KR102201871B1 - Apparatus and method for measuring final penetration of foundation pile pile using laser - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 항타 파일 관입량 측정장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 건설현장에서 기초파일을 지반에 박아 넣는 기초공사인 항타작업을 수행할 경우, 기초파일의 두부의 측면에 레이저방사체를 부착시켜 항타기에 의한 기초파일의 항타 시에 기초파일의 지반 관입과 동시에 하강되는 레이저방사체의 하강된 관입량을 레이저방사체 감지부에 의하여 측정하고 측정된 관입량을 컴퓨터나 휴대폰에서 알 수 있게 하여 대단히 간단한 구조로 제조되어 제조가가 저렴하게 되고 쉽게 기초파일의 항타에 의한 관입량을 실시간으로 측정하는 것이 가능하게 되는 항타 파일 관입량 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a driving pile penetration measurement device, and more specifically, when performing a driving work, which is a foundation work for driving a foundation pile into the ground at a construction site, a laser radiator is attached to the side of the head of the foundation pile. When the basic pile is driven by the driving machine, the laser emitter's descending penetration amount is measured by the laser emitter detection unit and the measured penetration amount can be known from a computer or mobile phone. The present invention relates to a driving pile penetration measurement device that is manufactured in a structure, so that the manufacturing cost is low and it is possible to easily measure the penetration amount by driving of the basic pile in real time.
통상적으로, 건설 현장에서 구조물을 시공하고자 할 경우에는 구조물의 견고한 지탱을 위하여 파일(Pile)을 지하 암반층까지 완전히 박아 넣는 기초 공사, 즉 항타 작업을 시행하게 된다. 상기 항타 작업시 파일이 암반층까지 삽입여부의 측정은 작업자가 파일 측면에서 매 항타 시마다 파일이 삽입된 관입량을 측정으로 판단하게 된다.Typically, when constructing a structure at a construction site, a foundation work, that is, a driving work, is performed in which a pile is completely driven to the basement bedrock in order to support the structure. In the measurement of whether or not the pile is inserted into the rock layer during the driving operation, the operator determines the amount of penetration into which the pile is inserted at each drive from the side of the pile.
즉, 항타 작업시 초기에는 파일이 쉽게 삽입되다가 일정 깊이 이상 삽입되어 암반층에 이르게 되면 매 항타시마다 쉽게 삽입되지 않고 작은 길이만 삽입되고, 작업자는 파일 주변에 좌대를 설치한 후에 파일 표면에 기록지를 부착하여 손으로 연필을 잡고 관입량 및 반발량을 측정, 바람직하게는 매 항타시마다 삽입되는 깊이를 측정하여 파일이 암반층까지 삽입되었는지의 여부를 판단하게 되는 것이다.In other words, the pile is easily inserted at the beginning of the driving operation, but when it is inserted over a certain depth and reaches the rock layer, it is not easily inserted at every driving time, but only a small length is inserted, and the operator attaches the recording paper to the surface of the pile after installing the pedestal around the pile. Thus, the amount of penetration and repulsion are measured by holding the pencil by hand, and preferably, the depth to be inserted at each driving time is measured to determine whether or not the pile is inserted into the bedrock.
그러나, 전술한 관입량 측정방법은 항타 작업시 작업자가 파일의 측면에서 관찰하여야 하므로 항타시 기름이 비산되거나 항타기 오우거(auger)에 부착된 점성토성분이 많은 진흙의 자유낙하 또는 파일의 두부 콘크리트가 파손되면서 파편이 작업자에게 튀어 근로자의 안전을 위협하는 안전사고 위험성을 내포하고, 또한 전문 기능공을 필요로 하고 이러한 수작업으로 기록된 내용이 공식적인 자료로 활용될 수가 없게 되는 문제점이 있다.However, in the above-described method of measuring penetration, the operator must observe from the side of the pile during driving, so oil is scattered during driving, free fall of mud with a lot of clay components attached to the driving auger, or the head concrete of the pile is damaged. As a result, there is a problem in that debris splashes on the worker and poses a risk of a safety accident that threatens the safety of the worker, and also requires a professional craftsman, and the contents recorded by hand cannot be used as official data.
