KR20050047018A - 성토공사용 지중경사데이터처리방법, 그 방법이 기록된기록매체, 그 방법을 이용한 지중경사계 - Google Patents
성토공사용 지중경사데이터처리방법, 그 방법이 기록된기록매체, 그 방법을 이용한 지중경사계 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 성토구역의 기초지반(10)에 천공된 기초측정홀(11)에 설치된 기초보호관(12)과, 그 기초보호관(12)의 내벽에 밀착되어 개구부로부터 바닥부까지 삽입구동이 가능하도록 장착된 지중경사측정센서(1)와, 그 지중경사측정센서(1)와 연결케이블(2)에 의해 연결된 인디케이터(3)를 포함하는 지중경사계를 이용한 성토공사용 지중경사데이터처리방법에 있어서, 상기 기초보호관(12)의 개구부를 기초상대기준점(01)으로 설정하는 기초상대기준점설정단계와; 상기 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하는 단계별경사측정단계와; 상기 단계별경사측정단계에 의해 측정된 각각의 경사값을 상기 기초상대기준점(01)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성하는 기초데이터베이스형성단계와; 상기 바닥부를 절대기준점(0)으로 설정하는 절대기준점설정단계와; 상기 기초데이터베이스형성단계에 의해 형성된 데이터를 상기 절대기준점(0)을 기준으로 하는 데이터로 변환하는 기초데이터베이스변환단계와; 소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성하는 1차데이터베이스형성단계와; 상기 성토구역의 기초지반(10) 상측으로 성토층(20)을 형성하는 성토층형성단계와; 상기 성토층형성단계에 의해 형성된 상기 성토층(20)에 상기 기초측정홀(11)과 연통되도록 연장측정홀(21)을 형성하고, 상기 기초보호관(12)과 연통되도록 상기 연장측정홀(21)에 연장보호관(22)을 설치하는 보호관연장설치단계와; 상기 연장보호관(12)의 개구부를 2차상대기준점(02)으로 설정하는 상대기준점설정단계와; 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 상기 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 단계를 반복하는 반복경사측정단계를; 포함하는 성토공사용 지중경사데이터처리방법을 제시함으로써, 성토구조물의 안정성을 확보할 수 있도록 하고, 수차에 걸친 성토층 형성공정을 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 한다.
Description
본 발명은 성토공사용 지중경사데이터처리방법에 관한 것으로서, 상세하게는, 성토공사시 형성된 성토층이 기초지반에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 그 기초지반의 지중경사를 보다 효율적으로 측정할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 성토공사용 지중경사데이터처리방법을 설명하기 위한 지중경사계 및 기초지반구조의 횡단면도이다.
도시된 바와 같이, 일반적인 지중경사계는 성토구역의 기초지반(10)에 천공된 기초측정홀(11)에 설치된 기초보호관(12)에 설치되는 것으로서, 그 기초보호관(12)의 내벽에 밀착되어 개구부로부터 바닥부까지 삽입구동이 가능하도록 장착된 지중경사측정센서(1)와, 그 지중경사측정센서(1)와 연결케이블(2)에 의해 연결된 인디케이터(3)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 성토구역의 기초지반(10)에 침하 기타 구조적 변동이 발생하는 경우, 그 기초지반(10)의 기초측정홀(11)에 설치된 기초보호관(12)도 횡방향 변위를 일으키게 되는데, 지중경사계는 지중경사측정센서(1)를 그 기초보호관(12)의 내벽에 밀착되도록 삽입구동시키면서 기초보호관(12)의 경사 변화를 측정하는 장치로서, 여기서 측정된 경사값을 기초로 기초지반(10)의 횡방향 변위를 분석하게 된다.
도 2는 지중경사계의 측정원리를 설명하기 위한 지중경사측정센서 및 그 주변 구성의 횡단면도이다.
도시된 바와 같이, 기초지반(10)의 구조적 변형에 의해 기초보호관(12)의 변위가 발생한 경우, 그 기초보호관(12)의 내벽에 밀착되어 삽입구동을 하는 지중경사측정센서(1)는 연직선에 대해 소정의 각도(θ)만큼 경사를 갖게 되는데, 그 각도의 sin 값에 지중경사측정센서(1)의 길이(L)를 곱함으로써 소정 지점에서의 기초보호관(12)의 횡방향 변위(L sinθ)를 얻을 수 있게 된다.
이러한 지중경사계를 이용한 지중경사데이터처리방법에 관하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
기초보호관(12)의 개구부를 기초상대기준점(01)으로 설정하고, 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정한 후, 그 측정된 각각의 경사값을 기초상대기준점(01)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성한다.
여기서, 상대기준점이란 지중경사측정을 실시하는 당시의 지표면 높이(GL ; Ground Level)를 의미하는 것으로서, 장차 성토작업이 진행됨에 의해 그 작업 당시의 지표면 높이가 변화함에 따라 지속적으로 변화하는 상대값이며, 상기 기초상대기준점(01)은 그 상대기준점 중 최초의 것을 정의한 것이다.
| 기초상대기준점 | 깊이값(m) | 2차상대기준점 | 깊이값(m) | 3차상대기준점 | 깊이값(m) |
| O3 | 0.0 | ||||
| 0.5 | |||||
| 1.0 | |||||
| 1.5 | |||||
| O2 | 0.0 | 2.0 | |||
| 0.5 | 2.5 | ||||
| 1.0 | 3.0 | ||||
| 1.5 | 3.5 | ||||
| O1 | 0.0 | 2.0 | 4.0 | ||
| 0.5 | 2.5 | 4.5 | |||
| 1.0 | 3.0 | 5.0 | |||
| 1.5 | 3.5 | 5.5 | |||
| 2.0 | 4.0 | 6.0 | |||
| 2.5 | 4.5 | 6.5 | |||
| 3.0 | 5.0 | 7.0 | |||
| 3.5 | 5.5 | 7.5 | |||
| 4.0 | 6.0 | 8.0 | |||
| 4.5 | 6.5 | 8.5 | |||
| 5.0 | 7.0 | 9.0 | |||
| 5.5 | 7.5 | 9.5 | |||
| 6.0 | 8.0 | 10.0 |
상기 표 1은 기초지반에 6m 깊이의 측정홀을 천공하고, 2m 씩 성토층을 2차에 걸쳐 형성하는 경우를 나타낸 것으로서, 성토공사의 진행에 따라 지표면의 높이가 높아지고, 이에 따라 상대기준점이 기초상대기준점(O1), 2차상대기준점(O2), 3차상대기준점(O3)으로 변화함과 아울러 깊이값도 변화하는 과정을 보여준다.
| 상대기준점 | 깊이값(m) | A1 | A2 | A3 |
| O1 | 0.0 | 1.01 | 0.79 | 0.31 |
| 0.5 | 0.88 | 0.77 | 0.24 | |
| 1.0 | 0.81 | 0.74 | 0.19 | |
| 1.5 | 0.75 | 1.16 | 0.16 | |
| 2.0 | 0.56 | 1.09 | 0.23 | |
| 2.5 | 0.67 | 0.56 | 0.29 | |
| 3.0 | 0.32 | 0.47 | 0.22 | |
| 3.5 | 0.30 | 0.42 | 0.18 | |
| 4.0 | 0.21 | 0.41 | 0.17 | |
| 4.5 | 0.12 | 0.25 | 0.14 | |
| 5.0 | 0.08 | 0.19 | 0.10 | |
| 5.5 | 0.03 | 0.10 | 0.05 | |
| 6.0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
상기 표 2는 성토층의 형성 전, 기초상대기준점(O1)을 기준으로 각 깊이값에 대응하는 경사의 측정값(A1,A2,A3)에 의해 형성된 데이터베이스를 나타낸 것이다.
이후, 성토구역의 기초지반(10) 상측으로 성토층(20)이 형성되는데, 그 성토층(20)의 하중이 기초지반(10)에 미치는 영향을 분석하기 위해서는, 상기 지중경사계가 지속적으로 기초보호관(12)의 변위를 측정할 수 있는 구조가 마련되어야 한다.
