KR101529901B1 - ground and tunnel behavior measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로 및 사면 공사에서는 다수의 지점별의 수평 길이 변형량을 측정하여, 지반의 거동 상태를 감시할 수 있는 지반 및 터널 변형량 측정 장치에 관한 것으로, 흙이나 암반 등의 지반에 매립되어 설치되는 외부 파이프(10)와; 상기 외부 파이프(10)의 하단부에 연결되어 지반에 매립되어 설치되고 측정케이블(40)이 고정되는 측정케이블 고정단(20)과; 상기 외부 파이프(10)의 내부에 삽입되는 내부 파이프(30)와; 상기 측정케이블 고정단(20)에 연결되어 덮개판(50)을 통해 외부로 인출되는 측정 케이블(30)과; 상기 외부 파이프(10)를 덮도록 지반에 고정되고 상기 내부 파이프(20)에 용접 등으로 부착되는 덮개판(50)과; 상기 측정 케이블(30)의 신축에 따라 상기 측정 케이블(30)의 신축길이를 표시하는 케이블 신축 표시부(60)와; 상기 케이블 신축 표시부(60)를 통과하여 인출되는 상기 측정 케이블(30)의 타단을 잡아당겨 팽팽하게 유지되도록 장력을 제공하는 장력 제공부(70)를 포함하여 구성되어 측정 케이블의 신장에 따라 회전하는 회전릴에 기어를 연결하고 기어에 회전수를 표시하는 눈금을 표시하여 현장에서 육안으로 지반의 거동길이를 측정할 수 있고, 측정된 데이터를 처리하는 고가의 장비없이 육안으로 확인하여 경제적이고 설치비용이 저렴하다.The present invention relates to a device for measuring a deformation amount of a ground and a tunnel which can monitor the behavior of a ground by measuring a horizontal length deformation amount of each of a plurality of points in a road and a slope construction and is installed in the ground such as soil or rock An outer pipe (10); A measuring cable fixing terminal 20 connected to a lower end of the outer pipe 10 and embedded in the ground to fix the measuring cable 40; An inner pipe (30) inserted into the outer pipe (10); A measurement cable 30 connected to the measurement cable fixing end 20 and drawn out to the outside through a cover plate 50; A cover plate (50) fixed to the ground to cover the outer pipe (10) and attached to the inner pipe (20) by welding or the like; A cable stretching and displaying unit 60 for displaying the stretching length of the measuring cable 30 according to the elongation and contraction of the measuring cable 30; And a tension providing unit (70) for pulling the other end of the measuring cable (30) drawn out through the cable stretching and displaying unit (60) to provide a tension so as to be held in tension, By connecting the gear to the rotary reel and displaying the scale indicating the number of revolutions on the gear, it is possible to measure the length of the ground motion with the naked eye in the field, and visually confirm it without expensive equipment to process the measured data, This is inexpensive.
Description
본 발명은 도로, 사면, 연약 지반, 매립지 등의 지반 및 터널 변형량을 측정하는 장치에 관한 것으로, 특히 지중에 매립된 측정 고정단에 측정 케이블을 연결하고 측정 케이블의 신장에 따라 회전하는 회전릴에 기어를 연결하고 기어의 회전수를 표시하는 눈금을 표시하여 육안으로 지반의 거동 길이를 측정할 수 있는 지반 및 터널 변형량 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring ground and tunnel deformation quantities of roads, slopes, soft grounds, landfills, etc., and more particularly to a rotary reel for connecting a measuring cable to a measuring fixed end embedded in the ground, The present invention relates to a ground and tunnel deformation measuring device capable of measuring the behavior length of the ground with naked eyes by displaying a scale indicating the number of revolutions of the gears.
일반적으로 도로 및 사면 공사에서는 다수의 지점별 수평 길이 변형량을 측정하여 지반의 변위나 갈라짐(crack)을 확인하는 것이 요구되고, 매립지, 연약 지반 및 댐의 성토 공사에서는 다수의 지층별 수직 침하량을 측정하여 토목 현장의 지반의 거동 상태를 감시하는 것이 필요하다.Generally, in road and slope construction, it is required to check the displacement and cracks of the ground by measuring the horizontal length deformation amount by a plurality of branches. In the landfill, the soft ground and the embankment construction of the dam, It is necessary to monitor the behavior of the ground in civil engineering sites.
종래의 토목현장에서의 시용되는 길이 변형량 측정장치는 적용현장에 따라서 레이저 광파기, 광섬유 측정기, 신축계(Extensometer), 신장게, 침하계 등이 사용되고 있다.A conventional apparatus for measuring the length of deformation of a civil engineering site is a laser beam instrument, an optical fiber measuring instrument, an extensometer, an extensometer, a dipstick system, etc., depending on the application site.
대부분의 계측기는 한 지점만을 측정하기 용이하도록 설계되어 있고, 고가의 장비이므로 현장게측예산 측면을 고려할 때 다수의 지점을 다수의 장비를 채용하여 측정하는 데 많은 제한사항이 있다.Most of the instruments are designed to be easy to measure at only one point, and because of expensive equipment, there are many limitations in measuring a large number of points by employing a large number of equipments considering the budget side of the field view.
한편, 종래의 레이저 광파기, 광섬유 측정기, 신축계(Extensometer), 신장계, 침하계 등을 이용한 길이 변형량 침하 측정 장치는 대부분 mm 이하의 정밀한 길이 측정이 가능한 고가의 것으로 구조물의 미시적인 거동을 측정하는 데 적합한 것이나, 상기한 지반의 변위나 갈라짐(crack)또는 매립지, 연약 지반 및 댐의 성토 공사시에 발생되는 다수의 지층별 수직 침하량은 4 내지 5m 로 크게 발생한다. On the other hand, the apparatus for measuring a long-strain deformation by using a conventional laser light instrument, an optical fiber measuring instrument, an extensometer, an extensometer, a sinker, etc. is expensive and can measure a precise length less than or equal to about mm. And the vertical settlement amount of each of the plurality of strata occurring at the time of the displacement, crack, landfill, soft ground, and embankment construction of the dam is as large as 4 to 5 m.
