KR20100127497A - Tunnel working water pressure control device - Google Patents

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신종호
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Abstract

터널 작용수압 제어장치는 터널에 구비되어 터널에 가해지는 수압을 측정하는 수압측정센서와, 터널에 구비되어 터널 주변의 지하수를 배출시키는 배수유닛과, 수압측정센서에 의해 측정된 수압이 기설정된 수압을 초과하지 않도록 배수유닛의 개폐를 조절하는 제어유닛을 포함한다. 이와 같이 구성되는 터널 작용수압 제어장치에 의하면, 제어유닛에 의해 터널 각 지점의 수압을 자동으로 제어할 수 있으므로, 터널의 구조적인 안정성이 증대되고, 수압과다로 인한 터널의 하자 발생을 방지할 수 있으며, 터널 상부의 지하수위를 일정수준으로 유지하도록 함으로써 환경을 보호할 수 있는 이점이 있다.The tunnel hydraulic pressure control device includes a hydraulic pressure measuring sensor provided in the tunnel to measure the hydraulic pressure applied to the tunnel, a drainage unit provided in the tunnel to discharge groundwater around the tunnel, and a hydraulic pressure measured by the hydraulic pressure measuring sensor. It includes a control unit for controlling the opening and closing of the drainage unit so as not to exceed. According to the tunnel hydraulic pressure control device configured as described above, the hydraulic pressure at each point of the tunnel can be automatically controlled by the control unit, so that the structural stability of the tunnel is increased, and the occurrence of defects in the tunnel due to excessive hydraulic pressure can be prevented. In addition, there is an advantage to protect the environment by maintaining the groundwater level above the tunnel at a certain level.

Description

터널 작용수압 제어장치{DEVICE FOR CONTROLLING WATER PRESSURE OF TUNNEL} Tunnel actuation hydraulic pressure control device {DEVICE FOR CONTROLLING WATER PRESSURE OF TUNNEL}

본 발명은 터널 작용수압 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배수시스템의 열화로 잔류수압이 발생하여 구조적으로 손상을 일으키는 지하수를 배수시켜 수압을 제어하도록 하는 터널 작용수압 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tunnel hydraulic pressure control device, and more particularly, to a tunnel hydraulic pressure control device for controlling the hydraulic pressure by draining the groundwater, which causes structural damage due to deterioration of the drainage system.

대도심 하저 및 해저터널과 같이 지하수위보다 낮게 시공되는 터널은 주변을 관통하는 지하수가 유입되지 않도록 하는 것이 중요하다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 터널은 (1) 비배수 터널, (2) 배수터널로 구분될 수 있다.It is important that tunnels constructed below groundwater levels, such as large submarines and undersea tunnels, do not allow groundwater to penetrate the surroundings. As shown in FIG. 1, the conventional tunnel may be divided into (1) undrained tunnel and (2) drain tunnel.

비배수 터널은 터널 전단면에 방수막과 부직포에 의한 차수층을 설치함으로써 지하수 유입을 완전히 차단한다. 이러한 비배수 터널은 지하수위 저하 영향이 큰 지반이나 지하수두가 낮은 조건일 때 적절하며, 유지비가 적고 주변환경에 영향을 미치지 않으나, 초기 시공비가 고가이며 완전한 방수 시공이 어려운 문제가 있다.The undrained tunnel completely blocks the inflow of groundwater by installing a water barrier and a nonwoven fabric on the front end of the tunnel. Such an undrained tunnel is appropriate when the ground or the ground head is low, and the groundwater level is greatly affected, and the maintenance cost is low and does not affect the surrounding environment. However, the initial construction cost is expensive and the complete waterproof construction is difficult.

배수터널은 방수막과 부직포를 천정부와 측벽부에 설치하고 유입수를 터널 내로 유도하여 배수처리하는 터널을 의미한다. 배수터널은 지하수위 저하가 영향이 없는 지반이나 지하수두가 높은 조건일 때 적절하며, 누수시 보수가 용이하고 초기 시공비가 저렴하나, 건설비가 증가하고 주변 지반침하 등의 문제가 발생한다.The drainage tunnel refers to a tunnel in which a waterproof membrane and a nonwoven fabric are installed on the ceiling and sidewalls, and drainage is performed by introducing inflow into the tunnel. The drainage tunnel is appropriate when the groundwater level is not affected by the groundwater level or the groundwater is high, and water leakage is easy to repair and the initial construction cost is low, but the construction cost increases and surrounding ground subsidence occurs.

