KR102403399B1 - 와이어 변위계를 이용한 대형 사면의 다지점 변위 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 사면의 다지점 변위 측정장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다지점 변위 측정장치는 경사면에 설치되는 본체와 본체 내부에 탄성적으로 감겨 있으며 외부로 인출 가능한 와이어를 구비하여 와이어가 본체로부터 인출되는 변위를 계측하는 와이어 변위계, 경사면의 경사방향과 교차되는 방향을 따라 와이어 변위계와 이격되게 경사면에 설치되며, 와이어 변위계로부터 인출된 와이어의 말단이 고정되는 종단말뚝, 와이어 변위계와 종단말뚝 사이를 연결하는 와이어가 거치되는 복수의 중간말뚝을 구비하여, 종단말뚝과 복수의 중간말뚝이 경사방향을 따라 이동되는 변위를 각각 측정가능하다.

Description

와이어 변위계를 이용한 대형 사면의 다지점 변위 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING DISPLACEMENT OF MULTIPLE POINTS FOR LARGE SCALED SLOPE USING WIRE EXTENSOMETER}

본 발명은 지반의 변위를 측정하는 변위계에 관한 것으로서, 특히 와이어 변위계를 이용하여 대형 사면의 복수의 지점의 변위를 함께 측정할 수 있는 변위 측정장치에 관한 것이다.

급격한 기후변화로 인하여 산사태, 홍수 등 자연재해가 증가할 것으로 예측된다. 또한 기후변화로 인하여 저수지의 댐이나 제방 등 구조물의 안전성에 대해서도 우려가 커지고 있다. 특히 국내의 댐과 제방은 60년 이상의 노후화된 경우가 많고, 구조적으로도 코어가 없게 설계된 것이 대부분이어서 위험성이 더 크다. 집중호우에 의해 제체 월류(overtopping), 내부침식(누수 및 댐체 하부에서의 파이핑 현상에 따른 침식) 및 슬라이딩에 따른 붕괴 등의 위험이 지적되고 있다. 예컨대 2018년 7월에 보성군의 모원저수지는 제방둑이 50m 붕괴되었고, 같은 해 10월에는 경주시 안강읍의 저수는 월류로 인해 제방의 붕괴 위험에 처하기도 하였다.

2016년도 기준으로 농어촌공사가 관리하는 대형 저수지 3,377개 중 2,329개(68.7 %)가 건설한지 50년 이상으로 알려져 있다. 지자체가 관리하는 저수지의 경우 안전진단 결과 A부터 E까지의 다섯 단계에서 1,228개가 D와 E 등급으로 나타났으며, 이들 중 354개는 침출수 등이 관측되어 인명 및 재산피해를 낼 우려가 있는 바‘재해위험저수지’로 지정되었다.

저수지의 댐이나 제방은 붕괴시 많은 피해가 우려되는 바 일상적인 안전 모니터링이 필요하다. 마찬가지로 댐, 제방 이외에도 대형 사면의 경우 집중호우나 땅밀림 현상 등으로 인한 피해가 우려되는 경우 실시간 모니터링을 통해 위험 여부를 파악할 필요가 있다.

댐, 제방 및 사면의 안전 모니터링에서 가장 중요한 모니터링 요소는 "지반 변위"이다. 즉 변위계를 이용하여 시간에 따라 지반의 움직임 여부와 움직임 정도를 파악한다. 변위계는 광섬유 센서 방식, 신축 와이어 방식, TRS센서 방식, TTW 센서 방식 등 다양한 종류가 있지만, 와이어 변위계가 가장 널리 사용되고 있다.

도 1은 와이어 변위계가 설치된 상태의 개략적 사시도이며, 도 2는 대형 사면에 복수의 와이어 변위계가 설치된 상태를 나타낸 평면도이다.

