KR101008307B1

KR101008307B1 - 연약지반 침하 계측방법

Info

Publication number: KR101008307B1
Application number: KR1020080092275A
Authority: KR
Inventors: 권영선
Original assignee: 주식회사 서신엔지니어링
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2011-01-14
Also published as: KR20100033212A

Abstract

본 발명은 연약지반 침하 계측방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 액체가 충전된 수조통과 프로브간의 수직거리에 비례한 수두압을 이용하는 계측장치를 사용하여 연약지반을 가로질러 설치된 이중관의 내부를 따라 프로브를 이동시키면서 연약지반의 침하량을 계측하도록 함으로써, 연약지반의 침하량을 신속하고 간편하게 계측할 수 있음은 물론 상기 이중관의 내부를 따라 프로브를 일정간격씩 단계적으로 이동시키면서 연약지반의 각 구간별 침하량을 계측할 수 있기 때문에 보다 정밀한 계측이 가능한 연약지반 침하 계측방법에 관한 것이다.

연약지반, 침하, 계측

Description

연약지반 침하 계측방법{Sinking measuring method for soft ground}

지질적 구조에 의한 연약지반이나 성토에 의한 연약지반 등에 토목공사를 행하기 위하여 지반의 침하 또는 융기에 대한 안정성이 요구된다.

따라서, 이러한 지반의 침하나 융기의 양을 관찰할 필요성이 있는데, 이 때 사용되는 것이 연약지반 침하 계측장치이다.

즉, 토목현장에서는 성토작업으로 연약지반을 강성지반으로 바꾸기 위해서 연약지반의 상태를 계측 하여야 한다.

토목계측의 목적은 연약지반 침하 안정관리를 위한 계측장치설치 및 계측관 리를 함으로써, 성토 시공시 원지반 점성토층의 거동특성, 압밀침하에 의한 강도증가 등을 비교 검토함으로써, 현재상태의 안정성을 파악하고 연약지반의 향후 거동과 안정성을 예측하여 다음 단계의 본 공사구간에 반영할 수 있는 정보를 신속하게 제공하며 안전하고 경제적인 공사수행이 가능하도록 하는데 있다.

도 1은 종래의 연약지반 침하 계측장치(1)를 나타낸 도면으로써, 지반 위에 고정 설치된 측정포스트(2)의 일정높이에 설치됨과 아울러 내부에는 부동액과 증류수가 혼합된 액체가 일정 수위를 유지하도록 수용된 수조통(3)과, 연약지반 내부에 고정판(4)을 통해 매설되어 상기 수조통(3)과의 상대적 위치 차이에 의한 액체의 수두압으로 침하량 또는 융기량을 검출하는 센서부(5)와, 상기 수조통(3)과 센서부(5)를 연결하여 수조통(3)의 액체를 센서부(5)측으로 유입시키는 튜브(6)로 구성된다.

이러한 종래 계측장치(1)를 이용한 계측방법은, 연약지반이 침하됨에 따라 상기 연약지반에 매설된 센서부(5)의 위치가 내려가면 상기 수조통(3)과 센서부(5)의 수직거리에 비례한 수두압이 센서부(5)에 작용하게 되고, 이때 상기 센서부(5)는 수두압에 따른 전기신호를 출력하게 되며, 이 전기신호가 리드케이블(미도시)을 통해 측정포스트(2)로 전달되면, 측정포스트(2)에 설치된 분석장치(미도시)로 지반의 침하 정도를 측정하게 된다.

