KR20000042623A - Target apparatus for electro optical distance measurement - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광파측거용 타켓장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널의 내공변위 측량시에는 반사판을 펼쳐 사용하고 발파나 굴착작업을 하는 경우에는 반사판을 터널의 내측면에 절첩시킨 후 보호판으로 커버하여 둠으로써 발파나 굴착작업등으로 인하여 반사판이 손상을 방지할 수 있음은 물론 설치위치 변동으로 인한 계측오차를 방지할 수 있는 광파측거용 타켓장치에 관한 것이다.The present invention relates to a target device for light-wave distance ranging, and more specifically, to use the reflecting plate to expand and measure the internal displacement of the tunnel, and in case of blasting or excavation work, the reflecting plate is folded on the inner side of the tunnel and then covered with a protective plate The present invention relates to a conventional target device for optical distance measurement, which can prevent damage to the reflector due to blasting or excavation, as well as to prevent measurement errors due to changes in installation location.
일반적으로 광파측거기는 광원을 반송파로 하여 이것을 변조하여 연속적으로 특수한 반사프리즘에 정확히 반사시켜 반사파의 위상차를 측정하여 두점간의 거리를 구하는 장치이다. 빛과 전파를 이용하여 거리를 측정하는 기계를 총칭하여 전자파 측거기라 한다. 특히, 빛을 이용한 광파측거기는 전파를 이용한 전파측거기에 비하여 취급이 쉽고 정밀도도 좋기 때문에 현재 일반 측량용으로 널리 사용되고 있다.In general, an optical wave measuring instrument is a device that obtains a distance between two points by measuring a phase difference of a reflected wave by continuously modulating the light source as a carrier wave and continuously reflecting it to a special reflective prism. A machine that measures distance using light and radio waves is collectively called an electromagnetic measuring instrument. Particularly, light wave measuring devices using light are widely used for general surveying because they are easier to handle and have higher precision than radio wave measuring devices using light.
발파나 굴착작업으로 터널이 어느정도 굴진되면 터널의 내공변위를 측정하여 터널의 지반을 확인하여야 하는 바, 터널의 계측 목적은 주변지반의 거동을 알아내고 지보재의 지보효과를 확인하여 최종적으로 터널 구조체와 주변구조물의 안정성을 확보하는 데 있다. 터널계측은 갱내 관찰조사, 내공변위의 측정, 천단 침하의 측정 부분에서 이루어지는 바, 우선 갱내 관찰조사는 암질, 단층 파쇄대, 쇼트크레트 지보공의 형태변화 관찰을 하는 것이고, 내공변위의 측정은 터널 내부 단면의 거동을 측정하여 터널의 안정성 여부를 판단하는 것이며, 천단 침하의 측정은 터널 천정의 변위를 측정하여 터널이 안정화 상태에 진입해 있는 지를 판단하는 것이다. 터널 계측에서 가장 중요한 것은 내공 변위의 측정과 천단 침하의 측정으로 이 결과를 이용하여 터널의 안정성을 판단한다. 대단면 터널에서는 내공변위 계측단면이 크기 때문에 통상적으로 앵커와 신장계에 의한 방법보다는 타켓과 광파기에 의한 방법이 사용된다.When the tunnel is excavated to some extent by blasting or excavation work, it is necessary to check the ground of the tunnel by measuring the internal displacement of the tunnel.The purpose of the measurement of the tunnel is to find out the behavior of the surrounding ground and to verify the support effect of the support material. It is to secure the stability of the surrounding structure. Tunnel measurement is performed in the area of intragranular observation, measurement of pore displacement, and measurement of celestial settlement. First, intragranular observation is to observe morphological changes of rock, fault fracture, and shortcret support. It is to determine the stability of the tunnel by measuring the behavior of the cross section, and the measurement of the ceiling settlement is to determine whether the tunnel is in a stabilized state by measuring the displacement of the tunnel ceiling. The most important in the tunnel measurement is the measurement of the hole displacement and the measurement of the top-end settlement, and the results are used to determine the stability of the tunnel. In the large-section tunnel, since the internal displacement measurement measurement section is large, the target and the conventional method are used rather than the anchor and extensometer method.
