KR100821622B1 - System for measuring structure deformation - Google Patents
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Abstract
내공 변위 측정 장치, 및 시스템이 개시된다. 내공 변위 측정 장치는 비접촉식 거리 측정부, 및 각도 측정부를 포함한다. 비접촉식 거리 측정부는 구조물 상의 변위 측정 위치로부터의 거리를 비접촉식 거리 측정 장치를 이용하여 측정하고, 각도 측정부는 변위 측정 위치와 상기 거리 측정부의 상대 각도를 측정한다. 내공 변위 측정을 위한 거리 측정을 비접촉식 거리 측정 장치를 이용하여 수행하므로, 내공 변위 측정 장치의 설치, 관리, 및 철거가 용이하고, 변형의 우려가 없으며, 길이 측정의 제한이 완화되고, 폐합 오차 발생 우려가 없어진다.A hole displacement measuring apparatus, and a system are disclosed. The hole displacement measuring apparatus includes a non-contact distance measuring unit and an angle measuring unit. The non-contact distance measuring unit measures the distance from the displacement measuring position on the structure by using a non-contact distance measuring device, and the angle measuring unit measures the displacement measuring position and the relative angle of the distance measuring unit. Since the distance measurement for the hole displacement measurement is performed using a non-contact distance measuring device, the installation, management, and dismantling of the hole displacement measuring device is easy, there is no fear of deformation, the limitation of the length measurement is alleviated, and the closing error is generated. There is no concern.
내공 변위, 비접촉식 거리 측정, 레이저, 틸트 미터 Internal displacement, non-contact distance measurement, laser, tilt meter
Description
도 1은 종래의 내공 변위 측정 장치를 도시한 도면. 1 is a view showing a conventional internal displacement measurement device.
도 2는 종래의 내공 변위 측정 시스템을 도시한 도면.2 is a view showing a conventional internal displacement measurement system.
도 3은 본 발명에 따른 내공 변위 측정 장치의 일 실시예의 개략적인 블록도.Figure 3 is a schematic block diagram of one embodiment of a hole displacement measuring apparatus according to the present invention.
도 4는 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 일 예를 도시한 도면.4 is a diagram illustrating an example of measuring a distance using a laser;
도 5는 본 발명에 따른 내공 변위 측정 시스템의 일 실시예를 도시한 도면.5 shows an embodiment of a pore displacement measurement system according to the invention.
본 발명은 터널과 같은 구조물의 변위를 측정하기 위한 측정 장치, 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조물의 내공 변위를 측정하기 위한 측정 장치, 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a measuring device for measuring displacement of a structure, such as a tunnel, and a system, and more particularly, to a measuring device for measuring the displacement of a hole in a structure, and a system.
최근 사회 간접 자본의 확충을 위해 많은 공사가 진행되고 있으며, 이에 따라, 터널의 시공도 곳곳에서 진행되고 있다. 또한, 이러한 터널 시공은 과거와는 다른 새로운 공법들에 의해 많이 이루어지고 있다.Recently, a lot of construction has been carried out to expand social indirect capital, and accordingly, construction of tunnels is also underway. In addition, the tunnel construction is made by a number of new methods different from the past.
그러나 어떠한 공법을 사용하더라도 터널 공사 중에 문제가 될 수 있는 불확실한 요소들을 완전히 제거하는 것은 어려운데, 그러한 불확실한 요소 중 대표적인 것이 지질학적인 불확실성이다. 또한, 터널 노후화로 인해 터널의 내공 변위가 발생하는 경우 터널 구조의 붕락에 의한 대형 사고가 발생할 수 있는 문제점도 존재한다.However, no matter what method is used, it is difficult to completely eliminate the uncertainties that may be a problem during the construction of the tunnel, a representative of which is geological uncertainty. In addition, there is a problem that a large accident due to the collapse of the tunnel structure may occur when the tunnel displacement occurs due to tunnel aging.
