KR100492932B1 - Electric pole to be used in electric exploration to test the ground status in the rear-area of a tunnel made by pre-pressed concrete shield blocks - Google Patents

Abstract

본 발명은 실드터널 상부배면 지반안전조사를 위한 전기탐사용 전극에 관한 것으로, 그 목적은 실드블록에 의해 구축된 터널에 적합한 전극을 형성하고, 이를 통해 터널의 실드블록 배면 상태를 비파괴적으로 조사하여, 배면상태를 정확하게 파악하고, 이에 따라 용이하게 대처할 수 있는 실드터널 상부배면 지반안전조사를 위한 전기탐사용 전극을 제공하는 것이다.The present invention relates to an electrode for electrical exploration for the ground safety investigation of the upper shield tunnel, the object of the present invention is to form an electrode suitable for the tunnel built by the shield block, through which the non-destructive investigation of the shield block back state of the tunnel In order to accurately grasp the state of the rear surface, it is possible to provide an electrical exploration electrode for the ground tunnel safety investigation on the upper surface of the shield tunnel.

본 발명은 실드터널 구축공법으로 구축된 터널의 실드블록 배면의 지반 안전조사를 위한 전기탐사용 전극에 있어서; 상기 전극은 실드블록의 너트 내로 삽입/접촉되고, 너비 1.0 ~ 2.0 ㎝, 길이 50 ~ 70㎝, 두께 0.5 ~ 2.5 ㎜를 구비하며 양단에 동일직경을 구비하는 관통홀이 형성된 SUS304 스테인리스 재질의 사각 플레이트 형상을 구비하는 접촉부와, 상기 접촉부의 양단에 형성된 관통홀이 서로 일치하도록 원형으로 구부린 상태에서 접촉부가 상부에 연결되도록 고정하고, 하부에 송/수신부와 연결되는 전선이 연결되는 양단 볼트형상의 지지부와, 상기 지지부의 상, 하단에 체결되어 접촉부 및 전선을 고정하는 너트형상의 고정부를 포함하여 원형 형상을 구비하는 접촉부의 자체 탄성에 의해 실드블록의 너트 내에서 고정되는 실드터널 상부배면 지반안전조사를 위한 전기탐사용 전극을 제공함에 있다.The present invention provides an electrode for electric exploration for ground safety investigation of the rear surface of a shield block of a tunnel constructed by a shield tunnel construction method; The electrode is inserted into and in contact with the nut of the shield block, a square plate made of SUS304 stainless steel having a width of 1.0 to 2.0 cm, a length of 50 to 70 cm, a thickness of 0.5 to 2.5 mm and through holes having the same diameter at both ends. Both ends of the bolt-shaped support portion is fixed so that the contact portion is connected to the upper portion in a state in which the contact portion having a shape and the through-holes formed at both ends of the contact portion are bent in a circle to be connected to the upper portion, and the wire connected to the transmitting / receiving portion is connected to the lower portion. And the upper surface of the shield tunnel secured in the nut of the shield block by self-elasticity of the contact part having a circular shape, including a nut-shaped fixing part fastened to the upper and lower ends of the support part to fix the contact part and the electric wire. An electroexploration electrode for irradiation is provided.

Description

실드터널 상부배면 지반안전조사를 위한 전기탐사용 전극 {Electric pole to be used in electric exploration to test the ground status in the rear-area of a tunnel made by pre-pressed concrete shield blocks} Electric pole to be used in electric exploration to test the ground status in the rear-area of a tunnel made by pre-pressed concrete shield blocks}

본 발명은 실드터널 상부배면 지반안전조사를 위한 전기탐사용 전극에 관한 것으로, 실드터널 구축공법으로 구축된 터널의 실드블록 후부와 암반 사이의 공간으로 사출된 숏크리트의 상태를 루프형 전극에 의해 비파괴적으로 조사할 수 있는 전기탐사용 전극에 관한 것이다.The present invention relates to an electrical probe electrode for ground safety investigation on the upper surface of the shield tunnel, and the state of the shotcrete injected into the space between the rear of the shield block and the rock of the tunnel constructed by the shield tunnel construction method is non-destructive by the loop type electrode. The present invention relates to an electrode for electrical exploration that can be irradiated with an eye.

