KR101386089B1 - 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치 - Google Patents

시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치 Download PDF

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Abstract

시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치를 제공한다.
본 발명은 지면으로부터 일정깊이 천공형성되는 제1시추공 내에 복수개의 발진기를 배치하고, 제2시추공 내에 복수개의 수신기를 배치하여 상기 발진기에서 발생하는 탄성파가 수신기에 도달하는 정보를 근거로 하여 지하구조를 탐사하는 탄성파 토모그래피 탐사장치에 있어서, 상기 제2시추공의 상단입구를 통해 일정길이 삽입배치되어 지표면에 고정설치되는 상부연결관 ; 상기 상부연결관과 제1커플러를 매개로 연통연결되는 팽창관을 구비하고, 상기 수신기와 대응하는 복수개의 팽창관사이를 연통연결하는 복수개의 제2커플러를 갖추어 상기 복수개의 팽창관내에 채워지는 물의 수압에 의해서 상기 제2시추공의 내부면에 밀착되도록 부피팽창되는 팽창부 ; 상기 팽창부의 최하단 팽창관과 제3커플러를 매개로 연통연결되는 하부연결관을 갖추고, 상기 하부연결관의 수평격벽에 관통형성된 배수구를 개폐제어하는 배수마개를 갖추어 상기 팽창부의 내부에 채워진 물을 지하로 배출하는 배수부 ; 를 포함한다.

Description

시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치{Seismic Tomography Survay Device Capable of Filling and Draining of Water Boring Holes}
본 발명은 탄성파 토모그래피 탐사작업을 수행하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 각종 토목건설현장의 부지평가를 위한 조사 및 설계단계, 시공단계에서 대상부지의 지하 지질구조 및 지층정보, 암반 파쇄대, 석회암공동, 폐갱도, 채굴적 등과 같은 연약대에 대한 조사작업을 시추공에 매질용 물이 채워지고 유지된 상태에서 보다 정확하게 수행하는 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치에 관한 것이다.
일반적으로 부지평가를 위하여 지반을 조사하는 방법은 크게 직접 지반을 굴착, 지하의 흙과 암석 시료를 채취하여 지하정보를 입수하는 시추조사 등의 직접적 방법과, 지표나 시추조사 과정에서 형성된 시추공에 탄성파 발진기와 수신기를 각각 설치한 다음 발진기에서 발생시킨 탄성파가 지하매질을 통과한 후 수신기에 도달하는 시간을 측정하여 지하구조를 영상화시킴으로써 지하정보를 입수하는 탄성파탐사 등의 간접적 방법으로 대분된다.
이러한 탄성파탐사는 다시 지표에 발진기와 수신기를 각각 설치하여 지하정보를 조사하는 지표탐사법과, 지면으로부터 일정깊이 천공되는 시추공에 탄성파 발진기와 수신기를 각각 설치하여 시추공간의 지하정보를 영상화하는 시추공간 탄성파탐사로 나뉘어지는데, 특히 시추공을 이용한 탄성파탐사는 고분해능의 정밀탐사법으로 통상 탄성파 토모그래피탐사 이라 불리운다.
한편, 탄성파 토모그래피 탐사는 도 1a 와 도 1b 에 도시한 바와 같이, 대상부지에 대한 시추조사나 개략탐사 과정에서 지하에 석회암 공동, 파쇄대, 단층 등의 토목구조물의 안정성에 지대한 영향을 미치는 연약대의 분포가 예상될 때, 예상 연약대(C) 양측에 지면으로부터 일정깊이의 시추공(H1,H2)을 각각 굴착하여 천공하고, 하나의 시추공(H1)에는 탄성파 발생원인 발진기(10)을 다른 하나의 시추공(H2)에는 탄성파를 수신하는 수신기(20)를 각각 케이블을 매개로 하여 각각 설치한 다음, 상기 제어기(15)와 연결된 발진기(10)에서 발생된 탄성파가 시추공간의 지하매질을 통과하여 다른 한쪽의 시추공(H2)내에 배치된 수신기(20)에 도달되는 시간을 측정하여 기록장치(25)에 기록하고, 이를 컴퓨터의 역산과정을 통해 지하매질을 정밀하게 영상화하여 분석하는 것이다.
