KR100755481B1 - 터널의 변형 계측방법 및 그 계측장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터널의 붕괴를 사전에 예방할 수 있음은 물론 터널내의 화재를 신속히 파악하여 신속한 조치를 취할 수 있는 터널의 변형 계측방법 및 그 계측장치에 관한 것으로, 지중을 뚫으면서 주위의 지중이 붕괴되는 것을 막기위해 다수열로 시공되는 활 형상의 횡형골조와 횡형골조들을 상호 종방향으로 연결하는 다수의 직선형 종형골조로 구성된 지보공을 시공하는 과정을 통해 굴착을 진행하고, 굴착작업이 끝난 후에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트로 굴착면을 덮는 복공작업을 수행하여 터널을 시공함에 있어서; 상기 복공작업을 수행과정에서는 터널의 상부를 포함하는 둘레에 종방향의 수축이음홈을 적어도 하나 이상을 더 구비하고; 상기 각 수축이음홈에 변형계측 광섬유를 고정 구비하고 각 변형계측 광섬유를 상기 계측수단과 연결하는 단계와, 상기 계측수단을 통해 상기 각 변형계측 광섬유에 광을 조사하여 반사되는 광을 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유의 변화를 분석하여 터널 구조물의 변형을 계측하는 단계를 포함하는 터널의 변형 계측방법을 특징으로 한다.
또한 지중을 뚫으면서 주위의 지중이 붕괴되는 것을 막기위해 다수열로 시공되는 활 형상의 횡형골조와 횡형골조들을 상호 종방향으로 연결하는 다수의 직선형 종형골조로 구성된 지보공을 시공하는 과정을 통해 굴착하고, 굴착작업이 끝난 후에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트로 굴착면을 덮는 복공작업을 수행하여 시공되는 터널에 있어서; 상기 터널은 상부를 포함하는 내부 둘레에 적어도 하나 이상으로 형성된 종방향 수축이음홈과, 상기 각 종방향 수축이음홈에 고정되는 적어도 하나 이상의 변형계측 광섬유와, 상기 각각의 변형계측 광섬유에 광원을 조사하는 광원 발생기와 각각의 변형계측 광섬유에서 반사되는 광을 실시간으로 계측하여 변형계측 광섬유의 변화를 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유의 변화를 분석하여 터널 구조물의 변형을 계측하는 변형계측 분석부를 포함하는 계측수단으로 구성된 터널의 변형 계측장치를 특징으로 한다.
터널, 변형, 계측, 광섬유
Description
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 변형 계측장치가 구비된 터널을 나타낸 횡단면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 횡형골조
2 : 종형골조
3 : 변형계측 광섬유
4 : 온도계측 광섬유
6 : 계측수단
61 : 광원 발생기
62 : 변형계측 분석부
63 : 온도계측 분석부
7 : 수축이음홈
본 발명은 터널의 변형 계측방법 및 그 계측장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으는 터널의 붕괴를 사전에 예방할 수 있음은 물론 터널내의 화재를 신속히 파악하여 신속한 조치를 취할 수 있는 터널의 변형 계측방법 및 그 계측장치에 관한 것이다.
일반적으로 터널(tunnel)이라 함은 도로, 철도, 수로(水路) 등을 통하게 하기 위해 지중에 뚫은 통로를 말하는 것으로, 용도에 따라 철도, 도로, 수로, 광산터널로 나뉘고, 터널 장소에 따라 산악, 시가, 수저(水底)터널로 나누어지는 것이다.
이에, 통상적으로 터널을 시공할 경우에는, 먼저, 지중을 뚫으면서 주위의 지중이 붕괴되는 것을 막기위해 지보공(支保工)을 시공하는 과정을 통해 굴착을 진행한다.
다음 굴착작업이 끝난 후에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트로 굴착면을 덮는 복공작업을 수행함으로서 터널의 시공을 완료하는 것이다.
즉, 상기 굴착작업은, 지중을 굴착기 등으로 파는 작업과 폭약등을 상용하여 암반을 폭파하는 작업을 병행하여 지중을 뚫는 것이다.
