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.

하천제방의 건전도 평가를 위한 수치해석적 연구

정혁상(Jung Hyuksang),변요셉(Byun Yoseph),천병식(Chun Byungsik),최봉혁(Choi Bonghyuck),김진만(Kim Jinman) 한국지반환경공학회 2010 한국지반환경공학회논문집 Vol.11 No.11

하천제방 건전도 평가에 대한 영향인자는 누수의 경우 제체, 기초를 구성하는 지반의 투수계수가 있으며, 제방의 높이, 둑마루 폭 등 기하학적 요인이 있고, 비탈면 안정성의 경우 제체 및 기초 지반의 재료적 특성, 제체 비탈면의 형상, 강우나 하천수의 침투에 따른 영향 등이 있다. 본 연구에서는 하천제방 침투해석에 중요한 투수계수 변화에 따른 영향 검토를 위하여 기존 설계결과 타당성 검토, 문헌자료 투수계수 사용에 따른 안정성 평가, 기초지반 투수계수변화에 따른 안정성 검토를 수행하였다. 영향인자 평가 결과, 설계 시 사용되는 투수계수는 동일한 토질에 대해서도 설계문헌에 따라 상이한 것으로 나타났으며, 검토 결과 파이핑 안전율에 큰 영향을 미치는 것으로 평가되었다. An influence factors for soundness evaluation of river levee include consisting embankment in case piping, permeability coefficient of ground, height of embankment, the width of crest, material characteristics of embankment and foundation ground, shape of embankment slope, an influence for penetration of rainfall or river water in case slope stability. In this study, it was operated a feasibility investigation of existing design result, stability evaluation for permeability coefficient use and permeability coefficient change of foundation ground to investigate an influence in line with permeability coefficient change for result of river levee penetration analysis. The evaluation results of influence factors, the permeability coefficient was used in design and it was evaluated influence in safety factor of piping. After the evaluation of influence factors, the permeability coefficient used in the design appears with the fact that differs in a design report about same soil.

초음파를 이용한 현장타설 콘크리트 말뚝의 건전도 평가방법에 관한 연구

양창진,이동운 대한건축학회지회연합회 2008 대한건축학회연합논문집 Vol.10 No.1

Nowaday, Cast in Place Concrete Pile is adopted to basements, which have large amount of load is applied. But, due to Imperfect means of Integrity test methods, safety risk of stability to piles and upper structures grow up as time goes by. This study is aimed at suggesting methods of checking stability of the internal concrete and identifying size and shape of the cracks by using one probe which has the ability to send and receive longer than 50kHz ultrasonic waves and several ones.

도시기반시설 인접 터널 굴착시 근접도 평가기준 개선방안 연구

이철(Chul Lee),조국환(Guk-Hwan Cho) 한국암반공학회 2024 터널과지하공간 Vol.34 No.4

도심지 개발 활성화로 인해 기존 지하철에 인접하여 터널을 굴착하는 사례가 증가하고 있다. 이는 기존 지하철의 구조물 및 궤도에 영향을 미쳐 안정성 및 사용성 저하를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 터널 인접 굴착시 신설터널 및 기존 지하철의 안정성을 확보하기 위한 근접도 평가범위의 적정성을 검증하고 다양한 조건을 고려한 정량적 보정율 기준을 제안하였다. 보정율 적용 조건은 암반등급, 지질적 취약구간, 구조적 취약구간 및 구조물 노후구간을 고려하였다. 암반등급은 수치해석 검증을 통해 기존터널의 압축응력 증분량을 비교(3등급 암반 기준 1~5등급 구분)하여 보정율을 산정하고, 지질적 취약구간은 파쇄대 존재 유무 및 지하수 영향을 고려하여 응력 해석 및 지하수 연계해석을 통해 압축응력 증분량을 비교하여 보정율을 산정하였다. 구조적 취약구간은 접속부 유무에 따른 3차원 수치해석을 통해 보정율을 산정하고, 구조물 노후구간은 건전도 등급에 따른 압축응력 허용기준을 참고하여 보정율을 산정하였다. 암반 및 지질 조건, 구조물 상태 등을 고려한 정량적 보정율을 근접도 평가기준에 적용함으로써 보다 정확한 근접도 평가가 수행되기를 기대한다. Due to the revitalization of urban development, the number of cases of excavating tunnels adjacent to existing subways is increasing. This may affect the structure and track of the existing subway, resulting in reduced stability and usability. In this study, we verified the adequacy of the proximity evaluation range to ensure the stability of new tunnels and existing subways when excavating adjacent to tunnels, and proposed a quantitative correction rate considering various conditions. Conditions for applying the correction rate considered rock grade, geologically weak section, structurally weak section, and structural deterioration section. It is hoped that a more accurate proximity evaluation will be performed by applying a quantitative correction rate that considers rock and geological conditions, structure status, etc. to the proximity evaluation standard.

