KR20110033547A - The equipment and method for estimating, controlling and forecasting the equilibrium state of temporary structure - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for estimating, controlling and predicting the equilibrium state of a temporary structure are provided to maintain the stability of a temporary structure by quantitatively estimating the control and adjustment of prestressing forces, pressure or stroke. CONSTITUTION: A method for estimating, controlling and predicting the equilibrium state of a temporary structure is as follows. The design application information on a temporary structure and design and construction administration values are set(S420). Measurement data and hydraulic information are input according to construction step and the actual movement factors of the temporary structure, including stress, deformation, gradient, and curvature, are analyzed based on the data(S430). It is determined whether the actual movement factors are in a construction tolerance(S440). It is determined whether the equilibrium state of the temporary structure is maintained by dividing the pressure and stroke of each cylinder according to components of a cable(S440). In case of non-equilibrium state, the hydraulic pressure or stroke of the cylinder and a pressure control valve are controlled(S450). In case of equilibrium state, external pressure and construction management values for the next step are predicted by applying an equilibrium equation relation(S470).

Description

가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정, 예측 방법 및 그 장치{The equipment and method for estimating, controlling and forecasting the equilibrium state of temporary structure}The equipment and method for estimating, controlling and forecasting the equilibrium state of temporary structure

본 발명은 외력에 의해 발생하는 응력과 변형을 상쇄 및 회복하도록 하는 프리스트레스힘을 가하는 방식이나 잭의 반력인 압력 또는 스트로크를 가하는 방식의 가시설 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가시설 구조체가 외력에 대해 내력인 프리스트레스힘이나 잭의 반력, 즉 압력이나 스트로크에 의해 상호 상쇄하여 평형 상태를 유지하는지 평가하는 방법, 이 평형 상태 범위에 없을 경우 상기 반력의 압력이나 스트로크를 조정하는 방법, 상기 결과등을 역 해석을 통해 현장 여건에 맞는 토질등의 설계 변수 조정을 통해, 다음 단계를 정확히 예측하여 현장에 맞게 시공 관리하는 방법 및 장치인 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정 및 예측 방법 및 그 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a provisional structure in which a prestressing force is applied to cancel and recover stresses and deformations caused by an external force, or a pressure or stroke that is a reaction force of a jack. How to evaluate whether the prestress force or jack reaction force, i.e., pressure or stroke, cancels each other to maintain equilibrium, and if the pressure is not within the equilibrium range, adjust the pressure or stroke of the reaction force, and the result The present invention relates to a method for evaluating the equilibrium status of a structural structure, an adjustment method, and a prediction method for the construction management according to the site by accurately predicting the next step through the adjustment of the design variables such as the soil according to the site conditions through the analysis.

가시설 구조체에서 외력(하중)에 의해 발생하는 응력과 변형을 상쇄 및 회복시키고자 상기 응력과 변형에 반대되는 내력(반력)을 작용시켜 상호 상쇄토록 하는 방법인 여러 프리스트레스 공법에서, 상기 내력을 작용시키는 장치로서는 현재 여러 가 지 공법과 기계 장치등이 있으며, 이러한 내력을 관리하는 방법등으로는 지금까지는 강선의 신장율이나 유압 장치의 압력의 판독을 통하여 단순히 설계 관리치 내에 있는 지의 여부를 확인하거나, 실제 현장의 가시설 구조체에서 발생하는 구조 거동인 응력이나 변형률을 계측하여 단순히 설계관리치 내에 있는지의 여부를 확인하는 정성적 평가 방식만 적용되고, 또한 이도 각기 별도로 운용하는 실정인 것이다. 이는 부재 단면의 특성, 부재 배치 특성, 구조체의 제작 상태, 현장 조건에 맞는 토질등 설계 변수 및 하중 특성 등을 고려하지 않음으로써 현저히 신뢰성이 결여될뿐 아니라, 다음 단계를 예측하지 못하는 실정이다. 그나마 교량등에서는 경험이 많은 전문업체를 통해 긴장시 상당히 신중하게 조정 및 취급함으로써 다소 신뢰성을 어느 정도 확보하고 있지만, 이 교량에서도 구조 거동을 파악하기 위한 계측 공정과 외력을 상쇄하기 위한 반력과 프리스트레스힘 관리 공정이 각각 별도로 운 영하고 있어, 상호 보완적 관계로서 검증 및 관리되지 못하고 있으며 아직도 정량적 평가 방식은 미흡한 실정이다.In several prestressed processes, which are methods of canceling and restoring stresses and deformations caused by external forces (loads) in a temporary construction structure to counteract the stresses and deformations. Currently, there are various construction methods and mechanical devices. As a method of managing the strength, until now, it is possible to confirm whether the steel is within the design management value by simply reading the elongation rate of the steel wire or the pressure of the hydraulic device. Only qualitative evaluation methods that measure the stress or strain, which is the structural behavior occurring in the temporary structural structure of the site, to check whether they are within the design control value are applied, and each of them is operated separately. This does not considerably deteriorate reliability by not considering the characteristics of the member cross-section, the member arrangement characteristics, the structure of the structure, the design variables such as the soil suitable for the site conditions, and the load characteristics, and cannot predict the next step. At the same time, the bridges have a certain degree of reliability by carefully adjusting and handling them through tension with experienced specialists.However, even in this bridge, the reaction process and the prestressing force to offset the external force are used to measure the structural behavior. As each management process operates separately, it is not verified and managed as a complementary relationship, and the quantitative evaluation method is still insufficient.

도 1은 지금까지의 종래 기술로서, 가시설 구조체 및 흙막이에서 이 구조체의 거동을 파악하기 위한 계측을 판단하는 과정을 나타낸 것이다. 도 1과 같이 설치된 센서, 즉 변형률계, 경사계, 및 지하수위계등을 1주일 정도 단위로 이동식 계측기로 측정하여 일정별 및 센서별로 계측 결과를 누적 플로팅하고, 이 플로팅 결과의 추이와 그 결과가 설계 관리치의 허용 범위를 벗어나는지를 육안 판단에 의하여만 이루어지는 수동적이고 정성적 관리 시스템인 실정이다. 이러한 수동적 관리 시스템은 현장에 설치된 센서의 계측 결과를 이동식 계측기로만 실시하므로 조사 일정별로 영점의 변화가 있어 계측치의 누적 곡선이 신뢰성이 결여되고, 계측 결과를 역학적인 원리를 이용하여 구조체의 평형 상태 유지 판단 기능이 없을 뿐만 아니라, 실제 현장에 설치된 가시설 구조체의 평형 상태 평가를 위한 유압 재조정이 역학적인 기준으로 인한 정량적 조정보다는 경험으로만 의존하므로 신뢰성이 결여되고 있으며, 또한 역 해석 수학 기법이 없어 다음 단계에 대한 외압 예측을 할 수 없어, 다음 단계의 실제 구조에 작용하는 외력에 대한 시공 관리치 설정을 할 수 없으므로, 상기 문제점이 지속적으로 누적하여 발생하고 있으며, 지금까지는 가시설 구조체에 대한 정량적으로 평형 상태 평가, 현장 조건에 맞는 잭의 압력이나 스토로크 조정 및 예측하는 정보화 시공 시스템이 거의 없는 실정이다.FIG. 1 shows a conventional process of determining the measurement for grasping the behavior of the structure in the temporary structure and the retainer. The sensor installed as shown in FIG. 1, that is, the strain meter, the inclinometer, the ground water level, etc. were measured with a mobile measuring device in units of one week, and the measurement results were accumulated and plotted for each schedule and sensor, and the trend of the floating result and the result were designed. It is a passive and qualitative management system that is made only by visual judgment of whether the management value is out of the acceptable range. Since the passive management system carries out the measurement results of sensors installed in the field using only mobile measuring instruments, there is a change in the zero point for each inspection schedule, resulting in lack of reliability in the cumulative curve of the measured values, and maintaining the equilibrium state of the structure using the mechanical principle. In addition to lack of judgment, reliability is lacking because hydraulic reconditioning for evaluating the equilibrium status of the installed structure on the actual site depends only on experience rather than quantitative adjustment due to dynamic criteria. Since the external pressure cannot be predicted and the construction management value for the external force acting on the actual structure of the next step cannot be set, the above problems are accumulating continuously, and so far the quantitative equilibrium of the temporary structure Jack pressure for evaluation, site conditions Or is the situation almost no stroke adjustment and prediction information system construction.

