KR101849159B1 - 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈 및 이를 포함한 pvd 시공장치 - Google Patents

맨드렐케이싱 연직도 검출모듈 및 이를 포함한 pvd 시공장치 Download PDF

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한국수자원공사
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈은, 연약지반의 지중에 드레인 보드의 관입을 가이드하도록 길이방향 상하단이 개방되어 상기 드레인 보드를 내부에 수용하는 맨드렐케이싱; 상기 맨드렐케이싱의 개방된 하단을 폐쇄하도록 상기 맨드렐케이싱의 하단에 배치되되, 상기 드레인 보드의 일단이 결합되어 상기 드레인 보드를 연약지반의 지중에 고정시키는 앵커 플레이트; 및 상기 맨드렐케이싱 자체의 연직도를 검출하도록 상기 맨드렐케이싱의 내측에 길이방향으로 장착되는 센서부;를 포함한다. 이에 따라, 맨드렐케이싱의 내부에 길이방향으로 장착된 센서부를 통해 맨드렐케이싱 자체의 연직도를 검출하는 바, 맨드렐케이싱에 의해 연약지반의 지중으로 가이드되는 드레인 보드의 연직도를 평가하고, 조절하여 드레인 보드의 시공의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

맨드렐케이싱 연직도 검출모듈 및 이를 포함한 PVD 시공장치{Verticality detection module for mandrel casing and Construction apparatus for prefabricated vertical drain using the same}
본 발명은 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈 및 이를 포함한 PVD 시공장치에 관한 것이다.
해안가의 간척부지와 같은 연약지반은 그 지중에 많은 간극수를 함유하고 있는데, 이를 항만부지나 산업용 부지로 사용하기 위해서는 지중의 간극수를 강제 배수함으로써 지반을 안정화시켜야 한다.
지중의 간극수를 강제로 배수하는 탈수 촉진공법으로, PVD(Prefabricated Vertical Drain) 공법이 국내외적으로 가장 많이 적용되고 있다. PVD 공법은 드레인 보드를 맨드렐케이싱으로 가이드하여 연약지반의 지중에 관입시키고, 맨드렐케이싱을 인발함과 동시에, 맨드렐케이싱 하단의 앵커 플레이트로 드레인 보드를 연약지반의 지중에 고정한다. 이에 따라, 도 1a의 화살표와 같이, 연약지반(G)의 지중에 삽입된 드레인 보드(D)는 연약지반(G)의 간극수를 수평방향으로 흡수하고, 흡수한 간극수를 연약지반(G)의 상부로 배수하는 바, 간극수의 배수거리를 짧게 하여 연약지반(G)의 압밀침하를 촉진시킨다.
즉, PVD 공법은 드레인 보드를 통해 연약지반의 간극수를 강제로 배수시키는 것인 바, 연약지반의 간극수가 고르게 배수되도록, 드레인 보드를 정확한 위치에 연직으로 설치할 필요가 있다. 도 1b처럼 드레인 보드(D)의 연직도가 일정하지 않는 경우, 드레인 보드(D)가 밀집한 A부분은 배수거리가 짧아 다른 부분보다 조기압밀되는 바, 전체적인 균등침하가 저해된다. 또한, 드레인 보드(D)가 분산된 B부분은 배수거리가 길어 설계시 예상보다 압밀시간이 길어지는 바, 전체적으로 압밀이 지연된다.
한편, 드레인 보드의 연직도는 이를 가이드하는 맨드렐케이싱의 연직도와 연관되는데, 맨드렐케이싱은 그를 지지하는 리더의 연직도가 기울어져 같이 기울 수 있을 뿐만 아니라, 연약지반 내에 존재하는 작은 암석 등으로 인해 맨드렐케이싱의 관입 경로가 꺽여 리더의 연직도와 별도로 기울어질 수 있다.