특히, 위 측정방법은 육상 항타 공사시에는 적용이 가능하나 해상에서 시행되는 항타 공사는 파랑, 조류, 풍우 등의 기상조건을 받기에 현재 규정된 방법으로 최종관입량을 측정하려면 별도의 가시설 공사가 필요하므로 사실상 현실성이 결여된 방법이다.In particular, the above measurement method can be applied during land driving construction, but driving construction carried out at sea is subject to weather conditions such as waves, tide, wind and rain, so a separate temporary facility construction is required to measure the final penetration by the currently prescribed method. Therefore, it is actually a method that lacks reality.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 공개특허 특2003-0024109의 '파일 항타시 최종관입량 측정방법'이 제안되었으며, 구체적인 구성을 살펴보면, 파일 항타시 최종관입량 측정방법에 있어서, 일정간격 단위로 선을 그어 관측용지를 작성하는 과정과, 상기 항타 작업시 파일 선단이 암반층에 도달하여 파일의 관입량이 현저하게 저하되었다고 판단될 때 상기 관측용지를 파일의 표면에 부착하는 과정과, 상기 파일과 일정거리를 두고 측정기기를 설치한 다음, 상기 측정기기를 이용하여 상기 관측용지에 표기된 숫자를 읽어 최종관입량을 측정하는 과정으로 이루어져 있으나, 상기와 같은 과정의 파일 항타시 최종관입량 측정방법은 작업자가 수작업으로 관측용지에 선을 그어 관입량을 측정함으로써 작업자의 오기재, 현장환경에 따른 진동에 의한 정확한 표기의 어려움과 같은 이유에 의하여 관측용지의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있으며, 더욱이, 작업자가 파일의 측면에서 관측용지에 측정함으로써 항타시 기름이 비산되거나 항타기 오우거(auger)에 부착된 점성토성분이 많은 진흙의 자유낙하하거나 또는 파일의 두부 콘크리트가 파손되면서 파편이 작업자에게 튀는 등의 종래 문제점으로 지적된 안전사고가 계속 발생하는 문제점이 있다.In order to solve this problem, a'method for measuring the final penetration amount when driving a pile' of Korean Patent Application Publication No. 2003-0024109 has been proposed, and looking at the specific configuration, in the method of measuring the final penetration amount when driving a file, drawing a line in units of regular intervals to observe. The process of creating a paper, attaching the observation paper to the surface of the pile when it is determined that the tip of the pile reaches the rock layer during the driving operation and the amount of penetration of the pile has decreased significantly, and the measurement at a certain distance from the pile After installing the device, it consists of a process of measuring the final penetration amount by reading the numbers marked on the observation sheet using the measuring device. However, the method of measuring the final penetration amount when driving the file in the above process is performed by the operator on the observation sheet manually. There is a problem in that the reliability of the observation paper is lowered due to reasons such as errors in the operator and the difficulty of accurate marking due to vibrations according to the field environment by measuring the penetration amount by drawing a line. Safety accidents pointed out as conventional problems such as scattering of oil during driving, free fall of mud with a lot of clay components attached to the driving auger, or breakage of the head concrete of the pile and splashing on the worker continue to occur. There is a problem that occurs.
특히, 해상 파일 항타시 적용하여 효율적인 공기관리와 경제성 확보를 구현할 수 있는 최종 관입량 측정 방법을 제안하였으나, 역시 전문 기능공을 필요로 하고 이러한 수작업으로 기록된 내용이 공식적인 자료로 활용될 수가 없게 되는 종래의 문제점이 극복되지 않고 있다. Particularly, a method for measuring the final penetration volume that can be applied when driving offshore piles to realize efficient air management and economical efficiency has been proposed, but it also requires specialized skilled workers, and the contents recorded by hand cannot be used as official data. Has not been overcome.
다른 종래 기술인 공개특허 제10-2007-0120207호 파일 머커 및 파일 마커를 이용한 최종 관입 시험 측정장치는, 파일에 부착되는 파일 마커를 표적으로 하고, 광파 거리 측정기의 지면에서의 높이를 일정하게 유지시키면서 파일 마커의 변위를 측정 및 기록하는, 파일 마커 및 파일 마커를 이용한 최종 관입 시험 측정 및 기록장치를 제공함에 특징이 있으나, 상기와 같은 구성의 관입 시험 측정장치 역시 상기와 같은 측정값의 신뢰도 저하, 작업자의 안전이 확보되지 못하는 등의 문제점이 발생하며, 특히, 파일 머커를 이용하여 관입량을 측정하는 과정 역시 현장 시방서(specificat ion)의 품질기준을 만족할 수 있는 신뢰성의 확보가 불가능한 문제점이 있다.Another conventional technique, Patent Publication No. 10-2007-0120207, a final penetration test measuring apparatus using a pile marker and a pile marker, targets a pile marker attached to a pile, and maintains a constant height on the ground of the optical wave range finder. It is characterized by providing a final intrusion test measurement and recording device using a file marker and a file marker that measures and records the displacement of the file marker, but the intrusion test measuring device having the above configuration also lowers the reliability of the measured value, There is a problem such as inability to secure the safety of workers, and in particular, there is a problem in that it is impossible to secure reliability that can satisfy the quality standard of the site specification also in the process of measuring the penetration amount using a pile merker.
본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 건설현장에서 기초파일을 지반에 박아 넣는 기초공사인 항타작업을 수행할 경우에 기초파일의 두부의 측면에 레이저방사체를 부착시켜 항타기에 의한 기초파일의 항타시에 기초파일의 지반 관입량과 동일하게 하강되는 레이저방사체의 하강된 관입량을 레이저방사체 감지부에 의하여 측정하여 측정된 레이저방사체의 관입량을 컴퓨터나 휴대폰에서 알 수 있게 하여 대단히 간단한 구조로 제조가가 저렴하게 되고 기초파일의 항타에 의한 관입량을 실시간으로 측정하는 것이 가능하게 되고 각 항타시에 발생되는 관입량과 전체의 관입량 또는 현장 전체의 관입량을 출력하는 것이 가능한 항타 파일 관입량 측정장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve such a problem, and in the case of carrying out a driving work, which is a foundation work that inserts a foundation pile into the ground, a laser radiator is attached to the side of the head of the foundation pile, When the pile is driven, the amount of penetration of the laser emitter falling down equal to the amount of ground penetration of the basic pile is measured by the laser emitter detection unit, and the measured penetration amount of the laser emitter can be known from a computer or mobile phone. The structure makes it possible to measure the amount of penetration caused by driving of the basic pile in real time, and the amount of penetration generated during each driving and the total amount of penetration or the amount of penetration of the entire site can be output. It is to provide a pile penetration measurement device.
또한, 본 발명의 다른 목적으로는, 관입량의 측정을 위한 관리자가 파일로부터 일정간격 이격된 위치에서 관입량을 측정할 수 있어 정확한 파일의 관입량 측정은 물론, 작업자가 항타기로부터 추락하는 이물질로부터 안전하게 보호됨으로써 작업안정성이 향상되는 개선된 형태의 레이저를 이용한 구조물 기초파일 최종관입량 측정장치 및 방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is that the administrator for measuring the penetration amount can measure the penetration amount at a location spaced apart from the file at a certain interval, so as to accurately measure the penetration amount of the file, as well as the operator from foreign substances falling from the driving machine. It is to provide an apparatus and method for measuring the final penetration amount of the basic pile of a structure using an improved laser in which work stability is improved by being protected safely.
본 발명의 이러한 목적은, 파일두부의 측면에 부착된 레이저방사체와, 상기 레이저방사체와 일정한 거리가 이격되게 설치되고 상기 레이저방사체의 수직방향으로 이동량을 감지하는 레이저방사체 감지부와, 상기 레이저방사체 감지부의 감지량이 유선 또는 무선을 통하여 수신되는 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기를 포함하는 본 발명에 따른 레이저를 이용한 구조물 기초파일 최종관입량 측정장치에 의하여 달성된다. This object of the present invention is a laser radiator attached to the side of the pile head, and a laser radiator sensing unit that is installed at a certain distance from the laser radiator and detects the amount of movement in the vertical direction of the laser radiator, and the laser radiator detection The detection amount of wealth is achieved by a device for measuring the final penetration amount of a structure base pile using a laser according to the present invention, including a computer or mobile phone terminal that is received through wired or wireless.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 구조물 기초파일 최종관입량 측정장치는, 파일두부의 측면에 부착된 레이저방사체와, 상기 레이저방사체와 일정한 거리가 이격되게 설치되고 상기 레이저방사체의 수직방향으로 이동량을 감지하는 레이저방사체 감지부와, 상기 레이저방사체 감지부의 감지량이 유선 또는 무선을 통하여 수신되는 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기를 포함하여, 기초파일의 두부의 측면에 레이저방사체를 부착시켜 항타기에 의한 기초파일의 항타시에 기초파일의 지반의 관입량을 레이저방사체의 관입량을 레이저방사체 감지부에 의하여 측정하여 측정된 관입량을 컴퓨터나 휴대폰에서 알 수 있게 하여 대단히 간단한 구조로 제조가가 저렴하게 되고 기초파일의 항타에 의한 관입량을 실시간으로 측정하는 것이 가능하고, 각 항타시에 발생되는 관입량과 전체의 관입량 또는 현장 전체의 관입량의 출력이 가능하여 측정값의 신뢰도가 향상되는 효과가 있으며, 더욱이, 관입량을 실시간으로 현장 시방서(specification)의 관입값과 대비하여 관입량을 측정함으로써 현장 시방서의 품질기준을 만족할 수 있는 높은 신뢰성의 확보가 가능하고, 또한, 관입량의 측정을 위한 관리자가 파일로부터 일정간격 이격된 위치에서 관입량을 측정할 수 있어 정확한 파일의 관입량 측정은 물론, 작업자가 추락하는 이물질로부터 안전하게 보호됨으로써 작업안정성이 향상되는 효과가 있다.The apparatus for measuring the final penetration amount of a basic pile of a structure using a laser according to the present invention includes a laser radiator attached to the side of the pile head, and a laser that is installed at a certain distance from the laser radiator and detects the amount of movement in the vertical direction of the laser radiator. Including a radiator detection unit and a computer or mobile phone terminal in which the amount of detection of the laser radiator detection unit is received through wired or wireless, a laser radiator is attached to the side of the head of the basic file to drive the basic file by a driving machine. The penetration amount of the ground of the laser emitter is measured by the laser emitter detection unit, and the measured penetration amount can be known from a computer or mobile phone, making the manufacturing cost inexpensive with a very simple structure, and penetration by driving the basic pile. It is possible to measure the amount in real time, and it is possible to output the amount of penetration generated during each driving and the amount of penetration of the entire site or the amount of penetration of the entire site, thereby improving the reliability of the measured value. By measuring the penetration amount against the penetration value of the on-site specification in real time, it is possible to secure high reliability that can satisfy the quality standard of the on-site specification, and the manager for measuring the penetration amount is separated from the file by a certain interval. Since it is possible to measure the penetration amount at the location where it is located, it is effective not only to accurately measure the penetration amount of the pile, but also to improve work stability by being safely protected from foreign substances falling by the worker.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치의 개략적인 사시도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치의 레이저방사체 감지부의 블럭도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치의 컴퓨터의 블록도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치 중 레이저방사체 감지부의 개략 단면도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치 중 관입량 측정기록지의 예시도1 is a schematic perspective view of a driving pile penetration measurement apparatus according to a first embodiment of the present invention
Figure 2 is a block diagram of a laser radiator detection unit of the driving pile penetration amount measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention
3 is a block diagram of a computer of a driving pile penetration measurement apparatus according to a first embodiment of the present invention
4 is a schematic cross-sectional view of a laser radiator detection unit in a driving pile penetration amount measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention
5 is an exemplary diagram of a penetration amount measurement recording paper among the driving pile penetration amount measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the embodiments of the present invention. However, since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text.
즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.That is, since the embodiments can be modified in various ways and have various forms, the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only those effects, the scope of the present invention should not be understood as being limited thereto.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meanings of terms described in the present invention should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from other components, and the scope of rights is not limited by these terms.
예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" to another component, it should be understood that it may be directly connected to the other component, but other components may exist in the middle. On the other hand, when it is mentioned that a component is "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. On the other hand, other expressions describing the relationship between the constituent elements, that is, "between" and "just between" or "neighboring to" and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions are to be understood as including plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to specified features, numbers, steps, actions, components, parts, or It is to be understood that it is intended to designate that a combination exists and does not preclude the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having the meaning of the related technology in context, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
이제 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, an apparatus for measuring a driving pile penetration amount according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
첨부된 도면 중 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치의 레이저방사체 감지부의 블럭도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치의 컴퓨터의 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치 중 레이저방사체 감지부의 개략 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치 중 관입량 측정기록지의 예시도이다.In the accompanying drawings, FIG. 1 is a schematic perspective view of a driving file penetration measurement apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a laser emitter detection of a driving file penetration measurement apparatus according to a first embodiment of the present invention. Fig. 3 is a block diagram of a computer of the driving pile penetration amount measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a laser in the driving pile penetration measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is a schematic cross-sectional view of the radiator sensing unit, and FIG. 5 is an exemplary view of the penetration amount measurement recording paper of the driving pile penetration amount measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1실시예에 따른 항타 파일 관입량 측정장치(A)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 파일(1)의 두부(11)의 측면에 부착된 레이저방사체(2)와, 상기 레이저방사체(2)와 일정한 거리가 이격되게 설치되고 상기 레이저방사체(2)의 수직방향으로 이동량을 감지하는 레이저방사체 감지부(3)와, 상기 레이저방사체 감지부(3)의 감지량이 유선 또는 무선을 통하여 수신되는 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)를 포함한다.The driving pile penetration measurement apparatus (A) according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the laser radiator 2 attached to the side of the
상기 파일(1)은 일반적으로 선단부와 두부가 평편한 원통형의 시멘트콘크리트로 제조되고, 지반에 수직방향으로 항타하여 지반에 박혀지게 되고, 이러한 파일의 항타시에는 관입량 및 리바운드량 등 항타에 의하여 파일에 발생하는 변위를 측정하여 파일의 관입량을 관리하고, 파일의 항타시 측정한 파일의 변위 거동을 통하여 파일 기초가 지반에 제대로 시공되었는지를 확인한다.The pile (1) is generally made of a cylindrical cement concrete with a flat tip and a head, and is driven in a vertical direction to the ground to be lodged in the ground.When driving such a pile, by driving, such as penetration and rebound The amount of penetration of the pile is managed by measuring the displacement occurring in the pile, and it is checked whether the pile foundation is properly constructed on the ground through the displacement behavior of the pile measured during driving of the pile.
상기 레이저방사체(2)는 CO2 레이저 또는 파이버(fiber)레이저로서 레이저의 점의 크기가 0.03mm ~ 0.2mm 이고 과일의 표면에 이름을 새기는 정도의 약한 레이저를 방사한다.The laser emitter 2 is a CO 2 laser or a fiber laser, and emits a laser that has a size of 0.03 mm to 0.2 mm and a weak laser such as to engrave a name on the surface of the fruit.