또한, 배수터널은 콘크리트 라이닝에 수압이 작용하지 않도록 하는 것으로서 지하 수압이 발생하지 않아 지하수 영향에 대한 단면구성이 매우 자유로우나 시간이 지남에 따라 투수재의 막힘(clogging) 및 배수재의 압착과 같은 배수시스템의 열화로 인해 잔류수입이 발생하고, 우기 시에는 지하수위의 상승으로 이상 수압을 받는 상황이 발생하여 구조적인 손상을 일으키는 것과 같이 터널 주변 지하수의 변동에 대응하지 못하는 문제점이 있다.In addition, the drain tunnel prevents the hydraulic pressure from acting on the concrete lining, so there is no underground water pressure, so the cross-sectional structure is very free to the groundwater effect, but over time, the drainage system such as clogging of the permeable material and crimping the drain material Due to the deterioration of the residual income occurs, during the rainy season there is a problem that can not respond to fluctuations of the groundwater around the tunnel, such as structural damage caused by abnormal water pressure due to the rise of the groundwater level.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 지하수위의 변동에 따라 이상적으로 발생할 수 있는 터널 주변의 수압을 자동적으로 제어하는 것이다.The present invention is to solve such a conventional problem, an object of the present invention is to automatically control the water pressure around the tunnel that can be ideally generated by the variation of the groundwater level.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 터널 작용수압 제어장치는 터널의 각 지점에 구비되고, 상기 터널에 가해지는 수압을 측정하는 하나 이상의 수압측정센서; 상기 터널에 구비되고, 상기 터널 주변의 지하수를 배출시키는 하나 이상의 배수유닛;및 상기 수압측정센서에 의해 측정되는 수압이 기설정된 수압을 초과하지 않도록 상기 배수유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하는 것이 바람직하다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the tunnel hydraulic pressure control device of the present invention is provided at each point of the tunnel, at least one hydraulic pressure measuring sensor for measuring the pressure applied to the tunnel; At least one drainage unit provided in the tunnel and discharging groundwater around the tunnel; and a control unit controlling the drainage unit such that the water pressure measured by the pressure measuring sensor does not exceed a predetermined water pressure. Do.

본 발명의 배수유닛은 상기 터널에 구비되고, 상기 터널 외부에서 가해지는 지하수를 이동시키기 위한 배수관; 상기 배수관의 일단에 구비되고, 상기 배수관을 통해 이동하는 지하수를 배출하기 위한 노즐부; 상기 배수관과 상기 노즐부 사이에 구비되고, 상기 배수관을 통해 이동하는 지하수를 선택적으로 통과시키는 밸브부;및 상기 배수관에 구비되고, 콘크리트 라이닝 타설 시 상기 배수관의 회전을 방지하는 회전방지판을 포함하고, 상기 배수관은 상기 수압측정센서를 포함하는 것이 바람직하다.The drainage unit of the present invention is provided in the tunnel, the drain pipe for moving the groundwater applied from the outside of the tunnel; A nozzle unit provided at one end of the drain pipe and configured to discharge groundwater moving through the drain pipe; A valve unit provided between the drain pipe and the nozzle part to selectively pass the groundwater moving through the drain pipe; and a valve part provided on the drain pipe and preventing rotation of the drain pipe when concrete lining is poured. Preferably, the drain pipe includes the hydraulic pressure measuring sensor.

본 발명의 제어유닛은 상기 배수관에 구비되고, 상기 수압측정센서에 의해 측정되는 수압이 기설정된 수압보다 높은 경우 상기 밸브부를 개방하고, 기설정된 수압보다 낮은 경우 상기 밸브부를 차폐함으로써 수압을 조절하는 것이 바람직하다.The control unit of the present invention is provided in the drainage pipe, and when the water pressure measured by the water pressure measurement sensor is higher than the predetermined water pressure to open the valve portion, and when lower than the predetermined water pressure to control the water pressure by shielding the valve portion desirable.

본 발명의 제어유닛은 상기 밸브부 및 상기 수압측정센서와 원격으로 연결되고, 상기 수압측정센서에 의해 측정되는 수압이 기작성된 수압단면 구성도에 의한 수압을 추종하도록 상기 밸브부를 제어하는 것이 바람직하다.It is preferable that the control unit of the present invention is connected to the valve unit and the hydraulic pressure measurement sensor remotely, and controls the valve portion so that the hydraulic pressure measured by the hydraulic pressure measurement sensor follows the hydraulic pressure according to the pre-made hydraulic pressure sectional diagram. .

