KR102367344B1 - 토양 특성 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토양의 수직 방향 역학적 특성을 측정하여 차량이 토양 위를 주행할 때 발생하는 침하(sinkage) 및 운동 저항(motion resistance)을 예측하기 위한 압력 침하 시험장치(pressure-sinkage test device)와, 토양의 수평 방향 역학적 특성을 측정하여 차량이 토양 위를 주행할 때 발생하는 토양 추진력(soil thrust)을 예측하기 위한 전단 시험장치(shear test device)로 이루어지는 것으로, 트랙터의 3점 히치에 조립되는 3점 히치 결합부(130)와, 지면에 대해서 편평하게 설치되는 시험장치 장착부(110)와, 상기 시험장치 장착부(110)에 대해서 90도로 회전 가능하게 접혀지는 시험장치 보호부(120)로 이루어지는 본체 프레임(100)과, 상기 시험장치 장착부(110)에 나란히 장착되는 압력 침하 시험장치(200) 및 전단 시험장치(300)로 이루어지는, 토양 특성 측정장치에 관한 것이다.

Description

토양 특성 측정장치{Bevameter}
본 발명은 토양의 수직 방향 역학적 특성을 측정하여 차량이 토양 위를 주행할 때 발생하는 침하(sinkage) 및 운동 저항(motion resistance)을 예측하기 위한 압력 침하 시험장치(pressure-sinkage test device)와, 토양의 수평 방향 역학적 특성을 측정하여 차량이 토양 위를 주행할 때 발생하는 토양 추진력(soil thrust)을 예측하기 위한 전단 시험장치(shear test device)로 이루어지는 토양 특성 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 구동 장치에 의해 발생하는 추진력과 지면과의 마찰력을 이용하여 노면을 주행하게 되는데, 지면과의 사이에서는 마찰력만 발생하는 것이 아니라 다양한 형태의 슬립이 일어날 수 있다. 특히, 도로가 아닌 일반 토양에서 차량을 주행하는 경우에는 도로를 주행하는 경우에 비해 다양한 형태의 마찰 또는 슬립이 발생하게 되므로 차량의 견인 성능이 크게 달라진다.
이와 같이 도로가 아닌 일반 토양을 주행하는 차량, 즉 노외 차량의 견인 성능을 평가하기 위해서는 다양한 수직 압력 하에서 전단응력-변위 관계를 측정하고, 토양의 전단 강도를 결정하는 것이 필수적이다. 이러한 토양에 대한 전단응력-변위 관계는 차량의 주행을 위한 추진력-슬립 관계의 예측에 있어서 매우 중요하다. 따라서 노외 차량의 견인력을 예측하는데 있어 전단응력-변위 관계를 특성화하는 것은 중요한 관심사항이 되어, 다양한 방법들이 제안되고 있다.
한편, 차량의 운행과 관련한 토양의 추진력에 대한 강도는 수직 하중에 대한 강도와 전단하중에 대한 강도로 나눌 수 있으며, 이러한 토양 추진력을 측정하기 위한 선행기술로, 공개특허공보 제10-2011-0041777호(2011. 04. 22. 공개)에는, 서보모터를 이용하여 수직 하중을 가하면서 연약지반의 토양에 작용하는 수직 하중에 따른 지반의 침하량을 측정하여 토양 강도와 상관관계가 있는 토양정수를 획득함으로써 연약 지반을 주행하는 궤도차량 또는 휠 차량의 기동성을 분석할 수 있도록 한 서보모터를 이용한 토양강도 측정장치에 관한 기술이 개시되어 있다.
또한, 등록특허공보 제10-1042968호(2011. 06. 14. 등록)에는, 가압용 서보모터를 이용하여 토양에 수직 하중을 가함과 동시에 전단용 서보모터를 이용하여 토양에 전단하중을 가하고, 그 변위를 측정함으로써 전단 강도 계산을 위한 토양정수를 구하여 토양의 전단강도를 예측할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 등록특허공보 제10-2135013호(2020. 07. 11. 등록)에는, 트랙터의 차륜에 의한 토양 침하량을 2D LiDAR 센서를 사용하여 측정하되 트랙터의 트레드 폭과 그 주변의 소정 폭을 모두 커버할 수 있고, 이에 따라 토양의 경사도와 러그 패턴에 의한 침하를 측정할 수 있는 장치에 대한 기술이 개시되어 있다.