이와 같이, 터널도 일반 구조물과 같이 건설 후, 시간의 경과에 따라 노후하게 되며 개축 및 인접 구간에서의 다른 구조물의 건설로 인해 시공 당시의 역학적 조건과는 상이한 상황이 발생할 수 있다. 이러한 상황이 발생하게 되면 터널에 어떠한 영향을 미치게 되고, 그 정도에 따라서는 터널의 구조적인 안전에도 영향을 미치게 된다.As such, the tunnel also becomes obsolete over time after construction, like a general structure, and may be different from the mechanical conditions at the time of construction due to the reconstruction and construction of other structures in the adjacent section. When this situation occurs, it affects the tunnel and depending on the extent, it also affects the structural safety of the tunnel.
터널 계측은 터널 구조물의 시공 중뿐만 아니라 구조물 완공 후에도 지속적으로 수행됨으로써 시간 경과와 환경 변화에 따른 구조물의 이상 및 변화 추이를 파악할 수 있게 하며, 결과 분석 단계를 거치면 구조물의 안전 유무도 판단할 수 있게 한다.Tunnel measurement is continuously carried out not only during the construction of the tunnel structure but also after the completion of the structure, so that the abnormality and change of the structure can be identified by the passage of time and environmental changes, and the result analysis step can be used to determine the safety of the structure. do.
계측 위치는 구조물의 구조적, 재료적 취약부나 큰 외력 및 내부 응력 변화가 예상되는 곳, 또는 지장물이 근접하여 있거나 주변 지반이 열악한 구간 등을 사전에 조사, 분석하여 선정하는 것이 바람직하나 유지 관리 터널의 길이가 500미터를 넘는 경우는 이러한 문제 구간 외에 일반 구간도 계측에 포함시켜 계측을 수행하여 터널의 전체적인 안전성을 관리해 나가는 것이 일반적이다.The measurement position is preferably selected by investigating and analyzing the structural and material weakness of the structure, where the large external force and internal stress change is expected, or the section in which the obstacle is adjacent or the surrounding ground is poor. If the length is over 500m, it is common to manage the overall safety of the tunnel by performing measurement by including the general section as well as the problem section.
일반적으로 내공 변위 측정은 10 내지 30미터에서 이루어지고 특히 간격을 짧게 하는 지점으로는 갱구 부근, 지질이 바뀌는 곳, 시공 구분이 바뀌는 곳, 흙 피복이 얇은 곳(터널 지름의 2배 정도 이하), 지표가 기울어져 있는 곳, 지질상 약한 곳 등이 있다.In general, internal displacement measurements are made at 10 to 30 meters, especially at shorter intervals, such as near the shaft, where the geology changes, where the division of construction changes, where the soil cover is thin (less than twice the diameter of the tunnel), There are places where the surface is tilted and geological weaknesses.
이와 같은 터널 내공 변위 측정은 터널의 라이닝 단면이 초기 계측된 단면에서 얼마나 변화되었는 지를 계측하는 것으로 계측 결과는 터널의 위험 여부를 판단하는 중요한 자료가 된다.Such tunnel hole displacement measurement measures how much the lining cross section of the tunnel changes from the initial measured cross section. The measurement result is an important data for judging the danger of the tunnel.
내공 변위 계측은 라이닝 단면을 따라 원호에 다수의 계측 센서를 일렬로 나열하여 개개의 센서들을 측정한 후 초기 측정값과 비교함으로써 이루어진다. 이때, 초기 측정값이란 측정 센서 설치 종료 후 측정 센서들이 안정되었을 때 이루어지는 최초 측정값을 의미한다. Internal displacement measurements are made by arranging a number of measurement sensors in a line along the cross section of the lining, measuring the individual sensors, and comparing them with the initial measurements. In this case, the initial measured value means an initial measured value that is made when the measuring sensors are stabilized after the installation of the measuring sensor is finished.
도 1은 종래의 내공 변위 측정 장치를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a conventional internal displacement measurement device.
