KR100503205B1 - 콘관입 시험기용 연성로드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘관입 시험기용 연성로드에 관한 것으로, 상기 연성로드(1)는 일단에 콘(2)이 연결되고, 상기 콘(2)이 지반에 관입될 수 있도록 일정길이를 갖는 로드 몸체(3)가 구비되며, 상기 로드 몸체(3)는 강성이 부여된 FRP로 성형되고, 상기 FRP의 외주면에 강성 코일(4)이 감겨진 상태로 접촉고정되며, 상기 강성 코일(4)의 외주면에 스테인레스 스틸로 이루어진 외피(5)가 씌워져 고정됨으로써 3중 복합구조를 이룰 수 있도록 된 것으로, 상기 연성로드가 3중 복합구조로 이루어짐으로써 그 내구성 및 강성이 강화되고, 상기 연성로드에 표준단면적을 적용함으로써 표준콘을 사용할 수 있게 되어 지반 시험의 신뢰성을 높여줄 수 있으며, 콘관입 시험기에 연성로드가 코일식으로 감겨져 사용되기 때문에 기존의 강성로드에 비해 시험 작업효율을 향상시킬 뿐만아니라 시험시간을 단축시켜 경제적 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Description

콘관입 시험기용 연성로드{A coiled rod for a cone penetration test}

본 발명은 콘관입 시험기에 설치되어 콘을 지지하는 로드에 관한 것으로, 특히 콘에 연결된 로드가 내부 FRP, 강성 코일 및, 스테인레스 스틸 외피 등의 3중 복합구조로 이루어짐으로써 코일식으로 감겨져 보관되면서도 그 강도가 증대되어 표준콘을 사용할 수 있게 됨과 더불어 지반 시험작업의 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 콘관입 시험기용 연성로드에 관한 것이다.

육상 및 해상에서 건설 구조물을 설계 및 시공할 경우, 신뢰성 높은 지반조사 기법을 통해 구조물이 축조될 지반의 특성을 파악하는 것이 상당히 중요하다.

정확한 지반의 특성 파악을 통해 실제 시공비를 상당부분 줄일 수 있을 뿐만아니라 구조물의 안정성 확보에 상당히 큰 부분을 차지하기 때문이다.

다양한 지반조사 기법중 콘관입 시험기는 시험결과의 신뢰성이 상당히 뛰어나 전세계적으로 활발하게 사용되고 있으며, 육상 뿐만아니라 해상에서도 충분히 활용 가능한 장비이다. 뿐만아니라 콘관입 시험기는 최근 들어 관심이 집중되고 있는 환경 평가나 지진해석에도 활용이 가능하기 때문에 그 중요성 및 적용 범위는 점차 확대될 것이다.

즉, 상기 콘관입 시험기에서 콘을 지반에 관입하기 위해 사용되는 것이 로드이고, 상기 로드는 일반적으로 육상에서 인력으로 1m 씩 연결하면서 실험을 수행하며, 실험 종료시 다시 인력으로 해체하면서 로드를 회수하도록 된 것이다.

반면에, 상기와 같이 로드의 설치 및 해체가 번거롭기 때문에 로드를 연속적으로 제작하게 되면, 상기 로드의 자체 강성으로 인하여 그대로 뻣뻣하게 연결됨으로써 이동이나 실험시 작업이 불가능해지고, 이에따라 코일형태로 감겨져 보관이 가능한 연성로드가 이용되고 있는 실정이다.

그런데, 종래의 연성로드는 시험기에서 감기거나 풀리는 작업을 수월하게 하기 위하여 단면적을 줄여서 단일한 스테인레스 스틸로 제작하여 사용하고 있으나, 이러한 연성로드의 구조는 반복적으로 사용할 경우 재료가 항복하여 사용횟수가 제한되는 결점이 있고, 또한 상기 연성로드의 단면적을 2㎠으로 줄임에 따라 콘관입 시험에 사용되는 콘의 크기를 줄일 수 밖에 없으며, 이에따라 표준콘(단면적 10㎠)을 사용하지 못하기 때문에 지반의 실험 결과에 대한 신뢰성을 검증받지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기한 바의 제반 사정을 감안하여 안출된 것으로, 지반 시험용 콘에 연결된 로드가 3중 복합구조로 이루어짐으로써 코일식으로 감겨져 보관되면서도 그 강도가 증대되어 표준콘을 사용할 수 있게 됨과 더불어 지반 시험작업의 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 콘관입 시험기용 연성로드를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일단에 콘이 연결되고, 상기 콘이 지반에 관입될 수 있도록 일정길이를 갖는 로드 몸체가 구비되며, 상기 로드 몸체는 강성이 부여된 FRP로 성형되고, 상기 FRP의 외주면에 강성 코일이 감겨진 상태로 접촉고정되며, 상기 강성 코일의 외주면에 스테인레스 스틸로 이루어진 외피가 씌워져 고정됨으로써 3중 복합구조를 이루도록 된 것이다.

즉, 상기 콘관입 시험기의 연성로드가 내부 FRP, 강성 코일 및, 스테인레스 스틸 외피 등의 3중 복합구조로 이루어져 표준단면적(10㎠)을 사용하면서도 코일식으로 감겨질 수 있고, 상기 연성로드에 표준콘(단면적 10㎠)을 사용하여 지반 시험을 할 수 있도록 된 것이다.

