KR20180057770A - Operation method and system of floating tunnel system of self floating adjustment for deep sea - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a floating deep-sea tunnel system. More specifically, the floating deep-sea tunnel system comprises: a deep-sea tunnel body having an hollow end surface; a floating suspension system including at least two floating bodies, a floating suspension cable to connect a gap between two of the floating bodies, and a floating suspension member to connect the floating suspension cable and the deep-sea tunnel body; and a submerged suspension system including at least two lower moorings fixed on the seabed, a submerged suspension cable to connect a gap between two of the lower moorings, and a submerged suspension member to connect the submerged suspension cable and the deep-sea tunnel body. The tunnel body allows seawater to flow into the hollow end surface or discharges seawater to autonomously adjust buoyancy of the tunnel body. The floating suspension system prevents a descent of the tunnel body when a weight of the deep-sea tunnel body is larger than buoyancy of the tunnel body. The submerged suspension system prevents an ascent of the tunnel body when the weight of the deep-sea tunnel body is smaller than the buoyancy of the tunnel body.

Description

자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물과 그 운영 시스템 및 운영 방법{OPERATION METHOD AND SYSTEM OF FLOATING TUNNEL SYSTEM OF SELF FLOATING ADJUSTMENT FOR DEEP SEA}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a flooded deep-sea tunnel structure having a self-buoyancy control function, an operating system thereof, and a method of operating the same.

본 발명은 부유식 심해 터널 시스템 에 대한 것이다. 보다 상세하게는 자체 부력 조절 능력을 갖춤으로써, 외부의 지지 구조물에 대한 부하를 최소화하고, 안정성이 개선된 부유식 심해 터널 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a floating deep-sea tunnel system. More particularly, the present invention relates to a floating deep-sea tunnel system having self-buoyancy control capability, minimizing load on an external support structure, and improving stability.

삼면이 바다로 둘러 쌓인 지리적 특징과 전국적인 교통망 확충의 중요성이 대두 되고 있으며, 최근 거제도에 침매 터널 구조가 적용된 거가대교가 완공됨으로써, 해양 교통 인프라에 대한 관심이 점차 높아지고 있다. 특히 제주-목포의 해저 터널도 공론화 되고 있으며, 한중, 한일간의 해저 터널과 같은 메가 프로젝트도 구체적으로 논의되고 있는 상황이다. 따라서 해양 교통 인프라에 대한 관심과 연구 개발이 절실한 상황이다. The geographical feature surrounded by the sea on three sides and the importance of expanding the nationwide transportation network are emerging. Recently, the construction of the Daegyo Bridge with the tunnel structure of Geoje Island has been completed and the interest in the marine transportation infrastructure is gradually increasing. In particular, the underwater tunnels of Jeju-Mokpo are being publicized, and mega-projects such as submarine tunnels in Korea, China and Korea are being discussed in detail. Therefore, interest in ocean transportation infrastructure and research and development are urgent.

도 1에는 해양 교통 인프라의 네 가지 유형과 해중 터널의 네 가지 지지 방법에 따른 구분을 도시 하였다. 해양 교통 인프라는 교량, 해중(수중)터널, 침매 터널, 해저 터널로 구분될 수 있는데, 이중에 해중(수중) 터널은 공사기간과 비용 측면에서, 다른 세 종류의 해양 교통 인프라에 비해 유리한 측면이 많다. 해중(수중) 터널은 수면 위의 바람이나 파도의 영향은 없으면서, 해저 지반의 지리적 조건과 지진을 비롯한 해저 기상의 영향이 적다. 즉, 상대적으로 가혹한 시공 환경인 해수면 또는 해저 지면이 아닌, 수중에 터널을 건설함으로써, 시공성을 최대한 확보함과 동시에, 시공후에도 안정적인 자연환경에서 터널을 운영할 수 있는 장점이 있다. 교량, 침매 터널, 해저 터널은 해저 지면이나 지반에 고정되지만, 해중(수중)터널은 해저 지면에서 부양된 상태이기 때문에, 터널 본체를 고정하는 방법이 다양하다. Figure 1 shows the four types of marine transportation infrastructure and the distinction according to the four support methods of underwater tunnels. Marine transportation infrastructure can be classified into bridges, underwater (underwater) tunnels, immersion tunnels, and submarine tunnels. In terms of construction time and cost, underwater tunnels are more advantageous than the other three kinds of marine transportation infrastructure many. Underwater (underwater) tunnels are less influenced by submarine weather, including earthquakes and earthquakes in the seabed, without the effects of winds and waves on the surface of the water. That is, by constructing the tunnel in the water rather than the sea surface or the sea floor, which is a relatively severe construction environment, it is possible to maximize the workability and to operate the tunnel in a stable natural environment even after the construction. Bridges, immersion tunnels, and submarine tunnels are fixed on the surface of the seafloor or on the ground. However, underwater (underwater) tunnels are floated on the surface of the seabed.

해중(수중) 터널을 지지하는 네 가지 지지 방식을 구분하는 요소는 해중(수중) 터널 본체가 갖는 부력(B)과 자중(W)의 차이이다. 부력이 자중보다 크면 해수면으로 부양하려는 힘이 발생하고, 자중이 부력보다 크면 해저 지면으로 가라 앉는 힘이 커진다. 따라서 부력이 클 경우에는, 터널 몸체를 해저 지면에 고정하는 지지 방식을 사용해야 하며, 자중이 크면 해수면의 부유체에 터널 몸체를 거치하거나, 해저 지면에 교량을 설치하여 거치하는 방법이 가능하다. 자중과 부력이 동일하면, 이론적으로는 외부의 지지장치가 불필요 하다. The factor that distinguishes the four support systems supporting underwater (underwater) tunnels is the difference between the buoyancy (B) and the self weight (W) of the underwater tunnel body. If the buoyancy is larger than its own weight, a force to float on the sea surface occurs. If its weight is larger than buoyancy, the force of sinking to the bottom of the sea becomes larger. Therefore, if the buoyant force is large, a method of fixing the tunnel body to the bottom of the sea floor should be used. If the weight of the tunnel body is large, it is possible to mount the tunnel body on the sea water surface or mount the bridge on the sea floor. If the self weight and the buoyancy are the same, theoretically, an external support device is unnecessary.

해중(수중)에서는 엄청난 수압에 의한 안전 사고에 대한 위험이 항상 도사리고 있다. 또한, 해수면과 해저 지면에 비하여 상대적으로 안정적인 자연환경이기는 하지만, 계절과 같은 큰 주기의 기후 변화에 의한 해류는, 터널과 같은 대형 구조물에 미치는 물리적 영향이 결코 작지 않다. 즉, 해중(수중) 터널의 건설에서는 터널 몸체의 지지 방식에 따른 안정적인 몸체 위치 유지가 매우 중요한 시공 기술 요소 이다. In the water (underwater), there is always a risk of safety accidents caused by huge water pressure. In addition, although the natural environment is relatively stable compared to sea level and seabed ground, oceanic currents due to large-scale climate change such as seasons have never been so small in physical effects on large structures such as tunnels. That is, in the construction of underwater (underwater) tunnels, it is a very important construction technology factor to maintain the stable body position according to the supporting method of the tunnel body.

시공의 편의성, 시공 기간, 시공의 난이도, 비용 등을 고려했을 때, 향후의 해양 교통 인프라 중에 해중(수중) 터널이 상대적 장점이 많다고 판단 할 수 있다. 따라서 시공의 편의 성 및 시공 후의 안정성을 확보할 수 있는 해중(수중) 터널의 시공 기술 개발이 매우 절실하다. 이렇게 함으로써, 교량을 제외한 나머지 해중(수중)터널, 침매터널, 해저 터널의 건설 경험이 거의 없는 우리나라의 해양 인프라 기술력 향상에 크게 도움이 될 것이다.
Considering the convenience of construction, construction period, difficulty of construction, cost, etc., it can be concluded that underwater (underwater) tunnels are relatively advantageous for future marine transportation infrastructure. Therefore, it is very urgent to develop an underwater (underwater) tunnel construction technique that can secure the convenience of construction and stability after construction. By doing so, it will greatly contribute to the improvement of Korea's marine infrastructure technology, which has little experience in construction of underwater (underwater) tunnels, immersion tunnels and submarine tunnels except for bridges.

한국 등록특허 10-0797795Korean Patent No. 10-0797795 한국 공개특허 10-2013-0027312Korean Patent Publication No. 10-2013-0027312 한국 공개특허 10-2009-0107333Korean Patent Publication No. 10-2009-0107333

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 부유식 심해 터널 시스템은 중공을 구비하는 터널 몸체(100)의 자중-부력의 밸런스 상태를 측정하는 센서를 적용하여, 실시간 부력 조절이 가능하며, 터널 몸체(100)를 고정하기 위한 터널 외부에 설치되는 터널 지지 구조물에 대한 부하를 최소화 함으로써, 운영되는 동안에 안정성이 획기적으로 개선될 수 있는 부유식 심해 터널 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a floating deep-water tunnel system in which a balanced state of the self weight and buoyancy of a tunnel body having a hollow The buoyancy control can be performed in real time by applying the sensor for measuring and the load on the tunnel support structure installed outside the tunnel for fixing the tunnel body 100 can be minimized, The purpose of this system is to provide deep sea tunnel system.

또한 터널 외부의 터널 지지 구조물을 시공, 운영중에 점검이 간소화 될 수 있을 뿐만 아니라, 환경 또는 설치 지역의 다른 인간 활동에 대한 영향을 최소화 할 수 있는 부유식 심해 터널 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
It is also an object of the present invention to provide a floating deep-sea tunnel system which can simplify inspection during construction and operation of a tunnel support structure outside a tunnel, and minimize the influence on other human activities in the environment or the installation area.