그러나, 상기 종래의 연약지반 침하 계측방법은, 상기 센서부(5)를 지반에 고정되게 매설하기 때문에 상기 센서부(5)가 매설된 부위에만 국한되어 침하량 계측이 가능하여 연약지반의 구간별 침하량 계측이 불가능하고 이로인해 연약지반의 침하량 계측 정밀도를 저하시키는 문제가 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 액체가 충전된 수조통과 프로브간의 수직거리에 비례한 수두압을 이용하는 계측장치를 사용하여 연약지반을 가로질러 설치된 이중관의 내부를 따라 프로브를 이동시키면서 연약지반의 침하량을 계측하도록 함으로써, 연약지반의 침하량을 신속하고 간편하게 계측할 수 있음은 물론 상기 이중관의 내부를 따라 프로브를 일정간격씩 단계적으로 이동시키면서 연약지반의 각 구간별 침하량을 계측할 수 있기 때문에 보다 정밀한 계측이 가능한 연약지반 침하 계측방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연약지반의 침하량을 계측하기 위한 연약지반 침하 계측방법에 있어서, 연약지반의 양끝단측에 각각 커버관을 구비한 한 쌍의 콘크리트 블럭을 설치한 후, 주름관을 이중으로 구성한 이중관을 상기 연약지반을 가로질러 설치하되 이중관의 양단부를 상기 커버관내에 유동가능하게 설치하는 계측 구조물 설치단계와, 상기 계측 구조물 설치단계를 거친 후, 상기 한 쌍의 콘크리트 블럭 중 일측 콘크리트 블럭의 상단에 액체 및 일정 공기압을 유지하는 공기가 밀폐되게 채워진 수조통과 프로브간의 수직거리에 비례한 수두압을 이용한 계측장치를 안착시키는 계측장치 안착단계와, 상기 계측장치 안착단계를 거친 후, 상기 계측장치의 프로브를 상기 이중관의 내부를 통해 타측 콘크리트 블럭까지 이동시키는 프로브 이동단계와, 상기 프로브 이동단계를 거친 후, 프로브의 기준위치 설정을 위해 상기 프로브를 타측 콘크리트 블럭의 상단면에 올려놓고 리드아웃 유닛을 "0"으로 제로 세팅하는 제로 세팅단계와, 상기 제로 세팅단계를 거친 후, 상기 계측장치의 보호튜브를 잡아당겨 상기 프로브를 이중관의 내부를 따라 이동시키면서 상기 기준위치로부터 프로브간 수직높이를 측정하여 연약지반의 침하량을 계측하는 침하량 계측단계를 포함하여 이루어지되, 상기 프로브 이동단계는, 상기 이중관의 내부에 삽입 설치되어 이중관의 일단부로 인출된 와이어의 일단부를 상기 프로브의 연결고리에 연결 고정한 후, 상기 타측 콘크리트 블럭측에서 상기 이중관의 타단부로 인출된 와이어의 타단부를 잡아당겨 상기 프로브를 타측 콘크리트 블럭까지 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 액체가 충전된 수조통과 프로브간의 수직거리에 비례한 수두압을 이용하는 계측장치를 사용하여 연약지반을 가로질러 설치된 이중관의 내부를 따라 프로브를 이동시키면서 연약지반의 침하량을 계측하도록 함으로써, 연약지반의 침하량을 신속하고 간편하게 계측할 수 있음은 물론 상기 이중관의 내부를 따라 프로브를 일정간격씩 단계적으로 이동시키면서 연약지반의 각 구간별 침하량을 계측할 수 있기 때문에 보다 정밀한 계측이 가능하다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 부분에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법을 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법에 사용되는 계측장치를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법에 사용되는 계측장치를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법에 사용되는 계측장치에서 프로브를 나타내는 단면도이며, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 연 약지반 침하 계측방법을 이용하여 연약지반의 침하량을 계측하는 과정을 나타내는 도면이다.

먼저, 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법을 설명하기에 앞서, 상기 계측방법에 사용되는 연약지반 침하 계측장치에 대해서 설명하기로 한다.

상기 연약지반 침하 계측장치는, 베이스 프레임(20)과, 보빈(30)과, 수조통(40)과, 튜브(51)와, 프로브(70)와, 리드아웃 유닛(60)을 포함하여 이루어진다

상기 베이스 프레임(20)은, 아래에서 설명될 콘크리트 블럭(11a)(11b) 위에 안착되는 바닥부(21)와, 상기 바닥부(21)의 양단에 수직방향으로 절곡되는 손잡이부(22)로 구성되어, 계측장치(10)를 용이하게 휴대 및 이동할 수 있도록 되어 있다.

