KR101933091B1 - Tunnel system for controlling the inflow and control method thereof - Google Patents

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KR101933091B1
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신종호
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김호종
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건국대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 유입수 조절 가능한 터널 시스템 및 그 제어 방법을 제공한다. 지반 하부에 설치되며, 이웃하는 구간과 다른 경사를 가지는 다른 복수개의 구간으로 설정되는 터널과, 상기 터널의 복수개의 구간에 각각 적어도 하나 이상 설치되며, 외부의 수압을 측정하는 수압 센서와, 상기 터널의 외부 유체를 내부로 유입시키는 밸브를 구비하는 배수 유닛과, 이웃하는 상기 배수 유닛 사이에 설치되고, 상기 밸브에서 유입된 유체를 외부로 배출하는 펌프를 구비하는 복수개의 집수정 및 상기 복수개의 구간 중 측정된 상기 수압이 기 설정된 수압 이상이면 상기 밸브를 개방시키고, 상기 펌프를 구동시키는 제어부를 포함한다.The present invention provides an inflow controllable tunnel system and a control method thereof. A tunnel installed at a lower part of the ground and set to a plurality of different sections having different inclination from neighboring sections; a water pressure sensor installed at least one in each of a plurality of sections of the tunnel and measuring an external water pressure; And a pump for discharging the fluid introduced from the valve to the outside and a pump for discharging the fluid introduced from the valve to the outside, And a controller for opening the valve and driving the pump when the measured water pressure is equal to or higher than a preset water pressure.

Description

유입수 조절 가능한 터널 시스템 및 그 제어 방법{Tunnel system for controlling the inflow and control method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a tunnel system,

본 발명은 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 유입수 조절 가능한터널 시스템과 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method, and more particularly, to an influent controllable tunnel system and a control method thereof.

터널의 건설 및 운영은 대부분이 지하수위 하부 지반에서 이루어지고 있다. 터널 설계에 있어 지하수의 영향은 핵심적인 설계요소이며 터널 사용목적, 지하수위에 따른 주변 구조물의 영향 등을 고려하여 터널 형식이 결정된다. 지하수의 영향을 고려한 터널 형식으로는 배수조건에 따라 배수형 터널과 비배수형 터널로 구분할 수 있다.Most of the construction and operation of tunnels takes place in the ground underground. In tunnel design, the influence of groundwater is a key design factor, and tunnel type is determined considering the purpose of tunnel use and the influence of surrounding structures on groundwater. Tunnel type considering the influence of groundwater can be divided into drain type tunnel and non-drain type tunnel according to the drainage condition.

터널의 종류는 크게 NATM(New Austrian Tunneling Method) 터널과 세그먼트 터널로 구분할 수 있다. 국내에서 대다수 건설되는 NATM 터널은 일반적으로 배수형 터널로 건설되며 라이닝 배면으로 배수시스템을 설치하고 지하수 유입을 최대한 허용하여 라이닝 배면으로 수압이 발생하지 않도록 설계되어있다. The types of tunnels can be divided into NATM (New Austrian Tunneling Method) tunnels and segment tunnels. The majority of NATM tunnels constructed in Korea are generally constructed as drainage type tunnels and drainage systems are installed on the backside of the lining and are designed not to generate hydraulic pressure on the backside of the lining by allowing maximum inflow of groundwater.

반면 세그먼트 터널은 NATM 터널과 달리 라이닝 주변을 완전 방수처리 하여 라이닝 내부로 지하수가 침투하지 못하도록 설계한 비배수형 터널로 건설된다. 따라서 세그먼트 터널은 일반적으로 배수시스템이 수반되지 않는다.On the other hand, the segment tunnel is constructed as a non-dividing tunnel which is designed to prevent groundwater from penetrating into the lining by completely watertighting the surrounding of the lining, unlike the NATM tunnel. Therefore, segment tunnels are generally not accompanied by drainage systems.

초장대 터널은 수면 아래의 지반 하부에 건설된다. 특히, 강 또는 바다의 단면의 가장 깊은 저면보다 깊은 곳에 건설된다. 이러한 설치 위치의 특징 때문에 터널은 심도가 깊으며, 상부의 수심에 따라서 매우 큰 수압이 작용하기도 한다. Superpole tunnels are constructed below the surface of the ground. In particular, it is constructed deeper than the deepest bottom of the section of a river or sea. Because of the characteristics of this installation location, the depth of the tunnel is deep, and a very large water pressure is applied depending on the depth of the upper part.

특히, 해저터널은 만(灣, Bay), 피요르(Fjord), 해협(Straits)등지에서 육지와 육지 사이를 연결해주기 때문에 터널 연장이 길다. 이는 터널 길이방향을 따라서 다양하고 복잡한 지반을 마주하게 만들고 결국 터널 종단방향의 각 구간에서 여러 문제를 발생시킨다. In particular, the submarine tunnels extend the tunnels because they connect the land between the land and the land in Bay, Bay, Fjord and Straits. This causes various complicated grounds to face each other along the length of the tunnel, resulting in various problems in each section of the tunnel end direction.

또한 하·해저터널의 양측 입출구부는 지상에 설치되어 수위보다 반드시 높아야 하나, 터널의 중간지점에서는 해저지반 하부를 통과해야 하기 때문에 가장 깊은 구간이 나타난다. 즉, 터널의 종단구배를 일정하게 유지할 수 없기 때문에 유입수는 자연적으로 터널 내 가장 깊은 곳으로 몰릴 수밖에 없다. 이렇게 모인 유입수는 펌프를 이용하여 터널 밖으로 배출해야 한다. 이러한 과정에서 펌프의 가동을 잠시라도 늦추거나 이상수압에 의한 과다유량 발생시 터널 침수의 문제가 발생할 수 있다. Both sides of the submarine tunnels should be installed on the ground and must be higher than the water level, but the deepest section appears because it has to pass under the seabed at the middle point of the tunnel. In other words, since the end slope of the tunnel can not be kept constant, the influent water naturally flows into the deepest part of the tunnel. The collected influent should be pumped out of the tunnel. In this process, the operation of the pump may be delayed for a while, or excessive flooding due to abnormal hydraulic pressure may cause submergence of the tunnel.

