KR102322975B1 - 경사지 또는 연약지반의 보강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수지의 둑이나 경사지 또는 연약지반을 상시 모니터링하면서도 붕괴가능성이 있을 경우에 해당부위를 그라우팅작업하여 보강하도록 하는 경사지 또는 연약지반의 보강방법에 관한 것이다.
본 발명은 비탈면이나 저수지 둑을 포함한 경사지의 경사면 또는 연약지반에 모니터링이 필요한 지점을 선택하고, 해당 지점을 천공하여 일정 직경 및 깊이로 천공홀(10)을 형성하는 단계; 상기 천공홀(10)의 내경보다 작은 외경으로 관체로 된 매입관(20)을 제작하고, 매입관(20)의 표면에 다수개의 관통홀(21)을 형성하는 단계; 상기 천공홀(10)에 매입관(20)을 삽입하고, 매입관(20)의 두부 주변에 기초블록(15)을 시공하되, 주변에 복수개의 앵커볼트를 매입하여 시공하는 단계; 상기 매입관(20)의 내경 및 길이보다 작은 외경 및 길이로 센서연결봉(30)을 형성하고, 센서연결봉(30)의 일단부에는 베이스판(31)을 결합하며, 센서연결봉(30)상에 온도센서(40)와 수분센서(41) 및 소리감지센서(42)를 부착하여 설치하는 단계; 상기 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서가 부착된 센서연결봉(30)을 매입관(20)의 내부로 삽입시킨 후 베이스판(31)을 앵커볼트에 너트결합하여 기초블록에 고정하는 단계; 상기 베이스판(31)의 일측에 지주(55)를 설치한 후 이 지주(55) 또는 베이스판(31)의 표면에 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서(42)와 연결되어 감지정보를 전달받도록 제어부(50)를 설치하는 단계; 경사지의 선택된 위치에 상기 제어부(50)와 통신하는 현장제어기(60)를 제어기 지주(61)에 설치하고, 제어기 지주(61)에는 주변현장을 촬영하기 위한 카메라(65)를 설치하며, 현장제어기(60)는 온도센서(40)와 수분센서(41) 및 소리감지센서(42)의 감지정보와 카메라에서 촬영된 영상정보를 전달받아 원격지의 관리서버(70)로 송신하는 단계; 관리서버(70)에서 상기 현장제어기(60)로부터 수신된 감지정보가 기설정된 기준값을 초과한 경우, 관할기관 및 주변마을에 해당 지점의 붕괴위험이 있음을 예·경보하는 단계; 기준값을 초과하여 붕괴조짐이나 붕괴위험이 있는 것으로 판단된 해당 지점의 매입관을 찾아내고, 해당 지점에 설치된 매입관(20)의 내부에 삽입된 센서연결봉(30)을 인출시켜 준 후 텅 비어있는 매입관(20)의 내부에 콘크리트를 타설하여 그라우팅작업하여 해당 지점을 보강하는 단계; 그라우팅작업시 매입관(20)의 내부로 강연선이나 스틸파이프로 된 보강재(80)를 일부가 외부로 노출되게 인입시킨 상태에서 그라우팅작업하고, 외부로 노출된 보강재를 인장하여 마감처리하는 단계;로 이루어진다.

Description

경사지 또는 연약지반의 보강방법{Reinforcing method for slope}

본 발명은 경사지 또는 연약지반의 보강방법에 관한 것으로, 비탈면이나 사면 또는 저수지 둑 등의 경사지를 상시 모니터링하면서도 붕괴가능성이 있을 경우에 해당부위를 그라우팅작업하여 보강하도록 하는 경사지의 보강방법에 관한 것이다.

일반적으로 저수지는 강이나 골짜기의 물을 막거나 수로 등으로 물을 끌어들여 만든 인공 구조물로서, 흔히 댐(dam)과 혼용하여 사용되며, 우리나라의 경우 약 17,477개의 저수지가 존재하고 대부분 농업용수와 홍수 방재를 위해 운용되고 있다. 그러나, 이러한 국내 저수지 중 30년 이상된 노후 저수지가 약 16,646개(약 95.2%)에 이르는 등 대부분의 저수지들에서 노후화가 심각하게 진행되고 있는 상황이다.

