KR20140131125A

KR20140131125A - 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법

Info

Publication number: KR20140131125A
Application number: KR20130050091A
Authority: KR
Inventors: 권영억
Original assignee: 권영억
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2013-05-03
Publication date: 2014-11-12
Also published as: WO2014178637A1

Abstract

본 발명은 터널의 굴진시 형성되는 암반면, 암반면에 적층되는 적어도 한층 이상의 숏크리트층으로 이루어진 보강층, 상기 암반면의 외측 또는 보강층의 내측에 구비되는 보강재구조물 중 선택되는 어느 하나에 센싱유니트를 설치하여 상기 센싱유니트가 최종의 보강층 내측에 매립토록 하는 구성으로 터널의 변위를 측정하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법에 관한 것이다.

Description

매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법{method for measuring of tunnel displacement using embedded displacement meter}

본 발명은 터널의 굴진시 형성되는 암반면, 암반면에 적층되면서 적어도 한층 이상의 숏크리트층으로 이루어진 보강층, 상기 암반면의 외측 또는 보강층에 구설치되는 보강재구조물 중 선택되는 어느 하나에 센싱유니트를 설치하여 상기 센싱유니트가 최종의 보강층 내측에 매립토록 하는 구성으로 터널의 변위를 측정하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 터널 공사나, 사면 절취 공사, 흙막이 공사, 댐 공사 등과 같은 각종 토목, 건축 공사를 진행하거나, 터널 구조물이나 교량 구조물 등과 같은 각종 토목, 건축 구조물을 안정적으로 운용해야 하는 경우에, 해당 공사 구간 또는 토목, 건축 구조물 지반 내의 지중 변위 정도를 정확하게 측정하여 주변 지반의 거동을 파악함과 더불어, 공사의 안정성 및 구조물의 안정적 운용성을 확보하기 위한 일환으로서 변위를 계측하는 센서가 장착된 지중 변위 측정 장치가 적용되고 있는 것이다.

이와같은 기술과 관련되어 특허 제951811호에 지중변위 측정장치의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 변위 계측 센서(28)가 내장된 고정관(16)이 상기 보호관의 일단과 그 고정홀을 통해 고정핀(32)이 삽입되어 고정적으로 배치되고, 상기 고정관(16)의 하부에는 슬라이딩 안내관(18)이 다른 하부측 보호관과 그 고정홀을 통해 고정핀(32)이 삽입되어 고정적으로 배치되며, 상기 슬라이딩 안내관(18)은 상기 하부측 보호관과 연결된 하부측에 슬라이딩 이동의 한계점을 제공하는 걸림부(20)가 형성되어 있고, 그 길이 방향을 따라 안내 슬릿(22)이 길게 통기되어 형성되어 있다.

그리고, 상기 고정관(16)의 설치 위치 외부에는 지반과 직접 접촉하여 해당 지반의 변동에 연동적으로 슬라이딩 이동되는 일정 길이의 슬라이딩 앵커 슬리브(Sliding Anchor Sleeve)(24)가 관 형상을 가지고 겹쳐서 배치되고, 상기 슬라이딩 앵커 슬리브(24)와 대향하는 상기 고정관(16)의 하부 끝단에는 상기 슬라이딩 앵커 슬리브(24)와 고정핀(32)을 통해 맞물려 결합되어 있는 슬라이딩 이동부(26)가 상기 슬라이딩 안내관(18)을 따라 이동이 가능하게 설치되는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 지중변위 측정장치는, 변위 계측 센서(28)의 설치상의 한계로 터널에서의 침하등에 따른 변위 측정이 힘들게 되는 것이다.

또한, 터널등의 변위 측정을 위하여 암반면에 숏크리트로서 이루어진 1차의 보강층이 타설된 시공면에 타켓을 설치한 후 터널의 외부에서 광파기등을 사용하여 터널의 침하정도를 측정토록 하는 방법이 사용되고 있으나 이 역시 발파등에 의한 타켓의 파손등에는 사용이 불가능하게 되는 단점이 있는 것이다.

