KR102474677B1 - 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템 - Google Patents

절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템에 관한 것으로서, 일측은 절토면의 내부에 삽입되며, 타측은 수직한 벽체를 형성하여 지반의 전단강도를 보강하는 복수 개의 리인포싱 유닛과, 복수 개의 리인포싱 유닛 각각에 미리 설정된 포인트의 절토면 내부 토사의 유동을 감지하는 복수 개의 디텍팅 유닛 및 복수 개의 리인포싱 유닛의 일측이 절토면 내부로 삽입되면, 복수 개의 디텍팅 유닛이 미리 설정된 포인트에서의 이탈하는 것을 방지하는 픽싱 유닛을 포함하는 기술적 사상을 개시한다.

Description

절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템{Retaining grid system for sensing soil flow of inner space of slope cutting}
본 발명은 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 절토면 내부에 복수 개의 센싱 장치를 지정된 위치에 장착시키며, 절토면 내부에 인입되는 과정에서 복수 개의 센싱 장치가 이탈하지 않도록 하여, 절토면 내부의 토사 이동, 붕괴 현상을 감지하고 토사 재해를 미연에 방지할 수 있도록 하는 시스템에 관한 기술분야이다.
국내 지형조건상 우리나라는 국토 면적의 70%가 산지로 이루어져 있기 ‹š문에 건설 공사를 위해서는 지반의 일부를 절토하여 부지를 형성하는 것이 일반적이다. 특히, 도로와 철도는 산악 지형을 가로질러 형성되는 경우가 많으므로, 절토는 필수적이다.
그러나, 이상 기후로 인해 국지성 호우가 빈번하게 발생함에 따라서 산사태와 토사 유동, 붕괴, 침수 등에 의한 대규모 자연 피해 규모가 지속적으로 증가하고 있다. 이러한 토사 재해를 사전에 방지하기 위하여, 절토면 내부 모니터링 및 위험 경보 시스템을 구축하는 등의 기술이 도입되고 있다.
이와 관련된 선행 특허문헌의 예로서 “비탈면붕괴 감지 경보방법 (등록번호 제10-0505388호, 이하 특허문헌1이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌1에 따른 발명의 경우, 비탈면의 붕괴를 감지하여 이를 신속하게 현장에서 위험을 알림으로서 인명과 물적 피해를 최소화할 수 있도록 하는 비탈면붕괴 감지 경보방법에 관한 것으로서, 원격지인 비탈면에 설치된 통신부가 포함되는 계측장치로부터 계측 데이터를 입력받는 단계와, 계측장치로부터 입력되는 계측 데이터를 이용하여 해당 비탈면의 거동 데이터를 산출하는 단계와, 산출된 거동 데이터가 기 설정된 설정값을 벗어나는 경우 원격지인 비탈면 주위에 설치된 통신부가 포함된 경보수단으로 경보신호를 출력하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “절개지 사면 붕괴 경보 장치 (등록번호 제10-0270886호, 이하 특허문헌2이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌2에 따른 발명의 경우, 절개지 사면 붕괴 경보 장치에 관한 것으로, 절개지의 사면에 설치되어 사면이 붕괴되는 것을 감지하여 소정의 신호를 발생하는 장력감지센서와; 사면이 붕괴되면 경보를 발생하는 경보 장치와; 사면이 붕괴되면 장력감지센서로부터 소정의 신호를 입력받아서 경보 장치를 통하여 경보를 발생시켜 주는 제어부와; 경보 장치 및 제어부의 동작에 필요한 전원을 공급해 주는 전원 공급 장치로 이루어져, 절개지의 사면이 붕괴할 때에 이를 미리 