도 1 은 일반적인 터널의 내공변위 측정을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다. 도 1에 도시된 바와같이, 터널(10) 내부의 타켓(12)을 설치하고 광파기(14)에서 빛을 조사하여 그 상대변위를 측정하여 터널(10)의 내공변위를 측정하는 바, 그 기준이 되는 타켓(12)은 위치가 변해서는 안되며, 발파나 굴착 등에 의해서 파괴되어서도 안된다. 또한 암반 터널계측에서는 발파 후 12시간 이내에 설치하여 올바른 초기값을 산정하고 그 거동을 정확하게 알아내는 것이 핵심이라고 할 수 있다.1 is a schematic perspective view for explaining a hole displacement measurement of a general tunnel. As shown in FIG. 1, the target 12 is installed inside the tunnel 10, and the relative displacement is measured by irradiating light from the optical wave 14 to measure the internal displacement of the tunnel 10. The target 12 is not to be changed in position, and should not be destroyed by blasting or drilling. In rock tunnel measurement, the key is to install within 12 hours after blasting to calculate the correct initial value and to find out the exact behavior.
도 2 는 종래 광파측거용 타켓장치를 도시한 정면도이다. 도 2에 도시된 바와같이, 지지대(20)의 일측에는 반사프리즘(22)이 고정 설치되어 있고 지지대(20)의 타측에는 고정부(24)가 형성되어 있다. 이와같이 구성된 종래 광파측거용 타켓장치에서는 측정하고자 하는 지점에 타켓장치의 고정부를 삽입할 수 있도록 구멍을 드릴링한 다음 그라우팅이나 레진 또는 시멘트 몰타르를 이용하여 타켓장치를 고정시킨다. 고정된 양단의 반사판을 광파기로 측정하여 그 상대변위를 측정한다. 그리고 구조물인 경우 구멍을 뚫어 볼팅하거나 용접할 수도 있다.Figure 2 is a front view showing a conventional conventional target for distance measurement. As shown in FIG. 2, the reflective prism 22 is fixed to one side of the support 20, and the fixing part 24 is formed on the other side of the support 20. In the conventional conventional conventional target measuring device configured as described above, a hole is drilled to insert a fixing part of the target device at a point to be measured, and then the target device is fixed by using grouting or resin or cement mortar. The reflector plates at both ends are fixed with an optical wave and their relative displacement is measured. And in the case of the structure can be bolted or welded through holes.
그러나, 종래 광파측거용 타켓장치는 반사프리즘의 파손을 방지하기 위하여 강철보호구를 반사프리즘의 외주면에 설치하였으나 발파작업시 비산하는 파편등으로 반사프리즘을 안전하게 보호하기에는 부족한 점이 있다.However, the conventional conventional target device for distance measurement is installed on the outer circumferential surface of the reflective prism to prevent breakage of the reflective prism, but there is a deficiency in protecting the reflective prism safely by debris scattering during blasting work.
