KR200179851Y1 - Device to measure stress waves inside a core hole of tunnel lining - Google Patents
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Abstract
본고안은 탄성파를 이용하여 터널 콘크리트 라이닝에 대한 물성을 파악하기 위한 것으로, 본고안의 목적은 터널 콘크리트 라이닝에 형성된 코아홀내에 들어가 그 코아홀 주변의 전단파 속도를 신뢰성있고 효율적으로 측정할 수 있는 콘크리트 라이닝의 코아홀용 탄성파 측정장치를 제공함으로써, 콘크리트 라이닝의 현장조건하에서 표면이 아닌 코아홀내의 내부단면 깊숙한 곳의 전단파(S-파)를 측정하여서 터널의 정밀안전진단시 터널벽체의 건전도평가 자료로서 이용토록 하는데 있으며, 이 목적을 달성키 위한 본고안은 발진기, 제1,2감진기 및 에어백을 구비시키고, 코아홀 내부로 들어갈 수 있도록 소형화하여 터널 콘크리트 라이닝의 코아홀내에 집어넣고 코아홀의 벽면에 제1,2감진기의 제1,2감지봉을 접지시키고 난 후, 발진기로 탄성파를 발생시켜 제1,2감진기로 탄성파를 감지하여서 자료획득시스템으로 송출토록 한 것을 기술 구성상의 특징으로 한다.This study aims to investigate the properties of tunnel concrete lining using seismic waves. The purpose of this paper is to enter into the core hole formed in the tunnel concrete lining and to concretely and efficiently measure the shear wave velocity around the core hole. By providing the seismic measuring device for core hole, it measures the shear wave (S-wave) deep inside the core section of the core hole, not the surface, under the field condition of concrete lining. In order to achieve this purpose, this proposal is to equip the core hole of the tunnel concrete lining with the oscillator, the first and second detectors and the airbag, and to make it into the core hole of the tunnel concrete lining. After grounding the first and second sensing rods of the first and second detectors, an oscillator generates an acoustic wave The hayeoseo detect the acoustic wave to turn on the first and second gamjingi that the ever delivered to the data acquisition system characterized by the technical configuration.
Description
본고안은 탄성파를 이용하여 터널 콘크리트 라이닝에 대한 물성을 파악하기 위한 것에 관한 것으로, 특히 코아 시편을 채취하기 위해 터널 콘크리트 라이닝에 형성된 코아홀내에 들어가 그 코아홀 주변 콘크리트 라이닝의 전단파(S-파)속도를 측정하여 주어서 터널의 정밀안전진단시 터널벽체의 건전도평가에 이용토록 한 터널 콘크리트 라이닝의 코아홀용 탄성파 측정장치에 관한 것이다.This study relates to understanding the properties of tunnel concrete lining using seismic waves, and especially the shear wave (S-wave) of concrete lining around the core hole that enters the core hole formed in the tunnel concrete lining to collect core specimens. The present invention relates to a seismic measuring device for core holes in a tunnel concrete lining, which is used for measuring the velocity and assessing the integrity of tunnel walls during the precise safety diagnosis of tunnels.
현대 사회의 문화공간 증대와 여러 사회간접시설의 확충으로 인하여 지하철·고속전철·수로터널 등의 지하공간 활용에 대한 수요 및 건설이 급증하고 있다. 더불어, 건설된 지하공간의 안전성 문제에 대해서도 사회적 관심이 높아지면서 이의 안전성을 진단하기 위한 다양한 기술의 적용이 활발해지고 있는 추세이다.Due to the increase in the cultural space of modern society and the expansion of various indirect facilities, the demand and construction of underground spaces such as subway, high speed train, water tunnel are rapidly increasing. In addition, as the social concern is raised on the safety problem of the constructed underground space, the application of various techniques for diagnosing safety thereof is becoming active.
최근들어 지반조사 및 콘크리트 구조물의 건전도 평가에 있어서 탄성파를 활용하는 기법들이 널리 응용되고 있다.Recently, techniques for utilizing seismic waves have been widely applied in the ground survey and the soundness evaluation of concrete structures.
탄성파 계측은 지진 및 진동과 같은 동적 하중에 의한 지반·구조물의 상호 거동을 해석하는데 필요한 지반의 물성산정에 이용되며, 탄성파의 속도와 밀도 등 기존 물성과의 상관관계를 이용하는 동다짐 개량·성토·현장타설 말뚝·터널 라이닝·암반 그라우팅의 품질 및 건전도 평가등의 토공품질관리의 방법으로 널리 활용되고 있다.The seismic measurement is used for the calculation of the properties of the ground needed to analyze the mutual behavior of the ground and structures under dynamic loads such as earthquakes and vibrations. It is widely used as a method for earthwork quality management, such as quality and soundness evaluation of cast-in-place piles, tunnel linings, and rock grouting.
종래, 현장에서 비파괴적인 탄성파 계측을 통해 건설 구조물의 물성을 파악하기 위한 방법으로서 Impact Echo기법, Impulse Response기법, SASW기법 등이 있으며, 이들 기법은 비파괴적으로 수행되기 때문에 대상 구조물을 손상시키지 않고 신속하며 경제적으로 수행되는 장점이 있다.Conventionally, there are impact echo methods, impulse response techniques, SASW techniques, etc. as a method for grasping the properties of construction structures by measuring non-destructive seismic waves in the field. It has the advantage of being economically performed.
그러나, 비파괴 시험법의 경우 구조물이 손상되지 않는 것은 좋지만, 반면에 구조물의 외표면에서 탄성파를 계측하기 때문에 구조물 내부의 물성을 정확히 파악하기에는 한계가 있다.However, in the case of the non-destructive test method, it is good that the structure is not damaged. On the other hand, since the elastic wave is measured on the outer surface of the structure, there is a limit in accurately understanding the physical properties inside the structure.
한편으로 저형변률 하에서 지반의 선형거동을 측정하기 위하여 크로스홀 시험법, 다운홀 시험법 등이 현장에서 자주 이용된다.On the other hand, crosshole test and downhole test are frequently used in the field to measure the linear behavior of soil under low strain.
크로스홀 시험법은 2개이상의 구멍을 뚫고 1개의 공내에 발진자를 넣고 나머지 공내에는 감진기를 설치하여서 파의 전파속도를 측정하는 방법이며, 다운홀 시험법은 발진자를 지표위에 설치하고 감진기는 검측공내 계획된 측점깊이에 설치하여서 파의 전파속도를 측정하는 방법이다.The crosshole test method is to measure the propagation speed of waves by drilling two or more holes and installing oscillator in one hole, and installing the oscillator in the rest of the ball. It is a method to measure the wave propagation speed by installing at the planned station depth in the room.
이들 시험법중, 다운홀시험은 현장에서 간단하게 수행되는 장점은 있으나, 지표위에 설치된 발진자와 공내에 설치한 감진기와의 거리를 보정하여 산출해 내는데 오차가 크기 때문에 실험결과의 정확도가 떨어지는 단점이 있다.Among these test methods, the downhole test has the advantage of being easily performed in the field. However, the accuracy of the test results is inferior because the error is large because it calculates the distance between the oscillator installed on the surface and the reducer installed in the space. have.
그리고, 크로스홀시험은 다운홀에 비하여 보다 좋은 시험결과를 얻을 수 있지만 구성이 복잡하고, 많은 비용이 드는 단점이 있으며, 특히 인위적인 구멍을 다수개 뚫어야 함으로써 구조물이 과다하게 손상되기 때문에 단면두께가 얇은 터널 콘크리트 라이닝의 경우 실제로 적용시키기에는 어려운 문제점이 있었다.In addition, the cross hole test can obtain better test results than the down hole, but the configuration is complicated and costly. In particular, the cross-section thickness is thin because the structure is excessively damaged by drilling a large number of artificial holes. Tunnel concrete lining had a difficult problem in practical application.
한편, 도로터널의 정밀안전진단을 수행할 경우 콘크리트 라이닝의 압축강도 측정과 기타 물성을 측정하기 위하여 최소한의 수에 한하여 콘크리트 라이닝에서 코아를 채취한 후에 실내실험을 실시하여 건전도 평가의 자료로서 활용하고 있다.On the other hand, when conducting precision safety diagnosis of road tunnels, in order to measure the compressive strength and other physical properties of concrete linings, the indoor test is conducted after collecting cores from concrete linings to a minimum number and used as data for soundness evaluation. Doing.
코아를 채취하기 위해서는 터널 콘크리트 라이닝에 홀을 뚫어야 하는데, 코아홀은 일반적으로 코아 채취와 동시에 다시 메우게 된다.To harvest the core, a hole must be drilled in the tunnel concrete lining, which is usually refilled at the same time as the core is collected.
이러한 코아홀을 되메우기 전에 코아홀 내에 간단한 탄성파 측정장비를 넣어서 콘크리트 라이닝의 현장조건하에서 표면이 아닌 내부단면 깊숙한 곳의 탄성파 속도를 측정하여 실내실험치와 함께 건전도 평가에 이용한다면 더욱 좋은 평가를 도출해 낼 수 있을 것이다.Before refilling the core hole, a simple seismic measuring device is placed in the core hole to measure the seismic velocity at the depth of the inner section, not the surface, under the condition of the concrete lining. Could be.
그러나, 현재에는 터널 콘크리트 라이닝에 시추되는 코아홀에 넣어서 탄성파를 측정할 수 있는 장비 및 코아홀을 이용한 탄성파 조사기법이 전혀 제공되지 못하고 있는 실정이며, 그 이유는 작은 직경과 얕은 깊이를 갖는 코아홀의 특성 때문인 것으로 판단된다.However, at present, no equipment for measuring seismic waves by inserting them into a core hole drilled in a tunnel concrete lining and an elastic wave irradiation technique using a core hole have been provided. It is because of the characteristics.
이에 따라 본고안자는 터널의 정밀안전진단시 터널 콘크리트 라이닝에 시추되는 코아홀을 이용하는 탄성파 조사기법을 제안하고, 이에 필요한 관련 장비를 제공함으로써, 탄성파를 이용하여 터널 콘크리트 라이닝에 대한 물성을 파악하는데 상기한 종래 실험법들이 가지는 제반 문제점을 해결하고자 본고안을 안출하였다.Accordingly, the author proposes a seismic wave irradiation technique using core holes drilled in the tunnel concrete lining for the precise safety diagnosis of the tunnel, and provides related equipment necessary to grasp the properties of the tunnel concrete lining using the seismic wave. In order to solve all the problems of the conventional test methods, this paper was devised.
따라서, 본고안의 목적은 코아 시편을 채취하기 위해 터널 콘크리트 라이닝에 형성된 코아홀내에 들어가 그 코아홀 주변 콘크리트 라이닝의 전단파(S-파)속도를 신뢰성있고 효율적으로 측정할 수 있는 콘크리트 라이닝의 코아홀용 탄성파 측정장치를 제공하여, 콘크리트 라이닝의 현장조건하에서 표면이 아닌 내부단면 깊숙한 곳의 전단파(S-파)를 측정할 수 있도록 함으로써, 터널의 정밀안전진단시 터널벽체의 건전도평가 자료로서 이용토록 하는데 있다.Therefore, the purpose of this paper is to enter the core hole formed in the tunnel concrete lining to collect core specimens and to measure the shear wave (S-wave) velocity of the concrete lining around the core hole reliably and efficiently. By providing a measuring device, it is possible to measure the shear wave (S-wave) deep inside the internal section, not the surface, under the site condition of the concrete lining. have.
도1은 본고안의 탄성파 측정장치의 외관 사시도1 is an external perspective view of a seismic measuring device of the present invention
도2는 본고안의 탄성파 측정장치를 나타낸 외관 사시도Figure 2 is an external perspective view showing the acoustic wave measuring device of the present invention
도3은 본고안의 탄성파 측정장치의 종단면도Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the acoustic wave measuring device of the present disclosure
도4는 본고안의 탄성파 측정장치를 이용한 코아홀 내부의 탄성파 측정상태를 나타내는 개략도Figure 4 is a schematic diagram showing the state of measuring the seismic wave inside the core hole using the seismic measuring device of the present invention
도5는 본고안의 탄성파 측정장치가 홀내부에서 작용하는 상태의 부분도Fig. 5 is a partial view of a state in which the acoustic wave measuring device of the present invention acts inside the hole
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
1:측정장치 2:코아홀 3:라이닝1: Measuring device 2: Core hole 3: Lining
4:전원공급장치 5:자료획득시스템 6:에어공급펌프4: power supply 5: data acquisition system 6: air supply pump
10:하우징 11:상판 12:측벽10: housing 11: top 12: side wall
13:하판 14:니쁠 15:커넥터13: Bottom 14: Nipple 15: Connector
16:받침벽판 17:손잡이봉 18:접속구16: Support wall plate 17: Handle bar 18: Connection port
19:브래킷트 20:발진기 21:타격봉19: Bracket 20: Oscillator 21: Strike bar
22:솔레노이드 23:지지틀 24:완충재22: solenoid 23: support frame 24: buffer material
30a:제1감진기 30b:제2감진기 31:제1감지봉30a: first detector 30b: second detector 31: first sensing rod
32:제1가속도계 33:제2감지봉 34:제2가속도계32: first accelerometer 33: second sensing rod 34: second accelerometer
35:테프론수지틀 36:결합구 40:에어백35: Teflon resin 36: Coupling sphere 40: Airbag
41:외피 42:튜브 A:제1지점41: jacket 42: tube A: point 1
B:제2지점 e:통전선 h:에어이송호스B: 2nd point e: Power line h: Air transfer hose
이하, 본고안의 기술구성을 도1 내지 도5에 도시되는 첨부도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings shown in FIGS. 1 to 5.
본고안의 터널콘크리트 라이닝의 코아홀용 탄성파 측정장치는, 상판(11), 측벽(12) 및 하판(13)으로 둘러싸인 원통체로서 제작되어 그 내부에 구성부품들을 수용하여 주는 하우징(10)과;The core acoustic acoustic wave measuring device of the tunnel concrete lining of the present invention comprises: a housing (10) manufactured as a cylindrical body surrounded by an upper plate (11), a side wall (12) and a lower plate (13) to receive components therein;
상기 하우징(10)의 측벽(12) 상단부에 장착되며, 그 선단부의 타격봉(21)이솔레노이드(22)의 작동에 의해 진퇴하면서 피검측물에 물리적인 충격을 가함으로써 피검측물에 탄성파를 발생시키는 발진기(20)와;It is mounted to the upper end of the side wall 12 of the housing 10, the striking rod 21 of the distal end is advanced by the operation of the solenoid 22 while applying a physical shock to the inspected object by applying an acoustic wave to the inspected object. An oscillator 20 for generating;
상기 발진기(20)의 수직선상 하부에 위치하여 상기 하우징(10)의 측벽 상반부에 장착되며, 그 선단부에 구비된 제1감지봉(31)이 피검측물에 밀착되어 상기 발진기(20)에 의해 발생되어 도달하는 피검측물의 탄성파를 접수하여 그 후단에 연결된 제1가속도계(32)로 전달하여서 피검측물의 탄성파를 감지하는 제1감진기(30a)와;Located in the lower portion of the vertical line of the oscillator 20 is mounted on the upper half of the side wall of the housing 10, the first sensing rod 31 provided in the front end is in close contact with the object to be inspected by the oscillator 20 A first senser (30a) for receiving the generated acoustic wave to be transmitted to the first accelerometer (32) connected to the rear end thereof to sense the acoustic wave of the inspected object;
상기 발진기(20) 및 제1감진기(30a)의 수직선상 하부로 제1감진기(30a)와 일정간격을 두고 위치하여 상기 하우징의 측벽(12) 하단부에 장착되며, 그 선단부에 구비된 제2감지봉(33)이 피검측물에 밀착되어 상기 발진기(20)에 의해 발생되어 상기 제1감지봉(31)이 밀착된 지점을 거친 다음 도달하는 피검측물의 탄성파를 접수하여 그 후단에 연결된 제2가속도계(34)로 전달하여서 피검측물의 탄성파를 감지하는 제2감진기(30b)와;The oscillator 20 and the first senser (30a) is positioned below the vertical line of the first senser (30a) at a predetermined interval, mounted on the lower end of the side wall (12) of the housing, the second sensing provided at the tip The second rod 33 is in close contact with the object to be inspected, and is generated by the oscillator 20. The second sensing rod is received after passing through the point where the first sensing rod 31 is in close contact. A second detector 30b which is transmitted to the accelerometer 34 and senses an acoustic wave of the object to be inspected;
상기 제1,2감진기(30a)(30b)의 배면측에 위치하는 상기 하우징의 측벽(12)에 장착되며, 그 내부로 주입되는 공기에 의해 부풀려져서 상기 제1,2감진기의 제1,2감지봉(31)(33)들을 피검측물의 홀안 표면에 밀착고정시켜 주는 에어백(40)으로; 구성된 것을 기술구성상의 기본적인 특징으로 한다.It is mounted on the side wall 12 of the housing located on the rear side of the first and second transducers 30a and 30b, and is inflated by the air injected into the first and the second and second regulators. An air bag 40 for tightly fixing the sensing rods 31 and 33 to the inside surface of the hole to be inspected; What is configured is a basic feature of technical configuration.
이와 같이 구성되는 본고안의 탄성파 측정장치는 코아를 채취하기 위해 형성된 코아홀(2) 내부에 들어가 설치될 수 있는 크기로 소형화된 것으로, 상기 제1,2감진기의 제1,2가속도계(32)(34)가 자료획득시스템과 전기적으로 연결되어 그것들이 감지한 탄성파를 홀 외부의 자료획득시스템으로 송출하여 주게 된다.The seismic measuring apparatus of the present invention configured as described above is miniaturized to a size that can be installed into the core hole 2 formed to collect the cores, and the first and second accelerometers 32 of the first and second reducers ( 34) is electrically connected to the data acquisition system to transmit the seismic waves they detect to the data acquisition system outside the hall.
하우징(10)은 스테인레스 재질로 이루어지며, 그 내부에 각종의 구성부품을 수용여 준다.The housing 10 is made of stainless steel, and accommodates various components therein.
이 하우징(10)은 상판(11) 및 하판(13)이 측벽(12)과 분리되는 형태로 제작된다. 상판(11)은 별도의 나사볼트로 체결하여서 측벽(12) 상부에 고정되며, 하판 (13)은 그 외주면에 수나사부가 가공되어서 측벽(12) 하부에 형성된 암나사부에 나사결합되는 형식으로 조립된다.The housing 10 is manufactured in a form in which the upper plate 11 and the lower plate 13 are separated from the side wall 12. The upper plate 11 is fastened to the upper side wall 12 by fastening with a separate screw bolt, the lower plate 13 is assembled in the form of being screwed to the female screw formed on the lower side wall 12 by processing a male screw portion on its outer peripheral surface. .
그리고, 상판(11)의 일측 변부에는 니쁠(14)이 관통설치되어 그 니쁠(14)의 하단에 상기 에어백(40)의 에어이송호스(h)가 접속된다. 이 니쁠(14)은 홀 외부에 있는 에어공급펌프(6)를 그 상단에 접속하여서 에어백(40)으로 공기를 불어 넣을 때 사용된다.The nipple 14 is penetrated to one side of the upper plate 11 so that the air transfer hose h of the airbag 40 is connected to the lower end of the nipple 14. This nipple 14 is used to blow air into the airbag 40 by connecting an air supply pump 6 outside the hole to the upper end thereof.
상판(11)의 다른측 변부에는 커넥터(15)가 관통설치되어 상기 솔레노이드 (22) 및 제1,2가속도계(32)(34)들의 통전선(e)들이 접속된다. 이 커넥터(15)는 솔레노이드(22)를 홀 외부의 전원공급장치(4)와 연결하고, 제1,2가속도계(32)(34)를 홀외부의 자료획득시스템(5)과 연결하는데 사용된다.The connector 15 is penetrated to the other side of the upper plate 11 so that the conducting lines e of the solenoid 22 and the first and second accelerometers 32 and 34 are connected. This connector 15 is used to connect the solenoid 22 to the power supply 4 outside the hole and to connect the first and second accelerometers 32 and 34 to the data acquisition system 5 outside the hole. .
측벽(12)의 배면에는 에어백(40)을 받쳐주기 위해 내측으로 절곡되는 받침벽판(16)이 구비된다.The back surface of the side wall 12 is provided with a supporting wall plate 16 which is bent inward to support the airbag 40.