감지하여 경보를 발생함으로써 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “도로 절개지 옹벽 뒷채움 토사 토압계측 장치 (등록번호 제10-0509574호, 이하 특허문헌3이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌3에 따른 발명의 경우, 산비탈의 절토면 전방에 설치되는 도로의 콘크리트 옹벽에 있어서, 산비탈의 절토면에 토사를 뒷채움 작업시 매설되는 토압 측정봉구; 토압 측정봉구의 볼트봉에 누수막이 연결구를 관통하여 체결시키는 체결 나사; 원형 플랜지부의 후방에 누수방지 주름관이 일체로 형성되고, 그 원형 플랜지부에 다수개의 볼트홀이 형성된 누수막이 연결구; 원형 플랜지부의 후방에 밀착되고, 다수개의 볼트홀이 형성되는 원형 개스켓; 전방으로 토압측정 봉구의 계측 눈금봉이 콘크리트 옹벽의 전방으로 돌출되도록 설치되는 한편, 파이프 부재의 후방에 원형 플랜지부가 형성되고, 전방에 옹벽 삽입구가 형성되며, 원형 플랜지부에 다수개의 볼트홀이 형성된 옹벽 관통구; 및 원형 개스켓, 누수막이 연결구 및 옹벽 관통구를 콘크리트 옹벽에 체결시키는 체결 볼트로 구성됨을 특징으로 하는 도로 절개지 옹벽 뒷채움 토사 토압계측 장치를 제공한다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “암반 붕괴 감지시스템 (등록번호 제10-1769105호, 이하 특허문헌4이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌4에 따른 발명의 경우, 암반에 상호 이격되게 형성된 복수개의 설치홀 각각에 설치되고, 일측에는 설치홀 내부로 삽입되게 마련되며 내부에 2개 이상의 공간을 갖는 다중관으로 형성되며 외부압력에 의해 파열가능한 재질로 된 삽입부가 형성되며, 타측은 암반 외부로 돌출되어 암반표면에 밀착 결합되도록 단부에 결합부를 형성시켜 된 복수개의 감지기; 결합부에 설치되고, 삽입부를 이루는 다중관 중 동일 관 또는 서로 다른 관의 일측 단부와 타측 단부의 내측에 각각 위치되어 서로 이격되게 구비되는 양극단자와 음극단자가 마련된 단자부; 삽입부의 다중관 중 양극단자와 음극단자가 모두 설치된 관 내부에 구비되어 양극단자와 음극단자를 서로 전기적으로 연결시켜 주거나 다중관 중 양극단자와 음극단자 중 어느 하나만이 설치된 관 내부에 구비되어 삽입부가 파열하는 경우에만 양극단자와 음극단자를 서로 전기적으로 연결시켜 주도록 마련되며, 흑연막대와 흑연가루와 카본가루와 수용액 중 어느 하나로 된 전도체; 암반의 일측에 설치되어 복수개의 감지기와 유무선 연결되게 마련되고, 각 감지기에 설치된 단자부에 전원을 공급하여 단자부의 전류 흐름유무를 통해 암반의 붕괴여부를 감지하는 현장제어기; 여러 장소의 각 암반에 설치되는 각각의 현장제어기로부터 감지정보를 전달 받아 암반의 붕괴여부를 감시하도록 원격지에 설치되는 관리서버;를 포함하여 이루어진다.
그러나, 기존 선행문헌들에서의 모니터링 및 경보 시스템 등은 토사 속에 인입되서 설치될 때, 토사에 의해서 밀림 현상이 발생하여 지정된 위치에서 이탈하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 이탈을 방지하는 기술 요소의 개선을 필요로 한다.
등록번호 제10-0505388호 등록번호 제10-0270886호 등록번호 제10-0509574호 등록번호 제10-1769105호
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.
첫째, 절토면을 보강할 수 있는 구조물을 설치하고자 한다.
둘째, 절토면 내부의 유동을 센싱할 수 있는 시스템을 마련하고자 한다.