따라서, 성토층(20)에 기초측정홀(11)과 연통되도록 연장측정홀(21)을 형성하고, 기초보호관(12)과 연통되도록 연장측정홀(21)에 연장보호관(22)을 설치한 후, 그 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 측정단계를 반복하게 된다.
| 상대기준점 | 깊이값(m) | B1 | B2 | B3 |
| O2 | 0.0 | |||
| 0.5 | ||||
| 1.0 | ||||
| 1.5 | ||||
| 2.0 | 0.84 | 0.16 | -3.56 | |
| 2.5 | 0.90 | 0.41 | -2.49 | |
| 3.0 | 0.89 | 0.78 | -1.58 | |
| 3.5 | 0.89 | 1.03 | -0.76 | |
| 4.0 | 0.86 | 0.80 | -0.37 | |
| 4.5 | -0.10 | 0.51 | -0.47 | |
| 5.0 | -0.04 | 0.52 | -0.34 | |
| 5.5 | 0.04 | 0.48 | -0.40 | |
| 6.0 | -0.03 | 0.46 | -0.36 | |
| 6.5 | -0.04 | 0.38 | -0.34 | |
| 7.0 | -0.03 | 0.25 | -0.39 | |
| 7.5 | -0.03 | 0.15 | -0.47 | |
| 8.0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| 상대기준점 | 깊이값(m) | C1 | C2 | C3 |
| O3 | 0.0 | |||
| 0.5 | ||||
| 1.0 | ||||
| 1.5 | ||||
| 2.0 | ||||
| 2.5 | ||||
| 3.0 | ||||
| 3.5 | ||||
| 4.0 | 3.25 | 2.27 | 1.99 | |
| 4.5 | 2.51 | 1.69 | 1.21 | |
| 5.0 | 2.00 | 1.29 | 1.01 | |
| 5.5 | 1.40 | 0.76 | 0.56 | |
| 6.0 | 0.84 | 0.45 | 0.32 | |
| 6.5 | 0.37 | 0.28 | 0.33 | |
| 7.0 | 0.39 | 0.71 | 0.13 | |
| 7.5 | 0.35 | 0.81 | 0.08 | |
| 8.0 | 0.29 | 0.76 | -0.21 | |
| 8.5 | 0.23 | 0.61 | -0.12 | |
| 9.0 | 0.15 | 0.41 | 0.12 | |
| 9.5 | 0.07 | 0.20 | 0.16 | |
| 10.0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
상기 표 3은 이와 같은 성토층(20)의 형성 후, 2차상대기준점(O2)을 기준으로 각 깊이값에 대응하는 경사의 측정값(B1,B2,B3)에 의해 형성된 데이터베이스를 나타낸 것이고, 상기 표 4는 재차 성토층(30)이 형성된 이후, 3차상대기준점(O3)을 기준으로 측정된 경사값(C1,C2,C3)을 나타낸 것이다.
성토층(20) 형성 전의 데이터(표 2)와 성토층(20) 형성 후(표 3)의 데이터를 상호 비교하기 위해서는, 표 3의 깊이값 2.0에 대응하는 경사값을 표 2의 깊이값 0.0에 대응하는 경사값과 비교하는 방식의 데이터 변환단계를 거쳐야 하고, 표 3의 데이터와 표 4의 데이터를 비교하는 방식도 이와 동일하다.
여기서, 문제로 되는 것은 기초지반(10)의 측정홀(11)의 깊이에 해당하는 구간(표 2의 0.0m ~ 6.0m 구간, 표 3의 2.0m ~ 8.0m 구간, 표 4의 4.0m ~ 10.0m 구간)만큼만 데이터가 나타나고, 성토층(20,30)에 해당하는 구간(표 3의 0.0m ~ 2.0m 구간, 표 4의 0.0m ~ 4.0m 구간)의 데이터가 나타나지 않는다는 점이다.
보호관(12,22,32) 내부에서 삽입구동되는 지중경사측정센서(1)에 의해 측정된 경사값이 의미를 갖기 위해서는, 그 전제로서 초기값이 정의되어야 하는데, 각 성토층(20,30)의 형성시마다 기준점 자체가 변화하는 종래의 측정방법에 있어서는, 성토층(20,30)의 형성시 이와 같은 초기값을 설정할 수가 없기 때문이다.
다시 말해서, 표 3 및 표 4의 성토층(20,30)에 해당하는 구간(표 3의 0.0m ~ 2.0m 구간, 표 4의 0.0m ~ 4.0m 구간)의 데이터와 비교할 대상이 표 2에는 존재하지 않는 것이다.
종래의 성토공사용 지중경사데이터처리방법이 상기와 같은 방식을 취함에 따라, 다음과 같은 점에서 문제점으로 지적되어 왔다.
