KR102008977B1 - 터널의 내공변위 측정방법 및 이를 이용한 측정시스템 - Google Patents

터널의 내공변위 측정방법 및 이를 이용한 측정시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 측정기(110)와, 터널 내부의 폭 방향을 따라 상기 레이저 측정기(110)를 회전시키는 회전부(120)를 구비한 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)를 준비하는 단계; 터널 내부의 폭 방향을 따라 간격을 두고 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)를 설치하는 단계; 터널 내부의 임의의 지점을 측정지점(A)으로 지정하는 단계; 상기 제1 측정장치(100a)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제1 측정장치(100a) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제1-1 거리측정값(L1)을 입력하는 단계; 상기 제1 측정장치(100a)가 상기 측정지점(A)과의 거리를 측정할 때, 상기 제1 측정장치(100a)의 레이저 측정기(110)와 수평면 사이의 각도를 제1 각도측정값(θ1)으로 입력하는 단계; 상기 제2 측정장치(100b)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제2 측정장치(100b) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제2-1 거리측정값(L2)을 입력하는 단계; 상기 제2 측정장치(100b)가 상기 측정지점(A)과의 거리를 측정할 때, 상기 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)와 수평면 사이의 각도를 제2 각도측정값(θ2)으로 입력하는 단계; 180°에서 상기 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)을 뺀 제3 각도연산값(θ3)을 연산하는 단계; 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)의 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 변화시켜 타 측정지점(B)을 측정하는 단계; 상기 제1 측정장치(100a)의 레이저 측정기(110)가 상기 제1 각도측정값(θ1)에 따른 각도를 갖도록 상기 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 조정하는 단계; 상기 제1 측정장치(100a)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제1 측정장치(100a) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제1-2 거리측정값(L1`)을 입력하는 단계; 상기 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)가 상기 제2 각도측정값(θ2)에 따른 각도를 갖도록 상기 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 조정하는 단계; 상기 제2 측정장치(100b)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제2 측정장치(100b) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제2-2 거리측정값(L2`)을 입력하는 단계; 상기 제1-1 거리측정값(L1)과 제1-2 거리측정값(L1`)의 차이값(ΔL1), 상기 제2-1 거리측정값(L2)과 제2-2 거리측정값(L2`)의 차이값(ΔL2), 상기 제3 각도연산값(θ3)에 의해 상기 측정지점(A)의 변위(Δ)를 계산하는 변위 계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 내공변위 측정방법을 제시함으로써, 측정장치의 설치 및 측정작업이 간편하고, 정확한 측정이 가능하도록 한다.

Description

터널의 내공변위 측정방법 및 이를 이용한 측정시스템{MEASURING METHOD FOR TUNNEL DISPLACEMENT AND MEASURING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 계측 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 터널의 내공변위 측정방법 및 이를 이용한 측정시스템에 관한 것이다.
최근 사회 간접 자본의 확충을 위해 많은 공사가 진행되고 있으며, 이에 따라, 터널의 시공도 곳곳에서 진행되고 있다. 또한, 이러한 터널 시공은 과거와는 다른 새로운 공법들에 의해 많이 이루어지고 있다.
그러나 어떠한 공법을 사용하더라도 터널 공사 중에 문제가 될 수 있는 불확실한 요소들을 완전히 제거하는 것은 어려운데, 그러한 불확실한 요소 중 대표적인 것이 지질학적인 불확실성이다. 또한, 터널 노후화로 인해 터널의 내공 변위가 발생하는 경우 터널 구조의 붕락에 의한 대형 사고가 발생할 수 있는 문제점도 존재한다.
이와 같이, 터널도 일반 구조물과 같이 건설 후, 시간의 경과에 따라 노후하게 되며 개축 및 인접 구간에서의 다른 구조물의 건설로 인해 시공 당시의 역학적 조건과는 상이한 상황이 발생할 수 있다. 이러한 상황이 발생하게 되면 터널에 어떠한 영향을 미치게 되고, 그 정도에 따라서는 터널의 구조적인 안전에도 영향을 미치게 된다.