도 1을 참고하면, 와이어 변위계(9)의 내부에는 메인와이어(1)가 감겨져 있다. 메인와이어(1)의 끝단을 잡아 당기면 외부로 인출된다. 메인와이어(1)를 길게 설치할 수도 있지만, 일반적으로는 메인와이어(1)를 보조와이어(2)에 연결한다. 보조와이어(2)는 길게 연장되어 지반 변위를 관측하고자 하는 지점에 설치된 말뚝(3)에 고정된다. 사면의 지반 변위는 경사 방향을 따라 일어나기 때문에, 와이어 역시 경사방향을 따라 설치되는 것이 일반적이다. 말뚝(3)이 설치된 지점이 화살표(4)처럼 움직이면, 즉 지반 변위가 발생하면 메인와이어(1)가 감기거나 당겨지게 되는데, 변위계(9)에서는 이를 감지하여 변위를 측정한다.

상기한 바와 같이 와이어 변위계를 설치하면, 하나의 변위계로 한 지점의 지반 변위만 측정할 수 밖에 없다. 대형 사면의 경우에는 복수의 지점에서 지반 변위를 계측해야 하기 때문에, 변위계 역시 복수 개를 설치해야 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 대형 사면(S)에는 6개의 와이어 변위계(9)가 서로 나란하게 설치되어 A~F의 6군데 지점에 대하여 지반 변위를 계측하게 된다.

제방이나 댐과 같이 대형 사면에서는 지반 변위 계측 지점이 많을 수록 안전 모니터링에 유리하지만, 종래와 같은 방법에서는 하나의 변위계로 한 지점만 계측할 수 있는 바 비경제적이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 와이어 변위계를 이용하여 복수의 지점의 지반 변위를 각각 계측할 수 있는 다지점 변위 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다지점 변위 측정장치는, 경사면에 설치되는 본체와, 상기 본체 내부에 탄성적으로 감겨 있으며 외부로 인출 가능한 와이어를 구비하여, 상기 와이어가 상기 본체로부터 인출되는 변위를 계측하는 와이어 변위계; 상기 경사면의 경사방향과 교차되는 방향을 따라 상기 와이어 변위계와 이격되게 상기 경사면에 설치되며, 상기 와이어 변위계로부터 인출된 상기 와이어의 말단이 고정되는 종단말뚝; 상기 와이어 변위계와 종단말뚝 사이를 연결하는 상기 와이어가 거치되며, 상기 와이어의 변위를 계측하는 계측부를 구비하는 적어도 하나의 중간말뚝;을 구비하여, 상기 종단말뚝과 적어도 하나의 상기 중간말뚝이 상기 경사방향을 따라 이동되는 변위를 각각 측정가능한 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 와이어 변위계와 종단말뚝 사이에 상기 와이어가 설치되는 방향은 상기 경사방향에 대하여 양측으로 45도 각도 범위 이내인 것이 바람직하며, 특히 경사방향에 대하여 수직한 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 일 예에서는, 상호 대향되게 배치되어 상기 중간말뚝에 회전가능하게 결합되는 복수의 롤러를 더 구비하며, 상기 와이어는 상기 복수의 롤러 사이에 끼워져, 상기 와이어가 상기 본체로부터 인출 또는 인입시 상기 복수의 롤러와 구름접촉된다.

그리고 상기 롤러의 상면에는 회전 각도를 표시하는 눈금이 표시되어 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 중간말뚝의 상면에는 상기 와이어가 지나는 직하부에 눈금자가 표시되어 있으며, 상기 와이어에도 상기 눈금자와 대응되는 기준점이 표시되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 예에서, 상기 롤러는 톱니 바퀴 형태이며, 상기 와이어에는 상기 톱니 바퀴에 대응되는 요철부가 형성될 수 있다.

본 발명에서는 하나의 와이어 변위계를 이용하여 경사면의 복수의 지점의 지반 변위를 개별적으로 파악할 수 있다는 이점이 있다. 종래에 하나의 변위계로 하나의 지점에 대해서만 지반변위를 파악하는 것에 비하면 매우 경제적이다.