상기 레이저방사체 감지부(3)는 레이저를 감지할 수 있는 센서가 형성된 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(31), 레이저 감지부(32), 메모리부(33) 및 정보 송신부(34)를 포함한다.The laser
상기 제어부(31)는 레이저 감지부(32)에 의하여 감지된 레이저방사체(2)의 하향 움직임 정보를 메모리부(33)에 기록하게 하거나 정보송신부(34)를 통하여 송신하도록 할 수 있다. 이와 같이, 상기 제어부(31)는 레이저방사체(2)의 이동량을 레이저 감지부(32)를 통하여 감지하여 이를 메모리부(33)를 통하여 저장하게 하거나 정보송신부(34)를 통하여 외부의 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)에 송신하는 동작을 제어할 수 있다. The
상기 레이저 감지부(32)는 상기 레이저방사체(2)에 의하여 방사되는 레이저를 수광하여 이동된 레이저방사체(2)의 위치를 감지하는 것으로서, 빛과 열을 감지하는 레이저센서가 사용된다.The
상기 메모리부(33)는 상기 레이저 감지부(32)에 의하여 감지된 측정값을 순차적으로 저장하거나 필요한 항타력의 대비 관입량이 수치화된 내용이 저장될 수가 있다.The
상기 정보송신부(34)는 외부기기인 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)에 통신망으로 연결되어 있다. 상기 레이저 감지부(32)의 항타에 의한 수직 이동량을 외부기기인 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)로 송신하는 장치이다. The
보다 구체적으로, 상기 정보송신부(34)는 무선통신부(미도시)와 유선통신부(미도시)를 포함할 수 있는 데, 이때 무선 통신부에서는 안테나로 제어부(31)가 보낸 레이저 감지부(32)에 의하여 측정된 정보를 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)로 송신하고, 유선통신부에서는 제어부(31)가 보낸 레이저 감지부(32)에 의하여 측정된 정보를 유선으로 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)로 송신할 수 있다. More specifically, the
한편, 상기 레이저방사체 감지부(3)는 표면에 레이저의 빛에 의하여 변형되는 감강지 또는 마킹지와 같은 재질로 구성된 관입량 측정기록지(35)를 표면에 부착함으로써 관입량 측정값을 레이저방사체 감지부(3)를 통하여 컴퓨터 또는 단말기와 같은 전자장비로 전송함과 동시에 관입량 측정기록지(35)에 의하여 오프라인 형태의 신뢰성 높은 측정기록물을 얻을 수 있다.On the other hand, the laser
또한, 상기 관입량 측정기록지(35)는 도 5에 도시한 바와 같이 측정대상 파일의 파일위치, 파일번호, 파일규격, 파일길이 항타장비, 최종관입략, 해머의 낙하고, 해머규격과 같은 항타정보를 기재할 수 있도록 함으로써 측정기록의 혼동을 방지하고 정확한 측정기록을 제공할 수 있도록 한다.In addition, as shown in FIG. 5, the penetration amount
상기 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)는, 상기 레이저방사체 감지부(3)에 의하여 송신된 정보를 수신하여 이를 출력하여 볼 수 있다. The computer or
상기 컴퓨터(4)의 구성은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(41)와, 통신부(42), 메모리부(43), 판단부(44), 출력부(45), 키입력부(46), 디스플레이부(47)를 포함한다.The configuration of the
상기 제어부(41)는 현장 시방서(specification)에 기재되어 있는 파일 관입값을 미리 저장하고, 메모리부(42)와 판단부(43)에 의해 측정된 파일 관입값과 비교판단하여 최적타격력이나 최소타격회수와 같은 명령을 생성한다. 또한, 상기 제어부(41)는 통신부(42)에서 받은 관입량에 대한 정보를 받아 메모리부(42)에 저장하거나 정보를 출력하도록 디스플레이부(47)로 화면표시정보를 전송하며, 통신부(42)에서 받은 출력부(45)로 출력하게 할 수 있다. 상기 제어부(41)는 메모리부(42)에 저장된 현장에 대한 정보나 각 파일에 대한 정보를 키입력부(46)에서 호출된 정보에 해당하는 정보를 인출하여 출력부(45)로 출력하게 할 수 있다.The
상기 통신부(42)는 상기 레이저방사체 감지부(3)의 정보통신부(34)와 통신하는 것으로서 상기 레이저 감지부(32)의 항타에 의한 수직 이동량을 외부기기인 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)로 송신되는 것을 수신한다.The
상기 메모리부(43)는 항타기의 타격에 대한 압력대비의 각 파일의 관입량에 대한 수치가 저장되고 지반의 상황에 따른 각 파일의 최적의 타격값이 저장되거나 최적의 관입량이 저장되고, 수행중인 각 파일의 각 관입량도 저장되어 있다.The
상기 판단부(44)는 상기 메모리부(43)에 저장된 관입량에 대한 수치와 현재 항타기에 의하여 항타되는 타격압력을 비교하여 최적의 타격력으로 파일을 항타하도록 판단하거나 최적의 타격값에 따라 최소의 타격수를 판단한다.The
상기 출력부(45)는 상기 메모리부(43)에 저장된 각 현장의 각 파일마다의 관입량에 대하여 문서로 출력되거나 디스플레이에 의하여 출력될 수가 있다.The
상기 키입력부(46)는 각 파일의 번호나 현장의 번호나 필요한 사항을 입력시키는 인터페이스부분이다.The
상기 디스플레이(47)는 상기 컴퓨터(4)의 작동되는 내역이 화면에 표시되는 부분이다.The
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 레이저를 이용한 구조물 기초파일 최종관입량 측정장치(A)를 이용한 최종관입량 측정방법을 설명하면 다음과 같다.A method of measuring the final penetration amount using the apparatus A for measuring the final penetration amount of a structure base pile using a laser according to the present invention having the above configuration will be described as follows.
< 기초파일 설치단계 ><Basic file installation step>
관입할 지면상에 기초파일을 위치시키고 두부측을 들어올려 항타기에 연결하여 지면과 수직이 되도록 기초파일을 설치한다.Place the foundation pile on the ground to be penetrated, raise the head side, connect to the driving machine, and install the foundation pile so that it is perpendicular to the ground.
< 기초파일 관입단계 ><Basic pile penetration stage>
설치된 기초파일의 두부를 항타기의 램으로 타격하여 기초파일을 관입하는데, 램을 이용한 타격은 미리 컴퓨터에 저장된 현장 시방서(specif icat ion)에 의한 지반 형태에 따른 설정된 품질기준의 범위에 포함되도록 파일의 타격이 이루어진다.The head of the installed basic pile is hit with the ram of the driving machine to penetrate the basic pile, and the hit using the ram is made so that it falls within the range of the quality standards set according to the ground type according to the specif icat ion stored in the computer in advance. The blow is made.
