KR101018479B1 - Apparatus and method for management of soil compaction - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지반 다짐 작업 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 지반에 압력을 가해 상기 지반을 다지는 진동 장치를 이용하여 상기 지반의 다짐 작업을 관리하는 다짐 작업 관리 장치는, 상기 진동 장치의 진동 가속도의 시간 변화를 나타내는 가속도 파형을 측정하는 진동 가속도 센서; 상기 가속도 파형을 분석하여 진동 가속도의 변화 특성값을 산출하는 제 1 산출수단; 및 상기 진동 가속도의 변화 특성값과 상기 지반의 다짐 특성값을 이용하여 상기 진동 장치에 의한 상기 지반의 다짐 정도인 지반 다짐도를 산출하는 제 2 산출수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a ground compaction work management device and a method thereof, and the compaction work management device for managing compaction work of the ground by using a vibration device that presses the ground and compacts the ground according to the present invention is the vibration device. A vibration acceleration sensor measuring an acceleration waveform indicating a time change in the vibration acceleration of the sensor; First calculating means for analyzing the acceleration waveform to calculate a change characteristic value of the vibration acceleration; And second calculation means for calculating a ground compaction degree which is a degree of compaction of the ground by the vibration device using the change characteristic value of the vibration acceleration and the compaction characteristic value of the ground.
지반, 다짐, 진동 가속도, 진동 롤러, 다짐도, 지반 강도, GPS, 토목 Ground, Compaction, Vibration Acceleration, Vibration Roller, Compaction, Ground Strength, GPS, Civil Engineering
Description
본 발명은 토목 공사에서의 지반 다짐 관리 기술에 관한 것으로, 구체적으로, 토목 공사에서 지반을 다지는 진동 롤러에 장착되어 지반 다짐 현황을 실시간 관리할 수 있도록 하는 다짐 작업 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ground compaction management technology in civil engineering, and more particularly, to a compaction work management apparatus and method for mounting on a vibrating roller for compacting ground in a civil engineering construction to enable real-time management of ground compaction.
일반적으로 토목 공사에서 다짐이란 공사 현장의 일정한 토양에 대해 롤러를 이용하여 단단히 다지는 작업을 의미한다. 이러한 다짐을 통해 공사 현장의 성토재료를 균일한 밀도로 단단하게 만들어 부실 시공을 방지하고 공사 하자나 보수 관련 비용을 최소화한다.In general, compaction in civil engineering means firmly compacting with rollers on a certain soil at a construction site. Through such a commitment, the fill material at the construction site is made firm with uniform density to prevent inadequate construction and minimize the cost of repair or repair work.
이러한 건설 현장에서의 다짐 공사는 롤러의 다짐 횟수와 다짐 속도가 성토의 품질을 결정한다고 할 수 있다. 따라서 정확한 판단 기준에 따라 다짐 작업을 하기 위해서는 성토재의 밀도 등을 실시간으로 정확하게 파악하여 롤러의 다짐 횟수와 다짐 속도를 결정해야 한다. 그러나, 현재 건설 현장에서의 다짐 공사는 롤러 작업자의 경험에 의한 주관적인 판단에 의해 다짐 작업이 이루어지고 있고, 또한 다짐 공사가 마무리된 후 임의의 지점에서 얻어진 대표 시험값에 기초하여 전체 면 적에 대한 다짐이 균일하게 원하는 강도로 이루어졌는지 판단하고 있다. 따라서 다짐 작업에 대한 신뢰성이 저하되는 문제점이 있고, 또한 임의의 지점에서 대표 시험값을 확인하기 위한 시간과 인원이 낭비되는 문제점이 있다.In such a construction site, it can be said that the compaction speed and compaction speed of the roller determine the quality of the fill. Therefore, in order to compact the work according to accurate criteria, it is necessary to accurately determine the density of the fill material in real time and determine the number of compaction and compaction speed of the roller. However, at present, the compaction work on the construction site is performed by subjective judgment based on the experience of the roller worker, and also the compaction of the entire area based on representative test values obtained at an arbitrary point after the compaction work is completed. It is judged whether this uniformly made of desired intensity | strength. Therefore, there is a problem that the reliability of the compaction operation is deteriorated, and there is also a problem that wastes time and personnel to check the representative test value at any point.
