KR101348842B1 - 수평 시추공 탐사용 프로브 - Google Patents

수평 시추공 탐사용 프로브 Download PDF

Info

Publication number
KR101348842B1
KR101348842B1 KR1020130009246A KR20130009246A KR101348842B1 KR 101348842 B1 KR101348842 B1 KR 101348842B1 KR 1020130009246 A KR1020130009246 A KR 1020130009246A KR 20130009246 A KR20130009246 A KR 20130009246A KR 101348842 B1 KR101348842 B1 KR 101348842B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
electrode
borehole
probe
expansion
Prior art date
Application number
KR1020130009246A
Other languages
English (en)
Inventor
이강현
이인모
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고려대학교 산학협력단 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to KR1020130009246A priority Critical patent/KR101348842B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101348842B1 publication Critical patent/KR101348842B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/20—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with propagation of electric current
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/003—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by analysing drilling variables or conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/02—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

본 발명은 수평 시추공 탐사용 프로브에 관한 것으로, 다수의 파이프와, 상기 파이프의 끝단에 체결되어 파이프와 파이프를 연결하는 전극과, 상기 전극을 통해 시추공 내벽의 매질로부터 얻어지는 전기저항의 결과를 도출시키는 탐사기와 전극을 전기적으로 연결시키는 전선 및 상기 파이프의 최종 끝단에 위치하는 전극에 고정되며, 압력공급수단으로부터 제공되는 유체에 의해 팽창하여 전극을 시추공 내벽의 매질에 접촉시키는 팽창 가압유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브가 개시된다. 이에 따라서, 시추공에 삽입되는 다수의 파이프를 별도의 체결 부재를 사용하지 않고 전극으로 연결하여 시추공의 깊이만큼 연장할 수 있을 뿐만 아니라 파이프와 전극이 나사산 체결에 의해 간단하고 신속하게 조립됨으로써, 시추공을 탐사하기 위한 준비과정이 용이하고 이로부터 빠른 시간내에 매질에 대한 전기저항을 측정할 수 있다.

Description

수평 시추공 탐사용 프로브{PROBE FOR HORIZONTAL BOREHOLE EXPLORATION}
본 발명은 수평 시추공 탐사용 프로브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시추공에 삽입되는 다수의 파이프를 전극으로 연결하여 시추공의 깊이에 대응하게 파이프를 연장하는 조립을 간편하게 수행할 수 있으며, 연장된 파이프와 평행하게 팽창 가압유닛을 시추공 내에 위치시킴으로써, 팽창 가압유닛의 팽창에 따라 전극이 시추공 내벽과 전방위적으로 접촉될 수 있어 매질에 대한 전기저항을 원활하게 측정할 수 있는 수평 시추공 탐사용 프로브에 관한 것이다.
일반적으로 터널 내지 지하철을 건설하기 전에 공사할 지역의 지반을 조사하여 그 지역의 지반에 적합한 공법으로 터널 내지 지하철을 건설하게 된다. 이러한 지반을 조사하기 위한 방법으로 전기 비저항 탐사가 활용되고 있다.
즉, 건설/토목 현장에서 물리탐사는 지반문제에 대한 사전·후 관리 일환으로 보편화되고 있으며, 지반문제에 있어 상당 부분이 지반의 전기적 물성과 관련되어 있어 전기 비저항 탐사는 물리탐사 기법 중에서도 가장 많이 활용되고 있는 지반조사 방법이다.
이러한 전기 비저항 탐사는 불균질한 매질로 복잡하게 형성된 지층구조를 영상화하기 위해 지하 내에 인위적으로 전류를 흘려 불균질한 매질에 대한 전류반응으로써 전위차를 측정하고 이를 토대로 해석하여 지질구조, 단층/파쇄대. 지하수 등의 유무를 전기적 물성을 이용하여 파악하는 지구물리학적 방법이다.
이러한 전기 비저항 탐사에 사용되는 장치의 선행기술로 대한민국 특허등록 제0284123호의 "다양한 각도의 시추공 전기 비저항 탐사방법 및 그 장치"가 있다. 이를 도 1 및 도 2에 의거하여 설명한다.