도 1에 의하면, 측정 장치는 길이 변화를 측정하기 위한 길이 변위 센서가 내장된 실린더(20)와 상기 실린더(20)의 일측에 부착되어 각도 변화를 측정하기 위한 각도 변위 센서(30)와 실린더(20)의 일측에 부착되어 길이 변이에 따라 왕복 운동하는 피스톤(40), 상기 피스톤(40)이 설치된 실린더(20)의 타측에 고정되어 있는 피스톤(50)과 내공 변위 측정 장치를 라이닝 벽에 고정시키기 위한 고정 브라켓트(60, 도 2에 도시)를 포함한다.According to FIG. 1, the measuring device includes a
이와 같이, 내공 변위 측정 장치는 길이 변위 센서가 내장된 실린더의 양 선단에 피스톤이 구성되며, 피스톤은 실린더에 고정되어 있고, 그 타측 선단에 구성된 피스톤은 길이 변화에 따라 왕복 운동을 하게 된다. 상기 길이 변화 센서와 각 도 변위 센서에서 생성한 값들을 이용하여 내공 변위를 측정한다.As described above, the internal displacement measurement device includes a piston at both ends of the cylinder in which the length displacement sensor is incorporated, the piston is fixed to the cylinder, and the piston configured at the other end thereof reciprocates according to the change in length. The hole displacement is measured using the values generated by the length change sensor and the angle displacement sensor.
도 2는 종래의 내공 변위 측정 시스템을 도시한 도면이다.2 is a view showing a conventional internal displacement measurement system.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이 고정 브라켓트(60)가 고정 볼트에 의해 라이닝 벽에 설치 고정되며, 고정 브라켓트(60)에 의해 형성된 고정홀을 통해 내공 변위 측정장치와 다른 내공 변위 측정 장치가 연결된다.As shown in FIG. 2, the
이와 같이, 순차적으로 나열된 내공 변위 측정 장치는 피스톤의 운동하는 거리에 따라 내부에 구성된 길이 변위 측정 센서를 통해 길이 변화를 측정하며 외부에 부착된 각도 변위 측정 센서에 의해 각도 변화를 측정한다.As described above, the internal displacement measurement devices sequentially listed measure the length change through the length displacement measurement sensor configured in accordance with the moving distance of the piston, and measure the angle change by the angle displacement measurement sensor attached to the outside.
각 점의 기준 계측값(설치시 초기에 측정했던 측정값)과의 상대적인 변이, 즉, 두 센서를 통해 측정한 길이와 각도를 자동 계측 장치를 사용하여 계측을 하게 되며 이 상대적인 변이를 연산을 통하여 절대 변이로 바꿈으로써 초기 단면 대비 변이 단면을 산출하여 터널의 내공 변위를 측정하게 된다. 즉, 한 개의 바에 장착된 각도 변위 센서와 길이 변위 센서에 의해 각도 및 길이 변위를 동시에 측정하고, 측정한 값들을 삼각 함수를 이용하여 2차원 좌표로 변환하여 내공 변위를 산출한다.The relative deviation from the standard measured value of each point (measured at the time of installation), that is, the length and angle measured by the two sensors, is measured using an automatic measuring device. By changing the absolute displacement, the displacement cross section is calculated from the initial cross section to measure the hole displacement of the tunnel. That is, the angle displacement and the length displacement sensor are simultaneously measured by an angle displacement sensor and a length displacement sensor mounted on one bar, and the measured values are converted into two-dimensional coordinates using a trigonometric function to calculate the internal displacement.
그런데 종래의 내공 변위 측정 시스템은 실린더와 피스톤과 같이 막대 형상의 길이 측정부를 포함하는 내공 변위 측정 장치를 이용하여 길이를 측정하기 때문에, 라이닝 벽을 따라 설치하고 철거하는데 불편함이 있을 뿐만 아니라, 관리 시에도 터널의 시설물의 설치에 장애가 되는 문제점이 있었다.However, the conventional hole displacement measuring system measures the length by using a hole displacement measuring device including a rod-shaped length measuring unit such as a cylinder and a piston, so that it is not only inconvenient to install and dismantle along the lining wall, but also to manage There was a problem in that the installation of the tunnel facilities.
