KR200341942Y1 - 휴대용 다목적 경사 측정기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지면의 경사를 손쉽게 측정할 수 있는 휴대용 다목적 경사 측정기에 관한 것이다.

상술한 본 고안은 경사측정기 외형을 결정하는 몸체부, 상기 몸체부내에 지면의 경사도가 표시되는 표시부 및 상기 표시부내에 중력에 의해 수평상태를 유지하는 유체를 포함하는 휴대용 다목적 경사 측정기를 제공한다.

Description

휴대용 다목적 경사 측정기 {Portable Multi-purpose Slop measure Instrument}

본 고안은 휴대용 다목적 경사측정기에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 건설현장 등에서 굴착 및 성토사면의 기울기, 콘크리트 타설을 위한 거푸집 설치의 기울기, 도로의 경사, 각종 구조물의 기울기 및 경사각도 등을 현지에서 즉각적으로 측정할 수 있는 휴대용 다목적 경사 측정기에 관한 것이다.

일반적으로 어느 기준면에 대한 경사를 측정하거나 측량하는 계기를 경사계(Clinometer)라고 하는데, 이러한 경사계는 그 용도와 방법에 따라 여러 종류가 있다.

대표적인 예를 들면, 지표면의 경사가 비교적 완만하게 변화해가는 상태를 측정하기 위한 틸토미터(Tiltometer)는 두가지 방법으로 측정되는데, 첫 번째 방법은 수십 ~ 수백 미터의 일정한 거리에 두개의 물통을 두고, 상기 물통을 관으로 연결한 다음, 물통에 물을 채워 넣는다. 이후, 두개의 물통 속의 수면 높이차가 변화하는 것을 마이크로미터로 측정하면 지표면의 경사변화를 알 수 있다.

두 번째 방법으로는 주기가 긴 수평흔들이를 사용하는 것으로, 비결정성의 석영막대 또는 인바의 한쪽 끝에 1g정도의 추를 달고 중앙 가까이에 작은 거울을 설치한다. 이를 지름 0.01mm정도의 가느다란 수정사로 위아래에서 매달아 지표면의 경사를 측정하게 되면 지표면의 경사가 바뀌는 면에서 상기 수평막대의 방향이 바뀌게 된다. 이러한 수평막대의 변위량은 거울에 의해서 반사되어, 그 상을 약 1m정도 떨어진 곳에 놓은 감광지에 비추게 되면 흔들이의 움직임이 충분히 확대되므로 정밀한 측정을 할 수 있다.

그러나 상술한 경사계는 경사를 측정하는 방법이 매우 복잡하고, 또한 경사를 측정하기 위한 기타 부수적인 장비들이 필요하여 제조비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 특히, 건설현상에서의 지면 경사측정은 기계, 전기적 원리를 이용한 복잡한 측정 장비로 인하여 많은 시간이 소요되고, 이에 따라 공사가 지연되는 문제점이 있다.

한편, 상기 지면의 경사는 토목 및 건축공사 현장 등에서 여러 가지 방법으로 표현하고 있는데, 종래 각 건설 현장에서의 경사도를 표현하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 토목공사 현장에서 굴착 및 성토사면 등의 기울기는 1 : X로 표현하게 되는데, 실제 기울기 값은 수평거리에 대한 수직거리의 비인 1/X이다. 상기와 같이 기울기를 1 : X로 표현하는 이유는 서로 다른 지면의 기울기를 비교하는데 있어서, 기준치를 1로 하여 그에 따른 기울기를 표현하게 되면 각각의 지면에 따른 기울기를 쉽게 파악할 수 있기 때문이다. 또 다른 건설 현장인 도로공사 현장에서 도로의 지면 경사는 수평거리에 대한 수직거리의 비율, 즉 "%"로 표현하고, 건축공사 현장에서의 구조물의 각도는 "°"로 표현하고 있다.

이와 같이, 종래에는 각 건설 현장에서 일정 구조물의 기준면에 대한 경사값을 표현하는데 있어 여러 가지로 표현되기 때문에 많은 혼동을 가져오고, 또한 필요로 하는 값으로 환산하기 위한 작업을 해야 하는 문제점이 있다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 휴대용 다목적 경사측정기에 관한 것으로, 토목이나 건축공사 현장에서 중력에 따른 유체의 특성을 이용하여 지면의 경사를 쉽게 측정할 수 있는 경사측정기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 각 건설현장에 다르게 표현되는 지면의 경사도를 모두 포함하여 즉, 각도, 경사, 기울기의 3가지 형태의 값을 현장에서 혼동 없이 즉각적으로 확인할 수 있는 경사측정기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 휴대용 다목적 경사 측정기의 사시도이다.