상기 보빈(30)은 상기 베이스 프레임(20)의 바닥부(21) 상측 중앙에 회전가능하게 결합되며, 이때 보빈(30)의 상,하단에는 서로 이격된 원판(31)이 확장 형성되어 상기 각 원판(31)의 사이에 상기 튜브(51)를 감을수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 수조통(40)은 상기 보빈(30)의 내부에 설치됨과 아울러 내부에는 유체가 수용된다.

여기서, 상기 유체는 부동액과 증류수가 혼합된 액체를 사용하는 것이 바람직하며, 이때 상기 액체는 상기 수조통(40)의 내부에 일정 수위를 유지하도록 수용된다.

아울러, 상기 수조통(40)의 내부에는 일정 수위를 유지하는 액체 뿐만 아니라 상기 액체의 상측에는 일정 공기압을 유지하는 공기가 채워진다.

즉, 상기 수조통(40)의 내부에 채워지는 공기의 압력에 의해 대기압을 보정할 수 있다.

또한, 상기 보빈(30)의 상단면에는 상기 수조통(40)의 내부로 유체를 주입할 수 있도록 수조통(40)과 연통하는 유체 주입구(41)가 구비되고, 상기 보빈(30)의 상단 중앙에는 상기 수조통(40) 내부의 공기압력을 측정하도록 공기압 게이지(42)가 구비된다.

상기 유체 주입구(41)를 통해서 상기 부동액과 증류수가 혼합된 액체를 수조통(40) 내부로 주입하게 됨은 물론 공기도 상기 유체 주입구(41)를 통해 주입한다. 물론, 액체와 공기의 주입이 완료되면 상기 유체 주입구(41)는 밀폐된다.

한편, 상기 유체 주입구(41)를 통해 공기 주입시에는 상기 공기압 게이지(42)를 통해 일정압력을 유지하도록 할 수 있으며, 장시간 사용시 공기압이 떨어지게 되면 상기 공기압 게이지(42)를 통해 육안으로 즉시 확인할 수 있으므로 이때에는 상기 유체 주입구(41)를 통해 공기를 재유입하면 된다.

그리고, 상기 튜브(51)는 일정길이로 형성되어 상기 보빈(30)의 외주면에 감겨지도록 설치된다.

이때, 상기 튜브(51)의 일단부는 상기 수조통(40)과 연통되게 연결되어 상기 수조통(40)내의 액체가 내부로 유입되게 되며, 이로인해 상기 튜브(51)의 내부에도 상기 수조통(40)의 액체가 채워지게 된다.

또한, 상기 튜브(51)의 타단부에는 상기 프로브(70)가 연통되게 연결 설치된다.

상기 프로브(70)는 원기둥 형태로 형성되며, 내부에는 상기 튜브(51)를 통해 수조통(40)의 액체가 충전되도록 충전부(71)가 형성된다. 따라서, 상기 충전부(71)에는 상기 수조통(40)의 액체가 튜브(51)를 통해 유입되어 항상 충전된 상태를 유지하게 된다.

또한, 상기 충전부(71)의 일측에는 상기 충전부(71)에 충전된 액체의 압력(수두압)을 측정하도록 센서(75)가 설치된다.

여기서, 상기 센서(75)는 반도체압력센서인 것이 바람직하다.

따라서, 상기 수조통(40)과 프로브(70)간의 수직거리에 비례한 수두압이 상기 반도체압력센서에 작용하게 되고, 이때 상기 반도체압력센서는 수두압에 따른 전기신호를 출력하게 된다.

그리고, 상기 리드아웃 유닛(60)은 상기 센서(75)와 리드케이블(52)(63)을 통해 연결되어 상기 센서(75)를 통해 측정된 값을 작업자에게 표시해 주게 된다.

이때, 상기 리드케이블(52)의 일단부는 상기 센서(75)와 연결되고 타단부는 상기 보빈(30)의 상단면에 구비된 리드컨넥터(53)에 연결된다.

