KR101080691B1 - 층별 침하계, 층별 침하 계측 시스템, 층별 침하 계측 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반의 침하를 실시간으로 감시할 수 있는 층별 침하계의 케이스 내부의 센서 장착대에 로터리형 가변 저항기와 경사 측정기를 함께 장착하여, 기준 로드에 대한 층별 침하계의 이동량과 층별 침하계의 경사도 변화를 함께 감지하여 보다 정확한 지반의 유동 상태를 확인할 수 있는 층별 침하계에 관한 것으로서, 천공에 삽입되어 주변 지반에 활착되기 위한 활착부와, 천공에 삽입된 기준 로드와의 상대 이동을 감지하기 위하여 상기 활착부의 연직 방향에 마련되는 감지부와, 상기 활착부와 상기 감지부를 고정 연결하는 연결부를 포함하여 이루어지는 층별 침하계에 있어서 : 상기 감지부는 ; 상기 연결부에 연결되되 내부가 비어있는 원통형 박스 형태로서 상부덮개 및 하부덮개 각각에 기준 로드 관통구가 형성된 케이스와 ; 상기 케이스 내부에 고정 마련되는 센서 장착대와 ; 그 주면이 상기 기준 로드와 접하도록 마련되어 상기 기준 로드와의 상대 이동에 따라 연동 회전하도록 상기 센서 장착대에 회전 가능하게 마련되는 접동자와 ; 상기 센서 장착대에 회전 가능하게 마련된 다수의 기어들의 연결체로서 상기 접동자의 회전에 따라 연동하여 회전하는 기어 연결체와 ; 상기 센서 장착대에 고정 마련되어 상기 기어 연결체 중 어느 하나의 기어의 회전에 따라 그 저항값이 변화되는 로터리형 가변 저항기와 ; 상기 센서 장착대에 고정 마련되어 상기 센서 장착대의 경사도를 감지하는 경사 측정기 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

층별 침하계, 층별 침하 계측 시스템, 층별 침하 계측 방법{MULTI-LAYER SETTLEMENT METER, MULTI-LAYER SETTLEMENT METERING SYSTEM, MULTI-LAYER SETTLEMENT METERING METHOD}

본 발명은 연약지반 등의 침하를 계측하기 위한 층별 침하계 및 이를 이용한 층별 침하 계측 시스템 및 층별 침하 계측 방법이다.

일반적으로 토목공사 중 항만, 공항, 택지조성, 플랜트, 하천제방, 도로, 댐 등의 공사들은 연약지반의 침하 관리가 매우 중요하다.

이와 같은 연약지반의 침하 관리를 위하여 이를 계측하기 위한 목적으로 층별 침하계가 이용되고 있다.

종래의 일반적인 층별 침하계는 지중으로 천공을 형성한 후 다수의 층별 침하계가 장착된 기준 로드를 천공에 삽입한 후 기준 로드의 하단부(통상 압입용 강관이 장착됨)가 지지층에 지지되도록 한 후 해당 층별 침하계가 위치한 심도의 침하를 계측하게 된다.

구체적으로는 층별 침하계가 천공에 삽입된 후 주변 지반에 활착된 상태로 되며, 이 상태에서 층별 침하계는 주변 지반과 함께 이동하게 되어 기준 로드에 대한 층별 침하계의 이동을 계측함으로서 해당 심도의 침하량을 계측할 수 있는 것이다.

이와 같은 층별 침하계는 모두, 기준 로드에 대한 층별 침하계의 이동량만을 검출할 뿐이다.

그러나 실제로 지반의 침하는 연직 방향으로만 발생하지 않는다. 가령, 연약지반에 가해지는 성토하중이 지반이 견딜 수 있는 힘보다 더욱 크게 되면, 지반은 수직 방향으로의 침하는 물론 측방으로의 변위(수평 변위)가 함께 발생하게 된다.

즉, 지중에는 연직방향으로의 변위는 물론이며 수평방향으로의 변위도 함께 발생하게 된다.

