KR100698540B1 - The settlement measurement reinforcement system that use settlement measuring device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래의 재하시험을 통한 수치를 기초로 축조된 건축물의 경우, 건축물이 축조된 지반환경의 변화나 외력에 의한 침하 발생시 침하에 대해 정확한 진단을 위해서, 건축물 또는 교각의 파일 하부에 매설되는 스크류잭과, 상기 스큐류잭 하부에 설치되는 유압기와, 상기 유압기의 하부에 설치되는 수평판과, 상기 수평판 하부에 설치되는 가속도계와, 상기 가속도계와 연결되는 연결선과, 상기 스크류잭과 유압기와 수평판과 가속도계를 수용하는 보호케이스와, 상기 연결선에 연결되는 외부 연산처리장치와, 연산처리된 결과를 도시하는 표시부로 구성된 침하측정장치를 사용하여서, 구조물의 안전사고 예방과 구조물의 침하 또는 부등침하 발생시 침하가 발생된 곳을 정확히 파악한 후에, 침하발생지반에 정확한 보강 작업을 실시하여 신뢰도 높은 사후 관리가 가능한 침하측정장치 및 이를 이용한 침하 측정 보강 시스템에 관한 것이다.According to the present invention, in the case of a building constructed on the basis of a numerical value through a conventional loading test, the building is buried in the lower part of a pile of a building or a pier for accurate diagnosis of a settlement when a settlement occurs due to changes in the ground environment or external forces. A screw jack, an oil pressure unit installed below the skew jack, a horizontal plate installed under the oil pressure unit, an accelerometer installed under the horizontal plate, a connecting line connected to the accelerometer, the screw jack and an oil pressure unit Using a settlement measuring device composed of a protective case for accommodating a flat plate and an accelerometer, an external arithmetic processing unit connected to the connecting line, and a display unit showing a result of the arithmetic processing, the safety accident prevention of the structure and the settlement or inequality of the structure Accurately identify where settlement has occurred when it occurs, and then carry out accurate reinforcement work on settlement ground to ensure reliability. Relates to the settlement measuring system reinforced with depression post-manageable devices and measuring them.
침하방지, 건축물 침하, 교량 침하, 부등침하, 침하측정장치, 침하보강시스템Sedimentation prevention, building settlement, bridge settlement, differential settlement, settlement measurement system, settlement reinforcement system
Description
도 1은 본 발명상의 침하측정장치를 도시한 분리 사시도.1 is an exploded perspective view showing a settlement measurement device according to the present invention.
도 2는 본 발명상의 침하측정장치의 단면을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing a cross section of the settlement measurement device according to the present invention.
도 3는 본 발명상의 침하측정장치를 설치를 도시한 시공도.3 is a view showing the installation of the settlement measurement device in the present invention.
도 4는 본 발명상의 일 실시예로서 건축물 하부에 설치되는 파일을 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing a file installed in the lower part of the building as an embodiment of the present invention.
도 5a는 도 4의 건축물의 기초바닥 하부에 침하측정장치의 매설을 도시한 단면도.Figure 5a is a cross-sectional view showing the embedding of the settlement measurement device on the lower base of the building of Figure 4;
도 5b는 건축물의 부등침하 발생을 도시한 단면도.5B is a cross-sectional view showing occurrence of uneven settlement of a building.
도 5c는 건출물의 부등침하를 보수하기 위해 그라우팅 등으로 건축물의 보수를 도시한 측면도.Figure 5c is a side view showing the repair of the building, such as grouting to repair the differential settlement of the building.
도 6는 본 발명상의 또 다른 일 실시예로서 도로교량이나 철도교량의 하부에 침하측정장치의 매설을 도시한 단면도.6 is a cross-sectional view showing the embedding of the settlement measurement device in the lower portion of the road bridge or railway bridge as another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
B. 건축물 G. 지면 P. 파일B. Building G. Floor P. File
1. 침하측정장치 11. 스크류잭 12. 상부베이스1.
13. 나사부 14. 멈춤너트 15. 하부베이스13.
16. 유압기 17. 수평판 18. 가속도계16.
19. 연결선 20. 보호케이스 21. 걸고리19. Connecting
30. 연산처리장치 31. 표시부 40. 공간30.