따라서, 이러한 지반의 변위나 갈라짐(crack)또는 성토 공사시에 발생되는 다수의 지층별 수직 침하량은 mm 단위를 측정할 수 있는 저정밀 측정장치라도 사용자가 원하는 충분히 원하는 지반 변위 데이터를 측정할 수 있게 된다.Therefore, the vertical settlement of each soil layer caused by the displacement, crack, or embankment of the ground can be measured by a user even if it is a low precision measuring apparatus capable of measuring in mm units. do.
토목계측현장에서 고가의 장치를 사용하지 않는 방법에서는 강선(Steel Wire)을 이용하는 방법이 있으나, 종래의 장치와 기술로는 구조적인 문제로 동일지점에서 다수의 피측정점을 측정하는 구간별 입체적인 계측은 불가능하였다.In the civil engineering measurement field, there is a method of using steel wire in a method that does not use an expensive device, but in the case of a conventional device and technology, three-dimensional measurement by each section for measuring a plurality of measured points at the same point It was impossible.
종래의 대표적인 강선을 이용한 토목길이 변형량 측정장치에 대한 구조와 설치예를 설명하면 다음과 같다.A structure and an installation example of a conventional civil length deformation measuring apparatus using a typical steel wire will be described as follows.
한국특허 제0220923호에는 엔코더를 이용한 길이 변형량 자동측정장치와 그 방법이 개시되어 있으며, 이를 도1을 참고하여 설명하면 토목현장에서 지반이 수평으로 이동하는 도로 혹은 사면의 길이 변형량을 측정하는 기술이다.Korean Patent No. 0220923 discloses a device for automatically measuring a length of deformation using an encoder and a method thereof, which will be described with reference to FIG. 1, which is a technique for measuring a deformation amount of a road or a slope in which a ground moves horizontally in a civil engineering field .
도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 길이변형량을 측정하기 위하여 고정단(1)에 연결된 강선(2)이 미끄럼방지용 보조바퀴(3)를 통하여 측정용주바퀴(4)를 회전시키면 회전축커플링(6)을 통하여 회전량이 엔코더(5)로 전달되어 디지털로 변환된 데이터가 전자 제어회로(7)로 전달된다. As shown in FIG. 1, in order to measure a length deformation amount, a
상기 종래의 측정 장치는 강선(2)의 장력을 유지하기 위하여 스프링(9a)과, 상기 강선(2)과 스프링(9a)을 보호하기 위한 보관함(9)이 별도로 구성되는 복잡한 구조이다.The conventional measuring apparatus is a complicated structure in which a spring 9a and a
따라서, 상기 종래의 측정 장치는 엔코더에서 측정된 데이터를 컴퓨터로 해석하는 프로그램과 컴퓨터 및 전자제어회로가 필요하여 장치가 고가이고 설치가 복잡하여 다수개를 설치하는 것이 곤란하여 도로 및 사면 공사에서 다수의 피측정점별 수평 길이 변형량 또는 토목 현장의 지반의 거동 상태를 감시하는 데 비용이 많이 소요되고 전문처리기술자가 필요하다는 문제가 있었다.
Therefore, the conventional measuring apparatuses require a program for analyzing data measured by an encoder to a computer, a computer and an electronic control circuit, so that it is difficult to install a large number of apparatuses because the apparatus is expensive and installation is difficult. It is costly to monitor the horizontal length deformation of the measurement point of the ground or the ground condition of the civil engineering site and there is a problem that a professional engineer is needed.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 측정 장치의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 지하에 매립된 측정 고정단에 측정 케이블을 연결하고 장력장치로 잡아당기고, 지반의 이동에 의한 측정 케이블의 신장에 따라 회전하는 회전릴에 기어를 연결하고 기어에 회전수를 표시하는 눈금이 표시된 표시부를 설치하여 현장에서 육안으로 지반의 거동길이를 측정할 수 있는 지반 및 터널 변형량 측정장치를 제공하는 데 있다.The object of the present invention is to solve the problems of the conventional measuring apparatus as described above. The object of the present invention is to connect a measuring cable to a measurement fixed end buried in the ground, pull it with a tension device, The present invention provides a ground and tunnel deformation measuring device capable of measuring the behavior length of the ground with the naked eye by providing a display unit having a scale for indicating the number of revolutions on the gear by connecting a gear to a rotating rotary reel have.