그러나 종래의 층별 침하계는 단순히 기준 로드에 대한 층별 침하계의 이동량만을 검출하고 이를 이용하여 해당 심도의 침하량을 산출하기 때문에, 지중에서 수평 변위가 발생한 경우에도 상당히 큰 오차를 가질 수 밖에 없다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지반의 침하를 실시간으로 감시할 수 있는 층별 침하계의 케이스 내부의 센서 장착대에 로터리형 가변 저항기와 경사 측정기를 함께 장착하여, 기준 로드에 대한 층별 침하계의 이동량과 층별 침하계의 경사도 변화를 함께 감지하여 보다 정확한 지반의 유동 상태를 확인할 수 있는 층별 침하계, 층별 침하 계측 시스템, 층별 침하 계측 방법을 제공하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 천공에 삽입되어 주변 지반에 활착되기 위한 활착부와, 천공에 삽입된 기준 로드와의 상대 이동을 감지하기 위하여 상기 활착부의 연직 방향에 마련되는 감지부와, 상기 활착부와 상기 감지부를 고정 연결하는 연결부를 포함하여 이루어지는 층별 침하계에 있어서 : 상기 감지부는 ; 상기 연결부에 연결되되 내부가 비어있는 원통형 박스 형태로서 상부덮개 및 하부덮개 각각에 기준 로드 관통구가 형성된 케이스와 ; 상기 케이스 내부에 고정 마련되는 센서 장착대와 ; 그 주면이 상기 기준 로드와 접하도록 마련되어 상기 기준 로드와의 상대 이동에 따라 연동 회전하도록 상기 센서 장착대에 회전 가능하게 마련되는 접동자와 ; 상기 센서 장착대에 회전 가능하게 마련된 다수의 기어들의 연결체로서 상기 접동자의 회전에 따라 연동하여 회전하는 기어 연결체와 ; 상기 센서 장착대에 고정 마련되어 상기 기어 연결체 중 어느 하나의 기어의 회전에 따라 그 저항값이 변화되는 로터리형 가변 저항기와 ; 상기 센서 장착대에 고정 마련되어 상기 센서 장착대의 경사도를 감지하는 경사 측정기 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 센서 장착대는 상기 기준 로드를 사이에 두도록 서로 평행하게 마련되는 제1장착판과 제2장착판을 포함하여 이루어지며, 상기 접동자는 상기 2개의 장착판 사이에 회전 가능하게 마련되며, 상기 제1장착판에는 상기 기어 연결체가 회전 가능하게 마련되며, 상기 제2장착판에는 상기 로터리형 가변 저항기 및 상기 경사 측정기가 마련되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 케이스의 상부덮개에 케이블 삽입구가 형성되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서 ; 상기 연결부는 상기 활착부와 상기 감지부를 고정 연결하는 다수의 연결바이며 ; 상기 활착부는, 외주면 상부에 유압실이 형성되며 상기 유압실에 작동유체를 공급하기 위한 유압공급구가 형성된 실린더 형태의 유압실용 실린더와, 상기 유압실용 실린더의 외주면을 따라 상하로 슬라이딩 가능하게 마련되되 상기 유압실에 공급된 작동유체의 압력에 의하여 이동하는 실린더 형태의 피스톤용 실린더와, 상기 유압실용 실린더의 외주면을 따라 복수로 마련되되 하단이 상기 유압실용 실린더의 외주면 하단에 고정되며 상단이 상기 피스톤용 실린더로부터 힘을 받도록 마련되어 그 길이방향 중간부가 절곡되도록 이루어지는 다수의 절곡판과, 상기 절곡판과 나란히 마련되되 상단부가 상기 절곡판의 상단부에 고정되는 제1앵 커다리와, 상기 제1앵커다리와 중첩되도록 상기 절곡판과 나란히 마련되되 하단부가 상기 절곡판의 하단부에 고정되는 제2앵커다리를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 절곡판의 길이방향 중간부는 상기 절곡판의 다른 부위에 비하여 감소된 단면적을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 사상으로, 천공에 삽입되는 기준 로드의 길이 방향을 따라 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 층별 침하계가 복수로 마련되되, 지표면에 상기 층별 침하계가 전송한 신호를 받아 이를 이용하여 해당 층별 침하계가 위치한 심도의 지반 침하량을 산출하는 데이터 취득부를 포함하여 이루어지는 층별 침하 계측 시스템에 있어서 : 상기 데이터 취득부는 각각의 층별 침하계의 침하량, 각각의 층별 침하계의 경사도를 산출하며, 상기 산출된 각각의 층별 침하계의 경사도를 이용하여 상기 산출된 각각의 층별 침하계의 침하량을 보정하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또다른 사상으로, 데이터 취득부가 기준 로드의 길이 방향을 따라 배치된 각각의 층별 침하계로부터 각각의 층별 침하계에서 감지한 지반 침하량과 경사도에 해당하는 신호를 받아 해당 층별 침하계가 위치한 심도의 지반 침하량과 경사도를 산출하되, 상기 산출된 경사도를 이용하여 상기 산출된 경사도를 전송한 해당 층별 침하계의 지반 침하량을 보정하는 것을 특징으로 하는 층별 침하 계측 방법을 제공하게 된다.