본 발명은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 흙막이 가시설, 가교 및 동바리 공법 등에서 외력에 의한 응력이나 변형을 프리스트레스힘이나 잭의 반력인 압력 또는 스트로크를 작용시켜 상쇄 및 회복시키는 구조체에서 제작의 정확성, 반력의 정상 작동, 외력에 대해 상호 상쇄 및 회복 여부를 정확히 규명하기 위하여 구조 거동 감시용 계측 시스템을 도입하고, 상기 반력인 프리스트레스 힘이나 잭의 압력이나 스트로크를 현장 여건에 맞게 조절하는 시스템을 도입하고, 상기 시스템 적용으로 현장의 외력에 대해 가시설 구조체가 평형 상태를 유지하는 지의 여부를 평가하고, 불평형 상태인 경우 상기 반력을 조정하는 방법을 제시하고, 다음 단계의 실제 외력과 시공 관리치를 예측하는 제어 시스템으로 구성되며, 이를 통해 실제 구조 거동에 맞게 조절하는 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정, 예측 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, manufactured in the structure to offset and recover the stress or deformation caused by external force in the earthwork temporary installation, crosslinking, and claw method by applying a pressure or stroke, which is a pre-stress force or reaction force of the jack System to monitor the structural behavior to accurately determine the accuracy, the normal operation of the reaction force and the mutual cancellation and recovery of external forces, and to adjust the reaction force prestress force or jack pressure or stroke according to the site conditions The system is applied to evaluate whether the structural structure is in equilibrium with the external force of the site, and suggests how to adjust the reaction force in the case of an unbalanced state. It consists of a control system that predicts The present invention provides a method and apparatus for evaluating, adjusting, and predicting an equilibrium state of a provisional structure to be adjusted to the behavior of a tank.

또한, 상기 제어 시스템과 반력 조절 시스템을 별도의 장치로 구성하여 상호 통제실과 정보 교환토록하는 장치와 상기 제어 시스템과 반력 조절 시스템 및 통제실을 하나로 통합화하여 자동적으로 조절하는 통합제어 유압 조절 장치를 제공하는데 있다.In addition, the control system and the reaction force control system configured as a separate device to provide mutual control room and information exchange device and the integrated control hydraulic control device to automatically adjust by integrating the control system, reaction force control system and control room into one. have.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정 및 예측 방법은 설계에서 적용한 설계변수 및 허용범위인 설계관리치를 제어 컴퓨터에 입력하고, 제작의 정확성, 반력의 정상 작동, 외력에 대해 상호 상쇄 및 회복 여부를 정확히 규명하기 위하여 구조 거동 감시용 계측 시스템을 도입하고, 상기 계측한 실제 구조 계측 자료와 잭의 압력 및 스토로크를 시공 단계별로 입력받아 이를 토대로 가시설 구조체의 거동에 관련된 제원 즉 응력, 변형, 곡률, 응력 구배등을 분석하고, 상기 실 거동 제원이 설계에서 설정한 시공 관리치의 오차 범위 내에 있는 지의 여부와 상기 실 구조 거동 패턴과 설계에서 설정한 구조 거동 패턴 범위 내에 있는지의 구조체 평형 상태 유지 평가와, 이 평가 결과에 따라 허용 범위를 벗어날 경우에 유압 실린더의 압력 또는 스트로크를 재조절하도록 제어하고, 상기 평가 결과가 허용 범위내에 있으면 상기 실 구조 거동 제원에 포함된 응력과 외력 및 잭의 반력과 관련된 휨모멘트로 표현하고, 이 힘을 평형관계식에 대입하여 미지인 외력에 관계식으로 유도하여 다음 단계의 외력 및 설계 관리치를 예측하므로서 정보화 시공을 달성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the equilibrium state evaluation, adjustment and prediction method of the temporary structure according to the present invention inputs the design management value, which is the design variable and allowable range applied in the design to the control computer, the accuracy of the production, the normal operation of the reaction force, In order to precisely identify the mutual offset and recovery against external force, a measurement system for structural behavior monitoring was introduced, and the actual structural measurement data and the pressure and the stroke of the jack were input at each stage of construction, and based on this, Analyze related specifications, that is, stress, deformation, curvature, stress gradient, etc., and determine whether the actual behavior specification is within the error range of the construction management value set in the design, and within the actual structural behavior pattern and the structural behavior pattern set in the design. Whether the structure is in equilibrium assessment and if it is outside the acceptable range The hydraulic cylinder is controlled to readjust the pressure or stroke of the hydraulic cylinder, and if the evaluation result is within the allowable range, the stress and the external force and the bending moment related to the reaction force of the jack are included in the actual structural behavior specifications. It is characterized by achieving informational construction by predicting the external force and design management value of the next step by inducing the unknown external force into a relational expression.

본 발명은 또한 상기 제어 시스템에 의해 잭의 압력이나 스토로크 조정이 필요한 경우는, 상기 제어 시스템에서 조정 유압을 압력 제어 밸브에 전달하면 이 압력 제어 밸브가 각 유압 실린더에 작용하는 유압을 조정토록 하는 유압 조절 시스템을 특징으로 하는 것이다.The present invention also provides that when the pressure of the jack or the stroke adjustment is required by the control system, when the control hydraulic pressure is transmitted to the pressure control valve, the pressure control valve adjusts the hydraulic pressure acting on each hydraulic cylinder. It features a hydraulic control system.

본 발명을 통해 가시설 구조체의 제작 상태가 정상적인지 정량적인 평가와, 외력에 대해 상호 반응하는 프리스트레스힘 및 잭의 반력인 압력이나 스트로크 제어 및 조절, 실제 현장에 맞게 하였는지를 정량적으로 평가할 수 있어 가시설 구조체의 보 다 높은 안정성을 도모할 수 있고, 시공 관리의 편리성을 도모할 수 있어 공정 단축 등을 통해 경제성을 확보할 수 있다.Through the present invention, it is possible to quantitatively evaluate whether the fabrication structure is in a normal state, and to quantitatively evaluate whether the prestressing force and the reaction force of the jack react with external forces or stroke control and regulation, and whether the fitting is made according to the actual site. Higher stability can be achieved, and construction management can be made more convenient, which can secure economic feasibility by shortening the process.

또한, 지금까지 가시설 구조체의 안전성을 확보하기 위하여 단순히 계측 결과를 누적 플로팅한 그래픽 결과를 설계 관리치 내에 있는지, 단순히 정성적인 평가만 하던 기술적 내용을 계측 결과, 프리스트레스힘이나 잭의 유압 또는 스트로크 결과, 설계 분석 결과등을 피드백하여 상호 유기적으로 분석 제어 시스템을 개발하므로서 정량적으로 가시설 구조체의 평형 상태 여부를 평가할 수 있고, 평형 상태가 유지되지 않은 경우 추가 유압 또는 스트로크의 정보를 분석 및 조절케하므로서 보다 업그레이드한 기술적 진보성을 확보하였다. 또한, 상기의 결과를 역 해석 기능을 통해 다음 단계의 외력을 예측하여 실제 현장의 조건에 맞도록 시공 관리 기준을 설정할 수 있는 예측의 정보화 시스템을 확립할 수 있으며, 이의 결과를 데이터베이스화하여 분석하므로 현장별 토질별등의 설계 변수 추정을 정확하게 기하여 설계의 합리화를 통한 경제성과 안전성을 추가 도모할 수 있다.In addition, in order to ensure the safety of the temporary structure, the graphic results obtained by simply plotting the measurement results within the design management value, or the technical contents that were merely qualitatively evaluated, the measurement results, the prestressing force or the hydraulic or stroke results of the jack, It is possible to quantitatively evaluate the equilibrium status of the structural structure by developing an analytical control system by feeding back the design analysis results, etc., and by further analyzing and adjusting the information of additional hydraulic pressure or stroke when the equilibrium status is not maintained. A technological advance was secured. In addition, through the inverse analysis function of the above results, it is possible to establish a predictive information system that can predict the external force of the next stage and set the construction management criteria according to the actual site conditions. Accurate estimation of design variables, such as soil by site, can further improve economics and safety through the rationalization of design.

