KR101191131B1 - 흙막이 가시설 구조물의 변위 계측장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흙막이 가시설 구조물의 변위 계측장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 종래 가시설 구조물 배면의 지중 경사 등을 측정하는 것이 아니라 가시설 구조물 자체의 기울기와 같은 변위 정보를 실시간으로 정확하게 측정할 수 있도록 하고, 측정 정보를 유무선 기록 및 통신 장치에 의하여 원격지에서 신속하고 효율적으로 처리 및 관리할 수 있도록 하는 지중 변위 정보 계측장치에 관한 것이다.
본 발명에서는, 흙막이 가시설 구조물의 자체의 변위를 측정하기 위한 것으로서, 지중에 삽입하여 설치하는 H파일(110); 상기 H파일에 결합하는 것으로서 'ㄱ'자로 절곡된 형상의 본체(171)와 상기 본체(171)의 양 측단에서 각각 절곡하여 연장 형성되며 볼트 체결공이 형성되는 날개부(172a,172b)와 상기 본체의 저면에 결합하는 밑판(173)으로 이루어지는 계측 센서 브라켓(170); 및 상기 계측 센서 브라켓(170)의 본체(171)의 내측벽에 적어도 하나 이상 부착되는 계측 센서(161)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 구조물의 변위 계측 장치가 제안된다.

Description

흙막이 가시설 구조물의 변위 계측장치{Displacement measurement device of earth retaining temporary structure}
본 발명은 흙막이 가시설 구조물의 변위 계측장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 종래 가시설 구조물 배면의 지중 경사 등을 측정하는 것이 아니라 가시설 구조물 자체의 기울기와 같은 변위 정보를 실시간으로 정확하게 측정할 수 있도록 하고, 측정 정보를 유무선 기록 및 통신 장치에 의하여 원격지에서 신속하고 효율적으로 처리 및 관리할 수 있도록 하는 지중 변위 정보 계측장치에 관한 것이다.
각종 건축물이나 교량과 같은 토목 구조물 등을 시공하기 위하여 굴착 및 성토시 주변 흙이 무너져 내리는 현상을 방지하기 위하여 흙막이 가시설 공사를 하게 된다.
흙막이 가시설 공사는 일반적으로 H형강과 같은 파일을 항타장비로 지중에 삽입한 후 판재의 흙막이벽을 가로로 설치하는 방식으로 수행되며, 이러한 가시설 구조물을 보강하기 위하여 어스앵커(earth anchor)를 설치하기도 한다.
지중 경사계는 이러한 흙막이 가시설 구조물 등의 배면에서 굴착 및 성토에 따른 지중의 공동현상 및 지하수위의 변경 등으로 인하여 토립자의 수평 또는 수직방향의 변위량의 위치, 방향, 크기 및 속도를 계측하기 위한 장비를 말한다.
도1은 종래의 흙막이 가시설 지중 경사계의 설치 단면도이다. 종래에는 흙막이 가시설 공사 현장의 지중 변위를 계측하기 위하여 도시한 바와 같이 가시설 흙막이 구조물의 배면에 15cm 정도의 직경으로 천공한 후 관체 케이싱(11)을 견고하게 설치한 후 그 주변을 그라우팅(12)하여 놓고 경사도를 측정할 수 있는 고가의 경사계 센서(14)를 케이싱(11)의 내부에 안내되도록 삽입하여 넣었다 뺐다 하는 식으로 지중의 경사도를 측정하였다.
이러한 지중 경사계 및 그를 이용한 지중 경사 측정방법에 관하여는 다양한 종류의 것들이 알려져 있는데, 등록실용신안 제0397338호 "지중 경사계의 진동방지 장치", 공개특허공보 제10-2010-0114738호 "경사계를 이용한 지중변위 계측 모델"등록특허 제0595009호 "성토 공사용 지중경사데이터 처리방법, 그 방법이 기록된 기록매체, 그 방법을 이용한 지중 경사계"와 같은 것들이 그러한 예이다.