본 발명의 다른 목적은 측정된 데이터를 처리하기 위해 고가의 장비가 필요없이 눈금과 바늘로 구성된 단순한 표시장치에 의해 지반의 거동길이를 표시하여 경제적이고 설치가 용이한 지반 및 터널 변형량 측정장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a simple and easy to install display device which is able to display the length of the ground by means of a simple display device composed of a scale and a needle without requiring expensive equipment for processing the measured data, And a deformation amount measuring device.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 지반 및 터널 변형량 측정장치는 흙이나 암반 등의 지반에 매립되어 설치되는 외부 파이프와; 상기 외부 파이프의 하단부에 연결되어 지반에 매립되어 설치되고 측정케이블이 고정되는 측정케이블 고정단과; 상기 외부 파이프의 내부에 삽입되는 내부 파이프와; 상기 측정케이블 고정단에 연결되어 덮개판을 통해 외부로 인출되는 측정 케이블과; 상기 외부 파이프를 덮도록 지반에 고정되고 상기 내부 파이프에 부착되는 덮개판과; 상기 측정 케이블의 신축에 따라 상기 측정 케이블의 신축길이를 표시하는 케이블 신축 표시부와; 상기 케이블 신축 표시부를 통과하여 인출되는 상기 측정 케이블의 타단을 잡아당겨 팽팽하게 유지되도록 장력을 제공하는 장력 제공부를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, an apparatus for measuring a deformation amount of a ground and a tunnel according to the present invention comprises: an outer pipe embedded in a ground such as soil or rock; A measuring cable fixing part connected to a lower end of the outer pipe and embedded in the ground to fix the measuring cable; An inner pipe inserted into the outer pipe; A measurement cable connected to the measurement cable fixing end and led out to the outside through a cover plate; A cover plate fixed to the ground to cover the outer pipe and attached to the inner pipe; A cable stretching and displaying unit for displaying an elongating length of the measuring cable according to elongation and contraction of the measuring cable; And a tension providing unit for pulling the other end of the measuring cable drawn out through the cable stretching and displaying unit to provide a tensile force so as to maintain tension.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 내부 파이프와 외부 파이프는 필요에 따라 사각형, 5각형, 6각형, 7각형 또는 상기 7각형 이상의 다각형인 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the inner pipe and the outer pipe may be polygonal such as rectangular, pentagonal, hexagonal, hexagonal, or hexagonal, if necessary.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 덮개판이 내부 파이프와 결합수단에 의해 부착되어 상기 덮개판이 이동하면 상기 내부 파이프도 함께 이동하고 내부 파이프 내부를 통과하는 측정 케이블도 이동하면서 늘어나게 되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the cover plate is attached by the inner pipe and the engaging means, and when the cover plate is moved, the inner pipe moves together, and the measuring cable passing through the inner pipe also extends while moving .
본 발명의 일 실시예에 의하면, 케이블 신축 표시부는 상기 측정 케이블이 신장되는 길이에 비례하여 회전수가 비례하도록 설치되는 회전릴과; 상기 회전릴의 회전에 따라 함께 회전하는 원동기어와; 상기 원동기어에 치합되어 회전하는 종동기어와; 상기 종동기어의 축에 결합되어 회전하는 신장길이 표시바늘을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the cable stretching and displaying unit includes: a rotating reel installed so that the number of revolutions is proportional to the length of elongation of the measuring cable; A driving gear which rotates together with the rotation of the rotary reel; A driven gear rotatably engaged with the driven gear; And an elongated length indicating needle coupled to the shaft of the driven gear and rotated.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 원동기어의 회전에 의해 종동기어가 회전하게 되고, 상기 종동기어의 윗면에 상기 원동기어의 회전수를 표시하는 회전수 표시판이 새겨진 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a driven gear is rotated by rotation of the driven gear, and a rotation number indicating plate for indicating the number of revolutions of the driven gear is engraved on the upper surface of the driven gear.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 케이블 신축 표시부는 내부 파이프에서 연장되어 덮개판 위로 일정길이 돌출되고 수평으로 구부러지는 케이블 유도관과; 상기 케이블 유도관에서 인출되는 측정 케이블이 감겨서 상기 측정 케이블의 신장에 따라 회전하고 상단부에 톱니가 형성되어 있는 톱니 회전릴과; 상기 톱니 회전릴의 톱니에 맞물려 회전하는 제1 기어와; 상기 제1 기어가 회전함에 따라 함께 회전하도록 기어비를 갖는 제2기어와; 상기 제1 기어의 회전축에 부착되는 제1 바늘과; 상기 제2 기어의 회전축에 부착되는 제2바늘과; 상기 제1 기어의 회전축과 상기 제2 기어의 회전축에 끼워지고 상기 제1바늘의 회전수를 표시하는 제1눈금과 상기 제2 바늘의 회전수를 표시하는 제2눈금을 구비하는 회전수 표시판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the cable stretching display portion includes a cable guide tube extending from the inner pipe and projecting a predetermined length onto the cover plate and bent horizontally; A sawtooth rotation reel in which a measuring cable drawn out from the cable guide tube is wound to rotate according to the elongation of the measuring cable and toothed at an upper end thereof; A first gear that rotates in engagement with the teeth of the sawtooth rotation reel; A second gear having a gear ratio to rotate together as the first gear rotates; A first needle attached to a rotation axis of the first gear; A second needle attached to the rotation shaft of the second gear; And a second scale for indicating the number of revolutions of the second needle and a first scale that is fitted to the rotation axis of the first gear and the rotation axis of the second gear and that displays the number of revolutions of the first needle, And the like.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 톱니 회전릴은 상기 덮개판 위에 누워져 설치되고 측정 케이블이 감겨지는 원통롤러와; 상기 원통롤러의 상단에 상기 원통롤러와 일체로 설치되는 톱니바퀴와; 상기 원통롤러가 회전가능하도록 지지하는 롤러 회전축과; 상기 롤러 회전축을 지지하는 회전축 지지대를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the sawtooth rotation reel includes a cylindrical roller laid on the cover plate and wound with the measuring cable; A gear wheel provided integrally with the cylindrical roller at an upper end of the cylindrical roller; A roller rotating shaft which rotatably supports the cylindrical roller; And a rotary shaft support for supporting the roller rotary shaft.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 장력 제공부는 상기 측정케이블의 신장에 따라 회전하는 장력 회전릴과; 상기 장력 회전릴이 결합나사에 의해 결합고정되어 회전중심을 제공하고 회전 자유롭게 고정판에 고정되는 회전축과; 상기 고정판에 고정되고 상기 회전축의 회전에 따라 장력을 제공하는 장력 스프링과; 상기 회전축과 장력 회전릴을 바닥에 고정시키는 고정판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the tension providing unit includes: a tension rotating reel rotating according to the elongation of the measuring cable; A rotary shaft which is fixedly coupled to the fixed plate by rotation of the tension rotary reel by a coupling screw to provide a rotation center; A tension spring fixed to the fixing plate and providing a tension in accordance with rotation of the rotation shaft; And a fixing plate for fixing the rotary shaft and the tension rotary reel to the floor.
