh) * 2022-08-04 2022-12-06 山东大学 运营隧道围岩-衬砌长期相互作用模拟试验装置及方法
WO2023226582A1 (zh) * 2022-05-24 2023-11-30 深圳大学 圆形盾构隧道衬砌结构变形矫正研究试验装置及试验方法
CN117388073A (zh) * 2023-12-12 2024-01-12 山东博硕环保机械设备有限公司 一种工业防爆吸尘器伸缩管强度检测设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05288649A (ja) * 1992-04-09 1993-11-02 Railway Technical Res Inst トンネル覆工模型実験装置及びその使用方法
JP2003247814A (ja) 2002-02-22 2003-09-05 Tohoku Regional Bureau Ministry Of Land Infrastructure & Transport トンネルの変形測定方法
JP2005188119A (ja) 2003-12-25 2005-07-14 Okumura Corp セグメント又はセグメント複合体の試験用治具

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05288649A (ja) * 1992-04-09 1993-11-02 Railway Technical Res Inst トンネル覆工模型実験装置及びその使用方法
JP2003247814A (ja) 2002-02-22 2003-09-05 Tohoku Regional Bureau Ministry Of Land Infrastructure & Transport トンネルの変形測定方法
JP2005188119A (ja) 2003-12-25 2005-07-14 Okumura Corp セグメント又はセグメント複合体の試験用治具

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101331308B1 (ko) 2012-04-18 2013-11-20 라점민 회전과 이동이 용이한 다용도 지점장치
CN103471916A (zh) * 2013-09-18 2013-12-25 山东科技大学 深埋隧洞开挖模拟实验装置及其应用方法
CN104458242A (zh) * 2014-12-28 2015-03-25 上海隧道工程股份有限公司 矩形盾构管片试验加载装置
CN105890834A (zh) * 2015-07-30 2016-08-24 中铁建设投资集团有限公司 一种盾构管片连接螺栓受力状态的检测方法
CN105445088A (zh) * 2015-12-02 2016-03-30 中国科学院武汉岩土力学研究所 动静荷载下围岩及锚固体力学响应试验装置
CN107727501B (zh) * 2017-10-31 2019-11-08 河南理工大学 一种锚杆内嵌锚固的巷道围岩压缩承载实验方法
CN107727501A (zh) * 2017-10-31 2018-02-23 河南理工大学 一种锚杆内嵌锚固的巷道围岩压缩承载实验方法
CN108022501A (zh) * 2018-01-25 2018-05-11 陈尚松 结构强度试验演示仪
CN109001050A (zh) * 2018-05-11 2018-12-14 温州大学 隧道剪切试验装置
CN108956272A (zh) * 2018-07-30 2018-12-07 中国建筑股份有限公司 一种对试验构件施加侧向约束的装置及试验方法
CN109507048A (zh) * 2019-01-08 2019-03-22 中国地质大学（武汉） 模拟隧道爆破开挖对既有衬砌影响的试验系统及方法
US11193374B2 (en) * 2019-07-19 2021-12-07 Tongji University Method for inspecting service performance of tunnel lining based on defect characteristics thereof
KR102318076B1 (ko) * 2020-02-13 2021-10-27 충남대학교산학협력단 이송 중 콘크리트 거더 파손방지를 위한 시뮬레이션 방법 및 장치
KR20210103342A (ko) * 2020-02-13 2021-08-23 충남대학교산학협력단 이송 중 콘크리트 거더 파손방지를 위한 시뮬레이션 방법 및 장치
CN113432998A (zh) * 2021-07-23 2021-09-24 中国建筑第七工程局有限公司 一种隧道衬砌的分布载荷施加装置及方法
CN113432998B (zh) * 2021-07-23 2024-02-13 中国建筑第七工程局有限公司 一种隧道衬砌的分布载荷施加装置及方法
CN113551986A (zh) * 2021-07-24 2021-10-26 郑州大学 一种复杂应力状态下的静止土压力系数室内测试装置及测试方法
CN113551986B (zh) * 2021-07-24 2024-01-19 郑州大学 一种复杂应力状态下的静止土压力系数室内测试装置及测试方法
WO2023226582A1 (zh) * 2022-05-24 2023-11-30 深圳大学 圆形盾构隧道衬砌结构变形矫正研究试验装置及试验方法
CN115436167A (zh) * 2022-08-04 2022-12-06 山东大学 运营隧道围岩-衬砌长期相互作用模拟试验装置及方法
CN115420612A (zh) * 2022-09-02 2022-12-02 中建工程产业技术研究院有限公司 一种盾构隧道衬砌管片内水压力模拟试验装置及方法
CN117388073A (zh) * 2023-12-12 2024-01-12 山东博硕环保机械设备有限公司 一种工业防爆吸尘器伸缩管强度检测设备
CN117388073B (zh) * 2023-12-12 2024-02-20 山东博硕环保机械设备有限公司 一种工业防爆吸尘器伸缩管强度检测设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100729994B1 (ko) 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법
Bagge et al. In-situ methods to determine residual prestress forces in concrete bridges
Liu et al. Investigation of the structural effect induced by stagger joints in segmental tunnel linings: Direct insight from mechanical behaviors of longitudinal and circumferential joints
Chu et al. Application of a thermal stress device for the prediction of stresses due to hydration heat in mass concrete structure
CN101923024B (zh) 一种确定带裂钢筋混凝土梁弹性模量及抗弯刚度的方法
Gil et al. T-stub behaviour under out-of-plane bending. I: Experimental research and finite element modelling
Bonopera et al. Experimental study on the fundamental frequency of prestressed concrete bridge beams with parabolic unbonded tendons
Sousa et al. Bridge deflection evaluation using strain and rotation measurements
Bonopera et al. Experimental–theoretical investigation of the short-term vibration response of uncracked prestressed concrete members under long-age conditions
Arrayago et al. Tests on stainless steel frames. Part I: Preliminary tests and experimental set-up
CN109765017B (zh) 小铰缝空心板桥梁组合加固构件横向抗剪性能测试方法
Bonopera et al. Feasibility study of prestress force prediction for concrete beams using second-order deflections
Tsiampousi et al. Behaviour of bolted cast iron joints
CN111982677B (zh) 一种预应力混凝土框架结构初始有效预压力现场检测方法
CN112683425A (zh) 一种桥梁体内纵向预应力筋有效应力的检测方法
Bonopera et al. Vibration of prestressed beams: Experimental and finite-element analysis of post–tensioned thin-walled box-girders
Singh et al. Analysis of the combined load behaviour of rock bolt installed across discontinuity and its modelling using FLAC3D
CN111458220A (zh) 小铰缝空心板桥梁组合加固构件横向抗弯性能测试方法
CN115931551A (zh) 一种利用室内拉拔试验测定锚固界面剪切力学参数的方法
Ciancio et al. Structural and material properties of Mini notched Round Determinate Panels
Strauss et al. Digital twins and sensor monitoring for alpine engineering structures: Applications for tunnels
CN113654915A (zh) 预制剪力墙水平接缝传力性能梁式试验方法
CN115436200A (zh) 强非均质砾岩岩石力学参数测试装置和评价方法
US20230117215A1 (en) Method for identifying prestress force in single-span or multi-span pci girder-bridges
CN109297817B (zh) 一种钢筋混凝土梁弹性模量的测试装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130604

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140522

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150602

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee