KR102068238B1 - 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치 - Google Patents

저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치와 이를 이용한 계측선 설치방법에 관한 것으로 저수지, 댐 등의 지하수 누수지점을 탐지하기 위해 TDR 측정장비의 계측선을 연약지반(토사층)으로된 검사대상지반의 천공홀에 수직상태로 손쉽게 설치하고 계측기간동안 설치상태를 용이하게 유지시킬 있도록 본 발명의 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치는 TDR(Time Domain Reflectometry) 측정장비를 이용하여 저수지 및 댐의 누수탐지를 하기 위한 계측선 삽입장치에 있어서, 연약지반인 검사대상의 지반을 수직하게 천공하면서 천공홀(S) 내에 삽입되도록 외주연을 따라 나선형태의 가이드스크류(100)가 형성되고, 하단부에는 외주연에 나선형홈(110)이 형성된 굴착비트(11)가 분리 가능하게 결합되며, 내부 중공부(101)를 갖는 오거드릴(10); 상기 오거드릴(10)의 중공부(101)로 자중에 의해 수직낙하되어 설치되게 하단부 원추형이며 소정길이를 갖는 원통형으로 상부면 중앙에 단차진 축봉(200)이 형성되고, 하측으로는 하부를 향하는 환형의 쐐기돌기(201)가 복수의 단으로 형성되며 상단부 일측에 소정깊이의 계측선고정홀(202)이 형성되는 계측선삽입가이드(20); 상측으로 계측선(1)이 연결되며 상기 계측선고정홀(202)과 대응되는 직경으로 형성되어 상기 계측선고정홀(202)에 끼움설치되는 계측선고정부(30)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치{Inserting apparatus of TDR measurement cable}
본 발명은 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치와 이를 이용한 계측선 설치방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저수지, 댐 등의 지하수 누수지점을 탐지하기 위해 TDR 측정장비의 계측선을 연약지반(토사층)으로된 검사대상지반의 천공홀에 수직상태로 손쉽게 설치하고 계측기간동안 설치상태를 용이하게 유지시킬 수 있는 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치에 관한 것이다.
저수지, 댐 등 물을 보관하는 곳에서는, 물의 누수가 심각한 문제가 되고 있다.
이러한 물의 누수는 보관되는 장소의 특성상 육안으로 확인해야 하는 것이 매우 어려우며, 이에 따라서 많은 비용을 들여 누수를 감지하는 센서를 장소의 전반적인 부분에 설치해야 하고 있다. 그러나 이러한 센서의 설치 비용 때문에, 기본적으로 누수를 감지하는 시설이 물이 존재하는 장소에 설치된 사례는 많지 않은 실정이다.
물이 중요한 자원으로 인식되는 요즘, 누수에 의한 물의 손실은 큰 경제적 문제로 대두될 수 밖에 없고 또한 저수지, 댐 등의 붕괴 원인이 되기 때문에 누수를 감지하는 기술에 관한 연구가 활발하게 이루어 지고 있다.
한편, TDR(Time Domain Reflectometry)은 케이블의 불연속위치를 파악하는 장치이며, 일반적으로 통신분야에서 사용되고 있다. 한편, TDR 기술은 응용분야가 확대되어 토양의 함수비를 측정하는 장비, 암반의 변위를 측정하는 비, 경사지반의 변위를 측정하는 장비 등으로 개발되고 있다.
TDR 기술의 응용분야의 하나로, 토양의 함수비를 측정하는 TDR 측정장비는 지반에 매설되는 계측선과, 계측선과 결되어 계측선에 전기펄스를 발생시키고 그 계측선을 통해 반사되는 반사파를 감지하는 TDR 계측기(일명, TDR센서라고도 함)와, TDR 계측기에 연결되어 TDR 계측기에서 감지되는 데이터를 가공하여 디스플레이하는 노트북 컴퓨터를 포함한다.
TDR 측정장비의 작동은 다음과 같다.