도 2는 본 고안에 따른 휴대용 다목적 경사 측정기의 정면도를 나타낸 도이다.

도 3은 본 고안의 경사 측정기를 이용하여 토목공사 현장에서 사면의 기울기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도이다.

도 4는 본 고안의 경사측정기를 이용하여 도로의 경사(%)를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도이다.

도 5 및 도 6은 본 고안의 측정기를 사용하여 실제 건설현장에서 사면의 기울기나 도로의 경사를 측정하는 상태를 사진으로 표현한 도이다.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

10: 몸체부 10a: 몸체부 외측면

20: 표시부 20a: 제 1표시수단

20b: 제 2표시수단 20c: 제 3표시수단

30: 유체 30a: 유체의 수평면

100: 휴대용 다목적 경사 측정기

상술한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결 수단은 경사측정기 외형을 결정하는 몸체부, 상기 몸체부내에 지면의 경사도가 표시되는 표시부, 및 상기 표시부내에 중력에 의해 수평상태를 유지하는 유체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 고안의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 휴대용 다목적 경사 측정기의 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 휴대용 다목적 경사 측정기의 정면도를 나타낸 도이다. 상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 휴대용 다목적 경사 측정기(100)는 경사 측정기의 외형을 결정하는 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10)내에 지면의 경사도가 표시되는 표시부(20)와, 상기 표시부(20)내에 중력에 의해 항상 수평상태를 유지하는유체(30)를 포함한다.

특히, 본 고안에 따른 휴대용 다목적 경사 측정기 몸체부의 외측 면(10a)은 중력방향에 수직으로 형성되는 유체의 수평면(30a)과 수직 및 평행하도록 형성된다. 이는 상기 경사 측정기 몸체부(10)의 외측 면(10a)은 측정하고자 하는 사면이나 구조물, 또는 도로의 대면에 접촉되어 상기 유체(30)를 통하여 표시부(20)에 표시된 경사도를 읽어 측정하기 위한 것이다.

또한, 도면상에 도시된 본 고안의 측정기는 장방형의 형태를 이루고 있으나 본 고안은 이에 한정되지 않고, 몸체부의 외측 면 중 측정 대상물과 접촉하는 면을 제외한 나머지 면은 원형이나 기다 다각형으로 제작하여도 무방하다. 또한, 휴대의 편의를 위해 측정기의 일 측에 홀을 천공하여 걸이용 줄을 끼워 사용할 수도 있다.

한편, 각 건설 현장에서 지면의 경사를 여러 가지로 표현하여 나타나는 혼동을 방지하기 위하여 본 고안의 경사 측정기 표시부에는 각각의 표시수단이 형성된다. 즉, 토목공사 현장에서 굴착 및 성토사면 등의 기울기를 1:X로 표현되는 제 1표시수단(20a)과, 도로공사 현장에서 도로의 지면 경사를 수평거리에 대한 수직거리의 비율을 "%"로 표현되는 제 2표시수단(20b)과, 건축공사 현장에서의 구조물의 각도를 "°"로 표현되는 제 3표시수단(20c) 중 적어도 어느 하나 이상의 표시수단이 형성된다.

이러한 각도(°), 기울기(1:X) 및 경사(%)로 표현되는 표시수단들은 수학적 관계식을 이용하여 경사측정 피대상물의 경사도를 표현하게 되면 각 건설현장에서 여러 가지로 표현되는 경사도를 동시에 측정할 수 있게 된다. 즉, 경사측정 피대상물의 경사도( theta )를 삼각함수의 tan 함수와 그의 역함수를 이용하여 표현하게 되면 다음과 같은 관계식을 갖게 된다.

[관계식]

식1) 각도(°) = arctan(수직거리/수평거리) = arctan(기울기)

식2) 각도(°) = arctan(수직거리/수평거리) = arctan(경사: 기울기%)

상기 관계식에서 수직거리/수평거리인 기울기는 1:X로 표현되며, 실제 기울기는 수평거리에 대한 수직거리 비인 1/X이다.

상술한 관게식을 이용하여 표현되는 경사도는 각도(°), 기울기(1:X) 및 경사(%) 중 어느 하나를 기준으로 하여 측정을 하게 되면 나머지 다르게 표현된 경사도를 쉽게 측정할 수 있다.

다음 표1은 경사측정 피대상물의 경사도를 상기 관계식에 따라 각도(°), 기울기(1:X), 경사(%)의 대응 관계를 나타낸 것이다.

상기 표 1을 이용하여 본 고안의 표시수단에 각도(°), 기울기(1:X), 경사(%) 값을 표시하고, 어느 하나를 기준으로 하여 경사도를 측정하게 되면 다른 경사 표시 값을 손쉽게 알 수 있다.