KR 10-1438521 B1
본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 맨드렐케이싱의 내부에 길이방향으로 장착되는 센서부를 통해 상기 맨드렐케이싱 자체의 연직도를 검출하는, 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈을 제공하기 위한 것이며,
또한, 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈을 통해 검출된 맨드렐케이싱 자체의 연직도를 기초로, 조절모듈을 통해 구동모듈의 리더의 연직도를 조절함에 따라 맨드렐케이싱을 정확한 위치에 연직적으로 시공할 수 있는, PVD 시공장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈은,연약지반의 지중에 드레인 보드의 관입을 가이드하도록 길이방향 상하단이 개방되어 상기 드레인 보드를 내부에 수용하는 맨드렐케이싱; 상기 맨드렐케이싱의 개방된 하단을 폐쇄하도록 상기 맨드렐케이싱의 하단에 배치되되, 상기 드레인 보드의 일단이 결합되어 상기 드레인 보드를 연약지반의 지중에 고정시키는 앵커 플레이트; 및 상기 맨드렐케이싱 자체의 연직도를 검출하도록 상기 맨드렐케이싱의 내측에 길이방향으로 장착되는 센서부;를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈에 있어서, 상기 센서부는, 상기 맨드렐케이싱의 복수의 길이방향 지점에서 상기 맨드렐케이싱의 평면적 위치를 센싱할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈에 있어서, 상기 센서부는, 상기 맨드렐케이싱의 내측에 길이방향으로 장착되되, 상기 맨드렐케이싱의 길이방향 일단으로부터 타단까지 연속적으로 형성되어, 상기 맨드렐케이싱의 연속적인 길이방향 지점에서 상기 맨드렐케이싱의 평면적 위치를 센싱할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈에 있어서, 상기 센서부는, 상기 맨드렐케이싱의 길이방향인 Z축을 기준으로 상기 Z축과 연직한 X축과 Y축으로 상기 맨드렐케이싱의 평면적 위치를 센싱하여 상기 맨드렐케이싱을 3차원적으로 센싱하는 적어도 하나 이상의 센서와, 상기 맨드렐케이싱의 내측에 자력 결합하는 적어도 하나 이상의 마그넷이, 길이방향으로 교번적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈에 있어서, 상기 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈은, 상기 맨드렐케이싱의 길이방향 상하단에 고리 결착되어 상기 센서부의 길이방향 상하단에 고정 결합되는 고정부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 PVD(Prefabricated Vertical Drain) 시공장치는, 상기 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈; 상기 검출모듈의 맨드렐케이싱을 길이방향으로 세워 지지하는 리더와, 상기 맨드렐케이싱을 연약지반의 지중에 관입하거나 연약지반의 지중으로부터 인발하는 구동부를 포함하는 구동모듈; 상기 검출모듈로부터 상기 맨드렐케이싱의 연직도를 전송받아 표시하는 표시모듈; 및 상기 검출모듈로부터 검출된 상기 맨드렐케이싱의 연직도를 기초로, 상기 구동모듈의 리더의 연직도를 조절함에 따라 상기 리더에 의해 지지되는 상기 맨드렐케이싱의 연직도를 조절하는 조절모듈;을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 PVD 시공장치에 있어서, 상기 조절모듈은, 상기 조절모듈은, 상기 리더에 결합되어 상기 리더의 연직도를 조절하는 실린더부; 및 상기 검출모듈로부터 상기 맨드렐케이싱의 연직도를 전송받아 상기 실린더부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 PVD 시공장치에 있어서, 상기 조절모듈은, 상기 조절모듈은, 상기 리더의 길이방향을 따라 서로 이격된 하부 실린더부와 상부 실린더부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 PVD 시공장치에 있어서, 상기 하부 실린더부와 상부 실린더부 각각은, 상기 리더를 X축 및 Y축으로 조절하도록 한쌍의 유압실린더로 형성될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈에 의하면, 맨드렐케이싱의 내부에 길이방향으로 장착된 센서부를 통해 맨드렐케이싱 자체의 연직도를 검출하는 바, 맨드렐케이싱에 의해 연약지반의 지중으로 가이드되는 드레인 보드의 연직도를 평가하고, 조절하여 드레인 보드의 시공의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서부는 복수의 길이방향 지점에서 맨드렐케이싱의 평면적 위치를 센싱하는 바, 복수의 평면적 위치를 연장하여 맨드렐케이싱의 연직도를 손쉽게 검출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서부는 맨드렐케이싱의 길이방향 일단부터 타단까지 연속적으로 형성되어, 연속적인 길이방향 지점에서 맨드렐케이싱의 평면적 위치를 센싱할 수 있는 바, 맨드렐케이싱의 연직도뿐만 아니라 맨드렐케이싱의 휨정도도 검출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서부는 맨드렐케이싱을 3차원적으로 센싱하는 센서와 맨드렐케이싱과 자력 결합하는 