KR102535710B1 - 공동조사를 위한 소형 gpr 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구 - Google Patents

공동조사를 위한 소형 gpr 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구 Download PDF

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Abstract

이 발명은 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구에 관한 것으로서, 특히 작업 이동 거리를 정확하게 측정할 수 있도록 탐사 차량의 휠에 구비된 이동 거리 측정기가 작업 장소로의 이동, 작업 과정에서 외부의 이물체와 부딪치거나 충격으로 인하여 변형 또는 파손되는 것을 방지하여 수명이 연장될 수 있는 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구에 관한 것이다.

Description

공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구{DEVICE FOR PROTECTING BREAKAGE FOR THE MOVEMENT DISTANCEMETER OF THE MINIATURE GPR DISCOVERY VEHICLES FOR THE JOINT INVESTIGATION}
이 발명은 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구에 관한 것으로서, 특히 작업 이동 거리를 정확하게 측정할 수 있도록 탐사 차량의 휠에 구비된 이동 거리 측정기가 작업 장소로의 이동, 작업 과정에서 이물체와 부딪치거나 충격으로 인하여 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있는 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구에 관한 것이다.
일반적으로 지중 매설물, 건물 및 교량 등의 구조물은 시간이 경과함에 따라 변형이 발생하므로 안전성과 수명연장을 위한 방안 유지관리가 요구되며, 구조물의 검사, 점검, 계측 그리고 안전성 판단 등이 필요하다.
구조물을 검사는 지표 투과 레이다(GPR;Ground Penetrating Rader) 탐사장치를 이용하여 검사할 수 있다.
GPR 탐사장치는 송신 안테나로 전자파를 지표면이나 구조물의 표면으로부터 안쪽으로 입사 시킨 후, 매질 경계면에서 반사되어 돌아오는 파를 수신 안테나를 통하여 수신하여 이를 저장하고 다양한 신호처리 과정을 거쳐 탐사 대상의 매질과 위치, 크기, 깊이 등의 정보를 판단할 수 있게 된다.
이러한 GPR 탐사장치는 빛이나 음파의 특성인 전파, 반사, 굴절, 회절, 간섭, 감쇠, 발산, 분산, 흡수 등과 같은 전자파의 파동 특성을 이용한 것으로, 매질 특성이 달라지는 경계면에서 그 일부가 반사되고 일부는 다른 매질 층으로 투과하여 계속 진행된다.
전자파의 전파 속도와 파장은 전자파가 통과하는 각 매질의 특성에 따라 달라지고, 반사 특성은 서로 다른 매질간의 유전 상수차에 의해 달라지고, GPR 탐사장치는 이를 이용하여 탐사 대상의 위치와 크기 등의 특성을 알 수 있다. 즉, GPR 탐사장치는 전자기파를 송출하고 반사되어 되돌아온 수신파의 지연시간과 신호의 세기를 이용하여 지하에 대한 탐사정보가 생성되도록 구비되고, 등록특허공보 제10-1588215호(2016.01.19) 및 등록특허공보 제10-1865016호(2018.05.30)에 다양하게 제안되었다.
도로 하부에 발생한 싱크홀인 공동으로 도로가 함몰되는 땅꺼짐 사고를 사전에 방지하기 위해 지표 투과 레이더 탐사장치를 활용한 공동탐사를 실시하고 있다.
현재 공동탐사 수행과정은 첫번째 도로를 주행하며 GPR 탐사를 실시하고, 두번째 획득한 데이터를 분석하여 공동 분포여부를 파악하고, 세 번째 분석된 공동의 위치 정보를 기반으로 현장에서 확인하여 공동의 위치를 표시하는 방식으로 이루어지게 된다.
공동 탐사가 이러한 방식으로 이루어지는 과정에서 도로를 주행하는 차량은 GPS 신호에 따라 이동 거리가 산출되도록 하였으나, GPS 신호의 오차로 인하여 정확한 이동 거리의 산출이 어려운 문제점이 있었다.
