5장. 진단사례를 반영한 전력구의 유지관리방안

추진호,윤태국,강영구,신용석,Chu, Jin-Ho,Yun, Tae-Guk,Gang, Yeong-Gu,Sin, Yong-Seok 사단법인 한국터널지하공간학회 2015 자연, 터널 그리고 지하공간 Vol.17 No.3

터널 콘크리트 벽체의 건전도 평가에 대한 연속 웨이브릿(Wavelet)의 적용

추진호,조성호,강태호 中央大學校 建設環境硏究所 2002 環境科學硏究 Vol.13 No.2

터널 라이닝의 두께와 강성(stiffness)의 평가에 웨이브릿(wavelet)을 이용하여 신호 해석의 극대화와 터널의 건전도 평가에 있어서 직접적인 수직 균열의 유무, 위치, 다양한 반사면의 탐지에 관한 웨이브릿해석의 적용성을 평가하였다. 기존의 탄성파 해석은 시간 혹은 주파수의 한 영역에서만 해석이 이루어져 왔으나, Wavelet 해석은 신호처리에 있어서 시간-주파수 영역을 동시에 살펴보면서 해석을 할 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 두께와 강성 균열을 평가하기 위하여 탄성파 기법의 하나인 충격반향 시험법에 대하여 Wavelet 해석을 시행하였다. 유한요소법의 하나인 ABAQUS를 이용한 수치해석과 실규모 현장시험체에서 시행한 실측 데이터 해석에 연속 Wavelet을 적용하여 보았으며, 그 결과 구조물 내에 존재하는 균열의 존재 여부와 균열의 위치를 확인하는데 Wavelet 기법이 매우 효과적이며, 향상된 신뢰성을 제공함을 확인하였다. The feasibility of the continuous wavelet analysis was evaluated for the nondestructive assessment of the structural integrity of a tunnel concrete liner. The conventional approach to analyze the signal of the wave propagation is focused on just one domain of time or frequency, while the wavelet analysis analyzes both domains of time and frequency. This study introduced the continuous wavelet analysis to interpret and analyze the stress-wave signal in both frequency and time domains for the better identification of the vertical cracks in the tunnel concrete liner. The synthetic stress-wave signals from ABAQUS were used to establish the methodology to employ the wavelet analysis, and later the real measurements at the real-scale tunnel concrete liner were analyzed. As a result, it was concluded that the continuous wavelet analysis is a reliable and effective tool to identify the vertical cracks in the tunnel concrete liner.

ICY 2012 학회를 다녀와서

추진호 한국생물공학회 2012 BT NEWS Vol.19 No.2

정밀안전진단 결과를 활용한 NATM터널(무근)의 라이닝 균열 종류별 발생원인 및 분석 - Part I

추진호,박성우,김형탁,지기환,윤태국,Choo, Jin-Ho,Park, Sung-Woo,Kim, Hyung-Tak,Jee, Kee-Hwan,Yoon, Tae-Gook 한국터널지하공간학회 2011 한국터널지하공간학회논문집 Vol.13 No.3

A crack is the main cause to affect the integrity of tunnel lining as well as leakage, spalling, exposed rebar, corrosion, carbonation and so on. Since the 1980, NATM has prevailed on excavation method and geotechnical philosophy in tunnel. Although the pattern of cracks has been reported by several engineers' effort, it was only focused on longitudinal cracks of lining. Eleven operational NATM tunnels have been conducted with the precise inspection for safety and diagnosis by KISTEC (Korea Infrastructure Safety and Technology Incorporation). With those results, the crack patterns by the spatial distribution and appearance for each tunnel have been analyzed and the cause of occurrence for seven common types of cracks in NATM tunnels was classified. Additionally, the longitudinal crack on lining above duct slab was figured out by numerical simulation and field inspection. Each crack has been analyzed by CCD (Charge-Coupled Device) scanner image with 3D configuration. Each type of cracks is also explained with output of experimental and condition of construction. Defined cracks on NATM tunnels will be good example for periodical inspection and precise inspection for safety and diagnosis. 균열, 누수, 박락, 철근노출, 부식, 탄산화 등은 터널 라이닝 건전도 평가항목으로 그 중에서 균열은 주요한 영향요인이다. 1980년 이후로, NATM은 터널의 굴착방법과 링폐합의 지반공학적 개념의 보급과 함께 넓게 적용되었으며, 라이닝에 발생된 균열의 연구도 진행되었으나 종균열에 제한된 연구가 주로 수행되었다. 본 논문에서는 11개의 공용중인 NATM터널의 정밀안전진단 결과를 활용하여 공간적인 위치 및 형태별로 분석하여 터널별 공통된 7개의 균열을 정의, 원인 및 분석, 사례 등을 나타내었다. 종류별 균열은 CCD스캐너 이미지를 3차원으로 분석하여 향후 NATM터널 정기점검 및 정밀안전진단 시 유익한 사례가 휠 수 있도록 하였다.

