KR200485051Y1 - 다짐도 평가장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 일측에 관통홀이 형성되어 지면에 안치되는 지지플레이트; 상기 관통홀 상측에서 수직방향으로 이동 가능하게 배치되는 로드; 일측이 상기 로드의 상측에 고정되는 변위체; 상기 로드의 중단에 고정되는 스토퍼; 상기 변위체와 스토퍼 사이에서 이동 가능하도록 상기 로드에 배치되는 중량체; 상기 중량체의 위치를 가변시키는 구동부; 및 상기 지지플레이트 상에 수직 배치되어 상기 로드와 함께 이동되는 변위체의 변위를 측정하는 측정수단;을 포함하는 다짐도 평가장치를 제공한다.

Description

다짐도 평가장치{APPARATUS FOR MEASURING SOIL COMPACTION}

본 고안은 구조가 개선된 다짐도 평가장치에 관한 것이다.

일반적으로 대도시에서는 도로 내 굴착복구 또는 차도 정비공사일 때, 당일굴착 당일복구, 야간 및 휴일공사 시행 등의 방침을 통해 시민의 불편을 최소화하려 하고 있다. 이러한 여건 속에서 공사의 품질을 높이기 위해서는 관련기준에 준하여 공사를 시행하고 이를 기반으로 품질검사를 시행해야 한다.

종래의 품질검사 기준은 대부분 신설도로에서 시행하는 방식, 즉 현장에서 즉시 시험을 시행할 수 없고 대부분 시료를 현장에서 채취하여 실내에서 시험을 하거나, 평판 재하 시험, 들밀도 시험 등의 방식이나 동적 콘관입시험, 소형충격재하 시험 등의 방식으로 채택되고 있다.

그런데, 평판 재하 시험의 경우 시험 방법이 어려울 뿐만 아니라, 중차량이 필요하기 때문에 비용이 많이든다는 문제점이 있다.

또한, 들밀도 시험의 경우는 기술자의 경험적 판단에 크게 의지하는 불합리한 면을 지니고 있으며 시험절차가 매우 복잡하여 데이터 획득이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

따라서, 최근에는 현장에서 비교적 신속하고 정확하게 지반의 다짐도를 측정할 수 있도록 동적 콘 관입시험(Dynamic cone penetrometer test)에 의한 다짐도 평가방법의 수요가 증가하고 있다.

그런데 종래의 동적 콘 관입 시험 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

종래의 동적 콘 관입 시험 장치를 이용하여 다짐 평가를 하는 방법은 인력에 의해 이루어지는 프로세스가 많이 존재한다.

즉, 일정 무게의 해머를 들어 올리고 낙하시키는 작업자, 로드를 고정시키는 작업자, 관입 량을 측정하는 작업자, 관입 량을 기록하는 작업자 등 여러 명의 작업자가 필요한 문제가 있다.

인적 요소가 많이 필요함에 따라, 인력에 의해 해머를 낙하시키는 경우 낙하 위치의 오차가 생길 우려가 크며, 지반에 관입된 깊이를 측정자가 직접 눈금을 읽어서 기록하므로 이에 따른 오차가 생길 우려도 있다.

또한, 종래의 동적 콘 관입 시험 장치는 인력에 의해 이루어지기 때문에 인건비를 포함한 시험 비용이 많이 드는 문제점이 있다.

또한, 종래의 동적 콘 관입 시험 장치는 작업자의 개인차에 의해 시험에 소요되는 시간이 일관성이 없고, 전반적으로 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 시험 결과의 정확성 및 객관성을 높이고, 투입 인력을 감소하여 평가에 소요되는 시간을 단축시키며, 경제성 및 안정성을 확보한 다짐도 평가장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 고안은, 일측에 관통홀이 형성되어 지면에 안치되는 지지플레이트; 상기 관통홀 상측에서 수직방향으로 이동 가능하게 배치되는 로드; 일측이 상기 로드의 상측에 고정되는 변위체; 상기 로드의 중단에 고정되는 스토퍼; 상기 변위체와 스토퍼 사이에서 이동 가능하도록 상기 로드에 배치되는 중량체; 상기 중량체의 위치를 가변시키는 구동부; 및 상기 지지플레이트 상에 수직 배치되어 상기 로드와 함께 이동되는 변위체의 변위를 측정하는 측정수단;을 포함하는 다짐도 평가장치를 제공한다.

