KR102595495B1 - 지반거동 계측장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지반거동 계측장치에 관한 것으로, 본 발명은 계측대상 지반에 설정된 깊이로 형성되는 관삽입홀; 상기 관삽입홀에 삽입되며, 외주면에 다수 개의 미세구멍들이 구비되는 지지관; 상기 관삽입홀에 인접하게 위치하도록 상기 지반에 설치되는 TDR 계측기; 상기 TDR 계측기에 연결되며, 상기 지지관의 내부에 지지관의 길이 방향으로 위치하여 지하수위를 감지하는 내측 감지선; 상기 TDR 계측기에 연결되어 상기 지지관의 외주면에 지지관의 길이 방향으로 위치하며, 상기 지반의 수평 방향 변위 및 토압을 감지하는 외측 감지선; 상기 외측 감지선을 상기 지지관의 외주면에 고정하는 고정부재; 상기 TDR 계측기에서 계측되는 데이터를 디스플레이하는 디스플레이유닛; 및 상기 TDR 계측기의 데이터를 상기 디스플레이유닛에 무선으로 송신하는 무선송수신모듈을 포함한다. 본 발명에 따르면, 계측대상 지반의 거동을 측정하는 장치의 구성을 간단하게 할 뿐만 아니라 측정 정밀도를 높이고 계측대상 지반의 거동을 측정하는 작업을 간단하게 하고 유지 보수가 수월하게 된다.
Description
본 발명은 지반거동 계측장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다양한 도로, 철도 등의 토목구조물 공사 및 주택, 도심지 굴착 가시설 등을 건설하기 위한 공사 시 비탈면 혹은 굴착면을 형성하게 된다. 이러한 비탈면 혹은 굴착면은 가파른 경사를 이루고 있으므로 강우, 강설, 주변 하중 등에 의해 약화된 지반의 지지력으로 지반 붕괴가 발생하여 통행하는 차량, 철도, 건물 뿐만 아니라 인명피해까지 빈번히 유발되고 있다.
산사태 또는 비탈면이나 굴착면의 붕괴는 안전과 재산에 막대한 피해를 발생시키므로 그동안 산사태, 비탈면 및 굴착면 등의 붕괴에 의한 피해를 줄이려는 노력을 하고 있음에도 불구하고, 최근 기상 이변에 의한 집중 폭우, 태풍 등에 의한 산사태, 비탈면 및 굴착면 붕괴로 인한 재해가 증가되고 있는 실정이다.
이로 인하여, 최근, 산사태, 비탈면 및 굴착면 붕괴를 사전에 감지하여 피해를 줄이고자 하는 연구 개발이 진행되고 있다.
종래, 위험 사면을 계측하는 방법 중의 하나로, 비탈면에 서로 간격을 두고 다수 개의 토압계들과 변위계들을 설치하고 그 토압계들과 변위계들에 각각 연결된 와이어들을 지면에 위치한 출력장치에 연결하여 토압계들과 변위계들에서 각각 감지되는 토압과 변위가 출력장치를 통해 출력되는 데이터를 기초로 하여 비탈면의 지반 거동을 감지한다. 아울러, 지반 거동을 보다 정확하게 감지하기 위하여 비탈면에 인접한 지반에 수직방향으로 보링홀을 형성하고 그 보링홀에 수위센서를 삽입하여 지하 수위를 감지하고 그 수위 데이터와 토압 및 변위를 기초로 하여 지반 거동을 감지한다.