첫째, 성토공사에 의해 성토층(20)이 형성됨으로써, 그 성토층(20)의 하중에 의해 영향을 받는 기초지반(10)의 변위에 대한 분석이 필요한 것은 당연하지만, 성토공사의 진행 과정에서 기초지반(10) 뿐만 아니라 성토층(20) 자체도 자중에 의한 변위를 일으킬 것인바, 이를 측정할 수 있는 수단이 필요함에도 불구하고 그 수단이 마련되어 있지 않았다는 점이다.
성토공사에 의해 형성된 성토구조물의 구조적 안정성 확보를 위해서는, 그 구조물의 전체 구조에 걸쳐 시공당시 발생한 변위의 측정 및 이의 분석에 따른 장래 가능한 변위의 예측이 필요한데, 종래의 측정방법에 있어서는 성토구조물의 일부에 불과하다고 할 수 있는 기초지반(10)의 변위만을 측정할 수 있는 구성을 취하고 있었는바, 문제점으로 지적되어 왔던 것이다.
둘째, 수차에 걸친 성토층(20,30)의 형성에 의한 성토공사가 보다 효율적이고 안정적으로 이루어지기 위해서는, 직전에 형성된 성토층의 변위 측정 및 분석에 의한 구조의 분석이 필요한데, 종래에는 이를 위한 수단이 전혀 마련되어 있지 않았다는 점이다.
성토공사는 기초지반(10)의 상측에 단 일회의 성토층을 형성함으로써 종결되는 것이 아니고, 장기간에 걸쳐 수차에 걸친 성토층(20)의 형성에 의해 이루어지는 것이므로, 어떤 성토층(30)의 형성공정이 효과적으로 이루어지기 위해서는 그 직전에 형성된 성토층(20)의 침하도, 압밀도 등에 관한 측정 및 분석이 당연히 선행되어야 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 성토구조물의 안정성을 확보할 수 있도록 하고, 수차에 걸친 성토층 형성공정을 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 구성의 성토공사용 지중경사데이터처리방법, 그 방법이 기록된 기록매체, 그 방법을 이용한 지중경사계를 제시함을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 성토구역의 기초지반(10)에 천공된 기초측정홀(11)에 설치된 기초보호관(12)과, 그 기초보호관(12)의 내벽에 밀착되어 개구부로부터 바닥부까지 삽입구동이 가능하도록 장착된 지중경사측정센서(1)와, 그 지중경사측정센서(1)와 연결케이블(2)에 의해 연결된 인디케이터(3)를 포함하는 지중경사계를 이용한 성토공사용 지중경사데이터처리방법에 있어서, 상기 기초보호관(12)의 개구부를 기초상대기준점(01)으로 설정하는 기초상대기준점설정단계와; 상기 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하는 단계별경사측정단계와; 상기 단계별경사측정단계에 의해 측정된 각각의 경사값을 상기 기초상대기준점(01)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성하는 기초데이터베이스형성단계와; 상기 바닥부를 절대기준점(0)으로 설정하는 절대기준점설정단계와; 상기 기초데이터베이스형성단계에 의해 형성된 데이터를 상기 절대기준점(0)을 기준으로 하는 데이터로 변환하는 기초데이터베이스변환단계와; 소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성하는 1차데이터베이스형성단계와; 상기 성토구역의 기초지반(10) 상측으로 성토층(20)을 형성하는 성토층형성단계와; 상기 성토층형성단계에 의해 형성된 상기 성토층(20)에 상기 기초측정홀(11)과 연통되도록 연장측정홀(21)을 형성하고, 상기 기초보호관(12)과 연통되도록 상기 연장측정홀(21)에 연장보호관(22)을 설치하는 보호관연장설치단계와; 상기 연장보호관(12)의 개구부를 2차상대기준점(02)으로 설정하는 상대기준점설정단계와; 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 상기 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 단계를 반복하는 반복경사측정단계를; 포함하는 성토공사용 지중경사데이터처리방법을 제시한다.