또한, 등록특허공보 제10-0879876호(2009. 01. 14. 등록)에는, 매립지의 하부에 순차적으로 매립되는 폐기물의 침하량 및 각 폐기물층의 토질의 온도, 습도, 산도, 전기도도에 대한 정보를 측정하기 위한 계측기기에 관한 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 공개특허공보 제10-2011-0041777호(2011. 04. 22. 공개) 특허문헌 2 : 등록특허공보 제10-1042968호(2011. 06. 14. 등록) 특허문헌 3 : 등록특허공보 제10-2135013호(2020. 07. 11. 등록) 특허문헌 4 : 등록특허공보 제10-0879876호(2009. 01. 14. 등록)
상기 선행기술들 및 종래기술에 따른, 압력 침하 시험장치는, 직사각형(rectangular) 형상의 평판을 사용함으로써, 평판 하부에 작용하는 압력의 분배가 고르지 못하다는 문제점이 있다.
또한, 전단 시험장치는, 전단링에 수직 응력을 가할 때 가압용 서보모터를 사용했기 때문에, 전단에 의한 침하 발생 시, 수직 응력에 변동(fluctuation)이 발생한다는 문제점이 있다.
본 발명은, 크기가 서로 다른 플레이트(plate)를 일정한 속도로 토양에 관입(penetration)시키며, 그때 발생하는 압력과 침하의 관계를 통해 토양의 수직 방향 역학적 특성을 측정하고자 하는 것으로, 원형(circular) 형상의 플레이트를 사용함으로써, 플레이트 하부에 작용하는 압력의 분배를 고르게 하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 전단링(shear ring)에 일정 수직 응력(normal pressure)을 가한 뒤, 토양을 전단시키며, 그때 발생하는 전단 응력(shear stress)과 전단 변위(slip displacement)의 관계를 통해 토양의 수평 방향 역학적 특성을 측정하고자 하는 것으로, 가압용 서보모터 대신 사하중(dead load)을 통해 수직 응력을 구현하여 침하가 발생하여도 수직 응력에 변동이 발생하는 것을 방지하고자 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 전단 시험장치에 있어서, 유압 및 전기모터를 사용하여 전단력을 제공하는 것이 아니라, 전륜기를 회전시키는 것에 의하여 전단링이 회전할 수 있도록 하는 것에 의하여, 초기 구동 토크에 의한 토양의 전단 스트레스 슬립 변위(shear stress-slip displacement)를 정확하게 측정하고자 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 갖는 것으로, [1]트랙터의 3점 히치에 조립되는 3점 히치 결합부(130)와, 지면에 대해서 편평하게 설치되는 시험장치 장착부(110)와, 상기 시험장치 장착부(110)에 대해서 90도로 회전 가능하게 접혀지는 시험장치 보호부(120)로 이루어지는 본체 프레임(100)과, 상기 시험장치 장착부(110)에 나란히 장착되는 압력 침하 시험장치(200) 및 전단 시험장치(300)로 이루어지는, 토양 특성 측정장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [2] 상기 [1]에 있어서, 상기 압력 침하 시험장치(200)는, 유압 실린더(210), 플레이트 샤프트(220) 및 플레이트(230)를 가지며, 상기 유압실린더(210)는, 상기 플레이트(230)를 토양에 관입시키기 위한 유압을 제공하며, 상기 플레이트 샤프트(220)는, 상기 플레이트(230)와 나사 결합되어, 상기 플레이트(230)를 상하로 가이드하며 이동시키고, 상기 플레이트 샤프트(220)에는, 플레이트(230)를 토양에 관입시킬때 작용하는 하중을 측정하기 위한 로드셀(221)이 결합되며, 상기 플레이트(230)를 토양에 관입시킬때 발생하는 침하를 측정하기 위한 변위계(LVDT, 240)를 상기 시험장치 장착부(110)의 하측에 설치하는 것을 특징으로 하는, 토양 특성 측정장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [3] 상기 [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 전단 시험장치(300)는, 전단력 제공부(310), 전단링 샤프트(320), 전단링(330), 스플라인 보스(340), 스플라인 샤프트(350), 토크미터(360) 및 로터리 엔코더(370)를 가지며, 상기 전단력 제공부(310)에서 제공되는 전단력은, 기어박스(312)를 통해서 스플라인 보스(340)로 전달되고, 상기 스를라인 