KR100685008B1 - Pin apparatus for measuring displacement of tunnel's inner surface - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터널의 내공변위 측정용 핀장치에 관한 것이다. 본 발명의 내공변위 측정용 핀장치는 피측정체에 고정될 수 있도록 형성된 앵커체; 상기 앵커체에 결합되는 반사판 혹은 수동핀; 및 상기 앵커체에 결합되며, 상기 반사판 혹은 수동핀의 적어도 일면이 드러나게 감싸도록 설치된 보호부재; 를 포함하여 구성된다. 따라서, 발파시 발생하는 비석을 보호부재가 차단하여 반사판 및 수동핀을 보호할 수 있다.The present invention relates to a pin apparatus for measuring the hole displacement of a tunnel. Pin displacement measuring apparatus of the present invention is an anchor body formed to be fixed to the object to be measured; Reflector plate or passive pin coupled to the anchor body; And a protective member coupled to the anchor and installed to cover at least one surface of the reflective plate or the passive pin. It is configured to include. Therefore, the protective member may block the zeolite generated during the blasting to protect the reflector and the passive pin.
내공변위, 핀, 반사판Internal displacement, pin, reflector
Description
도 1 은 일반적인 터널의 내공변위 측정을 설명하기 위한 개략적인 사시도1 is a schematic perspective view for explaining the measurement of the hole displacement in a general tunnel
도 2는 종래 광파측거용 타겟장치를 도시한 정면도Figure 2 is a front view showing a conventional conventional target device for wave measurement
도 3 내지 도6은 본 발명의 실시예의 구조를 도시한 도면으로서,3 to 6 are diagrams showing the structure of an embodiment of the present invention.
도 3은 내공변위 측정용 핀장치의 분리 사사도Figure 3 is an exploded perspective view of the pin device for measuring the displacement displacement
도 4는 도 3의 내공변위 측정용 핀장치가 결합된 상태의 사시도Figure 4 is a perspective view of the state coupled pin device for measuring the displacement of the hole of Figure 3
도 5는 도 3의 내공변위 측정용 핀장치가 설치된 상태의 사시도5 is a perspective view of a state in which a pin apparatus for measuring displacement of the air hole of FIG. 3 is installed;
도 6은 도 3의 내공변위 측정용 핀장치가 설치된 상태에서 광파기를 이용하여 측정하는 방법을 도시한 개념도FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a method of measuring using an optical wave detector in a state where the pin displacement measuring device of FIG. 3 is installed.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
110: 앵커체 112: 앵커결합돌기110: anchor body 112: anchor coupling protrusion
120: 베이스부재 121: 베이스판120: base member 121: base plate
125: 고정홀 130: 보호부재125: fixing hole 130: protective member
140: 반사판 결합체 141: 반사판140: reflector plate assembly 141: reflector plate
150: 수동핀150: manual pin
본 발명은 터널의 내공변위 측정용 핀장치에 관한 것으로서, 상세하게는 발파시 발생하는 비석에 의해 반사판이 손상되는 것을 방지한 내공변위 측정용 핀장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pin apparatus for measuring displacement of a hole in a tunnel, and more particularly, to a pin apparatus for measuring displacement of a hole, which prevents the reflector from being damaged by a zeolite generated during blasting.
발파나 굴착작업으로 터널이 어느정도 굴진되면 터널의 내공변위를 측정하여 터널의 지반을 확인하여야 하는 바, 터널의 계측 목적은 주변지반의 거동을 알아내고 지보재의 지보효과를 확인하여 최종적으로 터널 구조체와 주변구조물의 안정성을 확보하는 데 있다. 터널계측은 갱내 관찰조사, 내공변위의 측정, 천단 침하의 측정 부분에서 이루어지는 바, 우선 갱내 관찰조사는 암질, 단층 파쇄대, 쇼트크레트 지보공의 형태변화 관찰을 하는 것이고, 내공변위의 측정은 터널 내부 단면의 거동을 측정하여 터널의 안정성 여부를 판단하는 것이며, 천단 침하의 측정은 터널 천정의 변위를 측정하여 터널이 안정화 상태에 진입해 있는 지를 판단하는 것이다. 터널 계측에서 가장 중요한 것은 내공 변위의 측정과 천단 침하의 측정으로 이 결과를 이용하여 터널의 안정성을 판단한다. When the tunnel is excavated to some extent by blasting or excavation work, it is necessary to check the ground of the tunnel by measuring the displacement of the hole in the tunnel. It is to secure the stability of the surrounding structure. Tunnel measurement is performed in the area of intragranular observation, measurement of pore displacement, and measurement of celestial settlement. First, intragranular observation is to observe morphological changes of rock, fault fracture, and shortcret support. It is to determine the stability of the tunnel by measuring the behavior of the cross section, and the measurement of the ceiling settlement is to determine whether the tunnel is in a stabilized state by measuring the displacement of the tunnel ceiling. The most important in the tunnel measurement is the measurement of the hole displacement and the measurement of the top-end settlement, and the results are used to determine the stability of the tunnel.