본 발명의 배수유닛은 상기 수압측정센서에 의해 측정되는 수압을 나타내는 측정수압 확인부를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the drainage unit of the present invention includes a measurement pressure checking unit indicating the water pressure measured by the pressure measuring sensor.

본 발명의 배수관은 상기 배수관의 일단에 구비되고, 상기 배수관 내부로 유입되는 이물질을 차단하는 필터부를 포함하는 것이 바람직하다.The drain pipe of the present invention is provided at one end of the drain pipe, it is preferable to include a filter unit for blocking the foreign matter flowing into the drain pipe.

본 발명의 터널은 상기의 터널 작용수압 제어장치가 설치되는 것이 바람직하다.In the tunnel of the present invention, it is preferable that the tunnel hydraulic pressure control device is installed.

이와 같은 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치에 의하면, 제어유닛에 의해 터널 각 지점의 수압을 자동으로 제어할 수 있으므로, 터널의 구조적인 안정성이 증대되고, 수압과다로 인한 터널의 하자 발생을 방지할 수 있으며, 터널 상부의 지하수위를 일정수준으로 유지하도록 함으로써 환경을 보호할 수 있는 이점이 있다.According to the tunnel hydraulic pressure control device according to the present invention, the control unit can automatically control the water pressure at each point of the tunnel, thereby increasing the structural stability of the tunnel and preventing the occurrence of defects in the tunnel due to excessive water pressure. It can be, and there is an advantage to protect the environment by maintaining a constant level of groundwater above the tunnel.

이하에서는 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the tunnel hydraulic pressure control device according to the present invention will be described in more detail.

도 2 내지 도 8에는 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치의 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 2 to 8 show a preferred embodiment of the tunnel hydraulic pressure control device according to the present invention.

도시된 바에 따르면, 터널(10)은 터널 구조체를 구성하는 콘크리트 라이닝(11)과, 상기 콘크리트 라이닝(11)의 외주면에 구비되고 주변 지하수의 침투를 방지하기 위한 방수막(13)과, 상기 방수막(13)의 외주면에 구비되고 주변 이물질의 침투를 방지하는 차단막(15)을 포함한다. 상기 차단막(15)은 부직포와 같은 것으로 구성될 수 있다. As shown, the tunnel 10 includes a concrete lining 11 constituting the tunnel structure, a waterproof membrane 13 provided on an outer circumferential surface of the concrete lining 11 to prevent infiltration of surrounding groundwater, and the waterproof It includes a blocking film 15 provided on the outer circumferential surface of the film 13 to prevent the penetration of peripheral foreign matter. The blocking film 15 may be formed of a nonwoven fabric.

본 발명의 터널 작용수압 제어장치는 상기 터널(10)의 일지점에 가해지는 수압을 측정하기 위한 수압측정센서(20)를 포함한다. 상기 수압측정센서(20)에 의해 터널(10)에 가해지는 수압을 측정함으로써 터널(10) 주변의 수압 분포를 확인할 수 있다. Tunnel action hydraulic pressure control device of the present invention includes a hydraulic pressure measuring sensor 20 for measuring the pressure applied to a point of the tunnel (10). By measuring the water pressure applied to the tunnel 10 by the water pressure sensor 20, it is possible to check the water pressure distribution around the tunnel 10.

상기 수압측정센서(20)는 터널(10) 주변에서 발생하는 수압 분포에 따라 터널(10)의 여러 지점에 다수개로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 수압측정센서(20)는 아래에서 설명할 배수유닛(30)에도 구비될 수 있다.The water pressure measuring sensor 20 may be provided in plurality at various points of the tunnel 10 according to the water pressure distribution generated around the tunnel 10. In addition, the pressure measuring sensor 20 may be provided in the drainage unit 30 to be described below.

본 발명의 터널 작용수압 제어장치는 상기 터널(10)의 일지점에 가해지는 지하수를 배출하기 위한 배수유닛(30)을 포함한다. 상기 배수유닛(30)은 상기 터널(10)의 여러 지점에 다수개로 구비될 수 있다.Tunnel action hydraulic pressure control apparatus of the present invention includes a drainage unit 30 for discharging the ground water applied to one point of the tunnel (10). The drainage unit 30 may be provided in plurality at various points of the tunnel 10.

상기 배수유닛(30)은 상기 터널(10)의 일면을 관통하여 구비되는 배수관(31)을 포함한다. 상기 배수관(31)은 지하수를 터널(10) 내부로 유입시키기 위한 것으로서 스테인레스 재질로 구성될 수 있다. The drainage unit 30 includes a drain pipe 31 provided through one surface of the tunnel 10. The drain pipe 31 is for introducing the groundwater into the tunnel 10 and may be made of stainless material.

