KR102080767B1 - Portable measurement apparatus of penetration resistance - Google Patents

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KR102080767B1 KR1020190086821A KR20190086821A KR102080767B1 KR 102080767 B1 KR102080767 B1 KR 102080767B1 KR 1020190086821 A KR1020190086821 A KR 1020190086821A KR 20190086821 A KR20190086821 A KR 20190086821A KR 102080767 B1 KR102080767 B1 KR 102080767B1
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윤상묵
문재원
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(주)쏘일테크엔지니어링
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Abstract

The present invention relates to a portable penetration resistance measuring apparatus which is manufactured in a portable type capable of performing a soil-related field test and can secure portability and practicality. According to an embodiment of the present invention, a measurement sensor unit capable of measuring a vertical load and a rotational force measurement sensor unit capable of measuring a rotational force are provided in one apparatus. Therefore, as a penetration unit is replaced according to selection, information necessary for the soil penetration test can be secured through real-time ground penetration.

Description

휴대형 관입저항 측정장치{Portable measurement apparatus of penetration resistance}Portable measurement apparatus of penetration resistance

본 발명은 토양 관련 현장시험을 수행할 수 있는 휴대형 타입으로 제작되어 휴대성과 실용성을 확보할 수 있는 휴대형 관입저항 측정장치에 대한 것이다.The present invention relates to a portable intrusion resistance measuring device that is manufactured in a portable type capable of performing a soil-related field test to ensure portability and practicality.

지반의 정보를 수집하기 위한 현장 지반 시험은 통상 지반내에 관입기를 삽입하고, 이에 대한 관입속도와 결과물 및 저항력의 측정을 통해 제반 지반의 정보를 확보한다.On-site ground test for collecting ground information usually inserts an intrusion machine into the ground and secures the ground information through the measurement of the penetration speed, output, and resistance.

이러한 지반 시험장치의 일종으로서 도 1에 도시된 것과 같은, 콘 관입시험(Cone Penetration Test)을 수행하는 콘 관입기를 지면에 수직한 방향에서 일정 속도(예를 들면 초당 2cm의 관입 속도)로 지반에 관입시키면서 지반에 의해서 콘 관입기에 가해지는 주변 마찰력과 선단 저항력을 측정함으로써, 지반의 강도 정수, 밀도, 파일 시공시의 파일 지지력 등을 예측할 수 있는 지반 정보를 수집하는 것이다. 도 1에는 종래의 콘 관입기(100)의 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 콘 관입시험에 사용되던 종래의 콘 관입기 도면에 도시된 것처럼 그 선단부가 테이퍼진 콘 형상으로 이루어진 봉형상의 부재(5)로 이루어져 있는데, 봉형상 부재의 내부에는 외부에서 가해지는 힘의 크기를 측정할 수 있는 다이얼게이지(2)가 구비되어 있다.As a kind of such a ground test apparatus, as shown in FIG. 1, a cone injector performing a cone penetration test is applied to the ground at a constant speed (for example, an intrusion speed of 2 cm per second) in a direction perpendicular to the ground. It is to collect ground information that can predict the strength constant, density, and pile holding capacity during pile construction by measuring the peripheral friction force and tip resistance applied to the cone intrusion machine by the ground while intruding. FIG. 1 shows a schematic perspective view of a conventional cone injector 100, as shown in a conventional cone intruder drawing used for cone intrusion testing, the rod-shaped member consisting of a tapered cone shape at its tip (5) ), The inside of the rod-shaped member is provided with a dial gauge (2) that can measure the amount of force applied from the outside.

그런데, 이러한 종래의 콘 관입기를 이용한 콘 관입시험에서는 콘 관입기(100)가 단순히 지반에 관입하면 서 지반의 주변 마찰력과 선단 저항력만을 측정할 뿐이므로, 지반 정보 중에서 상당한 중요도를 가지는 비배수 전단강도(非排水 剪斷强度/ Undrained Shear Strength)를 콘 관입시험을 통해서 알기 위해서는 경험에 의해서 만들어진 계산식을 이용하게 된다. 그러나 이러한 콘 관입시험으로부터 얻어진 선단 저항력을 이용하여 비배수However, in the conventional cone penetration test using the cone penetration machine, the cone penetration machine 100 simply measures the peripheral frictional force and the tip resistance of the ground while intruding into the ground, so non-drained shear strength having a significant importance among the ground information In order to know the (non-water stiffness / undrained shear strength) through a cone penetration test, an empirical formula is used. However, it is not multiplied using the tip resistance obtained from this cone penetration test.

전단강도를 구하는 경험계산식은 그 수식 자체에 큰 불확실성이 내포되어 있으므로, 이와 같이 종래의 콘 관입기를 이용한 콘 관입시험에 의해 구해지는 비배수 전단강도는 정확도가 낮다는 문제가 있다.Since the empirical calculation formula for obtaining the shear strength has great uncertainty in the formula itself, the non-drained shear strength obtained by the cone penetration test using a conventional cone injector has a problem of low accuracy.