내공변위 측정방법에는 앵커와 신장계에 의한 수동 측정방법과, 광파기와 반사판을 이용한 자동 측정방법이 있다. There are two methods of measuring the internal displacement: manual measurement using an anchor and an extensometer, and automatic measurement using an optical wave and a reflector.
일반적으로 광파측거기는 광원을 반송파로 하여 이것을 변조하여 연속적으로 특수한 반사프리즘에 정확히 반사시켜 반사파의 위상차를 측정하여 두점간의 좌표거리를 구하는 장치이다. 빛과 전파를 이용하여 거리를 측정하는 기계를 총칭하여 전자파 측거기라 한다. 특히, 빛을 이용한 광파측거기는 전파를 이용한 전파측거기에 비하여 취급이 쉽고 정밀도도 좋기 때문에 현재 일반 측량용으로 널리 사용되고 있다.In general, the optical wave measuring instrument is a device that obtains the coordinate distance between two points by measuring the phase difference of the reflected wave by modulating the light source as a carrier wave and continuously reflecting it on a special reflective prism. A machine that measures distance using light and radio waves is collectively called an electromagnetic measuring instrument. Particularly, light wave measuring devices using light are widely used for general surveying because they are easier to handle and have higher precision than radio wave measuring devices using light.
도 1 은 일반적인 터널의 내공변위 측정을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다. 도 1에 도시된 바와같이, 터널(10) 내부의 타켓(12)을 설치하고 광파기(14)에서 빛을 조사하여 그 상대변위를 측정하여 터널(10)의 내공변위를 측정하는 바, 그 기준이 되는 타켓(12)은 주변지반의 거동외 인위적인 외부의 힘에 의해서 위치가 변해서는 안되며, 발파나 굴착 등에 의해서 파괴되어서도 안된다. 또한 암반 터널계측에서는 발파 후 12시간 이내에 설치하여 올바른 초기값을 산정하고 그 거동을 정확하게 알아내는 것이 핵심이라고 할 수 있다.1 is a schematic perspective view for explaining a hole displacement measurement of a general tunnel. As shown in FIG. 1, the
도 2 는 종래 광파측거용 타켓장치를 도시한 정면도이다. 도 2에 도시된 바와같이, 지지대(20)의 일측에는 반사프리즘(22)이 고정 설치되어 있고 지지대(20)의 타측에는 고정부(24)가 형성되어 있다. 이와같이 구성된 종래 광파측거용 타켓장치에서는 측정하고자 하는 지점에 타켓장치의 고정부를 삽입할 수 있도록 구멍을 드릴링한 다음 그라우팅이나 레진 또는 시멘트 몰타르를 이용하여 타켓장치를 고정시킨다. 고정된 양단의 반사판을 광파기로 측정하여 그 상대변위를 측정한다. 그리고 구조물인 경우 구멍을 뚫어 볼팅하거나 용접할 수도 있다. Figure 2 is a front view showing a conventional conventional target for distance measurement. As shown in FIG. 2, the
그러나, 종래 광파측거용 타켓장치는 발파작업시 비산하는 파편등으로 반사프리즘을 안전하게 보호하기에는 부족한 점이 있다.However, the conventional conventional target for distance measurement is insufficient to safely protect the reflective prism due to debris scattered during the blasting operation.
