KR20120068208A - 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템 및 그 방법 - Google Patents

터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 터널형 구조물의 시공을 위한 측량기와 통신하는 단말수단(31)을 포함하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템에 있어서, 상기 단말수단(31)은, 상기 터널형 구조물의 시공을 위한 터널 내공 측량 프로그램 및 각종정보를 저장하는 저장부(42); 상기 터널형 구조물의 각종 터널 단면 표본(51)을 저장하는 단면저장부(43); 및 상기 저장부(42) 및 단면저장부(43)를 포함하여 상기 단말수단(31)의 구성요소를 총괄적으로 제어하는 제어부(45)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템 및 그 방법{Tunnel inner wall measurement system and the method thereof}
본 발명은 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량(여굴관리) 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널의 설계 단면 입력이 용이한 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지하철이나 도로를 건설하기 위해서는 터널 굴착이 필연적으로 수반되며, 이러한 터널굴착은 그 지역의 지형조건, 터널의 규모 및 시공방법 등에 따라 그에 적합한 방법으로 설계 및 측량작업을 한 후 굴착하게 된다.
터널의 굴착에 있어서 주로 이용되는 방법은 발파를 통한 굴착방법이 가장 많이 이용되고 있다.
이러한 발파를 이용한 터널굴착은 먼저, 다수개의 구멍을 소정의 깊이로 뚫고 폭약을 장착한 후 이 폭약을 발파시켜 일정한 깊이만큼 굴착하는 방식이다.
상기 터널의 단면은 현장의 여건에 따라 여러 형태의 단면이 존재한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템은, 상기 발파를 이용한 터널굴착에 컴퓨터 지원 설계 방식으로서, 지하철이나 도로를 건설하기 위한 현장에서 실질적으로 측량을 수행하기 위한 측량기(11) 및 상기 측량기(11)와 유무선 통신을 통해 전송받은 측량정보를 시각적으로 표현하는 단말기(12)를 포함한다.
상기 단말기(12)는 PDA 또는 노트북 등이다.
상기 종래의 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 단말기(12)에 터널 내공 측량 프로그램을 설치한다.
그리고, 상기 터널 내공 측량 프로그램을 실행시킨 후, 상기 단말기(12)를 통해 상기 측량기(11)가 제어된다.
여기에서, 상기 터널 내공 측량 프로그램의 프로젝트 파일은 선형데이터, 종단데이터, 단면데이터, 구간별 단면데이터, 지반선 이격, 중심선 이격 등을 이용하여 생성된다.
상기 중신선 이격은 상기 선형데이터에 의해 입력한 평면선형의 도로중심선과 상기 터널형 구조물의 터널 중심선 사이의 좌우 이격 거리이다.
상기 지반선 이격은 상기 종단데이터에 의해 입력한 종단선형의 중심레벨과 상기 터널형 구조물의 터널 중심레벨 사이의 이격 거리이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 단면데이터는 시공 예정인 설계도면의 데이터에 따라 반경, 시작 각, 끝 각, 좌표 등을 상기 터널 내공 측량 프로그램에 입력하여 얻어진다.
상술한 종래 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템의 터널 내공 측량 프로그램에 있어서, 시공을 위한 설계도면에 의해 터널 설계 단면을 상기 터널 내공 측량 프로그램에 입력하는 단계로서, 터널 설계 단면은 몇 개의 호가 합쳐진 것이다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 3개의 호가 합쳐져 터널 설계 단면이 입력된다.
기준점(21)은 설계 표준 단면에서, 종단 계획고 부분을 도면의 원점으로 한다.(EL=0.000 점이 기준이 된다.)
그리고 E 값은 상기 호의 중심이 상기 기준점(21)과의 좌 또는 우로 떨어진 거리로서, 상기 기준점(21)에서 우측이 (+)이고 좌측이 (-)이다.
N 값은 상기 호의 중심이 상기 기준점(21)과의 상 또는 하로 떨어진 거리를 의미한다. 즉, 상기 N 값은 상기 기준점(21)이 되는 지점에서의 높이 값이다.
그리고 상기 터널 설계 단면을 이루는 각 호를 분리하여 오른쪽 호(반 시계방향:①번→②번→③번)부터 순서대로 입력한다.