더하여, 상기와 같은 타켓의 손상을 방지하기 위하여 터널에 숏크리트를 다층으로 타설하는 구성으로 보강층을 완성한 후 타켓을 설치하는 방법이 사용되고 있으나 이 역시 타층으로 적층된 숏크리트층을 관통하여 암반면에 타켓을 부착하여야 하여 작업이 번거롭게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 타켓의 설치 없이도 터널의 변위측정이 가능토록 하고, 숏크리트층의 천공이 필요없는 간단한 구성으로 용이하게 설치하여 터널에서의 변위측정이 가능토록 하며, 터널에 노출없이 매립되는 구성으로 발파시 외부 노출에 따른 손상없이 터널의 변위측정이 가능토록 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 터널의 굴진시 형성되는 암반면, 암반면에 적층되면서 적어도 한층 이상의 숏크리트층으로 이루어진 보강층, 상기 암반면의 외측 또는 보강층에 구설치되는 보강재구조물 중 선택되는 어느 하나에 센싱유니트를 설치하여 상기 센싱유니트가 최종의 보강층 내측에 매립토록 하여 터널의 변위를 측정하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 바닥면 및 상기 바닥면에서 연장되는 호형의 터널면을 형성하는 터널의 바닥면과 터널면이 만나는 터널의 바닥면을 고정점으로 하는 복수의 센싱유니트를 설치하고, 상기 센싱유니트는 일단이 고정점에 고정되는 고정바가 센서블럭을 가변토록 되면서 터널면에 고정되는 가변바에 연결되며, 상기 고정바의 길이는 일정비율로 터널면을 따라 증가되거나 감소토록 설치되는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 센싱유니트는, 가변수단이 구비되어 암반면에 형성되는 요철에 대응되는 형상을 갖도록 변형되어 지지되는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 가변수단은, 고정바 또는 가변바가 내장되면서 상측 또는 하측에 교대로 반복하여 절개홈이 구비되는 제1가이드편으로 이루어진 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

더하여, 본 발명의 가변수단은, 고정바 또는 가변바를 내장하도록 하면서 일정길이로 이루어져 조인트부재를 통하여 각각 연결되는 복수의 제2가이드편으로 이루어진 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

계속하여, 본 발명의 센서는 양측에 신호가 입출력되는 단자가 구비되면서 고정바 또는 가변바와 연결되는 고정부재를 구비하여 제1,2가이드편에 구비되는 커버를 통하여 분리가능토록 연결되는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 가변바와 고정바의 마주보는 양측단부가 내경측에 각각 오버랩토록 커버부재가 구비되는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 고정바 및 가변바를 터널의 상부면 중앙을 중심으로 양측에 각각 대칭설치되는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

더하여, 본 발명의 고정바 및 가변바가 일정비율로 터널의 원주방향 일측에서 점차로 증가 또는 감소토록 설치될 때 터널의 원주방향 타측에서 점차로 감소 또는 증가토록 설치되는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 센싱유니트는 직선 또는 회전운동하는 지시핀과 이를 동작시키는 액튜에이터 및 상기 액튜에이터에 변위를 전달하는 작동케이블로서 이루어진 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

더하여, 본 발명의 센싱유니트는 광섬유센서, 압력센서, 전기저항센서, 진동현센서, 접촉식자기센서, 자기센서중에서 선택되는 어느 하나가 사용되는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 타켓의 설치 없이도 터널의 변위측정이 가능하고, 간단한 구성으로 용이하게 설치하여 터널에서의 변위측정이 가능하며, 터널에 노출없이 매립되는 구성으로 노출에 따른 손상없이 터널의 변위측정이 가능한 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 지중변위 측정장치를 도시한 단면도이다.
도2는 본 발명에 따른 터널 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트 설치상태를 도시한 개략도이다.
도3은 본 발명에 따른 터널 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 설치상태를 도시한 단면도이다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 설치상태를 도시한 단면도이다.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터널 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 설치상태를 도시한 단면도이다.
도6 및 도7은 각각 본 발명의 실시예에 따른 터널 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 설치상태를 도시한 단면도이다.
도8은 본 발명에 따른 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 연결상태를 도시한 개략도이다.
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 연결상태를 도시한 개략도이다.
도10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 설치상태를 도시한 요부 사시도이다.
도11 및 도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱유니트의 설치방법을 도시한 개략도이다.
도13 내지 도15는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱유니트의 설치상태를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 터널 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트 설치상태를 도시한 개략도이고, 도3은 본 발명에 따른 터널 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 설치상태를 도시한 단면도이며, 도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 설치상태를 도시한 단면도이고, 도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터널 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 설치상태를 도시한 단면도이며, 도6 및 도7은 각각 본 발명의 실시예에 따른 터널 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 설치상태를 도시한 단면도이고, 도8은 본 발명에 따른 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 연결상태를 도시한 개략도이며, 도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 연결상태를 도시한 개략도이고, 도10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내공변위 측정방법에 의한 센싱유니트의 설치상태를 도시한 요부 사시도이며, 도11 및 도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱유니트의 설치방법을 도시한 개략도이고, 도13 내지 도15는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱유니트의 설치상태를 도시한 단면도이다.

