KR101359489B1 - 케이싱 거치식 손데 가이드장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손데와 같은 삽입물을 시추공에 삽입 및 인상시키기 위한 공내 삽입물 가이드장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 공내 삽입물 가이드장치는, 지반을 형성된 시추공에 관입되어 있는 중공 형상의 케이싱에 거치되어, 시추공에 목적물을 삽입하기 위한 것으로서, 시추공의 상부에 배치되는 몸체부, 상단부가 몸체부에 회동가능하게 결합되며, 몸체부의 둘레 방향을 따라 배치되는 복수의 지지봉, 각 지지봉의 하단부에 회동가능하게 결합되며, 케이싱의 상단부에 장착되는 복수의 장착부 및 몸체부에 회전가능하게 결합되며, 목적물과 연결되어 있는 와이어를 가이드하기 위한 롤러를 구비하는 것에 특징이 있다.

Description

케이싱 거치식 손데 가이드장치{Apparatus for guiding sonde mounted on casing}

본 발명은 지각 내부의 구조나 지질상태 등에 대한 다양한 정보를 얻기 위하여 행해지는 물리검층에 사용되는 손데를 거치하기 위한 가이드장치에 관한 것이다.

지각내부의 구조, 지질상태 또는 토양상태 등 지층에 대한 여러 정보를 얻기 위한 기초조사 또는 댐이나 건축물의 기초조사를 위하여, 음파검층, 전기검층 등의 물리검층을 수행하는 것이 일반적인데, 물리검층에서는 다양한 종류의 센싱이 가능한 손데(sonde)와 같은 측정기구가 사용된다. 즉, 조사대상이 되는 지반에 시추공을 형성한 후, 손데를 시추공 내부로 인입시켜 정보를 얻고자 하는 지층이 위치한 심도에서 측정작업을 수행한다. 이러한 측정작업은 시추공 내부의 한 곳에서만 수행되는 것이 아니라, 여러 심도에서 이루어지므로, 손데를 시추공의 상부에 거치시키고 배치 심도를 자유롭게 조절할 수 있는 손데 가이드장치가 필요하다.

종래의 손데 가이드장치가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 도 1은 손데를 이용한 전기검층을 설명하기 위한 모식도이며, 도 2는 종래의 손데 가이드장치의 개략적 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 물리검층을 위해 조사대상이 되는 지반(g)에 시추공(h)을 형성하고 케이싱(c)을 관입한 후 손데(1)를 설치한다. 손데(1)를 시추공(h)에 삽입하기 위하여, 그리고 손데(1)가 배치되는 심도를 자유롭게 변경하기 위하여, 손데 가이드장치(9)를 시추공(h)의 상부에 설치한다.

종래의 손데 가이드장치(9)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 와이어(2)를 거치하기 위하여 회전가능하게 설치되는 롤러(3)가 시추공(h)의 상부에 배치되고, 롤러(3)를 지지하기 위한 3개의 지지부재(4,5,6)가 설치된다. 봉 형상의 3개의 지지부재(4,5,6)는 삼발이 형상으로 배치되어 롤러(3)를 지지한다.

와이어(2)는 권양장치(7,winch)에 감기어 있으며, 와이어(2)의 단부에는 손데(1)가 연결된다. 또한, 와이어(2)에는 손데(1)와 자료측정 제어장치(8)를 전기적으로 연결하며 신호를 전송하는 케이블이 일체로 내장되어 있거나, 케이블이 와이어(2)에 묶여 있다.

그러나 상기한 구조의 종래의 손데 가이드 장치(9)는 사용상에 있어서 몇 가지 문제점이 있었다.

우선, 종래의 손데 가이드 장치(9)는 지면이 평탄하지 않고 굴곡이 많은 경우 각 지지부재(4,5,6)가 놓이는 높이가 서로 달라지므로 안정적인 설치가 용이하지 않다는 문제점이 있었다. 이로 인해, 지상에 설치된 지지부재(4,5,6)가 손상되면서 롤러(3)나 와이어(2)가 이탈된다거나, 심하게는 와이어(2)의 이탈로 인해 손데(1)가 파손되는 등의 사고가 발생하곤 하였다.

또한, 삼발이 형태의 손데 가이드 장치(9) 지지구조는 경사진 면에서 안정적인 지지가 용이하지 않은 것은 물론 시추공(h)의 위치에 따라 설치가 용이하지 않은 문제점도 있었다. 즉, 종래의 손데 가이드장치(9)는 삼발이 형태의 지지부재(4,5,6)를 사용하는데, 시추공(h)을 굴착한 위치가 논둑이나 절벽 근처 등과 같은 경우에는 지지부재(4,5,6)를 설치할 수 없게 된다.