상기 각 호의 내각 입력은 X축 우측방향(22)을 0°로 하여, 시작 각과 끝 각을 각각 별도로 계산한 다음, 상기 계산된 시작 각과 끝 각을 입력한다.
상기 시작 각이 X축 우측방향(22) 선상 이하로 내려갈 경우 시작각에 한하여 (-)각도로 입력한다.
상기 설계도면의 각도는 십진법(예: 69.555744°)으로 표기되어 있다.
상기 표기된 설계도면의 십진법을 69° 33′ 20.68″과 같이 60진법으로 변환하고, 상기 변환된 60진법의 각도에 의해 상기 시작 각과 끝 각을 계산한다.
그리고 상기 각 호의 내각 입력은 40° 3′39.94″일 때 40.033994로 입력한다.
상기 설계도면에 의해 터널 설계 단면을 상기 터널 내공 측량 프로그램에 입력하는 단계를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2의 ①번 호는, 쇼크리트 기준으로서 설계도면에서 표기된 값{반경 값(4.301m), 내각(69.555744°), E 값(1.474m) 및 N 값(1.851m)}에 따라, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 반경(4.301m), E 값(1.474m) 및 N 값(1.851m)을 입력하여 완성된다.
그리고 상기 내각(69.555744°)에 의해 시작 각과 끝 각을 계산한다.
즉, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 시작 각은 69° 33′ 20.68″- (90°-60°) = 39° 33′ 20.68″로 계산되어 X축 우측방향(22)에서 볼 때는 -39° 33′ 20.68″에서 호가 시작하여 끝 각 30°에 의해 호가 끝이 난다.
상기 -(90°-60°)는, 하기 도 2의 ②번 호의 내각이 120°이기 때문에, X축 우측방향(22)에서 시작하여 90°까지를 기준으로 60°평행이동한 각도이다.
여기에서, 상기 도 2의 ①번 호는 기준점(21)에서 우측으로 1.474m(E 값= 1.474) 떨어져 있으며 위쪽으로 1.851m(N 값= 1.851) 떨어져 있다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 도 2의 ②번 호는, 쇼크리트 기준으로서 설계도면에서 표기된 값{반경 값(5.702m), 내각(120°), E 값(0) 및 N 값(1m)}에 따라, 반경{5.702 + 0.3(라이닝 두께)= 6.002m}, E 값(0) 및 N 값(1m)을 입력하여 완성된다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 도 2의 ①번 호의 끝 각인 30°를 시작 각으로 호가 시작하여 끝 각 150°에 의해 호가 끝이 난다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이, 도 2의 ③번 호는, 쇼크리트 기준으로서 설계도면에서 표기된 값{반경 값(4.151m), 각(69.924160°), E 값(-1.603m) 및 N 값(1.926m)}에 따라, 반경(4.151m), E 값(-1.603m) 및 N 값(1.926m)을 입력하여 완성된다.
도 5(b)에 도시된 바와 같이, 상기 도 2의 ②번 호의 끝 각인 150°를 시작 각으로 호가 시작하여 끝 각 219.552698(219°55′26.99″)에 의해 호가 끝이 나고, 상기 터널 설계 단면은 완성된다.
상기 완성된 단면을 터널 지보 타입별에 맞추어 단면 번호명을 부여한다.
그러나 상술한 종래 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템은, 상기 설계도면에 의해 터널 설계 단면을 상기 터널 내공 측량 프로그램에 입력하고자 할 경우, X축 우측방향(22)을 0°로 하여 각 호의 내각을 입력한다.
상기 X축 우측방향(22)을 0°로 하여 상기 설계도면에 표기된 각 호의 내각 값을 그대로 입력할 경우, 비대칭의 터널 설계 단면이 발생 되기 때문에, 상기 설계도면에 표기된 각 호의 내각 값을 그대로 상기 터널 내공 측량 프로그램에 입력할 수 없다.