터널 계측은 터널 구조물의 시공 중뿐만 아니라 구조물 완공 후에도 지속적으로 수행됨으로써 시간 경과와 환경 변화에 따른 구조물의 이상 및 변화 추이를 파악할 수 있게 하며, 결과 분석 단계를 거치면 구조물의 안전 유무도 판단할 수 있게 한다.
계측 위치는 구조물의 구조적, 재료적 취약부나 큰 외력 및 내부 응력 변화가 예상되는 곳, 또는 지장물이 근접하여 있거나 주변 지반이 열악한 구간 등을 사전에 조사, 분석하여 선정하는 것이 바람직하나 유지 관리 터널의 길이가 500미터를 넘는 경우는 이러한 문제 구간 외에 일반 구간도 계측에 포함시켜 계측을 수행하여 터널의 전체적인 안전성을 관리해 나가는 것이 일반적이다.
종래에는 터널 내주면에 직접 피스톤, 실린더 등의 구조를 설치하고 변위를 측정하는 기계식 측정방법, 터널 내주면에 타겟(측정지점)을 설치하고 레이저 거리측정기에 의해 거리변화를 측정하는 광학식 측정방법 등이 개발되어 왔다.
그런데 종래의 기계식 측정방법의 경우, 라이닝 벽을 따라 측정장치를 설치하고 철거하는데 불편함이 있을 뿐만 아니라, 관리 시에도 터널의 시설물의 설치에 장애가 되는 문제점이 있었다.
종래의 광학식 측정방법의 경우에는, 레이저 거리측정기에 의해 타겟의 위치의 변화를 감지하였다 하더라도 그 위치 변화가 구체적으로 어떠한 터널의 내공변위에 의한 것인지를 정확히 알 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 측정장치의 설치 및 측정작업이 간편하고, 정확한 측정이 가능하도록 하는 터널의 내공변위 측정방법 및 이를 이용한 측정시스템을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 레이저 측정기(110)와, 터널 내부의 폭 방향을 따라 상기 레이저 측정기(110)를 회전시키는 회전부(120)를 구비한 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)를 준비하는 단계; 터널 내부의 폭 방향을 따라 간격을 두고 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)를 설치하는 단계; 터널 내부의 임의의 지점을 측정지점(A)으로 지정하는 단계; 상기 제1 측정장치(100a)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제1 측정장치(100a) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제1-1 거리측정값(L1)을 입력하는 단계; 상기 제1 측정장치(100a)가 상기 측정지점(A)과의 거리를 측정할 때, 상기 제1 측정장치(100a)의 레이저 측정기(110)와 수평면 사이의 각도를 제1 각도측정값(θ1)으로 입력하는 단계; 상기 제2 측정장치(100b)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제2 측정장치(100b) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제2-1 거리측정값(L2)을 입력하는 단계; 상기 제2 측정장치(100b)가 상기 측정지점(A)과의 거리를 측정할 때, 상기 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)와 수평면 사이의 각도를 제2 각도측정값(θ2)으로 입력하는 단계; 180°에서 상기 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)을 뺀 제3 각도연산값(θ3)을 연산하는 단계; 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)의 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 변화시켜 타 측정지점(B)을 측정하는 단계; 상기 제1 측정장치(100a)의 레이저 측정기(110)가 상기 제1 각도측정값(θ1)에 따른 각도를 갖도록 상기 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 조정하는 단계; 상기 제1 측정장치(100a)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제1 측정장치(100a) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제1-2 거리측정값(L1`)을 입력하는 단계; 상기 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)가 상기 제2 각도측정값(θ2)에 따른 각도를 갖도록 상기 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 조정하는 단계; 상기 제2 측정장치(100b)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제2 측정장치(100b) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제2-2 거리측정값(L2`)을 입력하는 단계; 상기 제1-1 거리측정값(L1)과 제1-2 거리측정값(L1`)의 차이값(ΔL1), 상기 제2-1 거리측정값(L2)과 제2-2 거리측정값(L2`)의 차이값(ΔL2), 상기 제3 각도연산값(θ3)에 의해 상기 측정지점(A)의 변위(Δ)를 계산하는 변위 계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 내공변위 측정방법을 제시한다.
