KR101671941B1 - Dynamic Cone Penetration Tester - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 지반의 강성을 측정하기 위한 동적 콘 관입시험기에 있어서, 동적 콘 관입시험기와 지표면의 수직도를 유지하는 수직도 유지부(100); 소정의 높이에서 자유낙하 되는 해머(200)에 의해 항타되어 지반 내부로 관입되는 관입로드(300); 상기 관입로드(300) 상단에 결합되며, 상기 해머(200)가 항타되는 앤빌(400); 및 하단이 상기 앤빌(400)과 결합되며, 상기 해머(200)의 거동을 가이드하는 해머 가이드로드(500);를 포함하되, 상기 수직도 유지부(100)는, 지표면에 접촉되는 수평판(110); 및 상기 수평판(110)과 수직방향으로 결합된 연직지지대(120);를 포함하며, 상기 해머 가이드로드(500)와 일체로 거동하는 연결부재(600)가 상기 연직지지대(120)에 의해 가이드되는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기 및 이를 이용한 지반의 강성 측정방법이 제공된다. According to the present invention, there is provided a dynamic cone penetration tester for measuring rigidity of a ground, the dynamic cone penetration tester comprising: a dynamic cone penetration tester; a verticality maintaining unit 100 for maintaining a verticality of the ground surface; A penetration rod 300 which is hammered by a hammer 200 falling freely at a predetermined height and penetrates into the ground; An anvil 400 coupled to an upper end of the penetration rod 300 and hammering the hammer 200; And a hammer guide rod 500 coupled to the anvil 400 and guiding the motion of the hammer 200. The vertical guide 100 includes a horizontal plate 110); And a vertical support 120 coupled to the horizontal plate 110 in a direction perpendicular to the vertical plate 110. A connecting member 600 acting as a unit with the hammer guide rod 500 is supported by the vertical support 120, A dynamic cone penetration tester, and a method of measuring the rigidity of the ground using the same.
Description
본 발명은 토목 기술 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지반의 강성을 측정할 수 있는 동적 콘 관입시험기 및 이를 이용한 지반의 강성 측정 방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a civil engineering field, and more particularly, to a dynamic cone penetration tester capable of measuring the rigidity of a ground and a method of measuring the rigidity of the ground using the same.
동적 콘 관입시험기(Dynamic Cone Penetration Test, DCPT)란 포장하부구조의 지반 강성을 현장에서 측정하기 위한 장비로서 미국, 유럽, 일본을 중심으로 하여 활용도가 높다. Dynamic Cone Penetration Test (DCPT) is an instrument for measuring the ground stiffness of the underfloor underground. It is used mainly in USA, Europe and Japan.
동적 콘 관시험기는 간단한 장비로 구성되어 있고, 부품별로 분리가 가능하여 이동성 및 휴대성이 높은 장점을 가지고 있다. 또한, 시험 방법이 어렵지 않아 일반 현장 실무자들도 쉽게 사용할 수 있으며, 기존의 연구자들이 제안한 관계식을 통해 지반 각층의 물성을 직ㅇ간접적으로 추정하는 것이 가능하여 그 범용성이 넓다.
The dynamic cone tester is composed of simple equipment and it has advantages of high mobility and portability because it can be separated by parts. In addition, since the test method is not difficult, general field practitioners can easily use it, and it is possible to directly and indirectly estimate the physical properties of the ground layer through the relational formula proposed by existing researchers.
도 1은 종래의 동적 콘 관입 시험기의 구성을 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 상부로드를 통해 해머를 지정 낙하고 50cm위치에서 자유낙하시켜 상부로드를 따라 해머가 이동하며 상부로드 하단에 형성된 하부모루에 해머의 자유낙하 에너지가 전달되게 된다. Fig. 1 shows a configuration of a conventional dynamic cone penetration tester. Referring to FIG. 1, a hammer is dropped through a top rod and freely dropped at a position of 50 cm, so that a hammer moves along an upper rod, and a free fall energy of a hammer is transmitted to a lower anvil formed at a lower rod.
하부모루에 전달된 자유낙하 에너지는 하부로드를 지반 내부로 관입(시험기 전체가 관입)시키며 이에 따라 1회 타격에 따른 하부로드의 관입깊이나 소정의 깊이까지 관입되기 위한 타격 횟수를 산출하여 지반의 강성을 측정할 수 있다.
The free fall energy transmitted to the lower anvil causes the lower rod to penetrate into the ground (penetrating the entire tester), so that the penetration depth of the lower rod due to one blow or the number of blows to be penetrated to a predetermined depth is calculated, Stiffness can be measured.