하우징(10)의 상부에는 본고안의 측정장치를 코아홀(2) 내부로 집어넣거나 뺄 때 이용토록 한 손잡이봉(17)이 구비된다.The upper part of the housing 10 is provided with a handle bar 17 for use when inserting or removing the measuring device in the core hole (2) inside.
이 손잡이봉(17)은 하우징의 상판(11) 중앙에 암나사부를 가진 접속구(18)를 형성하고 그 접속구(18)에 나사결합하는 형식으로 설치된다. 그리고, 손잡이봉에는 눈금자(미도시)가 설치되어서 코아홀 내부로 본고안의 장치를 설치할 때, 측정 지점을 정확히 파악할 수 있다.The handle bar 17 is provided in such a manner as to form a connector 18 having a female threaded portion in the center of the upper plate 11 of the housing and to screw the connector 18 to the connector 18. And, the handle bar is provided with a ruler (not shown), when installing the device in the interior of the core hole, can accurately grasp the measuring point.
발진기(20)는 피검측물에 물리적인 충격을 가함으로써 탄성파를 발생시키는 장치이다.The oscillator 20 is a device that generates a seismic wave by applying a physical impact to the object to be inspected.
발진기는 하우징의 측벽(12) 상단부에 장착되는 바, 그 솔레노이드(22) 및 그 솔레노이드(22)를 붙잡고 있는 지지틀(23)이 하우징(10)의 내부에 들어가 있으며, 타격봉(21)의 선단일부가 측벽 밖으로 노출된다.The oscillator is mounted on the upper end of the side wall 12 of the housing, and the solenoid 22 and the support frame 23 holding the solenoid 22 enter the inside of the housing 10 and the impact rod 21 A tip portion is exposed out of the side wall.
이 발진기(20)는 그 솔레노이드(22) 및 타격봉(21)을 잡아주고 있는 지지틀 (23)의 상면 및 하면이 상기 하우징의 측벽(12)으로부터 내측으로 수평돌출된 브래킷트(19)에 고정된다.The oscillator 20 is provided with a bracket 19 whose upper and lower surfaces of the support frame 23 holding the solenoid 22 and the striking rod 21 are horizontally protruded inwardly from the side wall 12 of the housing. It is fixed.
지지틀(23)과 브래킷트(19)가 접하는 면 사이에는 완충재(24)가 끼워 넣어져서 발진기(20)에서 발생된 탄성파가 하우징(10)의 몸통을 따라 전파되지 않도록 한 기술 구성이 구비된다.A technical configuration is provided in which a cushioning material 24 is sandwiched between the support frame 23 and the surface where the bracket 19 is in contact so that the elastic waves generated in the oscillator 20 do not propagate along the body of the housing 10. .
그리고, 상기 솔레노이드(22)는 소형건전지를 이용한 27V로 운용되도록 하여서 터널 현장에서 사용이 간편토록 하였다.In addition, the solenoid 22 was operated at 27V using a small battery to simplify the use at the tunnel site.
제1,2감진기(30a)(30b)는 탄성파가 전파되어 도달한 신호를 감지하는 장치이다.The first and second transducers 30a and 30b are devices for sensing a signal reached by propagation of an acoustic wave.
제1,2감진기(30a)(30b)는 상하로 위치하여 상호간에 일정한 거리를 두고 설치된다. 본고안의 실시예에서는 탄성파 속도의 산정을 편리케 하기 위하여 10㎝의 거리를 두고 설치하였다.The first and second retarders 30a and 30b are vertically positioned to be spaced apart from each other. In the example of this paper, in order to facilitate the calculation of the seismic velocity, a distance of 10 cm was installed.
제1,2감진기(30a)(30b)의 구성은 크게 감지봉과 가속도계로 나뉘며, 그것들이 나사결합으로 연결됨으로써, 탄성파가 확실히 전달되도록 하였다.The first and second sensing units 30a and 30b are largely divided into sensing rods and accelerometers, and they are connected by screwing, so that the seismic waves are transmitted reliably.
이러한 제1,2감진기는 그 제1,2감지봉(31)(33)들을 테프론수지틀(35)들로 둘러싸며, 도3의 도시와 같이 감지봉들을 볼트형식으로 하고, 테프론수지틀들을 너트형식으로 해서 상호 결합되어 있다. 그리고, 하우징의 측벽(12)으로부터 내측으로 돌출된 결합구(36)에 테프론수지틀(35)을 끼워 넣고 나사볼트를 채워서 고정된다.The first and second detectors surround the first and second sensing rods 31 and 33 with Teflon resin frames 35, bolt the sensing rods as shown in FIG. They are joined together in the form of nuts. Then, the Teflon resin frame 35 is inserted into the coupler 36 protruding inwardly from the side wall 12 of the housing, and the screw bolt is filled and fixed.
이와 같은 제1,2감진기는 발진기(20)에서 발생되어 측벽을 타고 전달되는 탄성파가 테프론수지틀(35)에서 감쇠되어서 제1,2가속도계(32)(34)가 불필요한 탄성파 영향을 받지 않도록 하여 줌으로써 보다 더 정확한 측정을 수행할 수 있다.Such first and second transducers are generated by the oscillator 20 so that the acoustic waves transmitted along the sidewalls are attenuated by the Teflon resin frame 35 so that the first and second accelerometers 32 and 34 are not affected by unnecessary acoustic waves. To make more accurate measurements.
