KR100397072B1 - 대형 진동삼축시험기 - Google Patents

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한국수자원공사
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Abstract

본 발명은 대형 진동삼축시험기에 관한 것으로, 댐 등의 토목구조물 축조용 조립재료의 전단강도 및 응력-변형률 특성을 파악할 수 있고, 방파제, 안벽(Quay Wall)등의 항만시설 설계를 위한 설계정수의 산정이 가능하며, 철도 발라스트재료의 동적특성을 파악하거나, 도로축조용 조립재료의 전단강도특성 등 각종 모래, 자갈 및 쇄석 등의 전단강도 및 응력-변형률 특성의 파악이 가능하며 기타 토질재료의 대형 진동삼축시험 및 정적삼축시험이 가능한 대형 진동삼축시험기에 관한 것인바, 직경 300mm 높이 620mm의 공시체(S)가 내부에 설치되는 삼축실(100)과, 이 삼축실(100)에 설치된 공시체에 등방압력을 가하기 위한 구속압발생장치(200)와; 상기 삼축실(100)에 설치된 공시체(S)에 수직으로 압축력을 가하는 연직재하장치 (300)와; 이 연직재하장치(300)를 작동시키기 위한 유압발생장치(400)와; 상기 연직재하장치(300)의 작동에 따라 상기 삼축실(100)에 설치된 공시체(S)에 걸리는 연직하중과 연직변위, 구속압력, 간극수압 및 체적변화를 측정하고 상기 삼축실(100)과 연직재하장치(300)를 시험조건에 따라 제어하기 위한 전기적 계측 및 제어장치 (500);를 포함하여 이루어진다.

Description

대형 진동삼축시험기 {Large Cyclic Triaxial Testing Apparatus}
본 발명은 대형 진동삼축시험기에 관한 것으로, 특히 직경 300mm 높이 620mm의 공시체에 대한 정적(靜的) 및 동적(動的)시험이 가능하여 댐 등의 토목구조물 축조용 조립재료의 전단강도 및 응력-변형률 특성을 정확하게 파악할 수 있고, 방파제, 안벽(Quay Wall) 등의 항만시설 설계를 위한 설계정수의 산정이 가능하며, 철도 발라스트재료의 동적특성을 파악하거나, 도로축조용 조립재료의 전단강도특성 등 각종 모래, 자갈 및 쇄석 등의 전단강도 및 응력-변형률 특성의 파악이 가능하며 기타 토질재료의 대형 진동삼축시험 및 정적삼축시험이 가능한 대형 진동삼축시험기에 관한 것이다.
일반적으로 흙의 삼축압축시험은 원주형 공시체의 지중에서 응력상태를 재현하도록 측방에서 액압을 가한 상태에서 수직축방향으로 압축력을 가하여 전단하는 시험으로, 이 시험은 전단시 응력상태를 실제 지중에서와 유사하게 모의할 수 있고, 배수조건을 제어하여 공극수압측정이 가능하므로 흙의 강도해석에 가장 폭넓게이용되고 있다.
한편, 댐체 및 항만 구조물, 도로성토 등 토목구조물을 축조하는데 주요재료로 사용되는 모래, 자갈 및 사석재료 등의 조립재료는 일반 토목재료와는 다른 공학적 특성을 보인다. 예를 들어 크기효과(scale effect) 및 관입효과(penetration effect) 등에 의해 상기한 일반 소형 삼축압축시험에서 구한 물성값은 실제의 조립재료를 과다평가하는 경우가 많다고 하는 보고가 학회에 자주 발표되고 있다.
본 출원인인 수자원공사에서 관리중인 다목적 댐 및 용수전용댐의 경우 댐의 설계 및 시공시 사용하는 댐재료의 전단강도는 대형전단시험기(Large Direct Shear Testing Apparatus)를 이용하여 결정하여 왔다, 이와 같은 직접 전단시험은 3축압축시험에 비하여 시험에 소요되는 시간이 짧은 장점이 있으나, 흙의 응력-변형률관계를 언지 못하므로 그 결과는 변형을 예측하는 데는 부적합하다.
우리나라의 경우, ICOLD(International Commission on Large Dams, 국제대댐회)에서 규정한 大댐이 약 700여 개를 상회하고 있음에도 불구하고 댐체 및 항만구조물, 도로성토 등에 필수로 사용되어지고 있는 대형 삼축압축시험장치가 전무한 것이 현실이다. 이 때문에 댐의 축조에 있어서 설계강도의 과대 또는 과소평가로 댐 단면의 경제적이고도 안정적인 설계가 미흡하고, 지진대비책 마련을 위한 댐 내의 안정성 평가에 상당한 어려움이 발생되고 있다.
또, 지금까지의 관련연구결과에 따르면 필댐에서 응력수준에 따른 축조재료의 실제 전단강도를 알면 그로부터 경제적인 댐의 설계가 가능할 뿐만 아니라, 잔여안전도(Margin Safety)를 정확히 알 수 있다. 또한, 반복하중조건하에서 대형삼축시험을 하여 구한 조립재료의 동적물성치들은 댐 및 항만시설 등의 지진해석과 도로포장의 동적거동 분석 등에 사용될 수 있다.
본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 댐을 비롯한 각종 토목구조물의 안정성 확보에 대한 중요성이 고조됨에 따라 축조재료에 대한 신뢰성 있는 전단강도특성 및 응력-변형률 특성은 물론 반복하중조건하에서의 동적물성치들을 파악할 수 있는 대형 진동삼축시험기를 개발하여 시설기준에 따른 토목구조물의 내진 등 안정성 평가와 신규 토목구조물의 설계, 시공 등에 적극 활용할 수 있도록 하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 채취된 시료를 다짐작업하여 제작한 공시체가 내부에 설치되는 삼축실과; 이 삼축실에 설치된 공시체에 지중에서의 응력상태를 재현하도록 등방압력을 가하기 위한 구속압발생장치와; 이 삼축실에 설치된 공시체에 수직으로 압축력을 가하는 연직재하장치와; 이 연직재하장치를 작동시키기 위한 유압발생장치와; 상기 연직재하장치의 작동에 따라 상기 삼축실에 설치된 공시체의 체적변화 및 연직변위를 측정하고 상기 삼축실과 연직재하장치를 시험조건에 따라 제어하기 위한 전기적 계측 및 제어장치;를 포함하여 이루어지는 대형 진동삼축시험기를 제공한다.