최근에는 노후저수지의 둑이 붕괴되어 재산피해가 발생하는 일이 발생하였고, 이에 따라 노후 저수지들을 보강하기 위한 토목공사와 더불어 저수지의 붕괴위험이 있는지를 모니터링하는 기술에 대한 필요성이 대두되고 있는 실정이다.

저수지의 모니터링시스템은 저수지의 물의 탁도와 온도 감지를 통해 모니터링하고 있는 실정이며, 특히 공개특허공보 제10-2018-0120996호와 같이 물의 온도를 다지점에서 측정하여 이를 통해 저수지의 누수여부를 판단하는 기술이 개시되어 있다.

그러나 저수지의 물의 온도를 측정하는 방식은 저수지의 공간에 바닥면에 이르도록 일정 간격으로 복수개의 온도센서 바를 설치하여야 함에 따라 저수지의 면적상 상당한 개수로 온도센서 바를 설치하여야 함은 물론 저수지의 수심이 깊을 경우에는 바닥면까지 수직으로 설치하기가 쉽지 않은 문제점이 있으며, 출렁이는 저수지의 물속에 항시 잠겨 있음에 따라 센서는 물론 지지바의 부식 등 수명에 한계가 있어 유지관리비용이 상승하는 문제점이 있다.

더욱이, 다지점의 온도측정을 통해 누수되는 부위를 대략적으로 확인했다 하더라도 누수부위가 물속임에 따라 보강하는데 상당하니 시간이 걸림은 물론 엄청난 비용이 소요되는 문제가 있었다.

그리고 상기 특허는 물의 온도 측정을 통해 누수여부를 파악하는 것임에 따라, 물의 온도변화가 상당한 면적에서 이루어짐에 따라 정확한 위치의 파악이 어려운 단점이 있다.

한편, 저수지의 붕괴는 누수 등으로 인해 둑에 균열이 발생하면서 붕괴되는데, 단순히 물속에 온도센서를 설치하는 것 만으로 붕괴위험을 정확하게 판단하는데에는 한계가 있다.

따라서, 둑 내부의 온도변화나 수분 유무, 나아가서는 소리 등을 통해 누수여부를 판단하여 붕괴조짐이 있는지를 판단하여 즉각적으로 대처할 수 있도록 하는 기술개발이 필요한 실정이다.

또한, 상기한 저수지의 둑 외에도 도로나 건물과 인접한 경사면이나 사면의 경사지의 경우와 도로 시공을 위해 흙을 다져놓은 지반이나 산이나 언덕에 주택 등의 건물을 시공하기 위해 산이나 언덕을 깍아 다져놓은 지반과 같은 연약지반의 경우에도 수분의 침투로 인해 산사태 등의 붕괴사고가 발생함에 따라 붕괴가능성의 모니터링은 물론 붕괴위험이 있을 경우에 즉각적으로 대처하여 해당 지점을 보강할 수 있도록 하는 기술개발이 필요한 실정이다.