TDR 계측기에서 전기펄스를 발생시키게 되면 그 전기펄스는 계측선을 따라 지반의 아래 방향으로 전달된다. 지반 내부의 물과 흙의 유전상수가 다르므로 지하수가 위치하는 부분에서 국부적인 커패시턴스(Capacitance)의 변화를 일으키며 TDR 계측기에 나타나는 전기펄스의 반사파형이 변화하게 된다. 따라서, 이때 발생하는 전기펄스의 반사파형을 노트북 컴퓨터를 이용하여 지반의 지하수의 수분(수위)포화도를 측정할 수 있게 된다.
미국공개특허 제 US2009/0273352호(2009.11.05. 공개일), 대한민국 등록특허 제10-1269325호(2013.05.23. 등록일), 대한민국 등록특허 제10-1312072호(2013.09.09. 등록일)에는 TDR 측정장비가 개시되어 있다.
선행기술들은 각각 지반의 상태를 측정하기 위하여 검사대상지역의 지반에 계측선을 설치하는 구조는 다음과 같다.
검사대상지역의 지반에 보링 머신으로 지반의 수직 방향으로 보링한 보링 홀과, 보링 홀을 따라 보링 홀에 수직방향으로 삽입되는 계측선과, 계측선이 삽입된 보링 홀에 채워진 표준사를 포함한다. 계측선은 휴대성이 우수하도록 플라스틱 재질로 이루어진 피복선과, 피복선의 내부에 삽입되어 있는 얇은 도체선으로 이루어진다.
그러나 상기한 바와 같은 구조는 보링 홀을 따라 보링 홀에 계측선을 삽입한 상태에서 표준사를 주입하여 계측선을 고정하게 되므로 계측선이 보링 홀을 따라 직선 상태로 위치하지 못하게 된다. 이로 인하여, 실제로 지하수가 위치하는 지하수 수위와 계측선의 길이가 일치하지 않게 되어 측정에 오차가 발생하게 된다.
또한 검사대상지역의 지반이 토사층으로 이루어진 연약지반일 경우 계측선 삽입을 위해 보링한 보링홀의 토사가 쉽게 무너져 계측선의 설치가 어려운 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 토사층으로 이루어져 연약지반인 검사대상지반에 수직상태로 용이하게 천공홀을 형성하도록 오거드릴을 지반 내에 삽입시켜 천공홀의 형성뿐만 아니라 토사 붕괴를 막아 계측선의 설치가 용이하게 천공홀의 형상을 유지시킬 수 있게 하며, 하단부 원추형으로 오거드릴 내에서 자중에 의해 수직낙하되는 계측선삽입가이드에 의해 계측선이 천공홀 내에서 굴곡없이 수직(직선) 상태로 손쉽게 설치될 수 있도록 하는 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치는 TDR(Time Domain Reflectometry) 측정장비를 이용하여 저수지 및 댐의 누수탐지를 하기 위한 계측선 삽입장치에 있어서,
연약지반인 검사대상의 지반을 수직하게 천공하면서 천공홀(S) 내에 삽입되도록 외주연을 따라 나선형태의 가이드스크류(100)가 형성되고, 하단부에는 외주연에 나선형홈(110)이 형성된 굴착비트(11)가 분리 가능하게 결합되며, 내부 중공부(101)를 갖는 오거드릴(10);
상기 오거드릴(10)의 중공부(101)로 자중에 의해 수직낙하되어 설치되게 하단부 원추형이며 소정길이를 갖는 원통형으로 상부면 중앙에 단차진 축봉(200)이 형성되고, 하측으로는 하부를 향하는 환형의 쐐기돌기(201)가 복수의 단으로 형성되며 상단부 일측에 소정깊이의 계측선고정홀(202)이 형성되는 계측선삽입가이드(20);
상측으로 계측선(1)이 연결되며 상기 계측선고정홀(202)과 대응되는 직경으로 형성되어 상기 계측선고정홀(202)에 끼움설치되는 계측선고정부(30)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 연약지반인 검사대상의 지반에 오거드릴을 이용해 수직상태의 천공홀 형성이 용이함과 동시에 천공홀 내의 토사가 붕괴되는 것을 막아 천공홀 내에 계측선의 설치 작업이 손쉽고 용이한 효과가 있다.