상기 이유에 의해 종래 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템은 설계도면에 의해 터널 설계 단면을 입력할 때마다 시작 각과 끝 각을 위한 계산이 필요하다. 그 계산이 복잡하고, 그 계산에 의해 터널 설계 단면 입력은 어렵고, 오류 발생률이 증가 되는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 설계도면에서 표기된 각 호의 내각 값을 그대로 터널 내공 측량 프로그램에 입력하여 터널 설계 단면을 표시하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 터널형 구조물의 시공을 위한 측량기와 통신하는 단말수단을 포함하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템에 있어서, 상기 단말수단은, 상기 터널형 구조물의 시공을 위한 터널 내공 측량 프로그램 및 각종정보를 저장하는 저장부; 상기 터널형 구조물의 각종 터널 단면 표본을 저장하는 단면저장부; 및 상기 저장부 및 단면저장부를 포함하여 상기 단말수단의 구성요소를 총괄적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상의 과제 해결 수단에 따른 본 발명은, 설계도면에 의해 터널의 설계 단면을 입력하고자 할 경우, 터널의 센터(61)를 0°로 하여 각도 값을 입력하기 때문에 종래 기술과 같이 시작 각과 끝 각을 계산할 필요 없이 설계도면에서 제시한 값을 그대로 터널 내공 측량 프로그램에 입력하여 단말수단에 터널의 설계 단면을 표시함으로써, 현장 데이터 입력의 편리성에 따라 공정 및 현장시공에 따른 원가 절감 및 업무의 효율성을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은, 터널의 설계 단면 입력에 있어서, 각 현장에 맞는 다수의 터널 단면 표본의 DB화에 의해 현장에서 단면을 일일이 그리지 않고 해당하는 터널 단면 표본을 선택하여 사용함으로써, 단면 입력의 간소화를 향상시키는 효과를 제공한다.
더욱이, 본 발명은, 동심원 클로소이드, 동심원 3차포물선, 동심원 지하철 등 동심원 선형 입력이 가능함으로써, 터널진행방향의 중심선인 평면선형 입력을 간소화하여 입력의 오류 발생률을 감소시키는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 터널형 구조물 시공 시스템을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 터널 내공 측량 프로그램에 입력된 터널 설계 단면을 도시한 도면.
도 3은 도 2의 ①번 호를 도시한 도면.
도 4는 도 2의 ②번 호를 도시한 도면.
도 5는 도 2의 ③번 호를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 구조물 시공 시스템의 단말수단을 도시한 블록도.
도 7은 도 6의 터널 내공 측량 프로그램에 입력된 터널 설계 단면을 도시한 도면.
도 8은 도 7의 ①번 호와 ②번 호를 도시한 도면.
도 9는 도 7의 ③번 호와 ④번 호를 도시한 도면.
도 10은 도 6의 터널 내공 측량 프로그램에 동심원 선형의 입력 방법을 도시한 도면.
도 11은 도 6의 터널 내공 측량 프로그램의 입력방법을 나타낸 순서도.
이하, 본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템은 지하철이나 도로를 건설하기 위한 현장에서 실질적으로 측량을 수행하기 위한 측량기와 유무선 통신을 통해 전송받은 측량정보를 시각적으로 표현하는 단말수단(31)을 포함한다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 단말수단(31)은, 외부 정보가 입력되는 입력부(41); 상기 입력부(41)로부터 입력된 선형데이터, 종단데이터, 단면데이터, 구간별 단면데이터 지반선 이격 및 중심선 이격량 데이터를 이용하여 생성된 프로젝트 파일을 포함한 터널 내공 측량 프로그램 및 각종정보를 저장하는 저장부(42); 상기 단면데이터로서, 현장에서 자주 사용되는 터널 단면 표본(51)을 다수 개 저장하는 단면저장부(43); 상기 측량기와 유선 또는 무선을 통해 정보를 교환하기 위한 인터페이스부(44); 및 상기 입력부(41), 저장부(42), 단면저장부(43) 및 인터페이스부(44)를 포함하여 상기 단말수단(31)의 구성요소를 총괄적으로 제어하는 제어부(45)를 포함한다.