그러나 종래 방법은 지하 수위와 지반의 토압 및 변위를 각각 지반에 설치하여야 하므로 구성이 복잡하고, 토압계와 변위계의 경우 지반에 매립되어 기기의 수명이 짧아 유지 보수가 어려운 단점이 있다. 또한, 지하 수위를 감지시 수위센서를 보링홀에 삽입하여 수위를 감지하게 되어 수시로 수위 감지를 필요로 하는 장마철의 경우 수위를 감지하는 작업이 매우 번거로운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 계측대상 지반의 거동을 측정하는 장치의 구성을 간단하게 할 뿐만 아니라 측정 정밀도를 높이는 지반거동 계측장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 계측대상 지반의 거동을 측정하는 작업을 간단하게 할 뿐만 아니라 유지 보수가 수월한 지반거동 계측장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 계측대상 지반에 설정된 깊이로 형성되는 관삽입홀; 상기 관삽입홀에 삽입되며, 외주면에 다수 개의 미세구멍들이 구비되는 지지관; 상기 관삽입홀에 인접하게 위치하도록 상기 지반에 설치되는 TDR 계측기; 상기 TDR 계측기에 연결되며, 상기 지지관의 내부에 지지관의 길이 방향으로 위치하여 지하수위를 감지하는 내측 감지선; 상기 TDR 계측기에 연결되어 상기 지지관의 외주면에 지지관의 길이 방향으로 위치하며, 상기 지반의 수평 방향 변위 및 토압을 감지하는 외측 감지선; 상기 외측 감지선을 상기 지지관의 외주면에 고정하는 고정부재; 상기 TDR 계측기에서 계측되는 데이터를 디스플레이하는 디스플레이유닛; 및 상기 TDR 계측기의 데이터를 상기 디스플레이유닛에 무선으로 송신하는 무선송수신모듈을 포함하는 지반거동 계측장치가 제공된다.
또한, 계측대상 지반에 서로 간격을 두고 각각 일정 깊이로 형성되는 복수 개의 관삽입홀들; 상기 관삽입홀들에 각각 삽입되며, 외주면에 다수 개의 미세구멍들이 구비되는 복수 개의 지지관들; 상기 관삽입홀들에 인접하게 위치하도록 상기 지반에 설치되는 TDR 계측기; 상기 TDR 계측기에 연결되며, 상기 지지관들의 각 내부에 지지관의 길이 방향으로 위치하여 지하수위를 감지하는 내측 감지선; 상기 TDR 계측기에 각각 연결되어 상기 지지관들의 각 외주면에 지지관의 길이 방향으로 위치하되, 상기 지지관의 외주면으로 일정 간격을 두고 위치하며, 상기 지반의 수평 방향 변위 및 토압을 감지하는 복수 개의 외측 감지선들; 상기 외측 감지선들을 상기 지지관의 외주면에 고정하는 고정부재; 상기 TDR 계측기에서 계측되는 데이터를 디스플레이하는 디스플레이유닛; 및 상기 TDR 계측기의 데이터를 상기 디스플레이유닛에 무선으로 송신하는 무선송수신모듈을 포함하는 지반거동 계측장치가 제공된다.
본 발명은 비탈면을 포함하는 비탈면의 측부 지반 또는 수직 방향으로 형성된 굴착면을 포함하는 굴착면의 측부 지반 등과 같은 계측대상 지반에 지지관이 삽입되고 그 지지관에 티디알계측기에 연결된 내측 감지선과 외측 감지선들이 고정되어 내측 감지선으로 지하 수위를 계측하고 외측 감지선들로 지반 거동 및 토압 변화 위치를 계측하게 되므로 계측대상 지반의 거동을 측정하는 장치의 구성이 간단하게 된다.
또한, 계측대상 지반에 설정된 위치로 다수 개의 지지관이 매립되고 그 지지관의 외주면에 일정 간격으로 복수 개의 외측 감지선들로 배치되어 고정되므로 지반 거동 및 토압 변화 위치 뿐만 아니라 지반 거동 변위 면 및 변위 방향까지 측정하게 되어 지반 거동 측정에 대한 정밀도를 높이게 된다. 이로 인하여 계측대상 지반의 붕괴를 조기에 정확하게 예측 및 예보하여 계측대상 지반의 적절한 대책을 수립하여 지반 붕괴로 인한 피해를 방지하게 된다.
또한, 본 발명은 티디알계측기에서 계측된 데이터를 무선송수신모듈을 통해 관리실에 위치한 디스플레이유닛으로 전송하여 디스플레이유닛에서 계측대상 지반을 모니터링하게 되므로 장마철이나 폭우시 계측대상 지반에서 측정 작업이 이루어지는 것을 배제하게 되어 계측대상 지반의 거동을 측정하는 작업이 편리하고 간단하게 된다. 또한, 피복층을 각각 구비한 내측 감지선과 외측 감지선들이 지반에 매립되어 지반 거동을 감지하게 되어 내측 감지선과 외측 감지선들의 수명이 길게 되어 유지 보수가 수월하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 도시한 정단면도,
도 2는 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 구성하는 내측 감지선의 일예를 도시한 정단면도,
도 3은 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 구성하는 상부커버를 도시한 정단면도,
도 4는 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 구성하는 하부커버를 도시한 정단면도,
도 5는 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 구성하는 지지관 및 외측 감지선들을 도시한 평단면도,
도 6은 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 도시한 정단면도.