또한 계측선이 연결된 계측선고정부를 계측선삽입가이드에 빠르고 손쉽게 결합할 수 있으며 계측선삽입가이드는 자중에 의해 오거드릴의 내측으로 수직 낙하되면서 설치되어 별도의 설치도구 없이도 용이하게 오거드릴 내에 설치되고 계측선삽입가이드를 따라 계측선이 오거드릴 내에 설치되므로 천공홀 내에 계측선을 굴곡없이 손쉽게 수직상태로 설치할 수 있는 효과가 있다.
또한 계측선의 설치후에는 계측선의 수직설치 상태를 오랫동안 유지시킬 수 있어 검사대상지반의 지하수 수분포화도를 오차없이 정확하게 계측할 수 있게 되므로 지하수, 댐 등의 누수지점을 손쉽게 탐지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 계측선 삽입장치가 설치된 상태도.
도 2는 본 발명에 따른 계측선 삽입장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 계측선 삽입장치의 계측선삽입가이드 정면도.
도 4는 도 3에 도시된 계측선삽입가이드의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 계측선 삽입장치의 설치 상세도.
도 6은 본 발명에 따른 계측선 삽입장치를 이용하여 계측선이 설치된 상태도.
본 발명의 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치는,
TDR(Time Domain Reflectometry) 측정장비를 이용하여 저수지 및 댐의 누수탐지를 하기 위한 계측선 삽입장치에 있어서,
연약지반인 검사대상의 지반을 수직하게 천공하면서 천공홀(S) 내에 삽입되도록 외주연을 따라 나선형태의 가이드스크류(100)가 형성되고, 하단부에는 외주연에 나선형홈(110)이 형성된 굴착비트(11)가 분리 가능하게 결합되며, 내부 중공부(101)를 갖는 오거드릴(10);
상기 오거드릴(10)의 중공부(101)로 자중에 의해 수직낙하되어 설치되게 하단부 원추형이며 소정길이를 갖는 원통형으로 상부면 중앙에 단차진 축봉(200)이 형성되고, 하측으로는 하부를 향하는 환형의 쐐기돌기(201)가 복수의 단으로 형성되며 상단부 일측에 소정깊이의 계측선고정홀(202)이 형성되는 계측선삽입가이드(20);
상측으로 계측선(1)이 연결되며 상기 계측선고정홀(202)과 대응되는 직경으로 형성되어 상기 계측선고정홀(202)에 끼움설치되는 계측선고정부(30)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 계측선삽입가이드(20)는 상기 오거드릴(10)의 중공부(101) 내경보다 작은 직경으로 형성되고, 일측으로는 스프링(210)에 의해 탄성력을 갖는 탄성핀(21)이 돌출되게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 계측선삽입가이드(20)의 일측으로는 계측선고정홀(202)에 설치된 계측선고정부(30)의 분리를 방지하기 위해 계측선고정부(30)를 관통하여 나사식 결합되는 고정볼트(40)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 계측선고정부(30)의 상단부에는 계측선(1) 연결을 위한 고정링(300)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 오거드릴(10)은 계측선(1)이 오거드릴(10)의 중공부(101) 내에 삽입되면 굴착비트(11)로부터 오거드릴(10)을 분리시켜 오거드릴을 천공홀(S)에서 회수하며, 오거드릴(10)이 제거된 천공홀(S)에는 천공홀과 계측선(1) 사이의 이격공간을 없애도록 천공홀(S)내에 채움재를 채우는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 계측선 삽입장치를 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명에서 설명되는TDR(Time Domain Reflectometry)는 토양의 함수비를 계측할 때 사용되는 일반적인 TDR 측정장비인 것으로서, TDR 측정장비를 간략하게 설명하면 TDR 측정장비는 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 지반에 매설되는 계측선(1), 전기펄스를 발생시키는 TDR 계측기(2), 노트북 컴퓨터와 같은 시스템인 단말기(3)로 이루어져 상기 단말기(3)와 TDR 계측기(2)는 동축케이블에 의해 연결되고, TDR 계측기(2)에 계측선(1)이 연결된 구조이다.
