KR102563911B1 - 측량용 표척의 충격보호 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 측량용 표척의 충격보호 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표척과 레벨기를 이용하여 측량할 때 표척수가 일일이 수작업으로 수직도의 수준을 조절하여 세팅하지 않고도 지면의 경사와 상관없이 자동으로 수직도를 유지시킴으로써 측량 오차를 방지하고, 이를 통해 정확한 측량이 가능하도록 하면서 충격을 완충시킬 수 있도록 개선된 측량용 표척의 충격보호 시스템에 관한 것이다.

Description

측량용 표척의 충격보호 시스템{Impact protection system of surveying scale}

본 발명은 측지 측량 기술 분야 중 측량용 표척의 충격보호 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측량에 사용되는 표척과 레벨기를 이용하여 측량할 때 표척수가 일일이 수작업으로 수직도의 수준을 조절하여 세팅하지 않고도 지면의 경사와 상관없이 자동으로 수직도를 유지시킴으로써 측량 오차를 방지하고, 이를 통해 정확하고 신뢰성 있는 측량이 가능하도록 하면서 충격을 완충시킬 수 있도록 개선된 측량용 표척의 충격보호 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 각종 토목설계나 건축설계 등을 위해서는 우선적으로 측지측량이 이루어져야 한다.

측지측량이란 수평거리와 고저차 및 방향을 측정하여 각 측정점들 상호 간의 위치를 결정하여 이를 도면이나 수치로 표시하고, 현장에서 측설하는 제반 활동을 말하는 것이다.

근래에는 공간정보 활성의 증대로 인해 데이터의 정확도와 최신성(신규성)에 대한 관심이 대두되고 있으며, 특히 최근에는 상하수도 신규 매설 및 노후관 교체시 발생한 DB갱신을 실측을 통하여 데이터의 최신성을 확보하고 있다.

여기서, 실측이라 함은 공사가 완료되기 전 시공시에 육안으로 확인할 수 있는 상태에서 직접 현장 측량하는 것을 말한다.

이러한 측량시 도 1의 예시와 같은 표척(1)과 레벨기(3)가 사용된다.

즉, 표척수가 고도를 알고 있는 지상기준점(a0)에 표척(1)을 세우고, 기계수는 일정거리 떨어진 제1관측점(b1)에서 레벨기(3)로 표척(1)의 눈금을 읽는다.

이후, 표척수가 제1지점(a1)으로 이동하여 표척(1)을 다시 세우고, 기계수가 제1지점(a1)의 표척(1) 눈금을 읽는다.

이를 통해, 지상기준점(a0)과 제1지점(a1)에서 읽은 눈금의 차와, 지상기준점의 고도로부터 제1지점(a1)의 고도가 구해진다.

어어, 기계수는 다시 제1지점(a1) 뒤의 제2관측점(b2)으로 이동한 후에 표척수가 표척(1)을 제자리에서 방향전환시켜 표척(1)이 레벨기(3)를 바라보도록 하면 기계수는 레벨기(3)로 표척(1)의 눈금을 읽는다.

그런 다음, 표척수가 제2지점(a2)으로 이동하여 다시 표척(1)을 세우고, 기계수가 제2지점(a2)의 표척(1) 눈금을 읽는다.

이를 통해, 제2관측점(b2)에서 읽은 제1지점(a1)과 제2지점(a2)의 눈금 차이로부터 제2지점(a2)의 고도가 구해진다.

이와 같은 방식으로 표척(1)과 레벨기(3)를 계속해서 이동시키면서 각 지점에서 표척(1)과 레벨기(3)의 방향을 전환시켜 눈금을 읽고, 이러한 방식을 목표지점까지 계속하면서 각 지점의 고도를 구하게 된다.

그런데, 표척(1)은 표척수가 옮겨 위치를 잡기 때문에 수준이 정확하게 잡히지 않으면 측량이 큰 오차를 발생시킨다.

예컨대, 초기 수준을 정확하게 맞춘 상태로 배치했다고 하더라도 잦은 위치 이동과 제자리 회전 등 많은 작업상황의 변화로 인해 자칫 수직도가 정확하게 유지되지 않게 되면 측량 고도의 오차를 유발시켜 불량 측량이 된다.

더구나, 지면이 수평한 곳만 있는 것이 아니고 경사가 많을 뿐만 아니라, 수평하다고 하더라도 정확한 수평인지 알 수 없어 이를 정확하게 조정하기도 쉽지 않다.