상기 저장부(42)는 제원, 터널 내공 측량성과물 등을 JPG 파일 또는 DXF 파일로 저장이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따른 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템에 있어서, 시공을 위한 설계도면에 의해 터널 설계 단면을 상기 터널 내공 측량 프로그램에 입력하는 단계로서, 제 1 방법으로서 내각을 이용한 단면입력 방법이 있다. 그리고 제 2 방법으로서 단면저장부(43)의 터널 단면 표본(51)을 이용한 단면입력 방법이 있다.
먼저, 상기 제 1 방법으로서 내각을 이용한 단면입력 방법에 있어서, 터널 설계 단면은 터널 센터점을 기준으로 몇 개의 호가 합쳐진 것이다.
예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 4개의 호가 합쳐져 터널 설계 단면이 입력된다.
기준점(21)은 설계 표준 단면에서, 터널단면의 원점으로 한다.(EL=0.000 점이 기준이 된다.)
그리고 X 값은 상기 호의 중심이 상기 기준점(21)과의 좌 또는 우로 떨어진 거리로서, 상기 기준점(21)에서 우측이 (+)이고 좌측이 (-)이다.
Y 값은 상기 호의 중심이 상기 기준점(21)과의 상 또는 하로 떨어진 거리를 의미한다. 즉, 상기 Y 값은 상기 기준점(21)이 되는 지점에서의 높이 값이다.
그리고 상기 4개의 호를 분리하여, 터널의 센터(61)를 기준으로 좌측 우측을 따로 입력하면 된다.
각도 입력은 터널의 센터(61)를 0°로 하여, 터널의 센터(61)의 좌,우측을 기준으로 내각을 입력한다.
상기 설계도면에 따른 각 호의 내각 입력은, 60진법(예: 40° 3′39.94″)일 때 40.033994로 입력하고, 10진법(예:69.555744°)일 때 그대로 69.555744로 입력한다. 여기에서, 상기 60진법일 때는 상기 터널의 설계 단면을 입력하는 프로그램의 도분초[DMS]란을 선택하여 입력하고, 상기 10진법일 때는 도[DEG]란을 선택하여 입력한다.
상기 설계도면에 의해 터널 설계 단면을 상기 터널 내공 측량 프로그램에 입력하는 단계를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 터널의 센터(61)를 기준으로 좌측에 위치한 ①번 호는, 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 쇼크리트 기준으로서, 반경{5.745m(라이닝)+0.3m(라이닝두께)=6.045m}을 입력하고, 터널의 센터(61)를 기준으로 왼쪽 첫 번째 호의 내각으로서 내각 60°를 입력하여 완성된다.
그리고 ①번 호는, 터널의 센터(61)를 기준으로 좌우이동이 없음으로 X 값이 0 이고, Y 값이 터널의 센터(61)에서 위쪽으로 1m 떨어져 있다.
②번 호는, 쇼크리트 기준으로서, 반경(4.284m)을 입력하고, 내각(69.81024°)을 입력하여 완성된다.
그리고 ②번 호는, X 값이 터널의 센터(61)에서 왼쪽으로 1.525m 떨어져 있고, Y 값이 터널의 센터(61)에서 위쪽으로 1.880m 떨어져 있다.
또한, 터널의 센터(61)를 기준으로 우측에 위치한 ③번 호는, 도 9(a) 및 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 상기 ①번 호와 동일한 호로서, 반경{5.745m(라이닝)+0.3m(라이닝두께)=6.045m}을 입력하고, 터널의 센터(61)를 기준으로 오른쪽 첫 번째 호의 내각으로서 내각 60°을 입력하여 완성된다.
그리고 ③번 호는, 터널의 센터(61)를 기준으로 좌우이동이 없음으로 X1값이 0 이고, Y1값이 터널의 센터(61)에서 위쪽으로 1m 떨어져 있다.
④번 호는, 쇼크리트 기준으로서, 반경(R = 4.060m)을 입력하고, 내각(70.37784°)을 입력하여 완성된다.
그리고 ④번 호는, X 값이 터널의 센터(61)에서 오른쪽으로 1.719m 떨어져 있고, Y 값이 터널의 센터(61)에서 위쪽으로 1.993m 떨어져 있다.
