KR20200143036A

KR20200143036A - 3차원 지반모델 생성 및 변수 입력기반의 자동화 토공 타겟 모델 생성 시스템

Info

Publication number: KR20200143036A
Application number: KR1020190070814A
Authority: KR
Inventors: 이승수; 강민성; 양승만; 정우용; 서종원
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사; 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2020-12-23
Also published as: US11125914B2; CN112084549A; EP3751318A1; US20200393595A1

Abstract

본 발명은, 3차원 지반모델 생성 및 변수 입력기반의 자동화 토공 타겟 모델 생성 시스템에 관한 것으로, 3차원 지형형상 모델과 시추주상데이터를 시스템에 저장하는 입력 모듈; 상기 입력 모듈을 통하여 입력된 상기 3차원 지형형상 모델과 상기 시추주상데이터를 활용하여 3차원 지반 모델을 생성하는 3차원 지반 모델 생성 모듈; 상기 3차원 지반 모델 생성 모듈이 생성한 상기 3차원 지반 모델을 이용하여 각 암질별 설계조건을 고려한 3차원 법면 정보를 생성하는 법면 정보 생성 모듈; 및 상기 설계조건을 설정하는 법면 조건 설정 모듈; 을 포함한다.

Description

3차원 지반모델 생성 및 변수 입력기반의 자동화 토공 타겟 모델 생성 시스템{Three-Dimensional Ground Model Generation and Automated Earthwork Target Model Generation System Based on Variable Input}

본 발명은, 3차원 지반모델 생성 및 변수 입력기반의 자동화 토공 타겟 모델 생성 시스템에 관한 것으로, 3차원 디지털 지반정보를 활용하여 지층별 법면 설계 조건의 입력만으로 자동으로 설계기준 바운더리로부터 3차원 법면 설계를 수행하는 자동화 토공 타겟 모델 생성 시스템이다.

법면(法面)의 설계는 암질의 종류에 따라 형성해야 하는 법면의 경사가 달라지는 것이 일반적이다. 법면이란 해당 지형을 형성하고 있는 언덕의 비탈면 또는 경사면 부분이나 토지의 높낮이가 다른 중간부분의 연결지면을 말한다.

도 1은 암질의 종류에 따른 법면 설계 조건 및 지층별 설계 방법에 관한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 경암의 경우에는 암질의 강도가 높기 때문에 법면의 경사를 가장 크게 할 수 있다. 상기 경사의 값(θ1)은

, 약 63.43°가 된다.

연암의 경우 상기 경사의 값(θ2)은

, 약 51.34°가 되고, 풍화토의 경우 상기 경사의 값(θ3)은

, 45°가 되고, 표토의 경우 상기 경사의 값(θ4)은

, 약 39.80°가 된다.

종래에는 설계자가 법면을 설계하기 위하여 2D설계의 경우 대지횡단면도를 활용하여 각 횡단면별로 표시된 지반정보 라인을 고려하여 기준선으로부터 각 암질별 법면 설계 값을 고려하여 일일이 그려야 하는 불편함이 있었다.

또한, 3D 설계의 경우에도 기준선으로부터 설계자가 일일이 라인을 층별로 그리고, 이를 서피스(면데이터)데이터로 생성해야 하는 번거로움이 있다. 지반정보를 결정하는 시추주상정보의 경우 개략적인 데이터로서 시공과정에서 지반정보가 변경되는 경우, 종래에는 모든 법면 설계를 다시 수행해야 하는 번거로움이 있었다.

예를 들면, 대지횡단면도는 설계정보를 일정 간격(스테이션)별로 단면을 추출한 정보로서 각 암질별로 단면선으로 표시되어 있다. 일반적으로 20m마다 횡단면도가 작성되는데, 이는 사용자가 20m 간격의 모든 횡단면도마다 법면 설계도 작성을 수행해야 한다는 의미가 된다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출 된 것으로, 3차원 디지털 지반 정보를 활용하여 지층별 법면 설계 조건의 입력만으로 자동으로 설계기준 바운더리로부터 3차원 법면 설계를 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 시추주상정보와 3차원 지형정보를 활용하여 보간(interpolation)을 통한 3차원 지반모델을 생성하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 각 암질별 3차원 서피스(surface) 데이터 형태로 레이어 정보를 구성하는 시스템을 구축하고, 상기 시스템에 각 암질별 법면 설계 정보를 입력하면 사용자가 설계한 설계기준 바운더리(boundary)로부터 자동으로 암질별로 설정된 법면 설계 변수에 따른 3차원 토공 타겟 도면이 생성되는 자동화 설계 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명은 다음과 같은 특징이 있는 실시예를 가진다.