보스(340)가 회전함에 따라, 상기 스플라인 샤프트(350)가 회전하게 되며, 상기 스플라인 샤프트(350)가 회전함에 따라, 전단링 샤프트(320)가 회전하고, 상기 전단링 샤프트(320)가 회전함에 따라, 전단링(330)이 회전하는 것을 트특징으로 하는, 토양 특성 측정장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [4] 상기 [3]에 있어서, 상기 토크미터(360)는, 상기 스플라인 보스(340)와 상기 기어박스(312) 사이에 설치되어, 상기 전단링(330)이 토양을 파괴시킬 때 작용하는 토크를 측정하고, 상기 로터리 엔코더(370)는, 상기 스플라인 보스(340)와 상기 기어박스(312) 사이에 설치되며, 상기 토크미터(360)의 상측 또는 하측에 선택적으로 설치되어, 전단링(330)의 회전 각변위를 측정하는 것을 특징으로 하는, 토양 특성 측정장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [5] 상기 [4]에 있어서, 상기 전단링(330)의 하측에는, 그라우저(332)가 볼트(330)에 의하여 체결되며, 상기 전단링(330)의 상측에는, 무게추(331)를 올려놓는 것에 의하여 사하중을 제공하는 것을 특징으로 하는, 토양 특성 측정장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [6] 상기 [2]에 있어서, 상기 플레이트(230)는, 원형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 토양 특성 측정 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 것으로, 크기가 서로 다른 플레이트(plate)를 일정한 속도로 토양에 관입(penetration)시키며, 그때 발생하는 압력과 침하의 관계를 통해 토양의 수직 방향 역학적 특성을 측정하고자 하는 것으로, 원형(circular) 형상의 플레이트를 사용함으로써, 플레이트 하부에 작용하는 압력의 분배를 고르게 할 수 있다.
또한 본 발명은, 전단링(shear ring)에 일정 수직 응력(normal pressure)을 가한 뒤, 토양을 전단시키며, 그때 발생하는 전단 응력(shear stress)과 전단 변위(slip displacement)의 관계를 통해 토양의 수평 방향 역학적 특성을 측정하고자 하는 것으로, 가압용 서보모터 대신 사하중(dead load)을 통해 수직 응력을 구현하여, 침하가 발생하여도 수직 응력에 변동이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 전단 시험장치에 있어서, 유압 및 전기모터를 사용하여 전단력을 제공하는 것이 아니라, 전륜기를 회전시키는 것에 의하여 전단링이 회전할 수 있도록 하는 것에 의하여, 초기 구동 토크에 의한 토양의 전단 스트레스 슬립 변위(shear stress-slip displacement)를 정확하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 장치가 트랙터의 3점 히치 프레임에 장착된 모습을 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 장치가 트랙터의 3점 히치 프레임에 장착된 모습을 나타내는 측면도
도 3은 본 발명의 압력 침하 시험장치의 개념도
도 4는 본 발명의 압력 침하 시험장치에 사용되는 다양한 플레이트의 제픔 도면
도 5는 본 발명의 전단 시험장치의 개념도
도 6은 본 발명의 전단 시험장치의 일부 확대도
도 7은 본 발명의 전단 시험장치의 전단링에 사하중이 가해진 상태의 개념도
도 8은 본 발명의 전단 시험장치의 전단링에 그라우저가 결합된 상태를 나타내는 개념도
본 발명을 설명함에 있어 종래기술과 동일한 기술 구성에 대하여는 동일한 명칭을 그대로 부여하여 설명한다.
본 발명은, 트랙터의 3점 히치에 조립되는 3점 히치 결합부(130)와, 지면에 대해서 편평하게 설치되는 시험장치 장착부(110)와, 상기 시험장치 장착부(110)에 대해서 90도로 회전 가능하게 접혀지는 시험장치 보호부(120)로 이루어지는 본체 프레임(100)과, 상기 시험장치 장착부(110)에 나란히 장착되는 압력 침하 시험장치(200) 및 전단 시험장치(300)로 이루어지는 것으로, 아래에서는 상기 각각의 구성들에 대해서 도면을 살펴보면서 구체적으로 설명한다.
[본체 프레임(100)]
본 발명의 본체 프레임(100)은, 도 1 및 도 2에 나타나 있는 것과 같이, 아래에서 설명하는 압력 침하 시험장치(200)와 전단 시험장치(300)가 장착되는 구성이다.