따라서 본 발명의 제1 목적은 부유식 심해 터널에 있어서, 물류 통행 통로와 부력 조절을 위한 중공 단면을 구비한 심해 터널 몸체; 적어도 두 개 이상의 부유체와 두 개의 상기 부유체 사이를 연결하는 부유 현수케이블과, 상기 부유 현수 케이블과 상기 심해 터널 몸체를 연결하는 부유 현수재를 포함하는 부유 현수 시스템;및 해저 지반에 고정되는 적어도 두 개 이상의 하부 무어링과 두 개의 상기 하부 무어링 사이를 연결하는 침매 현수 케이블과, 상기 침매 현수 케이블과 상기 심해 터널 몸체를 연결하는 침매 현수재를 포함하는 침매 현수 시스템;을 포함하며, 상기 터널 몸체는 상기 중공 단면에 해수를 유입시키거나 방출함으로써 상기 터널 몸체의 자체 부력을 자체 조절하고, 상기 부유 현수 시스템은 상기 심해 터널 몸체의 자중이 상기 터널 몸체의 부력보다 클 때, 상기 터널 몸체의 하강을 방지하며, 상기 침매 현수 시스템은 상기 심해 터널 몸체의 자중이 상기 터널 몸체의 부력보다 작을 때, 상기 터널 몸체의 상승을 방지하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물을 제공함으로써 달성 될 수 있다. Accordingly, a first object of the present invention is to provide a deep-water tunnel body having a hollow section for controlling a distribution passage and a buoyancy in a floating deep-sea tunnel; A floating suspension system including at least two floats and at least two floats and a floating suspension cable connecting the floating suspension cable and the deep-sea tunnel body, A breeze suspension cable connecting two or more lower moorings and two lower moorings and a breech suspension system connecting the breeze suspension cable and the deepwater tunnel body, Wherein the body adjusts self-buoyancy of the tunnel body by introducing or discharging seawater into the hollow section, and when the weight of the deep-water tunnel body is larger than the buoyancy of the tunnel body, Wherein the immersion suspension system is configured such that the weight of the deepwater tunnel body is greater than the weight of the tunnel body Is less than the buoyancy, can be achieved by providing a floating deep tunnel structure having its own buoyancy control to prevent the rise of the tunnel body.

그리고, 상기 터널 몸체는 길이 방향으로 적어도 하나 이상의 터널 단위 몸체로 분리될 수 있고, 상기 단위 몸체의 양쪽 끝단에는 방수, 방화 시설이 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.The tunnel body may be divided into at least one tunnel unit body in the longitudinal direction, and waterproof and fireproof facilities are installed at both ends of the unit body.

또는 상기 터널 몸체에 설치되고 상기 터널 몸체를 감싸는 U자 형 행어를 설치하여, 상기 행어를 상기 현수재에 연결하여, 상기 터널 몸체 하부면으로 상기 터널 몸체의 자중이 분산되는 것을 특징으로 할 수 있다. Or a U-shaped hanger installed on the tunnel body and surrounding the tunnel body, and connecting the hanger to the suspension material, the weight of the tunnel body is dispersed on the lower surface of the tunnel body .

그리고, 상기 중공 단면이 적어도 두 개 이상의 단위 중공 단면으로 분리되어, 해수의 유입과 방출이 분리된 구획 단위로 진행되는 것을 특징으로 할 수 있다. The hollow section may be divided into at least two unit hollow sections so that the inflow and outflow of seawater proceed in a divided unit.

또는 상기 중공 단면의 해수 유입과 방출제어를 위한 중공 단면 개폐기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Or a hollow sectional opening / closing device for controlling inflow and outflow of seawater in the hollow section.

그리고, 상기 중공 단면의 해수 유입과 방출제어를 위한 중공 단면 개폐기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.And a hollow section switch for controlling the inflow and outflow of seawater in the hollow section.

또는 상기 행어가 상기 부유 현수재 또는 상기 침매 현수재에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.Or the hanger may be connected to the floating suspension member or the floating suspension member.

그리고, 상기 부유체가 해저 지면에 고정되어, 상기 현수재 및 상기 현수선이 상기 터널 몸체에 일정한 부유력을 전달할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the floating body is fixed to the bottom of the sea floor, and the suspension member and the suspension line can transmit a certain floating force to the tunnel body.

또는, 상기 터널 몸체에, 상기 몸체의 부력을 주기적으로 측정하는 부력 측정 장치가 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.Alternatively, the tunnel body may further include a buoyancy measuring device for periodically measuring the buoyancy of the body.

그리고, 상기 부력 측정 장치는 무게 센서, 상기 터널 몸체의 축방향의 선형성 측정 센서 및, 현수재 텐션 측정 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 상기 무게 센서, 상기 선형성 측정 센서는 상기 터널 단위 몸체에 적어도 하나 이상 설치되며, 상기 현수재 텐션 측정 센서는 상기 부유 현수재 또는 상기 침매 현수재에 설치되는 것을 특징으로 할수 있다. The buoyancy measuring apparatus may include at least one of a weight sensor, a linearity measuring sensor in the axial direction of the tunnel body, and a suspending retension measuring sensor, and the weight sensor and the linearity measuring sensor may include at least one And the suspension retension measurement sensor is installed in the suspended suspension material or the suspended suspension material.

또는 상기 터널 몸체로 진출입하는 물류량을 측정하는 자중 변화 예측 장치을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. Or a self weight change prediction device for measuring the quantity of goods entering or leaving the tunnel body.

그리고, 상기 자중 변화 예측 장치는 상기 터널 몸체에 설치되어, 진출입하는 물류의 이동 영상을 획득하여, 상기 영상을 기반으로 상기 터널 몸체에 잔류중인 물류량을 계산하여, 상기 터널 몸체의 자중 변화를 예측하는 것을 특징으로 할 수 있다. The self weight change predicting device is installed in the tunnel body to acquire a moving image of the incoming and outgoing logistics, calculate a distribution amount remaining in the tunnel body based on the image, and predict a self weight change of the tunnel body . ≪ / RTI >

또는 상기 행어의 양측 케이블에 각각 텐션 측정 센서를 설치하여, 상기 텐션 측정 센서의 측정값 차이를 기반으로, 상기 터널 몸체의 축방향을 기준으로한 기울어짐을 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.Alternatively, tension sensors may be provided on both cables of the hanger to measure inclination with respect to the axial direction of the tunnel body, based on the difference in measured values of the tension measuring sensor.

그리고, 상기 터널 단위 몸체 내부의 화재 및 침수 현상을 포함하는 안전 상황 발생을 감지하는 안전 상황 측정 센서가 적어도 하나 이상이 설치 되고, 상기 안전 상황 측정 센서는 설치된 터널 단위 몸체의 위치에 대응하는 고유번호를 부여 받아서, 상기 터널 단위 몸체별 안전 상황 측정값이 모니터링 되는 것을 특징으로 할 수 있다.At least one safety status measuring sensor for detecting occurrence of a safety situation including a fire and immersion phenomenon inside the tunnel unit body is installed, and the safety situation measuring sensor is provided with a unique number corresponding to the position of the installed tunnel unit body And the safety state measurement value for each tunnel unit body is monitored.

또는 상기 안전 상황 측정 센서는 온도 센서, 침수 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Alternatively, the safety condition measuring sensor may include at least one of a temperature sensor and a water immersion sensor.

그리고, 상기 터널 단위 몸체 양끝에는, 비상시 파괴되어, 상기 터널 단위 몸체가 인접한 다른 터널 단위 몸체와 분리될 수 있는 파괴 시설이 구비되는 파괴구역;및 상기 파괴 구역에 인접하고, 상기 터널 단위 몸체 내측에 설치되며, 상기 터널 단위 몸체를 인접한 다른 터널 단위 몸체로부터 차단시키는 차단 시설이 구비된 차단 구역을 포함하는 안전시설 구역을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The tunnel unit body is provided with a destruction zone destined to be destroyed in an emergency so that the tunnel unit body can be detached from adjacent adjacent tunnel unit bodies and a destruction zone adjacent to the destruction zone, And a safety facility zone including a blocking zone provided to block the tunnel unit body from adjacent tunnel unit bodies.

또는 상기 파괴구역은 폭발성 파괴 장치가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.Or the breaking zone may be provided with an explosive breaking device.

그리고, 상기 차단 시설은 방화 또는 방수 기능의 내압성 차단 시설을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the blocking facility may include an anti-pressure blocking facility having a fire or waterproof function.

본 발명의 제2 목적은 부유식 심해 터널 구조물의 부력제어 운영 시스템에 있어서, A second object of the present invention is to provide a buoyancy control operating system of a floating deep-sea tunnel structure,

제9항 내지 13항중 어느 한 항에 따른 부유식 심해 터널 구조물;상기 부유식 심해 터널 구조물로부터 전송 받은, 무게, 축방향의 선형성, 현수재 텐션 및 자중 변화 측정값을 기반으로 부력 제어량을 계산하고, 계산된 T0 부력 제어량을 저장하는 부력 제어 계산부;및 상기 부력 제어 제어량을 기반으로 중공 단면 개폐기를 제어하는 중공 단면 개폐 제어부;를 더 포함하여, 상기 중공 단면 개폐 제어부의 제어에 의해서 상기 부유식 심해 터널에 설치된 중공 단면개폐기가 작동하고, 상기 중공단면 개폐기의 작동에 따라 중공 단면으로의 해수 유입이 제어되며, 상기 해수 유입후 변화된 상기 무게, 상기 축방향의 선형성, 상기 현수재 텐션 측정값이 상기 부력 제어 계산부로 전송되고, 상기 부력제어 계산부는 전송된 측정값을 기반으로, T1 부력 제어량을 계산하여 T0 부력 제어량과 비교하는, FeedBack Loop 체계가 실시간 작동하는, 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물을 이용한 부유식 심해 터널 부력 제어 운영 시스템을 제공함으로써 달성 될 수 있다.A floating deep-water tunnel structure according to any one of claims 9 to 13, wherein the buoyancy control amount is calculated on the basis of weight, axial linearity, suspension retension, and self weight variation measured from the floating deep-sea tunnel structure A buoyancy control calculation unit for storing the calculated buoyancy control amount, and a hollow section opening / closing control unit for controlling the hollow section opening / closing unit based on the buoyancy control amount, wherein the hollow section opening / The hollow section opening / closing device installed in the deep sea tunnel operates, and the inflow of seawater into the hollow section is controlled according to the operation of the hollow section opening / closing device, and the weight, the linearity in the axial direction, And the buoyancy control calculation unit calculates the T1 buoyancy control amount based on the transmitted measurement value Can be achieved by providing a flooded deep-sea tunnel buoyancy control operating system using a floating deep-water tunnel structure with self-buoyancy control, in which the FeedBack Loop system is operated in real time, which is compared with the T0 buoyancy control amount.

