KR102233374B1 - Integrated safety evaluation system for temporary earth retaining structure and adjacent structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흙막이 가시설의 현장 요인 중에 인접 구조물에 유의의 영향을 미치는 요인을 선별하고, 선별한 요인의 계측값에 따른 인접 구조물의 영향을 정량적을 예측하여, 인접 구조물의 안전성을 평가하는 흙막이 가시설 및 인접 구조물 통합 안정성 평가시스템에 관한 것으로서, 흙막이 가시설 및 지반의 상태에 대한 현장 계측값을 획득하는 가시설 계측부(100)와, 인접 구조물에 대한 계측값을 획득하는 인접 구조물 계측부(200)와, 현장 계측값에 따라 역해석하여 얻는 미지의 설계변수값으로 정해석하여 상태 변화를 예측함은 물론이고 인접 구조물 계측값과 상관성 있는 현장 계측값에 따라 인접 구조물에 영향을 주는 요인을 선별하고, 선별한 요인에 따른 인접 구조물 상태의 미래를 예측하여 안전성을 평가하는 통합 감시부(300)를 포함한다.The present invention selects a factor that has a significant influence on adjacent structures among the field factors of a temporary earth protection facility, quantitatively predicts the influence of the adjacent structure according to the measured value of the selected factor, and evaluates the safety of the adjacent structure. Regarding an integrated stability evaluation system for adjacent structures, a temporary facility measurement unit 100 that acquires on-site measurement values for the condition of the earth and the ground, an adjacent structure measurement unit 200 that obtains measurement values for the adjacent structures, and on-site measurement. In addition to predicting the state change by predicting the state change by static analysis with the value of unknown design variables obtained by inverse analysis according to the value, the factors that affect adjacent structures are selected according to the field measurement values that are correlated with the measurement values of the adjacent structures, and the selected factors are selected. It includes an integrated monitoring unit 300 to evaluate the safety by predicting the future of the state of the adjacent structure.
Description
본 발명은 흙막이 가시설의 현장 요인 중에 인접 구조물에 유의의 영향을 미치는 요인을 선별하고, 선별한 요인의 계측값에 따른 인접 구조물의 영향을 정량적을 예측하여, 인접 구조물의 안전성을 평가하는 흙막이 가시설 및 인접 구조물 통합 안정성 평가시스템에 관한 것이다.The present invention selects a factor that has a significant influence on adjacent structures among the field factors of a temporary earth protection facility, quantitatively predicts the influence of the adjacent structure according to the measured value of the selected factor, and evaluates the safety of the adjacent structure. It relates to an integrated stability evaluation system for adjacent structures.
각종 건설, 토목 공사 현장에서 지반을 굴착하여 시공하는 흙막이 가시설은 배면토 토압, 수압, 인접 구조물 등에 의한 하중은 물론이고, 외력, 지지 조건 등 다양한 조건들에 의해서 안정에 영향을 받으며, 특히 작용 토압은 시공시 벽면의 변위에 의해 재분포되어 수시로 변한다.Earth protection facilities that excavate and construct the ground at various construction and civil engineering sites are affected by various conditions such as external force and support conditions, as well as loads from back soil pressure, water pressure, and adjacent structures. Is redistributed by the displacement of the wall during construction and changes from time to time.
이러한 흙막이 가시설의 안전성 확보를 위해서는, 지반조건에 대해 사전조사를 실시하여 공법 및 공정을 계획하고, 설계한 후 시공에 들어가며, 시공 중에도 가시설 및 지반 상태를 다양한 현장 계측기로 계측하여 위험성을 사전에 예측하고 위험 제거를 위한 대책을 수립하며 시공관리한다.In order to secure the safety of such temporary facilities, preliminary surveys are conducted on the ground conditions to plan construction methods and processes, and after designing, construction begins, and even during construction, the temporary facilities and ground conditions are measured with various on-site measuring instruments to predict risks in advance. And establishes and manages measures for risk elimination.
여기서, 지반의 점착력 및 내부마찰각을 포함한 토질정수, 지반의 단위 중량, 지반반력계수 등을 포함한 불확실한 지반 조건과, 재료, 부재 및 구조에 관련된 불확실한 가시설 조건(예:지보공의 creep 변형)을 사전 조사에 따라 설계변수값으로 결정하여 정해석을 수행하고, 그 결과에 따라 계획 설계 단계에 반영하고, 시공 중에는 각종 현장 계측기의 계측 결과에 따라 역해석하여 업데이트한다. 그리고, 업데이트한 값을 반영한 정해석을 수행하여 가시설 및 지반 거동을 예측하고, 예측 결과에 따라 관리기준치를 만족할 수 있는 사전 대책을 수립한다.Here, uncertain ground conditions, including soil quality parameters, including ground adhesion and internal friction angle, unit weight of ground, and ground reaction force coefficient, and uncertain temporary facility conditions related to materials, members, and structures (e.g. creep deformation of support holes) are investigated in advance. According to the design variable value, it is determined as the value of the design variable, and the static analysis is performed, and the result is reflected in the planning design stage, and during construction, the reverse analysis is performed according to the measurement results of various field measuring instruments and updated. And, by performing static analysis reflecting the updated value, it predicts temporary facility and ground behavior, and establishes preliminary measures to satisfy the management standard value according to the prediction result.
또한, 흙막이 가시설에 인접한 기존 구조물의 기울기, 균열 등을 계측하여, 흙막이 가시설을 시공할 시에 기존 인접 구조물의 안전성도 조사한다.In addition, by measuring the slope and cracks of the existing structure adjacent to the temporary earth protection facility, the safety of the existing adjacent structure is also investigated when constructing the temporary earth protection facility.
하지만, 흙막이 가시설 및 지반의 어느 상태 변화가 인접 구조물에 영향을 주는지를 알 수 없어서, 인접 구조물에의 영향을 해소하기 위한 계획안을 흙막이 가시설의 설계 변형에 정확히 반영하지 못하고, 경험에 의존하여야만 하였다.However, it was not possible to know which state change of the earthen guarding facility and the ground affected the adjacent structure, so the plan for resolving the influence on the adjacent structure could not be accurately reflected in the design variation of the earthen guarding facility, and had to rely on experience.
더욱이, 흙막이 가시설의 시공 중에 공정에 따라 시공하여야 할 미시공구간의 시공에 따른 영향을 미리 예측하여 안전성을 평가하고, 시공 관리에 반영하여야 하는 것이 바람직하지만, 그렇지 아니하여서, 인접 구조물의 안전성 확보를 위한 흙막이 가시설의 설계 변경을 정량적으로 제공하지도 못하였다.Moreover, it is desirable to evaluate the safety by predicting the impact of the construction of the micro-construction section to be constructed according to the process during the construction of the temporary earth protection facility, and to reflect it in the construction management. It was not able to provide a quantitative design change for the temporary facility.