상기와 같이 본 발명은, 지반의 침하를 실시간으로 감시할 수 있는 층별 침하계의 케이스 내부의 센서 장착대에 로터리형 가변 저항기와 경사 측정기를 함께 장착하여, 기준 로드에 대한 층별 침하계의 이동량과 층별 침하계의 경사도 변화를 함께 감지한 후 감지된 경사도에 의하여 층별 침하계의 이동량을 보정하도록 함으로써 보다 정확한 지반의 유동 상태를 확인할 수 있는 층별 침하계, 층별 침하 계측 시스템, 층별 침하 계측 방법을 제공할 수 있게 된다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 의한 일 실시예에 의한 층별 침하계의 사시도이며, 도 2는 도 1의 개념 단면도이며, 도 3은 도 1에서 제1,2앵커다리가 활착된 상태의 사시도이며, 도 4는 도 3의 개념 단면도이며, 도 5는 절곡판과 제1,2앵커다리의 결합 상태를 도시한 도면이며, 도 6은 센서 장착대의 사시도이며, 도 7은 도 1의 층별 침하계가 기준 로드에 장착된 상태의 개념도이며, 도 8은 도 7의 도면이 활착된 상태의 개념도이며, 도 9는 본 층별 침하계에 의하여 감지되는 값이 보정되는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 본 발명에 의한 하나의 실시예로서 접동 저항식 층별 침하계를 설명한다.

본 층별 침하계(100)는 활착부(110), 복수의 연결바(120), 감지부(130)로 이루어진다.

활착부(110)는 천공에 삽입되어 주변 지반에 활착되기 위한 부위이다.

본 활착부(110)는 작동유체의 압력 상승에 따라 제1앵커다리(114) 및 제2앵커다리(115)가 서로 조합되어 "X"자 형태를 이루면서 주변에 활착된다.

활착부(110)는 유압실용 실린더(111), 피스톤용 실린더(112), 절곡판(113), 제1앵커다리(114), 제2앵커다리(115)로 이루어진다.

유압실용 실린더(111)와 피스톤용 실린더(112)가 서로 조합되어 유압실(111a)을 형성한다.

유압실용 실린더(111)는 실린더 형태로 형성되되, 그 외주면 상부에 유압실(111a)이 형성된다. 아울러 유압실용 실린더(111)에는 작동유체를 공급하기 위한 유압공급구(111b)가 형성되어 있다.

유압실용 실린더(111)에 상하로 형성된 중공은 기준 로드(200) 및 케이블, 유압튜브 등이 통과하는 통로로서 이용된다.

피스톤용 실린더(112)는 유압실용 실린더(111)의 상단부를 포위하는 실린더 형태이며, 유압실용 실린더(111)의 외주면을 따라 상하로 이동 가능하게 마련된다.

아울러 피스톤용 실린더(112)의 내주면 일부는 유압실(111a)을 밀폐시키는 기능을 하게 된다.

따라서 유압실(111a) 내부의 작동유체의 압력이 상승하게 되면 피스톤용 실린더(112)는 작동유체의 압력을 받아 하부로 이동하게 된다.

유압실용 실린더(111)의 외주면 하단부에는 그 외주면을 따라 다수의 절곡판(113)이 마련되어 있다.

절곡판(113)은 그 하단이 유압실용 실린더(111)의 외주면에 용접 고정되며, 그 상단이 피스톤용 실린더(112)가 하부로 이동할 때 피스톤용 실린더(112)의 하면과 만날 수 있도록 되어 있다.

아울러 절곡판(113)은 조립전에 미리 그 길이방향의 중간부를 중심으로 약 4°정도 절곡되어 있는 상태이다. 따라서 절곡판(113)은 그 길이방향으로 압축력을 받을 경우 길이방향의 중간부를 중심으로 쉽게 절곡될 수 있다.