도로터널에서 MMS를 이용한 정밀안전진단 적용 사례

추진호,박세준,김동석,노은철 사단법인 한국터널지하공간학회 2024 한국터널지하공간학회논문집 Vol.26 No.2

향상된 MMS (Mobile Mapping System)를 이용하여 도로터널 정밀안전진단 항목을 검토하고 분석하였다. MMS에 의한 적용 가능한 항목은 외관조사, 조사 및 비파괴시험, 구조안전성, 유지관리방안일 것이다. MMS의 차량속도가 너무 빠르면 점군데이터의 해상도가 낮아지고 너무 느리면 보정값 오차가 증가하는 경향을 보인다. 본 연구에 적용된 장비에서는 50 km/h 속도에서 측정이 효과적이다. MMS의 점군 자료에 근거한 균열폭을 판단하기에는 한계가 있으나 터널내 설비 현황과 방재관리기준과 부합되는지를 검토할 수 있다. MMS의 3차원 점군은 횡단면 측량의 검토 및 종단면 측량의 변화에 적용될 수 있는데 이는 터널 전체에 대해 차량 한계를 직관적으로 검토할 수 있을 것이다. 시험 개수와 조사 위치를 무작위로 선정하는 현재 정밀안전진단의 측정과 비교하여 MMS의 연속된 환경조건 측정은 정밀도 높은 분석에서 효과적이며 의미가 있을 것이다. Items of road tunnel PISD (Precise Inspection for Safety and Diagnosis) were reviewed and analyzed using newly enhanced MMS (Mobile Mapping System) technology. Possible items with MMS can be visual inspection, survey and non-destructive test, structural analysis, and maintenance plan. The resolution of 3D point cloud decreased when the vehicle speed of MMS is too fast while the calibration error increased when it is too slow. The speed measurement of 50 km/h is determined to be effective in this study. Although image resolution by MMS has a limit to evaluating the width of crack with high precision, it can be used as data to identify the status of facilities in the tunnel and determine whether they meet disaster prevention management code of tunnel. 3D point cloud with MMS can be applicable for matching of cross-section and also possible for the variation of longitudinal survey, which can intuitively check vehicle clearance throughout the road tunnel. Compared with the measurement of current PISD, number of test and location of survey is randomly sampled, the continuous measurement with MMS for environment condition can be effective and meaningful for precise estimation in various analysis.

탄산화 기반의 한계상태함수를 활용한 지하구조물의 내구성 평가

추진호,이태종,윤태국,이상철 한국구조물진단유지관리공학회 2014 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.18 No.3

서울지역 28개 지하구조물에 대한 정밀안전진단 결과를 활용하여 제안된 균열집중구간 및 탄산화 기반 한계상태함수를 산정하여 우선적인 보수구간을 선별하고자 하였다. 상태평가를 위해 분할된 503개 쉬트에 대한 균열밀도는 로그정규분포, 탄산화 및 피복은 정규분포의 현장조사 결과를 얻었다. 각 구간별 실시한 강도, 초음파속도, CO2농도, 철근부식도, 염화물함유량 등을 고려할 수 있도록 환경지수를 도입하여 합리적인 보수 우선순위를 제안하고자 하였다. The priority of repair areas are chosen with the probability distribution of 0.3mm wide crack and carbonation induced corrosion.Data is analyzed and evaluated based on the 28 section of Precise Inspection for Safety and Diagnosis (PISD) in seoul. As the crack is distributed in log-normal, the carbonation and cover are in normal distribution. To have rational in repair sections among503 sheets of underground structure, it is adopted the reliability index as well as the environment factors: strength, sonic speed, CO2 concentration, corrosion, and content of chloride.

