KR101021057B1

KR101021057B1 - 수직 직진도 측량장치 및 방법

Info

Publication number: KR101021057B1
Application number: KR1020080110947A
Authority: KR
Inventors: 김유경
Original assignee: 김유경
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2008-11-10
Publication date: 2011-03-15
Also published as: KR20100052075A

Abstract

본 발명은 수직 직진도 측량장치 및 방법에 관한 것으로서, 이는 지반(1)에 수직으로 굴착공(90)을 굴착하고 일정 직경의 케이싱(9)을 삽입한 후, 이 케이싱(9)의 수직 방향에서의 직진도를 측정하기 위한 수직 직진도 측량장치(20)로서, 레이저(26)와; 타겟(240) 및 타겟(240)을 케이싱(9)의 수직중심축에 정렬된 상태로 케이싱(9) 내부에서 승강하도록 지지하는 승강프레임 수단(242, 244, 246, 248)을 구비하는 승강타겟부(24)와; 원점 표식(280a)과 이 원점 표식(280a) 주위에 방위각 표식(280b)이 표시되어 있으며 레이저(26)에서 타겟(240)에 상기 원점판(280)과 수직한 방향(A)으로 출력되는 광(B)이 통과하면서 상(C)을 맺도록 구성된 투명 재질의 원점판(280) 및 원점판(280)의 원점 표식(280a)이 케이싱(9)의 수직중심축에 정렬된 상태로 케이싱(9)의 상단부에 수평으로 고정되도록 지지하는 지지프레임 수단(282, 284, 286, 288)을 구비하는 베이스부(28)를 포함할 수 있다. 이에 따라 구조가 간단하여 저렴하게 제작할 수 있고, 조작이 간단하며 설치와 해체 작업이 용이할 뿐만 아니라, 먼지와 흙탕물이 과도하게 비산하는 비청정 환경에서도 정확한 측정을 할 수 있는 새로운 수직 직진도 측량장치 및 방법을 제공할 수 있다.

직진도, 수직, 측정, 측량, 굴착, 굴착공

Description

수직 직진도 측량장치 및 방법 {Apparatus and Method for Measuring Vertical Straightness}

본 발명은 일반적으로 지반 굴착 과정에서 굴착공의 수직 직진도 측정 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 구조가 간단하여 저렴하게 제작할 수 있고, 조작이 간단하며 설치와 해체 작업이 용이할 뿐만 아니라, 먼지와 흙탕물이 과도하게 비산하는 비청정 환경에서도 정확한 측정을 할 수 있는 새로운 수직 직진도 측량장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 교량이나 건축물 혹은 토목구조물 공사에는 기초공사를 위한 지반 굴착이 선행되어야 하는 경우가 많다. 지반 굴착은 굴착장치를 이용하여 이루어지며, 특히 암반과 같이 단단한 지반의 경우에는 굴착이 용이하지 않은 관계로 특수한 굴착장치가 요구된다.

종래 가장 일반적인 암반굴착공법으로는 역순환 굴착(RCD, Reverse Circulation Drill) 공법, PRD(Percussion Rotory Drill) 공법 및 이를 개량한 MACH(Mud and Air Circulating Hammer) 공법 등이 있다. RCD 공법은 선단의 특수한 롤러 비트를 회전시켜 설계심도까지 굴착하는 공법이며, 한편, PRD 공법 및 MACH 공법은 해머 비트를 압축 공기에 의하여 타격하면서 회전시키는 방식으로 지반을 굴착하는 방식이다.