이하, 첨부된 예시 도면에 의거하여 본 발명의 실시예에 따른 가시설 구조체가 실제 적용 현장 조건에 대해 평형 상태 유지되었는지 평가와, 평형 상태 유지 및 설계관리치 범위내에 구조 거동이 되도록 잭의 프리스트레스힘이나 유압의 상태, 즉 압력이나 스트로크 조정치를 설정하는 방법과, 다음 단계가 현장 조건에 맞는 작용 외력 및 이의 시공 관리치를 예측하는 방법을 상세히 설명한다. According to the accompanying drawings, the prestressing force of the jack is evaluated so that the structural structure according to the embodiment of the present invention is in equilibrium with respect to actual application site conditions, and the structural behavior within the equilibrium maintenance and design control values range. The method of setting the state of the hydraulic pressure, that is, the pressure or stroke adjustment value, and the method of predicting the working external force and the construction management value for the site conditions in detail will be described in detail.

도 2a는 본 발명의 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정 및 예측 시스템의 관계를 나타내고 제어와 조절의 관계를 나타낸 예시도로서, 가시설 구조체에서 외력에 의한 응력과 변형을 상쇄 및 회복하도록 프리스트레스 힘을 가하는 시스템 또는 잭의 압력 또는 스트로크를 가하는 시스템에서, 이와 같은 시스템은 설계 변수의 추정에 의해 설정된 설계의 관리치는 실제 현장에 적용되는 구조에 작용하는 외력에 의한 응력이나 변형 등의 구조 거동과 일치할 수 없으므로, 구조 안전성을 위하여 계측 시스템 등이 도입되고 있다. 본 발명도 상기 시스템의 구조체에 변형률계(210, 220)나 하중계(230) 등을 부착하고, 이 센서들로부터 정보를 컴퓨터(260)에 입력하도록 계측 회로 장치(250)를 설치하고, 유압 실린더(20)의 스토로크나 유압 압력을 조절하는 유압 조절 장치(240)로 구성하고, 상기 센서의 계측값이나 유압 정보를 제어용 컴퓨터(260)에 입력하여, 상기 계측 결과가 설계 관리치의 허용 범위 내에 있는 지의 분석과, 설계와 유사 구조 거동 패턴을 분석하여 가시설 구조체가 평형 상태 유지 여부를 평가한 다음, 허용 범위 내에 계측 결과가 있지 않거나 설계에서 분석된 구조 거동 패턴과 유사하지 않은 경우, 상기 평가 사항 내에 있도록 하거나 유사 거동할 수 있도록 유압의 압력이나 스트로크 조정값을 제시하여 재 조정하는 것과, 평형 상태 유지가 되면 다음 단계의 실제 작용하는 외력을 예측하여 기 설정된 설계 관리치 범위를 재조정하는 예측 시스템으로 구성되는데, 이와 같은 정량적인 평가는 컴퓨터의 제어 시스템에서 수행하고, 평형 유지 상태 를 위한 잭의 압력이나 스트로크 조정 명령을 컴퓨터의 제어 시스템에서 직접 수행하는 방법과, 중앙 통제실과 상호 비교 분석 결과를 조율하는 방법과, 상기 방법을 병용하는 것으로 구성하는 장치를 보여 주는 것이다.Figure 2a is an exemplary view showing the relationship between the equilibrium evaluation, adjustment and prediction system of the temporary structure of the present invention and the relationship between control and regulation, the prestressing force applied to offset and recover the stress and deformation caused by external forces in the temporary structure In systems that apply pressure or stroke to a system or jack, such a system can be consistent with structural behavior, such as stresses or deformations caused by external forces acting on the structure applied to the actual site, as the control of the design established by the estimation of the design parameters. Therefore, a measurement system or the like has been introduced for structural safety. The present invention also attaches the strain gauges 210 and 220, the load gauge 230, etc. to the structure of the system, installs the measurement circuit device 250 to input information from the sensors to the computer 260, and the hydraulic cylinder It consists of the hydraulic regulator 240 which adjusts the stroke and hydraulic pressure of (20), and inputs the measured value or oil pressure information of the said sensor to the control computer 260, and the said measurement result is within the allowable range of a design management value. Analysis of the design and analysis of the design and similar structural behavior patterns to assess whether the structural structure is in equilibrium, and then if the measurement results are not within acceptable limits or are not similar to the structural behavior patterns analyzed in the design, Recalibrate and present hydraulic pressure or stroke adjustment values to stay within or behave similarly, and when equilibrium is maintained, Predictive system consists of predictive system that predicts external force and readjusts the range of design management value. This quantitative evaluation is performed by computer control system. It shows how to do it directly in the system, how to coordinate the results of the cross-comparison analysis with the central control room, and the device that consists of using the method together.

도 2b는 본 발명의 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정 및 예측하는 제어 시스템은 도 2a 구성과 동일하나, 이 제어와 조절의 관계인 장치를 다르게 나타낸 예시도로서, 도 2a의 독립적으로 구성된 유압 조절장치(240)인 압력 제어 밸브(270)와 제어 시스템인 제어용 컴퓨터(260)를 하나로 통합된 통합 제어 유압 조절 장치(300)의 구성을 보여주는 것이다.Figure 2b is a control system for evaluating, adjusting and predicting the equilibrium state of the temporary structure of the present invention is the same as the configuration of Figure 2a, but is an exemplary view showing a different device that is the relationship between the control and regulation, independently configured hydraulic regulator of Figure 2a A pressure control valve 270, which is 240, and a control computer 260, which is a control system, are shown.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 유압 실린더(20)에 압력을 작용시키는 제어 회로를 나타낸 시스템도이다.3 is a system diagram showing a control circuit for applying pressure to a plurality of hydraulic cylinders 20 according to an embodiment of the present invention.