셋째, 절토면 내부의 유동을 센싱하기 위한 장치를 지정된 위치에 고정시키고자 한다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템은 일측은 절토면의 내부에 삽입되며, 타측은 수직한 벽체를 형성하여 지반의 전단강도를 보강하는 복수 개의 리인포싱 유닛(reinforcing unit); 상기 복수 개의 리인포싱 유닛 각각에 미리 설정된 포인트에 설치되어, 상기 절토면 내부 토사의 유동을 감지하는 복수 개의 디텍팅 유닛(detecting unit); 및 상기 복수 개의 디텍팅 유닛 각각에 제공되어, 상기 복수 개의 리인포싱 유닛의 일측이 상기 절토면 내부로 삽입되면, 상기 복수 개의 디텍팅 유닛이 상기 미리 설정된 포인트에서의 이탈하는 것을 방지하는 픽싱 유닛(fixing unit)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 상기 리인포싱 유닛은, 상기 절토면 내부의 토사에 하향 삽입되어 고정 부착되는 인서트부; 지면으로부터 수직한 방향으로 적층되어, 상기 절토면의 외면을 가압하며 보강하는 블록부; 및 상기 인서트부의 타측에 외향하는 방향으로 돌출 연장되어, 상기 블록부에 고정 부착되어, 상기 인서트부와 상기 블록부를 연결하는 익스텐션부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 상기 디텍팅 유닛은, 상기 복수 개의 리인 포싱 유닛이 상기 절토면 내부에 삽입되면, 상기 절토면 내부에서의 상기 미리 설정된 포인트의 위치 좌표 감지하는 로케이션 디텍팅부; 및 상기 로케이션 디텍팅부로부터 감지된 상기 미리 설정된 포인트의 위치 좌표를 이용하여, 지면으로부터 상기 미리 설정된 포인트의 거리를 산출하는 디스턴스 디텍팅부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 상기 디텍팅 유닛은, 상기 미리 설정된 포인트에서 상기 절토면 내부 토사의 토압을 감지하는 프레셔 디텍팅부; 및 상기 미리 설정된 포인트에서 상기 절토면 내부 토사의 수분 농도를 감지하는 모이스쳐 디텍팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 상기 픽싱 유닛은, 상기 복수 개의 디텍팅 유닛 각각에 제공되어, 상기 복수 개의 디텍팅 유닛을 선택적으로 감싸며 고정 부착되는 커버링부; 상기 커버링부의 일측과 타측을 연결하는 조인트부; 및 상기 커버링부의 일측면과 타측면으로부터 연장되어, 상기 조인트부를 수용하여 상기 복수 개의 디텍팅 유닛의 이탈을 방지하는 그립부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 상기 커버링부는, 상기 커버링부의 내면으로부터 방사상으로 내향 돌출 형성되어, 상기 복수 개의 디텍팅 유닛의 외면에 가압력을 선택적으로 발생시켜 고정하는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 상기 커버링부는, 상기 커버링부의 일단의 적어도 하나 이상의 확장면을 형성하여, 상기 복수 개의 리인포싱 유닛의 일측이 상기 절토면 내부로 삽입될 때, 토압을 받는 표면적을 확장시켜주는 와이드 윙부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 상기 커버링부는, 상기 커버링부의 외면의 복수 개의 홀을 형성하여, 상기 커버링부와 상기 복수 개의 디텍팅 유닛의 간극에 토사의 유입을 유인되도록 하는 펀칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 상기 그립부는, 상기 커버링부의 일측과 타측으로부터 연장되며 내측을 향하여 폴딩되어 소정의 공간을 형성하는 한 쌍의 그립바디부; 상기 한 쌍의 그립바디부의 측면에 상기 조인트부가 통과될 수 있도록 홀을 형성하는 인서트홀부; 및 상기 인서트홀부의 내부를 통과하여 상기 소정의 공간에 수용되는 상기 조인트부에 고정 결합되어, 상기 조인트부의 이탈을 방지하는 홀딩부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 상기 그립바디부는, 상기 커버링부의 일측면으로부터 연장되는 그립바디부는, 상기 커버링부의 타측면으로부터 연장되는 그립바디부보다 짧게 형성되어, 상기 한 쌍의 그립바디부는 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 복수 개의 리인포싱 유닛을 통해 절토면과 지반을 보강할 수 있게 된다.
둘째, 절토면 내부에 복수 개의 디텍팅 유닛을 설치하여, 절토면 내부에서의 토사 유동을 센싱할 수 있게 된다.