본 발명의 센싱유니트(400)는, 바닥면(G) 및 상기 바닥면(G)에서 연장되는 호형의 터널면(S)을 형성하는 터널(T)에서 상기 터널면(S)을 따라 설치되어 변위를 측정토록 한다.

이때, 상기 센싱유니트(400)는, 터널(T)의 형성시 발파등에 의해 형성되는 암반면(110)을 따라 설치토록 되고, 상기 암반면(110)에 일층 이상의 숏크리트를 타설로 이루어진 보강층(130)을 형성할 때 암반면(110)에 센싱유니트(400)가 일체로 고정되어 암반면의 변위정도를 측정하게 된다.

더하여, 상기 센싱유니트(400)의 설치는 터널(T)의 굴진시 형성되는 암반면(110)에 적층되는 적어도 한층 이상의 숏크리트층으로 이루어진 보강층(130), 상기 암반면(110)의 외측 또는 보강층의 내측에 구비되면서 격자지보 또는 강지보로 이루어진 보강재구조물(900) 중 선택되는 어느 하나에 장착되어 변위를 측정하게 된다.

이때, 상기 센싱유니트(400)는, 암반면에 설치된 후 그 일측에 보강층이 적층되어 매립되거나 암반면 또는 보강층에 보강재구조물을 설치된 후 적층되는 최종의 보강층(130)에 의해 매립되는 구성으로 발파시 발생되는 파편이나 발파충격에 의해 센싱유니트가 손상되는 것을 방지토록 설치된다.

그리고, 상기 센싱유니트(400)는, 암반면, 보강층, 보강재구조물중 선택되는 어느 하나의 호를 따라 하나의 연장되는 선을 이루도록 복수개가 길이방향으로 연속하여 연결설치된다.

이때, 상기 센싱유니트(400)는, 하우징(401)의 내측에서 일단이 고정되는 센서(400a)가 구비되며, 상기 센서(400a)는 롯뜨 또는 와이어로 이루어진 연결재(403)로서 하우징(401)의 타측에 연결된다.

더하여, 상기 센싱유니트(400)는, 하우징(401)의 내측면 수평방향에 동일 길이의 롯뜨 또는 와이어로 이루어진 연결재(403)에 고정될 때 이에 복수의 센싱(400a)가 연결되어 병렬설치토록 된다.

또한, 상기 센싱유니트(400)는, 센서(400a)가 하우징(401)의 원주방향을 따라 배치되면서 상기 센서에는 각각 상이한 길이를 갖는 롯뜨 또는 와이어로 이루어진 연결재(403)가 연결된다.

그리고, 상기 하우징의 내측에는 센서(400a)와 이에 연결되는 연결재(403)로 이루어진 센싱유니트(400)가 동일 길이방향에 연속하여 각각 분리 배치되면서 상기 센싱유니트가 하우징(401)의 원주방향 둘레를 따라 각각 배치된다.

이때, 상기 하우징(401)의 둘레에 배치되는 각각의 센싱유니트(400)의 센서(400a) 위치는 각각 하우징(401)의 길이방향에 각각 상이하게 배치된다.

한편, 상기 바닥면(G)과 터널면(S)이 만나는 부분을 고정점(P)으로 하는 복수의 센싱유니트(400)를 설치한다.

이때, 상기 센싱유니트(400)는 일단이 고정점(P)에 고정되는 고정바(210)가 센서(400a)의 일측에 연결될 때 상기 센서(400a)는 터널면(S)에 고정되는 가변바(500)에 연결되며, 상기 고정바(210)의 길이는 일정비율로 터널면을 따라 증가되거나 감소토록 설치된다.

더하여, 상기 고정바(210)는 제1가이드편(511)의 내측에 설치되고, 상기 제1가이드편(211)의 일단은 앵커(300)를 통하여 바닥면(G)에 고정토록 설치된다.