공개특허공보 제10-2018-0120996호(2018.11.07., 온도데이터를 이용한 저수지 모니터링 시스템) 공개특허공보 제10-2012-0037553호(2012.4.20., 유에스엔을 이용한 강연선 모니터링 시스템) 공개특허공보 제10-2010-0029425호(2010.3.17., 소일 네일을 이용한 토사 비탈면 보강용 콘크리트 지압판 및 소일 네일을 이용한 보강공법)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 저수지의 둑이나 사면 등의 경사지를 상시 모니터링하여 붕괴가능성이 있을 경우에 예·경보하여 대피하도록 함은 물론 해당부위를 그라우팅작업하여 즉각 대처하여 보강하도록 한 경사지 또는 연약지반의 보강방법을 제공함에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 경사지 또는 연약지반의 보강방법은, 비탈면이나 저수지 둑을 포함한 경사지의 경사면 또는 연약지반에 모니터링이 필요한 지점을 선택하고, 해당 지점을 천공하여 일정 직경 및 깊이로 천공홀(10)을 형성하는 단계; 상기 천공홀(10)의 내경보다 작은 외경으로 관체로 된 매입관(20)을 제작하고, 매입관(20)의 표면에 다수개의 관통홀(21)을 형성하는 단계; 상기 천공홀(10)에 매입관(20)을 삽입하고, 매입관(20)의 두부 주변에 기초블록(15)을 시공하되, 주변에 복수개의 앵커볼트를 매입하여 시공하는 단계; 상기 매입관(20)의 내경 및 길이보다 작은 외경 및 길이로 센서연결봉(30)을 형성하고, 센서연결봉(30)의 일단부에는 베이스판(31)을 결합하며, 센서연결봉(30)상에 온도센서(40)와 수분센서(41) 및 소리감지센서(42)를 부착하여 설치하는 단계; 상기 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서가 부착된 센서연결봉(30)을 매입관(20)의 내부로 삽입시킨 후 베이스판(31)을 앵커볼트에 너트결합하여 기초블록에 고정하는 단계; 상기 베이스판(31)의 일측에 지주(55)를 설치한 후 이 지주(55) 또는 베이스판(31)의 표면에 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서(42)와 연결되어 감지정보를 전달받도록 제어부(50)를 설치하는 단계; 경사지의 선택된 위치에 상기 제어부(50)와 통신하는 현장제어기(60)를 제어기 지주(61)에 설치하고, 제어기 지주(61)에는 주변현장을 촬영하기 위한 카메라(65)를 설치하며, 현장제어기(60)는 온도센서(40)와 수분센서(41) 및 소리감지센서(42)의 감지정보와 카메라에서 촬영된 영상정보를 전달받아 원격지의 관리서버(70)로 송신하는 단계; 관리서버(70)에서 상기 현장제어기(60)로부터 수신된 감지정보가 기설정된 기준값을 초과한 경우, 관할기관 및 주변마을에 해당 지점의 붕괴위험이 있음을 예·경보하는 단계; 기준값을 초과하여 붕괴조짐이나 붕괴위험이 있는 것으로 판단된 해당 지점의 매입관을 찾아내고, 해당 지점에 설치된 매입관(20)의 내부에 삽입된 센서연결봉(30)을 인출시켜 준 후 텅 비어있는 매입관(20)의 내부에 콘크리트를 타설하여 그라우팅작업하여 해당 지점을 보강하는 단계; 그라우팅작업시 매입관(20)의 내부로 강연선이나 스틸파이프로 된 보강재(80)를 일부가 외부로 노출되게 인입시킨 상태에서 그라우팅작업하고, 외부로 노출된 보강재를 인장하여 마감처리하는 단계;로 이루어진다.

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상기의 구성으로 이루어진 본 발명의 경사지 또는 연약지반의 보강방법에 따르면, 경사지를 상시 모니터링할 수 있어 붕괴가능성이 있을 경우 관할기관 및 주변 마을에 예·경보하여 대피 및 즉각적인 조치가 이루어지도록 하고, 붕괴가능성이 있는 해당부위를 그라우팅작업하여 보강함으로써 붕괴사고를 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 경사지 또는 연약지반의 붕괴 예·경보 시스템을 보인 상태도,
도 2는 본 발명에 따른 천공홀에 삽입되는 매설관을 보인 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 매입관 및 그 매입관의 내부로 끼워져 결합되는 센서연결봉을 보인 분리도,
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 매설관과 센서연결봉의 설치 및 붕괴위험지점을 보강하는 순서도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경사지 또는 연약지반의 보강방법을 상세히 설명하기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 경사지 또는 연약지반의 붕괴 예·경보 시스템은 저수지의 둑이나 사면 또는 비탈면 등의 경사지의 붕괴를 예·경보하고, 붕괴가능성이 있을 경우 해당 부위를 그라우팅하여 보강하도록 한 시스템이다.