다만, 종래의 동적 콘 관입 시험기의 경우, 도로 노상의 강성을 측정하기 위한 목적으로 개발되어 하부로드의 길이가 1m로 제한되며 따라서, 지반 표층 이상의 깊은 심도에 대한 지반강성 측정에는 무리가 있으며, 해머의 중량이 8kg으로 제한되어 있어 강성이 약한 연약지반의 표층 등에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
However, in the case of the conventional dynamic cone penetration tester, it is developed for the purpose of measuring the rigidity of the roadway so that the length of the lower rod is limited to 1 m. Therefore, it is difficult to measure the grounding rigidity for deep depths over the surface layer. Is limited to 8 kg, so that it is difficult to apply to the surface layer of soft ground where the rigidity is weak.
또한, 시험데이터에 영향을 미치는 지표면과 동적 콘 관입 시험기의 수직도를 정확하게 유지시킬 수 있는 기준이 없으므로 초기에 맞지 않은 수직도 오차가 관입이 진행됨에 따라 점차 커지게 되어 정확한 지반 강성을 측정하는 것이 곤란하다는 문제점 역시 존재하여 왔다.
Also, since there is no standard that can accurately maintain the verticality of the surface of the dynamic cone penetration tester, which affects the test data, it is necessary to measure the accurate grounding stiffness There has also been a problem of difficulty.
본 발명은 상술된 종래의 동적 콘 관입시험기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 관입로드의 연장을 가능토록 하여 깊이 심도까지 지반의 강성을 측정할 수 있도록 하는 동적 콘 관입시험기 및 이를 이용한 지반의 강성 측정 방법을 제공함에 있다.
It is an object of the present invention to provide a dynamic cone penetration tester capable of measuring the rigidity of the ground up to the depth of the depth allowing extension of the penetration rod, And a method of measuring the rigidity of the ground using the same.
본 발명의 다른 목적은 지반의 종류 및 성질에 따라 해머의 중량을 다양하게 변화시킬 수 있도록 하여 기존의 연구자들이 제안한 다양한 관계식 및 유사 지반조사 결과와 비교ㅇ이용할 수 있는 동적 콘 관입시험기 및 이를 이용한 지반의 강성 측정 방법을 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a dynamic cone penetration tester which can be used in various kinds of relational and similar ground survey results proposed by existing researchers by varying the weight of the hammer according to the type and nature of the ground, And a method of measuring the stiffness of the stiffness sensor.
본 발명의 또 다른 목적은 동적 콘 관입시험기와 지표면의 수직도를 유지할 수 있도록 하여 깊은 심도에서도 정확한 지반 강성의 측정을 가능토록 하는 동적 콘 관입시험기 및 이를 이용한 지반의 강성 측정 방법을 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a dynamic cone penetration tester and a method of measuring the rigidity of a ground using the dynamic cone penetration tester and the ground by using the dynamic cone penetration tester and the ground surface.
본 발명의 일 측면에 따르면, 지반의 강성을 측정하기 위한 동적 콘 관입시험기에 있어서, 동적 콘 관입시험기와 지표면의 수직도를 유지하는 수직도 유지부(100); 소정의 높이에서 자유낙하 되는 해머(200)에 의해 항타되어 지반 내부로 관입되는 관입로드(300); 상기 관입로드(300) 상단에 결합되며, 상기 해머(200)가 항타되는 앤빌(400); 및 하단이 상기 앤빌(400)과 결합되며, 상기 해머(200)의 거동을 가이드하는 해머 가이드로드(500);를 포함하되, 상기 수직도 유지부(100)는, 지표면에 접촉되는 수평판(110); 및 상기 수평판(110)과 수직방향으로 결합된 연직지지대(120);를 포함하며, 상기 해머 가이드로드(500)와 일체로 거동하는 연결부재(600)가 상기 연직지지대(120)에 의해 가이드되는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a dynamic cone penetration tester for measuring the rigidity of a ground, the dynamic cone penetration tester including: a vertical cone penetration tester 100 for maintaining a vertical degree of a dynamic cone penetration tester and an earth surface; A
여기서, 상기 연직지지대(120)는 복수의 봉으로 형성되며, 상기 복수의 봉을 일체로 구속하는 연직지지대 고정부재(700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기일 수 있다.