종래의 타켓장치는 발파나 굴착등으로 인한 손상을 방지하기 위하여 프로텍 터를 사용하여 발파시 비산하는 암석파편을 막으려는 노력이 시도되고 있으나 별다른 효과를 얻지 못하고 있는 실정이다. 종래 타켓장치를 장착과 탈거를 반복적으로 수행함에 따라 사용이 매우 불편함은 물론 설치위치가 변동되어 정확한 측정치를 얻지 못하는 문제점이 있다.Conventional target devices have been tried to prevent rock fragments scattered during blasting by using a protector to prevent damage due to blasting or digging, but the situation is not getting much effect. As the conventional target device is repeatedly mounted and removed, the use of the target device is very inconvenient, and there is a problem in that the installation position is changed to obtain accurate measurement values.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 발파시 발생하는 비석에 의해 반사판이 손상되는 것을 방지한 내공변위 측정용 핀장치를 제공함을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a pin apparatus for measuring the displacement of pores, which prevents the reflection plate from being damaged by the zeolite generated during blasting.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 피측정체에 고정될 수 있도록 형성된 앵커체; 상기 앵커체에 결합되는 반사판; 및 상기 앵커체에 결합되며, 상기 반사판의 적어도 일면이 드러나게 감싸도록 설치된 보호부재; 를 포함하는 내공변위 측정용 핀장치를 제공한다.The present invention is an anchor body formed to be fixed to the object to be measured, in order to achieve the object as described above; A reflection plate coupled to the anchor body; And a protective member coupled to the anchor body and installed to cover at least one surface of the reflective plate to be exposed. It provides a pin device for measuring the displacement displacement including a.
따라서, 발파에 의해 비산되는 비석을 보호부재가 차단함으로써, 반사판의 손상을 방지할 수 있다.Therefore, damage of the reflecting plate can be prevented by the protection member blocking the monument which is scattered by the blasting.
여기서, 신장계와 결합될 수 있도록 끝단이 형성되며, 상기 앵커체에 결합된 수동핀; 을 더 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 반사판을 이용하여 3차원 변위를 측정을 할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라서 수동핀을 이용하여 2차원 변위를 측정할 수 있다.Here, the end is formed so as to be coupled to the extensometer, the passive pin coupled to the anchor body; It is preferable to further include. Therefore, not only the three-dimensional displacement can be measured using the reflector, but also the two-dimensional displacement can be measured using the passive pin as necessary.
한편, 상기 수동핀의 끝단은 고리형으로 형성될 수도 있다.On the other hand, the end of the passive pin may be formed in a ring shape.
그리고, 상기 앵커체의 상단에 결합된 베이스 부재; 를 더 포함하고, 상기 반사판 및 상기 보호부재는 상기 반사판의 상기 앵커체의 반대면에 결합된 것이 바람직하다.And, the base member coupled to the upper end of the anchor body; It further comprises, The reflecting plate and the protective member is preferably coupled to the opposite surface of the anchor body of the reflecting plate.
또한, 상기 베이스 부재는 터널의 내벽에 고정할 수 있도록 고정홀이 관통되어 형성된 것이 효과적이다. 따라서, 강한 충격이 보호부재에 가해져도, 베이스 부재가 휘는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is effective that the base member is formed through the fixing hole to be fixed to the inner wall of the tunnel. Therefore, even if a strong impact is applied to the protection member, the base member can be prevented from bending.
그리고, 상기 보호부재와 상기 베이스 부재는 착탈가능하도록 결합된 것이 효과적이다. 따라서, 필요시 보호부재를 쉽게 제거할 수 있어 작업의 능률을 높일 수 있다. And, it is effective that the protective member and the base member are detachably coupled. Therefore, the protection member can be easily removed if necessary, thereby increasing the work efficiency.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.However, in describing the present invention, a detailed description of known functions or configurations will be omitted in order not to disturb the gist of the present invention. In addition, detailed description about the same and the same part as the above-mentioned structure is abbreviate | omitted.
