KR101335488B1 - 정밀 수준 측량용 삼각대 고정장치 - Google Patents

정밀 수준 측량용 삼각대 고정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정밀 수준 측량을 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 둘레에 회전 가능하게 설치되고 길이가 인장 또는 축소되는 3개 이상의 다리를 구비하는 삼각대와, 일정한 폭과 높이를 갖는 공간이 형성되는 레일부와, 레일부의 일측단에 마련되는 본체와, 일단은 본체와 볼조인트 방식으로 연결되고 타단은 삼각대의 상면에 회전가능하게 설치되는 3개의 실린더와, 본체의 내부에 설치되고 본체의 수평상태를 검출하는 수평센서와, 수평센서로부터 정보를 입력받아 실린더를 제어하는 제어부와, 본체의 일면에 제어부를 통해 실린더를 작동시키는 자동컨트롤부 및 수동컨트롤부를 구비하는 수평조절부와, 높이 측량용 눈금이 표기되고 수준점의 상면에 안착되는 함척부와, 함척부의 배면에 형성되며 레일부에 삽입고정되는 슬라이더부로 이루어지는 스타프 및 스타프를 구성하는 슬라이더부의 배면 상단에 수평하게 연장되고, 상면에 함척부의 수평을 측정하기 위한 수평기포가 구비되는 수평키를 포함하는 것을 특징으로 하여 스타프가 설치되는 수평조절부가 자동으로 수평하게 작동하고 수평한 수평조절부에 스타프를 설치함으로써 스타프의 설치가 용이하면서 표고 레벨오차를 최소화하는 효과가 있다.

Description

정밀 수준 측량용 삼각대 고정장치{Tripod devices for precise level measurement}
본 발명은 정밀 수준 측량을 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정밀한 수준을 측량을 하기 위해서 수준 측량용 스타프(staff)가 언제나 안정적으로 수직 및 수평상태가 되도록 유지시킴으로써, 표고 레벨오차를 최소화 할 수 있는 정밀 수준 측량용 삼각대 고정장치에 관한 것이다.
종래의 수준측량은 수준점의 상부에 스타프를 수직 및 수평상태가 되도록 설치해야 한다. 그런데 작업자의 인위적 실수로 스타프를 기울어지게 설치할 경우 수준측량에 오차가 발생되어 레벨기로 관측한 표고오차가 정밀하지 못하고 수준 측량값이 오차로 인해 설계시공에도 하자가 발생된다.
이를 개선하기 위한 종래기술로 등록특허 제10-1033230호(2011.04.28) "수준 측량 함척 수직 수평장치"에서는 수평키를 함척부재에 설치하고 작업자가 수평키를 보고 함척부재를 수직 및 수평하게 설치하였다. 하지만, 지면이 고르지 못하거나 경사진 경우에는 함척부재가 받침대에 끼워진 상태에서 작업자가 수평키를 보면서 받침대의 다리를 늘리거나 줄여서 받침대를 수평하게 맞추었다. 이에 따라, 받침대의 다리가 조금이라도 늘어나거나 줄어들거나 또는 받침대의 다리 각도가 조금이라도 바뀌는 경우 어느 한쪽으로 기울어져서 스타프의 수직 설치를 어렵게 하는 문제가 발생하였다. 특히, 수작업으로 함척부재를 설치하기 때문에 시간이 많이 소요되고 수직 설치의 정확성이 떨어지는 문제도 발생하였다.