또한, 상기 고정바(210)가 연결되는 센서(400a)에는 일단이 터널면(S)에 고정되는 가변바(500)의 타단이 각각 연결된다.

이때, 상기 가변바(500) 역시 제1가이드편(511)의 내측에 설치되면서 앵커(300)를 통하여 터널면(S)에 고정토록 설치된다.

더하여, 상기 가변바(500)는, 동일 길이로 형성되어도 되며, 각각의 센서(400a)에 서로 다른 길이를 갖는 가변바(500)가 연결되어도 좋다.

그리고, 상기 가변바(500)와 고정바(210)를 지지하는 제1가이드편(511)이 분리되어 마주보는 양단이 내경측에 각각 오버랩토록 하면서 센서(400a)를 보호토록 커버부재(600)가 구비된다.

한편, 상기 센싱유니트(400)는 터널(T)의 상부면 중앙을 중심으로 양측에 각각 대칭 설치한다.

다른 한편, 상기 센싱유니트(400)는 일정비율로 터널(T)의 원주방향 일측에서 점차로 증가 또는 감소토록 설치될 때 터널의 원주방향 타측에서 점차로 감소 또는 증가토록 설치된다.

그리고, 상기 센싱유니트(400)는 직선 또는 회전운동하는 지시핀(410)과 이를 동작시키면서 제1롯뜨에 연결되는 액튜에이터(420)로 이루어진다.

더하여, 상기 센싱유니트(400)는, 광섬유센서, 압력센서, 전기저항센서, 진동현센서, 접촉식자기센서, 자기센서, 기울기센서중에서 선택되는 어느 하나의 센서(400a)가 사용되는 것이다.

다른 한편, 상기 센싱유니트(400)는, 터널의 원주방향 동일위치에 상,하측에 적층되어 병렬설치된다.

그리고, 센싱유니트(400)는, 가변수단(700)이 구비되어 암반면(S)에 형성되는 요철에 대응되는 형상을 갖도록 변형되어 지지된다.

또한, 가변수단(700)은, 고정바 또는 가변바가 내장되면서 상측 또는 하측에 교대로 반복 형성되는 절개홈(511a)을 갖는 제1가이드편(511)으로 이루어진다.

더하여, 가변수단(700)은, 고정바 또는 가변바를 내장하도록 하면서 일정길이로 분할 설치되어 서로 연결되는 제2가이드편(533)으로 이루어지며, 상기 제2가이드편(533)은, 조인트부재(533a)를 통하여 각각 연결된다.

계속하여, 센서(400a)는 양측에 신호가 입출력되는 단자(400b)가 구비되면서 고정바 또는 가변바와 연결되는 고정부재(400c)를 구비하여 제1,2가이드편의 커버(400d)를 통하여 분리가능토록 연결된다.

또한, 상기 센싱유니트는, 암반면 또는 보강층에 거푸집(700)을 통하여 매립공간(710)을 형성한 후 센싱유니트를 매립하여 경화제나 모르타르등으로 이루어진 충진제(409)로 고정한 후 그 일측에 보강층(S)을 적층하는 구성으로 센싱유니트를 매립토록 한다.

그리고, 상기 센싱유니트(400)는, 암반면(110) 또는 보강층(S), 보강재구조물(900)중 선택되는 어느 하나에 설치한 후 그 일측에 보강층(S)을 적층하는 구성으로 센싱유니트를 매립토록 한다.

이때, 상기 센싱유니트(400)는, 제1,2가이드편을 통하여 절곡되어 암반면등의 요철에 대응되어 고정토록 되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도15에서 도시한 바와같이 본 발명은, 터널(T)의 형성시 발파등에 의해 암반에 일정한 공간을 형성한다.

그리고, 상기 터널(T)의 천공시 공간을 통하여 노출되는 터널면(S)에 일층 이상의 숏크리트등으로 이루어진 보강층(130)을 일체로 적층 형성한다.

이때, 상기 보강층(130)의 형성전에 고정바(210)와 센싱유니트(400) 및 가변바(500)가 터널(T)의 암반면에 대응되는 호을 갖도록 연속하여 연결되는 형상으로 이루어진 제1가이드편(211)가 터널면(S) 또는 암반면에 앵커(300)를 통하여 고정된다.