따라서, 본 발명은 인접 구조물에 영향을 주는 흙막이 가시설 현장의 요인을 파악하고, 그 요인에 따른 인접 구조물의 안전성을 평가할 수 있으며, 인접 구조물에 미치는 영향을 정량적으로 제공함으로써, 미시공구간의 시공에 따른 영향도 예측하여 대처할 수 있게 한 자료를 제공할 수 있는 흙막이 가시설 및 인접 구조물 통합 안전성 평가시스템을 제공하는 데 목적을 둔다.Therefore, the present invention can identify the factors of the temporary installation site that affects the adjacent structures, evaluate the safety of the adjacent structures according to the factors, and quantitatively provide the impact on the adjacent structures, according to the construction of the micro-construction section. The purpose is to provide an integrated safety evaluation system for temporary installations and adjacent structures that can provide data that can predict and cope with the impact.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 흙막이 가시설 및 인접 구조물 통합 안전성 평가시스템에 있어서, 흙막이 가시설 및 지반의 상태를 계측기로 계측하여 현장 계측값을 획득하는 가시설 계측부(100); 흙막이 가시설의 주변에 존재하는 인접 구조물의 상태를 계측기로 계측하여 인접 구조물 계측값을 획득하는 인접 구조물 계측부(200); 및 지반 거동에 관련된 토질정수를 포함한 설계변수에 따라 정해석하여 응답변수의 값으로 얻는 설계예측값이 상기 현장 계측값과 일치하도록 설계변수값을 획득하는 역해석을 수행하고, 역해석 결과에 따라 얻는 설계변수값으로 정해석하여 상태 변화를 예측함으로써 시공구간의 안전성과 향후 시공할 미시공구간의 안전성을 평가하는 가시설 평가부(310)와; 상기 현장 계측값과 인접 구조물 계측값 간의 상관분석을 수행하여 인접 구조물에 영향을 주는 요인을 선별하는 인접 구조물 평가부(320); 를 구비한 통합 감시부(300); 를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a system for evaluating the safety of an integrated earth-blocking facility and adjacent structures, comprising: a temporary
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 통합 감시부(300)의 인접 구조물 평가부(320)는 상기 현장 계측값을 독립변수의 값으로 하고 인접 구조물 계측값을 종속변수의 값으로 하는 다중회귀분석을 수행하여 인접 구조물에 영향을 주는 요인을 선별한다.According to an embodiment of the present invention, the adjacent
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 통합 감시부(300)의 인접 구조물 평가부(320)는 설계변수값으로 정해석하여 흙막이 가시설 또는 지반의 상태 변화에 대해 예측한 결과를 다중회귀분석으로 얻는 다중회귀식에 반영함으로써, 인접 구조물의 상태 변화를 예측하고, 안전성을 평가한다.According to an embodiment of the present invention, the adjacent
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 통합 감시부(300)의 인접 구조물 평가부(320)는 설계변수값으로 정해석하여 미시공구간의 시공한 따른 상태 변화에 대해 예측한 결과 상기 다중회귀분석으로 얻는 다중회귀식에 반영하여 인접 구조물의 상태 변화를 예측하고, 안전성을 평가한다.According to an embodiment of the present invention, the adjacent
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 통합 감시부(300)의 인접 구조물 평가부(320)는 역해석 결과에 따라 얻는 설계변수값으로 정해석하여 인접 구조물 계측값을 수치해석으로 산출함으로써, 인접 구조물의 상태 변화를 예측하여, 미래 안전성을 평가한다.According to an embodiment of the present invention, the adjacent
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 통합 감시부(300)는 흙막이 가시설 또는 지반 상태의 예측에 따라 미리 정한 위험 기준치에 도달하는 데 소요되는 경과 시간을 추정하고, 인접 구조물 상태의 예측에 따라 미리 정한 위험 기준치에 도달하는 데 소요되는 경과 시간을 추정한 후, 경과 시간이 짧을수록 계측기의 계측 주기를 짧게 선정하여, 상기 가시설 계측부(100) 및 인접 구조물 계측부(200)에서 계측기의 계측 주기로 사용되게 한다.According to an embodiment of the present invention, the integrated
상기와 같이 구성되는 본 발명은 흙막이 현장 계측값과 인접 구조물 계측값 간의 상관분석을 수행하여 인접 구조물에 영향을 주는 현장 요인을 선별하므로, 인접 구조물의 안전성 확보를 위한 흙막이 현장 관리의 기준을 마련한다.The present invention constituted as described above, by performing a correlation analysis between the measured value of the site of the dirt barrier and the measured value of the adjacent structure, selects the site factors that affect the adjacent structure, and thus prepares the standard for the site management of the dirt block for securing the safety of the adjacent structure. .
본 발명의 실시 예에 따르면, 인접 구조물에 유의의 영향을 주는 현장 요인을 반영한 다중회귀식을 얻음으로써, 그 영향에 따른 인접 구조물의 상태 변화를 정량적으로 추정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by obtaining a multiple regression equation reflecting field factors that have a significant influence on adjacent structures, it is possible to quantitatively estimate the state change of the adjacent structures according to the influence.
본 발명의 실시 예에 따르면, 흙막이 현장의 미래 예측값을 적용하여 인접 구조물의 미래 상태 변화도 예측하므로, 인접 구조물의 안전성 확보를 위한 시공 관리를 가능하게 한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, since a future state change of an adjacent structure is also predicted by applying a future predicted value of a dirt barrier site, construction management for securing the safety of an adjacent structure is possible.
본 발명의 실시 예에 따르면, 단계별 흙막이 공정에 따라 시공할 미시공구간의 영향을 미리 예측함으로써, 인접 구조물의 안전성 확보를 위한 시공 공정 관리도 가능하게 한다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to manage the construction process for securing the safety of adjacent structures by predicting in advance the effect of the micro-construction section to be constructed according to the step-by-step earthing process.
본 발명의 실시 예에 따르면, 인접 구조물의 안전성을 정해석으로 평가할 수도 있으므로, 정해석 가능한 인접 구조물을 더욱 안전하게 하면서 시공할 수 있게한다.According to an embodiment of the present invention, since the safety of adjacent structures may be evaluated by positive analysis, it is possible to construct an adjacent structure that is capable of positive analysis more safely.
본 발명의 실시 예에 따르면, 미래 상태 변화의 예측 결과에 따라 계측 주기를 조절함으로써, 위험 상황에 도달하기 이전 안전 시공할 수 있게 한다.According to an embodiment of the present invention, by adjusting the measurement period according to the predicted result of future state change, it is possible to perform safe construction before reaching a dangerous situation.
도 1은 흙막이 가시설(10) 및 인접 구조물(20)의 배치 상황 및 계측기 설치 위치를 예시한 개략 평면도.