도 1 에는 종래의 굴착 공법(MACH 공법)이 예시되어 있다. 통상 지반은 표면의 토사층(2)과 그 아래의 암반층(1)으로 구성되며, 지표면으로부터 굴착 작업을 하거나 또는 강이나 바다의 경우에는 수면 위에 지지구조물(3)을 설치한 후에 굴착 작업을 하게 된다. 굴착 장치는 베이스 머신(4)으로부터 수직으로 리더(5)를 세우고, 리더(5)를 따라 굴착 로드(8)가 로우프(6)등에 의해 상하이동가능하게 설치된다. 지표면으로부터 소정 깊이까지(통상 심부의 암반층 상부까지)는 굴착공 내부를 보호하기 위한 케이싱 파이프(9)를 설치한다. 드릴링 로드(8)의 하부에는 하나 이상의 비트(11)가 장착된 해머(10)가 위치된다. MACH 공법에 따르면, 베이스머신(4)에 설치된 회전체(18)에 의하여 드릴링 로드(8)를 회전시키면서, 공기 압축기(12)에서 공급되는 압축공기로 해머(10)를 작동시켜 굴착공 하부의 암반을 굴착한다. 로드(8)와 굴착공(9) 내에는 공기압축기(12), 공기 공급관(13), 공기 공급로(82) 및 순환수 공급관(14)을 통해 압축 공기와 순환수가 공급되며, 굴착 작업시 발생되는 굴착토는 로드(8) 내부의 굴착토 배출로를 통해 지상으로 배출된다. 로드(8) 내부에는 이외에도 압축 공기가 배출되도록 하는 공기 배출로가 공기 배출관(17)까지 연결된다. 로드(8)의 상부에는 압축공기 및 순환수를 공급 및 배출을 위한 각종 배관을 회전하는 로드(8)에 연결시키기 위한 회전연결부(7)가 설치된다. 회전연결부(7)까지 올라온 굴착토는 배토관(16)을 통해, 예컨대 흡입펌프 및/또는 수용탱크와 같은, 굴착토 수집부(15) 측으로 이동하여 처리될 수 있다.

이러한 굴착작업에 의해 생성된 굴착공에는 건물이나 구조물의 기초 구조물이 세워지게 되므로, 그 수직 직진도는 곧 그 위에 세워지게 될 건물이나 구조물의 구조적 안정성을 위하여 매우 중요한 파라미터이다. 따라서 굴착공의 수직 직진도를 측정하고 이를 보정하는 작업이 각각의 굴착공에 대하여 이루어져야 한다.

이를 위하여 종래에는 광파거리계, 데오도라이트(Theodolites), 수직계, 초음파 계측기 등의 장비를 이용하여 굴착공의 직진도를 측정하는 방식이 알려져 있다.

그러나 이들 종래의 직진도 측정 방법은, 측정 장비가 고가일 뿐만 아니라, 그 구조가 복잡하여 설치와 해체가 어렵기 때문에 각각의 굴착공 마다 설치, 해제, 및 측정을 반복하여야 하므로 그 작업 시간이 매우 오래 걸리며, 더 나아가 먼지가 많고 흙탕물이 날리는 악조건 하에서 작업하는 과정에서 장비가 오염되어 오작동하는 경우가 많았다.

그러므로 지반 굴착 공사에서 각각의 굴착공의 직진도를 측정하는 경우, 그 측정 장비의 구조가 간단하여 저렴하게 제작할 수 있고, 조작이 간단하며 설치와 해체 작업이 용이할 뿐만 아니라, 먼지와 흙탕물이 과도하게 비산하는 비청정 환경에서도 정확한 측정을 할 수 있는 새로운 수직 직진도 측량 기술에 대한 요구가 존재하여 왔다.