도 1은 선행기술에 따른 시추공 탐사장치를 나타낸 전체 사시도이며, 도 2는 선행기술의 시추공 탐사장치 중 파이프를 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 선행기술에 따른 시추공 탐사장치는 터널(100)에 천공된 시추공(110)에 삽입되며, 그 내부에 물이 수납되고 측면에는 소정간격으로 다수의 물유출공(202)이 형성된 중공의 파이프(200)와, 상기 파이프(200) 내부에 물을 공급하는 물공급펌프(210)와, 상기 물유출공(202)으로 유출되는 물을 포집함과 동시에 포집된 물에 의해서 팽창될 수 있도록 파이프(200)의 물유출공(202) 주위마다 설치된 고무튜브(220)와, 상기 고무튜브(220)의 외측면에 물유출공(202)을 통해 유출된 물과 접촉될 수 있도록 설치되며, 상기 고무튜브(220)의 팽창으로 시추공(110) 내벽과 접촉되는 전극(230)과, 상기 전극(230)을 서로 연결하는 코일(240)과, 상기 코일(240)을 상기 파이프(200)의 길이방향으로 서로 연결하는 전선케이블(250)과, 상기 전선케이블(250)을 통해서 측정된 전위값을 제공받아 터널(100)의 전기 비저항 분포를 알아내는 전기 비저항 탐사기(260)로 이루어진다.
이와 같은 구성을 갖는 선행기술의 시추공 탐사장치는 시추공(110)의 깊이에 대응하게 파이프(200)와 파이프를 이음볼트(204)로 연결하고 파이프(200)마다 마련된 고무튜브(220)의 전극(230)을 전기 비저항 탐사기와 전기적으로 연결되도록 전선케이블(250)을 접지시킨 후 시추공(110)에 삽입시키게 된다.
이와 같이 시추공(110)에 파이프(200)가 삽입된 후에는 파이프(200)의 내부로 물을 공급시켜 파이프(200)에 형성된 물유출공(202)을 통해 고무튜브(220)를 팽창시킴으로써 전극(230)이 시추공(110) 내벽의 매질에 밀착되는 구조를 갖게 된다.
그러나, 상기와 같은 선행기술에 따른 시추공 탐사장치는 파이프(200)에 형성된 물유출공(202)의 둘레로 고무튜브(220)를 조립하는 과정이 어려울 뿐만 아니라 고무튜브(220)와 파이프(200)의 사이로 물이 유출되는 경우 고무튜브(220)가 팽창하기 위한 압력을 얻기 힘들어 전극(230)이 시추공(110) 내벽의 매질과 접촉하지 않는 현상이 발생하게 된다.
이와 같이, 고무튜브(220)가 팽창하지 않아 전극(230)이 시추공(110) 내벽의 매질과 접촉되지 않는 상태에서는 매질에 대한 전기저항을 측정할 수 없어 정확한 측정 결과를 얻을 수 없는 문제가 있다.
즉, 파이프(200)에 형성된 물유출공(202)의 둘레로 고무튜브(220)가 마련되는데, 이러한 고무튜브(220)가 파이프(200)의 외면과 긴밀하게 접촉되지 않거나 고무튜브(220)와 파이프(200) 사이에 이물질이 끼여 틈새를 형성하게 되면 고무튜브(220)를 팽창시키기 위해 파이프(200)의 내부로 공급된 물이 외부로 유출되면서 고무튜브(220)를 팽창시키기 위한 압력을 얻을 수 없게 되고 따라서 고무튜브(220)에 마련된 전극(230)이 시추공(110) 내벽의 매질과 접촉되지 않게 된다.
따라서, 파이프(200)에 고무튜브(220)가 설치될 때 고무튜브(220)의 양 끝단에 접착제를 도포하여 고무튜브(220)의 양 끝단을 파이프(200)의 외면에 접착시키거나 또는 링 형태의 조임부재를 사용하여 고무튜브(220)의 양 끝단을 조여 파이프(200)와 고무튜브(220)의 접촉면 사이로 틈새가 발생하지 않도록 마감해야 하는 별도의 제조 공정이 수반되어야 하기 때문에 파이프(200)와 고무튜브(220)를 조립하는 과정이 복잡하고 이에 따른 생산 비용이 상승하는 문제가 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 이음볼트(204)의 직경이 파이프(200) 내지 고무튜브(220)의 직경에 비해 크기 때문에 고무튜브(220)의 신축이 적절하지 않아 고무튜브(220)가 이음볼트(204)의 직경보다 크게 팽창하지 않게 되는 경우 고무튜브(220)에 마련된 전극이 시추공(110) 내벽의 매질과 접촉하지 않는 문제가 발생하게 된다.
그리고, 고무튜브(220) 상에 마련되는 다수의 전극(230)은 코일(240)에 의해 연결되는데, 이러한 코일(240)은 외부로 노출된 상태이므로 시추공(110)에 파이프(200)를 삽입 또는 파이프(200)를 보관하는 과정 중에 코일(240)이 끊어지는 경우가 발생하게 된다.
이와 같이, 고무튜브(220)의 둘레에 설치되는 다수의 전극(230)을 전기적으로 연결하는 코일(240)이 끊어지게 되면 전극이 시추공 내벽의 매질과 접촉하더라도 매질에 대한 전기저항을 측정할 수 없는 문제가 있다.
