KR102548905B1 - 터널 측량기 설치용 브래킷 및 그 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널의 내공에 쉽게 설치하여 터널 내공의 변위량을 측량할 수 있는 터널 측량기 설치용 브래킷 및 그 설치방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 터널 측량기 설치용 브래킷은, 터널의 길이를 따라 측벽에 설치되는 설치대; 상기 설치대의 일단에 수평으로 설치되는 소정 크기의 장착판; 및 상기 장착판의 중앙에 360° 회전 가능하게 조립되는 소정 크기의 프리즘 타깃을 포함하고, 상기 설치대는, 수직으로 소정 길이를 가지는 수직부; 일단이 상기 수직부의 상단에 연결되면서 타단이 수평으로 소정 길이를 가지는 수평부; 및 상기 수평부의 상면에 구비되어 상기 장착판이 조립되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터널 측량기 설치용 브래킷 및 그 설치방법{Tunnel Surveyor Installation Bracket and Its Installation Method}

본 발명은 터널 측량기 설치용 브래킷 및 그 설치방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 내공 시공에 필요한 위치를 측량하는 데에 사용되는 터널 측량기 설치용 브래킷 및 그 설치방법에 관한 것이다.

일반적으로 터널을 시공할 때에는 내공이 정확한 방향으로 천공될 수 있도록 측량을 병행하게 되는데, 종래에는 터널 내공 측량시 터널 바닥에 설치되는 거치대 위에 측량기를 설치하여 터널의 방향을 반복하여 측량하게 된다.

그러나 위와 같은 경우 터널의 내공을 천공하는 작업을 지속함에 따라 발생되는 진동과, 버럭을 배출하기 위한 덤프 및 중장비 등의 이동에 의해 측량의 기준이 되는 기준점의 위치가 임의로 이동되게 되고, 그 결과 내공의 최종 위치가 목표로 하는 위치보다 큰 편차가 생겨 시공의 하자보수가 요구되는 등의 문제가 있다.

따라서 근래에는 터널 내공의 변위량을 측량할 수 있도록 하는 다양한 기술이 개발되고 있는데, 이러한 목적의 종래 기술로는 등록특허공보 제2041727호의 측량용 타깃 조립체(이하 '특허문헌'이라 한다)가 개시되어 있다.

상기 특허문헌은 터널의 내부면에 고정 장착되며, 내부에는 수용공간부가 마련된 몸체; 상기 수용공간부에 수용 및 인출되되, 인출 시 반사판이 광파측량기에서 발사되는 레이저 광선을 반사시킬 수 있게 인출되는 타깃; 및 상기 몸체에 장착되는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동축에 장착되는 피니언 기어와, 상기 타깃에 형성되고 상기 피니언 기어와 맞물려 상기 타깃이 상기 수용공간부에 수용 및 인출되게 하는 기어멤버를 가지는 구동부를 포함하며, 상기 몸체의 일단에는 상기 수용공간부에 수용된 상기 타깃이 상기 수용공간부 외측으로 인출되거나 인출된 상기 타깃이 상기 수용공간부 내로 수용되게 하는 타깃 출입공이 형성되며, 상기 타깃 출입공과 이어지는 상기 몸체의 하부면에는 상기 수용공간부 외측으로 인출된 상기 타깃의 상기 반사판이 상기 광파측량기와 마주하도록 상기 타깃이 세워질 수 있게 상기 타깃을 안내하는 타깃 유도공이 형성되되, 상기 타깃 유도공의 일단과 상기 타깃 출입공의 하단은 이어지게 형성되는 것으로 이루어진다.

그러나 상기 특허문헌은 터널 내공의 바닥면을 제외한 내측면을 따라 소정 간격을 두고 측량 타깃 조립체가 설치되는 것이나, 이 경우 터널의 내공을 따라 상부 쪽에 복수 개의 타깃 조립체를 균일하게 배치하기가 어려운 문제가 있다.

따라서 터널의 내공에 쉽게 설치할 수 있으면서도 측량기를 이용하여 정확한 측량이 가능하도록 구조가 개선된 터널 측량기 설치용 브래킷 및 그 설치방법의 개발이 요구된다.

