KR101022363B1

KR101022363B1 - 층별 침하량 계측시스템

Info

Publication number: KR101022363B1
Application number: KR1020090015202A
Authority: KR
Inventors: 신한기; 김종우; 이계춘
Original assignee: (주)바이텍코리아
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2011-03-22
Also published as: KR20100096362A

Abstract

본 발명은 하단이 각각 다른 심도의 지반층(1a,1b)에 고정되도록, 천공 홀(10)에 삽입된 복수의 로드(110); 지표면과 복수의 로드(110)의 상대 변위를 측정하도록 천공 홀(10)의 개구 상측에 설치된 센서(120);를 포함하는 층별 침하량 계측시스템을 제시함으로써, 민감한 구조의 센서가 지상에 위치하도록 하여 센서 고장의 우려를 줄이고, 고장의 발생 시 수리 또는 교체가 용이하도록 하여 정확한 측정값을 얻도록 한다.

침하량, 계측, 센서

Description

층별 침하량 계측시스템{GROUND LAYER SINKING VOLUME MEASUREMENT SYSTEM USING}

본 발명은 건설 계측분야에 관한 것으로서, 상세하게는 층별 침하량을 계측하기 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다.

각종 토목공사에 있어서 성토작업을 수행하는 경우, 성토층의 하중에 의해 필연적으로 지반의 압밀현상이 일어나므로, 성토층의 하부에서부터 부동층(지지층이라고도 하며, 침하가 일어나지 않는 것으로 가정되는 부분)의 상부에 이르기까지 위치하게 되는 부분(이하 침하층이라 함)은 그 침하층의 지표면뿐만 아니라 그 침하층의 중앙부분에 침하가 발생하게 된다.

이러한 침하는 침하층 전체에 걸쳐 불균일하게 발생하는 것이므로, 지반의 역학적 해석을 위해서는 침하층의 지표면 침하량과 층별 침하량의 변화를 명확히 측정할 필요가 있다.

도 1은 종래의 층별 침하량 계측시스템의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.

지반(1)에 형성된 천공 홀(10)에 로드(20)가 삽입되는데, 로드(20)의 하단은 지지층(11)에 고정되고, 센서(30)는 지반(1) 중 계측대상이 되는 지반층과 로드(20)의 상대 변위를 측정하도록 지중에 설치된다.

그런데, 이러한 종래의 계측시스템은 민감한 구조의 센서(30)가 지중에 위치하므로, 고장의 우려가 높고, 고장의 발생 시 이를 수리하거나 교체하기가 대단히 곤란하므로, 정확한 측정값을 얻기가 곤란하다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 민감한 구조의 센서가 지상에 위치하도록 함으로써, 센서 고장의 우려를 줄이고, 고장의 발생 시 수리 또는 교체가 용이하도록 하여 정확한 측정값을 얻도록 하는 층별 침하량 계측시스템을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 하단이 각각 다른 심도의 지반층(1a,1b)에 고정되도록, 천공 홀(10)에 삽입된 복수의 로드(110); 지표면과 상기 복수의 로드(110)의 상대 변위를 측정하도록 상기 천공 홀(10)의 개구 상측에 설치된 센서(120);를 포함하는 층별 침하량 계측시스템을 제시한다.

상기 천공 홀(10)의 상단에 지표면과 함께 거동하도록 설치됨과 아울러, 저면에 상기 로드(110)의 관통공이 형성된 함체(140)를 더 구비하고, 상기 센서(120)는 상기 함체(140)와 일체로 거동하도록 설치된 것이 바람직하다.

상기 함체(140)의 저면에는 상기 복수의 로드(110)가 관통하도록 복수의 관통공(141a,141b)이 형성된 것이 바람직하다.

상기 복수의 로드(110) 중 하나의 로드(110)의 하단이 고정되도록 고정공(201)이 형성되고, 다른 로드(110)가 관통하도록 관통공(202)이 형성됨과 아울러, 측면이 상기 지반층(1a,1b)에 고정하도록 설치된 고정부재(200)를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 센서(120)는 지반과 일체로 거동하도록 설치된 회전축(121); 상기 회전축(121)을 중심으로 상기 로드(110)의 상하방향 구동시 회전하도록 설치된 회전자(122); 상기 회전자(122)의 회전량을 측정하는 측정부(123);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 회전축(121) 및 회전자(122)는 상기 로드(110)의 양측에 설치된 것이 바람직하다.

본 발명은 민감한 구조의 센서가 지상에 위치하도록 함으로써, 센서 고장의 우려를 줄이고, 고장의 발생 시 수리 또는 교체가 용이하도록 하여 정확한 측정값을 얻도록 하는 층별 침하량 계측시스템을 제시한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 층별 침하량 계측시스템은 기본적으로, 하단이 각각 다른 심도의 지반층(1a,1b)에 고정되도록, 천공 홀(10)에 삽입된 복수의 로드(110); 지표면과 복수의 로드(110)의 상대 변위를 측정하도록 천공 홀(10)의 개구 상측에 설치된 센서(120);를 포함하여 구성된다.

즉, 종래에는 로드의 하단이 지지층에 고정되고, 측정의 대상이 되는 지반층의 영역(지중)에 센서가 설치된 구성을 취함에 비해, 본 발명은 로드의 하단이 측정의 대상이 되는 각각 다른 심도의 지반층(1a,1b)에 고정되고, 센서는 지표면에 설치된 구성을 취한 것이다.

센서(120)는 지표면과 일체로 거동하도록 설치되고, 로드(110)의 하단은 지반층(1a,1b)과 일체로 거동하도록 설치되므로, 지반의 침하에 의한 지표면과 지반층의 상대변위를 측정할 수 있다.