셋째, 복수 개의 디텍팅 유닛을 미리 설정된 포인트에 고정시켜, 이탈을 방지하고 안정적인 토사 유동 정보를 산출하고자 한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템이 장착된 것을 도시한 절토면의 측단면도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 리인포싱 유닛의 측단면도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 리인포싱 유닛의 블록도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 디텍팅 유닛과 픽싱 유닛의 분해사시도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 디텍팅 유닛의 블록도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 커버링부의 사시도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 픽싱 유닛의 단면도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 픽싱 유닛의 측면도이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 픽싱 유닛의 블록도이다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템이 장착된 것을 도시한 절토면의 측단면도이다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 리인포싱 유닛의 측단면도이다. 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 리인포싱 유닛의 블록도이다. 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 디텍팅 유닛과 픽싱 유닛의 분해사시도이다. 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 디텍팅 유닛의 블록도이다. 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 커버링부의 사시도이다. 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 픽싱 유닛의 단면도이다. 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 픽싱 유닛의 측면도이다. 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 픽싱 유닛의 블록도이다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 경우, 도1에 도시된 바와 같이, 절토면에 설치된 옹벽으로 인해 육안으로 관찰이 불가능한 옹벽 내부와 절토면 내부의 토사 유동을 감지하여, 토사의 붕괴를 미연에 방지하기 위한 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 경우, 리인포싱 유닛(reinforcing unit, 100), 디텍팅 유닛(detecting unit, 200) 및 픽싱 유닛(fixing unit, 300)을 포함하게 된다.
먼저, 리인포싱 유닛(100)의 경우, 도1에 도시된 바와 같이, 일측은 절토면 내부에 삽입되며, 타측은 수직한 벽체를 형성하여 지반의 전단 강도를 보강하는 복수 개의 구성이다.
리인포싱 유닛(100)의 일측은 절토면 내부에 깊숙하게 삽입되어, 절토면 내부에 고정 부착되며, 타측에는 수직한 벽체인 옹벽을 설치하게 된다. 이때, 수직한 벽체와 절토면 사이에는 인장력을 바탕으로 하여 수직한 벽체를 지정된 위치에 설치되도록 하며, 수직한 벽체는 절토된 토지를 다지고 커버하는 역할을 하게 된다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 리인포싱 유닛(100)의 경우, 도3에 도시된 바와 같이, 인서트(insert)부(110), 블록(block)부(120), 익스텐션(extension)부(130)을 포함하게 된다.
먼저, 인서트부(110)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 절토면 내부의 토사에 하향 삽입되어 고정 부착되는 구성이다.
인서트부(110)는 절토면을 경계로 절토가 되지 않은 토지의 내부에 박혀 고정되는 구성이다.
블록부(120)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 지면으로부터 수직한 방향으로 적층되어, 절토면의 외면을 가압하여 보강하는 구성이다.
블록부(120)는 옹벽의 외부에 노출되는 구성으로, 절토면을 지지하고 붕괴를 방지하기 위함으로, 강도가 높으며 내구성이 우수한 소재로 이루어지는 거이 바람직하다.
익스텐션부(130)의 경우, 도2에 도시된 바와 같이, 인서트부(110)의 타측에 외향하는 방향으로 돌출 연장되어, 블록부(120)에 고정 부착되어, 인서트부(110)와 블록부(120)를 연결하는 구성이다.
익스텐션부(130)는 일측은 인서트부(110)에 고정 연결되고 타측은 블록부(120)에 거치된다. 즉, 익스텐션부(130)는 절토면을 경계로 하여, 절토면과 블록부(120)의 사이 공간을 채우는 채움 토사에 삽입된다. 익스텐션부(130)는 인서트부(110)와 블록부(120) 사이에 장력을 발생시키며, 장력에 의해 블록부(120)는 절토면은 가압할 수 있게 되는 것이다.
디텍팅 유닛(200)의 경우, 복수 개의 리인포싱 유닛(100) 각각에 미리 설정된 포인트에 설치되어, 절토면 내부 토사로부터의 미리 설정된 포인트의 위치 정보를 감지하는 복수 개의 구성이다.
디텍팅 유닛(200)이 설치되는 미리 설정된 포인트는, 주로 절토면 내부의 토사에 삽입되는 인서트부(110)의 영역 중 어느 한 부위를 포인트로 설정할 수 있게 된다.