본 발명은 상술한 종래 굴착공의 수직 직진도를 측정하는 기술을 개선하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 발명된 것으로서, 지반에 수직으로 일정한 직경의 굴착공을 굴착하고, 굴착공 내부에 일정 직경의 케이싱을 삽입한 후, 이 케이싱의 직진도를 측정하기 위한 굴착공 직진도 측량장치로서, 케이싱 내벽에 접촉된 상태를 유지하면서 케이싱의 중심 위치를 따라 수직으로 타겟을 하강시킨 후, 타겟에 레이저 광을 출사된 광이 중심 위치에서 반경방향으로 이격된 거리와 방위를 확인할 수 있게 함으로써, 그 측정 장비의 구조가 간단하여 저렴하게 제작할 수 있고, 조작이 간단하며 설치와 해체 작업이 용이할 뿐만 아니라, 먼지와 흙탕물이 과도하게 비산하는 비청정 환경에서도 정확한 측정을 할 수 있는 새로운 수직 직진도 측량장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 수직 직진도 측량장치 및 방법에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 수직 직진도 측량장치는, 지반에 수직으로 굴착공을 굴착하고 상기 굴착공 내부에 일정 직경의 케이싱을 삽입한 후, 이 케이싱의 수직 방향에서의 직진도를 측정하기 위한 수직 직진도 측량장치로서,

수평이동가능하게 설치되며 직진성 광을 발사하기 위한 레이저와;

상기 레이저로부터의 광을 수렴하기 위한 타겟 및 상기 타겟을 상기 케이싱의 수직중심축에 정렬된 상태로 상기 케이싱 내부에서 승강하도록 지지하는 승강프레임 수단을 구비하는 승강타겟부와;

상기 케이싱의 수직중심축에 정렬되는 원점 표식과 이 원점 표식 주위에 방위각 표식이 표시되어 있으며 상기 레이저에서 상기 타켓에 상기 원점판과 수직한 방향(A)으로 출력되는 광(B)이 통과하면서 상을 맺도록 구성된 투명 재질의 원점판 및 상기 원점판의 원점 표식이 상기 케이싱의 수직중심축에 정렬된 상태로 상기 케이싱의 상단부에 수평으로 고정되도록 지지하는 지지프레임 수단을 구비하는 베이스부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 승강타겟부의 상기 승강프레임 수단을 로우프 등으로 연결한 상태에서 상기 케이싱 내부에서 수직 방향으로 자동 승강시키기 위한 승강구동기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 승강 타겟부의 상기 승강프레임 수단은, 상기 타겟을 수평하게 지지하기 위한 지지 플레이트와; 상기 지지 플레이트로부터 상기 케이싱의 직경 길이보다 작은 길이로 방사상으로 수평 돌출 연장되고 각각의 일단부는 상기 케이싱의 내주면에 접촉하는 면적이 최소화되는 형상을 하는 접촉팁을 구비하는 적어도 2개의 로케이팅 아암을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따라 제공되는 수직 직진도 측량방법은, 지반에 수직으로 굴착공을 굴착하고 상기 굴착공 내부에 일정 직경의 케이싱을 삽입한 후, 이 케이싱의 수직 방향에서의 직진도를 측정하기 위한 수직 직진도 측량방법으로서, 직진성 광을 출력하는 레이저로부터의 광을 수렴하기 위한 타겟을 상기 케이싱의 수직중심축에 정렬된 상태로 상기 케이싱 내부에서 원점으로부터 소정 길이(L) 만큼 하강시키는 단계와;

상기 케이싱의 수직중심축에 정렬된 상태로 상기 케이싱의 상단부에 수평으로 고정된 투명 재질의 원점판을 구비하는 베이스부 상부에 위치되고 수평이동가능한 상기 레이저로부터 상기 원점판과 수직한 방향으로 상기 타겟을 향하여 상기 원점판을 통하여 광을 출력시켜 상기 원점판에 상(C)을 맺히도록 하는 단계와;

상기 상(C)이 상기 원점판의 원점 표식으로부터 방사상으로 이격된 거리(d)와 그 방위각(a)을 측정하는 단계와;