상기 배수관(31)의 외면에는 상기 배수관(31)의 회전을 방지하는 회전방지판(32)이 구비된다. 상기 회전방지판(32)은 대략 사각형으로 구성되어 콘크리트 라이닝(11) 타설시 상기 배수관(31)이 회전하는 것을 방지하는 역할을 한다.The outer surface of the drain pipe 31 is provided with a rotation preventing plate 32 to prevent the rotation of the drain pipe 31. The anti-rotation plate 32 has a substantially rectangular shape and serves to prevent the drain pipe 31 from rotating when the concrete lining 11 is placed.

상기 배수관(31)에서 터널(10)의 외측면에 접하는 일단에는 필터부(33)가 구비된다. 상기 필터부(33)는 상기 차단막(15)과 접촉하여 상기 콘크리트 라이닝(11)으로부터 이탈된 흙입자나 외부로부터 유입되는 이물질을 차단하는 역할을 한다.A filter part 33 is provided at one end of the drain pipe 31 in contact with the outer surface of the tunnel 10. The filter unit 33 serves to block the dirt particles or foreign substances introduced from the concrete lining 11 in contact with the blocking film 15.

상기 배수관(31)에서 터널(10)의 내측면에 접하는 일단에는 밸브부(35)가 구비된다. 상기 밸브부(35)는 상기 배수관(31)을 통해 유입되는 지하수를 선택적으로 차단하는 역할을 한다. 상기 밸브부(35)는 도 4에 도시된 바와 같이 수동으로 개폐되도록 구성될 수도 있고, 아래에서 설명할 제어유닛(40)에 의해 자동으로 개폐되도록 구성될 수도 있다.A valve portion 35 is provided at one end of the drain pipe 31 in contact with the inner surface of the tunnel 10. The valve part 35 serves to selectively block the groundwater introduced through the drain pipe 31. The valve unit 35 may be configured to be opened and closed manually as shown in FIG. 4, or may be configured to be automatically opened and closed by the control unit 40 to be described below.

상기 배수관(31)과 상기 밸브부(35)과 접하는 지점에는 상기 수압측정센서(20)가 구비된다. 그리고, 상기 수압측정센서(20)와 연결되고, 상기 수압측정센서(20)에 의해 측정되는 수압을 확인할 수 있는 측정수압 확인부(37)가 상기 배수관(31)의 외측에 구비된다. 상기 측정수압 확인부(37)는 수압계와 같은 것으로 구성되어 상기 배수관(31)에 가해지는 수압을 확인할 수 있다.The hydraulic pressure measuring sensor 20 is provided at a point of contact with the drain pipe 31 and the valve part 35. In addition, a measurement pressure checking unit 37 connected to the pressure measuring sensor 20 and configured to check the water pressure measured by the pressure measuring sensor 20 is provided outside the drain pipe 31. The measurement pressure check unit 37 is configured to be the same as the hydraulic pressure gauge to check the water pressure applied to the drain pipe (31).

상기 밸브부(35)의 일면에는 상기 배수관(31)을 통해 이동하는 지하수를 터 널(10) 내부로 배출시키기 위한 노즐부(39)가 구비된다. One surface of the valve unit 35 is provided with a nozzle unit 39 for discharging the ground water moving through the drain pipe 31 into the tunnel 10.

본 발명의 터널 작용수압 제어장치는 상기 수압측정센서(20)에 의해 측정되는 수압에 의해 상기 밸브부(35)의 개폐를 제어하고 수압을 모니터링할 수 있는 제어유닛(40)을 포함한다.Tunnel action hydraulic pressure control device of the present invention includes a control unit 40 that can control the opening and closing of the valve unit 35 by the hydraulic pressure measured by the hydraulic pressure measurement sensor 20 and monitor the hydraulic pressure.

상기 제어유닛(40)은 상기 배수유닛(30)을 개별적으로 제어하는 개별제어방식으로 구성되거나 상기 배수유닛(30)을 중앙집중적으로 제어하는 중앙제어방식으로 구성될 수 있다.The control unit 40 may be configured in an individual control method for individually controlling the drainage unit 30 or in a central control method for centrally controlling the drainage unit 30.