본 발명은 터널의 수압을 제어하고, 터널로 유입되는 유체를 효과적으로 관리하여 터널 구조체의 안정성을 확보할 수 있고 사용자의 편의성을 제고할 수 있는 유입수 조절 가능한 터널 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.It is an object of the present invention to provide a tunnel system capable of controlling the hydraulic pressure of a tunnel and effectively controlling the fluid flowing into the tunnel to ensure the stability of the tunnel structure and to enhance the convenience of the user, . However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 지반 하부에 설치되며, 이웃하는 구간과 다른 경사를 가지는 다른 복수개의 구간으로 설정되는 터널과, 상기 터널의 복수개의 구간에 각각 적어도 하나 이상 설치되며, 외부의 수압을 측정하는 수압 센서와, 상기 터널의 외부 유체를 내부로 유입시키는 밸브를 구비하는 배수 유닛과, 이웃하는 상기 배수 유닛 사이에 설치되고, 상기 밸브에서 유입된 유체를 외부로 배출하는 펌프를 구비하는 복수개의 집수정 및 상기 복수개의 구간 중 측정된 상기 수압이 기 설정된 수압 이상이면 상기 밸브를 개방시키고, 상기 펌프를 구동시키는 제어부를 포함하는 유입수 조절 가능한 터널 시스템을 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a tunnel structure, comprising: a tunnel installed at a lower portion of a ground, the tunnel being set to a plurality of different sections having different slopes from neighboring sections; And a pump installed between the neighboring drainage unit and discharging the fluid introduced from the valve to the outside, wherein the drainage unit includes a water pressure sensor for measuring a flow rate of the fluid, And a control unit for opening the valve and driving the pump when the water pressure measured among the plurality of sections and the measured water pressure is equal to or higher than a preset water pressure.

또한, 상기 펌프는 상기 복수개의 집수정 중 상기 밸브에서 유입된 유체가 저장되는 제1 집수정에 설치될 수 있다.In addition, the pump may be installed in a first collection chamber where the fluid introduced from the valve during the plurality of collection chambers is stored.

또한, 상기 배수 유닛은 상기 밸브를 통과하는 유체의 유량을 측정하는 유량계를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 유량계에서 상기 밸브를 통과하는 유체의 유량에 대한 정보를 수신하는 단계와, 상기 밸브와 상기 펌프 사이의 거리에 대한 정보를 이용하여, 상기 밸브를 통과하는 유체가 상기 펌프에 도달하는 시간을 산출 단계 및 상기 유체가 도달하기 전에 상기 펌프를 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.The drainage unit may further include a flow meter for measuring a flow rate of the fluid passing through the valve, the control unit receiving information on the flow rate of the fluid passing through the valve in the flow meter, Using information on the distance between the pumps, calculating the time that the fluid passing through the valve reaches the pump, and driving the pump before the fluid arrives.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지반 하부에 설치되며, 이웃하는 구간과 다른 경사를 가지는 다른 복수개의 구간으로 설정되는 터널의 유입수 제어 방법에 있어서, 상기 터널에 설치된 수압 센서가 상기 터널의 외부에 작용하는 수압을 측정하는 단계와, 측정된 상기 수압이 기 설정된 한계 수압인지 판단하는 단계와, 상기 수압이 한계 수압 이상이면 제1 밸브를 개방하여 외부 유체를 상기 터널 내부로 유입시키는 단계와, 상기 제1 밸브로 유입된 유체가 상기 제1 밸브에 인접한 제1 집수정에 도달하기 전에, 제어부가 상기 제1 집수정에 설치된 제1 펌프를 구동하는 단계와, 상기 제1 집수정의 수위가 기 설정된 최저 사용 수위 이하이면 상기 제1 펌프의 가동을 중단하는 단계 및 상기 수압 센서가 상기 터널의 외부에 작용하는 수압을 재측정하고, 기 설정된 최저 수압 이하이면 상기 제1 밸브를 폐쇄하는 단계를 포함하는 터널의 유입수 제어 방법을 제공한다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for controlling influent water in a tunnel, the tunnel being installed at a lower portion of the ground and having a plurality of different sections having different slopes from the adjacent sections, Determining whether the measured hydraulic pressure is a predetermined threshold hydraulic pressure, opening the first valve to introduce an external fluid into the tunnel if the hydraulic pressure is equal to or higher than the threshold hydraulic pressure, Driving the first pump installed in the first collecting compartment before the fluid introduced into the first valve reaches the first collecting compartment adjacent to the first valve; Stopping the operation of the first pump when the water level is below the set minimum water level, re-measuring the water pressure externally applied to the tunnel by the water pressure sensor, And closing the first valve when the water pressure is less than a predetermined minimum water pressure.

또한, 상기 제1 펌프를 구동하는 단계는, 상기 제1 밸브를 통과하는 유량이 기 설정된 설정 최대 유량 이상이면 상기 제어부가 상기 제1 펌프를 구동시킬 수 있다.In addition, the step of driving the first pump may drive the first pump when the flow rate passing through the first valve is equal to or greater than a predetermined set maximum flow rate.

또한, 상기 제1 펌프를 구동하는 단계 이전에 유량계에서 상기 제1 밸브를 통과하는 유체의 유량에 대한 정보를 수신하고, 상기 제1 밸브와 상기 제1 펌프 사이의 거리에 대한 정보를 이용하여, 상기 제1 밸브를 통과하는 유체가 상기 제1 펌프에 도달하는 시간을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of claim 1, further comprising: receiving information about a flow rate of the fluid passing through the first valve in the flow meter before driving the first pump, and using information about a distance between the first valve and the first pump, And calculating the time at which the fluid passing through the first valve reaches the first pump.

또한, 상기 제1 밸브의 설치 위치는 상기 제1 집수정의 설치 위치 보다 높을 수 있다.In addition, the installation position of the first valve may be higher than the installation position of the first collecting chamber.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면 유입수 조절 가능한 터널 시스템 및 그 제어 방법은 터널에 작용하는 수압과 유입된 지하수량을 상시 모니터링하여 터널의 안전을 유지하고, 효과적인 최적운영을 통해 유지관리의 경제성을 도모할 수 있다.According to an embodiment of the present invention as described above, the influent water-controllable tunnel system and the control method thereof can continuously monitor the hydraulic pressure acting on the tunnel and the underground water flowing into the tunnel to maintain the safety of the tunnel, The economic efficiency of management can be improved.

또한, 유입수 조절 가능한 터널 시스템 및 그 제어 방법은 높은 수압의 터널 시스템에서 가장 큰 위험요소가 될 수 있는 수압의 제어가 가능함에 따라 구조체의 안정성을 확보할 수 있고 사용자의 편의성을 제고할 수 있다.In addition, the inflow controllable tunnel system and the control method thereof can control the hydraulic pressure, which is a greatest risk factor in a tunnel system of high hydraulic pressure, so that the stability of the structure can be ensured and the user's convenience can be improved.