또한, 공사 현장에서의 다짐 작업시 광범위한 영역에서의 작업 관리가 소수 인원의 감독자의 관리에 의해서만 이루어지고 있어 정확한 작업 상황의 파악과 작업의 효율적인 관리가 불가능한 문제점이 있고, 롤러 작업자의 미숙련으로 인한 주행 경로의 이탈 문제와 작업장에서 롤러의 추락 및 낙반 사고가 발생하는 문제점이 있다. 이에 따라 부실 시공에 발생할 우려가 있고 공사 하자나 보수 관련 비용이 증대하는 문제점이 있다.In addition, since the work management in a wide range of areas during compaction work on the construction site is performed only by the supervisors of a small number of workers, there is a problem that it is impossible to accurately grasp the work situation and manage the work efficiently, There is a problem of the departure of the path and the fall and fall accident of the roller in the workplace. As a result, there is a risk of inadequate construction, and there is a problem in that construction defects or repair-related costs increase.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 공사 현장에서 다짐 작업을 수행하는 롤러에서 발생하는 반발력을 측정하여 지반 다짐도를 측정하여 전체 다짐 영역에 대한 신뢰성 있는 다짐 작업이 가능하도록 하는 다짐 작업 관리 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, by measuring the repulsion force generated in the roller to perform the compaction work in the construction site to measure the compaction of the ground compaction to enable reliable compaction work for the entire compaction area It is an object of the present invention to provide a work management apparatus and method thereof.
또한, 본 발명은, GPS 기술을 이용하여 공사 현장에서의 다짐 작업을 실시간 관리하여 롤러 작업자의 미숙련에 의한 사고를 미연에 방지하고 다짐 작업의 실시간 관리가 가능한 다짐 작업 관리 장치 및 그 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention, by using the GPS technology to manage the compaction work in the construction site in real time to prevent accidents due to unskilled roller workers in advance and to provide a compaction work management apparatus and method capable of real-time management of the compaction work There is another purpose.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른, 지반에 압력을 가해 상기 지반을 다지는 진동 장치를 이용하여 상기 지반의 다짐 작업을 관리하는 다짐 작업 관리 장치는, 상기 진동 장치의 진동 가속도의 시간 변화를 나타내는 가속도 파형을 측정하는 진동 가속도 센서; 상기 가속도 파형을 분석하여 진동 가속도의 변화 특성값을 산출하는 제 1 산출수단; 및 상기 진동 가속도의 변화 특성값과 상 기 지반의 다짐 특성값을 이용하여 상기 진동 장치에 의한 상기 지반의 다짐 정도인 지반 다짐도를 산출하는 제 2 산출수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the compaction operation management device for managing the compaction operation of the ground by using a vibration device for applying pressure to the ground to compact the ground, the time of vibration acceleration of the vibration device A vibration acceleration sensor for measuring an acceleration waveform indicating a change; First calculating means for analyzing the acceleration waveform to calculate a change characteristic value of the vibration acceleration; And second calculation means for calculating a ground compaction degree which is a degree of compaction of the ground by the vibration device using the change characteristic value of the vibration acceleration and the compaction characteristic value of the ground.
바람직하게, 본 발명에 따른 다짐 작업 관리 장치는, 위성으로부터 위치 데이터를 수신하는 위치 데이터 수신기; 및 상기 수신된 위치 데이터에 해당하는 지도 영역에 상기 제 2 산출수단에서 산출된 지반 다짐도의 정보를 표시하는 지반 다짐도 표시 처리수단;을 더 포함할 수 있다.Preferably, the compaction task management apparatus according to the present invention comprises a position data receiver for receiving position data from a satellite; And ground compaction degree display processing means for displaying the ground compaction degree information calculated by the second calculation means in a map area corresponding to the received position data.
또한, 본 발명에 따른 다짐 작업 관리 장치는, 상기 수신된 위치 데이터를 이용하여 상기 진동 장치의 주행 경로에 대한 상기 진동 장치의 다짐 횟수를 산출하여 그 다짐 횟수의 정보를 지도에 표시하는 다짐 작업 표시 처리수단;을 더 포함할 수 있다.In addition, the compaction operation management apparatus according to the present invention, using the received position data to calculate the number of compaction of the vibration device for the travel path of the vibration device and compaction operation display for displaying the information of the compaction number on the map It may further include a processing means.