본 발명은, 3차원 지형형상 모델과 시추주상데이터를 시스템에 저장하는 입력 모듈; 및 상기 입력 모듈을 통하여 입력된 상기 3차원 지형형상 모델과 상기 시추주상데이터를 활용하여 3차원 지반 모델을 생성하는 3차원 지반 모델 생성 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 지반 모델 생성 모듈은, 상기 시추주상정보를 활용하여 시추공 3차원 모델을 생성하고, 각 암질별 깊이 값을 고려하여 직선 보간(interpolation)을 통하여 보간 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 3차원 지반 모델 생성 모듈은, 상기 보간 데이터를 통하여 암층선을 생성하고, 상기 3차원 지형형상 모델의 정보를 상기 암층선에 오프셋하여 3차원 지반 모델을 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 3차원 지반 모델 생성 모듈은, 각 암질별 3차원 서피스(surface) 데이터 형태로 레이어 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 3차원 지반 모델 생성 모듈이 생성한 상기 3차원 지반 모델을 이용하여 각 암질별 설계조건을 고려한 3차원 법면 정보를 생성하는 법면 정보 생성 모듈; 및 상기 설계조건을 설정하는 법면 조건 설정 모듈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 법면 조건 설정 모듈은, 법면설계가 시작되는 시작 선 또는 터파기의 토공최외곽선에 해당하는 설계기준 바운더리를 정하는 설계기준 바운더리 세팅 엔진; 상기 설계기준 바운더리의 고도 또는 구배에 대한 설계 변수를 입력 받는 설계 변수 세팅 엔진; 상기 설계기준 바운더리가 폐합된 폴리라인 형태인 경우 각 면별로 법면이 생성될 방향을 지정하는 법면 생성 방향 세팅 엔진; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 법면 정보 생성 모듈은, 상기 설계기준 바운더리가 포함된 지반조건을 인식하여 횡간 암질의 변화 유무를 분석하고, 암질의 변화가 있는 경우에는 변화지점부터 새로운 바운더리 선을 생성하는 지반 조건 인식 엔진; 상기 설계기준 바운더리의 시점과 끝점에서 일정 경사도의 라인을 생성하되, 암질이 변화되는 수직조건의 경계면까지 상기 경사도의 라인을 생성하는 최외곽점 라인 생성 엔진; 상기 경사도의 라인과 상기 지반 조건 인식 엔진이 분석한 상기 수직 경계 조건에 기초한 수직 경계 조건 면과의 교차점을 생성하는 교차점 생성 엔진; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지반 조건 인식 엔진은, 암질별 구배값 또는 소단의 생성 조건으로 구분된 지반 조건별 법면 설계정보를 활용하여 상기 바운더리 별로 연계된 암질의 수직 경계 조건을 분석하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 3차원 지형형상 모델과 시추주상데이터를 시스템에 입력하는 입력 단계; 및 상기 3차원 지형형상 모델과 상기 시추주상데이터를 활용하여 3차원 지반 모델을 생성하는 3차원 지반 모델 생성 단계; 상기 3차원 지반 모델을 이용하여 각 암질별 설계조건을 고려한 3차원 법면 정보를 생성하는 법면 정보 생성 단계; 및 상기 설계조건을 설정하는 법면 조건 설정 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상기 3차원 지반 모델 생성 단계는, 상기 시추주상정보를 활용하여 시추공 3차원 모델을 생성하고, 각 암질별 깊이 값을 고려하여 직선 보간(interpolation)을 통하여 보간 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 3차원 지반 모델 생성 단계는, 상기 보간 데이터를 통하여 암층선을 생성하고, 상기 3차원 지형형상 모델의 정보를 상기 암층선에 오프셋하여 3차원 지반 모델을 생성하고, 각 암질별 3차원 서피스(surface) 데이터 형태로 레이어 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 법면 조건 설정 단계는, 법면설계가 시작되는 시작 선 또는 터파기의 토공최외곽선에 