도 2는 흙막이 가시설(10) 및 인접 구조물(20)의 배치 상황 및 계측기 종류를 도 1에 비해 보다 상세하게 예시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 흙막이 가시설 및 인접 구조물 통합 안전성 평가시스템의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 흙막이 가시설 및 인접 구조물 통합 안정성 평가시스템으로 이루어지는 통합 안전성 평가방법의 순서도.1 is a schematic plan view illustrating an arrangement situation and a measuring instrument installation position of a temporary
Figure 2 is a cross-sectional view illustrating in more detail the arrangement situation and the type of measuring instruments of the
3 is a block diagram of an integrated safety evaluation system for temporary earth protection facilities and adjacent structures according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow chart of an integrated safety evaluation method consisting of an integrated safety evaluation system for temporary facilities and adjacent structures according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예를 설명하기에 앞서서, 흙막이 가시설(10) 및 인접 구조물(20)의 상태를 계측하기 위한 계측기의 설치에 대해서 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴봄으로써, 본 발명의 이해를 돕고자 한다.Prior to describing an embodiment of the present invention, by looking at the installation of a measuring instrument for measuring the state of the temporary
도 1은 흙막이 가시설(10) 및 인접 구조물(20)의 배치 상황 및 계측기 설치 위치를 예시한 개략 평면도이다. 1 is a schematic plan view illustrating an arrangement situation and a measuring instrument installation location of the temporary
공사 현장에서 지반을 굴착한 영역에 시공하는 흙막이 가시설(10)는 잘 알려진 바와 같이 공법에 따라 다양한 구조를 갖게 되며, 도 1에 예시한 바에 따르면, 스트러트(strut)용 변형률계, 벽체용 경사계, 어스앵커용 하중계, 스트러트용 하중계 등을 설치하여, 흙막이 가시설(10)의 상태를 계측하고, 흙막이 가시설의 배면 지반에 지중경사계도 설치하여, 배면 지반 상태도 계측한다. The temporary
그리고, 흙막이 가시설(10)을 시공하는 공사 현장의 주변에 존재하는 기존 인접 구조물(20)에도 경사계를 설치하여, 굴착 및 흙막이 가시설(10)의 시공에 따른 인접 구조물(20)의 상태도 계측한다.In addition, an inclinometer is also installed in the existing
계측기 설치에 대해 보다 상세하게 보여주는 도 2를 참조하면, 엄지말뚝(H-Pile)으로 지지하는 벽체의 배면 지반에 관을 매립하여, 지중경사계, 지하수위계(또는 간극수압계) 및 지중 수직변위 측정계를 설치하고, 지표 침하계, 소음 측정기/진동측정기도 설치한다. 시공한 흙막이 가시설(10)에서는 스트러트(Strut)에 변형율계를 설치하고, 어스앵커에 하중계를 설치한다.Referring to Figure 2, which shows in more detail about the installation of the measuring instrument, a pipe is buried in the back ground of a wall supported by a thumb pile (H-Pile), and an underground inclinometer, a water level gauge (or a pore pressure gauge), and a vertical displacement measurement system in the ground. And install a surface settlement meter, noise meter/vibration meter. In the constructed
이러한 여러 종류의 계측기는 흙막이 가시설(10) 및 주변 지반의 상태를 계측하기 위한 것으로서, 도 2에 예시한 것 이외에도 더욱 다양한 종류가 있을 수 있다.These various kinds of measuring instruments are for measuring the condition of the
종래기술에 따르면, 계측기를 통해 획득한 계측값을 흙막이 가시설(10)의 현재 위험도를 결정하는 데 활용하기도 하지만, 계측값으로 역해석을 수행하여 미지의 설계변수를 얻는 데도 활용하였고, 이때 얻는 설계변수를 적용한 정해석을 수행하여 흙막이 가시설(10)의 미래 위험도를 결정하는 데 활용하였다.According to the prior art, the measured value obtained through the measuring instrument is used to determine the current risk of the
역해석에 대해 예를 들어 설명하면, 점착력 및 내부마찰각을 포함한 토질정수, 지반 단위중량, 지반반력계수 등의 지반조건은 정확하게 파악하기도 어렵고, 사전조사하여 흙막이 가시설의 계획 설계단계에 적용하더라도, 시공 중에 변동하므로, 공학적으로 미지 설계변수로 취급한다. 또한, 흙막이 가시설(10)에 투입 사용되는 재료 또는 부자재의 강성에 관련된 미지 설계변수도 있을 수 있다. When explaining the reverse analysis as an example, it is difficult to accurately grasp the ground conditions such as soil quality, ground unit weight, and ground reaction force coefficient including adhesion and internal friction angle. It fluctuates during engineering, so it is treated as an unknown design variable. In addition, there may be unknown design variables related to the stiffness of the material or subsidiary material that is input to the temporary
또한, 흙막이 가시설(10)이나 주변 지반의 거동을 미지 설계변수를 활용한 수치해석모형으로 정해석을 수행하여 계측기로 얻으려는 값을 계산할 수 있다.In addition, it is possible to calculate a value to be obtained with a measuring instrument by performing a static analysis of the behavior of the temporary
이에, 그 미지 설계변수를 사전조사에 따라 결정하여 계획 설계단계에 반영하고, 시공 중에는 정해석의 수치해석 결과가 현장 계측결과에 일치하도록 수치해석모형의 미지 설계변수를 정의하는 역해석을 수행하여서, 미지 설계변수를 수정하고, 수정한 설계변수를 활용한 정해석을 수행하여서, 미래 위험도를 예측한다. Accordingly, the unknown design variables are determined according to the preliminary investigation and reflected in the planning design stage, and during construction, reverse analysis is performed to define the unknown design variables of the numerical analysis model so that the numerical analysis results of the static analysis coincide with the on-site measurement results. The unknown design variable is corrected, and the future risk is predicted by performing static analysis using the modified design variable.
일반적으로 역해석에 사용할 계측값은 벽체 변위 또는 지보공 축력에 관련된 계측값을 사용하였다. 이러한 계측값을 설계변수의 값으로 산출할 수 있는 수치해석모형을 사용하여 역해석할 수 있으나, 굴착환경의 매우 복잡한 요인으로 인한 불연속성과 수학적 미분의 사용 불가에 의해서, 통상적으로 유전자알고리즘을 사용하였다.In general, the measured value to be used in the reverse analysis was the measured value related to the wall displacement or the axial force of the support hole. These measurement values can be reverse-interpreted using a numerical analysis model that can be calculated as the value of a design variable, but due to discontinuity due to very complex factors in the excavation environment and the inability to use mathematical derivatives, genetic algorithms were generally used. .