< 레이저방사체 설치단계 ><Laser emitter installation step>
기초파일을 타격하는 과정에서 관입깊이가 작아진 것이 육안으로 식별되면 항타를 정지시키고 지면 상부로 노출된 기초파일의 두부측에 레이저 방사체(2)를 밴드로 고정설치 한 후 상기 기초파일과 일정간격 이격된 위치에 상기 레이저 방사체와 수평을 이루게 일면에 관입량 측정기록지(35)가 부착된 레이저를 감지부(3)를 설치하고 컴퓨터와 연결하여 최종 관입량의 측정을 준비한다.If it is visually identified that the penetration depth has decreased in the process of striking the foundation pile, the driving is stopped, and the laser radiator (2) is fixedly installed with a band on the head side of the foundation pile exposed to the top of the ground, and a predetermined distance from the foundation pile. At a spaced apart position, a laser with a penetration amount
< 최종관입량 측정단계 ><Final penetration measurement step>
상기와 같이 최종 관입량의 측정장치를 파일의 부두에 설치한 상태에서 계속 항타함과 동시에 항타시 관입량이 외측에 설치된 레이저 방사체(2)와 일정간격 이격되게 설치된 레이저를 감지부(3)에 의하여 관입량이 수치화되어 저장된다.As described above, while the device for measuring the final penetration amount is installed at the pier of the pile, the driving is continued, and at the same time, the
즉, 램(5)이 파일(1)의 두부(11)를 가격하게 되면, 파일(1)이 지면에 더욱 관입되면서 가격이전에 배치된 레이저 방사체(2)의 위치와 가격후에 배치된 레이저 방사체(2)의 위치가 차이가 나게 되고, 이러한 레이저 방사체(2)의 램(5)의 가격 전과 가격 후의 높이의 차이는 레이저방사체(2)로부터 방사되는 레이저를 감지부(3)가 인식하고, 이와 같이 인식된 파일(1)의 관입량이 컴퓨터(4)에 전달되게 되는 것이고, 이와 같이 파일(1)의 관입량은 램(5)에 의하여 가격되는 회수마다 모두 레이저방사체(3)와 컴퓨터(4)의 메모리부(33,43)에 저장되게 되는 것이다.That is, when the
그리고, 현장에서 지반에 관입되는 각 파일(1)들의 관입량에 대한 정보가 저장되는 과정이 수회 진행되고, 진행된 자료를 통하여 관입시킬 파일(1)의 위치에서 미리 컴퓨터에 저장된 현장 시방서(specification)에 의한 지반 형태에 따른 설정된 최종 관입관련 품질기준(예를 들어, 1타당 4mm ~ 5mm 깊이로 관입시 10회 타격하여 최종 관입한다.)의 범위에 포함되도록 파일을 타격한다.In addition, the process of storing information on the amount of penetration of each file (1) penetrating into the ground at the site is carried out several times, and through the processed data, a site specification that is stored in the computer in advance at the location of the file (1) to be penetrated Strike the pile so that it falls within the range of the final intrusion-related quality standards set according to the ground type by (for example, when intruding at a depth of 4mm ~ 5mm per hit, hit 10 times and finally penetrate).
이때, 타격되는 파일은 1회타격시 관입되는 깊이가 레이저를 통하여 감지부(3)에 측정됨으로써 현장 시방서(specification)에 의하여 기 입력된 최종 관입값과 실시간 대비하여 품질기준의 허용범위에 관입깊이가 도달하는 경우 소리 또는 불빛으로 작업자에서 알리고 타격을 파일의 타격을 멈춤으로서 최적의 타격값에 따른 타격회수를 최소로 할 수가 있게 되어 소음의 발생을 최소화 할 수가 있게 됨과 동시에 관입공사의 공기도 단축시키는 것이 가능하게 되는 것이다.At this time, the penetration depth of the hitting file is measured by the
< 최종관입 데이터 출력 및 전송단계 ><Final intrusion data output and transmission stage>
상기 레이저방사체 감지부(3)는 레이저 방사체(2)로부터 발사되는 레이저가 레이저방사체 감지부(3)의 표면에 부착된 감강지 또는 마킹지와 같은 재질로 구성된 관입량 측정기록지(35)에 기록시키고 레이저방사체 감지부(3)에 전달됨으로써 1차적으로 관입량측정기록지(35)에 지면으로 관입측정기록을 제공하고, 2차적으로 감지부(3)에 의하여 측정된 데이터가 컴퓨터 또는 단말기로 전송되어 좀더 구체적인 데이터값을 제공할 수 있어 실시간으로 온라인과 오프라인을 통하여 최종관입 데이터를 제공할수 있어 1차적으로 제공되는 관입량측정기록지(35)라 하더라도 신뢰성이 높은 측정데이터를 제공할 수 있다.The laser
또한, 상기 관입량측정기록지(35)는 대상 파일의 파일위치, 파일번호, 파일규격, 파일길이 항타장비, 최종관입략, 해머의 낙하고, 해머규격과 같은 항타정보를 기재할 수 있도록 함으로써 측정기록의 혼동을 방지하고 정확한 측정기록을 제공할 수 있다.In addition, the penetration amount
이상과 같이, 본 발명에 따른 항타 파일 관입량 측정장치는, 기초파일의 두부의 측면에 레이저방사체를 부착시켜 항타기에 의한 기초파일의 항타시에 기초파일의 지반의 관입량을 레이저방사체의 관입량을 레이저방사체 감지부에 의하여 측정하여 측정된 관입량을 컴퓨터나 휴대폰에서 알 수 있게 하여 대단히 간단한 구조로 제조가가 저렴하게 되고 기초파일의 항타에 의한 관입량을 실시간으로 측정하는 것이 가능하여 관입량을 실시간으로 현장 시방서(specification)의 관입값과 대비하여 관입량을 측정함으로써 현장 시방서의 품질기준을 만족할 수 있는 높은 신뢰성의 확보가 가능한 특징이 있다.As described above, in the driving pile penetration amount measuring apparatus according to the present invention, the laser radiator is attached to the side of the head of the basic pile to determine the penetration amount of the ground of the basic pile when driving the basic pile by the driving machine. The amount of penetration measured by the laser emitter detection unit can be known from a computer or mobile phone, so that the manufacturing cost is cheap with a very simple structure, and it is possible to measure the penetration amount by driving of the basic pile in real time. By measuring the amount of penetration in real time against the penetration value of the on-site specification, it is possible to secure high reliability that can satisfy the quality standard of the on-site specification.