해당하는 설계기준 바운더리를 정하는 설계기준 바운더리 세팅 단계; 상기 설계기준 바운더리의 고도 또는 구배에 대한 설계 변수를 입력 받는 설계 변수 세팅 단계; 및 상기 설계기준 바운더리가 폐합된 폴리라인 형태인 경우 각 면별로 법면이 생성될 방향을 지정하는 법면 생성 방향 세팅 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 법면 정보 생성 단계는, 상기 설계기준 바운더리가 포함된 지반조건을 인식하여 횡간 암질의 변화 유무를 분석하고, 암질의 변화가 있는 경우에는 변화지점부터 새로운 바운더리 선을 생성하는 지반 조건 인식 단계; 상기 설계기준 바운더리의 시점과 끝점에서 일정 경사도의 라인을 생성하되, 암질이 변화되는 수직조건의 경계면까지 상기 경사도의 라인을 생성하는 최외곽점 라인 생성 단계; 상기 경사도의 라인과 상기 지반 조건 인식 엔진이 분석한 상기 수직 경계 조건에 기초한 수직 경계 조건 면과의 교차점을 생성하는 교차점 생성 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지반 조건 인식 단계는, 암질별 구배값 또는 소단의 생성 조건으로 구분된 지반 조건별 법면 설계정보를 활용하여 상기 바운더리 별로 연계된 암질의 수직 경계 조건을 분석하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 3차원 디지털 지반 정보를 활용하여 지층별 법면 설계 조건의 입력만으로 자동으로 설계기준 바운더리로부터 3차원 법면 정보를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명은, 3차원 지형데이터와 시추주상정보의 입력만으로 자동화된 3차원 지반모델을 생성할 수 있으며, 암질이 변화되는 경우에도 시추정보의 업데이트 만으로 모든 정보가 자동으로 업데이트되어 설계변경에 대한 시간과 비용도 크게 줄 일 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 암질의 종류에 따른 법면 설계 조건 및 지층별 설계 방법에 관한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 토공 타겟 모델 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 법면 조건 설정 모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 법면 정보 생성 모듈의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 토공 타겟 모델 생성 방법에 관한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 시추주상정보가 입력 모듈에 입력되는 과정을 보이는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 지반 모델 생성 모듈이 시추공 3차원 모델을 생성하는 과정을 보이는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 지반 모델 생성 모듈이 각 암질별 3차원 서피스(surface) 데이터 형태로 레이어 정보를 생성한 예시도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 지반 모델 생성 모듈이 각 암질별 3차원 서피스(surface) 데이터 형태로 레이어 정보를 생성한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 토공 타겟 모델 시스템을 활용하여 법면 토공타겟 정보를 3차원으로 출력한 결과물이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 토공 타겟 모델 시스템을 활용하여 법면 토공타겟 정보를 3차원으로 출력한 결과물이다.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 토공 타겟 모델 시스템의 블록도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명인 토공 타겟 모델 시스템은, 입력 모듈(100), 3차원 지반 모델 생성 모듈(200), 법면 조건 설정 모듈(300), 법면 정보 생성 모듈(400), 디스플레이 처리 모듈(500)을 포함한다.