마그넷이 교번적으로 배치되어 형성될 수 있는 바, 맨드렐케이싱의 길이방향으로 길게 형성되더라도 마그넷을 통해 맨드렐케이싱의 내측에 밀착되도록 장착될 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서부는 맨드렐케이싱의 길이방향 상하단에 고리 결착된 고정부와 고정 결합될 수 있는 바, 맨드렐케이싱 내부로 연약지반의 토사가 일부 유입되더라도 맨드렐케이싱 내부에 견고히 장착되어 그 위치를 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 PVD 시공장치에 의하면, 검출모듈에 의해 검출된 맨드렐케이싱의 연직도는 표시모듈에 표시되어 맨드렐케이싱의 연직도를 시각적으로 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 맨드렐케이싱의 연직도를 기초로 조절모듈을 통해 맨드렐케이싱을 지지하는 리더의 연직도를 조절할 수 있어 맨드렐케이싱을 정확한 위치에 연직적으로 시공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 조절모듈은 리더의 연직도를 조절하는 실린더부와 맨드렐케이싱의 연직도를 기초로 실리더부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있는 바, 맨드렐케이싱의 연직도가 자동으로 제어되는 효과가 있다.
또한, 조절모듈은 리더의 길이방향을 따라 서로 이격된 하부 실린더부와 상부 실린더부를 포함할 수 있는 바, 리더의 연직도뿐만 아니라 리더가 배치되는 평면적 위치도 조절할 수 있어 맨드렐케이싱의 연직도를 정밀하게 조정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 조절모듈의 하부 실린더부와 상부 실린더부 각각은 한쌍의 유압실린더로 형성될 수 있어, 리더를 X축, Y축으로 조절할 수 있는 바, 맨드렐케이싱의 연직도를 평면적으로 정밀하게 조정할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 PVD(Prefabricated Vertical Drain) 공법에 의해 연약지반의 간극수가 강제 배수되는 원리를 도시한 개략도;
도 1b는 도 1a에 있어 드레인 보드가 연직하지 않은 경우 문제점을 설명하기 위한 개략도;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 검출모듈을 도시한 단면도;
도 3은 도 2의 드레인 보드를 상세히 도시한 사시도;
도 4는 도 2의 검출모듈에 있어 맨드렐케이싱과 센서부의 장착관계를 나타내기 위한 일부 분해 사시도;
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PVD 시공장치를 도시한 개략도;
도 6은 도 5의 시공장치에 있어 조절모듈을 설명하기 위한 측면 개략도; 및
도 7은 도 5의 시공장치에 있어 조절모듈을 설명하기 위한 평면 개략도;이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
또한, "제1", "제2", "일단", "타단"등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 그리고, '맨드렐케이싱 연직도 검출모듈(10)'은 간략히 '검출모듈(10)'로 지칭될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명인 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈(10)에 대한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 검출모듈(10)을 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 드레인 보드(D)를 상세히 도시한 사시도이며, 도 4는 도 2의 검출모듈(10)에 있어 맨드렐케이싱(11)과 센서부(15)의 장착관계를 나타내기 위한 일부 분해 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈(10)은, 연약지반의 지중에 드레인 보드(D)의 관입을 가이드하도록 길이방향 상하단이 개방되어 상기 드레인 보드(D)를 내부에 수용하는 맨드렐케이싱(11); 상기 맨드렐케이싱(11)의 개방된 하단을 폐쇄하도록 상기 맨드렐케이싱(11)의 하단에 배치되되, 상기 드레인 보드(D)의 일단이 결합되어 상기 드레인 보드(D)를 연약지반의 지중에 고정시키는 앵커 플레이트(12); 및 상기 맨드렐케이싱(11) 자체의 연직도를 검출하도록 상기 맨드렐케이싱(11)의 내측에 길이방향으로 장착되는 센서부(15);를 포함한다. 이에 따라, 맨드렐케이싱(11)의 내부에 길이방향으로 장착된 센서부(15)를 통해 맨드렐케이싱(11) 자체의 연직도를 검출할 수 있는 바, 맨드렐케이싱(11)에 의해 연약지반의 지중으로 가이드되는 드레인 보드(D)의 연직도를 평가하고, 조절하여 드레인 보드(D)의 시공의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
드레인 보드(D)는 연약지반의 지중에 삽입되어 연약지반의 간극수를 흡수하고, 이를 상부로 배출하는 것으로, 도 3과 같이 간극수의 이동 경로가 되는 코어(C)와 코어(C)를 감싸 코어(C)에 토사 등 이물질의 유입을 방지하는 필터(F)로 구성된다. 드레인 보드(D)는 Roll 형상으로 감아 사용하기 편하도록 두께 약 1cm, 넓이 약 10cm의 직사각형 단면을 가지나, 이에 한정하지 않고 원형 또는 다른 다각형의 단면을 가질 수 있다.