현재까지 일반적인 터널공사 직후에 또는 일정한 시간이 지난 후에 그 배면의 공사 상태를 비파괴적으로 조사하는 방법으로, GPR(Ground Penetrating Radar; 지표투과레이다)법, 일반적인 전자탐사(electromagnetic survey)법 등을 사용하였다. 상기 GPR도 그 이름이 뜻하듯이 큰 범위에서 보면 전자탐사의 일종으로, 이 방법들이 대상 물체를 구별하기 위해서 사용하는 물성은 각각 유전율(electric constant : ε) 또는 전기전도도(electric conductivity : σ)로서, 이러한 방법들은 유전율이나 전기전도도가 높은 철근 등의 위치 등을 매우 잘 분해할 수 있다. 그러므로, 사전압축콘크리트(PPC : Pre-Pressed Concrete)로 만든 실드블록의 내부처럼, 단위 철근들이 가로세로로 매우 빽빽하게 장입되어 메시를 형성하고 있을 경우, 그 철근들의 위치를 매우 잘 분해할 수 있다. To date, GPR (Ground Penetrating Radar) method, general electromagnetic survey method, etc. are used to non-destructively investigate the construction status of the back immediately after general tunnel construction or after a certain time. It was. The GPR, as its name implies, is a type of electron exploration, and the properties used by these methods to distinguish between targets are, respectively, dielectric constants (ε) or electrical conductivity (σ). However, these methods are very good at decomposing the locations of the dielectric constant and the high conductivity bars. Therefore, if the unit reinforcing bars are densely packed vertically and horizontally, such as inside a shield block made of Pre-Pressed Concrete (PPC), the positions of the reinforcing bars can be decomposed very well.

그러나, 이러한 단위 철근들의 유전율이나 전기전도도가 주변 암반이나 토양의 것들보다 워낙 높아서, 터널 내부에서 터널 배면으로 송신한 전자파의 투과를 차단하므로 그 배면의 상태를 측정할 수 없는 문제점이 있었다. However, the dielectric constant and electrical conductivity of these unit reinforcing bar is much higher than those of the surrounding rock or soil, there is a problem that can not measure the state of the back because it blocks the transmission of electromagnetic waves transmitted from the inside of the tunnel to the tunnel back.

또한, 현재의 전기탐사용으로 주로 쓰이고 있는 전극은 지름이 1 cm 정도 되는 금속으로 만든 끝이 뾰족한 침의 형태로 되어 있으며, 이러한 전극을 터널 배면으로 꽂을 경우 지탱해 주는 힘이 없어서 전극이 터널 내부로 흘러내리는 현상이 발생된다. 또한, 일반적인 전극은 딱딱한 금속덩어리로 되어 있어서 유연성이 없으므로, 너트 구멍에 터널 배면에 숏크리트를 사출할 때 튄 시멘트 등이 묻어 있을 경우에는 접촉 저항이 낮은 부분을 찾아서 연결하기가 불가능하게 되어 아예 탐사자료를 얻을 수가 없게 되는 등 여러 가지 문제점이 있었다. In addition, the electrode mainly used for current electric probe is in the form of a pointed needle made of metal having a diameter of about 1 cm, and when the electrode is inserted into the back of the tunnel, there is no supporting force so that the electrode is inside the tunnel. Flowing down occurs. In addition, since the general electrode is made of hard metal, there is no flexibility, so if the cement hole is smeared when the shotcrete is injected into the back of the tunnel in the nut hole, it is impossible to find and connect the part with low contact resistance. There were various problems such as not being able to get.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 실드블록에 의해 구축된 터널에 적합한 전극을 형성하고, 이를 통해 터널의 실드블록 배면 상태를 비파괴적으로 조사하여, 배면상태를 정확하게 파악하고, 이에 따라 용이하게 대처할 수 있는 실드터널 상부배면 지반안전조사를 위한 전기탐사용 전극을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to form an electrode suitable for a tunnel constructed by a shield block, and through this to non-destructively examine the shield block back state of the tunnel, thereby accurately identifying the back state. And, according to the shield tunnel can be easily coped with to provide an electrical probe electrode for ground safety investigation.

본 발명은 실드터널 구축공법으로 구축된 터널의 실드블록의 배면의 지반 안전조사를 위한 전기탐사용 전극에 있어서; 상기 전극은 실드블록의 너트내로 삽입/접촉되는 원형형상으로 탄성을 구비하는 접촉부와, 상기 접촉부가 상부에 연결되고 하부에 송/수신부와 연결되는 전선이 연결되는 양단 볼트형상의 지지부와, 상기 지지부의 상하단에 체결되어 접촉부 및 전선을 고정하는 너트형상의 고정부를 포함하여 구성된 실드터널 상부배면 지반안전조사를 위한 전기탐사용 전극을 제공함에 있다. The present invention provides an electrode for electric exploration for ground safety investigation of the rear surface of a shield block of a tunnel constructed by a shield tunnel construction method; The electrode has a contact portion having elasticity in a circular shape that is inserted / contacted into the nut of the shield block, a bolt-shaped support portion connected to an upper portion of the contact portion and a wire connected to a transmitting / receiving portion at a lower portion thereof, and the support portion In the upper and lower ends of the shield tunnel comprising a nut-shaped fixing portion for fixing the contact portion and the wire is provided to provide an electrical probe electrode for ground safety investigation.