또한, 측정하는 구조물의 변형이나 차량의 운행으로 발생하는 진동이나 풍력 과 같은 외부 충격에 의해 길이 측정부가 변형될 우려가 있으며, 길이 측정을 위한 막대의 길이 제한으로 인해 길이 측정의 제한이 있고, 터널의 바닥으로 차량 등이 이동하여야 하기 때문에 터널의 바닥에는 설치할 수 없어 폐합 오차가 발생하는 문제점이 있었다. In addition, the length measuring part may be deformed due to the deformation of the structure to be measured, the vibration of the vehicle, or an external impact such as wind power, and the length measurement is limited due to the length limitation of the rod for measuring the length. Since the vehicle must be moved to the bottom of the tunnel, there is a problem that a closing error occurs because it cannot be installed on the bottom of the tunnel.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 설치, 관리, 및 철거가 용이하고, 변형의 우려가 없으며, 길이 측정의 제한이 완화되고 폐합 오차의 보정이 가능한 내공 변위 측정 장치, 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is easy to install, manage, and dismantle, there is no fear of deformation, and the limitation of length measurement can be alleviated, and the air displacement measurement apparatus capable of correcting the closing error, And to provide a system.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 내공 변위 측정 장치는 비접촉식 거리 측정부, 및 각도 측정부를 포함한다. 비접촉식 거리 측정부는 구조물 상의 변위 측정 위치로부터의 거리를 비접촉식 거리 측정 장치를 이용하여 측정하고, 각도 측정부는 변위 측정 위치와 상기 거리 측정부의 상대 각도를 측정한다.In order to achieve the above object, the hole displacement measuring apparatus according to the present invention includes a non-contact distance measuring unit and an angle measuring unit. The non-contact distance measuring unit measures the distance from the displacement measuring position on the structure by using a non-contact distance measuring device, and the angle measuring unit measures the displacement measuring position and the relative angle of the distance measuring unit.
내공 변위 측정을 위한 거리 측정을 비접촉식 거리 측정 장치를 이용하여 수행하므로, 내공 변위 측정 장치의 설치, 관리, 및 철거가 용이하고, 장치 변형의 우려가 없으며, 길이 측정의 제한이 완화되고, 폐합 오차 보정이 가능해진다.Since the distance measurement for the hole displacement measurement is performed by using a non-contact distance measuring device, it is easy to install, manage, and dismantle the hole displacement measuring device, there is no fear of device deformation, the limitation of the length measurement is alleviated, and the closing error Correction is possible.
각도 측정부는 거리 측정부가 변위 측정 위치를 향하도록 회전시키는 회전부, 및 회전부에 의해 회전된 회전각을 측정하는 회전각 측정부를 포함할 수 있다. 거리 측정부가 변위 측정 위치를 향하도록 회전하고, 회전된 회전각을 측정함으로 써 구조물의 각도 변형을 측정할 수 있게 된다.The angle measuring unit may include a rotating unit rotating the distance measuring unit toward the displacement measuring position, and a rotating angle measuring unit measuring the rotating angle rotated by the rotating unit. The distance measuring unit rotates to face the displacement measuring position, and by measuring the rotated rotation angle, it is possible to measure the angular deformation of the structure.
또한, 내공 변위 측정 장치는 거리 측정부, 및 각도 측정부로부터 측정된 거리 및 각도 변위 데이터를 외부로 전송하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다. 각각의 내공 변위 측정 장치가 통신부를 통해 외부로 변위 데이터를 송신함으로써, 송신된 모든 변위 데이터들을 이용하여 구조물의 내공 변위를 산출할 수 있게 된다.In addition, the hole displacement measuring apparatus may further include a distance measuring unit, and a communication unit for transmitting the distance and angular displacement data measured from the angle measuring unit to the outside. Each of the hole displacement measuring devices transmits the displacement data to the outside through the communication unit, thereby calculating the hole displacement of the structure using all the transmitted displacement data.
통신부는 무선 통신 장치일 수 있으며, 거리 측정부는 레이저를 이용하여 거리를 측정할 수 있다. The communication unit may be a wireless communication device, and the distance measuring unit may measure the distance using a laser.
본 발명에 따른 내공 변위 측정 시스템은 구조물의 내공을 따라 일주하여 설치되는 복수의 내공 변위 측정 장치를 포함한다. The hole displacement measuring system according to the present invention includes a plurality of hole displacement measuring devices that are installed along the hole of the structure.