또한, 상기 제1가이드편(211)는 터널면(S) 또는 암반면에 고정설치시 상기 고정바(210) 및 가변바(500)가 앵커를 통하여 각각 고정된다.

더하여, 상기 제1가이드편(211)를 통하여 가변바(500)와 고정바(210) 및 센서(400a)가 내장되는 센싱유니트를 설치될 때 상기 가변바(500)가 고정되는 암반면에 변화가 발생될 때 변형이 발생되지 않는 암반면에 고정되는 고정바(210)를 중심으로 가변되면서 센서(400a)에 하중을 전달함으로써 암반면의 변위를 측정하게 된다.

또한, 상기 센싱유니트(400)는, 상기 보강층(130)의 형성전에 터널(T)의 하단에 일단이 각각 고정되면서 터널의 하단에서 원주를 따라 일정비율로 증가 또는 감소되는 길이를 갖도록 복수의 고정바(210)를 각각 설치하여 가변바(500)가 고정되는 위치의 암반면에 변화가 발생될 때 센싱유니트(400)의 측정값이 각각 상이하게 발생되고, 상기 센싱유니트(400)의 변화값의 크기에 따라 변위발생 위치를 파악할 수 있게 된다.

이때, 상기 고정바(210)는 제1가이드편(211)의 내측에서 이동가능토록 설치되어 고정바(210)가 위치가 암반면의 변위 발생시 그 변위값을 센서(400a)에 전달토록 한다.

또한, 상기 고정바(210)에는 센서(400a)를 개재하여 전체가 동일길이로 형성되면서 일단이 터널에 고정되는 가변바(500)의 타단이 각각 연결되는 구성으로 고정바와 가변바가 연결되는 전체길이가 동일비율로 증가또는 감소토록 된다.

이때, 상기 가변바(500) 역시 제1가이드편(211)의 내측에서 이동가능토록 설치되어 암반면의 변위 발생시 그 변위값을 센서(400a)에 전달토록 한다.

한편, 상기 고정바(210) 및 가변바(500)가 연결되는 센서(400a)를 터널(T)의 상부면 중앙을 중심으로 양측에 각각 대칭 설치되어 터널의 하부면에 고정되는 고정바(210)를 중심으로 가변바(500)가 가변되면서 내공변위를 측정하게 된다.

다른 한편, 상기 고정바(210) 및 가변바(500)가 일정비율로 터널(T)의 원주방향 일측에서 점차로 증가 또는 감소토록 설치될 때 터널의 원주방향 타측에서 점차로 감소 또는 증가토록 설치되는 구성으로 터널의 내경측 전체에서 내공변위의 측정이 가능토록 된다.

한편, 본 발명의 센싱유니트(400)는, 센서를 사용하여 디지털값으로 출력하는 디지털측정장치 또는 변위값을 지시핀등을 통하여 표시하는 아나로그 타입이 동시에 사용될 수 있다.

상기 아나로그 타입의 센싱유니트(400)는, 직선 또는 회전운동하는 지시핀(410)과 이를 동작시키면서 제1롯뜨에 연결되는 액튜에이터(420)로 이루어져 변위에 따른 롯뜨의 이동을 지시핀(211)를 움직이는 엑튜에이터에 전달하여 아나로그 상태로 출력이 가능하게 된다.

그리고, 상기 센싱유니트(400)는, 디지털 수치신호로서 출력되는 광섬유센서, 압력센서, 전기저항센서, 진동현센서, 접촉식자기센서(LVDT), 자기센서, 기울기센서 중에서 선택되어 사용되는 센서(400a)와 이에 연결되는 신호케이블(미도시)를 통하여 외부에 전달하여 디지털수치로서 출력토록 하여도 된다.

다른 한편, 상기 센서(400a)는, 터널의 원주방향 동일위치 즉 동일 수직선상의 상,하측에 적층 설치되어 터널의 내공변위가 상부 또는 하부 방향으로 향하는 것을 측정토록 한다.

그리고, 센싱유니트(400)는, 가변수단(700)이 구비되어 암반면(110)등에 형성되는 요철에 대응되는 형상을 갖도록 변형되어 숏크리트로 이루어진 보강층(130)의 형성시 외부에 노출되는 문제점을 해소하여 발파등에 의한 센싱유니트가 손상되는 문제점을 해소토록 한다.