도 5 는 실드블록을 이용하여 구축된 실드터널의 사진을 도시한 것으로, 실드터널공법은, 최근에 많이 사용되는 공법으로, 도 4 와 같은 사전압축콘크리트블록(prepressed concrete block)을 미리 만들어 놓고, 터널 굴진을 한 뒤 즉시 이들을 조립하여 터널 형체를 만들어 나가며, 터널 형태가 만들어진 뒤 즉시 그 배면에 숏크리트(shotcrete)를 사출하여 공간을 채워서 완전한 터널을 구성해 나가는 방법으로, 블록(block) 안에는 바깥에서는 보이지 않으나 블록 자체의 인장강도를 높이기 위하여 철근 메시가 장입되어 있고 각각의 단위 철근들은 서로 전기적으로 연결되어 있으며, 이러한 철근 메시는 바깥을 싸고 있는 콘크리트에 의해서 전기적으로 외부와 차단되어 있다. 또한, 도 4 에서 보는 것과 같은 철로 된 너트가 장입되어 있는데, 이는 터널 배면에 숏크리트를 사출하거나 블록과 암반을 연결하기 위하여 볼팅 등을 하는 데에 쓰인다.FIG. 5 illustrates a photograph of a shield tunnel constructed by using a shield block. The shield tunnel method is a method that is frequently used recently, and has made a prepressed concrete block as shown in FIG. 4 in advance. After tunnel excavation, they are assembled immediately to form a tunnel shape, and after the tunnel form is formed, shotcrete is injected into the back to fill the space to form a complete tunnel. Although not visible, reinforcing meshes are loaded to increase the tensile strength of the block itself, and the individual reinforcing bars are electrically connected to each other, and these reinforcing meshes are electrically isolated from the outside by the surrounding concrete. In addition, the iron nut as shown in Figure 4 is loaded, which is used to inject shotcrete on the back of the tunnel or bolting to connect the block and the rock.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 전기비저항탐사용 전극 예시도를, 도 2 는 본 발명의 설치전 상태와 설치후 상태를 예시한 사진을, 도 3 은 본 발명의 전극을 이용하여 실드터널구축공법에서 터널 배면의 공사 상태와 수리적 연결 상태를 비파괴적으로 조사하기 위한 전기비저항탐사 개요도를 도시한 것으로, 본 발명의 전기탐사용 전극은 상기의 실드블록 특성을 고려한 것으로, 실드블록에 형성된 너트내로 삽입되어 별도의 장비없이 삽입상태를 유지하고 실드블록 배면에 사출된 숏크리트에 접촉할 수 있도록 구성되어 있다. 1 is an illustration of an electrical resistivity probe electrode showing a configuration according to the invention, Figure 2 is a photograph illustrating the pre-installation and post-installation state of the present invention, Figure 3 is a shield tunnel using the electrode of the present invention The schematic diagram of the electrical resistivity survey for non-destructively investigating the construction state and the hydraulic connection state of the back of the tunnel in the construction method, showing the characteristics of the electrical probe electrode of the present invention, the nut formed on the shield block It is inserted in to maintain the insertion state without any equipment and is configured to be in contact with the shotcrete injected on the back of the shield block.

즉, 본 발명의 전극(100)은 실드블록의 너트내로 삽입되는 원형의 접촉부(10)와, 상기 접촉부(10)가 상부에 연결되고 하부에 송/수신부와 연결되는 전선(40)이 연결되는 양단 볼트형상의 지지부(20)와, 상기 지지부의 상하단에 체결되어 접촉부 및 전선을 고정하는 너트형상의 고정부(30)로 구성되어 있다. That is, the electrode 100 of the present invention is a circular contact portion 10 is inserted into the nut of the shield block, the contact portion 10 is connected to the upper portion and the wire 40 is connected to the transmission / reception portion at the bottom A bolt-shaped support portion 20 and a nut-shaped fixing portion 30 fastened to the upper and lower ends of the support portion to fix the contact portion and the electric wire.

상기 접촉부(10)는 실드블록의 너트내면 및 실드블록 배면에 위치하는 숏크리트에 접촉되는 것으로, SUS304 스테인리스강으로 형성되어 있으며, 너비 1.0 ~ 2.0 ㎝, 길이 50 ~ 70㎝, 두께 0.5 ~ 2.5 ㎜를 구비한다. 즉, 접촉부는 상기와 같이 긴 사각 플레이트 형상으로 형성되어 있으며, 양단에는 동일직경을 구비하는 관통홀(11)이 형성되어 있다. The contact portion 10 is in contact with the shotcrete located on the inner surface of the nut and the shield block of the shield block, is formed of SUS304 stainless steel, width 1.0 ~ 2.0 ㎝, length 50 ~ 70 ㎝, thickness 0.5 ~ 2.5 ㎜ Equipped. That is, the contact portion is formed in a long rectangular plate shape as described above, and the through hole 11 having the same diameter is formed at both ends.