물론, 수준계가 장착되어 있어 수평과 수직 상태를 확인하면서 위치 고정하게 되지만, 이것도 표척수가 일일이 수작업을 통해 맞춰야 하므로 정확한 측량을 위해서는 그 만큼 높은 숙련도를 요구하게 된다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1073942호(2011.10.10.) '수준 측량용 표척'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 측지측량을 위한 표척과 레벨기를 이용하여 측량할 때 표척수가 일일이 수작업으로 수직도의 수준을 조절하여 세팅하지 않고도 지면의 경사와 상관없이 자동으로 수직도를 유지시킴으로써 측량 오차를 방지하고, 이를 통해 정확한 측량이 가능하도록 하면서 충격을 완충시킬 수 있도록 개선된 측량용 표척의 충격보호 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 표척(10)과 완충레벨기(20)를 포함하는 측량용 표척의 충격보호 시스템에 있어서, 상기 표척(10)은 소눈금(13)과 대눈금(14)으로 이루어진 눈금자와, 상기 대눈금(14)이 표시된 부분에는 설치된 LED(15)와, 상기 LED(15)를 점등 및 소등하도록 표척(10) 상에 장탈착가능하게 구비된 컨트롤러(12) 및 배터리(11)와, 상기 표척(10)의 하단에 고정된 삽입대(17)를 포함하고; 상기 완충레벨기(20)는 판형상의 요판(Yaw Plate)(21)과, 상기 요판(21)에 회전가능하게 축고정된 롤판(Roll Plate)(22)과, 상기 롤판(22)에 회전가능하게 축고정된 피치판(Pitch Plate)(23)과, 상기 피치판(23)에 회전가능하게 축고정되고 고정홈대(24)가 고정된 고정판(25)과, 상기 고정홈대(24)에 요입 형성되어 상기 표척(10)의 삽입대(17)가 삽입고정되는 삽입홈(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 측량용 표척의 충격보호 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 표척과 레벨기를 이용하여 측량할 때 표척수가 일일이 수작업으로 수직도의 수준을 조절하여 세팅하지 않고도 지면의 경사와 상관없이 자동으로 수직도를 유지시킴으로써 측량 오차를 방지하고, 이를 통해 정확한 측량이 가능하도록 하면서 충격을 완충시킬 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 일반적인 표척과 레벨기를 사용한 측량 예를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 표척의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 완충레벨기의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 구동체의 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 제동모듈의 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 측량용 표척의 충격보호 시스템은 표척(10)과 완충레벨기(20)를 포함한다.

이때, 상기 표척(10)은 일측면에 배터리(11)와 컨트롤러(12)가 삽입설치된다.

상기 배터리(11)와 컨트롤러(12)는 착탈가능하게 설치된다.

그리고, 상기 표척(10)에는 도 2에서와 같이, 소눈금(13)과 대눈금(14)이 새겨져 있는데, 대눈금(14)의 구분을 쉽게 하기 위해 대눈금(14)이 표시된 부분에는 각각 LED(15)가 설치되고, 상기 컨트롤러(12)에 연결되어 배터리(11)로부터 인가된 전원이 스위칭되게 구성된다.

따라서, 컨트롤러(12)의 제어하에 측량을 위해 사용시에만 대눈금(14)이 점등되게 하여 측지측량장치에서 쉽게 인식할 수 있도록 하여 준다.

또한, 상기 표척(10)의 하단에는 삽입대(17)가 고정된다.

한편, 상기 완충레벨기(20)는 도 3의 예시와 같이, 판형상의 요판(Yaw Plate)(21)과, 상기 요판(21)에 회전가능하게 축고정된 롤판(Roll Plate)(22)과, 상기 롤판(22)에 회전가능하게 축고정된 피치판(Pitch Plate)(23)과, 상기 피치판(23)에 회전가능하게 축고정되고 고정홈대(24)가 고정된 고정판(25)과, 상기 고정홈대(24)에 요입 형성되어 상기 표척(10)의 삽입대(17)가 삽입고정되는 삽입홈(26)을 포함한다.

특히, 상기 표척(10)의 삽입대(17) 하단에는 쇽업저버(18) 한 쌍이 내장되고, 쇽업저버(18)의 하판(19)이 상기 삽입홈(26)의 바닥면에 접지됨으로써 표척(10)의 완충기능을 증대시킬 수 있다.