디텍팅 유닛(200)은 인서트부(110)가 절토면 내부로 삽입될 때 함께, 절토면 내부로 삽입되어 절토면 내부에 응집된 토사 속에 파묻혀, 토사의 유동을 감지할 수 있게 되는 것이다. 따라서, 디텍팅 유닛(200)은 토사 속에서 부식되거나 손상되지 않는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 디텍팅 유닛(200)의 경우, 도5에 도시된 바와 같이, 로케이션 디텍팅(location detecting)부(210), 디스턴스 디텍팅(distance detecting)부(220), 프레셔 디텍팅(pressure detecting)부(230) 및 모이스쳐 디텍팅(moisture detecting)부(240)를 포함하게 된다.
먼저, 로케이션 디텍팅부(210)의 경우, 복수 개의 리인포싱 유닛(100)이 절토면 내부에 삽입되면, 절토면 내부에서의 미리 설정된 포인트의 위치 좌표를 감지하는 구성이다.
디스턴스 디텍팅부(220)의 경우, 로케이션 디텍팅부(210)로부터 감지된 미리 설정된 포인트의 위치 좌표를 이용하여, 지면으로부터 미리 설정된 포인트의 거리를 산출하는 구성이다.
디스턴스 디텍팅부(220)는 미리 설정된 포인트에서의 위치 좌표를 이용하여, 현재 미리 설정된 포인트에서의 지면으로부터의 거리뿐만 아니라, 미리 설정된 포인트에서의 절토면 경계까지의 거리 또는 미리 설정된 포인트에서 블록부(120) 까지의 거리를 산출할 수 있게 된다.
디스턴스 디텍팅부(220)로부터 산출된 거리 데이터는 실시간으로 산출되며, 측정 거리에 변화가 있을 경우, 토사의 유동을 센싱할 수 있게 된다.
프레셔 디텍팅부(230)는 미리 설정된 포인트에서의 토압을 감지하는 구성이다.
프레셔 디텍팅부(230)의 내부에는 소정의 유체가 존재하며, 미리 설정된 포인트에서 토압이 발생하면, 유체에 압력이 가해져 토압의 변화를 실시간으로 감지할 수 있으며, 측정된 토압 데이터에 변화가 있을 경우, 토사의 유동을 예측할 수 있게 된다.
모이스쳐 디텍팅부(240)는 미리 설정된 포인트에서 절토면 내부 토사의 수분 농도를 감지하는 구성이다.
모이스쳐 디텍팅부(240)에는 전극이 내장되어 있으며, 토사 속의 수분 함량에 따라 변하는 저항 값으로부터 토사 속의 수분을 감지할 수 있게 된다.
모이스쳐 디텍팅부(240)는, 침투수가 토사 속에 스며들 경우 토사 속의 수분을 감지할 수 있으며, 침투수로 인해 절토면의 유실이 되거나 붕괴되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
픽싱 유닛(300)의 경우, 도1 및 도4에 도시된 바와 같이, 복수 개의 디텍팅 유닛(200) 각각에 제공되어, 복수 개의 리인포싱 유닛(100)의 일측이 절토면 내부로 삽입되면 복수 개의 디텍팅 유닛(200)이 미리 설정된 포인트에서 이탈하는 것을 방지하는 구성이다.
픽싱 유닛(300)은 복수 개의 디텍팅 유닛(200)이 절토면 내부로 진입할 때, 토사로 인해 밀리는 것을 방지하고 미리 설정된 포인트에 고정된 채로 토사 속으로 유입될 수 있도록 도와줄 수 있게 된다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 픽싱 유닛(300)의 경우, 도4 및 도9에 도시된 바와 같이, 커버링(covering)부(310), 조인트(joint)부(320) 및 그립(grip)부(330)를 포함하게 된다.
먼저, 커버링부(310)의 경우, 도4 및 도6에 도시된 바와 같이, 복수 개의 디텍팅 유닛(200) 각각에 제공되어 복수 개의 디텍팅 유닛(200)을 선택적으로 감싸며 고정 부착되는 구성이다.
커버링부(310)는 복수 개의 디텍팅 유닛(200)의 전체 또는 일부를 선택적으로 수용하여, 복수 개의 디텍팅 유닛(200)을 보호하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 커버링부(310)는, 돌출부(311), 와이드 윙(wide-wing)부(312) 및 펀칭(punching)부(313)을 포함하게 된다.