그리고 상기 지보공은 횡방향의 다수열로 시공되는 활 형상의 횡방향 골조(이하, "횡형골조"라 칭함)와 횡방향 골조들을 상호 종방향으로 연결하는 다수의 직선형 종방향 골조(이하, "종형골조"라 칭함)로 구성된다. 그러므로 굴착작업을 수행하는 과정에서 횡형골조와 종형골조의 연속적인 시공을 통해 지중의 붕괴를 예 방하면서 굴착작업을 수행하는 것이다.
그런데, 상기와 같은 공법을 통해 터널을 시공할 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생된다.
먼저 터널의 시공후에는, 지중의 압력이나 터널 구조물의 노화로 인하여 터널 주위의 지중이 변화되거나 구조물이 변형되는 현상이 발생되는데, 이렇게 변형이 시작된 시점에서 시간이 경과되면 변형이 계속적으로 진행됨으로서 터널이 무너져 인명사고를 유발하게 되는 문제점을 가지고 있었다.
또 긴 터널 내에서 화재가 발생될 경우에는 진입하는 차량이 화재를 파악하지 못함에 따라 차량이 계속적으로 터널내로 진입한다. 그러므로 차량의 계속적인 진입으로 인하여 터널 대형사고를 유발하게 되는 문제점도 가지고 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 발명된 것으로, 터널의 시공후에도 터널 구조물의 변형을 사전에 정밀하게 계측하여 신속한 조치를 취할 수 있도록 하는 목적도 있다.
또 긴 터널 내에서 화재가 발생될 경우에는 이를 신속하면서도 정밀하게 계측하여 화재가 난 터널 내로 차량이 진입하는 것을 신속히 제한할 수 있도록 하는 목적도 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지중을 뚫으면서 주위의 지중이 붕괴되는 것을 막기위해 다수열로 시공되는 활 형상의 횡형골조와 횡형골조들을 상호 종방향으로 연결하는 다수의 직선형 종형골조로 구성된 지보공을 시공하는 과정을 통해 굴착을 진행하고, 굴착작업이 끝난 후에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트로 굴착면을 덮는 복공작업을 수행하여 터널을 시공함에 있어서; 상기 복공작업을 수행과정에서는 터널의 상부를 포함하는 둘레에 종방향의 수축이음홈을 적어도 하나 이상을 더 구비하고; 상기 각 수축이음홈에 변형계측 광섬유를 고정 구비하고 각 변형계측 광섬유를 상기 계측수단과 연결하는 단계와, 상기 계측수단을 통해 상기 각 변형계측 광섬유에 광을 조사하여 반사되는 광을 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유의 변화를 분석하여 터널 구조물의 변형을 계측하는 단계를 포함하는 터널의 변형 계측방법을 특징으로 한다.
또한 지중을 뚫으면서 주위의 지중이 붕괴되는 것을 막기위해 다수열로 시공되는 활 형상의 횡형골조와 횡형골조들을 상호 종방향으로 연결하는 다수의 직선형 종형골조로 구성된 지보공을 시공하는 과정을 통해 굴착하고, 굴착작업이 끝난 후에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트로 굴착면을 덮는 복공작업을 수행하여 시공되는 터널에 있어서; 상기 터널은 상부를 포함하는 내부 둘레에 적어도 하나 이상으로 형성된 종방향 수축이음홈과, 상기 각 종방향 수축이음홈에 고정되는 적어도 하나 이상의 변형계측 광섬유와, 상기 각각의 변형계측 광섬유에 광원을 조사하는 광원 발생기와 각각의 변형계측 광섬유에서 반사되는 광을 실시간으로 계측하여 변형계측 광섬유의 변화를 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유의 변화를 분석하여 터널 구조물의 변형을 계측하는 변형계측 분석부를 포함하는 계측수단으로 구성된 터널의 변형 계측장치를 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 변형 계측장치가 구비된 터널을 나타낸 횡단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
이에 본 발명에 따른 제1 실시예의 변형 계측장치는, 지중을 뚫으면서 주위의 지중이 붕괴되는 것을 막기위해 다수열로 시공되는 활 형상의 횡형골조(1)와 횡형골조(1)들을 상호 종방향으로 연결하는 다수의 직선형 종형골조(2)로 구성된 지보공을 시공하는 과정을 통해 굴착하고, 굴착작업이 끝난 후에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트로 굴착면을 덮는 복공작업을 수행하여 시공되는 터널에 있어서; 상기 터널은 상부를 포함하는 내부 둘레에 적어도 하나 이상으로 형성된 종방향 수축이음홈(7)과, 상기 각 종방향 수축이음홈(7)에 고정되는 적어도 하나 이상의 변형계측 광섬유(3)와, 상기 각각의 변형계측 광섬유(3)에 광원을 조사하는 광원 발생기(61)와 각각의 변형계측 광섬유(3)에서 반사되는 광을 실시간으로 계측하여 변형계측 광섬유(3)의 변화를 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유(3)의 변화를 분석하여 터널 구조물의 변형을 계측하는 변형계측 분석부(62)를 포함하는 계측수단(6)으로 구성된다.