상기 계측선(1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 복수개의 도체선(1a)들과 도체선(1a)을 감싸며 도체선들이 서로 평행하게 위치하도록 고정하는 절연 피복선(1b)으로 이루어지고, 도체선(1a)들은 스테인레스, 구리, 강 등의 재질이며, 피복선(1b)은 플라스틱 재질인 것이 일반적이다.
상기 TDR 측정장비를 이용해 토양의 함수비를 측정시, 상기 TDR 계측기에서 전기펄스를 발생시키면 TDR 계측기(2)와 연결된 계측선(1)에 전기펄스가 전달되면서 계측선(1)을 따라 전기펄스가 지반의 아래 방향으로 전달된다. 이때 지반 내부의 물과 흙의 유전상수가 다르므로 지하수가 위치하는 부분에서 커패시턴스(Capacitance)의 변화를 일으키며 TDR 계측기에 나타나는 전기펄스의 반사파형이 변화하게 된다. 따라서, 전기펄스의 반사파형을 노트북 컴퓨터와 같은 시스템인 단말기(3)를 통해 지반의 수분포화도를 측정할 수 있게 되므로, 측정된 수분포화도를 통해 저수지 및 댐 등의 누수지점을 찾아낼 수 있게 된다.
본 발명의 계측선 삽입장치는 검사대상의 지반에 상기에서 설명된 TDR 측정장비를 이용해 저수지 및 댐 등의 누수지점을 탐지하기 위한 수분포화도 계측시 계측선(1)을 저수지, 댐 등의 검사대상지반에 굴곡없이 수직(직선) 상태로 용이하게 설치하되, 검사대상의 지반이 토양층(모래, 흙, 자갈 등)으로 이루어진 연약지반인 경우 천공홀(S)의 형성뿐만 아니라 천공홀(S) 내의 토사가 붕괴되는 것을 막아 천공홀(S)의 형상을 용이하게 유지시킬 수 있도록 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 오거드릴(10), 계측선삽입가이드(20), 계측선고정부(30)로 구성된다.
상기 오거드릴(10)은 일정길이를 갖는 파이프형태로서 내부 중공부(101)를 갖으며 외주연에는 회전시 굴삭되는 토사를 지상으로 배출시키도록 나선형태의 가이드스크류(100)가 형성되고, 하단부에는 끝단부가 뾰족하게 형성되어 지반의 천공이 용이하며 조립과 분리가 가능하게 굴착비트(11)가 결합되는 구성으로 연약지반으로된 검사대상의 지반에 수직하게 직선상태로 천공홀(S)을 형성함과 동시에 천공홀(S)에 삽입되어 토사가 붕괴되는 것을 막고 계측선(1)의 설치를 위한 천공홀의 형상이 유지되게 함으로써 계측선(1)의 설치공간을 용이하게 확보할 수 있게 한다.
상기 굴착비트(11)는 검사대상 지반의 천공이 용이하도록 고강도의 재질로 이루어지며 외주연에 나선형태인 나선형홈(110)이 형성되는 것이 바람직하고, 굴착비트(11)는 천공홀(S)에 삽입된 상태에서 오거드릴(10)과 분리가 용이하게 결합되는 것이 바람직하다.
천공홀(S) 내에서 상기 굴착비트(11)가 분리 가능하게 결합되는 오거드릴(10)은 지반의 천공작업시 많이 사용되는 오거드릴을 적용한 것으로 자세한 기술내용은 생략하도록 한다.