그런데 이러한 종래의 지중 경사계 내지는 지중 경사계를 이용한 측정방법들의 경우 흙막이 가시설 구조물의 배면에 다수 개를 설치한 후 측정하는 것이므로 흙막이 가시설 구조물의 배후 지중의 경사도와 같은 내하력 정보를 측정할 수는 있으나, 가시설 구조물 자체의 기울기 변위 등은 직접 측정할 수 없다는 문제가 있었다.
흙막이 가시설 구조물은 통상적으로 H형강이나 강관 파일 등의 파일을 항타 시공한 후 토류벽 등을 설치하여 완성하는데, 실제의 현장에서 지중의 변위로 인하여 직접적인 위험이 되는 것은 흙막이 가시설 구조물의 변위 자체임에 반하여 종래의 지중 경사계는 흙막이 가시설 구조물 자체의 변위를 측정하지 않고 그 배후의 지중 변위를 측정하게 되는 문제가 있다. 즉, 흙막이 가시설 구조물의 배면 흙에 미치는 변위와 이로 인한 흙막이 가시설 구조물 자체의 변위량은 서로 상이할 수 있으며, 실제 작업 현장의 구조물의 안전에 직접적인 위해가 되는 요소는 흙막이 가시설 구조물 자체임에도 불구하고 종래에는 흙막이 가시설 구조물의 배면 방향의 흙의 이동만을 관찰하는 단점이 있었던 것이다.
따라서, 흙막이 가시설 구조물의 배면이 아닌 흙막이 가시설 구조물 자체의 지중 변위량을 측정할 필요가 있으며, 이러한 측정을 가능하게 하는 장치의 개발이 요청되었다.
한편, 종래의 지중 경사계측방법은 작업자가 주 1회 현장을 직접방문하여 계측하고 확인하므로 그 절차가 매우 번거롭고 관리비용이 높아지는 문제가 있었다. 또한, 가시설 구조물의 안전상태를 실시간으로 확인할 수 없으며, 그라우팅이 부실시공되거나 하여 설치가 완벽하지 못하면 측정된 데이터를 신뢰하지 못하게 되는 경우가 발생하였다.
따라서, 흙막이 가시설 구조물의 변위를 실시간으로 측정하고, 측정된 데이터를 근거리 및 원거리 유무선 통신을 이용하여 수집, 저장 및 분석함으로써 원격지에서도 실시간으로 구조물의 안전성을 진단하고 및 그에 따라 구조물 안정성의 예측과 관리가 가능하도록 하는 시스템의 개발이 요청되었다.
등록실용신안 제0397338호 "지중 경사계의 진동방지 장치" 공개특허공보 제10-2010-0114738호 "경사계를 이용한 지중변위 계측 모델" 등록특허 제0595009호 "성토 공사용 지중경사데이터 처리방법, 그 방법이 기록된 기록매체, 그 방법을 이용한 지중 경사계"
본 발명의 목적은 종래의 지중 경사계와 달리 흙막이 가시설 구조물의 배후 지중의 변위가 아닌 흙막이 가시설 구조물 자체의 지중 기울기와 같은 내하력 정도를 직접 측정함으로써 보다 직접적이고 정확한 지중 변위 정보를 획득하도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
아울러, 위와 같이 획득한 지중 변위 정보를 신속하고 효율적으로 수집, 저장 및 송신함으로써 현장의 지중 상황을 실시간으로 점검할 수 있으며, 작업자가 현장을 일일이 방문하지 않고서도 실시간으로 원격지에서 현장 상황을 감시하고 제어할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
전술한 목적의 달성을 위하여 본 발명에서는, 흙막이 가시설 구조물의 자체의 변위를 측정하기 위한 것으로서, 지중에 삽입하여 설치하는 H파일(110); 상기 H파일에 결합하는 것으로서 'ㄱ'자로 절곡된 형상의 본체(171)와 상기 본체(171)의 양 측단에서 각각 절곡하여 연장 형성되며 볼트 체결공이 형성되는 날개부(172a,172b)와 상기 본체의 저면에 결합하는 밑판(173)으로 이루어지는 계측 센서 브라켓(170); 및 상기 계측 센서 브라켓(170)의 본체(171)의 내측벽에 적어도 하나 이상 부착되는 계측 센서(161)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 구조물의 변위 계측 장치에 관하여 개시한다.