그리고, 도 1b와 같이 영상화된 해석단면은 탄성파 속도 구조단면으로 지하매질이 단단하고, 안정적이면 붉은색 이미지로 표현되며, 상대적으로 취약한 연약대(C)의 석회암공동, 파쇄대, 단층대 등은 파란색으로 표현된다.
이러한 정밀영상 단면으로부터 연약대의 위치, 규모 등을 파악하여 이를 설계 및 시공에 반영하여 안전하고 경제적인 구조물 건설에 활용하게 되는 것이다.
우리나라의 경우 지질특성상 강원도를 위시한 경기북동부, 경상도, 전라도 등에 석회암이 폭넓게 분포하고 있으며, 수만년의 지질시대에 걸쳐 복잡한 지각변동과 조산운동을 받아 수많은 단층이 전국토에 걸쳐 다수 분포하여 도로나 터널, 교량 등의 토목구조물 및 비축기지 등의 에너지 지하공간 등의 개발시 지하에 분포하는 연약대로 인한 지반침하, 붕락, 붕괴 등으로 구조물의 안정성에 심각한 영향을 미치고 있는 실정이다.
이러한 이유로 최근 들어 조사 및 설계단계에서 지하 연약대의 정확한 위치 및 규모 등을 파악하여 안정성을 검토한 후 건설부지를 선정하거나, 보강설계를 통해 구조물의 안정성을 확보하고 있는 추세이다.
이에 따라, 지하에 분포하는 연약대는 포인트 개념의 시추조사 등으로는 그 실체규명에 한계가 있어, 국내외적으로 지표탐사로 개략적인 위치파악 후 예상 연약대 위치에 대한 시추조사를 실시한 다음, 시추공을 이용한 탄성파 토모그래피탐사를 실시함으로써 정확한 연약대의 위치, 심도, 크기, 형상 등을 규명하는 것이 표준화된 방법이다.
여기서, 시추공간 탄성파 토모그래피 탐사를 위한 탄성파 발진원은 에어붐, 전기미니스파크, 뇌관 등을 주로 사용하고, 수신기는 3성분(x, y,z 축) 하이드로폰을 사용하여 지하매질을 통과하여 도달하는 탄성파를 0.01초 단위로 측정하고, 이를 지오로거(geologger)에 전송하여 저장하게 되는데, 이러한 탐사시스템의 특성상 발진원의 세기정도와 수신기의 정밀도가 탄성파 토모그래피탐사의 분해능을 결정하는 매우 중요한 요소이다.
이러한 탄성파 토모그래피탐사에서 수신기로 사용하는 하이드로폰은 그 정밀도나 정확도가 뛰어나 고해상도의 속도단면을 제공해 줄 수 있으나, 상기 발진기에서 발생하여 지하매질을 통과한 다음, 수신기가 설치된 시추공에 도달한 탄성파는 공내수인 지하수를 매개체로 하여 전달받아 측정되기 때문에 필연적으로 하이드로폰이 설치되는 시추공에는 지하수가 채워져야 한다.
그러나, 연약대가 분포하는 대부분의 지하지반은 암반 내에 분포하는 절리 등의 불연속면, 공동, 파쇄대 등으로 인해 지하수가 빠져나가 유출됨에 따라 도 1a에 도시한 바와 같이, 시추공(H2) 내에 채워지는 지하수(W)의 수면위치가 시추공의 하부에 존재하게 되거나 시추공내에 지하수가 존재하지 않게 된다.
이러한 경우, 발진기에서 발생한 탄성파를 수신하기 위해서 시추공 내에 배치되는 복수개의 수신기(20,20') 중 지하수에 침지되는 하부측 수신기(20)에서는 지하수 매질을 통해 발진기(10)의 탄성파가 전달되는 반면에 지하수의 수면위에 배치되는 상부측 수신기(20')에서는 지층과의 사이에 물과 같은 탄성파 전달을 위한 매질이 존재하지 않기 탄성파 전달이 불가함에 따라 탄성파 토모그래피 탐사에 대한 정확도가 떨어지게 된다.
