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JP2019214930A - Analysis method for obtaining change of stress in tunnel lining through amount of displacement, and apparatus and system therefor - Google Patents

Analysis method for obtaining change of stress in tunnel lining through amount of displacement, and apparatus and system therefor Download PDF

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JP2019214930A
JP2019214930A JP2019108486A JP2019108486A JP2019214930A JP 2019214930 A JP2019214930 A JP 2019214930A JP 2019108486 A JP2019108486 A JP 2019108486A JP 2019108486 A JP2019108486 A JP 2019108486A JP 2019214930 A JP2019214930 A JP 2019214930A
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tunnel
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泰典 王
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雅筑 邱
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Abstract

To provide an analysis method for obtaining a change of stress in a tunnel lining through an amount of displacement, and an apparatus and a system therefor.SOLUTION: A present invention which is an analysis method for obtaining a change in stress of a tunnel lining through a displacement amount, and an apparatus and a system therefor, provides a simulation model that include: a step of including a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections at model boundary portions, and its measurement variables and displacement form; a step of calculating a relative displacement amount of the tunnel unit and a component amount of the displacement form based on displacement measurement values of the plurality of different cross-sections, and also acquiring a value of a stress change of a wall surface; and a step of obtaining the value of a stress change matching crack distribution by comparing the stress change of the wall surface and a crack distribution of the wall surface, and also by correcting a calculated value of the relative displacement amount according to a situation to obtain the stress change matching crack distribution. Through the present invention, an effective reinforcement process is simulated by predicting a tendency of a fracture to progress under long-term observation, and also soundness and safety of a tunnel are evaluated, and further practical advice on tunnel maintenance is provided.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は土木工学における解析の方法及びその装置とシステムに関し、特に、変位量が引起すトンネル壁面の応力変化の解析に応用される。   The present invention relates to an analysis method in civil engineering and an apparatus and system thereof, and more particularly, to an application of an analysis of a change in stress on a tunnel wall surface caused by a displacement amount.

トンネルの裏張りとは、トンネルの表面を煉瓦、石、コンクリート、鋼線、鋼筋、鋼繊維等の材料で構成した人工の構造である。近代におけるトンネルの製造とは、トンネル工事の際継続的にトンネルの変形に対し観測を行い、変形の傾向が安定するのを待って裏張り作業を行い、裏張りの美しさと作業時の防護効果を保つといったもので、理論上この際に過大な応力が加わることは無かった。しかし、台湾では三分の二程度のトンネルが開通後に裏張りの異常が見られており、中でも変形と裂け目は常見される。そのため近年の研究では裏張りの変位と裂け目が注目され、またこれらはトンネル構造の劣化の主因としての重要指標と見なされている。   The tunnel lining is an artificial structure in which the surface of the tunnel is made of a material such as brick, stone, concrete, steel wire, steel bar, steel fiber, or the like. Tunnel manufacturing in modern times means that the tunnel construction is continuously monitored during tunnel construction, the work is backed up after the tendency of deformation is stabilized, the beauty of the backing and the protection during work The effect was kept, and theoretically no excessive stress was applied at this time. However, in Taiwan, about two-thirds of the tunnels have had abnormal backing after opening, and deformation and rifts are common among them. For this reason, recent studies have focused on the displacement and rips of the backing, and these are regarded as important indicators of the main cause of deterioration of the tunnel structure.

周知のトンネルの変位を解析する方法とは、その多くが観測断面自身の変形行為に注目するものである。しかし近年における、トンネルの三次元絶対変位の観測データに関する解析の成果からわかることは、単一の観測断面上で確認される内向き圧縮または外向き突出といった二次元の変形行為のみならず、観測断面間にも三次元変形が存在する点である。従来、断面の変形は局部範囲内での裏張りの裂け目にしか影響しないと考えられていたが、現地では数メートル乃至数十メートルにわたって延伸する斜向き、縦向き等の型態の裂け目が観察され、これらは隣合う観測断面の相対変位によって引起されたものとなっている。   Many of the well-known methods for analyzing the displacement of a tunnel focus on the deformation of the observed section itself. However, in recent years, the results of the analysis of the observation data of the three-dimensional absolute displacement of the tunnel show that not only the two-dimensional deformation such as inward compression or outward protrusion confirmed on a single observation section, but also the observation The point is that there is a three-dimensional deformation between the cross sections. Conventionally, it was thought that the deformation of the cross-section only affected the rips in the backing within the local area, but in the field, rifts of oblique or vertical orientation extending over several meters to tens of meters were observed. These are caused by the relative displacement between adjacent observation sections.

周知のトンネルの裏張り裂け目の型態のシミュレーションでは、二次元または三次元のトンネル数値模型が構築され、外力や変位条件を提供することでトンネルのひずみ及び応力分布を獲得している。この時連続体解析が用いられ、塑性の構成率によりトンネルの裏張りを描写し、塑性に進入する部分を裏張り材料の裂け目の発生と見なす方法が採られる。シミュレーション結果は、実地のトンネルに観測された地表陥没量、トンネル内空の変位と比較されることで、または屋内でのトンネルの縮尺模型試験で観測された応力−ひずみ曲線と比較されることで、数値模型の認証が行われるものとできる。言い換えれば、周知の技術の多くは、トンネル内の複数の点の応力−応力変化曲線を通じて、またはトンネル内やトンネル上方にある複数個所の位置の変位を通じて数値模型の正確さを確認し、トンネルの裂け目が発生した位置については数値模型中における塑性区域に進入したセルによって示されるというものであるが、シミュレーション結果と実際のトンネルの裂け目の型態との直接の対比が行われるといったことは稀である。   In the well-known simulation of the type of tunnel lining tear, a two-dimensional or three-dimensional numerical model of the tunnel is constructed, and the external strain and stress conditions are provided to obtain the strain and stress distribution of the tunnel. At this time, continuum analysis is used, and a method is used in which the lining of the tunnel is described by the plastic composition ratio, and the portion that enters the plastic is regarded as the occurrence of a crack in the lining material. The simulation results are compared with the surface depression amount observed in the actual tunnel, the displacement inside the tunnel, or with the stress-strain curve observed in the scale model test of the tunnel indoors. , The certification of the numerical model can be performed. In other words, many of the well-known techniques confirm the accuracy of the numerical model through the stress-stress change curves at multiple points in the tunnel or through displacements at multiple locations within or above the tunnel. It is said that the location of the fracture is indicated by a cell that has entered the plastic zone in the numerical model.However, it is rare that a direct comparison between the simulation results and the actual type of the tunnel fracture is made. is there.

本発明の主な目的は、変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法の提供であり、この方法はステップS1、ステップS2、ステップS3を含む。ステップS1ではシミュレーション模型が提供され、前記シミュレーション模型は三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含む。ステップS2では、複数の前記断面の変位量測量値に基づき、前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を獲得する。ステップS3では、壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得する。   A main object of the present invention is to provide an analysis method for obtaining a change in stress of a tunnel lining through a displacement amount, and the method includes steps S1, S2, and S3. In step S1, a simulation model is provided. The simulation model includes a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections as boundaries of the model, and its survey variables and displacement modes. In step S2, a relative displacement amount of the tunnel unit and a component amount of the displacement form are calculated based on the displacement amount measurement values of the plurality of cross sections, and a stress change value of the wall surface is obtained. In step S3, the wall surface stress change is compared with the crack distribution on the wall surface, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation, thereby obtaining a stress change matching the crack distribution.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法であり、そのうち、前記壁面は裏張り壁面であり、前記変位量は前記裏張り壁面の異なる時間での空間位置の変化であり、断面はトンネルにおける変位量測定のための測標の観測横断面であり、前記断面はトンネルの変形現象を測定するのに十分な数量の複数個の観測点を含み、前記トンネルユニットは二つのトンネル観測断面を境界とするトンネル範囲であり、前記断面の全観測点の異なる時間での空間位置の変化の集合は断面変位量であり、特定の断面の変化量は変位形態であり、変位形態は断面剛体運動及び断面変形となり、そして前記変位形態は既知の変位量及び壁面応力変化に対応している。断面剛体運動は、全ての前記観測点が一致して等量移動を行う平行移動変位形態と、全ての前記観測点が断面の中心に対し一致して等量回転を行う回転変位形態を含み、断面変形変位形態は、断面観測点が前記断面中心に相対して拡大または縮小する均等な変形変位形態、及び前記断面中心に相対する変形が楕円形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が三角形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が四辺形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が五辺形の変形変位形態、乃至は前記断面中心に相対する変形が多辺形の変形変位形態の複数種の変位形態を含む。且つ三次元空間中のトンネル内において、通行方向は軸方向、重力方向は垂直方向、そして軸方向及び垂直方向と直交する方向が横方向となり、前記三次元空間における断面剛体運動は、軸方向の平行移動、横方向の平行移動、垂直方向の平行移動、軸方向に相対する回転、横方向軸に相対する回転、垂直軸に相対する回転を含む。   The present invention is an analysis method for obtaining a stress change of a lining of a tunnel through a displacement amount, wherein the wall surface is a lining wall surface, and the displacement amount is a change in a spatial position of the lining wall surface at different times. The cross-section is an observation cross-section of a target for measuring a displacement amount in a tunnel, the cross-section includes a plurality of observation points in a sufficient number to measure a deformation phenomenon of the tunnel, and the tunnel unit has two observation points. A set of changes in spatial position at different times of all observation points of the cross section is a cross-section displacement amount, a change amount of a specific cross-section is a displacement form, Results in a rigid cross-section motion and a cross-sectional deformation, and the displacement pattern corresponds to a known displacement amount and wall stress change. The cross-section rigid body motion includes a translation displacement form in which all the observation points coincide with each other and performs the same amount of movement, and a rotation displacement form in which all the observation points coincide with the center of the cross section and perform the same amount of rotation, The cross-sectional deformation displacement form is a uniform deformation displacement form in which the cross-section observation point expands or contracts relative to the cross-section center, a deformation deformation form in which the deformation relative to the cross-section center is elliptical, and a deformation corresponding to the cross-section center. Is a triangular deformation displacement form, the deformation relative to the cross-sectional center is a quadrilateral deformation displacement form, the deformation relative to the cross-section center is a pentagonal deformation deformation form, or the deformation relative to the cross-section center is multi-sided. It includes a plurality of types of displacements of the shape. And, in the tunnel in the three-dimensional space, the traffic direction is the axial direction, the gravity direction is the vertical direction, and the direction orthogonal to the axial direction and the vertical direction is the horizontal direction, and the rigid cross-sectional motion in the three-dimensional space is the axial direction. Includes translation, lateral translation, vertical translation, rotation relative to the axial direction, rotation relative to the horizontal axis, and rotation relative to the vertical axis.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法であり、ステップS1はステップS10、ステップS11、ステップS12、ステップS13、ステップS14、ステップS15を含む。ステップS10では初期シミュレーション模型を構築し、且つ前記シミュレーション模型は三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含む。ステップS11ではそれぞれ剛体運動変位形態の断面変位量を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を得る。ステップS12では前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等でなければステップS10に移行し、均等であればステップS13を実行する。ステップS13ではそれぞれ変形変位形態の断面変位量を前記シミュレーション模型の境界に加え、トンネルユニットの変形の応力変化を得る。ステップS14では前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等でなければステップS10に移行し、均等であればステップS15を実行する。ステップS15では変位形態シミュレーションの結果に基づきシミュレーション模型を構築する。   The present invention is an analysis method for obtaining a stress change of a tunnel lining based on a displacement amount, and step S1 includes steps S10, S11, S12, S13, S14, and S15. In step S10, an initial simulation model is constructed, and the simulation model includes a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross sections as boundaries of the model, and its survey variables and displacement modes. In step S11, the cross-sectional displacement in the rigid body motion displacement mode is added to the boundary of the simulation model to obtain a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit. In step S12, it is determined whether or not the survey variables and stress changes of the initial simulation model are equal. If not, the process proceeds to step S10, and if equal, step S13 is executed. In step S13, the sectional displacement amount of each deformation displacement mode is added to the boundary of the simulation model to obtain a stress change due to the deformation of the tunnel unit. In step S14, it is determined whether or not the survey variables and stress changes of the initial simulation model are equal. If not, the process proceeds to step S10, and if equal, step S15 is executed. In step S15, a simulation model is constructed based on the result of the displacement mode simulation.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法であり、ステップS2は、ステップS20、ステップS21、第一組ステップであるステップS22a、ステップS23a、ステップS24a、及び第二組ステップであるステップS22b、ステップS23b、ステップS24b、そして第一組ステップ及び/または第二組ステップの実行後におけるステップS25を含む。ステップS20では複数の前記断面の変位の測量値を獲得する。ステップS21では複数の前記断面の変位の測量値の変位形態構成量を獲得する。ステップS22aでは前記変位形態構成量に基づいて、断面剛体運動に属する変位形態の構成量を獲得する。ステップS23aではトンネルユニットの境界とする前記断面剛体運動に基づいて、前記トンネルユニットの相対剛体運動構成量を獲得し、且つ前記構成量に基づいて前記相対剛体運動の種類を順序付けする。ステップS24aでは前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得する。ステップS22bでは前記変位形態構成量に基づいて、断面変形に属する変位形態の構成量を獲得する。ステップS23bではトンネルユニットの境界とする断面変形に基づいて、前記トンネルユニットの変形構成量を獲得し、且つ前記構成量に基づいて変形形態を順序付けする。ステップS24bでは前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、トンネルユニット変形の応力変化を得る。ステップS25では、ステップS24aにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であればステップS3を実行し、均等でなければステップS24aを実行し、そして、ステップS24bにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であればステップS3を実行し、均等でなければステップS24bを実行する。   The present invention is an analysis method for obtaining a change in stress of a tunnel lining based on a displacement amount. Step S2 includes steps S20, S21, a first set of steps S22a, S23a, step S24a, and a second set of steps. Step S22b, Step S23b, Step S24b, and Step S25 after the execution of the first set step and / or the second set step. In step S20, the measured values of the displacements of the plurality of cross sections are obtained. In step S21, the displacement form components of the measured values of the displacements of the plurality of cross sections are obtained. In step S22a, based on the displacement configuration component, a configuration component of the displacement configuration belonging to the rigid body section motion is acquired. In step S23a, a relative rigid motion component of the tunnel unit is obtained based on the cross-sectional rigid motion as a boundary of the tunnel unit, and the type of the relative rigid motion is ordered based on the component. In step S24a, the survey variable of the simulation model is zero-adjusted, and the value of the relative rigid body motion is added to the boundary of the simulation model to obtain a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit. In step S22b, based on the displacement configuration component, a configuration component of the displacement configuration belonging to the cross-sectional deformation is obtained. In step S23b, based on the cross-sectional deformation at the boundary of the tunnel unit, a deformation component of the tunnel unit is obtained, and the deformation modes are ordered based on the configuration. In step S24b, the survey variable of the simulation model is zero-adjusted, and at the same time, the value of the deformation mode is added to the boundary of the simulation model to obtain the stress change of the tunnel unit deformation. In step S25, it is determined whether or not the survey variables and the stress changes of the simulation model in step S24a are equal. If they are equal, step S3 is executed. If not, step S24a is executed. It is determined whether or not the survey variables and the stress changes of the simulation model are equal. If they are equal, step S3 is executed, and if not, step S24b is executed.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法であり、ステップS3は、ステップS30、ステップS31、ステップS32、ステップS33、ステップS34を含む。ステップS30では前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、前記トンネルユニットの境界の断面変位の測量値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの断面変位測量値によって引起された応力変化の総量を得る。ステップS31では前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であればステップS32を実行し、均等でなければステップS34を実行する。ステップS32では裏張り応力が強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチするか否かを判断し、マッチすればステップS34を実行し、マッチしなければステップS33を実行する。ステップS33では分析の結果が裏張り応力が強度に近く且つ強度を超過しないものを獲得し、六種類の相対剛体運動の量値及び多種類の変形形態が対応する境界変位量、変形量入力順序を減少させ、裏張り応力が強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチした後、ステップS30を実行する。ステップS34ではトンネルユニットの裏張り応力の増加量及び変位量を分析した結果を獲得する。   The present invention is an analysis method for obtaining a change in stress of a tunnel lining through a displacement amount, and step S3 includes steps S30, S31, S32, S33, and S34. In step S30, the survey variable of the simulation model is zero-adjusted, the measured value of the sectional displacement of the boundary of the tunnel unit is added to the boundary of the simulation model, and the total amount of stress change caused by the measured value of the sectional displacement of the tunnel unit is calculated. Get. In step S31, it is determined whether or not the survey variables and stress changes of the initial simulation model are equal. If they are equal, step S32 is executed, and if not, step S34 is executed. In step S32, it is determined whether or not the position where the backing stress exceeds the strength matches the position of the backing tear. If they match, step S34 is executed, and if not, step S33 is executed. In step S33, the result of the analysis obtains that the backing stress is close to the strength and does not exceed the strength, and the amount of the relative rigid body motion of the six types and the boundary displacement amounts and the input order of the deformation amounts corresponding to the various types of deformation modes. Is reduced, and after the position where the backing stress exceeds the strength matches the position of the backing tear, step S30 is executed. In step S34, the result of analyzing the amount of increase and displacement of the backing stress of the tunnel unit is obtained.