대한민국 특허 등록 제10-1033230호(2011.04.28) "수준 측량 함척 수직 수평장치"
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 작업자가 지면에 삼각대의 다리를 적당히 설치한 후, 스타프가 설치되는 수평조절부가 자동으로 수평하게 작동하고 수평한 수평조절부에 스타프를 설치함으로써 스타프의 설치가 용이하면서 표고 레벨오차를 최소화 할 수 있는 정밀 수준 측량용 삼각대 고정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 정밀 수준 측량용 삼각대 고정장치는 원판 형상을 하는 패드의 외주면 둘레에 회동 가능하게 설치되고 길이가 인장 또는 축소되어 고정되는 3개의 다리를 구비하는 삼각대; 상기 삼각대의 패드 상면에 설치되되, 일정한 폭과 높이를 갖는 공간이 형성되는 레일부와, 상기 레일부의 일측단에 마련되는 본체와, 일단은 상기 본체와 볼조인트 방식으로 연결되고 타단은 상기 삼각대의 상기 패드 상면에 회전가능하게 설치되는 3개의 실린더와, 상기 본체의 내부에 설치되고 상기 본체의 수평상태를 검출하는 수평센서와, 상기 수평센서로부터 정보를 입력받아 상기 실린더를 제어하는 제어부와, 상기 본체의 일면에 상기 제어부를 통해 상기 실린더를 작동시키는 자동컨트롤부 및 수동컨트롤부를 구비하는 수평조절부; 상기 수평조절부의 상기 레일부에 삽입 고정되되, 높이 측량용 눈금이 표기되고 수준점의 상면에 안착되는 함척부와, 상기 함척부의 배면에 형성되며 상기 레일부에 삽입고정되는 슬라이더부로 이루어지는 스타프; 및 상기 스타프를 구성하는 슬라이더부의 배면 상단에 수평하게 연장되고, 상면에 상기 함척부의 수평을 측정하기 위한 수평기포가 구비되는 수평키;를 포함하되, 상기 다리는 상부다리와 상기 상부다리에 삽입되는 하부다리로 분할 형성되되 상기 상부다리의 하측에는 상기 다리의 길이를 조절하는 조절캡이 더 구비되며, 상기 스타프는 상기 함척부의 내부공간을 따라 상하로 슬라이딩되는 제 1서브 함척부와, 상기 제 1서브 함척부의 내부공간을 따라 상하로 슬라이딩되는 제 2서브 함척부가 더 구비되며, 상기 제 1서브 함척부 및 제 2서브 함척부에는 높이 측량용 눈금이 표기될 수 있다.
본 발명에 따르면, 삼각대를 수평에 가깝게 적당히 세우더라도 수평조절부가 자동으로 수평하게 작동하여 수준점의 표고를 측량하기 위한 스타프를 정밀하게 수직 및 수평하게 세울 수 있다.
또한, 수평키를 통해서 수평조절부의 오작동 상태를 알 수 있고, 수평조절부가 기울어질 경우 수동컨트롤부를 통해서 이를 조정할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 스타프를 정밀하게 수직 및 수평하게 설치가능하여 정밀한 수준을 측량할 수 있고, 나아가 표고 레벨오차를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 정밀 수준 측량용 삼각대 고정장치의 사시도,
도 2는 본 발명에서 수평조절부로부터 스타프를 분리한 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 정밀 수준 측량용 삼각대 고정장치의 측면도,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 도 4의 V-V선 단면에서 수평조절부를 확대한 도시도,
그리고
도 6은 본 발명에서 수평조절부의 작동상태를 나타낸 도시도 이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
상기 도 1 내지 도 6에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 정밀 수준 측량용 삼각대 고정장치는 지중에 매설되는 기초부(4)에 설치되는 수준점(3)의 표고를 측량하는 것으로, 삼각대(10), 수평조절부, 스타프(20) 및 수평키(30)로 이루어진다.
삼각대(10)는, 대략 원판형태의 패드(9) 둘레에 3개의 다리(12)가 회동 또는 회전가능하게 설치된다.
수평조절부(40)는, 레일부(11), 본체(41), 실린더(42), 수평센서(43), 제어부(44), 자동컨트롤부(45) 및 수동컨트롤부(46)를 포함한다.
레일부(11)는, 일정한 폭과 높이를 갖는 공간이 형성되어 스타프(20)의 함척부(21)를 안정적으로 고정한다.
본체(41)는, 레일부(11)의 일측면에 대략 반원형태로 형성되고, 상술한 수평센서(43), 제어부(44), 버튼 형태의 자동컨트롤부(45) 및 수동컨트롤부(46)가 실장된다. 이때, 수평센서(43) 및 제어부(44)는 본체(41)의 내부에 배치되고, 자동컨트롤부(45) 및 3개의 수동컨트롤부(46)는 본체(41)의 상면에 돌출되도록 설치된다. 이에 따른 상세한 설명은 후술한다.
실린더(42)는, 대략 유압실린더(42) 등이 사용되고, 상단은 본체(41)의 저면에 볼조인트 방식으로 설치되며, 하단은 삼각대의 패드 상면에 회전가능하게 설치된다. 이때, 실린더(42)의 하단은 패드의 중심점을 향해 회전가능하게 설치되며, 삼각대 및 본체(41)를 연결한다. 또한, 실린더(42)는 후술할 제어부(44)와 연결되고, 제어부(44)에 의해서 작동이 제어된다. 이에 따라, 실린더(42)의 작동에 따라 본체(41)가 기울어지거나 수평이게 된다.
수평센서(43)는, 주지된 수평센서(43)가 사용되고, 본체(41)의 내부에 배치되며 후술할 제어부(44)와 연결된다. 또한, 수평센서(43)는 본체(41)의 기울기 즉, 수평상태를 검출한다. 이에 따라, 수평센서(43)에 의해서 본체(41)의 기울어진 상태를 알 수 있다.