본 발명의 제 3목적은 부유식 심해 터널 구조물의 안전 운영 시스템에 있어서, 제16항에 따른 부유식 심해 터널 구조물;및 상시 부유식 심해 터널 구조물로부터, 안전 상황 발생 여부를 전송 받는 안전 상황 판단부; 를 더 포함하여, 상기 안전 상황 발생시, 상기 터널 안전 판단부는 터널 관리자에게 안전 상황 발생을 경보하고, 상기 터널 관리자는 차단 시설 또는 파괴 시설을 작동시킬 수 있는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물을 이용한 부유식 심해 터널의 안전 제어 운영 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다. A third object of the present invention is to provide a safe operation system for a floating deep-water tunnel structure, which comprises: a safety situation determination unit that receives from the floating deep-water tunnel structure according to claim 16, ; Wherein the tunnel safety determination unit alerts a tunnel manager to a safety situation occurrence when the safety situation occurs and the tunnel manager is a floating deep water tunnel having a self buoyancy control function capable of operating a blocking facility or a destructive facility, Can be achieved by providing a safety control operating system for a floating deep-sea tunnel using a structure.

본 발명의제 4 목적은 A fourth object of the present invention is

제19항에 따른 부력 제어 운영 시스템을 이용한, 부유식 심해 터널 구조물의 운영방법에 있어서, 터널 몸체의 무게, 축방향의 선형성, 현수재 텐션 및 자중 변화를 주기적으로 측정하여, T0 부력 제어량을 계산 하는 측정 및 제어량 산출 단계; 상기 부력 제어량을 기반으로 중공 단면으로 해수를 유입 또는 배출 시켜서, 상기 터널 몸체의 부력을 조절하는 부력 조절 단계; 상기 부력 조절 단계 이후 측정된 상기 무게, 축방향의 선형성, 현수재 텐션 및 자중 변화량을 기반으로 계산된 T1부력 제어량과 상기 T0 부력 제어량을 비교하여, 부력 제어 가능상황과 부력 제어 기능 이상 상황 또는 부력 제어 불가 환경 상황 중 적어도 하나의 상황으로 판단하는 상황 판단 단계; 상기 상황 판단 단계에서, 부력 제어 가능 상황으로 판단될 경우, 상기 측정 및 제어량 산출 단계와 부력 조절 단계를 반복하는 안정 운영 단계;및 상기 상황 판단 단계에서, 부력 제어 기능 이상 상황 또는 부력 제어 불가 환경 상황중 적어도 하나의 상황으로 판단될 경우, 상기 터널 몸체로의 물류 진입 차단을 포함하는 미리 설정되 안전 절차를 실시하는 비상 운영 단계를 포함하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물의 운영방법을 제공함으로써 달성 될 수 있다.
A method of operating a floating deep-water tunnel structure using the buoyancy control operating system according to claim 19, wherein the weight of the tunnel body, the linearity in the axial direction, the suspension retension and the self weight change are periodically measured to calculate the T0 buoyancy control amount And calculating a control amount; A buoyancy control step of controlling the buoyancy of the tunnel body by introducing or discharging seawater into a hollow section based on the buoyancy control amount; A buoyancy controllable situation, a buoyancy controllability abnormal situation, or a buoyancy controllability abnormal condition or a buoyancy controllability abnormal condition or a buoyancy controllability abnormal condition, An uncontrollable environment state, and a non-controllable environment state; A stable operation step of repeating the measurement and control amount calculation step and the buoyancy adjustment step when it is determined that the buoyancy control is possible in the situation determination step; And an emergency operation step of performing a predetermined safety procedure including interruption of entry into and out of the tunnel body when it is determined that at least one of the conditions is satisfied, . ≪ / RTI >

본 발명의 일 실시예에 따른, 부유식 심해 터널 시스템은 중공을 구비하는 터널 몸체(100)의 자중-부력의 밸런스 상태를 측정하는 센서를 적용하여, 실시간 부력 조절이 가능하며, 터널 몸체(100)를 고정하기 위한 터널 외부에 설치되는 터널 지지 구조물에 대한 부하를 최소화 함으로써, 운영되는 동안에 안정성이 획기적으로 개선될 수 있는 효과가 있다.In the floating deep-water tunnel system according to an embodiment of the present invention, a sensor for measuring the balance state of the self-weight and the buoyancy of the tunnel body 100 having the hollow is applied, real-time buoyancy control is possible, The load on the tunnel support structure installed outside the tunnel for fixing the tunnel can be minimized, so that the stability can be remarkably improved while the tunnel is being operated.

또한, 터널 외부의 터널 지지 구조물을 시공, 운영중 점검이 간소화 될 수 있을 뿐만 아니라, 환경 또는 설치 지역의 다른 인간 활동에 대한 영향을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
In addition, it is possible to minimize the influence on other human activities of the environment or the installation area, as well as to simplify the construction and operation check of the tunnel support structure outside the tunnel.

도 1. 해양 교통 인프라의 네 가지 유형과 해중 터널의 네 가지 지지 방법에 따른 구분.
도 2. 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물의 개략도와 터널 단면도
도 3. 본 발명의 일 실시예에 의한 행어가 실치된 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물 개략도와 터널 단면도
도 4. 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 중공 단면이 형성된 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물의 터널 단면도
도 5. 본 발명의 일 실시예에 의한 행어가 실치된 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물의 터널 단면도의 행어 설치 방향.
도 6. 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물에서 부유체 고정 방법.
도 7. 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물에서 부력 측정 센서 및 자중 변화 예측 센서의 배치도.
도 8. 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물에서 안전 센서와 안전 시설구역의 배치도.
도 9. 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물에서 파괴 구역이 파괴된 상태의 개념도.
도 10. 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물의 부력 제어 시스템의 구성도.
Figure 1. The four types of marine transport infrastructure and the distinction according to four support methods of underwater tunnels.
FIG. 2 is a schematic view of a floating deep-sea tunnel structure having a self-buoyancy control function according to an embodiment of the present invention and a cross-
Figure 3. Schematic view of a floating deep-sea tunnel structure with self-buoyancy control function with hanger installed according to an embodiment of the present invention and cross section of tunnel
Fig. 4 is a cross-sectional view of a floating deep-sea tunnel structure having a self-buoyancy-regulating function with a unit hollow section according to an embodiment of the present invention
Figure 5. Direction of installation of hanger in tunnel cross section of floating deep-sea tunnel structure with self-buoyancy control function with hanger according to one embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a flooded deep-water tunnel structure according to an embodiment of the present invention.
7 is a layout diagram of a buoyancy measurement sensor and a self-weight variation prediction sensor in a floating deep-sea tunnel structure having self-buoyancy control function according to an embodiment of the present invention.
8 is a layout diagram of a safety sensor and a safety facility area in a floating deep-sea tunnel structure having self-buoyancy control function according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a conceptual diagram of a floating deep-sea tunnel structure having a self-buoyancy control function according to an embodiment of the present invention in which a destruction zone is destroyed.
10 is a block diagram of a buoyancy control system of a floating deep-sea tunnel structure having a self-buoyancy control function according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is connected to another part, it includes not only a case where it is directly connected but also a case where the other part is indirectly connected with another part in between. In addition, the inclusion of an element does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 부유식 심해 터널 시스템의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the structure and functions of a floating deep-water tunnel system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물의 개략도와 터널 단면도를 도시하였다. 2 is a schematic view of a floating deep-water tunnel structure having a self-buoyancy control function according to an embodiment of the present invention, and a sectional view of the tunnel.

도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 심해 터널 구조물은 터널 몸체(100)와 부유 현수 시스템(A) 및 침매 현수 시스템(B)로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 2, the floating deep-water tunnel structure according to an embodiment of the present invention may include a tunnel body 100, a floating suspension system A, and an immersive suspension system B.

터널 몸체(100)는 물류량이 통과할 수 있는 물류 통행 통로부(110)와 해수를 유입하여 자체 부력을 조절할 수 있는 중공 단면(120)을 포함할 수 있다. 물류 통행 통로부(110)는 인적 물적 물류가 이동하는 도로, 철도, 인도를 포함할 수 있다. 터널 몸체(100)의 자중과 물류 통행 통로부(110)내의 공기에 의한 부력을 고려하여, 중공 단면(120)의 부피를 설계할 수 있다.The tunnel body 100 may include a distribution passage passage 110 through which a quantity of goods can pass and a hollow section 120 through which seawater can flow to control the buoyancy of the tunnel. The distribution passage unit 110 may include roads, railways, and / or delivery vehicles on which human physical and / or material move. The volume of the hollow section 120 can be designed in consideration of the self weight of the tunnel body 100 and the buoyancy caused by the air in the distribution passage section 110.

터널 몸체(100)를 지지하는 외부의 터널 지지 시스템은, 부유 현수 시스템(A)과 침매 현수 시스템(B)를 포함 할 수 있다. 부유 현수 시스템(A)은 부유체(200), 부유 현수선(210), 부유 현수재(220)으로 구성될 수 있으며, 침매 현수 시스템(B)은 하부 무어링(300), 침매 현수선(320), 침매 현수재(330)로 구성될 수 있다. An external tunnel support system that supports the tunnel body 100 may include a suspended suspension system A and an immersive suspension system B. The suspended suspension system A may comprise a float 200, a floating suspension line 210 and a suspended suspension 220. The suspended suspension system B may comprise a lower mooring 300, a floating suspension line 320, , And a seaweed suspension 330 (Fig.

부유 현수 시스템(A)과 침매 현수 시스템(B)은, 현수선(210, 310)와 현수재(220, 320)를 이용하여, 터널 몸체(100)를 상하좌우로 고정하는 기능을 할 수 있다.The suspended suspension system A and the suspended suspension system B can function to fix the tunnel body 100 vertically and horizontally using the suspension wires 210 and 310 and the suspension members 220 and 320.