맨드렐케이싱(11)은 드레인 보드(D)의 지중 관입을 가이드하는 구성으로, 도 2와 같이 내부에 드레인 보드(D)가 수용된 상태로 연약지반의 지중에 관입되고, 후술할 앵커 플레이트(12)에 의해 지중에 고정된 드레인 보드(D)와 별도로 인발되어, 드레인 보드(D)를 연약지반의 지중에 관입시킨다. 맨드렐케이싱(11)은 내부에 드레인 보드(D)가 수용되고, 드레인 보드(D)와 별도로 인발될 수 있도록 도 4의 도시처럼 길이방향의 상하단이 개방된 관형태로 형성되며, 그 단면은 통상적으로 드레인 보드(D)의 단면에 대응하여 직사각형의 관형태로 형성된다. 다만, 맨드렐케이싱(11)의 단면은 이에 한정되지 않고, 드레인 보드(D)를 내부에 수용할 수 있는 관형태라면 원형 또는 다른 다각형의 관형태로 형성될 수 있으며, 드레인 보드(D)의 단면에 대응되지 않더라도 무방하다. 한편, 맨드렐케이싱(11)은 타입 등의 방법으로 연약지반의 지중에 관입되더라도 그 형태가 변하지 않는 강철과 같은 강성의 재질로 형성되어, 드레인 보드(D)의 지중 관입을 가이드하는 바, 드레인 보드(D)의 연직도는 맨드렐케이싱(11)의 연직도와 결부된다.
앵커 플레이트(12)는 맨드렐케이싱(11)의 개방된 하단을 폐쇄하도록 도 2의 도시처럼 맨드렐케이싱(11)의 하단에 배치되는데, 이에 따라 연약지반의 지중에 맨드렐케이싱(11)이 관입될 시 앵커 플레이트(12)가 측부나 하부로 토사를 밀어, 드레인 보드(D)가 설치될 공간이 형성된다. 그리고, 앵커 플레이트(12)는 맨드렐케이싱(11)에 눌려 연약지반의 지중에 관입될 뿐, 맨드렐케이싱(11)과 별도로 결합되지 않아 맨드렐케이싱(11)이 인발되더라도 함께 인발되지 않고, 토사에 의해 연약지반의 지중에 고정된다. 한편, 앵커 플레이트(12)에 일단이 고정된 드레인 보드(D) 또한, 앵커 플레이트(12)에 의해 고정되어 연약지반의 지중에 고정되고, 앵커 플레이트(12)의 상면에는 드레인 보드(D)와의 결합을 위한 손잡이 형태의 결합구(12a)가 형성될 수 있다. 앵커 플레이트(12)는 맨드렐케이싱(11)의 단면에 대응하여 직사각형태로 이루어짐이 일반적이나, 맨드렐케이싱(11)의 하단을 폐쇄할 수 있다면 이에 한정되지 않고, 원형 또는 다른 다각형으로 형성될 수 있고, 맨드렐케이싱(11)의 단면에 대응되지 않더라도 무방하다.