Here, the
또한, 상기 연직지지대 고정부재(700)는, 상기 복수의 봉의 상단에 형성된 상부 고정부재(710); 및 상기 복수의 봉의 하단에 형성된 하부 고정부재(720);를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기일 수 있다.
In addition, the vertical supporting member fixing member 700 may include an
또한, 상기 앤빌(400)은 상기 연직지지대(120)에 의해 가이드되는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기일 수 있다.
Also, the
또한, 상기 수평판(110) 하부에서 연장 형성되며, 지반으로 관입되는 관입관(800);을 더 포함하되, 상기 수평판(110)에는 상기 관입로드(300)가 통과되는 관통홀(111)이 형성되며, 상기 관통홀(111)과 상기 관입관(800)의 내부가 연결되는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기일 수 있다.
The
또한, 상기 관입로드(300)의 하단에는 콘(900)이 결합되며, 상기 앤빌(400) 및 상기 콘(900)은 상기 관입로드(300)와 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기일 수 있다.
A dynamic cone penetration testing apparatus according to any one of the preceding claims, wherein a cone (900) is coupled to the lower end of the penetration rod (300), and the anvil (400) .
또한, 상기 해머 가이드로드(500)의 하단에는 상기 해머(200)가 제공하는 충격 에너지를 상기 앤빌(400)로 전달하는 노킹헤드(510)가 형성된 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기일 수 있다.
The knocking
또한, 상기 수평판(110)이 지표면에 수평으로 고정될 수 있도록, 상기 수평판(110)의 하부에서 지반을 향해 연장 형성된 전단키(112);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기일 수 있다.
The dynamic cone penetration testing apparatus further comprises a
또한, 상기 해머(200)는 복수의 조각부재(210)에 의해 형성되며, 상기 조각부재(210)는, 심부에 상기 해머 가이드로드(500)가 통과되는 가이드로드 관통 홀(211); 및 다른 상기 조각부재(210)와의 결합을 위한 해머 결합부(212);를 포함하되, 상기 해머 결합부(212)는, 다른 상기 조각부재(210)에 형성된 숫나사부(212b)가 삽입되는 암나사부(212a); 및 다른 상기 조각부재(210)에 형성된 암나사부(212a)에 삽입되는 숫나사부(212b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기일 수 있다.
The
또한, 상기 조각부재(210)에는 손잡이(220)가 삽입되기 위한 손잡이 삽입홀(230)이 형성된 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기일 수 있다.
The
본 발명의 다른 일 측면에 따르면 동적 콘 관입시험기를 이용하여 지반의 강성을 측정하는 방법에 있어서, 상기 해머(200)를 자유낙하시켜 상기 관입로드(300)를 지반에 관입시키는 제1 단계(S100); 및 상기 관입로드(300)에 표시된 눈금자(310) 및 별도의 상용 스틸자를 이용하여 상기 관입로드(300)가 관입된 깊이를 측정하는 제2 단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반의 강성을 측정하는 방법이 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring the rigidity of a ground using a dynamic cone penetration tester, the method comprising: a first step (S100) of dropping the hammer (200) ); And a second step (S200) of measuring the depth of the penetration rod (300) by using a scale (310) and a separate commercial steel shaker displayed on the penetration rod (300) A method of measuring stiffness is provided.
여기서, 상기 관입로드(300)의 상단이 지표면까지 이른 경우 상기 관입로드(300)와 상기 앤빌(400)을 분리하는 제3 단계(S300); 및 다른 상기 관입로드(300a)의 하단에 상기 관입로드(300)의 상단을 결합함과 동시에 다른 상기 관입로드(300a)의 상단에 상기 앤빌(400)을 결합하여 연장시키는 제4 단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반의 강성을 측정하는 방법일 수 있다.
A third step (S300) of separating the intrusion rod (300) and the anvil (400) when the upper end of the intrusion rod (300) reaches the ground surface; And a fourth step S400 of coupling the upper end of the
본 발명에 따르면 관입로드의 연장을 가능토록 하여 깊이 심도에 위치한 지반의 강성을 측정할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to measure the rigidity of the ground located at the depth of depth by allowing extension of the penetration rod.
본 발명에 따르면 해머의 중량을 다양하게 변화시킬 수 있도록 하여 연약지반의 표층에 적용가능하며 기존의 연구자들이 제안한 다양한 관계식을 이용할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the weight of the hammer can be varied variously, so that it can be applied to the surface layer of the soft ground and various relational expressions suggested by the existing researchers can be utilized.