이렇게 구성하게 되면, 진동이 발생하더라도 요판(21)과 롤판(22)과 피치판(23)이 고정판(25)에 대해 해당 방향의 요동을 흡수 완충하기 때문에 최종적으로 표척(10)의 진동을 완충은 물론, 차단하게 되어 안정적인 측지측량을 안내하게 된다.

다른 한편, 상기 완충레벨기(20)는 도 4와 같은 구동체(30)에 장착되어 움직일 수 있도록 구성된다.

이것은 작업자가 완충레벨기(20)를 들고 다니기 힘들기 때문에 기계적인 힘을 이용하여 산악지역도 오르내릴 수 있도록 구동체(30)를 구비한 것이다.

이때, 상기 구동체(30)는 바퀴인 차륜(W)과, 상기 차륜(W)에 축고정되고 경사연장된 차체(31)와, 상기 차체(31)의 상단에서 수평연장된 손잡이(32)와, 상기 차륜(W)의 축상에 설치되고 상기 차체(31)가 세워진 상태를 유지할 수 있도록 지면에 지지되게 회전가능한 'ㄱ'형상의 지지대(33)와, 상기 차체(31)에 고정되고 상기 지지대(33)를 결속하는 결속구(34)와, 상기 차체(31)로부터 돌출된 수납대(35)와, 상기 수납대(35)에 고정된 공압탱크(36)와, 상기 공압탱크(36)의 공기를 압축하여 공급하는 펌프(37)와, 상기 공압탱크(36)의 공압을 받아 회전구동되는 공압모터(38)를 포함한다.

그리고, 상기 펌프(37)와 공압모터(38)의 구동을 제어하는 차체컨트롤러(40)를 더 포함한다. 이 경우, 상기 차체컨트롤러(40)는 상기 공압탱크(36) 상부에 설치될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 차체(31)에는 완충레벨기(20)가 고정되고, 상기 완충레벨기(20)에는 표척(10)이 조립된다.

따라서, 작업자는 차체컨트롤러(40)를 제어하여 차륜(W)을 구동시킴으로써 원하는 위치로 쉽고 빠르게 이동시킬 수 있으며, 이때 표척(10)은 구동체(30)의 경사각과 상관없이 항상 수직상태를 유지하기 때문에 정확한 측지측량이 가능하도록 안내하게 된다.

다른 한편, 도 5의 예시와 같이, 상기 차체(31)에는 상기 차륜(W)을 직접 고정하여 움직이지 못하게 하는 제동모듈(50)이 더 설치된다.

상기 제동모듈(50)은 구동체(30)를 안전하게 위치고정하기 위한 수단으로서 차륜(W)의 휠드럼(D)에 끼워진 상태에서 볼트체결되는 언록킹부재(51)와, 상기 언록킹부재(51)의 외주면에 형성된 다수의 록킹홈(52)과, 상기 언록킹부재(51)에 끼워지고 차체에 볼트 체결된 고정환(53)과, 상기 고정환(53)에 직경방향으로 고정된 한 쌍이 구비되어 상기 록킹홈(52)에 선택적으로 삽탈되면서 상기 언록킹부재(51)를 록킹하는 록킹부재(54)와, 펌프(24)가 공급한 공기를 분배하도록 상기 고정환(53) 상에 체결되고 호스를 통해 펌프(24)와 연결된 공압분배기(55)와, 상기 공압분배기(55)와 한 쌍의 록킹부재(54)를 연결하여 록킹부재(54)가 공압으로 동작되도록 배관된 공압분배호스(56)를 포함한다.

이때, 상기 휠드럼(D)은 차륜(W)과 함께 회전하는 회전체로서 이에 고정된 언록킹부재(51)와 함께 회전되며, 차체에 고정된 상기 고정환(53)은 고정체로서 회전하지 않고 고정된 상태를 유지한다.

이 경우, 상기 언록킹부재(51)와 고정환(53)은 양자 모두 환 형, 즉 고리 형상으로 형성된다.

또한, 전원공급을 위한 배터리도 탑재되지만 자명한 것이므로 구체적인 도시 설명은 생략한다.

그리고, 상기 록킹홈(52)은 록킹부재(54)의 삽탈을 원활하게 하기 위해 양측이 테이퍼지게 가공된다.