특히, 최근에는 터널(100)을 시공할 때 폭약을 사용하는 발파굴착이 아닌 드릴장치를 사용하는 기계식 굴착공법(tunnel boring machine method)을 사용하게 된다.
이러한 기계식 굴착공법의 경우 드릴장치가 터널(100)의 입구에 위치하기 때문에 파이프(200)를 시추공(110)에 삽입하기 위한 공간에 제약이 발생할 뿐만 아니라 시추공(110)의 입구에 위치하여 파이프(200)와 파이프를 연결하고, 연결된 파이프(200)를 시추공(110)에 삽입하는 조립을 수행하는 작업자의 체류시간에 제약이 발생하게 되어 지반을 탐사하는데 어려움이 있다.
대한민국 특허등록 제0284123호 (등록일자 2000.12.15)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전극에 의해 파이프와 파이프가 연결되는 간단한 구조를 갖도록 함으로써, 프로브의 조립을 간편하고 신속하게 수행할 수 있어 단시간 내에 매질에 대한 전기저항을 측정할 수 있는 수평 시추공 탐사용 프로브를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 시추공에 삽입된 전극이 시추공 내벽의 매질과 전방위적으로 접촉될 수 있도록 함으로써, 매질에 대한 전기저항을 원활하게 측정할 수 있는 수평 시추공 탐사용 프로브를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 시추공에 삽입된 파이프와 전극을 일정한 방향으로 이동시켜 전극을 시추공 내벽의 매질과 원활하게 접촉될 수 있도록 하는 수평 시추공 탐사용 프로브를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 다수의 파이프와, 상기 파이프의 끝단에 체결되어 파이프와 파이프를 연결하는 전극과, 상기 전극을 통해 시추공 내벽의 매질로부터 얻어지는 전기저항의 결과를 도출시키는 탐사기와 전극을 전기적으로 연결시키는 전선 및 상기 전극에 의해 연속적으로 연결되는 파이프의 외면 일측에서 파이프의 길이방향을 따라 마련되고, 압력공급수단으로부터 제공되는 유체에 의해 팽창하여 시추공 내에 위치한 전극을 시추공 내벽의 매질에 접촉시키는 팽창 가압유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브에 의해 달성된다.
여기서, 상기 파이프는 섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastics)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극은 양 끝단이 개방된 관의 형상을 갖고 그 양측 내면에 암나사가 형성되어 파이프의 끝단과 나사 체결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극은 중앙 내부가 격벽에 의해 가로막힌 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극은 외면에 볼트가 체결되는 결속 홀이 형성되고, 상기 볼트는 전선의 끝단에 형성된 O형 터미널을 개재하여 결속 홀에 체결되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 팽창 가압유닛은 선단이 폐쇄되고 기단이 압력공급수단과 연결되는 고무관인 것이 바람직하다.
또한, 상기 팽창 가압유닛은 선단에 결속 고리가 형성되며, 상기 결속 고리는 연속적으로 연결된 파이프의 최종 선단 또는 상기 최종 선단에 위치하는 파이프에 위치하는 전극과 볼트에 의해 고정되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 팽창 가압유닛이 파이프의 외면 일측에서 이탈하지 않게 파이프 또는 전극 중 적어도 어느 한 곳에 마련되는 가이드를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 가이드는 파이프 또는 전극을 중심으로 양측으로 벌어져 팽창 가압유닛의 외면 둘레를 감싸는 탄성 편인 것이 바람직하다.
또한, 상기 가이드는 파이프 또는 전극 중 적어도 어느 한 곳에 마련된 탄성 스트랩(strap)인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브에 의하면, 시추공에 삽입되는 다수의 파이프를 별도의 체결 부재를 사용하지 않고 전극으로 연결하여 시추공의 깊이만큼 연장할 수 있을 뿐만 아니라 파이프와 전극이 나사산 체결에 의해 간단하고 신속하게 조립됨으로써, 시추공을 탐사하기 위한 준비과정이 용이하고 이로부터 빠른 시간내에 매질에 대한 전기저항을 측정할 수 있다.
또한, 시추공에 삽입된 전극에 의해 연결된 다수의 파이프와 평행하게 팽창 가압유닛이 시추공에 삽입되고, 상기 팽창 가압유닛에 공급되는 유체에 의해 팽창 가압유닛이 팽창하면서 전극을 시추공 내벽에 밀착시키기 때문에 유체가 팽창 가압유닛 외부로 유출되지 않아 전극을 원활하게 시추공 내벽에 접촉시킬 수 있게 된다.
또한, 파이프와 파이프를 연결하는 전극이 환형으로 이루어져 파이프의 둘레를 감싸기 때문에 팽창 가압유닛이 팽창하여 파이프를 시추공의 내벽으로 이동시킬 때 전극이 시추공 내벽의 매질과 전방위적으로 접촉될 수 있어 매질에 대한 전기저항을 원활하게 측정할 수 있게 된다.