본 발명에 따르면 동적 콘 관입시험기와 지표면의 수직도를 유지할 수 있도록 하여 정확한 지반 강성의 측정을 가능토록 하는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to maintain a vertical degree of the dynamic cone penetration tester and the surface of the ground, thereby enabling accurate ground stiffness measurement.
도 1은 종래의 동적 콘 관입시험기의 구성을 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 콘 관입시험기의 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 콘 관입시험기의 측면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조각부재로 이루어진 해머의 분해도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관입로드, 콘 및 앤빌의 분해도.
도 6은 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 다른 동적 콘 관입시험기를 이용하여 지반의 강성을 측정하는 방법을 나타내는 도면. 1 is a view showing a configuration of a conventional dynamic cone penetration tester
2 is a perspective view of a dynamic cone penetration tester according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view of a dynamic cone penetration tester according to an embodiment of the present invention
4 is an exploded view of a hammer formed of a piece member according to an embodiment of the present invention;
5 is an exploded view of a penetration rod, cone, and anvil in accordance with one embodiment of the present invention.
6 to 10 are views showing a method of measuring the rigidity of a ground using a dynamic cone penetration tester according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 동적 콘 관입시험기 및 이를 이용한 지반의 강성 측정 방법의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부된 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
The dynamic cone penetration tester according to the present invention and the method of measuring the stiffness of the ground using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the same or corresponding components will be described in the same drawing And the description thereof will be omitted.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
It is also to be understood that the terms first, second, etc. used hereinafter are merely reference numerals for distinguishing between identical or corresponding components, and the same or corresponding components are defined by terms such as first, second, no.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
In addition, the term " coupled " is used not only in the case of direct physical contact between the respective constituent elements in the contact relation between the constituent elements, but also means that other constituent elements are interposed between the constituent elements, Use them as a concept to cover each contact.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동적 콘 관입시험기는 지반의 강성을 측정하기 위한 것으로서, 기본적으로 동적 콘 관입시험기와 지표면의 수직도를 유지하는 수직도 유지부(100), 소정의 높이에서 자유낙하 되는 해머(200)에 의해 항타되어 지반 내부로 관입되는 관입로드(300), 관입로드(300) 상단에 결합되며 해머(200)가 항타되는 앤빌(400) 및 하단이 앤빌(400)과 결합되며, 해머(200)의 거동을 가이드하는 해머 가이드로드(500)를 포함한다(도 2, 도 3).
The dynamic cone penetration tester according to an embodiment of the present invention is for measuring the rigidity of a ground, and basically includes a dynamic cone penetration tester and a verticality maintaining unit 100 for maintaining the verticality of the ground surface, An
지반의 강성을 측정하기 위해 해머(200)를 소정의 높이(낙하고 50cm)에서 자유낙하시키면, 해머(200)는 해머 가이드로드(500)를 따라 자유낙하되며, 해머(200)는 해머 가이드로드(500)와 결합되어 있는 앤빌(400)에 자유낙하에 따른 낙하에너지를 충격에너지로 전달한다. The
앤빌(400)에 전달된 충격에너지는 앤빌(400) 하부의 관입로드(300)에 전달되며, 콘(900)과 결합되고 지표면에 접촉된 상태의 관입로드(300)는 충격에너지에 의해 지반 내부로 관입된다. The impact energy transmitted to the
1회 타격에 따른 관입로드(300)의 관입 깊이를 산출하거나, 소정의 깊이 까지 관입로드(300)가 관입되기 위한 타격횟수를 산출하여, 지반의 강성을 수치화하는 것이 가능하다. It is possible to calculate the penetration depth of the
또한, 기존의 연구자들이 제안한 다양한 관계식에 산출된 수치를 대입하여 지반의 강성을 간접적으로 측정하는 것도 가능하다.
It is also possible to indirectly measure the stiffness of the ground by substituting the numerical values calculated in the various relational expressions proposed by existing researchers.
다만, 이 경우 지표면과 동적 콘 관입시험기의 수직도를 유지하는 것이 정확한 수치의 산출에 있어 중요한 요소이므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 동적 콘 관입시험기는 수직도 유지부(100)를 구비하고 있다(도 1, 도 2). However, in this case, maintaining the verticality of the dynamic surface and the dynamic cone penetration tester in this case is an important factor in calculating the correct numerical value. Therefore, the dynamic cone penetration tester according to an embodiment of the present invention includes the verticality holding unit 100 (Figs. 1 and 2).