각 내공 변위 측정 장치는 인접한 다른 내공 변위 측정 장치로부터의 거리를 비접촉식 거리 측정 장치를 이용하여 측정하는 거리 측정부, 및 거리를 측정한 다른 내공 변위 장치와의 상대 각도를 측정하는 각도 측정부를 포함하며, 각 내공 변위 측정 장치가 측정한 거리 및 각도 변위 데이터를 이용해 구조물의 내공 변위를 산출하는 변위 산출 장치를 포함할 수 있다.Each hole displacement measuring device includes a distance measuring unit for measuring a distance from another adjacent hole displacement measuring device using a non-contact distance measuring device, and an angle measuring unit for measuring a relative angle with the other hole displacement measuring device for measuring the distance; The displacement calculation device may include a displacement calculation device that calculates the displacement of the hole in the structure by using the distance and the angular displacement data measured by the hole displacement measuring device.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 내공 변위 측정 장치의 일 실시예의 개략적인 블록도이다.3 is a schematic block diagram of an embodiment of a hole displacement measuring apparatus according to the present invention.
도 3에서 내공 변위 측정 장치(100)는 비접촉식 거리 측정부(110), 각도 측정부(120), 및 통신부(130)를 포함한다. 비접촉식 거리 측정부(110)는 구조물 상의 변위 측정 위치로부터의 거리를 비접촉식 거리 측정 장치를 이용하여 측정하고, 각도 측정부(120)는 변위 측정 위치와 상기 거리 측정부의 상대 각도를 측정한다.In FIG. 3, the internal
비접촉식 거리 측정이란 측정 구간 양단에서 물리적인 접촉이 없이 거리를 측정하는 방식으로 레이저나 초음파를 이용한 거리 측정이 대표적인 예이다. 당업자는 그 외에도 고려할 수 있는 다양한 비접촉식 거리 측정 방식을 채용할 수 있다.Non-contact distance measurement is a method of measuring distances without physical contact at both ends of a measurement section. For example, distance measurement using laser or ultrasonic waves is a typical example. Those skilled in the art can employ various other non-contact distance measurement methods that can be considered.
레이저는 산업용, 의료용, 민수용, 및 군사용 등으로 광범위하게 응용되고 있다. 최근 비접촉식이고 정확한 미소 변위 측정, 구조물의 기울기 측정, 진동 측정, 및 거리 측정을 위해 레이저와 선형 CCD 센서를 이용한 시스템을 개발하여 상용화하고 있다.Lasers are widely used in industrial, medical, civil, military, and the like. Recently, a system using a laser and a linear CCD sensor has been developed and commercialized for non-contact and accurate micro displacement measurement, structure tilt measurement, vibration measurement, and distance measurement.
레이저 다이오드로부터 출력된 레이저 광이 측정 대상물에 반사 또는 흡수, 산란된 광은 계측부에 의해 측정, 분석되어 원하는 정보를 취득하게 된다. 이때 계측부로서 광전 센서가 일차원 배열인 선형 CCD 센서를 이용하면 물리적인 공간 분해능과 광학적인 수법의 조합에 의해 공간 분해능을 1μm 이하로 줄일 수 있어서 미소 변위 등을 정량적으로 평가할 수 있다.The light from which the laser light output from the laser diode is reflected, absorbed, or scattered by the measurement object is measured and analyzed by a measurement unit to obtain desired information. In this case, when a linear CCD sensor having a one-dimensional array of photoelectric sensors is used as a measuring unit, the spatial resolution can be reduced to 1 μm or less by a combination of physical spatial resolution and optical method, thereby quantitatively evaluating micro displacement.
선형 CCD 센서는 1차원으로 배열된 광전 센서로 구성되어 있으며, 빛의 정보를 아날로그 전압으로 출력한다. 이를 컴퓨터에 입력하고 분석하기 위해서는 A/D 변환부가 요구되며, CCD의 구동과 고속으로 데이터를 획득하기 위한 하드웨어부 및 마이콤에서 파형을 분석할 수 있는 소프트웨어로 구성된다.The linear CCD sensor is composed of photoelectric sensors arranged in one dimension and outputs light information as an analog voltage. The A / D converter is required to input and analyze the data in the computer, and it is composed of a hardware unit for driving the CCD and acquiring data at high speed, and software for analyzing waveforms in the microcomputer.
도 4는 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 일 예를 도시한 도면이다. 도 4 는 레이저와 선형 CCD를 이용하여 미소 거리를 측정하는 원리를 도시하고 있다.4 is a diagram illustrating an example of measuring a distance using a laser. 4 shows the principle of measuring the micro distance using a laser and a linear CCD.