또한, 종래에는 도 2에 예시한 바와 같이, 경사계 및 균열계를 인접 구조물(20)에 설치하여, 계측값의 크기에 따라 인접 구조물(20)의 위험도를 결정하기도 하였다.In addition, conventionally, as illustrated in FIG. 2, an inclinometer and a crack meter are installed in the
이에 반해 본 발명에 따른 통합 안전성 평가시스템은 인접 구조물(20)에 설치한 계측기의 결과만으로 인접 구조물(20)의 위험도 또는 안전성을 평가하는 것이 아니라, 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴본 바와 같이 흙막이 가시설(10) 현장에 설치한 다양한 종류의 계측기에서 얻는 계측값 중에 인접 구조물(20)의 위험도와 관련 있는 계측값을 선별하여, 영향을 주는 요인을 파악한다.In contrast, the integrated safety evaluation system according to the present invention does not evaluate the risk or safety of the
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 현재 공정단계에 따라 시공 완료된 흙막이 가시설(10)에 역해석 결과를 반영하여 미래 상태의 영향도 예측하고, 향후 공정단계에서 시공하게 될 미시공구간의 영향도 예측하여서, 인접 구조물(20)의 안전성 확보를 위한 정량적 자료를 생성 제공한다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the effect of the future state is also predicted by reflecting the reverse analysis result on the earthen barrier
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 본 발명을 실시 예를 설명함에 있어, 도 1 및 도 2를 참조하며 살펴본 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or a known configuration viewed with reference to FIGS. 1 and 2 may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be provided. Omit it.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 흙막이 가시설 및 인접 구조물 통합 안전성 평가시스템의 블록 구성도이다.3 is a block diagram of a system for evaluating an integrated safety barrier for temporary facilities and adjacent structures according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 따르면, 통합 안전성 평가시스템은 흙막이 가시설(10) 및 지반의 상태를 계측기로 계측하여 현장 계측값을 획득하는 가시설 계측부(100); 흙막이 가시설(10)의 주변에 존재하는 인접 구조물(20)의 상태를 계측기로 계측하여 인접 구조물 계측값을 획득하는 인접 구조물 계측부(200); 및 현장 계측값과 인접 구조물 계측값을 통신망(400)을 통해 실시간 수집하여 분석하고 분석 결과에 따라 흙막이 가시설(10)과 인접 구조물(20)의 안전성을 평가하는 통합 감시부(300)를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the integrated safety evaluation system includes: a temporary
상기 가시설 계측부(100)는 도 1,2에 예시한 바와 같이 흙막이 가시설(10) 현장에 설치한 복수의 계측기(110)와, 흙막이 가시설(10) 현장을 구획하여 구획 영역별로 설치함으로써, 구획 영역에 설치한 계측기(110)를 연결할 수 있게 한 복수의 데이터로거(120, 130)를 포함하되, 복수의 데이터로거(120, 130) 중에 어느 하나는 통신망(400)에 연결하여 통합 감시부(300)와 통신할 메인 데이터로거(120)로 구성되고, 나머지는 메인 데이터로거(120)와 무선 통신으로 연결하게 한 서브 데이터로거(130)로 구성된다.The temporary
여기서, 메인 데이터로거(120)는 후술하는 인접 구조물 계측부(200)의 인접 데이터로거(220)와도 무선 통신으로 연결되게 구성된다.Here, the main data logger 120 is also configured to be connected to the
즉, 각각의 서브 데이터로거(130)는 자신에게 연결된 계측기(110)를 통해 획득한 현장 계측값을 메인 데이터로거(120)에게 송신하고, 메인 데이터로거(120)는 자신에 연결된 계측기(110)를 통해 획득한 현장 계측값과 각 서브 데이터로거(130)로부터 수신한 현장 계측값과 후술하는 바와 같이 인접 구조물 계측부(200)의 인접 데이터로거(220)로부터 수신한 인접 구조물 계측값을 취합 정리하여 상기 통합 감시부(300)에 전송한다.That is, each
또한, 메인 데이터로거(120)는 자신에게 연결된 계측기의 계측 주기와 서브 데이터로거(130) 및 인접 데이터로거(220)에 각각 연결된 계측기의 계측 주기를 설정하는 기능의 설정부(121)를 구비하여서, 미리 지정된 계측 주기로 각 계측값을 얻은 중에 통합 감시부(300)의 지시에 따라 조정한 계측 주기로 계측값을 얻를 수 있게 구성되어 있다.In addition, the main data logger 120 is provided with a
여기서, 상기 통합 감시부(300)와 통신할 수 있게 할 통신망(400)은 사물인터넷 전용망으로 할 수 있으며, 대한민국 내에서는 SK 측에서 구축한 LoRa(Long Range) 통신망과, KT 측에서 상용 통신모듈을 출시한 LTE-M 통신망과, LG U+ 측에 통신모듈 및 서비스를 제공하는 NB-IoT(Narrow Band IoT) 통신망이 있으므로, 현장에서 이용 가능한 망을 활용하는 것이 좋다.Here, the
상기 인접 구조물 계측부(200)는 인접 구조물(20)에 설치한 계측기(210)와, 계측기(210)에 연결되어 계측기(210)를 통해 획득한 인접 구조물 계측값을 무선 통신으로 상기 메인 데이터로거(120)에 송신하는 인접 데이터로거(220)를 포함한다.The adjacent
예시적으로 인접 구조물(20)에 설치한 계측기(210)는 경사계 및 균열측정계를 포함할 수 있다.For example, the measuring
상기 통합 감시부(300)는 가시설 계측부(100)의 메인 데이터로거(120)에서 전송하는 현장 계측값 및 인접 구조물 계측값을 저장 관리하고, 현장 계측값을 분석하여 흙막이 가시설(10)의 안전성을 평가하는 가시설 평가부(310)와, 인접 구조물 계측값을 현장 계측값 또는 가시설 평가부(310)의 분석 결과와 연계하여 분석함으로써 인접 구조물(20)의 안전성을 평가하는 인접 구조물 평가부(320)를 구비하여서, 흙막이 가시설 및 인접 구조물을 통합 감시하며 안전성을 평가할 수 있다.The integrated
상기 가시설 평가부(310)는 종래기술에서 적용한 바와 같이 지반 거동에 관련된 토질정수를 포함한 미지 설계변수를 반영한 수치해석모델에 따라 정해석하여 응답변수로 얻을 수 있는 설계예측값(즉, 현장 계측값을 수치해석하여 산출하여 얻는 값)이 상기 현장 계측값과 일치하도록 미지의 설계변수값을 획득하는 역해석을 수행한다. 그리고, 가시설 평가부(310)는 역해석 결과로 얻는 설계변수를 사용한 정해석을 수행하여서, 현재까지 완료된 시공구간의 흙막이 가시설 또는 지반의 상태 변화를 예측하고, 미래 안전성을 포함한 현재 상태의 안전성을 평가하고, 아울러, 미시공구간을 시공하였을 시의 상태 변화도 예측하여 안전성을 평가한다. 이러한 가시설 평가부(310)는 종래기술을 채택하여 구성할 수 있으므로, 더 이상의 상세 설명은 생략한다.As applied in the prior art, the temporary
상기 인접 구조물 평가부(320)는 현장 계측값과 인접 구조물 계측값 간의 상관분석을 수행하여, 인접 구조물에 영향을 주는 시공구간의 현장 요인을 선별하는 영향 요인 선별부(321), 선별한 현장 요인에 의한 인접 구조물(20)의 상태 변화를 예측하는 시공구간 영향 예측부(322), 미시공구간을 시공하였을 시에 인접 구조물(20)의 상태 변화를 예측하는 미시공구간 영향 예측부(323), 및 시공구간 영향 또는 미시공구간 영향에 따라 인접 구조물(20)의 안전성을 평가하는 평가부(324)를 구비한다.The adjacent
구체적인 실시 예로서, 상기 영향 요인 선별부(321)는 현장 계측값을 독립변수의 값으로 하고 인접 구조물 계측값을 종속변수의 값으로 하는 다중회귀분석을 수행하여서, 현재 시공완료된 시공구간의 현장 요인을 선별한다.As a specific embodiment, the influencing
다중회귀식은 아래의 수학식 1로 표현된다.The multiple regression equation is expressed by
여기서, 는 k개의 독립변수이고, 는 각 독립변수의 계수이고, y는 종속변수이고, 는 독립변수에 영향을 받지 않는 상태의 종속변수 값으로서 독립변수의 절편에 해당된다.here, Is k independent variables, Is the coefficient of each independent variable, y is the dependent variable, Is the value of the dependent variable in a state that is not affected by the independent variable and corresponds to the intercept of the independent variable.