상기 변위 계산단계는 하기 수학식 3에 의해 계산하는 것이 바람직하다.
[수학식 3]
Figure 112018049927914-pat00001
ΔL1 : 제1-1 거리측정값(L1)과 제1-2 거리측정값(L1`)의 차이값
ΔL2 : 제2-1 거리측정값(L2)과 제2-2 거리측정값(L2`)의 차이값
θ3 : 180°에서 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)을 뺀 제3 각도연산값
본 발명은 상기 터널의 내공변위 측정방법을 이용한 측정시스템으로서, 상기 레이저 측정기(110)와, 터널 내부의 폭 방향을 따라 상기 레이저 측정기(110)를 회전시키는 상기 회전부(120)를 구비한 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b); 상기 제1-1 거리측정값(L1), 제1-2 거리측정값(L1`), 제2-1 거리측정값(L2), 제2-2 거리측정값(L2`), 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)을 입력받아 저장하는 저장부; 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)가 상기 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)에 따른 각도를 갖도록 상기 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 조정하는 제어부; 상기 제1-1 거리측정값(L1)과 제1-2 거리측정값(L1`)의 차이값(ΔL1), 상기 제2-1 거리측정값(L2)과 제2-2 거리측정값(L2`)의 차이값(ΔL2), 상기 제3 각도연산값(θ3) 및 상기 측정지점(A)의 변위(Δ)를 계산하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 내공변위 측정시스템을 제시한다.
상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 터널의 길이방향을 따라 이동하도록 설치된 이동장치(200);를 더 포함하고, 상기 저장부는, 상기 이동장치(200)에 의해 이동한 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 터널 내부의 또 다른 측정지점(C)을 측정할 때의 측정위치를 입력받아 저장하고, 상기 제어부는, 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 상기 또 다른 측정지점(C)의 변위를 측정하도록 하기 위하여, 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 상기 저장부에 저장된 상기 측정위치에 위치하도록, 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 상기 이동장치(200)에 의해 이동하도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명은 측정장치의 설치 및 측정작업이 간편하고, 정확한 측정이 가능하도록 하는 터널의 내공변위 측정방법 및 이를 이용한 측정시스템을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1 내지 3은 터널의 내공변위 측정방법의 제1 실시예의 공정도.
도 4는 터널의 내공변위 측정방법의 제2 실시예의 공정도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 터널의 내공변위 측정방법은 다음과 같은 공정에 의해 이루어진다.
레이저 측정기(110)와, 터널 내부의 폭 방향을 따라 레이저 측정기(110)를 회전시키는 회전부(120)를 구비한 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)를 준비한다(도 1).
레이저 측정기(110)는 측정지점을 향해 레이저를 발사하고 반사광을 센싱하는데 소요된 시간을 측정하여 측정지점까지의 거리를 측정하는 장치를 의미한다.
회전부(120)는 모터에 의해 레이저 측정기(110)를 터널 내부의 폭 방향을 따라 회전시킴으로써, 하나의 레이저 측정기(110)에 의해 다양한 측정지점에 대한 계측이 가능하게 한다.
터널 내부의 폭 방향을 따라 간격을 두고 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)를 설치한다.
터널 내부의 임의의 지점을 측정지점(A)으로 지정한다.
측정지점(A)이 지정되면, 이를 측정하기 위하여 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)의 회전부(120)의 회전구동에 의해 레이저 측정기(110)가 측정지점(A)을 향하게 된다.
제1 측정장치(100a)에 의해 측정지점(A)과 제1 측정장치(100a) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제1-1 거리측정값(L1)을 입력한다.
제1 측정장치(100a)가 측정지점(A)과의 거리를 측정할 때, 제1 측정장치(100a)의 레이저 측정기(110)와 수평면 사이의 각도를 제1 각도측정값(θ1)으로 입력한다.
