KR102151530B1

KR102151530B1 - 강관파일 수직도 측정장치 및 이를 이용한 강관파일 수직도 측정방법

Info

Publication number: KR102151530B1
Application number: KR1020190030644A
Authority: KR
Inventors: 김성환; 구정민; 정충열
Original assignee: (주)동명기술공단종합건축사사무소
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-09-03

Abstract

대구경 강관 파일(10)의 외측 영역에 설치되는 본원발명의 강관파일 수직도 측정장치는 파일(10)의 두부 외측에 복수개로 설치되는 수위센서(100); 수위센서(100)의 데이터를 수집하는 수집장치(200); 수집장치(200)에 모인 데이터를 처리하고, 사용자단말(300)로 전송하는 처리장치(400);를 포함하되, 복수의 수위센서(100)는 마그네틱 결합구조로 파일(10)에 결합됨과 아울러, 파일(10)의 원주방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 설치된다.
이 경우, 본 발명의 수위센서(100)는 마그네틱 방식으로 강관 파일(10)의 외주면에 결합되는데, 수위센서(100)는 원주방향을 따라 상호 이격되어 설치되는 한 쌍의 본체부(110); 본체부(110)의 내부에 충전된 액체(120); 액체(120)에 의해 부유되는 플로팅센서(130);를 포함하되, 한 쌍의 본체부(110)는 내부에 충전된 액체(120)가 상호 교류되도록 연통관(500)에 의해 상호 연결된 것이 바람직하다.

Description

강관파일 수직도 측정장치 및 이를 이용한 강관파일 수직도 측정방법{PERPENDICULATITY MEASURING INSTRUMENT AND STEEL PILE CONSTRUCTION METHID THEREOF}

본 발명은 건설분야에 관한 것으로서, 상세하게는 강관파일 수직도 측정장치 및 이를 이용한 강관파일 수직도 측정방법에 관한 것이다.

강관파일은 대형구조물의 기초부재로 많이 사용된다. 말뚝은 연직하중을 지지하는 구조물로서, 수직하게 설치되는 것이 매우 중요하다. 일반적인 파일의 시공은 항타 또는 굴착 후 파일을 관입하는 방식을 취하고 있는데 지반의 조건 및 작업여건에 따라 파일의 수직도가 달라지는 문제가 발생한다.

단일센서를 강관파일에 부착하여 파일의 수직도를 측정하는 방식이 사용되고 있지만 대구경 파일의 경우에는 측정위치에 따라 오차가 커지기 때문에 적용하기 곤란하다.

또한, 계측장비를 직접 작업자가 확인하는 방식도 작업자에 따라 결과를 다르게 해석되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 도출된 것으로서, 대구경강관파일에도 적용이 가능하고, 복수개로 설치되는 수위센서 중 최고 및 최저 수위를 측정하여 파일의 수직도를 측정하기 때문에 정확한 수직도를 측정할 수 있다.

상기 과제의 해결을 위하여, 대구경 강관 파일(10)의 외측 영역에 설치되는 본원발명의 강관파일 수직도 측정장치는 상기 파일(10)의 두부 외측에 복수개로 설치되는 수위센서(100); 상기 수위센서(100)의 데이터를 수집하는 수집장치(200); 상기 수집장치(200)에 모인 데이터를 처리하고, 사용자단말(300)로 전송하는 처리장치(400);를 포함하되, 상기 복수의 수위센서(100)는 마그네틱 결합구조로 상기 파일(10)에 결합됨과 아울러, 상기 파일(10)의 원주방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 설치된다.

상기 수위센서(100)는 원주방향을 따라 상호 이격되어 설치되는 한 쌍의 본체부(110); 상기 본체부(110)의 내부에 충전된 액체(120); 상기 액체(120)에 의해 부유되는 플로팅센서(130);를 포함하되, 한 쌍의 상기 본체부(110)는 내부에 충전된 상기 액체(120)가 상호 교류되도록 연통관(500)에 의해 상호 연결된 것이 바람직하다.