제어부(44)는, 본체(41)의 내부에 배치되고, 실린더(42), 수평센서(43), 자동컨트롤부(45) 및 수동컨트롤부(46)와 연결되며, 수평센서(43)로부터 정보를 수신하여 실린더(42)의 작동을 제어한다. 예컨데, 작업자가 자동컨트롤부(45)를 누르면 제어부(44)는 수평센서(43)로부터 정보를 수신하고, 본체(41)가 기울어진 상태를 판별하여 실린더(42)를 작동시킨다. 이때, 제어부(44)는 본체(41)가 수평이되도록 3개의 실린더(42)를 각각 작동시키는데, 예를 들어 하나를 작동시키면 다른 두 개의 실린더(42) 상단을 중심으로 본체(41)가 회전한다. 만약 두 개의 실린더(42)를 작동시키면 나머지 하나의 실린더(42) 상단을 중심으로 본체(41)가 회전한다. 이에 따라, 본체(41)가 기울어지더라도 제어부(44)가 실린더(42)를 작동시켜 본체(41)를 항상 수평한 상태로 유지시킬 수 있다.
여기서, 실린더(42) 작동의 오차가 발생하면 작업자는 수동컨트롤부(46)를 눌러서 각각의 실린더(42)를 작동시킬 수 있다. 이에 따른 설명은 후술한다.
스타프(20)는, 함척부(20)와, 슬라이더부(24)를 포함한다.
함척부(21)는 정면에 높이 측량용 눈금이 표기되어 있어 레벨기(2)를 통해 수준을 측량할 수 있도록 하며, 상기 수준점(3)의 상면에 안착된다.
또한, 함척부(21)의 상면에는 상하로 관통되는 내부공간이 형성되며, 상기 함척부(21)의 내부공간에는 정면에 높이 측량용 눈금이 표기된 제 1서브 함척부(22)가 상하로 슬라이딩되도록 구비되고, 상기 제 1서브 함척부(22)의 상면에는 상하로 관통되는 내부공간이 형성되며, 상기 제 1서브 함척부(22)의 내부공간에는 정면에 높이 측량용 눈금이 표기된 제 1서브 함척부(22)가 상하로 슬라이딩되도록 구비되며, 이에 따라, 상기 제 1서브 함척부(22)와, 제 2서브 함척부(23)를 통해 다양한 높이의 수준을 측량할 수 있으며, 이동시에는 제 2서브 함척부(23)를 제 1서브 함척부(22)의 내부공간에 수용하고, 상기 제 1서브 함척부(22)를 함척부(21)의 내부공간에 수용하여 차량에 적재함으로써, 적재공간의 활용도를 향상시킬 수 있다.
예컨대, 상기 제 1서브 함척부(22)이 함척부(21)에서 인출되고, 제 2서브 함척부(23)가 제 1서브 함척부(22)에서 인출되었을 경우 상기 제 1서브 함척부(22) 및 제 2서브 함척부(23)를 고정하기 위해 상기 제 1서브 함척부(22) 및 제 2서브 함척부(23)의 배면에는 나선홀(미도시)를 형성하고 상기 나선홀에 볼트(미도시)를 체결하여 상기 볼트의 일단부가 상기 제 1서브 함척부(22) 및 제 2서브 함척부(23)의 배면을 가압고정하도록 할 수 있을 것이다.
상기 슬라이더부(24)는 상기 함척부(21)의 배면에 형성되며 상기 삼각대(10)의 레일부(11)에 삽입고정되어 상기 함척부(21)가 안정적인 상태로 수준점(3)에 안착될 수 있도록 한다.
상기 수평키(30)는 스타프(20)를 구성하는 슬라이더부의 배면 상단에 수평하게 연장되고, 상면에는 상기 함척부(21)가 정밀한 수평,수직상태를 이루는지 파악할 수 있도록 수평기포(31)가 구비된다.
상술한, 상기 삼각대(10)의 다리(12)는 수준을 측량하고자 하는 지형이 평탄하지 못해 삼각대가 수평상태를 이루지 못함에 따라, 수평키(30)의 수평기포(31)가 수포눈금(미도시)의 내부에 위치되지 않아 삼각대가 수평 상태를 이루지 못할 경우 삼각대(10)의 기울기를 조절하여 오차 없이 정밀한 수준을 측량할 수 있도록 상부다리(12a)와 하부다리(12b)로 분할형성될 수 있다.
이 경우 상부다리(12a)의 상단은 삼각대의 패드 둘레에 중심을 향해 회전가능하게 결합하고, 하단에는 하부다리를 상부다리에 고정 및 해제하는 조절캡(13)이 설치된다. 그리고, 하부다리(12b)는 조절캡(13)을 통해 상부다리에 끼워진다. 여기서 조절캡은 주지된 삼각대에 설치되는 조절캡을 사용하므로 상세한 설명은 생략한다. 이에 따라, 조절캡의 작동에 따라 하부다리가 상부다리에 삽입되거나 연장됨으로써, 다리(12)의 전체 길이가 조절된다.