本発明は更に、変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置を提供し、これは測量ユニット及びプロセッサユニットを含む。前記測量ユニットは複数の断面の変位量を測量することで複数の前記断面の変位量測量値を獲得し、前記プロセッサユニットは測量ユニットに接続される。前記プロセッサユニットは三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むシミュレーション模型によって、複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得る。その後壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布を対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得する。   The present invention further provides an analysis device for determining a change in stress of a tunnel lining through a displacement amount, which includes a surveying unit and a processor unit. The surveying unit obtains a plurality of displacement measurement values of the cross section by measuring displacement amounts of a plurality of cross sections, and the processor unit is connected to the survey unit. The processor unit is a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections as boundaries of the model, and a simulation model including the measurement variables and displacement modes thereof, based on displacement measurement values of the plurality of cross-sections, The relative displacement amount and the constituent amount of the displacement form are calculated, and the value of the stress change of the wall surface is obtained. Thereafter, the wall stress change is compared with the crack distribution on the wall surface, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation to obtain a stress change matching the crack distribution.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置であり、そのうち、前記壁面は裏張り壁面であり、前記変位量は前記裏張り壁面の異なる時間での空間位置の変化であり、断面はトンネルにおける変位量測定のための測標の観測横断面であり、前記断面はトンネルの変形現象を測定するのに十分な数量の複数個の観測点を含み、前記トンネルユニットは二つのトンネル観測断面を境界とするトンネル範囲であり、前記断面の全観測点の異なる時間での空間位置の変化の集合は断面変位量であり、特定の断面の変化量は変位形態であり、変位形態は断面剛体運動及び断面変形となり、そして前記変位形態は既知の変位量及び壁面応力変化に対応している。断面剛体運動は、全ての前記観測点が一致して等量移動を行う平行移動変位形態と、全ての前記観測点が断面の中心に対し一致して等量回転を行う回転変位形態を含み、断面変形変位形態は、断面観測点が前記断面中心に相対して拡大または縮小する均等な変形変位形態、及び前記断面中心に相対する変形が楕円形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が三角形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が四辺形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が五辺形の変形変位形態、乃至は前記断面中心に相対する変形が多辺形の変形変位形態の複数種の変位形態を含む。且つ三次元空間中のトンネル内において、通行方向は軸方向、重力方向は垂直方向、そして軸方向及び垂直方向と直交する方向が横方向となり、前記三次元空間における断面剛体運動は、軸方向の平行移動、横方向の平行移動、垂直方向の平行移動、軸方向に相対する回転、横方向軸に相対する回転、垂直軸に相対する回転を含む。   The present invention is an analyzer for obtaining a stress change of a lining of a tunnel through a displacement amount, wherein the wall surface is a lining wall surface, and the displacement amount is a change in a spatial position of the lining wall surface at different times. The cross-section is an observation cross-section of a target for measuring a displacement amount in a tunnel, the cross-section includes a plurality of observation points in a sufficient number to measure a deformation phenomenon of the tunnel, and the tunnel unit has two observation points. A set of changes in spatial position at different times of all observation points of the cross section is a cross-section displacement amount, a change amount of a specific cross-section is a displacement form, Results in a rigid cross-section motion and a cross-sectional deformation, and the displacement pattern corresponds to a known displacement amount and wall stress change. The cross-section rigid body motion includes a translation displacement form in which all the observation points coincide with each other and performs the same amount of movement, and a rotation displacement form in which all the observation points coincide with the center of the cross section and perform the same amount of rotation, The cross-sectional deformation displacement form is a uniform deformation displacement form in which the cross-section observation point expands or contracts relative to the cross-section center, a deformation deformation form in which the deformation relative to the cross-section center is elliptical, and a deformation corresponding to the cross-section center. Is a triangular deformation displacement form, the deformation relative to the cross-sectional center is a quadrilateral deformation displacement form, the deformation relative to the cross-section center is a pentagonal deformation deformation form, or the deformation relative to the cross-section center is multi-sided. It includes a plurality of types of displacements of the shape. And, in the tunnel in the three-dimensional space, the traffic direction is the axial direction, the gravity direction is the vertical direction, and the direction orthogonal to the axial direction and the vertical direction is the horizontal direction, and the rigid cross-sectional motion in the three-dimensional space is the axial direction. Includes translation, lateral translation, vertical translation, rotation relative to the axial direction, rotation relative to the horizontal axis, and rotation relative to the vertical axis.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置であり、三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含む前記シミュレーション模型の構築は、前述のステップS10乃至ステップS15を含む。   The present invention is an analysis apparatus for obtaining a stress change of a lining of a tunnel through a displacement amount. The simulation model includes a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross sections as boundaries of the model, and measurement variables and displacement modes thereof. The construction includes the above-described steps S10 to S15.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置であり、複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得ることは、前述のステップS20乃至ステップS25を含む。   The present invention is an analysis device for obtaining a stress change of a lining of a tunnel through a displacement amount, and calculates a relative displacement amount of the tunnel unit and a constituent amount of the displacement form based on a plurality of cross-sectional displacement amount measurement values, Obtaining the value of the stress change on the wall surface includes the above-described steps S20 to S25.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置であり、前述のステップS24における判断結果が均等である場合、壁面の応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得することは、前述のステップS30乃至ステップS34を含む。   The present invention is an analyzer for obtaining a change in the stress of the backing of a tunnel through the amount of displacement, and when the determination result in step S24 is equal, compares the change in the stress on the wall surface with the distribution of cracks in the wall surface, Acquiring a stress change matching the split distribution by modifying the calculated value of the relative displacement accordingly includes the above-described steps S30 to S34.

本発明は更に、変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システムを提供し、これは測量装置とプロセッサ装置を含む。前記測量装置は複数の断面の変位量を測量することで複数の前記断面の変位量測量値を獲得し、前記プロセッサ装置は測量装置に接続される。前記プロセッサ装置は三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むシミュレーション模型によって、複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得る。その後壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布を対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得する。   The present invention further provides an analysis system for determining a change in stress of a tunnel lining through a displacement amount, which includes a surveying device and a processor device. The surveying device obtains a plurality of displacement measurement values of the cross-section by measuring displacements of the plurality of cross-sections, and the processor device is connected to the surveying device. The processor device is a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections to be the boundary of the model, and a simulation model including its survey variables and displacement modes, based on the displacement amount survey values of the plurality of cross-sections, the tunnel unit of the tunnel unit The relative displacement amount and the constituent amount of the displacement form are calculated, and the value of the stress change of the wall surface is obtained. Thereafter, the wall stress change is compared with the crack distribution on the wall surface, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation to obtain a stress change matching the crack distribution.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システムであり、そのうち、前記壁面は裏張り壁面であり、前記変位量は前記裏張り壁面の異なる時間での空間位置の変化であり、断面はトンネルにおける変位量測定のための測標の観測横断面であり、前記断面はトンネルの変形現象を測定するのに十分な数量の複数個の観測点を含み、前記トンネルユニットは二つのトンネル観測断面を境界とするトンネル範囲であり、前記断面の全観測点の異なる時間での空間位置の変化の集合は断面変位量であり、特定の断面の変化量は変位形態であり、変位形態は断面剛体運動及び断面変形となり、そして前記変位形態は既知の変位量及び壁面応力変化に対応している。断面剛体運動は、全ての前記観測点が一致して等量移動を行う平行移動変位形態と、全ての前記観測点が断面の中心に対し一致して等量回転を行う回転変位形態を含み、断面変形変位形態は、断面観測点が前記断面中心に相対して拡大または縮小する均等な変形変位形態、及び前記断面中心に相対する変形が楕円形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が三角形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が四辺形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が五辺形の変形変位形態、乃至は前記断面中心に相対する変形が多辺形の変形変位形態の複数種の変位形態を含む。且つ三次元空間中のトンネル内において、通行方向は軸方向、重力方向は垂直方向、そして軸方向及び垂直方向と直交する方向が横方向となり、前記三次元空間における断面剛体運動は、軸方向の平行移動、横方向の平行移動、垂直方向の平行移動、軸方向に相対する回転、横方向軸に相対する回転、垂直軸に相対する回転を含む。   The present invention is an analysis system for obtaining a stress change of a lining of a tunnel through a displacement amount, wherein the wall surface is a lining wall surface, and the displacement amount is a change in a spatial position of the lining wall surface at different times. The cross-section is an observation cross-section of a target for measuring a displacement amount in a tunnel, the cross-section includes a plurality of observation points in a sufficient number to measure a deformation phenomenon of the tunnel, and the tunnel unit has two observation points. A set of changes in spatial position at different times of all observation points of the cross section is a cross-section displacement amount, a change amount of a specific cross-section is a displacement form, Results in a rigid cross-section motion and a cross-sectional deformation, and the displacement pattern corresponds to a known displacement amount and wall stress change. The cross-section rigid body motion includes a translation displacement form in which all the observation points coincide with each other and performs the same amount of movement, and a rotation displacement form in which all the observation points coincide with the center of the cross section and perform the same amount of rotation, The cross-sectional deformation displacement form is a uniform deformation displacement form in which the cross-section observation point expands or contracts relative to the cross-section center, a deformation deformation form in which the deformation relative to the cross-section center is elliptical, and a deformation corresponding to the cross-section center. Is a triangular deformation displacement form, the deformation relative to the cross-sectional center is a quadrilateral deformation displacement form, the deformation relative to the cross-section center is a pentagonal deformation deformation form, or the deformation relative to the cross-section center is multi-sided. It includes a plurality of types of displacements of the shape. And, in the tunnel in the three-dimensional space, the traffic direction is the axial direction, the gravity direction is the vertical direction, and the direction orthogonal to the axial direction and the vertical direction is the horizontal direction, and the rigid cross-sectional motion in the three-dimensional space is the axial direction. Includes translation, lateral translation, vertical translation, rotation relative to the axial direction, rotation relative to the horizontal axis, and rotation relative to the vertical axis.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システムであり、三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含む前記シミュレーション模型の構築は、前述のステップS10乃至ステップS15を含む。   The present invention is an analysis system for obtaining a stress change of a lining of a tunnel through a displacement amount, and includes a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections serving as boundaries of the model, and measurement variables and displacement modes of the simulation model. The construction includes the above-described steps S10 to S15.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システムであり、複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得ることは、前述のステップS20乃至ステップS25を含む。   The present invention is an analysis system for obtaining a stress change of a tunnel lining through a displacement amount, and calculates a relative displacement amount of the tunnel unit and a constituent amount of the displacement form based on a plurality of displacement measurement values of the cross section, Obtaining the value of the stress change on the wall surface includes the above-described steps S20 to S25.