상기 삼축실은 내압원통과 저반 및 상반, 그리고 삼축실용 지주를 포함하여 이루어져 있으며, 내압원통은 스테인레스강으로 내경 600mm, 내경 645mm, 높이1,080mm로 제작하여 구속압 및 동적하중 작용시에도 삼축실 자체가 변형되어 시험결과에 악영향을 미치지 않도록 하고, 내압원통과 상,하반사이는 O-링 등에 의하여 충분히 밀실되도록 하여 정적 및 동적 시험결과에 문제가 발생하지 않도록 하며, 저반은 밑 받침대 위에서 내압원통과 삼축실용 지주, 상반 및 공시체 등을 지지하며, 벤틸레이션용 구멍, 측압 및 간극수압측정을 위한 배관용 구멍이 형성되고, 상반은 연직재하장치의 재하축이 마찰없이 상하운동을 할 수 있도록 중심부에 축수부가 장착되며, 셀(Cell)수 공급용 튜브의 통로, 간극수압, 연직변위, 축하중 측정장치를 고정하는데 필요한 구멍이 설치되고, 재하축과 재하캡의 하중을 보정하기 위한 2개의 공압실린더가 장착되며, 삼축실용 지주는 측압작용시 상반과 하반에 가해지는 하중을 지지할 수 있도록 내압원통의 내부에 4개가 설치되고, 그 외에 상기 삼축실에는 시험중 공시체의 변형상태를 파악하기 위한 내압구조의 관측창이 설치된다.
상기 연직재하장치는 공시체에 축방향으로 정적하중 또는 동적하중(반복하중)을 가하는 장치로서 액추에이터, 피스톤, 로드셀 및 재하축 등으로 구성되어 있으며, 액추에이터는 스위블 헤드, 고정밀변위계, 편심방지용 압축판, 서보밸브 및 고정밀 로드셀 등으로 구성되어 있다. 이 액추에이터의 제어와 계측은 후술하는 제어장치의 제어 프로그램에 의해 제어되며, 로드셀은 액추에이터에 가해지는 하중의 크기를 정밀하게 측정하기 위한 고정밀 하중 측정장치로서 액추에이터의 피스톤과 재하축사이에 설치되며, 본 발명에서는 압축과 인장시험이 가능한 것을 채택하였다.
상기 전기적 계측 및 제어장치는 각종 센서와 증폭기 및 시험조건의 제어와 시험결과 데이터의 저장 및 분석이 가능한 제어 프로그램이 내장된 컴퓨터로 구성되며, 센서는 스트레인게이지식 또는 인덕턴스식으로서 1개의 삼축실에 연직하중측정용, 연직변위측정용, 구속압력측정용, 간극수압측정용, 체적변화측정용의 5종, 총 9개의 센서들을 설치한다.
상기 연직하중 측정용 센서는 삼축실의 내부 및 외부에 설치하는 방식이며, 내부에 설치되는 센서는 삼축실내에서 작용하는 수압력에 견딜 수 있는 타입이고, 연직변위측정용 센서는 ±100mm의 대형과 ±25mm의 소형을 각각 장착하며, 체적변화측정용 센서는 외체적측정용과 내체적측정용을 별도로 사용한다.
또한, 증폭기는 기본적 시험에 필요한 9개의 채널로 구성되나 미소변위계측 또는 동적 측정항목이 증가하는 경우를 대비하여 총 16개의 채널을 사용할 수 있도록 한다.
본 발명은 또, 상기 시험을 위해 공시체가 설치된 삼축실을 재하대로 이동시켜 세팅하기 용이하도록 연직재하장치의 바닥판상에 이동용 레일을 설치하고, 이 이동용 레일 위에 이동이 가능한 이동대차를 올리며, 상기 이동용 레일의 중간부에는 이동대차의 방향전환을 위한 턴 테이블을 설치한다.
상기 이동대차는 이동시에는 바퀴가 레일 위에 내려져 구름운동에 의해 이동이 가능하고, 재하대상에 세팅시에는 바퀴가 들려져 이동대차의 저면이 연직재하장치의 바닥판에 접지되어 안정적인 세팅과 시험이 이루어질 수 있도록 되어 있다.
상기 턴 테이블의 후방측에는 삼축실의 세팅을 위하여 턴 테이블 위로 이송된 이동대차의 정확한 위치세팅이 가능하도록 위치세팅용 스토퍼가 설치된다.
본 발명에서는 직경 300mm 높이 620mm인 대형의 공시체를 시험하게 되므로 삼축실의 세팅을 위하여 연직재하장치의 일측에 붐형 크레인이 설치되며, 상기 재하대는 하향으로 많은 힘이 가해지게 되므로 큰힘을 지지할 수 있는 4본 지주식을 사용하였으며, 지주에는 피치를 두어 액추에이터의 높이조절이 가능하도록 되어 있다.
도 1은 본 발명에 의한 대형 진동삼축시험기의 전체구성을 도시한 계통도,
도 2는 본 발명에 의한 대형 진동삼축시험기의 외형도,
도 3 내지 도 5는 각각 본 발명에 의한 시험기의 삼축실 구조를 도시한 사시도, 측단면도 및 평단면도,
도 6은 재하대의 정면도,
도 7은 재하대의 평면도,
도 8은 재하대의 턴 테이블구조도,
도 9는 조작패널의 정면도,
도 10은 제어 프로그램의 모니터 메인화면
도 11은 제어 프로그램의 공시체 평가화면,
도 12는 제어 프로그램의 장치설정 화면,
도 13은 제어 프로그램의 계수측정 화면,
도 14는 제어 프로그램의 기록환경 설정화면.