본 발명에 따른 토공 타겟 모델 시스템의 물리적 구성은 일반적인 PC나 웹 서버(Server) 등의 컴퓨터 시스템 내에서 소프트웨어(프로그램) 또는 하드웨어로 구성될 수 있다.

상기 입력 모듈(100)은, 3차원 지형형상 모델과 시추주상데이터를 시스템에 저장한다.

상기 3차원 지반 모델 생성 모듈(200)은, 상기 시추주상정보를 활용하여 시추공 3차원 모델을 생성하고, 각 암질별 깊이 값을 고려하여 직선 보간(interpolation)을 통하여 보간 데이터를 생성한다.

또한, 상기 3차원 지반 모델 생성 모듈(200)은, 상기 보간 데이터를 통하여 암층선을 생성하고, 상기 3차원 지형형상 모델의 정보를 상기 암층선에 오프셋하여 3차원 지반 모델을 생성한다.

또한, 상기 3차원 지반 모델 생성 모듈(200)은, 각 암질별 3차원 서피스(surface) 데이터 형태로 레이어 정보를 생성한다.

상기 법면 조건 설정 모듈(300)은, 상기 법면 정보 생성 모듈(400)이 법면 정보를 생성하는데 있어서 상기 법면 정보 생성 모듈(400)의 설계조건을 설정한다. 즉, 법면 조건을 세팅하는 역할을 수행하며, 법면의 성토 및 절토와 관련된 높이 및 소단, 경사도 등의 조건정보를 세팅하는 것을 의미한다. 상기 법면 조건 설정 모듈(300)은, 설계기준 바운더리 세팅 엔진(310), 설계 변수 세팅 엔진(320), 법면 생성 방향 세팅 엔진(330)을 포함한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 법면 조건 설정 모듈의 블록도이다. 도 3을 참조하여 설명하면,

상기 설계기준 바운더리 세팅 엔진(310)은, 법면설계가 시작되는 시작 선 또는 터파기의 토공최외곽선에 해당하는 설계기준 바운더리를 정한다. 즉 설계기준 바운더리는 터파기의 경우 토공최외곽선을 의미하고, 법면 설계의 경우에는 고도 및 구배에 대한 설계 변수(parameter)를 의미한다. 시스템 사용자는 설계기준 바운더리를 폴리라인으로 디스플레이 화면에 그리거나 2D 평면도면으로부터 가져와 출력할 수 있다.

상기 설계 변수 세팅 엔진(320)은, 상기 설계기준 바운더리의 소단 간 단차 높이 또는 구배에 대한 설계 변수를 입력 받는다. 법면에는 다수의 소단이 설계될 수 있으며 각 소단간의 고도 차이가 법으로 정해질 수도 있다. 입력된 설계 변수는 최종 설계기준 바운더리 작성에 사용된다.

상기 법면 생성 방향 세팅 엔진(330)은, 상기 설계기준 바운더리가 폐합된 폴리라인 형태인 경우 각 면별로 법면이 생성될 방향을 지정한다. 방향의 지정은 선택된 바운더리 라인을 기준으로 좌우 또는 상하 공간으로 구분하여 마우스 클릭을 통하여 지정될 수 있다. 지정하는 방향에 따라 절토작업인지 또는 성토작업인지가 결정된다. 또한 도로작업일 경우는 상기 설계기준 바운더리가 폐합된 폴리라인 형태가 아니라 선형일 수도 있다.

상기 법면 정보 생성 모듈(400)은, 상기 3차원 지반 모델 생성 모듈이 생성한 상기 3차원 지반 모델을 이용하여 각 암질별 설계조건을 고려한 3차원 법면 정보를 생성한다. 상기 법면 정보 생성 모듈(400)은, 지반 조건 인식 엔진(410), 최외곽점 라인 생성 엔진(420), 교차점 생성 엔진(430)을 포함한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 법면 정보 생성 모듈의 블록도이다. 도 4를 참조하여 설명하면,

상기 지반 조건 인식 엔진(410)은, 상기 설계기준 바운더리가 포함된 지반조건을 인식하여 횡간 암질의 변화 유무를 분석하고, 암질의 변화가 있는 경우에는 변화지점부터 새로운 바운더리 선을 생성한다. 또한, 암질별 구배값 또는 소단의 생성 조건으로 구분된 지반 조건별 법면 설계정보를 활용하여 상기 바운더리 별로 연계된 암질의 수직 경계 조건을 분석한다. 여기서 소단은 경사도가 변화되는 구간 혹은 일정 고도별 붕괴위험을 줄이기 위해 계단 방식의 여유공간을 부여하는 것을 의미한다. 소단은 도 1에도 나타나 있으며, 도 1에서 소단은 50cm로 설정되어 있다. 이러한 설계 방식을 계단식 설계라고 한다.