한편, 회전식 감지센서를 이용하여 이동 거리가 산출되도록 한 기술이 제안되었고, 제안된 기술은 휠의 외주연부에 감지센서의 헤드가 맞대어져 휠의 회전과 동시에 감지센서의 헤드가 구동됨으로써, 이동 거리가 측정, 산출되도록 하였으나, 휠의 표면에 일정한 압력이 가해지도록 하는 구조가 복잡하며, 외부로 노출됨으로써, 작업 또는 이동과정에서 주변 물체와 접촉이 발생될 경우 감지센서의 헤드가 변형 및 파손되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1588215호(2016.01.19) 등록특허공보 제10-1865016호(2018.05.30)
이 발명은 작업 이동 거리가 정확하게 측정될 수 있도록 하는 가운데 작업 장소로의 이동, 작업 과정에서 외부의 이물체와 부딪쳐 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.
이 발명은 지하 공동구 탐사 차량의 휠에 구비되어 작업 이동 거리를 측정하는 이동 거리 측정기가 변형, 파손되는 것을 막도록 구비된 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구(A)에 있어서, 상기 파손 방지구(A)는 휠(WH)의 중심에 구비된 조인트홈(JG)에 조인트(10)의 타측이 소정 길이로 노출되게 일측이 삽입되도록 구비되고, 상기 노출된 조인트(10)의 단부에 거리 측정 헤드(20)가 결합되게 구비되어지고, 상기 거리 측정 헤드(20)가 브라켓 로드(310)를 갖는 헤드 브라켓(30)에 결합되게 구비되어지고, 상기 브라켓 로드(310)가 탐사 차량에 구비된 지지 브라켓(40)의 유동 마운트(410)에 결합됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 조인트홈(JG)은 일측이 막힌 폐쇄부(50)를 가지며, 타측이 오픈된 오픈부(51)를 갖는 수평 원통형태를 갖도록 구비되되, 상기 폐쇄부(50)에 클러치홈부(52)가 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 클러치홈부(52)는 폐쇄부(50)의 수직면에서 소정 깊이의 직사각홈 형태를 갖도록 구비되되, 상기 직사각홈의 양측단부에 경사진 형태를 갖는 가이드부(521)가 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 조인트(10)는 일측단부에 클러치부재(110)가 결합되어지되, 상기 클러치부재(110)는 조인트홈(JG)에 슬라이드식으로 끼워지는 조인트 헤드(111)에 단턱형태를 갖는 끼움부(112)가 구비되어 상기 조인트(10)의 일측단부 내측에 끼워지게 결합됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 조인트(10)는 임의 방향으로 굽힘이 자유로운 코일 스프링의 형태를 갖도록 구비되어지고, 상기 조인트 헤드(111)는 일측단부에 클러치돌부(111-1)가 구비되어지고, 상기 끼움부(112)는 외주연부에 나선형태를 갖는 일측 끼움 가이드부(113)가 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 거리 측정 헤드(20)는 헤드 몸체(210)의 일측에 회전 가능하게 구비된 헤드축(220)이 소정 길이로 돌출되게 구비되고, 상기 헤드축(220)의 외주연부에 나선형태를 갖는 타측 끼움 가이드부(221)가 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 헤드 브라켓(30)은 거리 측정 헤드(20)가 감싸여지는 형태를 갖도록 구비되어지고, 상기 브라켓 로드(310)는 원통형태를 갖는 것으로, 상부를 향하여 소정 길이로 연장되게 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지 브라켓(40)은 탐사 차량에 결합되는 것으로 관통홀(401-1)을 갖는 수평패널(401)의 일측 단부에 수직패널(402)의 상부가 절곡된 형태를 갖도록 구비되어지고, 상기 수평패널(401)과 수직패널(402)이 절곡된 하부 내측에 각각 보강 리브(403)가 구비되어지고, 상기 수직패널(402)은 볼트(BT)에 의하여 탐사 차량에 결합되는 고정홀(402-1)이 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정홀(402-1)은 +형태를 갖도록 구비되어 볼트(BT)를 기준으로 상하, 좌우로 일정 간격으로 이동 가능하게 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 유동 마운트(410)는 링형태를 갖는 아우터 마운트 부재(411)의 외주연부에 지지 브라켓(40)의 관통홀(401-1)이 삽입되는 삽입홈(412)이 구비되고, 상기 아우터 마운트 부재(411)의 내주연부로부터 일정 간격으로 이격된 것으로, 상기 헤드 브라켓(30)의 브라켓 로드(310)가 억지끼워맞춤으로 끼워지게 결합되는 중공형태를 갖는 인너 마운트 부재(413)가 구비되어지고, 상기 아우터 마운트 부재(411)의 내주연부와 인너 마운트 부재(413)의 외주연부에 적어도 2개 이상의 아암부재(414)가 연결되도록 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 아암부재(414)는 인너 마운트 부재(413)의 중심을 기준으로 부채꼴형태를 갖도록 배열됨을 특징으로 한다.
