KR101034543B1 - 구조물의 변형 측정방법 - Google Patents

Abstract

개시된 구조물의 변형 측정방법은 구조물의 측정점들이 모두 보이는 위치에 수평에 맞춰 광파기를 설치하는 단계와, 상기 광파기에 의하여 상기 측정점들에 대한 좌표를 측정하는 단계 및 상기 측정된 좌표값에 의해 거리를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 의하면, 측정하기 좋은 임의의 점에서 수평만 맞추면 구조물의 변형을 측정할 수 있기 때문에, 종래와 같이 매번 측정 시 같은 좌표점에서 정준 및 구심을 행하지 않아도 되므로 구조물의 변형을 측정하는데 걸리는 시간이 대폭 감소될 수 있고, 초보자라도 쉽게 측정할 수 있는 장점이 있다.

Description

구조물의 변형 측정방법{METHOD FOR MEASUREMENT TRANSFORMATION OF STRUCTURE}

본 발명은 구조물의 변형 측정방법에 관한 것으로서, 특히 측량기의 일종인 광파기를 이용하여 구조물의 기울기나 변형 등을 측정하기 위한 구조물의 변형 측정방법에 관한 것이다.

구조물의 변형 측정은 일반적으로 측량기인 광파기에 의하여, 상기 광파기에 의한 구조물의 변형 측정방법은 크게 2가지로 구분할 수 있다.

첫번째는 현재 상태의 변형을 측정하는 방법으로서, 건물의 기울기나 보 또는 슬래브의 처짐에 의한 변형을 측정하는 방법이다.

두번째는 시간의 경과에 따라 구조물의 변형 상태를 측정하는 방법으로서, 일정한 시간 간격마다, 예컨대 1년마다, 변형 상태를 측정하여 구조물의 변형 진행 여부를 측정하는 방법이다.

구조물의 안전성 평가를 위하여는 현재 상태에서의 구조물 변형보다 구조물 의 변형이 계속 진행 중이어서 구조물의 상태가 불안정한 지, 구조물의 변형이 중단되어 안정적인지의 여부가 중요하다.

이에 따라 구조물의 시간 경과에 따른 변형을 측정하기 위하여 지속적으로 구조물을 측정하는 업무가 증가하고 있다.

도 1은 종래 광파기에 의하여 구조물의 변형을 측정하는 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 구조물의 변형 측정방법은 먼저 자를 이용하여 지표로부터 본체 기계고를 잰 후(S1), 시준고를 0으로 입력한다(S2).

다음으로, 측정 대상을 지정하고(S3), 정준 및 구심을 행한 후(S4) 방위각을 0으로 입력한다(S5).

마지막으로, 측정하고자 하는 점을 좌표 측정한다(S6).

그러나, 이러한 방법은 상기의 순서에 따라 측량을 하여야 하기 때문에 항상 같은 점을 찾아서 정준 및 구심을 하여야 하므로 측량 기술 및 경험이 필요하고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 측량 기술 및 경험이 없는 초보자라도 빠른 시간 내에 구조물의 변형을 측정할 수 있는 개선된 구조물의 변형 측정방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 구조물의 변형 측정방법은 구조물의 측정점들이 모두 보이는 위치에 수평에 맞춰 광파기를 설치하는 단계; 상기 광파기에 의하여 상기 측정점들에 대한 좌표를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 좌표값에 의해 거리를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 구조물의 자체 변형 및 시간 경과에 따른 상대적인 변위량의 측정 시, 상기 광파기의 높이 및 방위각은 최초 측정 시의 설정값에 비의존적일 수 있다.

상기 구조물의 시간 경과에 따른 상대적인 변위량은 상기 구조물의 특정점 및 상기 구조물 인근의 고정된 지점 양 지점의 측정에 의할 수 있다.

상기 구조물의 기울기는 수직 방향에 있는 A 지점(X1,Y1,Z1) 및 B 지점(X2,Y2,Z2)의 좌표값을 측정하여 구하되, X 방향의 기울기는 tan^-1 (Z2-Z1)/(X2-X1) 이고, Y 방향의 기울기는 tan^-1 (Z2-Z1)/(Y2-Y1) 이며, Z 방향의 기울기는 Z2-Z1 인 수학식으로 구할 수 있다.

본 발명에 따른 구조물의 변형 측정방법에 의하면, 측정하기 좋은 임의의 점에서 수평만 맞추면 구조물의 변형을 측정할 수 있기 때문에, 종래와 같이 매번 측정 시 같은 좌표점에서 정준 및 구심을 행하지 않아도 되므로 구조물의 변형을 측정하는데 걸리는 시간이 대폭 감소될 수 있고, 초보자라도 쉽게 측정할 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 구조물의 변형 측정방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변형 측정방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 구조물의 변형 측정방법은 광파기 설치 단계(S10)와, 좌표 측정 단계(S20) 및 측정 거리 계산 단계(S30)를 포함할 수 있다.

먼저, 상기 구조물의 변형 측정방법 중 측정 시점에서의 구조물의 변형, 즉 건물의 기울기 및 보나 슬래브의 처짐을 측정하기 위하여는 측정하고자 하는 측정점들이 모두 보이는 임의의 위치에 광파기를 설치한다(S10).