레이저 광원으로부터 임의의 거리에서 반사된 빛은 선형 CCD 센서에 입사된다. 가까운 d1인 경우 선형 CCD 센서의 좌측부인 x1 위치에 광원의 최고치가 위치하고, 거리가 먼 d3의 경우는 선형 CCD 센서의 우측부인 x3 위치에 광원의 최고치가 위치한다.Light reflected at any distance from the laser light source is incident on the linear CCD sensor. In the case of the close d1, the highest value of the light source is located at the x1 position, which is the left side of the linear CCD sensor, and in the case of the distance d3, the highest value of the light source is located at the x3 position, which is the right side of the linear CCD sensor.
레이저 광원과 선형 CCD 센서까지의 거리와 레이저 광원의 입사 각도를 알면 측정하려고 하는 지점까지의 거리는 CCD 센서에 입사된 최고치의 위치에 의해 계산될 수 있다.Knowing the distance between the laser light source and the linear CCD sensor and the incident angle of the laser light source, the distance to the point to be measured may be calculated by the position of the highest value incident on the CCD sensor.
일반적으로 CCD 센서에 입사된 광은 산란되고 잡음이 포함되어 있기 때문에 여러 번의 출력 데이터를 평균하여 최고치를 구해야 한다. 이는 미소 깊이 또는 거리 변위를 측정할 수 있으므로 미소 변위 측정기로도 사용될 수 있다.In general, the light incident on the CCD sensor is scattered and contains noise. Therefore, the output data should be averaged to obtain the highest value. It can also be used as a micro displacement meter because it can measure micro depth or distance displacement.
주로, 측정 위치에 거울(optical mirror)을 부착하여 광원으로부터 거울에서 전반사되어 나온 빛을 이용하는 전반사 방식(Total Beam Mirror)이 사용되지만, 광원이나 측정부 중 하나를 측정 위치에 장착시키는 직접 투사 방식(Total Beam)이나 측정 위치에서 난반사된 빛을 집광렌즈를 이용하여 모아 사용하는 난반사 방식(Diffused Beam Object)이 사용될 수 있다.In general, a total beam mirror is used in which an optical mirror is attached to the measurement position to use light totally reflected from the light source, but a direct projection method in which one of the light source and the measurement unit is mounted at the measurement position ( Difffused Beam Object may be used in which total light) or diffusely reflected light is collected using a condenser lens.
본 발명은 내공 변위 측정을 위한 거리 측정을 비접촉식 거리 측정 장치를 이용하여 수행하므로, 내공 변위 측정 장치의 설치와 철거가 용이하고, 변형의 우려가 없으며, 길이 측정의 제한이 완화되고, 폐합 오차 보정이 가능해진다.In the present invention, since the distance measurement for the measurement of the hole displacement is performed using a non-contact distance measuring device, the installation and dismantling of the hole displacement measuring device is easy, there is no fear of deformation, the limitation of the length measurement is alleviated, and the closing error correction This becomes possible.
각도 측정부(120)는 거리 측정부가 변위 측정 위치를 향하도록 회전시키는 회전부(122), 및 회전부(122)에 의해 회전된 회전각을 측정하는 회전각 측정부(124)를 포함할 수 있다. 회전부(122)에 의해 거리 측정부(110)가 변위 측정 위치를 향하도록 회전하고, 회전각 측정부(124)가 회전된 회전각을 측정함으로써 구조물의 각도 변형을 측정할 수 있게 된다.The angle measuring unit 120 may include a rotating unit 122 rotating the distance measuring unit toward the displacement measuring position, and a rotating
회전부(122)는 센서와 제어 회로, 및 모터와 같은 구동 장치에 의해 자동으로 변위 측정 위치를 향하도록 구현될 수 있으며, 사람에 의해 방향이 조절되도록 구현될 수도 있다. 또한, 회전각 측정부(124)는 틸트 미터(tilt meter) 등을 이용해 측정한 기울기 차로부터 회전각을 구하도록 구현될 수 있다.The rotating unit 122 may be implemented to automatically face the displacement measuring position by a sensor, a control circuit, and a driving device such as a motor, or may be implemented to adjust a direction by a person. In addition, the rotation
그러나 이러한 구현 방법은 여러 가지 측정 방법 중 예시적인 것으로 당업자는 내공 변위 측정 장치(100)가 측정 위치와의 상대 각도를 측정할 수 있는 어떤 다른 방법을 채용할 수 있다.However, such an implementation method is exemplary of various measurement methods, and those skilled in the art may employ any other method in which the hole
또한, 내공 변위 측정 장치(100)는 거리 측정부(110), 및 각도 측정부(120)로부터 측정된 거리 및 각도 변위 데이터를 외부로 전송하기 위한 통신부(130)를 더 포함할 수 있다. 내공 변위 측정 시스템에 설치된 각각의 내공 변위 측정 장치(100)가 통신부(130)를 통해 외부로 변위 데이터를 송신함으로써, 송신된 모든 변위 데이터들을 이용하여 구조물의 내공 변위를 산출할 수 있게 된다.In addition, the internal
통신부는 무선 통신 장치일 수 있으며, 이 경우 비접촉식 거리 측정 방식을 채용하는 장점이 더욱 증가될 것이다. The communication unit may be a wireless communication device, in which case the advantage of employing a contactless distance measuring method will be further increased.