센서부(15)는 맨드렐케이싱(11)의 내측에 맨드렐케이싱(11)의 길이방향으로 장착되어, 맨드렐케이싱(11) 자체의 연직도를 검출한다. 이와 같이, 맨드렐케이싱(11) 내부에 장착된 센서부(15)를 통해 맨드렐케이싱(11) 자체의 연직도를 검출하는 바, 맨드렐케이싱(11)을 지지하는 리더(도 5 참조, 21)의 연직도를 검출하는 것에 비해 드레인 보드(D)의 연직도를 더 정밀하게 파악할 수 있고, 연약지반 지중의 암석 등으로 인해 맨드렐케이싱(11)의 연직도가 리더의 연직도와 상이하더라도 드레인 보드(D)의 연직도를 정확히 파악하여 조정할 수 있다. 한편, 센서부(15)가 맨드렐케이싱(11)의 내측에 장착됨에 있어, 드레인 보드(D)가 수용되는 공간을 확보하기 위해, 센서부(15)는 맨드렐케이싱(11)의 내측면에 밀착되어 장착됨이 바람직하다. 예를 들어, 맨드렐케이싱(11)이 직사각형의 관형태일때, 센서부(15)는 맨드렐케이싱(11)의 내측면 모서리에 밀착되어 장착되고, 드레인 보드(D)는 맨드렐케이싱(11)의 중심에 수용될 수 있다. 센서부(15)의 형태는 맨드렐케이싱(11)의 길이방향으로 장착될 수 있도록 기둥형상이면 족하고, 그 단면은 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있으나, 맨드렐케이싱(11)과 접촉면적이 넓어지는 단면을 선택함이 바람직하다.
그리고, 센서부(15)는 맨드렐케이싱(11)의 복수의 길이방향 지점에서 맨드렐케이싱(11)의 평면적 위치를 센싱함으로써, 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 검출할 수 있다. 즉, 복수의 길이방향 지점에서 센싱된 맨드렐케이싱(11)의 평면적 위치를 서로 연결함으로써 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 검출할 수 있다. 이 경우, 맨드렐케이싱(11)의 평면적 위치라 함은 맨드렐케이싱(11)의 길이방향에 연직한 평면에서의 맨드렐케이싱(11)의 위치를 말하는 것으로, 도 4와 같이 길이방향을 Z축이라 할때 Z축에 연직한 XY평면으로 표시될 수 있다. 통상적으로 맨드렐케이싱(11)은 강성의 재질로 형성되어, 연약지반의 지중에 관입시 휘어지지 않는 바, 길이방향 두지점에서 센싱된 맨드렐케이싱(11)의 평면적 위치만으로도 맨드렐케이싱(11)의 전체 연직도를 검출할 수 있다. 길이방향 두지점으로 맨드렐케이싱(11)의 전체 연직도를 검출함에 있어, 연직도의 오차를 줄이기 위해 길이방향 두지점은 맨드렐케이싱(11)의 길이방향 양단임이 바람직하다. 이와 같이, 두지점 이상의 길이방향 지점을 센싱하면 되는 바, 센서부(15)는 맨드렐케이싱(11)의 내측에 길이방향으로 단속적으로 형성되어도 무방하다.
다만, 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 더 정밀하게 측정하고, 부가적으로 맨드렐케이싱(11)의 휨 여부를 판단하기 위해, 센서부(15)는 맨드렐케이싱(11)의 내측에 길이방향으로 장착됨에 있어, 맨드렐케이싱(11)의 길이방향 일단으로부터 타단까지 연속적으로 형성될 수 있다. 이 경우, 센서부(15)는 맨드렐케이싱(11)의 연속적인 길이방향 지점에서 맨드렐케이싱(11)의 평면적 위치를 센싱하는 바, 연약지반에 관입된 맨드렐케이싱(11)의 연직도 및 휨 정도를 입체적으로 파악할 수 있다. 한편, 맨드렐케이싱(11)의 휨은 연약지반과 강성지반의 경계부에서 일어나는 것으로, 맨드렐케이싱(11)의 휨은 드레인 보드(D) 삽입의 종료지점을 나타낸다. 따라서, 맨드렐케이싱(11)의 내부에 연속적으로 장착된 센서부(15)를 통해 맨드렐케이싱(11)의 휨 여부를 판단하면, 드레인 보드(D) 삽입의 종료지점을 알 수 있어, 낭비되는 공사비 및 시간 등을 절감할 수 있다.