또한, 물리검층의 종류에 따라 손데(1)는 시추공벽에 밀착하거나 또는 시추공(h)의 중심부에 배치되는 경우 등이 있는데, 종래의 손데 가이드장치(9)에서는 손데(1)를 정확하게 중심부에 배치하려면 미세한 조정이 필요하였는 바, 작업이 용이하지 않았다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 시추공에 관입된 케이싱의 크기와 관계없이 범용적으로 설치가능하며, 손데를 시추공의 중심부에 용이하게 배치시킬 수 있도록 구조가 개선된 가이드장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공내 삽입물(sonde) 가이드장치는, 지반을 형성된 시추공에 관입되어 있는 중공 형상의 케이싱에 거치되어 상기 시추공에 목적물을 삽입하기 위한 것으로서, 시추공의 상부에 배치되는 몸체부; 상단부가 상기 몸체부에 회동가능하게 결합되며, 상기 몸체부의 둘레 방향을 따라 배치되는 복수의 지지봉; 상기 각 지지봉의 하단부에 회동가능하게 결합되며, 상기 케이싱의 상단부에 장착되는 복수의 장착부; 및 상기 몸체부에 회전가능하게 결합되며, 상기 목적물과 연결되어 있는 와이어를 가이드하기 위한 롤러;를 구비하는 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 복수의 지지봉은 동일한 각도 간격으로 상호 이격되게 배치되며, 90°각도 간격으로 4개 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 장착부의 하부에는 케이싱에 끼워질 수 있도록 삽입부가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 삽입부에는 볼트가 체결되는 나사공이 형성되고, 상기 나사공에 체결된 볼트의 선단이 상기 케이싱의 표면에 밀착됨으로써 상기 장착부가 보다 견고하게 고정될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 몸체부는 중공형으로 형성되며, 상기 롤러는 상기 몸체부의 상부에 배치되어 상기 롤러에 거치된 상기 와이어는 상기 몸체부의 중공부를 통해 상기 시추공으로 삽입가능하다.

그리고 상기 롤러는, 상호 대면하고 있는 프레임과, 상기 프레임 사이에 회전가능하게 끼워지는 회전체와, 상기 프레임에 형성되는 삽입봉을 포함하여 이루어지며, 상기 몸체부의 둘레방향을 따라 롤러의 삽입봉이 착탈가능하게 끼워질 수 있는 복수의 끼움관이 마련되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공내 삽입물 가이드장치는 시추공의 형성 위치에 관계없이 케이싱이 시추공에 삽입되어 있는 경우에는 어떠한 경우든지 범용적으로 사용할 수 있으며, 지면의 조건에 관계없이 견고하게 설치가능하다는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 공내 삽입물 가이드장치는 복수의 지지봉을 이용하여 케이싱에 고정되므로 와이어 및 삽입물이 시추공의 중앙부에 정확하게 배치되므로, 물리검층시 삽입물(손데)의 위치를 미세하게 조절하는 등의 작업을 생략할 수 있어 작업성이 향상됨은 물론 물리검층의 정확성도 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 손데를 이용한 전기검층을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 종래의 손데 가이드장치의 개략적 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공내 삽입물 가이드장치의 개략적 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 공내 삽입물 가이드장치가 설치된 상태의 개략적 종단면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공내 삽입물 가이드장치에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 공내 삽입물 가이드장치의 개략적 사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 공내 삽입물 가이드장치가 설치된 상태의 개략적 종단면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공내 삽입물 가이드장치(100)는, 몸체부(10), 복수의 지지봉(20), 복수의 장착부(30) 및 롤러(40)를 구비한다.

몸체부(10)는 후술할 롤러(40)가 설치되는 곳으로서, 시추공(h)의 상측 중앙부에 배치된다. 본 실시예에서 몸체부(10)는 내부에 중공부(11)가 형성된 관 형상으로 이루어진다.

지지봉(20)은 롤러(40)가 결합되어 있는 몸체부(10)를 지지하기 위한 것으로서, 몸체부(10)의 하측에 결합된다. 본 발명에서 지지봉(20)은 몸체부(10)의 둘레방향을 따라 동일한 각도 간격으로 복수 개 배치된다. 예컨대, 120°간격으로 3개 배치될 수도 있으며, 본 실시예와 같이 90°간격으로 4개 배치될 수도 있다.