이에 따라, 탐사현장조건에 따라 펌프와 같은 물공급수단을 이용하여 지하수가 채워지지 않은 시추공(H2)내에 인위적으로 물을 최상단 수신기가 위치하는 만수위까지 채운 다음, 탄성파 탐사작업을 수행하기도 하지만 시추공이 천공되는 토사층이나 풍화대와 같은 지층 특성상 지하수의 지속적인 유출로 인하여 탄성파의 수신율 저하를 초래하고, 이로 인해 탐사자료의 취득이 미흡하고, 탐사 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.
또한, 탐사자료의 질을 결정하는 탐사시간의 제약을 발생하고, 상기 시추공에 채워진 수위가 시간대비 낮아지기 전에 서둘러 탐사작업을 종료해야만 하기 때문에 작업자의 업무부담을 초래함은 물론 급수시설이 열악한 현장조건에서 물을 지속적으로 보충하기 곤란한 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) KR10-0390082 B1
(특허문헌 2) KR2001-0035239 A
특허문헌 1과 특허문헌 2은 시추공을 이용하여 탄성파를 탐사하는 방법을 개시하고 있으나 이러한 문헌들에서도 수신기가 배치되는 일측 시추공 내에 지하수와 같은 매질이 채워지지 않는 경우에 발생하는 수신기의 탄성파 수신율 불량 및 저하를 근본적으로 해결하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 발진기로부터 발생한 탄성파를 수신하는 하이드로폰 수신기가 설치되는 시추공 내에 지하수가 없을 경우에도 탄성파 토모그래피 탐사가 정밀하고 안정적으로 수행할 수 있도록 시추공 내 물을 공급하고 탐사작업 종료시까지 유지할 수 있는 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 지면으로부터 일정깊이 천공형성되는 제1시추공 내에 복수개의 발진기를 배치하고, 제2시추공 내에 복수개의 수신기를 배치하여 상기 발진기에서 발생하는 탄성파가 수신기에 도달하는 정보를 근거로 하여 지하구조를 탐사하는 탄성파 토모그래피 탐사장치에 있어서, 상기 제2시추공의 상단입구를 통해 일정길이 삽입배치되어 지표면에 고정설치되는 상부연결관 ; 상기 상부연결관과 제1커플러를 매개로 연통연결되는 팽창관을 구비하고, 상기 수신기와 대응하는 복수개의 팽창관사이를 연통연결하는 복수개의 제2커플러를 갖추어 상기 복수개의 팽창관내에 채워지는 물의 수압에 의해서 상기 제2시추공의 내부면에 밀착되도록 부피팽창되는 팽창부 ; 상기 팽창부의 최하단 팽창관과 제3커플러를 매개로 연통연결되는 하부연결관을 갖추고, 상기 하부연결관의 수평격벽에 관통형성된 배수구를 개폐제어하는 배수마개를 갖추어 상기 팽창부의 내부에 채워진 물을 지하로 배출하는 배수부 ; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 상부연결관은 상기 배수마개와 일단이 연결된 일정길이의 당김줄과, 상기 수신기와 전기적으로 연결되는 케이블이 각각 인출되는 제1,2인출공을 관통형성한 연장관을 구비한다.
바람직하게, 상기 상부연결관은 상기 배수마개와 일단이 연결되고, 상기 수신기와 전기적으로 연결되는 케이블이 인출되는 제2인출공을 각각 관통형성한 연장관을 구비한다.
더욱 바람직하게, 상기 연장관에는 상기 팽창부내로 일정량의 물을 공급하여 채울 수 있도록 물공급라인과 연결되고, 상기 팽창부의 내부에 일정세기의 내부압을 제공할 수 있도록 가압라인과 연결되어 상기 연장관의 개방된 상부를 덮는 상부덮개를 구비한다.
바람직하게, 상기 하부연결관은 상기 수평격벽에 의해서 상하분할되어 상기 제3커플러를 매개로 팽창부와 연통연결되는 연결관와, 상기 수평격벽의 배수구를 통해 하부로 배수처리되는 물을 지하 측으로 투수하여 배출하도록 투수영역을 외부면에 형성한 배수관을 포함한다.