도 3 내지 도6은 본 발명의 실시예의 구조를 도시한 도면으로서, 도 3은 내공변위 측정용 핀장치의 분리 사사도, 도 4는 도 3의 내공변위 측정용 핀장치가 결합된 상태의 사시도, 도 5는 도 3의 내공변위 측정용 핀장치가 설치된 상태의 사시도, 도 6은 도 3의 내공변위 측정용 핀장치가 설치된 상태에서 광파기를 이용하여 측정하는 방법을 도시한 개념도이다.3 to 6 is a view showing the structure of an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the pin displacement measuring apparatus for internal displacement, Figure 4 is a perspective view of a state coupled to the pin displacement measuring apparatus of Figure 3 5 is a perspective view of a state in which the pin displacement measuring apparatus of FIG. 3 is installed, and FIG. 6 is a conceptual view illustrating a method of measuring using a light waver in a state in which the pin displacement measuring apparatus of FIG. 3 is installed.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 내공변위 측정용 핀장치(100)는 피측정체에 고정될 수 있도록 형성된 앵커체(110)와, 앵커체(110)의 피측 정체에 삽입되는 끝단의 반대단에 결합되는 베이스부재(120)와, 베이스부재(120)의 앵커체(110)의 반대면에 결합되는 반사판 결합체(140)와, 베이스부재(120)의 앵커체(110)의 반대면에 결합되는 수동핀(150)과, 비석으로부터 반사판 결합체(140) 및 수동핀(150)을 보호하도록 베이스부재(120)에 결합된 보호부재(130)를 포함한다.As shown in these drawings, the
앵커체(110)는 전술한 바와 같이, 내공변위 측정용 핀장치를 피측정체에 고정하는 장치로서, 그라우팅을 위해서 도시된 바와 같은 철근으로 형성되거나, 확장가능한 쉘 앵커(shell anchor)나, 철제 빔에 결합될 수 있는 'I'형 볼트로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 터널의 내벽에 삽입될 수 있도록 철근을 예시하고 있으나, 피측정체에 결합하기 위해 다양한 종류로 변환 가능한 것이다.As described above, the
앵커체(110)의 상단에는 앵커 결합돌기(112)가 앵커체(110) 보다 직경이 작도록 앵커체(110)의 길이방향으로 돌출되어 형성되며, 앵커 결합돌기(112)의 하단 외주면에는 나사산으로 구성된 나사부(112a)가 형성된다. 또한, 앵커 결합돌기(112)와 앵커체(110)의 직경의 차이로 걸림턱(113)이 형성된다.The
베이스부재(120)는 플레이트 형상의 베이스판(121)에 앵커체(110)와 결합하기 위한 앵커체 삽입공(122)과, 수동핀과 결합하기 위한 수동핀 결합공(123)과, 보호부재와 결합하기 위한 보호부재 결합공(124)과, 베이스판(121)이 충격에 의해 휘는 것을 보강하기 위해 터널 내벽에 베이스판(121)을 지지고정하기 위한 고정홀(125)이 관통되어 형성된다.The
고정홀(125)은 베이스판(121)의 네 모서리에 인접하여 형성되며, 앵커체 삽입공(122)은 베이스판(121)의 중앙부에 형성되며, 보호부재 결합공(124)은 앵커체 삽입공(122)으로 부터 일방향으로 이격되어 형성되며, 수동핀 결합공(123)은 앵커체 삽입공(122)을 기준으로 보호부재 결합공(124)의 반대 방향에 형성된다. 그러나 이러한 배치는 설계적 편의에 따라서 변경 가능한 것이다.The
보호부재(130)는 베이스판(121)의 앵커체(110) 결합면의 반대면(이하, '상면'이라 부름)에 수직으로 직립하여 반사판 결합체(140) 및 수동핀(150)을 비석으로 부터 보호하는 보호부(131)와, 베이스판(121)과 결합하기 위한 하부지지부(132)와, 하부지지부(132)를 보호부재 결합공(124)에 결합하는 볼트(134)로 구성된다.The
보호부(131)는 철판을 절곡하여 형성하며, 하부지지부(132)는 보호부(131)의 베이스판(121)측 끝단을 접어서 형성한다.The
반사판 결합체(140)는 'U'자 형상으로 형성된 반사판지지프레임(142)과, 반사판지지프레임(142) 사이에 결합된 반사판(141)과, 반사판지지프레임(142)의 베이스판(140)의 베이스판측(이하, '하측'이라 부름)에 결합된 하부 결합부(143)로 구성된다.The
하부결합부(143)는 하측에 앵커결합돌기(112)가 삽입되는 삽입공(미도시)이 관통되어 형성되며, 죔나사(144)가 상기 삽입공의 측면을 관통하여 조여줄 수 있도록 결합됨으로써, 삽입공에 삽입된 앵커결합돌기(112)의 측면을 죔나사(144)가 고정할 수 있다.The
반사판 결합체(140)와 베이스판(121) 사이에는 앵커체 삽입공(122)을 통해서 관통된 앵커 결합돌기(112)의 나사부(112a)에 결합되어 베이스판(121)을 앵커체(110)에 고정하는 앵커고정너트(115)가 결합된다.Between the
수동핀(151)은 하부의 베이스 결합부(151)와 상부의 신장계 결합부(152)로 구성된다. 베이스 결합부(151)의 하면에는 수동핀 결합나사(112)가 결합될 수 있도록 내주면에 나사산이 형성된 결합공이 구비된다. 신장계 결합부(152)는 외주면에 나사산이 형성되어 신장계가 결합될 수 있다.
본 실시에서는 신장계 결합부가 나사산으로 형성되어 있으나, 고리형으로 형성될 수 있다.