또한, 상기 로드의 하측단은 원뿔 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 스토퍼의 상측면은 상기 중량체의 하측면의 면적과 같거나 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 측정수단은 긴 막대 형상으로 형성되어 일측에 눈금이 표시되고, 상기 변위체의 타측단에는 상기 측정수단의 외측면을 따라 가이드되는 가이드홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 측정수단은 LM가이드로써 상기 변위체의 이동을 센싱할 수 있다.

또한, 상기 구동부는 상기 로드의 상측 말단에 배치되는 고정하우징; 중단이 상기 고정하우징에 힌지 연결되고, 하단이 후크 형상으로 형성되어 상기 중량체를 클램핑하는 후크부; 및 일단이 상기 후크부의 상단에 배치되고, 타단이 상기 고정하우징에 배치되어 상기 후크부의 상단을 상기 고정하우징과 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 중량체의 외주면에는 상기 후크부가 걸릴 수 있도록 인입된 요입홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 구동부는 일측에서 상기 로드가 인입되는 실린더하우징; 상기 로드에 고정되어 상기 실린더하우징 내에서 이동되는 실린더; 및 상기 실린더의 상측 이동을 위해 상기 실린더 하우징의 일측에 배치되는 제1 포트;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동부는 상기 실린더의 하측 이동을 위해 상기 실린더 하우징의 타측에 배치되는 제2 포트;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동부는 상기 지지플레이트 또는 지면 상에 상호 이격되어 고정되는 한 쌍의 고정체; 상기 한 쌍의 고정체 사이에 배치되는 회전축; 상기 회전축에 배치되는 제1 도르레와, 상기 제1 도르레와 중량체에 일단과 타단이 연결되는 제1 로프를 포함하는 인양부; 및 상기 회전축에 배치되는 제2 도르레와, 상기 제2 도르레에 일단이 연결되는 제2 로프를 포함하는 동력부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인양부는 적어도 두 개 이상이 배치될 수 있다.

또한, 상기 동력부는 상기 제2 로프의 타단에 연결되는 구동모터를 더 포함할 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 다짐도 평가장치는, 간편한 구조의 구동부에 의하여 상승된 중량체를 고정하고, 간단한 조작에 의하여 중량체의 고정을 해제함으로써 일정한 낙하고도를 유지하여 중량체를 안정적으로 낙하시킴으로써 다짐도 시험의 신뢰성을 높일 수 있다는 이점이 있다.

본 고안의 다른 실시예 및 또 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치는, 실린더 또는 도르래 등으로 구성된 구동부를 이용하여 중량체를 들어 올리므로 작업이 편리하며, 다짐도 평가에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다는 이점이 있다.

이러한 본 고안에 따른 다짐도 평가장치는, 소수의 인원으로 측정 가능하므로 인건비를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 다짐도 평가장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 구동부를 상세하게 도시한 도면.
도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치의 사시도.
도 4는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치의 사시도.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

다만, 이하에 기술될 고안은 본 고안의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 고안의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 다짐도 평가장치의 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 구동부를 상세하게 도시한 도면, 도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치의 사시도이며, 도 4는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치의 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 다짐도 평가장치는 크게 지지플레이트(100), 로드(200), 변위체(300), 스토퍼(400), 중량체(500), 구동부(600) 및 측정수단(700)을 포함할 수 있다.

여기서, 본 고안에서 후술하는 세 가지의 실시예는 상기 중량체(500)를 이동시키는 구동부(600)의 구성을 달리하는 것으로서, 나머지 구성에 대한 설명은 모든 실시예에 공통적으로 적용될 수 있다.

상기 지지플레이트(100)는 일측에 관통홀(110)이 형성되어 지면에 안치될 수 있으며, 직사각형으로 도시되어 있으나, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니며, 지면에 안정적으로 배치될 수 있는 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 지면이라함은 도로, 땅 등 다짐도를 평가할 수 있는 모든 표층을 의미한다.

상기 관통홀(110)은 후술할 로드(200)가 간섭받지 않고 지면을 관통할 수 있는 크기로써 상기 지지플레이트(100)에 형성될 수 있다.