41. 와이어 42. 철근구조물 43. 콘크리트41.Wire 42.Reinforced structure 43.Concrete
50. 그라우팅50. Grouting
본 발명은 건축물 또는 교각(이하 "구조물"이라 함)의 축조 후에 발생되는 구조물의 침하에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조물 하부에 스크류잭과, 유압실린더와, 가속도계와, 보호케이스로 구성되는 침하측정장치와, 외부 장비를 연결하여서 건축물의 침하상태를 확인할 수 있는 구조물의 침하측정장치 및 이를 이용한 침하 측정 보강 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to the settlement of a structure that occurs after construction of a building or bridge (hereinafter referred to as "structure"), and more particularly, the settlement consisting of a screw jack, a hydraulic cylinder, an accelerometer, and a protective case under the structure. It relates to a settlement measurement device of the structure that can check the settlement state of the building by connecting the measuring device and external equipment, and a settlement measurement reinforcement system using the same.
일반적으로 각종 구조물의 건설현장에서는 구조물이 설치된 지반의 물리적 특성, 내구성(내하력) 및 안전성 판단을 위해서는 별도로 제작된 구조물에 실 하중을 재하(載荷)하는 재하시험이 있다.In general, in the construction sites of various structures, there is a load test to load a real load on a separately manufactured structure to determine the physical characteristics, durability (loading capacity) and safety of the ground on which the structure is installed.
상기 하중 구조물의 품질검사 방법 중에서 재하시험은 내구성과 안전성을 판 단하는 가장 중요한 시험으로서, 지금까지 알려진 재하시험으로는, 콘크리트 블럭재하방식과 어스앵커(earth anchor)를 이용하는 재하방식, 반력말뚝을 이용하는 재하방식 등이 있다.Among the quality inspection methods of the load structure, the load test is the most important test for determining the durability and safety. As the load tests known to date, the loading method using the concrete block loading method and the earth anchor is used. There is a loading method used.
종래의 재하시험방법 중에서, 콘크리트 블럭재하방식은 시험 장치의 현장 제작이 가능하고, 시험방법이 단순한 장점이 있으나, 단위 재하하중의 변화가 불가능하고, 하중 재하시 초기값 설정에 어려움이 있어서 정확한 시험결과를 얻기 어렵다.Among the conventional load test methods, the concrete block loading method can be manufactured on-site of the test apparatus, and the test method has a simple advantage, but it is impossible to change the unit load, and it is difficult to set the initial value of the load. Hard to get results.
어스 앵커를 이용한 재하방식은 유압을 이용하여서 재하 하중을 자유롭게 변경할 수 있는 장점이 있으나, 시험비용이 고가이고, 앵커의 뽑힘 현상에 의한 안전사고의 위험 등이 있었다.The loading method using the earth anchor has the advantage of freely changing the loading load by using hydraulic pressure, but the test cost is expensive and there is a risk of safety accident due to the anchoring phenomenon.
상기와 같은 재하시험으로 구조물이 설치될 지반의 물리적 특성에 관한 자료를 정확하게 검출할 수 있으며, 건축물의 기초공사를 하기 위해 각 지반별로 단단한 정도나 무른 정도를 확인할 수 있다.Through the load test as described above, it is possible to accurately detect data on the physical characteristics of the ground on which the structure is to be installed, and to confirm the degree of rigidity or softness of each ground for the basic construction of the building.
그러나 이러한 종래의 기술에 따른 재하시험장치는 시험장치가 거대하여 설치 및 측정비용이 많이 소요되고, 또한 콘크리트의 양생기간이 최소한 15일 이상이 소요되어서 공사기간의 길어지고, 구조물의 축조 후에 발생되는 외력에 의한 침하에 대해서는 재하시험으로는 그 결과를 예측할 수 없으며, 구조물의 사후 관리에 어려워서, 이에 대한 보안이 신속히 처리되어야할 문제점으로 대두 되고 있다.However, the loading test apparatus according to the conventional technology is large, and the installation and measurement cost is large, and the curing period of the concrete takes at least 15 days or more, and thus the construction period is long, and is generated after the construction of the structure. In case of settlement by external force, the loading test cannot predict the result, and it is difficult to follow-up of the structure, and the security of this is emerging as a problem to be dealt with promptly.
종래의 재하시험 결과에 따라서 축조되는 구조물의 경우, 구조물의 축조 후에 발생되는 외력에 의한 침하에 대해서는 재하시험으로는 그 결과를 예측할 수 업는 문제점을 해결하기 위해서 구조물 축조 후에 외부에서 가해지는 외력 등에 의한 구조물의 응력작용상태와 이 건축물에서 발생하는 침하량을 손쉽게 측정하고, 하중이나 내하력에 의해서 구조물이 침하되는 곳은 그라우팅 등의 보강작업으로 완벽한 사후관리를 제공하는데 목적이 있다.