本発明は変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システムであり、前述のステップS24における判断結果が均等である場合、壁面の応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得することは、前述のステップS30乃至ステップS34を含む。   The present invention is an analysis system for obtaining a change in stress of the backing of a tunnel through the amount of displacement. If the determination result in step S24 is equal, the change in wall surface stress is compared with the distribution of cracks in the wall surface. Acquiring a stress change matching the split distribution by modifying the calculated value of the relative displacement accordingly includes the above-described steps S30 to S34.

上に記載した「発明の概要」は本発明の範囲を制限するものではなく、本発明の各種分析及び試験についての具体的な内容は、以下の「発明を実施するための形態」で詳述される。   The “Summary of the Invention” described above does not limit the scope of the present invention, and specific contents of various analyzes and tests of the present invention are described in detail in “Description of the Invention” below. Is done.

本発明における三次元座標の定義とトンネル空間との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a definition of three-dimensional coordinates and a tunnel space according to the present invention. 本発明における変位量により壁面の応力変化を引起すシミュレーション方法の流れ図である。4 is a flowchart of a simulation method for causing a change in stress on a wall surface by a displacement amount according to the present invention. 任意のトンネル内の複数の断面の変位量及びトンネルユニットの相対変位を示す図である。It is a figure showing the amount of displacement of a plurality of sections in an arbitrary tunnel, and the relative displacement of a tunnel unit. ステップS1が含む更なるステップの流れ図である。5 is a flowchart of further steps included in step S1. トンネルユニットの前、後観測断面の構築図である。It is a construction drawing of the observation section before and after the tunnel unit. 六種類の剛体運動変位形態及び部分変形変位形態を含む、各種変位形態を示す図である。It is a figure which shows various displacement forms including six types of rigid body motion displacement forms and partial deformation displacement forms. シミュレーション模型における強制的変位の分布を示す図である。It is a figure showing distribution of forced displacement in a simulation model. ステップS2が含む更なるステップの流れ図である。5 is a flowchart of further steps included in step S2. ステップS3が含む更なるステップの流れ図である。It is a flowchart of the further step which step S3 contains. 各種変位形態の測量変数により引起される裏張り裂け目の型態を例示する図である。It is a figure which illustrates the type of the backing tear caused by the survey variable of various displacement forms. 各種変位形態の測量変数により引起される裏張り裂け目の型態を例示する図である。It is a figure which illustrates the type of the backing tear caused by the survey variable of various displacement forms. トンネルユニットにおける前、後の観測断面の相対運動により引起される裏張り裂け目のシミュレーションと実際の結果を例示する図である。It is a figure which illustrates the simulation and actual result of the backing tear caused by the relative motion of the observation section before and after in the tunnel unit. 本発明における変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置のブロック図である。It is a block diagram of the analysis device which calculates | requires the stress change of the lining of a tunnel through the amount of displacement in this invention. 本発明における変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システムのブロック図である。It is a block diagram of the analysis system which calculates | requires the stress change of the lining of a tunnel through the amount of displacement in this invention.

本発明の技術内容、目的及び効果への理解に資するために、以下に付属の図面と合わせて具体的な実施例を述べる。   In order to contribute to the understanding of the technical contents, objects, and effects of the present invention, specific examples will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明における三次元座標の定義とトンネル空間との関係を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the definition of three-dimensional coordinates and the tunnel space in the present invention.

図2は本発明における変位量により壁面の応力変化を引起すシミュレーション方法の流れ図であり、ステップS1乃至ステップS3を含む。ステップS1ではシミュレーション模型が提供され、且つ前記シミュレーション模型は三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含む。特に、ステップS1では数値試験模型を構築並びに調整することができ、前記三次元模型はトンネルユニットとすることができ、且つ前記壁面はトンネルの裏張り壁面とすることができる。測量変数は断面変位量とすることができ、更に言えば各種変位形態の変位量とすることができる。図3は複数の異なる観測断面を獲得することでシミュレーション模型、断面変位量測量値等を構築する際の図である。   FIG. 2 is a flowchart of a simulation method according to the present invention for causing a change in stress on a wall surface by a displacement amount, and includes steps S1 to S3. In step S1, a simulation model is provided, and the simulation model includes a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections bordering the model, and its survey variables and displacement modes. In particular, in step S1, a numerical test model can be constructed and adjusted, the three-dimensional model can be a tunnel unit, and the wall can be a lining wall of a tunnel. The survey variable can be a cross-sectional displacement, and more specifically, a displacement of various displacement modes. FIG. 3 is a diagram when a simulation model, a cross-section displacement measurement value, and the like are constructed by acquiring a plurality of different observation cross-sections.

ステップS2では、複数の前記断面の変位量測量値に基づき、前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を獲得する。特に、ステップS2では前記複数の観測断面変位量の変位形態構成量を解算し、並びに前記複数の変位形態構成量に基づき、前記複数の観測断面の間にあるトンネルユニットの相対変位量を解算し、更に前記シミュレーション模型の境界に対し前記変位量測量値を加え、そして複数の前記相対変位量により生成される応力変化を得る。   In step S2, a relative displacement amount of the tunnel unit and a component amount of the displacement form are calculated based on the displacement amount measurement values of the plurality of cross sections, and a stress change value of the wall surface is obtained. In particular, in step S2, a displacement form component of the plurality of observation section displacements is calculated, and a relative displacement of a tunnel unit between the plurality of observation sections is calculated based on the plurality of displacement section components. Then, the displacement measurement value is added to the boundary of the simulation model, and a stress change generated by the plurality of relative displacements is obtained.

ステップS3では、壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得する。特に、ステップS3では壁面応力変化が均等か否か、及びトンネルの実際の裂け目分布に基づいてシミュレーション模型を調整し、且つ裂け目分布とマッチする裏張り応力変化量を求めることができる。   In step S3, the wall surface stress change is compared with the crack distribution on the wall surface, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation, thereby obtaining a stress change matching the crack distribution. In particular, in step S3, it is possible to adjust the simulation model based on whether or not the wall surface stress change is uniform and the actual crack distribution of the tunnel, and obtain the amount of backing stress change matching the crack distribution.

図4はステップS1が含む更なるステップの流れ図である。図4が示すように、ステップS1はステップS10乃至ステップS15を含む。ステップS10では初期シミュレーション模型を構築することができ、且つ前記シミュレーション模型は三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含む。特に、数値模型の構築/調整は少なくともトンネルの幾何学形状、構造及び観測断面の配置位置、セルのサイズ等が考慮されるべきである。測量変数及び変位形態は、例えば図5における、軸方向に相対する平行移動、横方向に相対する平行移動、垂直方向に相対する平行移動、軸方向に相対する回転、横方向軸に相対する回転、垂直軸に相対する回転、均等な変形変位形態、楕円の変形変位形態、三角の変形変位形態、四辺の変形変位形態、五辺の変形変位形態等がある。   FIG. 4 is a flowchart of further steps included in step S1. As shown in FIG. 4, step S1 includes steps S10 to S15. In step S10, an initial simulation model can be constructed, and the simulation model includes a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross sections as boundaries of the model, and its survey variables and displacement modes. In particular, the construction / adjustment of the numerical model should take into account at least the geometrical shape of the tunnel, the structure and the arrangement position of the observation cross section, the size of the cell, and the like. The survey variable and the displacement form are, for example, the translation in the axial direction, the translation in the lateral direction, the translation in the vertical direction, the rotation in the axial direction, and the rotation in the lateral direction in FIG. , Rotation relative to the vertical axis, uniform deformation displacement, elliptical deformation, triangle deformation, four-sided deformation, five-sided deformation, and the like.

ステップS11では、それぞれ剛体運動変位形態の断面変位量を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を得ることができる。特に、模型の境界に対し変位形態の変位量を加える、即ち数値模型の境界の一端(遠端)を固定することが、もう一端(近端)にはシミュレーションの単位変位値を加えることができ、その後トンネル裏張りの変位の結果を読取ることができる。詳しく言えば、本発明では隣合う観測断面をトンネルユニットとし、その内の一端を固定端として強制的に変位をゼロとすることで、前記隣合う観測断面の相対変位を計算し、並びに二つの観測断面間の変位が線形分布を呈すると仮定する(図5及び図7を参照)。トンネルユニット前後の観測断面の相対運動を数値模型に入力することで裏張り裂け目をシミュレートし、そして多数の期間における変位及び裂け目観測を有することから、前記の観測結果を通じて再び数値模型を検査、修正するといったことが可能となり、並びに将来起こり得る変位及び裂け目の傾向に対する予測が可能となる(図10A及び図10B、図11を参照)。   In step S11, the cross-sectional displacement amount of each of the rigid body motion displacement modes is added to the boundary of the simulation model, and a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit can be obtained. In particular, adding the amount of displacement in the displacement mode to the model boundary, that is, fixing one end (far end) of the boundary of the numerical model, and adding the unit displacement value of the simulation to the other end (near end) The result of the displacement of the tunnel lining can then be read. More specifically, in the present invention, the adjacent observation cross section is a tunnel unit, and one end of the tunnel unit is a fixed end and the displacement is forcibly set to zero, thereby calculating the relative displacement of the adjacent observation cross section, and It is assumed that the displacement between the observation sections exhibits a linear distribution (see FIGS. 5 and 7). By simulating the lining rupture by inputting the relative motion of the observation cross section before and after the tunnel unit into the numerical model, and having displacement and rupture observations for a number of periods, the numerical model was inspected again through the above observation results, Corrections, etc., as well as predictions for possible displacements and tear trends (see FIGS. 10A and 10B, FIG. 11).

ステップS12では、前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断することができ、均等でなければステップS10に移行し、均等であればステップS13を実行する。特に数値模型に対して、トンネル壁面変位、及びトンネル壁面と周囲の岩の応力変化が均等であるか否かを検査することができる。   In step S12, it can be determined whether or not the survey variables and stress changes of the initial simulation model are equal. If not, the process proceeds to step S10, and if equal, step S13 is executed. In particular, for a numerical model, it is possible to inspect whether the displacement of the tunnel wall surface and the change in stress between the tunnel wall surface and the surrounding rock are uniform.

ステップS13では、変形変位形態の変位値を前記シミュレーション模型の境界に加え、トンネルユニットの変形の応力変化を得ることができる。特に、数値模型の境界の遠端を必要とされる方法で固定し、且つ近端には例えば均等な圧縮、楕円、三角、四辺等の変形変位形態の変位量を加え、且つトンネル壁面変位及び応力変化の状況を読取ることができる。   In step S13, a displacement value of the deformation of the tunnel unit can be obtained by adding the displacement value of the deformation displacement mode to the boundary of the simulation model. In particular, the far end of the boundary of the numerical model is fixed in a required manner, and the near end is applied with, for example, uniform compression, an elliptical shape, a triangular shape, a deformation amount such as a four-sided deformation amount, and a tunnel wall displacement and The state of the stress change can be read.

ステップS14では、前記変形形態とシミュレーション模型の境界に加える条件が合致するか否かを判断する。合致しないならステップS10に移行し、合致するならステップS2を実行する。特に数値模型に対して、トンネル壁面変位、及びトンネル壁面と周囲の岩の応力変化が均等であるか否かを検査することができる。   In step S14, it is determined whether or not the conditions to be applied to the boundary between the deformation mode and the simulation model match. If they do not match, the process proceeds to step S10, and if they do match, step S2 is executed. In particular, for a numerical model, it is possible to inspect whether the displacement of the tunnel wall surface and the change in stress between the tunnel wall surface and the surrounding rock are uniform.

図8はS2が含む更なるステップの流れ図である。図8が示すように、ステップS2はステップS20乃至ステップS21、ステップS22a乃至ステップS24a及びステップS22b乃至ステップS24bを含む。ステップS20では、複数の前記断面の変位の測量値を獲得し、更に言えば、高精度のトンネル変位観測技術に基づき複数の前記断面の変位の測量値を獲得することができる。特に、トンネル観測断面の三次元空間座標測量値によって前記トンネル断面の変位測量値を計算することができる。   FIG. 8 is a flowchart of further steps included in S2. As shown in FIG. 8, step S2 includes steps S20 to S21, steps S22a to S24a, and steps S22b to S24b. In step S20, the measured values of the displacements of the plurality of cross sections are obtained, and more specifically, the measured values of the displacements of the plurality of cross sections can be obtained based on a highly accurate tunnel displacement observation technique. In particular, the displacement measurement value of the tunnel section can be calculated based on the three-dimensional spatial coordinate measurement value of the tunnel observation section.