먼저, 돌출부(311)의 경우, 도6 및 도7에 도시된 바와 같이, 커버링부(310)의 내면으로부터 방사상으로 내향 돌출 형성되어 복수 개의 디텍팅 유닛(200)의 외면에 가압력을 선택적으로 발생시켜 고정하는 구성이다.
돌출부(311)는, 커버링부(310)로 인해 디텍팅 유닛(200)을 감쌀 때, 디텍팅 유닛(200)의 외면에 맞닿게 되어 디텍팅 유닛(200)을 가압할 수 있게 된다.
돌출부(311)는 방사상으로 내향 돌출되는데 있어서, 적어도 하나 이상의 돌출부(311)가 형성되며, 디텍팅 유닛(200)의 지름, 크기에 따라서 돌출부(311)의 위치는 유동적으로 배치된다. 돌출부(311)의 개수와 배치에 따라서 디텍팅 유닛(200)에 선택적이며 독립적인 가압력을 발생시킬 수 있게 된다.
아울러, 커버링부(310)의 내주면에는 주름 형상을 한 돌출부(311)가 연속적으로 형성될 수 있으며, 주름 형상의 돌출부(311)는 디텍팅 유닛(200)의 외면을 선택적으로 가압하여 커버링부(310)로부터의 이탈되는 것을 방지할 수도 있게 된다.
와이드 윙부(312)의 경우, 도6 및 도7에 도시된 바와 같이, 커버링부(310)의 일단에 적어도 하나 이상의 확장면을 형성하여 복수 개의 리인포싱 유닛(100)의 일측이 절토면 내부로 삽입되면, 토압을 받는 표면적을 확장시켜주는 구성이다.
와이드 윙부(312)는 커버링부(310)가 장착된 디텍팅부가 절토면 내부로 삽입될 때, 디텍팅부가 받는 토압을 와이드 윙부(312)로 분산시켜 디텍팅 유닛(200)이 이탈을 방지할 수 있게 된다.
아울러, 와이드 윙부(312)는 도8에 도시된 바와 같이, 선택적으로 와이드 윙부(312)의 각도를 조절할 수 있다. 예컨대, 와이드 윙부(312)는 도8의 (a)와 같이, 커버링부(310)를 기준으로 수직한 방향으로 각도를 설정하거나, 도8의 (b)와 같이 커버링부(310)의 전면을 향하도록 설정할 수 있으며, 도8의 (c)와 같이, 커버링부(310)의 후면을 향하도록 각도의 설정이 가능하다. 이는 토사의 성질에 따라서, 와이드 윙부(312)의 각도를 조절하여, 토압력을 분산시켜 인서트부(110)가 원활하게 인입되도록 하여 디텍팅 유닛(200)의 이탈을 방지하기 위한 것이다.
펀칭부(313)의 경우, 도6에 도시된 바와 같이, 커버링부(310)의 외면에 복수 개의 홀을 형성하여, 커버링부(310)와 복수 개의 디텍팅 유닛(200)의 간극에 토사의 유입을 유인되도록 하는 구성이다.
위에서 상술한 바와 같이, 커버링부(310)는 복수 개의 디텍팅 유닛(200)의 전체 또는 일부를 커버하게 된다. 만약, 커버링부(310)가 복수 개의 디텍팅 유닛(200)의 전면을 커버하게 될 경우에는 토사 유동에 대한 정보를 센싱하지 못하게 된다. 따라서, 펀칭부(313)를 통해 커버링부(310)가 복수 개의 디텍팅 유닛(200)의 전면은 커버하더라도, 복수 개의 홀로 하여금 커버링부(310)와 복수 개의 디텍팅 유닛(200)의 간극으로 토사가 유입되도록 하여 토압과 토사의 수분 농도를 감지할 수 있게 된다.
조인트부(320)의 경우, 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 커버링부(310)의 일측과 타측을 연결하는 구성이다.
조인트부(320)의 외면에는 나선형의 고랑이 형성되어, 커버링부(310)의 일측과 타측에 형성되는 그립부(330)에 수용되어 커버링부(310)의 일측과 타측이 연결될 수 있게 된다.