이에, k개의 현장 계측기(110)로 계측하여 획득한 현장 계측값을 독립변수의 의 값으로 하고, 인접 구조물 계측값을 종속변수 y의 값으로 하여, 실시간 계측하여 누적한 n회의 계측값을 대입함으로써, y절편 와 계수 을 얻을 수 있되, 다중회귀분석 기술분야에서 잘 알려진 바와 같이 다중회귀분석의 결과로 얻는 다중회귀식이 어느 정도 신빙성을 갖고 잘 설명하고 있는 지를 결정계수로 판단할 수 있고, 다중회귀식이 어느 정도 유의성을 갖는 지를 유의성 검증에 의해 판단할 수 있으며, 독립변수의 유의 확률에 따라 종속변수와 상관성 있는 독립변수를 선별할 수 있다. Thus, the field measurement value obtained by measuring with k
즉, 결정계수 및 유의성 검증을 만족하면서, 선별한 독립변수로 이루어진 다중회귀식을 얻음으로써, 독립변수로 발현된 요인, 즉, 대입시킨 계측값으로 얻는 현장 상태가 무엇인지를 알 수 있게 된다.That is, by obtaining a multiple regression equation consisting of the selected independent variable while satisfying the determination coefficient and the significance test, it is possible to know what the factor expressed as an independent variable, that is, the field state obtained by the substituted measured value.
그런데, 인접 구조물(20)에 설치한 계측기(210)가 복수개이면, 독립변수 y는 벡터(vector)로 표현되므로, 다중회귀식을 행렬식으로 구현하여, 분석해야 한다. 그렇지만, 인접 구조물(20)에 설치한 복수 계측기(210)에 대해 개별적으로 다중회귀분석하거나, 특별히 중요하다고 판단되는 어느 하나 계측기(210)를 미리 지정하여 두어, 해당 계측기(210)의 계측값만 적용한 다중회귀분석을 수행할 수도 있다.However, if there are a plurality of measuring
상기 시공구간 영향 예측부(322)는 상기 가시설 평가부(310)에서 역해석 결과에 따라 얻는 설계변수값으로 정해석하여 흙막이 가시설 또는 지반의 상태의 미래를 예측한 결과를 넘겨받아, 상기 영향 요인 선별부(321)에서 얻은 다중회귀식에 반영함으로써, 인접 구조물(20)에 영향을 주어 나타날 수 있는 상태 변화를 예측한다. The construction section
즉, 선별한 현장 요인에 대응되는 현장 계측값의 미래 예측값을 설계변수값의 적용에 따른 정해석으로 산출할 수 있고, 그 산출하여 얻는 예측값을 다중회귀식에 반영하여서, 인접 구조물(20)에 설치한 계측기(210)로 얻게 될 계측값을 산출에 의해 예측한다. 예를 들어, 상기 수학식 1로 표현된 다중회귀식에서 영향 요인의 독립변수에 대한 예측값이 계수의 비율로 반영되어 나타나므로, 인접 구조물(20)의 상태 변화를 산출에 의해 예측할 수 있다. 이에, 실제 계측하여 얻은 인접 구조물 계측값과, 정해석을 수행하여 예측한 현장 계측값의 변화에 따른 인접 구조물 계측값의 변동 예측량을 합산하여 얻는 값으로 예측된다.That is, the future predicted value of the field measurement value corresponding to the selected field factor can be calculated by static analysis according to the application of the design variable value, and the predicted value obtained by applying the calculated value is reflected in the multiple regression equation, and installed in the adjacent structure (20). A measurement value to be obtained by one measuring
물론, 정해석으로 산출한 현장 계측값의 예측값은 다중회귀분석에 따라 선별한 독립변수에 대응되는 값만 반영한다.Of course, the predicted value of the field measurement value calculated by static analysis reflects only the value corresponding to the independent variable selected according to multiple regression analysis.
한편, 역해석 결과에 따라 얻는 설계변수값으로 정해석을 수행하여 인접 구조물 계측값을 수치해석으로 산출할 수도 있다. 물론, 정해석을 위해서는 인접 구조물(20)의 계측기(210) 계측값을 설계변수값을 적용하여 산출할 수 있는 별도의 수치해석모델을 필요로 한다. 이에, 수치해석모델이 마련된다면 산출한 인접 구조물 계측값의 상태 변화를 예측할 수 있다. 이러한 방식은 인접 구조물(20)과의 거리가 가까워서, 수치해석모델을 신빙성 있게 세울 수 있는 경우에 적용하는 것이 바람직하다. 만약, 상기 가시설 평가부(310)의 정해석 결과를 다중회귀식에 반영하여 얻는 예측값과, 설계변수값을 별도 마련한 수치해석모델에 직접 반영하여 얻는 예측값과는 차이가 있을 수밖에 없으므로, 어느 예측값을 사용할 지는 미리 지정하여도 좋다.On the other hand, it is also possible to calculate the measured values of adjacent structures by numerical analysis by performing static analysis with the design variable values obtained according to the inverse analysis result. Of course, for the static analysis, a separate numerical analysis model that can be calculated by applying a design variable value to the measurement value of the measuring
상기 미시공구간 영향 예측부(323)는 상기 가시설 평가부(310)에서 역해석 결과에 따라 얻는 설계변수값으로 정해석하여 미시공구간을 예측한 결과를 넘겨받아, 상기 영향 요인 선별부(321)에서 얻은 다중회귀식에 반영함으로써, 향후 미시공구간을 시공하였을 시에 인접 구조물(20)에 미치는 영향을 예측한다. The micro-construction section
즉, 미시공구간을 시공할 시에 흙막이 가시설 및 지반의 상태 변화가 발생하므로, 역해석에 따른 설계변수를 반영한 정해석을 수행하여서, 응답변수의 값으로 얻는 설계예측값을 현장 계측값의 미래 예측되는 값으로 산출할 수 있다. 이러한 설계예측값을 넘겨받아 다중회귀분석으로 얻은 다중회귀식에 반영함으로써, 미시공구간의 시공 중 또는 시공 후의 인접 구조물에 미치는 영향을 예측할 수 있다.In other words, when the micro-construction section is constructed, changes in the condition of the earth protection facility and the ground occur, so by performing a static analysis that reflects the design variable according to the reverse analysis, the design predicted value obtained as the value of the response variable is predicted in the future of the field measurement value. It can be calculated by value. By taking over these design prediction values and reflecting them in the multiple regression equation obtained by multiple regression analysis, it is possible to predict the impact on the adjacent structures during or after construction of the micro-construction section.