수직도 유지부(100)는 지표면에 수평으로 접촉되는 수평판(110) 및 수평판(110)과 수직방향으로 결합된 연직지지대(120)를 포함하며, 해머 가이드로드(500)와 일체로 거동하는 연결부재(600)가 연직지지대(120)에 의해 가이드될 수 있다(도 1, 도 2). The vertical degree holding unit 100 includes a
즉, 연직지지대(120)는 수평판(110)에 의해 지표면과 수직도가 유지되며, 수직도가 유지되는 연직지지대(120)에 의해 해머 가이드로드(500)와 일체로 거동하는 연결부재(600)가 가이드되어, 해머 가이드로드(500)와 연결된 관입로드(300)가 지표면과 수직방향으로 관입되는 것이 가능하다. That is, the
관입로드(300), 해머 가이드로드(500) 및 앤빌(400)은 서로 결합되어 있으므로, 관입로드(300)의 수직도가 유지된다는 의미는 관입로드(300), 해머 가이드로드(500) 및 앤빌(400)이 일체로서 수직도가 유지된다는 의미와 같다.
Since the
여기서, 수직도의 유지력 및 휴대성을 높이기 위해 연직지지대(120)는 복수의 봉으로 형성되는 것이 바람직하며, 복수의 봉을 일체로 구속하는 연직지지대 고정부재(700)를 더 포함할 수 있다(도 1, 도 2). In order to improve the vertical holding force and portability, the
연직지지대 고정부재(700)는, 복수의 봉의 상단에 형성된 상부 고정부재(710) 및 복수의 봉의 하단에 형성된 하부 고정부재(720)를 포함할 수 있다(도 1, 도 2). The vertical support member fixing member 700 may include an
상부 고정부재(710)는 복수의 봉의 상단에, 하부 고정부재(720)는 복수의 봉의 하단에 형성되는 것이 연결부재(600)가 복수의 봉을 따라 자유롭게 가이드될 수 있다.
The
초 연약지반 또는 사면 등과 같이 수직도 유지부(100)가 적용 불가능한 지반에 대한 시험을 실시하는 경우에는, 수직도 유지부(100)를 분리하여 시험을 수행하는 것도 가능하다.
It is also possible to carry out the test by separating the vertical holding portion 100 when a test is performed on a ground where the vertical holding portion 100 is not applicable, such as an ultra soft ground or a slope.
앤빌(400)은 해머(200)의 낙하에너지를 충격에너지 형태로 관입로드(300)에 전달하는 모루 역할을 수행한다. The
앤빌(400)은 상기 연직지지대(120)에 의해 가이드됨으로써 관입로드(300)의 수직도 유지에 기여할 수 있다. 이를 위해 앤빌(400)에는 하나 이상의 연직지지대(120)가 통과될 수 있는 앤빌(400) 관통홀이 형성될 수 있다(도 1).
The
본 발명의 일 실시예에 따른 동적 콘 관입시험기는 수평판(110) 하부에서 연장 형성되며, 지반으로 관입되는 관입관(800)을 더 포함할 수 있다(도 1, 도 2). The dynamic cone penetration tester according to an embodiment of the present invention may further include a
관입관(800)의 내부는 수평판(110)에 형성된 관입로드(300)가 통과되는 관통홀(111)과 연결될 수 있다(도 2). 이에 따라 관입로드(300)는 관통홀(111)을 통과하여 수평판(110)을 통과하게 되며, 수평판(110)을 통과한 관입로드(300)는 관입관(800) 내부를 통과하는 구조로 형성되는 것이 가능하다.
The inside of the
관입관(800)은 수평판(110) 하부에서 소정의 깊이로 지반에 관입되어 해머(200)의 항타에 따라 수직도 유지부(100)에 가하여지는 충격력에도 불구하고 동적 콘 관입시험기와 지표면의 수직도를 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.
The
또한, 관입관(800)은 수평판(110)과 결합되어 수직도 유지의 기능을 수행함과 아울러 실험 지표층의 교란을 방지하고, 교란에 의한 마찰의 영향을 최소화하기 위한 공벽유지 기능을 수행한다.