지지봉(20)은 긴 봉 형상으로 이루어져, 상단부는 몸체부(10)에 회전가능하게 결합되며, 하단부는 후술할 장착부(30)를 매개로 시추공(h)에 관입되어 있는 케이싱(c)에 장착된다.

즉, 몸체부(10)의 하측 외주면에는 돌출판(12)이 형성되고, 이 돌출판(12)에는 구멍이 관통되어 있으며, 마찬가지로 지지봉(20)에도 돌출판(12)의 구멍에 대응되는 구멍이 형성되어 있다. 볼트(b)가 돌출판(12)과 지지봉(20)의 구멍에 함께 끼워진 상태에서 너트(n)에 의하여 체결됨으로써 지지봉(20)이 몸체부(10)에 결합되는데, 지지봉(20)은 볼트(b)를 중심축으로 하여 회동될 수 있다.

지지봉(20)의 하단부에는 장착부(30)가 회동가능하게 결합된다. 장착부(30)의 상측에는 결합판(31)이 마련되며, 결합판(31)에는 결합공이 형성된다. 그리고 지지봉(20)의 하부에도 구멍이 형성되어, 볼트(b)와 너트(n)에 의해 장착부(30)가 지지봉(20)에 결합되며, 볼트(b)를 회전축으로 하여 장착부(30)가 회동될 수 있다.

또한 장착부(30)의 하부에는 하방으로 개구되어 있는 삽입부(33)가 길게 형성된다. 이 삽입부(33)는 시추공(h)에 관입된 케이싱(c)에 끼워져 장착되는 부분이다. 삽입부(33)의 일측, 즉 케이싱(c)에 끼워졌을 때 외측에 배치되는 면에는 나사공(35)이 관통하여 형성되며, 이 나사공(35)에는 볼트(36)가 체결된다. 볼트(36)는 나사공(35)에 체결되어 그 선단이 케이싱(c)의 외주면에 밀착함으로써, 장착부(30)가 케이싱(c)에 견고하게 결합될 수 있도록 한다. 물론, 볼트(36)가 체결되지 않더라도 장착부(30)는 케이싱(c)에 끼워져 안정적으로 장착될 수 있지만, 볼트(36)에 의하여 더욱 견고하게 결합될 수 있다.

롤러(40)는 한 쌍의 프레임(41,42)과 회전체(43)를 구비한다. 한 쌍의 프레임(41,42)은 상호 마주보며 배치된다. 한 쌍의 프레임(41,42) 사이에는 축이 결합되며, 회전체(43)는 이 축에 결합되어 회전된다. 회전체(43)가 축에 결합되어 축과 회전체가 함께 회전될 수도 있으며, 축은 회전되지 않고 베어링 등에 의하여 회전체(43)가 축을 중심으로 회전될 수도 있다.

프레임(41,42)의 하부에는 롤러(40)를 몸체부(10)에 결합시키기 위한 삽입봉(44)이 마련된다. 몸체부(10)에는 롤러(40)의 삽입봉(44)이 끼워질 수 있는 끼움관(19)이 마련된다. 이 끼움관(19)는 관 형상의 몸체부(10)의 둘레방향을 따라 복수 개 배치된다. 따라서, 조사 조건과 환경에 따라서 롤러(40)를 몸체부(10)의 적절한 위치에 배치시킬 수 있다.

와이어(w)는 권양장치(winch)에 감겨 있으며, 그 하단부에는 손데(s)와 같이 시추공 내로 삽입시킬 목적물이 연결된다. 권양장치가 풀리고 감김에 따라서 목적물이 시추공(h) 내로 삽입되거나 상부로 인상될 수 있다. 와이어(w)는 롤러(40)에 거치되어 있으므로, 상기한 바와 같이 이어(w)가 감기고 풀리는 과정에서 와이어(w)는 마찰없이 부드럽게 이동될 수 있다.

상기한 구성으로 이루어진 공내 삽입물 가이드장치(100)는 시추공(h)의 규모에 상관없이 범용으로 사용될 수 있다. 도 4a에는 직경이 상대적으로 작은 시추공(h)에 설치된 상태가, 도 4b에는 직경이 상대적으로 큰 시추공(h)에 설치된 상태가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 지지봉(20)이 몸체부(10)에 대하여 회동되어 시추공(h, 보다 정확하게는 케이싱)의 직경에 대응할 수 있다. 그리고 장착부(30)도 지지봉(20)에 대하여 회동되므로, 시추공의 규격과 관계없이 장착부(30)의 삽입부(33)가 케이싱(c)에 수직하게 끼워질 수 있다.