상기 타겟이 하강한 거리(L)와 상기 방사상으로 이격된 거리(d) 및 상기 방위각(a)에 기초하여 상기 케이싱의 수직 직진도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 구성을 가지는 본 발명은, 지반에 수직으로 일정한 직경의 굴착공을 굴착하고, 굴착공 내부에 일정 직경의 케이싱을 삽입한 후, 이 케이싱의 직진도를 측정하기 위한 굴착공 직진도 측량장치로서, 케이싱 내벽에 접촉된 상태를 유지하면서 케이싱의 중심 위치를 따라 수직으로 타겟을 하강시킨 후, 케이싱의 지표 윗부분에서 케이싱의 중심 위치에서 타겟에 레이저 광을 출사시켜 중심 위치에서 반경방향으로 이격된 거리와 방위를 확인할 수 있게 함으로써, 그 측정 장비의 구조가 간단하여 저렴하게 제작할 수 있고, 조작이 간단하며 설치와 해체 작업이 용이할 뿐만 아니라, 먼지와 흙탕물이 과도하게 비산하는 비청정 환경에서도 정확한 측정을 할 수 있는 새로운 수직 직진도 측량장치 및 방법을 제공하는 등의 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착공 직진도 측량장치의 전체적인 구성을 보여주는 개략 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착공 직진도 측량장치의 승강타겟부의 구성예를 보여주는 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착공 직진도 측량장치의 베이스부의 구성예를 보여주는 개략도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착공 직진도 측량장치의 베이스부의 원점판의 구성예를 보여주는 개략도이며, 또한 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착공 직진도 측량장치를 이용하여 직진도를 측량하고 보정하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같은, 수직 직진도 측량장치(20)가 제공된다. 본 측량장치(20)는, 특히 지반굴착 공정에서 사용될 수 있는 장치로서, 그 구조가 간단하여 저렴하고 설치 및 해체, 보관이 용이하며, 먼지와 흙탕물 등이 많은 환경에서도 정확한 측량이 가능하다는 뛰어난 효과를 제공한다.

구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 직진도 측량장치(20)는, 지반(1)에 수직으로 굴착공(90)을 굴착하고 상기 굴착공(90) 내부에 일정 직경의 케이싱(9)을 삽입한 후, 이 케이싱(9)의 수직 방향에서의 직진도를 측정하는 장치이다.

본 측량장치(20)는 레이저(26), 승강타겟부(24), 베이스부(28)를 필수적으로 포함하며, 선택적으로 승강타켓부(24)를 자동 승강시키기 위한 승강구동기(22)를 더 포함할 수 있다.

레이저(26)는 직진성 광을 발사하기 위한 레이저 출력 수단으로서, 그 측정 길이가 2 ~ 5 m 정도이므로 대출력의 레이저 장치가 필요없고 비교적 소출력의 레이저 장치를 사용할 수 있다. 예컨대 제우스라인 LS-200P와 같이 시중에서 구입가능한 소형 레이저레벨 측량기와 같은 휴대형 레이저 출력 수단을 이용할 수 있으며, 직진성이며 맨눈(보호 안경 착용된 상태)으로 확인가능한 상을 맺을 수 있는 정도의 광을 출력할 수 있다면 충분하고, 특별히 제한되지 않는다.

이 레이저(26)는 베이스부(28)의 원점판(280) 위에서 수평방향으로 이동가능하게 설치된다. 휴대형 레이저레벨 측량기와 같은 레이저인 경우, 작업자가 수평방향으로 이동시킬 수 있다.

승강타겟부(24)는, 도 2에 개략적으로 도시되며 도 3에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 레이저(26)로부터 출력된 광을 수렴하기 위한 타겟(240)을 포함한다. 타겟(240)은 예컨대 얇은 시트 형태이며, 그 위에 구별된 복수의 영역으로 나뉘어 도색된 구조를 가질 수 있다.