GPR탐사를 통한 NATM터널(무근)라이닝의 두께 분포 및 배면상태 평가

추진호,유창균,오영철,이인모 사단법인 한국터널지하공간학회 2019 한국터널지하공간학회논문집 Vol.21 No.5

본 연구에서는 3개의 공용중인 NATM터널에서 수행된 정밀안전진단 GPR탐사 결과로 라이닝 두께분포 및 배면상태특성을 분석하였다. 라이닝 천장에서 실시한 GPR 자료분석으로 라이닝 콘크리트와 1차지보재 사이에 공간이 대부분존재하는 것으로 분석되었다. 다수의 라이닝 종단탐사로 분석된 횡단 두께의 좌·우 불균형은 8.6~253.5 mm로 확인되었으며 급격한 두께편차 주변에서 종방향균열 발생을 확인하였다. 라이닝 천단 중앙에서 실시된 종단 두께 분포는 3개의적합도 검증을 통해 터널별 최적의 분포함수가 선정되었다. 종방향 라이닝 두께의 평균이 설계기준 이상인 경우 정규분포 및 이와 유사한 분포 특성을 나타내고 있으며, 설계두께 이하의 터널에서는 Gamma, Inverse Gauss분포함수가 해당터널의 라이닝을 대표하기 위한 최적함수로 적합할 것으로 판단하였다. NATM터널(무근) 라이닝의 두께분포는 터널의상태평가 및 안전성평가를 전반적으로 분석하기 위한 중요한 지표가 될 수 있으며, 향후 기존의 일정한 설계 두께를 적용하기 보다는 GPR탐사를 반영한 라이닝의 현실적인 평가 방법의 연구가 필요할 것으로 판단된다. In this study, lining thickness distribution and its behind state (particularly, its void state) were analyzed using the GPR survey data performed on three currently operating NATM tunnels. Results of GPR analysis showed that void areas were mostly detected between concrete lining and primary support, particularly, near the crown of the tunnels. The lining thickness in the left-hand side of the tunnel was different from that of the right-hand side by 8.6~253.5 mm when measured in transverse direction. It was also found that longitudinal cracks were prevailed in the area lining thickness was sharply changed. Longitudinal thickness distribution at the crown was also studied and tested by performing 3 goodness-of-fit tests in order to find the most suitable thickness distribution. Normal distribution (or similar distribution) fit most suitably to the measured data if the measured average thickness was larger than designed one; Gamma and/or Inverse Gauss distribution fit to the measured data reasonably well if the measured average thickness was less than the designed value of thickness. Since actual lining thickness can be a potential index when assessing the state and safety of the unreinforced NATM tunnel lining, measuring of the lining thickness with GPR survey might be needed rather than assuming the thickness is always constant and same with the designed value.