또한, 본 발명에 따른 다짐 작업 관리 장치는, 상기 수신된 위치 데이터를 이용하여 상기 진동 장치가 위험 지역에 근접한 경우 또는 다짐 작업 지역을 이탈한 경우 알람을 출력하는 알람수단;을 더 포함할 수 있다.In addition, the compaction work management apparatus according to the present invention may further include an alarm means for outputting an alarm when the vibration device is close to a dangerous area or when the compaction work area is separated using the received position data. .
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른, 지반에 압력을 가해 상기 지반을 다지는 진동 장치를 이용하여 상기 지반의 다짐 작업을 관리하는 다짐 작업 관리 장치에서의 다짐 작업 관리 방법은, 상기 진동 장치의 진동 가속도의 시간 변화를 나타내는 가속도 파형을 측정하는 단계; 측정된 가속도 파형을 분석하여 진동 가속도의 변화 특성값을 산출하는 단계; 및 산출된 진동 가속도의 변화 특성값과 상기 지반의 다짐 특성값을 이용하여 상기 진동 장치에 의한 상기 지반의 다짐 정도인 지반 다짐도를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to another aspect of the present invention for achieving the above object, the compaction work management method in the compaction work management apparatus for managing the compaction work of the ground by using a vibration device for applying pressure to the ground to compact the ground, Measuring an acceleration waveform indicating a time change in vibration acceleration of the vibration device; Analyzing the measured acceleration waveform to calculate a change characteristic value of the vibration acceleration; And calculating a ground compaction degree, which is a degree of compaction of the ground by the vibration device, by using the calculated change characteristic value of the vibration acceleration and the compaction characteristic value of the ground.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 다짐 작업을 수행하는 롤러에서 발생하는 반발력을 이용하여 다짐 영역의 다짐도를 정확하게 측정함으로써 부실 시공을 방지할 수 있고 다짐 공사의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한 실시간으로 다짐 작업을 관리함으로서 다짐 작업의 효율을 높일 수 있고 안전 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by accurately measuring the compaction degree of the compaction area by using the repulsion force generated in the roller to perform the compacting operation it is possible to prevent poor construction and ensure the reliability of compaction construction. In addition, by managing the compaction work in real time, it is possible to increase the efficiency of compaction work and to prevent safety accidents.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: There will be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of a compaction management apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치(100)는, 진동 가속도 센서(101), 입력부(103), 제어부(105), 화면 표시부(107) 및 저장부(109)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the compaction
진동 가속도 센서(101)는 공사 현장의 지반 다짐 작업을 수행하는 진동 롤러 에 장착되어 상기 진동 롤러가 지반에 수직 방향으로 힘을 가할 때 발생하는 반발력을 가속도 형태로 측정한다. 진동 롤러는 다짐 진행 방향을 따라 회전 구동하며 지반 다짐 작업을 수행한다. 바람직하게, 진동 가속도 센서(101)는 진동 롤러의 진동 중심축에 부착되어 가속도를 측정한다. 도 9는 진동 롤러(901)의 진동축(904)에 진동 가속도 센서(101)가 부착된 예로, 진동 롤러(901)의 롤러 프레임(902) 안쪽의 회전 드럼(903)과 연결되는 롤러 중심축(904)에 진동 가속도 센서(101)가 장착된다. 이러한 진동 롤러는 지반 다짐에 통상적으로 사용되는 장치이기 때문에 여기서는 자세한 설명을 생략한다.The