그립부(330)의 경우, 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 커버링부(310)의 일측과 타측으로부터 연장되어, 조인트부(320)를 수용하여 복수 개의 디텍팅 유닛(200)의 이탈을 방지하는 구성이다.
본 발명에 따른 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템의 그립부(330)의 경우, 도4 및 도7에 도시된 바와 같이, 그립바디(grip body)부(331), 인서트홀(insert hole)부(332) 및 홀딩(holding)부(333)를 포함하게 된다.
그립바디부(331)의 경우, 도7에 도시된 바와 같이, 커버링부(310)의 일측면과 타측면으로부터 연장되며, 내측을 향하여 폴딩되어 소정의 공간을 형성하는 한 쌍의 구성이다.
일반적으로 도7의 (a)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 그립바디부(331)는 대칭되도록 형성될 수 있다.
또한, 그립바디부(331)는 도7의 (b)에 도시된 바와 같이, 커버링부(310)의 일측면으로부터 연장되는 그립바디부(331a)는, 커버링부(310)의 타측면으로부터 연장되는 그립바디부(331b) 보다 짧게 형성되어, 한 쌍이 그립바디부(331)는 비대칭으로 형성될 수 있다. 비대칭으로 형성된 한 쌍의 그립바디부(331)는 커버링부(310)의 전체 표면적을 증가되며, 토압력에 대항하는 면적을 더욱더 확장할 수 있게 된다.
인서트홀부(332)는, 도4 및 8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 그립바디부(331)의 측면에 조인트부(320)가 통과될 수 있도록 홀을 형성하는 구성이다.
인서트홀부(332)는 그립바디부(331)의 측면에 형성되는데, 한 쌍의 그립바디부(331)가 대칭일 경우에는 한 쌍의 그립바디부(331)에 동일한 사이즈의 홀을 형성하게 된다.
반면, 비대칭으로 형성되는 그립바디부(331)의 경우, 일측면의 그립바디부(331)의 인서트홀부(332)는 원형에 가깝게 형성되고, 타측면의 그립바디부(331)의 인서트홀부(332)는 타원형으로 형성되어 일측면과 타측면에는 서로 다른 크기의 인서트홀부(332)를 형성하게 된다. 이에 따라서 일측면의 인서트홀부(332)를 통과하는 조인트부(320)는 꽉 맞게 체결되도록 하며, 타측면의 인서트홀뷰룰 통과하는 조인트부(320)는 회전 또는 이동이 가능한 공간이 구비되어, 디텍팅부의 크기에 따라서 체결되는 위치를 조절할 수 있게 된다.
홀딩부(333)는, 도4 및 8에 도시된 바와 같이, 인서트홀부(332)의 내부를 통과하여 소정의 공간에 수용되는 조인트부(320)에 고정 결합되어, 조인트부(320)의 이탈을 방지하는 구성이다.
홀딩부(333)에는 조인트부(320)가 끼워질 수 있는 소정의 홀이 형성되어, 소정의 홀에 조인트부(320)가 체결되어 고정될 수 있도록 한다.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
1: 절토면 토사 2: 채움 토사
100: 리인포싱 유닛 110: 인서트부
120: 블록부 130: 익스텐션부
200: 디텍팅 유닛 210: 로케이션 디텍팅부
220: 디스턴스 디텍팅부 230: 프레셔 디텍팅부
240: 모이스쳐 디텍팅부 300: 픽싱 유닛
310: 커버링부 311: 돌출부
312: 와이드 윙부 313: 펀칭부
320: 조인트부 330: 그립부
331: 그립바디부 332: 인서트홀부
333: 홀딩부

Claims (10)

  1. 일측은 절토면의 내부에 삽입되며, 타측은 수직한 벽체를 형성하여 지반의 전단강도를 보강하는 복수 개의 리인포싱 유닛(reinforcing unit);
    상기 복수 개의 리인포싱 유닛 각각에 미리 설정된 포인트에 설치되어, 상기 절토면 내부 토사의 유동을 감지하는 복수 개의 디텍팅 유닛(detecting unit); 및
