KR101420853B1 - 준설토 투기장의 계면고 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 준설토 투기장의 계면고 측정 장치에 관한 것으로, 준설토 투기장의 현장에서 간단한 작업을 통해 잔여 투기물량을 산출함으로써 잔여 공정의 수립이 가능하고 준설토 매립기간을 단축함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치는, 준설토 투기장의 침전층의 표면에 착지하는 착지블록(10)과; 상기 착지블록에 부가되어 중량을 무겁게 함으로써 상기 착지블록이 상기 침전층에 가라앉도록 하는 웨이트(20)와; 상기 착지블록에 연결되면서 둘레부에 일정 간격을 두고 눈금이 표시되어 상기 침전층에서부터 수면까지의 계면고를 확인하도록 하는 줄자(30)를 포함하여 구성된다. 상기 착지블록은 평평한 판상의 착지판(11), 상기 착지판의 중앙부에 돌출 형성되며 상기 줄자가 연결되는 줄자 연결봉(12), 상기 착지판에 둘레부에 돌출 형성되며 외주면에 나사선이 형성되는 웨이트 설치봉(13)으로 이루어지고, 상기 웨이트는 상기 착지판의 웨이트 설치봉에 나사 체결된다. 또는 상기 착지블록은, 내부에 웨이트 수납부가 구비된 통 구조이면서 저부에 콘부(41)가 구비된 착지봉(40)이고, 상기 웨이트는 상기 착지봉 내부의 웨이트 수납부에 수납된다.

Description

준설토 투기장의 계면고 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING INTERFACE HEIGHT AND STRENGTH OF DREDGING RECLAMATION SOIL LANDFILL}
본 발명은 준설토 투기장의 계면고 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 준설토 투기장의 현장에서 간단한 작업을 통해 잔여 투기물량을 산출함으로써 잔여 공정의 수립이 가능하고 준설토 매립기간을 단축할 수 있는 준설토 투기장의 계면고 측정 장치에 관한 것이다.
최근 들어 임해산업단지, 주택지, 도로 등의 조성을 위해 해안매립을 통한 부지개발이 활발히 이루어지고 있다. 국내에서 매립 초기에는 주로 산토가 주 매립재료로 이용되었지만, 육지에서부터 운반 및 재료의 확보에 많은 비용이 소요된다. 이에 바다 저부의 점성토(해성점토)를 준설하거나 인근 사업계획에 따라 준설되는 토사를 매립하여 사용하게 되며, 이러한 점성토는 매우 연약하고 지역마다 특성이 상이하여 효과적인 준설매립기술 및 시공 중 관리방안의 개발이 요구되고 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면 해안가에 투기장을 조성하고, 이 투기장에 준설토를 매립하여 부지를 조성하는 공사가 있으며, 이는 제한된 국토의 효율적 이용과 부족한 산업부지 확보 및 항로 확보 등의 목적으로 준설하는 준설토(해성점토)를 공해상에 투기하지 않고 자원으로 활용하기 위한 방안으로써, 이에 대한 시공방법은 도 1에서 보이는 바와 같이, 해안에 호안을 시공하여 준설토 투기장(매립지)을 조성하고, 펌프 준설선을 이용하여 해저의 준설토를 투기장 내에 투기한 뒤 장기간 동안 혼입수를 방류 및 자연 방치하여 준설토를 자연 건조한 후 부지사용목적과 시기에 맞추어 연약지반 개량공사를 시행하게 된다.
준설토는 해수와 함께 준설토 투기장에 투기되며, 투기된 준설토는 투기장 내에서 하부로 침전되고 해수는 침전층 위에 형성되어 양수와 건조에 의해 투기장에서 제거되는 형식으로 준설토 매립에 의한 육상공간이 확보된다.
이와 같은 준설토 투기 방식에 따르면, 설계시 검토된 자료를 바탕으로 계획 준설량을 공사기간에 맞추어 투기하는 방식으로 운영되며, 현장 토사의 특성에 따라 계획시 공정과 실제 시공공정이 불일치하거나 준설매립량의 산정에 오차가 발생하여 전체 공정을 조정하는 경우가 발생한다.