또한, 상기 리드아웃 유닛(60)에는 또 다른 리드케이블(63)이 구비되어 상기 리드컨넥터(53)에 접속된다. 따라서, 상기 리드아웃 유닛(60)은 상기 보빈(30)과 분리가 가능하여 휴대가 더욱 간편해지게 된다.

상기 리드아웃 유닛(60)에는 상기 센서(75)에 의해 측정된 값을 표시해주는 디스플레이부(61)가 구비됨은 물론 다수의 제어버튼(62)들도 구비되어 있다. 아울러, 상기 제어버튼(62)들을 이용하면 상기 프로브(70)를 기준 위치에 올려놓고 이 때의 센서(75) 측정값을 "0"으로 세팅할 수 있으며, 상기 센서(75)에 의한 침하량 측정값들을 메모리(미도시)에 저장할 수도 있다.

한편, 상기 센서(75)에 의해 측정된 압력은 리드아웃 유닛(60)의 마이컴(미도시)에 의해 "mm"단위로 자동환산되어 상기 디스플레이부(61)에 표시된다. 따라서, 침하량을 계측하기 위한 기준위치를 "0"으로 세팅해놓게 되면, 상기 기준위치로부터 프로브(70)간 수직높이(H)를 정확히 "mm"단위로 계측할 수 있게 되어 연약지반의 침하량을 간편하게 "mm"단위로 알 수 있게 된다.

또한, 상기 리드아웃 유닛(60)의 내부에는 충전배터리(미도시)가 구비되어 리드아웃 유닛(60)을 휴대하면서도 작동시킬 수 있으며, 상기 리드아웃 유닛(60)의 리드케이블(63)을 상기 보빈(30)의 리드컨넥터(53)에 접속하게 되면 상기 프로브(70)의 센서(75)를 작동시킬 수 있게 되므로 본 발명에 따른 계측장치(10)의 휴대가 가능한 것이다.

그리고, 상기 센서(75)와 리드컨넥터(53)를 연결하는 리드케이블(52)과 상기 튜브(51)는 하나의 보호튜브(50)로 감싸여지도록 설치된다. 즉, 하나의 보호튜브(50)내에 상기 리드케이블(52)과 튜브(51)가 삽입 설치됨으로써 상기 보빈(30)의 외주면에 보호튜브(50)를 감을 때 간편하게 작업할 수 있다.

한편, 상기 프로브(70)를 이용하여 침하량을 계측할 경우에는, 연약지반을 가로질러 이중관(15)을 설치하면 연약지반의 침하시 이중관(15)도 함께 침하하게 되며, 이때 상기 이중관(15)의 내부에 프로브(70)를 삽입한 후, 작업자가 상기 보호튜브(50)를 잡아당겨 프로브(70)가 이동하는 일정간격 마다 측정된 값을 상기 리 드아웃 유닛(60)의 디스플레이부(61)를 통해 확인하게 된다.

이때, 상기 보호튜브(50)의 외주면에는 상기 프로브(70)를 일정간격씩 이동시킬 때 균일한 간격으로 이동시킬 수 있도록 길이방향 일정간격으로 길이표시부(55)가 형성되어 있다. 즉, 상기 길이표시부(55)는 50cm 또는 1m 간격으로 길이를 표시한 것이다.

이상에서 살펴본 연약지반 침하 계측장치(10)는 연약지반의 침하량을 계측하는 용도 외에도 수직거리를 측정하기 위한 다양한 용도로도 사용 가능하다.

그리고, 상기 연약지반 침하 계측장치(10)를 이용하여 연약지반의 침하량을 계측하기 위해서는 단순히 상기 프로브(70)를 연약지반에 매설한 후 연약지반의 침하시 프로브(70)의 수직거리 변화량을 측정하여 침하량을 계측할 수도 있지만, 보다 정밀하고 간편한 계측 뿐만아니라 연약지반의 구간별 계측을 위해서 아래와 같은 계측 구조물이 설치된다.