도 15는 제어 프로그램의 조정화면,
도 16은 제어 프로그램의 기록데이터 검토화면,
도 17은 제어 프로그램의 채널설정화면,
도 18은 본 발명에 의한 대형 삼축압축시험의 과정을 도시한 플로우챠트,
도 19는 공시체를 삼축실의 밑 받침대에 정위치시키는 상태를 도시한 단면도,
도 20은 시험예 1에서 축차응력과 구속압력의 관계 그래프,
도 21은 시험예 2에서 축차응력과 구속압력의 관계 그래프,
도 22는 시험예 2에서 응력 변형률관계 그래프,
도 23 내지 도 25는 시험예 2에서의 감쇠정수산정을 위한 반복재하삼축시험결과 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 삼축실 110 : 내압원통
120 : 저반 130 : 상반
140 : 지주 150 : 밑 받침대(페데스탈)
160 : 공압실린더 170 : 관측창
200 : 구속압발생장치 210 : 콤프레셔
300 : 연직재하장치 310 : 액추에이터
320 : 피스톤 330 : 재하축
340 : 재하대 350 : 지주
360 : 거치대 370 : 바닥판
380 : 이동대차 390 : 턴 테이블
400 : 유압발생장치 410 : 서보밸브
500 : 계측 및 제어장치 501,502 : 연직하중 감지센서(로드셀;Load Cell)
503 : 연직변위 측정센서
504 : 내부 차압센서 505 : 외부 차압센서
506 : 측압센서 507 : 간극수압센서
508 : 배압센서 V1~V14 : 밸브
이하, 본 발명에 따른 대형 진동삼축시험기의 구성과 이를 이용하여 공시체를 시험하는 방법에 대하여 첨부된 도면과 함께 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 대형 진동삼축시험기의 전체구성을 도시한 계통도이고, 도 2는 본 발명에 의한 대형 진동삼축시험기의 외형도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 대형 진동삼축시험기는 채취된 시료를 다짐작업하여 제작한 공시체(S)가 내부에 설치되는 삼축실(100)과; 이 삼축실(100)에 설치된 공시체(S)에 등방압력을 가하기 위한 구속압발생장치(200)와; 상기 삼축실(100)에 설치된 공시체(S)에 수직으로 압축력을 가하는 연직재하장치 (300)와; 이 연직재하장치(300)를 작동시키기 위한 유압발생장치(400)와; 상기 연직재하장치(300)의 작동에 따라 상기 삼축실(100)에 설치된 공시체(S)에 걸리는 연직하중과 연직변위, 구속압력, 간극수압 및 체적변화를 측정하고 상기 삼축실 (100)과 연직재하장치(300)를 시험조건에 따라 제어하기 위한 전기적 계측 및 제어장치(500);를 포함하여 이루어져 있다.
도 1의 계통도에서 실선은 진공압라인이고, 점선은 공기압라인이며, 일점쇄선은 각종 센서에서 증폭기로, 증폭기에서 컴퓨터로의 신호전송을 위한 라인이며, 이점쇄선은 피드백 제어를 위한 제어라인이다.
또, 도 1의 계통도에서 부호 501, 502는 각각 75ton 및 50ton로드셀로서, 75ton로드셀(501)은 액추에이터(310)의 피스톤(320)과 재하축(330)사이에 설치되고, 50ton로드셀(502)은 삼축실(100)내부로 뻗어 있는 재하축(330)의 하단과 공시체(S)사이에 설치되어 삼축실(100)의 상반(130)에 형성된 축수부(132)와 재하축 (330)간의 마찰에 의한 연직하중의 측정오차를 보정할 수 있도록 하였다.
또한, 부호 503은 연직변위측정용 센서이고, 504, 505는 각각 내부차압센서와 외부차압센서이며, 부호 506,507,508은 각각 측압센서, 간극수압센서, 배압센서이다. 한편, 부호 510,511은 이중관 뷰렛이고, 부호 512,513은 수조, 부호 514는 탈기수조이다.
한편, 부호 520은 증폭기이고, 530은 상기 증폭기(520)와 컴퓨터(540)사이에 설치되는 A/D 및 D/A 변환기이다.
도 3 내지 도 5는 각각 본 발명에 의한 시험기의 삼축실(100)구조를 도시한 사시도와 측단면도 및 평단면도로서, 본 발명에 의한 삼축실(100)은 내압원통(110)과 저반(120) 및 상반(130), 그리고 삼축실용 지주(140)를 포함하여 이루어져 있다.
상기 내압원통(110)은 스테인레스강으로 내경 600mm, 내경 645mm, 높이 1,080mm로 제작하여 구속압 및 동적하중 작용시에도 삼축실(100)자체가 변형되지 않도록 하였고, 내압원통(110)과 저,상반(120,130)사이는 O-링 등에 의하여 충분히 밀실되도록 하여 정적 및 동적 시험결과에 문제가 발생하지 않도록 하였다.
상기 저반(120)은 밑 받침대(150)위에서 내압원통(110)과 삼축실용 지주 (140), 상반(130) 및 공시체(S) 등을 지지하며, 벤틸레이션용 구멍, 측압 및 간극수압측정을 위한 배관용 구멍이 형성되고, 상기 상반(130)은 연직재하장치(300)의 재하축(330)이 마찰없이 상하운동을 할 수 있도록 중심부에 축수부(132)가 장착되며, 셀(Cell)수 공급용 튜브의 통로, 간극수압, 연직변위, 축하중측정장치를 고정하는데 필요한 구멍이 형성되고, 재하축(330)과 재하캡(332)의 하중을 보정하기 위한 2개의 공압실린더(160)가 상반(130)과 카운터 발란스용 수평판(162)사이에 장착된다.
또, 상기 삼축실용 지주(140)는 측압작용시 저반(120)과 상반(130)에 가해지는 하중을 지지할 수 있도록 내압원통(110)의 내부에 4개가 설치되고, 그 외에 상기 삼축실(100)에는 시험 중 공시체(S)의 변형상태를 파악하기 위한 내압구조의 관측창(170)이 설치된다.
상기 삼축실(100)은 시험 중 물로 채워지게 되며, 본 발명은 공시체(S)의 측방에 가해지는 구속압을 공압에서 수압으로 바꾸는 방법을 사용하고 있다. 여기서 가해지는 수압의 조절은 레귤레이터(R)들을 이용하여 일정하게 유지되며, 구속압은 최대 20kgf/㎠까지 작용할 수 있다. 또한 콤프레셔(210)에서 발생한 고압의 공기압은 수분을 함유하고 있으므로 에어필터(F)에 의해서 1차적으로 수분을 제거한 후 공급한다.
도 6는 연직재하장치의 기본골격을 이루는 재하대의 정면도이고, 도 7은 재하대의 평면도이며, 도 8은 재하대의 턴 테이블구조도이다.