또한 절곡판(113)은 보다 원활하게 절곡될 수 있도록 그 길이방향 중간부에 절곡용 구멍(113a)을 형성하여, 절곡판(113)의 길이방향 중간부가 절곡판(113)의 다른 부위에 비하여 감소된 단면적을 가지도록 하고, 이에 의하여 절곡판(113)이 보다 쉽게 절곡될 수 있도록 하였다(도 5 참조).

한편, 각각의 절곡판(113)의 외측에는 제1앵커다리(114)와 제2앵커다리(115)가 부착된다(도 5 참조).

제1앵커다리(114)는 절곡판(113)의 외측에 절곡판(113)과 나란히 마련되되 그 상단부가 절곡판(113)의 상단부에 용접 고정되도록 하였다.

아울러 제2앵커다리(115)는 제1앵커다리(114)와 중첩되도록 절곡판(113)의 외측에 절곡판(113)과 나란히 마련되되 그 하단부가 절곡판(113)의 하단부에 용접 고정되도록 하였다.

따라서 활착부(110)의 구동전에는 제1앵커다리(114)와 제2앵커다리(115)가 거의 동일 평면상에서 나란히 배치되나(도 1 및 도 2), 활착부(110)의 구동시 즉 유압실용 실린더(111)의 유압실(111a)에 작동유체가 공급되어 작동유체의 압력이 상승하게 되면 피스톤용 실린더(112)가 작동유체의 압력에 의하여 하부로 이동하게 되고, 피스톤용 실린더(112)는 하부로 이동하면서 절곡판(113)의 상단과 만나게 되어 절곡판(113)을 압박하며 이에 의하여 절곡판(113)이 그 길이방향 중간부를 중심으로 "V"자 형태로 절곡된다. 절곡판(113)이 "V"자 형태로 절곡되면서 제1앵커다리(114)와 제2앵커다리(115)는 서로 조합되어 "X"자 형태를 만들면서 주변 지반에 고정된다(도 3 및 도 4).

연결바(120)는 활착부(110)와 감지부(130)를 고정 연결하기 위한 연결부로서 기능한다. 따라서 연결바(120)의 상단은 활착부(110)에 고정되며 연결바(120)의 하단은 감지부(130)에 고정된다.

감지부(130)는 기준 로드(200)와의 상대 이동을 감지하기 위하여 활착부(110)의 연직 방향에 마련된다.

감지부(130)는 케이스(131), 센서 장착대(132), 접동자(133), 기어 연결체(134), 로터리형 가변 저항기(135), 경사 측정기(136) 등으로 이루어진다.

케이스(131)는 연결바(120)에 연결되되 내부가 비어있는 원통형 박스 형태이이며, 내부에 마련되는 로터리형 가변 저항기(135) 및 경사 측정기(136) 등을 외부로부터 보호하게 된다.

케이스(131)의 상부덮개와 하부덮개 각각에는 기준 로드 관통구(131a, 131b)가 형성되어 있다.

아울러 케이스(131)의 상부덮개에는 케이블 삽입구(131c)가 형성되어 있다.

이와 같이 케이스(131)는 기준 로드 관통구(131a, 131b), 케이블 삽입구(131c)를 제외하고는 외부에 대하여 밀폐되어 있어, 내부 장치들을 보호하게 된다.

기준 로드 관통구(131a, 131b)는 본 감지부(130)의 중앙을 따라 기준 로드(200)가 관통하기 위하여 마련된다.

케이블 삽입구(131c)는 본 감지부(130)의 로터리형 가변 저항기(135) 및 경사 측정기(136)의 검출값을 지표면의 데이터 취득부(미도시)로 전달하기 위한 케이블이 관통하는 부위이다.

케이스(131)의 내부에 센서 장착대(132)가 고정 마련된다. 즉, 센서 장착대(132)의 상단이 케이스(131)의 상부덮개에 고정된다.

센서 장착대(132)에는 적어도 접동자(133), 기어 연결체(134), 로터리형 가 변 저항기(135), 경사 측정기(136)가 마련된다.

센서 장착대(132)로서 제1장착판(132a)와 제2장착판(132b)이 필요하다.