더욱이, 관입량의 측정을 위한 관리자가 파일로부터 일정간격 이격된 위치에서 관입량을 레이저에 의해 측정된 측정데이터를 이용하여 확인함으로써 측정데이터의 신뢰성 향상은 물론, 작업자의 안전성향상과 작업피로도 저하를 통한 작업성의 향상 및 작업자가 추락하는 이물질로부터 안전하게 보호됨으로써 작업안정성이 향상되는 특징이 있다.Moreover, the administrator for the measurement of the penetration amount checks the penetration amount using the measurement data measured by the laser at a location spaced apart from the file, thereby improving the reliability of the measurement data, as well as improving the safety of the operator and reducing work fatigue. It is characterized by improving workability and safeguarding the worker from falling foreign substances, thereby improving work stability.
본 발명에 따른 항타 파일 관입량 측정장치는 일반적인 특정장치의 제조산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.The driving pile penetration measurement device according to the present invention is said to be an invention with industrial applicability because it is possible to repeatedly manufacture the same product in the manufacturing industry of a general specific device.
1 : 파일 11 : 두부
2 : 레이저방사체 3 : 레이저방사체 감지부
31 : 제어부 32 : 레이저 감지부
33 : 메모리부 34 : 정보송신부
4 : 컴퓨터 또는 휴대용 단말기
41 : 제어부 42 : 통신부
43 : 메모리부 44 : 판단부
45 : 출력부 46 : 키입력부
47 : 디스플레이부1: File 11: Tofu
2: laser emitter 3: laser emitter detection unit
31: control unit 32: laser detection unit
33: memory unit 34: information transmission unit
4: computer or portable terminal
41: control unit 42: communication unit
43: memory unit 44: determination unit
45: output unit 46: key input unit
47: display unit
Claims (3)
상기 항타 파일 관입량 측정장치(A)는, 파일(1)의 두부(11)의 측면에 부착되며 레어저의 점의 크기가 0.03mm ~ 0.2mm범위로 형성되는 CO2레이저 또는 파이버(Fiber)레어저로 구성된 레이저방사체(2)와,
상기 레이저방사체(2)와 일정한 거리가 이격되게 설치되고 상기 레이저방사체(2)의 수직방향으로 이동량을 감지하는 레이저방사체 감지부(3)와,
상기 레이저방사체 감지부(3)의 감지량이 유선 또는 무선을 통하여 수신되는 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)를 포함하되,
상기 레이저방사체 감지부(3)는 레이저를 감지할 수 있는 센서가 형성된 것으로, 제어부(31), 레이저 감지부(32), 메모리부(33)와, 정보 송신부(34) 및 관입량 측정기록지(35)를 포함하고,
상기 제어부(31)는 레이저 감지부(32)에 의하여 감지된 레이저방사체(2)의 하향 움직임 정보를 메모리부(33)에 기록하게 하거나 정보송신부(34)를 통하여 송신하도록 할 수 있고, 상기 제어부(31)는 레이저방사체(2)의 이동량을 레이저 감지부(32)를 통하여 감지하여 이를 메모리부(33)를 통하여 저장하게 하거나 정보송신부(34)를 통하여 외부의 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)에 송신하는 동작을 제어할 수 있고,
상기 레이저 감지부(32)는 상기 레이저방사체(2)에 의하여 방사되는 레이저를 수광하여 이동된 레이저방사체(2)의 위치를 감지하는 것으로서, 빛과 열을 감지하는 레이저센서가 사용되고,
상기 메모리부(33)는 상기 레이저 감지부(32)에 의하여 감지된 측정값을 순차적으로 저장하거나 필요한 항타력의 대비 관입량이 수치화된 내용이 저장될 수가 있고,
상기 정보송신부(34)는 외부기기인 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)에 통신망으로 연결되어 상기 레이저 감지부(32)의 항타에 의한 수직 이동량을 외부기기인 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)로 특정기록을 온라인 형태로 송신하고,
상기 관입량 측정기록지(35)는 레이저방사체 감지부(3)의 표면에 부착되며 레이저의 빛에 의하여 변형되는 감강지 또는 마킹지와 같은 재질로 구성되고, 측정대상 파일의 파일위치, 파일번호, 파일규격, 파일길이 항타장비, 최종관입략, 해머의 낙하고, 해머규격의 항타정보가 기록됨과 동시에 레이저에 의한 관입량 측정기록지(35)의 변형을 통하여 측정기록을 오프라인 형태로 제공하며,
상기 컴퓨터(4)는, 제어부(41)와, 통신부(42), 메모리부(43), 판단부(44), 출력부(45), 키입력부(46), 디스플레이부(47)를 포함하고,
상기 제어부(41)는 메모리부(42)와 판단부(43)에 의한 비교판단결과 최적타격력이나 최소타격회수와 같은 명령을 생성하고, 상기 제어부(41)는 통신부(42)에서 받은 관입량에 대한 정보를 받아 메모리부(42)에 저장하거나 정보를 출력하도록 디스플레이부(47)로 화면표시정보를 전송하며, 통신부(42)에서 받은 출력부(45)로 출력하게 할 수 있고, 상기 제어부(41)는 메모리부(42)에 저장된 현장에 대한 정보나 각 파일에 대한 정보를 키입력부(46)에서 호출된 정보에 해당하는 정보를 인출하여 출력부(45)로 출력하게 할 수 있고,
상기 통신부(42)는 상기 레이저방사체 감지부(3)의 정보통신부(34)와 통신하는 것으로서 상기 레이저 감지부(32)의 항타에 의한 수직 이동량을 외부기기인 컴퓨터 또는 휴대폰 단말기(4)로 송신되는 것을 수신하고,
상기 메모리부(43)는 항타기의 타격에 대한 압력대비의 각 파일의 관입량에 대한 수치가 저장되고 지반의 상황에 따른 각 파일의 최적의 타격값이 저장되거나 최적의 관입량이 저장되고, 수행중인 각 파일의 각 관입량도 저장되어 있고,
상기 판단부(44)는 상기 메모리부(43)에 저장된 관입량에 대한 수치와 현재 항타기에 의하여 항타되는 타격압력을 비교하여 최적의 타격력으로 파일을 항타하도록 판단하거나 최적의 타격값에 따라 최소의 타격수를 판단하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 구조물 기초파일 최종관입량 측정장치.In the driving pile penetration measurement device (A),
The driving pile penetration measurement device (A) is attached to the side of the head (11) of the pile (1) and is formed in the range of 0.03mm to 0.2mm in the size of the spot of the laser CO2 laser or fiber (Fiber) laser. The laser emitter (2) consisting of,
A laser radiator sensing unit 3 that is installed at a certain distance from the laser radiator 2 and detects the amount of movement in the vertical direction of the laser radiator 2,
Including a computer or mobile phone terminal (4) that the amount of detection of the laser emitter detection unit (3) is received through wired or wireless,