특히, 상기 언록킹부재(51)는 가공성과 조립성을 좋게 하기 위해 폴리카보네이트수지 100중량부에 대해, 크리스토발라이트 10중량부, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 5중량부, 디소듐이디티에이 5중량부, 디아릴프탈레이트 5중량부, 티타늄옥사이드 5중량부를 첨가 혼합한 조성물로 성형된다.

이때, 상기 크리스토발라이트(cristobalite)는 분말 형태로 첨가되며, 석영성분을 포함하고 있어 디스크의 내구성을 증대시키고, 크리스토발라이트 분말의 공극 사이로 베이스수지가 침투하여 이들을 바인딩시킴으로써 내열성 증대와 동시에 탄성유지 기능을 동시에 만족시키게 된다.

그리고, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르(Polyoxyethylene Alkyl Ether)은 일종의 비이온계 계면활성제로서, 유화성과 분산성을 증대시켜 교반성과 혼화성을 증대시키기 위해 첨가된다.

또한, 상기 디소듐이디티에이(Disodium EDTA)는 디스크의 표면이 산화에 의한 산패를 막기 위해 첨가된다.

아울러, 상기 디아릴프탈레이트(diarylphthalae)는 성분간 접착성과 인성을 개선하여 크랙발생 억제를 포함한 내열성, 치수안정성, 내약품성을 높이기 위해 첨가된다.

그리고, 상기 티타늄옥사이드(Titanium Dioxide)는 CAS 번호 13463-67-7에 해당하는 물질로서, 자외선을 차단하고, 디스크의 표면 산성화를 방지하여 내구성 저하, 수명 열화를 억제하기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 상기 록킹부재(54)는 록킹실린더(54a)와, 상기 록킹실린더(54a)에 내장된 록킹피스톤(54b)과, 상기 록킹피스톤(54b)의 일면에 고정되고 상기 록킹실린더(54a)에서 출몰되는 록킹로드(54c)와, 상기 록킹로드(54c)의 삽입단부쪽 내벽면에 고정된 제1원형자석(54d)과, 상기 록킹로드(54c)에 감긴 제1스프링(54e)과, 상기 제1원형자석(54d)을 마주보는 록킹피스톤(54b) 면에 고정되되 상기 제1원형자석(54d)과 척력이 발생하도록 동일 극이 배치 고정된 제2원형자석(54f)과, 상기 록킹피스톤(54b)과 상기 록킹실린더(54a)의 내부 상단면 사이에 배치되는 제2스프링(54g)을 포함하되, 상기 제1스프링(54e)의 탄성계수가 상기 제2스프링(54g) 보다 크게 구성되어 공압이 공급되지 않을 때는 록킹피스톤(54b)이 최대한 상방향으로 상승한 상태를 유지한 것이 홈포지션인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 공압분배호스(56)는 상기 록킹피스톤(54b)의 상측 공간, 즉 제2스프링(54g)이 설치된 공간 상으로 연통되게 연결배관된다.

또한, 공압은 펌프(24) 가동시 발생하고, 펌프(24) 가동이 중단되면 제1스프링(54e)과 자석간의 척력에 의한 밀림으로 자연스럽게 공기가 빠져나가게 된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 상태에서 공압이 가해지면, 공압은 상기 코일스프링(55)의 탄발력과 자석의 척력을 이기고 록킹피스톤(54b)을 밀어 록킹로드(54c)가 록킹하우징(54a)으로부터 돌출되게 동작시킨다.

그러면, 돌출되던 록킹로드(54c)는 록킹홈(52) 속으로 들어가면서 록킹되게 된다.

만약, 록킹로드(54c)와 록킹홈(52)이 일치되지 않으면 더미차량(10)을 조금 움직이면 자동적으로 맞물리게 된다.

따라서, 차륜(W)은 안정적으로 제동되며, 해제시에는 펌프(24)의 가동을 중지시키면 공압이 풀리면서 자동적으로 제동이 해제된다.

여기에서, 록킹하우징(54a)과 록킹실린더(54b) 및 록킹로드(54c)는 높은 내열성과 내경화성을 갖도록 폴리카보네이트 수지 100중량부에 대해, 탄산나트륨과 이산화규소가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 15중량부, 히드록시프롤린 10중량부, 탄산바륨 8.5중량부, 비스페놀 A-에피클로로히드린-메타크릴 산 폴리머 5.5중량부, 과산화벤조일(BPO:Benzoyl Peroxide) 5.5중량부, 사이클로메티콘 3.5중량부를 혼합하여 조성된 조성물로 성형된다.