상기 로드(200)는 상기 관통홀(110)의 상측에서 상기 지지플레이트(100)를 기준으로 수직방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있으며, 기다란 원통형의 형상으로써 형성될 수 있다.

또한, 상기 로드(200)는 후술할 중량체(500)의 타격에 의해 지면에 삽입되는 것을 고려할 때, 변형이 적은 고강도의 금속재질로써 형성될 수 있으며, 지면 삽입의 용이성을 고려할 때 상기 로드(200)의 하측단은 원뿔 형상으로 형성될 수 있다.

상기 변위체(300)는 일측이 상기 로드(200)의 상측에 고정될 수 있으며, 이에 따라 상기 로드(200)가 이동될 때 같은 변위로서 이동될 수 있다.

이러한 변위체(300)의 타측에는 가이드홈(310)이 형성되어 후술할 측정수단(700)의 외측면을 따라 상기 가이드홈(310)이 끼워진 상태로 이동될 수 있다.

또한, 상기 변위체(300)는 한 개가 도시되어 있으나, 보다 정확한 측정을 위해 다수 개가 배치될 수 있다.

상기 스토퍼(400)는 상기 로드(200)의 중단에 고정될 수 있으며, 후술할 중량체(500)의 충격을 상기 로드(200)에 전달하여 상기 로드(200)가 지면에 인입될 수 있도록 한다.

따라서, 이러한 스토퍼(400)가 상기 중량체(500)의 이동에 따른 에너지를 잘 전달 받기 위해 상기 스토퍼(400)의 상측면은 상기 중량체(500)의 하측면의 면적과 같거나 크게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스토퍼(400)는 충격을 전달하기 위한 구성요소로서, 피로 파괴를 최소화하기 위해 상기 로드(200)와 일체형으로 형성될 수도 있다.

상기 중량체(500)는 상기 변위체(300)와 스토퍼(400) 사이에서 이동 가능하도록 상기 로드(200)에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 중량체(500)의 중앙에는 상기 로드(200)의 외주면보다 지름이 큰 통공이 형성되어 상기 로드(200)에 끼워질 수 있다.

상기 구동부(600)는 상기 중량체(500)의 위치를 가변시키기 위한 것으로서, 각 실시예별로 후술한다.

상기 측정수단(700)은 상기 지지플레이트(100) 상에 수직 배치되어 상기 로드(200)와 함께 이동되는 변위체(300)의 변위를 측정할 수 있다.

구체적으로, 상기 측정수단(700)은 긴 막대 형상으로 형성되어 일측에 눈금이 표시되어 상기 변위체(300)의 이동에 따른 거리를 눈으로 읽을 수 있게 형성되거나, LM가이드로써 상기 변위체(300)의 이동을 정확하게 자동으로 센싱할 수 있게 형성될 수 있다. 또한, 측정수단(700)의 길이와 상기 구동부(600) 및 상기 로드(200)의 길이 합의 차이는 상기 측정수단(700)의 길이의 10% 미만이다.

본 고안은 상기 중량체(500)의 위치를 가변시킬 수 있는 구동부(600)를 포함할 수 있으며, 이러한 구동부(600)는 세 가지로 발현될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 다짐도 평가장치의 구동부(600)는 상기 로드(200)의 상측 말단에 배치되는 고정하우징(611)과, 중단이 상기 고정하우징(611)에 힌지 연결되고, 하단이 후크 형상으로 형성되어 상기 중량체(500)를 클램핑하는 후크부(612)와, 일단이 상기 후크부(612)의 상단에 배치되고, 타단이 상기 고정하우징(611)에 배치되어 상기 후크부(612)의 상단을 상기 고정하우징(611)과 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링(613);을 포함할 수 있다.

또한, 상기 중량체(500)의 외주면에는 상기 후크부(612)가 용이하게 걸릴 수 있도록 인입된 요입홈(510)이 형성될 수 있다.

상기 고정하우징(611)은 로드(200)의 상측 말단에 배치되어 중량체(500)와 분리된 상태로 상기 후크부(612)가 중량체(500)의 외주면에 걸치는 구조로 형성되어 상기 후크부(612)가 중량체(500) 낙하시 충격에 의해 파단됨을 방지할 수 있다.