ステップS21では、複数の前記断面の変位の測量値の変位形態構成量を獲得し、更に言えば、前記断面の変位測量値に基づいて変位形態構成量を獲得することができる。特に、観測断面に観測された変位測量値によって、変位形態の構成量を計算することができる。   In step S21, a displacement configuration component of a plurality of measurement values of the displacement of the cross section is obtained, and more specifically, a displacement configuration component can be obtained based on the displacement measurement value of the cross section. In particular, it is possible to calculate the constituent amount of the displacement form based on the displacement measurement value observed on the observation section.

ステップS22aでは、前記変位形態構成量に基づいて、断面剛体運動に属する変位形態の構成量を獲得することができる。特に、断面変位測量値の変位形態構成における、軸方向の平行移動、横方向の平行移動、垂直方向の平行移動、軸方向に相対する回転、横方向に相対する回転、垂直軸に相対する回転等六種類の変位形態が対応する構成量の数値の大きさを獲得することができる。   In step S22a, based on the displacement configuration component, a configuration component of the displacement configuration belonging to the cross-section rigid body motion can be obtained. In particular, axial translation, lateral translation, vertical translation, rotation relative to the axial direction, rotation relative to the horizontal direction, rotation relative to the vertical axis in the displacement configuration of the cross-sectional displacement measurement value Six different types of displacement modes can obtain the magnitude of the numerical value of the constituent quantity corresponding thereto.

ステップS23aでは、トンネルユニットの境界とする前記断面剛体運動に基づいて、前記トンネルユニットの相対剛体運動構成量を獲得し、且つ前記構成量に基づいて前記相対剛体運動の種類を順序付けする。更に言えば、トンネルユニットの境界の二つの断面の剛体運動変位形態構成量に基づいて、前記トンネルユニットの相対剛体運動形態構成量を獲得することができ、且つ前記構成量の大きさに基づいて前記相対剛体運動の種類を順序付けする。特に、そのうちの断面を基準とする剛体運動量値を獲得し、且つトンネルユニットの六つの相対剛体運動変位の値を大きさによって順序付けすることができる。   In step S23a, a relative rigid motion component of the tunnel unit is obtained based on the cross-sectional rigid motion as a boundary of the tunnel unit, and the type of the relative rigid motion is ordered based on the component. More specifically, the relative rigid motion form component of the tunnel unit can be obtained based on the rigid motion displacement form component of the two cross sections at the boundary of the tunnel unit, and based on the magnitude of the component. The types of the relative rigid body motion are ordered. In particular, it is possible to obtain the rigid momentum value with reference to the cross section of them, and to order the values of the six relative rigid motion displacements of the tunnel unit by magnitude.

ステップS24aでは、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得することができる。更に言えば、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記トンネルユニットの相対剛体運動形態構成量が対応する変位値を前記シミュレーション模型の境界に加えることができる。特に、数値模型の変位をゼロ調整し、且つ数値模型の境界に対し相対剛体運動変位形態が対応する変位値を加えることができる。即ち剛体運動変位形態の構成量によって、断面変位測量値の最大構成量を占める剛体運動変位形態を始まりとし、順番に数値模型の境界に対し対応する変位値を加える。   In step S24a, the survey variable of the simulation model is zero-adjusted, and the value of the relative rigid body motion is added to the boundary of the simulation model, so that a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit can be obtained. More specifically, the measurement variables of the simulation model can be adjusted to zero, and a displacement value corresponding to the relative rigid motion form component of the tunnel unit can be added to the boundary of the simulation model. In particular, the displacement of the numerical model can be zero-adjusted and a displacement value corresponding to the relative rigid body motion displacement mode with respect to the boundary of the numerical model can be added. In other words, the rigid motion displacement pattern which occupies the largest component of the cross-sectional displacement measured value starts with the component of the rigid motion displacement pattern, and the corresponding displacement value is sequentially added to the boundary of the numerical model.

またステップS22bでは、前記変位形態構成量に基づいて、断面変形に属する変位形態の構成量を獲得することができる。特に、断面変位測量値の変位形態構成における、断面中心に相対して拡大または縮小する均等な変形変位形態、及び断面中心に相対する変形が楕円形の変位形態、断面中心に相対する変形が三角形の変位形態、断面中心に相対する変形が四辺形の変位形態、断面中心に相対する変形が五辺形の変位形態、乃至は断面中心に相対する変形が多辺形の変位形態の複数種の変位形態が対応する構成量の数値の大きさを獲得することができる。   Further, in step S22b, the constituent amount of the displacement mode belonging to the cross-sectional deformation can be obtained based on the displacement mode constituent amount. In particular, in the displacement configuration of the cross-sectional displacement measurement value, a uniform deformation displacement mode that expands or contracts relative to the center of the cross section, an elliptical deformation mode relative to the center of the cross section, and a triangle that deforms relative to the center of the cross section , The deformation relative to the center of the cross section is a quadrilateral, the deformation relative to the center of the cross section is a pentagon, or the deformation relative to the center of the cross section is a polygon. The magnitude of the numerical value of the component corresponding to the displacement mode can be obtained.

ステップS23bでは、トンネルユニットの境界とする断面変形に基づいて、前記トンネルユニットの変形構成量を獲得し、且つ前記構成量に基づいて変形形態を順序付けする。更に言えば、トンネルユニットの境界の二つの断面の変形変位形態構成量に基づいて、前記トンネルユニットの変形構成量を獲得することができ、且つ前記構成量の大きさに基づいて前記変形形態を順序付けする。特に、前記トンネルユニットの複数種の変位形態を大きさによって順序付けした成果を獲得することができる。   In step S23b, based on the cross-sectional deformation at the boundary of the tunnel unit, a deformation component of the tunnel unit is obtained, and the deformation modes are ordered based on the configuration. Furthermore, it is possible to obtain the deformation component of the tunnel unit based on the deformation displacement configuration components of the two cross sections at the boundary of the tunnel unit, and to change the deformation configuration based on the magnitude of the configuration component. Order. In particular, it is possible to obtain a result in which a plurality of types of displacements of the tunnel unit are ordered by size.

ステップS24bでは、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、トンネルユニット変形の応力変化を得ることができる。更に言えば、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記トンネルユニットの変形形態構成量が対応する変位値を前記シミュレーション模型の境界に加えることができる。特に、数値模型の変位をゼロ調整し、且つ前記シミュレーション模型の境界と前記変形形態の構成量の大きさに基づき、前記シミュレーション模型の境界に対し前記変形形態に対応する変位値を加えることができる。構成量が最大の前記変形形態を始まりとし、且つ最小比率の前記変形形態に向かって順番に、前記変形形態に対応する変位量を前記シミュレーション模型の境界に対し加える。特に、境界と裏張り変形形態構成量に基づき、模型の境界に対し変形形態に対応する変位量を加え、実際比率が最大の変形形態を始まりとし、形態に対応する変位量を順に模型の境界に加える。   In step S24b, the survey variable of the simulation model is zero-adjusted, and at the same time, the value of the deformation mode is added to the boundary of the simulation model to obtain the stress change of the tunnel unit deformation. More specifically, the measurement variables of the simulation model can be zero-adjusted, and the displacement value corresponding to the deformation component of the tunnel unit can be added to the boundary of the simulation model. In particular, the displacement of the numerical model can be zero-adjusted, and a displacement value corresponding to the deformation mode can be added to the boundary of the simulation model based on the size of the component of the deformation model and the boundary of the simulation model. . A displacement corresponding to the deformation is added to the boundary of the simulation model in order from the deformation having the largest component and toward the deformation having the smallest ratio. In particular, based on the boundary and the backing deformation constituent, the displacement corresponding to the deformation is added to the boundary of the model, and the deformation corresponding to the form is calculated in order from the deformation with the largest actual ratio. Add to

円形のトンネルを例とすれば、一回目の測量を行う際にはA、B二つの断面の各観測点の絶対座標を獲得する。断面はいずれも観測点の絶対座標を通じて断面の中心位置が計算されるものとなる。並びに二期目の測量で測定された観測値から一期目の値を引くか、または一期目の測量で測定された観測値から二期目の値を引き、更にA断面の観測値からB断面の値を引くか、またはB断面の観測値からA断面の値を引く。これにより、これら二回の測量期間におけるA断面の各観測点がB断面の各観測点に相対した変化の状況が獲得され、(????,????,????AB,12で示される。断面の変位は剛体運動と変形とに分離され、そのうち剛体運動は更に剛体平行移動運動と剛体回転運動の二種類に分離される。 In the case of a circular tunnel, for example, when the first survey is performed, the absolute coordinates of each observation point of two cross sections A and B are acquired. In each section, the center position of the section is calculated through the absolute coordinates of the observation point. And subtract the value of the first term from the observation value measured in the survey of the second term, or subtract the value of the second term from the observation value measured in the survey of the first term, and further from the observation value of the A section The value of section B is subtracted, or the value of section A is subtracted from the observed value of section B. As a result, the state of the change of each observation point of the A section in the two survey periods relative to each observation point of the B section is obtained, and (?? ??, ?? ??, ?? ?? ) AB , 12 . The displacement of the cross section is divided into rigid motion and deformation, and the rigid motion is further divided into two types, rigid translation motion and rigid rotational motion.

詳しく言えば、分解変位の概念から派生した、軸方向単位の平行移動、横方向単位の平行移動、垂直方向の平行移動、軸方向に相対する回転、横方向軸に相対する回転、垂直軸に相対する回転等の六種類の剛体運動、更に均等な変形変位形態、楕円の変形変位形態、三辺の変形変位形態、四辺の変形変位形態、五辺の変形変位形態等の断面の中心に相対する複数種の多辺の変形であるが、これら複数種の変位型態に対してそれぞれ異なる境界条件が与えられ、それぞれが引起すトンネル壁面の応力変化及び裂け目の型態が探られることとなる。剛体平行移動の場合、囲み岩模型の前断面に対し均等に1単位長さの強制的変位が加えられる、即ち強制的に前断面を均等に軸方向(Y軸)、横方向(X軸)、垂直方向(Z軸)に移動させ、また側面は線形に漸次変位するが仮定され、前、後二つの断面間の変位が連続的に分布する(図7(a)は横方向の平行移動を例としている)。剛体回転の場合、前断面がそれぞれX軸、Y軸及びZ軸を巻く形で回転し、また側面は線形に漸次変位することか仮定され、前、後二つの断面が連結される(図7(b)はZ軸を巻く回転を例としている)。変形の場合、前、後二つの断面に対し共に強制的変位を加え、また側面の変位は均等に分布し(図7(c)は楕円の変形を例としている)、そして前断面に対し強制的変位を加え、また側面は線形に漸次変位すること仮定され、前、後二つの断面が連結される。境界条件は裏張り及び囲み岩の模型における前、後の断面上に設けられる。簡単に言えば、前記壁面は裏張り壁面であり、前記変位量は前記裏張り壁面の異なる時間での空間位置の変化であり、断面はトンネルにおける変位量測定のための測標の観測横断面であり、前記断面はトンネルの変形現象を測定するのに十分な数量の複数個の観測点を含み、前記トンネルユニットは二つのトンネル観測断面を境界とするトンネル範囲であり、前記断面の全観測点の異なる時間での空間位置の変化の集合は断面変位量であり、特定の断面の変化量は変位形態であり、変位形態は断面剛体運動及び断面変形となり、そして前記変位形態は既知の変位量及び壁面応力変化に対応している。断面剛体運動は、全ての前記観測点が一致して等量移動を行う平行移動変位形態と、全ての前記観測点が断面の中心に対し一致して等量回転を行う回転変位形態を含み、断面変形変位形態は、断面観測点が前記断面中心に相対して拡大または縮小する均等な変形変位形態、及び前記断面中心に相対する変形が楕円形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が三角形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が四辺形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が五辺形の変形変位形態、乃至は前記断面中心に相対する変形が多辺形の変形変位形態の複数種の変位形態を含む。且つ三次元空間中のトンネル内において、通行方向は軸方向、重力方向は垂直方向、そして軸方向及び垂直方向と直交する方向が横方向となり、前記三次元空間における断面剛体運動は、軸方向の平行移動、横方向の平行移動、垂直方向の平行移動、軸方向に相対する回転、横方向軸に相対する回転、垂直軸に相対する回転を含む。   To be more specific, derived from the concept of disassembly displacement, translation in the axial unit, translation in the lateral unit, translation in the vertical direction, rotation in the axial direction, rotation in the horizontal direction, rotation in the vertical axis Relative to the center of the cross-section of six types of rigid body motions such as rotation, more uniform deformation displacement, elliptical deformation, three-sided deformation, four-sided deformation, and five-sided deformation However, different boundary conditions are given to each of these types of displacement types, and the stress changes and crack types of the tunnel wall surface caused by each of these types are searched for. . In the case of rigid translation, a forcible displacement of one unit length is applied evenly to the front section of the enclosure rock model, ie, the front section is forcibly and evenly axially (Y-axis) and transversely (X-axis). Is moved in the vertical direction (Z-axis), and the side surface is supposed to be gradually displaced linearly, and the displacement between the front and rear cross sections is continuously distributed (FIG. 7 (a) shows the horizontal translation Is an example). In the case of rigid body rotation, it is assumed that the front section rotates around the X axis, the Y axis and the Z axis, respectively, and that the side faces are gradually displaced linearly, and the front and rear sections are connected (FIG. 7). (B) shows an example of a rotation around the Z-axis). In the case of deformation, a forcible displacement is applied to both the front and rear cross sections, and the displacement of the side surface is evenly distributed (FIG. 7 (c) shows an example of an elliptical deformation). It is assumed that a lateral displacement is applied and the side surface is gradually and linearly displaced, and the front and rear cross sections are connected. Boundary conditions are provided on the front and back sections of the lining and surrounding rock models. Briefly, the wall surface is a backing wall surface, the displacement amount is a change in spatial position of the backing wall surface at different times, and a cross section is an observation cross section of a measurement target for measuring a displacement amount in a tunnel. Wherein the cross section includes a plurality of observation points in a sufficient number to measure the deformation phenomenon of the tunnel, and the tunnel unit is a tunnel range bounded by two tunnel observation cross sections, and the entire observation of the cross section is performed. The set of spatial position changes at different times of the points is the cross-sectional displacement, the specific cross-sectional change is the displacement form, the displacement form is a cross-section rigid body motion and a cross-sectional deformation, and the displacement form is a known displacement And changes in wall stress. The cross-section rigid body motion includes a translation displacement form in which all the observation points coincide with each other and performs the same amount of movement, and a rotation displacement form in which all the observation points coincide with the center of the cross section and perform the same amount of rotation, The cross-sectional deformation displacement form is a uniform deformation displacement form in which the cross-section observation point expands or contracts relative to the cross-section center, a deformation deformation form in which the deformation relative to the cross-section center is elliptical, and a deformation corresponding to the cross-section center. Is a triangular deformation displacement form, the deformation relative to the cross-sectional center is a quadrilateral deformation displacement form, the deformation relative to the cross-section center is a pentagonal deformation deformation form, or the deformation relative to the cross-section center is multi-sided. It includes a plurality of types of displacements of the shape. And, in the tunnel in the three-dimensional space, the traffic direction is the axial direction, the gravity direction is the vertical direction, and the direction orthogonal to the axial direction and the vertical direction is the horizontal direction, and the rigid cross-sectional motion in the three-dimensional space is the axial direction. Includes translation, lateral translation, vertical translation, rotation relative to the axial direction, rotation relative to the horizontal axis, and rotation relative to the vertical axis.