그리고 상기 변형 계측장치는 상기 각각의 횡형둘레홈(8)에 횡방향으로 고정되는 다수의 온도계측 광섬유(4)를 더 포함하고, 상기 광원 발생기(61)는 상기 각각의 온도계측 광섬유(4)에 더 연결되어 광원을 더 조사하도록 구성되며, 상기 계측수단(6)은 상기 각각의 온도계측 광섬유(4)에서 반사되는 광을 실시간으로 계측 하여 온도계측 광섬유(4)의 변화를 실시간으로 계측하면서 각 온도계측 광섬유(4)의 변화를 분석하여 터널의 화재발생시 온도변화를 실시간으로 계측하는 온도계측 분석부(63)를 더 포함하는 것이다.
또한 상기 변형계측 광섬유(3)나 온도계측 광섬유(4)는 일단에서 주파수대가 틀린 다수의 광이 조사되면 구간별로 광을 반사하는 통상적으로 알려진 분포형 광섬유로 구성되는 것이다. 그러므로 상기와 같이 분포형 광섬유를 사용하게 되면 변형계측 분석부(62)를 통해 변형계측 광섬유(3)에 대하여 구간별 변화를 계측할 수 있음은 물론, 상기 온도계측 분석부(63)를 통해 온도계측 광섬유(4)에 대하여 구간별 변화를 통해 구간별 온도 변화를 계측할 수 있는 것이다. 즉 상기 변형계측 광섬유(3)에 대하여 구간별 변화에 대한 계측을 가능하게 함으로서 터널의 전단 침하를 정밀하게 파악 할 수 있음은 물론, 상기 온도계측 광섬유(4)에 대하여 구간별 변화에 대한 계측을 가능하게 함으로서 터널에서 화재가 발생될 경우에 화재 위치를 정확하게 파악할 수 있는 것이다.
또 상기 계측수단(6)을 통해 광을 계측하여 분석하는 과정에서는, 광섬유로부터 구간별로 반사되는 반사광의 주파수로부터 얻어진 스펙트럼의 중심이동 변화(이하. 편의상 "주파수 변화"라 칭함)를 통해 변위계측 광섬유(3) 또는 온도계측 광섬유(4)의 변형을 계측할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 변형계측 광섬유(3) 또는 온도계측 광섬유(4)를 수축이음홈(7)에 고정할 경우에는 접착제(실린콘)나 별도의 고정수단을 사용함으로서 변형계측 광섬유(3)나 온도계측 광섬유(4)를 수축이음홈(7)에 견고하게 고정할 수 있는 것이 다.
또한 상기 터널 구조물은 횡형골조(3)와 이들을 종방향으로 연결하는 종형골조(2) 및 굴착면을 덮은 콘크리트 또는 철근콘크리트를 포함하는 것이다.