도 2는 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 구성하는 내측 감지선의 일예를 도시한 정단면도,
도 3은 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 구성하는 상부커버를 도시한 정단면도,
도 4는 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 구성하는 하부커버를 도시한 정단면도,
도 5는 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 구성하는 지지관 및 외측 감지선들을 도시한 평단면도,
도 6은 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예를 도시한 정단면도.
이하, 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다.
본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제1 실시예는, 도 1에 도시한 바와 같이, 관삽입홀(10), 지지관(20), TDR 계측기(30), 내측 감지선(40), 외측 감지선(50), 고정부재(60), 디스플레이유닛(70), 무선송수신모듈(80)을 포함한다.
관삽입홀(10)은 계측대상 지반에 설정된 깊이로 형성된다. 계측대상 지반은 비탈면을 포함하는 비탈면의 측부 지반 또는 굴착면을 포함하는 굴착면의 측부 지반이 될 수 있다. 도 1에서는 굴착면을 포함하는 계측대상 지반을 도시한 것이다.
관삽입홀(10)은 지반의 지표면으로부터 설정된 깊이를 갖도록 직선 형태로 형성된다. 관삽입홀(10)의 일예로, 관삽입홀(10)은 횡단면 형상이 원형인 원형홀이며 그 원형홀의 내경은 균일한 것이 바람직하다.
지지관(20)은 관삽입홀(10)에 삽입되며, 외주면에 관통된 다수 개의 미세구멍(21)들이 구비된다. 지지관(20)은 관삽입홀(10)의 깊이와 상응하는 길이를 갖는다. 지지관(20)은 횡단면 형상이 원형인 원형관인 것이 바람직하다. 미세구멍(21)들은 지지관(20)의 길이 방향으로 일직선상에 일렬로 일정 간격을 두고 위치하는 것이 바람직하다. 미세구멍 열은 지지관(20)의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 복수 개 구비될 수 있다.
지지관(20)의 외주면과 관삽입홀(10)의 내주면 사이에 미세구멍(21)의 내경보다 큰 모레나 자갈 등의 채움재(11)가 채워지는 것이 바람직하다.
TDR 계측기(30)는 관삽입홀(10)에 인접하게 위치하도록 지반에 설치된다. 즉, 관삽입홀(10)과 인접하게 위치하는 땅표면에 설치된다. 이때, 땅표면에 계측기 설치대(31)가 설치되고 그 설치대(31)에 TDR 계측기(30)가 설치되는 것이 바람직하다.
TDR(Time Domain Reflectometry)계측기(30)는 케이블의 불연속위치를 파악하는 장치이다. TDR 계측기(30)는 TDR 센서라고도 하며, TDR 계측기(30)는 케이블에 전기펄스를 발생시키고 그 케이블을 통해 반사되는 반사파를 감지하는 것이며, 반사된 파형의 크기, 기간 및 모양을 분석하여 케이블의 임피던스 변동 특성을 파악할 수 있게 된다.
TDR 계측기(30)는 Hyperlab, inc.에서 생산하는 HL8200NET와, Cambell사에서 생산하는 CRT-1000 등과 같은 제품이 적용될 수도 있다.
내측 감지선(40)은 TDR 계측기(30)에 연결되며, 지지관(20)의 내부에 지지관(20)의 길이 방향으로 위치하여 지하 수위를 감지한다. TDR 계측기(30)에서 발생시키는 전기펄스가 내측 감지선(40)을 통해 전달되고 반사된다.
내측 감지선(40)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 설정된 길이를 갖는 도체선(1)과, 그 도체선(1)을 피복하는 피복선(2)을 포함한다. 도체선(1)은 철선, 구리선, 니크롬선 등이 될 수 있다. 도체선(1)의 단면 형상은 원형이거나 사각형인 것이 바람직하다.
내측 감지선(40)의 상부는 지지관(20)의 상단에 결합되는 상부커버(22)에 고정되고 내측 감지선(40)의 하단은 지지관(20)의 하단에 결합되는 하부커버(23)에 고정되는 것이 바람직하다.