따라서, 이러한 본 고안의 일실시예에 따른 다짐도 평가장치의 사용방법은 다음과 같다.

일단 지면에 본 고안의 일실시예에 따른 다짐도 평가장치를 배치한다. 이러한 경우, 상기 로드(200)의 말단이 지면 상측에 배치되므로, 도 1과 같은 상태를 유지한다.

이 후, 사용자가 상기 후크부(612)의 상측을 가압하면, 힌지 연결점을 기준으로 하측이 상기 중량체(500)의 요입홈(510)에서 떨어지게 되고, 중량체(500)는 자유낙하하여 스토퍼(400)에 충격을 가하게 된다. 이러한 충격은 상기 로드(200)가 지면을 관통할 수 있는 힘으로써 변환되어 지면에 소정 깊이로 박히게 되고, 상기 로드(200)와 동일한 변위로 이동되는 변위체(300)의 이동거리를 상기 측정수단(700)에 의해 검출하게 된다.

도 3을 참조하면, 본 고안의 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치의 구동부(600)는 일측에서 상기 로드(200)가 인입되는 실린더하우징(621)과, 상기 로드(200)에 고정되어 상기 실린더하우징(621) 내에서 이동되는 실린더(622)와, 상기 실린더(622)의 상측 이동을 위해 상기 실린더하우징(621)의 일측에 배치되는 제1 포트(623)를 포함할 수 있다.

따라서, 이러한 본 고안의 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치의 사용방법은 다음과 같다.

일단 지면에 본 고안의 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치를 배치한다.

이 후, 상기 제1 포트(623)를 통해 상기 실린더(622) 내부로 공압 또는 유압을 제공하면, 상기 실린더(622) 및 상기 실린더(622)와 고정된 로드(200)가 상측으로 이동된다. 여기서, 상기 로드(200)의 상측 이동 가능 거리는 상기 중량체(500)가 실린더하우징(621)의 하측면에 접할 때까지이다.

이 후, 상기 실린더(622)에 제공되는 공압 또는 유압을 해제하면 중량체(500)는 자유 낙하하여 스토퍼(400)에 충격을 가하게 된다. 이러한 충격은 상기 로드(200)가 지면을 관통할 수 있는 힘으로써 변환되어 지면에 소정 깊이로 박히게 되고, 상기 로드(200)와 동일한 변위로 이동되는 변위체(300)의 이동거리를 상기 측정수단(700)에 의해 검출하게 된다.

또한, 이러한 다른 실시예에 따른 구동부(600)는 상기 실린더(622)의 하측 이동을 위해 상기 실린더하우징(621)의 타측에 배치되는 제2 포트(624)를 더 포함할 수 있다.

이러한 경우, 상기 제1 포트(623)에 제공되는 유압 또는 공압을 해제하고, 상기 제2 포트(624)를 통해 유압 또는 공압을 제공함으로써, 제공되는 유압 또는 공압에 비례하는 강제적인 힘으로써 상기 로드(200)를 하측으로 이동시킬 수 있다.

따라서, 이러한 제2 포트(624)가 구비되는 경우, 상기 중량체(500)의 무게가 과도하게 무거울 필요가 없으며, 더 나아가 중량체(500) 없이 상기 로드(200)의 이동을 동일한 힘으로써 제어할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치의 구동부(600)는 상기 지지플레이트(100) 또는 지면 상에 상호 이격되어 고정되는 한 쌍의 고정체(631)와, 상기 한 쌍의 고정체(631) 사이에 배치되는 회전축(632)과, 상기 회전축(632)에 배치되는 제1 도르레(633a)와 상기 제1 도르레(633a)와 중량체(500)에 일단과 타단이 연결되는 제1 로프(633b)를 포함하는 인양부(633)와, 상기 회전축(632)에 배치되는 제2 도르레(634a)와 상기 제2 도르레(634a)에 일단이 연결되는 제2 로프(634b)를 포함하는 동력부(634)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 중량체(500)의 안정적인 인양을 위해 상기 인양부(633)는 적어도 두 개 이상이 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2 로프(634b)는 작업자가 직접 잡아당길 수 있으나, 상기 제2 로프(634b)의 타단에 연결되는 미도시된 구동모터를 더 포함하여 자동화시킬 수 있다.