예컨대, 수준을 측량하고자 하는 지형이 평탄하지 못해 수평기포(31)가 한쪽으로 기울어진 경우 다리(12)의 하부다리(12b) 중 수평기포가 기울어진 부분의 하부다리(12b)를 연장하여 수평기포가 정중앙에 위치되도록 다리의 길이를 조절할 수도 있다. 이때, 작업자가 수작업으로 다리의 길이를 조절하여 수평기포를 정중앙에 배치하기 어려울 수도 있는데, 이러한 경우에는 작업자가 자동컨트롤부(45)를 눌러서 실린더(42)를 작동시킨다. 이에 따라, 수평조절부(40)가 자동으로 수평상태가 됨으로써, 스타프(20)가 수직 및 수평이 되도록 정확하게 설치할 수 있다.
한편, 수평조절부(40)에 스타프(20)를 끼운상태에서 수평기포(31)가 정중앙이 안될 경우가 발생할 수 있다. 즉, 장시간에 걸친 실린더(42)의 작동 오차가 발생할 수 있다. 이러한 경우에는 작업자가 수평기포(31)를 보면서 수동컨트롤부(46)를 통해 각각의 실린더(42)를 작동시켜 본체(41)가 수평이 되도록 조절한다. 이에 따라, 스타프(20)를 정확하게 수직 및 수평이 되도록 설치할 수 있다.
따라서 본 발명은 스타프를 정확하게 수직 및 수평하게 설치할 수 있어서 정밀한 수준을 측량할 수 있고, 나아가 표고 레벨오차를 최소화할 수 있으며, 스타프를 정밀하면서도 손쉽게 설치할 수 있다.
상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.
9 : 패드 10 : 삼각대
11 : 레일부 12 : 다리
12a : 상부다리 12b : 하부다리
13 : 조절캡 20 : 스타프
21 : 함척부 21a,22a,23a : 높이 측량용 눈금
22 : 제 1서브 함척부 23 : 제 2서브 함척부
24 : 슬라이더부 30 : 수평키
31 : 수평기포 40 : 수평조절부
41 : 본체 42 : 실린더
43 : 수평센서 44 : 제어부
45 : 자동컨트롤부 46 : 수동컨트롤부

Claims (1)

  1. 원판 형상을 하는 패드의 외주면 둘레에 회동 가능하게 설치되고 길이가 인장 또는 축소되어 고정되는 3개의 다리를 구비하는 삼각대;
    상기 삼각대의 패드 상면에 설치되되, 일정한 폭과 높이를 갖는 공간이 형성되는 레일부와, 상기 레일부의 일측단에 마련되는 본체와, 일단은 상기 본체와 볼조인트 방식으로 연결되고 타단은 상기 삼각대의 상기 패드 상면에 회전가능하게 설치되는 3개의 실린더와, 상기 본체의 내부에 설치되고 상기 본체의 수평상태를 검출하는 수평센서와, 상기 수평센서로부터 정보를 입력받아 상기 실린더를 제어하는 제어부와, 상기 본체의 일면에 상기 제어부를 통해 상기 실린더를 작동시키는 자동컨트롤부 및 수동컨트롤부를 구비하는 수평조절부;
    상기 수평조절부의 상기 레일부에 삽입 고정되되, 높이 측량용 눈금이 표기되고 수준점의 상면에 안착되는 함척부와, 상기 함척부의 배면에 형성되며 상기 레일부에 삽입고정되는 슬라이더부로 이루어지는 스타프; 및
    상기 스타프를 구성하는 슬라이더부의 배면 상단에 수평하게 연장되고, 상면에 상기 함척부의 수평을 측정하기 위한 수평기포가 구비되는 수평키;를 포함하되,
    상기 다리는,
    상부다리와 상기 상부다리에 삽입되는 하부다리로 분할 형성되되, 상기 상부다리의 하측에는 상기 다리의 길이를 조절하는 조절캡이 더 구비되며,
    상기 스타프는,
    상기 함척부의 내부공간을 따라 상하로 슬라이딩되는 제 1서브 함척부와, 상기 제 1서브 함척부의 내부공간을 따라 상하로 슬라이딩되는 제 2서브 함척부가 더 구비되며, 상기 제 1서브 함척부 및 제 2서브 함척부에는 높이 측량용 눈금이 표기되는 것을 특징으로 하는 정밀 수준 측량용 삼각대 고정장치.

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