    상기 복수 개의 디텍팅 유닛 각각에 제공되어, 상기 복수 개의 리인포싱 유닛의 일측이 상기 절토면 내부로 삽입되면, 상기 복수 개의 디텍팅 유닛이 상기 미리 설정된 포인트에서의 이탈하는 것을 방지하는 픽싱 유닛(fixing unit)을 포함하되,
    상기 리인포싱 유닛은,
    상기 절토면 내부의 토사에 하향 삽입되어 고정 부착되는 인서트부;
    지면으로부터 수직한 방향으로 적층되어, 상기 절토면의 외면을 가압하며 보강하는 블록부; 및
    상기 인서트부의 타측에 외향하는 방향으로 돌출 연장되어, 상기 블록부에 고정 부착되어, 상기 인서트부와 상기 블록부를 연결하는 익스텐션부를 포함하며,
    상기 디텍팅 유닛은,
    상기 복수 개의 리인 포싱 유닛이 상기 절토면 내부에 삽입되면, 상기 절토면 내부에서의 상기 미리 설정된 포인트의 위치 좌표 감지하는 로케이션 디텍팅부;
    상기 로케이션 디텍팅부로부터 감지된 상기 미리 설정된 포인트의 위치 좌표를 이용하여, 지면으로부터 상기 미리 설정된 포인트의 거리를 산출하는 디스턴스 디텍팅부;
    상기 미리 설정된 포인트에서 상기 절토면 내부 토사의 토압을 감지하며, 내부에 소정의 유체가 존재하여 상기 미리 설정된 포인트에서 상기 토압이 발생하면 상기 소정의 유체에 압력이 가해져 상기 토압의 변화를 실시간으로 감지하는 프레셔 디텍팅부; 및
    상기 미리 설정된 포인트에서 상기 절토면 내부 토사의 수분 농도를 감지하는 모이스쳐 디텍팅부를 포함하며,
    상기 픽싱 유닛은,
    상기 복수 개의 디텍팅 유닛 각각에 제공되어, 상기 복수 개의 디텍팅 유닛을 선택적으로 감싸며 고정 부착되는 커버링부;
    상기 커버링부의 일측과 타측을 연결하는 조인트부; 및
    상기 커버링부의 일측면과 타측면으로부터 연장되어, 상기 조인트부를 수용하여 상기 복수 개의 디텍팅 유닛의 이탈을 방지하는 그립부를 포함하며,
    상기 커버링부는,
    상기 커버링부의 내면으로부터 방사상으로 내향 돌출 형성되어, 상기 복수 개의 디텍팅 유닛의 외면에 가압력을 선택적으로 발생시켜 고정하는 돌출부; 및
    상기 커버링부의 일단의 적어도 하나 이상의 확장면을 형성하여, 상기 복수 개의 리인포싱 유닛의 일측이 상기 절토면 내부로 삽입될 때, 토압을 받는 표면적을 확장시켜주는 와이드 윙부를 포함하며,
    상기 와이드 윙부는,
    선택적으로 각도를 조절하여, 토압력을 분산시켜 상기 인서트부가 원활하게 인입되도록 하여 상기 디텍팅 유닛의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는, 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 커버링부는,
    상기 커버링부의 외면의 복수 개의 홀을 형성하여, 상기 커버링부와 상기 복수 개의 디텍팅 유닛의 간극에 토사의 유입을 유인되도록 하는 펀칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 그립부는,
    상기 커버링부의 일측과 타측으로부터 연장되며 내측을 향하여 폴딩되어 소정의 공간을 형성하는 한 쌍의 그립바디부;
    상기 한 쌍의 그립바디부의 측면에 상기 조인트부가 통과될 수 있도록 홀을 형성하는 인서트홀부; 및
    상기 인서트홀부의 내부를 통과하여 상기 소정의 공간에 수용되는 상기 조인트부에 고정 결합되어, 상기 조인트부의 이탈을 방지하는 홀딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 그립바디부는,
    상기 커버링부의 일측면으로부터 연장되는 그립바디부는, 상기 커버링부의 타측면으로부터 연장되는 그립바디부보다 짧게 형성되어, 상기 한 쌍의 그립바디부는 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 절토면 내부의 토사 유동 센싱을 위한 옹벽 그리드 시스템.
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