그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 방법으로서 현장에서 자주 사용되는 단면저장부(43)의 터널 단면 표본(51)을 이용한 단면입력 방법은, 상기 단면저장부(43)에 저장된 다수의 터널 단면 표본(51) 중 완성하고자 하는 터널 설계 단면과 전체적인 형상이 비슷한 터널 단면 표본(51)을 선택하여 사용한다.
물론 도 7에 도시된 것 이외의 여러 형태의 다수 터널 단면 표본(51)들이 단면저장부(43)에 DB화되어 있다.
상기 터널 단면 표본(51)은 기본적인 값이 입력되어 완성된 터널 설계 단면이다.
상기 선택된 터널 단면 표본(51)이 상기 완성하고자 하는 터널 설계 단면과 동일한 입력 값이면 그대로 사용한다.
또한, 상기 선택된 터널 단면 표본(51)이 상기 완성하고자 하는 터널 설계 단면과 입력 값이 동일하지 않으면 상기 동일하지않는 값만 제 1 방법으로서 내각을 이용한 단면입력 방법에 의해 각 값을 입력하여, 터널 설계 단면을 완성한다.
상기 제 2 방법인 터널 단면 표본(51)을 사용하여 터널 설계 단면을 완성하는 방법은 터널 설계 단면을 완성하기 위해 현장에서 일일이 다수의 터널 단면의 제원을 입력하여 터널 설계 단면을 완성하는 것이 아니다.
상기 제 2 방법은 단면저장부(43)에 DB화 된 터널 단면 표본(51)에 의해 이미 완성 된 터널 설계 단면을 단지 선택하기만 하면 된다.
상기 이유에 의해 제 2 방법은 터널 단면에 대한 적은 지식을 가진 현장 담당자라도 터널 설계 단면을 쉽게 완성할 수 있고, 터널 설계 단면 입력시 발생 되는 입력 오류, 그 입력을 위한 장시간 투자 등 불편한 사항을 간소화하여 업무의 효율성을 증진 시킨다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 구조물 시공 시스템은, 동심원-클로소이드와 동심원-3차포물선과 같이 동심원 선형 입력메뉴(100)를 포함함으로써, 동심원 클로소이드, 동심원 3차포물선, 동심원 지하철 등과 같이 동심원 선형을 해석할 수 있다.
여기에서, 터널형 구조물은 곡선부가 발생하며, 이 곡선부 선의 형태를 어떻게 할 것인가는 주어진 환경, 속도, 승차감, 열차주행안정성, 유지관리측면 등을 고려하여 적절한 곡선반경을 적용하고 완화곡선을 선택하여야 한다.
예로서, 상기 속도와 반경 및 완화곡선은 상호 밀접한 관계를 가진 것으로서, 일반적으로 비교적 곡선반경이 적고 속도가 낮은 지하철 및 경전철, 도로의 경우에는 클로소이드 곡선을 적용하고, 곡선반경 및 속도가 좀 더 큰 일반철도 및 고속철도에서는 3차포물선을 적용한다.
그리고 상기 곡선부 선형의 설계는 안전하게 차량을 운행할 수 있는 여건을 주어주는 동시에 시공을 위한 구조물의 중심위치를 설계하는 것이다.
이때, 상기 곡선부의 중심 간 간격을 일정하게 유지하기 위해서 동심원 선형 입력이 가능하여야 한다.
여기에서, 터널형 구조물의 중심인 구축을 기준으로 내측 궤도의 중심을 내궤라 하고, 외측 궤도의 중심을 외궤라 하는데, 상기 동심원은 상기 내궤 곡선과 외궤 곡선의 중심이 같은 것이다. 그리고 이심원은 그 중심이 다른 것이다.
상기 동심원 선형에 대한 해석이 안 될 경우, 터널형 구조물의 각 스테이션을 1m 또는 기타 단위별로 구분 입력하여야 함으로써 작업량이 많아지고, 곡선 구간에 있어 입력 스테이션이 직선길이에 따라 오차 값이 커지며, 곡선구간을 직선 처리에 따른 스테이션 옵셋 위치 변화로 좌표 및 스테이션 값이 달라진다.