더욱 바람직하게, 상기 배수마개는 상기 배수관의 바닥면에 하단이 고정되는 스프링부재의 상단과 연결된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 발진기에서 발생한 탄성파를 수신하는 수신기가 배치되는 시추공 내에 채워지는 물의 수압에 의해서 시추공의 내부면에 밀착되는 복수개의 팽창관을 상부연결관과 하부연결관사이에 커플러를 매개로 구비함으로써, 지질특성상 지하수가 존재하지 않는 시추공 내에 수신기를 배치하여 발진기의 탄성파가 수신기에 전달되지 못하는 수신불량을 방지할 수 있기 때문에 수신기의 탄성파 수신효율 및 정확도를 높여 탄성파를 이용한 지질 탐사작업에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 한편, 팽창부에 물이 채워진 상태에서 탐사시간의 제약없이 탄성파 토모그래피 탐사작업을 반복적으로 수행할 수 있다.
(2) 시추공의 상단에 삽입배치되는 상부연결관으로부터 연장되는 연장관의 개방된 상부를 덮으면서 물공급라인 및 가압라인과 연결되는 상부덮개를 구비함으로써, 시추공내에 배치되는 팽창부의 내부공간로 공급되어 채워지는 물의 수압과 더불어 인위적으로 팽창부의 내부압을 증대시킬 수 있기 때문에 팽창부의 팽창관이 시추공의 내부면에 전체적으로 고르게 밀착되어 발진기에서 발생한 탄성파가 수신기에 전달되어 수신되는 수신효율을 가일층 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 일반적인 시추공을 이용한 탄성파 토모그래피 탐사방법을 도시한 것으로서,
(a)는 개면도이고,
(b)는 탄성파 토모그래피 탐사 해석도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치를 도시한 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치를 도시한 종단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치를 도시한 작업상태도이다.
도 6a 와 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치에 채용되는 배수마개의 사용상태도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치에서 케이블과 배수마개를 연결한 분해사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치(100)는 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 지면으로부터 일정깊이 천공형성되는 제1시추공(H1) 내에 복수개의 발진기(10)를 배치하고, 제2시추공(H2)내에 복수개의 수신기(20)를 배치하여 상기 발진기(10)에서 발생하는 탄성파가 상기 수신기(20)에 도달하는 정보를 근거로 하여 지하구조를 탐사하는 과정에서 제2시추공(H2)내에 인위적으로 물을 채우고, 탐사작업 후 채워진 물을 배수할 수 있도록 상부연결관(110), 팽창부(120) 및 배수부(130)를 포함한다.
상기 상부연결관(110)은 상기 수신기(20)가 배치되는 제2시추공(H2)의 상단입구를 통해 일정길이 삽입배치되는 중공관부재로 이루어진다.
이러한 상부연결관(110)은 상기 제2시추공(H2)의 상단입구에 걸리도록 외측으로 연장된 플랜지(112)를 갖추고, 상기 플랜지(112)의 외측에는 지표면에 밀착고정되도록 앵커와 같은 고정수단에 의해서 위치고정되는 복수개의 고정대(112a)를 구비한다.
상기 상부연결관(110)의 상단에는 후술하는 배수마개(135)와 일단이 연결되어 상기 배수마개의 개페작동을 제어하는 일정길이의 당김줄(139)과, 상기 수신기(20)와 전기적으로 연결되는 케이블(C2)이 인출되는 제1,2인출공(115,116)을 각각 관통형성한 연장관(114)을 구비한다.
상기 제1,2인출공(115,116)은 대략 원추단면상의 제1,2마개부재(115a,116a)에 의해서 각각 밀봉처리되며, 상기 당김줄(139)과 케이블(C2)은 상기 제1,2마개부재(115a,116a)와 각각 연결된다.
여기서, 상기 연장관(114)에는 상기 팽창부(120)내로 일정량의 물을 공급하여 채울 수 있도록 미도시된 물탱크로부터 연장된 물공급라인(117a)과 연결되고, 물이 채워진 팽창부의 내부에 일정세기의 내부압을 제공할 수 있도록 미도시된 컴프레셔와 가압라인(117b)을 매개로 연결되는 상부덮개(117)를 구비한다.
이러한 상부덮개(117)는 상기 상부연결관(110)의 상단으로부터 일정높이 연장되는 연장관(114)의 외주면에 형성된 수나사부와 나사결합되는 암나사부를 갖추어 상기 연장관(114)의 개방된 상부를 밀페하는 덮개부재로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제1시추공(H1)내에 배치되는 발신기(10)와 전기적으로 연결되는 케이블(C1)은 탐사용 탄성파를 발생시킬 수 있도록 지상에 설치되는 제어기(15)와 연결되고, 상기 제2시추공(H2)내에 배치되는 수신기(20)와 전기적으로 연결되는 케이블(C2)은 수신된 탄성파의 속도를 측정하여 기록하도록 기록계(25)와 연결된다.