상기 최외곽점 라인 생성 엔진(420)은, 상기 설계기준 바운더리의 시점과 끝점에서 일정 경사도의 라인을 생성하되, 암질이 변화되는 수직조건의 경계면까지 상기 경사도의 라인을 생성한다.

상기 교차점 생성 엔진(430)은 상기 경사도의 라인과 상기 지반 조건 인식 엔진이 분석한 상기 수직 경계 조건에 기초한 수직 경계 조건 면과의 교차점을 생성한다.

이를 통하여 상기 법면 정보 생성 모듈(400)은, 3차원 법면 정보를 생성하게 된다.

상기 디스플레이 처리 모듈(500)은, 입력 모듈(100), 3차원 지반 모델 생성 모듈(200), 법면 조건 설정 모듈(300), 및 법면 정보 생성 모듈(400)과 연계하여, 3차원데이터 및 결과 데이터를 디스플레이부에 각 단계별로 자동으로 표시하도록 하는 역할을 수행한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 토공 타겟 모델 생성 방법에 관한 순서도이다.

토공 타겟 모델 생성 방법은, 3차원 지형형상 모델을 입력하는 단계(S110), 시추주상데이터를 시스템에 입력하는 입력 단계(S120), 상기 시추주상정보를 활용하여 시추공 3차원 모델을 생성하고, 각 암질별 깊이 값을 고려하여 직선 보간(interpolation)을 통하여 보간 데이터를 생성하는 단계(S210), 상기 3차원 지형형상 모델과 상기 시추주상데이터를 활용하여 3차원 지반 모델을 생성하는 3차원 지반 모델 생성 단계(S220), 암질별 설계조건을 설정하는 법면 조건 설정 단계(S300), 상기 3차원 지반 모델을 이용하여 각 암질별 설계조건을 고려한 3차원 법면 정보를 생성하는 법면 정보 생성 단계(S400)를 포함한다.

상기 3차원 지반 모델 생성 단계(S220)는, 상기 보간 데이터를 통하여 암층선을 생성하고, 상기 3차원 지형형상 모델의 정보를 상기 암층선에 오프셋하여 3차원 지반 모델을 생성하고, 각 암질별 3차원 서피스(surface) 데이터 형태로 레이어 정보를 생성할 수 있다.

상기 법면 조건 설정 단계는(S300), 법면설계가 시작되는 시작 선 또는 터파기의 토공최외곽선에 해당하는 설계기준 바운더리를 정하는 설계기준 바운더리 세팅 단계(S310), 상기 설계기준 바운더리의 고도 또는 구배에 대한 설계 변수를 입력 받는 설계 변수 세팅 단계(S320), 상기 설계기준 바운더리가 폐합된 폴리라인 형태인 경우 각 면별로 법면이 생성될 방향을 지정하는 법면 생성 방향 세팅 단계(S330)를 포함한다.

상기 법면 정보 생성 단계(S400)는 상기 설계기준 바운더리가 포함된 지반조건을 인식하여 횡간 암질의 변화 유무를 분석하고, 암질의 변화가 있는 경우에는 변화지점부터 새로운 바운더리 선을 생성하는 지반 조건 인식 단계(S410), 상기 설계기준 바운더리의 시점과 끝점에서 일정 경사도의 라인을 생성하되, 암질이 변화되는 수직조건의 경계면까지 상기 경사도의 라인을 생성하는 최외곽점 라인 생성 단계(S420), 상기 경사도의 라인과 상기 지반 조건 인식 엔진이 분석한 상기 수직 경계 조건에 기초한 수직 경계 조건 면과의 교차점을 생성하는 교차점 생성 단계(S430)을 포함한다.

도 6 내지 도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 토공 타겟 모델 시스템을 활용하여 3차원 지반모델 생성 및 이를 활용하여 변수입력 기반의 토공타겟모델이 생성되는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 시추주상정보가 입력 모듈에 입력되는 과정을 보이는 예시도이다. 도 6은 입력된 시추주상정보(보링데이터)를 화면상에 엑셀 시트 형태로 보여주고 있으며, 입력된 시추주상정보(보링데이터) 명칭과, 시추(보링) 좌표(X,Y), Z 각 암반별 특징값(Z)이 화면에 출력되어 있음을 알 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 지반 모델 생성 모듈이 시추공 3차원 모델을 생성하는 과정을 보이는 예시도이다.