즉, 상기 계측 구조물은, 상기 연약지반 위에 상호 일정간격 이격되어 설치됨과 아울러 어느 하나의 상단면에 상기 베이스프레임(20)이 안착되게 설치되는 한 쌍의 콘크리트 블럭(11a)(11b)과, 상기 콘크리트 블럭(11a)(11b)의 상단면에 설치됨과 아울러 상기 프로브(70)의 수직변위를 측정하기 위한 기준점을 제공하는 기준핀(12)과, 상기 콘크리트 블럭(11a)(11b)의 내부에 상,하 관통되게 설치되는 커버관(13)과, 상기 연약지반을 가로질러 설치됨과 아울러 양단부는 상기 한 쌍의 콘크리트블럭(11a)(11b)에 설치된 커버관(13)내에 유동가능하게 수용되는 이중관(15)으로 구성된다.

상기 한 쌍의 콘크리트 블럭(11a)(11b)은 계측하고자 하는 연약지반의 양끝단측에 설치되며, 이때 상기 콘크리트 블럭(11a)(11b)은 상기 프로브(70)를 통해 수직거리를 측정하기 위한 기준이 되므로 일정 면적을 가지도록 형성되며 움직이지 않도록 지반 위에 고정 설치된다. 즉, 상기 한 쌍의 콘크리트 블럭(11a)(11b)은 변하지 않는 고정점이 되는 것이다.

물론, 상기 콘크리트 블럭(11a)(11b)의 상단면에 설치된 기준핀(12)이 실제 프로브(70)의 수직거리를 측정하기 위한 기준점이 된다. 즉, 상기 기준핀(12)이 위치한 콘크리트 블럭(11a)(11b)의 상단면에 상기 프로브(70)를 올려놓고 "0"(제로) 세팅을 하게 된다.

상기 커버관(13)은 상기 콘크리트 블럭(11a)(11b)을 형성하는 과정에서 함께 설치되며, 콘크리트 블럭(11a)(11b)의 상,하단면을 관통함과 아울러 상기 이중관(15)의 외경 보다 큰 직경으로 형성되고, 연약지반을 향해 대략 45도 경사지게 설치된다.

상기 이중관(15)은 연약지반의 침하시 함께 침하되도록 주름관 형태인 ELP전선관을 이중관(15)으로 구성한 것이다.

상기 이중관(15)은 상기 연약지반의 일정깊이에 매설하게 되지만, 물론 연약지반 위에 설치할 수도 있다.

따라서, 연약지반의 침하시 도 6a와 같이 이중관(15)이 활처럼 휘게 된다.

또한, 이중관(15)을 사용하는 이유는 상기 이중관(15)의 내관 내부로 상기 프로브(70)를 이동시켜가면서 침하량을 계측하기 때문에 토압이 이중관(15)에 작용 하더라도 외관이 내관을 보호해주기 때문에 상기 프로브(70)가 이동할 수 있는 내관의 공간을 확보할 수 있게 된다.

한편, 상기 이중관(15)의 내관 내부에는 와이어(15a)가 삽입되어 있으며, 이때 와이어(15a)의 양단부는 이중관(15)의 양단부 외측으로 인출되어 있다.

즉, 연약지반의 계측을 위해서는 상기 프로브(70)를 이중관(15)의 일단부에서 타단부로 통과시킨 후, 다시 보호튜브(50)를 잡아당기게 되면 상기 프로브(70)가 이중관(15)의 내부를 이동하게 되면서 실제 계측이 이루어진다.

이때, 상기 프로브(70)를 이중관(15)의 일단부에서 타단부까지 통과시키기 위해서 상기 이중관(15)의 내관 내부에 설치된 와이어(15a)를 이용하게 된다. 물론 상기 프로브(70)의 선단부에는 상기 와이어(15a)를 연결하기 위해 연결고리(72)가 형성되어 있다.

한편, 상기 베이스 프레임(20)에는 상기 계측장치(10)의 휴대 이동시 상기 프로브(70)를 수용하여 고정하도록 수용부(23)가 설치되어 있다.

또한, 상기 보빈(30)의 상단면에는 보빈(30)을 간편하게 회전시킬 수 있도록 핸들(43)이 회전가능하게 결합된다.

이하, 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법을 설명하기로 한다.