상부커버(22)의 일예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 상부커버(22)는 지지관(20)의 외경과 상응하는 원판부(3)와, 그 원판부(3)의 테두리에 절곡 연장되어 지지관(20)의 상단이 끼워지는 원통결합부(4)와, 그 원통결합부(4)의 일측으로부터 원판부(3)의 가운데까지 형성된 고정슬릿(5)을 포함한다. 내측 감지선(40)의 상부가 상부커버(22)의 고정슬릿(5)에 삽입되어 고정된 상태에서 상부커버(22)의 원통결합부(4)에 지지관(20)의 상단부가 삽입되어 결합됨에 의해 내측 감지선(40)의 상부가 고정된다.
하부커버(23)는 지지관(20)의 외경과 상응하는 원판부(6)와, 그 원판부(6)의 테두리에 절곡 연장되어 지지관(20)의 하단이 끼워지는 원통결합부(7)와, 원판부(6)에 구비되는 다수 개의 관통구멍(8)들을 포함한다. 내측 감지선(40)의 하단부가 하부커버(23)의 원판부 가운데에 위치하는 관통구멍(8)들에 고정된 상태에서 하부커버(23)의 원통결합부(7)에 지지관(20)의 하단부가 삽입되어 결합됨에 의해 내측 감지선(40)의 하단이 고정된다.
외측 감지선(50)은 TDR 계측기(30)에 연결되어 지지관(20)의 외주면에 지지관(20)의 길이 방향으로 위치하며, 지반의 수평 방향 변위 및 토압을 감지한다. TDR 계측기(30)에서 발생시키는 전기펄스가 외측 감지선(50)을 통해 전달되고 반사된다.
외측 감지선(50)은 설정된 길이를 갖는 도체선과, 그 도체선을 피복하는 피복선을 포함한다. 도체선은 철선, 구리선, 니크롬선 등이 될 수 있다. 도체선의 단면 형상은 원형이거나 사각형인 것이 바람직하다.
외측 감지선(50)은 고정부재(60)에 의해 지지관(20)의 외주면에 고정된다. 고정부재(60)의 일예로, 고정부재(60)는 테이프인 것이 바람직하다. 고정부재(60)의 다른 일예로, 고정부재(60)는 접착제가 될 수도 있다.
외측 감지선(50)이 적어도 두 개 이상인 복수 개가 될 수도 있다. 외측 감지선(50)이 복수 개인 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 복수 개의 외측 감지선(50)들은 각각 TDR 계측기(30)에 연결되며 지지관(20)의 외주면에 서로 일정 간격을 두고 배치된다. 즉, 외측 감지선(50)들이 세 개인 경우 외측 감지선(50)들은 지지관(20)의 외주면에 서로 120도의 사잇각을 갖도록 위치하게 되며, 외측 감지선(50)들이 네 개인 경우 외측 감지선(50)들은 지지관(20)의 외주면에 서로 90도의 사잇각을 갖도록 위치한다. 이때, 외측 감지선(50)들은 각각 지지관(20)의 미세구멍 열과 열 사이에 위치한다.
복수 개의 외측 감지선(50)들은 고정부재(60)에 의해 지지관(20)에 각각 고정 결합된다. 복수 개의 외측 감지선(50)들을 고정하는 고정부재(60)의 일예로, 고정부재(60)는 지지관(20)의 상단부에 원주 방향으로 서로 균일한 간격을 두고 외측 감지선(50)들의 수와 상응하는 수로 구비되어 외측 감지선(50)들의 각 상부 위치를 고정하는 복수 개의 상부위치고정부들과, 그 상부위치고정부들과 각각 대응되도록 지지관(20)의 하단부에 구비되어 외측 감지선(50)들의 각 하단 위치를 고정하는 복수 개의 하부위치고정부들과, 외측 감지선(50)을 지지관(20)의 외주면에 부착시키는 접착제를 포함한다.
상부위치고정부의 일예로, 상부위치고정부는 서로 간격을 두고 위치하는 두 개의 돌기들이 될 수 있다. 그 두 개의 돌기들 사이에 외측 감지선(50)의 상부 일측이 끼워져 위치가 설정될 뿐만 아니라 고정된다.
하부위치고정부재의 일예로, 하부위치고정부는 서로 간격을 두고 위치하는 두 개의 돌기들이 될 수 있다. 그 두 개의 돌기들 사이에 외측 감지선(50)의 하단 일측이 끼워져 위치가 설정될 뿐만 아니라 고정된다.