도 8, 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3차원 지반 모델 생성 모듈이 각 암질별 3차원 서피스(surface) 데이터 형태로 레이어 정보를 생성한 예시도이다.

도 10, 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 변수 입력 기반 3차원 타겟도면 드로잉 예시로서, 본 발명의 토공 타겟 모델 시스템을 활용하여 법면 토공타겟 정보를 3차원으로 출력한 결과물이다.

이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 청구범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 입력 모듈
200: 3차원 지반 모델 생성 모듈
300: 법면 조건 설정 모듈
310: 설계기준 바운더리 세팅 엔진
320: 설계 변수 세팅 엔진
330: 법면 생성 방향 세팅 엔진
400: 법면 정보 생성 모듈
410: 지반 조건 인식 엔진
420: 최외곽점 라인 생성 엔진
430: 교차점 생성 엔진
500: 디스플레이 처리 모듈

Claims

3차원 지형형상 모델과 시추주상데이터를 시스템에 저장하는 입력 모듈;
상기 입력 모듈을 통하여 입력된 상기 3차원 지형형상 모델과 상기 시추주상데이터를 활용하여 3차원 지반 모델을 생성하는 3차원 지반 모델 생성 모듈;
상기 3차원 지반 모델 생성 모듈이 생성한 상기 3차원 지반 모델을 이용하여 각 암질별 설계조건을 고려한 3차원 법면 정보를 생성하는 법면 정보 생성 모듈; 및
상기 설계조건을 설정하는 법면 조건 설정 모듈; 을 포함하는 토공 타겟 모델 생성 시스템.
제1항에 있어서,
상기 3차원 지반 모델 생성 모듈은,
상기 시추주상정보를 활용하여 시추공 3차원 모델을 생성하고, 각 암질별 깊이 값을 고려하여 직선 보간(interpolation)을 통하여 보간 데이터를 생성하며, 상기 보간 데이터를 통하여 암층선을 생성하고, 상기 3차원 지형형상 모델의 정보를 상기 암층선에 오프셋하여 3차원 지반 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 토공 타겟 모델 생성 시스템.
제2항에 있어서,
상기 3차원 지반 모델 생성 모듈은,
각 암질별 3차원 서피스(surface) 데이터 형태로 레이어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 토공 타겟 모델 생성 시스템.
제1항에 있어서,
상기 법면 조건 설정 모듈은,
법면설계가 시작되는 시작 선 또는 터파기의 토공최외곽선에 해당하는 설계기준 바운더리를 정하는 설계기준 바운더리 세팅 엔진; 을 포함하는 토공 타겟 모델 생성 시스템.
제4항에 있어서,
상기 법면 조건 설정 모듈은,
상기 설계기준 바운더리의 고도 또는 구배에 대한 설계 변수를 입력 받는 설계 변수 세팅 엔진; 을 포함하는 토공 타겟 모델 생성 시스템.
제4항에 있어서,
상기 법면 조건 설정 모듈은,
상기 설계기준 바운더리가 폐합된 폴리라인 형태인 경우 각 면별로 법면이 생성될 방향을 지정하는 법면 생성 방향 세팅 엔진; 을 포함하는 토공 타겟 모델 생성 시스템.
제4항에 있어서,
상기 법면 정보 생성 모듈은,
상기 설계기준 바운더리가 포함된 지반조건을 인식하여 횡간 암질의 변화 유무를 분석하고, 암질의 변화가 있는 경우에는 변화지점부터 새로운 바운더리 선을 생성하는 지반 조건 인식 엔진; 을 포함하는 토공 타겟 모델 생성 시스템.
제7항에 있어서,
상기 지반 조건 인식 엔진은,