본 발명에 의하면 측정 케이블의 신장에 따라 회전하는 회전릴에 기어를 연결하고 기어에 회전수를 표시하는 눈금을 표시하여 현장에서 육안으로 지반의 거동길이를 측정할 수 있고, 측정된 데이터를 처리하는 고가의 장비없이 육안으로 확인하여 경제적이고 설치비용이 저렴하다.
According to the present invention, a gear is connected to a rotating rotary reel in accordance with the elongation of a measuring cable and a scale indicating the number of revolutions is displayed on the gear to measure the behavior length of the ground with the naked eye in the field, It is economical and low installation cost because it is visually confirmed without expensive equipment.
도 1은 종래의 기술에 의한 지반 변형량 측정장치의 구성을 나타내기 위해 중심을 지나는 평면을 따라 자른 단면도
도 2에 본 발명에 의한 지반 및 터널 변형량 측정장치의 구성을 나타내기 위해 중심을 지나는 평면을 따라 자른 단면도,
도 3a는 본 발명에 의한 케이블 신축 표시부의 일실시예,
도 3b는 본 발명에 의한 회전릴의 확대도,
도 4는 본 발명에 의한 케이블 신축 표시부의 다른 실시예,
도 5는 본 발명에 의한 케이블 신축 표시부의 제3 실시예,
도 6은 본 발명에 의한 장력 제공부의 다른 실시예,
도 7은 본 발명에 의한 지반 및 터널 변형량 측정장치에 다른 실시예의 장력 제공가 적용된 실시예이다.FIG. 1 is a sectional view taken along a plane passing through the center in order to show the structure of a ground deformation measuring apparatus according to a conventional technique
FIG. 2 is a cross-sectional view of a ground and tunnel deformation measuring apparatus according to the present invention,
3A shows an embodiment of a cable stretching and displaying unit according to the present invention,
3B is an enlarged view of the rotary reel according to the present invention,
4 shows another embodiment of the cable stretching and displaying unit according to the present invention,
Fig. 5 shows a third embodiment of the cable stretching and displaying unit according to the present invention,
6 shows another embodiment of the tension providing unit according to the present invention,
FIG. 7 is an embodiment in which the tensile force of another embodiment is applied to the apparatus for measuring a deformation amount of a ground and a tunnel according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에 본 발명에 의한 지반 및 터널 변형량 측정장치의 구성을 나타내기 위해 중심을 지나는 평면을 따라 자른 단면도가 도시된다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a ground and tunnel deformation measuring apparatus according to the present invention, taken along a plane passing through the center.
본 발명에 의한 지반 및 터널 변형량 측정장치(100)는 흙이나 암반, 터널 등의 지반에 매립되어 설치되는 외부 파이프(10)와; 상기 외부 파이프(10)의 하단부에 연결되어 지반에 매립되어 설치되고 측정케이블(40)이 고정되는 측정케이블 고정단(20)과; 상기 외부 파이프(10)의 내부에 삽입되는 내부 파이프(30)와; 상기 측정케이블 고정단(20)에 연결되어 덮개판(50)을 통해 외부로 인출되는 측정 케이블(30)과; 상기 외부 파이프(10)를 덮도록 지반에 고정되고 상기 내부 파이프(20)에 용접 등으로 부착되는 덮개판(50)과; 상기 측정 케이블(30)의 신축에 따라 상기 측정 케이블(30)의 신축길이를 표시하는 케이블 신축 표시부(60)와; 상기 케이블 신축 표시부(60)를 통과하여 인출되는 상기 측정 케이블(30)의 타단을 잡아당겨 팽팽하게 유지되도록 장력을 제공하는 장력 제공부(70)를 포함하여 구성된다.
An apparatus 100 for measuring a deformation amount of a ground and a tunnel according to the present invention comprises: an
본 발명에 의한 외부 파이프(10)는 지중에서 부식이 되지 않는 금속재질로 되고, 직경이 대략 38㎜ 정도되는 원통형 파이프이며, 상단과 하단은 개방되어 하단은 상기 측정케이블 고정단(20)에 고정되고 상단은 덮개판(50)에 의해 덮여지고, 흙이나 암반, 터널 등의 지반(GL)에 대략 깊이 3m 매립되어 설치된다.The
본 발명에 의한 측정케이블 고정단(20)은 외부 파이프(10)의 하단 중심 지반에 앵커, 콘크리트를 지반에 타설 후 고정시킨 앵커볼트 등을 고정시켜 구성할 수 있으며, 측정 케이블(30)의 일단이 묶여져 결합된다.The measuring
본 발명에 의한 내부 파이프(30)는 상기 외부 파이프(10)와 같이 지중에서 부식이 되지 않는 금속재질로 되고, 직경이 상기 외부 파이프(10)보다 작은 대략 32㎜ 정도되고 길이도 상기 외부 파이프(10)보다 작은 1.5m 되는 원통형 파이프이며, 상기 외부 파이프(10)의 내부에 삽입되어 상기 측정 케이블(30)을 보호하고 외부로 통과하는 길을 제공하고 상단부는 덮개판(50)에 용접 등에 의해 접합되어 고정된다.The
여기서 내부 파이프(30)와 외부 파이프(10)의 직경과 길이는 필요에 따라 변경될 수 있으며, 원통형이 아니어도 가능하고 사각형 그 이외에 5각형, 6각형, 7각형 들 다각형도 가능하다.Here, the diameter and length of the
본 발명에 의한 덮개판(50)은 외력의 충격 등으로부터 내부 파이프(30)와 외부 파이프(10)및 측정 케이블(40)을 보호할 수 있는 금속재질의 사각형 판으로 구성되고, 외부 파이프(10)를 지반의 표면에서 덮으며 4 모서리에 말뚝 등을 박어 지반에 고정되고 내부 파이프(30)와 용접 등으로 결합된다.The
따라서 상기 덮개판(50)이 고정된 지반이 이동하면 내부 파이프(30)도 함께 이동하고 그럼에 따라 내부 파이프(30)내부를 통과하는 측정 케이블(40)도 이동하면서 늘어나게 된다.Therefore, when the ground on which the
본 발명에 의한 케이블 신축 표시부(60)는 상기 측정 케이블(40)이 지반의 이동에 따라 신장되는 것을 감지하여 외부에서 알 수 있도록 표시한다.