한편, 상기 변형 계측장치는 터널의 지면 하부의 지중에 종방향으로 적어도 하나 이상으로 매설된 변형계측 광섬유(3)를 더 포함하고, 상기 광원 발생기(61)는 상기 각각의 변형계측 광섬유(3)에 더 연결되어 광을 더 조사하도록 구성되며, 상기 변형계측 분석부(62)는 각각의 변형계측 광섬유(3)에서 반사되는 광을 실시간으로 계측하여 변형계측 광섬유의 변화를 실시간으로 계측하면서 각 변형계측 광섬유(3)의 변화를 분석하여 터널의 시공후에 지면 침하 변형을 계측하도록 구성되는 것이다.
그리고 상기 변형 계측장치는, 상기 지중에 종방향으로 매설되는 다수의 온도계측 광섬유(4)를 더 포함하고, 상기 광원 발생기(61)는 상기 지중에 매설된 각각의 온도계측 광섬유(4)에 더 연결되어 광원을 더 조사하도록 구성되며, 상기 계측수단(6)은 상기 각각의 온도계측 광섬유(4)에서 반사되는 광을 실시간으로 계측하여 온도계측 광섬유(4)의 변화를 실시간으로 계측하면서 각 온도계측 광섬유(4)의 변화를 분석하여 터널의 화재발생시 온도변화를 실시간으로 계측하는 온도계측 분석부(63)를 더 포함하는 것이다.
또한 상기 변형계측 광섬유(3)는, 일단에서 주파수가 틀린 다수의 광이 조사되면 구간별로 광을 반사하는 분포형 광섬유로 구성되는 것이다.
이하, 상기와 같이 구성된 변형 계측장치를 통한 변형 계측방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 변형 계측방법은, 지중을 뚫으면서 주위의 지중이 붕괴되는 것을 막기위해 다수열로 시공되는 활 형상의 횡형골조(1)와 횡형골조(1)들을 상호 종방향으로 연결하는 다수의 직선형 종형골조(2)로 구성된 지보공을 시공하는 과정을 통해 굴착을 진행하고, 굴착작업이 끝난 후에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트로 굴착면을 덮는 복공작업을 수행하여 터널을 시공함에 있어서; 상기 복공작업을 수행과정에서는 터널의 상부를 포함하는 둘레에 종방향의 수축이음홈(7)을 적어도 하나 이상을 더 구비하고; 상기 각 수축이음홈(7)에 변형계측 광섬유(3)를 고정 구비하고 각 변형계측 광섬유(3)를 상기 계측수단(6)과 연결하는 단계와, 상기 계측수단(6)을 통해 상기 각 변형계측 광섬유(3)에 광을 조사하여 반사되는 광을 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유(3)의 변화를 분석하여 터널 구조물의 변형을 계측하는 단계를 포함하는 것이다.
그리고 상기 수축이음홈(7)들에 동일 종방향으로 다수의 온도계측 광섬유(4)를 더 구비하고 각각의 온도계측 광섬유(4)를 계측수단(6)과 연결하는 단계와, 상기 계측수단(6)을 통해 상기 각각의 온도계측 광섬유(4)에 광을 조사하여 반사되는 광을 실시간으로 계측하면서 온도계측 광섬유(4)의 변화를 분석하여 터널의 화재발생시 온도변화를 실시간으로 계측하는 단계를 더 진행할 수 있는 것이다.
즉 상기 계측수단(6)을 구성하는 변형계측 분석부(62)와 온도계측 분석부(63)는, 변형계측 광섬유(3)로부터 반사되어 입력되는 광의 주파수 변화를 계측하여 분석함에 따라 각각의 변형계측 광섬유(3) 주위의 터널 구조물의 변형을 분석 함은 물론, 각각의 온도계측 광섬유(4)로부터 반사되어 입력되는 광의 주파수 변화를 계측 분석하여 온도계측 광섬유(4)의 온도 변화를 계측할 있는 것이다.