또한, 유입수 조절 가능한 터널 시스템 및 그 제어 방법은 자동화 시스템을 채택하고 상황 모니터링을 중앙에서 실시함에 따라 초장대 터널의 특징인 국부적인 하자요소에 대한 관리의 어려움과 접근성의 결여를 극복할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.In addition, the inflow controllable tunnel system and its control method can overcome the difficulty of the management of local flaws and the lack of accessibility by adopting the automated system and monitoring the situation centrally. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 따른 유입수 조절 가능한 터널 시스템을 도시하는 개념도이다.
도 2는 도 1의 배수 유닛을 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 1의 집수정을 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 1의 유입수 조절 가능한 터널 시스템의 일부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널의 유입수 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터널의 유입수 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 도 2의 배수 유닛의 수압 및 유량 관계를 도시한 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 도 3의 집수정의 수위와 펌프 배출량 관계를 도시한 그래프이다.
1 is a conceptual diagram showing an inflow water controllable tunnel system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a sectional view showing the drainage unit of Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a cross-sectional view showing the dust collection of Fig. 1. Fig.
4 is a block diagram illustrating a portion of the configuration of the influent controllable tunnel system of FIG.
5 is a flowchart illustrating a method of controlling influent water in a tunnel according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of controlling influent water in a tunnel according to another embodiment of the present invention.
7A and 7B are graphs showing hydraulic pressure and flow rate relationships of the drainage unit of FIG. 2, respectively.
8A and 8B are graphs showing the relationship between the water level of the water collecting and the pump discharge amount in Fig.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and thus the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.

한편, 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 “바로 상에” 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다.On the other hand, when various elements such as layers, films, regions, plates and the like are referred to as being " on " another element, not only is it directly on another element, .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유입수 조절 가능한 터널 시스템을 도시하는 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an inflow water controllable tunnel system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 유입수 조절 가능한 터널 시스템은 수면 아래의 지반하부에 건설되는 터널이다. 유입수 조절 가능한 터널 시스템은 이웃하는 구간과 다른 경사를 가지는 다른 복수개의 구간(A1~An)으로 설정될 수 있다. 구간(A1~An)들은 종단 구배가 변화하는 구간, 이상적으로 수압이 크게 발생하는 구간, 암반 분류상 지질이 분류되는 구간 등의 기준으로 구분될 수 있다. Referring to FIG. 1, the inflow controllable tunnel system is a tunnel constructed under the ground below the ground. The inflow controllable tunnel system may be set to a plurality of different intervals A1 to An having different slopes from the neighboring intervals. The sections A1 to An can be classified into the section where the longitudinal gradient changes, the section where the hydraulic pressure is ideally generated, and the section where the lipid is classified in the rock classification.

복수개의 구간(A1~An)은 배수 유닛(P1~Pn), 집수정(S1~Sn) 및 제어부(40)를 구비할 수 있다. 배수 유닛(P1~Pn)과 집수정(S1~Sn)은 터널 건설 시에 미리 설치된다. 제어부(40)는 배수 유닛(P1~Pn) 및 집수정(S1~Sn)과 전기적 혹은 무선으로 연결될 수 있다. The plurality of sections A1 to An may include drainage units P1 to Pn, dust collectors S1 to Sn, and a control unit 40. [ The drainage units P1 to Pn and the collectors S1 to Sn are installed in advance at the time of tunnel construction. The control unit 40 may be electrically or wirelessly connected to the drain units P1 to Pn and the collectors S1 to Sn.

도 2는 도 1의 배수 유닛(20)을 도시하는 단면도이고, 도 3은 도 1의 집수정(30)을 도시하는 단면도이며, 도 4는 도 1의 유입수 조절 가능한 터널 시스템의 일부 구성을 도시하는 블록도이다.Fig. 2 is a sectional view showing the drainage unit 20 of Fig. 1, Fig. 3 is a sectional view showing the water collection line 30 of Fig. 1, FIG.

도 2 및 도 4를 참조하면, 터널 시스템의 각 구간에는 적어도 하나 이상의 배수 유닛(20)이 설치될 수 있다. 배수 유닛(20)은 터널(10) 외부의 유체를 내부로 유입시킬 수 있다. 배수 유닛(20)은 수압 센서(21), 밸브(22) 및 유량계(23)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 4, at least one drainage unit 20 may be installed in each section of the tunnel system. The drainage unit 20 can introduce the fluid outside the tunnel 10 into the interior. The drainage unit 20 may include a water pressure sensor 21, a valve 22 and a flow meter 23.

수압 센서(21)는 터널(10)의 외벽에 작용하는 수압을 측정하고, 작용하는 상기 수압에 대한 데이터를 제어부(40)로 전달 할 수 있다.The water pressure sensor 21 measures the water pressure acting on the outer wall of the tunnel 10 and can transmit the data on the water pressure to the control unit 40.

밸브(22)는 터널(10)의 일측에 설치되어 터널(10)의 내부와 외부를 연결할 수 있다. 밸브(22)는 외벽에 작용하는 수압이 기설정된 한계 수압 이상이면 개방되어, 터널(10)에 작용하는 외부 유체를 내부로 유입시킬 수 있다. 또한, 밸브(22)는 제어부(40)와 전기적 혹은 무선으로 연결되어 제어부(40)의 개폐 신호, 개도 조절 신호를 전달받을 수 있다.The valve 22 is installed at one side of the tunnel 10 and can connect the inside and the outside of the tunnel 10. The valve 22 is opened when the hydraulic pressure acting on the outer wall is equal to or higher than a predetermined limit hydraulic pressure, so that the external fluid acting on the tunnel 10 can be introduced into the valve 22. The valve 22 may be electrically or wirelessly connected to the controller 40 to receive an opening / closing signal and an opening / closing signal of the controller 40.

유량계(23)는 밸브(22)를 통과하는 유량을 측정할 수 있다. 유량계(23)는 터널(10)의 내부를 통과하는 유체의 유량 또는 유속에 대한 데이터를 측정할 수 있으며, 이러한 데이터를 제어부(40)로 전송할 수 있다. 유량계(23)에서 측정된 유량이 기설정된 설정 최대 유량, 즉 집수정(30)에 미리 펌프를 가동시킬 필요가 있을 정도의 유량 이상이면 제어부(40)는 펌프를 구동하는 신호를 생성할 수 있다.The flow meter 23 is capable of measuring the flow rate through the valve 22. The flow meter 23 can measure data on the flow rate or flow rate of the fluid passing through the inside of the tunnel 10 and can transmit the data to the control unit 40. If the flow rate measured by the flow meter 23 is equal to or greater than a predetermined set maximum flow rate, that is, a flow rate that is necessary for the pump 30 to be operated in advance, the control unit 40 can generate a signal for driving the pump .

도 3 및 도 4를 참조하면, 터널 시스템의 각 구간들 또는 각 구간 사이에 적어도 하나 이상의 집수정(30)이 배치될 수 있다. 집수정(30)은 배수 유닛(20)을 통해서 유입된 유체를 집수 할 수 있다. 또한 집수정(30)은 펌프(31)와 수위 측정부(32)를 구비할 수 있다. Referring to FIGS. 3 and 4, at least one collection crystal 30 may be disposed between each section or each section of the tunnel system. The collection tank 30 can collect the fluid introduced through the drainage unit 20. The collecting unit 30 may include a pump 31 and a water level measuring unit 32.