자연재해를 예방하고 모니터링하는 시스템은 새로운 부가가치를 창출하는 것이 아니기 때문에 시설 투자에 소극적일 수 밖에 없다. 그렇다고 하여 안전 모니터링을 소홀히 할 수는 없다. 국민의 안전과 직결되기 때문이다. 따라서 공공 영역의 안전 모니터링 분야에서는 언제나 경제성의 문제가 최고의 기술적 이슈가 된다. 본 발명에 따른 대형 사면의 다지점 변위 측정장치는 최소한의 비용으로 최대의 효과를 낼 수 있는 바, 국민의 안전성 향상에 기여할 수 있을 것이다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 와이어 변위계가 설치된 상태의 개략적 사시도이다.
도 2는 대형 사면에 복수의 와이어 변위계가 설치된 상태를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 다지점 변위 측정장치의 개략적 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 다지점 변위 측정장치의 중간 말뚝의 개략적 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 중간 말뚝의 측면도이다.
도 6은 다지점 변위 측정장치가 대형 사면에 횡방향을 따라 설치된 예를 나타낸 것이다.
도 7은 국소 지반 변위에 따른 와이어의 길이 변화를 설명하기 위한 것이다.
도 8은 중간 말뚝의 다른 예를 나타낸 것이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 일 예에 따른 다지점 변위 측정장치에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 예에 따른 다지점 변위 측정장치의 개략적 구성도이다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 일 예에 따른 다지점 변위 측정장치(100)는 댐, 제방, 산사태 우려 지역 등 경사면에 설치되어, 지반의 움직임 여부 및 정도를 파악하기 위한 것으로서, 와이어 변위계(10), 종단말뚝(60) 및 적어도 하나의 중간말뚝(50)을 구비한다.

와이어 변위계(10)는 본체와, 와이어(20)를 구비한다. 와이어(20)는 본체 내부에 설치된 릴 스프링(태엽스프링) 등에 의하여 탄성적으로 감겨 있으며, 끝단은 본체 외부로 인출되어 있다. 와이어(20)의 끝단을 당기면 본체 내부에 감겨 있던 와이어(20)는 풀리면서 본체 외부로 인출되며, 당기는 힘을 해제하면 릴 스프링의 탄성력에 의하여 본체 내부로 감겨져 들어간다. 와이어의 끝단은 종단말뚝(60)에 고정되는데, 와이어 변위계(20)에 원래 설치되어 있는 와이어(20)만을 사용할 수도 있지만, 본 실시예와 같이 종단말뚝(60)까지의 거리가 긴 경우 보조와이어(30)를 와이어(20)에 연결하여 길이를 연장시킬 수 있다. 와이어 변위계(10)는 와이어(20,30)가 종단말뚝(60)에 고정 설치된 상태를 기준점으로 설정한 후, 와이어(20)가 추가적으로 더 풀려나가거나 감기는 것을 파악하여 변위를 계측한다. 이러한 와이어 변위계는 매우 다양한 형태가 존재하며, 그 작동원리도 다양하다. 본 발명에서는 와이어가 인출 및 인입되는 것을 이용하여 변위를 측정하는 형태의 모든 와이어 변위계를 사용 가능하다. 와이어 변위계는 공지의 장치인 바 더 이상의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

종단말뚝(60)은 경사면의 경사방향과 교차되는 방향을 따라 와이어 변위계(10)와 서로 이격되게 배치된다. 따라서 종단말뚝과 와이어 변위계를 연결하는 직선의 방향, 다르게 말하면 와이어(20,30)가 설치되는 방향은 경사면의 경사방향과 교차되는 방향이다. 바람직하게는 경사방향과 수직한 방향이다. 다만 완전하게 수직할 필요는 없으며, 경사방향에 대하여 좌우로 대략 45°범위 각도로 설치될 수 있다. 종래의 와이어 변위계는 와이어를 가급적 경사방향을 따라 설치하였다. 지반 변위는 경사방향을 따라 일어나므로 경사방향으로 와이어를 설치하는 것이 변위의 파악에 유리하기 때문이다. 그러나 본 발명에서는 와이어를 경사방향이 아닌, 경사방향과 교차 또는 수직한 방향으로 배치하는 것에서 종래기술과 차이가 있다. 이는 하나의 와이어 변위계를 이용하여 복수의 지점에서 지반 변위를 측정하기 위함이다.