KR 10-2041727 B1 (2019. 10. 31.) KR 10-1633802 B1 (2016. 06. 21.) KR 10-1494418 B1 (2015. 02. 11.) KR 10-2000-0042623 A (2000. 07. 15.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 터널 측량장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 터널의 내공에 쉽게 설치하여 터널 내공의 변위량을 측량할 수 있는 터널 측량기 설치용 브래킷 및 그 설치방법을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 터널 측량기 설치용 브래킷은, 터널의 길이를 따라 측벽에 설치되는 설치대; 상기 설치대의 일단에 수평으로 설치되는 소정 크기의 장착판; 및 상기 장착판의 중앙에 360° 회전 가능하게 조립되는 소정 크기의 프리즘 타깃을 포함하고, 상기 설치대는, 수직으로 소정 길이를 가지는 수직부; 일단이 상기 수직부의 상단에 연결되면서 타단이 수평으로 소정 길이를 가지는 수평부; 및 상기 수평부의 상면에 구비되어 상기 장착판이 조립되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 수직부와 상기 수평부를 대각선으로 연결하는 보강부가 더 구비되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 장착판이 소정 크기를 가지는 사각 또는 원판 모양의 본체부; 상기 본체부의 저면 중앙에 구비되어 상기 체결부에 조립되는 하부결합부; 및 상기 본체부의 상면 중앙에 구비되어 상기 프리즘 타깃이 조립되는 상부결합부를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 터널 측량기 설치용 브래킷의 설치방법은, 터널의 길이를 따라 측벽에 40~60M 간격으로 수직 및 수평을 맞추어 복수 개의 설치대를 설치하는 설치대 설치 단계; 상기 설치대의 체결부를 기준으로 측량기를 통해 좌표를 측량하는 체결부 좌표 측량 단계; 상기 체결부에 장착판을 설치한 다음, 프리즘 타깃을 조립하는 프리즘 타깃 설치 단계; 바닥에서 장착판까지 높이를 측량하는 수준측량 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 상기 수준측량 단계는 상기 프리즘 타깃의 하단에서 중앙까지의 높이를 더 측량하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 터널의 길이를 따라 측벽에 소정 간격을 두고 설치대, 장착판 및 프리즘 타깃이 설치되고, 이후 체결부의 좌표를 측량한 다음 설치대의 높이를 수준측량하여 저장되며, 이를 통해 필요시 동일한 위치의 프리즘 타깃을 기준으로 반복적으로 터널 내공의 변위량 및 굴진방향을 측량할 수 있어 측량 정확성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 필요시 측량 원점이 될 위치의 설치대에 조립된 장착판과 프리즘 타깃을 분리한 다음 해당 설치대에 측량기를 대신 설치할 수 있고, 이를 통해 해당 위치를 기준으로 양방향의 프리즘 타깃에 대해 수준측량을 진행할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터널 측량기 설치용 브래킷의 설치방법을 예로 보인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 터널 측량기 설치용 브래킷의 예를 보인 사시도.
도 3은 도 2의 분리 사시도.
도 4는 도 2의 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 설치대의 예를 보인 도면.
도 6은 본 발명에 따른 장착판의 예를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 장착판의 예를 보인 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 프리즘 타깃의 예를 보인 도면.
도 9는 본 발명에 따른 수준측량 단계의 예를 보인 도면.
도 10은 본 발명에 따른 설치대의 다른 실시예를 보인 도면.
도 11은 도 10에 따른 설치대에 장착판 및 프리즘 타깃이 설치된 예를 보인 도면.
도 12는 본 발명에 따른 프리즘 타깃의 다른 실시예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 터널의 내공에 쉽게 설치하여 터널 내공의 변위량을 측량할 수 있는 터널 측량기 설치용 브래킷 및 그 설치방법을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 설치대 설치 단계(S10), 체결부 좌표 측량 단계(S20), 프리즘 타깃 설치 단계(S30) 및 수준측량 단계(S40)로 이루어진다.

(1) 설치대 설치 단계(S10)

이 단계는 터널의 내공 측벽(1)에 설치대(10)를 설치하는 것으로, 여기서 설치대(10)는 터널의 길이를 따라 40~60M 간격을 두고 복수 개가 설치된다.