상기 본체 프레임(100)은, 도 2에 나타나 있는 것과 같이, 토양 위를 이동하며 토양의 역학적 특성을 측정할 수 있도록, 트랙터 3-point hitch에 맞게 프레임을 설계할 필요가 있다.
즉, 상기 본체 프레임(100)은, 예를들어 트랙터와 같은 농작업기에 설치하는 것으로, 상기 본체 프레임(100)은, 도 2에 나타나 있는 것과 같이, 3점 히치 결합부(130)에 의하여 트랙터의 3점 히치에 결합되도록 설계하는 것이 바람직하다.
또한, 도 1 및 도 2에 나타나 있는 것과 같이, 상기 본체 프레임(100)은, 시험장치 장착부(110)와 시험장치 보호부(120)를 가지며, 3점 히치 결합부(130) 및 시험장치 지지부(140)를 더 가질 수 있다.
상기 시험장치 장착부(110)는, 3점 히치 결합부(130)에 조립되고, 지면에 대해서 편평하게 설치된다.
또한 상기 시험장치 장착부(110)는, 아래에서 설명하는 압력 침하 시험장치(200)와 전단 시험장치(300)가 각각 장착된다. 도 1에서는 좌측에 압력 침하 시험장치(200)를 장착하고, 우측에 전단 시험장치(300)를 장착한 것을 나타내고 있으나, 상기 위치는 서로 바꾸어 설치할 수 있다.
상기 시험장치 보호부(120)는 도 1 및 도 2 에 나타나 있는 것과 같이, 상기 시험장치 장착부(110)에 대해서 90도 회전 가능하게 결합된다.
상기 시험장치 보호부(120)는 트랙터가 이동하는 경우에는, 도 1에 나타나 있는 것과 같이, 상기 압력 침하 시험장치(200)와 전단 시험장치(300)를 보호하기 위하여 90도 접혀진 상태로 결합되며, 트랙터가 정지하고 압력 침하 시험장치(200)와 전단 시험장치(300)에 의하여 토양을 측정하는 경우에는, 도 3 및 도 5에 나타나 있는 것과 같이, 90도 펼쳐진 상태로 결합되며, 상기 펼쳐진 상태의 시험장치 보호부(120)에는, 압력 침하 시험장치(200)와 전단 시험장치(300)를 제어할 수 있는 노트북과 같은 제어기를 배치하여 사용할 수도 있다.
상기 시험장치 지지부(140)는, 도 1 및 도 3에 나타나 있는 것과 같이, 상기 시험장치 장착부(110)의 아래 쪽에 다리 형태로 설치되며, 상기 시험장치 장착부(110)을 지면에 지지할 수 있도록 한다. 그렇지만, 본 발명에서 상기 시험장치 지지부(140)는 항상 지면에 지지하는 것은 아니며, 지면에 지지하지 않은 상태에서 시험을 할 수도 있다.
[압력 침하 시험장치(200)]
본 발명의 압력 침하 시험장치(200)는, 도 3에 나타나 있는 것과 같이, 유압실린더(210), 플레이트 샤프트(220, plate shaft), 플레이트(230, plate)를 포함한다.
상기 유압실린더(210)는, 상기 플레이트(230)를 토양에 관입시키기 위한 유압을 제공한다. 상기 유압실린더(210)에 유압을 인(in)시키기 위해서는 상기 유압 인픗 라인(211)으로 유압을 제공하며, 유압실린더(210)로 유압을 아웃(out)시키기 위해서는 상기 유압 아웃픗 라인(211)으로 유압을 제거한다.
상기 압력 침하 시험장치(200)는, 트랙터로부터 유압을 공급 받아 토양의 압력 침하 관계를 측정하기 위한 장치이다.
상기 플레이트(230)는, 형상을 원형으로 제작하여, 플레이트(230) 하부에 작용하는 압력이 최대한 균일하게 작용하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 4에 나타나 있는 것과 같이, 상기 플레이트(230)의 중심 구멍에는 나사선을 형성하여, 상기 플레이트 샤프트(220)의 끝단에 형성된 나사선과 결합시키는 것에 의하여 , 다양한 크기의 플레이트(230)를 결합하여 시험할 수 있다.
