터널 내공변위

터널 내공변위 측정 목적·적용 현장·설치·데이터 해석·유지관리·관련 공종·센서 기술 자료

1. 계측 개요

목적내공변위는 굴착에 따른 터널 벽면의 변위를 측정하는 항목(KDS 4.1.5.2①). 단면의 수평 · 수직 변형으로 터널 거동을 파악하며, 과도한 내공변위는 라이닝 균열 · 천단침하 악화를 유발 가능
적용 범위대표 Figure는 전단면에 내공변위계 11점(P1~P11)을 두고, 수평 · 수직 · 대각 대표 측선과 기준 측정선 대비 초기 · 현재 형상을 비교 현장에서는 내공변위계 · 테이프 익스텐소미터 등을 우선하며, 광학망이 설계된 경우 자동광파기 · 프리즘 측량을 병행 가능. 하단 노반(도로 · 철도)은 통행 · 궤도 구간으로 「노반 Open · 미계측」이며, 라이닝을 따라 연속 센서 튜브만으로 전단면을 대표하는 표현은 사용 금지
주요 구성내공변위계 데이터는 MUX · 데이터로거를 통해 자동 수집되며, 상부 아치 전단면 프로파일 그래프에서 초기 형상 대비 현재 형상 변화를 시각화 지보 설치 전 · 후 프로파일 비교로 지보 효과를 정량화하고, 온도 보정 후 ΔX · ΔY 추세를 최대허용변위와 비교 막장 근처 고빈도 계측은 NATM 관찰시공에 적합

측정 대상내공변위는 측점 좌표 변화 또는 측점 간 거리 변화로 확인 좌 · 우 측벽 · 스프링라인 · 궁부에 배치한 P1~P11 내공변위계에서 초기 형상과 현재 형상을 비교하고, 하부 노반과 가상 폐합(Closed Loop)을 가정 금지 자동광파기 시준 · 거리 측정, 테이프 익스텐소미터, 내장 변위 센서 등 설계 · 현장 조건에 맞는 방식을 선택
측정 원리신호는 데이터로거 · 원격계측으로 수집하며, 발파 · 장비 진동 구간은 정적 변위 추출 · 이벤트 분리로 해석 온도 보정 후 전단면 프로파일을 갱신 · 천단침하 · 지중변위와 동일 단면에서 통합

터널 관리기준은 설계예상변위 · 최대허용변위 , 지반등급, 굴착 방법, 상부 관리대상물 민감도 기준 설정 변위 수렴 여부 (계측값 안정화)가 안정성 판단의 핵심이며, 지속 증가 추세는 지보 보강 · 굴착 방법 조정 검토 내공변위 · 천단침하 정밀도는 KCS 기준 ±1 mm
KCS: 현장 계측책임자 · 계측관리계획서 · 측정 · 보고 · 기준 초과 대응

바닥 · 노반 변위는 왜 없나요?

도로 · 철도 · 인버트가 점유하는 하부는 측점 설치 · 계측이 불가 P1~P11은 측벽 · 아치 구간만 측정하며, 프로파일 하부는 「노반 Open · 미계측」

내공변위와 천단침하 차이는?

내공변위는 터널 벽면 · 단면 변형(측점 · 측선), 천단침하는 천단부 연직 침하 동일 단면에서 함께 검토

발파 · 장비 진동은 어떻게 처리하나요?

정적 변위 추출 · 이벤트 분리로 해석 급변 구간은 원본을 보존 · 검토

변위가 안정화되지 않으면?

최대허용변위 초과 · 지속 증가 시 지보 보강 · 굴착 일시 중지 · 지반 조사 검토