이때 설치대(10)의 설치 간격이 40M 미만이면, 측량의 정확성을 높일 수 있는 기대 효과 대비, 설치대(10)의 설치 개수가 증가되어 설치대(10)를 설치하는 데에 과도하게 오랜 시간과 많은 노동력이 요구되므로 바람직하지 못하고, 또한 설치대(10)의 설치 간격이 60M를 초과하면, 설치대(10)의 설치 개수가 감소되어 작업량이 감소되는 대신, 터널 내공의 변위(오차)를 상대적으로 빠르고 정확하게 보정할 수 없으므로 바람직하지 못하다.

이러한 설치대(10)는 측벽(1)에 복수 개의 앵커볼트(도면부호 없음)가 설치된 다음, 해당 앵커볼트(도면부호 없음)를 통해 고정되게 되며, 이때 설치대(10)는 레이저 레벨기 등을 이용하여 수직 및 수평이 되도록 설치되게 된다.

상기와 같은 설치대(10)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 수직으로 소정 길이를 가지는 수직부(11)와, 일단이 수직부(11)의 상단에 연결되면서 타단이 수평으로 소정 길이를 가지는 수평부(12) 및 상기 수평부(12)의 상면에 구비되어 후술되는 장착판(20)이 조립되는 체결부(13)를 포함한다.

그리고 수직부(11)에는 측벽(1)에 설치되는 앵커볼트가 조립되는 복수 개의 관통공이 형성되고, 이때 관통공은 상하 방향으로 길이를 가지는 상측 관통공과, 좌우 방향으로 길이를 가지는 하측 관통공을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 수직부(11)와 수평부(12)는 단면이 "T"자 모양으로 형성될 수 있고, 이를 통해 터널 내공 작업시 발생하는 진동이나 수평부(12)에 선택적으로 측량기가 설치되더라도 설치부(10)가 쉽게 변형되지 않게 된다.

그럼에도 본 발명은 설치부(10)의 변형을 더욱 방지하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이 수직부(11)와 수평부(12)를 대각선으로 연결하는 보강부(14)가 더 구비될 수 있는데, 이는 수평부(12)가 측량기 등의 하중에 의해 처짐 등의 변형이 발생하여 높이가 임의로 변경되는 것을 확실하게 방지하기 위함이다.

(2) 체결부 좌표 측량 단계(S20)

이 단계는 위 설치대 설치 단계(S10)를 통해 터널의 길이를 따라 소정 간격을 두고 복수 개의 설치대(10)가 설치되고 나면, 설치대(10)의 수평부(12)에 일체로 형성되는 체결부(13)의 위치 좌표를 측량기를 통해 측량하는 것이다.

이때 설치대(10)에는 위치별 식별번호가 부여될 수 있고, 해당 식별번호와 함께 측량된 좌표값이 컴퓨터 등에 설치되는 측량 관리 프로그램에 저장되거나 또는 별도의 데이터시트에 저장되어 보관되게 된다.

(3) 프리즘 타깃 설치 단계(S30)

이 단계는 위 체결부 좌표 측량 단계(S20)를 통해 체결부(13)의 좌표값이 측량되고 나면, 체결부(13)에 장착판(20)과 프리즘 타깃(30)을 조립 설치하는 것이다.

이때 장착판(20)은 도 6에 도시된 바와 같이 소정 크기를 가지는 사각 또는 원판 모양의 본체부(21)와, 상기 본체부(21)의 저면 중앙에 구비되어 체결부(13)에 조립되는 하부결합부(22) 및 상기 본체부(21)의 상면 중앙에 구비되어 프리즘 타깃(30)이 조립되는 상부결합부(23)를 포함한다.

그리고 본체부(21)의 상면에는 도 7에 도시된 바와 같이 상부결합부(23)를 중심으로 소정 간격을 두고 360°의 눈금(21A)이 표기될 수 있고, 이러한 눈금(21A)을 참고하여 후술되는 프리즘 타깃(30)의 설치 각도(방향)를 정확하게 조절할 수 있게 된다.