부유체(200)는 터널 몸체(100)의 길이에 따라 그 개수를 정할 수 있으며, 현수선(210)을 이용함으로써, 소수의 부유체도 터널 몸체(100) 전반적으로 고르게 부유력을 인가 할 수 있다. 수중 환경은 해양 수면과 해저 지면에 비해서 상대적으로 일정하고 안정적이라고 할 수 있으나, 엄청난 수압의 힘은 극복하기 쉬운 요소는 아니다. 터널 몸체(100)의 설계에서, 설치되는 수심보다 깊은 수심으로 터널 몸체가 하강하더라도, 운영에 문제가 없도록 설계하는 것이 바람직할 것이나, 실제 운영에서는 그러한 상황이 발생하지 않게 터널 몸체(100)가 해저 지면으로 가라 앉지 않도록 하는 것이 부유 시스템의 설치 목적이다. 따라서 부유 시스템(A)은 터널 몸체의 자중을 충분히 지탱할 만큼의 부유력을 터널 몸체에 인가해야 하고, 부유체(200)를 터널 몸체(100))에 직접 연결하는 방법을 적용하면, 부유체의 수량이 늘어날 수 있다. 이 경우에는, 시공기간이 길어지고 비용이 증가하며, 거대한 부유체가 해상에 상시 설치됨으로써, 선박 이동에 큰 장애물이 될 수 있다. The float 200 can determine the number of floating bodies 200 according to the length of the tunnel body 100. By using the floats 210, a small number of floating floats can uniformly apply a floating force to the entire tunnel body 100. [ . The underwater environment can be said to be relatively constant and stable compared to the ocean surface and the sea floor, but the power of hydrostatic pressure is not easy to overcome. In the design of the tunnel body 100, it may be desirable to design the tunnel body 100 so that there is no problem in operation even if the tunnel body falls down to a depth greater than the depth of the tunnel body 100. However, It is the purpose of the floating system to avoid sinking to the ground. Therefore, if the floatation system A has to apply a floating force enough to support the self weight of the tunnel body to the tunnel body and directly connect the float 200 to the tunnel body 100, The quantity can be increased. In this case, the construction period is lengthened and the cost is increased, and a huge floating body is always installed on the sea, which can be a great obstacle to vessel movement.

도 2에 도시한 바와 같이 부유 현수선(210)과 부유 현수재(220)를 이용한 터널 몸체 거치 방법을 사용하면, 앞서 언급한 바와 같이 부유체(200)의 수가 줄어들고, 시공 기간, 비용의 절감뿐만 아니라, 터널 설치로 인해 해상에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 또한 부유 현수재(220)를 설치하여 터널 몸체(100)를 거치하게 되면, 부유체를 직접 터널 몸체(100)에 연결하는 방법에 비해서, 터널 몸체(100)에 부유력을 분산하여 인가하기 용이할 수 있다. As shown in FIG. 2, when the tunnel body mounting method using the floating suspension line 210 and the suspended suspension 220 is used, the number of the float 200 is reduced as described above, However, installation of tunnels can reduce the impact on the sea. In addition, as compared with the method of connecting the floating body directly to the tunnel body 100 by mounting the floating suspension member 220 and mounting the floating suspension body 100, floating force can be easily dispersed and applied to the tunnel body 100 can do.

침매 현수 시스템은 터널 몸체(100)이 수면으로 상승하지 못하도록 수중에 고정하는 기능으로서, 부유 현수 시스템의 반대 기능을 한다. 해저 지반에 고정된 하부 무어링(300)에 침매 현수선(310)은 연결하고, 침매 현수재(320)를 침매 현수선(310)에 연결함으로써 부유 현수 시스템과 함께 터널 몸체(100)를 수중에 고정시키는 기능을 할 수 있다. The immersion suspension system functions to fix the tunnel body 100 so that it does not rise to the water surface, and functions opposite to the suspended suspension system. The immersion suspension line 310 is connected to the lower mooring 300 fixed to the seabed ground and the immersion suspension 320 is connected to the immersion suspension line 310 so that the tunnel body 100 is fixed And the like.

도 2에서 확인 할 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한, 부유식 심해 터널 구조물에 적용되는 터널 몸체는, 내부에 인위적인 공극을 형성하여, 자체 부력을 조절함으로써, 해류 및 해풍을 포함한 자연 환경이 안정적일 경우에는, 자체 부력 조절하여, 부력(B)과 자중(W)를 동일하게 할 수 있으며, 부유 현수 시스템(A)과 침매 현수 시스템(B)을 더 구비함으로써, 예측 불허한 자연 환경에서도 터널의 안정적인 운영이 가능할 수 있다. 또한 터널 몸체(100)가 자체 부력 조절 기능을 구비함으로써, 외부 지지 시스템인 부유 현수 시스템(A)와 침매 현수 시스템(B)의 부하를 현저히 감소시켜서, 터널 몸체(100)이외의 구조물의 크기 또는 수를 줄임으로써, 환경에 대한 영향을 최소화 하고, 마찬가지로 자연 환경적 요인으로 인한 영향도 줄일 수 있다.As can be seen from FIG. 2, the tunnel body applied to the floating deep-water tunnel structure having the self-buoyancy control function according to an embodiment of the present invention forms an artificial air gap therein, When the natural environment including the sea current and the sea breeze is stable, the buoyancy force (B) and the weight (W) can be made equal to each other by adjusting the buoyancy of the buoyant force, and the buoyant suspension system (A) The tunnel can be operated stably even in an unpredictable natural environment. Further, since the tunnel body 100 has a function of adjusting the buoyancy of the tunnel body 100, the loads of the suspended suspension system A and the suspended suspension system B, which are the external support systems, can be remarkably reduced and the size of the structures other than the tunnel body 100 By reducing the number, the impact on the environment can be minimized and the impact due to natural environmental factors can also be reduced.

도 3. 본 발명의 일 실시예에 의한 행어(130)가 설치된 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물 개략도와 터널 단면도를 도시하였다. 3. FIG. 3 is a schematic view of a floating deep-water tunnel structure having a self-buoyancy control function and a tunnel cross-sectional view with a hanger 130 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 심해 터널 구조물의 터널 몸체(100)는 복수개의 터널 단위 몸체(140)로 분리 될 수 있다. 즉, 터널 단위 몸체(140)를 육지에서 제작하여 수중에서 조립하거나, 다수의 터널 단위 몸체를 육지에서 조립하여 수중으로 이동할 수 있다.  As shown in FIG. 3, the tunnel body 100 of the deep-sea tunnel structure according to the present invention can be divided into a plurality of tunnel unit bodies 140. That is, the tunnel unit body 140 may be manufactured on land and assembled in water, or a plurality of tunnel unit bodies may be assembled on land to move into the water.

도 3에 도시된 행어(130)는 터널 몸체 외면에 설치되는 일종의 거치대 기능의 구조물이다. 부유 현수재(220)가 터널 몸체(100)의 특정 연결점에 연결되면, 고정된 지점에 부유력이 집중된다. 서로 다른 재질을 연결하는 연결점 힘이 집중되면 그 힘을 이기지 못하고 터널 몸체(100) 연결점이 파손될 가능성이 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 터널 몸체의 절반을 감싸는 행어(130)는 현수재로 부터의 부유력을 터널 몸체 절반에 고르게 분산하여 인가 하는 기능을 한다. 이러한 행어(130)는 터널 몸체(100)의 내면을 관통하여 배치될 수도 있고, 터널 몸체 (100)의 외면에 배치되면서, 축방향으로의 이동을 방지하기 위하여 복수개의 위치에서 고정할 수 있다. The hanger 130 shown in FIG. 3 is a kind of structure of a cradle function installed on the outer surface of the tunnel body. When the suspended suspension 220 is connected to a specific connection point of the tunnel body 100, the floating force is concentrated at the fixed point. If the connecting point connecting the different materials is concentrated, the connecting point of the tunnel body 100 may be damaged because it can not overcome the force. As shown in FIG. 3, the hanger 130 surrounding half of the tunnel body functions to uniformly distribute the floating force from the suspension member to the tunnel body half. The hanger 130 may be disposed through the inner surface of the tunnel body 100 and may be fixed at a plurality of positions to prevent movement in the axial direction while being disposed on the outer surface of the tunnel body 100.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 중공 단면이 형성된 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물의 터널 몸체의 단면도를 도시하였다.FIG. 4 is a cross-sectional view of a tunnel body of a floating deep-water tunnel structure having a self-buoyancy control function, in which a unit hollow section is formed according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 심해 터널 구조물에 적용될 수 있는 터널 몸체의 중공 단면은 단위 중공 단면으로 분리 될 수 있다. As shown in FIG. 4, the hollow section of the tunnel body, which can be applied to the deep-sea tunnel structure according to an embodiment of the present invention, can be separated into unit hollow sections.

상황에 따라서 부력을 조절하기 위한 중공 단면에 해수를 유입/배출이 매우 신속히 진행되어야 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 일체형으로 형성된 중공 단면은 해수 유입과 배출에 많은 시간이 소요될 수 있다. 중공 단면(120)을 작은 부피의 단위 중공 단면으로 분리하여 배치함으로써, 각 단위 중공 단면을 동시에 해수 유입, 배출 작동함으로써, 부력 조절시 신혹한 대처가 가능하다. Depending on the situation, the flow of seawater into the hollow section to control buoyancy should be very rapid. As shown in FIG. 2, the hollow section integrally formed may take a long time to inflow and discharge seawater. By disposing the hollow section 120 in a unit hollow hollow section having a small volume, it is possible to cope with the harshness of the buoyancy control by simultaneously operating the inflow and outflow of seawater into the unit hollow hollow sections.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이 일체형 중공단면 구조는, 필요한 만큼의 부력 조절에 어려움이 있다. 해수를 유입시켜 부력을 감소시키고 자중을 증가시킬 경우에, 도 2에 도시된 일체형 중공 단면에 일정량만의 해수를 유입하여 필요한 부력으로 조절할 경우에, 유입된 해수의 움직임으로 인해서 터널 몸체의 비틀림 현상을 발생시키거나, 혹은 터널 안정성을 방해할 수 있기 때문에, 심각한 사고 상황을 초래할 수 있다. 도 4과 같이 중공 단면을 다수의 단위 중공 단면으로 형성함으로써, 필요한 위치의 단위 중공 단면에 해수 유입, 배출을 조절할 수 있고, 그로 인해서 필요한 부력만큼을 안정적으로 제어할 수 있다. Further, as shown in Fig. 2, the integral hollow sectional structure has difficulty in adjusting the buoyancy as necessary. In the case where the buoyancy is decreased by the inflow of seawater and the self weight is increased, when a certain amount of seawater is introduced into the integral hollow section shown in Fig. 2 and the required buoyancy is adjusted, the tortuosity of the tunnel body Or may interfere with the stability of the tunnel, leading to serious accident situations. As shown in FIG. 4, by forming the hollow section into a plurality of unit hollow sections, it is possible to control the inflow and outflow of seawater to a unit hollow section at a required position, and thereby the required buoyancy can be stably controlled.