이에, 지반의 비배수 전단강도를 측정하는 방법으로는 베인 전단 시험(Vane Shear Test)이 사용되며, 이 경우, 말단에 베인이 달린 시험기를 통해 관입을 수행하고, 회전시키고, 그 회전 토크를 측정함으로써 지반의 비배수 전단강도를 측정한다. 베인 전단 시험에서는 단지 비배수 전단강도만을 구할 수 있을 뿐, 지반의 선단 저항력 등의 기타 지반 정보는 측정할 수 없다는 한계가 있다.Therefore, a vane shear test is used as a method of measuring the non-drained shear strength of the ground, and in this case, penetration is performed through a tester having a vane at the end, and the rotation torque is measured. By doing so, the non-drained shear strength of the ground is measured. In the vane shear test, only non-drained shear strength can be obtained, and there is a limitation that other ground information such as tip resistance of the ground cannot be measured.

또한, 종래의 경우, 지반 시험을 위한 콘 관입시험과 베인 전단시험을 위한 관입장치를 별도로 구비하여 현장에서 사용하여야 하는바, 개별 관입기를 구비하여 이동을 하여야 하여 그 휴대성과 실용성 측면에서 불편을 증가시키는 문제가 있다.In addition, in the conventional case, a cone intrusion test for ground test and an intrusion device for vane shear test must be separately used in the field, so it is necessary to move with an individual intruder to increase inconvenience in terms of portability and practicality There is a problem.

한국등록특허공보 제10-1265437호Korean Registered Patent Publication No. 10-1265437

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하나의 장치에 수직하중을 측정할 수 있는 측정센서부와 회전력을 측정할 수 있는 회전력측정센서부를 구비하여, 선택에 따라 관입유닛을 교체하면서, 실시간으로 지반에 관입을 통해 토양 관입시험에 필요한 정보를 확보할 수 있도록 하는 복합 관입저항 측정장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a measuring sensor unit capable of measuring a vertical load and a rotating force measuring sensor unit capable of measuring a rotational force in one device, depending on selection. An object of the present invention is to provide a complex intrusion resistance measuring device that can secure information necessary for soil intrusion test through intrusion into the ground in real time while replacing the intrusion unit.

상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에서는, 도 2 및 도 4에 도시된 것과 같이, 바(bar) 형상의 손잡이부(110); 상기 손잡이부(110)의 중심부에서 하부 방향으로 연장되는 고정축(115)와 연결되며, 상기 손잡이부(110)를 통해서 인가되는 하중을 측정하는 하중측정센서(122)를 포함하는 하중측정부(120); 상기 하중측정부(120)의 하부에 인접하여 배치되며, 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 회전력을 감지하는 회전력측정센서(132)를 포함하는 회전력측정부(130); 상기 회전력측정부(130)과 연결되며, 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 수직 하중 또는 회전력을 전달받아 관입동작 또는 회전동작을 구현하는 롯드부(140); 상기 롯드부(140)의 말단에 형성되는 결합부(145)와 말단이 결합하며, 지반에 관입동작을 수행하는 관입유닛(200); 및 상기 롯드부(140)에 인가되는 수직 하중 또는 회전력을 포함하는 관입정보를 수집하여 디스플레이하며, 토크측정센서 또는 하중측정센서 구동 모드를 제어하는 제어모듈(150);을 포함하는 휴대형 관입저항 측정장치를 제공할 수 있도록 한다.In order to solve the above problems, in the embodiment of the present invention, as shown in Figures 2 and 4, the bar (bar) handle portion 110; A load measuring unit including a load measuring sensor 122 connected to a fixed shaft 115 extending downward from the center of the handle 110 and measuring a load applied through the handle 110. 120); A rotation force measurement unit 130 disposed adjacent to the lower portion of the load measurement unit 120 and including a rotation force measurement sensor 132 for detecting rotation force applied from the handle unit 110; A rod unit 140 connected to the rotation force measurement unit 130 and receiving a vertical load or rotation force applied from the handle unit 110 to implement an intrusion operation or rotation operation; An intrusion unit 200 having a coupling portion 145 and an end formed at an end of the rod portion 140 and performing an intrusion operation on the ground; And a control module 150 for collecting and displaying intrusion information including a vertical load or rotational force applied to the rod unit 140 and controlling a driving mode of a torque measurement sensor or a load measurement sensor; Make the device available.

본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 장치에 수직하중을 측정할 수 있는 측정센서부와 회전력을 측정할 수 있는 회전력측정센서부를 구비하여, 선택에 따라 관입유닛을 교체하면서, 실시간으로 지반에 관입을 통해 토양 관입시험에 필요한 정보를 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, a single sensor is provided with a measuring sensor unit capable of measuring the vertical load and a rotating force measuring sensor unit capable of measuring the rotational force, and intruding into the ground in real time while replacing the intrusion unit according to selection. Through this, it is possible to secure information necessary for soil penetration test.

특히, 회전력측정센서부와 하중측정센서부를 수직으로 배열하여 하중전달이나 토크전달의 손실없이 손쉽게 사용자가 작업을 구현할 수 있도록 하며, 간단한 조작으로 하중측정이나 토크측정을 선택할 수 있어, 휴대성과 더불어 이용의 용이성을 극대화할 수 있는 효과도 있다.In particular, the rotation force measurement sensor part and the load measurement sensor part are arranged vertically so that the user can easily implement the work without loss of load transmission or torque transmission. There is also an effect that can maximize the ease of use.