상기 굴착비트(11)가 하단에 결합된 오거드릴(10)은 천공홀(S) 형성시 별도의 천공장비(미도시)에 연결하여 천공장비의 작동에 의해 회전되면서 검사대상의 지반에 삽입되어 천공홀(S)의 형상을 유지시킬 수 있도록 한다.
상기 계측선삽입가이드(20)는 소정길이를 갖는 원통형으로 상기 오거드릴(10)의 중공부(101)에 자중에 의해 수직낙하되어 용이하게 삽입되게 하단부는 원추형으로 형성되고, 상부면 중앙부에는 이단으로 단차진 축봉(200)이 형성되며, 하부측에 환형의 쐐기돌기(201)가 복수의 단으로 형성되어 계측선삽입가이드(20)가 천공홀(S) 내에서 견고하게 삽입상태를 유지할 수 있도록 한다.
상기 계측선삽입가이드(20)는 상기 오거드릴(10)의 중공부(101) 내경보다 작은 직경으로 형성되며 계측선삽입가이드(20)의 오거드릴(10)의 중공부(101) 내경보다 작은 직경으로 형성되는 계측선삽입가이드(20)의 일측으로는 일단부가 계측선삽입가이드(20)의 외측으로 돌출된 탄성핀(21)이 설치된다.
상기 탄성핀(21)은 상기 계측선삽입가이드(20)의 내측으로 설치되는 스프링(210)에 의해 계측선삽입가이드(20)의 수평방향으로 탄성력있게 설치되어 계측선가삽입이드(20)를 상기 오거드릴(10)의 중공부(101)로 삽입시 탄성력을 갖는 탄성핀(21)이 중공부(101)의 내주면에 의해 가압되면서 계측선삽입가이드(20)의 외주면이 중공부(101)의 내주면과 밀착되게 하여 계측선삽입가이드(20)가 중공부(101)의 내주면을 타고 원활하게 수직상태를 유지하면서 중공부(101)의 하단까지 수직낙하하여 설치될 수 있게 한다.
한편, 상기 계측선삽입가이드(20)의 상부면 일측으로는 계측선고정부(30)의 설치를 위한 계측선고정홀(202)이 형성되며, 계측선삽입가이드(20)가 자중에 의해 오거드릴(101)의 중공부(101)에서 원활한 낙하가 이루어질 수 있도록 무게를 부여할 수 있는 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 계측선고정부(30)는 상측으로 계측선(1)이 연결된 상태에서 계측선고정홀(202)에 견고하게 끼움 결합되도록 계측선고정홀(202)과 대응되는 직경의 원통형으로 형성된다.
상기 계측선고정부(30)에 연결되는 계측선(1)은 하단부의 피복선을 제거하여 도체선들의 하단을 노출시킨 후 도체선들을 계측선고정부(30)의 상측으로 연결하는 것으로, 계측선(1) 연결방법은 케이블을 커넥터에 연결하는 일반적인 케이블 연결방법을 이용하거나 또는 계측선고정부(30)의 상단에 고정링(300)을 형성하여 고정링(300)에 계측선(1)의 도체선들을 묶는 방법으로 연결할 수 있게 한다.
상기 계측선고정홀(202)에 끼움 결합되는 상기 계측선고정부(30)는 계측선삽입가이드(20)가 오거드릴(10)의 중공부(101)로 삽입시 계측선고정홀(202)로부터 분리되는 것을 막기 위해 상기 계측선고정부(30)를 관통하여 나사식으로 결합되는 고정볼트(40)가 계측선고정홀(202)과 대응되는 위치의 상기 계측선삽입가이드(20) 상부 일측으로 설치되며, 상기 고정볼트(40)가 나사결합되어 설치될 수 있게 상기 계측선삽입가이드(20)에는 통공(미도시), 계측선고정부(30)에는 고정볼트(40)와 대응되는 나사산부가 형성된 관통공(미도시)이 형성되게 한다.