또한, 도 4에 도시된 각각의 단위 중공 단면을 조절하는 중공 단면 개폐기(121)와 해수 유입 통로(122)를 구비할 수 있으며, 중공 단면에 공기를 주입하여, 부력을 증가시킬 때는, 내부의 In addition, a hollow section switch 121 and a seawater inflow passage 122 may be provided for adjusting the unit hollow section shown in FIG. 4. When air is injected into the hollow section to increase buoyancy,

도 4에 도시된 단위 중공 단면은 터널의 축방향으로도 형성 될 수 있다. 즉 도 3에 도시된 터널 단위 몸체에서 터널 축방향 중공 단면을 단위 중공 단면으로 구분하여 형성할 수 있다. The unit hollow cross section shown in Fig. 4 can also be formed in the axial direction of the tunnel. That is, the tunnel unit body shown in FIG. 3 can be formed by dividing the hollow section in the axial direction of the tunnel into a unit hollow section.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 행어가 실치된 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물의 터널 단면도의 행어 설치 방향을 도시 하였다. FIG. 5 is a view showing a hanger installation direction of a tunnel sectional view of a floating deep-water tunnel structure having a self-buoyancy adjusting function in which a hanger according to an embodiment of the present invention is installed.

도 3에 도시된 행어(130)는 연직 상방에 위치한 현수선에 대한 연결이 가능한 구조로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 심해 터널 구조물에서는 부유 현수선에 연결하여, 부유력을 인가할 수 있다. 마찬가지로, 행어(130)의 방향을 도 5와 같이 변경하면 연직 하방 혹은 측방으로의 설치된 현수선에 연결될 수 있다. 침매 현수 시스템(B)의 침매 현수재(320)에 연결할 경우 과도한 부유력을 지지하는 기능에도 적용될 수 있다. The hanger 130 shown in FIG. 3 can be connected to a vertical line located vertically. In the floating deep-water tunnel structure according to an embodiment of the present invention, a floating force can be applied by connecting to a floating line . Similarly, when the direction of the hanger 130 is changed as shown in Fig. 5, it can be connected to a vertical line extending downward or laterally. It can be applied to a function of supporting excessive floatation force when it is connected to the immersion suspension 320 of the immersion suspension system (B).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물에서 부유체 고정 방법을 도시하였다. FIG. 6 illustrates a floatation fixation method in a floating deep-water tunnel structure having a self buoyancy control function according to an embodiment of the present invention.

부유체(200)는 터널 몸체(100)에 부유력을 인가하는 장치로서, 수면에 부유된 상태를 유지하고 있어야 한다. 그러나 태풍이나 폭풍에 의한 기상 현상 변화와, 지진과 같은 지각운동으로 인한 해일 현상으로 인해, 일시적으로 나마, 수면이 상승할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 심해 터널 구조물은, 부유, 침매 현수 시스템(A,B)으로 터널 몸체(100)가 일정한 수심에 고정되는 된다. 앞서 설명한 자연 현상에 의한 수면 상승시, 부유체가 해저면에 고정되지 못하면, 해수면을 따라 상승하게 되고, 터널 몸체 및 부유체 자체에 과도한 부하가 인가될 수 있다. 따라서 부유체를 해저 바닥에 고정함으로써, 평상시 부유체(200)를 해수면으로 고정시켜, 터널 몸체에 일정한 부유력을 인가할 수 있다. 또한 부유체 자체의 측면이동을 방지함으로써, 수평 해류의 영향도 최소화 할 수 있다. The float (200) is a device for applying floating force to the tunnel body (100), and it should remain floating on the water surface. However, due to weather phenomena caused by typhoons and storms, and tsunami caused by earthquakes such as earthquakes, the water level can rise temporarily. In the floating deep sea tunnel structure according to an embodiment of the present invention, the tunnel body 100 is fixed at a certain depth by floating and immersion suspension systems A and B. If the floating body is not fixed to the sea floor during the above-mentioned natural phenomenon, it will rise along the sea surface, and excessive load may be applied to the tunnel body and float itself. Therefore, by fixing the float to the bottom of the seabed, the float 200 can be fixed to the sea surface at a normal time, and a certain floating force can be applied to the tunnel body. In addition, by preventing lateral movement of the float itself, the influence of horizontal currents can also be minimized.

도 7에는 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물에서 부력 측정 센서 및 자중 변화 예측 센서의 배치도를 도시 하였다.FIG. 7 shows a layout of a buoyancy measurement sensor and a self-weight variation prediction sensor in a floating deep-sea tunnel structure having a self buoyancy control function according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 의한 심해 터널 구조물은 중공 단면을 구비함으로써, 자체 부력 조절 기능을 구비하고 있다. 터널의 사용 목적은 각종 물류 또는 인적 이동을 위한 것으로, 터널 자중은 이동하는 터널을 이용하는 물류 흐름에 따라서, 시시각각 달라질 수 밖에 없다. 따라서 중공 단면을 구비하여, 부력 조절 기능을 구비했다고 하더라도, 터널의 부력 상태를 확인하고 부력 제어량을 산출하며, 산출된 부력 제어량으로 실제 중공 단면의 해수유입을 조절하는 과정을 지속적으로 반복해야 한다. 이를 위해서는 부력을 추산할 수 있는 물리량을 측정하는 장치(150, 151, 152)를 필요 위치에 배치해야 한다. The deep-sea tunnel structure according to an embodiment of the present invention is provided with a hollow section so that it has a self buoyancy control function. The purpose of use of the tunnel is to carry out various kinds of logistics or human movements, and the weight of the tunnel must change every moment according to the flow of the goods using the moving tunnel. Therefore, even if the hollow section has a buoyancy control function, it is necessary to continuously check the buoyancy state of the tunnel, calculate the buoyancy control amount, and continuously control the inflow of seawater into the hollow section with the calculated buoyancy control amount. For this purpose, it is necessary to arrange the devices 150, 151, 152 for measuring the physical quantity capable of estimating the buoyancy force at necessary positions.

부력은 터널 몸체의 무게를 측정함써 추산이 가능하다. 그러나 수중에 부유된 상태의 터널 몸체의 무게를 측정하기 위해서는, 고정된 상태의 구조물이 필요하다. 도 6에 도시한 바와 같은 부유체 고정 시스템과 도 3에 도시한 행어를 적용하면 터널 몸체의 무게를 측정할 수 있다. 도 3에 도시된 행어의 U자의 곡선부에 내접하는 무게 센서를 설치하면, 터널 몸체의 자중이 부력보다 클 경우에, 터널 몸체의 무게를 측정할 수 있다. 이와는 마찬가지로, 도 5에 도시한 바와 같은 행어 시스템과 침매 현수재를 적용할 경우에, 터널 몸체의 부력이 자중보다 클 경우의 부력을 측정할 수 있다. Buoyancy can be estimated by measuring the weight of the tunnel body. However, in order to measure the weight of a tunnel body suspended in water, a fixed structure is required. By applying the float fixing system as shown in FIG. 6 and the hanger shown in FIG. 3, the weight of the tunnel body can be measured. 3, the weight of the tunnel body can be measured when the weight of the tunnel body is larger than the buoyancy. In the same manner, buoyancy can be measured when the buoyant force of the tunnel body is larger than its own weight when the hanger system and the immersion suspension as shown in Fig. 5 are applied.

또는, 현수선에 인가되는 인장력을 측정함으로써 터널 몸체의 부력vs자중 상태를 추산할 수도 있다. 현수재의 텐션을 측정할 수 있는 장치를 현수선에 장착하면, 장착된 모든 위치에서의 터널 몸체 무게를 측정할 수 있으며, 이런 방법도 부유 현수재와 침매 현수재에 모두 적용함으로써, 터널 몸체의 부유력과 자중압의 균형 상태를 측정 할 수 있다.Alternatively, buoyancy versus self weight of the tunnel body may be estimated by measuring the tensile force applied to the suspension line. It is possible to measure the weight of the tunnel body at all installed positions by attaching a device capable of measuring the tension of the suspension material to the suspension line. By applying both the suspension suspension material and the immersion suspension material, It is possible to measure the balance state between the pressure and the pressure.

또한, 터널의 축방향 선형성을 측정함으로써 부유력의 상태를 추산할 수 있다. 일반적인 현수선은 어느 정도의 인장력을 가지는 금속성 철선을 사용할 수 있다. 따라서 터널 몸체는 자체의 자중과 부력에 의해 상하 좌우의 휨이 발생할 수 있다. 특히, 수십~ 수백m에 이르는 터널 몸체는 위치에 따라서, 부력과 자중의 비율이 다를 수도 있기 때문에, 터널 몸체는 항상 선형성을 유지할 수 없다. 따라서 터널의 선형성을 확인함으로써, 터널 몸체의 부유력과 자중압 상태를 추산할 수 있다.In addition, the state of the levitation force can be estimated by measuring the axial linearity of the tunnel. Typical suspension wires can use metallic wire with a certain amount of tension. Therefore, the tunnel body may be warped vertically and horizontally due to its own weight and buoyancy. Particularly, since the ratio of the buoyancy to the self weight may vary depending on the position of the tunnel body ranging from tens to hundreds of meters, the tunnel body can not always maintain the linearity. Therefore, by confirming the linearity of the tunnel, it is possible to estimate the buoyancy and self-pressurized state of the tunnel body.

또는, 앞서 언급한 바와 같이 터널 내에 잔류하고 있는 물류량을 측정함으로 터널의 무게 산출이 가능하다. 터널의 무게는 터널에 유입되는 물류량이 많아지거나 적어질 때, 변할 수 있다. 최근에는 영상 분석 기술이 발달하여, 특정 지점에서의 차량 이동 대수를 실시간으로 자동 측정할 수 있다. 따라서 터널 양쪽 입구에 입출하는 차량의 수와 차량의 크기등을 확인할 수 있는 장치를 설치하고, 터널 내 잔류중인 물류를 계산할 수 있으며, 터널의 부유력, 자중압 변화를 근사적으로 예측할 수 있다. Alternatively, as mentioned above, it is possible to calculate the weight of the tunnel by measuring the amount of logistics remaining in the tunnel. The weight of a tunnel can change when the amount of traffic flowing into the tunnel increases or decreases. In recent years, image analysis technology has been developed, and the number of vehicle movements at a specific point can be measured automatically in real time. Therefore, it is possible to estimate the number of vehicles entering and leaving the tunnel entrance, the size of the vehicle, etc., calculate the remaining logistics in the tunnel, and estimate the change in the buoyancy and the autonomous pressure of the tunnel in an approximate manner.

도 7에서 도시한 바와 같이 터널 단위 몸체 별로 이와 같은 센서를 설치하면, 터널 몸체의 부력, 자중압 상태를 확인할 수 있다.As shown in FIG. 7, when such a sensor is installed for each tunnel unit body, buoyancy and self-pressurized state of the tunnel body can be confirmed.