여기서, 상기 본체(171)의 상면에는 케이블 인출공이 관통하여 형성되는 커버(174)가 결합할 수 있다.
한편, 상기 계측 센서(161)는 측정된 변위 정보를 수집하기 위한 데이터로거와 수집된 변위 정보를 외부로 송신하기 위한 통신모듈을 가지는 지상의 서브 RTU(130)와 연결되고, 상기 서브 RTU는 서브 RTU부터 전송되는 변위 정보를 수신하고 이를 외부로 전송하기 위한 통신모듈을 가지는 메인 RTU와 연결되며, 상기 메인 RTU는 무선 통신망을 통하여 원격지의 제어유닛(150)에 연결하여 운영되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 종래와 같이 흙막이 가시설 구조물의 배면 방향 지중의 기울기와 같은 간접 측정 변위 정보가 아닌 흙막기 가시설 구조물 자체의 기울기나 변위 등을 직접 측정하게 되므로 가시설 구조물 자체의 변위 상태를 실시간으로 감시할 수 있게 된다.
뿐만 아니라 본 발명의 계측 센서는 특수하게 고안된 계측 센서 브라켓에 의하여 H파일과 같은 가시설 구조물에 공고하게 부착된 후 안전하게 시공되어 지중에 매설 및 유지되므로 작업자가 수시로 계측 장비를 현장에 운반하고 수시로 측정할 필요가 없게 되어 매우 편리하며 현장 감시 및 관리에 드는 시간과 비용을 절약할 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 전술한 가시설 구조물 계측장치는 외부의 서브 RTU와 이에 연결되는 메인 RTU에 연결되어 기울기와 같은 측정 변위 정보를 실시간으로 수집, 저장 및 전송할 수 있으며, 이렇게 저장된 정보를 원격지의 제어유닛에 실시간으로 유무선 통신에 의하여 전송한 후 이를 바탕으로 관리자가 정보의 확인, 분류, 분석 및 그에 기초한 안전진단 및 평가를 할 수 있게 되어 더욱 안전한 건축물 시공이 가능하게 되는 장점이 있다.
특히, 현장에서 전송되는 변위 정보 값을 토대로 한 안전진단의 결과 위험요인이 발생하였다고 판단되는 경우 현장 근처의 작업자에게 신속하게 통보하거나 현장의 서브 RTU 등에 설치된 알람을 작동시킬 수 있게 되어 대응이 신속하고 효율적이라는 이점이 있다.
도1은 종래의 흙막이 가시설 지중경사계의 설치 단면도.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 흙막이 가시설 구조물의 기울기 계측장치의 설치 개념도.
도3은 본 발명에 따른 기울기 계측용 파일의 설치 종단면도.
도4는 본 발명의 기울기 계측장치의 부분 외관 사시도.
도5는 도4의 평면도.
도6은 본 발명의 계측 센서 브라켓의 외관 사시도.
도7은 본 발명의 기울기 계측장치를 포함하는 기울기 계측 시스템 구성도.
도8은 본 발명에 따른 서브 RTU의 내부 구성도.
도9는 본 발명에 따른 메인 RTU의 내구 구성도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리에 관하여 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서는 흙막이 가시설 구조물의 지중 기울기를 측정하는 것을 위주로 본 발명의 기술적 사상을 설명하려 하며, 본 발명의 요지는 기울기 이외의 다른 변위 정보를 측정, 수집, 가공 및 송수신하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있는 것임을 밝혀둔다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 흙막이 가시설 구조물의 기울기 계측장치의 설치 개념도이다. 본 발명의 실시예에서는 흙막이 가시설 구조물로서 H파일(110)과 흙막이벽(120)을 시공하는 경우를 예로 들어 설명하나 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 흙막이 가시설 구조물의 기울기 계측 시스템(100)은 크게 현장의 터파기 경계선을 따라 삽입 시공되는 다수개의 H파일(110)과 상기 H파일(110)의 길이를 따라 일정 간격 이격하도록 다수개가 설치되는 측정 센서(161), 상기 다수개의 측정 센서(161)와 케이블(161a)에 의하여 연결되는 서브 RTU(130), 상기 서브 RTU(130)와 연결되는 메인 RTU(140) 및 상기 메인 RTU(140)와 유무선 통신을 통하여 연결되는 제어유닛(150)을 포함하여 이루어진다. 도면에서 미설명부호 120은 인접한 H파일(110)에 가로로 연결 설치되는 흙막이벽을 나타낸다.