상기 연통관(500)은 한 쌍의 상기 본체부(110) 하측 영역에 설치되고, 양 단부는 한 쌍의 상기 본체부(110) 하면에 각각 결합된 것이 바람직하다.

상기 플로팅센서(130)는 상기 본체부(110) 내부에 충전된 상기 액체(120)의 충전량에 따라 플로팅 위치가 달라지고, 플로팅 위치에 따라 발생전압이 달라지는 구조인 것이 바람직하다.

복수로 설치되는 상기 수위센서(100)는 상기 파일(10)의 상단으로 부터 하측으로 이격되어 동일한 높이에 설치되는 것이 바람직하다.

한 쌍의 상기 본체부(110)에 충전된 상기 액체(120)는 상기 강관(10)의 기울어진 정도에 따라 충전 높이가 달라지고, 상기 수집장치(200)는 복수의 상기 수위센서(100) 중 상기 액체(120)의 충전 높이 차이가 가장 큰 상기 수위센서(100)의 최대높이(h)를 수집하여 상기 파일(10)의 경사 정도를 추정하는 것이 바람직하다.

상기 사용자단말(300)은 스마트 폰, 테블릿 PC, PC 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 수집장치(200)와 상기 처리장치(400)는 무선으로 데이터를 송수신 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 강관파일 수직도 측정장치(A)를 이용한 강관파일 수직도 측정방법은 상기 파일(10)을 설치하는 파일설치단계; 상기 강관파일 수직도 측정장치(A)를 설치할 위치를 상기 파일(10)의 외면에 표시하는 설치위치 표시단계; 상기 파일(10)의 상단으로 부터 하측으로 동일한 이격거리를 갖도록 상기 수위센서(100)를 설치하는 수위센서 설치단계; 상기 최대높이(h) 정보를 수집하여 상기 파일(10)의 수직도를 측정하는 수직도측정단계; 상기 처리장치(400)를 통해 측정된 상기 파일(10)의 수직도를 상기 사용자단말(300)로 전송하는 전송단계;를 포함한다.

본 발명인 강관파일 수직도 측정장치는 마그네틱 방식으로 강관파일의 외주면에 탈부착 되기 때문에 탈착과 부착이 용이하다.

또한, 복수의 센서를 이용하여 강관파일의 수직도를 측정하기 때문에 인위적인 오차를 방지할 수 있다.

아울러, 통신시스템을 이용하여 작업자에게 파일의 수직도를 전달하기 때문에 정확한 정보를 빠르게 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 대구경 강관 파일이 설치된 것을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 대구경 강관 파일의 외면에 수직도 측정장치가 설치된 것을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수위센서에 액체가 충전된 것을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 한 쌍의 본체부가 연통관에 의해 상호 연결된 것을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 강관파일 수직도 측정장치로 부터 얻은 강관파일의 수직도 정보를 사용자단말로 송신하는 것을 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수위센서에 수두차이가 발생한 것을 나타내는 도면.

본 발명에 따른 강관파일 수직도 측정장치 및 이를 이용한 강관파일 수직도 측정방법의 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

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.

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.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 강관파일 수직도 측정장치 및 이를 이용한 강관파일 수직도 측정방법에 관하여 상세히 설명한다.

대구경 강관 파일(10)의 외측 영역에 설치되는 본원발명의 강관파일 수직도 측정장치는 파일(10)의 두부 외측에 복수개로 설치되는 수위센서(100); 수위센서(100)의 데이터를 수집하는 수집장치(200); 수집장치(200)에 모인 데이터를 처리하고, 사용자단말(300)로 전송하는 처리장치(400);를 포함하되, 복수의 수위센서(100)는 마그네틱 결합구조로 파일(10)에 결합됨과 아울러, 파일(10)의 원주방향을 따라 상호 간격을 두고 복수가 설치된다.