따라서, 상측으로 계측선(1)이 연결된 상태에서 상기 계측선고정홀(202)에 끼움 결합되는 상기 계측선고정부(30)는 계측선삽입가이드(202)의 외측에서 나사식으로 결합되는 고정볼트(40)에 의해 계측선고정홀(202)에 견고한 결합상태가 유지되어 외력이나 상부 당김에 의해 계측선고정부(30)가 계측선고정홀(202)에서 분리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치를 이용해 연약지반인 검사대상의 지반에 계측선을 설치하는 방법을 설명한다.
TDR 측정장비를 이용한 수분포화도의 측정을 위해 토사층(모래, 흙, 자갈 등)으로 이루어져 연약지반인 저수지 또는 댐의 검사대상지반에 하단에 굴착비트(11)가 분리가능하게 결합된 오거드릴(10)을 준비하여 천공장비(미도시)에 설치한다.
그후 천공장비를 통해 오거드릴(10)이 회전되면서 검사대상지반에 수직상태로 삽입되어 천공홀(S)이 형성되게 하되, 지반내의 지하수 수위보다 깊게 오거드릴(10)이 삽입되면서 천공홀이 형성되면 오거드릴(10)에서 천공장비를 분리하여 천공홀(S) 내에 오거드릴(20)이 설치되게 한다.
그후, 계측선(1)이 상측으로 연결된 계측선고정부(30)를 계측선삽입가이드(20)의 계측선고정홀(202)에 끼움 결합시키고, 고정볼트(40)를 계측선삽입가이드(20)의 일측에서 계측선고정부(30)에 관통되게 결합시켜 계측선고정부(30)가 계측선삽입가이드(20)의 수직낙하 과정에서 분리되지 않도록 견고하게 결합시킨다.
계측선(1)이 연결된 계측선고정부(30)가 상기 계측선삽입가이드(20)의 계측선고정홀(202)에 견고하게 결합이 이루어진 후에는 계측선삽입가이드(20)가 천공홀(S)에 설치되어 있는 오거드릴(10)의 중공부(101) 내에 설치되게 계측선삽입가이드(20)의 탄성핀(12)을 가압시킨 후 계측선삽입가이드(20)를 중공부(101) 내로 삽입시켜 계측선삽입가이드(20)가 자중에 의해 수직낙하되어 중공부(101)의 하단으로 설치되게 한다.
이때, 상기 계측선삽입가이드(20)가 오거드릴(10)의 중공부(101)로 설치되면서 계측선고정부(30)에 연결된 계측선(1)이 계측선고정부(30)를 따라 천공홀(S) 내에 굴골없이 수직상태로 설치될 수 있게 된다.
(상기 계측선(1)은 천공홀(S)의 깊이보다 길게 형성되므로 상측은 천공홀(S)의 상부 지반으로 노출되어 있는 상태임.)
상기 계측선삽입가이드(20)를 통해 계측선(1)이 천골홀(S) 내에 수직상태로 설치된 후에는 오거드릴(10)을 천공홀 내에서 굴착비트(11)와 분리시키고, 삽입 반대반향으로 오거드릴(10)을 회전시켜 천공홀(S) 내에서 오거드릴(10)을 빼내 회수하며, 도 6에 도시된 바와 같이, 오거드릴(10)이 제거된 천공홀(S)에는 계측선(10)과 천공홀(S) 사이의 이격공간을 없애기 위해 천공홀(S) 내에 채움재(원지반, 모래 등)로 되매움 작업을 실시하여 계측선(1)이 계측기간동안 천공홀(S) 내에 수직상태를 유지하면서 굴곡없이 설치될 수 있게 한다.
한편, 상기 계측선삽입가이드(20)에는 복수의 쐐기돌기(201)가 형성되므로, 채움재가 채워진 천공홀(S) 내에서 계측선삽입가이드(20)가 상측으로 이동되는 것을 막을수 있게 한다.
상기 천공홀(S) 내에 계측선(1)이 설치된 후에는 계측을 위해 단말기(3)와 연결되는 TDR 계측기(2)를 천공홀(S)의 상부 지반으로 노출되어 있는 계측선(1)의 상단과 연결시켜 TDR 측정장비의 설치를 완료한다.