도 2에서와 같이 유압 실린더에 작용하는 초기 압력하의 가시설 구조체가, 외력과 상기 잭의 압력 또는 스토로크가 작용하고 있는 구조체에 대한 구조 거동 결과인 계측 센서 및 잭의 반력 자료를 컴퓨터(260)에 입력하여 평형 상태 유지 여부를 평가한 다음, 이 평가 결과가 설계 관리치에서 설정한 범위 내에 구조 거동 즉, 응력이나 변형, 응력구배등이 아닌 경우는, 상기 결과를 토대로 하여 설계에서 정한 구조 거동과 유사한 범위내에 있도록 다수의 유압 실린더(20)의 압력값을 계산한 다음, 이 압력 값이 실린더(20)별 압력 제어 밸브(270)에 입력되면 압력 펌프(280)에서 작용한 유압은 압력 제어 밸브(270)가 각 유압실린더(20)에 맞도록 압력을 조정한다.As shown in FIG. 2, the temporary sensor structure under the initial pressure acting on the hydraulic cylinder, the measurement sensor and the reaction force data of the jack, which is the result of the structural behavior of the structure in which the external force and the pressure or the stroke of the jack are acting, are transferred to the computer 260. After evaluating the equilibrium state by inputting, if the evaluation result is not within the range set by the design control value, the structural behavior, ie, stress, deformation, stress gradient, etc., The pressure values of the plurality of hydraulic cylinders 20 are calculated to be in a similar range, and when the pressure values are input to the pressure control valve 270 for each cylinder 20, the hydraulic pressure acting on the pressure pump 280 is a pressure control valve. The pressure 270 is adjusted to fit each hydraulic cylinder 20.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 압력 조정 및 예측 방법인 제어 시스템을 설명하는 흐름도로서, 외력에 의한 응력과 변형을 상쇄 및 회복하도록 프리스트레스힘을 가하는 시스템 또는 잭의 압력이나 스트로크를 가하는 시스템의 가시설 구조체에서, 도 2a와 도 2b중 설계 관리치 및 시공 관리치 범위 내에 실제 구조거동이 있는지 평가하는 방법, 가시설 구조체의 평형 상태를 분석하는 방법, 불균형 상태인 경우 잭의 압력 및 스트로크 재조정 방법 및 다음 단계의 외력 및 시공 관리치를 예측하는 방법등의 제어, 조정 및 예측하는 정보화 방법을 설명하는 흐름도이다.4 is a flow chart illustrating a control system that is a method for evaluating equilibrium state, pressure adjustment, and prediction of a temporary construction structure according to an embodiment of the present invention, wherein the system or jack applying prestressing force to offset and recover stress and deformation caused by external force. In a temporary structure of a system applying pressure or stroke, a method for evaluating the actual structural behavior within the design control and construction control values in FIGS. 2A and 2B, a method for analyzing the equilibrium of the structural structure, and a jack in case of an unbalanced state. Is a flow chart illustrating the information method of controlling, adjusting and predicting the pressure and stroke readjustment method and the method of predicting the external force and construction management value of the next step.

컴퓨터(260)는 가시설 구조체의 설계 적용 정보인 토질정수, 재료상수, 작용외력, 단면특성등과 설계 결과인 구조체의 허용 응력 범위 및 케이블 허용 장력 범위, 잭의 압력및 스트로크등을 포함해 입력받아(S410), 시공시에 현장 관리하기 위해 설계 결과의 응력과 변형율을 구조 거동 패턴을 판단할 수 있는 변수인 응력 구배와 곡률등을 탄성 및 기하학적 원리를 이용하여 설정하고, 상기에서 입력 받은 허용 응력 및 설계 결과를 시공관리를 위한 구조 거동 관련 기준치를 설정한다(단계 S420).The computer 260 receives input including the design application information of the temporary structure, material constant, working external force, cross-sectional characteristics, etc. and the allowable stress range and cable allowable tension range of the structure, jack pressure and stroke, etc. (S410), the stress gradient and curvature of the design result to set the stress gradient and curvature, which are variables that can determine the structural behavior pattern, for the site management during construction by using the elastic and geometric principles, the allowable stress received above And setting the structural result-related reference value for the construction management of the design result (step S420).

즉 단계 S410은 가시설 구조체의 단면 제원, 기하학적 형상 제원, 가시설 구조체 설치 단수별 및 센서 위치별 설계 결과인 응력 또는 변형률값 또는 외력, 외력을 구하는 설계 변수, 스트로크, 스트로크 힘 또는 케이블 장력 등을 입력받고, 유압실린더의 제원인 허용 힘, 허용 스트로크, 또는 유압 면적 등을 입력받아 정보화 시스템하는 단계이며, 단계 S420은 상기 설계에서 분석된 결과를 시공 관리를 위한 구조체의 허용 응력 범위 및 케이블 허용 장력 범위를 설정하며, 또한 상기 응력 또는 변형률값을 계측 위치별로 구조 거동 패턴을 평가할 수 있는 응력 구배나 곡률등의 범위를 탄성 및 기하학적 원리를 이용하여 설정하는 단계이다.That is, step S410 receives input of stress or strain values or external forces, external forces, design variables for obtaining external forces, strokes, stroke forces or cable tensions, etc., as a result of cross-sectional specifications, geometrical specifications, installation number of the temporary construction structures, and sensor position for the temporary construction structures. In the step S420, an information system receives the allowable force, the allowable stroke, or the hydraulic area, which is a specification of the hydraulic cylinder, and the step S420 is based on the allowable stress range and the allowable tension range of the structure for the construction management. In addition, the stress or strain value is a step of setting the range of the stress gradient or curvature to evaluate the structural behavior pattern for each measurement position by using elastic and geometric principles.

단계 S430에서는 컴퓨터(260)에 계측 센서(210, 220, 230)를 통하여 실제 계측 자료, 즉 구조체에 설치된 변형률계(210, 220)나 하중계(230)등의 센서에 의해 계측한 자료와 유압 실린더(20)에 가하는 유압 펌프상의 스트로크나 유압힘(스트로크힘) 자료가 입력받는 것과, 컴퓨터(260)의 제어 시스템에서 상기 실 계측 값을 상기 S420에서 설정한 시공 관리 항목인 응력과, 구조 거동 패턴에 관련한 응력 구배나 곡률등을 탄성 이론 및 기하학적 원리를 이용하여 구한다(단계 S430).In step S430, the actual measurement data, that is, the data measured by sensors such as strain gauges 210 and 220 or load gauges 230 installed in the structure through the measurement sensors 210, 220 and 230 in the computer 260 and the hydraulic cylinder. The stroke and hydraulic force (stroke force) data on the hydraulic pump applied to (20) are input, and the stress and structural behavior pattern, which is a construction management item in which the actual measured value is set in S420 in the control system of the computer 260, is input. The stress gradient, curvature, etc. related to this is obtained using elastic theory and geometrical principle (step S430).

컴퓨터(260)는 실 계측 결과를 설계 관리치 및 시공 관리치에 대응하는 변수별로 응력, 구조 거동 패턴인 응력 구배 및 곡률등을 상기 방법과 같이 구하고, 이 값이 상기 시공 관리치와 비교하여 상기 실 거동 제원이 상기 시공 관리치의 오차 범위 내에 있는 지를 판단한다(단계 S440).The computer 260 calculates the actual measurement results according to the above method by calculating the stress, the stress gradient and curvature, which are the pattern of structural behavior, for each variable corresponding to the design management value and the construction management value. It is determined whether the actual behavior specification is within the error range of the construction management value (step S440).

도 5에는 도 4의 단계 S430, S440 및 S460의 상세 과정이 설명되어 있다. In FIG. 5, detailed processes of steps S430, S440, and S460 of FIG. 4 are described.

컴퓨터(260)는 시공 단계별로 구조 거동과 관련한 변형률계등의 계측 자료와 유압실린더(20)의 압력이나 스토로크등의 자료를 입력받아(단계 S510), 상기 계측 자료에 상응하는 외력에 의한 실제 구조상의 실 응력, 휨 구배 및 곡률등을 계산한다(단계 S520).The computer 260 receives measurement data such as strain gauges related to the structural behavior and data such as pressure or stroke of the hydraulic cylinder 20 at each construction stage (step S510), and the actual data by the external force corresponding to the measurement data is input. The structural real stress, bending gradient, curvature, etc. are calculated (step S520).

단계 S530에서 계산된 실 응력등이 단계 S420에서 설정한 허용 응력등의 범위 내에 있는지 판단하고, 실제 구조 거동 패턴 즉 응력 구배 및 곡률등이 설계 구조 거동 패턴인 응력 구배 및 곡률등의 범위에 속하는지, 실 구조 거동 패턴을 분석하여 가시설 구조체의 평형 상태를 평가 및 판단하는 것이다(S530).It is determined whether the actual stress lamp calculated in step S530 is within the range of the allowable stress lamp set in step S420, and whether the actual structural behavior pattern, that is, the stress gradient and curvature lamp, falls within the range of the stress gradient and curvature, which are design structural behavior patterns. To evaluate and determine the equilibrium state of the temporary structure by analyzing the actual structural behavior pattern (S530).