디스플레이유닛(70)은 TDR 계측기(30)에서 계측되는 데이터를 디스플레이한다. 디스플레이유닛(70)의 일예로, 디스플레이유닛(70)은 노트북 컴퓨터가 될 수 있다. 다른 일예로, 데스크탑 컴퓨터 및 그에 연결되는 모니터가 될 수도 있다.
무선송수신모듈(80)은 TDR 계측기(30)의 데이터를 디스플레이유닛(70)에 무선으로 송신한다. 무선송수신모듈은 TDR 계측기(30)에 장착되는 송신모듈(81)과, 디스플레이유닛(70)에 장착되어 송신모듈(81)에서 송신되는 모듈을 수신하는 수신모듈(82)을 포함한다.
본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 제2 실시예는, 도 6에 도시한 바와 같이, 관삽입홀(10)들, 지지관(20)들, TDR 계측기(30), 내측 감지선(40)들, 외측 감지선(50)들, 고정부재(60)들, 디스플레이유닛(70), 무선송수신모듈(80)을 포함한다.
복수 개의 관삽입홀(10)들은 계측대상 지반에 서로 간격을 두고 각각 일정 깊이로 형성된다. 계측대상 지반은 비탈면을 포함하는 비탈면의 측부 지반 또는 굴착면을 포함하는 굴착면의 측부 지반이 될 수 있다. 관삽입홀(10)의 형상은 위에서 설명한 바와 같다.
복수 개의 지지관(20)들은 관삽입홀(10)들에 각각 삽입되며, 외주면에 다수 개의 미세구멍(21)들이 구비된다. 지지관(20)은 위에서 설명한 바와 같다.
TDR 계측기(30)는 관삽입홀(10)들에 인접하게 위치하도록 지반에 설치된다. TDR 계측기(30)는 위에서 설명한 바와 같다.
내측 감지선(40), 외측 감지선(50), 고정부재(60), 디스플레이유닛(70), 무선송수신모듈(80)은 각각 위에서 설명한 내측 감지선(40), 외측 감지선(50), 고정부재(60), 디스플레이유닛(70), 무선송수신모듈(80)과 같다. 따라서, 구체적인 설명은 생략한다.
한 개의 지지관(20)에 위치하는 복수 개의 외측 감지선(50)들은 TDR 계측기(30)에 각각 연결되어 지지관(20)들의 각 외주면에 지지관(20)의 길이 방향으로 위치하되, 지지관(20)의 외주면으로 일정 간격을 두고 위치한다. 복수 개의 외측 감지선(50)들은 지반의 수평 방향 변위 및 토압 등을 감지한다.
이하, 본 발명에 따른 지반거동 계측장치의 작용과 효과를 설명한다.
먼저, 비탈면을 포함하는 비탈면의 측부 지반 또는 수직 방향으로 형성된 굴착면을 포함하는 굴착면의 측부 지반 등과 같은 계측대상 지반의 설정된 위치에 다수 개의 관삽입홀(10)들을 시공한다. 지지관(20)의 내부에 내측 감지선(40)을 삽입하여 하부커버(23)와 상부커버(22)로 내측 감지선(40)을 고정하고 복수 개의 외측 감지선(50)들을 내측 감지선(40)이 고정된 지지관(20)의 외주면에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 위치시키고 고정부재(60)로 외측 감지선(50)을 지지관(20)에 고정시킨다. 내측 감지선(40)과 외측 감지선(50)들이 고정된 지지관(20)을 관삽입홀(10)들에 각각 삽입한다. 지지관(20)의 외주면과 관삽입홀(10)의 내주면 사이에 지지관(20)의 미세구멍(21) 보다 큰 모래나 자갈 등의 채움재를 채우워 지지관(20)을 고정시킨다. 지지관(20)에 고정된 내측 감지선(40)과 외측 감지선(50)들은 TDR 계측기(30)에 연결되며, TDR 계측기(30)는 계측대상 지반에 설치된 계측기 설치대에 설치된다. 디스플레이유닛(70)은 관리실에 위치한다.