또한 상기 변형계측 광섬유(3)나 온도계측 광섬유(4)는 일단에서 주파수대가 틀린 다수의 광이 조사되면 구간별로 광을 반사하는 통상적으로 알려진 분포형 광섬유로 구성되는 것이다. 그러므로 상기와 같이 분포형 광섬유를 사용하게 되면 변형계측 분석부(62)를 통해 변형계측 광섬유(3)에 대하여 구간별 변화를 계측할 수 있음은 물론, 상기 온도계측 분석부(63)를 통해 온도계측 광섬유(4)에 대하여 구간별 변화를 통해 구간별 온도 변화를 계측할 수 있는 것이다. 즉 상기 변형계측 광섬유(3)에 대하여 구간별 변화에 대한 계측을 가능하게 함으로서 터널의 전단 침하를 정밀하게 파악 할 수 있음은 물론, 상기 온도계측 광섬유(4)에 대하여 구간별 변화에 대한 계측을 가능하게 함으로서 터널에서 화재가 발생될 경우에 화재 위치를 정확하게 파악할 수 있는 것이다.
특히 상기 종방향으로 형성된 수축이음홈(9)은 터널 구조물을 구성하는 콘크리트의 클랙을 유도하여 콘크리트가 균열을 일으키는 현상을 방지하는 것으로서, 터널 내부의 상부 중앙에 한개만 형성할 수 있고, 터널 내부의 상부 중앙과 양측에 형성할 수도 있는 것이다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 굴착작업 후에는, 터널의 지면 하부의 지중에는 종방향으로 적어도 하나 이상의 변형계측 광섬유(3)를 매설하고 각각의 변형계측 광섬유(3)를 상기 계측수단(6)과 연결하는 단계와, 상기 계측수단(6)을 통해 상기 각각의 변형계측 광섬유(3)에 광을 조사하여 반사되는 광을 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유의 변화를 분석하여 터널의 시공후에 지면 침하 변형을 계측하는 단계를 더 진행할 수 있는 것이다.
그리고 상기 터널의 지면 하부의 지중에 상기 변형계측 광섬유(3)와 동일 종방향으로 다수의 온도계측 광섬유(4)를 더 구비하고 각각의 온도계측 광섬유(4)를 계측수단(6)과 연결하는 단계와, 상기 계측수단(6)을 통해 상기 각각의 온도계측 광섬유(4)에 광을 조사하여 반사되는 광을 실시간으로 계측하면서 온도계측 광섬유(4)의 변화를 분석하여 터널의 화재발생시 온도변화를 실시간으로 계측하는 단계를 더 진행할 수도 있는 것이다.
따라서, 상기 계측수단(6)을 통해 상기 각각의 변형계측 광섬유(3)에 광을 조사하여 반사되는 광의 주파수 변화를 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유(3)의 변화를 분석하여 터널의 시공 후 지면 침하 변형을 실시간으로 계측할 수 있는 것이다. 또한, 상기 계측수단(6)은, 상기 각각의 온도계측 광섬유(4)에서 반사되는 광을 실시간으로 계측하여 각각의 온도계측 광섬유(4)의 온도변화를 분석하여 터널의 화재를 실시간으로 더 계측할 수도 있는 것이다.
그러므로 터널의 시공후에, 상기 계측수단(6)을 통해 상기 각각의 변형계측 광섬유(3)에 광을 조사하여 반사되는 광의 주파수 변화를 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유(3)의 변화를 분석하여 터널의 시공후에 지면 침하 변형을 실시간으로 계측할 수 있는 것이다. 그리고 상기 변형계측 광섬유(3)가 구간별로 측정이 가능한 분포형 광섬유로 구성됨으로서, 각각의 변형계측 광섬유(3)의 변형을 구간별로 계측함 따라서 터널 지면의 부분 침하를 신속하면서도 정확하게 파악함에 따 라서 차량의 운행중 지면 함몰로 인한 대형사고를 예방함은 물론 터널이 전체적으로 약해져 붕괴되는 현상을 사전에 예방할 수 있는 것이다.