The laser emitter detection unit 3 is formed with a sensor capable of detecting a laser, and the control unit 31, the laser detection unit 32, the memory unit 33, the information transmission unit 34, and the penetration amount measurement recording paper ( 35),
The control unit 31 may allow the downward motion information of the laser emitter 2 detected by the laser detection unit 32 to be recorded in the memory unit 33 or transmitted through the information transmission unit 34, and the control unit 31 detects the amount of movement of the laser radiator 2 through the laser detection unit 32 and stores it through the memory unit 33 or to an external computer or mobile phone terminal 4 through the information transmission unit 34 You can control the sending operation,
The laser detection unit 32 detects the position of the moved laser radiator 2 by receiving the laser radiated by the laser radiator 2, and a laser sensor that detects light and heat is used,
The memory unit 33 may sequentially store the measured values sensed by the laser detection unit 32 or store the numerical contents of the penetration amount compared to the required driving force,
The information transmission unit 34 is connected to a computer or mobile phone terminal 4, which is an external device, through a communication network, and records the amount of vertical movement caused by driving of the laser detection unit 32 to the computer or mobile phone terminal 4 which is an external device. Send it online,
The penetration amount measurement recording paper 35 is attached to the surface of the laser radiator sensing unit 3 and is made of a material such as a sensing paper or a marking paper that is deformed by the light of a laser, and the file location, file number, and File standard, file length driving equipment, final penetration, hammer fall, and driving information of hammer standard are recorded, and at the same time, measurement record is provided in offline form through deformation of the penetration measurement recording paper 35 by laser.
The computer 4 includes a control unit 41, a communication unit 42, a memory unit 43, a determination unit 44, an output unit 45, a key input unit 46, and a display unit 47. ,
The control unit 41 generates a command such as the optimum strike force or the minimum number of strikes as a result of the comparison and determination by the memory unit 42 and the determination unit 43, and the control unit 41 is configured to determine the amount of penetration received from the communication unit 42. The screen display information is transmitted to the display unit 47 to receive information about it and store it in the memory unit 42 or output the information, and output the information to the output unit 45 received from the communication unit 42, and the control unit ( 41) may fetch information about the site or information about each file stored in the memory unit 42 to the output unit 45 by fetching information corresponding to the information called from the key input unit 46,
The communication unit 42 communicates with the information communication unit 34 of the laser radiator detection unit 3, and transmits the amount of vertical movement caused by driving of the laser detection unit 32 to an external device, such as a computer or mobile phone terminal 4 Receive what is being,
The memory unit 43 stores a numerical value for the penetration amount of each file compared to the pressure against the hit of the driving machine, and stores the optimal hit value of each file or the optimal penetration amount according to the ground condition, and is being executed. Each intrusion in each file is also stored,
The determination unit 44 compares the value of the penetration amount stored in the memory unit 43 with the hitting pressure driven by the current driving machine, and determines to drive the file with the optimal hitting force or the minimum hitting value according to the optimal hitting value. A device for measuring the final penetration amount of a basic pile of a structure using a laser, characterized in that determining the number of hits.
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|---|---|---|---|
| KR1020190102898A KR102201871B1 (en) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | Apparatus and method for measuring final penetration of foundation pile pile using laser |
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