나아가, 손잡이부 상에 제어모듈을 배치하여, 측정되는 수직하중이나 회전력에 대한 측정 정보를 실시간으로 확인할 수 있음은 물론, 제어모듈에 무선 또는 유선으로 연결되는 외부 단말 또는 서버를 통해 연속적인 시험데이터를 확보하여 시험의 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 구현될 수 있다.Furthermore, by placing the control module on the handle part, it is possible to check in real time the measurement information for the measured vertical load or torque, as well as continuous test data through an external terminal or server connected wirelessly or wired to the control module. The advantage to increase the reliability of the test by securing the can be implemented.

도 1은 종래의 관입 시험장치를 도시한 단면 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대형 관입저항 측정장치의 주요 구성을 도시한 단면 개념도이며, 도 3은 도 2의 주요 구성을 블록화하여 도시한 블록 구성도이다.
도 4는 도 2에서의 관입유닛(200)의 말단에 결합하는 구조물의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제어모듈의 기능부를 도시한 구성도이다.1 is a cross-sectional conceptual view showing a conventional penetration test apparatus.
2 is a conceptual cross-sectional view showing the main configuration of a portable intrusion resistance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating the main configuration of FIG. 2 in block form.
4 shows another embodiment of the structure coupled to the end of the intrusion unit 200 in FIG.
5 is a configuration diagram showing a functional unit of the control module of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.Hereinafter, an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the embodiments, when it is determined that the detailed description of the related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, the size of each component in the drawings may be exaggerated for explanation, and does not mean the size actually applied.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대형 관입저항 측정장치(이하, '본 발명'이라 한다.)의 주요 구성을 도시한 단면 개념도이며, 도 3은 도 2의 주요 구성을 블록화하여 도시한 블록 구성도이다.Figure 2 is a cross-sectional conceptual view showing the main configuration of a portable intrusion resistance measuring device (hereinafter referred to as 'the present invention') according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram showing the main configuration of Figure 2 in block form It is a block diagram.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명은, 바(bar) 형상의 손잡이부(110), 상기 손잡이부(110)의 중심부에서 하부 방향으로 연장되는 고정축(115)와 연결되며, 상기 손잡이부(110)를 통해서 인가되는 하중을 측정하는 하중측정센서(122)를 포함하는 하중측정부(120), 상기 하중측정부(120)의 하부에 인접하여 배치되며, 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 회전력을 감지하는 회전력측정센서(132)를 포함하는 회전력측정부(130), 상기 회전력측정부(130)과 연결되며, 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 수직 하중 또는 회전력을 전달받아 관입동작 또는 회전동작을 구현하는 롯드부(140), 상기 롯드부(140)의 말단에 형성되는 결합부(145)와 말단이 결합하며, 지반에 관입동작을 수행하는 관입유닛(200) 및 상기 롯드부(140)에 인가되는 수직 하중 또는 회전력을 포함하는 관입정보를 수집하여 디스플레이하며, 토크측정센서 또는 하중측정센서 구동 모드를 제어하는 제어모듈(150)을 포함하여 구성될 수 있다.2 and 3, the present invention is connected to the handle portion 110 of the bar shape (bar), a fixed shaft 115 extending downward from the center of the handle portion 110, the handle Load measurement unit 120 including a load measurement sensor 122 for measuring the load applied through the unit 110, is disposed adjacent to the lower portion of the load measurement unit 120, in the handle unit 110 It is connected to the rotational force measurement unit 130 including the rotational force measurement sensor 132 that detects the applied rotational force, and the rotational force measurement unit 130, and receives the vertical load or rotational force applied from the handle portion 110 and penetrates it. The rod unit 140 that implements an operation or rotation operation, an engaging unit 145 formed at an end of the rod unit 140 and an end coupled thereto, an intrusion unit 200 performing the intrusion operation on the ground, and the rod The intrusion information including vertical load or rotational force applied to the unit 140 is collected and displayed, and may include a control module 150 that controls a torque measurement sensor or a load measurement sensor driving mode.

구체적으로, 손잡이부(110)는 휴대형으로 사용자가 양손으로 잡고 하부를 향에 수직 가압력이나 회전력을 인가할 수 있도록 바(bar) 타입의 형상을 가질 수 있도록 제작된다.Specifically, the handle portion 110 is a portable type and is manufactured to have a bar-type shape so that a user can hold both hands and apply a vertical pressing force or a rotational force to the bottom.