제1,2감지봉(31)(33)은 그 선단부가 구형상으로 둥글게 가공된다. 이러한 감지봉들의 선단부 구성은 피검측물의 곡면에 그 선단부가 완벽히 접지되도록 하여 준다.The first and second sensing rods 31 and 33 are rounded at their tip part in a spherical shape. The tip configuration of the sensing rods allows the tip to be completely grounded on the curved surface of the inspected object.
에어백(40)은 감진기의 감지봉들을 코아홀(2) 벽면으로 밀어 붙여 고정시키는 장치이다.The airbag 40 is a device for pushing and fixing the sensing rods of the reducer to the wall of the core hole 2.
에어백(40)은 하우징의 받침벽판(16)측에 고정되는 외피(41)와 외피(41)의 내부에 들어가 있는 튜브(42)로 이루어진다.The airbag 40 is composed of an outer shell 41 fixed to the backing wall plate 16 side of the housing and a tube 42 inside the outer shell 41.
외피(41)는 인장강도와 인열강도가 우수한 직물제 튜브(소방용 호스와 같은 재질과 직조조직)를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 직물제 튜브는 겉이 직포로 싸여 있어서 마모에 강하고 파손될 염려가 적을 뿐만 아니라, 값도 저렴하고 유지보수가 필요없을 만큼 좋다.The outer shell 41 is preferably made of a fabric tube (materials such as fire hoses and weaving structure) excellent in tensile strength and tear strength. Such a fabric tube is wrapped in a woven fabric, which is not only resistant to abrasion and less likely to be broken, but also is inexpensive and maintenance free.
이러한 에어백(40)은 하우징의 측벽(12) 배면부에 형성된 받침벽판(16)측에 설치된다. 그리고, 튜브(42)에는 공기를 불어 넣을 수 있도록 하우징의 내측에서 연결되는 에어이송호스(h)가 구비된다.The airbag 40 is provided on the side of the support wall plate 16 formed on the rear portion of the side wall 12 of the housing. In addition, the tube 42 is provided with an air transfer hose h connected to the inside of the housing to blow air.
이하 상기한 본고안의 탄성파 측정장치를 이용하여 터널 콘크리트 라이닝에 형성된 코아홀의 탄성파 측정방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of measuring elastic waves of a core hole formed in a tunnel concrete lining using the elastic wave measuring apparatus of the present disclosure will be described.
본고안을 이용한 탄성파 측정방법을 개략적으로 설명하면 탄성파 측정장치 (1)를 터널 콘크리트 라이닝의 코아홀(2)내에 집어넣고 코아홀(2)의 벽면에 제1,2감진기(30a)(30b)의 제1,2감지봉(31)(33)을 접지시키는 탄성파 측정장치 설치단계와;The method for measuring the seismic wave using the present design will be described schematically, and the seismic wave measuring device 1 is inserted into the core hole 2 of the tunnel concrete lining and the first and second transducers 30a and 30b are formed on the wall surface of the core hole 2. A step of installing an acoustic wave measuring device for grounding the first and second sensing rods 31 and 33;
상기 발진기(20)의 타격봉(21)으로 코아홀(2)의 벽면을 타격하여서 코아홀 (2) 주변의 터널 콘크리트 라이닝(3)에 탄성파를 발생시키는 탄성파 발생단계와;An elastic wave generating step of generating elastic waves in the tunnel concrete lining 3 around the core hole 2 by hitting the wall surface of the core hole 2 with the striking rod 21 of the oscillator 20;
발진된 탄성파를 코아홀벽면의 제1지점(A)에 접지된 제1감지봉(31)으로 접수하여 제1가속도계(32)로 탄성파의 가속도를 측정하는 제1지점의 탄성파 감지단계와;Receiving the oscillated acoustic wave by the first sensing rod 31 grounded at the first point A of the core hole wall surface and sensing the acceleration of the elastic wave by the first accelerometer 32;
제1지점(A)을 거친 다음 제2지점(B)으로 전파되어 오는 탄성파를 제2감지봉(33)으로 접수하여 제2가속도계(34)로 탄성파의 가속도를 측정하는 제2지점의 탄성파 감지단계와;Seismic wave detection at the second point that receives the elastic wave propagated to the second point B after passing through the first point A and measures the acceleration of the acoustic wave with the second accelerometer 34 Steps;
상기 제1,2지점(A)(B)의 탄성파 정보를 자료획득시스템(5)에서 입수하여 선두 전단파가 제1,2지점(A)(B)사이를 통과하는 시간을 구하는 제1지점과 제2지점사이의 전단파 통과시간 산출단계와;A first point that obtains the seismic wave information of the first and second points A and B from the data acquisition system 5 and obtains a time for the leading shear wave to pass between the first and second points A and B; Calculating a shear wave transit time between the second points;
상기 단계에서 구한 전단파 통과시간을 상기 제1지점과 제2지점 사이의 거리로 나누어 전단파 속도를 구하는 전단파속도 산출단계로; 이루어진다.A shear wave velocity calculating step of obtaining a shear wave velocity by dividing the shear wave passing time obtained in the step by the distance between the first point and the second branch; Is done.