개별제어방식으로 구성되는 제어유닛(40)은 터널(10)의 각 부분에 구비되는 배수유닛(30)에 각각 구비된다. 상기 제어유닛(40)은 상기 터널(10)의 각 부분에 구비되는 수압측정센서(20)에 의해 측정되는 수압이 기설정된 수압보다 높은 경우 상기 밸브부(35)를 자동으로 개방하고 기설정된 수압보다 낮은 경우 상기 밸브부(35)를 자동으로 차폐하도록 구성된다.Control unit 40 configured in an individual control method is provided in each of the drainage unit 30 provided in each portion of the tunnel (10). The control unit 40 automatically opens the valve unit 35 when the water pressure measured by the water pressure measuring sensor 20 provided in each part of the tunnel 10 is higher than the preset water pressure, and the preset water pressure. If lower, it is configured to automatically shield the valve part 35.

상기 제어유닛(40)이 기설정된 수압에 따라 터널(10) 각 부분에 설치된 배수유닛(30)을 자동으로 개폐시킴으로써 터널(10) 주변의 수압을 제어할 수 있다.The control unit 40 may control the water pressure around the tunnel 10 by automatically opening and closing the drainage unit 30 installed in each part of the tunnel 10 according to a predetermined water pressure.

중앙제어방식으로 구성되는 제어유닛(40)은 별도의 관리시스템으로 구성되어 터널(10)의 외부에서 또는 원격으로 터널(10)의 수압상태 및 밸브 개방상태를 확인할 수 있도록 구성된다. The control unit 40 configured in the central control system is configured as a separate management system and configured to check the water pressure state and the valve open state of the tunnel 10 from the outside of the tunnel 10 or remotely.

중앙제어방식으로 구성되는 제어유닛(40)은 터널(10) 각 지점에 구비되는 수압측정센서(20)의 위치 및 갯수에 따라 도 8에 도시된 바와 같은 수압제어단계를 작성한다. 즉, 상기 수압측정센서(20)의 위치에 따른 지하수 배출량을 고려하여 터 널(10)에 가해지는 이상적인 수압을 나타내는 수압제어단계를 작성한다.The control unit 40 configured by the central control method creates a hydraulic pressure control step as shown in FIG. 8 according to the position and the number of the hydraulic pressure measurement sensors 20 provided at each point of the tunnel 10. That is, a pressure control step representing an ideal water pressure applied to the tunnel 10 in consideration of the groundwater discharge amount according to the position of the hydraulic pressure measurement sensor 20 is prepared.

그리고, 상기 제어유닛(40)은 상기 수압측정센서(20)에 의해 측정되는 수압을 수압단면 구성도에 의한 수압과 대비하여 상기 수압측정센서(20)에 의해 측정되는 수압이 수압단면 구성도에 의한 수압을 추종하도록 상기 배수유닛(30)의 개폐를 자동으로 제어한다.In addition, the control unit 40 compares the water pressure measured by the water pressure measurement sensor 20 with the water pressure measured by the water pressure sectional configuration diagram, and the water pressure measured by the water pressure measurement sensor 20 is applied to the water pressure sectional configuration diagram. It automatically controls the opening and closing of the drainage unit 30 to follow the water pressure by the.

즉, 각 지점에서의 수압이 수압단면 구성도에 의해 기설정된 수압을 초과하지 않도록 상기 제어유닛(40)이 배수유닛(30)의 개폐를 제어한다. 이와 같이 제어유닛(40)이 중앙제어방식으로 구성되면 수압측정센서(20)의 구비위치 및 갯수에 따른 이상적인 수압단면 구성도에 부합하도록 터널 주변의 수압을 자동으로 제어할 수 있다. That is, the control unit 40 controls the opening and closing of the drainage unit 30 so that the water pressure at each point does not exceed the water pressure preset by the water pressure section configuration diagram. As such, when the control unit 40 is configured in the central control method, the pressure around the tunnel can be automatically controlled to meet the ideal pressure sectional configuration diagram according to the position and the number of the pressure measuring sensor 20.

상기 제어유닛(40)은 정전과 같은 상황에서 수동으로 제어될 수도 있다. 상기 제어유닛(40)이 수동으로 제어되는 경우, 상기 측정수압 확인부(37) 및 제어유닛(40)에 의해 모니터링되는 수압을 확인하여 사용자가 밸브부(35)를 직접 개폐함으로써 수압을 제어할 수도 있다.The control unit 40 may be manually controlled in a situation such as a power failure. When the control unit 40 is manually controlled, the user can control the water pressure by directly opening and closing the valve unit 35 by confirming the water pressure monitored by the measured water pressure checking unit 37 and the control unit 40. It may be.

이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치의 시공과정 및 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter will be described in detail the construction process and operation of the tunnel hydraulic pressure control device according to the present invention having the configuration as described above.