상기 연직재하장치(300)는 공시체에 축방향으로 정하중 또는 동적하중(반복하중)을 가하는 장치로서 액추에이터(310), 피스톤(320), 재하축(330) 및 로드셀 (501)등으로 구성되어 있으며, 액추에이터(310)는 스위블 헤드, 고정밀변위계, 편심방지용 압축판, 서보밸브 및 고정밀 로드셀 등이 내부에 구성되어 있다. 이 액추에이터(310)의 제어와 계측은 전기적 계측 및 제어장치(500)의 제어 프로그램에 의해 제어되며, 로드셀(501)은 액추에이터(310)에 가해지는 하중의 크기를 정밀하게 측정하기 위한 고정밀 하중 측정장치로서 상기한 바와 같이 액추에이터(310)의 피스톤(320)과 재하축(330)사이에 설치되며, 본 발명에서는 압축과 인장시험이 가능한 것을 채택하였다.
상기 액추에이터(310)는 도 7에 도시한 바와 같이 재하대(340)의 지주(350)상에 설치되는 거치대(360)에 설치된다. 외부의 유압발생장치(400)에서 발생한 유압을 서보밸브(410)에서 제어하여 액추에이터(310)에서 하향으로 가해진 힘은 삼축실(100)외부의 로드셀(501)과 삼축실(100)내부의 로드셀(502)로서 측정된다. 액추에이터(300)의 제어는 컴퓨터(540)상에서 모두 제어되며, 프로그램된 데이터 취득시스템에 의해서 시간에 따른 하중과 액추에이터의 변화량이 실시간으로 기록된다.
본 발명은 또, 상기 시험을 위해 공시체(S)가 설치된 삼축실(100)을 연직재하장치(300)가 설치된 재하대(340)쪽으로 이동시켜 세팅하기 용이하도록 재하대 (340)의 바닥판(370)상에 이동용 레일(372)을 설치하고, 이 이동용 레일(372)위에 이동이 가능한 이동대차(380)를 올리며, 상기 이동용 레일(372)의 중간부에는 이동대차의 방향전환을 위한 턴 테이블(390)을 설치하였다.
상기 이동대차(380)는 이동시에는 바퀴(382)가 레일(372) 위에 내려져 미는 힘에 의해 이동이 가능하고, 재하대(340)의 바닥판(370)상에 세팅시에는 바퀴(382)를 들어 올릴 수 있도록 되어 있어 이동대차(380)의 저면이 재하대(340)의 바닥판 (370)에 접지되도록 한 상태에서 안정적인 세팅과 정확한 시험이 이루어질 수 있도록 되어 있다.
이 부분에 대하여 상세히 설명하면, 도 8에 도시한 바와 같이 이동대차 (380)의 하부 네 모서리부분에는 바퀴(382)가 설치되어 있으며, 이 바퀴(382)는 이동대차(380)의 일측에 부착된 스위치박스(383)를 조작하여 구동모터(384)가 일방향으로 회전하도록 하면, 이 회전력이 감속기(385)와 체인(386)을 거쳐 이동대차 (380)의 상부 양측에 수평으로 평행하게 설치된 드라이브 축(387)을 회전시키고, 이 드라이브 축(387)은 각 바퀴(382)의 지지축(388)에 워엄과 워엄휠 방식에 의해 직각으로 기어결합되어 있어 바퀴(382)를 들어 올리게 되어 이동대차(380)의 저면이 재하대(340)의 바닥판(370)에 접지되고, 스위치박스(383)를 상기와 반대로 조작하면 들어 올려졌던 바퀴(382)가 하강하게 되면서 레일(372)위에 올라 타게 되면서 이동대차(380)의 저면이 재하대(340)의 바닥판(370)으로부터 들어 올려져 이동이가능한 상태가 되도록 되어 있다.
또한, 상기 턴 테이블(390)의 후방측에는 삼축실(100)의 세팅을 위하여 턴 테이블(390)위로 이송되어 방향이 전환되는 이동대차(380)의 정확한 위치세팅이 가능하도록 위치세팅용 스토퍼(392)가 공압실린더(394)의 피스톤 선단에 설치되어 있으며, 공시체(S)와 삼축실(100)이 올려진 이동대차(380)를 연직재하장치(300)쪽으로 세팅시키기 위해 옮길 때 또다른 스위치박스를 조작하여 공압실린더(394)의 피스톤이 신장되도록 하여 스토퍼(392)가 턴테이블(390)쪽으로 돌출된 상태로 두고 이동대차(380)를 밀어 이동대차(380)의 후단이 스토퍼(392)에 닿게 되면 더이상 밀리지 않게 되고, 이 상태에서 스위치박스를 상기와는 반대로 조작하여 스토퍼 (392)를 후퇴시키고 턴테이블(390)을 90°회전시켜 이동대차(380)를 연직재하장치 (300)의 밑으로 이동시킨다.
한편, 상기 턴 테이블(390)은 구동모터(391)와 감속기(393) 및 도시안된 체인에 의해 제자리에서 90°로 정역회전 작동되어 스토퍼(392)와 함께 이동대차 (380)의 방향을 간편하게 그리고 정확한 위치로 전환시킬 수 있게 되어 시험실시 전후 작업에 소요되는 시험자의 육체적인 수고를 덜어 주고 시험에 소요되는 시간을 절약할 수 있도록 해준다.
본 발명에서는 대형의 공시체(S)를 시험하게 되므로 삼축실(100)의 세팅을 위하여 재하대(340)의 일측에 붐형 크레인(600)이 설치되며, 상기 재하대(340)는 하향으로 많은 힘이 가해지게 되므로 큰 힘을 지지할 수 있는 4본 지주식을 사용하였고, 이 지주(350)에는 피치(352)를 두어 거치대(360)에 설치된 액추에이터(310)의 높이조절이 가능하도록 되어 있다.
또한, 공기압의 발생은 콤프레셔(210)에 의해서 발생되며, 콤프레셔(210)에서 발생된 압축공기는 레귤레이터(R)에 의해서 일정하게 조절된 후 삼축실(100)내에 가압되어 삼축실(100)에 채워진 물에 인가됨으로써 공압이 수압으로 전환된다. 탈기수조(514)의 탈기 및 공시체 초기세팅, 공시체 포화에 사용되는 부압은 구속압 발생장치(200)와 연계된 진공압발생장치에 의해 발생되며 최대 10kgf/cm2까지 작용시킬 수 있다.
상기 전기적 계측 및 제어장치(500)는 여러개의 센서(501~508)와 증폭기 (520) 및 A/D D/A변환기(530)와 컴퓨터(540)로 구성되며, 센서(501~508)는 스트레인게이지식 또는 인덕턴스식으로서 1개의 삼축실에 연직하중측정용 로드셀 2개 (501,502), 연직변위 측정용 LVDT 3개(503), 구속압력 측정용 1개(506), 간극수압측정용 1개(507), 체적변화측정용 2개(504,505), 5종의 총 9개의 센서가 설치된다.
