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쉴드(Shield) 공법으로 시공된 터널 라이닝(Tunnel Lining)에 작용하는 압력 및 내부 응력을 분석하기 위한 쉴드터널모형 실험 장치에 있어서,시험사가 충진되도록 하부판(111), 몸체(112) 및 상부판(113)으로 구성되고, 쉴드공법의 터널모형인 외관 쉴드터널모형(120) 또는 내관 쉴드터널모형(130a, 130b)이 삽입되는 삽입홀(114)이 형성된 토조(110);쉴드터널 굴착시 지반과 복공 사이에 발생하는 공극으로 인한 주변지반의 이완을 모사하기 위한 쉴드터널모형으로서, 상기 토조(110)에 형성된 삽입홀(114)을 통해 삽입되는 외관 쉴드터널모형(120);배수 조건 및 비배수 조건의 쉴드터널 라이닝을 모사하기 위한 쉴드터널모형으로서, 상기 토조(110)에 형성된 삽입홀(114)을 통해 삽입되는 배수 조건 및 비배수 조건의 내관 쉴드터널모형(130a, 130b);굴착심도에 따른 토압의 변화를 모사하기 위하여 상기 토조(110)의 상부판(113) 중앙에 설치되고, 상기 외관 쉴드터널모형(120) 또는 상기 내관 쉴드터널모형(130a, 130b)에 가해지는 하중을 조절하는 유압 재하장치(150);간극수압의 변화를 모사하기 위해 상기 토조(110)의 상부판(113) 측면에 설치되고, 상기 내관 쉴드터널모형(130a, 130b)에 가해지는 수압을 조절하는 수압 조절장치(170); 및쉴드터널 라이닝에 작용하는 압력 및 내부 응력을 분석하도록 상기 배수 조건 및 비배수 조건의 내관 쉴드터널모형(130a, 130b)에 가해지는 토압 및 수압을 계측하는 계측 장비(180)를 포함하는 지중 토압 및 배수조건에 따른 간극수압을 모두 고려한 쉴드터널모형 실험 장치
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제1항에 있어서, 상기 토조(110)에 전체적으로 압력이 가해지도록 상기 토조(110) 상에 설치되는 가압판(140)을 추가로 포함하는 지중 토압 및 배수조건에 따른 간극수압을 모두 고려한 쉴드터널모형 실험 장치
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제2항에 있어서, 상기 가압판(140)을 상기 토조(110) 상부 중앙에 형성된 로드셀(160)에 볼트로 체결하고, 상기 유압 재하장치(150)를 사용하여 소정 압력으로 상기 토조(110) 내의 시험사를 압축하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 지중 토압 및 배수조건에 따른 간극수압을 모두 고려한 쉴드터널모형 실험 장치
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제1항에 있어서, 상기 배수 조건 및 비배수 조건의 내관 쉴드터널모형(130a, 130b) 중 어느 하나는 상기 외관 쉴드터널모형(120)을 상기 토조(110) 내의 삽입홀(114)에서 탈착한 후에 삽입되는 것을 특징으로 하는 지중 토압 및 배수조건에 따른 간극수압을 모두 고려한 쉴드터널모형 실험 장치
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제1항에 있어서, 상기 배수 조건의 내관 쉴드터널모형(130a) 또는 비배수 조건 내관 쉴드터널모형(130b)을 삽입한 후, 상기 토조(110) 내의 공기를 제거하기 위해서 상기 토조(110)에 물을 채워 포화시키는 것을 특징으로 하는 지중 토압 및 배수조건에 따른 간극수압을 모두 고려한 쉴드터널모형 실험 장치
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제1항에 있어서, 상기 수압조절장치(170)를 사용하여 상기 토조(110)의 수압을 일정하게 가압 유지한 상태에서 상기 유압 재하장치(150)를 사용하여 토압을 일정하게 증가시키면서 데이터를 측정하는 것을 특징으로 하는 지중 토압 및 배수조건에 따른 간극수압을 모두 고려한 쉴드터널모형 실험 장치
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쉴드(Shield) 공법으로 시공된 터널 라이닝(Tunnel Lining)에 작용하는 압력 및 내부 응력을 분석하기 위한 쉴드터널모형 실험 방법에 있어서,a) 하부판(111), 몸체(112) 및 상부판(113)을 구비한 토조(110)의 몸체(112)를 하부판(111)과 결합시키는 단계;b) 상기 토조(110)의 하단부 측면에 형성된 삽입홀(114)을 통해 외관 쉴드터널모형(120)을 삽입하는 단계;c) 상기 토조(110)의 상부판(113)을 분리하는 단계;d) 상기 토조(110) 내에 시험사를 투입하고 다짐을 수행하는 단계;e) 상기 토조(110) 상부 중앙의 로드셀(160)에 가압판(140)을 부착하고 상기 분리된 상부판(113)을 체결하는 단계;f) 상기 토조(110) 내의 시험사를 소정 압력으로 압축하는 단계;g) 상기 토조(110)의 하단부 측면에 삽입된 외관 쉴드터널모형(120)을 탈착하고, 배수 조건 또는 비배수 조건의 내관 쉴드터널모형(130a, 130b)을 삽입하는 단계;h) 상기 토조(110) 내에 물을 포화시켜 상기 토조(110) 내의 공기를 제거하는 단계; 및i) 상기 토조(110) 내에서 일정 수압을 가압 유지한 상태에서 토압을 증가시키면서 데이터를 측정하는 단계를 포함하되,상기 b) 단계의 외관 쉴드터널모형(120)은 쉴드터널 굴착시 지반과 복공 사이에 발생하는 공극으로 인한 주변지반의 이완을 모사하기 위한 쉴드터널모형이고, 상기 g) 단계의 배수 조건 및 비배수 조건의 내관 쉴드터널모형(130a, 130b)은 배수 조건 및 비배수 조건의 쉴드터널 라이닝을 모사하기 위한 쉴드터널모형인 것을 특징으로 하는 지중 토압 및 배수조건에 따른 간극수압을 모두 고려한 쉴드터널모형 실험 방법
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제7항에 있어서, 상기 i) 단계에서 배수 조건 및 비배수 조건의 내관 쉴드터널모형(130a, 130b)에 가해지는 토압 및 수압을 측정한 후, 지중 토압 및 배수조건에 따른 간극수압을 모두 고려하여 쉴드터널 라이닝에 작용하는 압력 및 내부 응력이 분석되는 것을 특징으로 하는 지중 토압 및 배수조건에 따른 간극수압을 모두 고려한 쉴드터널모형 실험 방법
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제7항에 있어서, 상기 e) 단계의 가압판(140)은 상기 토조(110)에 전체적으로 압력이 가해지도록 상기 토조(110)에 설치되는 것을 특징으로 하는 지중 토압 및 배수조건에 따른 간극수압을 모두 고려한 쉴드터널모형 실험 방법
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