또한, 도 3에 나타나 있는 것과 같이, 상기 플레이트(230)를 토양에 관입시킬 때 작용하는 하중(load)을 측정하기 위해 로드셀(221)은, 플레이트 샤프트(220)에 삽입 결합된다.
또한 상기 플레이트(230)를 토양에 관입시킬 때 발생하는 침하(sinkage)를 측정하기 위해 변위계(LVDT, 240)를, 도 3에 나타나 있는 것과 같이, 상기 시험장치 장착부(110)의 하측에 상기 플레이트 샤프트(220) 근방에 설치한다.
상기 압력 침하 시험장치(200)는, 상기 변위계(240) 및 로드셀(221)의 값을 측정하는 것에 의하여 토양의 압력 침하를 측정하게 된다.
[전단 시험장치(300)]
본 발명의 전단 시험장치(200)는, 도 5 내지 도 8에 나타나 있는 것과 같이, 전단력 제공부(310), 전단링 샤프트(shear ring shaft, 320), 전단링(330), 스플라인 보스(340), 스플라인 샤프트(spline shaft, 350), 토크미터(360) 및 로터리 엔코더(370)를 포함한다.
상기 전단 시험장치는, 예를들어 그라우저(332)가 장착된 전단링(330)을 토양에 관입시키고, 사하중(dead load)을 가하여 일정한 접지압(normal pressure)을 구현한 뒤, 전단링(330)을 회전시켜 토양의 전단 스트레스 슬립 변위(shear stress-slip displacement)를 측정하기 위한 장치이다.
도 5에 나타내고 있는 것과 같이 전단력 제공부(310)는, 전륜기(311)와 전륜기(311)의 회전력을 전달받아 아래에서 설명하는 전단링 샤프트(320)로 전달하기 위한 기어박스(312)로 이루어진다.
또한 상기 전단력 제공부(310)는, 전륜기(311)를 회전시키는 것에 의하여 전단링(330)이 회전할 수 있도록 제작하게 된다.
종래 전단력 제공은 유압모터 또는 전기모터를 사용하였으나, 유압모터 또는 전기모터를 사용하는 경우에는 초기 구동 토크에 의해 토양의 전단 스트레스 슬립 변위를 측정할 수 없었다. 왜냐하면, 모터를 사용하게 되면, 초기 구동을 위하여 기동 토크(starting torque) 이상을 발생시켜야 회전이 가능하게 되며, 따라서 기동 토크 이내에서 토양의 전단이 바생하는 경우에는 그 값을 알 수 없기 때문이다.
상기 전단링 샤프트(320)의 상측에는 스플라인 샤프트(350)를 설치하여, 전단링(330)이 회전하며 발생하는 침하가 구현될 수 있도록 한다.
상기 기어박스(312)에서 발생하는 회전력은, 스플라인 보스(340)를 회전시키게 되며, 상기 스플라인 보스(340)가 회전하는 것에 의하여, 스플라인 샤프트(350)가 회전하게 되며, 상기 스플라인 샤프트(350)가 회전하는 것에 의하여 상기 전단링 샤프트(320)가 회전하게 된다.
상기 전단링(330)에는 사하중을 제공하는 것에 의하여 전단링(330)의 접지압을 일정하게 유지할 수 있도록 한다. 이때 상기 사하중의 제공은, 도 7에 나타나 있는 것과 같이, 상기 전단링(330) 위에 일정한 무게추(331)를 올려 놓는 것에 의하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 그라우저(332)에 의한 토양의 수평 방향 역학적 특성 변화를 측정하기 위하여, 상기 그라우저(332)와 전단링(330)의 결합은 도 8에 나타나 있는 것과 같이, 볼트(333) 체결로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 도 5 및 도 6에 나타나 있는 것과 같이, 상기 전단링(330)과 연결된 스플라인 보스(340)의 상측으로 기어박스(312)의 하측에는 토크미터(torquemeter, 360)와 로터리 엔코더(370)을 각각 설치하여 전단링(330)이 토양을 파괴시킬 때 작용하는 토크를 측정하고, 전단링(330)의 회전 각 변위를 측정하게 된다.
또한, 도 5에 나타나 있는 것과 같이, 상기 전단링(330)이 토양에 관입시킬 때 발생하는 침하(sinkage)를 측정하기 위해 변위계(LVDT, 380)를 상기 시험장치 장착부(110)의 하측에 상기 스플라인 보스(340) 근방에 설치한다.