본 발명의 붕괴 예·경보 시스템의 설치를 위해, 붕괴를 감시하기 위한 경사지의 경사면 선택 지점에는 천공홀(10)이 천공되어 있다.

상기 천공홀(10)은 지중의 온도 감시와 수분의 존재여부를 감시하기 위한 홀로서, 시추기를 이용하여 수미터에서 수십미터에 이르도록 형성하는 것이 바람직할 것이다.

예로서, 저수지의 둑에 천공홀을 천공하여 붕괴여부를 감시하고자 하는 경우에는 둑의 일단부 일측과 타단부 일측 및 중간부분에 하나 이상씩 형성할 수 있으며, 각 부분에 너무 많은 개수로 형성하지 않도록 한다. 예로서 2~5개 정도 형성할 수 있다.

본 발명은 상기 천공홀(10)에 삽입되는 매입관(20)과, 이 매입관(20)의 내부에 삽입되는 센서연결봉(30)과, 센서연결봉(30)의 선택된 지점에 부착되는 온도센서(40) 및 수분센서(41)와, 제어부(50)와, 현장제어기(60) 및 관리서버(70)로 이루어진다.

상기 매입관(20)은 천공홀(10)의 안쪽 깊숙한 곳까지 삽입될 수 있도록 천공홀의 깊이보다 약간 작은 길이로 형성된다. 예로서, 천공홀이 30m인 경우에 상기 매입관(20)은 적어도 천공홀의 90%인 27m 이상 30m미만으로 형성된다.

이러한 매입관(20)은 원형이나 각형 등 형상에 국한받지 않고 형성될 수 있으며, 매입관의 표면에는 내외부가 서로 소통될 수 있도록 다수개의 관통홀(21)이 형성된다. 이때 상기 관통홀(21)은 상대적으로 큰 자갈이나 돌 등이 매입관의 내부로 인입되지 않을 정도의 크기로 형성됨이 바람직할 것이다.

상기 매입관(20)은 천공홀(10)이 형성된 부위가 무너져내릴 수 있음에 따라 천공홀의 내벽면을 지지해주어 보강해주는 역할을 하게 된다.

상기 관통홀(21)을 형성한 이유는, 매입관이 설치되는 경사지의 지중에 물이 존재하는 경우에 매입관(20)의 내부로 물이 인입될 수 있도록 안내하고, 또한 매입관 내부에서 경사지의 지중 온도변화를 정확하게 감지할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 센서연결봉(30)은 상기 매입관(20)의 내경 및 길이보다 작은 외경 및 길이로 형성되는 것이고, 매입관(20)의 내부로 삽입된 상태로 매입관(20)의 입구나 천공홀의 입구에 결합된다.

상기 센서연결봉(30)은 매입관(20)의 내부 중앙에 위치되어 매입관의 내표면과 미접촉되게 구비됨이 바람직하다. 이는 센서연결봉에 온도센서와 수분센서가 설치된 상태에서 흙이나 수분 등이 직접적으로 접촉되지 않도록 하여 혹여 발생될 수 있는 작동오류를 줄여주도록 함으로써 정확도를 높여주기 위함이다.

또한, 누수가 발생된 것으로 판단되어 해당 천공홀을 그라우팅작업하는 경우, 상기 온도센서와 수분센서가 설치된 센서연결봉을 손상없이 매입관에서 인출할 수 있도록 하여 다음에 재사용 또는 재활용할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 센서연결봉(30)의 결합을 위해, 일단부에는 베이스판(31)이 구비되어 있고, 매입관(20)의 입구나 천공홀의 입구 가장자리에는 상기 베이스판(31)을 결합수단으로 결합하기 위해 기초블록(15)이 시공되어 있다.