In addition, the
본 발명의 일 실시예에 따른 동적 콘 관입시험기는 관입로드(300)의 하단에는 콘(900)이 결합되며, 앤빌(400) 및 콘(900)은 관입로드(300)와 분리가 가능할 수 있다(도 5). 이에 따라 관입로드(300)가 지반에 완전히 관입된 이후 지반에 관입된 관입로드(300)와 앤빌(400)을 분리하고, 다른 관입로드(300)의 상부를 앤빌(400)과 결한한 후 다른 관입로드(300)의 하부를 지반에 관입된 관입로드(300)의 상부와 결합하면 관입로드(300)의 길이가 연장될 수 있다(도 6 내지 도 10). The dynamic cone penetration tester according to an embodiment of the present invention may be configured such that the
종래의 동적 콘 관입시험기는 장착된 관입로드의 길이(100cm)에 대응하는 깊이까지만 지반의 강성을 측정할 수 있었음과 비교하여, 본 발명에 따른 동적 콘 관입시험기는 관입로드(300)의 연장을 가능토록 하여 시험자가 측정하고자 하는 지반의 깊이까지 관입로드(300)를 관입시켜 지반의 강성을 측정할 수 있는 효과를 갖는다.
The dynamic cone penetration tester according to the present invention is capable of measuring the rigidity of the ground by measuring the extension of the
본 발명의 일 실시예에 다른 동적 콘 관입시험기의 해머 가이드로드(500)의 하단에는 해머(200)가 제공하는 충격 에너지를 앤빌(400)로 전달하는 노킹헤드(510)가 형성될 수 있다(도 1, 도 2). The knocking
노킹헤드(510)는 해머 가이드로드(500)의 직경보다 두꺼운 직경으로 형성되어야 함과 아울러, 해머(200)를 관통하여 형성된 해머 가이드로드 관통홀의 직경보다 더 두꺼운 직경으로 형성되어야 한다. The knocking
또한, 노킹헤드(510)는 해머(200)가 직접적으로 강타하는 구성이므로 강성이 높은 부재로 형성되는 것이 바람직하다.
Further, since the knocking
본 발명의 일 실시예에 따른 동적 콘 관입시험기는 수평판(110)이 지표면에 수평으로 고정될 수 있도록, 수평판(110)의 하부에서 지반을 향해 연장형성된 전단키(112)를 더 포함할 수 있다(도 1, 도 2).
The dynamic cone penetration tester according to an embodiment of the present invention may further include a
본 발명의 일 실시예에 따른 동적 콘 관입시험기의 해머(200)는 복수의 조각부재(210)에 의해 형성될 수 있다(도 4). The
여기서 조각부재(210)는 심부에 해머 가이드로드(500)가 통과되는 가이드로드 관통홀(211) 및 다른 조각부재(210)와의 결합을 위한 해머 결합부(212)를 포함하되, 해머 결합부(212)는 다른 조각부재(210)에 형성된 숫나사부(212b)가 삽입되는 암나사부(212a) 및 다른 조각부재(210)에 형성된 암나사부(212a)에 삽입되는 숫나사부(212b)를 포함할 수 있다(도 4). The engaging
복수의 조각부재는 각기 다른 중량체일 수 있다. 기존의 조사자들이 제시한 관계식은 각기 다른 중량의 해머를 이용한 결과식이므로, 복수의 조각부재에 의해 각 관계식에 맞는 해머를 구성(3, 5, 8kg)하여 다양한 관계식을 활용하는 것이 가능한 효과를 갖는다. The plurality of engraving members can be different weights. Since the relational expression proposed by existing researchers is a result using a hammer of different weights, it is possible to utilize various relational expressions by constructing a hammer (3, 5, 8 kg) corresponding to each relational expression by using a plurality of engraving members.
또한 조각부재(210)에는 관입 및 인발을 용이하게 하기 위해 손잡이(220)가 삽입되기 위한 손잡이 삽입홀(230)이 형성될 수 있다(도 4). In addition, the
해머(200)는 관입로드(300)의 관입을 위한 충격력을 제공하는 구성임과 아울러, 지반에 관입된 관입로드(300)를 뽑아내는 인발력을 제공하는 구성이기도 하다. The
구체적으로 관입로드(300)가 지반에 관입된 상태에서 해머(200)에 상향력을 제공하면 해머(200)는 해머 가이드로드(500)와 일체로 거동하는 연결부재(600)에 상향 충격력을 제공하게 되고, 상향 충격력은 해머 가이드로드(500)와 결합된 관입로드(300)로 전달된다. 결국, 연결부재(600)에 제공된 상향 충격력은 관입로드(300)의 인발력으로 작용된다. 이에 따라, 지반에 관입된 관입로드(300)를 용이하게 뽑아낼 수 있다. More specifically, when the
조각부재(210)에 손잡이를 삽입함으로써 이러한 관입로드(300)의 인발과정에서 해머(200)를 용이하게 거동시킬 수 있는 효과를 갖는다.