펌프(31)는 집수정(30)에 집수된 유체를 외부로 배출시킬 수 있다. 수위 측정부(32)는 집수정(30)의 수위를 측정하여 제어부(40)로 전달할 수 있다. 제어부(40)는 집수정(30)의 수위에 대한 데이터를 기초로 펌프(31)의 가동신호 또는 중단 신호를 생성할 수 있다.The pump 31 can discharge the fluid collected in the collecting compartment 30 to the outside. The water level measuring unit 32 may measure the water level of the water collecting unit 30 and transmit the measured water level to the control unit 40. The control unit 40 can generate the operation signal or the stop signal of the pump 31 based on the data on the level of the water collection 30.

제어부(40)는 배수 유닛(20) 및 집수정(30)과 연결될 수 있다. 제어부(40)는 수압 센서(21)로 터널(10)의 외부 수압에 대한 데이터를 전달 받을 수 있다. 제어부(40)는 외부 수압이 기설정된 한계 수압 즉, 터널(10)의 안전성을 보장할 수 있는 설정된 수압 이상이면 밸브(22)를 개방하는 신호를 생성하여 밸브(22)를 개방 시킬 수 있다.The control unit 40 may be connected to the drainage unit 20 and the collecting unit 30. The control unit 40 can receive data on the external water pressure of the tunnel 10 by the water pressure sensor 21. [ The control unit 40 can open the valve 22 by generating a signal to open the valve 22 if the external hydraulic pressure is equal to or higher than a predetermined hydraulic pressure that is a predetermined hydraulic pressure capable of ensuring the safety of the tunnel 10.

제어부(40)는 유량계(23)로부터 배수 유닛(20)을 통과하는 유체의 유량 또는 유속에 관한 데이터를 전달 받을 수 있다. 배수 유닛(20)을 통과하는 유량이 기 설정된 설정 최대 유량, 즉 집수정(30)에 미리 펌프(31)를 가동시킬 필요가 있을 정도의 유량 이상이면 밸브(22)를 구동 시키기 위한 신호를 생성할 수 있다. 미리 가동시킬 필요가 있는 펌프(31)는 밸브(22)를 통해 유입된 유체가 처음으로 도달하는 집수정(30)에 설치된 펌프(31)로 정의할 수 있다.The control unit 40 can receive data on the flow rate or the flow rate of the fluid passing through the drainage unit 20 from the flow meter 23. If the flow rate passing through the drainage unit 20 is equal to or more than a predetermined set maximum flow rate, that is, a flow rate that is necessary for operating the pump 31 beforehand in the collection tank 30, a signal for driving the valve 22 is generated can do. The pump 31 that needs to be operated in advance can be defined as a pump 31 installed in the collection tank 30 in which the fluid introduced through the valve 22 first arrives.

또한, 제어부(40)는 펌프(31)의 구동 신호를 전달하는 시점을 산출할 수 있다. 제어부(40)는 밸브(22)와 펌프(31) 사이의 경사에 대한 데이터, 밸브(22)와 펌프(31) 사이의 거리에 대한 데이터, 유량계(23)로부터 전달받은 유체의 유량 또는 유속에 관한 데이터를 이용하여 밸브(22)를 통과한 유체가 집수정(30)에 도달하는데 걸리는 시간을 산출할 수 있다. 이후, 제어부(40)는 상기 산출된 시간 이전에 펌프(31)의 구동 신호를 펌프(31)에 전달하여 집수정(30)에 저장된 유체를 외부로 배출할 수 있다. Further, the control unit 40 can calculate the time point at which the drive signal of the pump 31 is transmitted. The control unit 40 calculates data on the inclination between the valve 22 and the pump 31, data on the distance between the valve 22 and the pump 31, the flow rate or flow rate of the fluid delivered from the flow meter 23 It is possible to calculate the time taken for the fluid that has passed through the valve 22 to reach the collecting filter 30. Then, the control unit 40 transmits the driving signal of the pump 31 to the pump 31 before the calculated time to discharge the fluid stored in the collection tank 30 to the outside.

즉, 제어부(40)는 유량계(23)에서 밸브(22)를 통과하는 유체의 유량에 대한 정보를 수신하는 단계와, 밸브(22)와 펌프(31) 사이의 거리와 경사 대한 정보를 이용하여, 밸브(22)를 통과하는 유체가 펌프(31)에 도달하는 시간을 산출 단계와, 밸브(22)에서 토출된 유체가 집수정(30)에 도달하기 전에 펌프(31)를 구동시키는 단계를 가질 수 있다.That is, the control unit 40 receives the information on the flow rate of the fluid passing through the valve 22 in the flow meter 23 and the information on the distance and inclination between the valve 22 and the pump 31 A step of calculating the time for the fluid passing through the valve 22 to reach the pump 31 and the step for driving the pump 31 before the fluid discharged from the valve 22 reaches the collector 30 Lt; / RTI >

제어부(40)는 외부에서 유입되는 유체의 유량 또는 유속에 관한 데이터를 통해서 집수정(30)의 저장공간을 확보할 필요가 있는지 확인하고, 미리 펌프(31)를 가동하여 집수정(30)에 외부 유체가 저장될 공간을 확보하여 안정적으로 터널(10)의 유입수를 관리할 수 있다.The control unit 40 checks whether the storage space of the collection unit 30 needs to be secured through the data on the flow rate or the flow rate of the fluid flowing from the outside and activates the pump 31 in advance to control the collection unit 30 The inflow water of the tunnel 10 can be stably managed by securing a space for storing the external fluid.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널의 유입수 제어 방법을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of controlling influent water in a tunnel according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 터널로 유입되는 유입수를 제어하는 방법은 터널에 작용하는 수압을 측정하는 단계(S10)와, 측정된 수압이 기 설정된 한계 수압인지 판단하는 단계(S20)와, 수압이 한계 수압 이상이면 밸브를 개방하여 외부 유체를 터널 내부로 유입시키는 단계(S30)와, 밸브로 유입된 유체가 밸브에 인접한 집수정에 도달하기 전에, 제어부가 집수정에 설치된 펌프를 구동하는 단계(S40) 및 집수정의 수위가 기 설정된 최저 사용 수위 이하이면 상기 제1 펌프의 가동을 중단하는 단계(S52)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 5, a method of controlling inflow water flowing into a tunnel includes a step S10 of measuring a hydraulic pressure acting on a tunnel, a step S20 of determining whether the measured hydraulic pressure is a preset hydraulic pressure limit, A step S30 of opening the valve to open the valve and introducing the external fluid into the tunnel if the pressure is equal to or higher than the hydraulic pressure, And stopping the operation of the first pump (S52) if the water level of the collection water is less than a predetermined minimum use water level.