특히, 상기 손잡이부(110) 중심부에는 측정 정보와 측정 모드를 선택할 수 있는 사용자 인터페이스가 구현되는 디스플레이 화면을 장착하는 제어모듈(150)이 구비될 수 있도록 한다. 후술하겠지만, 상기 제어모듈(150)은 본 발명에 따른 장치로 하중의 측정이나 회전력을 측정하는 작업모드를 설정에 따라 변경하여 측정정보를 저장할 수 있도록 하며, 저장된 정보를 실시간으로 외부 단말에 전송하여 신속한 정보처리를 구현할 수 있도록 무선통신부를 구비할 수 있다.Particularly, a control module 150 equipped with a display screen on which a user interface capable of selecting measurement information and a measurement mode is implemented may be provided at the center of the handle unit 110. As will be described later, the control module 150 is a device according to the present invention to change the work mode for measuring the load or the rotational force according to the setting so that the measurement information can be stored and transmitting the stored information to an external terminal in real time. A wireless communication unit may be provided to enable rapid information processing.

상기 손잡이부(110)의 중심부에서 하부 방향으로는 고정축(115)가 연장되며, 고정축(115)는 가이드부(116)을 관통하여 하중측정부(120)를 구성하는 상부 고정판에 연결되게 된다. 상기 고정축(115)은 상기 상부 고정판(121)과 밀착되는 로드셀인 하중측정센서(132)에 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 수직 하중을 상기 하중측정센서(132)에 인가할 수 있게 된다.A fixed shaft 115 extends from the center of the handle portion 110 in a downward direction, and the fixed shaft 115 penetrates through the guide portion 116 and is connected to an upper fixed plate constituting the load measuring portion 120. do. The fixed shaft 115 is able to apply the vertical load applied from the handle portion 110 to the load measurement sensor 132 which is a load cell that is in close contact with the upper fixing plate 121 to the load measurement sensor 132. .

또한, 상기 하중측정부(120)는, 상기 손잡이부(110)에서 연장되는 고정축(115)의 말단과 연결되는 상부 고정판(121)과, 상기 상부 고정판(121)의 하부와 밀착하여 상기 고정축(115)에서 전달되는 수직 하중을 센싱하는 하중측정센서(122), 그리고 상기 하중측정센서(112)의 하부와 밀착하는 하부 고정판(124)을 포함하여 구성된다. 아울러, 상기 상부 고정판(121)과 상기 하부 고정판(124)을 이격시키며, 탈착여부에 따라 하중측정을 수행하거나, 상기 회전력 측정센서로 회전력 센싱을 할 수 있도록 하는 하중측정제어핀(123)을 포함하여 구성될 수 있도록 한다.In addition, the load measuring unit 120, the upper fixing plate 121 connected to the end of the fixing shaft 115 extending from the handle portion 110, and the lower portion of the upper fixing plate 121 in close contact with the fixing It comprises a load measurement sensor 122 for sensing the vertical load transmitted from the shaft 115, and a lower fixing plate 124 in close contact with the lower portion of the load measurement sensor 112. In addition, the upper fixing plate 121 and the lower fixing plate 124 are spaced apart, and a load measurement control pin 123 is provided to perform load measurement depending on whether it is attached or detached or to sense rotational force with the rotational force measurement sensor. So that it can be configured.

하중 측정을 수행하는 경우에는, 상기 하중측정 제어핀(123)을 제거하고, 손잡이부(110)에서 인가되는 수직하중을 상기 하중측정센서에 직접 전달이 되도록 한다. 후술하겠지만, 하중 측정이 아닌 토크를 측정하는 경우에는 상술한 하중측정 제어핀(123)을 다시 설치하여, 상부 고정판(123)과 하중측정 제어핀(123), 그리고 하부고정판(124)가 일체화되게 하여, 상부에서 인가되는 회전력이 하중측정센서에 영향을 주지 않고, 그 하부에 회전력 측정센서(132)로 전달되도록 한다.When performing load measurement, the load measurement control pin 123 is removed, and the vertical load applied from the handle unit 110 is directly transferred to the load measurement sensor. As described later, in the case of measuring torque rather than load measurement, the above-described load measurement control pin 123 is re-installed so that the upper fixed plate 123, the load measurement control pin 123, and the lower fixed plate 124 are integrated. By doing so, the rotational force applied from the top does not affect the load measurement sensor, and is transmitted to the rotational force measurement sensor 132 below it.

즉, 본 발명에서는 하중의 측정과 회전력의 측정을 하나의 휴대 장치 내에서 구현이 가능하도록 하며, 간단한 핀을 고정 및 제거하고, 제어모듈의 제어판을 조작하는 것으로 측정 결과를 모니터링 및 전송할 수 있게 되는 편의성을 제공할 수 있게 된다.That is, in the present invention, the measurement of the load and the measurement of the rotational force can be implemented in one portable device, and the simple pin is fixed and removed, and the measurement result can be monitored and transmitted by operating the control panel of the control module. It is possible to provide convenience.

상술한 하중측정부의 하부에 배치되는 회전력측정부(130)은 휴대형 장비의 특성상 장비 규모를 최소화하고, 수직 하중과 회전력을 효율적으로 전달할 수 있는 배치를 하기 위해, 하중측정부(120)의 수직 하부 방향에 회전력측정부(130)가 배치되도록 함이 바람직하다.The rotation force measuring unit 130 disposed at the lower portion of the load measuring unit is a vertical lower portion of the load measuring unit 120 in order to minimize the scale of the equipment due to the characteristics of the portable equipment, and to perform an arrangement capable of efficiently transmitting vertical load and rotational force. It is preferable that the rotation force measurement unit 130 is disposed in the direction.