그리고, 상기 파이프 또는 전극 중 적어도 어느 한 곳에 가이드가 형성되어 시추공에 삽입된 파이프의 길이방향을 따라 마련된 팽창 가압유닛이 가이드에 의해 그 위치를 이탈하지 않고 고수할 수 있어 팽창 가압유닛이 팽창하게 될 때 전극을 시추공의 내벽으로 균일하게 이동시킴으로써 전극이 안정적으로 시추공 내벽의 매질에 밀착되고 이에 따라서 매질에 대한 전기저항을 원활하게 측정할 수 있다.
도 1은 선행기술에 따른 시추공 탐사장치를 나타낸 전체 사시도이다.
도 2는 선행기술의 시추공 탐사장치 중 파이프를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브 중 파이프와 전극의 연결을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브가 시추공에 삽입된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브 중 가이드를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브 중 가이드의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브 중 파이프와 전극의 연결을 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브는 크게 다수의 파이프(10)와, 상기 파이프(10)의 끝단에 체결되어 파이프(10)와 파이프를 연결하는 전극(20)과, 상기 전극(20)을 통해 시추공 내벽의 매질로부터 얻어지는 전기저항의 결과를 도출시키는 탐사기(1)와 전극(20)을 전기적으로 연결시키는 전선(30) 및 상기 전극(20)에 의해 연속적으로 연결되는 파이프(10)의 외면 일측에서 파이프(10)의 길이방향을 따라 마련되고, 압력공급수단(2)으로부터 제공되는 유체에 의해 팽창하여 시추공 내에 위치한 전극(20)을 시추공 내벽의 매질에 접촉시키는 팽창 가압유닛(40)으로 구성된다.
부연하자면, 상기 파이프(10)는 일정한 길이를 갖고 양측의 외면에 각각 수나사가 형성되는 것으로, 여러 개의 파이프(10)가 전극(20)에 의해 연결되어 탐사할 시추공의 깊이에 맞게 연장된다. 또한, 상기 파이프(10)는 부식 내지 침식에 강하고 시추공에 파이프(10)를 밀어넣을 때 어느 정도의 강성이 유지되도록 섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastics)으로 이루어진다.
특히, 상기 파이프(10)가 섬유강화플라스틱으로 이루어지게 되면, 파이프(10)의 중량을 가볍게 할 수 있어 운반이 쉽고 조립이 간편한 이점이 있다. 또한, 섬유강화플라스틱은 탄성력을 갖기 때문에 파이프(10)가 어느 정도 휘어졌다가 원래의 상태로 복원되는 성질을 갖게 된다. 따라서, 시추공이 직선으로 형성되지 않고 어느 정도 휘어졌더라도 휘어진 시추공에 맞추어 파이프(10)를 삽입할 수 있어 파이프(10)의 삽입이 편리하다.
한편, 상기와 같은 다수의 파이프(10)는 전극(20)에 의해 연결되어 시추공의 깊이만큼 파이프를 연장할 수 있다. 이를 위해, 상기 파이프(10)의 양 끝단 외면에는 수나사가 형성되며, 상기 수나사에 대응하는 암나사가 전극(20)의 양측 내면에 형성되어 파이프(10)의 끝단과 전극(20)이 나사산 체결된다.
이렇게 파이프(10)와 파이프를 연결하게 되는 전극(20)은 전기가 통하는 금속재질로 이루어지는데, 바람직하게 상기 전극(20)은 스테인레스(Stainless Steel)로 이루어진 튜브의 형상을 갖는다. 이때, 상기 전극(20)의 양측 내면은 앞서 설명한 바와 같이 파이프(10)의 끝단 외면에 형성된 수나사와 체결되는 암나사가 형성된다.
또한, 상기 전극(20)의 중앙 내부는 격벽(22)이 형성된다. 이와 같이 전극(20)의 내부가 격벽(22)에 의해 구획되면 전극(20)의 양 끝단에 체결되는 파이프(10)가 격벽(22)에 가로막혀 어느 한쪽의 파이프(10)가 전극의 내부 공간을 과도하게 차지하는 것을 방지하게 된다.
따라서, 전극(20)의 양측으로 각각 파이프(10)가 체결될 수 있으며 이렇게 전극(20)의 양측으로 파이프(10)가 체결될 때 안정적인 체결 상태를 갖도록 할 수 있다.
또한, 상기와 같이 전극(20)의 중앙 내부에 격벽(22)이 형성되면 아래에서 설명되는 전선(30)을 전극(20)에 연결시키기 위한 결속 홀(24)이 형성될 때 파이프(10)의 간섭을 받지 않고 볼트(50)가 체결될 수 있다.