ステップS25では、ステップS24aにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断することができ、均等であればステップS3を実行し、均等でなければステップS24aを実行し、そして、ステップS24bにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断することができ、均等であればステップS3を実行し、均等でなければステップS24bを実行する。   In step S25, it can be determined whether or not the survey variables and the stress changes of the simulation model in step S24a are equal. If they are equal, step S3 is executed. If not, step S24a is executed. It can be determined whether or not the survey variables and stress changes of the simulation model in step S24b are equal. If they are equal, step S3 is executed, and if not, step S24b is executed.

ステップS30では、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、前記トンネルユニットの境界の断面変位の測量値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの断面変位測量値によって引起された応力変化の総量を得る。特に、前記断面変位測量値が引起した壁面応力変化の量値を計算することができる。   In step S30, the survey variable of the simulation model is zero-adjusted, the measured value of the sectional displacement of the boundary of the tunnel unit is added to the boundary of the simulation model, and the change of the stress caused by the measured value of the sectional displacement of the tunnel unit is calculated. Get the total amount. In particular, it is possible to calculate the amount of change in wall stress caused by the measured cross-sectional displacement.

ステップS31では、前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断することができ、均等であればステップS32を実行し、均等でなければステップS34を実行する。   In step S31, it can be determined whether the survey variables and the stress changes of the initial simulation model are equal. If they are equal, step S32 is executed, and if not, step S34 is executed.

前述のステップS3は異なる状況においてステップS34に到達するものとできる。一つ目の状況として、ステップS31の結果が均等でないというものである場合、トンネルユニットの裏張り応力の増加量及び変位量を分析した結果を獲得する。二つ目の状況として、ステップS31の結果が均等であるというものであり、且つステップS32の裏張り壁面応力が強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチした場合、トンネルユニットの裏張り応力の増加量及び変位量を分析した結果を獲得する。三つ目の状況として、ステップS31の結果が均等であるというものであり、且つステップS32の結果がマッチしないというものである場合、ステップS33を実行することで、分析の結果が裏張り応力が強度に近く且つ強度を超過しないものを獲得し、六種類の相対剛体運動の量値及び多種類の変形形態が対応する境界変位量、変形量入力順序を減少させ、裏張り応力が強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチした後にステップS30を実行する。更に言えば、応力が前記裏張り壁面強度を超過する、前記壁面材料の強度に接近する、または前記壁面材料の強度に等しい壁面の空間位置を獲得することができ、且つ相対する複数の前記測量変数及び前記変位形態に対応する断面変位量の値を減少させることで、減少させた変位形態断面変位量を前記シミュレーション模型の境界に加え、これを壁面応力が前記壁面材料の強度より小さくなるまで、または壁面応力が前記壁面材料の強度より大きくなる位置と裏張り裂け目位置がマッチするまで行う。特に、裏張り応力が前記壁面材料の強度に近く且つこの強度を超過しないという分析結果を獲得し、六つの相対単位変位分量及び変形形態が対応する境界変位量、変形量入力順序を減少させ、これを壁面応力が前記壁面材料の強度より小さくなるまで、または裏張り応力が前記壁面材料の強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチするまで行う。測量変数により引起される裏張り裂け目の型態の例は、図10A及び図10Bに示される。トンネルユニットにおける前、後の観測断面の相対運動により引起される裏張り裂け目のシミュレーション例と実際例との比較結果は、図11に示される。   Step S3 described above may reach step S34 in different situations. As a first situation, if the result of step S31 is not uniform, the result of analyzing the increase and displacement of the backing stress of the tunnel unit is obtained. The second situation is that the result of step S31 is uniform, and if the position where the backing wall stress exceeds the strength in step S32 matches the position of the backing tear, the backing stress of the tunnel unit is matched. The result of analyzing the amount of increase and the amount of displacement is obtained. As a third situation, when the result of step S31 is equal and the result of step S32 does not match, by executing step S33, the result of the analysis indicates that the backing stress is lower. Acquisition that is close to the strength and does not exceed the strength, reduces the amount of relative rigid body motion of six types and the boundary displacement amount corresponding to various types of deformation, the input order of deformation amount, the backing stress exceeds the strength Step S30 is executed after the position to be breached and the position of the backing tear match. Furthermore, the stress can exceed the strength of the backing wall, approach the strength of the wall material, or obtain the spatial position of the wall equal to the strength of the wall material, and obtain a plurality of opposing surveys. By reducing the variable and the value of the sectional displacement amount corresponding to the displacement form, the reduced displacement form sectional displacement amount is added to the boundary of the simulation model, and this is applied until the wall stress becomes smaller than the strength of the wall material. Or until the position where the wall stress becomes larger than the strength of the wall material and the position of the backing tear match. In particular, the analysis result that the backing stress is close to and does not exceed the strength of the wall material is obtained, and the six relative unit displacement amounts and the boundary displacement amounts corresponding to the deformation modes and the deformation amount input order are reduced, This is performed until the wall stress becomes smaller than the strength of the wall material, or until the position where the backing stress exceeds the strength of the wall material and the position of the backing tear match. Examples of the types of backing tears caused by survey variables are shown in FIGS. 10A and 10B. FIG. 11 shows a comparison result between the simulation example and the actual example of the backing tear caused by the relative movement of the observation section before and after in the tunnel unit.

図12は、本発明における変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置のブロック図である。変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置1は、測量ユニット10及びプロセッサユニット11を含む。   FIG. 12 is a block diagram of an analysis apparatus for obtaining a change in stress of a tunnel lining through a displacement amount according to the present invention. The analysis device 1 for obtaining a change in stress of a tunnel lining through a displacement amount includes a surveying unit 10 and a processor unit 11.

前記測量ユニット10は複数の断面の変位量を測量することで複数の前記断面の変位量測量値を得る。   The surveying unit 10 obtains displacement measurement values of the plurality of cross sections by measuring the displacement amounts of the plurality of cross sections.

前記プロセッサユニット11は測量ユニット10に接続され、且つ三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含む前記シミュレーション模型によって、複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得る。その後壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布を対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得する。   The processor unit 11 is connected to the surveying unit 10 and displaces the plurality of cross sections by the simulation model including the three-dimensional tunnel unit, the plurality of different cross sections serving as boundaries of the model, and the survey variables and displacement modes. The relative displacement amount of the tunnel unit and the component amount of the displacement form are calculated based on the measured values, and the value of the stress change of the wall surface is obtained. Thereafter, the wall stress change is compared with the crack distribution on the wall surface, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation to obtain a stress change matching the crack distribution.

プロセッサユニット11は回路、ウェハ、CPU、SOC、マイクロプロセッサまたはそれらの組み合わせとすることができる。A、B、Cまたはそれらの組み合わせとは、A、B、Cの三者の内の少なくとも二者の組み合わせ、例えばA+B、A+C、B+C、A+B+Cであることに注意されたい。   The processor unit 11 can be a circuit, a wafer, a CPU, an SOC, a microprocessor, or a combination thereof. Note that A, B, C or a combination thereof is a combination of at least two of A, B, and C, for example, A + B, A + C, B + C, A + B + C.

特に、三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含む前記シミュレーション模型の構築は、前述のステップS10乃至ステップS15を含むことができる。   In particular, the construction of the simulation model including the three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections as boundaries of the model, and its survey variables and displacement modes may include the above-described steps S10 to S15.

複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得ることは、前述のステップS20乃至ステップS25を含むことができ、その内ステップS21の後において第一組ステップ(ステップS22a乃至ステップS24a)及び第二組ステップ(ステップS22b乃至ステップS24b)に分かれ、第一組ステップ及び/または第二組ステップを実行した後においてステップS25を実行し、並びに判断結果に応じて再度ステップS24a及び/またはステップS24b乃至ステップS25を実行する。   Calculating the relative displacement amount of the tunnel unit and the constituent amount of the displacement form based on the displacement measurement values of the plurality of cross sections, and obtaining the value of the stress change of the wall surface is performed by the above-described steps S20 to S25. After the step S21, a first grouping step (steps S22a to S24a) and a second grouping step (steps S22b to S24b) are divided, and the first grouping step and / or the second grouping step are performed. Is performed, step S25 is executed, and step S24a and / or steps S24b to S25 are executed again according to the determination result.

前述のステップS24における判断結果が均等である場合、壁面の応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得することは、前述のステップS30乃至ステップS34を含む。   If the determination result in step S24 is equal, the change in the wall surface is compared with the distribution of the cracks in the wall surface, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation to match the distribution of the cracks. Obtaining the required stress change includes the above-described steps S30 to S34.

注意をされたいのは、前記接続は電気的接続、量子結合(量子エンタングルメント)及び/または光配線等の、信号の伝達や指令が可能な接続方式とすることができる。変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置1のその他の詳細な内容は、既に詳述した通りであり、更なる説明を加えない。   It should be noted that the connection may be an electrical connection, a quantum coupling (quantum entanglement), and / or a connection method capable of transmitting and instructing a signal, such as an optical wiring. The other detailed contents of the analyzer 1 for obtaining the change in stress of the tunnel lining through the displacement amount are as already described in detail, and will not be further described.

図13は、本発明における変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システムのブロック図である。変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システム2は、測量装置20とプロセッサ装置21を含む。測量装置20とプロセッサ装置21の少なくとも一部の機能は、それぞれ前述の測量ユニット10及びプロセッサユニット11に対応する。プロセッサ装置21は回路、ウェハ、CPU、SOC、マイクロプロセッサまたはそれらの組み合わせとすることができ、またプロセッサ装置21は処理及び/または保存機能を備えるサーバ、クラウドコンピューティング、スーパーコンピュータ、ホストコンピュータ等を含むことができ、且つプロセッサ装置21は有線及び/または無線により測量装置20に接続されることができる。   FIG. 13 is a block diagram of an analysis system according to the present invention for obtaining a change in stress of a tunnel lining through a displacement amount. The analysis system 2 for obtaining a change in stress of a tunnel lining through a displacement amount includes a surveying device 20 and a processor device 21. At least some of the functions of the surveying device 20 and the processor device 21 correspond to the above-described surveying unit 10 and processor unit 11, respectively. The processor device 21 may be a circuit, a wafer, a CPU, an SOC, a microprocessor, or a combination thereof, and the processor device 21 may be a server, a cloud computing, a supercomputer, a host computer, or the like having processing and / or storage functions. The processor device 21 can be connected to the surveying device 20 by wire and / or wirelessly.

以上をまとめると、本発明によってトンネル劣化の二つの重要指標、即ち変位と裂け目との相互影響が整理され、引起される裏張りの応力、ひずみ分布及び裂け目型態が変位観測結果の入力により獲得され、実際の観測データが検査と修正を経ることで変位−裂け目メカニズムの数値模型が獲得される。よって本発明を通じて、長期的観測下で裂け目の進行傾向が予測されることで有効な補強工程がシミュレートされ、またトンネルの健全性及び安全性が評価され、トンネルのメンテンナンスに関する実用的な助言が提供されることとなる。   Summarizing the above, according to the present invention, two important indices of tunnel deterioration, namely, the interaction between the displacement and the fracture are arranged, and the induced stress, strain distribution and fracture type of the backing are obtained by inputting the displacement observation result. Then, a numerical model of the displacement-rip mechanism is obtained by inspecting and correcting the actual observation data. Thus, through the present invention, the effective reinforcement process is simulated by predicting the tendency of the crack to progress under long-term observation, the soundness and safety of the tunnel are evaluated, and practical advice on the maintenance of the tunnel is provided. Will be provided.