이하에서는 본 고안의 휴대용 다목적 경사 측정기를 이용하여 피측정 대상물에 따른 경사도를 측정하는 방법을 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안의 경사 측정기를 이용하여 토목공사 현장에서 사면의 기울기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도이다. 먼저, 경사측정기 외형을 결정하는 몸체부의 외측 면(10a)을 일정한 기울기를 갖는 사면에 접촉시키면, 몸체부(10) 내에 형성된 표시부내의 유체(30)가 중력에 의하여 수평상태를 유지하게 된다. 이러한 유체의 수평면(30a)은 사면의 기울기를 나타내는 표시수단에 표시되고, 각각의 표시수단에 따라 각도(°) 값, 기울기(1:X) 값, 경사(%) 값을 측정할 수 있게 된다.

이 때, 표시부(20) 내에 담겨진 유체(30)의 수평면(30a)이 가리키는 측정값을 정확히 읽기 위하여는 상기 표시부(20)가 투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유체의 모세관현상으로 인한 측정의 오차를 줄이기 위하여 유체는 점성이 낮은 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하기로 상기 유체는 투명성을 갖는 물질보단 소정의 색을 띠는 물질을 사용하여 유체의 수평면이 가리키는 측정값을 정확히 읽을 수 있도록 한다. 이러한 색을 띠는 물질은 투명한 액체에 색소와 같은 물질을 혼합하여 제조할 수도 있다. 또한, 현재 수평계 등에 널리 사용되고 있는 액체를 사용하여도 무방하다.

위와 같은 방법으로 소정의 기울기를 갖는 사면에 경사 측정기를 대고, 기울기를 측정하면 도 3에 도시된 바와 같이, 유체의 수평면이 가리키는 위치의 각도는 약 63°임을 알 수 있고, 이 때의 경사는 200%이며, 기울기는 1: 0. 5임을 알 수있다.

또 다른 건설 현장에서 피측정 대상물의 경사도를 측정하는 방법에 관하여 설명하면 다음 도4와 같다.

도 4는 본 고안의 경사측정기를 이용하여 도로의 경사(%)를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도이다. 도시된 바와 같이, 도로의 경사 측정방법은 상기 도 3에서와 같은 방법으로 측정을 하게 되면 유체의 수평면이 가리키는 위치의 경사는 20%임을 알 수 있고, 각도는 약 11°이며, 기울기는 1:5임을 알 수 있다.

이에 대한 실제 건설현장에서 본 고안의 측정기를 사용하여 사면의 기울기나 도로의 경사를 측정하는 상태를 사진으로 표현한 것이 도 5와, 도 6이다.

한편, 측정하고자 하는 피 측정물의 면이 고르지 않을 경우 본 고안의 경사 측정기를 직접 피 측정물의 면에 접촉시키지 않고 면이 선형을 유지할 수 있는 수단, 즉 직선 자와 같은 수단을 이용하여 피 측정물의 면에 놓고 그 상부에 본 고안의 경사 측정기를 접촉시켜 측정하면 보다 정확한 경사도를 측정할 수 있다.

이와 같이, 본 고안이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 고안의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예 들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이와 같이 본 고안은 각종 건설현장에서 특히, 토목이나 건축공사 현장에서 중력에 따른 유체의 특성을 이용하여 지면의 경사를 쉽게 측정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 각 건설현장에 다르게 표현되는 지면의 경사도를 모두 포함하여 즉, 각도, 경사, 기울기의 3가지 형태의 값을 현장에서 혼동 없이 즉각적으로 확인할 수 있고, 누구든지 간편하게 휴대하여 쉽게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 경사측정기 외형을 결정하는 몸체부;

   상기 몸체부내에 지면의 경사도가 표시되는 표시부; 및

   상기 표시부내에 중력에 의해 수평상태를 유지하는 유체

   를 포함하는 휴대용 다목적 경사 측정기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 몸체부는 외측 면이 상기 유체의 수평면과 수직 및 평행인 것을 특징으로 하는 휴대용 다목적 경사 측정기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 표시부는 지면의 기울기(1:X)를 표시하는 제1 표시수단, 지면의 경사(%)를 표시하는 제2 표시수단, 지면의 각도(°)를 표시하는 제3 표시수단 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 다목적 경사 측정기.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 표시부는 투명한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 다목적 경사 측정기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 유체는 점성이 낮은 물질인 것을 특징으로 하는 휴대용 다목적 경사 측정기.
6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 유체는 소정의 색을 띠는 것을 특징으로 하는 휴대용 다목적 경사 측정기.