즉, 상기 전극(20)의 외면에는 볼트(50)가 체결되는 결속 홀(24)이 형성되는데, 상기 결속 홀(24)은 전극(20)의 외면에서 격벽(22)의 내부를 향해 형성된다. 이와 같이 결속 홀(24)이 전극(20)의 중앙 내부에 형성된 격벽(22)을 통해 형성되면 전선(30)을 전극(20)에 고정시키기 위한 볼트(50) 중 나사산이 형성되는 몸체 부분의 끝단이 전극(20)의 외면을 통해 격벽(22)의 내부에 위치하게 됨으로써, 파이프(10)에 간섭받지 않고 전선(30)을 견고히 전극(20)에 고정할 수 있게 된다.
만약, 전극(20)의 내부에 격벽(22)이 형성되지 않고 결속 홀(24)이 전극(20)에 형성되는 경우 결속 홀(24)의 깊이는 전극(20)의 외면과 내면 사이로 한정되기 때문에 볼트(50)의 인입 깊이가 그만큼 짧아져 볼트(50)의 결속력이 감소하게 되지만 앞서 설명한 바와 같이 결속 홀(24)의 깊이가 격벽(22)의 내부로 연장되면 볼트(50)와 전극(20)의 접촉 면적이 증가하게 되어 볼트(50)의 결속력이 증가하게 되고, 따라서 전선(30)을 안정적으로 전극(20)에 고정시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 전극(20)과 전기적으로 연결되는 전선(30)은 신속한 탈착을 위해 한쪽 끝단에 O형 터미널(32)이 형성되고 반대쪽 끝단에 바나나 잭(34)이 형성된다. 이때, 상기 전선(30)의 O형 터미널(32)은 볼트(50)에 의해 전극(20)에 고정되며, 바나나 잭(34)은 전극(20)을 통해 시추공 내벽의 매질로부터 얻어지는 전기저항의 결과를 도출하는 탐사기(1)의 커넥터와 연결된다.
따라서, 파이프(10)를 연결하는 전극(20)의 수만큼 전선(30)을 각각의 전극(20)과 O형 터미널(32)과 접지시킨 후 시추공의 외부로 노출된 각각의 전선(30) 끝단을 탐사기(1)의 커넥터와 연결하면 되기 때문에 간편하고 신속하게 전선(30)을 설치할 수 있다.
이때, 상기 전선(30)은 전극(20)의 수에 맞게 여러 가닥의 전선이 모아지고, 모아진 여러 가닥의 전선이 외피에 의해 감싸여진 구조로 이루어져 순차적으로 전선이 외피로부터 인출되어 해당 전극(20)과 연결되어 시추공에 전선이 삽입될 때 단선의 형태를 이루게 되어 전극과 전선이 연결될 때 어지럽게 연결되지 않고 간결하게 연결되어 시추공에 삽입된 전선(30)이 여타의 이유(시추공의 내벽에서 돌출된 구조물 등에 전선이 걸려 단선되는)로 절단되는 것을 방지하여 전극(20)과 탐사기(1)를 안정적인 상태로 연결시킬 수 있다.
이와 함께, 상기 전극(20)에 의해 연결된 파이프(10)의 외측에는 팽창 가압유닛(40)이 마련되는데, 상기 팽창 가압유닛(40)은 한쪽 끝단이 폐쇄된 중공된 관의 형태를 갖으며 반대쪽 끝단은 압력공급수단(2)과 연결되어 상기 압력공급수단(2)으로부터 제공되는 유체에 의해 팽창 가압유닛(40)이 팽창하게 된다.
이러한 팽창 가압유닛(40)은 한쪽 끝단에 결속 고리(42)가 형성되어, 상기 결속 고리(42)가 파이프(10)의 최종 선단에 위치하는 전극(20)과 볼트에 의해 고정됨으로써, 파이프(10)를 시추공에 삽입할 때 팽창 가압유닛(40)도 함께 시추공에 삽입되어 전극(20)에 의해 연결된 파이프(10)와 팽창 가압유닛(40)이 평행한 상태로 시추공 내에 위치하게 된다.
이와 같은 팽창 가압유닛(40)은 바람직하게 신축되는 고무관으로 이루어지는데, 상기 고무관은 선단이 폐쇄되고 기단이 압력공급수단(2)과 연결되어 압력공급수단(2)으로부터 유체가 고무관의 내부로 공급되면 고무관이 팽창하면서 시추공 내에서 일체로 연결된 파이프(10)와 전극(20)을 시추공 내벽을 향해 균일하게 이동시키게 된다.
