3차원 레이저 스캐너 및 BIM을 활용한 터널 과대⦁과소 굴착 평가
Assessment of over/under-break of tunnel utilizing BIM and 3D laser scanner
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초록
최근 3차원 레이저 스캐너는 토목 분야의 적용에 관한 다수의 연구가 수행되고 있으며, 연구 분야 역시 터널 및 교량, 토공량 산정, 시공검측, 암반절리 측정 등 여러 분야에서 이루어지고 있다. 그 중 터널 시공 시 여굴량 및 미굴량을 산정함에 있어 3차원 레이저 스캐너를 활용하는 연구가 점차적으로 이루어지고 있으며, 지금까지의 연구는 스캔 데이터와 2차원 CAD 도면과의 비교를 통해 여굴량 및 미굴량을 산정하는 방식으로 이루어 졌다. 그러나 터널이 비교적 단순한 형상의 구조물이라 하더라도 3차원 형상의 구조물로 정확한 여굴량 및 미굴량을 산정하기 위해서는 3차원적인 비교가 필요하다. 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너로 획득한 스캔 데이터와 3차원 설계 모델링인 BIM을 활용하여 시공시 발생하는 여굴량 및 미굴량을 산정하는 시공오차 평가 프로그램을 개발하였으며, 이를 위한 효율적인 스캔 데이터의 처리 프로세스를 제안하였다. 또한 실제 현장에 3차원 레이저 스캐너를 적용하여 시공오차를 산정하였으며, 프로그램의 성능을 검증하였다.
Abstract
Application of 3D laser scanner to civil engineering is widely studied in various fields such as tunnel, bridge, calculation of earth volume, construction measurement, observation of rock joint, etc. Some studies on utilization of the 3D laser scanner for calculating the over-break and/or under-break of tunnels have also been carried out. However, in the previous research, the scanning data were usually compared with the 2D CAD blueprint results; although the shape of tunnel structure is relatively simple, for precise calculation of the over-break and/or under-break of tunnels, three-dimensional analysis based on BIM is needed. Therefore, in this paper, a new program that calculates the over-break and/or under-break of tunnels using the 3D laser scanner and the BIM is developed; moreover the effective and rapid process of data treatment is proposed. The accuracy of the developed program was verified by applying the new system to a real tunnels construction field.
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