승강타겟부(24)의 타겟(240)은 도시된 예에서와 같이 실제로 측정을 위한 레이저 광이 반사되는 타겟포인트 영역(240a)과 그 주변에 형성되는 버퍼 영역(240b) 및 타겟 표시 영역(240c)으로 구분될 수 있다. 타겟포인트 영역(240a)은 측정결과의 정확성을 위하여 예컨대 1 cm 이하의 직경을 가지는 매우 작은 원형의 형상으로 서, 레이저 광이 수렴되는지를 잘 육안으로 확인할 수 있도록 예컨대 노란색을 띄도록 할 수 있다. 이 타겟포인트 영역(240a) 외부에는 약 5 cm ~ 10 cm 정도의 직경을 가지는 원형의 버퍼 영역(240b)이 설정될 수 있다. 그리고 이 버퍼 영역(240c) 외부에는 대체로 정사각형이며 멀리서 시각적으로 확인하기 쉬운 노란색 타겟 표시 영역(240c)이 존재한다.

따라서 측량 작업자는 타겟 표시 영역(240c)을 확인한 후, 레이저(26)로부터 출력되는 광이 타겟(240)의 3가지 영역을 모두 지나가도록 스캐닝하는 방식으로 조절한다. 즉 레이저(26)를 원점판(280) 위에서 수평이동시키면서 원점판(280)에 대하여 수직으로 광을 출력시킨다. 그러면, 출력된 광(A)은 먼저 타겟 표시 영역(240c)에서는 수렴되는지 확인되고 버퍼 영역(240b)에서는 광이 보이지 않으며, 마침내 타겟포인트 영역(240a)에 도착하면 다시 육안으로 쉽게 확인될 수 있다. 이에 따라 작업자는, 레이저(26)를 원점판(280) 위에서 수평으로 이동하면서 타겟포인트 영역(240a)가 통과하는 순간을 알 수 있고, 이 순간에 레이저(26)로부터 출력된 광(B)이 맺은 상(C)을 측정에 이용할 수 있다.

또한 승강타겟부(24)는 타겟(240)을 케이싱(9)의 수직중심축에 정렬된 상태로 케이싱(9) 내부에서 승강하도록 지지하는 승강프레임 수단(242, 244, 246, 248)을 구비한다.

승강프레임 수단(242, 244, 246, 248)은, 대체로 금속 재질과 같이 견고하며 형태가 유지되는 재질로 만들어지며, 타겟(240)을 수평하게 지지하기 위한 지지 플레이트(242)를 포함한다. 지지 플레이트(242)는 타겟(240)보다 넓은 영역을 가지는 것 외에 다른 제한은 없다. 그리고, 지지 플레이트(242) 외측으로는 적어도 2개의 로케이팅 아암(246, 248)이 수평방향으로 돌출 연장된다. 로케이팅 아암(246, 248)은 케이싱(9)의 내부 직경 길이보다 작은 길이를 가지며 각각의 일단부는 상기 케이싱(9)의 내주면에 접촉하는 면적이 최소화되는 형상을 하는 접촉팁(247, 249)을 구비한다.

다시 말해서, 로케이팅 아암(246, 248)은 지지 플레이트(242)에 부착된 타겟(240)이 케이싱(9)의 중심축을 따라 정렬되도록 지지 플레이트(242)를 중심으로 대체로 대칭적인 형상을 하지만, 케이싱(9) 내부에서 자유롭게 이동가능하도록, 로케이팅 아암(246, 248)의 일단부는 다른 단부보다 약간 더 짧게 연장된다. 이 다른 단부는 케이싱(9)의 내주면에 접촉된 상태를 유지하게 되는데, 케이싱(9)의 내주면에 부착될 수 있는 흙과 같은 이물질에 의하여 승강 이동이 원활하게 이루어지는 것이 방해되지 않도록 끝이 뾰족한 접촉팁(247, 249) 형상을 하는 것이 바람직하다.