상기 팽창부(120)는 상기 상부연결관(110)의 개방된 상부 또는 상기 상부연결관의 연장관에 결합된 상부덮개(117)의 물공급라인(117a)을 통해 공급되어 채워지는 물의 수압에 의해서 상기 제2시추공(H2)의 내부면에 밀착되도록 부피팽창되는 복수개의 팽창관(125)을 포함한다.
이러한 복수개의 팽창관 중 최상단의 팽창관(125)은 상기 상부연결관(110)의 하부단과 제1커플러(121)를 매개로 하여 연통연결되고, 상기 수신기(20)와 일대일 대응하도록 상기 제2시추공(H2)내에 배치되는 나머지 복수개의 팽창관(125)들은 복수개의 제2커플러(123)를 매개로 하여 연통연결되어 상기 제2시추공(H2)의 하부단 근방까지 연장되는 것이다.
상기 제1커플러(121)는 상기 상부연결관의 하단 내주면에 형성된 암나사부와 나사결합되는 수나사부(121a)를 상단 외주면에 형성하고, 상기 최상단의 팽창관(125)의 상단이 대응삽입되고, 결합부위에 도포되는 접착제에 의해서 일체로 접착고정되는 조립홈(121b)을 하단에 형성한 중공부재로 이루어질 수 있다.
상기 제2커플러(122)는 서로 인접하는 팽창관(125)의 상,하부단이 각각 대응삽입되고, 결합부위에 도포되는 접착제에 의해서 일체로 접착고정되는 다른 조립홈(122a,122b)을 상,하단에 각각 형성한 중공부재로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 복수개의 팽창관(125)은 상기 팽창부(120)의 내부로 공급되어 상기 상부연결관의 상단 근방의 높이까지 채워지는 일정량의 물에 기인하여 발생하는 일정세기의 수압에 의한 부피팽창이 이루어져 상기 제2시추공(H2)의 내부면에 고르게 밀착될 수 있도록 소방호스와 같은 고무부재로 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 복수개의 팽창관(125)은 상기 제2시추공의 형성깊이에 따라 제2커플러를 매개로 하여 연통연결되는 설치갯수가 변경될 수 있다.
이에 따라, 상기 복수개의 수신기(20)가 배치되는 제2시추공내에 삽입배치되는 팽창부(120)의 내부에 물이 상부연결관의 상단높이까지 채워져 복수개의 수신기(20)가 물에 침지되면, 채워지는 물의 수압에 의해서 상기 팽창관(125)의 외부면이 시추공의 내부면에 밀착되기 때문에 상기 제1시추공(H1)에 배치된 발진기(10)에서 발생하는 탄성파가 지하구조를 통과하여 상기 수신기(20)에서 수신하는 과정에서 공기와 같은 매질에 기인하는 수신불량의 염려없이 탄성파를 전달받아 수신할 수 있으며, 지하수의 지하유출에 기인하는 탐사불량을 방지하는 한편, 탐사시간의 제한없이 반복적으로 탐사작업을 수행할 수 있는 것이다.
한편, 상기 배수부(130)는 상기 제1,2시추공내에 각각 배치된 발진기(10)와 수신기(20)에 의한 탄성파 토모그래피 탐사작업이 종료된 후 상기 팽창부의 내부에 채워진 일정량의 물을 지하로 배수처리할 수 있도록 상기 팽창부(120)의 최하단에 조립되는 팽창관(125)과 제3커플러(123)를 매개로 연통연결되는 하부연결관(131)을 포함한다.