물론, 정해석으로 산출한 현장 계측값의 예측값은 여기서도 다중회귀분석에 따라 선별한 독립변수에 대응되는 값만 반영한다.Of course, the predicted value of the field measurement value calculated by static analysis reflects only the value corresponding to the independent variable selected according to multiple regression analysis.
한편, 인접 구조물(20)의 계측기(210) 계측값을 설계변수값을 적용하여 산출할 수 있는 별도의 수치해석모델이 준비되어 있다면, 여기서도 설계변수값으로 정해석을 수행하여 인접 구조물 계측값을 수치해석으로 산출할 수 있다.On the other hand, if a separate numerical analysis model that can calculate the measured value of the measuring
상기 평가부(324)는 인접 구조물 계측값의 크기에 따른 인접 구조물(20)의 안전성 평가, 선별된 현장 요인을 계측한 현장 계측값의 변동량에 따른 인접 구조물(20)의 안전성 평가, 상기 시공구간 영향 예측부(322)의 예측값에 따른 인접 구조물(20)의 안전성 평가, 및 상기 미시공구간 영향 예측부(323)의 예측값에 따른 인접 구조물(20)의 안전성 평가를 수행한다.The
즉, 인접 구조물의 상태(예를 들어 기울기 및 균열)에 따른 안전성 평가 기준이 마련되어 있으므로, 인접 구조물 계측값 크기를 평가 기준과 비교하여 안전성을 평가할 수 있을 뿐만 아니라, 현장 계측값의 변동에 따른 인접 구조물 계측값의 변동의 추이를 살펴봄으로써 인접 구조물의 안전성을 평가할 수 있고, 예측값에 따라 위험 수준에 도달하는 시점을 추정하여 안전성을 평가할 수 있다.In other words, since safety evaluation criteria are prepared according to the condition of adjacent structures (for example, slope and crack), it is possible not only to evaluate safety by comparing the size of measurement values of adjacent structures with the evaluation criteria, but also to The safety of adjacent structures can be assessed by looking at the trend of fluctuations in the measured values of structures, and safety can be assessed by estimating the time point at which the risk level is reached according to the predicted values.
이와 같이 가시설 평가부(310) 및 인접 구조물 평가부(320)를 구비한 통합 감시부(300)는 위험을 나타내는 기준치에 도달하는 시점을 예측하여 그 시점이 가까울수록 계측 주기를 짧게 선정하고, 선정한 계측 주기로 조절하라는 지시를 가시설 계측부(100)에 전달한다.In this way, the integrated
즉, 가시설 평가부(310)는 설계변수를 적용한 정해석을 수행하여 시간 경과에 따른 현장 계측값의 예측값을 얻고, 예측값이 미리 정한 위험 기준치에 도달하는 시점도 미리 예측한 후, 위험 기준치에 도달하는 시점까지의 경과 시간이 짧을수록 가시설 계측부(100)의 계측기(110) 계측 주기를 작게 선정한다. That is, the temporary
또한, 인접 구조물 평가부(320)는 시간 경과에 따른 현장 계측값의 예측값을 다중회귀식에 반영하여 시간 경과에 따른 인접 구조물 계측값의 예측값을 얻고, 예측값이 미리 정한 위험 기준치에 도달하는 시점도 미리 예측한 후, 위험 기준치에 도달하는 시점까지의 경과 시간이 짧을수록 인접 구조물 계측부(200)의 계측기(210) 계측 주기를 작게 선정한다. In addition, the neighboring
이때 선정한 계측 주기는 가시설 계측부(100)에 전달되어서, 계측기(110, 210)의 계측 주기로 사용되게 한다. 그렇지만, 가시설 계측부(100)의 계측기(110)와 인접 구조물 계측부(200)의 계측기(210)의 계측 주기를 동기화하는 것이 바람직하므로, 선정한 계측 주기 중에 더 짧은 주기를 선택하여서, 계측 주기를 동기화하는 것이 좋다.At this time, the selected measurement cycle is transmitted to the temporary
이와 같이, 예측한 위험 기준치 도달 시점이 다가올수록 더욱 짧은 주기로 계측값을 수집하게 되므로, 흙막이 가시설 및 지반 상태와, 인접 구조물 상태의 실시간 변동을 더욱 정확하게 반영한 예측 및 안전성 평가 결과를 얻고, 위험 기준치 도달 시점도 더욱 정확하게 감지할 수 있게 된다.In this way, as the time of reaching the predicted risk threshold approaches, the measured values are collected in a shorter period, so the prediction and safety evaluation results that more accurately reflect real-time fluctuations in the condition of the temporary facilities and ground and adjacent structures are obtained, and the risk threshold is reached. The viewpoint can also be detected more accurately.
한편, 상기 통합 감시부(300)는 시공 현장에 설치한 가시설 계측부(100)와 인접 구조물 계측부(200)의 현황 자료를 가시설 계측부(100)의 메인 데이터로거(120)를 통해 수집하여 저장 관리하고 시공 현장에 관련된 발주처, 시공사, 현장 관리자, 감리자 등의 관계자 단말기(1)에서 조회할 수 있게 하는 기능, 현황 자료, 계측값, 예측 결과 및 평가 결과를 시공 현장별로 저장 관리하는 기능, 계측값, 예측 결과 및 평가 결과를 가공하여 관계자 단말기(1)로 조회할 수 있게 하는 기능, 또는 평가 결과에 따라 위험 상황이 발생할 시에 관계자 단말기(1)에게 통지하는 기능을 구현하기 위한 구성을 갖출 수도 있다. 이러한 기능은 데이터베이스를 구축하여 데이터 취합, 가공 및 제공하는 서버 기능을 참조하여 구현할 수 있으므로, 상세 설명은 생략하였다.On the other hand, the integrated
여기서 관계자 단말기(1)는 예를 들어 컴퓨터 또는 스마트기기일 수 있고, 통신망(400) 중에 인터넷망 또는 이동통신망을 이용하게 될 것이다.Here, the
스마트기기는 애플리케이션을 설치할 수 있는 스마트폰 또는 태블릿 PC일 수 있으므로, 조회 기능 및 통지 수신기능을 구현한 전용 애플리케이션을 설치하여 실행함으로써, 상기 통합 감시부(300)에 접속하여 조회할 수 있게 하고, 상기 통합 감시부(300)에서 통지한 사항을 관계자에게 보여주게 할 수 있다. 본 발명은 이러한 전용 애플리케이션을 구비한 스마트기기를 포함하게 구성할 수도 있다.Since the smart device may be a smartphone or tablet PC on which an application can be installed, by installing and executing a dedicated application implementing a query function and a notification receiving function, it is possible to access and query the integrated
도 4는 발명의 실시 예에 따른 흙막이 가시설 및 인접 구조물 통합 안전성 평가시스템으로 이루어지는 통합 안전성 평가방법의 순서도이다.4 is a flowchart of an integrated safety evaluation method consisting of an integrated safety evaluation system for a temporary earth protection facility and adjacent structures according to an embodiment of the present invention.