센서부(15)는 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 센싱하는 적어도 하나 이상의 센서(15a) 이외에, 강철의 맨드렐케이싱(11)의 내부에 센서부(15)를 장착하기 위한 적어도 하나 이상의 마그넷(15b)을 포함할 수 있다. 센서(15a)는 맨드렐케이싱(11)의 길이방향인 Z축을 기준으로 상기 Z축과 연직한 X축과 Y축으로 상기 맨드렐케이싱(11)의 평면적 위치를 센싱하여 맨드렐케이싱(11)을 3차원적으로 센싱한다. 마그넷(15b)은 센서부(15)를 맨드렐케이싱(11)에 밀착되도록 장착하는 구성으로, 강철을 포함하는 맨드렐케이싱(11)의 내측에 자력 결합을 한다. 센서부(15)는 이와 같은 적어도 하나 이상의 센서(15a)와 적어도 하나 이상의 마그넷(15b)이 길이방향으로 교번적으로 배치되어, 맨드렐케이싱(11)의 길이방향으로 연속적으로 길게 형성되더라도, 맨드렐케이싱(11)의 내측에 밀착하여 장착될 수 있다. 그 결과, 맨드렐케이싱(11)이 연약지반의 지중에 관입될 시, 소량의 토사가 맨드렐케이싱(11)의 내부에 유입되더라도 맨드렐케이싱(11) 내의 위치가 고정되어, 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 정밀하게 검출할 수 있다.
한편, 센서부(15)를 맨드렐케이싱(11)에 더 견고히 고정시키기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈(10)은, 고정부(16)를 더 포함할 수 있다. 고정부(16)는 맨드렐케이싱(11)의 길이방향 상하단에 고리 결착되어 센서부(15)의 길이방향 상하단에 고정 결합된다. 맨드렐케이싱(11)에 고리 결착되는 고정부(16)를 통해 센서부(15)는 맨드렐케이싱(11)에 고정 결합되는 바, 맨드렐케이싱(11) 내부에 견고히 장착되어 그 위치를 유지할 수 있다. 고정부(16)와 센서부(15)의 고정 결합은 용접으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 결합 방식이 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈(10)은, 맨드렐케이싱(11)의 내부에 길이방향으로 장착된 센서부(15)를 통해 맨드렐케이싱(11) 자체의 연직도를 검출하는 바, 맨드렐케이싱(11)에 의해 연약지반의 지중으로 가이드되는 드레인 보드(D)의 연직도를 평가하고, 조절하여 드레인 보드(D)의 시공의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 도 5 내지 7을 참고하여 본 발명의 일실시예인 PVD(Prefabricated Vertical Drain) 시공장치(1)를 상세히 설명하며, 이에 포함되는 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈(10)은 상술한 설명과 중복되어 생략한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PVD 시공장치(1)를 도시한 개략도이고, 도 6은 도 5의 시공장치(1)에 있어 조절모듈(40)을 설명하기 위한 측면 개략도이며, 도 7은 도 5의 시공장치(1)에 있어 조절모듈(40)을 설명하기 위한 평면 개략도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 PVD 시공장치(1)는, 상술한 설명의 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈(10); 상기 검출모듈(10)의 맨드렐케이싱(11)을 길이방향으로 세워 지지하는 리더(21)와, 상기 맨드렐케이싱(11)을 연약지반(G)의 지중에 관입하거나 연약지반(G)의 지중으로부터 인발하는 구동부(22)를 포함하는 구동모듈(20); 상기 검출모듈(10)로부터 상기 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 전송받아 표시하는 표시모듈(30); 및 상기 검출모듈(10)로부터 검출된 상기 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 기초로, 상기 구동모듈(20)의 리더(21)의 연직도를 조절함에 따라 상기 리더(21)에 의해 지지되는 상기 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 조절하는 조절모듈(40);을 포함한다. 이에 따라, 검출모듈(10)에 의해 검출된 맨드렐케이싱(11)의 연직도는 표시모듈(30)에 표시되어 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 시각적으로 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 기초로 조절모듈(40)을 통해 맨드렐케이싱(11)을 지지하는 리더(21)의 연직도를 조절할 수 있어 맨드렐케이싱(11)을 정확한 위치에 연직적으로 시공할 수 있는 효과가 있다.