상기 지지부(20)는 볼트구조로 구성되어 있으며, 나사산이 형성된 몸체부분이 머리부분을 중심으로 상하단에 각각 돌출되어 형성되어 있다. The support portion 20 is formed of a bolt structure, the body portion formed with a screw thread is formed to protrude from the upper and lower ends with respect to the head portion, respectively.

상기 고정부(30)는 지지부에 체결되는 것으로, 지지부의 상단에 형성된 몸체부분에 체결되는 상단너트(31)와, 지지부의 하단에 형성된 몸체부분에 체결되는 하단너트(32)로 구성되어 있다.The fixing part 30 is fastened to the support part, and consists of an upper nut 31 fastened to the body part formed at the upper end of the support part, and a lower nut 32 fastened to the body part formed at the lower end of the support part.

상기와 같이 구성된 접촉부와 지지부 및 고정부의 결합/연결관계를 상세히 설명하면, 상기 지지부의 상단 몸체부분에 접촉부의 일측단에 형성된 관통홀을 끼우고, 접촉부의 일측 관통홀이 삽입된 상태에서 지지부의 상단 몸체부분이 내부에 위치하도록 접촉부를 원형의 형태로 구부린 다음 접촉부의 타측단에 형성된 관통홀을 다시 지지부의 상단 몸체부분으로 삽입한 후, 여기에 고정부의 상단너트를 체결하여 접촉부를 고정하도록 되어 있다. Referring to the coupling / connection relationship between the contact portion and the support portion and the fixing portion configured as described above in detail, inserting the through-hole formed in one end of the contact portion to the upper body portion of the support portion, the support portion in the state where one side through hole of the contact portion is inserted Bend the contact part in a circular shape so that the upper body part of the inside is inserted, and then insert the through hole formed in the other end of the contact part into the upper body part of the support part again, and then fasten the contact part by fastening the upper nut of the fixing part thereto. It is supposed to be.

또한, 상기 지지부의 하단 몸체부분에 송/수신부와 연결되는 전선을 감아서 연결한 다음, 고정부의 하부너트를 체결하여 전선의 풀림현상을 방지한다.In addition, by winding the wire connected to the transmission / reception unit to the lower body portion of the support, and then tighten the lower nut of the fixing unit to prevent the loosening of the wire.

상기와 같은 결합/연결에 의해 접촉부가 원형의 형상을 유지하며 지지부의 상부에 위치하게 되고, 지지부의 하부 일측에 전선이 연결되게 된다. By the coupling / connection as described above, the contact part maintains a circular shape and is positioned on the upper part of the support part, and the wire is connected to one side of the lower part of the support part.

상기와 같이 구성된 본 발명의 전극은 탄성이 매우 좋아 동그란 형태를 구비할 수 있으며, 이러한 전극은 내부 지름이 큰 전극을 그보다 지름이 작은 너트의 구멍에 끼워서 밀어 넣으면 내부 지름이 작아지면서 스테인레스강 띠가 가지고 있는 탄성에 의해서 너트 구멍과 매우 큰 힘으로 접착되므로 밑으로 흘러내리지 않게 된다. 즉, 본 발명의 전극은 실드블록의 너트에 들어가면 도 2 의 왼쪽 그림과 같이 타원형 또는 수세미형이 되면서, 스테인리스 띠형상의 접촉부는 너트의 내부면과 밀착하게 되고, 터널 내부에서 터널 배면으로 밀어 넣음으로써 전극의 바깥 끝이 실드블록 배면의 물질에 밀착된다.The electrode of the present invention configured as described above has a very good elasticity and may have a rounded shape. Such an electrode has a stainless steel band as the inner diameter decreases when the electrode having a larger inner diameter is inserted into a hole of a nut having a smaller diameter. Because of its elasticity, it adheres to the nut hole with a very large force so that it does not flow down. In other words, when the electrode of the present invention enters the nut of the shield block becomes oval or loofah as shown in the left figure of Figure 2, the stainless steel strip-shaped contact portion is in close contact with the inner surface of the nut, and pushed into the tunnel back inside the tunnel. As a result, the outer end of the electrode is in close contact with the material behind the shield block.