단계 S530의 가시설 구조체 평형 상태 판단 결과, 상기 실 응력이 상기 설정한 허용 응력 범위를 초과하거나 실제 구조 거동이 설계 구조 거동과는 완전 상이한 경우, 처리 루틴은 단계 S450로 진행하여 컴퓨터(260)가 유압 실린더(20)를 재 조정하는 압력 제어 밸브(270)에 압력이나 스트로크 값의 조절 정보를 제공하여 상기 유압 실린더(20)의 압력이나 스트로크를 조절한다.As a result of the determination of the equilibrium state of the temporary structure in step S530, if the actual stress exceeds the set allowable stress range or the actual structure behavior is completely different from the design structure behavior, the processing routine proceeds to step S450 where the computer 260 receives hydraulic pressure. The control information of the pressure or the stroke value is provided to the pressure control valve 270 that readjusts the cylinder 20 to adjust the pressure or the stroke of the hydraulic cylinder 20.

상기 실 응력이 상기 설정한 허용 응력 범위 내에 있고 실제 구조 거동이 설계 구조 거동의 허용 범위내에 있는 경우, 계측 센서 위치에서 거더에 설치된 내외측 플랜지에 부착된 변형률차를 거더 높이로 나눈 역수의 곡률을 구하고, 이 곡률에 휨 강성인 탄성계수와 단면2차모멘트를 곱하여 실제 휨모멘트를 구한다(S570). If the actual stress is within the set allowable stress range and the actual structural behavior is within the allowable range of the design structural behavior, the curvature of the inverse of the strain difference divided by the girder height is applied to the inner and outer flanges installed on the girder at the measurement sensor position. The curvature is obtained by multiplying the curvature stiffness by the modulus of elasticity and the cross-sectional secondary moment (S570).

단계 S430에서 계측된 케이블의 장력이 단계 S420에서 설정한 케이블의 허용 장력 범위 내에 있는 지를 판단한다(S580).It is determined whether the tension of the cable measured in step S430 is within the allowable tension range of the cable set in step S420 (S580).

단계 S580의 판단 결과, 상기 케이블의 장력이 상기 설정한 케이블의 허용 장력 범위 내에 있지 않은 경우, 처리 루틴은 단계 S450로 진행하여 컴퓨터(260)가 압력 제어 밸브(230)를 제어하여 유압 실린더(20)의 압력이나 스트로크를 조절하도록 한다.If it is determined in step S580 that the tension of the cable is not within the allowable tension range of the set cable, the processing routine proceeds to step S450 where the computer 260 controls the pressure control valve 230 so that the hydraulic cylinder 20 Adjust the pressure or stroke of the

상기 케이블의 장력이 상기 설정한 케이블의 허용 장력 범위 내에 있는 경우와 단계 S440의 판단에서 상기 실 구조 거동 관련 응력값이 상기 시공 관리치의 오차 범위 내에 있고, 실 구조 거동 패턴인 응력 구배와 곡률등이 설계에서 설정한 구조 거동 패턴(S430) 범위내에 있는 경우이면, 가시설 구조체가 평형 상태를 유지되었는지를 평가 및 판단한다(단계 S460).In the case where the tension of the cable is within the allowable tension range of the set cable, and in step S440, the stress value related to the seal structure behavior is within the error range of the construction management value, and the stress gradient and curvature, which is the seal structure behavior pattern, If it is within the range of the structural behavior pattern S430 set in the design, it is evaluated and determined whether the temporary structure is in equilibrium (step S460).

상기 S460의 단계에서 가시설 구조체의 평형 상태 여부를 확인하는 또다른 방법으로, 그림 6과 같이, 단계 S430에서 입력된 스트로크와 유압힘을 이용하여 각 부재 요소의 방향별로 힘의 평형 상태 유지 여부를 분석하여, 제작의 상태 확인 및 구조 거동의 유사 여부를 판단하는 것이다. 이 단계에 의해 분석된 결과 중 서로 부재 방향별로 중첩되는 부분의 값이 유사하거나 단계 S440에서 분석된 결과가 시공 관리 허용 범위 내에 있으면 가설 구조체는 평형 상태가 유지되는 것으로 판단하는 것이다.As another method for checking the equilibrium state of the temporary structure in the step S460, as shown in Figure 6, by using the stroke and the hydraulic force input in step S430 to analyze whether the force is maintained in the equilibrium state for each member element direction By checking the state of production and similarity of the structural behavior. If the values of parts overlapped with each other in the member directions among the results analyzed by this step are similar or the results analyzed in step S440 are within the construction management allowance range, the hypothesis structure determines that the equilibrium state is maintained.

즉 유압힘(SP2, SP3)에 의한 가시설 구조체 평형상태 분석 알고리즘은 단계 S430에서 계측된 연동 장치별 유압힘(SP2)등을, 힘의 평형 원리와 삼각함수 정현 법칙을 이용하여 상기 연동 장치가 설치된 절점에서 타 절점 방향의 케이블의 장력(CP23, CP21)을 구하고, That is, the equilibrium analysis algorithm of the temporary structural structure by the hydraulic forces SP2 and SP3 uses the hydraulic force SP2 for each of the interlocking devices measured in step S430 by using the force equilibrium principle and the trigonometric sine law. Find the tension (CP23, CP21) of the cable in the other node direction at the node,

또 인접 연동장치의 유압 힘(SP3)을 상기 원리에 의해 이 연동장치가 설치된 절점에서 타절점 방향의 케이블 장력(CP32, CP34)을 구한 다음, In addition, the cable tension (CP32, CP34) in the other node direction is calculated from the node where this linkage is installed by the hydraulic force SP3 of the adjacent linkage.

서로 부재 요소가 중첩되는 케이블 장력 값(CP23, CP32)이 시공 관리치 기준 내에서 유사하면, 구조체의 평형 상태가 유지되는 것으로 평가하는 알고리즘이다. When the cable tension values CP23 and CP32 in which member elements overlap with each other are similar within the construction management value criteria, it is an algorithm for evaluating that the equilibrium state of the structure is maintained.

또한 스트로크(△2, △3)에 의해 구조체가 평형 상태를 유지하는지 여부를 판단하는 알고리즘은, 스트로크(△2, △3)를 가하기 전의 케이블 길이를 구하고, The algorithm for determining whether the structure is in equilibrium by the strokes Δ2 and Δ3 finds the cable length before applying the strokes Δ2 and Δ3,

유압 실린더의 스트로크(△2, △3)를 가하여 늘어난 케이블 길이를 피타고라스 원리등의 기하학적 원리를 이용하여 구하고, Apply the hydraulic cylinder strokes (Δ2, △ 3) to find the length of the cable, using geometric principles such as the Pythagorean principle,

상기에서 구한 케이블 길이 차, 즉 신장량을 구한 다음, 이 신장량을 스트로 크를 가하기 전 케이블 길이로 나누어 변형률을 구한 다음, After obtaining the cable length difference obtained above, that is, the amount of extension, divide the amount of extension by the length of the cable before applying the stroke to find the strain,

후크 원리등의 탄성 이론으로부터 상기 변형률에 강선 탄성계수와 단면적을 곱하여 케이블 장력(CP21, CP23, CP32 등)을 구한 다음,From the elastic theory, such as the hook principle, the strain is multiplied by the wire elastic modulus and the cross-sectional area to find the cable tension (CP21, CP23, CP32, etc.)