본 발명에서는 측정하고자 하는 모든 지점을 한번의 광파기 설치로 측정하여야 하므로, 즉 광파기를 측정하고자 하는 지점에 따라 이동하여 설치한 후 측정하 는 것이 아니라 처음 설치된 위치에서 모든 지점을 측정하여야 하므로, 처음 광파기 설치 시 측정을 원하는 측정점 모두가 보이는 곳에 상기 광파기를 설치하여야 한다.

이때, 상기 광파기는 수평을 맞추는 것으로 족하고, 높이 및 방위각은 임의로 설정할 수 있다.

다음으로, 측정하고자 하는 지점을 좌표 측정하는데, 상기 좌표는 X,Y,Z의 3차원 좌표값을 나타낸다(S20).

마지막으로, 측정된 좌표값에 의하여 상기 구조물의 변형량을 구한다(S30).

상기 구조물의 기울기 계산은 수직 방향에 있는 적어도 2점인 A 지점(X1,Y1,Z1) 및 B 지점(X2,Y2,Z2)을 측정하여 X 방향과, Y방향 및 Z 방향에 대한 각각의 기울기를 계산한다.

여기서, 상기 Z 방향에 대한 기울기는 보나 슬래브의 처짐 현상을 나타내는 값일 수 있다.

먼저, X 방향의 기울기는 tan^-1 (Z2-Z1)/(X2-X1)의 수학식에 의하여 계산하고, Y 방향의 기울기는 tan^-1 (Z2-Z1)/(Y2-Y1)의 수학식에 의하여 계산하며, Z 방향의 기울기는 (Z2-Z1)의 수학식에 의하여 계산할 수 있다.

상기 구조물의 변형 측정방법 중 시간 경과에 따른 구조물의 변형을 측정하는 방법은 상기와 마찬가지로 측정하고자 하는 측정점들이 모두 보이는 임의의 위치에 광파기를 수평이 되도록 설치한 후 임의의 높이 및 방위각을 갖게 한다(S10).

다음으로, 상기 측정점들의 좌표를 측정하는데, 이때의 상기 측정점들은 구조물에 있는 특정 지점 및 상기 구조물 인근에 있는 고정된 지점을 함께 측정한다(S20).

이때, 시간차를 두고, 예컨대 최초 측정한 때로부터 1년이 지난 후에 측정하는 경우, 종래에는 최초 측정 시에 설정되어 있던 광파기의 높이 및 방위각이 1년 지난 후에 측정하는 때에도 동일한 값을 가져야 한다.

그러나, 본 발명에서는 최초의 측정 시와 1년이 지난 후의 측정 시, 광파기의 높이 및 방위각이 최초 설정값과 동일하지 않아도 되는 장점이 있다.

상기 특정점C(X3,Y3,Z3) 및 상기 고정점D(X4,Y4,Z4)의 측정에 의한 구조물의 변형 측정은 다음의 수학식에 의할 수 있다.

CD = {(X4-X3)² + (Y4-Y3)² + (Z4-Z3)² }^1/2

상기와 같은 수학식에 의하여 구조물의 특정 지점 및 구조물 인근의 고정 지점에 대하여 시간차를 두고 거리를 계산하게 되면, 시간 경과에 따른 구조물의 변형량을 용이하게 구할 수 있게 된다(S30).

본 발명에 따른 구조물의 변형 측정방법에 의하면, 종래와 같은 복잡한 과정 및 숙련이 필요없이, 측정하고자 하는 측정점이 모두 보이는 위치에 상기 광파기를 설치만 하면 구조물의 측정 시점에서와 시간 경과에 따라 구조물의 변형량을 초보자라도 쉽고 빠르게 측정할 수 있게 되는 장점이 있다.

도 1은 종래 광파기에 의하여 구조물의 변형을 측정하는 방법을 순차적으로 나타낸 순서도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변형 측정방법을 순차적으로 나타낸 순서도.

Claims (4)

1. 구조물의 측정점들이 모두 보이는 위치에 수평에 맞춰 광파기를 설치하는 단계;

   상기 광파기에 의하여 상기 측정점들에 대한 좌표를 측정하는 단계; 및

   상기 측정된 좌표값에 의해 거리를 계산하는 단계를 포함하고,

   상기 구조물의 시간 경과에 따른 상대적인 변위량은 상기 구조물의 특정점 및 상기 구조물 인근의 고정된 지점 양 지점의 측정에 의하는 것을 특징으로 하는 구조물의 변형 측정방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 구조물의 자체 변형 및 시간 경과에 따른 상대적인 변위량의 측정 시, 상기 광파기의 높이 및 방위각은 최초 측정 시의 설정값에 비의존적인 것을 특징으로 하는 구조물의 변형 측정방법.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 구조물의 기울기는 수직 방향에 있는 A 지점(X1,Y1,Z1) 및 B 지점(X2,Y2,Z2)의 좌표값을 측정하여 구하되,

   X 방향의 기울기는 tan^-1 (Z2-Z1)/(X2-X1) 이고,

   Y 방향의 기울기는 tan^-1 (Z2-Z1)/(Y2-Y1) 이며,

   Z 방향의 기울기는 Z2-Z1 인 수학식으로 구하는 것을 특징으로 하는 구조물의 변형 측정방법.

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