Journal of the Korean GEO-environmental Society (한국지반환경공학회 논문집)

Korean Geo-Environmental Society (한국지반환경공학회)
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Model Experiments and Behavior Analyses of The Tunnel Support Using TDR Sensor

TDR센서를 이용한 터널 지보재의 모형 실험과 거동해석

  • 박민철 (국립금오공과대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 한희수 (금오공과대학교 토목공학과) ;
  • 조재호 (금오공과대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 양남용 (금오공과대학교 대학원 토목공학과)
  • Received : 2011.05.12
  • Accepted : 2011.08.15
  • Published : 2011.09.01
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Abstract

This paper is to analyze the behaviors of tunnel support by TDR(Time Domain Reflectometry) sensor using electrical pulse. To analysis the behaviors of tunnel support, Copper tape as sensing materials was studied for on-site installation. Copper tape to the top of the glass tape, foam tape, and shielding the lower part was used electromagnetic shield sheet. For a high sensitivity to load and fill out the measurement noise emissions has been developed for the production of materials. This sensing material through the tunnel model tests for the change by surcharge load in TDR data were analyzed. Varing stiffness and support of conditions were determined the change of TDR data through PVC pipe tunnel section model tests. By comparing TDR data and finite element analysis, the behaviors of the tunnel support materials were analyzed qualitatively.

본 연구에서는 터널 지보재의 거동을 전기펄스를 이용한 계측 시스템인 TDR센서를 이용하여 파악하고자 하였다. 터널 지보재의 거동을 파악하기 위해 먼저 구리테이프를 TDR센서의 계측재료로 이용하여 터널 지보재에 설치하기 위한 제작기법에 대해 연구하였다. 그 결과 구리테이프의 상부에 유리테이프, 하부에 스티로폼+전자파 차단시트를 설치했을 때 TDR센서의 민감도가 적절했고 노이즈 발생량도 적었다. PVC파이프 터널모형단면을 통해 단면의 강성과 지점 조건에 따라 데이터의 형태가 어떠한 경향을 나타내는 지 확인할 수 있었다. 이는 실제 현장에 구리테이프를 이용하여 터널 지보재의 거동을 정확히 파악하기 위해서는 지보재의 강성과 지점 조건을 현장과 동일하게 하여야 함을 알 수 있었다. TDR데이터와 유한요소해석과의 비교를 통해 TDR센서를 이용하여 터널의 거동을 파악할 수 있음을 알 수 있다. TDR데이터를 통해 지보재의 변형을 정성적으로 파악할 수 있고, 응력과 변형률 관계를 통해 지보재의 부재력까지 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 국립금오공과대학교

References

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