종래와 달리, 본 발명에서는 와이어 변위계(10)와 종단말뚝(60) 사이, 즉 와이어(20)를 따라서 적어도 하나의 중간말뚝(50)이 설치된다는 점에 특징이 있다. 종단말뚝(60)이 설치된 지점과 함께, 중간말뚝(50)이 설치되는 지점에서 지반 변위를 파악하므로, 하나의 변위계로 복수의 지점에서 지반 변위를 파악할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 다지점 변위 측정장치의 중간 말뚝의 개략적 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 중간 말뚝의 측면도이다.

도 4 및 도 5를 참고하면, 중간말뚝(50)은 상판부(51)와 기둥부(52)를 구비한다. 기둥부(52)는 지면에 고정되게 설치되며, 상판부(51)는 기둥부(52)의 상측에 수평하게 결합된다. 본 예에서는 상판부(51)의 하측에 볼트부(56)가 형성되며, 기둥부(52)의 상측에는 너트(57)가 결합된다. 볼트부(56)와 너트(57)의 결합에 의하여 상판부(51)가 기둥부(52)에 고정된다. 물론 결합 방식은 다양한 방식으로 변형될 수 있고, 상판부와 기둥부가 일체로 형성되거나, 기둥부 상면을 상판부로 활용할 수도 있다.

상판부(51)에는 계측부가 설치된다. 계측부는 복수의 롤러와, 롤러 위의 눈금 및 눈금자를 포함한다. 복수의 롤러는 상판부(51)에 설치되는데, 본 예에서는 3개의 롤러(53,54,55)가 설치된다. 상판부(51) 위로 보조와이어(30)가 지나가는데, 하나의 롤러(53)는 보조와이어(30)의 하측에, 나머지 두 개의 롤러(54,55)는 보조와이어(30)의 상측에 서로 대향되게 배치된다. 보조와이어(30)는 롤러(53,54,55)들 사이에 개재되어 롤러(53,54,55)와 구름접촉된다. 즉, 보조와이어(30)를 당기거나 밀면 롤러가 보조와이어와 접촉되어 회전되는 구조이다. 예컨대, 종단말뚝(60)이 설치된 지점의 지반이 경사방향을 따라 하측으로 밀리면 보조와이어(30)가 처음 설치된 상태에서 추가적으로 당겨지는데, 이렇게 보조와이어(30)가 일방향 또는 타방향으로 진행(와이어의 인출 또는 인입)하면 롤러(53,54,55)들과 구름접촉되어 롤러를 회전시킨다. 그러나 중간말뚝(50)이 설치된 지점에서 지반변위가 발생하는 경우에는 보조와이어(30)와 해당 중간말뚝에 설치된 롤러(53,54,55)들 사이에서는 상대이동이 발생하지 않고, 보조와이어(30)가 롤러(53,54,55)들에 지지된 상태로 함께 이동하는 구조이다.