신장계는 길이의 신축을 측정하는 장치이다. 즉, 터널의 내공에 설치된 2개의 수동핀(151)에 양단이 결합됨으로써, 2개의 수동핀(151)의 위치변화를 측정할 수 있는 장치이다. 이로써, 터널의 내공의 변위의 변화를 측정할 수 있다.In the present embodiment, the extension-type coupling part is formed as a thread, but may be formed in a ring shape.
An extensometer is a device that measures the stretching of a length. That is, the both ends are coupled to the two
이하, 본 발명의 실시예의 조립방법 및 동작에 관하여 기술한다.Hereinafter, the assembly method and operation of the embodiment of the present invention will be described.
먼저, 베이스판(121)에 보호부재(130)를 볼트(134)로 체결하여 고정하고, 수동핀(150)도 수동핀 결합나사(153)와 와셔(154)로 고정한다.First, the
앵커체(110)를 터널의 내벽에 삽입한 후 그라우팅하여 고정한다. 그 다음, 베이스 판(121)의 앵커체 삽입공(122)에 앵커 결합돌기(112)를 삽입하고, 앵커고정너트(115)로 고정한다. 이때, 보호부재(130)가 터널의 발파로 인한 비석이 날아오는 방향으로 향하도록 한다.The
그 다음, 앵커고정너트(115) 위로 돌출된 앵커 결합돌기(112)를 반사판 결합체(140)의 하부 결합부(143)에 형성된 삽이공에 끼운 후 죔 나사를 돌려 반사판 결합체(140)를 고정한다.Next, the
그 다음, 고정홀(125)을 별도의 앵커 볼트(160) 혹은 와이어를 이용하여 터널의 내벽에 고정한다.Next, the fixing
상기와 같이, 조립된 내공변위 측정용 핀장치는 발파로 인해 발생한 비석이 날아와도, 보호부재(130)에 충돌함으로써, 반사판(141)과, 수동핀(150)을 보호할 수 있다. 따라서, 경제적 손실을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 정확한 측정도 가능하다.As described above, the assembled pin displacement measuring apparatus can protect the reflecting
또한, 하나의 앵커체(110)에 반사판(141)과 수동핀(150)을 동시에 구비함으로써, 3차원 측정과 2차원 측정을 동시에 할 수 있다. 따라서, 별도로 설치할 때에 비해 훨씬 경제적이라는 장점이 있다.In addition, by providing the
또한, 베이스판(121)에 고정홀(125)을 구비함으로써, 비석의 강한 충격에도 베이스판(121)이 구부려지지 않아 훨씬 효율적으로 반사판 및 수동핀을 보호할 수 있다.In addition, by providing the fixing
그리고, 보호부재(130)가 베이스판(121)에 착탈가능하도록 볼트에 의해 결합됨으로써, 도 6의 I의 위치에 있을 때에는 보호부재(130)를 장착한 상태에서 계측을 하고, 비석의 위험이 없는 II의 위치에 있을 때에는 보호부재(130)를 분리한 다음 계측을 할 수 있어, 내공변위 측정용 핀장치를 재설치하여야 하는 불편을 덜 수 있다.Then, the
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.According to the embodiment of the present invention as described above, various effects including the following matters can be expected. However, the present invention is not achieved by exerting all of the following effects.
먼저, 본 발명에 따른 내공변위 측정용 핀장치는 보호부재를 구비함으로써, 반사판 및 수동핀이 발파에 의해 발생한 비석이 가하는 손상을 방지할 수 있다.First, the pin deflection measuring device according to the present invention is provided with a protective member, it is possible to prevent damage caused by the zeolite generated by the blasting of the reflector and the passive pin.
또한, 본 발명의 내공변위 측정용 핀장치는 반사판과 수동핀을 모두 구비함 으로써, 하나의 앵커를 사용하여 3차원 측정과 2차원 측정을 동시에 수행할 수 있어, 설치 비용을 저감할 수 있다.In addition, since the pin deflection measuring device of the present invention includes both a reflecting plate and a passive pin, three-dimensional measurement and two-dimensional measurement can be simultaneously performed using one anchor, thereby reducing installation cost.
또한, 보호부재가 착탈식으로 결합됨으로써, 위치에 따라서 보호부재를 착탈할 수 있으므로, 작업의 효율을 증대시킬 수 있다.In addition, since the protective member is detachably coupled, the protective member can be attached and detached according to the position, thereby increasing the efficiency of the work.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope of the claims.
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