상기 연약지반 침하 계측방법은, 계측 구조물 설치단계(S1)와, 계측장치 안착단계(S2)와, 프로브 이동단계(S3)와, 제로 세팅단계(S4)와, 침하량 계측단계(S5)로 이루어진다.

가. 계측 구조물 설치단계(S1),

상기 계측 구조물 설치단계(S1)는 앞서 설명한 것과 같이, 연약지반의 양끝단측에 각각 커버관(13)을 구비한 한 쌍의 콘크리트 블럭(11a)(11b)을 설치한 후, 상기 연약지반을 가로질러 이중관(15)을 설치하되 이중관(15)의 양단부를 상기 커버관(13)내에 유동가능하게 설치하는 단계이다.

이때 상기 콘크리트 블럭(11a)(11b)은 상기 프로브(70)를 통해 수직거리를 측정하기 위한 기준으로써 변하지 않는 고정점이 되는 것이다. 물론, 상기 콘크리트 블럭(11a)(11b)의 상단면에 설치된 기준핀(12)이 실제 프로브(70)의 수직거리를 측정하기 위한 기준점이 된다.

또한 상기 이중관(15)은 연약지반의 침하시 함께 침하되도록 주름관 형태인 ELP전선관을 이중관(15)으로 구성한 것이다. 상기 이중관(15)은 상기 연약지반의 일정깊이에 매설하게 되지만, 물론 연약지반 위에 설치할 수도 있다.

나. 계측장치 안착단계(S2),

상기 계측장치 안착단계(S2)는, 상기 계측 구조물 설치단계(S1)를 거친 후, 상기 한 쌍의 콘크리트 블럭(11a)(11b) 중 일측 콘크리트 블럭(11a)의 상단에 계측장치(10)를 안착시키는 단계이다.

물론, 상기 계측장치(10)의 보빈(30)에는 일정길이의 보호튜브(50)가 감겨진 상태로 있게 된다.

이때, 상기 계측장치(10)를 일측 콘크리트 블럭(11a)의 상단면에 올려놓게 되면, 이 일측 콘크리트 블럭(11a)은 측정점이 되고, 타측 콘크리트 블럭(11b)은 시작점(측정시작점)이 된다.

다. 프로브 이동단계(S3),

상기 프로브 이동단계(S3)는, 상기 계측장치 안착단계(S2)를 거친 후, 상기 계측장치(10)의 프로브(70)를 상기 이중관(15)의 내부를 통해 타측 콘크리트 블럭(11b)까지 이동시키는 단계이다.

즉, 도 6a와 같이, 상기 이중관(15)의 일단부측에 인출되어 있는 와이어(15a)의 일단부를 상기 보호튜브(50)의 선단부에 설치된 프로브(70)의 연결고리(72)에 연결 고정한 후, 상기 타측 콘크리트 블럭(11b)측에서 상기 이중관(15)의 타단부로 인출된 와이어(15a)의 타단부를 잡아당겨 상기 프로브(70)를 타측 콘크리트 블럭(11b)까지 이동시키게 되는 것이다. 이때, 상기 보빈(30)에 감겨진 보호튜브(50)는 풀리게 된다.

이와 같이, 상기 이중관(15)의 내부에 삽입 설치되어 있는 와이어(15a)를 이용하여 일측 콘크리트 블럭(11a)의 계측장치(10)에 위치한 프로브(70)를 이중관(15)의 내부를 통해 타측 콘크리트 블럭(11b)까지 이동시키게 되는 것이다.

라. 제로 세팅단계(S4),

상기 제로 세팅단계(S4)는, 상기 프로브 이동단계(S3)를 거친 후, 상기 프로브(70)의 기준위치 설정을 위해 상기 프로브(70)를 타측 콘크리트 블럭(11b)의 상단면에 올려놓고 상기 리드아웃 유닛(60)을 "0"으로 제로 세팅하는 단계이다.