로케이팅 아암(246, 248)들 사이에는 전체 구조를 기계적으로 안정되게 하기 위하여 복수의 지지로드(244) 들이 더 보강될 수 있다. 또한 로케이팅 아암(246, 248)에는 각각 타겟(240)을 중심으로 대칭적인 위치에 각각 예컨대 로우프(220)를 묶거나 삽입하여 고정할 수 있는 홀 또는 고리 형태의 로우프 고정부(246a, 246b, 248a, 248b)가 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 승강타겟부(24)는 로우프 고정부(246a, 246b, 248a, 248b)에 로우프(220)를 고정하고 지상에서 작업자가 수동으로 승강시킬 수 있다. 더 나아가, 측정 결과를 더욱 정확하게 하기 위하여, 이 승강프레임 수단(242, 244, 246, 248)을 로우프(220)로 연결한 상태에서 케이싱(9) 내부에서 수직 방향으로 자동 승강시키기 위한 승강구동기(22)를 더 포함할 수 있다.

한편, 베이스부(28)는, 도 2에 개략적으로 도시되고 도 4 및 도 5에 더 상세히 도시된 바와 같이, 중앙에 원점판(280)을 구비하고, 이 원점판(280)을 지지하기 위한 지지프레임 수단(282, 284, 286, 288)을 구비한다.

원점판(280)은 본 측정장치(20)의 측정을 위한 원점을 제공하는 부분이다. 이 원점판(280)은 예컨대 폴리카보네이트 또는 유리 재질의 투명 재질로 만들어지는 것이 바람직하다. 또한 특히 도 5에 상세히 도시되어 있는 바와 같이 원점판(280)에는 원점 표식(280a) 및 방위각 표식(280b)이 예컨대 인쇄되어 표시되어 있다. 원점 표식(280a)은 승강타겟부(24)가 하강한 길이(L)의 기준점이며, 케이싱(9)의 수직중심축과 정렬되며, 케이싱(9)의 상단부에 고정된다. 원점판(280)은 또한 레이저(26)로부터 출력된 광이 상(C)을 맺는 곳이다.

베이스부(28)는 원점판(280) 위의 원점 타겟(280a)이 케이싱(9)의 수직 중심축에 정렬되도록 하기 위하여 지지프레임 수단(282, 284, 286, 288)을 구비한다. 지지프레임 수단(282, 284, 286, 288)은 원점판(280)이 상기 케이싱(9)의 수직중심축에 정렬된 상태로 상기 케이싱(9)의 상단부에 수평으로 고정되도록 지지하는 수단으로서, 원점판(280)을 지지하는 원점판 지지프레임(282), 케이싱(9)의 상단에 상기 원점판 지지프레임(282)을 정렬시켜 고정하기 위한 주지지프레임(284) 및 보조 지지프레임(288), 그리고 각 프레임 사이에 설치되어 전체 구조를 기계적으로 보강하기 위한 복수의 지지로드(286)로 구성될 수 있다. 도 4에 도시된 베이스부(28)의 형태는 단지 예시이며, 승강타겟부(24)을 승강시키기 위하여 연결된 로우프(220)가 통과하는 개구를 포함하는 조건을 만족하는 한 어떠한 형태도 가능하다는 것을 당업자라면 쉽게 이해할 것이다.

본 발명의 다른 양상에 따라 제공되는 수직 직진도 측량 방법은, 도 6에 간략히 개념적으로 도시되어 있다. 이 방법은, 지반(1)에 수직으로 굴착공(90)을 굴착하고 상기 굴착공(90) 내부에 일정 직경의 케이싱(9)을 삽입한 후, 이 케이싱(9)의 수직 방향에서의 직진도를 측정하기 위한 방법이다.

먼저, 직진성 광을 출력하는 레이저(26)로부터의 광을 수렴하기 위한 타겟(240)을 상기 케이싱(9)의 수직중심축에 정렬된 상태로 상기 케이싱(9) 내부에서 원점으로부터 소정 길이(L) 만큼 수동으로 또는 자동으로 하강시킨다.

이후 작업자는 케이싱(9)의 수직중심축에 원점 표식(280a)이 정렬된 상태로 고정된 원점판(280) 위에서 레이저(26)를 수평으로 이동시키면서, 타겟(240)을 향하여 원점판(280)에 대해 수직 방향으로 광(B)을 출력한다.