터널로 유입되는 유입수를 제어하는 방법은 터널에 작용하는 수압을 측정하는 단계(S10)는 터널(10)의 일측에 설치된 수압 센서(21)가 터널(10)에 작용하는 압력을 측정할 수 있다. 터널 시스템은 복수개의 구간으로 나누어지고, 각 구간에는 복수개의 배수 유닛(20)이 설치된다. 또한, 배수 유닛(20)은 제어부(40)와 연결되므로, 제어부(40)는 실시간으로 터널(10)의 각 구간에 작용하는 수압을 모니터링 할 수 있다. In the method of controlling the inflow water flowing into the tunnel, the step S10 of measuring the hydraulic pressure acting on the tunnel can measure the pressure acting on the tunnel 10 by the water pressure sensor 21 installed at one side of the tunnel 10 . The tunnel system is divided into a plurality of sections, and a plurality of drainage units 20 are installed in each section. Since the drainage unit 20 is connected to the control unit 40, the control unit 40 can monitor the water pressure acting on each section of the tunnel 10 in real time.

측정된 수압이 기 설정된 한계 수압인지 판단하는 단계(S20)는 각 구간에서 모니터링 되는 수압이 터널(10)의 안정성에 영향을 미칠 수 있는지 판단 할 수 있다. 한계 수압은 터널(10)의 안정성에 영향을 미치지 않는 최대 수압이다. 따라서 측정된 수압이 한계 수압 이상이면 터널(10)의 안정성은 위험상태에 놓이게 된다.The step S20 of determining whether the measured water pressure is a predetermined limit water pressure can determine whether the monitored water pressure in each section may affect the stability of the tunnel 10. [ The critical water pressure is the maximum water pressure which does not affect the stability of the tunnel 10. Thus, if the measured water pressure is above the threshold water pressure, the stability of the tunnel 10 is at risk.

수압이 한계 수압 이상이면 밸브를 개방하여 외부 유체를 터널 내부로 유입시키는 단계(S30)는 밸브(22)를 개방하여 터널(10) 주변의 수압을 낮출 수 있다. 제어부(40)는 수압이 한계 수압 이상이면 밸브(22)를 개방하는 신호를 생성하고 이를 밸브(22)에 전달하여 밸브(22)가 개방된다. 국부적으로 수압이 높은 터널(10)의 구간에서 외부의 유체가 터널(10)의 내부로 유입될 수 있다.If the water pressure is equal to or higher than the threshold water pressure, step S30 of opening the valve and introducing the external fluid into the tunnel can lower the water pressure around the tunnel 10 by opening the valve 22. [ The control unit 40 generates a signal to open the valve 22 when the water pressure is equal to or higher than the threshold water pressure, and transmits the signal to the valve 22 so that the valve 22 is opened. External fluid can be introduced into the interior of the tunnel 10 in the region of the tunnel 10 having a high local water pressure.

또한, 밸브(22)를 통과하여 유입되는 유체가 기 설정된 설정 최대 유량 이상인지 판단하는 단계(S31)를 구비할 수 있다. 설정 최대 유량은 유입수가 다량으로 발생하여 집수정(30)의 저장공간을 확보할 필요가 있을 정도의 유량이다. 즉, 유입된 유체는 밸브(22)보다 높이가 낮고 가장 인접한 위치에 설치된 집수정(30)에 저장된다. 만약, 집수정(30)에 유입되는 유체의 저장공간이 없다면 터널(10) 내부의 안정성에 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 제어부(40)는 유입되는 유체의 유량이 설정최대 유량 이상인지 여부를 판단하고, 설정 최대 유량 보다 작으면 집수정(30)에 충분한 저장공간이 확보되어 있는 상태이므로 유체는 집수정(30)으로 이동하여 저장될 수 있다.In addition, it may further include a step S31 of determining whether the fluid flowing through the valve 22 is equal to or greater than a predetermined set maximum flow rate. The set maximum flow rate is such that it is necessary to secure the storage space of the collection tank 30 because a large amount of influent water is generated. That is, the introduced fluid is stored in the collecting chamber 30, which is located at a position lower than the valve 22 and located at the nearest position. If there is no storage space for the fluid flowing into the collection tank 30, the stability of the interior of the tunnel 10 may be deteriorated. Therefore, the control unit 40 determines whether or not the flow rate of the inflow fluid is equal to or greater than the preset maximum flow rate. If the flow rate is smaller than the preset maximum flow rate, sufficient storage space is secured in the collection chamber 30, ) And can be stored.

유량이 설정 최대 유량 이상이면 제어부(40)는 집수정(30)에 설치된 펌프(31) 구동을 위해서 밸브를 통과하는 유체가 펌프에 도달하는 시간을 산출하는 단계(S32)와, 펌프(31)를 구동시켜 집수정에 유체를 배출하는 단계(S40)를 진행할 수 있다.If the flow rate is equal to or greater than the predetermined maximum flow rate, the control unit 40 calculates the time for the fluid passing through the valve to reach the pump for driving the pump 31 installed in the collecting unit 30, (S40) of discharging the fluid to the collection fixture.

밸브를 통과하는 유체가 펌프에 도달하는 시간을 산출하는 단계(S32)에서는 제어부(40)는 유체의 유량이나 유속에 관한 데이터, 밸브(22)와 펌프(31) 사이의 거리에 대한 데이터 및 밸브(22)와 펌프(31) 사이의 경사에 대한 데이터를 이용하여, 밸브(22)에서 토출된 유체가 펌프(31)에 도달하는 시간을 산출할 수 있다. 제어부(40)는 집수정(30)에 도달하는데 걸리는 시간을 이용하여 탄력적으로 펌프(31)를 구동시킬 수 있다. In the step S32 of calculating the time for the fluid passing through the valve to reach the pump, the control unit 40 calculates the data on the flow rate and the flow rate of the fluid, the data on the distance between the valve 22 and the pump 31, The time required for the fluid discharged from the valve 22 to reach the pump 31 can be calculated by using data on the gradient between the pump 22 and the pump 31. [ The control unit 40 can drive the pump 31 in a flexible manner using the time required for reaching the collection unit 30.

제어부(40)는 산출된 시간 이내에 펌프(31)를 구동시켜서 탄력적으로 시스템을 운영할 수 있다(도 8a 참조). 또한, 터널(10)의 일지점에서 긴급하게 수압이 증가하는 경우에, 펌프(31)의 가동까지는 최소 시간을 확보하였으므로 먼저 밸브(22)의 개도를 조절하여 수압을 조절할 수 있다.The control unit 40 can operate the system flexibly by driving the pump 31 within the calculated time (see Fig. 8A). In addition, when the water pressure is urgently increased at one point of the tunnel 10, since the minimum time is secured until the pump 31 is operated, the water pressure can be adjusted by adjusting the opening degree of the valve 22.

이후, 집수정의 수위를 측정하는 단계(S50)를 구비할 수 있다. 제어부(40)는 계속적으로 수위 측정부(32)를 통해서 집수정(30)의 수위를 모니터링 할 수 있다. 측정된 수위가 기 설정된 최저 사용 수위, 즉 터널내 사용수로 필요한 최저 사용수위 이하인지 판단하는 단계(S51)를 구비할 수 있다. 집수정(30)의 수위가 최저 사용 수위 이하이면 펌프(31)의 구동을 중단하며(S52), 최저 사용 수위를 초과하고 밸브(22)에서 계속적으로 유체가 유입되면 펌프(31)의 구동을 유지할 수 있다.Thereafter, a step S50 of measuring the level of collecting water may be provided. The control unit 40 can continuously monitor the level of the water collecting 30 through the water level measuring unit 32. [ (S51) of determining whether the measured water level is lower than a predetermined minimum water level, that is, a minimum water level necessary for use in a tunnel. If the water level of the collection tank 30 is below the lowest used water level, the driving of the pump 31 is stopped (S52). If the lowest used water level is exceeded and the fluid continues to flow in the valve 22, .