The
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 콘 관입시험기를 이용하여 지반의 강성을 측정하는 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of measuring the rigidity of the ground using the dynamic cone penetration tester according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘 관입시험기를 이용하여 지반의 강성을 측정하는 방법은 해머(200)를 자유낙하시켜 관입로드(300)를 지반에 관입시키는 제1 단계(S100) 및 관입로드(300)에 표시된 눈금자(310)를 이용하여 관입로드(300)가 관입된 깊이를 측정하는 제2 단계(S200)를 포함할 수 있다. A method of measuring the rigidity of a ground using a cone penetration tester according to an embodiment of the present invention includes a first step S100 of penetrating the
또한, 관입로드(300)의 상단이 지표면까지 이른 경우 관입로드(300)와 앤빌(400)을 분리하는 제3 단계(S300) 및 다른 관입로드(300a)의 하단에 관입로드(300)의 상단을 결합함과 동시에 다른 관입로드(300a) 상단에 앤빌(400)을 결합하는 제4 단계(S400)를 포함할 수 있다.
A third step S300 of separating the intruding
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.
100 : 수직도 유지부
200 : 해머
300 : 관입로드
400 : 앤빌
500 : 해머 가이드로드
600 : 연결부재
700 : 연직지지대 고정부재
800 : 관입관
900 : 콘100:
200: Hammer
300: Intrusion Rod
400: Anvil
500: hammer guide rod
600: connecting member
700: vertical support member fixing member
800: Pipeline
900: Cone
Claims (12)
동적 콘 관입시험기와 지표면의 수직도를 유지하는 수직도 유지부(100);
소정의 높이에서 자유낙하 되는 해머(200)에 의해 항타되어 지반 내부로 관입되는 관입로드(300);
상기 관입로드(300) 상단에 결합되며, 상기 해머(200)가 항타되는 앤빌(400); 및
하단이 상기 앤빌(400)과 결합되며, 상기 해머(200)의 거동을 가이드하는 해머 가이드로드(500);를 포함하되,
상기 수직도 유지부(100)는,
지표면에 접촉되는 수평판(110); 및
상기 수평판(110)과 수직방향으로 결합된 연직지지대(120);를 포함하며,
상기 해머 가이드로드(500)와 일체로 거동하는 연결부재(600)가 상기 연직지지대(120)에 의해 가이드되며
상기 해머(200)는 복수의 조각부재(210)에 의해 형성되며,
상기 조각부재(210)는,
심부에 상기 해머 가이드로드(500)가 통과되는 가이드로드 관통홀(211); 및
다른 상기 조각부재(210)와의 결합을 위한 해머 결합부(212);를 포함하되,
상기 해머 결합부(212)는,
다른 상기 조각부재(210)에 형성된 숫나사부(212b)가 삽입되는 암나사부(212a); 및
다른 상기 조각부재(210)에 형성된 암나사부(212a)에 삽입되는 숫나사부(212b);를
포함하는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기. A dynamic cone penetration tester for measuring rigidity of a ground,
A vertical degree holding unit 100 for maintaining a vertical degree of the dynamic cone penetration tester and the ground surface;
A penetration rod 300 which is hammered by a hammer 200 falling freely at a predetermined height and penetrates into the ground;
An anvil 400 coupled to an upper end of the penetration rod 300 and hammering the hammer 200; And
And a hammer guide rod (500) coupled to the anvil (400) at a lower end to guide the movement of the hammer (200)
The vertical-direction holding unit 100 includes:
A horizontal plate (110) contacting the ground surface; And
And a vertical support (120) vertically coupled to the horizontal plate (110)
A connecting member 600 acting as a unit with the hammer guide rod 500 is guided by the vertical support 120
The hammer 200 is formed by a plurality of engraving members 210,
The engraving member (210)
A guide rod through hole (211) through which the hammer guide rod (500) passes; And
And a hammer engagement portion (212) for engagement with another engaging member (210)
The hammer engaging portion (212)
A female screw portion 212a into which the male screw portion 212b formed in the other engaging member 210 is inserted; And
A male screw portion 212b inserted into the female screw portion 212a formed in the other engaging member 210;
And a dynamic cone penetration tester.