도 5는 본 발명에 따른 내공 변위 측정 시스템의 일 예를 도시한 도면이다. 5 is a view showing an example of a hole displacement measuring system according to the present invention.
도 5에서 내공 변위 측정 시스템은 구조물의 내공을 따라 일주하여 설치되는 복수의 내공 변위 측정 장치(210 내지 250)를 포함한다. 각 내공 변위 측정 장치(210)는 인접한 다른 내공 변위 측정 장치(220)로부터의 거리를 비접촉식 거리 측정 장치를 이용하여 측정하며, 거리를 측정한 다른 내공 변위 장치와의 상대 각도를 측정한다.In FIG. 5, the hole displacement measuring system includes a plurality of hole
이와 같이, 내공 변위 측정을 위한 거리 측정을 비접촉식 거리 측정 장치를 이용하여 수행하므로, 내공 변위 측정 장치의 설치, 관리, 및 철거가 용이하고, 변형의 우려가 없으며, 길이 측정의 제한이 완화된다.As described above, since the distance measurement for measuring the hole displacement is performed using the non-contact distance measuring device, the installation, management, and dismantling of the hole displacement measuring device is easy, there is no fear of deformation, and the limitation of the length measurement is alleviated.
또한, 도 5에서 확인되는 바와 같이, 비접촉식 내공 변위 측정 장치(250)를 이용해 터널 바닥을 통해서도 내공 변위 측정이 가능하므로 내공 변위의 폐합 오차 보정이 가능해진다.In addition, as shown in FIG. 5, the hole displacement measurement may be performed through the tunnel floor using the non-contact hole
내공 변위 측정 시스템은 각 내공 변위 측정 장치(210 내지 250)가 측정한 거리 및 각도 변위 데이터를 이용해 구조물의 내공 변위를 산출하는 변위 산출 장치(300)를 포함한다. The hole displacement measuring system includes a
특히, 변위 산출부(300)는 각 내공 변위로부터 데이터를 무선으로 전송받을 수 있으며, 장치 사이에의 유선 배선이 필요하지 않게 되므로 비접촉식 거리 측정의 효과가 증가된다. In particular, the
본 발명에 의하면 구조물의 내벽을 따라 설치된 막대형의 거리 측정 장치가 필요 없으므로 내공 변위 장치의 설치, 관리, 및 철거가 용이할 뿐만 아니라, 구조물의 변형에 따른 내공 변위 장치 변형의 우려가 없으며, 길이 측정의 제한이 완화 된다.According to the present invention, there is no need for a rod-shaped distance measuring device installed along the inner wall of the structure, so that the installation, management, and dismantling of the hole displacement device is easy, and there is no fear of deformation of the hole displacement device due to deformation of the structure. Limitation of measurement is relaxed.
또한, 구조물의 바닥을 통해서도 구조물의 변형을 측정할 수 있으므로, 폐합 오차의 보정이 가능하게 된다.In addition, since the deformation of the structure can be measured through the bottom of the structure, the closing error can be corrected.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야 할 것이다.Although the present invention has been described in terms of some preferred embodiments, the scope of the present invention should not be limited thereby, but should be construed as modifications or improvements of the embodiments supported by the claims.
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