다만, 상기 변위계(LVDT, 380)와 변위계(LVDT, 240)은 각각 설치할 수도 있으며, 하나만 설치할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 본체 프레임
110 : 시험장치 장착부
120 : 시험장치 보호부
130 : 3점 히치 결합부
140 : 시험장치 지지부
200 : 압력 침하 시험장치
210 : 유압 실린더
211 : 유압 인픗 라인
212 : 유압 아웃풋 라인
220 : 플레이트 샤프트(plate shaft)
221 : 로드셀
230 : 플레이트(plate)
240 : 변위계(LVDT)
300 : 전단 시험장치
310 : 전단력 제공부
311 : 전륜기
312 : 기어박스
320 : 전단링 샤프트(shear ring shaft)
330 : 전단링(shear ring)
331 : 무게추
332 : 그라우저
333 : 볼트
340 : 스플라인 보스(spline boss)
350 : 스플라인 샤프트(spline shaft)
360 : 토크미터(torque meter)
370 : 로터리 엔코더(rotary encorder)
380 : 변위계(LVDT)

Claims (6)

  1. 트랙터의 3점 히치에 조립되는 3점 히치 결합부(130)와, 지면에 대해서 편평하게 설치되는 시험장치 장착부(110)와, 상기 시험장치 장착부(110)에 대해서 90도로 회전 가능하게 접혀지는 시험장치 보호부(120)로 이루어지는 본체 프레임(100)과, 상기 시험장치 장착부(110)에 나란히 장착되는 압력 침하 시험장치(200) 및 전단 시험장치(300)로 이루어지며,
    상기 전단 시험장치(300)는, 전단력 제공부(310), 전단링 샤프트(320), 전단링(330), 스플라인 보스(340), 스플라인 샤프트(350), 토크미터(360) 및 로터리 엔코더(370)를 가지며,
    상기 전단력 제공부(310)는, 전륜기(311)와 전륜기(311)의 회전력을 전달받아 전단링 샤프트(320)로 전달하기 위한 기어박스(312)로 이루어지며,
    상기 전단력 제공부(310)에서 제공되는 전단력은, 기어박스(312)를 통해서 스플라인 보스(340)로 전달되고,
    상기 스플라인 보스(340)가 회전함에 따라, 상기 스플라인 샤프트(350)가 회전하게 되며,
    상기 스플라인 샤프트(350)가 회전함에 따라, 전단링 샤프트(320)가 회전하고,
    상기 전단링 샤프트(320)가 회전함에 따라, 전단링(330)이 회전하고,
    상기 토크미터(360)는, 상기 스플라인 보스(340)와 상기 기어박스(312) 사이에 설치되어, 상기 전단링(330)이 토양을 파괴시킬 때 작용하는 토크를 측정하고,
    상기 로터리 엔코더(370)는, 상기 스플라인 보스(340)와 상기 기어박스(312) 사이에 설치되며, 상기 토크미터(360)의 상측 또는 하측에 선택적으로 설치되어, 전단링(330)의 회전 각변위를 측정하는 것을 특징으로 하는, 토양 특성 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 침하 시험장치(200)는, 유압 실린더(210), 플레이트 샤프트(220) 및 플레이트(230)를 가지며,
    상기 유압실린더(210)는, 상기 플레이트(230)를 토양에 관입시키기 위한 유압을 제공하며,
    상기 플레이트 샤프트(220)는, 상기 플레이트(230)와 나사 결합되어, 상기 플레이트(230)를 상하로 가이드하며 이동시키고,
    상기 플레이트 샤프트(220)에는, 플레이트(230)를 토양에 관입시킬때 작용하는 하중을 측정하기 위한 로드셀(221)이 결합되며,
    상기 플레이트(230)를 토양에 관입시킬때 발생하는 침하를 측정하기 위한 변위계(LVDT, 240)를 상기 시험장치 장착부(110)의 하측에 설치하는 것을 특징으로 하는, 토양 특성 측정장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전단링(330)의 하측에는, 그라우저(332)가 볼트(330)에 의하여 체결되며,
    상기 전단링(330)의 상측에는, 무게추(331)를 올려놓는 것에 의하여 사하중을 제공하는 것을 특징으로 하는, 토양 특성 측정장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 플레이트(230)는, 원형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 토양 특성 측정 장치.
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