또한, 도 6을 참조하면, 터널의 외부에 작용하는 수압을 재측정하는 단계(S60)는 측정된 수압이 기 설정된 최저 수압 이하인지 판단할 수 있다. 최저 수압은 터널의 안정화가 종료된 안정된 상태에서 터널에 작용하는 수압으로 정의될 수 있다. 이후, 재측정된 수압이 기 설정된 최저 수압 이하이면 밸브를 폐쇄하는 단계(S61)를 진행할 수 있다.Referring to FIG. 6, step S60 of re-measuring the hydraulic pressure acting on the outside of the tunnel may determine whether the measured hydraulic pressure is equal to or less than a predetermined minimum hydraulic pressure. The minimum water pressure can be defined as the water pressure acting on the tunnel in a stable state where the stabilization of the tunnel is finished. Thereafter, if the re-measured water pressure is equal to or less than the predetermined minimum water pressure, the step of closing the valve (S61) may be performed.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터널의 유입수 제어 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of controlling influent water in a tunnel according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 터널 시스템의 수압 안정성 관리와 유입수 관리 측면에서 터널의 유입수 제어방법을 설명할 수 있다.Referring to FIG. 6, the hydraulic stability control of the tunnel system and the inflow water control method of the tunnel in terms of inflow water management can be described.

먼저 수압 안정성 관리 측면에서 보면, 터널 작용 수압이 기 설정된 한계 수압 이상인지 판단하고(S20), 한계 수압 이상이면 수압 밸브를 개방한다(S30). First, in terms of hydrostatic stability management, it is determined whether the tunnel hydraulic pressure is equal to or higher than a predetermined threshold hydraulic pressure (S20). If the hydraulic pressure is equal to or higher than the threshold hydraulic pressure, the hydraulic pressure valve is opened (S30).

수압센서는 수압이 감소하는 지 판단하고(S35), 수압이 감소하지 않는다면 배수 유닛(20)에 이상이 있는 것으로 판단되므로 제어부(40)는 검사 점검 신호를 생성할 수 있다(S36). 사용자는 검사 점검 신호를 통해서 터널 시스템의 유지 또는 보수 작업을 수행할 수 있다.If the water pressure does not decrease, it is determined that the drainage unit 20 is abnormal. Accordingly, the control unit 40 can generate the inspection check signal (S36). The user can perform the maintenance or repair work of the tunnel system through the inspection check signal.

수압이 감소하면 설정 최저 수압에 도달했는지 판단하고(S60), 도달하면 터널 시스템이 안정화 상태에 이므로 수압 밸브를 폐쇄할 수 있다(S61). If the hydraulic pressure decreases, it is determined whether the set minimum hydraulic pressure has been reached (S60). If the hydraulic pressure reaches the set minimum hydraulic pressure, the hydraulic system can be closed (S61).

상기 S30단계에서 수압밸브를 개방하면, 제어부(40)는 유량계(23)에서 측정된 유량이 설정 최대 유량 이상 인지 판단할 수 있다(S31). 동시에 측정된 유량이 한계 유량 이상인지 판단 할 수 있다(S37). 한계 유량은 터널로 유입되는 유량의 한계에 해당되는 유량으로 정의되고 터널 시스템의 비상시로 설정될 수 있다.If the hydraulic pressure valve is opened in step S30, the control unit 40 can determine whether the flow rate measured by the flow meter 23 is equal to or greater than the preset maximum flow rate (S31). At the same time, it can be determined whether the measured flow rate is equal to or greater than the limit flow rate (S37). The limit flow is defined as the flow rate corresponding to the limit of the flow into the tunnel and can be set as an emergency in the tunnel system.

측정된 유량이 한계 유량 이상이면 터널 차폐 시스템(미도시)을 가동할 수 있다(S38). 터널 차폐 시스템은 터널 내에 미리 설치된 팽창형 소재로, 비상시에 터널(10)의 라이닝면과 밀착되어 터널의 파괴 등으로 인해 발생하는 외부의 유입수가 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.If the measured flow rate is equal to or greater than the limit flow rate, the tunnel shielding system (not shown) may be operated (S38). The tunnel shielding system is an inflatable material previously installed in the tunnel, and can prevent foreign inflow water generated due to destruction of the tunnel by being in close contact with the lining surface of the tunnel 10 in an emergency.

유입수 관리 측면에서 보면, 측정된 유량이 설정 최대 유량 이상이나, 한계 유량 미만이면 펌프(31)를 가동할 수 있다. 펌프(31)는 유입된 유체가 처음으로 도달하는 집수정(30)에 설치된 펌프로 정의된다. 따라서, 펌프(31)는 밸브(22)보다 낮은 위치에 설치되고, 밸브(22)와 이격되게 설치된다. From the viewpoint of influent water management, the pump 31 can be operated when the measured flow rate is equal to or greater than the set maximum flow rate, or is less than the limit flow rate. The pump 31 is defined as a pump installed in the collection tank 30 where the introduced fluid first arrives. Therefore, the pump 31 is installed at a lower position than the valve 22, and is installed so as to be spaced apart from the valve 22.

또한, 제어부(40)는 집수정(30)의 수위를 계속적으로 모니터링하고, 집수정의 수위가 집수정내의 수위를 낮출 필요가 있는 정도의 수위로 정의되는 설정 수위 이상인지 판단 할 수 있다(S39). 설정 수위 이상이면 펌프를 가동하여 집수정(30)의 안정성을 확보할 수 있다. Further, the control unit 40 may continuously monitor the water level of the water collecting 30 and determine whether the water level of the water collecting correction is equal to or higher than the set water level defined as the water level which is required to lower the water level in the house correction (S39 ). If the water level is equal to or higher than the set water level, the pump can be operated to secure the stability of the water purifying filter 30.

펌프(31)가 가동된 이후에 집수정(30) 수위가 최저 사용 수위, 즉 터널 내 사용수로 필요한 최저수위에 해당하는지 판단하고(S51), 최저 사용 수위에 해당하면 펌프 가동을 중단할 수 있다(S52).After the pump 31 is operated, it is determined whether the water level of the water collecting 30 corresponds to the minimum water level, that is, the minimum water level necessary for the water used in the tunnel (S51). If the water level corresponds to the minimum water level, (S52).