한편, 롤러(53,54,55)에는 회전각도를 나타내는 눈금이 표시되어 있다. 그리고 상판부(51)에서 와이어 또는 보조와이어(30)가 지나는 직선상에도 눈금자(56)가 표시되어 있다. 롤러(53,54,55)의 눈금 및 상판부(51)의 눈금자(56)에 대응하여 보조와이어(30)에도 기준점(31)이 표시되어 있다. 와이어(20) 또는 보조와이어(30)를 롤러(53,54,55)들 사이에 설치한 상태에서, 와이어/보조와이어의 기준점(31)과 눈금자(56)의 상호 대응점을 알 수 있다. 마찬가지로 롤러(53,54,55)의 초기 상태도 눈금을 통해서 알 수 있다. 이러한 상태에서 와이어/보조와이어가 롤러에 대하여 상대이동하면 롤러(53,54,55)가 회전한다. 롤러의 회전량은 눈금을 통해 확인할 수 있다. 롤러의 회전량을 알면 와이어/보조와이어가 얼마나 이동했는지를 알 수 있다. 또한 와이어/보조와이어가 상판부(51)에 대해서 상대이동하면 기준점(31)과 대응되는 눈금자(56)의 위치가 변하게 되므로 이를 통해서도 와이어/보조와이어의 변위를 확인할 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 와이어/보조와이어의 이동 거리를 상판부의 눈금자와 와이어의 기준점 사이의 상대변위를 통해, 또는 롤러의 회전각도를 통해 파악할 수 있다.

이하에서는 도면을 참고하여, 상기한 구성으로 이루어진 다지점 변위 측정장치를 이용하여 대형 사면에서 복수의 지점에서 지반 변위를 측정하는 방법에 대하여 설명한다.

도 6은 다지점 변위 측정장치가 대형 사면에 횡방향을 따라 설치된 예를 나타낸 것이다. 먼저 댐이나 제방과 같은 대형 사면에 본 발명에 따른 다지점 변위 측정장치를 설치한다. 설치된 모습은 도 6에 도시되어 있다. 도 6을 참고하면, 와이어 변위계(10)가 사면에 설치되고, 경사방향과 수직한 방향을 따라 4개의 중간말뚝(201,202,203,204)과 종단말뚝(60)이 차례대로 설치되어 있다. 와이어/보조와이어(20,30)는 중간말뚝(201~204)의 롤러들 사이에 개재되어 구름접촉 가능한 상태로 되어 있으며, 종단말뚝(60)에 고정된다. 앞에서 설명한 바와 같이, 초기 설치가 완료되면, 각 중간말뚝(201~204)별로 보조와이어(30)의 기준점이 상판부의 눈금자에서 대응되는 지점을 확인한다. 롤러의 눈금자의 초기 위치도 확인한다. 경사면에 다지점 변위 측정장치를 설치하고, 롤러의 눈금 및 와이어의 기준점과 눈금자의 대응점을 모두 확인하면 측정 준비가 완료된다.

도 7에는 각 지점에서의 지반 변위를 측정하는 방법이 나타나 있다. 도 7을 참고하여 설명한다. 도 7은 경사면에서 참조번호 202번으로 표시된 중간말뚝이 설치된 영역에서 땅밀림 등으로 인하여 경사방향을 따라 하측으로 변위된 경우를 상정한 것이다. 202번 양측에 201 및 203으로 표시된 중간말뚝이 설치된 영역은 변위가 발생하지 않은 경우이다. 도면에는 중간말뚝(201~203)이 서로 가깝게 배치된 것으로 보이지만, 실제로는 수 m에서 수십m까지 벌어져 있으므로 어느 한 지점에서만 변위가 일어날 수 있다. 와이어 변위계는 도면상에서 201번 중간말뚝의 좌측에 배치되어 있고, 종단말뚝은 203번 중간말뚝의 우측에 배치되어 있는 상태이다(도 6 참고).

202번 중간말뚝이 표시된 영역이 점선으로 표시된 것처럼 변위되면, 실선으로 표시된 와이어(w1)는 와이어 변위계로부터 추가적으로 인출되어 점선으로 표시된 것(w2)과 같은 상태가 된다. 즉 원래의 A1, B1, C1 지점은 각각 좌측으로 당겨져서 A2, B2, C2 지점으로 이동하게 된다. 와이어 변위계로부터 와이어가 추가적으로 인출되면서 나타나는 현상이다. 반면 와이어에서 D로 표시된 지점은 와이어가 추가로 인출된 것에 영향을 받지 않기 때문에 원래의 위치를 그대로 유지한다. 마찬가지로, 201번 중간말뚝 영역이 하방으로 변위된 경우라면, A1, B1 지점은 당겨졌겠지만, C1, D1 지점은 원래의 위치를 유지할 것이다. 와이어의 끝단이 배치된 종단말뚝 영역이 이동하였다면, 와이어가 전체적으로 당겨지기 때문에 A1~D1 지점은 모두 당겨지게 된다.