제1장착판(132a)와 제2장착판(132b)은 기준 로드(200)가 그 사이를 지나도록 서로 평행하게 마련된다. 따라서 제1장착판(132a)와 제2장착판(132b)은, 기준 로드(200)가 수직으로 연장됨에 따라, 수직으로 자세를 잡게 된다.

제1장착판(132a)과 제2장착판(132b) 사이에 접동자(133)가 회전 가능하게 마련된다.

접동자(133)는 그 주면이 기준 로드(200)와 접하도록 마련되어 기준 로드(200)와의 상대 이동에 따라 연동 회전된다.

아울러 제1장착판(132a)에는 다수의 기어들이 서로 연결되어 연결체를 형성하는 기어 연결체(134)가 마련된다.

기어 연결체(134)를 이루는 다수의 기어들은 모두 제1장착판(132a)에 대하여 회전 가능하게 마련되며 각각의 기어들의 회전축은 서로 평행을 이루게 된다.

또한 기어 연결체(134) 중 어느 하나의 기어는 접동자(133)의 회전축에 결합되는 구동기어(134a)이다.

이와 같은 기어 연결체(134)는 구동 기어(134a)의 회전을 감속 전달하기 위한 구성이다.

제2장착판(132b)에는 기어 연결체(134) 중 어느 하나의 기어, 구체적으로는 종동 기어(134b)의 회전에 따라 그 저항값이 변화되는 로터리형 가변 저항기(135)가 마련된다.

본 실시예는 구동 기어(134a)에 대하여 감속비를 달리하는 2개의 종동 기어(134b)가 존재하지만, 종동 기어(134b)의 숫자는 실시예에 따라 변경될 수 있다.

본 실시예의 로터리형 가변 저항기(135)는 종동 기어(134b)의 회전에 따라 그 저항값이 변화하며, 아울러 한 바퀴 회전 후 다시 원점으로 복귀하는 무한 회전형 로터리형 가변 저항기(rotary type potentiometer)이다.

본 실시예에서 하부의 가변 저항기(135)가 한 바퀴 회전을 하면 이는 상부의 가변 저항기(135)의 단위 눈금에 해당하게 된다.

따라서 2개의 가변 저항기(135)로서 대변위의 계측이 가능하게 된다.

한편, 제2장착판(132b)에 경사 측정기(136)가 마련된다.

경사 측정기(136)는 기울기 변화에 따라 그 출력 전압값이 변화되는 것이 일반적이다.

경사 측정기(136, "기울기 센서","tiltmeter"라고도 함)는 제2장착판(132b)의 경사도를 감지하게 되며, 제2장착판(132b)의 경사도는 활착부(110)의 경사도와 동일하다.

따라서 경사 측정기(136)에서 감지하는 경사도는 본 층별 침하계(100)의 경사도이다.

본 실시예의 작용을 설명한다.

지반을 연직 방향으로 천공을 형성한다.

이후 기준 로드(200)에 기준 로드(200)의 길이 방향을 따라 복수의 접동 저항식 층별 침하계(100)를 배치한다. 층별 침하계(100)는 기준 로드(200)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능한 상태이다.

즉 기준 로드(200)가 감지부(130)의 기준 로드 관통구(131a, 131b) 및 활착부(110)의 중심을 지나도록 각각의 층별 침하계(100)를 장착한다.

이와 같은 상태로 기준 로드(200)를 천공에 삽입하며 기준 로드(200)의 하단부(구체적으로는 압입용 강관이 장착되는 것이 일반적임)는 지지층에 고정된다.

이때 층별 침하계(100)에는 로터리형 가변 저항기(135) 및 경사 측정기(136)로부터 감지된 값을 지표면에 전달하기 위한 케이블이 연결된다. 케이블은 케이블 삽입구(131c)를 지나 로터리형 가변 저항기(135) 및 경사 측정기(136)에 연결된다.

아울러 활착부(110)의 유압공급구(111b)에는 지표면에서 유압을 공급하기 위한 유압튜브가 연결된다.

이러한 상태에서 천공에 그라우팅을 실시한다.

그라우팅 후 지표면에서 유압튜브를 통하여 유압실(111a)에 작동유체를 공급하고 작동유체의 압력을 상승시키며, 이에 의하여 피스톤용 실린더(112)가 하부로 이동하여 절곡판(113)을 "V"자 형태로 절곡시키며 아울러 제1앵커다리(114) 및 제2앵커다리(115)가 서로 조합되어 "X"자 형태를 이루면서 주변 지반에 활착된다.