상기 회전력측정부(130)는, 상기 하부 고정판(124)의 하부와 밀착하여 배치되는 회전상판(131)과, 상기 회전상판(131)의 하부와 밀착하여 배치되며, 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 회전력을 센싱하는 회전력측정센서(132), 상기 회전력측정센서(132)의 하부와 밀착하여 배치되는 회전하판(133)을 포함하며, 상기 하중측정제어핀(123)이 상기 상부 고정판(121) 및 상기 하부고정판(124) 사이에 인입되어 장착된 상태에서 구동될 수 있도록 한다.The rotation force measurement unit 130 is disposed in close contact with the lower portion of the lower fixing plate 124 and the rotating top plate 131 and the lower portion of the rotating top plate 131, and is disposed in the handle portion 110. It includes a rotating force measuring sensor 132 for sensing the applied rotational force, a rotating lower plate 133 disposed in close contact with the lower portion of the rotating force measuring sensor 132, the load measurement control pin 123 is the upper fixing plate 121 ) And the lower fixing plate 124 so as to be driven in a mounted state.

즉, 상기 하부 고정판(124)와 밀착되며, 그 하부에 배치되는 회전상판(131)은, 토크를 측정하기 위해 상술한 하중측정제어핀(123)이 배치되는 경우, 손잡이부(110)에서 인가되는 회전력이 하중측정센서(122)에 전달되지 않고, 상부 고정판(121)과 하중측정제어핀(123)을 경유하여 하부 고정판(124)에 전달되고, 이어 회전상판(131)에 직접 전달되게 된다. 또한, 상기 회전상판(131)과 밀착하는 회전력측정센서(132)에 토크가 전달되어, 실시간으로 회전력을 측정할 수 있게 된다.That is, the rotating top plate 131, which is in close contact with the lower fixing plate 124, and disposed under the lower plate, is applied by the handle unit 110 when the above-described load measuring control pin 123 is disposed to measure torque. The rotational force is not transmitted to the load measurement sensor 122, but is transmitted to the lower fixing plate 124 via the upper fixing plate 121 and the load measuring control pin 123, and then directly to the rotating top plate 131. . In addition, torque is transmitted to the rotational force measurement sensor 132 in close contact with the rotating top plate 131, so that rotational force can be measured in real time.

이러한 과정은, 실제 토양에 관입을 구현하는 롯드부(140)와 연계하여 이루어질 수 있다.Such a process may be performed in connection with a rod unit 140 that implements intrusion into actual soil.

도 2에 도시된 것과 같이, 상기 롯드부(140)는, 상기 회전하판(133)과 밀착하여 상기 손잡이부에서 인가되는 수직 하중 또는 회전력을 전달받는 롯드플레이트(142)와, 상기 롯드플레이트(142)의 하부에서 연장되는 축형 롯드몸체(144), 상기 롯드몸체(146)의 말단부에 구현되어, 상기 관입유닛의 상부 결합축과 결합하는 결합부(146)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 2, the rod portion 140, the rod plate 142 and the rod plate 142 to receive the vertical load or rotational force applied from the handle portion in close contact with the lower plate 133, the rod plate 142 ) Is implemented at the distal end of the axial rod body 144, the rod body 146 extending from the lower portion, it may be configured to include a coupling portion 146 coupled to the upper coupling shaft of the penetration unit.

상기 롯드부(140)는, 축형 롯드몸체(144)를 통해 손잡이 부를 통해 인가되는 가압력이나 회전력을 후술하는 관입유닛(200)에 전달하여 관입동작을 수행하게 된다.The rod unit 140 transmits the pressing force or the rotational force applied through the handle portion through the axial rod body 144 to the intrusion unit 200 to be described later to perform an intrusion operation.

나아가, 상기 롯드부(140)의 결합부(146)과 결합하는 상기 관입유닛은, 상기 결합부(146)와 결합하는 결합패턴(221)이 구현되는 결합바(220) 및 상기 결합바(220)의 말단부에 형성되어 지반에 관입을 구현하는 관입패턴 구조물을 포함하여 구성될 수 있다.Further, the intrusion unit coupled to the coupling portion 146 of the rod portion 140, the coupling bar 220 and the coupling bar 220 in which the coupling pattern 221 coupled to the coupling portion 146 is implemented It is formed on the distal end of the can comprise a penetration pattern structure to implement penetration into the ground.

특히, 상기 관입패턴 구조물은, 도 2 하단에 도시된 것과 같이, 첨부하 하부를 향하도록 상기 결합바(220)에 결합하는 원추형 구조물(210)이거나, 2 이상의 판형 날개부가 상기 결합바(220)를 기준으로 등간격으로 결합하는 구조의 날개형 구조물(230)로 구성될 수 있다.In particular, the intrusion pattern structure, as shown at the bottom of FIG. 2, is a conical structure 210 that is coupled to the coupling bar 220 so as to face the lower portion of the attachment, or two or more plate-shaped wing portions are the coupling bar 220 It may be composed of a wing-like structure 230 of a structure that is coupled at regular intervals.