즉, 상기 이중관(15)의 내부를 통해 타측 콘크리트 블럭(11b)까지 이동한 프로브(70)는 도 6b와 같이, 상기 타측 콘크리트 블럭(11b)(시작점)의 상단면에 올려놓는다. 이때,상기 프로브(70)는 콘크리트 블럭(11b)의 상단면에 설치된 기준핀(12)에 인접하여 올려놓는 것이 바람직하다.

이후, 상기 리드아웃 유닛(60)의 리드케이블(63)을 상기 보빈(30)의 상단면에 구비된 리드컨넥터(53)에 접속하여 리드라웃 유닛(60)을 작동시킨다.

상기 리드아웃 유닛(60)이 작동되면 상기 프로브(70)가 위치한 수직 높이가 디스플레이부(61)에 표시된다. 즉, 상기 수조통(40)과 상기 프로브(70)간의 수직거리에 비례한 수두압이 상기 프로브(70)의 내부에 설치된 반도체압력센서에 작용하고, 이때 반도체압력센서는 상기 수두압에 따른 전기신호를 발생하여 상기 리드아웃 유닛(60)으로 전송하고, 상기 리드아웃 유닛(60)의 마이컴은 상기 전기신호를 "mm"단위로 환산하여 디스플레이부(61)에 표시하게 된다.

이때, 작업자는 상기 디스플레이부(61)에 표시된 프로브(70)의 수직 높이 값을 "0"으로 제로 세팅하게 된다. 즉, 상기 타측 콘크리트 블럭(11b)(시작점)의 상단면에 올려진 프로브(70)의 위치(기준핀(12) 위치)를 기준위치로 설정하는 것이다.

마. 침하량 계측단계(S5),

상기 침하량 계측단계(S5)는, 상기 제로 세팅단계(S4)를 거친 후, 상기 일측 콘크리트 블럭(11a)측에서 상기 계측장치(10)의 보호튜브(50)를 잡아당겨 상기 프로브(70)를 이중관(15)의 내부를 따라 이동시키면서 상기 기준위치(기준핀)로부터 프로브(70)간 수직높이(H)를 측정하여 연약지반의 침하량을 계측하는 단계이다.

즉, 도 6c와 같이, 작업자는 상기 계측장치(10)가 설치된 위치에서 상기 보호튜브(50)를 잡아당기게 되고, 이때 상기 프로브(70)는 상기 이중관(15)의 내부로 다시 삽입되어 이중관(15)의 내부를 따라 이동하게 된다.

여기서, 작업자는 상기 보호튜브(50)의 외주면에 일정간격으로 표시된 길이표시부(55)를 확인하면서 잡아당기므로 상기 프로브(70)를 일정간격(50cm 또는 1m)씩 단계적으로 이동시킬 수 있게 되고, 이때 각 지점별로 프로브(70)의 수직높이(H) 값을 리드아웃 유닛(60)을 통해 읽고 기록하게 된다. 물론, 프로브(70)의 각 지점별 값을 작업자가 별도로 기록할 수도 있고, 상기 리드아웃 유닛(60)에 저장해놀 수도 있다.

상기한 과정을 반복하면 상기 연약지반의 침하량을 간편하고 정밀하게 계측할 수 있다. 즉, 연약지반의 침하시 상기 이중관(15)도 함께 침하되기 때문에 상기 이중관(15)의 내부로 프로브(70)를 이동시켜가면서 프로브(70)의 각 지점별로 높이(H) 값을 계측하게 되면 연약지반의 각 구간별 침하량을 보다 정밀하고 간편하게 계측할 수 있는 것이다.

한편, 토목현장에서는 성토작업으로 연약지반을 강성지반으로 바꾸는 과정에 서 상기 계측방법을 이용하게 되면, 일정기간 동안 계측된 연약지반의 구간별 침하량을 기간별로 도표 또는 그래프로 만들수 있으므로 기간별 연약지반의 침하량을 쉽게 비교 검토할 수 있고, 이로인해 현재상태의 안정성을 파악하고 연약지반의 향후 거동과 안정성을 예측하여 다음 단계의 본 공사구간에 반영할 수 있는 정보를 신속하게 제공하며 안전하고 경제적인 공사수행이 가능하게 된다.