기존의 삼발이 형태의 가이드장치에서는 시추공 주변에 절벽이 있는 경우 등에 특정한 조건에서는 설치가 곤란하였고, 절벽 같은 구조가 없어서 설치가 가능하다고 하더라도 지면이 심하게 굴곡지거나 경사진 경우 등에서는 안정적으로 지지되기 어려운 점이 있었지만, 본 발명에서는 시추공에 관입되는 케이싱을 이용하여 시추공의 위치나 지면의 조건과는 무관하게 가이드장치를 견고하게 설치할 수 있다.

그리고 본 실시예에서 지지봉(20)이 복수 개(3개 이상) 마렴됨으로써, 언제너 몸체부(10)는 시추공(h)의 중앙부에 위치시킬 수 있다. 즉, 지지봉(20)과 장착부(30)의 크기가 동일한 상태에서 복수의 장착부(30)가 케이싱(c)에 끼워지면, 몸체부(10)는 시추공(h)의 중앙부에 배치되게 되며, 지지봉(20)이 더 이상 회동될 수 없으므로 몸체부(10)를 용이하게 위치시킬 수 있다. 즉, 복수의 장착부(30)를 케이싱(c)에 삽입시키기만 하면 몸체부(10)는 자연히 시추공(h)의 중앙에 놓이게 된다.

이에 따라, 와이어(w)에 매달린 손데(s)도 시추공(h)의 중앙에 놓일 수 있다. 즉, 롤러(40)의 회전체(43)에 거치된 와이어(w)는 몸체부(10)의 중공부(11)를 통해 시추공(h)으로 삽입되는데, 와이어(w)가 몸체부(10)의 중심에 배치되므로 손데(s)도 시추공(h)의 중심에 배치되어 물리검층시 손데의 위치를 조절하는 문제를 해결할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100 ... 공내 삽입물 가이드 장치 10 ... 몸체부
11 ... 중공부 12 ... 돌출판
19 ... 끼움관 s ... 손데
20 ... 지지봉 30 ... 장착부
33 ... 삽입부 35 ... 나사공
36 ... 볼트 40 ... 롤러
41,42 ... 프레임 43 ... 회전체
44 ... 삽입봉
h ... 시추공 c ... 케이싱
b ... 볼트 n ... 너트

Claims (8)

1. 지반을 형성된 시추공에 관입되어 있는 중공 형상의 케이싱에 거치되어, 상기 시추공에 목적물을 삽입하기 위한 것으로서,
   상기 시추공의 상부에 배치되는 몸체부;
   상단부가 상기 몸체부에 회동가능하게 결합되며, 상기 몸체부의 둘레 방향을 따라 배치되는 복수의 지지봉;
   상기 각 지지봉의 하단부에 회동가능하게 결합되며, 상기 케이싱의 상단부에 장착되는 복수의 장착부; 및
   상기 몸체부에 회전가능하게 결합되며, 상기 목적물과 연결되어 있는 와이어를 가이드하기 위한 롤러;를 구비하며,
   상기 몸체부는 중공형으로 형성되며,
   상기 롤러는 상기 몸체부의 상부에 배치되어 상기 롤러에 거치된 상기 와이어는 상기 몸체부의 중공부를 통해 상기 시추공으로 삽입되는 것을 특징으로 공내 삽입물 가이드장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 지지봉은 동일한 각도 간격으로 상호 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 공내 삽입물 가이드장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 지지봉은 90°각도 간격으로 4개 배치되는 것을 특징으로 하는 공내 삽입물 가이드장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 장착부의 하부에는 상기 케이싱에 끼워질 수 있도록 삽입부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공내 삽입물 가이드장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 삽입부에는 볼트가 체결되는 나사공이 형성되며,
   상기 나사공에 체결된 상기 볼트의 선단이 상기 케이싱에 밀착되어 상기 장착부가 고정되는 것을 특징으로 공내 삽입물 가이드장치.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 롤러는, 상호 대면하고 있는 프레임과, 상기 프레임 사이에 회전가능하게 끼워지는 회전체와, 상기 프레임에 형성되는 삽입봉을 포함하여 이루어지며,
   상기 몸체부의 둘레방향을 따라 상기 롤러의 삽입봉이 착탈가능하게 끼워질 수 있는 복수의 끼움관이 마련되는 것을 특징으로 하는 공내 삽입물 가이드장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 시추공에 삽입되는 목적물은 상기 시추공 내에서 물리검층을 수행하기 위한 손데(sonde)인 것을 특징으로 하는 공내 삽입물 가이드장치.

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