이러한 하부연결관(131)은 내부공간을 상하부로 분할하도록 구비되는 수평격벽(134)의 임의위치에 관통형성된 일정크기의 배수구(134a)를 개폐제어하는 배수마개(135)를 갖추어 상기 배수마개(135)에 일단이 연결되어 상기 상부연결관(110)의 제1인출공(115)을 통해 외부로 인출된 당김줌(139)의 당김조작에 의해서 상기 배수구를 개방하여 상기 팽창부내에 채워진 물을 지하 하부측 배수처리할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 하부연결관(131)은 상기 수평격벽(134)에 의해서 상하분할되어 상기 제3커플러(123)를 매개로 팽창부와 연통연결되는 연결관(132)와, 상기 수평격벽(134)의 배수구(134a)를 통해 하부로 배수처리되는 물을 지하 측으로 투수하여 배출하는 투수영역을 외부면에 형성한 배수관(133)을 포함한다.
이러한 투수영역은 상기 배수관(133)의 외부면을 형성하는 메쉬망체로 구비되거나 상기 배수관의 외부면에 관통형성되는 복수개의 관통공으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 수평격벽(134)의 배수구(134a)를 개폐제어하는 배수마개(135)는 도 6a 와 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 당김줄(139)의 당김해제시 발생하는 탄성복원력에 의해서 상기 배수구(134a)를 자연스럽게 밀봉처리할 수 있도록 상기 배수관(133)의 바닥면에 하단이 고정되는 스프링부재의 상단과 연결되는 것이 바람직하다.
상기 제3커플러(123)는 제1커플러(121)와 유사하게 최하단의 팽창관(125)의 하단이 대응삽입되고, 결합부위에 도포되는 접착제에 의해서 일체로 접착고정되는 조립홈(123a)을 상단에 형성하고, 상기 하부연결관(131)의 상단 외주면에 형성된 수나사부(132a)와 나사결합되는 암나사부(123b)를 하단 내주면에 형성한 중공부재로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 상부연결관(110)의 상단에 일정길이 연장되는 연장관(114)에는 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 배수구(134a)를 개폐제어하도록 배수마개(135)와 일단이 연결되고, 상기 수신기(20)와 전기적으로 연결되는 케이블(C2)이 인출되는 제2인출공(116)을 관통형성함에 따라 상기 케이블(C2)을 외측으로 당기는 외력에 의해서 상기 당김줄(139)을 당기어 배수구(134a)를 개방하여 배수가 이루어지는 것과 마찬가지로 배수마개를 개방작동시킬 수 있는 것이다.
이때, 상기 케이블(C2)의 당김에 의해서 개방작동되는 배수마개(135)는 상기 팽창부의 대략 중앙부에 배치되는 수신기(20)와 전기적으로 연결되는 케이블과 대응하도록 상기 수평격벽의 대략 중앙에 관통형성된 배구수(134a)를 개폐제어하는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
110 : 상부연결관
112 : 플랜지
114 : 연장관
115,116 : 제1,2인출공
115a,116a : 제1,2마개부재
117 : 상부덮개
117a : 물공급라인
117b : 가압라인
120 : 팽창부
121,122,123 : 제1,2,3커플러
125 ; 팽창관
130 : 배수부
131 ; 하부연결관
132 : 연결관
133 ; 배수관
134 : 수평격벽
134a : 배수구
135 : 배수마개
135a : 배수구
139 : 당김줄
H1,H2 : 제1,2시추공
C1,C2 : 케이블
10 : 발진기
20 : 수진기

Claims (6)

  1. 지면으로부터 일정깊이 천공형성되는 제1시추공 내에 복수개의 발진기를 배치하고, 제2시추공 내에 복수개의 수신기를 배치하여 상기 발진기에서 발생하는 탄성파가 수신기에 도달하는 정보를 근거로 하여 지하구조를 탐사하는 탄성파 토모그래피 탐사장치에 있어서,
    상기 제2시추공의 상단입구를 통해 일정길이 삽입배치되어 지표면에 고정설치되는 상부연결관 ;
    상기 상부연결관과 제1커플러를 매개로 연통연결되는 팽창관을 구비하고, 상기 수신기와 대응하는 복수개의 팽창관사이를 연통연결하는 복수개의 제2커플러를 갖추어 상기 복수개의 팽창관내에 채워지는 물의 수압에 의해서 상기 제2시추공의 내부면에 밀착되도록 부피팽창되는 팽창부 ; 및