상기 원추형 구조물(210)은 관입동작을 수행하는 데 적용될 수 있으며, 날개형 구조물(230)은 점토와 같은 지반에 관입후 회전동작을 수행하는데 사용되며, 이 경우, 회전 저항에 의해 발생하는 측정치는 상술한 제어모듈로 전달되어 저장되게 된다.The conical structure 210 may be applied to perform an intrusion operation, and the wing-shaped structure 230 is used to perform a rotation operation after intrusion into a ground such as clay, in which case the measurement value generated by the rotational resistance It is transmitted to the control module described above and stored.

즉, 하나의 장치에 수직하중을 측정할 수 있는 측정센서부와 회전력을 측정할 수 있는 회전력측정센서부를 구비하고, 선택에 따라 관입유닛을 원추형 구조물이나 날개형 구조물로 편리하게 교체하면서, 실시간으로 지반에 관입을 통해 토양 관입시험에 필요한 정보를 확보할 수 있게 된다.That is, a single device is provided with a measuring sensor unit capable of measuring the vertical load and a rotating force measuring sensor unit capable of measuring the rotational force, and conveniently replaces the intrusion unit with a conical structure or a winged structure according to selection, in real time. Through intrusion into the ground, information necessary for soil intrusion test can be obtained.

도 4는 도 2에 도시된 관입유닛에 구현되는 관입패턴 구조물의 다른 실시예를 도시한 것이다. 4 shows another embodiment of the penetration pattern structure implemented in the penetration unit shown in FIG. 2.

도 2에서의 원추형 구조물(210)은 도 4와 같이, 원통형 몸체와 말단에 첨부를 가지는 구조로 구현되거나, 날개형구조물(230)의 경우, 말단부를 뾰족하게 구현하는 구조로 변형된 것을 적용할 수 있다.The conical structure 210 in FIG. 2 is implemented as a structure having a cylindrical body and an attachment to the end, as shown in FIG. 4, or, in the case of the wing-shaped structure 230, a modified structure having a sharp end is applied. Can be.

즉, 본 발명에서는, 롯드부(140)의 결합부(146)에 다양한 관입구조물들이 장착될 수 있도록 다양화할 수 있는바, 그 사용의 범용성이 확장의 폭이 매우 넓어지게 된다.That is, in the present invention, since various intrusive structures can be mounted on the coupling portion 146 of the rod portion 140, the versatility of its use is greatly expanded.

도 5는 본 발명에 따른 제어모듈(150)의 구성기능을 도시한 구동도이다.5 is a driving diagram showing the configuration functions of the control module 150 according to the present invention.

본 발명에 따른 제어모듈(150)은, 상기 손잡이부(110) 중심부에 배치될 수 있다. 특히, 상기 제어모듈(150)은, 본 발명의 도 2에서의 하중측정센서(120)에서 측정되는 측정값을 저장 표시하는 측정하중표시부(151)와, 회전력을 측정하는 회전력측정센서(130)이 측정하는 측정값을 저장 표시하는 측정토크표시부(152), 하중의 측정 또는 회전력의 측정 중 어느 하나의 기능을 활성화하도록 제어신호를 발신하는 측정모드선택부(153)을 포함하여 구성될 수 있다. 이는 측정 정보와 측정 모드를 선택할 수 있는 사용자 인터페이스가 구현되는 디스플레이 화면에 구현될 수 있다.The control module 150 according to the present invention may be disposed in the center of the handle part 110. In particular, the control module 150, the measurement load display unit 151 for storing and displaying the measured value measured by the load measurement sensor 120 in Figure 2 of the present invention, and the rotational force measurement sensor 130 for measuring the rotational force It may be configured to include a measurement torque display unit 152 for storing and displaying the measured value to be measured, a measurement mode selector 153 for transmitting a control signal to activate one of the functions of measurement of load or rotational force. . This may be implemented on a display screen on which a user interface for selecting measurement information and measurement mode is implemented.

또한, 상기 제어모듈(150)은 본 발명에 따른 장치로 하중의 측정이나 회전력을 측정하는 작업모드를 설정에 따라 변경하여 측정정보를 저장할 수 있도록 하며, 저장된 정보를 실시간으로 외부 단말에 전송하여 신속한 정보처리를 구현할 수 있도록 무선통신부(154)를 구비할 수 있다. 나아가, 제어모듈(150) 자체에 전원을 공급하는 배터리가 내장되어 있으며, 전원의 충전상태나 공급상태를 표시하는 전원부(155)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the control module 150 is a device according to the present invention to change the work mode for measuring the load or the rotational force according to the setting so that measurement information can be stored, and the stored information is transmitted to an external terminal in real time to promptly A wireless communication unit 154 may be provided to implement information processing. Furthermore, a battery that supplies power to the control module 150 itself is built-in, and may further include a power unit 155 that displays a charging state or a supply state of power.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the detailed description of the present invention as described above, specific embodiments have been described. However, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, and should be determined not only by the claims, but also by the claims and equivalents.

