초음파 토모그래피 다중반사 분석을 통한 콘크리트 벽체 배면 그라우트 충전 두께 평가 (Evaluation of Thickness of Grout Behind Concrete Walls Based on Multiple Reflections in Ultrasonic Shear Wave Tomography Images)

서지정보

· 발행기관 : 한국철도학회
· 수록지 정보 : 한국철도학회논문집 / 26권 / 12호 / 876 ~ 889페이지
· 저자명 : 이성진, 기성훈

초록

이 연구의 주요 목적은 초음파 토모그래피 기법을 활용하여 콘크리트 벽체 배면공동의 충전 그라우트 두께를 평가하고 주요 실험변수의 영향을 평가하는 것이다. 이를 위하여 터널 라이닝 콘크리트의 벽체부를 모사할 수 있는 콘크리트 모형 실험체를 제작하였다. 주요 실험변수는 콘크리트 배면 재료의 종류(공기, 콘크리트, 숏크리트, 그라우트), 콘크리트 내부 방수층 유무, 그라우트 두께, 콘크리트 속 보강 철근 유무로 구성된다. 라이닝 콘크리트 모형 실험체 표면에 적용된 다채널 초음파 측정 장치를 활용하여 초음파 신호를 수집하였다. 측정된 다채널 초음파 신호는 다양한 배면 상태를 갖는 콘크리트 벽체의 내부의 토모그래피 이미지로 시각화되었다. 이 연구에서는 초음파 토모그래피 이미지의 다중반사 신호를 활용하여, 다층구조물에서 각 층을 구성하는 재료의 두께를 추정하기 위한 간략식을 제시하였다. 이 연구의 결과는 라이닝 배면공동의 충전 그라우트 상태를 평가하는데 초음파 토모그래피가 효과적으로 활용될 수 있음을 보여주고 있다.

영어초록

The primary objectives of this study are to evaluate the thickness of grout behind concrete walls using ultrasonic tomography technique and evaluate certain influential factors on thickness evaluation. For these purposes, a concrete model specimen that simulates the vertical section of tunnel lining concrete is fabricated in the laboratory. The main variables in this study comprise the types of materials behind the concrete (air, concrete, shotcrete, and grout), the presence of internal waterproof layers in the concrete, grout thickness, and the presence of reinforcing steel bars in concrete. A multichannel ultrasonic measuring device is applied to the surface of the lining concrete specimen to collect ultrasonic signals, by which the thickness of grout behind concrete are visualized through ultrasonic tomography images. Based on the theory of multi-reflection of ultrasonic waves in multi-layered concrete walls, a simplified formula for estimating the thickness of each material in ultrasonic tomography images is proposed. The results of this research that demonstrate ultrasonic tomography is effective for evaluating the thickness of grout behind concrete walls.

참고자료

· 없음