또한, 가변수단(700)은, 고정바 또는 가변바가 내장되면서 상측 또는 하측에 교대로 반복 형성되는 절개홈(511a)을 갖는 제1가이드편(511)으로 이루어져 상부 또는 하부를 향하여 자유롭게 굴곡토록 되어 암반면(110)에 대응되어 절곡되어 고정토록 된다.

더하여, 가변수단(700)은, 고정바 또는 가변바를 내장하도록 하면서 일정길이로 이루어져 조인트부재(533a)를 통하여 각각 연결되는 복수의 제2가이드편(533)으로 이루어져 각각의 제2가이드편(533)이 서로 다른 방향으로 자유롭게 굴곡토록 되어 암반면(110) 또는 보강층(130)에 대응되어 절곡되어 고정토록 된다.

계속하여, 센서(400a)는 양측에 신호가 입출력되는 단자(400b)가 구비되면서 고정바 또는 가변바와 연결되는 고정부재(400c)를 구비하여 제1,2가이드편의 커버(400d)를 통하여 분리가능토록 연결되는 구성으로 센서를 센싱유니트의 설치시 일체로 장착하는 구성이 아닌 센싱유니트의 장착후 커버를 분리하여 센서를 장착하는 구성으로 장착시 또는 파손시 센서(400a)가 파손되는 문제점을 해소하게 된다.

한편, 상기 센싱유니트(400)는 도11과 같이, 제1,2가이드편을 통하여 암반면 또는 보강층의 면을 따라 배치된 후 그 상측에 다른 적층되는 다른 보강층에 의해 매립토록 한다.

또한, 도12와 같이 상기 센싱유니트는, 암반면 또는 보강층에 거푸집(800)을 통하여 매립공간(710)을 형성한 후 센싱유니트를 매립하여 경화제나 모르타르 등으로 이루어진 충진제로 고정하며, 상기 센싱유니트의 상측에 다른 보강층(130)을 적층하여 센싱유니트를 매립토록 하는 것이다.

그리고, 도13에서와 같이 상기 센싱유니트(400)는, 암반면(110) 또는 보강층(130)중 선택되는 어느 한면의 호를 따라 복수개가 길이방향으로 연속하여 연결되어 각각의 터널면에서 변위를 측정하게 된다.

또한, 상기 센싱유니트(400)는, 하우징(401)의 내측에서 일단이 고정되는 센서(400a)가 구비되며, 상기 센서(400a)에는 롯뜨 또는 와이어로 이루어진 연결재(403)가 연결되는 구성으로 하우징의 변형시 롯뜨 또는 와이어의 길이가 변형되어 센서(400a)에 변형을 전달하게 된다.

더하여, 상기 센싱유니트(400)는, 하우징(401)의 내측면 수평방향에 동일 길이의 롯뜨 또는 와이어로 이루어진 연결재(403)가 연결되는 복수의 센싱유니트가 병렬설치되거나 복수의 센싱유니트가 하우징의 원주방향을 따라 배치되면서 상이한 길이를 갖는 연결재가 센싱유니트에 각각 연결되는 구성을 통하여 변위의 크기 및 변위의 방향을 알 수 있게 된다.

또한, 도14에서와 같이 상기 센싱유니트(400a)는, 동일 방향에 센서(400a)와 이에 연결되는 연결재로 이루어지면서 센싱유니트가 연속하여 배치되면서 상기 센싱유니트가 하우징의 원주방향 둘레를 따라 각각 배치되는 구성으로 하우징의 길이방향 전체에 센서가 각각 배치되어 변위를 위치를 정확하게 알 수 있게 된다.

더하여, 상기 하우징의 둘레에 배치되는 센싱유니트는 센서에 연결되는 연결재의 길이가 각각 상이하게 형성되어 변위를 위치를 정확하게 알 수 있게 됨은 물론 방향을 알 수 있게 되는 것이다.