그리고 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 구조물 시공 시스템은 좌우 분리형 굴착선 옵셋 기능이 있으며, 일반 단면 및 2-아크, 3-아크 등 모든 단면 입력이 가능하고, 편구배 구간 활성화로 도로 지반위치 확인이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 구조물 시공 시스템은 복잡한 단면일 경우 CAD 파일을 이용하여 CAD 파일의 단면을 지정할 수 있고 지정된 CAD파일 단면을 단면 데이타 제원으로 추출하여 터널 단면으로 입력할 수 있다. 입력된 단면 번호 저장시에 단면 파일의 효율적인 관리를 위하여 도3의 M1 처럼 단면번호명을 한글, 영문, 숫자를 조합하여 단면 번호명을 저장할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 구조물 시공 시스템은 국내 대부분의 광파기와 호환이 가능하며, 3D 시뮬레이션이 가능하다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 터널형 구조물 시공 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 입력부(41)를 통해 단말수단(31)에 터널 내공 측량 프로그램을 입력한다.
여기에서, 상기 터널 내공 측량 프로그램의 프로젝트 파일은 선형데이터, 종단데이터, 단면데이터, 구간별 단면데이터, 지반선 이격, 중심선 이격 등을 이용하여 생성된다.
도 11에 도시한 바와 같이, 먼저, 클로소이드, 3차포물선, 지하철, 동심원 등의 유형들 중에 해당하는 유형을 선택하고, 그 선택된 유형의 중간점(IP) 입력, 구분입력 등의 상기 선형데이터를 입력하여 선형입력을 한다.(S10)
그리고 종간곡선의 중간점(VIP) 입력, 구분 입력 등의 상기 종단데이터를 입력하여 종단입력을 한다.(S20)
그 후, 본 발명의 제 1 방법인 내각을 이용한 단면입력 방법 또는 제 2 방법인 단면저장부(43)의 터널 단면 표본(51)을 이용한 단면입력 방법에 의해 상기 단면데이터를 입력하여 단면입력을 한다.(S30)
그리고, 상기 구간별 단면데이터를 토대로 구간별로 터널 단면을 선택하여 구간별 터널 단면번호를 지정한다.(S40)
그 다음, 상기 지반선 이격, 중심선 이격 등의 이격 값을 입력한다.(S50)
이어서, 상기 (S10) 내지 (S50)단계의 기초자료를 사용한 좌표계산에 의해 좌표리스트를 작성(S60)함으로써 단말수단(31)에 터널 내공 측량 프로그램의 프로젝트 파일이 입력된다.
그리고 상술한 것과 같이, 단말수단(31)에 터널 내공 측량 프로그램이 입력된 후, 상기 단말수단(31)의 제어부(45)는 터널을 굴착할 현장에서 측량기사로부터 상기 프로젝트 파일 열기 요청신호가 수신되면 저장부(42)에 저장되어 있는 해당 프로젝트 파일을 읽어 화면상에 표시되도록 한다.
이 후, 상기 측량기사로부터 측량시작 지시신호를 수신한 제어부(45)는 상기 측량기로 전송한 후, 상기 측량기로부터 측량부위설정정보대로 측량된 측량정보를 전송받는다.
상기 제어부(45)는 상기 전송받은 측량정보를 화면상에 표시되도록 한다. 이때, 상기 저장부(42)에 저장된 프로젝트 파일을 읽어 화면상에 표시된 단면데이터와 중첩되게 측량정보가 표시되어 여굴량을 쉽게 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
31: 단말수단 41: 입력부
42: 저장부 43: 단면저장부
44: 인터페이스부 45: 제어부
51: 터널 단면 표본

Claims (9)

  1. 터널형 구조물의 시공을 위한 측량기와 통신하는 단말수단(31)을 포함하는 터널형 구조물 시공 시스템에 있어서,
    상기 단말수단(31)은, 상기 터널형 구조물의 시공을 위한 터널 내공 측량 프로그램 및 각종정보를 저장하는 저장부(42);
    상기 터널형 구조물의 각종 터널 단면 표본(51)을 저장하는 단면저장부(43); 및
    상기 저장부(42) 및 단면저장부(43)를 포함하여 상기 단말수단(31)의 구성요소를 총괄적으로 제어하는 제어부(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터널 내공 측량 프로그램은 선형데이터, 종단데이터, 단면데이터 및 구간별 단면데이터, 지반선 이격 및 중심선 이격 데이타를 이용하여 생성되는 프로젝트 파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 터널 내공 측량 프로그램은 동심원 클로소이드, 동심원 3차포물선 및 동심원 지하철의 동심원 선형이 입력되는 것을 특징으로 하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템.