The cable stretching and displaying
도 3a에 본 발명에 의한 케이블 신축 표시부의 일실시예가 도시되고, 도 3b에 본 발명에 의한 회전릴의 확대도가 도시된다.FIG. 3A shows an embodiment of a cable stretching display unit according to the present invention, and FIG. 3B shows an enlarged view of a rotating reel according to the present invention.
본 발명에 의한 케이블 신축 표시부(60)는 측정 케이블(40)이 신장되는 길이에 비례하여 회전수가 비례하도록 설치되는 회전릴(61)과; 상기 회전릴(61)의 회전에 따라 함께 회전하는 원동기어(62)와; 상기 원동기어(62)에 치합되어 회전하는 종동기어(63)와; 상기 종동기어(63)의 축에 결합되어 회전하는 신장길이 표시바늘(64)을 포함하여 구성된다.
The cable stretching and displaying
본 발명에 의한 회전릴(61)은 내부원통(30)의 개구된 상단부를 통해 인출되는 측정 케이블(40)이 1회 이상 감기는 원통롤러(611)와; 상기 원통롤러(611)가 회전가능하게 지지하는 롤러 회전축(612)과; 상기 롤러 회전축(612)을 지지하는 회전축 지지대(613)로 구성된다.The
원통롤러(611)는 도 3b에 도시된 바와 같이 원통형으로 구성되며 그 외주면(外周面)에는 측정 케이블(40)이 감겨서 이탈없이 회전하도록 형성된 케이블 홈(611a)에 1회 이상 감겨서 장력 제공부(70)에 연결된다.The
지반의 이동에 의해 덮개판(50)이 예를 들어 화살표 방향으로 이동하게 되면 측정 케이블(40)은 내부원통(30)쪽으로 잡아당겨지면서 늘어나게 되고, 그럼에 따라 상기 원통롤러(611)는 반시계 방향으로 회전한다.When the
상기 원통롤러(611)의 반시계 방향 회전에 따라 롤러 회전축(612)이 반시계 방향으로 회전하고 그 회전력은 롤러 회전축(612)에 부착된 원동기어(62)를 반시계방향으로 회전시킨다.As the
상기 원동기어(62)의 회전에 의해 종동기어(63)이 회전하게 되고, 종동기어(63)의 윗면에 상기 원동기어(62)의 회전수를 표시하는 회전수 표시판(63a)이 새겨진다.The driven
원동기어(62)와 종동기어(63)의 기어비는 예를 들면 1:10 으로 형성되어 원동기어(62)가 1회전하면 종동기어(63)는 1/10 회전한다. 종동기어(63)의 윗면에는 회전을 표시하는 눈금(64)이 새겨져 있고, 종동기어(63)의 측면에는 바늘(65)이 "ㄱ"자 형태로 바닥에 세워지고 구부러진 부분이 종동기어(63)의 회전축을 향하여 있어서 상기 종동기어(63)의 회전에 따라 눈금(64)이 회전하여 상기 바늘(65)이 가리키는 눈금이 예를 들면 "0"에서 "2"로 증가하여 원동기어(62)의 회전수가 2회전이라는 것이 표시된다.The gear ratio of the
따라서 회전릴(61)의 둘레가 20㎝ 인 경우 덮개판(50)이 고정된 지표면이 이동하여 지하 3 m 깊이에 설치된 측정케이블 고정단(20)으로부터 덮개판(50) 까지의 길이가 20㎝ ×2= 40 ㎝ 늘어났음을 표시한다.
Therefore, when the circumference of the rotating
도 4에 본 발명에 의한 케이블 신축 표시부의 다른 실시예가 도시된다.4 shows another embodiment of the cable stretching display unit according to the present invention.
먼저 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 신축표시부(71)는 덮개판(55)의 길이를 장력공급부(70)를 포함하도록 연장하고 회전릴(61)과 장력 공급부(70) 사이에 측정 케이블(40)의 늘어난 길이를 측정할 수 있는 눈금(72)을 표시한다.4, the extension /
그리고 회전릴(61)과 장력 공급부(70) 사이의 측정 케이블(40)에 측정바늘(73)을 설치하여 지반의 이동에 의해 덮개판(55)이 이동하게 되면 측정 케이블(40)이 내부원통(30)쪽으로 잡아당겨지면서 늘어나서 회전릴(61)이 반시계방향으로 감기고 측정 케이블(40)에 설치된 측정 바늘(73)이 장력공급부(70)로부터 회전릴(61)쪽으로 이동한다.When the measuring
이때 측정바늘(73)이 가리키는 덮개판(55)에 표시된 눈금(72)을 읽어 늘어난 길이를 알 수 있다.At this time, the
따라서 눈금(72)은 장력공급부(70)에 가장 가까운 눈금이 "0"이고 큰눈금이 "1" 씩 증가하도록 표시하고 하나의 큰눈금마다 예를 들면 10㎝가 되도록 표시하여 측정바늘(73)이 예를 들어 "3.5"를 가르키면 10㎝×3.5= 35 ㎝ 늘어났음을 표시한다. Therefore, the
도 5에 본 발명에 의한 케이블 신축 표시부의 제3 실시예가 도시된다.5 shows a third embodiment of the cable stretching and display unit according to the present invention.