In the case of a structure constructed according to the results of the conventional loading test, the settlement test can predict the result of the settlement caused by the external force generated after the construction of the structure. The purpose of this study is to measure the stress action state of the structure and the amount of settlement that occurs in this building, and to provide perfect aftercare by reinforcing work such as grouting where the structure is settled by load or load capacity.
본 발명은 구조물의 지중에 매설되는 스크류잭(11)과, 상기 스큐류잭(11) 하부에 설치되는 유압기와, 상기 유압기의 하부에 설치되는 수평판(17)과, 상기 수평판(17) 하부에 설치되는 가속도계(18)와, 상기 가속도계(18)와 연결되는 연결선(19)과, 상기 스크류잭(11)과 유압기와 수평판(17)과 가속도계(18)를 수용하는 보호케이스(20)와, 상기 연결선(19)에 연결되는 외부 연산처리장치(30)와, 연산처리된 결과를 도시하는 표시부(31)로 구성됨을 특징으로 하는 침하측정장치(1) 및 이를 이용한 침하 측정 보강 시스템에 관한 것으로서, 구조물 축조 전에 시행되는 재하시험에 의한 결과를 토대로 축조되는 구조물의 경우, 구조물의 주변 지반환경 변화 및 내하력에 의해서 발생되는 침하량을 측정하여서 그라우팅 등으로 구조물의 침하를 완벽하게 보완할 수 있다.The present invention is a
본 발명의 침하측정장치(1) 및 이를 이용한 침하 측정 보강 시스템을 이하 도면을 첨부하여 상술하면 다음과 같다.Detailed description of the
도 1은 본 발명상의 침하측정장치(1)를 도시한 분해 사시도이다..1 is an exploded perspective view showing the
본 발명상의 침하측정장치(1)의 상부에 설치되는 스크류잭(11)(screw jack)은 상부베이스(12)와 하부베이스(15) 사이에 멈춤너트(14)를 구비한 나사부(13)로 구성된다.The screw jack 11 (screw jack) installed on the top of the
상기 스크류잭(11)의 하부 베이스의 하부에 유압기가 설치된다.A hydraulic unit is installed below the lower base of the
상기 유압기의 하부에는 수평판(17)을 설치하고, 수평판(17)의 하부에는 다수개 가속도계(18)가(도면상으로는 3개)가 부착된다.A
상기 가속도계(18)는 전기적 신호 또는 진동신호를 외부에 연결된 연산처리장치(30)로 송출하며, 침하 또는 부등침하시 가속도계(18)의 위치 변화를 통해서 지중구조물의 침하 상태를 판단할 수 있다.The
상기 스크류잭(11)과 유압기와 수평판(17)과 연결선(19)이 부착된 가속도계(18)는 걸고리(21)가 부착된 보호케이스(20)에 수용된다.
상기 보호케이스(20)는 지중에 포함되어있는 수분으로 인한 부식을 방지하기 위해 용융아연도금이 된 금속재에 내부식성 향상을 위해 에폭시 코팅된 것을 사용하는 것이 바람직하고, 이 보호케이스에 부착된 걸고리(21)는 침하측정장치(1)를 지중에 매설시 와이어(41) 또는 후크를 걸어서 하강 설치시 사용된다.In order to prevent corrosion due to moisture contained in the ground, the
상기 침하측정장치(1) 내부의 가속도계(18)와 연결된 연결선(19)은 구조물 외부에 구비된 연산처리장치(30)와 연산처리된 결과를 표시하는 표시부(31)가 구비된다.The
도 3은 지중에 파일 타설시 본 발명상의 침하측정장치(1)의 매설을 도시한 작업 순서도이다.3 is a flowchart showing the operation of laying down the
먼저, 콘크리트(42) 파일의 타설을 위해서 지반을 소정 깊이로 천공하고, 천공으로 형성된 공간(40)에 훅크 등으로 연결된 침하측정장치(1)를 설치하고, 설치된 침하장치의 상부에 파일 형성을 위한 철근구조물(42)을 설치하고, 철근구조물(42)이 설치된 공간에 콘크리트(42)를 타설하여 파일을 형성시킨다.First, in order to place the
이때, 침하측정장치(1)에서 배출된 연결선(19)은 외부의 연산처리장치(30)로 연결되므로 철근구조물(42) 삽입시나 콘크리트(42) 타설시 훼손되지 않도록 주의한다.At this time, since the
도 4는 본발명상의 침하측정장치(1)가 매설되는 건축물을 도시한 평면도로써, 건축물하부에 매설되는 침하측정장치는 도 3과 같은 방법으로 건축물의 파일 하부에 매설된다.4 is a plan view showing a building in which the sinking measuring
도 5a는 건축물의 축조시 건축물의 파일(또는 기둥) 하부에 침하측정장치(1)를 매설하고, 매설된 침하측정장치(1)에 구비된 가속도계(18)의 연결선(19)을 외부에 설치된 연산처리장치(30)로 연결하여서 시공한다.FIG. 5A shows that the
도 5b는 건축물의 부등침하를 도시한 단면도다.5B is a cross-sectional view illustrating an uneven settlement of a building.