110: 손잡이부
120: 하중측정부
121: 상부 고정판
122: 하중측정센서
123: 하중측정 제어핀
124: 하부 고정판
130: 회전력측정부
131: 회전상판
132: 회전력측정센서
133: 회전하판
140: 롯드부
200: 관입유닛110: handle
120: load measuring unit
121: upper fixing plate
122: load measurement sensor
123: load measurement control pin
124: lower fixing plate
130: rotation force measuring unit
131: rotating top plate
132: rotation force measuring sensor
133: rotating bottom plate
140: rod section
200: intrusion unit

Claims (5)

바(bar) 형상의 손잡이부(110);
상기 손잡이부(110)의 중심부에서 하부 방향으로 연장되는 고정축(115)와 연결되며, 상기 손잡이부(110)를 통해서 인가되는 하중을 측정하는 하중측정센서(122)를 포함하는 하중측정부(120); 상기 하중측정부(120)의 하부에 인접하여 배치되며, 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 회전력을 감지하는 회전력측정센서(132)를 포함하는 회전력측정부(130); 상기 회전력측정부(130)과 연결되며, 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 수직 하중 또는 회전력을 전달받아 관입동작 또는 회전동작을 구현하는 롯드부(140); 상기 롯드부(140)의 말단에 형성되는 결합부(145)와 말단이 결합하며, 지반에 관입동작을 수행하는 관입유닛(200); 및 상기 롯드부(140)에 인가되는 수직 하중 또는 회전력을 포함하는 관입정보를 수집하여 디스플레이하며, 토크측정센서 또는 하중측정센서 구동 모드를 제어하는 제어모듈(150);을 포함하며,
상기 하중측정부(120)는, 상기 손잡이부(110)에서 연장되는 고정축(115)의 말단과 연결되는 상부 고정판(121); 상기 상부 고정판(121)의 하부와 밀착하여 상기 고정축(115)에서 전달되는 수직 하중을 센싱하는 하중측정센서(122); 상기 하중측정센서(122)의 하부와 밀착하는 하부 고정판(124);를 포함하며,
상기 회전력측정부(130)는, 상기 하부 고정판(124)의 하부와 밀착하여 배치되는 회전상판(131); 상기 회전상판(131)의 하부와 밀착하여 배치되며, 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 회전력을 센싱하는 회전력측정센서(132); 상기 회전력측정센서(132)의 하부와 밀착하여 배치되는 회전하판(133);을 포함하며,
하중측정제어핀(123)이 상기 상부 고정판(121) 및 상기 하부고정판(124) 사이에 인입되어 장착된 상태에서 구동하되,
상기 상부 고정판(121)과 상기 하부 고정판(124)을 이격시키며, 탈착여부에 따라 하중측정을 수행하거나, 상기 회전력 측정센서(132)로 회전력 센싱을 할 수 있도록 하는 하중측정제어핀(123)을 구비하며,
하중측정제어핀(123)을 제거하는 경우, 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 수직하중을 상기 하중측정센서(122)를 통해 측정하여 상기 제어모듈(150)으로 전달하며,
하중측정제어핀(123)을 장착하는 경우, 상기 손잡이부(110)에서 인가되는 토크를 상기 회전력측정센서(132)로 전달하여 회전력을 측정하여 상기 제어모듈(150)으로 전달하도록 구동하는,
휴대형 관입저항 측정장치.
A handle portion 110 in a bar shape;
A load measuring unit including a load measuring sensor 122 connected to a fixed shaft 115 extending downward from the center of the handle 110 and measuring a load applied through the handle 110. 120); A rotation force measurement unit 130 disposed adjacent to the lower portion of the load measurement unit 120 and including a rotation force measurement sensor 132 for detecting rotation force applied from the handle unit 110; A rod unit 140 connected to the rotation force measurement unit 130 and receiving a vertical load or rotation force applied from the handle unit 110 to implement an intrusion operation or rotation operation; An intrusion unit 200 having a coupling portion 145 and an end formed at an end of the rod portion 140 and performing an intrusion operation on the ground; And a control module 150 that collects and displays intrusion information including a vertical load or rotational force applied to the rod unit 140 and controls a torque measurement sensor or a load measurement sensor driving mode.
The load measuring unit 120, the upper fixing plate 121 is connected to the end of the fixed shaft 115 extending from the handle portion 110; A load measurement sensor 122 in close contact with the lower portion of the upper fixing plate 121 to sense a vertical load transmitted from the fixing shaft 115; Includes; the lower fixing plate 124 in close contact with the lower portion of the load measurement sensor 122,
The rotating force measurement unit 130, the rotating top plate 131 is disposed in close contact with the lower portion of the lower fixing plate 124; A rotation force measurement sensor 132 disposed in close contact with a lower portion of the rotation top plate 131 and sensing a rotation force applied from the handle portion 110; Includes; the lower rotating plate 133 disposed in close contact with the lower portion of the rotational force measurement sensor 132,
The load measurement control pin 123 is driven while being inserted and mounted between the upper fixing plate 121 and the lower fixing plate 124,
Separate the upper fixing plate 121 and the lower fixing plate 124, load measurement control pin 123 to perform a load measurement depending on whether it is attached or detached, or to sense the rotational force with the rotation force measuring sensor 132 Equipped,
When removing the load measurement control pin 123, the vertical load applied from the handle portion 110 is measured through the load measurement sensor 122 and transmitted to the control module 150,
When the load measurement control pin 123 is mounted, the torque applied from the handle portion 110 is transmitted to the torque measurement sensor 132 to measure the rotational force and drive to transmit the torque to the control module 150.
Portable penetration resistance measuring device.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 롯드부(140)는,
상기 회전하판(133)과 밀착하여 상기 손잡이부에서 인가되는 수직 하중 또는 회전력을 전달받는 롯드플레이트(142);
상기 롯드플레이트(142)의 하부에서 연장되는 축형 롯드몸체(144);
상기 롯드몸체(144)의 말단부에 구현되어, 상기 관입유닛의 상부 결합축과 결합하는 결합부(146);
를 포함하는,
휴대형 관입저항 측정장치.
The method according to claim 1,
The rod unit 140,
A load plate 142 in close contact with the rotating lower plate 133 and receiving a vertical load or rotational force applied from the handle portion;
An axial rod body 144 extending from a lower portion of the rod plate 142;
It is implemented at the distal end of the rod body 144, the engaging portion 146 coupled to the upper coupling shaft of the intrusion unit;
Containing,
Portable penetration resistance measuring device.
청구항 4에 있어서,
상기 관입유닛(200)은,
상기 결합부(146)와 결합하는 결합패턴(221)이 구현되는 결합바(220); 및
상기 결합바(220)의 말단부에 형성되어 지반에 관입을 구현하는 관입패턴 구조물;을 포함하며,
상기 관입패턴 구조물은,
첨부하 하부를 향하도록 상기 결합바(220)에 결합하는 원추형 구조물(210)이거나,
2 이상의 판형 날개부가 상기 결합바(220)를 기준으로 등간격으로 결합하는 구조의 날개형 구조물(230);
로 구성되는,
휴대형 관입저항 측정장치.The method according to claim 4,
The intrusion unit 200,
A coupling bar 220 in which a coupling pattern 221 coupled with the coupling portion 146 is implemented; And
Included in the intrusion pattern structure is formed at the distal end of the coupling bar 220 to implement penetration into the ground,
The intrusion pattern structure,
It is a conical structure 210 coupled to the coupling bar 220 to face the lower portion of the attachment, or
A wing-shaped structure 230 having a structure in which two or more plate-shaped wing parts are coupled at equal intervals based on the coupling bar 220;
Composed of,
Portable penetration resistance measuring device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113485521A (en) * 2021-07-05 2021-10-08 西北工业大学 Control handle capable of measuring six-dimensional force and motion state
KR102501854B1 (en) * 2021-11-02 2023-02-23 (주)신한항업 Measuring instrument for using smart construction