그 다음 출력된 광이 상기 타켓(240)의 타겟포인트 영역(240a)에 수렴되는 순간에 원점판(280)에 상(C)이 맺히도록, 예컨대 레이저(26)의 수평 위치를 이동시켜가며 타겟(240)의 여러 영역을 스캐닝한다.

이후 타겟(240)의 타겟포인트 영역(240a)에 수렴된 순간에 상(C)이 맺히면, 그 상(C)이 원점판(280)의 원점 표식(280a)으로부터 방사상으로 이격된 거리(d)와 그 방위각(a)을 측정한다.

마지막으로 타겟(240)이 하강한 거리(L)와 상기 방사상으로 이격된 거리(d) 및 상기 방위각(a)의 측정값들에 기초하여 케이싱(9)의 수직 직진도를 계산하고, 이에 따라 케이싱(9)의 설치 위치를 수정할 수 있다.

예컨대, 맞추어야 하는 직진도가 1/200 이하이고, 케이싱(9)의 길이가 2m 인 경우, 원점 표식(280a)으로부터 타겟(240)을 2m 하강시킨다. 그러면, 최대 이격 거리 D는 10 mm가 되며, 측정된 이격 거리 d는 0 ~ 10 mm 사이에 있어야 합격이다. 따라서 만약 측정된 이격 거리 d 가 30mm라면, 합격 직진도 범위에서 벗어났으므로 케이싱(9)의 수직 위치를 굴착공(90) 내에서, 측정된 방위각(a)를 참조한 방향으로 조정하여 직진도를 맞추는 작업을 수행할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양한 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 예컨대 지반에 수직으로 일정한 직경의 굴착공을 뚫고 이 굴착공의 수직 방향의 직진도를 측량하고 보정하는 작업 분야에서 널리 이용할 수 있다.

도 1은 종래 공기 해머 굴착기의 전체적인 구성을 보여주는 개략도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착공 직진도 측량장치의 전체적인 구성을 보여주는 개략 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착공 직진도 측량장치의 승강타겟부의 구성예를 보여주는 개략도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착공 직진도 측량장치의 베이스부의 구성예를 보여주는 개략도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착공 직진도 측량장치의 베이스부의 원점판의 구성예를 보여주는 개략도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착공 직진도 측량장치를 이용하여 직진도를 측량하고 보정하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 개념도.

<도면의 주요부호의 간단한 설명>

1 : 지반 3 : 지지 구조물

4 : 베이스 머신 5 : 지주

6 : 로우프 7 : 회전 연결부

8 : 굴착 로드 9 : 케이싱

90 : 굴착공 10 : 헤드

11 : 비트 20 : 수직 직진도 측량장치

22 : 승강구동기 220 : 로우프

24 : 승강타켓부 240 : 타겟

240a : 타겟 포인트 영역 240b : 버퍼 영역

240c : 타겟 표시 영역 242 : 지지 플레이트

244 : 지지 로드 246, 248 : 로케이팅 아암

246a, 246b : 로우프 고정부 247, 249 : 접촉팁

248a, 248b : 로우프 고정부 26 : 레이저

28 : 베이스부 280 : 원점판

280a : 원점 표식 280b : 방위각 표식

282 : 원점판 지지 프레임 284 : 주 지지 프레임

286 : 지지 로드 288 : 보조 지지 프레임

Claims

지반(1)에 수직으로 굴착공(90)을 굴착하고 상기 굴착공(90) 내부에 일정 직경의 케이싱(9)을 삽입한 후, 이 케이싱(9)의 수직 방향에서의 직진도를 측정하기 위한 수직 직진도 측량장치(20)로서,

수평이동가능하게 설치되며 직진성 광을 발사하기 위한 레이저(26)와;