터널의 유입수 제어 방법은 국부적으로 터널(10)의 수압이 높은 구간에서 외부 유체를 내부로 유입시켜 수압 안정성을 관리할 수 있다. 또한, 배수 유닛(20)의 유량 및 수압을 관리하여 터널이 비상시에 해당하는지, 유지 보수가 필요한지 실시간으로 모니터링 할 수 있다.The influent water control method of the tunnel can control the hydraulic stability by locally introducing the external fluid into the tunnel 10 in a region where the water pressure is high. In addition, it is possible to monitor the flow rate and water pressure of the drainage unit 20 to monitor whether the tunnel is in an emergency or maintenance is required in real time.

터널의 유입수 제어 방법은 집수정(30)의 수위를 모니터링하여, 집수정(30)의 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 터널(10)에 유체가 유입되면 유입수가 저장될 공간을 미리 확보하여 집수정(30)의 저장 용량을 확대할 수 있다.The influent water control method of the tunnel can monitor the water level of the water collecting 30 to ensure the stability of the water collecting 30. In addition, when the fluid flows into the tunnel 10, the storage space of the collecting filter 30 can be enlarged by securing a space in which the influent water is stored.

도 7a 및 도 7b는 각각 도 2의 배수 유닛(20)의 수압 및 유량 관계를 도시한 그래프이다.7A and 7B are graphs showing hydraulic pressure and flow rate relationships of the drainage unit 20 of FIG. 2, respectively.

도 7a 및 7b를 참조하면, 스테이지A는 터널 시스템이 안정된 상태에서 터널(10)에 작용하는 수압을 나타낸다. 제1 지점(A)에서 설정 이상 수압이 되면 밸브(22)는 개방되고 유입되는 유량은 급격하게 증가한다. 이후, 스테이지 B에서는 터널(10)의 수압은 낮아지고 제2 지점(B)에서는 설정 최저 수압(평상시 수압)에 해당하므로 밸브(22)는 폐쇄되고 배수 유닛(20)을 통과하는 유량은 급속히 줄어들고 평상시 유량을 유지한다.Referring to Figs. 7A and 7B, Stage A represents the water pressure acting on the tunnel 10 in a stable state of the tunnel system. At the first point (A), when the hydraulic pressure exceeds the set value, the valve (22) is opened and the flow rate to be introduced rapidly increases. Thereafter, in Stage B, the hydraulic pressure of the tunnel 10 is lowered and at the second point B corresponds to the set minimum hydraulic pressure (normal hydraulic pressure), so that the valve 22 is closed and the flow rate through the drainage unit 20 is rapidly reduced Maintain the normal flow rate.

도 8a 및 도 8b는 각각 도 3의 집수정(30)의 수위와 펌프 배출량 관계를 도시한 그래프이다.8A and 8B are graphs showing the relationship between the water level and the pump discharge amount of the water collecting 30 of FIG.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 스테이지A는 터널 시스템이 안정된 상태에서 집수정(30)의 수위를 나타낸다. 도 7a의 제1 지점(A)에서 밸브(22)가 개방되나, 밸브(22)와 집수정(30) 사이에는 소정 거리 이격되게 설치되므로, 유입수가 집수정(30)에 도달 할 시간 동안에 펌프(31)를 가동시킬 수 있다. 펌프 배출량은 펌프(31)가 가동되는 시간 동안에 급격하게 증가하고, 가동이 중단되면 배출량은 줄어들 수 있다. Referring to FIGS. 8A and 8B, the stage A represents the water level of the collection tank 30 in a stable state of the tunnel system. The valve 22 is opened at the first point A in FIG. 7A but is installed at a predetermined distance between the valve 22 and the water collecting 30 so that during the time when the inflow water reaches the water collecting 30, (31) can be operated. The pump discharge increases sharply during the time the pump 31 is running, and the discharge can be reduced when the pump is stopped.

해저 초장대 터널은 50km 이상의 해저 연장에 수백미터의 수압을 받는다. 이 경우 터널의 구조적 수압저항과 유입수 제어가 중요한 문제가 된다. 이를 위해 수압계, 유량계의 설치, 집수정 및 배수 펌프장을 운영하게 된다. 그러나, 수압과 유입조건은 여러 요인에 의해 변화될 수 있어 연장이 긴 해저터널에서 운영중 이를 직접 점검하여 관리하는 것은 거의 불가능하다.Undersea super-long tunnels receive hundreds of meters of water pressure at a depth of 50 km or more. In this case, structural water pressure resistance of the tunnel and influent water control are important problems. To do this, we will operate hydraulic pressure gauge, flow meter installation, collection and drainage pumping station. However, the hydraulic pressure and the inflow conditions can be changed by various factors, so it is almost impossible to directly control and manage the operation of the subsea tunnel.

유입수 조절 가능한 터널 시스템 및 그 제어 방법은 운영중 초장대 해저터널에 작용하는 수압과 유입된 지하수량을 상시 모니터링하여 터널의 안전을 유지하고, 효과적인 최적운영을 통해 유지관리의 경제성을 도모할 수 있다.Influent controllable tunnel system and its control method can monitor the water pressure and underground water flow in submarine underground tunnels during operation to maintain the safety of tunnels and to maintain economical efficiency through effective optimum operation .

유입수 조절 가능한 터널 시스템 및 그 제어 방법은 높은 수압의 터널 시스템에서 가장 큰 위험요소가 될 수 있는 수압의 제어가 가능함에 따라 구조체의 안정성을 확보할 수 있고 사용자의 편의성을 제고할 수 있다.The inflow controllable tunnel system and its control method can control the hydraulic pressure which can be the greatest risk factor in the tunnel system of high water pressure, so that the stability of the structure can be ensured and the convenience of the user can be improved.

유입수 조절 가능한 터널 시스템 및 그 제어 방법은 자동화 시스템을 채택하고 상황 모니터링을 중앙에서 실시함에 따라 초장대 터널의 특징인 국부적인 하자요소에 대한 관리의 어려움과 접근성의 결여를 극복할 수 있다. The influent controllable tunnel system and its control method can overcome the difficulties and lack of access to the local flaw elements, which is characteristic of the superpole tunnels, by adopting the automated system and monitoring the situation centrally.

본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터(factor)에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.Unless there is explicitly stated or contrary to the description of the steps constituting the method according to the invention, the steps may be carried out in any suitable order. The present invention is not necessarily limited to the order of description of the above steps. The use of all examples or exemplary language (e.g., etc.) in this invention is for the purpose of describing the present invention only in detail and is not intended to be limited by the scope of the claims, But is not limited thereto. It will also be appreciated by those skilled in the art that various modifications, combinations, and alterations may be made depending on design criteria and factors within the scope of the appended claims or equivalents thereof.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all ranges that are equivalent to or equivalent to the claims of the present invention as well as claims Category.