구동모듈(20)은 맨드렐케이싱(11)을 지지하여, 맨드렐케이싱(11)을 관입하거나 인발하는 구성으로, 리더(21)와 구동부(22)를 포함한다. 리더(21)는 맨드렐케이싱(11)을 길이방향으로 세워 지지하는데, 맨드렐케이싱(11)의 연직도는 리더(21)의 연직도에 크게 좌우된다. 따라서, 리더(21)에는 그 연직도를 측정하기 위한 보조센서(21a)가 부착될 수 있다. 다만, 보조센서(21a)는 맨드렐케이싱(11)의 연직도와 리더(21)의 연직도가 일치하는 경우에만 의미 있을 뿐, 연약지반(G)의 지중 요소 등으로 인해 양자의 연직도가 틀어진 경우에는 검출모듈(10)의 센서부(도 4 참조, 15)에 의해야 함은 앞서 본 바이다. 리더(21)에 결합되는 구동부(22)는 맨드렐케이싱(11)을 연약지반(G)의 지중으로 관입시키거나 연약지반(G)의 지중으로부터 인발하는 구성으로, 통상적으로 사용되는 구성인 바, 상세한 설명은 생략한다.
표시모듈(30)은 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 시각적으로 나타내어 시공 작업자에게 인지시키는 구성으로, 검출모듈(10)로부터 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 전송받아 표시한다. 검출모듈(10)로부터 표시모듈(30)로의 전송은 유선 또는 무선으로 이루어질 수 있으며, 무선으로 이루어지는 경우 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등의 근거리 통신 기술을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 이와 같이 표시모듈(30)을 통해 시공 작업자는 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 실시간으로 파악할 수 있는 바, 드레인 보드(D)의 연직도를 평가하여, 재시공, 맨드렐케이싱(11)의 연직도 조절 등으로 드레인 보드(D) 시공의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
조절모듈(40)은 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 조절하기 위해, 검출모듈(10)로부터 검출된 맨드렐케이싱(11)을 연직도를 기초로, 구동모듈(20)의 리더(21)의 연직도를 조절한다. 맨드렐케이싱(11)은 리더(21)에 의해 지지되는 바, 리더(21)의 연직도를 조절함에 따라 기울어진 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 조절할 수 있다. 조절모듈(40)을 통한 리더(21)의 연직도 조절은, 표시모듈(30)을 통해 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 인지한 시공 작업자가 수동으로 조정하여 이루어질 수 있다.
이외에도, 조절모듈(40)을 통한 리더(21)의 연직도 조절은 자동으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 조절모듈(40)은 리더(21)에 결합되어 리더(21)의 연직도를 조절하는 실린더부(41) 이외에, 검출모듈(10)로부터 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 전송받아 실린더부(41)를 제어하는 제어부(42)를 포함할 수 있다. 자동으로 이루어지는 경우, 수동에 비해 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 정밀하게 유지할 수 있고, 인력소모를 줄일 수 있다.
한편, 조절모듈(40)의 실린더부(41)는 리더(21)의 길이방향을 따라 서로 이격된 하부 실린더부(41a)와 상부 실린더부(41b)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 어느 하나로만 리더(21)의 연직도를 조절할 때에 비해, 양자의 구동으로 리더(21) 자체의 평면적 위치 또한 조절할 수 있는 바, 리더(21)에 의해 지지되는 맨드렐케이싱(11)의 상부 위치를 조절하여 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 조절할 수 있다.
그리고, 하부 실린더부(41a)와 상부 실린더부(41b) 각각은, 맨드렐케이싱(11)의 연직도를 X축 및 Y축으로 조절하기 위해, 리더(21)를 X축 및 Y축으로 조절하는 한쌍의 유압실린더(O1, O2)로 형성될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 일실시예는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명백해질 것이다.