이후 지표면으로 연결된 케이블에는 데이터 취득부(미도시)가 연결되며, 데이터 취득부(미도시)는 로터리형 가변 저항기(135) 및 경사 측정기(136)의 감지값을 실시간으로 혹은 일정한 주기로 전기적 신호로서 취득하여 지반의 침하량을 산 출한다.

즉, 복수로 마련된 각각의 층별 침하계(100)의 각각의 심도에 해당하는 지반의 침하량과 경사도를 산출하게 되는 것이다.

이때 로터리형 가변 저항기(135)는 기준 로드(200)에 대한 층별 침하계(100)의 상대 이동량만을 감지하며, 아울러 경사 측정기(136)는 해당 층별 침하계(100)의 경사도를 감지하게 된다.

이와 같이 로터리형 가변 저항기(135)로부터 산출되는 침하량을 경사 측정기(136)로부터 산출되는 경사도를 이용하여 보정하면, 해당 층별 침하계(100)의 수평 변위와 수직 변위 모두를 산출할 수 있다.

즉 본 층별 침하계(100)에서 산출하는 변위량과 경사도는 도 9의 dL과 dθ에 해당한다. 즉, 각각의 층별 침하계(100)에서 전송하는 신호에 의하여 (dL1,dθ1), (dL2,dθ2), (dL3,dθ3)가 산출된다. 이때 dL1,dL2,dL3는 기준 로드(200)에 대한 상대 이동량이다.

이와 같이 dL과 dθ가 주어지면, 삼각함수를 이용하여 이에 해당하는 dx와 dy를 산출할 수 있으며, 이때 dy는 보정된 침하량이다.

즉, 각각의 층별 침하계(100)의 해당 심도에서의 보정된 침하량인 dy1, dy2, dy3를 구할 수 있게 된다.

dy는 보정된 침하량으로서 dL에 비하여 매우 정확한 침하량이다.

dy와 dL의 차이는 경사도가 클수록 크게 되며, 물론 dθ가 0인 경우에는 dL과 dy는 서로 동일하다.

데이터 취득부(미도시)로서 케이블 등에 직접 연결되는 노트북 등을 상정할 수도 있다.

경우에 따라서 데이터 취득부(미도시)는, 케이블에 연결되는 무선 전송부와 상기 무선 전송부가 전송한 데이터를 무선으로 전송받아 이를 관리하는 중앙관리부로 구성할 수도 있다.

후자의 경우 넓은 현장의 여러 곳에 침하량 계측을 위한 천공이 있을 경우 이를 동시에 관리하고 또한 전체적인 지반의 변동을 관리하는 것이 가능하게 된다.

이와 같은 데이터 취득부의 원격 및 중앙 일괄 관리를 위한 구성은 일반적인 구성이므로 상세한 설명을 생략한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 연약지반의 침하량을 관리하기 위하여 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 일 실시예에 의한 층별 침하계의 사시도,

도 2는 도 1의 개념 단면도,

도 3은 도 1에서 제1,2앵커다리가 활착된 상태의 사시도,

도 4는 도 3의 개념 단면도,

도 5는 절곡판과 제1,2앵커다리의 결합 상태를 도시한 도면,

도 6은 센서 장착대의 사시도,

도 7은 도 1의 층별 침하계가 기준 로드에 장착된 상태의 개념도,

도 8은 도 7의 도면이 활착된 상태의 개념도,

도 9는 본 층별 침하계에 의하여 감지되는 값이 보정되는 방식을 설명하기 위한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 층별 침하계

110 : 활착부 111 : 유압실용 실린더

112 : 피스톤용 실린더 113 : 절곡판

114 : 제1앵커다리 115 : 제2앵커다리

120 : 연결바

130 : 감지부 131 : 케이스

132 : 센서 장착대 133 : 접동자

134 : 기어 연결체 135 : 로터리형 가변 저항기

136 : 경사 측정기

200 : 기준 로드

Claims (7)

1. 천공에 삽입되어 주변 지반에 활착되기 위한 활착부와, 천공에 삽입된 기준 로드와의 상대 이동을 감지하기 위하여 상기 활착부의 연직 방향에 마련되는 감지부와, 상기 활착부와 상기 감지부를 고정 연결하는 연결부를 포함하여 이루어지는 층별 침하계에 있어서 :