상기 연직하중 측정센서(502)는 삼축실(100)의 내외부에 설치하는 방식이며, 삼축실(100)내에서 작용하는 수압력에 견딜 수 있는 타입이고, 연직변위 측정센서 (503)는 ±100mm의 대형과 ±25mm의 소형을 장착하며, 체적변화측정용 센서 (504, 505)는 외체적측정용 센서(504)와 내체적측정용 센서(505)를 별도로 사용하였다.
또한, 증폭기(520)는 기본적 시험에 필요한 9개의 채널로 구성되나 미소변위계측 또는 동적 측정항목이 증가하는 경우를 대비하여 총 16개의 채널을 사용할 수있도록 되어 있다.
컴퓨터(540)의 제어 프로그램은 대형압축시험기의 제 시험조건 및 시험결과의 출력이 컴퓨터상의 작업에 의해 이루어지도록 하는 것으로, 이 제어 프로그램은 정적시험용과 동적시험용으로 구성되며, 시험조건의 설정, 시험의 제어 및 측정, 시험데이터의 저장, 시험데이터의 정리분석 및 출력등이 용이하게 이루어지도록 되어 있다.
도 10은 본 발명에 의한 제어 프로그램의 메인화면으로, 실시간 계측현황, 계측진행시간, 환경설정 및 채널별 현황 등을 확인할 수 있으며, 도 11은 공시체 평가화면으로 여기에서 공시체 제원을 통한 함수비, 포화도, 습윤단위체적중량, 평균높이, 체적, 단면적 등의 산출이 가능하도록 되어 있다. 도 12는 장치설정화면이고, 도 13은 B-계수 측정화면, 도 14는 기록환경설정화면, 도 15는 조정화면, 도 16은 기록데이터 검토화면, 도 17은 채널설정화면이다.
본 발명의 제어 프로그램은 모니터상에서 누승값으로 저장시간 설정 및 계측값을 채널별로 저장할 수 있고, 실시간 Skempton B계수 측정을 통한 포화도 확인(포화시간, 간극수압, 측압감소량 실시간 확인), 체널별 기록데이터 시간별 확인 및 그래프로 변화경향을 분석할 수 있으며, 각종 센서의 조정, 오프셋값 조정 및 계측기 상태를 확인할 수 있도록 되어 있다.
이하에서는 본 발명의 대형 삼축시험기를 사용하여 공시체의 특성을 시험하는 과정 및 방법을 설명하기로 한다.
도 18은 본 발명에 의한 대형 삼축압축시험의 과정을 도시한 플로우챠트이다.
대형삼축시험용 공시체는 불교란시료와 교란시료로 구분할 수 있으며, 조립재료의 불교란시료는 대개 동결(凍結)샘플링하여 실험실에서 녹인 후 시험할 수 있고, 교란시료일 경우에는 별도의 다짐장치를 사용하여 충격 또는 진동다짐에 의해 필요로 하는 밀도가 되도록 다져서 제작한다. 이하에서는 본 발명의 시험기에서 교란시료를 시험하는 경우에 대하여 설명하기로 한다.
[공시체의 세팅]
채취된 시료를 선별하여 다짐몰드(M)내에서 다짐이 완료된 공시체(S)를 운반도구인 리프트(Lift)를 이용하여 삼축실(100)로 운반한 후, 삼축실(100)의 밑 받침대(150)에 돌출된 위치추적핀(152)을 이용하여 공시체(S)를 정위치시킨다.(도 19참조)
공시체(S)가 자립할 수 있을 정도의 충분히 큰 부압을 진공압 발생장치를 사용하여 공시체(S)에 가하고, 다짐몰드(M)를 떼어낸다.
[센서의 세팅]
컴퓨터(540)상에서 액추에이터 제어 프로그램을 실행하고, 데이터 로거 프로그램을 실행한다.
간극수압센서(507)는 삼축실(100)을 조립하여 탈기수로 채운 다음 배수관로 상에 존재하는 공기를 제거한 후 레귤레이터(R)를 조작하여 정밀압력게이지를 이용하여 변화한 압력의 크기 변화에 따른 PC로 검출된 전압의 변화를 기록, 입력하여 간극수압센서(507)의 조정을 수행한다.
체적변화를 측정하기 위한 차압센서(504,505)는 탈기수를 이중관 뷰렛(510, 511)에 공급한 후, 이중관 뷰렛(510,511)의 내부 뷰렛에 있는 물을 배수시킴으로써 이중관 뷰렛(510,511)의 내부와 외부의 체적변화량의 차이에 따른 컴퓨터로 검출된 전압의 변화를 기록, 입력하여 차압센서(504,505)의 조정을 실행한다.
연직변위 측정센서(503)는 압밀전 단계에서 설치가 되며, 정밀하게 변위조정이 가능한 도구를 이용하여 변위의 차이에 따른 컴퓨터(540)로 검출된 전압의 변화를 기록, 입력하여 연직변위 측정센서(503)의 조정을 실행한다.
연직하중 측정을 위한 로드셀(501,502)은 액추에이터 제어 프로그램을 실행하고 삼축실(100)의 더미요소를 놓고 로드셀(501,502) 하부에 탄성 판을 두어 제어신호에 따라 로드셀(501,502)에서 검출되는 출력치를 수정함으로써 조정을 실행한다.
[각종 센서의 설치]
간극수압센서(507)는 이동대차(380)의 조작패널 하부에 설치한다, 이 간극수압센서(507)에 의해 측압, 공시체 하부의 간극수압, 공시체 상부의 간극수압을 각각 구해낼 수 있다.
체적변화 측정용 차압센서(504,505)는 이중관 뷰렛(510,511)의 하부에 설치하며, 이중관 뷰렛(510,511)의 내부와 외부에서 나오는 배관이 체적변화 측정용 차압센서(504,505)에 각각 연결되어 이중관 뷰렛(510,511)내의 수위변화(또는 체적변화)를 기록한다.
연직변위 측정센서(503)는 삼축실(100)을 조립한 후, 재하축(330)과 삼축실(100)의 상반(130)에 설치된 연결장치를 이용하여 설치한다.