계획된 준설토는 투기시 혼탁액 상태로 투기장에 투기되며 투기 중에는 상부는 혼탁액의 상태로 있고 입자가 하부로 침강되면서 저부부터 퇴적되어 토사층을 형상하게 되는데 상부 혼탁액과 하부의 토사층의 경계를 파악하면 계획된 준설토량을 투기함에 있어 그 기간을 단축하거나 여유 투기량을 사전에 계산하여 추가 준설토를 투기하는 등 시공계획을 탄력적으로 조정할 수 있다.
하지만 준설토 투기장에 투기되어 저부로부터 퇴적되는 토사가 매우 연약하여 현재는 그 경계를 측정할 수 있는 특별한 기술이 없는 실정이다.
특히, 준설토 투기장에 투기되는 준설토가 점토질을 다량 포함하고 있는 경우나 점토질이 적은 양이라 하더라도 투기 과정에서 흙탕물을 일으키게 되어 침전층의 높이를 육안으로 확인할 수 없기 때문에 잔여 투기량을 확인하기 위한 기술이 절실히 요구되고 있다.
등록특허 제10-0392714호 등록특허 제10-1039657호 등록특허 제10-0582875호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 준설토 투기장의 현장에서 간단한 작업을 통해 준설토 계면고를 측정하고 잔여 투기물량을 산출함으로써 잔여 공정의 수립이 가능하고 준설토 매립기간을 탄력적으로 단축할 수 있도록 한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치는, 준설토 투기장의 침전층의 표면에 착지하는 착지블록과; 상기 착지블록에 부가되어 중량을 무겁게 함으로써 상기 착지블록이 상기 침전층에 가라앉도록 하는 웨이트와; 상기 착지블록에 연결되면서 둘레부에 일정 간격을 두고 눈금이 표시되어 상기 침전층에서부터 수면까지의 계면고를 확인하도록 하는 줄자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 착지블록은 평평한 판상의 착지판, 상기 착지판의 중앙부에 돌출 형성되며 상기 줄자가 연결되는 줄자 연결봉, 상기 착지판에 둘레부에 돌출 형성되며 외주면에 나사선이 형성되는 웨이트 설치봉으로 이루어지고, 상기 웨이트는 상기 착지판의 웨이트 설치봉에 나사 등의 무게조절용 추가 체결된다.
바람직하게, 상기 착지블록은, 내부에 웨이트 수납부가 구비된 통 구조이면서 저부에 콘부가 구비된 착지봉이고, 상기 웨이트는 상기 착지봉 내부의 웨이트 수납부에 수납된다.
본 발명에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치에 의하면, 착지블록(착지판, 착지통)을 준설토 투기장의 크기 등에 맞는 중량으로 셋팅하여 준설토 투기장에 설치하는 간단한 작업을 통해 계면고를 측정할 수 있으므로 잔여공정수립이 매우 용이하고 정확하며 추가 투기물량의 산출이 용이하고 결과적으로 매립지의 조성 기간을 단축하고 효율적인 작업이 가능하다.
도 1은 본 발명이 적용되는 준설토 투기장의 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치의 구성도.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예 1에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치에 적용된 착지블록의 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치를 이용한 계면고 측정 방법의 개념도.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치에 적용된 착지통의 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치에 적용된 착지통의 분해도.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치를 이용한 계면고 측정을 보인 개념도.
<실시예 1>
도 2에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 따른 준설토 투기장의 계면고 측정 장치는, 매립토의 침전층 위에 착지블록(10), 착지블록(10)에 중량을 부가하여 착지블록(10)이 침전층의 표면에 안착되도록 하는 웨이트(20), 착지블록(10)에 연결되며 눈금이 표시된 줄자(30)로 구성된다.