한편, 너트 표면에는 실드터널 배면으로 숏크리트를 뿜어넣을 때 튄 숏크리트 등이 부분적으로 묻어있을 수 있으며, 이러한 경우에는 전극과 너트 간의 접촉저항이 매우 크므로, 이러한 경우를 배제하기 위해서 본 발명의 루프형 전극을 터널 내부에서 배면으로 조금씩 밀어넣으면서 계속적으로 접촉저항을 측정하고 그 접촉저항이 가장 적어지는 점에 루프형 전극이 위치하도록 조치하면 된다. On the other hand, the surface of the nut may be partially buried splatter shotcrete when spraying shotcrete to the back of the shield tunnel, in this case, the contact resistance between the electrode and the nut is very large, in order to rule out this case loop type of the present invention The contact resistance is continuously measured by pushing the electrode little by little into the back of the tunnel, and the loop type electrode is positioned at the point where the contact resistance is the smallest.

또한, 전기탐사를 시작함에 있어서 실드블록 안에 장입된 철근 메시가 철로 된 너트와 전기적으로 절연되어 있으면 이러한 전극은 실드블록 안에 장입되어 있는 철근 메시와 절연되어 있으므로 터널 배면의 공사 상황에 대해서 비파괴적으로 조사하는 데에 전혀 영향을 미치지 않고, 설령 철근 메시가 철로 된 너트와 전기적으로 연결되어 있어도 철근 메시는 이 전극의 일부로 간주될 수 있으므로 터널 배면의 공사 상황에 대해서 비파괴적으로 조사하는 데에는 전혀 영향을 미치지 않게 된다. In addition, if the rebar mesh loaded in the shield block is electrically insulated from the steel nut at the start of the electric exploration, these electrodes are insulated from the rebar mesh loaded in the shield block. It does not affect the investigation at all, and even if the reinforcing mesh is electrically connected to the steel nut, the reinforcing mesh can be regarded as part of this electrode, so it has no effect on non-destructive investigation of the construction situation behind the tunnel. It will not go crazy.

도 6 은 본 발명을 이용하여 광주지하철 TK-1 구간의 실드터널구축공사 현장에서 측정하고 처리, 해석한 결과의 예시도를 도시한 것으로, 위에서 설명한 바와 같은 실드터널구축공사에서 사용하기 위해 제작한 스테인리스강띠를 재료로 한 루프형 전기비저항탐사용 전극, 전기비저항탐사시스템 및 운용방법을 이용하여, 광주지하철 TK-1 구간의 실드터널구축공사 현장에서 측정하고 처리, 해석한 결과를 설명하면 다음과 같다. Figure 6 shows an exemplary view of the results measured, processed, and analyzed at the shield tunnel construction site of Gwangju subway TK-1 section using the present invention, manufactured for use in the shield tunnel construction as described above The results of measurement, processing and analysis at Gwangju subway TK-1 section of shield tunnel construction site using the loop type electrical resistivity probe electrode, electrical resistivity probe system and operation method made of stainless steel strips are as follows. same.

Ｘ 축의 번호는 실드터널구축공사 현장 내부에 장입한 전극의 번호이며, 번호 사이의 간격은 도 4 에 도시된 실드블록 2 개의 너트 구멍 사이의 거리 즉, 단위 실드블록의 터널 진행 방향으로의 너비의 2 배인 2.4 m 이다.(단위 실드블록 2 개 당 1 개의 전극을 설치하여 측정한 것임) 가장 윗 그림은 실제로 쌍극자-쌍극자 배열 전기비저항탐사법에서 측정한 결과로부터 계산한 겉보기전기비저항단면도이며, 가장 아래그림은 가장 윗 그림의 자료로부터 수치역산에 의해 계산한 전기비저항분포도이고, 가운데 그림은 역산 결과 얻어진 전기비저항분포도로부터 역으로 계산한 겉보기전기비저항단면도이다. 각 그림의 상부는 터널 내부를 나타내며, 그림의 하부는 실드터널 배면 즉, 실드터널로부터 지표 방향을 나타낸다. 실드터널로부터 지표 방향으로 물질의 일반적인 배열은 실드블록 → 터널 배면의 공간을 채우는 그라우팅 물질(숏크리트) → 토양이나 암석으로 구성된 지반 순으로 되어 있고, 일반적으로 실드블록의 전기비저항은 매우 높고, 지반, 그라우팅 물질 순으로 낮아진다.The axis number is the number of electrodes charged inside the shield tunnel construction site, and the distance between the numbers is the distance between the two nut holes of the shield block shown in FIG. 4, that is, the width of the unit shield block in the tunnel traveling direction. It is 2.4 m, which is twice (measured by installing one electrode per two unit shield blocks). The top figure is the apparent electrical resistivity cross-sectional view calculated from the results of the dipole-dipole arrayed electrical resistivity probe. The figure shows the electrical resistivity distribution calculated by the numerical inversion from the data in the top figure, and the middle figure is the apparent electrical resistivity cross-sectional view calculated inversely from the electrical resistivity distribution resulting from the inversion. The upper part of each figure shows the inside of the tunnel, and the lower part of the figure shows the direction of the surface of the shield tunnel from behind, ie, the shield tunnel. The general arrangement of materials from the shield tunnel to the ground direction is in order of shield block → grouting material (shotcrete) that fills the space on the back of the tunnel → ground consisting of soil or rock, and generally the electrical resistivity of the shield block is very high. It is lowered in order of grouting material.