도3은 본 발명에 따른 기울기 계측용 파일의 설치 종단면도이고, 도4는 본 발명의 기울기 계측장치의 부분 외관 사시도이며, 도5는 도4의 평면도이며, 도6은 본 발명의 계측 센서 브라켓의 외관 사시도이다.
도시한 바와 같이 본 발명에서는 지중의 기울기 계측 센서(161)를 H파일(110)의 상하 길이방향으로 약 1~3m의 간격으로 다수 개 배치하여 구성한다. 각 계측 센서(161)는 데이터 로거(Data logger)인 지상의 서브 RTU(130)에 케이블(161a)에 의하여 연결된다.
상기 계측 센서(161)로는 지중의 기울기를 계측할 수 있는 공지의 일 방향 또는 2방향 센서를 채택할 수 있으며, 예를 들면 공지의 가속도 센서나 진동현 센서를 사용할 수 있다.
본 발명에서는 위와 같은 지중 기울기 계측 센서(161)가 흙막이 가시설 구조물의 배면에 천공된 구멍에 장착되거나 수시로 삽입하는 방식이 아닌 H파일(110)에 직접 고정하여 설치하는 방식을 취한다. 즉, 도4에 도시한 바와 같이 계측 센서 브라켓(170)에 의하여 계측 센서(161)를 H파일(110)에 직접 부착한 후 지중에 매설하게 된다.
상기 계측 센서 브라켓(170)은 스틸 플레이트와 같은 판상의 재료를 절곡하여 형성하거나 두 개의 L자 형강을 맞대기 용접하여 형성한 것으로서, 계측 센서(161)를 H파일(110)에 견고하게 부착하는 역할을 한다.
구체적으로 상기 계측 센서 브라켓(170)은 'ㄱ'자 또는 'ㄴ'자로 꺾인 형상을 이루는 본체(171)와 상기 본체(171)의 양 측단에서 각각 절곡하여 연장 형성되는 날개부(172a,172b)로 이루어진다.
상기 날개부(172a,172b)에는 각각 볼트(181)와의 결합을 위한 볼트 체결공(181a)이 형성된다. 상기 본체(171)의 저면과 상면에는 각각 밑판(173)과 커버(174)가 결합하거나 본체(171)와 일체로 형성될 수 있으며, 커버(174)에는 케이블 인출공(174a)이 판면을 관통하여 형성된다.
상기 밑판(173)은 계측 센서(161)가 부착된 H파일(110)을 지중에 항타 시공하는 경우 흙이나 돌 등의 토양입자가 계측 센서 브라켓(170)의 내부로 밀려들어와 계측 센서(170)에 악영향을 주는 것을 방지하고 지중에 위치하는 계측 센서(170)에 지하수가 침투하는 것을 방지하기 위한 것이다.
상기 커버(174)의 설치는 필수적이라고는 할 수 없으나 흙과 같은 이물질의 유입으로 인한 계측 센서(170)의 오작동을 방지하기 위하여 설치하는 것이 바람직하다.
상기 계측 센서 브라켓(170)은 볼트(181)와 너트(182)를 이용하여 도5에 도시한 바와 같이 H파일(110)의 리브(rib,110a)와 웹(web,110b)에 공고히 결합하는데, 그 결합전에 미리 계측 센서(161,162)를 도5에 도시한 바와 같이 내측벽면에 부착한다.
상기 계측 센서(161)를 계측 센서 브라켓(170)의 내벽면에 부착하기 위하여 상기 계측 센서 브라켓(170)의 내측면에 별도의 프레임 등을 구비할 수도 있으며, 계측 센서(161)를 직접 내벽면에 접착 등을 하여 부착할 수도 있다.