110...암반면 130...보강층
210...고정바 300...앵커
500...가변바 400...센싱유니트
600...커버부재

Claims

터널의 굴진시 형성되는 암반면, 암반면에 적층되면서 적어도 한층 이상의 숏크리트층으로 이루어진 보강층, 상기 암반면 또는 보강층에 구비되는 보강재구조물 중 선택되는 어느 하나에 센싱유니트를 설치하여 상기 센싱유니트가 최종의 보강층 내측에 매립토록 하여 터널의 변위를 측정하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제1항에 있어서, 상기 센싱유니트는, 암반면, 보강층, 보강재구조물중 선택되는 어느 하나의 호를 따라 복수개가 길이방향으로 연속하여 연결되고,
상기 센싱유니트는, 하우징의 내측에서 일단이 고정되는 센서가 구비되며, 상기 센서에는 롯뜨 또는 와이어로 이루어진 연결재가 연결되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제2항에 있어서, 상기 센싱유니트는, 하우징의 내측면 수평방향에 동일 길이의 롯뜨 또는 와이어로 이루어진 연결재가 연결되는 복수의 센싱유니트가 병렬설치되거나,
복수의 센싱유니트가 하우징의 원주방향을 따라 배치되면서 상이한 길이를 갖는 연결재가 센서에 각각 연결되는 구성중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제2항에 있어서, 상기 센싱유니트는, 하우징의 길이방향 동일 선상에 센서와 이에 연결되는 연결재로 이루어진 각각의 센싱유니트가 연속하여 분리 배치되면서 상기 센싱유니트가 하우징의 원주방향 둘레를 따라 각각 배치되고,
상기 하우징의 둘레에 배치되는 센싱유니트는 센서에 연결되는 연결재의 길이가 각각 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제1항에 있어서, 상기 센싱유니트는, 터널의 바닥면과 터널면이 만나는 터널의 바닥면을 고정점으로 하는 복수의 센싱유니트를 설치하고, 상기 센싱유니트는 일단이 고정점에 고정되는 고정바가 센서를 가변토록 되면서 터널면에 고정되는 가변바에 연결되며, 상기 고정바의 길이는 일정비율로 터널면을 따라 증가되거나 감소토록 설치되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제5항에 있어서, 상기 센싱유니트는, 가변수단이 구비되어 암반면에 형성되는 요철에 대응되는 형상을 갖도록 변형되어 지지되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제6항에 있어서, 상기 가변수단은, 고정바 또는 가변바가 내장되면서 상측 또는 하측에 반복하여 교대로 형성되는 절개홈을 갖는 제1가이드편으로 이루어진 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제6항에 있어서, 상기 가변수단은, 고정바 또는 가변바를 내장하도록 하면서 일정길이로 이루어져 분할 설치되어 조인트부재를 통하여 각각 연결되는 복수의 제2가이드편으로 이루어진 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제5항에 있어서, 상기 센서는, 양측에 신호가 입출력되는 단자가 구비되면서 고정바 또는 가변바와 연결되는 고정부재를 구비하여 제1,2가이드편에 구비되는 커버를 통하여 분리가능토록 연결되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제5항에 있어서, 상기 하우징의 외측에 가변바와 고정바의 마주보는 양단이 내경측에 각각 오버랩토록 설치되는 커버부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제5항에 있어서, 상기 고정바 및 가변바를 터널의 상부면 중앙을 중심으로 양측에 각각 대칭설치되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제5항에 있어서, 상기 고정바 및 가변바가 일정비율로 터널의 원주방향 일측에서 점차로 증가 또는 감소토록 설치될 때 터널의 원주방향 타측에서 점차로 감소 또는 증가토록 설치되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 센싱유니트는 직선 또는 회전운동하는 지시핀과 이를 동작시키는 액튜에이터 및 상기 액튜에이터에 변위를 전달하는 작동케이블로서 이루어진 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제1항에 있어서, 상기 센싱유니트는, 광섬유센서, 압력센서, 전기저항센서, 진동현센서, 접촉식자기센서, 자기센서중에서 선택되는 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제1항에 있어서, 상기 센싱유니트는, 터널의 원주방향 동일위치에 상,하측에 적층되어 병렬설치되는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제1항에 있어서, 상기 센싱유니트는, 제1가이드편을 통하여 암반면 또는 보강층의 면을 따라 배치된 후 그 상측에 다른 적층되는 다른 보강층에 의해 매립토록 하는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.
제1항에 있어서, 상기 센싱유니트는, 암반면 또는 보강층에 거푸집을 통하여 매립공간을 형성한 후 센싱유니트를 배치하여 충진재로 고정하며,
상기 센싱유니트의 상측에 다른 보강층을 적층하여 센싱유니트를 매립토록 하는 것을 특징으로 하는 매립형 변위계를 이용한 터널변위 측정방법.