입력부(103)는 진동 롤러를 조작하는 사용자로부터 각종 입력 신호를 수신하여 제어부(105)로 출력한다. 구체적으로, 입력부(103)는 공사 현장의 지반 다짐 특성값 등이 입력된다. 입력부(103)를 통해 입력된 데이터 값들은 저장부(109)에 저장된다. The
제어부(105)는 상기 진동 가속도 센서(101)에서 측정되는 가속도 측정 데이터를 상기 진동 가속도 센서(101)로부터 수신되고, 그 수신된 가속도 측정 데이터를 이용하여 현재 다짐 작업이 이루어지고 있는 지반의 다짐도, 즉 지반의 강도를 산출하여 저장부(109)에 저장하고, 또한 화면 표시부(107)에 표시한다.The
바람직하게, 진동 가속도 센서(101)에서 측정되는 데이터는 가속도 파형(wave)으로서, 제어부(105)는 상기 가속도 파형을 분석하여 진동 가속도 변화 특성값을 산출하고 이에 근거하여 지반 다짐도를 연산하여 저장부(109)에 저장하고 화면 표시부(107)에 표시한다.Preferably, the data measured by the
또한, 제어부(105)는 지반 다짐도가 임계치 이상일 경우 알람을 표시하여 진동 롤러 작업자가 다음 작업 영역으로 이동하여 작업한다.In addition, the
화면 표시부(107)는 액정 표시 장치(LCD) 등으로서 상기 제어부(105)의 제어에 따라 지반 다짐도, 지반 다짐과 관련된 각종 데이터 등을 화면에 표시한다. The
도 2는 도 1의 제어부의 세부 구성을 나타낸 도면으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 도 1의 제어부(105)는 FFT모듈(201), 진동 가속도 변화 특성값 산출모듈(203) 및 지반 다짐도 산출모듈(205)를 포함한다.FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the controller of FIG. 1. As shown in FIG. 2, the
FFT(Fast Fourier Transform)모듈(201)은 진동 가속도 센서(101)에서 측정된 시간 영역의 가속도 파형을 상기 진동 가속도 센서(101)로부터 수신하여 주파수 영역으로 고속 푸리어 변환(Fourier Transform)한다. 도 3의 (a)는 진동 가속도 센서(101)에서 측정된 가속도 파형을 나타낸 그래프이고, 도 3의 (b)는 (a)의 가속도 파형을 고속 푸리어 변환한 주파수 스펙트럼 그래프이다. 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 진동 가속도 센서(101)에서 측정되는 가속도 파형은 단일 주파수가 아닌 다중 주파수를 갖는다. 이상적인 조건의 연약 지반의 경우 가속도 파형은 단일 주파수가 나타나지만, 실제 지반의 경우 가속도 파형은 도 3의 (b)와 같이 다중 주파수 스펙트럼을 나타낸다.The Fast Fourier Transform (FFT)
진동 가속도 변화 특성값 산출모듈(203)은 상기 FFT모듈(201)에서 변환된 주파수 영역의 스펙트럼에 나타난 각 주파수의 진폭 크기를 이용하여 진동 가속도 변화 특성값을 산출한다. 진동 가속도 변화 특성값 산출을 위한 연산식의 예는 다음 [수학식 1]과 같다. 진동 가속도 변화 특성값은 전체 주파수의 진폭 크기의 합과 기본 주파수의 진폭 크기의 비이다. 아래 [수학식 1]은 진동 가속도 변화 특성값 산출 연산식에 대한 하나의 예로, 이에 한정되지 않는다. The vibration acceleration change characteristic
여기서, a는 기본 주파수 f1의 진폭 크기, b는 부 주파수 f2의 진폭 크기, c는 부 주파수 f3의 진폭 크기이다.Where a is an amplitude magnitude of the fundamental frequency f 1 , b is an amplitude magnitude of the sub-frequency f 2 , and c is an amplitude magnitude of the sub-frequency f 3 .
지반 다짐도 산출모듈(205)은 상기 진동 가속도 변화 특성값 산출모듈(203)에서 산출되어 출력된 진동 가속도 변화 특성값과 저장부(109)에 저장된 지반 다짐 특성값을 이용하여 지반 다짐도를 산출한다. 지반이 완전 탄성체인 경우에는 상기 진동 가속도 변화 특성값만을 이용하여도 지반 다짐도를 정확히 산출할 수 있으나, 통상적으로 지반은 수분을 포함하고 있어 소성 성질을 가지고 있고 이에 따른 특성을 반영해야 한다. 지반 다짐도 산출모듈(205)에서의 연산식은 다음 [수학식 2]와 같다.The ground compaction
= =
여기서, Ec는 다짐 에너지 계수로 진동 롤러의 무게, 진동 횟수, 진동 롤러의 다짐 속도에 의해 산출된다. Ec는 실제 현장에서의 다짐 에너지를 실내 시험에 서의 다짐 에너지로 나눈 값이다. ωn은 함수비 계수로서, 다짐시의 실제 함수비를 최적 함수비로 나눈 값이다. 상기 최적 함수비는 토질역학분야에서 널리 사용되는 용어이므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다. Here, Ec is a compaction energy coefficient calculated from the weight of the vibrating roller, the number of vibrations, and the compaction speed of the vibrating roller. Ec is the actual compaction energy divided by the compaction energy in the laboratory test. ω n is a water content coefficient, which is a value obtained by dividing the actual water content at the time of compaction by the optimum water content ratio. Since the optimum water content is a term widely used in the field of soil mechanics, a description thereof will be omitted.