각 절점별 케이블 장력(CP21, CP23, CP32)은 상기 케이블 총 장력에 누적의 케이블 각도 변화(θ1, θ1+θ2)로 분력화하여 구하는 것을 특징으로하는 것으로서 , 이 방법으로 구한 케이블 장력과 유압힘에 의해 구한 케이블 장력 값의 범위가 상호 허용 범위내에 있으면, 제작 상태 및 외력과 내력이 상호 평형을 유지하는 것으로 평가하는 시스템이다. The cable tension for each node (CP21, CP23, CP32) is characterized in that it is obtained by dividing the total cable tension by the cumulative cable angle change (θ1, θ1 + θ2), the cable tension and hydraulic force obtained by this method If the range of the cable tension value obtained by is within the mutual allowable range, it is a system for evaluating that the production state and the external force and the internal force maintain the mutual equilibrium.

단계 S460의 판단 결과, 상기 구조체 평형 상태가 유지되지 않은 경우 처리루틴은 단계 S450로 진행하여 컴퓨터(260)가 압력 제어 밸브(270)를 제어하여 유압 실린더(20)의 유압이나 스트로크를 조절하도록 한다.As a result of the determination in step S460, when the structure equilibrium state is not maintained, the processing routine proceeds to step S450 to allow the computer 260 to control the pressure control valve 270 to adjust the hydraulic pressure or the stroke of the hydraulic cylinder 20. .

상기 구조체 평형 상태가 유지된 경우 상기 실 구조 거동 제원에 포함된 응력에 의한 휨모멘트(M1), 외력(W) 및 잭의 반력을 기초로 한 휨모멘트(W×x1×·x1/2 와 R0×x1)를 힘의 평형방정식 관계를 이용하여 다음 단계의 외력을 예측하고, 이를 토대로 해석하여 설계 또는 시공 관리치를 예측한다(단계 S470). 도 7은 도 4에 도시된 단계 S470을 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서, M1은 계측 센서인 변형률계에 의하여 구한 실 구조의 휨모멘트이고, x1은 상기 계측 센서 위치까지의 거리이고, R0는 0 절점의 반력이다. When the structural equilibrium state is maintained, the bending moments M1, the external force W, and the bending moments based on the reaction force of the jack (W × x1 ×× 1/2 and R) due to the stresses included in the actual structural behavior specifications. a 0 × x1) by the equilibrium equation of the relationship between the external power prediction of the next step, and the prediction value of the design or construction management interprets this basis (step S470). FIG. 7 is a diagram for describing step S470 illustrated in FIG. 4. In FIG. 7, M1 is a bending moment of the seal structure obtained by the strain gauge which is a measurement sensor, x1 is the distance to the measurement sensor position, and R 0 is the reaction force of the zero node.

도 7은 상기의 외력과 반력에 의한 휨모멘트와 실 응력에 의해 환산된 휨모멘 트의 관계를 자유 물체도의 힘의 평형 원리, 즉 유압 힘 등의 내력에 의한 휨 모멘트와 미지 변수로 하는 외력에 의한 모멘트와, 단계 S430에서 실제 변형률계에서 측정된 변형률 값에서 구한 실제 휨 모멘트를 상호 방향 벡터별 평형 원리를 적용하여 방정식을 설정한 다음, 상기 미지의 변수인 외력(W)에 대한 관계식으로 유도하여 풀어서 실제 외력(W)을 구하는 알고리즘인 것이다.     Fig. 7 shows the relationship between the bending moments caused by the external forces and the reaction forces and the bending moments converted by the actual stresses as the equilibrium principle of the forces in the free body diagram, that is, the bending moments due to internal forces such as hydraulic forces and the unknown forces. Moment and the actual bending moment obtained from the strain value measured in the actual strain gauge in step S430 by applying the principle of equilibrium for each mutual direction vector, and then set the equation as the relational expression for the unknown force (W) It is an algorithm that derives and solves the actual external force (W).

이 결과를 단계 S410에서 입력된 외력으로 하여, 이 외력에 맞게 구하는 설계 변수, 즉 토질 변수를 조정하여 다음 단계의 응력, 유압 힘, 스트로크 등의 설계 관리치를 재 설정하므로서 가설 구조체의 다음 단계를 현장에 맞게 예측하여 시공 관리하므로 가설 구조체의 안전 도모와 시공의 편리를 도모하는 정보화 시공 시스템을 구축하는 것이다. Using this result as the external force input in step S410, the next step of the hypothesis structure is reset by adjusting the design variables, i.e., soil variables, obtained according to the external force to reset the design management values such as the stress, hydraulic force, and stroke of the next step. It is to construct an informational construction system to secure the construction of temporary structures and to facilitate the construction because the construction is predicted and managed accordingly.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야 즉 프리스트레스힘이나 잭의 압력이나 스트로크를 이용하여 외력에 의한 응력과 변형을 상쇄 및 회복하는 시스템에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 적용이 가능할 것이다. In the above, the present invention has been described as a specific preferred embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the field to which the present invention belongs, that is, prestressing force, without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Anyone with ordinary knowledge in a system that cancels and recovers stresses and strains caused by external forces using the pressure or stroke of the jack will have a variety of applications.

본 발명에 따른 가시설 구조체의 평형 상태 유지, 조정, 및 예측 방법은 가시설 구조체의 평형 상태 유지를 제어하고, 단계별 또는 시기별 발생하는 토압 등의 외력을 예측하는데 사용될 수 있으므로, 프리스트레스힘이나 잭의 압력이나 스트로크를 통해 외력을 상쇄 및 회복하는 가시설 구조체를 포함한 이와 같은 구조체 에서 현장 조건에 맞게 구조체가 평형 상태가 유지되었는지 평가와, 불균형 상태인 경우 얼마 만큼 잭의 유압이나 스트로크를 조절해야 하는지, 다음 단계의 실제 현장에서 발생하는 외력을 예측하여 시공 관리치를 재 설정할 수 있는 정보화 시공 시스템등에 폭 넓게 적용될 것이다.The equilibrium, adjustment, and prediction method of the temporary structure according to the present invention can be used to control the equilibrium of the temporary structure, and to predict the external force such as earth pressure generated step by step or time, so the pressure of the prestress force or jack In such a structure, including a temporary structure that cancels and recovers external forces through strokes, the assessment of whether the structure is in equilibrium for site conditions, and if unbalanced, how much of the jack's hydraulic pressure or stroke should be adjusted. It will be widely applied to an informational construction system that can reestablish the construction management value by predicting the external force occurring in the actual site.

도 1a는 종래의 가시설 구조체의 시공 과정에 따른 계측 및 관리하는 것을 나타내는 평면도이다.1A is a plan view illustrating measurement and management according to a construction process of a conventional temporary structural body.

도 1b는 종래의 가시설 구조체의 시공 과정에 따른 계측 및 관리하는 것을 나타내는 단면도이다.1B is a cross-sectional view illustrating measurement and management according to a construction process of a conventional temporary structural body.

도 1c는 종래의 가시설 구조체의 계측 관리하는 과정 중 경사계에 의해 시공 관리하는 방법을 나타낸 도면이다.FIG. 1C is a view illustrating a construction management method using an inclinometer during a measurement and management process of a conventional temporary construction structure. FIG.

도 1d는 종래의 가시설 구조체의 계측 관리하는 과정 중 변형율계에 의해 시공 관리하는 방법을 나타낸 도면이다.FIG. 1D is a view illustrating a construction management method using a strain gauge during a measurement and management process of a conventional temporary structural body.

도 2a는 본 발명의 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정 및 예측 시스템의 관계를 나타내고 제어와 조절의 관계를 나타낸 예시도이다.Figure 2a is an exemplary diagram showing the relationship between the equilibrium state evaluation, adjustment and prediction system of the temporary structure of the present invention and the relationship between control and regulation.