계측 센서(161)는 도시바와 같이 일방향 센서를 계측 센서 브라켓(170)의 본체(171) 내측면에 90°방향으로 위치하도록 설치할 수도 있으며, 2방향 센서 하나를 본체(171)의 내측면에 부착하여 설치할 수도 있다.
상기 계측 센서(161)를 상기 계측 센서 브라켓(170)에 부착한 후에는 상기 계측 센서 브라켓(170)을 H파일(110)에 일정 간격마다 종으로 설치한 후 H파일(110)을 지중에 설치하면 된다.
도7은 본 발명의 기울기 계측장치를 포함하는 기울기 계측 시스템 구성도이고, 도8은 본 발명에 따른 서브 RTU의 내부 구성도이며, 도9는 본 발명에 따른 메인 RTU의 내구 구성도이다.
전술한 계측 센서(161)와 계측 센서 브라켓(170)이 장착된 H파일(110)은 지중에 한번 시공한 후에는 관련 공사가 종료할 때까지 지중에 매설된 상태를 유지하며, 이후에는 각 계측 센서(161)로부터 측정된 변위 정보를 수집, 전송, 확인 및 평가하는 작업이 수행된다.
본 발명에서는 계측 센서(161)로 부터 실시간으로 측정되는 변위 정보들이 현장의 작업자의 관여 없이 실시간으로 유무선 통신을 통하여 원격지로 전송되거나 관리 및 제어되는데 그 구체적인 구성과 방법은 이하와 같다.
본 발명에 따른 흙막이 가시설 구조물의 기울기 계측 시스템(100)은 H파일(110)과 같은 가시설 구조물의 기울기 측정을 위한 계측 센서(16112) 외에 데이터로거와 통신모듈이 일체화된 서브 RTU(Remote Terminal Unit)(130)와 상기 서브 RTU(130)에 유무선 통신에 의하여 연결되는 것으로서 데이터로거와 통신모듈이 일체화된 메인 RTU(140) 및 상기 메인 RTU(140)와의 사이에서 원격으로 정보를 송수신하고 관리 및 제어하기 위한 제어유닛(150)으로 이루어진다.
상기 서브 RTU(130)에는 계측센서(161)가 연동되어 가시설 구조물의 기울기 정보가 정해진 시간 간격에 따라 순차적으로 입력되어 저장된다. 본 발명에서는 서브 RTU(130)와 메인 RTU(140)를 조합하여 운영하므로 가시설 구조물의 상태를 판단하기 위한 기울기 정보의 입력, 저장, 전송, 처리 프로세스 상에서 정보량이 과도하게 집적되는 것이 방지되어 안정된 프로세스 운용이 가능하게 된다.
상기 서브 RTU(130)는 다수 개가 구비되며, 가시설 구조물에 설치된 계측 센서(161)로부터 가시설 구조물의 기울기 정보를 입력받아 저장하고, 저장된 기울기물 정보를 메인 RTU(140)로 전달하기 위한 것이다.
상기 각 서브 RTU(130)는 가시설 구조물을 구성하는 하나 또는 그 이상의 H파일(110)의 계측 센서(161)들과 연결되며, 각 H파일(110)에 미리 설치된 계측 센서(161)들에 의하여 측정된 기울기 변위 정보가 입력되게 된다.
이와 같이 각각의 서브 RTU(130)는 정해진 개수의 계측 센서(161)들로부터 정해진 시간 간격에 따라 순차적으로 입력되는 기울기 정보를 저장하고 외부로 전달하게 되는데, 이에 따라 본 발명의 가시설 구조물의 기울기 계측시스템(100)에서는 가시설 구조물 자체의 상태를 판단하는데 직접적으로 필요한 기울기 정보를 입력받을 수 있게 된다.