한편, 상기 팽창 가압유닛(40)은 경우에 따라서 소방용 호스와 같은 직물과 합성수지가 혼합된 튜브로 이루어질 수 있다. 이와 같은 소방용 호스는 인장강도가 우수할 뿐만 아니라 내부에 고압이 작용하더라도 찢어지거나 터짐이 발생하지 않아 유체가 소방용 호스를 통해 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브가 시추공에 삽입되어 작동하는 상태를 도 5 및 도 6에 의거하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브가 시추공에 삽입된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 지반을 조사하기 위해 먼저 파이프(10)와 파이프를 전극(20)으로 연결하여 시추공(110)의 깊이에 부합하도록 프로브를 연장하게 된다. 이를 위해 작업자는 전극(20)의 일측에 파이프(10)의 끝단을 나사 조립하게 되며, 전극(20)의 타측 역시 파이프(10)의 끝단을 나사 조립시켜 하나의 전극(20)을 중심으로 양측으로 각각 파이프(10)가 위치되도록 연결하게 된다.
이와 같은 파이프(10)와 전극(20)의 조립은 시추공(110)의 깊이에 부합하도록 연속적으로 수행되는데, 파이프(10)와 파이프를 연결하는 전극(20)마다 전선을 연결하게 된다.
또한, 상기 파이프(10)의 최종 선단에 위치하는 전극(20)에 팽창 가압유닛(40)을 고정함으로써, 전극(20)에 의해 연장된 파이프(10)를 시추공에 밀어넣을 때 팽창 가압유닛(40)도 함께 시추공(110)에 삽입시켜 파이프(10)와 팽창 가압유닛(40)이 평행한 상태로 시추공(110) 내에 위치시키게 된다.
상기와 같이 시추공(110)에 본 발명에 따른 프로브가 삽입된 후에는 각 전극(20)과 연결된 전선(30)을 탐사기(1)의 커넥터와 연결시켜 각각의 전극(20)이 센싱될 수 있도록 준비하게 된다.
상기와 같이 프로브가 시추공(110)에 설치된 후에는 팽창 가압유닛(40)과 연결된 압력공급수단(2)을 작동시켜 팽창 가압유닛(40)이 팽창할 수 있게 압력을 공급하게 된다. 이때, 상기 압력공급수단(2)으로는 펌프 등이 될 수 있으며, 팽창 가압유닛(40)을 팽창시키기 위해 물, 공기와 같은 유체가 펌프를 통해 팽창 가압유닛(40)으로 공급된다.
이렇게, 팽창 가압유닛(40)이 유체에 의해 시추공(110) 내에서 팽창하게 되면 파이프(10)가 팽창 가압유닛(40)의 팽창에 따라 시추공(110)의 내벽으로 이동하게 되어 파이프(10)를 연결하는 전극(20)이 시추공 내벽에 밀착된다.
이와 같이 팽창 가압유닛(40)의 팽창에 따라 전극(20)이 시추공 내벽에 밀착되면 전극(20)을 통해 시추공 내벽의 매질로부터 얻어지는 전기저항의 결과를 전선을 통해 탐사기(1)로 보내어 지반을 조사할 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명의 수평 시추공 탐사용 프로브는 시추공(110)에 삽입되는 다수의 파이프(10)를 전극(20)으로 연결하여 시추공의 깊이만큼 연장할 수 있을 뿐만 아니라 파이프(10)와 전극(20)이 나사산 체결에 의해 간단하고 신속하게 조립됨으로써, 시추공을 탐사하기 위한 준비과정이 용이하고 따라서, 빠른 시간내에 시추공 매질에 대한 전기저항을 측정할 수 있다.
또한, 시추공(110)에 삽입된 전극(20)에 의해 연결된 다수의 파이프(10)와 평행하게 팽창 가압유닛(40)이 시추공에 삽입되고, 상기 팽창 가압유닛(40)에 공급되는 유체에 의해 팽창 가압유닛(40)이 팽창하면서 전극(20)을 시추공 내벽에 밀착시키기 때문에 유체가 팽창 가압유닛(40) 외부로 유출되지 않아 전극(20)을 원활하게 시추공 내벽에 접촉시킬 수 있게 된다.
또한, 파이프(10)와 파이프를 연결하는 전극(20)이 환형으로 이루어져 파이프(10)의 둘레를 감싸기 때문에 팽창 가압유닛(40)이 팽창하여 파이프(10)를 시추공의 내벽으로 이동시킬 때 전극(20)이 시추공 내벽의 매질과 전방위적으로 접촉될 수 있어 매질에 대한 전기저항을 원활하게 측정할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
예를 들어, 전극(20)에 의해 연속적으로 연결된 파이프(10)의 외면 일측에 마련되는 팽창 가압유닛(40)이 그 위치를 이탈하지 않도록 가이드가 파이프(10) 또는 전극(20)의 외면에 형성된다. 이를 도 7 및 도 8에 의거하여 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 수평 시추공 탐사용 프로브 중 가이드를 나타낸 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 팽창 가압유닛(40)이 파이프(10)의 외면 일측에서 이탈하지 않게 파이프(10) 또는 전극(20) 중 적어도 어느 한 곳에 가이드가 형성된다.