도 2b는 본 발명의 가시설 구조체의 평형 상태 유지, 조정 및 예측 시스템의 관계를 나타내고 제어와 조절의 관계를 다르게 나타낸 예시도이다.Figure 2b is an exemplary view showing the relationship between the equilibrium state maintenance, adjustment and prediction system of the temporary structure of the present invention and the relationship between control and regulation.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압력 조절 장치의 회로를 나타낸 블록도이다. 3 is a block diagram showing a circuit of a pressure regulating device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정 및 예측 방법의 시스템 흐름도이다.4 is a system flow diagram of a method for evaluating, adjusting and predicting an equilibrium state of a temporary structure in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 도시된 단계 S430 및 S440의 분석 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart for explaining an analysis process of steps S430 and S440 shown in FIG. 4.

도 6은 도 4에 도시된 단계 S460의 분석 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for describing an analysis process of step S460 illustrated in FIG. 4.

도 7은 도 4에 도시된 단계 S470의 분석 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a diagram for describing an analysis process of step S470 illustrated in FIG. 4.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10: 띠장 20: 유압 실린더 10: strip 20: hydraulic cylinder

25: 잭 30: 수직 파일 25: Jack 30: Vertical File

40: 고정 장치 50: 하중 전달재 40: fixing device 50: load transfer material

60: PS 강선 70: 유압 호스선 60: PS liner 70: hydraulic hose

80: 스트러트 110,210,220: 변형률계 80: strut 110,210,220: strain meter

120: 경사계 230: 하중계 120: inclinometer 230: load meter

240: 유압 조절 장치 250: 계측 회로 장치 240: hydraulic control device 250: measurement circuit device

260: 컴퓨터 270: 압력 제어 밸브 260: computer 270: pressure control valve

280: 유압 펌프 300: 통합 제어 유압 조절 장치 280: hydraulic pump 300: integrated control hydraulic regulator

θ: 케이블 각도θ: cable angle

△: 유압 실린더의 스트로크△: stroke of hydraulic cylinder

SP2: 절점번호 위치의 유압 힘SP2: Hydraulic force of node number position

CP21: 2번 절점에서 1번 절점을 향하는 케이블 장력CP21: Cable tension from node 2 to node 1

M1: 변형률계에서 구한 실 구조의 휨 모멘트M 1 : Bending moment of seal structure obtained from strain gauge

x1: 구하고자 하는 점까지의 거리x 1 : distance to the point

R0: 0 절점의 지점 반력R 0 : Point reaction at node 0

Claims (10)