맨 아래 그림의 전기비저항 분포를 보면 평균적으로 실드블록 부근의 전기비저항이 가장 낮고 지표 쪽으로 갈수록 전기비저항이 높아지는데, 위에서 설명한 일반적인 물질 배열을 고려할 경우, 이와 같은 전체적인 경향만을 보이는 것이 터널 배면의 공사 상태가 양호함을 뜻한다. 이와는 다른 이상이 나타나면 그 부분을 집중적으로 고려해야 할 것이다. 다만, 전기비저항이 높을 것으로 예상되는 실드블록이 가장 윗 부분에 보이지 않는 것은, 그 두께가 20 cm 정도로 얇고, 실제로는 터널 내부인 상부가 완전부도체인 공기로 채워져 있으며, 또한 본 원에서 제작한 스테인레스강 띠로 만든 탄성이 높은 전극이 실드 배면에 잘 접착되어 있으므로 실드블록 자체의 전기비저항 분포를 분해하지 못했기 때문이다. 그러나, 우리가 조사하고자 하는 부분은 실드터널 배면의 공사 상태이므로 이것은 문제가 되지 않는다.The electrical resistivity distribution in the bottom figure shows that on the average, the resistivity near the shield block is the lowest and the resistivity increases towards the surface. Means good. If something else appears, you should focus on that part. However, the shield block, which is expected to have a high electrical resistivity, is not visible at the top, but the thickness is as thin as 20 cm, and the upper part inside the tunnel is filled with air, which is completely insulated, and also the stainless steel This is because the highly elastic electrode made of steel strips is well adhered to the back of the shield, so that the electrical resistivity distribution of the shield block itself cannot be decomposed. However, this is not a problem since the part we want to investigate is the construction status behind the shield tunnel.

도 6 의 이상 지점에 대해서 설명하면 다음과 같다. 측점 57 ~ 127 사이, 측점 139 ~ 160 사이의 지표 쪽으로의 전기비저항이 높고 전기비저항이 낮은 부분이 대부분 깊이 1 m 이내인 것으로 보아, 지표 방향으로 부존하는 지반이 전기비저항이 높은 신선한 암반으로 되어 있으며 실드블록 배면의 공사가 이렇다 할 하자 없이 시행되었음을 뜻하는 것으로 보인다. 그러나, 측점 133을 중심으로 하는 부분과 측점 167을 중심으로 하는 부분은 전기비저항이 비교적 낮아 그 부분의 지표 방향으로의 지반이 신선하지 않거나 지하수의 유로가 될 수 있는 파쇄대 등이 부존할 것임을 시사한다. 특히, 측점 53 근처에는 전기비저항이 특별히 낮은 부분이 지표 방향으로 약 6 m까지 발달하고 있으며 지표 방향으로 약 12 m까지 전기비저항이 비교적 낮은 부분이 계속되고 있어서 그라우팅 상태가 불량하거나 지반의 상태가 매우 좋지 않을 것으로 예상되었다. 그런데, 공사 중 이 부분에서 지표가 함몰되어 터널과 관통된 사실이 있는 것으로 밝혀져 본 원이 주장하는 실드터널구축공사에서 사용하기 위하여 만들어진 전기비저항탐사용 전극, 전기비저항탐사시스템 및 전기비저항탐사 운용방법이 매우 효과있게 작동함을 확인할 수 있었다.The abnormality point of FIG. 6 is demonstrated as follows. The areas with high electrical resistivity toward the surface between stations 57-127 and stations 139-160 and low electrical resistivity are mostly within 1 m in depth, so the ground existing in the earth direction is made of fresh rock with high electrical resistivity. It seems that the construction of the shield block back was carried out without any such trouble. However, the part centered on station 133 and the part centered on station 167 indicate that the electrical resistivity is relatively low, indicating that the ground in the direction of the part will not be fresh or there will be a crushing zone that can be a groundwater flow path. . Particularly near the station 53, the part with particularly low electrical resistivity develops up to about 6 m in the earth's direction, and the part with relatively low electrical resistivity continues to about 12 m in the earth's direction, resulting in poor grouting or very poor ground conditions. It was not expected to be good. However, it was found that the ground surface was recessed in this part of the construction and penetrated the tunnel, so that the electrical resistivity probe electrode, the electrical resistivity probe system, and the electrical resistivity probe operation method made for use in the shield tunnel construction claimed by the institute. You can see that this works very well.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

이와 같이 본 발명은 탄성을 구비하는 원형의 전극으로 되어 있어, 전극 자체가 실드블록의 너트 구멍과 매우 단단히 고정되므로 밑으로 흘러내리지 않으므로 별도의 고정수단이 불필요하다.As described above, the present invention is a circular electrode having elasticity, and since the electrode itself is fixed very tightly with the nut hole of the shield block, it does not flow down, so that no separate fixing means is necessary.