상기 결합수단은, 예로서 기초블록(15)의 시공시 매입되어 시공된 앵커볼트와, 이 앵커볼트에 나선결합되어 상기 베이스판(31)을 기초블록(15)에 고정하는 너트로 구성될 수 있다.

상기 온도센서(40)는 상기 센서연결봉(30)의 끝단부는 물론 센서연결봉 상에 일정 간격으로 복수 지점에 설치됨이 바람직하다. 즉, 온도센서(40)는 한 지점이 아닌 다지점의 온도를 측정하도록 하여 누수상태를 정확하게 판단할 수 있도록 복수개 설치하도록 한다.

상기 수분센서(41)는 센서연결봉(30)의 끝단부에 설치되는 것이며, 누수로 인해 천공홀(10)의 내부 바닥에 물이 고이게 될 경우에 이를 감지하기 위한 센서이며, 수분센서로부터 전달되는 정보를 통해 천공홀 내부에 물 고임여부를 판단하게 된다.

상기 제어부(50)는 상기 베이스판(31)의 표면에 설치되거나, 또는 베이스판(31)의 일측에 별도로 설치되는 지주(55)에 구비되어 상기 온도센서 및 수분센서와 연결되어 각 센서에 측정된 측정정보를 현장제어기(60)로 전달하게 된다.

상기 현장제어기(60)는 상기 제어부(50)와 통신연결되어 있으며, 상기 온도센서 및 수분센서의 감지정보를 전달받아 원격지의 관리서버(70)로 송신하게 된다.

이러한 현장제어기(60)는 경사지의 선택된 위치에 구비되면 되고, 경사지의 지면에 입설되게 별도로 제어기 지주(61)를 시공하고, 이 제어기 지주(61)의 중간부분에 현장제어기(60)를 박스화하여 부착시켜 놓을 수 있다.

상기 제어기 지주(61)에는 상측에 현장제어기(60)의 제어신호에 따라 주변현장을 촬영하도록 카메라(65)가 설치되어 있고, 이 카메라에서 촬영된 영상정보는 상기 온도센서 및 수분센서의 감지정보와 함께 관리서버(70)로 전송되며, 관리자는 이러한 정보를 통해 붕괴가능성과 붕괴유무에 대한 감시가 가능하고, 또한 붕괴발생시 사고현장의 상태를 실시간 확인하여 신속하게 처리할 수 있게 된다.

그리고 상기 제어기 지주(61)에는 현장제어기와 카메라에 전원을 공급하기 위해 태양광모듈(62)을 포함한 태양광 발전장치나 풍력발전장치가 설치될 수 있다.

또한, 상기 제어기 지주(61)에는 사고발생시 주변에 알려주도록 경광등(63)이 설치될 수 있다.

물론, 상기 제어부(50)가 설치된 주변이나 제어부가 설치되는 지주에도 경광등이 설치되어 붕괴위험 지점이 어디인지를 정확하게 확인할 수 있도록 할 수 있다.

상기 관리서버(70)는 원격지에 구비된 서버로서, 상기 현장제어기(60)로부터 센서 감지신호를 전달받아 해당 경사지를 원격지에서 실시간 모니터링하여 붕괴가능성 여부를 판단하게 되며, 온도센서와 수분센서의 감지정보가 기설정된 기준값을 초과하여 붕괴위험이 있을 경우에 119 및 재난센터 등 관할 기관은 물론 주변마을에 해당 정보를 제공하여 붕괴위험이 있음을 예·경보하도록 한다.

한편, 상기 센서연결봉(30)의 선택지점 또는 베이스판(31)에는 천공홀 내부의 음향을 감지하기 위해 소리감지센서(42)가 설치될 수 있다.

상기 소리감지센서(42)의 설치로 인해, 상기 천공홀(10)이 형성된 지점의 지중음향을 감지할 수 있어 천공홀 주변으로 물의 흐름이 있을 경우에 이를 감지할 수 있음으로써 조기에 효과적으로 대처할 수 있게 되는 장점이 있다.