특히, 터널 축 방향으로 설치된 센서를 데이지 체인 방식으로 연결하고, 센서의 위치별 고유 번호를 부여함으로써, 터널 축 방향향으로의 부력과 자중압의 분포 상태도 확인할 수 있으며, 보다 효과적이고 신속한 부력 제어가 가능하다. Particularly, it is possible to confirm the distribution of buoyancy and self-pressure in the direction of the tunnel axis by connecting the sensors installed in the direction of the tunnel axis in a daisy chain manner and assigning a unique number to each position of the sensor, and more effective and quick buoyancy control Is possible.

심해 터널에서 또 다른 매우 중요한 요소는 안전 관리이다. 수면 아래는 높은 수압이 항상 작용하고 있는 곳으로서, 침수 사고뿐만 아니라 작은 화재 사고도 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 따라서 수Km에도 이를 수 있는 터널 체에 사고를 미리 감지하고, 피해를 최소화 할 수 있는 안전 운영 시스템이 매우 중요하다.Another very important factor in deep-sea tunnels is safety management. Under water, high water pressure always works. In addition to flooding accidents, small fire accidents can also have catastrophic consequences. Therefore, it is very important to have a safe operating system that can detect accidents in advance and minimize the damage to the tunnel body which can reach to several Km.

도 8에는 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물에서 안전 상황 측정 센서(160)와 안전 시설구역(171, 172)의 배치도를 도시하였다. FIG. 8 shows the arrangement of the safety situation measuring sensor 160 and the safety facility sections 171 and 172 in the floating deep-sea tunnel structure having the self-buoyancy adjusting function according to an embodiment of the present invention.

안전 상황 측정 센서는 온도, 수압 측정센서가 포함될 수 있다. 안전 상황 측정센서는 터널 내부에 장착 될 수 있으며, 바람직하게는 터널 외측에서 터널 중심으로 분산 배치 될 수 있다. 또한 도 8에 도시한 바와 같이 터널 단위 구획별로 복수개의 안전 상황 측정 센서를 배치할 수 있다. Safety situation measurement sensors may include temperature, water pressure measurement sensors. The safety situation measurement sensor may be mounted inside the tunnel, preferably distributed from the outside of the tunnel to the center of the tunnel. Also, as shown in FIG. 8, it is possible to arrange a plurality of safety situation measurement sensors for each tunnel unit section.

도 8에 도시된 안전 시설 구역은 파괴 구역(171)과 차단 구역(172)으로 구분될 수 있다. 차단 구역은 각 터널 단위 몸체를 인접하는, 다른 터널 단위 몸체와 격리시키는 장치로서, 내압성이 구비된 방수, 방화 차단 시설이 포함 될 수 있다. 파괴 구역은 터널을 파괴하는 파괴 장치가 설치된 구역이다. 앞서 언급한 바와 같이 심해에서의 화재, 침수 사고는 매우 치명적일 수 있으며, 상황에 따라서는 수습 불가한 상황으로 발전할 수 있다. 이런 급박한 상황에서, 피해를 최소화 하기 위한 마지막 선택은, 사고가 발생한 터널 단위 몸체를 사고가 번지지 않은 터널 몸체와 분리하는 것이다. 가장 신속한 방법은 특정 위치의 터널 외벽을 파괴하는 것이다. 폭발물을 포함하는 파괴 장치를 설치한 파괴 구역은 일단 유사시에, 순간적으로 파괴됨으로써 사고 발생 터널 단위 몸체는 인접 터널 단위 몸체와 분리된다. 파괴구역이 파괴되기 전에 인접한 터널 단위 몸체의 차단 구역의 차단 시설은 이미 활성화된 상황일 것이다. The safety facility zone shown in FIG. 8 can be divided into a breaking zone 171 and a blocking zone 172. The blocking area is a device for isolating each tunnel unit body from adjacent adjacent tunnel unit bodies, and may include a waterproof, fire-blocking facility with pressure resistance. The destruction zone is the zone where the demolition facility destroys the tunnel. As mentioned above, fire and submergence accidents in the deep sea can be very lethal and, in some situations, can lead to a situation that can not be tolerated. In this imminent situation, the last option to minimize damage is to separate the tunnel unit body from the accidental tunnel body. The quickest way is to destroy the outer wall of the tunnel at a specific location. In the event of a collapse, the destroyed area containing the explosive is instantly destroyed in the event of a collision, whereby the accidental tunnel unit body is separated from the adjacent tunnel unit body. Before the destruction zone is destroyed, the interception facility of the interception zone of the adjoining tunnel unit body has already been activated.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물에서 파괴 구역이 파괴된 상태의 개념도를 나타내었다. 파괴 구역이 파괴된 터널 단위 몸체는 부유, 침매 현수 시스템(A.B)에 그대로 고정되어, 해저 지면에 가라앉지 않음으로써 이후의 생존자 구조 작업 및 피해 복구 작업이 용이하게 할 수 있다. FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a state in which a failure zone is destroyed in a floating deep-sea tunnel structure having a self buoyancy control function according to an embodiment of the present invention. The tunnel unit body, which has been destroyed by the destruction zone, is fixed to the floating, immersed suspension system (A.B) and does not sink to the surface of the seabed so that the subsequent survival structure work and restoration work can be facilitated.

도 10. 본 발명의 일 실시예에 의한 자체 부력 조절 기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물의 부력 제어 시스템의 구성도를 도시하였다. 10 is a block diagram of a buoyancy control system of a floating deep-sea tunnel structure having a self-buoyancy control function according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 터널 몸체에 설치된 부력 측정 장치로부터, 측정값을 전송 받은 부력 제어 계산부는, 측정값을 기반으로 측정값이 측정된 시점에 필요한 부력 제어량 T0를 산출한다. 부력 제어 계산부는 계산된 부력 제어량을 내부의 메모리에 저장하고 중공 단면 개폐기 제어부로 전송한다. 중공 단면 개폐 제어부는 부력 제어량을 기반으로 중고 ㅇ단면의 개폐량을 산출하여 중공단면 개폐기를 작동한다. 중공 단면에 해수가 유입/배출되어, 터널 몸체의 부력이 변하고, 부력 측정장치는 T=T1에서의 측정값을 다시 부력 제어 계산부로 전송한다. 부력 제어 계산부는 T1에서의 부력 제어량을 산출하고, 이미 저장된 T0 부력 제어량과 비교 한다. T0과 T1을 비교하여, T0 부력 제어량에 의한 부력 제어 효과가 있는 것으로 판단되면, T1 부력 제어량을 중공 단면 개폐기 제어부로 전송하여, 부력 제어를 재 진행한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 부유식 심해 터널 부력 제어 시스템은, 부력 측정, 부력 제어량 산출, 중공 단면 부력제어로 이어지는 Feedback loop를 형성한다. 만일 T=T1에서 T0에서의 부력 제어 효과가 나타나지 않는다고 판단되면, 터널 관리자에게 경보 신호를 전달한다. As shown in FIG. 10, the buoyancy control calculation unit, which has received the measured value from the buoyancy measuring device installed in the tunnel body, calculates the buoyancy control amount T0 required at the time when the measured value is measured based on the measured value. The buoyancy control calculation unit stores the calculated buoyancy control amount in the internal memory and transmits it to the hollow section opening / closing control unit. The hollow section opening / closing control section calculates the opening / closing amount of the used section based on the buoyancy control amount and operates the hollow section opening / closing device. The buoyant force of the tunnel body changes, and the buoyancy measuring device transmits the measured value at T = T1 back to the buoyancy control calculation section. The buoyancy control calculation unit calculates the buoyancy control amount at T1 and compares it with the already stored buoyancy control amount. If it is determined that there is the buoyancy control effect based on the T0 buoyancy control amount, the T1 buoyancy control amount is transmitted to the hollow section opening and closing controller and the buoyancy control is resumed. The floating deep-water tunnel buoyancy control system according to an embodiment of the present invention forms a feedback loop that results in buoyancy measurement, buoyancy control amount calculation, and hollow section buoyancy control. If it is determined that the buoyancy control effect at T0 does not appear at T = T1, an alarm signal is transmitted to the tunnel manager.

터널 몸체와 같은 큰 구조물의 부력과 자중압의 조절 작동이 정상적인 경우에는 안정적인 터널 몸체 운영에 필수적이 요소 중에 하나이다. 그러나 그 작동에 문제가 발생하거나, 측정 시스템의 오류가 발생하면, 부력 조절이 오류 값으로 무한 증폭되어, 오히려 전체 터널 시스템을 파괴할 수 있는 엄청난 위력을 지닌 위험 요소가 된다. 따라서 자체 부력 조절 기능은 항상 모니터링 되어야 하며, 관리자의 관리하에 작동되어야 한다. When the buoyancy and the pressure control of the large structure such as the tunnel body are normal, it is one of the essential factors for stable tunnel body operation. However, if there is a problem with the operation or if a fault occurs in the measurement system, the buoyancy control is infinitely amplified to the error value, which is a dangerous factor with a great deal of power to destroy the entire tunnel system. Therefore, its own buoyancy control function should always be monitored and operated under the supervision of the administrator.

도 10에 나타낸 부력 제어 시스템을 적용하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자체 부력 조절 기능을 안정적으로 운영할 수 있다. The buoyancy control system shown in FIG. 10 can be applied to operate the buoyancy control function according to an embodiment of the present invention stably.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
It should be noted that the above-described apparatus and method are not limited to the configurations and methods of the embodiments described above, but the embodiments may be modified so that all or some of the embodiments are selectively combined .