위 제1 측정장치(100a)의 경우와 마찬가지로, 제2 측정장치(100b)에 의해 측정지점(A)과 제2 측정장치(100b) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제2-1 거리측정값(L2)을 입력한다.
제2 측정장치(100b)가 측정지점(A)과의 거리를 측정할 때, 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)와 수평면 사이의 각도를 제2 각도측정값(θ2)으로 입력한다.
180°에서 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)을 뺀 제3 각도연산값(θ3)을 연산한다.
제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)의 회전부(120)에 의해 레이저 측정기(110)의 각도를 변화시켜 타 측정지점(B)을 측정하는데, 위와 같은 공정을 동일하게 반복한다.
이후, 시간이 경과하여 터널의 내공변위의 발생이 우려되는 경우, 다음 공정을 실시한다.
타 측정지점(B)의 측정을 위해 그 방향을 향하던 레이저 측정기(110)가 다시 원래의 측정지점(A)을 향하도록 각도를 조정한다.
즉, 제1 측정장치(100a)의 레이저 측정기(110)가 제1 각도측정값(θ1)에 따른 각도를 갖도록 회전부(120)에 의해 회전구동하여 레이저 측정기(110)의 각도를 조정한다.
제1 측정장치(100a)에 의해 측정지점(A)과 제1 측정장치(100a) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제1-2 거리측정값(L1`)을 입력한다.
터널의 내공변위가 발생하지 않았다면 측정지점(A)이 동일한 위치에 있을 것이므로, 최초 측정된 제1-1 거리측정값(L1)과 이후 측정된 제1-2 거리측정값(L1`)이 동일하게 나타난다.
그러나 만약 터널의 내공변위가 발생하여 측정지점이 A에서 A`로 변화한 경우라면, 최초 측정된 제1-1 거리측정값(L1)과 이후 측정된 제1-2 거리측정값(L1`)이 상이하게 나타나게 된다(도 2).
제2 측정장치(100b)도 이와 동일한 공정에 의해 각도를 조정하고 거리를 측정한다.
즉, 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)가 제2 각도측정값(θ2)에 따른 각도를 갖도록 회전부(120)에 의해 레이저 측정기(110)의 각도를 조정한다.
제2 측정장치(100b)에 의해 측정지점(A)과 제2 측정장치(100b) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제2-2 거리측정값(L2`)을 입력한다.
상술한 바와 같이, 터널의 내공변위가 발생하여 측정지점이 A에서 A`로 변화한 경우라면, 최초 측정된 제1-1 거리측정값(L1) 및 제2-1 거리측정값(L2)과 이후 측정된 제1-2 거리측정값(L1`) 및 제2-2 거리측정값(L2`)이 상이하게 나타나게 된다(도 2).
위 측정 및 연산결과에 의해, 제1-1 거리측정값(L1)과 제1-2 거리측정값(L1`)의 차이값(ΔL1), 제2-1 거리측정값(L2)과 제2-2 거리측정값(L2`)의 차이값(ΔL2), 제3 각도연산값(θ3)을 알 수 있는데, 이는 삼각형에서 "두변과 끼인 각을 아는 경우"에 해당한다(도 3).
도 3은 이를 기하학적으로 해석하기 위하여 삼각형으로 나타낸 것이다.
이에 도시된 바와 같이, 터널의 내공변위의 발생에 의해 측정지점은 A에서 A`로 변화된 것이므로, 레이저 측정기(110)에 의해 측정된 거리의 차이값(ΔL1,ΔL2)에 불구하고, 터널의 내공변위는 삼각형의 높이(Δ)가 된다.
이는 다음과 같이 계산할 수 있다.
먼저, cos 제2법칙에 따르면 제3 각도(θ3)의 대변(L3)은 다음 수학식 1에 의해 구할 수 있다.
Figure 112019024692816-pat00010
ΔL1 : 제1-1 거리측정값(L1)과 제1-2 거리측정값(L1`)의 차이값
ΔL2 : 제2-1 거리측정값(L2)과 제2-2 거리측정값(L2`)의 차이값
θ3 : 180°에서 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)을 뺀 제3 각도연산값
삼각형의 면적은 다음 수학식 2에 의해 구할 수 있다.