이 경우, 본 발명의 수위센서(100)는 마그네틱 방식으로 강관 파일(10)의 외주면에 결합되는데, 수위센서(100)는 원주방향을 따라 상호 이격되어 설치되는 한 쌍의 본체부(110); 본체부(110)의 내부에 충전된 액체(120); 액체(120)에 의해 부유되는 플로팅센서(130);를 포함하되, 한 쌍의 본체부(110)는 내부에 충전된 액체(120)가 상호 교류되도록 연통관(500)에 의해 상호 연결된 것이 바람직하다.

이때 연통관(500)은 한 쌍의 본체부(110) 하측 영역에 설치되고, 연통관(500)의 양 단부는 한 쌍의 본체부(110) 하면에 각각 결합된 것이 바람직하다.

플로팅센서(130)는 본체부(110) 내부에 충전된 액체(120)의 충전량에 따라 플로팅 위치가 달라지고, 플로팅 위치에 따라 발생전압이 달라지는 구조인 것이 바람직하다.

한 쌍의 본체부(110)에 충전된 액체(120)는 강관(10)의 기울어진 정도에 따라 충전 높이가 각각 달라지고, 수집장치(200)는 복수의 수위센서(100) 중 액체(120)의 충전 높이 차이가 가장 큰 수위센서(100)의 최대높이(h)를 수집하여 파일(10)의 경사 정도를 추정하는 것이 바람직하다.

복수의 수위센서(100)는 본체부(110) 내측에 액체(120)가 충전되는데, 강관파일(10)의 기울기에 따라 복수의 수위센서(100)는 수두차에 의한 액체(120) 충전량이 달라지게 된다.

본 발명은 한 쌍의 본체부(110)에 충전된 액체(120)의 수두차이를 이용하여 파일의 기울어진 정도를 간접추정한다.

도 4와 같이 본 발명의 수위센서(100)에는 한 쌍의 본체부(110)가 설치되는데, 도 6과 같이 파일(10)이 기울어지게 되면 한 쌍의 본체부(110) 내부에 충전된 액체(120)에 수두차이가 발생하게 된다.

따라서 복수의 수위센서(100)중 가장 큰 수두차이 값을 확인하여 파일(10)의 기울기를 추정한다.

즉, 한 쌍의 본체부(110)가 상호 이격된 거리(L)와 수두차이 값의 최대높이(h) 정보를 수집하여 파일(10)의 기울기를 계산한다.

복수의 수위센서(100)중 가장 큰 수두차이 값을 갖는 수위센서(100)의 값을 이용하기 위해서는 파일(10)에 설치되는 모든 수위센서(100)가 파일(10)의 상단으로 부터 하측으로 이격되어 동일한 높이에 설치되어야 한다.

수집장치(200)에 수집된 수집정보들은 처리장치(400)를 통해 사용자단말(300)기로 파일(10)의 수직도 정도를 발송하는데 사용자단말(300)은 스마트 폰, 테블릿 PC, PC 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.

이때 수집장치(200)와 처리장치(400)는 무선으로 데이터를 송수신 할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 강관파일 수직도 측정장치(A)를 이용한 강관파일 수직도 측정방법은 파일(10)을 설치하는 파일설치단계; 강관파일 수직도 측정장치(A)를 설치할 위치를 파일(10)의 외면에 표시하는 설치위치 표시단계; 파일(10)의 상단으로 부터 하측으로 동일한 이격거리를 갖도록 수위센서(100)를 설치하는 수위센서 설치단계; 최대높이(h) 정보를 수집하여 파일(10)의 수직도를 측정하는 수직도측정단계; 처리장치(400)를 통해 측정된 파일(10)의 수직도를 사용자단말(300)로 전송하는 전송단계;를 포함한다.

본체부수두 차이를 이용하기 때문에 복수의 수위센서(100)는 파일(10)의 상단으로 부터 하측으로 이격되어 동일한 높이에 위치되어야 한다.