종래의 타켓장치는 발파나 굴착등으로 인한 손상을 방지하기 위하여 프로텍터를 사용하여 발파시 비산하는 암석파편을 막으려는 노력이 시도되고 있으나 별다른 효과를 얻지 못하고 있는 실정이다. 종래 타켓장치를 장착과 탈거를 반복적으로 수행함에 따라 사용이 매우 불편함은 물론 설치위치가 변동되어 정확한 측정치를 얻지 못하는 문제점이 있다.Conventional target devices have been attempted to prevent rock fragments scattered during blasting by using a protector to prevent damage due to blasting or digging, but have not achieved much effect. As the conventional target device is repeatedly mounted and removed, the use of the target device is very inconvenient, and there is a problem in that the installation position is changed to obtain accurate measurement values.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 반사프리즘을 터널의 내측면에 절첩시켜 보호판으로 커버함으로써 발파나 굴착작업등으로 인한 반사프리즘의 손상은 물론 그로 인한 계측오차를 방지할 수 있는 광파측거용 타켓장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, by folding the reflective prism on the inner surface of the tunnel and covering it with a protective plate, it is possible to prevent damage of the reflective prism due to blasting or excavation, etc. The purpose is to provide a target device.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광파기에서 발사된 빛을 반사하는 반사프리즘; 일측에는 상기 반사프리즘을 지지하며, 타측에는 상기 반사프리즘을 상기 터널 내측면에 위치시킬 수 있도록 힌지 결합되는 지지대; 상기 반사프리즘의 측방에 회동 가능하게 설치되며, 발파작업시 상기 반사프리즘의 파손을 방지하는 반사프리즘 보호판; 및 상기 지지대를 터널의 내측면에 고정 설치하는 고정수단으로 구성된다.The present invention to achieve the above object is a reflection prism for reflecting light emitted from the light wave; A support supporting a hinge on one side to support the reflective prism, and on the other side a hinge coupled to position the reflective prism on the inner surface of the tunnel; A reflection prism protection plate which is rotatably installed on the side of the reflection prism and prevents damage of the reflection prism during the blasting operation; And fixing means for fixing the support to the inner side of the tunnel.
전술한 고정수단은 상기 터널에 삽입 고정되는 고정부 및 상기 고정부에 삽입되는 볼트부로 이루어진 특징이 있다.The above fixing means is characterized in that the fixing portion is inserted into the tunnel and the bolt portion is inserted into the fixing portion.
전술한 구성에서, 상기 반사프리즘과 보호판의 사이에는 스프링이 설치되어 상기 보호판에 탄성력을 제공하도록 구성된 특징이 있다.In the above-described configuration, a spring is installed between the reflective prism and the protection plate to provide an elastic force to the protection plate.
도 1 은 일반적인 터널의 내공변위 측정을 설명하기 위한 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view for explaining the internal displacement measurement of a general tunnel.
도 2 는 종래 광파측거용 타켓장치를 도시한 정면도.Figure 2 is a front view showing a conventional conventional target for distance measurement.
도 3 은 본 발명에 따른 광파측거용 타켓장치를 도시한 정면도.Figure 3 is a front view showing a conventional target device for wave measurement according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 광파측거용 타켓장치를 도시한 것으로, 반사판이 펼쳐진 상태를 보인 측단면도.Figure 4 is a side cross-sectional view showing a target device for a conventional wave distance measurement according to the present invention, the reflecting plate unfolded.
도 5 는 본 발명에 따른 광파측거용 타켓장치를 도시한 것으로, 반사판이 접혀진 상태를 보인 측단면도.Figure 5 is a side cross-sectional view showing a target device for the conventional measurement according to the present invention, the reflecting plate is folded.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100:타켓장치 110:반사프리즘100: target device 110: reflection prism
120:지지대 122:힌지120: support 122: hinge
130:반사프리즘 보호판 140:스프링130: Reflective prism protection plate 140: Spring
152:고정부 154:볼트부152: Fixed part 154: Bolt part
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광파측거용 타켓장치를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter will be described in detail for the conventional target for distance measurement according to the preferred embodiment of the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 광파측거용 타켓장치를 도시한 정면도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 광파측거용 타켓장치를 도시한 것으로, 반사프리즘이 펼쳐진 상태를 보인 측단면도이고, 도 5 는 본 발명에 따른 광파측거용 타켓장치를 도시한 것으로, 반사프리즘이 접혀진 상태를 보인 측단면도이다.Figure 3 is a front view showing a target device for conventional wave range measurement according to the present invention, Figure 4 is a side view showing a target device for conventional wave distance measurement according to the present invention, a side cross-sectional view showing a state in which the reflecting prism unfolded, Figure 5 It shows a target device for light wave distance measurement according to the invention, which is a side cross-sectional view showing a state in which the reflection prism is folded.