  4. 터널형 구조물의 터널 설계 단면을 터널 내공 측량 프로그램에 입력하는 단계를 포함하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 방법에 있어서,
    상기 터널 설계 단면의 입력은, 상기 시공을 위한 설계도면에 의해 상기 터널 설계 단면을 다수개의 호로 구분하는 단계;
    상기 터널의 센터(61)를 0°로 하여 상기 설계도면에 표기된 상기 각 호의 내각을 입력하는 단계; 및
    상기 설계도면에 표기된 상기 각 호의 반경 및 설계 표준 단면에서 종단 계획고 부분인 기준 값으로부터 좌우이동 값인 X 값 그리고 상기 기준 값으로부터 상하이동 값인 Y 값을 입력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 각 호의 내각은 상기 터널의 센터(61)를 기준으로 좌측/우측 따로 입력하는 것을 특징으로 하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 설계도면에 따른 각 호의 내각 입력은, 60진법(예: 40° 3′39.94″)일 때 상기 터널 내공 측량 프로그램의 도분초[DMS]란을 선택하여 4.033994로 입력하고, 10진법(예:69.555744°)일 때 도[DEG]란을 선택하여 69.555744로 입력하는 것을 특징으로 하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 방법.
  7. 현장에서 측량을 수행하는 측량기와 통신하며 터널 내공 측량 프로그램이 설치된 단말수단(31)을 포함하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 시스템을 이용한 내공측량 방법에 있어서,
    상기 단말수단(31)에 상기 터널형 구조물의 각종 터널 단면 표본(51)을 저장시키는 단계; 및
    상기 다수의 터널 단면 표본 중 상기 터널 내공 측량 프로그램에 입력하고자 하는 터널 설계 단면과 전체적인 형상이 비슷한 터널 단면 표본(51)을 선택하여 터널 설계 단면을 입력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 방법.
  8. 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 선택된 터널 단면 표본(51)이 상기 터널 내공 측량 프로그램에 입력하고자 하는 터널 설계 단면과 입력 값이 동일하지 않으면 상기 동일하지않는 값만 상기 내각을 이용한 단면입력 방법에 의해 각 값을 입력하여, 터널 설계 단면을 완성하는 것을 특징으로 하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 입력된 단면 번호 이름 부여시 영문, 한글 숫자를 조합하여 단면 데이터 파일을 관리하는 것을 특징으로 하는 터널형 구조물 시공에 따른 내공측량 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101650480B1 (ko) * 2015-07-27 2016-09-05 한국건설기술연구원 터널 설계 데이터와 굴진면 xml 데이터를 기반한 터널 bim 시뮬레이션 시스템 및 방법
KR20220134152A (ko) * 2021-03-26 2022-10-05 이경민 터널 측량 및 시공 실시간 점검 장치 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4421255B2 (ja) 2003-09-30 2010-02-24 三井造船株式会社 トンネルデータ管理システム
KR100563979B1 (ko) * 2004-01-09 2006-03-29 (주)코세코 컴퓨터 지원 설계 방식 기반의 터널 자동 측량 및 발파점마킹 방법
KR100550267B1 (ko) * 2004-01-09 2006-02-07 (주)코세코 현황도 자동 작성 방법
KR100806258B1 (ko) * 2006-07-28 2008-02-22 한국시설안전기술공단 터널 내부의 여굴 또는 미굴을 실시간으로 계측하여 제어하기 위한 제어시스템 및 그 제어방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101650480B1 (ko) * 2015-07-27 2016-09-05 한국건설기술연구원 터널 설계 데이터와 굴진면 xml 데이터를 기반한 터널 bim 시뮬레이션 시스템 및 방법
KR20220134152A (ko) * 2021-03-26 2022-10-05 이경민 터널 측량 및 시공 실시간 점검 장치 및 방법

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