또한, 하부결합부(22)와 상부결합부(23)는 체결부(13) 및 프리즘 타깃(30)의 결합부(32)와 나사 조립되어 강건하게 조립될 수 있고, 또 다르게는 체결부(13)에 하부결합부(22)가 삽입되고, 상부결합부(23)에 프리즘 타깃(30)의 결합부(32)가 삽입되어 안착되어 위치 고정되는 것으로 구성될 수 있다.

이에 더해 본체부(21)의 상면 또는 외측 둘레에는 본체부(21)가 설치대(10)의 수평부(12)에 조립될 때, 상호간의 결합 방향을 일정하게 맞출 수 있도록 방향을 안내하는 가이드눈금(도시하지 않음)이 더 구비될 수 있다.

한편, 프리즘 타깃(30)은 도 8에 도시된 바와 같이 전후방 양측면에 열십자 모양의 중앙 표적이 표기되는 소정 크기의 타깃판(31)과, 상기 타깃판(31)의 하부 중앙에 설치되어 장착판(20)의 상부결합부(23)에 설치되는 소정 크기의 결합부(32)를 포함한다.

그리고 결합부(32)에는 측면을 관통하여 고정나사(32A)가 더 설치되고, 상기 고정나사(32A)를 통해 장착판(20)의 상부결합부(23)에 타깃판(31)이 설치된 상태에서 타깃판(31)의 설치 방향이 고정되게 된다.

(4) 수준측량 단계(S40)

이 단계는 위 프리즘 타깃 설치 단계(S30)를 통해 설치대(10)에 프리즘 타깃(30)이 설치되고 나면, 도 9에 도시된 바와 같이 바닥에서 장착판(20)까지 높이(H)와 프리즘 타깃(30)의 하단에서 중앙까지의 높이(H')를 각각 측량(직접수준측량)하는 것이다.

이때 프리즘 타깃(30)은 결합부(32)의 저면에서부터 타깃판(31)의 표적 중앙까지의 높이(H')가 사전에 측정된 다음, 바닥에서 장착판(20)까지의 높이(H)가 측량되고 나면, 측량된 높이(H) 값에 프리즘 타깃(30)의 높이(H') 값을 더하여 구하는 것으로 이루어질 수 있다.

한편, 위에서는 설치대(10)의 수평부(12)에 볼트 형태의 체결부(13)가 구비되어 장착판(20)의 하부결합부(22)가 조립되는 것으로만 도시되어 있으나, 이와 달리 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 수평부(12)의 길이를 따라 "ㅗ"자 모양의 장공이 형성되는 체결부(13')로 변경되어 구성될 수 있고, 이러한 체결부(13')에 "ㅗ"자 모양의 결합부재(B)가 삽입되어 수평부(12)의 길이를 따라 슬라이딩되어 위치 이동 가능하도록 구성될 수 있다.

이때 장착판(20)의 결합부재(B)에 하부결합부(22)가 나사 조립되어 고정될 수 있고, 또한 체결부(13')에는 길이를 따라 눈금(도시하지 않음)이 표기될 수 있으며, 이러한 눈금을 참고하여 장착판(20)이 설치되는 위치를 수평부(12)의 길이를 따라 정확하게 조절하여 설치할 수 있게 된다.

또한, 위에서는 프리즘 타깃(30)이 소정 크기를 가지는 타깃판(31)과 결합부(32)로 이루어지는 것으로만 도시되고 설명되었으나, 이와 달리 도 12에 도시된 바와 같이 사각 틀 모양의 가이드프레임(33)이 더 설치되고, 상기 가이드프레임(33)을 따라 타깃판(31)이 상하로 높이 조절되도록 구성되며, 결합부(32)는 가이드프레임(33)의 저면에 구비되고, 가이드프레임(33)의 일측에는 상하 높이 조절된 타깃판(31)을 고정하는 고정나사(34)가 구비되는 것으로 변경되어 실시될 수 있다.