이러한 가이드는 도면에 도시된 바와 같이 파이프(10) 또는 전극(20)을 중심으로 양측으로 벌어져 그 내부에 팽창 가압유닛(40)이 위치할 수 있는 공간을 형성한 탄성 편(60a)일 수 있다.
이와 같이 가이드가 파이프(10) 또는 전극(20) 중 적어도 어느 한 곳에 형성되면, 파이프(10)를 시추공에 삽입할 때 팽창 가압유닛(40)이 가이드 내에 위치하게 되어 그 위치를 고수할 뿐만 아니라 압력공급수단(2)에 의해 팽창 가압유닛(40)이 팽창될 때 전극(20)과 파이프(10)를 일정한 방향으로 밀어 이동시킴으로써 전극(20)이 안정적으로 시추공의 매질에 밀착되고 따라서 매질에 대한 전기저항을 원활하게 측정할 수 있다.
특히, 상기 가이드는 앞서 설명한 바와 같이 탄성 편(60a)으로 이루어져 팽창 가압유닛(40)이 팽창하여 그 부피가 증가할 때 탄성 편(60a)이 팽창 가압유닛(40)의 외면에서 팽창에 맞게 벌어지고, 이와는 반대로 팽창 가압유닛(40)이 수축하게 될 때 탄성 편(60a)도 함께 오므라들게 되어 팽창 가압유닛(40)이 안정적으로 파이프(10)의 일측에 지지된다.
한편, 상기 가이드는 도 8에 도시된 바와 같이 탄성 스트랩(60b)으로 이루어질 수 있다. 상기 탄성 스트랩(60b)은 탄성 편(60a)과 마찬가지로 파이프(10) 또는 전극(20) 중 적어도 어느 한 곳에 형성된다.
이때, 상기 탄성 스트랩(60b)은 파이프(10) 또는 전극(20)을 중심으로 양 갈래로 갈라지도록 형성되며 탄성 스트랩(60b)의 기단 각각에 벨크로(Velcro)(62)가 구비되어 탄성 스트랩(60b)의 기단을 필요에 따라 붙이거나 뗄 수 있게 된다.
또한, 상기 탄성 스트랩(60b)은 고무 또는 탄성력이 발휘되는 합성수지(또는 섬유)로 이루어져 팽창 가압유닛(40)의 팽창에 따라 신축되면서 팽창 가압유닛(40)을 전극(20)에 의해 연결된 파이프(10)의 일측에 안정적으로 위치하게 지지하게 된다.
1 : 탐사기 2 : 압력공급수단
10 : 파이프 20 : 전극
22 : 격벽 24 : 결속 홀
30 : 전선 32 : O형 터미널
34 : 바나나 잭 40 : 팽창 가압유닛
42 : 결속 고리 50 : 볼트
60a : 탄성 편 60b : 스트랩
62 : 벨크로

Claims (10)

  1. 다수의 파이프;
    상기 파이프의 끝단에 체결되어 파이프와 파이프를 연결하는 전극;
    상기 전극을 통해 시추공 내벽의 매질로부터 얻어지는 전기저항의 결과를 도출시키는 탐사기와 전극을 전기적으로 연결시키는 전선; 및
    상기 전극에 의해 연속적으로 연결되는 파이프의 외면 일측에서 파이프의 길이방향을 따라 마련되고, 압력공급수단으로부터 제공되는 유체에 의해 팽창하여 시추공 내에 위치한 전극을 시추공 내벽의 매질에 접촉시키는 팽창 가압유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 파이프는 섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastics)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극은 양 끝단이 개방된 관의 형상을 갖고 그 양측 내면에 암나사가 형성되어 파이프의 끝단과 나사 체결되는 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전극은 중앙 내부가 격벽에 의해 가로막힌 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극은 외면에 볼트가 체결되는 결속 홀이 형성되고, 상기 볼트는 전선의 끝단에 형성된 O형 터미널을 개재하여 결속 홀에 체결되는 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 팽창 가압유닛은 선단이 폐쇄되고 기단이 압력공급수단과 연결되는 고무관인 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 팽창 가압유닛은 선단에 결속 고리가 형성되며, 상기 결속 고리는 연속적으로 연결된 파이프의 최종 선단 또는 상기 최종 선단에 위치하는 파이프에 위치하는 전극과 볼트에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 팽창 가압유닛이 파이프의 외면 일측에서 이탈하지 않게 파이프 또는 전극 중 적어도 어느 한 곳에 마련되는 가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 가이드는 파이프 또는 전극을 중심으로 양측으로 벌어져 팽창 가압유닛의 외면 둘레를 감싸는 탄성 편인 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 가이드는 파이프 또는 전극 중 적어도 어느 한 곳에 마련된 탄성 스트랩(strap)인 것을 특징으로 하는 수평 시추공 탐사용 프로브.