도 3내지 도 5에 도시된 바와같이, 본 발명의 타켓장치(100)는 광파기에서 발사된 빛을 반사하는 반사프리즘(110); 일측에는 상기 반사프리즘(110)을 지지하며, 타측에는 상기 반사프리즘(110)을 상기 터널(200) 내측면에 위치시킬 수 있도록 힌지(122) 결합되는 지지대(120); 상기 반사프리즘(110)의 측방에 회동 가능하게 설치되며, 발파작업시 상기 반사프리즘(110)의 파손을 방지하는 반사프리즘 보호판(130) 및 상기 지지대(120)를 터널(200)의 내측면에 고정 설치하는 고정수단으로 구성된다.3 to 5, the target device 100 of the present invention includes a reflecting prism 110 for reflecting light emitted from the optical wave; A support (120) coupled to a hinge (122) to support the reflective prism (110) on one side and to position the reflective prism (110) on the inner surface of the tunnel (200); It is installed rotatably on the side of the reflective prism 110, the reflective prism protection plate 130 and the support 120 to prevent damage of the reflective prism 110 during the blasting operation to the inner surface of the tunnel 200 It consists of fixing means for fixed installation.
전술한 본 발명의 구성요소를 보다 상세하게 설명하면, 우선 반사프리즘(110)은 광파기에서 발사된 빛을 반사하는 역할을 하는 것으로, 대략 6내지 7센티 정도의 크기로 형성되어 있으며, 반사프리즘(110)의 외주면에는 강철 보호구(112)가 설치되어 반사프리즘(110)에 강도를 더해준다.Referring to the above-described components of the present invention in more detail, first, the reflective prism 110 serves to reflect light emitted from the optical wave, and is formed to have a size of about 6 to 7 centimeters, and the reflective prism ( On the outer circumferential surface of the 110, a steel protector 112 is installed to add strength to the reflective prism 110.
지지대(120)는 반사프리즘(110)을 지지하는 역할을 하는 것으로, 대략 10 ㎝정도의 크기로 형성되어 있으며, 지지대(120)의 하측에는 절첩시킬 수 있도록 힌지(122)가 형성되어 있다. 따라서 힌지(122)를 중심으로 지지대(120)를 회동시켜서 지지대(120)를 터널(200)의 내측면에 대해서 수직 또는 수평으로 위치시킬 수 있도록 되어 있다. 다시 말하면, 터널(200) 내공변위를 측정하는 경우에는 반사프리즘(110) 및 지지대(120)를 터널 내측면으로 부터 돌출되게 위치시키고 반대로 발파 작업시에는 반사프리즘(110) 및 지지대(120)를 터널(200) 내측면으로 부터 돌출되지 않도록 위치시킬 수 있도록 되어 있다.The support 120 serves to support the reflective prism 110, and is formed to a size of about 10 cm, and a hinge 122 is formed at the lower side of the support 120 to be folded. Therefore, the support 120 is rotated around the hinge 122 so that the support 120 can be positioned vertically or horizontally with respect to the inner surface of the tunnel 200. In other words, when measuring the internal displacement of the tunnel 200, the reflective prism 110 and the support 120 are positioned to protrude from the inner surface of the tunnel. In contrast, the reflective prism 110 and the support 120 may be positioned during the blasting operation. The tunnel 200 is positioned so as not to protrude from the inner surface.
반사프리즘 보호판(130)은 상기 반사프리즘(110)의 측방에 회동 가능하게 설치되는 바, 지지대(120)의 힌지(122)와 별도의 힌지로 형성되어 지지대(120)의 회동과 함께 별도로 회동되어 반사프리즘(110)의 파손을 방지하는 역할을 한다. 여기서 반사프리즘 보호판(130)과 지지대(120)의 힌지는 동심축으로 할 수도 있다.Reflective prism protection plate 130 is rotatably installed on the side of the reflecting prism 110, formed of a hinge 122 and a separate hinge of the support 120 is rotated separately with the rotation of the support 120 It serves to prevent breakage of the reflective prism 110. Here, the hinge of the reflective prism protection plate 130 and the support 120 may be concentric.