発明は当業者であれば諸般の修飾が可能であるが、いずれも後付の特許請求の範囲の保護範囲に含まれる。   Various modifications of the invention can be made by those skilled in the art, and all of them are included in the protection scope of the appended claims.

1 変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置
10 測量ユニット
11 プロセッサユニット
2 変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システム
20 測量装置
21 プロセッサ装置
S1 ステップ
S10〜S15 ステップ
S2 ステップ
S20、S21、S22a〜S24a、S22b〜S24b、S25 ステップ
S3 ステップ
S30〜S34 ステップ
1 Analyzing device 10 for obtaining stress change in tunnel lining based on displacement amount Surveying unit 11 Processor unit 2 Analyzing system 20 for obtaining stress change in tunnel lining based on displacement amount Surveying device 21 Processor device S1 Steps S10 to S15 Step S2 Step S20, S21, S22a to S24a, S22b to S24b, S25 Step S3 Step S30 to S34 Step

Claims (15)

変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法であり、
シミュレーション模型を提供し、前記シミュレーション模型が三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むステップと、
複数の前記断面の変位量測量値に基づき、前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を獲得するステップと、
壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得するステップとを含むことを特徴とする、変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法。
This is an analysis method to find the stress change of the tunnel lining through the displacement amount.
Providing a simulation model, wherein the simulation model includes a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections that border the model, and its survey variables and displacement modes;
Calculating a relative displacement amount of the tunnel unit and a component amount of the displacement mode based on the displacement measurement values of the plurality of cross sections, and obtaining a stress change value of the wall surface;
Comparing the wall stress change with the crack distribution of the wall surface, and correcting the calculated value of the relative displacement amount according to the situation, thereby obtaining a stress change matching the crack distribution. Analysis method to determine the change in stress on the backing of a tunnel through the amount of displacement.
前記壁面が裏張り壁面であり、前記変位量が前記裏張り壁面の異なる時間での空間位置の変化であり、断面がトンネルにおける変位量測定のための測標の観測横断面であり、前記断面がトンネルの変形現象を測定するのに十分な数量の複数個の観測点を含み、前記トンネルユニットが二つのトンネル観測断面を境界とするトンネル範囲であり、前記断面の全観測点の異なる時間での空間位置の変化の集合が断面変位量であり、特定の断面の変化量が変位形態であり、変位形態が断面剛体運動及び断面変形となり、前記変位形態が既知の変位量及び壁面応力変化に対応しており、断面剛体運動が、全ての前記観測点が一致して等量移動を行う平行移動変位形態と、全ての前記観測点が断面の中心に対し一致して等量回転を行う回転変位形態を含み、断面変形変位形態が、断面観測点が前記断面中心に相対して拡大または縮小する均等な変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が楕円形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が三角形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が四辺形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が五辺形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が多辺形の変形変位形態の複数種の変位形態を含み、且つ三次元空間中のトンネル内において、通行方向が軸方向、重力方向が垂直方向、そして軸方向及び垂直方向と直交する方向が横方向となり、前記三次元空間における断面剛体運動が、軸方向の平行移動、横方向の平行移動、垂直方向の平行移動、軸方向に相対する回転、横方向軸に相対する回転、垂直軸に相対する回転を含むことを特徴とする、請求項1に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法。   The wall surface is a backing wall surface, the displacement amount is a change in spatial position of the backing wall surface at different times, a cross section is an observation cross section of a target for measuring a displacement amount in a tunnel, and the cross section is Contains a plurality of observation points of sufficient quantity to measure the deformation phenomenon of the tunnel, the tunnel unit is a tunnel area bounded by two tunnel observation cross sections, and at different times of all the observation points of the cross section. The set of changes in spatial position is the cross-sectional displacement, the specific cross-sectional change is the displacement form, the displacement form is the cross-sectional rigid body motion and the cross-sectional deformation, and the displacement form is a known displacement amount and wall stress change. Corresponding, rigid body movement in cross-section, translational displacement form in which all the observation points coincide and perform equivalent movement, and rotation in which all the observation points coincide with the center of the section and perform equivalent rotation Including displacement mode , The cross-sectional deformation displacement form is a uniform deformation displacement form in which the cross-section observation point expands or contracts relative to the cross-sectional center, the deformation relative to the cross-sectional center is an elliptical deformation displacement form, and the deformation is relative to the cross-sectional center. Is a triangular deformation displacement form, the deformation relative to the cross-section center is a quadrilateral deformation deformation form, the deformation relative to the cross-section center is a pentagonal deformation deformation form, and the deformation relative to the cross-section center is a polygonal deformation. Including a plurality of types of deformation modes of deformation deformation mode, and in a tunnel in a three-dimensional space, the traffic direction is the axial direction, the gravity direction is the vertical direction, and the direction orthogonal to the axial direction and the vertical direction is the horizontal direction, Rigid cross-sectional motion in three-dimensional space includes axial translation, lateral translation, vertical translation, axial-facing rotation, lateral-facing rotation, and vertical-facing rotation DOO characterized, analysis method for determining the change in stress backing tunnel through displacement of the claim 1. 三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むシミュレーション模型の提供が、
初期シミュレーション模型を構築し、且つ前記シミュレーション模型が三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むステップと、
それぞれ剛体運動変位形態の断面変位量を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を得るステップと、
前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等でなければ、初期の前記シミュレーション模型を構築し、且つ前記シミュレーション模型が三次元トンネルユニットと、前記模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含み、均等であれば、それぞれ変形変位形態の断面変位量を前記シミュレーション模型の境界に加え、トンネルユニットの変形の応力変化を得るステップと、
前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等でなければ、初期の前記シミュレーション模型を構築し、且つ前記シミュレーション模型が三次元トンネルユニットと、前記模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含み、均等であれば、変位形態シミュレーションの結果に基づきシミュレーション模型を構築するステップとを含むことを特徴とする、請求項1に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法。
The provision of a simulation model including a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross sections to be the boundaries of the model, and its survey variables and displacement modes,
Constructing an initial simulation model, and wherein the simulation model includes a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections bordering the model, and its survey variables and displacement forms;
Adding a sectional displacement amount of each rigid body motion displacement form to the boundary of the simulation model to obtain a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit;
Determine whether the survey variables and stress changes of the initial simulation model are equal, and if not, construct the initial simulation model and use the simulation model as the boundary between the three-dimensional tunnel unit and the model. A plurality of different cross-sections, including their survey variables and displacement forms, if equal, add the cross-sectional displacement amount of each deformation displacement form to the boundary of the simulation model, to obtain a stress change of the deformation of the tunnel unit,
Determine whether the survey variables and stress changes of the initial simulation model are equal, and if not, construct the initial simulation model and use the simulation model as the boundary between the three-dimensional tunnel unit and the model. The displacement according to claim 1, comprising a step of constructing a simulation model based on a result of the displacement mode simulation, including a plurality of different cross sections and their survey variables and displacement modes. An analysis method to determine the change in stress of the tunnel lining through the amount.
複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得ることが、
複数の前記断面の変位の測量値を獲得するステップと、
複数の前記断面の変位の測量値の変位形態構成量を獲得するステップと、
第一組ステップと、
第二組ステップと、
前記第一組ステップ及び/または前記第二組ステップの後におけるステップとを含み、
前記第一組ステップが、
前記変位形態構成量に基づいて、断面剛体運動に属する変位形態の構成量を獲得するステップと、
トンネルユニットの境界とする前記断面剛体運動に基づいて、前記トンネルユニットの相対剛体運動構成量を獲得し、且つ前記構成量に基づいて前記相対剛体運動の種類を順序付けするステップと、
前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得するステップとからなり、
前記第二組ステップが、
前記変位形態構成量に基づいて、断面変形に属する変位形態の構成量を獲得するステップと、
トンネルユニットの境界とする断面変形に基づいて、前記トンネルユニットの変形構成量を獲得し、且つ前記構成量に基づいて変形形態を順序付けするステップと、
前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、トンネルユニット変形の応力変化を得るステップとからなり
前記第一組ステップ及び/または前記第二組ステップの後における前記ステップが、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得するステップにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であれば、前記壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得し、均等でなければ、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得し、そして、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニット変形の応力変化を得るステップにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であれば、前記壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得し、均等でなければ、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニット変形の応力変化を得るステップであることを特徴とする、請求項1に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法。
Calculating a relative displacement amount of the tunnel unit and a component amount of the displacement form based on the displacement amount measurement values of the plurality of cross sections, and obtaining a value of a stress change of the wall surface,
Obtaining a measurement of the displacement of the plurality of cross sections;
Obtaining a displacement morphological component of the measured values of the displacements of the plurality of cross sections;
The first set of steps,
A second set of steps,
A step after the first set step and / or the second set step,
The first set of steps comprises:
Based on the displacement form component, obtaining a component of the displacement form belonging to the cross-sectional rigid body motion,
Obtaining a relative rigid motion component of the tunnel unit based on the cross-sectional rigid motion as a boundary of the tunnel unit, and ordering the type of the relative rigid motion based on the component;
Zeroing the survey variable of the simulation model, and adding the value of the relative rigid body motion to the boundary of the simulation model to obtain a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit;
The second set step comprises:
Based on the displacement form component, obtaining a component of the displacement form belonging to the cross-sectional deformation,
Obtaining a deformation component of the tunnel unit based on the cross-sectional deformation as a boundary of the tunnel unit, and ordering the deformation modes based on the component;
Zero-adjusting the survey variables of the simulation model, and simultaneously adding the value of the deformation mode to the boundary of the simulation model to obtain a stress change of the tunnel unit deformation, the first set step and / or the second Zeroing the survey variable of the simulation model and adding the value of the relative rigid body motion to a boundary of the simulation model to obtain a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit after the assembling step. Judge whether the survey variable and the stress change of the simulation model are equal, and if they are equal, compare the wall stress change with the crack distribution of the wall, and calculate the relative displacement according to the situation. To obtain a stress change that matches the split distribution and must be uniform. For example, zeroing the survey variables of the simulation model and adding the value of the relative rigid body motion to the boundary of the simulation model to obtain a change in stress of the relative rigid body motion of the tunnel unit, and Zeroing the variables, and simultaneously adding the value of the deformation mode to the boundary of the simulation model, and determining whether the survey variables and the stress changes of the simulation model in the step of obtaining the stress change of the tunnel unit deformation are equal. If, evenly, comparing the wall stress change and the crack distribution of the wall surface, by correcting the calculated value of the relative displacement amount according to the situation, to obtain a stress change matching the crack distribution, If not, zero the survey variables of the simulation model and at the same time The addition to the boundary of the simulation model, characterized in that it is a step of obtaining a stress change of the tunnel unit deformation analysis method for determining the change in stress backing tunnel through displacement of the claim 1.
前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得するステップにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かの判断、及び前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニット変形の応力変化を得るステップにおける判断の結果が均等というものである場合、前記壁面の応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得することが、
前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、前記トンネルユニットの境界の断面変位の測量値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの断面変位測量値によって引起された応力変化の総量を得るステップと、
前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であれば以下のステップを実行し、均等でなければトンネルユニット裏張り応力の増量及び変位量の分析を獲得するステップと、
裏張り応力が強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチするか否かを判断し、マッチすればトンネルユニット裏張り応力の増量及び変位量の前記分析を獲得し、マッチしなければ以下のステップを実行するステップと、
分析の結果が裏張り応力が強度に近く且つ強度を超過しないものを獲得し、六種類の相対剛体運動の量値及び多種類の変形形態が対応する境界変位量、変形量入力順序を減少させ、裏張り応力が強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチした後、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、前記トンネルユニットの境界の断面変位の測量値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの断面変位測量値によって引起された応力変化の総量を得るステップとを含むことを特徴とする、請求項4に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析方法。
Zeroing the survey variable of the simulation model and adding the value of the relative rigid body motion to the boundary of the simulation model to obtain the stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit, The determination of whether the changes are equal, and the step of zeroing the survey variables of the simulation model and simultaneously adding the value of the deformation form to the boundary of the simulation model to obtain the stress change of the tunnel unit deformation. If the result is equal, the stress change on the wall is compared with the crack distribution on the wall, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation, so that the stress change matching the crack distribution is obtained. To get
Zeroing the survey variables of the simulation model, adding the measured value of the cross-sectional displacement at the boundary of the tunnel unit to the boundary of the simulation model, and obtaining the total amount of stress change caused by the measured value of the cross-sectional displacement of the tunnel unit. When,
Judging whether the survey variables and stress changes of the initial simulation model are equal, and performing the following steps if they are equal, and obtaining the analysis of the increase and displacement of the tunnel unit backing stress if they are not equal. When,
Judge whether the position where the backing stress exceeds the strength and the position of the backing split are matched, and if matched, obtain the analysis of the increase and displacement of the tunnel unit backing stress, and if not matched, the following: Performing the steps;