    상기 팽창부의 최하단 팽창관과 제3커플러를 매개로 연통연결되는 하부연결관을 갖추고, 상기 하부연결관의 수평격벽에 관통형성된 배수구를 개폐제어하는 배수마개를 갖추어 상기 팽창부의 내부에 채워진 물을 지하로 배출하는 배수부 ; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부연결관은 상기 배수마개와 일단이 연결된 일정길이의 당김줄과, 상기 수신기와 전기적으로 연결되는 케이블이 각각 인출되는 제1,2인출공을 관통형성한 연장관을 구비하는 것을 특징으로 하는 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부연결관은 상기 배수마개와 일단이 연결되고, 상기 수신기와 전기적으로 연결되는 케이블이 인출되는 제2인출공을 각각 관통형성한 연장관을 구비하는 것을 특징으로 하는 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 연장관에는 상기 팽창부내로 일정량의 물을 공급하여 채울 수 있도록 물공급라인과 연결되고, 상기 팽창부의 내부에 일정세기의 내부압을 제공할 수 있도록 가압라인과 연결되어 상기 연장관의 개방된 상부를 덮는 상부덮개를 구비하는 것을 특징으로 하는 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부연결관은 상기 수평격벽에 의해서 상하분할되어 상기 제3커플러를 매개로 팽창부와 연통연결되는 연결관과, 상기 수평격벽의 배수구를 통해 하부로 배수처리되는 물을 지하 측으로 투수하여 배출하도록 투수영역을 외부면에 형성한 배수관을 포함하는 것을 특징으로 하는 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배수마개는 상기 배수관의 바닥면에 하단이 고정되는 스프링부재의 상단과 연결되는 것을 특징으로 하는 시추공의 물채움 및 배수가 가능한 탄성파 토모그래피 탐사장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108051849A (zh) * 2018-01-31 2018-05-18 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种地震三分量干孔探头及测试方法
KR20210122544A (ko) * 2020-04-01 2021-10-12 쌍용건설 주식회사 터널 위치 확인방법
KR102468627B1 (ko) * 2022-09-06 2022-11-21 (주)동아컨설턴트 비탄성 재질의 투명한 연질 튜브를 이용한 영상 촬영용 시추공 보호 및 혼탁수 배출방법
KR102492264B1 (ko) * 2022-11-14 2023-01-27 (주)동아컨설턴트 비탄성 재질의 연질 튜브를 이용한 탄성파 검층용 시추공 시공방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06109859A (ja) * 1992-09-29 1994-04-22 Oyo Corp 重錘落下式の無水孔内用振源
JP2000075041A (ja) 1998-08-28 2000-03-14 Okumura Corp ボアホール内の波動伝播速度測定体及び測定方法
KR20010035239A (ko) * 2001-01-22 2001-05-07 김병철 시추공을 이용한 탄성파 탐사방법
KR100390082B1 (ko) 2001-01-02 2003-07-04 홍정표 시추공간 탄성파 토모그래피 탐사에서의 발파시점검출방법 및 이를 이용한 검출장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06109859A (ja) * 1992-09-29 1994-04-22 Oyo Corp 重錘落下式の無水孔内用振源
JP2000075041A (ja) 1998-08-28 2000-03-14 Okumura Corp ボアホール内の波動伝播速度測定体及び測定方法
KR100390082B1 (ko) 2001-01-02 2003-07-04 홍정표 시추공간 탄성파 토모그래피 탐사에서의 발파시점검출방법 및 이를 이용한 검출장치
KR20010035239A (ko) * 2001-01-22 2001-05-07 김병철 시추공을 이용한 탄성파 탐사방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108051849A (zh) * 2018-01-31 2018-05-18 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种地震三分量干孔探头及测试方法
CN108051849B (zh) * 2018-01-31 2024-01-23 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种地震三分量干孔探头及测试方法
KR20210122544A (ko) * 2020-04-01 2021-10-12 쌍용건설 주식회사 터널 위치 확인방법
KR102348759B1 (ko) * 2020-04-01 2022-01-07 쌍용건설 주식회사 터널 위치 확인방법
KR102468627B1 (ko) * 2022-09-06 2022-11-21 (주)동아컨설턴트 비탄성 재질의 투명한 연질 튜브를 이용한 영상 촬영용 시추공 보호 및 혼탁수 배출방법
KR102492264B1 (ko) * 2022-11-14 2023-01-27 (주)동아컨설턴트 비탄성 재질의 연질 튜브를 이용한 탄성파 검층용 시추공 시공방법

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