Figure 112019024692816-pat00011
삭제
따라서, 터널의 내공변위인 삼각형의 높이(Δ)는 위 수학식 1,2를 조합한 다음 수학식 3에 의해 구할 수 있다.
Figure 112019024692816-pat00012
삭제
이하, 본 발명에 의한 터널의 내공변위 측정방법을 이용한 측정시스템에 관하여 설명한다.
이는 기본적으로, 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b), 저장부, 제어부, 연산부를 포함하여 구성된다.
측정장치(100a,100b)는 상술한 바와 같이, 레이저 측정기(110)와, 터널 내부의 폭 방향을 따라 레이저 측정기(110)를 회전시키는 회전부(120)를 구비한 구성을 취한다.
저장부는 상술한 제1-1 거리측정값(L1), 제1-2 거리측정값(L1`), 제2-1 거리측정값(L2), 제2-2 거리측정값(L2`), 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2) 등을 입력받아 저장한다.
제어부는 위 저장부에 저장된 각도측정값(θ1,θ2)에 따라, 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)가 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)에 따른 각도를 갖도록 회전부(120)의 회전구동에 의해 레이저 측정기(110)의 각도를 조정한다.
연산부는 상술한 제1-1 거리측정값(L1)과 제1-2 거리측정값(L1`)의 차이값(ΔL1), 제2-1 거리측정값(L2)과 제2-2 거리측정값(L2`)의 차이값(ΔL2), 제3 각도연산값(θ3) 및 상기 측정지점(A)의 변위(Δ)를 계산한다.
이상에서는, 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 일정위치에 고정된 상태를 전제로 하여, 터널의 내공의 폭방향의 다양한 지점을 측정하는 실시예에 대하여 설명하였으나, 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 터널의 길이방향을 따라 이동하도록 설치된 이동장치(200)를 더 포함하는 경우, 더욱 다양한 지점의 터널의 내공변위를 측정할 수 있다(도 4).
이 경우 저장부는, 이동장치(200)에 의해 이동한 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 터널 내부의 또 다른 측정지점(C)을 측정할 때의 측정위치를 입력받아 저장한다.
제어부는, 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 또 다른 측정지점(C)의 변위를 측정하도록 하기 위하여, 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 저장부에 저장된 측정위치에 위치하도록, 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 이동장치(200)에 의해 이동하도록 제어한다.
즉, 동일한 측정지점에 대한 재측정을 위하여, 저장부에 저장된 각도측정값(θ1,θ2)에 따라, 측정장치(100a,100b)의 회전부(120)의 회전구동에 의해 레이저 측정기(110)의 각도를 조정한 것과 마찬가지로, 저장부에 저장된 측정위치에 따라, 이동장치(200)의 이동구동에 의해 측정장치(100a,100b)의 위치를 이동시키는 것이다.