상기 지반 다짐 특성값(Ec/ωn)은 지반에 따라 0.8 ~ 1.2 사이의 상수값을 갖는데, 이상적인 탄성 지반과 실제 지반과의 차이를 보정해 주기 위해서 삽입된다. 즉, 이상적인 탄성 지반과 실제 지반과의 차이를 보정해 주기 위해서 삽입되는 상수값이 (Ec/ωn)과 경험적으로 일치하기 때문에 지반 다짐도를 [수학식 2]와 같이 표현한 것이다. The ground compaction characteristic value E c / ω n has a constant value between 0.8 and 1.2 depending on the ground, and is inserted to correct the difference between the ideal elastic ground and the actual ground. That is, the ground compaction degree is expressed as [Equation 2] because the constant value inserted to correct the difference between the ideal elastic ground and the actual ground is empirically identical with (E c / ω n ).
실제 성토 공사를 수행 전에 최상의 다짐 작업을 위한 성토재의 다짐 횟수, 다짐 두께 등을 파악하기 위해 시험 성토(즉, 실내 시험)를 수행하는 것이 일반적인 방법이다. 시험 성토에서는 최적의 함수비에서 소정의 다짐 에너지로 다짐 시험을 진행하고 이 과정에서 최상의 다짐 작업을 위한 다짐 횟수, 다짐 두께 등을 파악한다. 그러나 실제 성토 공사에서는 다짐 에너지, 함수비가 시험 성토에서와는 다를 수 있기 때문에 지반 다짐 특성값을 반영하는 것이다.It is common practice to carry out a test fill (ie an indoor test) to determine the number of compacts, compaction thickness, etc. of the fill material for the best compaction work before actual fill work is performed. In the test fill, the compaction test is carried out at the optimum water content with a predetermined compaction energy. In this process, the compaction frequency and compaction thickness are determined for the best compacting operation. However, in actual fill construction, the compaction energy and water content may be different from those in the test fill.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 블럭도이다.4 is a block diagram of a compaction task management apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 1과 달리 도 4를 참조한 본 실시예의 다짐 작업 관리 장치(400)는, GPS 수신기(401)를 더 포함하고, 제어부(105)는 지반 다짐도 표시 처리모듈(403), 다짐 작업 표시 처리모듈(405) 및 위험 지역 경고 알람모듈(407)을 포함한다. 도 1과 동일한 참조부호의 구성요소는 도 1의 기능을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한 다.Unlike FIG. 1, the compaction
저장부(109)는 지반 다짐 지역에 대한 지도 데이터를 저장한다. 다짐 지도 데이터에는 지반 다짐 지역이 작업 경로에 따라 소정 수의 블럭으로 나누어지고, 위험 지역 정보 등이 포함된다. 또한 저장부(109)는 GPS 수신기(401)에서 수신된 위치 데이터가 저장된다. 바람직하게, 위치 데이터는 상기 지도 데이터에 진동 롤러의 주행 경로로서 매핑되어 저장된다.The
GPS 수신기(401)는 GPS 안테나를 통해 다짐 작업 관리 장치의 현재 위치 데이터를 수신하여 제어부(105)로 출력한다. 바람직하게, GPS 수신기(401)는 위성(409)으로부터의 위치 데이터 및 기준국(411)으로부터의 위치 데이터를 모두 수신하여 위치 오차를 제거한다. 기준국(411)은 고정된 위치에 놓여있기 때문에 위성(409)으로부터 위치 데이터를 수신하면 그 위치 데이터와 자신의 위치를 비교하여 위치 오차를 산출하여 송출한다. GPS 수신기(401)는 상기 위치 오차 및 위성(409)으로부터 수신된 위치 데이터를 종합하여 현재 위치의 오차를 제거하여 정확한 위치 데이터를 획득한다.The