외부 로드셀(501)은 액추에이터(310)의 재하축(330)에 직접 연결되며, 내부 로드셀(502)은 삼축실(100)의 내부에서 재하캡(332)과 연결한다.
[삼축실의 조립]
1. 삼축실(100) 내부에 지주(140) 4본을 결합하고, 붐형 크레인(600)을 이용하여 상반(130)을 들어 올려 체결한다.
2. 재하축(330)을 삼축실(100)에 삽입하고, 재하축 스토퍼를 이용하여 고정시킨다.
3. 재하축(330)하부에 내부 로드셀(502) 혹은 재하캡 연결장치를 결합한다.
4. 카운터 밸런스에 공기압을 주입하고, 평형판을 결합한다.
5. 재하축 스토퍼를 풀고 손으로 재하축(330)을 부드럽게 내린 다음 재하캡과 재하캡 연결장치를 결합한다.
6. 재하축 스토퍼를 고정시키고, 카운터 밸런스 공기압을 뺀 다음, 평형판과 재하축 연결장치를 해체한다.
7. 카운트 밸런스에 공기압을 다시 주입하고, 평형판과 재하축 연결장치를 결합하고,재하축 스토퍼를 푼다.
8. 크레인을 이용하여 챔버를 씌운다.
9. 챔버용 스토퍼를 체결한다.
[압밀과정]
1. 삼축실(100)을 조립하고 물을 주입한다.
2. 연직변위 측정센서(503)와 차압센서(504,505)의 원점을 확인하고 조정한다.
3. 도 9의 조작패널에 있는 밸브(V1)를 측압으로 놓고, 밸브(V2)를 아래방향으로 유지한다. 밸브(V5)는 공시체 세팅으로, 밸브(V6∼V14)는 닫힘으로 맞추어 둔다. 공시체(S)를 자립시키기 위해 가한 부압과 동일한 정도의 셀압을 작용시켜 공시체(S)내부의 부압을 감소시킨다.
4. 소정의 압밀압력까지 아래의 어느 한 방법으로 등방압력을 증가시킨 후 밸브(V5)는 닫힘으로 바꾸고, 포화과정이 필요하다면 공시체(S)의 포화를 실시하고 다음의 수순에 따라 압밀단계를 바꾼다.
- 0.5kg/㎠/min의 속도를 표준으로 압력을 증가시킨다. 체적변화량 및 축압축량을 증압 0.5kg/㎠ 이하의 간격으로 측정한다.
- 다음 단계의 응력이 현 단계 응력의 2배가 되도록 설정하는 것을 표준으로 하고, 각 단계의 압밀이 증가될 때까지 체적압축량 및 축압축량을 1분 이내의 간격으로 측정한다.
측압을 소정의 값으로 유지한 후, 밸브(V6)는 내체적측정, 밸브(V7)는 차압계로 동시에 조작하고, 밸브(V8)는 외체적측정, 밸브(V9)은 차압계로 동시에 조작한다.
5. 압밀 종결후, 공시체 제작시부터 압밀종결시까지의 체적압축량 및 축압축량을 구한다.
[전단과정]
1. 연직하중 감지센서(501,502), 연직변위 측정센서(503)및 내외부 차압센서(504,505)의 원점을 확인하고 조정한다.
2. 셀압을 일정하게 하고 변형률 속도가 일정하게 되도록 공시체(S)를 연속적으로 압축한다.
3. 압축시에는 축압축력, 축압축량 및 체적변화량을 측정한다.
4. 연직하중 감지센서의 읽음이 최대치의 2/3정도에서 감소할 때까지 압축을 계속한다. 그러나, 축변형률이 15%에 달한다면 압축을 종결한다.
5. 공시체(S)의 변형, 파괴상황을 관찰, 기록한다.
이하에서는 본 발명의 시험기를 사용하여 몇가지 조립재료를 정적 또는 동적시험상태에서 실제 시험한 과정과 그 결과를 설명한다.
[시험예 1]
시험시료 ; 제주도 현무암 사력재료인 삼보, 부일, 흥남 3종. 시료의 최대입경= 50.8mm, 균등계수 UC= 1.6~1.9, 건조단위중량 1.383t/㎥~1.485 t/㎥.
시험계획 ; 9개의 원주형 공시체(직경 300mm, 높이 620mm)를 1.0, 2.0 및 3.0 kg/㎠ 세 종류의 구속압 하에서 3mm/min의 속도로 배수전단시험(CD)한다.
공시체의 성형 및 세팅방법 ; 본 시료의 경우 축조재료를 바닷물 속에 투기하여 방파제를 축조하는 것과 유사한 조건을 재현하기 위하여 다음과 같은 방법으로 공시체를 성형하였다.
공시체의 성형
1) 시험시료는 공시체 제작전에 약 72시간동안 바닷물에 수침시켜 현장조건에 부합되도록 하였다.
2) 몰드의 바닥인 페데스탈(밑 받침대)에 라텍스 멤브레인(두께 1mm 또는 2mm)을 2장 끼운 후 철제밴드를 체결하여 연결시킨다.
3) 2분할형 몰드를 조립하고, 멤브레인을 들어 올려 몰드의 바깥쪽으로 접어 걸어두고 멤브레인이 몰드의 내면에 밀착되도록 공기구멍을 통해 진공압을 가하였다.
4) 몰드의 바닥인 페데스탈의 상부에 아크릴판을 올려 놓고 여과지를 깐다.
5) 시료를 손으로 투입한 후 투입한 시료의 중량을 정확히 측정하여 기록한다.
6) 투입하고 남은 시료의 함수비를 측정하여 기록한다.
7) 시료를 몰드의 상단까지 채운후 여과지를 깔고 아크릴판을 올려 놓는다.
8) 아크릴판 위에 상부 캡을 올려 놓고 몰드에 걸쳐 있는 멤브레인을 풀어 상부 캡을 씌운 후 철제 밴드를 사용하여 연결한다.
공시체의 세팅
1) 성형이 완료된 몰드를 스태커로 운반하여 이동대차 위에 올려 놓는다.
2) 상부캡에 배수관을 연결한다.
3) 이동대차 전면의 밸브 패널부에 진공관을 연결한 후 공시체 내부에 약 0.2kg/㎠의 진공압을 가하여 몰드 해체시 공시체가 자립할 수 있도록 한다.
4) 몰드를 해체한 후 공시체의 둘레길이를 공시체 높이를 4등분하여 측정하고, 공시체의 높이를 대각선방향으로 4지점에서 측정하여 기록한다.