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226949A (en) * 2000-03-31 2001-08-24 Nitto Seiko Co Ltd Penetration tester
JP3613591B2 (en) * 2002-02-05 2005-01-26 独立行政法人土木研究所 Method and apparatus for measuring soil shear strength
KR20110054573A (en) * 2009-11-18 2011-05-25 한국건설기술연구원 Soil testing device for cone penetration test and vane shear test
KR101042968B1 (en) * 2009-12-18 2011-06-20 국방과학연구소 Measuring apparatus for shear displacement of soil using servo motor
KR101265437B1 (en) 2011-07-12 2013-05-16 주식회사 대룡엔지니어링 cone penetration test device
JP2013144921A (en) * 2011-12-14 2013-07-25 National Agriculture & Food Research Organization Method and apparatus for measuring shear strength in present location of ground
JP5320081B2 (en) * 2009-01-08 2013-10-23 日東精工株式会社 Penetration test method
JP5326177B2 (en) * 2011-12-09 2013-10-30 株式会社フジタ Portable cone penetration test equipment

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226949A (en) * 2000-03-31 2001-08-24 Nitto Seiko Co Ltd Penetration tester
JP3613591B2 (en) * 2002-02-05 2005-01-26 独立行政法人土木研究所 Method and apparatus for measuring soil shear strength
JP5320081B2 (en) * 2009-01-08 2013-10-23 日東精工株式会社 Penetration test method
KR20110054573A (en) * 2009-11-18 2011-05-25 한국건설기술연구원 Soil testing device for cone penetration test and vane shear test
KR101042968B1 (en) * 2009-12-18 2011-06-20 국방과학연구소 Measuring apparatus for shear displacement of soil using servo motor
KR101265437B1 (en) 2011-07-12 2013-05-16 주식회사 대룡엔지니어링 cone penetration test device
JP5326177B2 (en) * 2011-12-09 2013-10-30 株式会社フジタ Portable cone penetration test equipment
JP2013144921A (en) * 2011-12-14 2013-07-25 National Agriculture & Food Research Organization Method and apparatus for measuring shear strength in present location of ground

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113485521A (en) * 2021-07-05 2021-10-08 西北工业大学 Control handle capable of measuring six-dimensional force and motion state
KR102501854B1 (en) * 2021-11-02 2023-02-23 (주)신한항업 Measuring instrument for using smart construction

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