운용중인 국내 지하철 TBM터널의 세그먼트라이닝 결함특성 분석

추진호,이동훈,노은철 사단법인 한국터널지하공간학회 2022 한국터널지하공간학회논문집 Vol.24 No.1

The precise inspection for safety and diagnosis (PISD) of tunnel has been conducted by the special act on safety control of public structures. However, the present assessment for the segmental lining of TBM tunnel has limitation such as: NDTs for integrity, segmental configuration for field inspection, and consideration for jacking system. Even if the number of TBM tunnel is less than 1% of enrolled facility in FMS, more attention to maintenance should be necessary due to its usage such as multi-use facility and national important facility. Compared to NATM tunnel, excavated by drilling and blasting and then installed lining by cast-in-place within 6~12 m, TBM tunnel is cut out ground by disk and cutter-bit and then assembled 7 pieces of precast segment, 1.2~1.4 m wide. Different features of design, construction, and maintenance should be considered to be more exact evaluation of TBM tunnel. The characteristics of defect is categorized and analyzed with 11 operational TBM tunnels in domestic subway. To be more comprehend various particular defects, foreign studies have been also adapted. Crack and leakage are categorized in 7 patterns. Breakage/spalling and corrosion are also grouped into 3 patterns. Patterned defects or damages are fed back in design, construction, and are useful guidelines for maintenance stage in future. 시설물안전법에 의한 터널의 정밀안전진단은 세부지침에 의거하여 수행되나, 현재의 TBM터널 세그먼트라이닝 평가체계에는 유압잭 사용의 장비특성, 세그먼트를 고려한 외관조사, 건전도를 위한 비파괴 시험방법 등의 결함특성을 반영하지 못하는 한계를 지닌다. 시설물정보관리시스템에 등재된 TBM터널은 1% 미만이지만 다중이용시설 및 국가 중요시설의 사용을 감안하여 많은 유지관리가 필요하다. 발파로 굴착하며 터널 축을 따라 6~12 m의 라이닝을 연속하여 현장 타설하는 NATM터널과 비교하여 TBM터널은 디스크커터와 커터비트가 달린 원형의 회전판을 회전하여 굴진하며 공장 제작된 폭 1.2~1.4 m 세그먼트를 조립하여 구조체를 형성한다. TBM터널에 대한 정확한 평가를 위해서는 설계, 시공, 운용단계의 특징이 고려되어야 한다. 11개 구간에서 운용중인 국내 지하철 TBM터널의 결함특성을 유형별로 분석하였으며 TBM터널 세그먼트라이닝의 공통된 결함 특성 이외에 특수한 결함에 대해서는 해외 논문 연구내용을 발췌하여 이해를 돕고자 하였다. 균열과 누수는 위치 및 형상에 따라 7가지 유형으로 구분하였으며, 박락 및 파손과 부식에 대해서는 3가지 유형으로 구분하여 분석하였다. 향후 설계, 시공의 피드백과 유지관리에 도움이 되고자 한다.

교량기초 지반의 액상화 가능성 평가

추진호,강태호,조성호 中央大學校 建設環境硏究所 2002 環境科學硏究 Vol.13 No.1

흙의 액상화저항 산정은 많은 지질 공학적 조사에 있어서 중요한 단계이다. 일반적으로 Seed-Idriss가 제안한 간편법이 널리 사용되고 있다. 간편법은 N치를 이용하는 것이 보편적이 나, 근래에는, SHAKE(Schnabel, et al., 1972)와 같은 지반응답해석 프로그램의 결과인 깊이별 최대 가속도를 이용한 수정 Seed and Idriss 방법이 선호되는 추세이다. 또한, 자갈이 있는 곳이나 시추가 불가한 지역에서 전단파 속도를 이용한 Andrus and Stokoe 방법이 새롭게 도입되어 사용하고 있다. 본 연구에서는 7개 지역의 철도교량 기초지반에 대하여 수정 Seed-Idris s방법과 Andrus and Stokoe 방법으로 액상화 가능성을 평가하였다. 그리고, 해석 결과에 대한 신뢰성을 향상시키기 위하여 현장에서의 전단파 속도는 SASW 실험과 전단 탄성계수 및 재료의 감쇠비는 공진주 실험 결과를 이용하였다. 수정 Seed-Idriss 방법과 Andrus and Stokoe 방법은 비슷한 결과를 나타내었으며, 국내 지반에 처음으로 적용된 Andrus and Stokoe 방법이 신뢰성 있는 액상화 평가 결과를 제시하는 것으로 확인되었다. 따라서, 전석층, 자갈층 등이 특히 많은 교량기초 지반의 경우 Andrus and Stokoe 방법(신뢰성있게 액상화 가능성을 평가할 수 있는 방법이라고 판단되었다. Evaluation of the liquefaction resistance of soils is an important step in many geotechnical investigations. Generally, the counts of the Standard Penetration Test(SPT). However, recently, the modified Seed-Idriss simplified procedure uses the peak ground surface acceleration, which was obtained by the site response analysis. A new procedure by Andrus and Stokoe uses shear-wave velocities to evaluate the liquefaction resistance of soil. The method is useful specially at sites where boring activity is net allowed. In this study, liquefaction susceptibility analysis for the subsurface of railroad bridge was performed both by the modified Seed-Idriss simplified procedure and by the Andrus-Stokoe procedure. Furthermore incorporated to make a better evaluation of liquefaction analysis. Consequently, both methods turned out to give the same results far the liquefaction susceptibility, which implies that the Andrus-Stokoe procedure proved to be a reliable and useful approach in the river-bed geothechnical site with gravels, cobles etc.

시설물 정밀안전진단시 활용되는 충격반향시험

추진호,정규정,심윤태 한국지반환경공학회 2017 지반환경 Vol.18 No.1