5) 지주 내부와 삼축실의 덮개판을 조립한 후 삼축실을 씌운다.
6) 삼축실의 내부에 공시체 상부캡이 잠길때까지 수돗물을 공급한 후 삼축실을 완전히 밀폐시킨다.(이때, 상부 캡과 덮개판 바닥면 사이의 공간에는 공기가 채워져 있다)
7) 시료 내부의 진공압을 제거하기 전에 시료의 부적당한 변형을 방지하기 위하여 0.2kg/㎠의 측압을 가한다.
공시체의 포화
본 시료의 경우 축조재료를 바닷물 속에 투기하여 방파제를 축조하는 것과 유사한 조건을 재현하기 위하여 공시체 세팅 완료후 24시간동안 자연수두차를 이용하여 공시체의 하부로부터 상부측으로 물을 통수시켜 완전히 포화시켰다.
삼축압축시험;
각 시료마다 구속압력을 1.0, 2.0 및 3.0kg/㎠으로 변화시켜 가면서 포화된 총 9개의 원주형 공시체에 대하여 압밀배수전단시험(CD)을 수행하였다.
등방압밀압력은 삼축실 상부의 공간에 소정의 공압을 가하여 삼축실 내의 물에 압력이 전달된 수압력을 공시체에 가해지며, 압밀압력의 크기는 고정밀 간극수압센서를 통해 측정된다. 시료의 체적변화는 내체적측정용 이중관 뷰렛과 차압센서로 측정된다. 이때 압밀시간은 각 하중단계별로 평균 약 20분이 소요되었다. 축하중은 유압서보방식으로 제어되며, 3mm/min의 속도로 가하였다.
시험결과;
내부마찰각은 3개 구속압력에 대한 Mohr원을 작도하여 구하는 방법과 파괴시의 축차응력과 구속압력의 관계 그래프(도 20)에서 최소자승법으로 구하는 방법이 있으며, 데이터의 분산이 적을 경우에는 양자가 거의 동일한 값을 나타낸다.
최소자승법에 의한 내부마찰각 및 점착력의 산정은 다음의 식을 사용하여 구하였으며,
점착력 성분을 제로(0)로 한 경우의 내부마찰각은 다음 식을 사용하여 산정하였다.
본 시험예에서의 시험결과를 요약하면 다음 표와 같다.
본 시험예에서 사용된 사석재료(제주도 현무암 삼보, 부일 및 흥남 시료)에 대한 대형삼축시험결과 내부마찰각은 33.1~35.3˚. 점착력은 0.46~0.94 kg/㎠로 나타났다. 다짐특성은 최소건조단위중량은 1.27t/㎥에서 최대건조단위중량은 1.76t/㎥정도로 나타났으며, 비다짐조건으로 제작한 공시체의 경우 29.3~52.0%정도의 상대밀도값을 나타내었다. 등방압밀에 대한 체적변화는 구속압력이 증가함에 따라서 점차 증가하는 것으로 나타났으며, 구속압 3.0kg/㎠에서 압밀전 체적의 약 3.01~3.22%정도로 체적이 감소하는 것을 나타났다. 또, 응력-변형률관계에 있어서는 일부의 시료를 제외한 대부분의 시료가 피크강도가 명확하지 않고 소성적인 거동을 나타내는 것으로 나타났으며, 구속압이 증가함에 따라서 체적변형률이 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 탄성계수의 경우 E50은 222~244kg/㎠(삼보 시료), 146~169kg/㎠(부일 시료)및 141~210kg/㎠(흥남 시료)로 나타났으며, 각 재료별로 E50이 차이를 보이는 것은 재료적인 특성이 기인한 것으로 볼 수 있다.
[시험예 2]
시험시료 ; 서울시 지하철 912공구 사력재료
시험계획 ; 시험시료의 전단강도 정수(내부마찰각 및 점착력)의 산정 및 Mohr원의 작도와 반복재하시험에 의한 동적변형특성(전단탄성계수-전단변형률-감쇠정수의 관계)산정
공시체의 제작 ;
낙하램머중량 16kg, 낙하고 50cm의 대형자동다짐장치를 이용하여 직경304mm, 높이 620mm의 공시체를 제작하였다.
삼축압축시험 ;
압밀배수조건으로 시험하였으며, 3mm/min의 속도로 최대축변형률이 20%가 될때까지 전단하였다. 구속응력은 1.0, 3.0 및 5.0kg/㎠로 변화시키며 시험하였다.
시험결과 ;
내부 마찰각 및 점착력; 3개 구속압 조건에 대한 대형삼축시험결과는 아래의 표와 같고, 이때 내부마찰각과 점착력은 각각 파괴시의 축차응력-구속응력의 관계를 이용한 방법과, Mohr원 작도법을 이용하여 구하였다.
파괴시의 축차응력과 구속압력의 관계그래프(도 21)에서 내부마찰각 및 점착력은 상기 시험예 1에서와 같은 식을 사용하여 구하였다.
파괴시의 축차응력-구속응력의 관계를 이용한 방법과 Mohr원 작도법을 이용한 방법에서 공히 내부마찰각=21.3˚, 점착력= 0.31kg/㎠로 나타났다.
응력-변형률관계; 본 시료의 응력-변형률관계는 도 22와 같다. 구속압 1.0, 3.0 및 5.0kg/㎠에 대하여 공통적으로 peak strength가 분명하게 나타나지 않으며, 이는 재료가 비교적 느슨하고 세립분이 많이 포함되어 있기 때문으로 판단된다.
진동삼축시험(반복재하삼축시험; 동적시험)
반복재하시험과정은 다음과 같다.
(1) 정적시험에서와 같은 방법으로 공시체를 제작하여 대형진동삼축시험기의 재하대에 공시체 및 삼축실 등의 조립을 완료한다.
(2) 미리 결정된 구속압하에서 공시체를 포화 및 압밀한다(본 시료는 원지반의 지하수위가 시료채취심도보다 낮으므로 별도의 포화과정을 실시하지 않았으며, 다만 압밀에 의한 배기과정을 총 2시간이상 수행하였다.)
(3) 압밀이 완료된 시료에 대하여 소정의 구속압 하에서 다음 식으로 산정한 반복축차응력의 편진폭 бd을 0.2Hz의 정현파로 총 1회 반복 재하한다.