도 2와 도 3a에서 보이는 것처럼, 평평한 판상의 착지판(11), 착지판(11)의 중앙부에 돌출 형성되며 줄자(30)가 연결되는 줄자 연결봉(12), 착지판(11)의 둘레부에 돌출 형성되며 외주면에 나사선이 형성되는 웨이트 설치봉(13)으로 구성되며, 아크릴 등을 재질로 할 수 있고 물론 아크릴로 한정되는 것은 아니다.
착지판(11)은 침전층의 표면에 안착되도록 평평한 저면을 갖는 판상이며 이러한 평평한 면적에 의해 침전층의 표면(계면)에서 쉽게 정지함으로써 정확한 계면고의 측정이 가능하고, 물론, 도면에 도시된 형상으로 한정되지 않고 평평한 저부를 갖는 모든 형상이 가능하다.
착지판(11)은 줄자 연결봉(12)과 웨이트 설치봉(13)이 일체로 제조되는 것도 가능하고, 좀 더 바람직하게는 도 3b에서처럼, 줄자 연결봉(12)과 웨이트 설치봉(13)이 조립되도록 구성되며, 이와 같은 조립식 구성에 따르면 착지판(11)과 줄자 연결봉(12) 및 웨이트 설치봉(13) 중에서 교체가 필요한 것만 교체할 수 있으므로 유지 보수 비용이 절감되고 최적 크기의 착지판(11) 등을 선택 사용함으로써 계면고의 정확하고 용이한 측정이 가능하다. 예를 들어 착지판(11)에는 줄자 연결봉(12)과 웨이트 설치봉(13)이 각각 연결되는 제1,2연결공(11a,11b)이 형성되고 줄자 연결봉(12)과 웨이트 설치봉(13)은 제1,2연결공(11a,11b)에 직접 나사 체결되거나 별도의 너트[착지판(11)의 저부와 상부에 각각 너트를 체결하여 조립]를 통해 착지판(11)에 조립된다.
착지판(11)은 부력에 의한 부상을 막기 위하여 상하로 관통하는 수류홀이 구성될 수도 있다. 상기 수류홀은 물이 통과하도록 함으로써 수압을 해소하여 좀 더 빠르게 착지판(11)이 침전층 위에 가라앉도록 한다.
착지판(11)의 저면에는 착지판(11)이 수류 등에 의해 흔들리지 않도록 침전토에 삽입되는 하나 이상의 스파이크가 포함될 수 있다.
줄자 연결봉(12)은 줄자(30)가 연결되며 예를 들어 줄자(30)가 묶이는 연결공이 구성될 수 있다.
줄자 연결봉(12)에는 자신의 높이[착지판(11)의 두께를 포함하는 높이]가 기재되어 계면고의 좀 더 정확한 계측이 가능하도록 한다. 즉, 줄자(30)의 눈금과 줄자 연결봉(12)의 높이를 더한 값이 계면고일 것이다. 또는 줄자(30)의 눈금이 줄자 연결봉(12)의 높이를 더한 값으로 표시되는 것도 가능하다.
웨이트 설치봉(13)은 웨이트(20)가 설치되는 공간을 제공하며, 외주면에 나사선이 체결되어 웨이트(20)가 나사식으로 체결되도록 한다. 웨이트 설치봉(13)은 착지판(11)의 균형을 맞추기 위하여 착지판(10)의 둘레부에 등간격으로 다수개가 설치된다.
웨이트 설치봉(13)은 필수적으로 구성되지 않고 선택적으로 사용 가능하며, 이러한 경우 줄자 연결봉(12)의 외주면에 나사선을 형성하여 줄자 연결봉(12)에 웨이트(20)가 설치되도록 한다.
본 실시예의 착지블록(10)은 착지판(11)의 저면에 후술하는 실시예 2와 같은 효과를 도출하기 위하여 콘부를 조립하는 것도 가능하다. 물론, 상기 콘부는 착지판(11)보다 좁은 면적이 바람직하다.
웨이트(20)는 내주면에 너트부가 구성된 형태이고 웨이트 설치봉(13)에 하나 이상이 설치되며 사용 수량은 준설토 투기장의 크기와 물의 양 등에 따라 달라지고, 납 등의 사용이 바람직하다.
