본 연구에서는 원형강관 시공시 정밀한 수직도 확보를 위해 실시간으로 수직도를 모니 터링하기 위한 수직도 제어정보시스템을 설계 및 개발하였다. 이에 대한 성능을 검증하기 위해 모형 및 현장실험을 수행한 결과는 아래와 같다.
- 수직도 제어정보시스템은 센서부, 컨트롤러부, 디스플레이부로 구성되며, 네트워크 사 용이 불가한 환경에서의 사용을 고려하여 무선 AP 사설망을 통하여 데이터를 송수신 하도록 설계하였다. 또한 다수의 인원이 동시에 모니터링할 수 있도록 다중접속이 가 능하게 구현하였다.
·수직도 제어정보시스템의 표준오차율 성능 검토 결과 0.1% 이내인 것으로 나타나 정 량적 성과목표인 5%이내를 만족하였고, 모니터링의 실시간성을 보장하기 위해 수직 도 정보의 구현 지연속도를 구간별로 성능테스트를 수행한 결과 수직도 정표 표출에 는 약 48.8ms의 시간이 소요되며 본 연구의 정량목표인 500ms 이하를 만족하였다.
·트라이포드 석션파일 모형실험과 20m급 원형강관 현장실험에 수직도 제어정보시스템 을 장착하여 석션관입시 수직도 제어정보 표출 성능 테스트를 수행한 결과 다중접속 구현 및 무선통신에 의한 컨트롤러-GUI 연결상태, 데이터 표출이 원활히 진행되고 있음을 확인하여 수직도 제어정보시스템의 성능을 검증하였다.
- 기존의 리프팅케이블 장력에 의한 수직도 보정 기법은 원형강관의 기울어짐에 따라 현장의 작업자가 수직도 상태를 파악하여 위치별로 리프팅케이블이 길이를 조절하여 수직도를 보정하는 방법이 적용되었다. 본 연구에서는 이 기법의 자동화를 위하여 리 프팅케이블 길이조절용 엑츄에이터 제어모듈을 개발하였고 운용을 위한 알고리즘을 수립하여 기존의 수직도 제어정보시스템에서 측정된 수직도 정보를 기반으로 엑츄에 이터를 개별제어하는 자동화 모듈을 개발하였다. 수직도 제어정보시스템에서 수집된 2방향 기울기(x축, y축) 정보를 기반으로 허용 기울기 이내가 될 때까지 리프팅 케이 블의 길이가 엑츄에이터에 의해 자동으로 조절되도록 구현하였다. 수직도 정보 연계 엑츄에이터 자동제어 모듈을 탑재한 수직도 제어정보시스템을 적용하여 석션파일 관 입 실내 모형실험을 통해 관입시 0.2°까지 수직도 확보가 가능한 것으로 확인하였다.
따라서 본 연구에서 개발한 리프팅케이블 개별제어기법과 수직도 제어정보시스템의 자동화 제어모듈을 통하여 리프팅케이블 개별제어에 의한 수직도 확보 기술이 원형강 관 석션관입 중 수직도 확보를 위한 시공 기술로 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.