따라서, 상기 연성로드가 3중 복합구조로 이루어짐으로써 그 내구성 및 강성이 강화되고, 상기 연성로드에 표준단면적을 적용함으로써 표준콘을 사용할 수 있게 되어 지반 시험의 신뢰성을 높여줄 수 있으며, 콘관입 시험기에 연성로드가 코일식으로 감겨져 사용되기 때문에 기존의 강성로드에 비해 시험 작업효율을 향상시킬 뿐만아니라 시험시간을 단축시켜 경제적 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 콘관입 시험기용 연성로드를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 연성로드의 3중 복합구조를 도시한 상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 연성로드가 콘관입 시험기에 설치된 상태를 도시한 사시도이다.

상기한 도면들에 의해 본 발명의 구조를 설명하면, 콘관입 시험기(6)에 설치되어 지반에 관입되는 연성로드(1)가 구비되되, 상기 연성로드(1)는 일단에 콘(2)이 연결되고, 상기 콘(2)이 지반에 관입될 수 있도록 일정길이를 갖는 로드 몸체(3)가 구비되며, 상기 로드 몸체(3)는 강성이 부여된 FRP로 성형되고, 상기 FRP의 외주면에 강성 코일(4)이 감겨진 상태로 접촉고정되며, 상기 강성 코일(4)의 외주면에 스테인레스 스틸로 이루어진 외피(5)가 씌워져 고정됨으로써 3중 복합구조를 이루도록 된 것이다.

여기서, 상기의 구조로 이루어진 연성로드(1)는 상기 로드 몸체(3)가 강성이 있는 FRP로 제작되고, 상기 로드 몸체(3)의 외주면에 강성 코일(4)을 감아 설치하며, 이 상태에서 스테인레스 스틸로 외피(5)를 성형하여 씌워진 것에 그 특징이 있는 것이다.

다시말하자면, 상기 콘관입 시험기(6)의 연성로드(1)가 내부 FRP, 강성 코일(4) 및, 스테인레스 스틸 외피(5) 등의 3중 복합구조로 이루어져 표준단면적(10㎠)을 사용하면서도 코일식으로 감겨질 수 있고, 상기 연성로드(1)에 표준콘(단면적 10㎠)을 사용하여 지반 시험을 할 수 있도록 된 것이다.

즉, 상기 연성로드(1)의 구조는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 콘관입 시험기(6)에 코일식으로 감겨져 설치되는 상기 연성로드(1)는 연성과 강성이 동시에 부여되어, 보관시에는 콘관입 시험기(6)에 감겨져 있고, 사용시에는 펼쳐져 직선을 이루면서 지반에 삽입되어 그 선단의 콘(2)을 이용하여 내부 토양을 채취할 수 있도록 된 것이다.

그리고, 상기 연성로드(1)의 로드 몸체(3)를 1차적으로 강성이 있는 FRP로 제작하고, 그 외주면에 강성 코일(4)을 감은 다음, 최종적으로 스테인레스 스틸로 이루어진 관형상의 외피(5)를 씌워줌으로써 휨과 강성을 동시에 발휘할 수 있도록 된 것이다.

또한, 상기 연성로드(1)를 이루는 각 요소의 특성을 설명하면, 상기 FRP는 연성로드(1)의 좌굴을 억제하는 작용을 하고, 상기 강성 코일(4)은 연직하중을 연성로드(1)에 전달하는 역할을 하며, 상기 스테인레스 스틸 외피(5)는 내부의 강성 코일(4)을 보호함과 더불어 지반과 연성로드(1)와의 마찰을 감소시키는 역할을 하는 것이다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연성로드(1)가 콘관입 시험기(6)에 설치되어 사용시에는 수직하방으로 펼쳐지고, 보관시에는 상기 콘관입 시험기(6)에 코일식으로 감겨지도록 된 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 콘관입 시험기용 연성로드에 의하면, 연성로드가 3중 복합구조로 이루어짐으로써 그 내구성 및 강성이 강화되고, 상기 연성로드에 표준단면적을 적용함으로써 표준콘을 사용할 수 있게 되어 지반 시험의 신뢰성을 높여줄 수 있으며, 콘관입 시험기에 연성로드가 코일식으로 감겨져 사용되기 때문에 기존의 강성로드에 비해 시험 작업효율을 향상시킬 뿐만아니라 시험시간을 단축시켜 경제적 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 콘관입 시험기용 연성로드를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 연성로드의 3중 복합구조를 나타낸 상태도,

도 3은 본 발명에 따른 연성로드가 콘관입 시험기에 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 연성로드 2 : 콘

3 : 로드 몸체 4 : 강성 코일

5 : 외피 6 : 콘관입 시험기

Claims (1)

1. 일단에 콘(2)이 연결되고, 상기 콘(2)이 지반에 관입될 수 있도록 일정길이를 갖는 로드 몸체(3)가 구비되며, 상기 로드 몸체(3)는 강성이 부여된 FRP로 성형되고, 상기 FRP의 외주면에 강성 코일(4)이 감겨진 상태로 접촉고정되며, 상기 강성 코일(4)의 외주면에 스테인레스 스틸로 이루어진 외피(5)가 씌워져 고정됨으로써 3중 복합구조를 이룰 수 있도록 된 콘관입 시험기용 연성로드.