즉, 다지점 변위 측정장치를 설치하고 일정 시간이 경과된 후 중간말뚝의 상판부에 표시된 롤러의 눈금이나, 상판부의 눈금부 및 와이어의 기준점을 보면 어느 지점에서 변위가 있었는지를 알 수 있다. 203번 중간말뚝에서는 와이어와 상판부 사이에 상대변위가 없었고, 201, 202번 중간말뚝에서 와이어와의 상대변위가 확인되었다면, 202번 중간말뚝이 이동된 것을 알 수 있다. 만약 모든 중간말뚝에서 와이어와의 상대변위가 발생하였다면, 이를 통해 종단말뚝 또는 마지막에 배치된 중간말뚝이 지반변위에 의하여 이동했다는 것을 알 수 있다. 변위의 정도는 롤러의 눈금 및 상판부의 눈금자와 와이어의 기준점 사이의 위치 차이를 통해 알 수 있다.

즉, 본 발명에서는 하나의 와이어 변위계에 복수의 중간말뚝을 경사방향과 수직한 방향을 따라 차례대로 배치함으로써, 각 중간말뚝이 배치된 영역이 변위되었는지를 확인할 수 있다. 하나의 변위계로 복수의 지점의 지반변위를 파악할 수 있는 것이다. 종래에는 와이어 변위계와 종단말뚝 사이에 와이어를 경사방향과 나란하게 연장시켜 놓고, 와이어가 추가적으로 인출되는 것을 이용하여 종단말뚝 설치 영역의 지반 변위만을 측정하였다. 하나의 변위계로 하나의 지점에 대한 지반변위만을 측정할 뿐이었다. 그러나 본 발명에서는 와이어를 경사방향과 수직한 방향으로 배치하고, 복수의 중간말뚝의 롤러에 와이어를 거치하여, 와이어와 중말뚝 사이의 상대 변위를 확인할 수 있고, 이를 통해 각 중간말뚝의 변위를 파악할 수 있다. 즉 본 발명은 하나의 와이어 변위계로 복수의 지점의 지반변위를 확인할 수 있다는 이점이 있다.

한편, 본 발명에서는 와이어 변위계에 통신 수단을 설치할 수 있다. 즉 와이어가 거치되어 있는 종단말뚝이나 중간말뚝에 변위가 발생하여 와이어가 초기 설정된 상태에서 추가적으로 인출되거나 인입된 경우에는 통신 수단을 통해 지반 변위 사실을 관제시스템에 통지할 수 있다. 또한 와이어 변위계와 별도로 각 중간말뚝에 설치된 롤러의 회전 각도가 실시간으로 센싱되어 통신수단을 통해 관제시스템에 통지될 수 있다. 예컨대, 국가 중요시설이나 특별 관리가 필요한 시설에서는 실시간 센싱과 통신을 통해 안전성을 집중 모니터링 할 수 있다.

한편, 지금까지는 롤러가 중간말뚝의 상판부에 3개 배치된 것으로 설명하였지만, 도 8에 도시된 바와 같이, 와이어의 상측과 하측에 각각 하나(71,72)씩 배치될 수도 있다. 미설명한 참조번호 76은 눈금자이다. 또한 와이어와 롤러 사이의 슬립 현상이 발생하면 와이어가 이동되어도 롤러가 회전되지 않을 수도 있다. 이에 본 발명의 다른 예에서는 롤러를 톱니바퀴 형태로 형성하고, 와이어에는 톱니 바퀴에 대응되는 요철부를 형성할 수 있다. 또는 롤러를 스프로켓 형태로, 와이어를 체인 형태로 구성할 수도 있을 것이다. 이러한 구성을 통해 와이어의 이동과 롤러의 회전이 일대일로 대응되도록 하면 보다 정확한 변위 센싱이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 하나의 와이어 변위계를 이용하여 경사면의 복수의 지점의 지반 변위를 개별적으로 파악할 수 있다는 이점이 있다. 종래에 하나의 변위계로 하나의 지점에 대해서만 지반변위를 파악하는 것에 비하면 매우 경제적이다.