그리고 상기 유동 마운트(40)는 고무로 구비됨을 특징으로 한다.
이 발명은 휠의 외측으로 노출되게 구비된 거리 측정 헤드의 헤드축이 굽힘이 자유로운 코일 스프링의 형태를 갖는 조인트에 의하여 휠의 중심에 결합되도록 함으로써, 작업 이동 거리가 정확하게 측정될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이를 통해 작업 장소로의 이동, 작업 과정에서 외부의 이물체와 부딪치거나 충격으로 인하여 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이를 통해 수명이 더 연장될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고 거리 측정 헤드에 구비된 브라켓 로드가 지지 브라켓의 유동 마운트에 결합됨으로써, 외부로부터의 접촉이나 충격이 발생될 경우, 일정 한도 내에서 유동이 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도1은 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구가 탐사 차량에 구비된 상태를 도시한 정면도.
도2는 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구를 도시한 사시도.
도3은 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구를 분리하여 도시한 사시도.
도4는 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구의 내외부를 절개하여 도시한 사시도.
도5는 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구를 도시한 횡단면도.
도6은 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구에 있어 외부로부터 하중이나 충격이 작용되었을 때의 조인트의 변형을 도시한 횡단면도.
이 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구가 탐사 차량에 구비된 상태를 도시한 정면도이고, 도2는 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구를 도시한 사시도이고, 도3은 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구를 분리하여 도시한 사시도이고, 도4는 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구의 내외부를 절개하여 도시한 사시도이고, 도5는 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구를 도시한 횡단면도이고, 도6은 이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구에 있어 외부로부터 하중이나 충격이 작용되었을 때의 조인트의 변형을 도시한 횡단면도이다.
이 발명에 따른 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구(A)는 작업 장소로의 이동, 작업 과정에서 외부의 이물체와 부딪치거나 충격으로 인하여 변형 또는 파손되는 것을 방지하여 수명이 연장될 수 있도록 한 것으로, 도 1 내지 도6에 도시된 바와 같이, 휠(WH)의 중심에 구비된 조인트홈(JG)에 조인트(10)의 타측이 소정 길이로 노출되게 일측이 삽입되도록 구비되고, 상기 노출된 조인트(10)의 단부에 거리 측정 헤드(20)가 결합된다.
여기에서, 상기 조인트홈(JG)은 휠(WH)의 회전량이 거리 측정 헤드(20)의 헤드축(220)에 연동되도록 하는 가운데 외부로부터 충격이나 하중이 작용하게 될 경우, 파손 또는 변형되는 것을 방지하기 위한 조인트(10)가 일정 깊이로 삽입된 상태가 유지된다.
이를 위해, 상기 조인트홈(JG)은 일측이 막힌 폐쇄부(50)를 가지며, 타측이 오픈된 오픈부(51)를 갖는 수평 원통형태를 갖도록 구비되고, 상기 폐쇄부(50)에 클러치 홈부(52)가 구비되어 회전력이 전달되는 과정에서 미끄럼이 발생되는 것을 방지하여 정확한 회전력이 거리 측정 헤드(20)로 전달된다.
이러한 상기 클러치홈부(52)는 폐쇄부(50)의 수직면에서 소정 깊이의 직사각홈 형태를 갖도록 구비된 것으로, 상기 직사각홈의 양측단부에 경사진 형태를 갖는 가이드부(521)가 구비됨으로써, 후술하는 클러치 부재(110)의 조인트 헤드(111)에 구비된 클러치 돌부(111-1)가 용이하게 끼워지면서 중심이 일치된다.