한편, 제어부(105)의 지반 다짐도 표시 처리모듈(403)은, 상기 GPS 수신기(401)로부터 전달된 위치 데이터를 이용하여 저장부(109)에 저장된 지반 다짐 지역의 지도 데이터에 진동 롤러가 주행한 주행 경로의 지반 다짐도를 색 또는 그래프 등으로 화면 표시부(107)에 표시한다. 이때, 지반 다짐도 표시 처리모듈(403)은 제어부(105)의 지반 다짐도 산출부(205)에서 산출된 지반 다짐도 데이터를 이용한다.On the other hand, the ground compaction degree
또한, 제어부(105)의 다짐 작업 표시 처리모듈(405)은, 상기 GPS 수신기(401)로부터 전달된 위치 데이터를 이용하여 저장부(109)에 저장된 지반 다짐 지역의 지도 데이터에 진동 롤러가 주행한 주행 경로의 다짐 횟수, 다짐 두께 등의 다짐 작업 현황 정보를 화면 표시부(107)에 표시한다. 다짐 횟수는 진동 롤러가 주행한 위치 데이터를 이용하여 카운트 되고, 다짐 두께는 위치 데이터에 포함된 고도 정보를 이용하여 알 수 있다. In addition, the compaction job
또한, 제어부(105)의 위험 지역 경고 알람모듈(407)은, 상기 GPS 수신기(401)로부터 전달된 위치 데이터와 저장부(109)에 저장된 지도 데이터 및 위험 지역 정보를 이용하여 진동 롤러가 위험 지역에 진입하거나, 또는 다짐 경로를 이탈하는 경우 화면 표시부(107)에 알람 화면을 팝업 표시하거나, 또는 스피커를 통해 알람음을 출력한다.In addition, the dangerous zone warning alarm module 407 of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 지반 다짐 관리 방법을 설명하는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a ground compaction management method of the compaction task management apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 다짐 작업 관리 장치(100)는 입력부(103)를 통해 사용자로부터 다짐 작업을 진행할 지반의 지반 다짐 특성값을 입력받아 저장한다(S501). As shown in FIG. 5, first, the compaction
이와 같이 지반 다짐 특성값을 저장한 후, 다짐 작업 관리 장치(100)는 진동 롤러의 다짐 작업이 진행되는 동안, 진동 롤러의 진동축에 설치된 진동 가속도 센서(101)를 이용하여 진동 가속도 파형을 측정한다(S503).After storing the ground compaction characteristic value as described above, the compaction
다음으로, 다짐 작업 관리 장치(100)는 상기 측정된 가속도 파형을 고속 푸 리어 변환을 하여 주파수 영역으로 변환하고(S505), 그 주파수 영역의 스펙트럼에 나타난 각 주파수의 진폭 크기를 이용하여 진동 가속도 변화 특성값을 산출한다(S507). 진동 가속도 변화 특성값은 전체 주파수의 진폭 크기의 합과 기본 주파수의 진폭 크기의 비이다.Next, the compaction
이어서, 다짐 작업 관리 장치(100)는, 상기 산출된 진동 가속도 변화 특성값과 상기 단계 S401에서 저장된 지반 다짐 특성값을 연산 처리하여 지반 다짐도를 산출한다(S509). 그리고, 다짐 작업 관리 장치(100)는 상기 산출된 지반 다짐도를 색, 그래프, 또는 수치로서 화면 표시부(107)에 표시한다(S511).Next, the compaction
이와 같이 본 발명에 따른 다짐 작업 관리 장치는 진동 롤러의 다짐 작업 과정에서 실시간으로 현재 다짐 작업이 이루어지는 지반의 다짐도를 산출하여 표시함으로써, 작업자가 주관적 판단을 배제하고 객관적으로 다짐 작업을 할 수 있도록 한다. 따라서 전체 면적에 대한 다짐이 균일하게 이루어지고, 다짐 공사의 신뢰도를 높인다.As described above, the compaction work management apparatus according to the present invention calculates and displays the compaction degree of the ground on which the current compaction work is performed in real time during the compaction work of the vibrating roller, thereby allowing the operator to exclude the subjective judgment and objectively compact the work. . Therefore, the compaction is made uniformly over the entire area, and the reliability of the compaction work is increased.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 지반 다짐 관리 방법을 설명하는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a ground compaction management method of the compaction task management apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 다짐 작업 관리 장치(400)는, 진동 롤러의 다짐 작업이 진행되면 GPS 수신기(401)를 통해 실시간으로 위치 데이터를 수신하여 저장부(109)에 저장한다(S601). 이어서, 다짐 작업 관리 장치는, 상기 수신되는 위치 데이터에 해당하는 궤적을 저장부(109)의 다짐 영역 지도 데이터에 표시한다(S603). 즉, 진동 롤러의 주행 궤적을 다짐 영역 지도 데이터에 표시한다.As illustrated in FIG. 6, the compaction