상기 서브 RTU(130)는 계측 센서(161)들로부터 측정된 데이터를 수집하는 데이터로거와 외부와 통신을 위한 통신모듈 및 전원공급장치를 포함하여 이루어지는데, 데이터로거는 다수개의 계측 센서(161)들과 접속하여 가시설 구조물의 기울기 정보를 입력받아 저장하게 되는 것으로, 계측 센서(161)로부터 가시설 구조물의 각 영역별 기울기 정보를 입력받게 되는 미들 보드(middle board,131)와, 계측 센서(161)로부터 아날로그 신호 형태로 입력되는 기울기 정보를 디지털 신호 형태로 변환하게 되는 AD 컨버터(AD converter,134)와, 입력되는 기울기 정보를 저장하고 처리하기 위한 CPU(133)와 RAM(135)을 포함하여 이루어진다.
여기서,서브 RTU(130)를 이루는 데이터로거의 미들 보드(131)와 계측 센서(161)는 RS482 방식의 유선통신으로 통신하게 되는데, RS482방식의 유선통신은 하나의 신호선에 다수개의 계측 센서(161)가 공유되도록 함에 따라 정해진 시간 간격에 따라 순차적으로 정해진 개수의 계측 센서(161)들로부터 가시설 구조물의 기울기 정보가 서브 RTU(130)로 입력될 수 있게 된다.
이와 달리 지그비(ZigBee) 방식의 무선통신, 블루투스 방식의 무선통신으로 계측 센서(161)가 기울기 정보를 서브 RTU(130)로 전송 입력할 수도 있다.
서브 RTU(130)에 내장되는 통신모듈은 데이터로거와 접속하여 가시설 구조물의 각 영역별 기울기 정보를 메인 RTU(140)로 전송하기 위한 것으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브 RTU(130)의 통신모듈은 RF통신기(136)를 구비하여 RF통신방식으로 메인 RTU(140)와 통신하게 된다. 이와 같은 서브 RTU(130)의 통신모듈은 메인 RTU(140)로부터 제어신호를 전송받을 수도 있다. 도면의 미설명부호 132는 전원공급장치를 나타낸다.
메인 RTU(140)는 서브 RTU(130)로부터 가시설 구조물 전체 영역의 각 영역별 기울기 정보를 입력받아 저장하고, 제어유닛(150)으로 저장된 기울기 정보를 전달하며, 제어유닛(150)으로부터 제어신호를 전달받게 되는 장치로서, 가시설 구조물의 전체영역을 구획하는 각 분할영역에 할당되는 다수개의 서브 RTU(130)와 각각 접속한다.
여기서, 상기 메인 RTU(140)는 서브 RTU(130)와 마찬가지로 측정 정보를 수집하고 처리하기 위한 데이터로거와 통신모듈 및 전원공급장치를 포함하여 이루어진다.
데이터로거는 가시설 구조물의 전체 영역을 구획하는 각 분할 영역에 할당된 다수개의 서브 RTU(130)로부터 입력되는 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 저장하게 되는 것으로, 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 입력받아 처리하고 저장하게 되는 CPU(142)와 RAM(144)을 포함하는 구성된다.
상기 통신모듈은 서브 RTU(130)와 통신하여 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 입력받게 되고, 데이터로거와 접속하여 입력되는 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 전달하게 되며, 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 외부로 전송하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메인 RTU(140)의 통신모듈은 RF통신기(143)와 CDMA통신기(145)를 구비하여 RF통신기(143)를 통해서는 서브 RTU(130)와 통신하게 되고, CDMA통신기(145)를 통해서는 인터넷망과 연동되어 제어유닛(150)과 통신하여 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 제어유닛(150)으로 전송하거나 제어유닛(150)으로부터 제어신호를 전송받게 된다.
여기서, 통신모듈의 CDMA통신기(145)는 관리자가 소지하게 되는 휴대폰이나 노트북과 같은 휴대용 통신기기(190)와도 통신하여 관리자가 필요로 하는 정보를 전달하거나, 관리자로부터 제어신호를 전달받을 수 있게 된다. 도면에서 미설명부호 141은 전원공급장치를 나타낸다.