즉, 센서가 지표면에 위치하면서도 복수의 지반층에 대한 침하량의 측정이 가능하므로, 센서 고장의 우려가 적고, 고장의 발생 시 수리 또는 교체가 용이하여 정확한 측정값을 얻을 수 있다는 효과가 있다.

구체적으로, 천공 홀(10)의 상단에 지표면과 함께 거동하도록 설치됨과 아울러, 저면에 상기 로드(110)의 관통공이 형성된 함체(140)를 더 구비하고, 센서(120)는 함체(140)와 일체로 거동하도록 설치된 구성을 취하는 것이 구조의 안정성 측면에서 바람직하다.

여기서, 함체(140)는 센서(120)가 지표면과 일체로 거동하도록 하는 역할을 담당하므로, 지반의 성질을 고려하여 충분히 넓은 면적을 가지도록 형성하는 것이 필요하다.

본 발명에 의한 계측시스템은 복수의 로드(110)를 복수의 지반층(1a,1b)에 설치하면 되므로, 복수의 천공 홀(10) 및 복수의 함체(140)에 의해 구현된 구성을 취할 수도 있다.

그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 천공 홀(10) 및 함체(140)에 복수의 로드(110)가 설치된 구성을 취하는 것이 구조의 일체성, 측정의 정확성 및 시공의 용이성 측면에서 더욱 바람직하다.

이를 위해서는 함체(140)의 저면에 복수의 로드(110)가 관통하도록 복수의 관통공(141a,141b)이 형성된다(도 3).

복수의 로드(110)의 하단은 각각 다른 심도의 지반층(1a,1b)에 고정되는데, 도 2,4의 고정부재(200)는 이를 구현하기 위한 일실시예이다.

이는 복수의 로드(110) 중 하나의 로드(110)의 하단이 고정되도록 고정공(201)이 형성되고, 다른 로드(110)가 관통하도록 관통공(202)이 형성됨과 아울러, 측면이 지반층(1a,1b)에 고정하도록 설치된다.

더욱 많은 로드(110)에 의해 더욱 많은 지반층의 침하량의 측정하는 경우에는, 위 함체(140)의 관통공의 수, 고정부재(200)의 수 및 고정부재(200)의 관통공의 수가 늘어난다.

센서(120)는 지반과 로드(110)의 상대 변위를 측정하도록 설치되는 구성이면 어느 것이나 관계없다.

도 5는 센서(120)의 일실시예로서, 지반과 일체로 거동하도록 함체(140) 등에 설치된 회전축(121); 회전축(121)을 중심으로 분절형 로드(110)의 상하방향 구동시 회전하도록 설치된 회전자(122); 회전자(122)의 회전량을 측정하는 측정부(123);를 포함하는 구성을 도시한 것이다.

여기서, 측정부(123)는 포텐쇼미터(Photentio Meter) 등에 의해 구현할 수 있다.

정확한 측정을 위해서는, 회전자(122)와 분절형 로드(110)가 강하게 상호 밀착함으로써, 분절형 로드(110)의 상하방향 구동이 그대로 회전자(122)의 회전구동으로 변환되도록 할 것이 요구된다.

이를 위해서는, 회전축(121) 및 회전자(122)가 분절형 로드(110)의 양측에 설치됨으로써, 양측의 회전자(122)가 분절형 로드(110)를 내측으로 압박하도록 하는 것이 바람직하다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 종래의 계측시스템의 단면도.

도 2 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,

도 2는 계측시스템의 일실시예의 구성도.

도 3은 함체의 사시도.

도 4는 고정부재의 사시도.

도 5는 센서의 구성도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1a,1b : 지반층 10 : 천공 홀

110 : 로드 120 : 센서

121 : 회전축 122 : 회전자

123 : 측정부 140 : 함체

141a,141b : 관통공 200 : 고정부재

201 : 고정공 202 : 관통공

Claims

하단이 각각 다른 심도의 지반층(1a,1b)에 고정되도록, 천공 홀(10)에 삽입된 복수의 로드(110);

지표면과 상기 복수의 로드(110)의 상대 변위를 측정하도록 상기 천공 홀(10)의 개구 상측에 설치된 센서(120);를

포함하는 층별 침하량 계측시스템.
제1항에 있어서,

상기 천공 홀(10)의 상단에 지표면과 함께 거동하도록 설치됨과 아울러, 저면에 상기 로드(110)의 관통공이 형성된 함체(140)를 더 구비하고,

상기 센서(120)는 상기 함체(140)와 일체로 거동하도록 설치된 것을 특징으로 하는 층별 침하량 계측시스템.
제2항에 있어서,

상기 함체(140)의 저면에는 상기 복수의 로드(110)가 관통하도록 복수의 관통공(141a,141b)이 형성된 것을 특징으로 하는 층별 침하량 계측시스템.
제3항에 있어서,

상기 복수의 로드(110) 중 하나의 로드(110)의 하단이 고정되도록 고정 공(201)이 형성되고, 다른 로드(110)가 관통하도록 관통공(202)이 형성됨과 아울러, 측면이 상기 지반층(1a,1b)에 고정하도록 설치된 고정부재(200)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 층별 침하량 계측시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 센서(120)는

지반과 일체로 거동하도록 설치된 회전축(121);

상기 회전축(121)을 중심으로 상기 로드(110)의 상하방향 구동시 회전하도록 설치된 회전자(122);

상기 회전자(122)의 회전량을 측정하는 측정부(123);를

포함하는 것을 특징으로 하는 층별 침하량 계측시스템.
제5항에 있어서,

상기 회전축(121) 및 회전자(122)는 상기 로드(110)의 양측에 설치된 것을 특징으로 하는 층별 침하량 계측시스템.