상기 연직지지대(120)는 복수의 봉으로 형성되며,
상기 복수의 봉을 일체로 구속하는 연직지지대 고정부재(700);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기. The method according to claim 1,
The vertical support 120 is formed of a plurality of rods,
A vertical support fixing member 700 integrally restraining the plurality of rods;
Wherein the dynamic cone penetration tester further comprises:
상기 연직지지대 고정부재(700)는,
상기 복수의 봉의 상단에 형성된 상부 고정부재(710); 및
상기 복수의 봉의 하단에 형성된 하부 고정부재(720);를
포함하는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기. 3. The method of claim 2,
The vertical support member fixing member 700 includes:
An upper fixing member 710 formed at the upper end of the plurality of rods; And
A lower fixing member 720 formed at a lower end of the plurality of rods;
And a dynamic cone penetration tester.
상기 앤빌(400)은 상기 연직지지대(120)에 의해 가이드되는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기. The method according to claim 1,
Wherein the anvil (400) is guided by the vertical support (120).
상기 수평판(110) 하부에서 연장 형성되며, 지반으로 관입되는 관입관(800);을 더 포함하되,
상기 수평판(110)에는 상기 관입로드(300)가 통과되는 관통홀(111)이 형성되며,
상기 관통홀(111)과 상기 관입관(800)의 내부가 연결되는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기. The method according to claim 1,
(800) extending from the lower portion of the horizontal plate (110) and penetrating into the ground,
A through hole 111 through which the penetration rod 300 passes is formed in the horizontal plate 110,
Wherein the through hole (111) is connected to the inside of the tube (800).
상기 관입로드(300)의 하단에는 콘(900)이 결합되며,
상기 앤빌(400) 및 상기 콘(900)은 상기 관입로드(300)와 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기. The method according to claim 1,
A cone 900 is coupled to the lower end of the penetration rod 300,
Wherein the anvil (400) and the cone (900) are separable from the intrusion rod (300).
상기 해머 가이드로드(500)의 하단에는 상기 해머(200)가 제공하는 충격 에너지를 상기 앤빌(400)로 전달하는 노킹헤드(510)가 형성된 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기. The method according to claim 1,
Wherein a knocking head (510) for transmitting an impact energy provided by the hammer (200) to the anvil (400) is formed at a lower end of the hammer guide rod (500).
상기 수평판(110)이 지표면에 고정될 수 있도록, 상기 수평판(110)의 하부에서 지반을 향해 연장형성된 전단키(112);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기. The method according to claim 1,
A shear key 112 extending from the lower part of the water level plate 110 toward the ground so that the water leveling plate 110 can be fixed to the ground surface;
Wherein the dynamic cone penetration tester further comprises:
상기 해머(200)가 제공하는 상향력이 상기 연결부재(600)에 전달되는 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기. The method according to claim 1,
And an upward force provided by the hammer (200) is transmitted to the connecting member (600).
상기 조각부재(210)에는 손잡이(220)가 삽입되기 위한 손잡이 삽입홀(230)이 형성된 것을 특징으로 하는 동적 콘 관입시험기. 10. The method of claim 9,
Wherein the engaging member (210) is formed with a handle insertion hole (230) for inserting the handle (220).
상기 해머(200)를 자유낙하시켜 상기 관입로드(300)를 지반에 관입시키는 제1 단계(S100); 및
상기 관입로드(300)에 표시된 눈금자(310)를 이용하여 상기 관입로드(300)가 관입된 깊이를 측정하는 제2 단계(S200);를
포함하는 것을 특징으로 하는 지반의 강성을 측정하는 방법. A method of measuring rigidity of a ground using the dynamic cone penetration tester of claim 1,
A first step (S100) of freezing the hammer (200) to penetrate the penetration rod (300) into the ground; And
A second step S200 of measuring the depth of the penetration rod 300 by using the scale 310 displayed on the penetration rod 300;
And measuring the stiffness of the ground.
상기 관입로드(300)의 상단이 지표면까지 이른 경우 상기 관입로드(300)와 상기 앤빌(400)을 분리하는 제3 단계(S300); 및
다른 상기 관입로드(300a)의 하단에 상기 관입로드(300)의 상단을 결합함과 동시에 다른 상기 관입로드(300a)의 상단에 상기 앤빌(400)을 결합하는 제4 단계(S400);를
포함하는 것을 특징으로 하는 지반의 강성을 측정하는 방법.
12. The method of claim 11,
A third step (S300) of separating the intrusion rod (300) and the anvil (400) when the upper end of the intrusion rod (300) reaches the ground surface; And
A fourth step S400 of coupling the upper end of the penetration rod 300 to the lower end of the other penetration rod 300a and coupling the anvil 400 to the upper end of the other penetration rod 300a
And measuring the stiffness of the ground.
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