건축물의 부등침하(또는 침하) 발생시 침하측정장치(1)의 내부에 구비된 가속도계(18)는 건축물의 침하상태를 외부에 구비된 연산처리장치(30)로 전기적 신호 또는 진동식 신호로 외부로 송출되고, 송출된 신호는 연산처리장치(30)에 의해서 모니터로 부등침하된 지반의 위치를 표시해준다.The
도 5c는 침하측정장치(1)로 부등침하된 곳에 그라우팅(50) 등의 방법으로 지 반을 개량하는 작업을 도시한 단면도로써, 종래에는 침하나 부등침하시 침하가 일어나는 위치를 정확히 파악할 수 없었으나, 본발명상의 침하측정장치(1)에서 발생되는 신호로 건축물의 상태를 파악하고, 침하부근 지반을 천공한 후 그라우팅 주입관을 삽입하고, 상기 삽입된 주입관을 통해서 침하지반 주변에 그라우팅 작업을 실시하여서 침하된 곳을 유지보수 한다.Figure 5c is a cross-sectional view showing the operation of improving the ground in the method of grouting (50), etc., where the sedimentation is settled by the settlement measuring device (1), conventionally it was not possible to accurately grasp the position where settlement occurs during settlement or inequality However, to grasp the state of the building as a signal generated by the sinking measuring device (1) in the present invention, and after drilling the ground near the sinking, inserting a grouting injection tube, grouting work around the subsidence through the inserted injection tube To maintain the sinking area.
상기 건축물에 침하측정장치(1)를 설치할 때에는 건축물의 기둥 하부에 설치하는 것이 바람직하다.When installing the
도 5는 본 발명상의 또 다른 일 실시예로서 도로교량이나 철도교량의 하부에 침하 장치를 매설을 도시한 단면도로서, 교량의 상판을 지지하는 하부기초에 침하발생시 본 발명상의 침하측정장치(1)에서 정기적으로 발생되는 신호를 통해서 하부기초의 상태를 정확하게 파악해서, 침하나 부등침하가 발생된 지반을 개량하여서, 교량 침하에 따르는 대형 사고를 미연에 막을 수 있는 효과가 있다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the embedding of a settlement device in a lower portion of a road bridge or a railway bridge as another embodiment of the present invention, wherein the
본 발명상의 침하측정장치 및 이를 이용한 침하 측정 보강 시스템은 종래의 재하시험을 통한 수치를 기초로 축조된 건축물의 경우, 건축물이 축조된 지반환경의 변화나 외력에 의한 침하 발생시 구조물의 정확한 진단을 위해서, 구조물의 하부에 설치되는 침하측정장치(1)를 매설하고, 구조물 축조후 침하측정장치(1)에서 송출되는 신호를 연산처리장치(30)에서 처리해서, 그 결과로 건축물의 상대적 변위 및 침하와 변형을 알 수 있으며, 하중-침하관계와 하중-응력 관계를 도출하여서 건 축물의 실 내하력 및 안전성의 평가가 가능하고, 구조물 축조 후에도 가속도계(18)에서 송출되는 신호로도 구조물의 안전사고 예방과 구조물의 침하 또는 부등침하 발생시 침하가 발생된 곳을 정확히 파악한 후에, 침하발생지반에 정확한 보강 작업을 실시하여 신뢰도 높은 사후 관리가 가능하다.The settlement measurement device and settlement measurement reinforcement system using the same according to the present invention are for buildings that are constructed based on numerical values through conventional loading tests, for accurate diagnosis of structures when changes occur in the ground environment where the buildings are constructed or settlement occurs due to external force. , Embedding the settlement measurement device (1) installed in the lower part of the structure, and processing the signal transmitted from the settlement measurement device (1) after construction of the structure in the
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