특히, 상기 소리감지센서(42)는 온도센서(40)나 수분센서(41)에서 감지하지 못하는 음향을 감지하게 됨에 따라 천공홀 내부의 온도변화가 있지 않거나 수분이 존재하지 않는 경우라도 천공홀 주변의 지중 음향을 감지할 수 있게 되어 이 감지정보를 통해 경사지의 붕괴가능성을 판단하여 대처할 수 있는 장점이 있다.

따라서, 온도센서나 수분센서에서 미처 감지하지 못한 경우라도 음향감지를 통해 경사지의 붕괴여부를 판단할 수 있어 경사지를 효과적으로 감시할 수 있게 되는 것이며, 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서가 설치됨으로써 붕괴가능성이 존재할 경우에 즉시 예보 및 경보하여 대피하도록 할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 비탈면이나 저수지 둑을 포함한 경사지의 경사면을 실시간으로 모니터링하게 됨으로써 경사면의 붕괴조짐이 있을 경우에 이를 사전에 확인하여 예보 및 경보하여 붕괴로 인한 물적 인적 피해를 방지할 수 있게 된다.

특히, 붕괴조짐이 있을 경우에는 예보 및 경보하여 대피하도록 하면서도 센서연결봉을 삽입시켜 모니터링하기 위해 천공해놓은 천공홀(10)에 콘크리트를 타설하여 그리우팅작업을 통해 보강해줌으로써 별도로 구멍을 천공하는 등 추가 공정없이 간단하게 보강작업을 할 수 있게 되며, 단시간내에 즉각적인 대처가 가능하다는 장점이 있다.

아래에서는 경사지 또는 연약지반의 보강과정에 대해 설명하기로 한다.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 매설관과 센서연결봉의 설치 및 붕괴위험지점을 보강하는 순서도이다.

본 발명에 따른 경사지 또는 연약지반의 붕괴를 감시하기 위한 매설관과 센서연결봉의 설치 및 보강하는 방법은 저수지의 둑이나 비탈면 등의 경사면이나 연약지반의 붕괴를 사전을 예측하여 붕괴조짐이 있을 경우에 이를 예보 및 경보함은 물론 해당부위를 보강하도록 한 것으로, 총 9단계로 이루어져 있다.

아래에서는 경사지의 보강과정에 대해 설명하기로 한다.

제1단계: 해당 경사지의 경사면에서 붕괴가능성이 있는 지점을 포함하여 모니터링이 필요한 지점을 선택한 후 시추기를 이용하여 해당 지점을 일정 직경 및 깊이로 천공하여 천공홀(10)을 형성한다.

상기 천공홀(10)은 수직방향으로 형성하거나 도시된 바와 같이 경사면에 대해 직각방향으로 형성할 수도 있다.

제2단계: 천공홀(10)에 삽입되게 관체로 된 매입관(20)을 제작하는 단계로서, 천공홀(10)의 내경보다 작은 외경으로 매입관(20)을 제작한다.

이때, 상기 매입관(20)은 천공홀의 내측 끝단까지 인입될 수 있는 길이로 형성하고, 매입관(20)의 표면에는 다수개의 관통홀(21)을 형성한다. 상기 관통홀(21)은 상대적으로 큰 자갈이나 돌 등이 매입관(20)의 내부로 인입되지 않을 정도의 크기로 형성한다.

제3단계: 천공홀(10)에 매입관(20)을 삽입한 다음, 매입관(20)의 두부 주변에 기초블록(15)을 시공하는 단계로서, 천공홀(10)의 형성 시 기초블록을 시공하여도 되고, 매입관(20)을 삽입한 후에 시공하여도 무방하다.

기초블록(15)의 시공시에는 센서연결봉(30)의 결합을 위해 주변에 복수개의 앵커볼트를 매입하여 시공하도록 한다.