이 경우, 작업자는 사용자단말(300)을 통해 파일(10)의 수직도를 신속정확하게 현장에서 확인할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 강관파일 수직도 측정장치(A)는 설치와 해체가 용이하기 때문에 많은 파일의 수직도 측정을 신속하게 처리할 수 있는 장점이 있다.

A : 강관파일 수직도 측정장치 10 : 대구경 강관 파일
100 : 수위센서 110 : 본체부
120 : 액체 130 : 플로팅센서
200 : 수집장치 300 : 사용자단말
400 : 처리장치 500 : 연통관

Claims

대구경 강관 파일(10)의 외측 영역에 설치되어 상기 파일(10)의 수직도를 확인하는 장치로서,
상기 파일(10)의 두부 외측에 복수개로 설치되는 수위센서(100);
상기 수위센서(100)의 데이터를 수집하는 수집장치(200);
상기 수집장치(200)에 모인 데이터를 처리하고, 사용자단말(300)로 전송하는 처리장치(400);를 포함하되,
상기 복수의 수위센서(100)는
마그네틱 결합구조로 상기 파일(10)에 결합됨과 아울러, 상기 파일(10)의 원주방향을 따라 상호 간격을 두고 복수개가 설치되고,
상기 수위센서(100)는
원주방향을 따라 상호 이격되어 설치되는 한 쌍의 본체부(110);
상기 본체부(110)의 내부에 충전된 액체(120);
상기 액체(120)에 의해 부유되는 플로팅센서(130);를 포함함과 아울러,
한 쌍의 상기 본체부(110)는
내부에 충전된 상기 액체(120)가 상호 교류되도록 연통관(500)에 의해 상호 연결되며,
상기 연통관(500)은 한 쌍의 상기 본체부(110) 하측 영역에 설치되고, 양 단부는 한 쌍의 상기 본체부(110) 하면에 각각 결합되고,
상기 플로팅센서(130)는
상기 본체부(110) 내부에 충전된 상기 액체(120)의 충전량에 따라 플로팅 위치가 달라지고, 플로팅 위치에 따라 발생전압이 달라지는 구조인 것을 특징으로 하는 강관파일 수직도 측정장치.
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제1항에 있어서,
복수로 설치되는 상기 수위센서(100)는
상기 파일(10)의 상단으로 부터 하측으로 이격되어 동일한 높이에 설치되는 것을 특징으로 하는 강관파일 수직도 측정장치.
제5항에 있어서,
한 쌍의 상기 본체부(110)에 충전된 상기 액체(120)는 상기 강관(10)의 기울어진 정도에 따라 충전 높이가 달라지고,
상기 수집장치(200)는
복수의 상기 수위센서(100) 중 상기 액체(120)의 충전 높이 차이가 가장 큰 상기 수위센서(100)의 최대높이(h)를 수집하여 상기 파일(10)의 경사 정도를 추정하는 것을 특징으로 하는 강관파일 수직도 측정장치.
제6항에 있어서,
상기 사용자단말(300)은
스마트 폰, 테블릿 PC, PC 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 강관파일 수직도 측정장치.
제6항에 있어서,
상기 수집장치(200)와 상기 처리장치(400)는 무선으로 데이터를 송수신 하는 것을 특징으로 하는 강관파일 수직도 측정장치.
제7항의 강관파일 수직도 측정장치(A)를 이용한 강관파일 수직도 측정방법으로서,
상기 파일(10)을 설치하는 파일설치단계;
상기 강관파일 수직도 측정장치(A)를 설치할 위치를 상기 파일(10)의 외면에 표시하는 설치위치 표시단계;
상기 파일(10)의 상단으로 부터 하측으로 동일한 이격거리를 갖도록 상기 수위센서(100)를 설치하는 수위센서 설치단계;
상기 최대높이(h) 정보를 수집하여 상기 파일(10)의 수직도를 측정하는 수직도측정단계;
상기 처리장치(400)를 통해 측정된 상기 파일(10)의 수직도를 상기 사용자단말(300)로 전송하는 전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관파일 수직도 측정방법.