이와 같이 웨이트(20)가 나사식으로 체결되면 착지블록(10)을 준설토 투기장 안에 설치하거나 취급시 착지블록(10)에서 이탈되지 않고 조립 상태를 유지한다.
줄자(30)는 외주면에 일정 간격을 두고 눈금이 표시되어 있으며 부피를 최소화할 수 있도록 유연성이 있는 재질로 이루어지고 롤 형태로 권취(드럼에 권취 가능)되어 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 계면고 측정 방법은 착지판(11)과 줄자(30)가 일직선으로 배열될 때 정확한 계면고를 구할 수 있는 것이며, 예를 들어 수류 등에 의해 착지판(11)이 측정 위치의 직하부에서 멀리 떨어진 곳에 착지되면 원래의 계면고보다 더 큰 값을 구하여 계면고로 확인할 것이고, 따라서, 착지판(11)의 위치를 확인하는 것이 중요하며, 예컨대 음파탐지기를 이용하여 착지판(11)의 위치를 확인한다. 착지판(11)에는 음파발신기를 설치하고, 선박 등에는 음파수신기를 비치하여 상기 음파발신기의 발신 위치를 근거로 하여 착지판(11)의 위치를 확인한다.
본 발명에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치를 이용한 계면고 측정 방법은 다음과 같다.
준설토 투기장의 수면을 따라 이동하는 선박 등에 본 발명의 측정 장치를 탑재하고, 이때, 줄자(30)는 회전형 드럼에 감겨 있거나 여러 번 접힌 상태 등이 가능하다.
도 4에서 보이는 것처럼, 계면고 측정 위치로 이동한 후, 착지블록(10)을 준설토 투기장에 투입하면 착지블록(10)은 자중과 웨이트(20)의 자중에 의해 가라앉게 된다. 즉, 웨이트(20)는 착지블록(10)이 침전층 위에 가라앉도록 선택되어 사용된다.
침전블록(10)이 침전층으로 가라앉다가 착지판(11)이 침전층의 표면에 안착되면 착지판(11)의 면적에 의해 착지판(11)이 침전층 안으로 삽입되지 않고 안착된 상태를 유지한다.
따라서, 착지판(11)이 더 이상 내려가지 않으므로 줄자(30)가 풀리지 않게 되며, 줄자(30)를 당겨 팽팽하게 한 상태에서 수면과 일치하는 눈금을 확인하여 이 눈금을 계면고로 한다.
<실시예 2>
도 5와 도 6에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 의한 준설토 투기장의 계면고 측정 장치는, 착지블록이 내부에 공간이 형성된 착지통(40)으로 구성되고, 웨이트(20)는 납, 모래, 자갈 등이 사용 가능하며 착지통(40)의 내부에 수납된다.
착지통(40)은 침전층에 삽입되는 콘부(41)가 구비되며, 즉 웨이트(20)의 중량에 따른 침전층의 지지강도를 파악할 수 있다. 착지통(40)은 웨이트(20)의 수납이 가능하도록 저부에 콘부(41)가 구비되며 내부에는 상부가 개방된 공간이 형성된 착지통 본체(42), 착지통 본체(42)의 상부에 결합(나사식 등)되어 개방된 공간을 개폐하는 착지통 덮개(43)로 구성된다.
콘부(41)는 착지통 본체(42)에 일체로 형성될 수도 있고, 또는 필요시 선택적으로 사용 가능하도록 착지통 본체(42)에 나사식 등을 통해 분해 가능하도록 조립될 수 있다.
콘부(41)는 침전층에 삽입되는데 지반저항력에 의해 일정 위치에 정지하며 착지통(40)이 흔들리지 않도록 함으로써 계면고의 측정값에 대한 신뢰도를 높일 수 있다. 참고로, 착지블록이 수류 등에 의해 흔들리면 계면고의 측정 값이 바뀌게 되므로 정확한 계면고의 측정이 불가능하다.
착지통 덮개(43)는 전술한 콘의 형태로 한정되지 아니하며 줄자(30)를 연결하기 위한 구성이 구비된다.