또한 상기 계측수단(6)은, 상기 각각의 온도계측 광섬유(4)에서 반사되는 광의 주파수 변화를 실시간으로 계측하여 각각의 온도계측 광섬유(4)의 온도 변화를 분석하여 터널의 화재를 실시간으로 더 계측할 수 있는 것이다. 그리고 상기 온도계측 광섬유(4)는 분포형 광섬유로 구성됨으로서 긴 터널 내에서 화재가 발생될 화재가 제일 먼저 발생되는 지면에서 좀더 신속하면서도 정확하게 계측할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 터널의 시공후 터널주위의 지중변화와 터널 구조물의 변형을 사전에 정밀하게 계측하여 신속한 조치를 취할 수 있도록 함으로서, 시공 후 터널의 붕괴를 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.
또 긴 터널 내에서 화재가 발생될 경우에는 이를 신속하면서도 정밀하게 계측하여 화재가 난 터널 내로 차량이 진입하는 것을 신속히 제한함으로서, 차량의 계속적인 진입으로 인한 대형 인명사고를 사전에 예방할 수 있는 효과도 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
Claims (10)
- 지중을 뚫으면서 주위의 지중이 붕괴되는 것을 막기위해 다수열로 시공되는 활 형상의 횡형골조와 횡형골조들을 상호 종방향으로 연결하는 다수의 직선형 종형골조로 구성된 지보공을 시공하는 과정을 통해 굴착을 진행하고, 굴착작업이 끝난 후에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트로 굴착면을 덮는 복공작업을 수행하여 터널을 시공함에 있어서;상기 복공작업을 수행과정에서는 터널의 상부를 포함하는 둘레에 종방향의 수축이음홈을 적어도 하나 이상을 더 구비하고;상기 각 수축이음홈에 변형계측 광섬유를 고정 구비하고 각 변형계측 광섬유를 상기 계측수단과 연결하는 단계와, 상기 계측수단을 통해 상기 각 변형계측 광섬유에 광을 조사하여 반사되는 광을 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유의 변화를 분석하여 터널 구조물의 변형을 계측하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 터널의 변형 계측방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 수축이음홈들에 동일 종방향으로 다수의 온도계측 광섬유를 더 구비하고 각각의 온도계측 광섬유를 계측수단과 연결하는 단계와,상기 계측수단을 통해 상기 각각의 온도계측 광섬유에 광을 조사하여 반사되는 광을 실시간으로 계측하면서 온도계측 광섬유의 변화를 분석하여 터널의 화재발생시 온도변화를 실시간으로 계측하는 단계를 더 진행함을 특징으로 하는 터널의 변형 계측방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 굴착작업 후에는, 터널의 지면 하부의 지중에는 종방향으로 적어도 하나 이상의 변형계측 광섬유를 매설하고 각각의 변형계측 광섬유를 상기 계측수단과 연결하는 단계와,상기 계측수단을 통해 상기 각각의 변형계측 광섬유에 광을 조사하여 반사되는 광을 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유의 변화를 분석하여 터널의 시공후에 지면 침하 변형을 계측하는 단계를 더 진행함을 특징으로 하는 터널의 변형 계측방법.
- 제 3항에 있어서, 상기 터널의 지면 하부의 지중에 상기 변형계측 광섬유와 동일 종방향으로 다수의 온도계측 광섬유를 더 구비하고 각각의 온도계측 광섬유를 계측수단과 연결하는 단계와,상기 계측수단을 통해 상기 각각의 온도계측 광섬유에 광을 조사하여 반사되는 광을 실시간으로 계측하면서 온도계측 광섬유의 변화를 분석하여 터널의 화재발생시 온도변화를 실시간으로 계측하는 단계를 더 진행함을 특징으로 하는 터널의 변형 계측방법.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광섬유는, 일단에서 주파수가 틀린 다수의 광이 조사되면 구간별로 광을 반사하는 분포형 광섬유로 구성됨 을 특징으로 하는 터널의 변형 계측방법.