상기 레이저(26)로부터의 광을 반사하기 위해 상이한 색상을 갖는 영역(240a, 240b, 240c)을 구비하는 타겟(240) 및 상기 타겟(240)을 상기 케이싱(9)의 수직중심축에 정렬된 상태로 상기 타겟(240)을 지지하는 승강프레임 수단(242, 244, 246, 248)을 구비하며 상기 케이싱(9) 내부에서 로우프(220)를 사용하여 승강되는 승강타겟부(24)와;

상기 케이싱(9)의 수직중심축에 정렬되는 원점 표식(280a)과 이 원점 표식(280a) 주위에 방위각 표식(280b)이 표시되어 있으며 상기 레이저(26)에서 상기 타켓(240)에 원점판(280)과 수직한 방향(A)으로 출력되는 광(B)이 통과하면서 상(C)을 맺도록 구성된 투명 재질의 원점판(280) 및 상기 원점판(280)의 원점 표식(280a)이 상기 케이싱(9)의 수직중심축에 정렬된 상태로 상기 케이싱(9)의 상단부에 수평으로 고정되도록 지지하는 지지프레임 수단(282, 284, 286, 288)을 구비하는 베이스부(28)를

포함하는 것을 특징으로 하는, 수직 직진도 측량장치.
제 1 항에 있어서, 상기 승강타겟부(24)의 상기 승강프레임 수단(242, 244, 246, 248)을 로우프(220)로 연결한 상태에서 상기 케이싱(9) 내부에서 수직 방향으로 자동 승강시키기 위한 승강구동기(22)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수직 직진도 측량장치.
제 1 항에 있어서, 상기 승강 타겟부(24)의 상기 승강프레임 수단(242, 244, 246, 248)은, 상기 타겟(240)을 수평하게 지지하기 위한 지지 플레이트(242)와; 상기 지지 플레이트(242)로부터 상기 케이싱(9)의 직경 길이보다 작은 길이로 방사상으로 수평 돌출 연장되고 각각의 일단부는 상기 케이싱(9)의 내주면에 접촉하는 면적이 최소화되는 형상을 하는 접촉팁(247, 249)을 구비하는 적어도 2개의 로케이팅 아암(246, 248)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 직진도 측량장치.
지반(1)에 수직으로 굴착공(90)을 굴착하고 상기 굴착공(90) 내부에 일정 직경의 케이싱(9)을 삽입한 후, 이 케이싱(9)의 수직 방향에서의 직진도를 측정하기 위한 수직 직진도 측량방법으로서,

직진성 광을 출력하는 레이저(26)로부터의 광을 반사하기 위해 상이한 색상을 갖는 복수의 영역(240a, 240b, 240c)을 구비하는 타겟(240)과 상기 타켓(240)을 상기 케이싱(9)의 수직중심축에 정렬된 상태로 상기 타겟(240)을 지지하는 승강프레임 수단(242, 244, 246, 248)을 구비하는 승강타겟부(24)를 상기 케이싱(9)의 상단부로부터 상기 케이싱(9) 내부에서 로우프(220)를 사용하여 하강시키는 단계와;

상기 케이싱(9)의 수직중심축에 정렬된 상태로 상기 케이싱(9)의 상단부에 수평으로 고정된 투명 재질의 원점판(280)을 구비하는 베이스부(28) 상부에 위치되고 수평이동가능한 상기 레이저(26)로부터 상기 원점판(280)과 수직한 방향(A)으로 상기 타겟(240)을 향하여 상기 원점판(280)을 통하여 광(B)을 출력시켜 상기 원점판(280)에 상(C)을 맺히도록 하는 단계와;

상기 상(C)이 상기 원점판(280)의 원점 표식(280a)으로부터 방사상으로 이격된 거리(d)와 그 방위각(a)을 측정하는 단계와;

상기 타겟(240)이 하강한 거리(L)와 상기 방사상으로 이격된 거리(d) 및 상기 방위각(a)에 기초하여 상기 케이싱(9)의 수직 직진도를 계산하는 단계를

포함하는 것을 특징으로 하는 수직 직진도 측량방법.