본 발명에 의한 케이블 신축 표시부의 제3 실시예는 내부 파이프(30)에서 연장되어 덮개판(55) 위로 일정길이 돌출되고 수평으로 구부러지는 케이블 유도관(81)과; 상기 케이블 유도관(81)에서 인출되는 측정 케이블(40)이 감겨서 상기 측정 케이블(40)의 신장에 따라 회전하고 상단부에 톱니가 형성되어 있는 톱니 회전릴(82)과; 상기 톱니 회전릴(82)의 톱니에 맞물려 회전하는 제1 기어(83)와; 상기 제1 기어가 10회전에 1회전하도록 기어비를 갖는 제2기어(84)와; 상기 제1 기어(83)의 회전축에 부착되는 제1 바늘(85)과; 상기 제2 기어(84)의 회전축에 부착되는 제2바늘(86)과; 상기 제1 기어(83)의 회전축과 상기 제2 기어(84)의 회전축에 끼워지고 상기 제1바늘(85)의 회전수를 표시하는 제1눈금(86a)과 상기 제2 바늘(86)의 회전수를 표시하는 제2눈금(86b)을 구비하는 회전수 표시판(87)을 포함하여 구성된다.
The third embodiment of the cable stretching display unit according to the present invention comprises a
본 실시예에 의한 케이블 유도관(81)은 내부 파이프(30)에서 연장되어 덮개판(55) 위로 일정길이(예를 들면, 톱니 회전릴(82)에 측정케이블(40)이 감길수 있는 높이)로 돌출되며 그 상단이 수평으로 일정길이(예, 내부 파이프(30)와 톱니 회전릴(82) 사이의 거리) 연장되어 상기 톱니 회전릴(82)에 상기 측정케이블(40)이 감기도록 한다.The
톱니 회전릴(82)은 상기 덮개판(55) 위에 누워져 설치되고 측정 케이블(40)이 감겨지는 원통롤러(821)와; 상기 원통롤러(821)의 상단에 상기 원통롤러(821)와 일체로 설치되는 톱니바퀴(822)와; 상기 원통롤러(821)가 회전가능하도록 지지하는 롤러 회전축(823)과; 상기 롤러 회전축(823)을 지지하는 회전축 지지대(824)로 구성된다.The
톱니 회전릴(82)의 원통롤러(821)에는 측정 케이블(40)이 1회전 이상 감겨서 상기 측정 케이블(40)이 신장함에 따라 원통롤러(821)가 회전한다. 이때 톱니 회전릴(82)의 톱니바퀴(822)도 함께 회전하게 되고, 상기 톱니바퀴(822)에 맞물려 있는 제1 기어(83)가 함께 회전한다.The
제1 기어(83)의 회전축(83a)에는 회전수 표시판(87)과 제1 바늘(85)이 끼워져서 상기 원통롤러(821)의 회전수를 표시하고, 제2 기어(84)의 회전축(84a)에는 회전수 표시판(87)과 제2 바늘(86)이 끼워져서 제1바늘(85)의 회전수를 표시한다.The rotation
즉 제1 기어(83)와 제2 기어(84)는 맞물려 회전하며 기어비가 1:10 이어서 제1 기어(83)가 1 회전하면 제2 기어(84)는 1/10 회전하게 된다. 그러므로 제1 기어(83)의 회전축(83a)에 끼워지는 제1 바늘(85)이 1 회전하면 제2 바늘(86)은 1/10 회전한다.That is, the
이때 제1 바늘(85)의 끝은 회전수 표시판(87)의 원주를 따라 표시되는 제1눈금(85a)을 가리켜서 제1 바늘(85)의 회전각을 표시하고, 제2 기어(84)의 회전축(84a)에 끼워지는 제2 바늘(86)은 회전수 표시판(87)의 내부에 작은 원(예, 회전수 표시판(87) 반지름의 1/2 이하의 반지름을 갖는 원)의 내부에 표시되는 제2 눈금(86a)을 가리켜서 제1 바늘(85)의 회전수 또는 톱니 회전릴(82)의 회전수를 표시한다.The tip of the
따라서 앞서의 실시예와 마찬가지로 제2 바늘(86)이 회전수 표시판(87)의 제2 눈금(86a)의 숫자(예를 들면 3)을 가리키면 톱니 회전릴(82)의 둘레가 20㎝ 인 경우 덮개판(55)이 고정된 지표면이 이동하여 지하 3 m 깊이에 설치된 측정케이블 고정단(20)으로부터 덮개판(55) 까지의 길이가 20㎝×3=60 ㎝ 늘어났음을 표시한다.
When the
도 6에 본 발명에 의한 장력 제공부의 다른 실시예가 도시되고, 도 7에 본 발명에 의한 지반 변형량 측정장치에 다른 실시예의 장력 제공가 적용된 실시예가 도시된다.FIG. 6 shows another embodiment of the tension providing unit according to the present invention, and FIG. 7 shows an embodiment in which the tension providing apparatus of another embodiment is applied to the apparatus for measuring a ground deformation amount according to the present invention.