암질별 구배값 또는 소단의 생성 조건으로 구분된 지반 조건별 법면 설계정보를 활용하여 상기 바운더리 별로 연계된 암질의 수직 경계 조건을 분석하는 것을 특징으로 하는 토공 타겟 모델 생성 시스템.
제4항에 있어서,
상기 법면 정보 생성 모듈은,
상기 설계기준 바운더리의 시점과 끝점에서 일정 경사도의 라인을 생성하되, 암질이 변화되는 수직조건의 경계면까지 상기 경사도의 라인을 생성하는 최외곽점 라인 생성 엔진; 및
상기 경사도의 라인과 상기 지반 조건 인식 엔진이 분석한 상기 수직 경계 조건에 기초한 수직 경계 조건 면과의 교차점을 생성하는 교차점 생성 엔진; 을 포함하는 토공 타겟 모델 생성 시스템.
3차원 지형형상 모델과 시추주상데이터를 시스템에 입력하는 입력 단계;
상기 3차원 지형형상 모델과 상기 시추주상데이터를 활용하여 3차원 지반 모델을 생성하는 3차원 지반 모델 생성 단계;
상기 3차원 지반 모델을 이용하여 각 암질별 설계조건을 고려한 3차원 법면 정보를 생성하는 법면 정보 생성 단계; 및
상기 설계조건을 설정하는 법면 조건 설정 단계; 를 포함하는 토공 타겟 모델 생성 방법.
제10항에 있어서,
상기 3차원 지반 모델 생성 단계는,
상기 시추주상정보를 활용하여 시추공 3차원 모델을 생성하고, 각 암질별 깊이 값을 고려하여 직선 보간(interpolation)을 통하여 보간 데이터를 생성하며, 상기 보간 데이터를 통하여 암층선을 생성하고, 상기 3차원 지형형상 모델의 정보를 상기 암층선에 오프셋하여 3차원 지반 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 토공 타겟 모델 생성 방법.
제11항에 있어서,
상기 3차원 지반 모델 생성 단계는,
각 암질별 3차원 서피스(surface) 데이터 형태로 레이어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 토공 타겟 모델 생성 방법.
제10항에 있어서,
상기 법면 조건 설정 단계는,
법면설계가 시작되는 시작 선 또는 터파기의 토공최외곽선에 해당하는 설계기준 바운더리를 정하는 설계기준 바운더리 세팅 단계; 를 포함하는 토공 타겟 모델 생성 방법.
제13항에 있어서,
상기 법면 조건 설정 단계는,
상기 설계기준 바운더리의 고도 또는 구배에 대한 설계 변수를 입력 받는 설계 변수 세팅 단계; 를 포함하는 토공 타겟 모델 생성 방법.
제13항에 있어서,
상기 법면 조건 설정 단계는,
상기 설계기준 바운더리가 폐합된 폴리라인 형태인 경우 각 면별로 법면이 생성될 방향을 지정하는 법면 생성 방향 세팅 단계; 를 포함하는 토공 타겟 모델 생성 방법.
제13항에 있어서,
상기 법면 정보 생성 단계는,
상기 설계기준 바운더리가 포함된 지반조건을 인식하여 횡간 암질의 변화 유무를 분석하고, 암질의 변화가 있는 경우에는 변화지점부터 새로운 바운더리 선을 생성하는 지반 조건 인식 단계; 를 포함하는 토공 타겟 모델 생성 방법.
제16항에 있어서,
상기 지반 조건 인식 단계는,
암질별 구배값 또는 소단의 생성 조건으로 구분된 지반 조건별 법면 설계정보를 활용하여 상기 바운더리 별로 연계된 암질의 수직 경계 조건을 분석하는 것을 특징으로 하는 토공 타겟 모델 생성 방법.
제13항에 있어서,
상기 법면 정보 생성 단계는,
상기 설계기준 바운더리의 시점과 끝점에서 일정 경사도의 라인을 생성하되, 암질이 변화되는 수직조건의 경계면까지 상기 경사도의 라인을 생성하는 최외곽점 라인 생성 단계; 및
상기 경사도의 라인과 상기 지반 조건 인식 엔진이 분석한 상기 수직 경계 조건에 기초한 수직 경계 조건 면과의 교차점을 생성하는 교차점 생성 단계; 를 포함하는 토공 타겟 모델 생성 방법.