착지통(40)은 내부에 담기는 웨이트(20)를 외부에서 확인이 가능하도록 투명의 아크릴로 이루어질 수 있다.
웨이트의 중량에 의해 착지통의 콘부가 침전층 안에 삽입되는 것을 근거로 하여 침전층의 지지강도를 확보할 수 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 계면고가 파악되면 계면고를 기준으로 추의 무게를 변화하며 관입 심도를 측정할 수 있다. 관입심도-계측기의 무게 관계를 통해 관입심도-지지력을 평가할 수 있으며, 이를 이용해서 심도-지층 강도를 파악할 수 있는 개념으로 심도는 계면고 측정방법과 동일하고 계측기 무게는 미리 측정해서 관입시키면 문제가 없을 것이다. 또한 임의 무게를 측정 후 관입심도를 측정해서 심도별 프로파일을 작성하는 개념이므로 초연약층 현장 강도측정 방식으로 가능할 것이다.
본 실시 예에 따르면, 착지통(40) 내부에 웨이트(20)를 넣어 준비하고, 착지통(40)을 준설토 투기장의 물에 담그면 착지통(40)은 자중과 웨이트(20)의 하중에 의해 침전층으로 가라앉게 되고, 이때, 콘부(41)가 침전층에 삽입 정착된다.
수면과 일치하는 줄자(30)의 눈금을 통해 계면고를 확인할 수 있다.
10 : 착지블록, 11 : 착지판
12 : 줄자 연결봉, 13 : 웨이트 설치봉
20 : 웨이트, 30 : 줄자
40 : 착지통, 41 : 콘부

Claims (4)

  1. 준설토 투기장의 침전층의 표면에 착지하는 착지블록(10)과;
    상기 착지블록에 부가되어 중량을 무겁게 함으로써 상기 착지블록이 상기 침전층에 가라앉도록 하는 웨이트(20)와;
    상기 착지블록에 연결되면서 둘레부에 일정 간격을 두고 눈금이 표시되어 상기 침전층에서부터 수면까지의 계면고를 확인하도록 하는 줄자(30)를 포함하고,
    상기 착지블록은 평평한 판상의 착지판(11), 상기 착지판의 중앙부에 돌출 형성되며 상기 줄자가 연결되는 줄자 연결봉(12), 상기 착지판에 둘레부에 돌출 형성되며 외주면에 나사선이 형성되는 웨이트 설치봉(13)으로 이루어지고,
    상기 웨이트는 상기 착지판의 웨이트 설치봉에 나사 체결되는 것을 특징으로 하는 준설토 투기장의 계면고 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 준설토 투기장의 침전층의 표면에 착지하는 착지블록(10)과;
    상기 착지블록에 부가되어 중량을 무겁게 함으로써 상기 착지블록이 상기 침전층에 가라앉도록 하는 웨이트(20)와;
    상기 착지블록에 연결되면서 둘레부에 일정 간격을 두고 눈금이 표시되어 상기 침전층에서부터 수면까지의 계면고를 확인하도록 하는 줄자(30)와;
    상기 착지블록에 설치되는 음파발신기, 준설토 투기장의 수상 또는 근접 지역에 설치되며 상기 음파발신기의 음파를 수신하는 음파수신기를 포함하고,
    상기 착지블록은, 내부에 웨이트 수납부가 구비된 통 구조이면서 저부에 콘부(41)가 구비된 착지통(42)이고, 상기 웨이트는 상기 착지통 내부의 웨이트 수납부에 수납되어 초 연약 천층의 강도 측정을 겸하는 것을 특징으로 하는 준설토 투기장의 계면고 측정 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 착지블록에 설치되는 음파발신기, 준설토 투기장의 수상 또는 근접 지역에 설치되며 상기 음파발신기의 음파를 수신하는 음파수신기를 포함하여 상기 착지블록의 위치를 확인하도록 하는 것을 특징으로 하는 준설토 투기장의 계면고 측정 장치.
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KR101702816B1 (ko) 2016-08-16 2017-02-03 이강주 핸드레일 고정부재

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