제4단계: 매입관(20)의 내부로 삽입되는 센서연결봉(30)을 형성하는 단계로서, 상기 매입관(20)의 내경 및 길이보다 작은 외경 및 길이로 형성하도록 한다.

이러한 센서연결봉(30)의 일단부에는 기초블록에 결합하기 위해 일정 면적으로 베이스판(31)을 결합하거나 일체로 형성한다.

센서연결봉(30)에는 복수 지점에 온도센서(40)를 부착하여 설치하고, 센서연결봉의 끝단부에는 수분센서(41)를 부착한다.

상기 센서연결봉(30)에는 소리감지센서(42)를 더 설치할 수 있다. 소리감지센서는 온도센서나 수분센서에서 감지하지 못하는 음향을 감지하기 위해 설치되는 센서이다.

제5단계: 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서가 부착된 센서연결봉(30)을 매입관(20)의 내부로 삽입시킨 다음, 베이스판(31)을 앵커볼트에 끼워넣은 상태에서 너트결합하여 기초블록에 고정하여 센서연결봉을 설치한다.

제6단계: 베이스판(31)의 일측에 지주(55)를 설치하여 지주(55)에 제어부(50)를 설치한다.

물론, 지주(55)를 별도로 설치하지 않고, 베이스판(31)의 표면에 제어부(50)를 설치할 수도 있다.

상기 제어부(50)는 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서의 감지정보를 전달받기 위한 부분으로, 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서와 전선연결되거나 무선통신으로 연결될 수 있다.

상기 제어부(50)와 온도센서 및 수분센서에 전원을 공급해주기 위해 별도로 지주를 설치하거나 제어부가 지주에 설치된 경우에는 그 지주의 상단부에 태양광 발전장치를 설치하여 태양광발전을 통해 전원을 공급하도록 한다.

제7단계: 제어부(50)와 통신을 위한 현장제어기(60)를 설치하는 단계로서, 경사지의 선택된 위치에 설치하고, 상기 제어부(50)와의 통신은 물론, 원격지에 위치한 관리서버(70)와 통신이 가능하도록 설치되어 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서의 감지정보를 관리서버로 송신하게 된다.
현장제어기(60)는 경사지의 지면에 입설되게 설치된 제어기 지주(61)의 중간부분에 설치하고, 또 제어기 지주(61)의 상측에는 현장제어기(60)의 제어신호에 따라 주변현장을 촬영하도록 카메라(65)를 설치한다.
카메라에서 촬영된 영상정보는 상기 온도센서 및 수분센서의 감지정보와 함께 관리서버(70)로 전송하게 된다.

제8단계: 현장제어기(60)로부터 수신된 감지정보의 분석을 통해 붕괴위험이 있을 경우 이를 예·경보하는 단계로서, 감지정보가 관리서버(70)에 기설정된 기준값을 초과한 경우에 붕괴위험이 있는 것으로 판단하고, 관할기관 및 주변마을에 해당 지점의 붕괴위험이 있음을 알려주게 된다.

제9단계: 붕괴조짐이나 붕괴위험이 있는 것으로 판단된 해당 지점의 매입관(20)을 찾아내고, 해당 매입관(20)의 내부에 삽입된 센서연결봉(30)을 인출시켜 매입관(20)에서 분리하며, 매입관(20)의 내부에 호스를 인입시켜 콘크리트를 타설하여 그라우팅작업하여 보강한다.

이때, 그라우팅작업시 매입관(20)의 내부로 강연선이나 스틸파이프 등의 보강재(80)를 일부가 외부로 노출되게 인입시킨 상태로 그라우팅작업한 후 외부로 노출된 보강재를 인장하여 마감처리하는 과정을 더 거쳐 지반을 보강하도록 할 수 있다.

매입관 내부로 타설된 콘크리트는 관통홀을 통해 외부로 빠져나가게 되고, 지중에 균열 등이 발생된 경우에는 균열 사이로 인입된 후 그 상태로 양생되어 진다.