구조물 건전도 평가를 위한 모르타르 내 공극 초음파 탐상

조윤진 ( Youn Jin Cho ),임홍철 ( Hong Chul Rhim ),김대유 ( Dae You Kim ) 한국건축시공학회 2016 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.16 No.1

Structural integrity of reinforced concrete structures including nuclear power plants needs to be evaluated on a regular basis. Deterioration inside the concrete structures can be represented by voids. In this study, the varied volume fraction of voids inside mortar specimens was studied as a parameter using ultrasonic testing equipments. Both direct and indirect measurement methods were employed. The results show that there is a clear distinction between the specimens with different void volume fractions.

지하구의 건전도 평가를 위한 초음파 및 충격 신호 기반 알고리즘 개발

김진 ( Kim Jin ),방정욱 ( Bang Jeong-uk ),심승보 ( Shim Seungbo ),성주현 ( Seong Joo-hyun ),조계춘 ( Cho Gye-chun ) 한국구조물진단유지관리공학회 2024 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.28 No.1

수평 검측 기법(Cross-hole sonic logging test)를 이용한 콘크리트 건전도 시험 평가방법

이동운 대한건설환경학회 2006 건설환경연구 Vol.5 No.2

이동식 도로지지력 평가장치 개선연구

김기덕(Kim, Ki Deok),이종재(Lee, Jong Jae),이현종(Lee, Hyun Jong) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

드론 및 등반 로봇을 활용한 교량의 딥러닝 기반 균열 평가

안윤규(Yun-Kyu An),배현진(Hyun Jin Bae),장근영(Keun Young Jang) 한국비파괴검사학회 2021 한국비파괴검사학회지 Vol.41 No.6

본 연구는 드론 및 등반 로봇을 활용하여 취득한 사회기반시설물 영상에 대해 딥러닝 기반으로 균열을 평가하는 기법을 제안한다. 디지털 카메라를 부착한 드론과 등반 로봇 시스템을 구축 및 활용하여 교량의 고교각에 발생한 균열을 계측하기 위한 각 시스템의 장단점을 비교 분석하였으며, 분석한 장단점을 기반으로 각 시스템에 적합한 딥러닝 네트워크를 개발하여 균열을 자동으로 검출 및 평가하였다. 본 제안 기술은 강원도 춘천시에 있는 등선교와 강릉시에 있는 장덕교에서 각각 드론과 등반 로봇을 활용하여 실험적으로 검증하였다. This paper presents a deep learning-based crack evaluation of civil infrastructures using drone and robot. Digital camera-embedded drone and climbing robot systems were developed for the automated crack evaluation of high-rise bridge piers. The optimal deep learning networks for the drone and climbing robot were proposed by analyzing the advantages and disadvantages of each system. The proposed techniques were experimentally validated using the drone and climbing robot systems at the Deung-Seon bridge in Chuncheon city and the Jang-Duck bridge in Gangneung city, South Korea.

불확실한 하중을 받는 강재 보 구조물 안전도 모니터링을 위한 변형률 분포의 회귀 분석적 추정

이지훈,최세운,박효선 한국구조물진단유지관리공학회 2013 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.17 No.2

보 구조물의 안전성을 평가하기 위해서, 해당 부재의 구조적 상태를 보여주는 보여줄 수 있는 변형률을 기반으로 한 모니터링 시스템이 이용되고 있다. 하지만 최대 변형률과 같은 부재의 상태를 대표할 수 있는 변형률이 발생하는 정확한 위치에 센서를 설치하지 않은 한, 계측된 변형률을 토대로 합리적인 평가를 할 수 있게 하는 추가적인 프로세스가 필요하다. 이에 따라 본 연구는 변형률계에 의해 계측된 이산데이터를 이용하여 강재 보 구조물의 변형률 분포를 추정하는 기법을 제안한다. 본 기법에서는 보 구조물에 작용하는 하중을 미지의 하중으로 가정하였기 때문에, 실제 적용성을 향상 시켰다. 최종적인 변형률 분포는 회귀 분석을 통해서 함수 형태로 주어진다. 본 기법을 이용한 추정 성능을 검증하기 위해서 분포하중, 집중하중, 모멘트가 동시에 작용하는 강재 보 구조물의 휨 실험을 수행하였다. 실험을 통해 추정 변형률의 값을 직접 계측한 값과 비교해 본 결과, 임의의 위치에서도 절대 오차 2.32με 이내로 변형률을 추정할 수 있었으며, 전체 변형률 분포는 3.32% 이내의 상대오차로 얻을 수 있었다. 따라서 강재 보 모니터링 시스템에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 기대된다. To evaluate the safety of a beam structure, strains are measured as an indicator of structural states. However, unless strain sensors are installed exactly on where maximum or other representative strains occur, the techniques by which rational assessment through measured strains is accomplished are required. Thus, this study suggests a process to estimate strain distribution on the steel beam from discrete strains measured by sensors. In the presented technique, the targeted beam is regarded to be subjected to unknown loads so that applicability is enhanced. Final strain distribution is given as form of a function after regression analysis. To verify the performance of estimation, a bending test for steel beam on which distributed and concentrated loads simultaneously act is conducted. From the comparison between estimated and directly measured strains in the test, the curve of strain distribution and the strain at arbitrary location could be predicted within maximum relative error 3.32% and maximum absolute error of 2.32με, respectively. Thus reliable and practical monitoring is expected to apply effectively for the steel beam structure.