도 1은 종래의 연약지반 침하 계측장치를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법을 나타내는 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법에 사용되는 계측장치를 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법에 사용되는 계측장치를 나타내는 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법에 사용되는 계측장치에서 프로브를 나타내는 단면도,

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 연약지반 침하 계측방법을 이용하여 연약지반의 침하량을 계측하는 과정을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

10: 계측장치 11a,11b: 콘크리트 블럭

12: 기준핀 13: 커버관

15: 이중관 15a: 와이어

20: 베이스 프레임 30: 보빈

40: 수조통 41: 유체 주입구

42: 공기압 게이지 43: 핸들

50: 보호튜브 51: 튜브

52,63: 리드케이블 53: 리드컨넥터

55: 길이표시부 60: 리드아웃 유닛

61: 디스플레이부 62: 제어버튼

70: 프로브 71: 충전부

72: 연결고리 75: 센서

Claims

연약지반의 침하량을 계측하기 위한 연약지반 침하 계측방법에 있어서,

연약지반의 양끝단측에 각각 커버관(13)을 구비한 한 쌍의 콘크리트 블럭(11a)(11b)을 설치한 후, 주름관을 이중으로 구성한 이중관(15)을 상기 연약지반을 가로질러 설치하되 이중관(15)의 양단부를 상기 커버관(13)내에 유동가능하게 설치하는 계측 구조물 설치단계(S1)와,

상기 계측 구조물 설치단계(S1)를 거친 후, 상기 한 쌍의 콘크리트 블럭(11a)(11b) 중 일측 콘크리트 블럭(11a)의 상단에 액체 및 일정 공기압을 유지하는 공기가 밀폐되게 채워진 수조통(40)과 프로브(70)간의 수직거리에 비례한 수두압을 이용한 계측장치(10)를 안착시키는 계측장치 안착단계(S2)와,

상기 계측장치 안착단계(S2)를 거친 후, 상기 계측장치(10)의 프로브(70)를 상기 이중관(15)의 내부를 통해 타측 콘크리트 블럭(11b)까지 이동시키는 프로브 이동단계(S3)와,

상기 프로브 이동단계(S3)를 거친 후, 프로브(70)의 기준위치 설정을 위해 상기 프로브(70)를 타측 콘크리트 블럭(11b)의 상단면에 올려놓고 리드아웃 유닛(60)을 "0"으로 제로 세팅하는 제로 세팅단계(S4)와,

상기 제로 세팅단계(S4)를 거친 후, 상기 계측장치(10)의 보호튜브(50)를 잡아당겨 상기 프로브(70)를 이중관(15)의 내부를 따라 이동시키면서 상기 기준위치로부터 프로브(70)간 수직높이(H)를 측정하여 연약지반의 침하량을 계측하는 침하량 계측단계(S5)를 포함하여 이루어지되,

상기 프로브 이동단계(S3)는, 상기 이중관(15)의 내부에 삽입 설치되어 이중관(15)의 일단부로 인출된 와이어(15a)의 일단부를 상기 프로브(70)의 연결고리(72)에 연결 고정한 후, 상기 타측 콘크리트 블럭(11b)측에서 상기 이중관(15)의 타단부로 인출된 와이어(15a)의 타단부를 잡아당겨 상기 프로브(70)를 타측 콘크리트 블럭(11b)까지 이동시키는 것을 특징으로 하는 연약지반 침하 계측방법.
제 1 항에 있어서,

상기 침하량 계측단계(S5)는, 상기 이중관(15)의 내부를 따라 프로브(70)를 이동시킬 때 일정간격씩 프로브(70)를 단계적으로 이동시켜 가면서 연약지반의 각 구간별 침하량을 계측하는 것을 특징으로 하는 연약지반 침하 계측방법.
제 1 항에 있어서,

상기 센서(75)는 반도체압력센서인 것을 특징으로 하는 연약지반 침하 계측방법.
제 1 항에 있어서,

상기 이중관(15)은 ELP전선관을 이중관 구조로 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 연약지반 침하 계측방법.
삭제