중복적인 상세 설명은 생략하고 통합 안전성 평가방법의 개략적 순서를 설명하면 다음과 같다.The redundant detailed description will be omitted and a schematic sequence of the integrated safety evaluation method will be described as follows.
가시설 계측부(100)에서 현장 계측값 및 인접 구조물 계측값을 취합 정리하여 통합 감시부(300)에 전송함에 따라, 통합 감시부(300)의 가시설 평가부(310) 및 인접 구조물 평가부(320)는 다음과 같이 단계적 동작을 수행한다.As the temporary
가시설 평가부(310)는 가시설 계측부(100)에서 실시간 전송하는 현장 계측값을 수집하여(S10), 현장 계측값을 적용한 역해석을 수행함으로써, 미지의 설계변수를 획득하여 수정하고(S11), 설계변수를 적용한 정해석을 수행하여 시공구간의 미래 상태를 예측하며(S12), 예측 결과에 따라 안전성을 평가한다(S13). 이때의 평가 결과는 흙막이 가시설(10)의 보강을 위한 작업 계획에 활용될 수 있다.The temporary
다음으로, 가시설 평가부(310)는 설계변수 및 미래 상태의 예측 결과를 반영하여 미시공구간을 정해석함으로써 미시공구간을 시공할 시의 상태를 예측하고(S14), 미시공구간의 예측에 따라 미시공구간의 안전성을 평가한다(S15). 이때의 평가 결과는 미시공구간을 시공하기에 앞서서 설계 변경에 반영될 수 있다.Next, the temporary
인접 구조물 평가부(320)는 가시설 계측부(100)의 중계에 의해 실시간 전송되는 인접 구조물 계측값을 수신 수집하고(S10), 현장 계측값을 가시설 평가부(310)로부터 전달받아 인접 구조물 계측값을 종속변수의 값으로 하고 현장 계측값을 독립변수의 값으로 하는 다중회귀분석을 수행하여서 현장 계측값으로 표현된 현장 요인 중에 인접 구조물에 유의하게 영향을 주는 영향 요인을 선별하고, 영향 요인을 선별 적용한 다중회귀식을 얻는다(S21). The adjacent
다음으로, 인접 구조물 평가부(320)는 인접 구조물 계측값을 인접 구조물 평가 기준과 비교하여 안전성을 평가하고, 현장 계측값의 변동에 따른 인접 구조물 계측값의 변동 추이에 따라 안전성을 평가한다(S22).Next, the adjacent
다음으로, 가시설 평가부(310)에서 설계변수를 적용한 정해석을 수행하여 미래 현장 계측값으로 계측될 것으로 예상되는 예측값을 산정하므로, 인접 구조물 평가부(320)는 산정하여 얻는 예측값을 전달받아서, 인접 구조물에 대한 1차 예측을 수행하고, 1차 예측을 적용한 2차 안전성 평가를 수행한다(S23). 즉, 현재까지 시공완료된 시공구간 현장에서 시간 경과에 따라 변동할 것으로 예측되는 현장 계측값을 다중회귀식에 반영하여 인접 구조물의 상태 변화를 예측하고, 안전성을 평가한다. 이때의 평가 결과는 가시설 평가부(310)의 평가 결과에 따라 흙막이 가시설(10)을 보강 계획을 세울 시에, 보강 강도를 높일 것인지의 여부를 결정하는 데 활용될 수 있다.Next, since the temporary
다음으로, 가시설 평가부(310)에서 미시공구간을 정해석하여서 현장 계측값으로 계측될 것으로 예상되는 예측값을 산정하므로, 인접 구조물 평가부(320)는 미시공구간을 반영한 예측값을 전달받아, 다중회귀식에 반영함으로써, 인접 구조물에 대한 2차 예측을 수행하고, 2차 예측을 적용한 3차 안전성 평가를 수행한다(S24). 즉, 미시공구간을 시공하게 될 시에 현장 계측값으로 얻게 될 것으로 예상되는 예측값을 다중회귀식에 반영하여서, 인접 구조물에 미치게 될 영향을 예측하고, 이에 따른 안전성을 평가한다. 이때의 평가 결과는 미시공구간에 대해 계획 또는 설계 변경에 활용될 수 있다.Next, since the temporary
이상에서 설명한 바와 같이, 인접 구조물 평가부(320)는 인접 구조물에서 계측한 값에만 의존하지 아니하고, 현장 요인 중 유의의 영향 요인을 선별하여 인접 구조물의 안전성 확보를 위해 조치할 현장 요인을 특정할 수 있고, 역해석 후 정해석 결과에 따른 예측값 및 미시공구간에 따른 예측값의 영향을 반영하여 인접 구조물의 상태 변화를 예측하고 안전성을 평가하므로, 흙막이 가시설(10)에 의한 영향을 정확하게 파악하면서, 인접 구조물(20)의 안전성을 확보할 수 있는 흙막이 가시설(10) 시공 계획의 수립에 기여할 수 있다.As described above, the adjacent
만약, 상기에서 설명한 바와 같이 인접 구조물의 상태에 대한 수치해석모델이 마련되어 있다면, 1차 예측 및 2차 평가(S23)에서는 설계변수에 따라 정해석하여 인접 구조물의 상태 변화를 예측하고 안전성을 평가할 수 있고, 2차 예측 및 3차 평가(S24)에서도 설계변수에 따라 정해석하여 미시공구간의 시공에 따른 인접 구조물의 상태 변화를 예측하고 안전성을 평가할 수 있다.If, as described above, a numerical analysis model for the state of the adjacent structure is prepared, in the first prediction and the second evaluation (S23), it is possible to predict the state change of the adjacent structure and evaluate the safety by static analysis according to the design variable. In addition, in the second prediction and the third evaluation (S24), it is possible to predict the state change of adjacent structures due to the construction of the micro-construction section and evaluate the safety by static analysis according to the design variables.