1: PVD 시공장치
10: 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈 11: 맨드렐케이싱
12: 앵커 플레이트 12a: 결합구
15: 센서부 15a: 센서
15b: 마그넷 16: 고정부
20: 구동모듈 21: 리더
21a: 보조센서 22: 구동부
30: 표시모듈
40: 조절모듈 41: 실린더부
41a: 하부 실린더부 41b: 상부 실린더부
42: 제어부
G: 연약지반 D: 드레인 보드
C: 코어 F: 필터
O1, O2: 유압실린더

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 연약지반의 지중에 드레인 보드의 관입을 가이드하도록 길이방향 상하단이 개방되어 상기 드레인 보드를 내부에 수용하는 맨드렐케이싱;
    상기 맨드렐케이싱의 개방된 하단을 폐쇄하도록 상기 맨드렐케이싱의 하단에 배치되되, 상기 드레인 보드의 일단이 결합되어 상기 드레인 보드를 연약지반의 지중에 고정시키는 앵커 플레이트; 및
    상기 맨드렐케이싱 자체의 연직도를 검출하도록 상기 맨드렐케이싱의 내측에 길이방향으로 장착되는 센서부;를 포함하고,
    상기 센서부는,
    상기 맨드렐케이싱 길이방향 양단에 형성되고 상기 양단 사이에 적어도 하나 이상이 연속적으로 형성되는 복수의 센서 및 상기 복수의 센서가 상기 맨드렐케이싱 내측에 밀착되며 상기 맨드렐케이싱의 휨에 대응하여 각각 위치 변화가 가능하도록, 상기 복수의 센서 사이에 결합하는 복수의 마그넷을 포함하고,
    상기 맨드렐케이싱의 길이방향인 Z축을 기준으로 상기 Z축과 연직한 X축과 Y 축으로 표시되는, 상기 맨드렐케이싱의 상기 복수의 센서가 형성된 지점에서의 복수의 평면적 위치를 서로 연결함으로써, 상기 맨드렐케이싱의 상기 복수의 평면적 위치 사이의 연직도 및 휨 정도를 입체적으로 파악하는, 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈.
  4. 삭제
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈은,
    상기 맨드렐케이싱의 길이방향 상하단에 고리 결착되어 상기 센서부의 길이방향 상하단에 고정 결합되는 고정부; 및 상기 앵커 플레이트 상면과 드레인 보드를 결합시키는 손잡이 형태의 결합구;를 더 포함하는, 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈.
  6. 청구항 3의 맨드렐케이싱 연직도 검출모듈;
    상기 검출모듈의 맨드렐케이싱을 길이방향으로 세워 지지하는 리더와, 상기 맨드렐케이싱을 연약지반의 지중에 관입하거나 연약지반의 지중으로부터 인발하는 구동부를 포함하는 구동모듈;
    상기 검출모듈로부터 상기 맨드렐케이싱의 연직도를 전송받아 표시하는 표시모듈; 및
    상기 검출모듈로부터 검출된 상기 맨드렐케이싱의 연직도를 기초로, 상기 구동모듈의 리더의 연직도를 조절함에 따라 상기 리더에 의해 지지되는 상기 맨드렐케이싱의 연직도를 조절하는 조절모듈;을 포함하는, PVD(Prefabricated Vertical Drain) 시공장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 조절모듈은,
    상기 리더에 결합되어 상기 리더의 연직도를 조절하는 실린더부; 및
    상기 검출모듈로부터 상기 맨드렐케이싱의 연직도를 전송받아 상기 실린더부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 전송받은 상기 맨드렐케이싱의 연직도 정보를 통해 상기 맨드렐케이싱의 휨 여부를 판단하여, 연약지반의 지중에 상기 드레인 보드 삽입의 종료지점을 판단하는, PVD 시공장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 조절모듈은,
    상기 리더의 길이방향을 따라 서로 이격된 하부 실린더부와 상부 실린더부를 포함하는, PVD 시공장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 하부 실린더부와 상부 실린더부 각각은, 상기 리더를 X축 및 Y축으로 조절하도록 한쌍의 유압실린더로 형성되는, PVD 시공장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200337187Y1 (ko) * 2003-09-03 2004-01-07 석정건설주식회사 고품질 피비디 시공을 위한 항타장비용 타입 경사도검출장치
JP2010222937A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Chikami Miltec Inc 打設装置及び打設方法、並びに、探査装置及び探査方法

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