그리고, 다짐 작업 관리 장치(400)는, 상기 수신되는 위치 데이터를 저장부(109)에 기 저장되어 있는 위치 데이터와 비교하여 다짐 횟수를 카운트하고(S605), 카운트된 다짐 횟수에 따른 색 또는 텍스트 등을 상기 다짐 영역 지도 데이터의 궤적에 표시한다(S607).Then, the compaction
또한, 다짐 작업 관리 장치(400)는, 상기 수신되는 위치 데이터를 분석하여 현재 지반의 다짐 두께를 다짐 영역 지도 데이터에 표시한다(S609). 다짐 두께 역시 색 또는 텍스트 형태로 지도 데이터에 표시된다.In addition, the compaction
한편, 다짐 작업 관리 장치(400)는, 상기 단계 S601에서 수신되는 위치 데이터와 저장부(109)에 저장된 위험 지역 정보를 비교하여 진동 롤러가 위험 지역에 진입하였는지 여부를 확인한다(S611). 위험 지역에 진입한 경우, 다짐 작업 관리 장치는, 위험 지역 진입을 알리는 알람을 스피커 또는 화면 표시부(107)에 출력한다(S613).On the other hand, the compaction
또한, 다짐 작업 관리 장치(400)는, 상기 단계 S601에서 수신되는 위치 데이터와 저장부(109)에 저장된 다짐 작업 지역 정보를 비교하여 진동 롤러가 다짐 작업 지역을 이탈하였는지 여부를 확인한다(S615). 이탈한 경우, 다짐 작업 관리 장치는, 위험 지역 진입을 알리는 알람을 스피커 또는 화면 표시부(107)에 출력한다(S617).In addition, the compaction
이와 같은 과정을 완료한 후, 다짐 작업 관리 장치(400)는 다짐 작업이 종료되었는지 여부를 확인하여(S619), 작업이 종료되지 않은 경우 상술한 과정을 반복 수행하고 작업이 종료된 경우 프로세스를 완료한다. After completing this process, the compaction
이와 같은 본 발명에 따르면 광범위한 다짐 지역에서 실시간으로 작업 상황을 파악함으로써 롤러 작업자의 미숙련으로 인한 주행 경로의 이탈 문제와 작업장에서 롤러의 추락 사고를 미연에 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the problem of the deviation of the travel path due to the unskilled roller operator and the fall of the roller in the workplace by grasping the working situation in real time in a wide range of compaction areas.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 화면을 나타낸 도면으로, 작업 진로 안내선 및 다짐 횟수를 표시한 화면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a screen of a compaction task management apparatus according to an embodiment of the present invention, and is a screen displaying a job path guide line and a compaction count.
도 7에 도시된 바와 같이, 다짐 작업 관리 장치에서 표시하는 화면에는 지도 데이터에 진동 롤러(701)가 표시되고, 또한 지도 데이터에는 다짐 작업 진로 안내선(703)이 표시된다. 또한 지도 데이터에는 진동 롤러(701)에 의한 다짐 횟수가 색으로 표시된다. 도 7의 화면 우측에는 다짐 횟수에 대한 범례(705)가 표시되고 그 범례(705)에 따라 지도 데이터에는 다짐 횟수가 색으로 표시된다.As illustrated in FIG. 7, the
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 화면을 나타낸 도면으로, 위험 지역 접근시 경고 표시 화면이다.8 is a view showing a screen of the compaction work management apparatus according to another embodiment of the present invention, a warning display screen when approaching the danger zone.