상기와 같은 단계를 거쳐 붕괴위험이 있는지를 상시 모니터링하면서도 붕괴위험이 있을 경우에 해당 지점을 즉시 그라우팅작업하여 붕괴위험에 노출된 해당 지점을 보강하게 되는 것이며, 모니터링을 위해 형성해 놓은 천공홀을 이용하여 그라우팅작업함에 따라 붕괴위험이 있을 시 즉각적인 대처가 가능하여 혹여 발생될 수 있는 인적 및 물적 피해를 대폭 줄이거나 없앨 수 있게 되는 매우 유용한 발명이다.

10: 천공홀 15: 기초블록
20: 매입관 21: 관통홀
30: 센서연결봉 31: 베이스판
40: 온도센서 41: 수분센서
42: 소리감지센서 50: 제어부
55: 지주 60: 현장제어기
61: 제어기 지주 62: 태양광모듈
65: 카메라 70: 관리서버
80: 보강재

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 비탈면이나 저수지 둑을 포함한 경사지의 경사면 또는 연약지반에 모니터링이 필요한 지점을 선택하고, 해당 지점을 천공하여 일정 직경 및 깊이로 천공홀(10)을 형성하는 단계;
   상기 천공홀(10)의 내경보다 작은 외경으로 관체로 된 매입관(20)을 제작하고, 매입관(20)의 표면에 다수개의 관통홀(21)을 형성하는 단계;
   상기 천공홀(10)에 매입관(20)을 삽입하고, 매입관(20)의 두부 주변에 기초블록(15)을 시공하되, 주변에 복수개의 앵커볼트를 매입하여 시공하는 단계;
   상기 매입관(20)의 내경 및 길이보다 작은 외경 및 길이로 센서연결봉(30)을 형성하고, 센서연결봉(30)의 일단부에는 베이스판(31)을 결합하며, 센서연결봉(30)상에 온도센서(40)와 수분센서(41) 및 소리감지센서(42)를 부착하여 설치하는 단계;
   상기 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서가 부착된 센서연결봉(30)을 매입관(20)의 내부로 삽입시킨 후 베이스판(31)을 앵커볼트에 너트결합하여 기초블록에 고정하는 단계;
   상기 베이스판(31)의 일측에 지주(55)를 설치한 후 이 지주(55) 또는 베이스판(31)의 표면에 온도센서와 수분센서 및 소리감지센서(42)와 연결되어 감지정보를 전달받도록 제어부(50)를 설치하는 단계;
   경사지의 선택된 위치에 상기 제어부(50)와 통신하는 현장제어기(60)를 제어기 지주(61)에 설치하고, 제어기 지주(61)에는 주변현장을 촬영하기 위한 카메라(65)를 설치하며, 현장제어기(60)는 온도센서(40)와 수분센서(41) 및 소리감지센서(42)의 감지정보와 카메라에서 촬영된 영상정보를 전달받아 원격지의 관리서버(70)로 송신하는 단계;
   관리서버(70)에서 상기 현장제어기(60)로부터 수신된 감지정보가 기설정된 기준값을 초과한 경우, 관할기관 및 주변마을에 해당 지점의 붕괴위험이 있음을 예·경보하는 단계;
   기준값을 초과하여 붕괴조짐이나 붕괴위험이 있는 것으로 판단된 해당 지점의 매입관을 찾아내고, 해당 지점에 설치된 매입관(20)의 내부에 삽입된 센서연결봉(30)을 인출시켜 준 후 텅 비어있는 매입관(20)의 내부에 콘크리트를 타설하여 그라우팅작업하여 해당 지점을 보강하는 단계;
   그라우팅작업시 매입관(20)의 내부로 강연선이나 스틸파이프로 된 보강재(80)를 일부가 외부로 노출되게 인입시킨 상태에서 그라우팅작업하고, 외부로 노출된 보강재를 인장하여 마감처리하는 단계;
   로 이루어진 것을 특징으로 하는 경사지 또는 연약지반의 보강방법.

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