자연재해를 예방하고 모니터링하는 시스템은 새로운 부가가치를 창출하는 것이 아니기 때문에 시설 투자에 소극적일 수 밖에 없다. 그렇다고 하여 안전 모니터링을 소홀히 할 수는 없다. 국민의 안전과 직결되기 때문이다. 따라서 공공 영역의 안전 모니터링 분야에서는 언제나 경제성의 문제가 최고의 기술적 이슈가 된다. 본 발명에 따른 대형 사면의 다지점 변위 측정장치는 최소한의 비용으로 최대의 효과를 낼 수 있는 바, 국민의 안전성 향상에 기여할 수 있을 것이다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한번 첨언한다.

100 ... 다지점 변위 측정장치
10 ... 와이어 변위계, 20 ... 와이어
30 ... 보조와이어, 50, 201~204 ... 중간말뚝
53~55 ... 롤러, 56 ... 눈금자
60 ... 종단말뚝

Claims (8)

1. 경사면에 설치되는 본체와, 상기 본체 내부에 탄성적으로 감겨 있으며 외부로 인출 가능한 와이어를 구비하여, 상기 와이어가 상기 본체로부터 인출되는 변위를 계측하는 와이어 변위계;
   상기 경사면의 경사방향과 교차되는 방향을 따라 상기 와이어 변위계와 이격되게 상기 경사면에 설치되며, 상기 와이어 변위계로부터 인출된 상기 와이어의 말단이 고정되는 종단말뚝;
   상기 와이어 변위계와 종단말뚝 사이를 연결하는 상기 와이어가 거치되며, 상기 와이어의 변위를 계측하는 계측부를 구비하는 적어도 하나의 중간말뚝;을 구비하여,
   상기 종단말뚝과 적어도 하나의 상기 중간말뚝이 상기 경사방향을 따라 이동되는 변위를 각각 측정가능하며,
   상기 계측부는,
   상호 대향되게 배치되어 상기 중간말뚝에 회전가능하게 결합되는 복수의 롤러를 구비하며,
   상기 와이어는 상기 복수의 롤러 사이에 끼워져, 상기 와이어가 상기 본체로부터 인출 또는 인입시 상기 복수의 롤러와 구름접촉되어, 상기 롤러의 회전량을 알면 상기 와이어의 변위를 계측가능한 것을 특징으로 하는 사면의 다지점 변위 측정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 와이어 변위계와 종단말뚝 사이에 상기 와이어가 설치되는 방향은 상기 경사방향에 대하여 양측으로 45도 각도 범위인 것을 특징으로 하는 사면의 다지점 변위 측정장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 와이어 변위계와 종단말뚝 사이에 상기 와이어가 설치되는 방향은 상기 경사방향에 대하여 수직한 것을 특징으로 하는 사면의 다지점 변위 측정장치.
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5. 제1항에 있어서,
   상기 롤러의 상면에는 회전 각도를 표시하는 눈금이 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 사면의 다지점 변위 측정장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 중간말뚝의 상면에는 상기 와이어가 지나는 직하부에 눈금자가 표시되어 있으며, 상기 와이어에도 상기 눈금자와 대응되는 기준점이 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 사면의 다지점 변위 측정장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 롤러는 톱니 바퀴 형태이며,
   상기 와이어에는 상기 톱니 바퀴에 대응되는 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 사면의 다지점 변위 측정장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 중간말뚝은 기둥부와, 상기 기둥부에 결합되는 상판부를 구비하며,
   상기 복수의 롤러는 상기 상판부에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 사면의 다지점 변위 측정장치.
   
   
   
   
   

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