1. 계측 개요
- 목적강지보 응력은 터널 내 강지보(스틸 세트 · 허리보 등)에 작용하는 축력 · 변형을 변형률계, 하중 측정 센서로 확인하는 항목(KDS 4.1.5.1③). 터널 주변 변위에 수반 → 강지보 부담이 증가하며, 허용응력 · 설계 축력 대비 실측값으로 지보 적정성을 평가
- 적용 범위숏크리트 · 록볼트 축력 · 내공변위와 동일 단면에서 종합 해석 응력 급증 · 비대칭은 지보 부족 · 부재 손상 징후일 수 있음
- 주요 구성강지보 응력 계측은 변곡부 · 고부담 단면 · 스틸 세트 대표부에 우선 적용 숏크리트 · 록볼트 축력과 함께 동일 단면 종합 해석하며, 응력 급증 시 스틸 세트 간격 · 단면 보강 검토
- 운영 포인트계측관리계획서: 계측 빈도 · 설계예상변위 · 최대허용변위 연계 운영. 터널 현장: 추세 · 변화속도 · 인접 센서 동시 변화 우선 검토. 상세 시방 · 허용값 → 설계도서 · 발주처 기준
2. 주요 계측 항목
- 축력 · 응력강지보 부담 상태를 정량 확인
- 지보 검증스틸 세트 간격 · 단면 · 설치 시점을 검증
- 안전과부하 · 좌굴 전 조기 경보 근거 제공
3. 대표 단면·원리
- 측정 대상강지보는 터널 단면 수축을 제한하는 압축 · 휨 부재 변형률계는 부재 변형률, 축력계는 축력을 측정해 설계값과 비교 KDS 기준 노출 지반 상태 · 초기 계측결과 기준 설치 간격 · 위치를 조정 가능
4. 설치·운영
- 대표 강지보 · 고부담 단면에 변형률계 · 축력계 설치
- 설치 직후 · 지보 완료 후 초기값 기록
- 굴착 · 추가 지보 단계별 계측 일정 수립
- 숏크리트 · 록볼트 · 내공변위 데이터와 통합
- 케이블 · 센서 보호 및 방청 조치
- 이상 시 육안 · 두께 측정 등 현장 조사를 병행
- 설치 직후: 변형률 · 축력, 초기치 · 접촉
- 굴착 진행: 응력 · 내공변위, 지보 간격 · 패턴
- 추가 지보: 응력 재분배, 숏크리트 · 록볼트 연계
- 이상 시: 급증 · 편차, 보강 · 교체
- 통과 후: 잔류 응력, 해제 · 이력 보관
5. 해석·관리
| 현상 | 연계 | 조치 |
|---|---|---|
| 점진 증가 | 굴착 · 이완 | 설계 대비 확인 |
| 급증 | 내공변위 증가 | 지보 보강 |
| 편차 큼 | 비대칭 지반 | 스틸 세트 조정 |
| 감소 · 이탈 | 부재 손상 | 즉시 교체 · 보강 |
- 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
자주 묻는 질문
숏크리트 응력과 차이는?
숏크리트는 초기 라이닝 막부재 응력, 강지보는 강재 세트 · 허리보 등 강성 지보재 부담 함께 해석
모든 스틸 세트에 계측하나요?
대표부 · 변곡부 · 고부담 구간에 우선. 설치
강지보 하중과 변위 중 무엇이 우선인가요?
둘 다 필수 하중 급증은 지반압 증가, 변위 증가는 강성 부족 · 지반 이완 징후
강지보 교체 시 계측은?
교체 전후 하중 · 변위 기준선을 재설정하고, 단계적 굴착과 연동해 재하력 확인