상기 제어유닛(150)은 도7에 도시한 바와 같이, CDMA통신망과 인터넷망을 통해 메인 RTU(140)과 접속하게 되는 것으로, 이와 같은 제어유닛(150)은 메인 RTU(140)와 접속하게 되어 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 메인 RTU(140)로부터 입력받게 되고, 입력되는 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 처리하여 가시설 구조물의 상태를 판단하게 되며, 가시설 구조물의 상태에 따라 제어신호를 산출하여 메인 RTU(140)나 관리자의 휴대용 통신기기(190)로 전달하게 된다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어유닛(150)은 서버 데이터베이스 모듈(152)과 클라이언트 단말기 모듈(151)을 포함하는데, 서버 데이터베이스 모듈(152)은 메인 RTU(140)의 통신모듈을 이루는 CDMA통신기(145)와 통신하게 되는 CDMA통신망과 연동되는 인터넷망에 접속되어 메인 RTU(140)로부터 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 입력받아 저장하게 된다.
클라이언트 단말기 모듈(151)은 인터넷망에 접속되어 서버 데이터베이스 모듈(152)에 저장된 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 전달받고, 전달받은 가시설 구조물의 각 단위 영역별 기울기 정보를 통해서 가시설 구조물의 상태를 판단하며, 판단된 가시설 구조물의 상태에 따라 제어신호를 산출하게 된다.
한편, 클라이언트 단말기 모듈(151)은 산출된 제어신호를 메인 RTU(140)로 전송하게 되는데, 특히 가시설 구조물의 상태가 클라이언트 단말기 모듈(151)에 의해 이상(異常) 상태로 판단될 시에는 클라이언트 단말기 모듈(151)이 관리자의 휴대용 통신기기(190)나 메인 RTU(140), 서브 RTU(130)에 알람 신호를 전송하여 관리자가 가시설 구조물의 이상 상태에 대응할 수 있도록 한다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 기준으로 본 발명의 기술적 사상에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위에 이에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니될 것이며, 본 발명의 기술적 요지를 그대로 채용하는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다고 할 것임은 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
본 발명은 흙막이 가시설 구조물 자체의 기울기 변화나 변위 등을 측정함으로서 가시설 구조물의 안전성을 실시간으로 감시 및 평가하고 그에 신속하게 대처할 수 있도록 하는 것으로서 그 구조가 간단하고 계측 센서의 설치 시공이 간편하므로 건축물, 교량이나 기타 구조물 시공을 위한 터파기 공사 현장에 적용하는 경우 그 유용성이 클 것으로 기대된다.
100: 흙막이 가시설 구조물의 변위 계측 시스템
110: H파일 120: 흙막이벽
130: 서브 RTU 140: 메인 RTU
150: 제어 유닛 161: 계측 센서
161a: 케이블 170: 계측 센서 브라켓
171: 본체 172a,172b: 날개부
173: 밑판 174: 커버
174a: 케이블 인출공 181: 볼트
181a: 볼트 체결공 182: 너트
190: 휴대용 통신기기

Claims (3)

  1. 흙막이 가시설 구조물의 자체의 변위를 측정하기 위한 것으로서,
    지중에 삽입하여 설치하는 H파일(110);
    상기 H파일에 결합하는 것으로서 'ㄱ'자로 절곡된 형상의 본체(171)와 상기 본체(171)의 양 측단에서 각각 절곡하여 연장 형성되며 볼트 체결공이 형성되는 날개부(172a,172b)와 상기 본체의 저면에 결합하는 밑판(173)으로 이루어지는 계측 센서 브라켓(170); 및
    상기 계측 센서 브라켓(170)의 본체(171)의 내측벽에 적어도 하나 이상 부착되는 계측 센서(161)
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 구조물의 변위 계측 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체(171)의 상면에는 케이블 인출공이 관통하여 형성되는 커버(174)가 결합하는 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 구조물의 변위 계측 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 계측 센서(161)는 측정된 변위 정보를 수집하기 위한 데이터로거와 수집된 변위 정보를 외부로 송신하기 위한 통신모듈을 가지는 지상의 서브 RTU(130)와 연결되고, 상기 서브 RTU는 서브 RTU부터 전송되는 변위 정보를 수신하고 이를 외부로 전송하기 위한 통신모듈을 가지는 메인 RTU와 연결되며, 상기 메인 RTU는 무선 통신망을 통하여 원격지의 제어유닛(150)에 연결되는 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 구조물의 변위 계측 장치.
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