본 시험에서는 1개의 구속압에 대하여 반복축차응력의 편진폭을 5단계로 구분하여 시험하였으며, 이때 반복축하중의 크기는 고정밀도의 하중계(로드셀)를 사용하여 측정하였다.
(4) 편진폭축변형률 εSA(%)는 다음 식으로 산정한다.
(5) 등가탄성계수 Eeq및 등가전단탄성계수 Geq는 다음 식으로 구한다.
(6) 전단변형률은 다음 식으로 구한다.
(7) 이력감쇠정수 h(%)를 다음 식으로 구한다. 본 시험에서는 감쇠정수산정을 위하여 총 11개의 이력곡선중에서 10번째의 것을 선택하여 사용하였다.(도 23,도 24, 도 25 참조)
시험결과 구속압 1.0, 3.0 및 5.0kg/㎠하에서의 반복재하시험결과 전단변형률 r=10-4~10-3의 범위에서 전단탄성계수 G는 600~1,380kg/㎠인 감쇠정수 h는 0.02~0.16으로 나타났으며, 구속압이 증가할수록 전단탄성계수는 증가한다.
그러나, 시험결과를 토대로 Hardin-Drenevich의 모델 등을 이용하여 최대전단탄성계수 Gmax및 감쇠정수의 최대값 hmax등을 구하여보면 본 시료의 경우 Gmax=770~1,660kg/㎠, hmax=25~56%가 될 것으로 추정된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 대형삼축압축시험기는 직경 300mm, 높이 620mm의 공시체를 정적시험은 물론 반복하중이 가해지는 조건하에서 동적시험이 가능하여 댐 축조용 조립재료의 전단강도 및 응력-변형률 특성을 파악할 수 있고, 방파제, 안벽(Quay Wall)등의 항만시설 설계를 위한 설계정수의 산정이 가능하며, 철도 발라스트 재료의 동적특성을 파악하거나, 도로축조용 조립재료의 전단강도특성등 각종 모래, 자갈 및 쇄석 등 토목구조물용 조립재료의 전단강도 및 응력-변형특성의 파악이 가능하며 기타 토질재료의 대형 진동삼축시험 및 정적삼축시험이 가능하다. 특히, 본 출원인의 관할하에 있는 댐의 설계 및 시공, 거동분석에 필요한 입력 파라메타를 정확하게 구할 수 있음과 아울러 동적시험을 통하여 얻어진 입력물성치를 사용하여 댐체의 지진해석 등을 용이하게 할 수 있으므로 댐의 안정성 평가, 경제적인 댐단면의 설계를 가능케 하는 데이터를 얻을 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (12)

  1. 공시체(S)가 내부에 설치되는 삼축실(100)과;
    이 삼축실(100)에 설치된 공시체(S)에 공압에서 수압으로 변환된 등방압력을 가하기 위한 구속압발생장치(200)와;
    상기 삼축실(100)에 설치된 공시체(S)에 수직으로 압축력을 가하는 연직재하장치(300)와;
    상기 연직재하장치(300)를 작동시키기 위한 유압발생장치(400)와;
    상기 연직재하장치(300)의 작동에 따라 상기 삼축실(100)에 설치된 공시체 (S)에 걸리는 연직하중과 연직변위, 구속압력, 간극수압 및 체적변화를 측정하고 상기 삼축실(100)과 연직재하장치(300)를 시험조건에 따라 제어하기 위한 전기적 계측 및 제어장치(500);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 대형 진동삼축시험기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    공시체에 걸리는 연직하중을 측정하기 위한 수단으로 2개의 로드셀(501,502)을 사용하고, 이들 각각이 연직재하장치(300)를 이루는 액추에이터(310)의 피스톤(320)과 재하축(330)사이, 그리고 상기 삼축실(100)내부로 뻗어 있는 재하축(330)의 하단과 공시체(S)사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 삼축실(100)은 내압원통(110)과 저반(120) 및 상반(130), 삼축실용 지주(140)를 포함하여 이루어지고, 내압원통(110)과 저,상반(120,130)사이는 O-링에 의하여 밀실되며, 상기 상반(130)은 연직재하장치(300)의 재하축(330)이 마찰없이 상하운동을 할 수 있도록 중심부에 축수부(132)가 장착되는 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 삼축실용 지주(140)는 측압작용시 저반(120)과 상반(130)에 가해지는 하중을 지지할 수 있도록 내압원통(110)의 내부에 4개가 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 삼축실(100)에는 시험 중 공시체(S)의 변형상태를 파악하기 위한 내압구조의 관측창(170)이 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 연직재하장치(300)는 공시체(S)에 축방향으로 정하중과 동적하중(반복하중)을 선택적으로 가할 수 있도록 서보밸브(410)에 의해 제어되는 액추에이터(310)를 갖는 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 연직재하장치(300)는 재하대(340)의 바닥판(370)상에 이동용 레일(372)이 설치되고, 이 이동용 레일(372)위에 이동대차(380)가 설치되며, 상기 이동용 레일(372)의 중간부에는 이동대차(380)의 방향전환을 위한 턴테이블(390)이 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 이동대차(380)는 이동시에는 바퀴(382)가 레일(372) 위에 내려져 이동이 가능하고, 재하대(340)의 바닥판(370)상에 세팅시에는 바퀴(382)를 들어 올려 이동대차(380)의 저면이 재하대(340)의 바닥판(370)에 접지되도록 한 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 이동대차(380)의 하부 네 모서리 부분에 설치된 바퀴(382)는 구동모터 (384)에서 발생된 회전력이 감속기(385)와 체인(386)을 거쳐 이동대차(380)의 상부 양측에 수평으로 평행하게 설치된 드라이브축(387)을 회전시키는 것에 의해 각 바퀴(382)의 지지축(388)을 승강시키도록 된 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 턴 테이블(380)의 후방측에는 삼축실(100)의 세팅을 위하여 턴 테이블 (390)위로 이송되어 방향이 전환되는 이동대차(380)의 정확한 위치세팅이 가능하도록 위치세팅용 스토퍼(392)가 공압실린더(394)의 피스톤 선단에 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 재하대(340)의 일측에는 삼축실(100)의 세팅을 위한 크레인(600)이 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 재하대(340)는 4본 지주식으로 이루어지고, 각 지주(350)에는 피치 (352)가 형성되어 상기 거치대(360)와 나사결합된 상태를 이루며, 이 거치대(360)의 승강동작에 의해 액추에이터(310)의 높이조절이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 대형 진동삼축시험기.
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