도 8에 도시된 바와 같이, 진동 롤러(701)가 위험 지역(801)에 접근하는 경우, 다짐 작업 관리 장치는 위험 지역 접근에 대한 경고 팝업 화면(803)을 표시하여 롤러 작업자의 주의를 환기시킨다.As shown in FIG. 8, when the vibrating
이러한 본 발명에 따른 방법을 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장하는 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The process of storing the method according to the present invention on a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) can be easily carried out by those skilled in the art. Therefore, it will not be described in detail any more.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of a compaction management apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 제어부의 세부 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the controller of FIG. 1.
도 3은 진동 가속도 센서에 의해 측정된 가속도 파형 및 가속도 파형의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating an acceleration waveform and a frequency spectrum of the acceleration waveform measured by the vibration acceleration sensor.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 블럭도이다.4 is a block diagram of a compaction task management apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 지반 다짐 관리 방법을 설명하는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a ground compaction management method of the compaction task management apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 지반 다짐 관리 방법을 설명하는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a ground compaction management method of the compaction task management apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 화면을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a screen of the compaction management apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다짐 작업 관리 장치의 화면을 나타낸 도면이다.8 is a view showing a screen of the compaction work management apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 롤러의 진동축에 진동 가속도 센서가 부착된 도면이다.9 is a diagram in which a vibration acceleration sensor is attached to a vibration shaft of a vibration roller according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100, 400 : 다짐 작업 관리 장치 101 : 진동 가속도 센서100, 400: compaction operation management device 101: vibration acceleration sensor
103 : 입력부 105 : 제어부103: input unit 105: control unit
107 : 화면 표시부 109 : 저장부107: screen display unit 109: storage unit
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
KR101134075B1 (en) | 2009-10-13 | 2012-04-13 | 한국건설기술연구원 | Tracking Method and Apparatus of Construction Vehicle for Soil Compaction |
CN105672100A (en) * | 2011-05-19 | 2016-06-15 | 哈姆股份公司 | System for making available information which represents a vibration state for the operation of vibration-emitting machines, in particular construction machines |
KR20210117390A (en) | 2020-03-18 | 2021-09-29 | 지에스건설 주식회사 | Road pavement construction management system for connecting transport and construction of pavement material, and method for the same |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101067576B1 (en) * | 2008-12-03 | 2011-09-27 | 한국수자원공사 | Measurement method and device of characteristics of soil compaction in laboratory |
KR102080248B1 (en) * | 2019-05-23 | 2020-02-24 | 리키테크 주식회사 | Managing method and system for condition of compaction |
CN112127342B (en) * | 2020-10-19 | 2022-03-04 | 四川升拓检测技术股份有限公司 | Method for monitoring roadbed compaction quality based on frequency spectrum and amplitude |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000352044A (en) * | 1999-06-09 | 2000-12-19 | Ohbayashi Corp | Banking rolling compaction control system |
KR20010035167A (en) * | 2001-01-09 | 2001-05-07 | 이화복 | Soil compaction management apparatus using DGPS and method thereof |
JP2003193416A (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Maeda Corp | Method and device for controlling banking rolling |
-
2008
- 2008-06-13 KR KR1020080055806A patent/KR101018479B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000352044A (en) * | 1999-06-09 | 2000-12-19 | Ohbayashi Corp | Banking rolling compaction control system |
KR20010035167A (en) * | 2001-01-09 | 2001-05-07 | 이화복 | Soil compaction management apparatus using DGPS and method thereof |
JP2003193416A (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Maeda Corp | Method and device for controlling banking rolling |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101134075B1 (en) | 2009-10-13 | 2012-04-13 | 한국건설기술연구원 | Tracking Method and Apparatus of Construction Vehicle for Soil Compaction |
CN105672100A (en) * | 2011-05-19 | 2016-06-15 | 哈姆股份公司 | System for making available information which represents a vibration state for the operation of vibration-emitting machines, in particular construction machines |
KR20210117390A (en) | 2020-03-18 | 2021-09-29 | 지에스건설 주식회사 | Road pavement construction management system for connecting transport and construction of pavement material, and method for the same |
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