도 5a 내지 도 5d에는 터널 작용수압 제어장치의 시공과정이 도시되어 있다.5A to 5D illustrate the construction process of the tunnel hydraulic pressure control device.

먼저, 터널(10)을 시공하기 위해 시공지를 굴착한 후, 굴착된 내부면에 차단막(15)을 시공한다. 그리고, 시공된 차단막(15)에 필터부(33)와 방수막(13)을 시공한 후, 콘크리트 라이닝(11)을 타설하기 위한 철근구조체(도시되지 않음)를 시공한 다.First, the construction site is excavated in order to construct the tunnel 10, and then the blocking film 15 is constructed on the excavated inner surface. In addition, after the filter unit 33 and the waterproof membrane 13 are installed on the constructed blocking membrane 15, a reinforcing structure (not shown) for pouring the concrete lining 11 is constructed.

철근구조체가 시공되면, 상기 배수관(31)을 시공된 철근구조체에 연결하여 고정시킨다. 이때, 상기 배수관(31)의 일단에는 캡(50)을 설치하여 배수관(31) 내부로 흙이나 기타 이물질이 인입되지 않도록 한다.When the reinforcing structure is constructed, the drain pipe 31 is connected to and fixed to the constructed reinforcing structure. At this time, the cap 50 is installed at one end of the drain pipe 31 to prevent dirt or other foreign matter from entering the drain pipe 31.

상기 배수관(31)이 고정되면, 라이닝폼(60)을 시공한 후, 시공된 라이닝 폼(60) 내부에 콘크리트 라이닝(11)을 시공한다. 상기 콘크리트 라이닝(11) 시공시 상기 회전방지판(32)에 의해 상기 배수관(31)의 회전이 방지된다.When the drain pipe 31 is fixed, after the lining foam (60) is constructed, the concrete lining (11) is constructed inside the constructed lining foam (60). When the concrete lining 11 is installed, the rotation of the drain pipe 31 is prevented by the anti-rotation plate 32.

상기 콘크리트 라이닝(11)의 시공이 완료되면, 상기 캡(50)을 제거하고 상기 배수관(31)의 일단에 제어유닛(40), 수압측정센서(20) 및 측정수압 확인부(37)를 포함하는 노즐부(39)를 연결한다.When the construction of the concrete lining 11 is completed, the cap 50 is removed and includes a control unit 40, a hydraulic pressure measuring sensor 20, and a hydraulic pressure checking unit 37 at one end of the drain pipe 31. The nozzle part 39 is connected.

상기와 같이 터널 작용수압 제어장치가 설치되면, 상기 제어유닛(40)은 상기 수압측정센서(20)에 의해 측정되는 수압이 기설정된 수압을 초과하지 않도록 상기 밸브부(35)를 제어한다.When the tunnel functional hydraulic pressure control device is installed as described above, the control unit 40 controls the valve unit 35 so that the hydraulic pressure measured by the hydraulic pressure measurement sensor 20 does not exceed a predetermined hydraulic pressure.

도 6에 도시된 바와 같이, 해저(하저)터널과 같은 경우 주변 지하수의 유입으로 수위가 상승하여 터널에 구조적인 손상을 발생시킬 수 있다. 즉, 배수형 터널의 경우 시간이 지남에 따라 배수시스템의 열화 등으로 인하여 잔류수압이 발생하고, 우기 시에는 지하수위의 상승으로 이상수압을 받는 상황이 발생하여 터널에 설계수압 이상으로 인해 수압이 지속적으로 작용하여 구조적인 손상이 발생한다.As shown in FIG. 6, in the case of an undersea tunnel, the water level rises due to the inflow of surrounding groundwater, which may cause structural damage to the tunnel. That is, in the case of drainage tunnel, residual water pressure occurs due to deterioration of drainage system over time, and during rainy season, abnormal water pressure occurs due to the rise of groundwater level. It acts continuously, causing structural damage.

따라서, 도 6과 같이 수위가 상승하는 경우, 상기 제어유닛(40)에 의해 지속적으로 수압을 실시간으로 모니터링하여 이상수위의 경우 터널 주변의 지하수를 배 출시킴으로써 지하수위를 이상적인 상태로 조절할 수 있다.Therefore, when the water level rises as shown in FIG. 6, the control unit 40 continuously monitors the water pressure in real time, and in the case of the abnormal water level, the groundwater level can be adjusted to an ideal state by discharging the groundwater around the tunnel.