10: 터널
20: 배수 유닛
21: 수압 센서
22: 밸브
23: 유량계
30: 집수정
31: 펌프
32: 수위 측정부
40: 제어부
10: Tunnel
20: Drain unit
21: Hydraulic pressure sensor
22: Valve
23: Flowmeter
30: Edit the house
31: Pump
32:
40:

Claims (7)

지반 하부에 설치되며, 이웃하는 구간과 다른 경사를 가지는 다른 복수개의 구간으로 설정되는 터널;
상기 터널의 복수개의 구간에 각각 적어도 하나 이상 설치되며, 외부의 수압을 측정하는 수압 센서와, 상기 터널의 외부 유체를 내부로 유입시키는 밸브를 구비하는 배수 유닛;
이웃하는 상기 배수 유닛 사이에 설치되고, 상기 밸브에서 유입된 유체를 외부로 배출하는 펌프를 구비하는 복수개의 집수정; 및
상기 복수개의 구간 중 측정된 상기 수압이 기 설정된 수압 이상이면 상기 밸브를 개방시키고, 상기 펌프를 구동시키는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는
상기 밸브가 개방되는 제1 배수 유닛에서 가장 인접한 제1 집수정의 펌프를 구동하되, 상기 제1 배수 유닛에서 배출된 유체가 상기 제1 집수정에 도달하는 시간을 고려하여, 배출된 유체가 상기 제1 집수정에 도달하기 전에 상기 제1 집수정의 펌프를 구동하는, 유입수 조절 가능한 터널 시스템.
A tunnel installed at a lower part of the ground, the tunnel being set to a plurality of different sections having different slopes from neighboring sections;
A drainage unit provided at least one in each of a plurality of sections of the tunnel and including a water pressure sensor for measuring an external water pressure and a valve for introducing an external fluid of the tunnel into the tunnel;
A plurality of dust collecting units installed between adjacent ones of the drainage units and having a pump for discharging the fluid introduced from the valves to the outside; And
And a control unit for opening the valve and driving the pump when the measured water pressure measured in the plurality of intervals is equal to or greater than a preset water pressure,
The control unit
Wherein the valve is driven to drive the first condensate pump which is closest to the first drainage unit in which the valve is opened, wherein, in consideration of the time at which the fluid discharged from the first drainage unit reaches the first collection, Wherein the pump is driven before the first collection correction is reached.
제1 항에 있어서,
상기 펌프는 상기 복수개의 집수정 중 상기 밸브에서 유입된 유체가 저장되는 제1 집수정에 설치되는, 유입수 조절 가능한 터널 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the pump is installed in a first collection chamber where the fluid introduced from the valve during the plurality of collection chambers is stored.
제1 항에 있어서,
상기 배수 유닛은 상기 밸브를 통과하는 유체의 유량을 측정하는 유량계;를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 유량계에서 상기 밸브를 통과하는 유체의 유량에 대한 정보를 수신하는 단계;
상기 밸브와 상기 펌프 사이의 거리에 대한 정보를 이용하여, 상기 밸브를 통과하는 유체가 상기 펌프에 도달하는 시간을 산출 단계; 및
상기 유체가 도달하기 전에 상기 펌프를 구동시키는 단계;를 포함하는, 유입수 조절 가능한 터널 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the drainage unit further comprises a flow meter for measuring a flow rate of the fluid passing through the valve,
The control unit
Receiving information on the flow rate of the fluid passing through the valve in the flow meter;
Calculating a time at which the fluid passing through the valve reaches the pump, using information on the distance between the valve and the pump; And
And driving the pump prior to the fluid reaching the inlet.
지반 하부에 설치되며, 이웃하는 구간과 다른 경사를 가지는 다른 복수개의 구간으로 설정되는 터널의 유입수 제어 방법에 있어서,
상기 터널에 설치된 수압 센서가 상기 터널의 외부에 작용하는 수압을 측정하는 단계;
측정된 상기 수압이 기 설정된 한계 수압인지 판단하는 단계;
상기 수압이 한계 수압 이상이면 제1 밸브를 개방하여 외부 유체를 상기 터널 내부로 유입시키는 단계;
상기 제1 밸브에서 배출된 유체가 상기 제1 밸브에 가장 인접한 제1 집수정에 도달하기 전에, 제어부가 상기 제1 집수정에 설치된 제1 펌프를 구동하는 단계;
상기 제1 집수정의 수위가 기 설정된 최저 사용 수위 이하이면 상기 제1 펌프의 가동을 중단하는 단계; 및
상기 수압 센서가 상기 터널의 외부에 작용하는 수압을 재측정하고, 기 설정된 최저 수압 이하이면 상기 제1 밸브를 폐쇄하는 단계;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 밸브에서 배출된 유체가 상기 제1 집수정에 도달하는 시간을 고려하여, 상기 제1 펌프를 구동하는, 터널의 유입수 제어 방법.
A method for controlling an influent of a tunnel installed in a lower part of a ground, the tunnel being set to a plurality of different sections having different slopes from neighboring sections,
Measuring a hydraulic pressure applied to the outside of the tunnel by a hydraulic pressure sensor installed in the tunnel;
Determining whether the measured water pressure is a predetermined limit water pressure;
Opening the first valve and introducing an external fluid into the tunnel if the water pressure is equal to or higher than the threshold water pressure;
Driving a first pump installed in the first collecting chamber before the fluid discharged from the first valve reaches a first collecting closest to the first valve;
Stopping the operation of the first pump when the first collecting water level is lower than a predetermined lowest used water level; And
Measuring the hydraulic pressure acting on the outside of the tunnel by the hydraulic pressure sensor and closing the first valve when the hydraulic pressure is below the predetermined minimum hydraulic pressure,
Wherein the controller drives the first pump in consideration of a time at which the fluid discharged from the first valve reaches the first collection.
제4 항에 있어서,
상기 제1 펌프를 구동하는 단계는,
상기 제1 밸브를 통과하는 유량이 기 설정된 설정 최대 유량 이상이면 상기 제어부가 상기 제1 펌프를 구동시키는, 터널의 유입수 제어 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step of driving the first pump comprises:
And the controller drives the first pump when the flow rate passing through the first valve is equal to or greater than a predetermined set maximum flow rate.
제4 항에 있어서,
상기 제1 펌프를 구동하는 단계 이전에 유량계에서 상기 제1 밸브를 통과하는 유체의 유량에 대한 정보를 수신하고, 상기 제1 밸브와 상기 제1 펌프 사이의 거리에 대한 정보를 이용하여, 상기 제1 밸브를 통과하는 유체가 상기 제1 펌프에 도달하는 시간을 산출하는 단계;를 더 포함하는, 터널의 유입수 제어 방법.
5. The method of claim 4,
The method comprising: receiving information on a flow rate of a fluid passing through the first valve in a flow meter before driving the first pump; and using information about a distance between the first valve and the first pump, 1 < / RTI > valve to the first pump, and calculating the time that the fluid passing through the one valve reaches the first pump.
제4 항에 있어서,
상기 제1 밸브의 설치 위치는 상기 제1 집수정의 설치 위치 보다 높은, 터널의 유입수 제어 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the installation position of the first valve is higher than the installation position of the first collection.
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