본 실시예의 장력제공부(75)는 측정케이블(40)이 감겨서 상기 측정케이블(40)의 신장에 따라 회전하는 장력 회전릴(751)과; 상기 장력 회전릴(751)이 결합나사(751a)에 의해 결합고정되어 회전중심을 제공하고 회전 자유롭게 고정판(754)에 고정되는 회전축(752)과; 상기 고정판(754)에 고정되고 상기 회전축(753)의 회전에 따라 장력을 제공하는 장력 스프링(753)과; 상기 회전축(752)과 장력 회전릴(751)을 바닥에 고정시키는 고정판(754)을 포함하여 구성된다.The
장력 회전릴(751)은 측정케이블(40)이 감겨 있으며 측정 케이블(40)이 늘어나면(도 7의 화살표 참고) 장력 회전릴(751)이 풀리는 방향(예를 들면, 반 시계방향)으로 회전한다. 즉 장력 회전릴(751)에 감겨 있는 측정 케이블(40)이 늘어나는 길이 만큼 풀어진다.The
상기 장력 회전릴(751)의 중심에는 회전축(752)이 끼워져 결합나사(751a)에 의해 결합고정되고 상기 장력 회전릴(751)이 회전축(752)을 중심으로 하여 회전하도록 한다. 회전축(752)은 고정판(754)에 회전 자유롭게 고정되어 상기 측정 케이블(40)이 신장함에 따라 장력 회전릴(751)이 회전축(752)을 중심으로 풀리는 방향(예를 들면, 반 시계방향)으로 회전하게 한다.A
회전축(751)의 하부에는 장력 스프링(753)의 중심 단부가 고정되고 원주상의 다른 단부는 고정판(754)에 고정되어 있기 때문에, 측정 케이블(40)이 측정케이블 고정단(20) 쪽으로 이동하면 즉, 측정 케이블(40)과 측정케이블 고정단(20) 사이의 거리가 감소하면 측정 케이블(40)이 느슨해지므로 장력 스프링(753)이 감기게 되어 회전축(751)이 장력 스프링(753)의 감기는 방향(예를들면, 반 시계방향)으로 회전하게 된다.Since the center end of the
반대로 측정 케이블(40)이 측정케이블 고정단(20) 쪽으로부터 멀어지게 되면, 즉 측정 케이블(40)과 측정케이블 고정단(20) 사이의 거리가 증가하면 측정 케이블(40)이 팽팽해지면서 당기므로 회전축(751)이 장력 스프링(753)의 풀어지는 방향(예를들면, 반시계방향)으로 회전하게 되어 장력 스프링(753)이 풀리면서 장력을 제공하게 된다.Conversely, when the measuring
따라서 장력 제공부(75)는 고정판(754)이 고정되는 바닥(지반)이 이동함에 따라 측정 케이블(40)을 감거나 풀어줘서 항상 팽팽하도록 당긴다.
Therefore, the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
10: 외부 파이프 20: 측정케이블 고정단
30: 내부 파이프 40: 측정 케이블
50: 덮개판 60, 71: 케이블 신축 표시부
61: 회전릴 62: 원동기어
63: 종동기어 64: 표시바늘
70, 75: 장력제공부 72: 눈금
73: 측정바늘 81: 케이블 유도관
82: 톱니 회전릴 83: 제1 기어
84: 제2 기어 85: 제1 바늘
86: 제2바늘 87: 회전수 표시판10: outer pipe 20: measuring cable fixing end
30: inner pipe 40: measuring cable
50:
61: rotation reel 62:
63: driven gear 64: indicator needle
70, 75: tension supply unit 72: graduation
73: measuring needle 81: cable guide tube
82: sawtooth rotation reel 83: first gear
84: second gear 85: first needle
86: second needle 87: rotation number display panel
Claims (8)
상기 외부 파이프의 하단부에 연결되어 지반에 매립되어 설치되고 측정케이블이 고정되는 측정케이블 고정단과;
상기 외부 파이프의 내부에 삽입되는 내부 파이프와;
상기 측정케이블 고정단에 연결되어 덮개판을 통해 외부로 인출되는 측정 케이블과;
상기 외부 파이프를 덮도록 지반에 고정되고 상기 내부 파이프에 부착되는 덮개판과;
상기 측정 케이블이 신장되는 길이에 비례하여 회전수가 비례하도록 설치되는 회전릴과, 상기 회전릴의 회전에 따라 함께 회전하는 원동기어와, 상기 원동기어의 회전수를 표시하는 회전수 표시판이 윗면에 새겨지고 상기 원동기어에 치합되어 회전하는 종동기어와, 상기 종동기어의 축에 결합되어 회전하는 신장길이 표시바늘을 포함하여 구성되어 상기 측정 케이블의 신축에 따라 상기 측정 케이블의 신축길이를 표시하는 케이블 신축 표시부와;
상기 케이블 신축 표시부를 통과하여 인출되는 상기 측정 케이블의 타단을 잡아당겨 팽팽하게 유지되도록 장력을 제공하는 장력 제공부를 포함하며,
상기 장력 제공부는 상기 측정케이블의 신장에 따라 회전하는 장력 회전릴과; 상기 장력 회전릴이 결합나사에 의해 결합고정되어 회전중심을 제공하고 회전 가능하도록 고정판에 고정되는 회전축과; 상기 고정판에 고정되고 상기 회전축의 회전에 따라 장력을 제공하는 장력 스프링과; 상기 회전축과 장력 회전릴을 바닥에 고정시키는 고정판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지반 및 터널 변형량 측정장치.An outer pipe embedded in the ground such as soil, rock, or tunnel;
A measuring cable fixing part connected to a lower end of the outer pipe and embedded in the ground to fix the measuring cable;
An inner pipe inserted into the outer pipe;
A measurement cable connected to the measurement cable fixing end and led out to the outside through a cover plate;
A cover plate fixed to the ground to cover the outer pipe and attached to the inner pipe;
A rotating gear which is installed so that the number of rotations is proportional to the length of elongation of the measuring cable; a driving gear which rotates together with the rotation of the rotating reel; and a rotation number indicating plate which displays the number of rotations of the driving gear A driven gear rotatably engaged with the driven gear and rotated by being coupled to a shaft of the driven gear to extend and retract the measuring cable in accordance with the elongation and contraction of the measuring cable, A display unit;
And a tension providing unit for pulling the other end of the measuring cable that is drawn out through the cable stretching and displaying unit to provide tension so as to be held tight,
The tension providing unit includes: a tension rotating reel that rotates in accordance with the elongation of the measuring cable; A rotary shaft fixedly coupled to the fixed plate so as to rotate and to provide a rotation center by being coupled and fixed to the tension rotary reel by a coupling screw; A tension spring fixed to the fixing plate and providing a tension in accordance with rotation of the rotation shaft; And a fixing plate for fixing the rotary shaft and the tension rotary reel to the floor.