보다 상세하게 설명하면, 도 7에 도시된 바와 같이 Stage A에서와 같이 터널(10)에 설정이상의 수압(Point A)만큼 수압이 작동하면 상기 제어유닛(40)이 밸브부(35)를 개방하여 유량을 조절함으로써 수압을 낮춘다.In more detail, as shown in FIG. 7, when the water pressure is operated by the water pressure Point A above the set point in the tunnel 10 as in Stage A, the control unit 40 opens the valve unit 35. Lower the water pressure by adjusting the flow rate.

Stage B에서와 같이 터널에 작용하는 수압이 낮아져서 구조물에 부담을 주지 않는 수준의 평상시 수압(Point B)이 되면 상기 제어유닛(40)이 밸브부(35)를 차폐한다.As in the stage B, the control unit 40 shields the valve unit 35 when the hydraulic pressure acting on the tunnel is lowered so that the normal pressure (Point B) does not burden the structure.

그리고, 상기 제어유닛(40)이 중앙제어식으로 구성되는 경우, 기작성된 수압 단면구성도에 의한 수압형태를 유지할 수 있도록 각 지점에 위치한 밸브부(35)의 개폐를 제어할 수 있다.In addition, when the control unit 40 is configured as a central control type, it is possible to control the opening and closing of the valve unit 35 located at each point to maintain the hydraulic pressure form according to the pre-made hydraulic cross-sectional configuration diagram.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.In the scope of the basic technical spirit of the present invention, many modifications are possible to those skilled in the art, and the scope of the present invention should be interpreted based on the claims which will be described later. .

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치에 의하면 다음과 같은 이점이 있다. According to the tunnel hydraulic pressure control apparatus according to the present invention as described in detail above has the following advantages.

제어유닛에 의해 터널 각 지점의 수압을 자동으로 제어할 수 있으므로, 터널의 구조적인 안정성이 증대되고, 수압과다로 인한 터널의 하자 발생을 방지할 수 있으며, 터널 상부의 지하수위를 일정수준으로 유지하도록 함으로써 환경을 보호할 수 있는 이점이 있다.The control unit can automatically control the water pressure at each point of the tunnel, which increases the structural stability of the tunnel, prevents the occurrence of a fault in the tunnel due to excessive water pressure, and maintains the groundwater level above the tunnel at a certain level. By doing so, there is an advantage to protect the environment.

그리고, 대수심 터널의 유입량을 줄이고 이에 대한 처리비용 절감으로 인해 경제적인 이점이 발생하며, 비원형 터널(마제형, 난형 터널) 건설이 가능하여 시공성 및 경제성이 향상되는 이점이 있다.In addition, an economic advantage occurs due to the reduction of the inflow of the aquatic tunnel and the processing cost thereof, and it is possible to construct a non-circular tunnel (egg type, ovoid tunnel), thereby improving the constructability and economic efficiency.

또한, 터널 시공 후 운영 유지를 고려한 새로운 설계 및 시공 기술 개발이 용이하며, 터널 수압을 모니터링하고 수압조절설비를 개발함으로써 산업활성에 기여하는 이점이 있다.In addition, it is easy to develop a new design and construction technology in consideration of the operation maintenance after the tunnel construction, there is an advantage that contributes to industrial activity by monitoring the tunnel water pressure and the development of pressure control equipment.

그리고, 지하공간설계 및 시공에 있어서 유지보수 운영 수준이 향상되고 차후 세부적인 연구사업 및 과제로의 적극적인 활용이 가능한 이점이 있다.In addition, there is an advantage that the maintenance operation level is improved in the underground space design and construction, and that it can be actively used as a detailed research project and a task in the future.

도 1은 종래기술에 의한 터널의 종류를 보인 개략 단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing the type of tunnel according to the prior art.

도 2는 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치의 바람직한 실시예를 보인 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the tunnel hydraulic pressure control device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치의 일부분을 확대하여 보인 단면도.Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the tunnel hydraulic pressure control apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치에 의한 수압제어단계를 보인 구성도.Figure 4 is a schematic view showing a hydraulic pressure control step by the tunnel hydraulic pressure control device according to the present invention.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치의 시공과정을 보인 시공과정도.Figures 5a to 5d is a construction process showing the construction process of the tunnel hydraulic pressure control device according to the present invention.

도 6은 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치에 의해 수위가 변화되는 상태를 보인 개념도.6 is a conceptual view showing a state in which the water level is changed by the tunnel action hydraulic pressure control apparatus according to the present invention.

도 7은 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치에 의해 제어되는 수압상태를 보인 그래프.7 is a graph showing a hydraulic pressure state controlled by the tunnel hydraulic pressure control device according to the present invention.