반사프리즘 보호판(130)과 지지대(120)는 스프링(140)으로 연결되어 반사프리즘 보호판(130)이 반사프리즘(110)을 탄력적으로 커버링하게 된다. 다시 말하면, 반사프리즘(110), 지지대(120), 보호판(130)을 절첩시켜서 터널(200) 내측면에 돌출되지 않고 밀착시켜 두어 발파나 굴착작업시 비산되는 암석파편으로부터 반사프리즘(110)을 안전하게 보호할 수 있는 것이다. 이때, 스프링(140)은 반사프리즘 보호판(130)으로 하여금 반사프리즘(110)을 탄력적으로 커버링하게 함으로써 반사프리즘(110)을 보다 안전하게 보호할 수 있는 것이다.The reflection prism protection plate 130 and the support 120 are connected to the spring 140 so that the reflection prism protection plate 130 elastically covers the reflection prism 110. In other words, the reflective prism 110, the support 120, and the protective plate 130 are folded so that they do not protrude to the inner surface of the tunnel 200, but are in close contact with each other so that the reflective prism 110 is separated from the rock fragments scattered during the blasting or excavation work. It can be safe. In this case, the spring 140 may protect the reflective prism 110 more safely by causing the reflective prism protective plate 130 to elastically cover the reflective prism 110.
전술한 지지대(120)를 터널(200)의 내측면에 고정시키기 위해서는 본 발명에서는 고정부(152)와 볼트부(154)가 구비되는 바, 우선 고정부(152)는 타켓장치(100)를 설치하고자 하는 터널(200) 내측면에 고정되어 앵커역할을 하는 것이고, 이 고정부(152)에는 볼트부(154)가 삽입/결합되어 타켓장치(100)가 터널(200)의 내측면에 견고하게 고정되는 것이다.In order to fix the above-described support 120 to the inner surface of the tunnel 200, in the present invention, the fixing part 152 and the bolt part 154 are provided. First, the fixing part 152 includes the target device 100. It is fixed to the inner surface of the tunnel 200 to be installed to act as an anchor, the bolt portion 154 is inserted / coupled to the fixing portion 152 so that the target device 100 is firm on the inner surface of the tunnel 200 To be fixed.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 광파측거용 타켓장치의 작용을 설명하면 다음과 같다. 도 3내지 도 5에 도시된 바아같이, 터널(200)의 발파작업을 통하여 굴진공사가 어느정도 수행되면 터널(200)의 내공변위를 측정하는 작업이 수행되는 바, 타켓장치(100)의 고정부(152)를 터널(200) 소정위치에 박고, 이 고정부(152)에 볼트부(154)를 결합시켜서 타켓장치(100)를 터널(200)의 소정위치에 여러개 고정한다. 타켓장치(100)의 설치가 완료되면 도 4에 도시된 바와같이, 반사프리즘(110)을 지지하고 있는 지지대(120)를 펼친 상태에서 광파기를 이용하여 터널(200)의 내공변위를 측정한다. 터널(200)의 내공변위 측정을 마치고 발파작업 또는 굴착작업을 수행하고자 하는 경우에는 도 5에 도시된 바와같이 비산되는 암석파편으로부터 반사프리즘(110)을 보호할 수 있도록 지지대(120)를 회동시켜서 터널(200) 내측면에 절첩시켜 둔다. 동시에 보호판(130)도 절첩시켜서 보호판(130)이 반사프리즘(110)을 커버링하도록 한다. 발파작업시 암석파편이 비산되는 경우에도 보호판(130)이 반사프리즘(110)을 스프링(140)에 의해서 탄력적으로 보호하고 있기 때문에 반사프리즘(110)의 파손을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다. 발파 및 굴착작업이 완료되고 다시 터널(200)의 내공변위를 측정하고자 하는 경우에는 절첩된 보호판(130) 및 지지대(120)를 젖혀서 전술한 바와같이 사용하면 된다.Referring to the operation of the conventional target device for the distance measurement according to the invention configured as described above are as follows. 3 to 5, when the excavation work is carried out to some extent through the blasting work of the tunnel 200, the operation of measuring the displacement of the inner hole of the tunnel 200 is performed, the fixing part of the target device 100 A plurality of target devices 100 are fixed to a predetermined position of the tunnel 200 by fitting 152 to a predetermined position of the tunnel 200 and engaging the bolt portion 154 to the fixing portion 152. When the installation of the target device 100 is completed, as shown in FIG. 4, the internal hole displacement of the tunnel 200 is measured using an optical wave in a state in which the support 120 