이와 같은 상태에서, TDR 계측기(30)에서 지속적으로 전기펄스를 발생시키게 되면 그 전기펄스는 다수 개의 지지관(20)들에 각각 구비된 내측 감지선(40)과 외측 감지선(50)들을 따라 계측대상 지반의 수직 방향으로 전달되고 반사된다. 내측 감지선(40)과 외측 감지선(50)들의 각 도체선에 전기펄스가 흐름에 따라 내측 감지선(40)과 외측 감지선(50)들에 전기장이 형성되고 물의 유전상수가 다르므로 내측 감지선(40)은 계측대상 지반의 지하수가 위치하는 부분에서 부분적인 커패시턴스(Capacitance)의 변화를 일으켜 전기펄스가 변하게 되며 그 변한 상태로 반사되어온 전기펄스를 TDR 계측기(30)에서 감지하여 지하 수위(분포) 데이터를 산출하게 된다. 아울러, 계측대상 지반의 거동 및 토압 변화가 발생되면 그에 따라 지지관(20)의 외측에 위치한 외측 감지선(50)들에 압력 변화와 위치 변화가 발생되고 그 변화된 부분에서 부분적인 커패시턴스(Capacitance)의 변화를 일으켜 전기펄스가 변하게 되며 그 변한 상태로 반사되어온 전기펄스를 TDR 계측기(30)에서 감지하여 계측대상 지반의 거동 및 토압 변화 위치 데이터를 산출하게 된다. TDR 계측기(30)에서 산출된 지하 수위 데이터와 거동 및 토압 변화 위치 데이터를 무선송수신모듈을 통해 디스플레이유닛(70)에 전달되어 디스플레이유닛(70)으로 표시하게 된다. 관리자는 디스플레이유닛(70)에서 표시되는 데이터로 계측대상 지반의 거동을 모니터링하게 된다.
특히, 복수 개의 지지관(20)들이 계측대상 지반의 설정된 위치에 매립되고 그 각 지지관(20)의 외주면에 일정 간격을 두고 복수 개의 외측 감지선(50)들이 고정되므로 계측대상 지반에 거동이 발생시 지지관(20)들의 각 외측 감지선(50)들에 작용하는 거동 및 토압 변화를 계측하여 지반의 거동 변위 면 및 방향을 파악할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명은 비탈면을 포함하는 비탈면의 측부 지반 또는 수직 방향으로 형성된 굴착면을 포함하는 굴착면의 측부 지반 등과 같은 계측대상 지반에 지지관(20)이 삽입되고 그 지지관(20)에 TDR 계측기(30)에 연결된 내측 감지선(40)과 외측 감지선(50)들이 고정되어 내측 감지선(40)으로 지하 수위를 계측하고 외측 감지선(50)들로 지반 거동 및 토압 변화 위치를 계측하게 되므로 계측대상 지반의 거동을 측정하는 장치의 구성이 간단하게 된다.
또한, 계측대상 지반에 설정된 위치로 다수 개의 지지관(20)이 매립되고 그 지지관(20)의 외주면에 일정 간격으로 복수 개의 외측 감지선(50)들로 배치되어 고정되므로 지반 거동 및 토압 변화 위치 뿐만 아니라 지반 거동 변위 면 및 변위 방향까지 측정하게 되어 지반 거동 측정에 대한 정밀도를 높이게 된다. 이로 인하여 계측대상 지반의 붕괴를 조기에 정확하게 예측 및 예보하여 계측대상 지반의 적절한 대책을 수립하여 지반 붕괴로 인한 피해를 방지하게 된다.
또한, 본 발명은 TDR 계측기(30)에서 계측된 데이터를 무선송수신모듈(80)을 통해 관리실에 위치한 디스플레이유닛(70)으로 전송하여 디스플레이유닛(70)에서 계측대상 지반을 모니터링하게 되므로 장마철이나 폭우시 계측대상 지반에서 측정 작업이 이루어지는 것을 배제하게 되어 계측대상 지반의 거동을 측정하는 작업이 편리하고 간단하게 된다. 또한, 피복선(2)을 각각 구비한 내측 감지선(40)과 외측 감지선(50)들이 지반에 매립되어 지반 거동을 감지하게 되어 내측 감지선(40)과 외측 감지선(50)들의 수명이 길게 되어 유지 보수가 수월하게 된다.