상기 조인트(10)는 휠(WH)과 거리 측정 헤드(20)가 연결되는 것으로, 임의 방향으로 굽힘이 자유로운 가운데 회전력이 전달될 수 있도록 하기 위한 방안으로 코일 스프링의 형태를 갖도록 구비된다.
이 발명에서는 조인트(10)가 코일 스프링의 형태를 갖도록 하였으나, 이러한 코일 스프링 형태 이외에 합성수지, 고무, 플래스틱, 주름관 등을 사용할 수 있다.
이러한 상기 조인트(10)는 조인트홈(JH)에 끼워지는 일측단부에 클러치부재(110)가 구비되며, 타측단부에 거리 측정 헤드(20)의 헤드축(220)이 결합된다.
상기 클러치부재(110)는 조인트 헤드(111)에 단턱형태를 갖는 끼움부(112)가 구비되어 상기 조인트 헤드(111)는 조인트홈(JG)에 슬라이드식으로 끼워지게 구비되고, 상기 끼움부(112)는 조인트(10)의 일측 단부에 끼워지게 구비된다.
상기 조인트 헤드(111)의 단부에는 클러치 돌부(111-1)가 구비되어 폐쇄부(50)에 구비된 클러치홈부(52)에 끼워지고, 상기 끼움부(112)는 외주연부에 나선형태를 갖는 일측 끼움 가이드(113)가 구비되어 조인트(10)에 끼워진 상태에서 축방향으로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
상기 거리 측정 헤드(20)가 브라켓 로드(310)를 갖는 헤드 브라켓(30)에 결합되게 구비되어지고, 상기 브라켓 로드(310)가 탐사 차량에 구비된 지지 브라켓(40)의 유동 마운트(410)에 결합된다.
이를 위해, 상기 거리 측정 헤드(20)는 헤드 몸체(210)의 일측에 회전 가능하게 구비된 헤드축(220)이 소정 길이로 돌출되게 구비되고, 상기 헤드축(220)의 외주연부에 나선형태를 갖는 타측 끼움 가이드부(221)가 구비되어 코일 스프링형태를 갖는 조인트(10)에 결합된다.
상기 헤드 브라켓(30)은 거리 측정 헤드(20)가 감싸여지는 형태를 갖도록 구비되어지고, 상기 거리 측정 헤드(20)에 원통형태를 가지며, 상부를 향하여 소정 길이로 연장된 브라켓 로드(310)가 구비된다.
상기 브라켓 로드(310)는 차량에 구비된 지지 브라켓(40)의 유동 마운트(410)에 의하여 유동 가능하게 지지되게 구비된다.
이를 위해, 상기 지지 브라켓(40)은 관통홀(401-1)을 갖는 수평패널(401)의 일측 단부에 수직패널(402)의 상부가 절곡된 형태를 갖도록 구비되고, 상기 수평패널(401)과 수직패널(402)이 절곡된 하부 내측에 각각 보강 리브(403)가 구비된다.
상기 수직패널(402)은 볼트(BT)에 의하여 탐사 차량에 결합되는 고정홀(402-1)이 구비된다. 이‹š, 상기 고정홀(402-1)은 +형태를 갖도록 구비됨으로써, 볼트(BT)를 기준으로 상하, 좌우로 일정 간격으로 이동 가능하게 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 유동 마운트(410)는 고무로 구비된 것으로서, 링형태를 갖는 아우터 마운트 부재(411)의 외주연부에 지지 브라켓(40)의 관통홀(401-1)이 삽입되는 삽입홈(412)이 구비되고, 상기 아우터 마운트 부재(411)의 내주연부로부터 일정 간격으로 이격된 것으로, 상기 헤드 브라켓(30)의 브라켓 로드(310)가 억지끼워맞춤으로 끼워지게 결합되는 중공형태를 갖는 인너 마운트 부재(413)가 구비된다.