상기 내부 파이프와 외부 파이프는 사각형, 5각형, 6각형, 7각형 또는 상기 7각형 이상의 다각형인 것을 특징으로 하는 지반 변형량 측정장치.The method according to claim 1,
Wherein the inner pipe and the outer pipe are polygons having a rectangular, pentagonal, hexagonal, hexagonal, or hexagonal shape.
상기 덮개판이 내부 파이프와 결합수단에 의해 부착되어 상기 덮개판이 이동하면 상기 내부 파이프도 함께 이동하고 내부 파이프 내부를 통과하는 측정 케이블도 이동하면서 늘어나게 되는 것을 특징으로 하는 지반 및 터널 변형량 측정장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the cover plate is attached by the inner pipe and the engaging means, and when the cover plate is moved, the inner pipe moves together, and the measuring cable passing through the inner pipe also extends while moving.
상기 외부 파이프의 하단부에 연결되어 지반에 매립되어 설치되고 측정케이블이 고정되는 측정케이블 고정단과;
상기 외부 파이프의 내부에 삽입되는 내부 파이프와;
상기 측정케이블 고정단에 연결되어 덮개판을 통해 외부로 인출되는 측정 케이블과;
상기 외부 파이프를 덮도록 지반에 고정되고 상기 내부 파이프에 부착되는 덮개판과;
상기 내부 파이프에서 연장되어 덮개판 위로 일정길이 돌출되고 수평으로 구부러지는 케이블 유도관과; 상기 케이블 유도관에서 인출되는 측정 케이블이 감겨서 상기 측정 케이블의 신장에 따라 회전하고 상단부에 톱니가 형성되어 있는 톱니 회전릴과; 상기 톱니 회전릴의 톱니에 맞물려 회전하는 제1 기어와; 상기 제1 기어가 회전함에 따라 함께 회전하도록 기어비를 갖는 제2기어와; 상기 제1 기어의 회전축에 부착되는 제1 바늘과; 상기 제2 기어의 회전축에 부착되는 제2바늘과; 상기 제1 기어의 회전축과 상기 제2 기어의 회전축에 끼워지고 상기 제1바늘의 회전수를 표시하는 제1눈금과 상기 제2 바늘의 회전수를 표시하는 제2눈금을 구비하는 회전수 표시판을 포함하여 구성되는 케이블 신축 표시부와;
상기 케이블 신축 표시부를 통과하여 인출되는 상기 측정 케이블의 타단을 잡아당겨 팽팽하게 유지되도록 장력을 제공하는 장력 제공부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지반 및 터널 변형량 측정장치.An outer pipe embedded in the ground such as soil, rock, or tunnel;
A measuring cable fixing part connected to a lower end of the outer pipe and embedded in the ground to fix the measuring cable;
An inner pipe inserted into the outer pipe;
A measurement cable connected to the measurement cable fixing end and led out to the outside through a cover plate;
A cover plate fixed to the ground to cover the outer pipe and attached to the inner pipe;
A cable guide tube extending from the inner pipe and protruding from the cover plate to a predetermined length and being bent horizontally; A sawtooth rotation reel in which a measuring cable drawn out from the cable guide tube is wound to rotate according to the elongation of the measuring cable and toothed at an upper end thereof; A first gear that rotates in engagement with the teeth of the sawtooth rotation reel; A second gear having a gear ratio to rotate together as the first gear rotates; A first needle attached to a rotation axis of the first gear; A second needle attached to the rotation shaft of the second gear; And a second scale for indicating the number of revolutions of the second needle and a first scale that is fitted to the rotation axis of the first gear and the rotation axis of the second gear and that displays the number of revolutions of the first needle, A cable stretching display portion including a cable stretching portion;
And a tension providing unit for pulling the other end of the measuring cable that is drawn out through the cable stretching and displaying unit and pulling the other end of the measuring cable to provide a tensile force so that the tension is maintained.
상기 톱니 회전릴은 상기 덮개판 위에 누워져 설치되고 측정 케이블이 감겨지는 원통롤러와; 상기 원통롤러의 상단에 상기 원통롤러와 일체로 설치되는 톱니바퀴와; 상기 원통롤러가 회전가능하도록 지지하는 롤러 회전축과; 상기 롤러 회전축을 지지하는 회전축 지지대를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지반 및 터널 변형량 측정장치.The method according to claim 6,
Wherein the sawtooth rotation reel is laid on the cover plate and is wound with the measuring cable; A gear wheel provided integrally with the cylindrical roller at an upper end of the cylindrical roller; A roller rotating shaft which rotatably supports the cylindrical roller; And a rotating shaft support for supporting the roller rotation shaft.
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2013
- 2013-07-16 KR KR1020130083541A patent/KR101529901B1/en active IP Right Grant
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