A. 부유 현수 시스템
B. 침매 현수 시스템
C. 터널 몸체 단면
D. 행어 설치 지점
100. 터널 몸체
110. 터널 단위 구획
120. 중공
130. 행어
140. 이동 공간
150. 부력 측정 센서
160. 안전 상황 측정 센서
171. 파과구역 172. 차단 구역
200. 부유체
210. 부유 현수선
220. 부유 현수재
300. 하부 무어링
310. 침매 현수선
320. 침매 현수재
A. Floating Suspension System
B. Seaweed Suspension System
C. Tunnel body section
D. Hanger Installation Point
100. Tunnel body
110. Tunnel unit compartment
120. Hollow
130. Hangers
140. Moving space
150. Buoyancy measurement sensor
160. Safety situation measurement sensor
171. Detention Area 172. Block Area
200. Float
210. Floating Suspension Line
220. Suspended Suspension
300. Submooring
310. Seabed line
320. Seaweed ash

Claims (21)

부유식 심해 터널에 있어서,
물류 통행 통로와 부력 조절을 위한 중공 단면을 구비한 심해 터널 몸체;
적어도 두 개 이상의 부유체와 두 개의 상기 부유체 사이를 연결하는 부유 현수케이블과, 상기 부유 현수 케이블과 상기 심해 터널 몸체를 연결하는 부유 현수재를 포함하는 부유 현수 시스템;및
해저 지반에 고정되는 적어도 두 개 이상의 하부 무어링과 두 개의 상기 하부 무어링 사이를 연결하는 침매 현수 케이블과, 상기 침매 현수 케이블과 상기 심해 터널 몸체를 연결하는 침매 현수재를 포함하는 침매 현수 시스템;을 포함하며,
상기 터널 몸체는 상기 중공 단면에 해수를 유입시키거나 방출함으로써 상기 터널 몸체의 자체 부력을 자체 조절하고,
상기 부유 현수 시스템은 상기 심해 터널 몸체의 자중이 상기 터널 몸체의 부력보다 클 때, 상기 터널 몸체의 하강을 방지하며,
상기 침매 현수 시스템은 상기 심해 터널 몸체의 자중이 상기 터널 몸체의 부력보다 작을 때, 상기 터널 몸체의 상승을 방지하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
In a floating deep-sea tunnel,
A deep-water tunnel body having a hollow section for controlling the distribution passage and buoyancy;
A floating suspension system including at least two floats and at least two floats connected to each other and a floating suspension system connecting the floating suspension cable to the deepwater tunnel body;
A breeze suspension cable connecting at least two lower moorings fixed to the seabed ground and the two lower moorings, and a breech suspension system connecting the breeze suspension cable and the deep sea tunnel body; / RTI >
The tunnel body self-adjusts the buoyancy of the tunnel body by introducing or discharging seawater into the hollow section,
Wherein the floating suspension system prevents a descent of the tunnel body when the weight of the deepwater tunnel body is larger than the buoyancy of the tunnel body,
Wherein the floating suspension system has a buoyancy control function for preventing the tunnel body from rising when the weight of the deepwater tunnel body is smaller than the buoyancy of the tunnel body.
제1항에 있어서,
상기 터널 몸체는 길이 방향으로 적어도 하나 이상의 터널 단위 몸체로 분리될 수 있고, 상기 단위 몸체의 양쪽 끝단에는 방수, 방화 시설이 설치되는 것을 특징으로 하는 부유식 심해 터널 구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the tunnel body is divided into at least one tunnel unit body in the longitudinal direction and waterproof and fireproof facilities are installed at both ends of the unit body.
제1항에 있어서,
상기 터널 몸체에 설치되고 상기 터널 몸체를 감싸는 U자 형 행어를 설치하여, 상기 행어를 상기 현수재에 연결하여,
상기 터널 몸체 하부면으로 상기 터널 몸체의 자중이 분산되는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물
The method according to claim 1,
A hanger hanger installed on the tunnel body and surrounding the tunnel body, connecting the hanger to the suspension material,
And a self weight of the tunnel body is dispersed to a lower surface of the tunnel body.
제1항에 있어서,
상기 중공 단면이 적어도 두 개 이상의 단위 중공 단면으로 분리되어, 해수의 유입과 방출이 분리된 구획 단위로 진행되는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
The method according to claim 1,
Characterized in that the hollow section is divided into at least two unit hollow sections so that the inflow and outflow of seawater proceed in separate compartment units.
제1항에 있어서,
상기 중공 단면의 해수 유입과 방출제어를 위한 중공 단면 개폐기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
The method according to claim 1,
And a hollow section switch for controlling the inflow and outflow of seawater in the hollow section.
제1항에 있어서,
상기 중공 단면의 해수 유입과 방출제어를 위한 중공 단면 개폐기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 시스템.
The method according to claim 1,
And a hollow sectional opening / closing device for controlling inflow and discharge of seawater in the hollow section.
제3항에 있어서,
상기 행어가 상기 부유 현수재 또는 상기 침매 현수재에 연결되는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해터널 구조물
The method of claim 3,
Characterized in that the hanger is connected to the floating suspension material or the floating suspension material.
제1항에 있어서,
상기 부유체가 해저 지면에 고정되어, 상기 현수재 및 상기 현수선이 상기 터널 몸체에 일정한 부유력을 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the floating body is fixed to the sea floor so that the suspension member and the suspension line can transmit a constant floating force to the tunnel body.
제2항에 있어서,
상기 터널 몸체에, 상기 몸체의 부력을 주기적으로 측정하는 부력 측정 장치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
3. The method of claim 2,
Wherein the buoyancy measuring device for periodically measuring the buoyancy of the body is further installed on the tunnel body.
제9항에 있어서,
상기 부력 측정 장치는 무게 센서, 상기 터널 몸체의 축방향의 선형성 측정 센서 및, 현수재 텐션 측정 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하며,
상기 무게 센서, 상기 선형성 측정 센서는 상기 터널 단위 몸체에 적어도 하나 이상 설치되며,
상기 현수재 텐션 측정 센서는 상기 부유 현수재 또는 상기 침매 현수재에 설치되는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
10. The method of claim 9,
Wherein the buoyancy measuring device includes at least one of a weight sensor, a linearity measuring sensor in the axial direction of the tunnel body, and a suspending retension measuring sensor,
At least one of the weight sensor and the linearity measurement sensor is installed in the tunnel unit body,
Wherein the suspension retension measurement sensor is installed in the floating suspension member or the floating suspension member.
제9항에 있어서,
상기 터널 몸체로 진출입하는 물류량을 측정하는 자중 변화 예측 장치을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
10. The method of claim 9,
Further comprising a self weight change prediction device for measuring an amount of goods entering and leaving the tunnel body.
제12항에 있어서,
상기 자중 변화 예측 장치는 상기 터널 몸체에 설치되어, 진출입하는 물류의 이동 영상을 획득하여, 상기 영상을 기반으로 상기 터널 몸체에 잔류중인 물류량을 계산하여, 상기 터널 몸체의 자중 변화를 예측하는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물
13. The method of claim 12,
The self weight change predicting device is installed in the tunnel body to acquire a moving image of the incoming and outgoing logistics and calculates a distribution amount remaining in the tunnel body based on the image to predict a change in self weight of the tunnel body A floating deep-sea tunnel structure having its own buoyancy control function
제1항에 있어서,
상기 행어의 양측 케이블에 각각 텐션 측정 센서를 설치하여,
상기 텐션 측정 센서의 측정값 차이를 기반으로, 상기 터널 몸체의 축방향을 기준으로한 기울어짐을 측정하는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
The method according to claim 1,
Tension sensors are provided on both cables of the hanger,
Wherein the inclination of the tunnel body is measured based on a difference between measured values of the tension measuring sensor, the inclination being based on an axial direction of the tunnel body.
제2항에 있어서,
상기 터널 단위 몸체 내부의 화재 및 침수 현상을 포함하는 안전 상황 발생을 감지하는 안전 상황 측정 센서가 적어도 하나 이상이 설치 되고,
상기 안전 상황 측정 센서는 설치된 터널 단위 몸체의 위치에 대응하는 고유번호를 부여 받아서, 상기 터널 단위 몸체별 안전 상황 측정값이 모니터링 되는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
3. The method of claim 2,
At least one safety status measuring sensor for detecting occurrence of a safety situation including a fire and immersion phenomenon inside the tunnel unit body,
Wherein the safety status measuring sensor is provided with a unique number corresponding to a position of the installed tunnel unit body, and a safety condition measurement value for each tunnel unit body is monitored.
제14항에 있어서,
상기 안전 상황 측정 센서는 온도 센서, 침수 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
15. The method of claim 14,
Wherein the safety condition measuring sensor includes at least one of a temperature sensor and a flood sensor.
제14항에 있어서,
상기 터널 단위 몸체 양끝에는,
비상시 파괴되어, 상기 터널 단위 몸체가 인접한 다른 터널 단위 몸체와 분리될 수 있는 파괴 시설이 구비되는 파괴구역;및
상기 파괴 구역에 인접하고, 상기 터널 단위 몸체 내측에 설치되며, 상기 터널 단위 몸체를 인접한 다른 터널 단위 몸체로부터 차단시키는 차단 시설이 구비된 차단 구역을 포함하는 안전시설 구역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
15. The method of claim 14,
At both ends of the tunnel unit body,
A destruction zone that is destroyed in an emergency and is provided with a destruction facility capable of separating the tunnel unit body from adjacent adjacent tunnel unit bodies;
And a safety zone adjacent to the destruction zone, the safety zone being located inside the tunnel unit body and including a blocking unit for blocking the tunnel unit body from adjacent tunnel unit bodies. Floating deep - sea tunnel structure with self - buoyancy control function.
제16항에 있어서,
상기 파괴구역은 폭발성 파괴 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
17. The method of claim 16,
Wherein the destruction zone is provided with an explosive destruction device.
제16항에 있어서,
상기 차단 시설은 방화 또는 방수 기능의 내압성 차단 시설을 포함하는 것을 특징으로 하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물.
17. The method of claim 16,
Characterized in that said blocking facility comprises an anti-pressure blocking facility with fire or waterproofing function.
부유식 심해 터널 구조물의 부력제어 운영 시스템에 있어서,
제9항 내지 13항중 어느 한 항에 따른 부유식 심해 터널 구조물;
상기 부유식 심해 터널 구조물로부터 전송 받은, 무게, 축방향의 선형성, 현수재 텐션 및 자중 변화 측정값을 기반으로 부력 제어량을 계산하고, 계산된 T0 부력 제어량을 저장하는 부력 제어 계산부;및
상기 부력 제어 제어량을 기반으로 중공 단면 개폐기를 제어하는 중공 단면 개폐 제어부;를 더 포함하여,
상기 중공 단면 개폐 제어부의 제어에 의해서 상기 부유식 심해 터널에 설치된 중공 단면개폐기가 작동하고,
상기 중공단면 개폐기의 작동에 따라 중공 단면으로의 해수 유입이 제어되며,
상기 해수 유입후 변화된 상기 무게, 상기 축방향의 선형성, 상기 현수재 텐션 측정값이 상기 부력 제어 계산부로 전송되고,
상기 부력제어 계산부는 전송된 측정값을 기반으로, T1 부력 제어량을 계산하여 T0 부력 제어량과 비교하는, FeedBack Loop 체계가 실시간 작동하는, 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물을 이용한 부유식 심해 터널 부력 제어 운영 시스템
A buoyancy control operating system for a floating deep-sea tunnel structure,
A floating deep-water tunnel structure according to any one of claims 9 to 13;
A buoyancy control calculator for calculating the buoyancy control amount based on the weight, axial linearity, suspension retension, and self weight change measured values received from the floating deep-water tunnel structure and storing the calculated buoyancy control amount;
And a hollow section opening / closing control unit for controlling the hollow section opening / closing unit based on the buoyancy control amount,
A hollow section opening / closing device installed in the floating deep sea tunnel is operated under the control of the hollow section opening / closing control section,
The inflow of seawater into the hollow section is controlled according to the operation of the hollow section breaker,
The weight, the linearity in the axial direction, and the suspension retension measurement value changed after the inflow of the seawater are transmitted to the buoyancy control calculation unit,
The buoyancy control calculation unit calculates the buoyancy control amount based on the transmitted measurement value and compares it with the T0 buoyancy control amount. The buoyancy control calculation unit calculates the buoyancy control amount using the floating buoyancy structure Deep sea tunnel buoyancy control operation system
부유식 심해 터널 구조물의 안전 운영 시스템에 있어서,
제16항에 따른 부유식 심해 터널 구조물;및
상시 부유식 심해 터널 구조물로부터, 안전 상황 발생 여부를 전송 받는 안전 상황 판단부; 를 더 포함하여,
상기 안전 상황 발생시, 상기 터널 안전 판단부는 터널 관리자에게 안전 상황 발생을 경보하고,
상기 터널 관리자는 차단 시설 또는 파괴 시설을 작동시킬 수 있는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물을 이용한 부유식 심해 터널의 안전 제어 운영 시스템
In a safe operating system of a floating deep-sea tunnel structure,
A floating deep-water tunnel structure according to claim 16;
A safety situation judging unit for receiving the occurrence of a safety situation from the always floating deep sea tunnel structure; Further comprising:
When the safety situation occurs, the tunnel safety determination unit alerts the tunnel manager of the occurrence of a safety situation,
The tunnel manager is a safety control operation system of a floating deep-sea tunnel using a floating deep-sea tunnel structure having self-buoyancy control function capable of operating a blocking facility or a destructive facility
제19항에 따른 부력 제어 운영 시스템을 이용한, 부유식 심해 터널 구조물의 운영방법에 있어서,
터널 몸체의 무게, 축방향의 선형성, 현수재 텐션 및 자중 변화를 주기적으로 측정하여, T0 부력 제어량을 계산 하는 측정 및 제어량 산출 단계;
상기 부력 제어량을 기반으로 중공 단면으로 해수를 유입 또는 배출 시켜서, 상기 터널 몸체의 부력을 조절하는 부력 조절 단계;
상기 부력 조절 단계 이후 측정된 상기 무게, 축방향의 선형성, 현수재 텐션 및 자중 변화량을 기반으로 계산된 T1부력 제어량과 상기 T0 부력 제어량을 비교하여, 부력 제어 가능상황과 부력 제어 기능 이상 상황 또는 부력 제어 불가 환경 상황 중 적어도 하나의 상황으로 판단하는 상황 판단 단계;
상기 상황 판단 단계에서, 부력 제어 가능 상황으로 판단될 경우, 상기 측정 및 제어량 산출 단계와 부력 조절 단계를 반복하는 안정 운영 단계;및
상기 상황 판단 단계에서, 부력 제어 기능 이상 상황 또는 부력 제어 불가 환경 상황중 적어도 하나의 상황으로 판단될 경우, 상기 터널 몸체로의 물류 진입 차단을 포함하는 미리 설정되 안전 절차를 실시하는 비상 운영 단계를 포함하는 자체 부력 조절기능을 구비한 부유식 심해 터널 구조물의 운영방법