As a result of the analysis, it is obtained that the backing stress is close to the strength and does not exceed the strength, the amount of the relative rigid body motion of six types and the boundary displacement corresponding to the various types of deformation, the order of inputting the amount of deformation are reduced. After the position where the backing stress exceeds the strength and the position of the backing split are matched, the survey variable of the simulation model is zero-adjusted, and the measured value of the cross-sectional displacement of the boundary of the tunnel unit is added to the boundary of the simulation model. 5. The method according to claim 4, further comprising: obtaining a total amount of a stress change caused by a cross-sectional displacement measurement value of the tunnel unit.
変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置であり、
複数の断面の変位量を測量することで複数の前記断面の変位量測量値を獲得する測量ユニットと、
前記測量ユニットに接続され、且つ三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むシミュレーション模型によって、複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得て、その後壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布を対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得するプロセッサユニットとを含むことを特徴とする、変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置。
This is an analyzer that calculates the stress change of the tunnel lining through the amount of displacement.
A surveying unit that acquires displacement measurement values of the plurality of cross sections by measuring displacement amounts of a plurality of cross sections,
Connected to the surveying unit, and a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections serving as boundaries of the model, and a simulation model including its surveying variables and displacement forms, based on displacement measurement values of the plurality of cross-sections. Calculate the relative displacement amount of the tunnel unit and the constituent amount of the displacement form, and obtain the value of the stress change of the wall surface, and then compare the wall surface stress change with the crack distribution of the wall surface, and if necessary, An analysis apparatus for obtaining a stress change in a lining of a tunnel through a displacement amount, the processor comprising: a processor unit that obtains a stress change matching the crack distribution by correcting a calculated value of the displacement amount.
前記壁面が裏張り壁面であり、前記変位量が前記裏張り壁面の異なる時間での空間位置の変化であり、断面がトンネルにおける変位量測定のための測標の観測横断面であり、前記断面がトンネルの変形現象を測定するのに十分な数量の複数個の観測点を含み、前記トンネルユニットが二つのトンネル観測断面を境界とするトンネル範囲であり、前記断面の全観測点の異なる時間での空間位置の変化の集合が断面変位量であり、特定の断面の変化量が変位形態であり、変位形態が断面剛体運動及び断面変形となり、前記変位形態が既知の変位量及び壁面応力変化に対応しており、断面剛体運動が、全ての前記観測点が一致して等量移動を行う平行移動変位形態と、全ての前記観測点が断面の中心に対し一致して等量回転を行う回転変位形態を含み、断面変形変位形態が、断面観測点が前記断面中心に相対して拡大または縮小する均等な変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が楕円形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が三角形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が四辺形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が五辺形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が多辺形の変形変位形態の複数種の変位形態を含み、且つ三次元空間中のトンネル内において、通行方向が軸方向、重力方向が垂直方向、そして軸方向及び垂直方向と直交する方向が横方向となり、前記三次元空間における断面剛体運動が、軸方向の平行移動、横方向の平行移動、垂直方向の平行移動、軸方向に相対する回転、横方向軸に相対する回転、垂直軸に相対する回転を含むことを特徴とする、請求項6に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置。   The wall surface is a backing wall surface, the displacement amount is a change in spatial position of the backing wall surface at different times, a cross section is an observation cross section of a target for measuring a displacement amount in a tunnel, and the cross section is Contains a plurality of observation points of sufficient quantity to measure the deformation phenomenon of the tunnel, the tunnel unit is a tunnel area bounded by two tunnel observation cross sections, and at different times of all the observation points of the cross section. The set of changes in spatial position is the cross-sectional displacement, the specific cross-sectional change is the displacement form, the displacement form is the cross-sectional rigid body motion and the cross-sectional deformation, and the displacement form is a known displacement amount and wall stress change. Corresponding, rigid body movement in cross-section, translational displacement form in which all the observation points coincide and perform equivalent movement, and rotation in which all the observation points coincide with the center of the section and perform equivalent rotation Including displacement mode , The cross-sectional deformation displacement form is a uniform deformation displacement form in which the cross-section observation point expands or contracts relative to the cross-sectional center, the deformation relative to the cross-sectional center is an elliptical deformation displacement form, and the deformation is relative to the cross-sectional center. Is a triangular deformation displacement form, the deformation relative to the cross-section center is a quadrilateral deformation deformation form, the deformation relative to the cross-section center is a pentagonal deformation deformation form, and the deformation relative to the cross-section center is a polygonal deformation. Including a plurality of types of deformation modes of deformation deformation mode, and in a tunnel in a three-dimensional space, the traffic direction is the axial direction, the gravity direction is the vertical direction, and the direction orthogonal to the axial direction and the vertical direction is the horizontal direction, Rigid cross-sectional motion in three-dimensional space includes axial translation, lateral translation, vertical translation, axial-facing rotation, lateral-facing rotation, and vertical-facing rotation DOO characterized, analyzer for determining the change in stress lining of the tunnel through the displacement according to claim 6. 三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むシミュレーション模型の構築が、初期シミュレーション模型を構築し、且つ前記シミュレーション模型が三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むステップと、それぞれ剛体運動変位形態の断面変位量を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を得るステップと、前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等でなければ、初期の前記シミュレーション模型を構築し、且つ前記シミュレーション模型が三次元トンネルユニットと、前記模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含み、均等であれば、それぞれ変形変位形態の断面変位量を前記シミュレーション模型の境界に加え、トンネルユニットの変形の応力変化を得るステップと、前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等でなければ、初期の前記シミュレーション模型を構築し、且つ前記シミュレーション模型が三次元トンネルユニットと、前記模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含み、均等であれば、変位形態シミュレーションの結果に基づきシミュレーション模型を構築するステップとを含むことを特徴とする、請求項6に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置。   The three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections to be the boundary of the model, the construction of a simulation model including its survey variables and displacement forms, build an initial simulation model, and the simulation model is a three-dimensional tunnel unit, A step including a plurality of different cross-sections as model boundaries, their survey variables and displacement modes, and adding a cross-sectional displacement amount of each of the rigid-body motion-displacement modes to the boundary of the simulation model; Obtaining a change, determining whether the survey variables and stress changes of the initial simulation model are equal, if not, constructing the initial simulation model, and the simulation model is a three-dimensional tunnel unit; A number of different cross-sections as boundaries of the model and their And, if equal, adding the cross-sectional displacement amount of the deformation displacement form to the boundary of the simulation model to obtain a stress change due to the deformation of the tunnel unit; and Judge whether the changes are equal or not, construct the initial simulation model, and if the simulation model is a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections as boundaries of the model, and their survey variables And constructing a simulation model based on the result of the displacement form simulation, if equal, the stress change in the lining of the tunnel through the displacement amount according to claim 6. An analyzer for finding 複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得ることが、複数の前記断面の変位の測量値を獲得するステップと、複数の前記断面の変位の測量値の変位形態構成量を獲得するステップと、第一組ステップ及び/または第二組ステップと、前記第一組ステップ及び/または前記第二組ステップの後におけるステップとを含み、前記第一組ステップが、前記変位形態構成量に基づいて、断面剛体運動に属する変位形態の構成量を獲得するステップと、トンネルユニットの境界とする前記断面剛体運動に基づいて、前記トンネルユニットの相対剛体運動構成量を獲得し、且つ前記構成量に基づいて前記相対剛体運動の種類を順序付けするステップと、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得するステップとからなり、前記第二組ステップが、前記変位形態構成量に基づいて、断面変形に属する変位形態の構成量を獲得するステップと、トンネルユニットの境界とする断面変形に基づいて、前記トンネルユニットの変形構成量を獲得し、且つ前記構成量に基づいて変形形態を順序付けするステップと、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、トンネルユニット変形の応力変化を得るステップとからなり、前記第一組ステップ及び/または前記第二組ステップの後における前記ステップが、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得するステップにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であれば、前記壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得し、均等でなければ、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得し、並びにこのステップの後のステップを再度実行し、そして、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニット変形の応力変化を得るステップにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であれば、前記壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得し、均等でなければ、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニット変形の応力変化を獲得し、並びにこのステップの後のステップを再度実行するステップであることを特徴とする、請求項6に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置。   Calculating the relative displacement amount of the tunnel unit and the component amount of the displacement mode based on the displacement amount measurement values of the plurality of cross sections, and obtaining the value of the stress change of the wall surface, Obtaining a survey value; obtaining a displacement morphological component of the survey values of the displacements of the plurality of cross sections; a first set step and / or a second set step; and the first set step and / or the A step after the second set step, wherein the first set step obtains a component of a displacement mode belonging to a cross-sectional rigid body motion based on the displacement mode component, and sets a boundary of the tunnel unit. Obtaining a relative rigid motion component of the tunnel unit based on the cross-sectional rigid motion, and ordering the type of the relative rigid motion based on the component; Zero-adjusting the survey variable of the simulation model and adding the value of the relative rigid body motion to the boundary of the simulation model to obtain a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit. The step is based on the displacement form constituent quantity, the step of obtaining the constituent quantity of the displacement form belonging to the cross-sectional deformation, Based on the cross-sectional deformation to be the boundary of the tunnel unit, to obtain the deformation constituent quantity of the tunnel unit, And ordering the deformations based on the constituent quantities; zeroing the survey variables of the simulation model; and simultaneously adding the values of the deformations to the boundaries of the simulation model to obtain a stress change of the tunnel unit deformation. And after the first set step and / or the second set step Zeroing the survey variables of the simulation model and adding the value of the relative rigid body motion to the boundary of the simulation model to obtain a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit. It is determined whether the survey variables and the stress changes are equal, and if they are equal, the wall stress change is compared with the crack distribution on the wall, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation. Then, a stress change matching the crack distribution is obtained, and if not uniform, the survey variable of the simulation model is zero-adjusted, and the value of the relative rigid body motion is added to the boundary of the simulation model, and the Obtain the relative rigid body motion stress change, as well as perform the steps after this step again, and Zeroing the survey variable of the simulation model, and simultaneously adding the value of the deformation mode to the boundary of the simulation model, and obtaining the stress change of the deformation of the tunnel unit so that the survey variable and the stress change of the simulation model are equal. Determine whether or not, if equal, compare the wall stress change and the crack distribution of the wall, and correct the calculated value of the relative displacement amount according to the situation, match the crack distribution Acquire the stress change, if not equal, zero the survey variables of the simulation model, and at the same time add the value of the deformation form to the boundary of the simulation model, obtain the stress change of the tunnel unit deformation, and 7. The method according to claim 6, wherein a step after the step is performed again. Analyzer for determining the change in stress lining of the tunnel through the displacement. 前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得するステップにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かの判断、及び前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニット変形の応力変化を得るステップにおける判断の結果が均等というものである場合、前記壁面の応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得することが、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、前記トンネルユニットの境界の断面変位の測量値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの断面変位測量値によって引起された応力変化の総量を得るステップと、前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であれば以下のステップを実行し、均等でなければトンネルユニット裏張り応力の増量及び変位量の分析を獲得するステップと、裏張り応力が強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチするか否かを判断し、マッチすればトンネルユニット裏張り応力の増量及び変位量の前記分析を獲得し、マッチしなければ、分析の結果が裏張り応力が強度に近く且つ強度を超過しないものを獲得し、六種類の相対剛体運動の量値及び多種類の変形形態が対応する境界変位量、変形量入力順序を減少させ、裏張り応力が強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチした後、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、前記トンネルユニットの境界の断面変位の測量値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの断面変位測量値によって引起された応力変化の総量を得て、並びにこのステップの後のステップを再度実行するステップとを含むことを特徴とする、請求項9に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析装置。   Zeroing the survey variable of the simulation model and adding the value of the relative rigid body motion to the boundary of the simulation model to obtain the stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit, The determination of whether the changes are equal, and the step of zeroing the survey variables of the simulation model and simultaneously adding the value of the deformation form to the boundary of the simulation model to obtain the stress change of the tunnel unit deformation. If the result is equal, the stress change on the wall is compared with the crack distribution on the wall, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation, so that the stress change matching the crack distribution is obtained. To zero the survey variables of the simulation model, Adding a measured value of the sectional displacement at the boundary of the tunnel unit to the boundary of the simulation model to obtain a total amount of the stress change caused by the measured value of the sectional displacement of the tunnel unit; Judge whether is equal or not, perform the following steps if it is equal, otherwise obtain the analysis of the increase and displacement of the tunnel unit backing stress if not equal, and the backing stress exceeds the strength Judgment whether the position and the backing tear position match or not, if it matches, obtain the analysis of the increase and displacement of the tunnel unit backing stress, if not, the result of the analysis indicates that the backing stress is strong That are close to the strength and do not exceed the strength, and the amount of relative rigid body motion and the amount of boundary displacement, After reducing the input sequence, the position where the backing stress exceeds the strength and the position of the backing split are matched, the survey variable of the simulation model is adjusted to zero, and the survey value of the cross-sectional displacement of the boundary of the tunnel unit is calculated. Obtaining, in addition to the boundaries of the simulation model, the total amount of stress change caused by the measured cross-sectional displacement of the tunnel unit, and performing the steps subsequent to this step again. An analyzer for obtaining a change in stress of a tunnel lining through the displacement amount described in 9. 変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システムであり、