이때, 폴리카보네이트 수지는 고강도, 내식성, 내크랙성 및 내화성과 내열성, 내구성이 뛰어난 베이스 수지이다.

그리고, 탄산나트륨과 이산화규소가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물은 탄산나트륨이 이산화규소와 반응하여 규산나트륨을 형성함으로써 내열성과 내화성을 강화시킨다.

즉, Na₂CO₃ + SiO₂ → Na₂SiO₃ + CO₂

이 경우, 이산화규소는 규소의 산화물로 규산(실리카)라고도 하며, 녹는점과 끓는점이 매우 높은 모래와 유리의 주성분이다. 때문에, 차체만으로서 내열성이 매우 뛰어나다.

아울러, 히드록시프롤린(hydroxyproline)은 코팅층의 표면 크랙발생을 억제하고, 갈라짐 방지, 내부식화를 강화시킨다.

뿐만 아니라, 탄산바륨은 응집을 촉진하여 경화성을 좋게 하고, 마찰저항성을 증대시켜 제동력을 높이게 된다.

또한, 비스페놀 A-에피클로로히드린-메타크릴 산 폴리머(bisphenol A-epichlorohydrin-methacrylic acid polymer)는 CAS 번호 36425-15-7에 해당하는 물질로서, 내침식성, 내부식성과 오염방지성을 강화시키기 위해 첨가된다.

그리고, 과산화벤조일(BPO:Benzoyl Peroxide)은 코팅층의 강성 향상을 위해 더 첨가되며; 사이클로메티콘(Cyclomethicone)은 산화를 억제하여 표면을 보호하고, 내구성을 강화시키기 위해 첨가된다.

10: 표척 20: 완충레벨기
30: 구동체 40: 차체컨트롤러
50: 제동모듈

Claims (2)

1. 삭제
2. 표척(10)과 완충레벨기(20)를 포함하고,
   상기 표척(10)은 소눈금(13)과 대눈금(14)으로 이루어진 눈금자와, 상기 대눈금(14)이 표시된 부분에는 설치된 LED(15)와, 상기 LED(15)를 점등 및 소등하도록 표척(10) 상에 장탈착가능하게 구비된 컨트롤러(12) 및 배터리(11)와, 상기 표척(10)의 하단에 고정된 삽입대(17)를 포함하고;
   상기 완충레벨기(20)는 판형상의 요판(Yaw Plate)(21)과, 상기 요판(21)에 회전가능하게 축고정된 롤판(Roll Plate)(22)과, 상기 롤판(22)에 회전가능하게 축고정된 피치판(Pitch Plate)(23)과, 상기 피치판(23)에 회전가능하게 축고정되고 고정홈대(24)가 고정된 고정판(25)과, 상기 고정홈대(24)에 요입 형성되어 상기 표척(10)의 삽입대(17)가 삽입고정되는 삽입홈(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 측량용 표척의 충격보호 시스템에 있어서,
   상기 표척(10)의 삽입대(17) 하단에는 쇽업저버(18) 한 쌍이 내장되고, 쇽업저버(18)의 하판(19)이 상기 삽입홈(26)의 바닥면에 접지되며;
   상기 완충레벨기(20)는 구동체(30)의 차체(31)에 고정되되, 상기 구동체(30)는 바퀴인 차륜(W)과, 상기 차륜(W)에 축고정되고 경사연장된 차체(31)와, 상기 차체(31)의 상단에서 수평연장된 손잡이(32)와, 상기 차륜(W)의 축상에 설치되고 상기 차체(31)가 세워진 상태를 유지할 수 있도록 지면에 지지되게 회전가능한 'ㄱ'형상의 지지대(33)와, 상기 차체(31)에 고정되고 상기 지지대(33)를 결속하는 결속구(34)와, 상기 차체(31)로부터 돌출된 수납대(35)와, 상기 수납대(35)에 고정된 공압탱크(36)와, 상기 공압탱크(36)의 공기를 압축하여 공급하는 펌프(37)와, 상기 공압탱크(36)의 공압을 받아 회전구동되는 공압모터(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 측량용 표척의 충격보호 시스템.
   

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