또한, 터널 배면에 숏크리트를 친 뒤 즉시 전기비저항탐사를 수행하면, 터널 배면의 숏크리트의 공사 상태를 알 수 있다. 즉, 터널 내부로부터 상부암반 방향으로 실드터널블록 → 숏크리트 → 상부암반 순으로 되어 있는데, 실드터널블록과 상부암반은 원래부터 잘 압착되어 있으므로 전기비저항은 미리 알 수 있다. 그런데, 조사 결과 중간의 숏크리트 부분의 전기비저항이 크게 나타나면 중간에 공기로 되어 있는 큰 공극이 있거나 하여 잘 압착되어 있지 않다는 것을 알 수 있다. 이러한 부분에서는 실드터널 상부의 토양이나 암반의 무게에 의한 지압 때문에 안정화되어 가는 중에 침하 또는 붕락이 일어날 수 있다. 터널 배면에 숏크리트를 친 뒤 즉시 수행한 전기비저항탐사의 결과는 위와 같이 밝혀진 공극 속으로 더 센 압력에 의해서 숏크리트를 더 뿜어 넣는 등의 후속 조치를 취하도록 하는 근거 자료로 쓸 수 있다. 위와 같은 전기비저항탐사는 실드터널구축공사가 진행됨에 따라서 공사 시작점으로부터 진행 방향으로 일부분씩 진행해 갈 수 있으므로 터널 시작 부분과 진행 부분의 터널 배면의 공사 상태를 상대적으로 파악할 수 있는 효과가 있다. In addition, if the electrical resistivity survey is performed immediately after the shotcrete is hit on the back of the tunnel, the construction state of the shotcrete on the back of the tunnel can be known. In other words, the shield tunnel block → shotcrete → upper rock in the direction of the upper rock from the inside of the tunnel, the shield tunnel block and the upper rock is inherently compressed well, so the electrical resistivity can be known in advance. However, as a result of the investigation, when the electrical resistivity of the intermediate shotcrete is large, it can be seen that there is a large air gap in the middle and it is not compressed well. In these areas, settlement or collapse may occur during stabilization due to acupressure due to the weight of the soil or rock on the top of the shield tunnel. The results of electrical resistivity surveys performed immediately after the shotcrete is applied to the back of the tunnel can be used as the basis for taking further action such as spraying more shotcrete with higher pressure into the air gaps identified above. As the electrical resistivity exploration as described above can proceed in part from the start point of construction as the shield tunnel construction proceeds, it is possible to relatively grasp the construction state of the tunnel start part and the rear part of the tunnel part.

또한, 실드터널구축공사가 끝난 뒤 언제라도 똑같은 측점들에 대하여 다시 한 번 전기비저항탐사를 수행할 수 있으므로, 공사 직후의 탐사 자료와 공사 후 일정한 시간이 지난 뒤의 탐사 자료를 서로 비교함으로써 공사 직후와 일정한 시간이 지난 뒤의 터널 배면의 상태 변화를 추정할 수 있는 효과가 있다. In addition, the electrical resistivity survey can be carried out once again for the same points at any time after the construction of the shield tunnel construction. Therefore, the survey data immediately after construction is compared with the survey data after a certain time after construction. It is effective to estimate the state change of tunnel backside after a certain time.