한편, 본 발명은 상기한 실시 예를 변형하여 구성할 수도 있다.Meanwhile, the present invention may be configured by modifying the above-described embodiments.
상기한 실시 예에서 상기 인접 구조물 계측부(200)의 인접 데이터로거(220)는 인접 구조물 계측값을 상기 가시설 계측부(100)의 메인 데이터로거(120)에 송신하여 상기 통합 감시부(300)에 전달되게 하지만, 상기 통합 감시부(300)에 직접 전달하게 구성될 수도 있다. 이를 위해서는 메인 데이터로거(120)처럼 통신망(400)에 연결할 통신모듈을 구비하여야 한다.In the above-described embodiment, the
상기한 실시 예에서는 가시설 평가부(310) 및 인접 구조물 평가부(320)를 통신망(400)에 연결된 서버로 구현할 수 있는 통합 감시부(300)에 설치하는 것으로 설명하였으나, 흙막이 가시설(10)의 시공 현장에서 메인 데이터로거(120)에 연결하여 사용할 수 있는 컴퓨터에 구현할 수 있다. 이럴 경우에 통합 감시부(300)는 현황 자료, 계측값, 예측 결과 및 평가 결과를 수집하여 저장 관리하고, 관련자 단말기에서 조회하고 관련자 단말기에게 통지할 수 있게 구성하여도 좋다. In the above-described embodiment, it has been described that the temporary
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.Although shown and described in specific embodiments to illustrate the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiment as described above, and various modifications are within the scope of the present invention. Can be carried out in Therefore, such modifications should be regarded as belonging to the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims to be described later.
1 : 관계자 단말기
10 : 흙막이 가시설 20 : 인접 구조물
100 : 가시설 계측부
110 : 계측기
120 : 메인 데이터로거 121 : 설정부
130 : 서브 데이터로거
200 : 인접 구조물 계측부
210 : 계측기
220 : 인접 데이터로거
300 : 통합 감시부
310 : 가시설 평가부
320 : 인접 구조물 평가부1: related terminal
10: temporary earth protection facility 20: adjacent structure
100: temporary facility measurement unit
110: measuring instrument
120: main data logger 121: setting unit
130: sub data logger
200: adjacent structure measurement unit
210: measuring instrument
220: adjacent data logger
300: integrated monitoring unit
310: Temporary facility evaluation department
320: adjacent structure evaluation unit
Claims (6)
흙막이 가시설의 주변에 존재하는 인접 구조물의 상태를 계측기로 계측하여 인접 구조물 계측값을 획득하는 인접 구조물 계측부(200); 및
지반 거동에 관련된 토질정수를 포함한 설계변수에 따라 정해석하여 응답변수의 값으로 얻는 설계예측값이 상기 현장 계측값과 일치하도록 설계변수값을 획득하는 역해석을 수행하고, 역해석 결과에 따라 얻는 설계변수값으로 정해석하여 흙막이 가시설 또는 지반의 상태 변화와 미시공구간을 시공하였을 시의 상태 변화를 예측함으로써 시공구간의 안전성과 미시공구간의 안전성을 평가하는 가시설 평가부(310)와; 상기 현장 계측값을 독립변수의 값으로 하고 인접 구조물 계측값을 종속변수의 값으로 하는 다중회귀분석을 수행하여 인접 구조물에 영향을 주는 독립변수로 이루어진 다중회귀식을 얻는 인접 구조물 평가부(320); 를 구비한 통합 감시부(300);
를 포함하고,
상기 통합 감시부(300)의 인접 구조물 평가부(320)는
설계변수값으로 정해석하여 흙막이 가시설 또는 지반의 상태 변화와 미시공구간의 시공에 따른 상태 변화에 대해 예측한 결과를 다중회귀식에 반영함으로써, 인접 구조물의 상태 변화를 예측하고, 안전성을 평가하며, 인접 구조물 상태의 예측에 따라 미리 정한 위험 기준치에 도달하는 데 소요되는 경과 시간을 추정한 후, 경과 시간이 짧을수록 계측기의 계측 주기를 짧게 선정하여, 인접 구조물 계측부(200)에서 계측기의 계측 주기로 사용되게 하고,
상기 통합 감시부(300)의 가시설 평가부(310)는
흙막이 가시설 또는 지반 상태의 예측에 따라 미리 정한 위험 기준치에 도달하는 데 소요되는 경과 시간을 추정한 후, 경과 시간이 짧을수록 계측기의 계측 주기를 짧게 선정하여, 상기 가시설 계측부(100)에서 계측기의 계측 주기로 사용되게 하는
흙막이 가시설 및 인접 구조물 통합 안전성 평가시스템.Temporary facility measurement unit 100 for obtaining on-site measurement values by measuring the condition of the ground and the temporary earth protection facility with a measuring instrument;
An adjacent structure measuring unit 200 for obtaining a measurement value of the adjacent structure by measuring the state of the adjacent structure existing in the vicinity of the temporary earth protection facility; And
Perform reverse analysis to obtain design variable values so that the design predicted value obtained as the value of the response variable by static analysis according to the design variable including the soil quality constant related to the ground behavior is consistent with the on-site measurement value, and the design variable obtained according to the result of the inverse analysis. A temporary facility evaluation unit 310 for evaluating the safety of the construction section and the safety of the micro-construction section by predicting the change in the condition of the soil barrier temporary facility or ground and the condition change at the time of the construction of the micro-construction section by analyzing the value; Adjacent structure evaluation unit 320 that obtains a multiple regression equation consisting of independent variables affecting adjacent structures by performing multiple regression analysis in which the field measurement value is the value of the independent variable and the adjacent structure measurement value is the value of the dependent variable ; Integrated monitoring unit 300 having a;
Including,
The adjacent structure evaluation unit 320 of the integrated monitoring unit 300
Predicting changes in conditions of adjacent structures and evaluating safety by reflecting the predicted results of changes in conditions of temporary installations or grounds and changes in conditions due to construction of micro-constructions in multiple regression equations by analyzing them with design variable values. After estimating the elapsed time required to reach the predetermined risk threshold according to the prediction of the condition of the adjacent structure, the shorter the elapsed time, the shorter the measurement cycle of the measuring instrument is selected and used as the measuring cycle of the measuring instrument in the neighboring structure measuring unit 200. Let it be,
The temporary facility evaluation unit 310 of the integrated monitoring unit 300
After estimating the elapsed time required to reach the predetermined risk threshold according to the prediction of the temporary installation or ground condition, the shorter the elapsed time, the shorter the measurement cycle of the measuring instrument is selected, and the measurement of the measuring instrument in the temporary facility measurement unit 100 To be used as a cycle
An integrated safety evaluation system for temporary facilities and adjacent structures.
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KR102567667B1 (en) * | 2021-02-24 | 2023-08-17 | 신현테크 주식회사 | System of observation for safety evaluation of sheathing work, and computer program recorded on record-medium for executing method thereof |
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Patent Citations (1)
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---|---|---|---|---|
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