따라서, 이러한 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치의 사용방법은 다음과 같다.

일단 지면에 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 다짐도 평가장치를 배치한다.

이 후, 작업자 또는 상기 구동모터를 통해 상기 제2 로프(634b)를 당기면, 상기 회전축(632)의 회전에 의해 상기 제1 로프(633b)가 상기 제1 도르레(633a)에 감기게 되고, 상기 중량체(500)가 상측으로 이동된다. 여기서, 상기 중량체(500)의 상측 이동 가능 거리는 상기 중량체(500)의 상측면이 제1 도르레(633a)에 접할 때까지이다.

이 후, 제2 로프(634b)를 잡아당겼던 힘을 해제하면 중량체(500)는 자유낙하하여 스토퍼(400)에 충격을 가하게 된다. 이러한 충격은 상기 로드(200)가 지면을 관통할 수 있는 힘으로써 변환되어 지면에 소정 깊이로 박히게 되고, 상기 로드(200)와 동일한 변위로 이동되는 변위체(300)의 이동거리를 상기 측정수단(700)에 의해 검출하게 된다.

요컨대, 본 고안에 따른 다짐도 평가장치는 인력 투입을 최소화하고, 정확한 힘을 가하여 상기 로드(200)를 이동시키고, 정확한 측정수단(700)에 의해 상기 로드(200) 이동에 따른 지면 관통 거리를 파악할 수 있는 이점이 있다.

이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 고안의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 고안의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.

100: 지지플레이트 110: 관통홀
200: 로드부 300: 변위체
310: 가이드홈 400: 스토퍼
500: 중량체 600: 구동부
611: 고정하우징 612: 후크부
613: 스프링 621: 실린더하우징
622: 실린더 623: 제1 포트
624: 제2 포트 631: 한 쌍의 고정체
632: 회전축 633: 인양부
633a: 제1 도르레 633b: 제1 로프
634: 동력부 634a: 제2 도르레
634b: 제2 로프 700: 측정수단

Claims (12)

1. 일측에 관통홀이 형성되어 지면에 안치되는 지지플레이트;
   상기 관통홀 상측에서 수직방향으로 이동 가능하게 배치되는 로드;
   일측이 상기 로드의 상측에 고정되는 변위체;
   상기 로드의 중단에 고정되는 스토퍼;
   상기 변위체와 스토퍼 사이에서 이동 가능하도록 상기 로드에 배치되는 중량체;
   상기 중량체의 위치를 가변시키는 구동부; 및
   상기 지지플레이트 상에 수직 배치되어 상기 로드와 함께 이동되는 변위체의 변위를 측정하는 측정수단;을 포함하며,
   상기 구동부는,
   상기 로드의 상측 말단에 배치되는 고정하우징;
   중단이 상기 고정하우징에 힌지 연결되고, 하단이 후크 형상으로 형성되어 상기 중량체를 클램핑하는 후크부; 및
   일단이 상기 후크부의 상단에 배치되고, 타단이 상기 고정하우징에 배치되어 상기 후크부의 상단을 상기 고정하우징과 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링;을 포함하며,
   상기 측정수단의 길이와 상기 구동부 및 상기 로드의 길이 합의 차이는 상기 측정수단의 길이의 10% 미만이며, 상기 지지플레이트는 지면에 안치될 수 있도록 직사각형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다짐도 평가장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 로드의 하측단은 원뿔 형상으로 형성되는 다짐도 평가장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 스토퍼의 상측면은 상기 중량체의 하측면의 면적과 같거나 크게 형성되는 다짐도 평가장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 측정수단은 긴 막대 형상으로 형성되어 일측에 눈금이 표시되고,
   상기 변위체의 타측단에는 상기 측정수단의 외측면을 따라 가이드되는 가이드홈이 형성되는 다짐도 평가장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 측정수단은 LM가이드로써 상기 변위체의 이동을 센싱하는 다짐도 평가장치.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 중량체의 외주면에는 상기 후크부가 걸릴 수 있도록 인입된 요입홈이 형성되는 다짐도 평가장치.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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