또한, 공사가 완료된 뒤, 우기와 건기에 따로 전 구간에 대한 전기비저항탐사를 수행할 경우, 어느 정도 지반과 암반의 안정화가 일어난 뒤의 상태를 탐사하는 것이 되므로, 그 결과, 터널 배면의 전기비저항의 분포가 달라졌다면 즉, 낮은 전기비저항 분포 지역이 나타났다면 이는 우기에 지상에서 지하로 물이 스며드는 경로(유로)를 따라서 물이 터널 배면까지 연결되어 있다는 것을 뜻하며, 이러한 곳은 연약대로 볼 수 있고, 만약 터널 배면에 대해서 보강 공사를 해야 한다면 이러한 부분에 해야 함을 알 수 있게 된다. 또한, 상기와 같은 전기비저항탐사 자료를 역산하면 그 결과로 저비저항대를 추정할 수 있고, 저비저항대가 수직이 아니라 일정한 경사를 가지고 분포함이 확인되면 그러한 좁은 지역에만 보강 공사를 할 수 있는 자료가 되므로 보강 공사의 경비를 줄일 수 있는 등 많은 효과가 있다. In addition, when the electrical resistivity exploration is carried out for all sections separately from the rainy season and the dry season after the completion of the construction, it is to investigate the state after the stabilization of the ground and the rock to some extent. If the distribution of is different, that is, a low electrical resistivity distribution zone appears, it means that the water is connected to the back of the tunnel along the path of water penetration from the ground to the ground during the rainy season. If the construction of the tunnel is to be reinforced, it will be necessary to do this. In addition, inverting the electrical resistivity survey data as described above may result in estimating the low resistivity band, and when it is confirmed that the low resistivity band is distributed with a constant slope rather than vertically, data that can be reinforced only in such a narrow area is provided. Therefore, there are many effects, such as reducing the cost of reinforcement work.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 전기비저항탐사용 전극 예시도1 is an illustration of an electrode for electric resistivity probe showing a configuration according to the present invention

도 2 는 본 발명의 설치전 상태와 설치후 상태를 예시한 사진Figure 2 is a photograph illustrating the pre-installation state and post-installation state of the present invention

도 3 은 본 발명의 전극을 이용하여 실드터널구축공법에서 터널 배면의 공사 상태와 수리적 연결 상태를 비파괴적으로 조사하기 위한 전기비저항탐사 개요도3 is an electrical resistivity exploration schematic for nondestructively examining the construction state and the hydraulic connection state of the back of the tunnel in the shield tunnel construction method using the electrode of the present invention

도 4 는 사전압축콘크리트(PPC : Pre-Pressed Concrete)로 만든 실드블록 사진Figure 4 is a shield block picture made of four-voltage concrete (PPC: Pre-Pressed Concrete)

도 5 은 도 4 의 실드블록을 이용하여 구축된 실드터널의 사진5 is a photo of a shield tunnel constructed using the shield block of FIG.

도 6 은 본 발명을 이용하여 광주지하철 TK-1 구간의 실드터널구축공사 현장에서 측정하고 처리, 해석한 결과의 예시도Figure 6 is an illustration of the results measured, processed, and interpreted at the tunnel construction site of Gwangju subway TK-1 section using the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

(10) : 접촉부 (11) : 관통홀10: contact portion 11: through hole

(20) : 지지부 (30) : 고정부20: support portion 30: fixed portion

(31) : 상단너트 (32) : 하단너트(31): Upper nut (32): Lower nut

(100) : 전극100: electrode

Claims (4)

삭제delete 실드터널 구축공법으로 구축된 터널의 실드블록 배면의 지반 안전조사를 위한 전기탐사용 전극에 있어서;An electric exploration electrode for ground safety investigation of a shield block back surface of a tunnel constructed by a shield tunnel construction method; 상기 전극은 실드블록의 너트 내로 삽입/접촉되고, 너비 1.0 ~ 2.0 ㎝, 길이 50 ~ 70㎝, 두께 0.5 ~ 2.5 ㎜를 구비하며 양단에 동일직경을 구비하는 관통홀이 형성된 SUS304 스테인리스 재질의 사각 플레이트 형상을 구비하는 접촉부와,The electrode is inserted into and in contact with the nut of the shield block, a square plate made of SUS304 stainless steel having a width of 1.0 to 2.0 cm, a length of 50 to 70 cm, a thickness of 0.5 to 2.5 mm and through holes having the same diameter at both ends. A contact having a shape, 상기 접촉부의 양단에 형성된 관통홀이 서로 일치하도록 원형으로 구부린 상태에서 접촉부가 상부에 연결되도록 고정하고, 하부에 송/수신부와 연결되는 전선이 연결되는 양단 볼트형상의 지지부와,Both ends of the bolt-shaped support portion is fixed so that the contact portion is connected to the upper portion in a state in which the through-holes formed at both ends of the contact portion are bent in a circular manner, and the wire connected to the transmitting / receiving portion is connected to the lower portion; 상기 지지부의 상, 하단에 체결되어 접촉부 및 전선을 고정하는 너트형상의 고정부를 포함하여Including a nut-shaped fixing portion fastened to the upper and lower ends of the support to fix the contact portion and the electric wire 원형 형상을 구비하는 접촉부의 자체 탄성에 의해 실드블록의 너트 내에서 고정되는 것을 특징으로 하는 실드터널 상부배면 지반안전조사를 위한 전기탐사용 전극.Electro exploration electrode for the ground safety investigation of the upper surface of the shield tunnel, characterized in that fixed in the nut of the shield block by the elasticity of the contact portion having a circular shape. 삭제delete 삭제delete