상기 단계들에 대하여 좀더 구체적으로 설명하면, 본고안의 탄성파 측정장치는 코아홀내로 넣기전 먼저 외부의 전원공급장치(4), 자료획득시스템(5) 및 에어공급펌프(6)와 연결한다.In more detail with respect to the above steps, the acoustic wave measuring device of the present invention is connected to the external power supply device 4, the data acquisition system 5 and the air supply pump 6 before entering into the core hole.
다음으로, 터널 콘크리트 라이닝의 코아홀(2)내에 탄성파 측정장치(1)를 집어넣고 정확한 측정위치를 잡은 후, 홀외부에 있는 에어공급펌프(6)를 작동시켜 에어백에 공기를 불어 넣어 코아홀(2)의 벽면에 제1,2감진기(30a)(30b)의 제1,2감지봉(31)(33)을 안정되게 접지시킨다.Next, the acoustic wave measuring device 1 is inserted into the core hole 2 of the tunnel concrete lining, and the correct measuring position is set. Then, the air supply pump 6 is operated to blow air into the air bag. The first and second sensing rods 31 and 33 of the first and second sensing units 30a and 30b are stably grounded on the wall surface of (2).
상기와 같이 탄성파 측정장치의 설치가 완료되면 코아홀 벽면에 탄성파를 발생시킨다.When the installation of the acoustic wave measuring device is completed as described above, the acoustic wave is generated on the core hole wall.
이 탄성파 발생단계에서는 전원공급장치(4)의 전원스위치를 온(on)시켜 상기 발진기(20)의 솔레노이드(22)에 전원을 인가하여 솔레노이드(22)를 작동시키어 솔레노이드(22)와 연결된 타격봉(21)으로 코아홀(2)의 벽면을 타격하여서 코아홀(2)주변의 터널 콘크리트 라이닝(3)에 탄성파를 발생시키는 일을 수행한다.In the seismic wave generation step, the power switch of the power supply device 4 is turned on to apply power to the solenoid 22 of the oscillator 20 to operate the solenoid 22 to strike the rod connected to the solenoid 22. By hitting the wall surface of the core hole (2) with 21 to generate a seismic wave in the tunnel concrete lining (3) around the core hole (2).
이와 같이 발진된 탄성파는 터널 콘크리트 라이닝을 타고 홀 주변으로 퍼진다.The seismic waves thus oscillated are spread around the hall in a tunnel concrete lining.
제1지점의 탄성파 감지단계에서는 상기 탄성파 발생단계에서 발진되어 터널 콘크리트 라이닝을 타고 제1감진기(30a)의 제1감지봉(31)이 접지되어 있는 코아홀 (2) 벽면의 제1지점(A)을 통과하는 탄성파를 제1감지봉(31)으로 접수하여 그 후단에 연결된 제1가속도계(32)로 탄성파의 가속도를 측정한 후에 자료획득시스템(5)으로 송출하여 주는 일을 수행한다.In the seismic wave detection step of the first point, the first point A of the wall surface of the core hole (2), which is oscillated in the seismic wave generation step, is mounted on the tunnel concrete lining, and the first sensing rod 31 of the first detector 30a is grounded. Receives the elastic wave passing through the first sensing rod 31 and measures the acceleration of the elastic wave with the first accelerometer 32 connected to the rear end and sends it to the data acquisition system (5).
상기 제1지점(A)을 거친 탄성파는 계속하여 제2감지봉(33)이 접지된 지점으로 전파된다.The elastic wave passing through the first point A continues to propagate to the point where the second sensing rod 33 is grounded.
제2지점의 탄성파 감지단계에서는 상기 제1지점(A)을 거친 다음 콘크리트 라이닝을 타고 제2감진기(30b)의 제2감지봉(33)이 접지되어 있는 코아홀(2) 벽면의 제2지점(B)을 통과하는 탄성파를 제2감지봉(33)으로 접수하여 그 후단에 연결된 제2가속도계(34)로 탄성파의 가속도를 검출한 후에 자료획득시스템(5)으로 송출하여 주는 주는 일을 수행한다.In the seismic wave detection step of the second point, the second point of the wall surface of the core hole 2 where the second sensing rod 33 of the second detector 30b is grounded after passing through the first point A and then in a concrete lining. (B) receives the seismic wave through the second sensing rod 33, detects the acceleration of the seismic wave with the second accelerometer 34 connected to the rear end, and sends the seismic wave to the data acquisition system 5. do.
제1지점과 제2지점사이의 전단파 통과시간 산출단계에서는 상기 제1,2지점의 탄성파 감지단계를 거쳐 전달된 탄성파 정보를 자료획득시스템(5)에서 입수하여 해석한 후에 제1,2지점(A)(B)에 최초로 도달하는 전단파(정확하게는 SV파)를 집어내어 이 선두 전단파가 제1,2지점(A)(B)사이를 통과하는 시간을 구한다.In the step of calculating the shear wave passing time between the first point and the second point, the seismic wave information transmitted through the seismic wave detection step of the first and second points is obtained from the data acquisition system 5 and analyzed, and then the first and second points ( A first shear wave (previously SV wave) that arrives at A) (B) is picked up, and the time that this leading shear wave passes between the first and second points A and B is determined.