10; 관삽입홀 20; 지지관
30; TDR 계측기 40; 내측 감지선
50; 외측 감지선 60; 고정부재
70; 디스플레이유닛 80; 무선송수신모듈
30; TDR 계측기 40; 내측 감지선
50; 외측 감지선 60; 고정부재
70; 디스플레이유닛 80; 무선송수신모듈
Claims (5)
- 계측대상 지반에 설정된 깊이로 형성되는 관삽입홀;
상기 관삽입홀에 삽입되며, 외주면에 다수 개의 미세구멍들이 구비되는 지지관;
상기 관삽입홀에 인접하게 위치하도록 상기 지반에 설치되는 TDR 계측기;
상기 TDR 계측기에 연결되며, 상기 지지관의 내부에 지지관의 길이 방향으로 위치하여 지하수위를 감지하는 내측 감지선;
상기 TDR 계측기에 연결되어 상기 지지관의 외주면에 지지관의 길이 방향으로 위치하며, 상기 지반의 수평 방향 변위 및 토압을 감지하는 외측 감지선;
상기 외측 감지선을 상기 지지관의 외주면에 고정하는 고정부재;
상기 TDR 계측기에서 계측되는 데이터를 디스플레이하는 디스플레이유닛; 및
상기 TDR 계측기의 데이터를 상기 디스플레이유닛에 무선으로 송신하는 무선송수신모듈을 포함하며,
상기 외측 감지선은 적어도 두 개 이상이며,
상기 고정부재는 상기 지지관의 상단부에 원주 방향으로 서로 균일한 간격을 두고 상기 외측 감지선들의 수와 상응하는 수로 구비되어 상기 외측 감지선들의 각 상부 위치를 고정하는 복수 개의 상부위치고정부들과, 상기 상부위치고정부들과 각각 대응되도록 상기 지지관의 하단부에 구비되어 상기 외측 감지선들의 각 하단 위치를 고정하는 복수 개의 하부위치고정부들과, 상기 외측 감지선을 상기 지지관의 외주면에 부착시키는 접착제를 포함하는 지반거동 계측장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 계측대상 지반에 서로 간격을 두고 각각 일정 깊이로 형성되는 복수 개의 관삽입홀들;
상기 관삽입홀들에 각각 삽입되며, 외주면에 다수 개의 미세구멍들이 구비되는 복수 개의 지지관들;
상기 관삽입홀들에 인접하게 위치하도록 상기 지반에 설치되는 TDR 계측기;
상기 TDR 계측기에 연결되며, 상기 지지관들의 각 내부에 지지관의 길이 방향으로 위치하여 지하수위를 감지하는 내측 감지선;
상기 TDR 계측기에 각각 연결되어 상기 지지관들의 각 외주면에 지지관의 길이 방향으로 위치하되, 상기 지지관의 외주면으로 일정 간격을 두고 위치하며, 상기 지반의 수평 방향 변위 및 토압을 감지하는 복수 개의 외측 감지선들;
상기 외측 감지선들을 상기 지지관의 외주면에 고정하는 고정부재;
상기 TDR 계측기에서 계측되는 데이터를 디스플레이하는 디스플레이유닛; 및
상기 TDR 계측기의 데이터를 상기 디스플레이유닛에 무선으로 송신하는 무선송수신모듈을 포함하며,
상기 고정부재는 상기 지지관의 상단부에 원주 방향으로 서로 균일한 간격을 두고 상기 외측 감지선들의 수와 상응하는 수로 구비되어 상기 외측 감지선들의 각 상부 위치를 고정하는 복수 개의 상부위치고정부들과, 상기 상부위치고정부들과 각각 대응되도록 상기 지지관의 하단부에 구비되어 상기 외측 감지선들의 각 하단 위치를 고정하는 복수 개의 하부위치고정부들과, 상기 외측 감지선을 상기 지지관의 외주면에 부착시키는 접착제를 포함하는 지반거동 계측장치.
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| KR1020230022003A KR102595495B1 (ko) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 지반거동 계측장치 |
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| KR102595495B1 true KR102595495B1 (ko) | 2023-10-27 |
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| KR1020230022003A KR102595495B1 (ko) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 지반거동 계측장치 |
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| KR (1) | KR102595495B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201278199Y (zh) * | 2008-09-03 | 2009-07-22 | 中国石油天然气股份有限公司 | 基于光纤光栅的管道滑坡深部位移监测预警*** |
| KR101263293B1 (ko) | 2012-01-05 | 2013-05-10 | 유지형 | 매설형 변형 계측장치 및 이를 이용한 지반의 변형 계측방법 |
| KR101385889B1 (ko) * | 2013-11-13 | 2014-04-15 | 금오공과대학교 산학협력단 | Tdr 측정장비의 계측선 고정장치 |
-
2023
- 2023-02-20 KR KR1020230022003A patent/KR102595495B1/ko active IP Right Grant
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