이동장치(200)는 측정장치(100a,100b)를 안정적이고 정확하게 이동시킬 수 있는 레일, 모터 등의 구성을 취하면 된다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
A,B : 측정지점 100a : 제1 측정장치
100b : 제2 측정장치 110 : 레이저 측정기
120 : 회전부 200 : 이동장치

Claims (4)

  1. 레이저 측정기(110)와, 터널 내부의 폭 방향을 따라 상기 레이저 측정기(110)를 회전시키는 회전부(120)를 구비한 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)를 준비하는 단계;
    터널 내부의 폭 방향을 따라 간격을 두고 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)를 설치하는 단계;
    터널 내부의 임의의 지점을 측정지점(A)으로 지정하는 단계;
    상기 제1 측정장치(100a)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제1 측정장치(100a) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제1-1 거리측정값(L1)을 입력하는 단계;
    상기 제1 측정장치(100a)가 상기 측정지점(A)과의 거리를 측정할 때, 상기 제1 측정장치(100a)의 레이저 측정기(110)와 수평면 사이의 각도를 제1 각도측정값(θ1)으로 입력하는 단계;
    상기 제2 측정장치(100b)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제2 측정장치(100b) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제2-1 거리측정값(L2)을 입력하는 단계;
    상기 제2 측정장치(100b)가 상기 측정지점(A)과의 거리를 측정할 때, 상기 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)와 수평면 사이의 각도를 제2 각도측정값(θ2)으로 입력하는 단계;
    180°에서 상기 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)을 뺀 제3 각도연산값(θ3)을 연산하는 단계;
    상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)의 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 변화시켜 타 측정지점(B)을 측정하는 단계;
    상기 제1 측정장치(100a)의 레이저 측정기(110)가 상기 제1 각도측정값(θ1)에 따른 각도를 갖도록 상기 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 조정하는 단계;
    상기 제1 측정장치(100a)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제1 측정장치(100a) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제1-2 거리측정값(L1`)을 입력하는 단계;
    상기 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)가 상기 제2 각도측정값(θ2)에 따른 각도를 갖도록 상기 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 조정하는 단계;
    상기 제2 측정장치(100b)에 의해 상기 측정지점(A)과 상기 제2 측정장치(100b) 사이의 거리를 측정하고, 측정된 제2-2 거리측정값(L2`)을 입력하는 단계;
    상기 제1-1 거리측정값(L1)과 제1-2 거리측정값(L1`)의 차이값(ΔL1), 상기 제2-1 거리측정값(L2)과 제2-2 거리측정값(L2`)의 차이값(ΔL2), 상기 제3 각도연산값(θ3)에 의해 상기 측정지점(A)의 변위(Δ)를 계산하는 변위 계산단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 내공변위 측정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변위 계산단계는 하기 수학식 3에 의해 계산하는 것을 특징으로 하는 터널의 내공변위 측정방법.
    [수학식 3]
    Figure 112019024692816-pat00013

    ΔL1 : 제1-1 거리측정값(L1)과 제1-2 거리측정값(L1`)의 차이값
    ΔL2 : 제2-1 거리측정값(L2)과 제2-2 거리측정값(L2`)의 차이값
    θ3 : 180°에서 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)을 뺀 제3 각도연산값
  3. 제1항의 터널의 내공변위 측정방법을 이용한 측정시스템으로서,
    상기 레이저 측정기(110)와, 터널 내부의 폭 방향을 따라 상기 레이저 측정기(110)를 회전시키는 상기 회전부(120)를 구비한 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b);
    상기 제1-1 거리측정값(L1), 제1-2 거리측정값(L1`), 제2-1 거리측정값(L2), 제2-2 거리측정값(L2`), 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)을 입력받아 저장하는 저장부;
    상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)의 레이저 측정기(110)가 상기 제1 각도측정값(θ1) 및 제2 각도측정값(θ2)에 따른 각도를 갖도록 상기 회전부(120)에 의해 상기 레이저 측정기(110)의 각도를 조정하는 제어부;
    상기 제1-1 거리측정값(L1)과 제1-2 거리측정값(L1`)의 차이값(ΔL1), 상기 제2-1 거리측정값(L2)과 제2-2 거리측정값(L2`)의 차이값(ΔL2), 상기 제3 각도연산값(θ3) 및 상기 측정지점(A)의 변위(Δ)를 계산하는 연산부;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 내공변위 측정시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 터널의 길이방향을 따라 이동하도록 설치된 이동장치(200);를 더 포함하고,
    상기 저장부는,
    상기 이동장치(200)에 의해 이동한 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 터널 내부의 또 다른 측정지점(C)을 측정할 때의 측정위치를 입력받아 저장하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 상기 또 다른 측정지점(C)의 변위를 측정하도록 하기 위하여, 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 상기 저장부에 저장된 상기 측정위치에 위치하도록, 상기 제1 측정장치(100a) 및 제2 측정장치(100b)가 상기 이동장치(200)에 의해 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 터널의 내공변위 측정시스템.
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