가시설 구조체에서 설계에서 분석된 설계 변수 및 시공 관리 기준값과 실제 구조 계측 자료 및 잭의 압력이나 스토로크 자료를 시공 단계별로 입력받고, 이 자료를 가시설 구조체에 관련된 구조 거동 관련 변수값으로 분석하고, 상기 실 구조 거동 제원이 상기 시공 관리치의 오차 범위 내에 있는 지의 여부 평가와, 실 구조 거동 패턴이 설계시 구조 거동 패턴 범위에 있는지의 구조체 평형 상태 유지 평가와, 그 평가 여부에 따라 불균형시 재조정하는 유압 실린더의 압력이나 스트로크값 제시와, 상기 조절값을 유압조절장치(240)의 압력제어밸브(270)에 명령하여 제어하는 시스템과, 상기 실 거동 제원에 포함된 응력, 미지의 외력 및 잭의 반력을 기초로 휨모멘트 관계를 힘의 평형원리를 적용하여 다음 단계의 외력 및 설계 관리치를 예측하는 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정 및 예측 방법.The design variables and construction management reference values analyzed in the design and the actual structural measurement data and the pressure or stoke data of the jacks are input at each construction stage, and the data are analyzed by the structural behavior-related variable values related to the structural structures. Evaluate whether the actual structural behavior specifications are within the error range of the above construction management value, evaluate the structural equilibrium state of whether the actual structural behavior pattern is within the structural behavior pattern range at the time of design, and adjust the hydraulic cylinder to be re-adjusted at imbalance according to the evaluation. The pressure and the stroke value, and a system for commanding and controlling the adjustment value to the pressure control valve 270 of the hydraulic control device 240, and the stress, unknown external force, and reaction force of the jack included in the actual behavior specification. Based on the bending moment relationship, the equilibrium principle of force is used to predict the external force and design management of the next stage. Equilibrium rating of the body, adjustment and prediction method. (i) 가시설 구조체의 설계 적용 정보 그리고 설계 및 시공 관리치를 설정하는 단계;(i) establishing design application information and design and construction management values of the provisional structure; (ii) 계측한 실 계측 자료 및 유압 정보를 시공 단계별로 입력받고, 이 자료를 실제 작용하고 있는 가시설 구조체의 거동인 응력, 변형, 구배 및 곡률등을 분석하는 단계;(ii) receiving measured actual measurement data and hydraulic information for each construction step, and analyzing stresses, deformations, gradients, and curvatures, which are behaviors of the temporary structure, which are actually operating; (iii) 실 구조 거동 제원이 상기 시공 관리치의 오차 범위 내에 있는 지를 판단하거나, 상기 실 구조 거동 패턴이 설계시 설정한 구조 거동 패턴 범위내에 있 는지 평가하거나, 각 유압실린더의 압력과 스토로크를 케이블의 부재요소별로 분력화하여 중첩 요소의 상기 힘이 오차 범위에 있는지 평가하는등 하여 가시설 구조체의 평형 상태 유지 여부를 판단하는 단계;(iii) determine whether the actual structural behavior specifications are within the error range of the construction management value, evaluate whether the actual structural behavior pattern is within the structural behavior pattern range set at the time of design, or measure the pressure and the stroke of each hydraulic cylinder Determining whether or not to maintain the equilibrium state of the temporary structural body by evaluating each component of the component by evaluating whether the force of the overlapping element is within an error range; (iv) 상기 실 구조 거동 제원이 불균형 상태인 경우 유압의 압력이나 실린더의 스트로크를 조절 및 압력 제어 밸브를 제어하는 단계;(iv) adjusting the hydraulic pressure or the stroke of the cylinder and controlling the pressure control valve when the actual structural behavior specifications are unbalanced; (v) 상기 구조체가 평형 상태 범위 내에 있는 경우, 상기 실 구조 거동 제원에 포함된 응력, 미지인 외력 및 잭의 반력을 기초로 한 휨모멘트를 평형 방정식 관계를 적용하여 미지인 다음 단계의 외압 및 시공 관리치를 예측하는 단계를 포함하는 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정, 예측 방법. (v) when the structure is within the equilibrium range, the external pressure of the next step unknown by applying the equilibrium equation relation to the bending moment based on the stress, unknown external force and jack reaction force included in the actual structural behavior specifications; A method for assessing, adjusting, and predicting equilibrium status of a temporary structure, comprising predicting construction management values. 제2 항에 있어서, 단계 (ii)에서 실제 계측 자료로서, 상기 가시설 구조체에 설치된 변형률계(210,220) 또는 하중계(230)에 의해 계측한 자료와 유압 실린더에 가하는 유압 펌프상의 스트로크(△2, △3)나 유압힘(SP2,SP3) 자료가 컴퓨터에(260)입력되는 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정, 예측 방법.The stroke on the hydraulic pump applied to the hydraulic cylinder according to claim 2, which is measured by the strain gauges 210 and 220 or the load gauge 230 provided in the temporary structure as actual measurement data in step (ii). 3) Equilibrium evaluation, adjustment, and prediction method of the temporary structure in which the hydraulic force (SP2, SP3) data is input to the computer (260). 제2 항에 있어서, 단계 (ii)에서The process of claim 2, wherein in step (ii) 가시설 구조체의 실 구조 거동 패턴인 응력 구배와 곡률등을 계측 자료로부터 기하학적 원리 및 탄성 이론으로부터 구하고,Stress gradients and curvatures, which are the actual structural behavior patterns of the temporary structures, are obtained from the measurement data from geometrical principles and elastic theory, 상기 결과가 설계에서 설정한 구조 거동 패턴 범위 내에 있으면, 가시설 구조체가 평형 상태로 유지되었는지를 평가 및 판단하는 가시설 구조체의 평형 상태 유지, 조정, 예측 방법. If the result is within the structural behavior pattern set in the design, evaluating and determining whether the temporary structure is in equilibrium. 제2 항에 있어서, 단계 (v)는The method of claim 2, wherein step (v) 가시설 구조체의 거더 내외측 플랜지에 설치된 계측 센서 위치의 변형률계의 변형률차를 거더 높이로 나눈 역수의 곡률을 구하고, 이 곡률에 휨강성, 즉 탄성계수와 단면2차모멘트를 곱하여 실제 휨 모멘트(M1)을 구하고, Find the curvature of the inverse of the strain gage divided by the height of the girder divided by the height of the girder at the measurement sensor location installed on the inner and outer flanges of the girder. Obtaining 외력(W) 및 잭의 반력을 기초로 한 휨모멘트(W×·x1×·x1/2 와 R0×·x1)의 관계를 자유 물체도의 힘의 평형 원리를 적용하여 방정식을 설정한 다음, 상기 미지의 변수인 외력(W)에 대한 관계식으로 유도하여 풀어서 실제 외력(W)을 구하고,Apply the principle of the equilibrium of force in the free body diagram to establish the equation for the relationship between the bending moments (W × x1 × x1 / 2 and R 0 × x1) based on the external force (W) and the reaction force of the jack. By deriving by solving the relationship to the external force (W) which is the unknown variable to obtain the actual external force (W), 이 결과를 상기 입력된 외력으로 하여, 이 외력에 맞게 구하는 설계 변수, 즉 토질 변수를 조정하여 다음 단계의 응력, 유압 힘, 스트로크 등의 설계 관리치를 재설정하는 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정, 예측 방법.   Using this result as the input external force, the equilibrium evaluation, adjustment, and prediction of the design structure obtained by the external force, that is, the soil variable, is adjusted to reset the design management values such as stress, hydraulic force, and stroke in the next step. Way. 제2 항에 있어서, 단계 (iii)에서,The process of claim 2, wherein in step (iii): 유압힘(SP2, SP3)에 의한 가시설 구조체 평형상태 분석 알고리즘은 상기 계측된 연동 장치별 유압힘(SP2)등을, 힘의 평형 원리와 삼각함수 정현 법칙을 이용하여 상기 연동 장치가 설치된 절점에서 타 절점 방향의 케이블의 장력(CP23, CP21)을 구하고,  The equilibrium analysis algorithm of the temporary structural structure by the hydraulic forces SP2 and SP3 uses the measured hydraulic force SP2 for each of the interlocked devices at the node where the interlocking device is installed by using the force balance principle and the trigonometric sinus law. Find the tension of the cable in the nodal direction (CP23, CP21), 인접 연동장치의 유압힘(SP3)을 상기 원리에 의해 이 연동장치가 설치된 절 점에서 타절점 방향의 케이블 장력(CP32, CP34)을 구한 다음, Obtain the cable tension (CP32, CP34) in the other node direction from the node where this linkage is installed by the hydraulic force (SP3) of the adjacent linkage. 서로 부재 요소가 중첩되는 케이블 장력 값(CP23, CP32)이 시공 관리치 기준 내에 있으면, 평형 상태가 유지되는 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정, 예측 방법.Equilibrium evaluation, adjustment, and prediction method of a structural structure where equilibrium is maintained if cable tension values CP23 and CP32 in which member elements overlap each other are within a construction management value criterion. 제2 항에 있어서, 단계 (iii)에서, 가시설 구조체의 평형 상태 유지를 평가하는 방법 중 또 다른 방법으로, 스트로크(2, 3)를 가하기 전의 케이블 길이를 구하고, The method of claim 2, wherein in step (iii), as another method of evaluating equilibrium maintenance of the temporary structure, the cable length before applying the strokes (2, 3) is obtained, 유압 실린더의 스트로크(2, 3)를 가하여 늘어난 케이블 길이를 피타고라스 원리등의 기하학적 원리를 이용하여 구하고, The length of the cable increased by applying the strokes (2, 3) of the hydraulic cylinder is obtained using geometrical principles such as the Pythagorean principle, 상기 구한 케이블 길이 차, 즉 신장량을 구한 다음, 이 신장량을 스트로크를 가하기 전 케이블 길이로 나누어 변형률을 구한 다음, After calculating the obtained cable length difference, that is, the amount of extension, and dividing the amount of extension by the length of the cable before applying the stroke, 후크 원리의 탄성 이론으로부터 상기 변형률에 강선 탄성계수와 단면적을 곱하여 케이블 총장력을 구한 다음,From the elastic theory of the hook principle, the strain is multiplied by the wire modulus and the cross-sectional area to find the total cable tension. 각 절점별 케이블 장력(CP21, CP23, CP32)은 상기 케이블 총 장력에 누적의 케이블 각도 변화(θ1, θ1+θ2)로 분력화하여 구하고, The cable tension for each node (CP21, CP23, CP32) is obtained by dividing the total cable tension by the cumulative cable angle change (θ1, θ1 + θ2), 이 방법으로 구한 케이블 장력과 유압힘에 의해 구한 케이블 장력 값의 범위가 상호 허용 범위내에 있으면, 제작 상태 및 외력과 내력이 상호 평형을 유지하는 것으로 평가하는 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정 예측 방법.If the range of the cable tension value obtained by this method and the cable tension value obtained by the hydraulic force is within the mutual allowable range, the equilibrium state evaluation and adjustment prediction method of the provisional structure which evaluates that the manufacturing state and the external force and the internal force maintain mutual equilibrium. 가시설 구조체에 변형률계(210, 220)나 하중계(230)등을 부착하고, 이 센서들로부터 정보를 컴퓨터(260)에 입력하도록 계측 회로 장치(250), 거동 분석 제어시스템을 포함한 컴퓨터(260), 유압 실린더(20)의 스트로크나 유압 압력을 조절하는 유압 조절 장치(240)를 각각 구성하고, 상기 구조체의 평형 상태 유지를 위한 잭의 압력이나 스트로크 조정 명령을 컴퓨터(260)와 중앙 통제실과 상호 정보 교환하여 압력 제어 밸브(270)에 명령하는 장치인 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정, 예측 장치.    The computer 260 including the measurement circuit device 250 and the behavior analysis control system to attach the strain gauges 210 and 220 or the load meter 230 to the temporary structure and input information from the sensors to the computer 260. And a hydraulic control device 240 for adjusting the stroke and hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 20, and the pressure or stroke adjustment command of the jack for maintaining the equilibrium state of the structure and the computer 260 and the central control room. Equilibrium state evaluation, adjustment, and prediction device for a temporary structure, which is a device that exchanges information and commands the pressure control valve 270. 제8 항에 있어서, 유압 조절장치(240)인 압력 제어 밸브(270)와 제어 시스템인 제어용 컴퓨터(260) 및 통제실을 하나로 통합된 통합 제어 유압 조절 장치(300)인 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정, 예측 장치.    According to claim 8, the equilibrium state evaluation of the temporary structure of the pressure control valve 270, which is the hydraulic regulator 240, the control computer 260, which is the control system, and the integrated control hydraulic regulator 300, which integrates the control room into one, Adjustment, prediction device. 제8 항에 있어서, 가시설 구조체가 불균형 상태인 경우 제어 컴퓨터(260)에서 명령한 압력값을 유압 실린더(20)에 제대로 작용토록 유압펌프(280)의 유압을 제어하는 압력 제어 밸브(270)를 포함한 가시설 구조체의 평형 상태 평가, 조정, 예측 장치. The pressure control valve 270 of claim 8, wherein the pressure control valve 270 controls the hydraulic pressure of the hydraulic pump 280 to properly apply the pressure value commanded by the control computer 260 to the hydraulic cylinder 20 when the temporary structure is unbalanced. Equilibrium assessment, coordination, and prediction devices for temporary structures.
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