supporting the reflective prism 110 is unfolded. When the blasting work or the excavation work is to be completed after the internal displacement measurement of the tunnel 200 is performed, by rotating the support 120 to protect the reflective prism 110 from the rock fragments scattered as shown in FIG. It is folded to the inner side of the tunnel 200. At the same time, the protective plate 130 is also folded so that the protective plate 130 covers the reflective prism 110. Even when rock fragments are scattered during the blasting operation, since the protective plate 130 elastically protects the reflective prism 110 by the spring 140, the breakage of the reflective prism 110 can be effectively prevented. When the blasting and excavation work is completed and the internal displacement of the tunnel 200 is to be measured again, the folded protective plate 130 and the support 120 may be folded and used as described above.
결과적으로, 작업에 따라 보호판(130)을 펼치거나 접어서 반사프리즘(110)을 완전하게 보호할 수 있는 것이다.As a result, the protective plate 130 can be fully extended or folded according to the work.
본 발명은 도면에 도시된 바람직한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art.
이상에서 설명한 바와같이, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects.
첫 번째, 타켓의 설치시기를 굴착 후 12시간 이내로 가능하게 함으로써 터널 내공변위 계측의 초기 값을 바르게 산정할 수 있으며 이에 따라 계측결과의 신뢰성을 높일 수 있다.First, by setting the target time within 12 hours after excavation, it is possible to correctly calculate the initial value of the tunnel displacement measurement, thereby increasing the reliability of the measurement results.
두 번째, 내공변위 측정용 타켓을 사용하지 않을 경우에는 접게 되고, 반사판의 후방에 반사판 보호판을 설치함으로써 반사판의 파손을 방지하는 효과가 있다.Second, when not using the target for measuring the displacement displacement is folded, there is an effect of preventing the damage of the reflecting plate by installing a reflecting plate protective plate on the rear of the reflecting plate.
세 번째, 터널의 내공변위가 수렴된 후 안정화되면 타켓장치를 분리하여 이후의 막장에 재사용할 수 있기 때문에 매우 경제적이다.Third, it is very economical because the target device can be separated and reused at a later stage if the internal hole displacement of the tunnel is converged and stabilized.
네 번째, 스프링을 내장함으로써 외부의 충격을 효과적으로 완충시킬 수 있다.Fourth, the built-in spring can effectively cushion external shocks.
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000042623A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200446441Y1 (en) * | 2009-09-03 | 2009-10-29 | (주)성진지오텍 | Folder Type Surveying Target |
| KR101482052B1 (en) * | 2013-05-03 | 2015-01-13 | 주식회사 흥인이엔씨 | method for measuring displacement ahead of tunnel |
| KR20160000249U (en) * | 2014-07-14 | 2016-01-22 | 권영억 | a target with Compulsion Rotation |
| KR102548905B1 (en) | 2023-03-15 | 2023-06-28 | 류주환 | Tunnel Surveyor Installation Bracket and Its Installation Method |
| JP7491873B2 (en) | 2021-06-29 | 2024-05-28 | 大成建設株式会社 | Tunnel survey target and target installation method |
-
1998
- 1998-12-26 KR KR1019980058860A patent/KR20000042623A/en not_active Application Discontinuation
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| JP7491873B2 (en) | 2021-06-29 | 2024-05-28 | 大成建設株式会社 | Tunnel survey target and target installation method |
| KR102548905B1 (en) | 2023-03-15 | 2023-06-28 | 류주환 | Tunnel Surveyor Installation Bracket and Its Installation Method |
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