   상기 감지부는 ; 상기 연결부에 연결되되 내부가 비어있는 원통형 박스 형태로서 상부덮개 및 하부덮개 각각에 기준 로드 관통구가 형성된 케이스와 ; 상기 케이스 내부에 고정 마련되는 센서 장착대와 ; 그 주면이 상기 기준 로드와 접하도록 마련되어 상기 기준 로드와의 상대 이동에 따라 연동 회전하도록 상기 센서 장착대에 회전 가능하게 마련되는 접동자와 ; 상기 센서 장착대에 회전 가능하게 마련된 다수의 기어들의 연결체로서 상기 접동자의 회전에 따라 연동하여 회전하는 기어 연결체와 ; 상기 센서 장착대에 고정 마련되어 상기 기어 연결체 중 어느 하나의 기어의 회전에 따라 그 저항값이 변화되는 로터리형 가변 저항기와 ; 상기 센서 장착대에 고정 마련되어 상기 센서 장착대의 경사도를 감지하는 경사 측정기 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 층별 침하계.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서 장착대는 상기 기준 로드를 사이에 두도록 서로 평행하게 마련되 는 제1장착판과 제2장착판을 포함하여 이루어지며, 상기 접동자는 상기 2개의 장착판 사이에 회전 가능하게 마련되며, 상기 제1장착판에는 상기 기어 연결체가 회전 가능하게 마련되며, 상기 제2장착판에는 상기 로터리형 가변 저항기 및 상기 경사 측정기가 마련되는 것을 특징으로 하는 층별 침하계.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 케이스의 상부덮개에 케이블 삽입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 층별 침하계.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서 ;

   상기 연결부는 상기 활착부와 상기 감지부를 고정 연결하는 다수의 연결바이며 ;

   상기 활착부는, 외주면 상부에 유압실이 형성되며 상기 유압실에 작동유체를 공급하기 위한 유압공급구가 형성된 실린더 형태의 유압실용 실린더와, 상기 유압실용 실린더의 외주면을 따라 상하로 슬라이딩 가능하게 마련되되 상기 유압실에 공급된 작동유체의 압력에 의하여 이동하는 실린더 형태의 피스톤용 실린더와, 상기 유압실용 실린더의 외주면을 따라 복수로 마련되되 하단이 상기 유압실용 실린더의 외주면 하단에 고정되며 상단이 상기 피스톤용 실린더로부터 힘을 받도록 마 련되어 그 길이방향 중간부가 절곡되도록 이루어지는 다수의 절곡판과, 상기 절곡판과 나란히 마련되되 상단부가 상기 절곡판의 상단부에 고정되는 제1앵커다리와, 상기 제1앵커다리와 중첩되도록 상기 절곡판과 나란히 마련되되 하단부가 상기 절곡판의 하단부에 고정되는 제2앵커다리를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 층별 침하계.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 절곡판의 길이방향 중간부는 상기 절곡판의 다른 부위에 비하여 감소된 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 층별 침하계.
6. 천공에 삽입되는 기준 로드의 길이 방향을 따라 제1항 또는 제2항의 층별 침하계가 복수로 마련되되, 지표면에 상기 층별 침하계가 전송한 신호를 받아 이를 이용하여 해당 층별 침하계가 위치한 심도의 지반 침하량을 산출하는 데이터 취득부를 포함하여 이루어지는 층별 침하 계측 시스템에 있어서 :

   상기 데이터 취득부는 각각의 층별 침하계의 침하량, 각각의 층별 침하계의 경사도를 산출하며, 상기 산출된 각각의 층별 침하계의 경사도를 이용하여 상기 산출된 각각의 층별 침하계의 침하량을 보정하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 층별 침하 계측 시스템.
7. 데이터 취득부가 기준 로드의 길이 방향을 따라 배치된 각각의 층별 침하계로부터 각각의 층별 침하계에서 감지한 지반 침하량과 경사도에 해당하는 신호를 받아 해당 층별 침하계가 위치한 심도의 지반 침하량과 경사도를 산출하되,

   상기 산출된 경사도를 이용하여 상기 산출된 경사도를 전송한 해당 층별 침하계의 지반 침하량을 보정하는 것을 특징으로 하는 층별 침하 계측 방법.

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