상기 아우터 마운트 부재(411)의 내주연부와 인너 마운트 부재(413)의 외주연부에 적어도 2개 이상의 아암부재(414)가 연결됨으로써, 상기 브라켓 로드(310)가 끼워진 인너 마운트 부재(413)가 전후좌우 임의 방향으로 유동되어 브라켓 로드(310)가 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이때, 상기 아암부재(414)는 인너 마운트 부재(413)의 중심을 기준으로 부채꼴형태를 갖도록 배열되도록 하는 것이 바람직하다.
10:조인트 20:거리 측정 헤드
30:헤드 브라켓 40:지지 브라켓
50:폐쇄부 51:오픈부
52:클러치홈부 110:클러치부재
111:조인트 헤드 112:끼움부
113:일측 끼움 가이드부 210:헤드 몸체
220:헤드축 221:타측 끼움 가이드부
310:브라켓 로드 410:유동 마운트
521:가이드부

Claims (7)

  1. 지하 공동구 탐사 차량의 휠에 구비되어 작업 이동 거리를 측정하는 이동 거리 측정기가 변형, 파손되는 것을 막도록 구비된 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구(A)에 있어서,
    상기 파손 방지구(A)는 휠(WH)의 중심에 구비된 조인트홈(JG)에 조인트(10)의 타측이 소정 길이로 노출되게 일측이 삽입되도록 구비되고, 상기 노출된 조인트(10)의 단부에 거리 측정 헤드(20)가 결합되게 구비되어지고, 상기 거리 측정 헤드(20)가 브라켓 로드(310)를 갖는 헤드 브라켓(30)에 결합되게 구비되어지고, 상기 브라켓 로드(310)가 탐사 차량에 구비된 지지 브라켓(40)의 유동 마운트(410)에 결합됨을 특징으로 하는 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조인트홈(JG)은 일측이 막힌 폐쇄부(50)를 가지며, 타측이 오픈된 오픈부(51)를 갖는 수평 원통형태를 갖도록 구비되되, 상기 폐쇄부(50)에 클러치홈부(52)가 구비됨을 특징으로 하는 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클러치홈부(52)는 폐쇄부(50)의 수직면에서 소정 깊이의 직사각홈 형태를 갖도록 구비되되, 상기 직사각홈의 양측단부에 경사진 형태를 갖는 가이드부(521)가 구비됨을 특징으로 하는 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조인트(10)는 일측단부에 클러치부재(110)가 결합되어지되, 상기 클러치부재(110)는 조인트홈(JG)에 슬라이드식으로 끼워지는 조인트 헤드(111)에 단턱형태를 갖는 끼움부(112)가 구비되어 상기 조인트(10)의 일측단부 내측에 끼워지게 결합됨을 특징으로 하는 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조인트(10)는 임의 방향으로 굽힘이 자유로운 코일 스프링의 형태를 갖도록 구비되어지고, 상기 조인트 헤드(111)는 일측단부에 클러치돌부(111-1)가 구비되어지고, 상기 끼움부(112)는 외주연부에 나선형태를 갖는 일측 끼움 가이드부(113)가 구비됨을 특징으로 하는 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 거리 측정 헤드(20)는 헤드 몸체(210)의 일측에 회전 가능하게 구비된 헤드축(220)이 소정 길이로 돌출되게 구비되고, 상기 헤드축(220)의 외주연부에 나선형태를 갖는 타측 끼움 가이드부(221)가 구비됨을 특징으로 하는 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 헤드 브라켓(30)은 거리 측정 헤드(20)가 감싸여지는 형태를 갖도록 구비되어지고, 상기 브라켓 로드(310)는 원통형태를 갖는 것으로, 상부를 향하여 소정 길이로 연장되게 구비됨을 특징으로 하는 공동조사를 위한 소형 GPR 탐사 차량의 이동 거리 측정기용 파손 방지구.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS564811U (ko) * 1979-06-25 1981-01-17
KR101588215B1 (ko) 2015-08-14 2016-01-25 한국지질자원연구원 지하 물성 탐사시스템 및 이를 이용한 지하 물성 분석방법
KR101865016B1 (ko) 2018-01-16 2018-06-05 채휘영 지표투과레이다 자료 기반의 공동 검출 방법 및 공동 검출 장치

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