상기와 같은 방법으로 계측선(1)이 설치된 TDR 측정장비로 계측을 하기 위해 TDR 계측기(2)에서 전기펄스를 발생시키면 전기펄스가 계측선(1)의 도체선(1a)을 따라 검사대상지반 내에 수직 방향으로 전달되고, 도체선(1a)들에 전기펄스가 흐름에 따라 계측선(1)에 전기장이 형성된다.
이때, 물과 흙은 유전상수가 다르므로 검사대상지반 내의 지하수가 위치하는 부분에서 전기펄스가 변하게 되며 그 변한 상태로 반사되어온 전기펄스를 TDR 계측기(2)에서 감지하고, 감지된 데이터들 통해 구동소프트웨어가 저장된 단말기(3)에서 검사대상지반 내에 저장된 수분포화도를 측정하게 됨으로써 TDR 계측장비를 이용해 측정된 수분포화도를 통해 검사대상지반 내의 누수지점을 손쉽게 확인할 수 있게 된다.
1-계측선
2-TDR 계측기
3-단말기
10-오거드릴
11-굴착비트
100-가이드스크류
101-중공부
110-나선형홈
20-계측선삽입가이드
21-탄성핀
200-축봉
201-쐐기돌기
202-계측선고정홀
210-스프링
30-계측선고정부
300-고정링
40-고정볼트

Claims (5)

  1. TDR(Time Domain Reflectometry) 측정장비를 이용하여 저수지 및 댐의 누수탐지를 하기 위한 계측선 삽입장치에 있어서,
    연약지반인 검사대상의 지반을 수직하게 천공하면서 천공홀(S) 내에 삽입되도록 외주연을 따라 나선형태의 가이드스크류(100)가 형성되고, 하단부에는 외주연에 나선형홈(110)이 형성된 굴착비트(11)가 분리 가능하게 결합되며, 내부 중공부(101)를 갖는 오거드릴(10);
    상기 오거드릴(10)의 중공부(101)로 자중에 의해 수직낙하되어 설치되게 하단부 원추형이며 소정길이를 갖는 원통형으로 상부면 중앙에 단차진 축봉(200)이 형성되고, 하측으로는 하부를 향하는 환형의 쐐기돌기(201)가 복수의 단으로 형성되며 상부면 일측으로 소정깊이의 계측선고정홀(202)이 형성되는 계측선삽입가이드(20);
    상측으로 계측선(1)이 연결되며 상기 계측선고정홀(202)과 대응되는 직경으로 형성되어 상기 계측선고정홀(202)에 끼움설치되는 계측선고정부(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 계측선삽입가이드(20)는 상기 오거드릴(10)의 중공부(101) 내경보다 작은 직경으로 형성되고, 일측으로는 스프링(210)에 의해 탄성력을 갖는 탄성핀(21)이 돌출되게 설치되는 것을 특징으로 하는 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 계측선삽입가이드(20)의 일측으로는 계측선고정홀(202)에 설치된 계측선고정부(30)의 분리를 방지하기 위해 계측선고정부(30)를 관통하여 나사식 결합되는 고정볼트(40)가 설치되는 것을 특징으로 하는 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 계측선고정부(30)의 상단부에는 계측선(1) 연결을 위한 고정링(300)이 형성되는 것을 특징으로 하는 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 오거드릴(10)은 계측선(1)이 오거드릴(10)의 중공부(101) 내에 삽입되면 굴착비트(11)로부터 오거드릴(10)을 분리시켜 오거드릴을 천공홀(S)에서 회수하며, 오거드릴(10)이 제거된 천공홀(S)에는 천공홀과 계측선(1) 사이의 이격공간을 없애도록 천공홀(S)내에 채움재를 채우는 것을 특징으로 하는 저수지 및 댐의 누수탐지를 위한 계측선 삽입장치.
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