A method of operating a floating deep-water tunnel structure using a buoyancy control operating system according to claim 19,
A measurement and control amount calculating step of periodically measuring the weight of the tunnel body, the linearity in the axial direction, the suspension retension and the self weight change, and calculating the T0 buoyancy control amount;
A buoyancy control step of controlling the buoyancy of the tunnel body by introducing or discharging seawater into a hollow section based on the buoyancy control amount;
A buoyancy controllable situation, a buoyancy controllability abnormal situation, or a buoyancy controllability abnormal condition or a buoyancy controllability abnormal condition or a buoyancy controllability abnormal condition, An uncontrollable environment state, and a non-controllable environment state;
A stable operation step of repeating the measurement and control amount calculation step and the buoyancy adjustment step when it is determined that the buoyancy control is possible in the situation determination step;
Wherein the emergency operation step includes a step of performing a predetermined safety procedure including blocking of logistics entry into the tunnel body when it is determined that the situation is at least one of a buoyancy control function abnormality state or a buoyancy uncontrollable environment state, Operation of Floating Deep-Sea Tunnel Structures with Self-Buoyancy Control

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109402738A (en) * 2018-12-27 2019-03-01 北京大学东莞光电研究院 A kind of controllable suspension crystal growth reaction kettle
CN110528903A (en) * 2019-08-13 2019-12-03 同济大学 A kind of subway tunnel system and construction method for having both underground ruins in-situ conservation and showing function
CN111252196A (en) * 2020-01-20 2020-06-09 中交第三航务工程局有限公司 Anti-collision warning system of underwater cable-stayed suspension tunnel
CN111485481A (en) * 2020-04-20 2020-08-04 中交第三航务工程局有限公司 Cross-sea channel with suspension tunnel and deepwater suspension bridge
CN113216262A (en) * 2021-06-05 2021-08-06 温州凯胜瑞恒科技有限公司 Seabed underwater suspension tunnel structure and construction method thereof
KR20220062903A (en) * 2020-11-09 2022-05-17 한국해양과학기술원 Floating Immersion Tunnel Installed In The Submarine Ground And Its Construction Method
CN114960755A (en) * 2021-02-26 2022-08-30 宝山钢铁股份有限公司 Shielding type tunnel on underwater rock foundation and construction method thereof
WO2023151235A1 (en) * 2022-02-14 2023-08-17 交通运输部天津水运工程科学研究所 Submerged floating tunnel full hydroelasticity response model test device and method
CN117533500A (en) * 2023-11-10 2024-02-09 青岛海洋地质研究所 Water profile parameter acquisition assembly for amphibious air-sea aircraft

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102213470B1 (en) * 2019-06-10 2021-02-08 한국해양과학기술원 Fixing and tension control device of mooring lines mooring underwater tunnels
KR102337141B1 (en) * 2019-10-04 2021-12-10 한국과학기술원 Remote monitoring system for submerged floating tunnel based on underwater robots and sensor networks
CN111424716B (en) * 2020-03-31 2021-05-25 中交第三航务工程局有限公司 Oblique-pulling anchorage type suspension tunnel structure with relay extension of artificial island

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0742182A (en) * 1992-04-28 1995-02-10 Eng Shinko Kyokai Leg type underwater tunnel and construction method for leg type underwater tunnel
KR100797795B1 (en) 2007-04-13 2008-01-24 재단법인서울대학교산학협력재단 A floating type of underwater bridge and the construction method of the floating type of underwater bridge
KR20090107333A (en) 2008-04-08 2009-10-13 정병영 Immersed Bridge System of Complex Type and The Construction Method Thereof
KR20110081636A (en) * 2010-01-08 2011-07-14 주식회사 제이캐스트 Traffic surveillance detection system in a tunnel
KR20120042141A (en) * 2010-10-22 2012-05-03 한국해양연구원 Submerged floating tunnel with cable-stayed super long-span and construction method thereof
KR20120042443A (en) * 2010-10-25 2012-05-03 한국해양연구원 Submerged floating tunnel
KR20130027312A (en) 2011-09-07 2013-03-15 한국해양과학기술원 Lateral stiffness reinforced submerged floationg tunnel
KR101437053B1 (en) * 2014-07-24 2014-09-15 한국해양과학기술원 Underwater tunnel having shutter

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0742182A (en) * 1992-04-28 1995-02-10 Eng Shinko Kyokai Leg type underwater tunnel and construction method for leg type underwater tunnel
KR100797795B1 (en) 2007-04-13 2008-01-24 재단법인서울대학교산학협력재단 A floating type of underwater bridge and the construction method of the floating type of underwater bridge
KR20090107333A (en) 2008-04-08 2009-10-13 정병영 Immersed Bridge System of Complex Type and The Construction Method Thereof
KR20110081636A (en) * 2010-01-08 2011-07-14 주식회사 제이캐스트 Traffic surveillance detection system in a tunnel
KR20120042141A (en) * 2010-10-22 2012-05-03 한국해양연구원 Submerged floating tunnel with cable-stayed super long-span and construction method thereof
KR20120042443A (en) * 2010-10-25 2012-05-03 한국해양연구원 Submerged floating tunnel
KR20130027312A (en) 2011-09-07 2013-03-15 한국해양과학기술원 Lateral stiffness reinforced submerged floationg tunnel
KR101437053B1 (en) * 2014-07-24 2014-09-15 한국해양과학기술원 Underwater tunnel having shutter

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109402738A (en) * 2018-12-27 2019-03-01 北京大学东莞光电研究院 A kind of controllable suspension crystal growth reaction kettle
CN110528903A (en) * 2019-08-13 2019-12-03 同济大学 A kind of subway tunnel system and construction method for having both underground ruins in-situ conservation and showing function
CN111252196A (en) * 2020-01-20 2020-06-09 中交第三航务工程局有限公司 Anti-collision warning system of underwater cable-stayed suspension tunnel
CN111485481A (en) * 2020-04-20 2020-08-04 中交第三航务工程局有限公司 Cross-sea channel with suspension tunnel and deepwater suspension bridge
CN111485481B (en) * 2020-04-20 2021-05-07 中交第三航务工程局有限公司 Cross-sea channel with suspension tunnel and deepwater suspension bridge
KR20220062903A (en) * 2020-11-09 2022-05-17 한국해양과학기술원 Floating Immersion Tunnel Installed In The Submarine Ground And Its Construction Method
CN114960755A (en) * 2021-02-26 2022-08-30 宝山钢铁股份有限公司 Shielding type tunnel on underwater rock foundation and construction method thereof
CN113216262A (en) * 2021-06-05 2021-08-06 温州凯胜瑞恒科技有限公司 Seabed underwater suspension tunnel structure and construction method thereof
WO2023151235A1 (en) * 2022-02-14 2023-08-17 交通运输部天津水运工程科学研究所 Submerged floating tunnel full hydroelasticity response model test device and method
CN117533500A (en) * 2023-11-10 2024-02-09 青岛海洋地质研究所 Water profile parameter acquisition assembly for amphibious air-sea aircraft

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