그 다음으로, 전단파속도 산출단계에서 상기 제1지점과 제2지점사이의 전단파 통과시간 산출단계에서 구한 전단파 통과시간을 상기 제1지점과 제2지점 사이의 거리로 나누어 전단파속도를 구함으로써 본고안을 이용한 탄성파 측정이 모두 완료된다.Next, the shear wave velocity obtained by dividing the shear wave transit time obtained in the shear wave transit time calculation step between the first point and the second point by the distance between the first point and the second point in the shear wave rate calculation step is obtained. All seismic measurements are completed using.
이와 같이 터널현장의 코아홀에서 측정한 탄성파의 전단파속도는 기존의 물성치 및 코아 시편의 물성치와 비교분석하여서 터널의 정밀안전진단시 터널벽체의 건전도평가 자료로서 이용케 된다.In this way, the shear wave velocity of the seismic wave measured at the core hole of the tunnel site is compared with the existing physical properties and core specimen properties, and is used as a soundness evaluation data of the tunnel wall during the precision safety diagnosis of the tunnel.
이상에서 살펴본 바와 같이 본고안에 의하면, 코아 시편을 채취하기 위해 터널 콘크리트 라이닝에 형성된 코아홀내에 들어가 그 코아홀 주변 콘크리트 라이닝의 전단파(S-파)속도를 신뢰성있고 효율적으로 측정할 수 있는 탄성파 측정장치를 제공함으로써, 콘크리트 라이닝 배면의 방수막을 손상시키는 것을 금기시하는 현실에 있어서 비파괴적으로 수행하는 타 탄성파 기법을 보완하여 줄 뿐만 아니라, 주위의 응력을 받고 있는 콘크리트 라이닝의 현장조건하에서 표면이 아닌 내부단면 깊숙한 곳의 전단파(S-파)를 측정할 수 있다.As described above, according to the present proposal, a seismic measuring device that can reliably and efficiently measure the shear wave (S-wave) velocity of the concrete lining around the core hole into the core hole formed in the tunnel concrete lining to collect core specimens In addition to complementing other seismic techniques that are nondestructive in the practice of contraindication to damaging the waterproof membranes on the back of concrete linings, the internal surface, not the surface, under field conditions of the surrounding concrete lining Shear waves (S-waves) deep in the cross section can be measured.
따라서, 본고안은 터널의 정밀안전진단시 터널벽체의 건전도평가를 위한 자료를 더욱 정확히 도출해 낼 수 있도록 하여 줄 뿐만 아니라, 현장타설 말뚝, 콘크리트 구조물 등 각종 기초토목공사의 품질관리 및 건전도 평가에도 널리 활용할 수 있는 등 매우 유용한 고안이다.Therefore, this proposal not only can more accurately derive the data for the soundness evaluation of tunnel walls during the precise safety diagnosis of the tunnel, but also the quality control and soundness evaluation of various basic civil works such as site casting piles and concrete structures. Edo is a very useful design and can be widely used.
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
KR20030086783A (en) * | 2002-05-07 | 2003-11-12 | 지하정보기술(주) | A pressing and fitting device for the precise aquisition of seismic reflection signals in tunnel |
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100767176B1 (en) * | 2006-05-03 | 2007-10-12 | 중앙대학교 산학협력단 | Method for measuring shear-wave resonance frequency using stress-wave resonance method based on flexural-wave nodal points |
KR100767595B1 (en) | 2006-09-07 | 2007-10-17 | 경희대학교 산학협력단 | In-hole seismic testing device for measuring dynamic stiffness of subsurface materials |
KR100745036B1 (en) * | 2006-09-07 | 2007-08-01 | 경희대학교 산학협력단 | In-hole seismic method for measuring dynamic stiffness of subsurface materials |
KR101027069B1 (en) * | 2008-10-23 | 2011-04-11 | 한국과학기술원 | Evaluation method for bonding state of shotcrete |
KR102036305B1 (en) | 2018-10-02 | 2019-11-26 | 한국전력공사 | Backfill grouting condition evaluation method of shield tbm tunnel segment and backfill grouting condition evaluation device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4128011A (en) * | 1974-07-16 | 1978-12-05 | Savage Robert J | Investigation of the soundness of structures |
JPS6049260A (en) * | 1983-08-29 | 1985-03-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method and device for nondestructive inspection of tunnel lining |
JPS6217652A (en) * | 1985-07-16 | 1987-01-26 | Hazama Gumi Ltd | Ultrasonic transmission apparatus |
JP3396596B2 (en) * | 1997-05-21 | 2003-04-14 | 飛島建設株式会社 | Measuring method and measuring device for looseness and crack area of ground, bedrock, concrete structure, etc. |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030086783A (en) * | 2002-05-07 | 2003-11-12 | 지하정보기술(주) | A pressing and fitting device for the precise aquisition of seismic reflection signals in tunnel |
KR101612458B1 (en) | 2014-11-19 | 2016-04-14 | 한국지질자원연구원 | Mearsuring device and method for seismic wave used in that core size is varying |
KR101983285B1 (en) * | 2018-01-19 | 2019-05-30 | (주)지 텍크 | Surface inspection system of rock hole capable of measuring ground strength |
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