- 지중을 뚫으면서 주위의 지중이 붕괴되는 것을 막기위해 다수열로 시공되는 활 형상의 횡형골조(1)와 횡형골조(1)들을 상호 종방향으로 연결하는 다수의 직선형 종형골조(2)로 구성된 지보공을 시공하는 과정을 통해 굴착하고, 굴착작업이 끝난 후에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트로 굴착면을 덮는 복공작업을 수행하여 시공되는 터널에 있어서;상기 터널은 상부를 포함하는 내부 둘레에 적어도 하나 이상으로 형성된 종방향 수축이음홈(7)과,상기 각 종방향 수축이음홈(7)에 고정되는 적어도 하나 이상의 변형계측 광섬유(3)와,상기 각각의 변형계측 광섬유(3)에 광원을 조사하는 광원 발생기(61)와 각각의 변형계측 광섬유(3)에서 반사되는 광을 실시간으로 계측하여 변형계측 광섬유(3)의 변화를 실시간으로 계측하면서 변형계측 광섬유(3)의 변화를 분석하여 터널 구조물의 변형을 계측하는 변형계측 분석부(62)를 포함하는 계측수단(6),으로 구성됨을 특징으로 하는 터널의 변형 계측장치.
- 제 6항에 있어서, 상기 변형 계측장치는 상기 각각의 횡형둘레홈(8)에 횡방향으로 고정되는 다수의 온도계측 광섬유(4)를 더 포함하고,상기 광원 발생기(61)는 상기 각각의 온도계측 광섬유(4)에 더 연결되어 광 원을 더 조사하도록 구성되며,상기 계측수단(6)은 상기 각각의 온도계측 광섬유(4)에서 반사되는 광을 실시간으로 계측하여 온도계측 광섬유(4)의 변화를 실시간으로 계측하면서 각 온도계측 광섬유(4)의 변화를 분석하여 터널의 화재발생시 온도변화를 실시간으로 계측하는 온도계측 분석부(63)를 더 포함함을 특징으로 하는 터널의 변형계측장치.
- 제 6항에 있어서, 상기 변형 계측장치는 터널의 지면 하부의 지중에 종방향으로 적어도 하나 이상으로 매설된 변형계측 광섬유(3)를 더 포함하고,상기 광원 발생기(61)는 상기 각각의 변형계측 광섬유(3)에 더 연결되어 광을 더 조사하도록 구성되며,상기 변형계측 분석부(62)는 각각의 변형계측 광섬유(3)에서 반사되는 광을 실시간으로 계측하여 변형계측 광섬유의 변화를 실시간으로 계측하면서 각 변형계측 광섬유(3)의 변화를 분석하여 터널의 시공후에 지면 침하 변형을 계측하도록 구성됨을 특징으로 하는 터널의 변형 계측장치.
- 제 8항에 있어서, 상기 변형 계측장치는 상기 지중에 종방향으로 매설되는 다수의 온도계측 광섬유(4)를 더 포함하고,상기 광원 발생기(61)는 상기 지중에 매설된 각각의 온도계측 광섬유(4)에 더 연결되어 광원을 더 조사하도록 구성되며,상기 계측수단(6)은 상기 각각의 온도계측 광섬유(4)에서 반사되는 광을 실시간으로 계측하여 온도계측 광섬유(4)의 변화를 실시간으로 계측하면서 각 온도계측 광섬유(4)의 변화를 분석하여 터널의 화재발생시 온도변화를 실시간으로 계측하는 온도계측 분석부(63)를 더 포함함을 특징으로 하는 터널의 변형계측장치.
- 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광섬유는, 일단에서 주파수가 틀린 다수의 광이 조사되면 구간별로 광을 반사하는 분포형 광섬유로 구성됨을 특징으로 하는 터널의 변형 계측장치.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102223483B1 (ko) * | 2019-10-11 | 2021-03-08 | 한국건설기술연구원 | 변형률 계측용 센서 매립봉의 기설 구조물 설치 구조 및 그 설치방법 |
| CN116147522A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-05-23 | 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司 | 一种隧道基底变形的自动监测系统 |
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| KR20010111235A (ko) * | 2000-06-09 | 2001-12-17 | 장기태 | 광섬유를 이용한 계측 방법 및 이의 장치 |
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