KR1020130009246A 2013-01-28 2013-01-28 수평 시추공 탐사용 프로브 KR101348842B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130009246A KR101348842B1 (ko) 2013-01-28 2013-01-28 수평 시추공 탐사용 프로브

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130009246A KR101348842B1 (ko) 2013-01-28 2013-01-28 수평 시추공 탐사용 프로브

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101348842B1 true KR101348842B1 (ko) 2014-01-09

Family

ID=50144882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130009246A KR101348842B1 (ko) 2013-01-28 2013-01-28 수평 시추공 탐사용 프로브

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101348842B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016062637A1 (fr) * 2014-10-23 2016-04-28 Chambre De Commerce Et D'industrie De Region Paris Ile De France (Esiee Paris) Micro-électrodes démontables
KR102096540B1 (ko) * 2018-11-14 2020-04-02 한국지질자원연구원 수직 관측공 탄성파 탐사용 광섬유 센서 케이블 시스템
KR102096536B1 (ko) * 2018-11-14 2020-04-02 한국지질자원연구원 탄성파 탐사용 광섬유 센서 케이블 시스템
KR102518022B1 (ko) * 2021-11-08 2023-04-05 (주)지오룩스 지중 오염 탐지용 복합 센서시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050103754A (ko) * 2004-04-27 2005-11-01 김택규 지반 수압 시험 장치 및 지반 수압 시험 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050103754A (ko) * 2004-04-27 2005-11-01 김택규 지반 수압 시험 장치 및 지반 수압 시험 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016062637A1 (fr) * 2014-10-23 2016-04-28 Chambre De Commerce Et D'industrie De Region Paris Ile De France (Esiee Paris) Micro-électrodes démontables
KR102096540B1 (ko) * 2018-11-14 2020-04-02 한국지질자원연구원 수직 관측공 탄성파 탐사용 광섬유 센서 케이블 시스템
KR102096536B1 (ko) * 2018-11-14 2020-04-02 한국지질자원연구원 탄성파 탐사용 광섬유 센서 케이블 시스템
KR102518022B1 (ko) * 2021-11-08 2023-04-05 (주)지오룩스 지중 오염 탐지용 복합 센서시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101348842B1 (ko) 수평 시추공 탐사용 프로브
BR112018008814B1 (pt) Método de monitoramento de integridade em tempo real de tubos terrestres
EA028999B1 (ru) Электрическая проводка для бурильной трубы, обсадной колонны и насосно-компрессорной трубы
BRPI0910805B1 (pt) Sistema para detectar falhas em mangueira
DK2531695T3 (en) Coil signaling and connection line and method
BR112014004429B1 (pt) arranjo de conector de barreira para uma tubulação de múltiplos tubos e tubulação de múltiplos tubos
US9121261B2 (en) Coiled tubing system with multiple integral pressure sensors and DTS
US20180323587A1 (en) Electrical Test Splice For Coiled Tubing Supported Well Pump
BRPI1007464B1 (pt) Sistema para uso em um poço, sistema de poço, e método para vedar um poço abandonado.
KR101814059B1 (ko) 배관 및 이를 포함하는 배관 조립체
CA2898502C (en) Method and device for installing multiple fiber optic cables in coiled tubing
BR112021000519A2 (pt) Dispositivo de aquisição e comunicação de dados entre colunas de poços de petróleo ou de gás
RU188229U1 (ru) Электропроводящая полимерная труба кабель- канала для прокладки электрического кабеля
BR112016002595B1 (pt) Aparelho para comunicar um sinal para uma ferramenta de fundo de poço ou a partir da mesma e método para construir o aparelho
JPH0548144Y2 (ko)
JP5736264B2 (ja) 探査装置及び探査方法
CN108755647B (zh) 一种探杆专用承重装置
JP4985235B2 (ja) 孔内透水係数計測装置及び孔内透水係数計測方法
BR112016016239B1 (pt) Ponta de conexão de um conduto flexível de transporte de fluido, conduto flexível, kit de monitoramento da integridade de um conduto flexível e processo de monitoramento da integridade de um conduto flexível
JP2561286B2 (ja) 地中埋設金属管の補修方法
RU2352962C1 (ru) Зонд для электрического каротажа
RU175906U1 (ru) Устройство для геофизических и гидродинамических исследований эксплуатационных горизонтальных скважин
CN220893709U (zh) 一种隧道渗漏监测装置
GB2058985A (en) Device allowing access to a tubular passageway
JP7195223B2 (ja) 線状体設置方法及び線状体設置用ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171030

Year of fee payment: 5