複数の断面の変位量を測量することで複数の前記断面の変位量測量値を獲得する測量装置と、
前記測量装置に接続され、且つ三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むシミュレーション模型によって、複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得て、その後壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布を対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得するプロセッサ装置とを含むことを特徴とする、変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システム。
This is an analysis system that calculates the stress change of the tunnel lining through the amount of displacement.
A surveying device that obtains a plurality of displacement measurement values of the cross-section by measuring displacements of a plurality of cross-sections,
Connected to the surveying device, and a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections to be the boundary of the model, and a simulation model including its survey variables and displacement forms, based on the displacement measurement values of the plurality of cross-sections Calculate the relative displacement amount of the tunnel unit and the constituent amount of the displacement form, and obtain the value of the stress change of the wall surface, and then compare the wall surface stress change with the crack distribution of the wall surface, and if necessary, An analysis system for obtaining a stress change of a lining of a tunnel through a displacement amount, comprising: a processor device for acquiring a stress change matching the fracture distribution by correcting a calculated value of the displacement amount.
前記壁面が裏張り壁面であり、前記変位量が前記裏張り壁面の異なる時間での空間位置の変化であり、断面がトンネルにおける変位量測定のための測標の観測横断面であり、前記断面がトンネルの変形現象を測定するのに十分な数量の複数個の観測点を含み、前記トンネルユニットが二つのトンネル観測断面を境界とするトンネル範囲であり、前記断面の全観測点の異なる時間での空間位置の変化の集合が断面変位量であり、特定の断面の変化量が変位形態であり、変位形態が断面剛体運動及び断面変形となり、前記変位形態が既知の変位量及び壁面応力変化に対応しており、断面剛体運動が、全ての前記観測点が一致して等量移動を行う平行移動変位形態と、全ての前記観測点が断面の中心に対し一致して等量回転を行う回転変位形態を含み、断面変形変位形態が、断面観測点が前記断面中心に相対して拡大または縮小する均等な変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が楕円形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が三角形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が四辺形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が五辺形の変形変位形態、前記断面中心に相対する変形が多辺形の変形変位形態の複数種の変位形態を含み、且つ三次元空間中のトンネル内において、通行方向が軸方向、重力方向が垂直方向、そして軸方向及び垂直方向と直交する方向が横方向となり、前記三次元空間における断面剛体運動が、軸方向の平行移動、横方向の平行移動、垂直方向の平行移動、軸方向に相対する回転、横方向軸に相対する回転、垂直軸に相対する回転を含むことを特徴とする、請求項11に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システム。   The wall surface is a backing wall surface, the displacement amount is a change in spatial position of the backing wall surface at different times, a cross section is an observation cross section of a target for measuring a displacement amount in a tunnel, and the cross section is Contains a plurality of observation points of sufficient quantity to measure the deformation phenomenon of the tunnel, the tunnel unit is a tunnel area bounded by two tunnel observation cross sections, and at different times of all the observation points of the cross section. The set of changes in spatial position is the cross-sectional displacement, the specific cross-sectional change is the displacement form, the displacement form is the cross-sectional rigid body motion and the cross-sectional deformation, and the displacement form is a known displacement amount and wall stress change. Corresponding, rigid body movement in cross-section, translational displacement form in which all the observation points coincide and perform equivalent movement, and rotation in which all the observation points coincide with the center of the section and perform equivalent rotation Including displacement mode , The cross-sectional deformation displacement form is a uniform deformation displacement form in which the cross-section observation point expands or contracts relative to the cross-sectional center, the deformation relative to the cross-sectional center is an elliptical deformation displacement form, and the deformation is relative to the cross-sectional center. Is a triangular deformation displacement form, the deformation relative to the cross-section center is a quadrilateral deformation deformation form, the deformation relative to the cross-section center is a pentagonal deformation deformation form, and the deformation relative to the cross-section center is a polygonal deformation. Including a plurality of types of deformation modes of deformation deformation mode, and in a tunnel in a three-dimensional space, the traffic direction is the axial direction, the gravity direction is the vertical direction, and the direction orthogonal to the axial direction and the vertical direction is the horizontal direction, Rigid cross-sectional motion in three-dimensional space includes axial translation, lateral translation, vertical translation, axial-facing rotation, lateral-facing rotation, and vertical-facing rotation Characterized the door, the analysis system to determine the change in stress lining of the tunnel through the displacement according to claim 11. 三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むシミュレーション模型の構築が、初期シミュレーション模型を構築し、且つ前記シミュレーション模型が三次元トンネルユニットと、模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含むステップと、それぞれ剛体運動変位形態の断面変位量を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を得るステップと、前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等でなければ、初期の前記シミュレーション模型を構築し、且つ前記シミュレーション模型が三次元トンネルユニットと、前記模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含み、均等であれば、それぞれ変形変位形態の断面変位量を前記シミュレーション模型の境界に加え、トンネルユニットの変形の応力変化を得るステップと、前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等でなければ、初期の前記シミュレーション模型を構築し、且つ前記シミュレーション模型が三次元トンネルユニットと、前記模型の境界とする複数の異なる断面と、その測量変数及び変位形態とを含み、均等であれば、変位形態シミュレーションの結果に基づきシミュレーション模型を構築するステップとを含むことを特徴とする、請求項11に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システム。   The three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections to be the boundary of the model, the construction of a simulation model including its survey variables and displacement forms, build an initial simulation model, and the simulation model is a three-dimensional tunnel unit, A step including a plurality of different cross-sections as model boundaries, their survey variables and displacement modes, and adding a cross-sectional displacement amount of each of the rigid-body motion-displacement modes to the boundary of the simulation model; Obtaining a change, determining whether the survey variables and stress changes of the initial simulation model are equal, if not, constructing the initial simulation model, and the simulation model is a three-dimensional tunnel unit; A number of different cross-sections as boundaries of the model and their And, if equal, adding the cross-sectional displacement amount of the deformation displacement form to the boundary of the simulation model to obtain a stress change due to the deformation of the tunnel unit; and Judge whether the changes are equal or not, construct the initial simulation model, and if the simulation model is a three-dimensional tunnel unit, a plurality of different cross-sections as boundaries of the model, and their survey variables And constructing a simulation model based on the result of the displacement form simulation, if equal, the stress change in the lining of the tunnel through the displacement amount according to claim 11. An analysis system that seeks. 複数の前記断面の変位量測量値に基づいて前記トンネルユニットの相対変位量及び前記変位形態の構成量を計算し、且つ前記壁面の応力変化の値を得ることが、複数の前記断面の変位の測量値を獲得するステップと、複数の前記断面の変位の測量値の変位形態構成量を獲得するステップと、第一組ステップ及び/または第二組ステップと、前記第一組ステップ及び/または前記第二組ステップの後におけるステップとを含み、前記第一組ステップが、前記変位形態構成量に基づいて、断面剛体運動に属する変位形態の構成量を獲得するステップと、トンネルユニットの境界とする前記断面剛体運動に基づいて、前記トンネルユニットの相対剛体運動構成量を獲得し、且つ前記構成量に基づいて前記相対剛体運動の種類を順序付けするステップと、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得するステップとからなり、前記第二組ステップが、前記変位形態構成量に基づいて、断面変形に属する変位形態の構成量を獲得するステップと、トンネルユニットの境界とする断面変形に基づいて、前記トンネルユニットの変形構成量を獲得し、且つ前記構成量に基づいて変形形態を順序付けするステップと、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、トンネルユニット変形の応力変化を得るステップとからなり、前記第一組ステップ及び/または前記第二組ステップの後における前記ステップが、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得するステップにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であれば、前記壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得し、均等でなければ、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得し、並びにこのステップの後のステップを再度実行し、そして、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニット変形の応力変化を得るステップにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であれば、前記壁面応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得し、均等でなければ、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニット変形の応力変化を獲得し、並びにこのステップの後のステップを再度実行するステップであることを特徴とする、請求項11に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システム。   Calculating the relative displacement amount of the tunnel unit and the component amount of the displacement mode based on the displacement amount measurement values of the plurality of cross sections, and obtaining the value of the stress change of the wall surface, Obtaining a survey value; obtaining a displacement morphological component of the survey values of the displacements of the plurality of cross sections; a first set step and / or a second set step; and the first set step and / or the A step after the second set step, wherein the first set step obtains a component of a displacement mode belonging to a cross-sectional rigid body motion based on the displacement mode component, and sets a boundary of the tunnel unit. Obtaining a relative rigid motion component of the tunnel unit based on the cross-sectional rigid motion, and ordering the type of the relative rigid motion based on the component; Zero-adjusting the survey variable of the simulation model and adding the value of the relative rigid body motion to the boundary of the simulation model to obtain a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit. The step is based on the displacement form constituent quantity, the step of obtaining the constituent quantity of the displacement form belonging to the cross-sectional deformation, Based on the cross-sectional deformation to be the boundary of the tunnel unit, to obtain the deformation constituent quantity of the tunnel unit, And ordering the deformations based on the constituent quantities; zeroing the survey variables of the simulation model; and simultaneously adding the values of the deformations to the boundaries of the simulation model to obtain a stress change of the tunnel unit deformation. And after the first set step and / or the second set step Zeroing the survey variables of the simulation model and adding the value of the relative rigid body motion to the boundary of the simulation model to obtain a stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit. It is determined whether the survey variables and the stress changes are equal, and if they are equal, the wall stress change is compared with the crack distribution on the wall, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation. Then, a stress change matching the crack distribution is obtained, and if not uniform, the survey variable of the simulation model is zero-adjusted, and the value of the relative rigid body motion is added to the boundary of the simulation model, and the Obtain the relative rigid body motion stress change, and perform the steps after this step again, and Zeroing the survey variable of the simulation model, and simultaneously adding the value of the deformation mode to the boundary of the simulation model, and obtaining the stress change of the deformation of the tunnel unit so that the survey variable and the stress change of the simulation model are equal. Determine whether or not, if equal, compare the wall stress change and the crack distribution of the wall, and correct the calculated value of the relative displacement amount according to the situation, match the crack distribution Acquire the stress change, if not equal, zero the survey variables of the simulation model, and at the same time add the value of the deformation form to the boundary of the simulation model, obtain the stress change of the tunnel unit deformation, and 12. The method according to claim 11, wherein the step following this step is executed again. Analysis system for determining the change in stress lining of the tunnel through the displacement. 前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ前記相対剛体運動の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの相対剛体運動の応力変化を獲得するステップにおける前記シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かの判断、及び前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、且つ同時に前記変形形態の値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニット変形の応力変化を得るステップにおける判断の結果が均等というものである場合、前記壁面の応力変化と前記壁面の裂け目分布とを対比し、状況に応じて前記相対変位量の計算値を修正することで、前記裂け目分布とマッチする応力変化を獲得することが、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、前記トンネルユニットの境界の断面変位の測量値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの断面変位測量値によって引起された応力変化の総量を得るステップと、前記初期シミュレーション模型の測量変数及び応力変化が均等か否かを判断し、均等であれば以下のステップを実行し、均等でなければトンネルユニット裏張り応力の増量及び変位量の分析を獲得するステップと、裏張り応力が強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチするか否かを判断し、マッチすればトンネルユニット裏張り応力の増量及び変位量の前記分析を獲得し、マッチしなければ、分析の結果が裏張り応力が強度に近く且つ強度を超過しないものを獲得し、六種類の相対剛体運動の量値及び多種類の変形形態が対応する境界変位量、変形量入力順序を減少させ、裏張り応力が強度を超過する位置と裏張り裂け目位置がマッチした後、前記シミュレーション模型の測量変数をゼロ調整し、前記トンネルユニットの境界の断面変位の測量値を前記シミュレーション模型の境界に加え、前記トンネルユニットの断面変位測量値によって引起された応力変化の総量を得て、並びにこのステップの後のステップを再度実行するステップとを含むことを特徴とする、請求項14に記載の変位量を通じてトンネルの裏張りの応力変化を求める解析システム。   Zeroing the survey variable of the simulation model and adding the value of the relative rigid body motion to the boundary of the simulation model to obtain the stress change of the relative rigid body motion of the tunnel unit, The determination of whether the changes are equal, and the step of zeroing the survey variables of the simulation model and simultaneously adding the value of the deformation form to the boundary of the simulation model to obtain the stress change of the tunnel unit deformation. If the result is equal, the stress change on the wall is compared with the crack distribution on the wall, and the calculated value of the relative displacement is corrected according to the situation, so that the stress change matching the crack distribution is obtained. To zero the survey variables of the simulation model, Adding a measured value of the sectional displacement at the boundary of the tunnel unit to the boundary of the simulation model to obtain a total amount of the stress change caused by the measured value of the sectional displacement of the tunnel unit; Judge whether is equal or not, perform the following steps if it is equal, otherwise obtain the analysis of the increase and displacement of the tunnel unit backing stress if not equal, and the backing stress exceeds the strength Judgment whether the position and the backing tear position match or not, if it matches, obtain the analysis of the increase and displacement of the tunnel unit backing stress, if not, the result of the analysis indicates that the backing stress is strong That are close to the strength and do not exceed the strength, and the amount of relative rigid body motion and the amount of boundary displacement, After reducing the input sequence, the position where the backing stress exceeds the strength and the position of the backing split are matched, the survey variable of the simulation model is adjusted to zero, and the survey value of the cross-sectional displacement of the boundary of the tunnel unit is calculated. Obtaining, in addition to the boundaries of the simulation model, the total amount of stress change caused by the measured cross-sectional displacement of the tunnel unit, and performing the steps subsequent to this step again. 14. An analysis system for obtaining a change in stress of a tunnel lining through the amount of displacement described in 14.
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