이때 가이드프레임(33)에는 상하 길이를 따라 눈금(도시하지 않음)이 표기될 수 있고, 상기 눈금을 참고하여 타깃판(31)이 설치되는 높이를 정확하게 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기와 같은 구성을 통해 설치대(10)에 장착판(20)과 프리즘 타깃(30)이 설치된 상태에서 필요에 따라 프리즘 타깃(30)의 타깃판(31) 높이를 따로 조절할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 터널의 길이를 따라 측벽에 소정 간격을 두고 설치대, 장착판 및 프리즘 타깃이 설치되고, 이후 체결부의 좌표를 측량한 다음 설치대의 높이를 수준측량하여 저장되며, 이를 통해 필요시 동일한 위치의 프리즘 타깃을 기준으로 반복적으로 터널 내공의 변위량을 측량할 수 있게 된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1: 터널 측벽 10: 설치대
11: 수직부 12: 수평부
13: 체결부 13': 체결부
14: 보강부 20: 장착판
21: 본체부 21A: 눈금
22: 하부결합부 23: 상부결합부
30: 프리즘 타깃 31: 타깃판
32: 결합부 32A: 고정나사
33: 가이드프레임 34: 고정나사
B: 결합부재 H: 장착판의 설치높이
H': 프리즘 타깃의 높이

Claims (5)

1. 터널의 길이를 따라 측벽(1)에 설치되는 설치대(10);
   상기 설치대(10)의 일단에 수평으로 설치되는 소정 크기의 장착판(20); 및
   상기 장착판(20)의 중앙에 360° 회전 가능하게 조립되는 소정 크기의 프리즘 타깃(30);
   을 포함하고,
   상기 설치대(10)는,
   수직으로 소정 길이를 가지는 수직부(11);
   일단이 상기 수직부(11)의 상단에 연결되면서 타단이 수평으로 소정 길이를 가지는 수평부(12); 및
   상기 수평부(12)의 상면에 구비되어 상기 장착판(20)이 조립되는 체결부(13);
   를 포함하고,
   상기 체결부(13)는,
   상기 수평부(12)의 길이를 따라 "ㅗ"자 모양의 장공이 형성되는 체결부(13')로 이루어지며, 상기 체결부(13')에 "ㅗ"자 모양의 결합부재(B)가 삽입되어 상기 수평부(12)의 길이를 따라 슬라이딩되어 위치 이동 가능하도록 구성되고,
   상기 체결부(13')는,
   길이를 따라 눈금이 표기되어 상기 장착판(20)이 설치되는 위치를 상기 수평부(12)의 길이를 따라 정확하게 조절할 수 있도록 구성되며,
   상기 장착판(20)은,
   소정 크기를 가지는 사각 또는 원판 모양의 본체부(21);
   상기 본체부(21)의 저면 중앙에 구비되어 상기 체결부(13)에 조립되는 하부결합부(22); 및
   상기 본체부(21)의 상면 중앙에 구비되어 상기 프리즘 타깃(30)이 조립되는 상부결합부(23);
   를 포함하며,
   상기 본체부(21)의 상면에는,
   상기 상부결합부(23)를 중심으로 360°의 눈금(21A)이 표기되고, 상기 눈금(21A)을 참고하여 상기 프리즘 타깃(30)의 설치 각도를 정확하게 조절할 수 있도록 구성되고,
   상기 프리즘 타깃(30)은,
   사각 틀 모양의 가이드프레임(33);
   상기 가이드프레임(33)을 따라 상하로 높이 조절되도록 구성되면서 전후방 양측면에 열십자 모양의 중앙 표적이 표기되는 소정 크기의 타깃판(31);
   상기 가이드프레임(33)의 저면에 구비되어 상기 상부결합부(23)에 설치되는 소정 크기의 결합부(32); 및
   상기 가이드프레임(33)의 일측에 위치되어 상하 높이 조절된 상기 타깃판(31)을 고정하는 고정나사(34);
   를 포함하며,
   상기 설치대(10)에 상기 장착판(20)과 상기 프리즘 타깃(30)이 설치된 상태에서 상기 프리즘 타깃(30)의 상기 타깃판(31) 높이를 따로 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 터널 측량기 설치용 브래킷.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수직부(11)와 상기 수평부(12)를 대각선으로 연결하는 보강부(14)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터널 측량기 설치용 브래킷.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images