도 8은 본 발명에 의한 터널 작용수압 제어장치의 배수유닛의 위치에 따른 수압제어단계를 보인 구성도.8 is a configuration showing a hydraulic pressure control step according to the position of the drainage unit of the tunnel hydraulic pressure control device according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *Description of the Related Art [0002]

20 : 수압측정센서 30 : 배수유닛20: water pressure measurement sensor 30: drainage unit

31 : 배수관 32 : 회전방지판31: drain pipe 32: anti-rotation plate

33 : 필터부 35 : 밸브부33: filter portion 35: valve portion

37 : 측정수압 확인부 39 : 노즐부37: measuring water pressure check unit 39: nozzle unit

40 : 제어유닛 40: control unit

Claims (7)

터널의 각 지점에 구비되고, 상기 터널에 가해지는 수압을 측정하는 하나 이상의 수압측정센서;At least one hydraulic pressure sensor provided at each point of the tunnel and measuring the pressure applied to the tunnel; 상기 터널에 구비되고, 상기 터널 주변의 지하수를 배출시키는 하나 이상의 배수유닛;및At least one drainage unit provided in the tunnel and discharging groundwater around the tunnel; and 상기 수압측정센서에 의해 측정되는 수압이 기설정된 수압을 초과하지 않도록 상기 배수유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하는And a control unit controlling the drainage unit such that the water pressure measured by the water pressure measurement sensor does not exceed a predetermined water pressure. 터널 작용수압 제어장치. Tunnel hydraulic pressure control device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배수유닛은The drainage unit 상기 터널에 구비되고, 상기 터널 외부에서 가해지는 지하수를 이동시키기 위한 배수관;A drain pipe provided in the tunnel and configured to move groundwater applied outside the tunnel; 상기 배수관의 일단에 구비되고, 상기 배수관을 통해 이동하는 지하수를 배출하기 위한 노즐부;A nozzle unit provided at one end of the drain pipe and configured to discharge groundwater moving through the drain pipe; 상기 배수관과 상기 노즐부 사이에 구비되고, 상기 배수관을 통해 이동하는 지하수를 선택적으로 통과시키는 밸브부;및A valve unit provided between the drain pipe and the nozzle unit to selectively pass groundwater moving through the drain pipe; and 상기 배수관에 구비되고, 상기 배수관의 회전을 방지하는 회전방지판을 포함 하고,It is provided in the drain pipe, and includes a rotation preventing plate for preventing the rotation of the drain pipe, 상기 배수관은 상기 수압측정센서를 포함하는The drain pipe includes the hydraulic pressure sensor 터널 작용수압 제어장치.Tunnel hydraulic pressure control device. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어유닛은The control unit 상기 배수관에 구비되고, 상기 수압측정센서에 의해 측정되는 수압이 기설정된 수압보다 높은 경우 상기 밸브부를 개방하고, 기설정된 수압보다 낮은 경우 상기 밸브부를 차폐하는Provided in the drain pipe and opening the valve unit when the water pressure measured by the water pressure measuring sensor is higher than a predetermined water pressure; 터널 작용수압 제어장치.Tunnel hydraulic pressure control device. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어유닛은The control unit 상기 밸브부 및 상기 수압측정센서와 원격으로 연결되고, 상기 수압측정센서에 의해 측정되는 수압이 기작성된 수압단면 구성도에 의한 수압을 추종하도록 상기 밸브부를 제어하는Remotely connected to the valve unit and the hydraulic pressure measuring sensor, and controls the valve unit to follow the hydraulic pressure according to the pre-formed hydraulic cross-sectional configuration of the hydraulic pressure measured by the hydraulic pressure measuring sensor 터널 작용수압 제어장치.Tunnel hydraulic pressure control device. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 배수유닛은 The drainage unit 상기 수압측정센서에 의해 측정되는 수압을 나타내는 측정수압 확인부를 포함하는It includes a pressure measurement check unit indicating the water pressure measured by the pressure measurement sensor 터널 작용수압 제어장치.Tunnel hydraulic pressure control device. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 배수관은The drain pipe 상기 배수관의 일단에 구비되고, 상기 배수관 내부로 유입되는 이물질을 차단하는 필터부를 포함하는It is provided at one end of the drain pipe, including a filter unit for blocking the foreign matter flowing into the drain pipe 터널 작용수압 제어장치.Tunnel hydraulic pressure control device. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 터널 작용수압 제어장치가 설치된 터널.A tunnel in which the tunnel hydraulic pressure control device according to any one of claims 1 to 6 is installed.
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