여기서, 상기 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하는 단계별반대방향경사측정단계와; 상기 단계별반대방향경사측정단계에 의해 측정된 각각의 경사값을 상기 기초상대기준점(01)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성하는 기초반대방향데이터베이스형성단계와; 상기 기초반대방향데이터베이스형성단계에 의해 형성된 데이터를 상기 절대기준점(0)을 기준으로 하는 데이터로 변환하는 기초데이터베이스변환단계와; 소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성하는 1차반대방향데이터베이스형성단계와; 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 상기 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 단계를 반복하는 반대방향반복경사측정단계와; 상기 단계별경사측정단계 및 상기 반복경사측정단계에 의해 측정된 정방향 측정데이터와 상기 단계별반대방향경사측정단계 및 반대방향반복경사측정단계에 의해 측정된 반대방향측정데이터의 절대값의 평균값을 구하는 데이터보정단계를; 더 포함하는 구성을 취하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기 바닥부를 절대기준점(0)으로 설정하는 절대기준점설정단계와; 상기 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하는 단계별경사측정단계와; 상기 단계별경사측정단계에 의해 측정된 각각의 경사값을 상기 절대기준점(0)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성하는 기초데이터베이스형성단계와; 소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성하는 1차데이터베이스형성단계와; 상기 성토구역의 기초지반(10) 상측으로 성토층(20)을 형성하는 성토층형성단계와; 상기 성토층형성단계에 의해 형성된 상기 성토층(20)에 상기 기초측정홀(11)과 연통되도록 연장측정홀(21)을 형성하고, 상기 기초보호관(12)과 연통되도록 상기 연장측정홀(21)에 연장보호관(22)을 설치하는 보호관연장설치단계와; 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 상기 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 단계를 반복하는 반복경사측정단계를; 포함하는 성토공사용 지중경사데이터처리방법을 제시한다.
여기서, 상기 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하는 단계별반대방향경사측정단계와; 상기 단계별반대방향경사측정단계에 의해 측정된 각각의 경사값을 상기 절대기준점(0)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성하는 기초반대방향데이터베이스형성단계와; 소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성하는 1차반대방향데이터베이스형성단계와; 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 상기 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 단계를 반복하는 반대방향반복경사측정단계와; 상기 단계별경사측정단계 및 상기 반복경사측정단계에 의해 측정된 정방향 측정데이터와 상기 단계별반대방향경사측정단계 및 반대방향반복경사측정단계에 의해 측정된 반대방향측정데이터의 절대값의 평균값을 구하는 데이터보정단계를; 더 포함하는 구성을 취하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기 성토공사용 지중경사데이터처리방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 기록매체 및 지중경사계를 제시한다.
이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 지중경사데이터처리방법은 기본적으로, 성토구역의 기초지반(10)에 천공된 기초측정홀(11)에 설치된 기초보호관(12)과, 그 기초보호관(12)의 내벽에 밀착되어 개구부로부터 바닥부까지 삽입구동이 가능하도록 장착된 지중경사측정센서(1)와, 그 지중경사측정센서(1)와 연결케이블(2)에 의해 연결된 인디케이터(3)를 포함하는 지중경사계를 이용한다는 점에서는 종래의 구성과 동일하다.
그러나, 다음과 같은 구성을 취한다는 점에서 종래의 구성과 상이한데, 그 구체적인 기술적 특징에 관하여 크게 2가지 실시예를 제시한다.
이하, 본 발명의 첫번째 실시예로서, 종래의 지중경사계의 구조의 큰 변경없이 본 발명에 의한 측정방법을 적용할 수 있도록 한 실시예에 관하여 설명한다.
기초보호관(12)의 개구부를 기초상대기준점(01)으로 설정하고, 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정한 후, 그 측정된 각각의 경사값을 기초상대기준점(01)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성한다.
여기서, 상대기준점이란 지중경사측정을 실시하는 당시의 지표면 높이(GL ; Ground Level)를 의미하는 것으로서, 장차 성토작업이 진행됨에 의해 그 작업 당시의 지표면 높이가 변화함에 따라 지속적으로 변화하는 상대값이며, 상기 기초상대기준점(01)은 그 상대기준점 중 최초의 것을 정의한 것이므로, 종래의 그것과 동일한 것이다.
그런데, 본 발명에 의한 지중경사데이터처리방법은 종래와 달리 성토작업의 진행에 의해 형성된 성토층(20)에 관하여도 지중경사를 측정할 수 있도록 하는 구성을 취하는데, 이를 위해서는 성토작업이 진행되더라도 변하지 않는 기준점이 필요하므로, 기초보호관(12)의 바닥부를 절대기준점(0)으로 설정한다.
여기서, 절대기준점(0)은 성토공사 기간에 걸쳐 변하지 않는 지점을 정하는 것으로 족한 것이므로, 임의의 값을 지정하더라도 관계없을 것이나, 하나의 성토구간 또는 인접한 복수의 성토구간에 형성된 복수개의 측정홀에 관하여 측정값을 상호 비교하기 위해서는, 상기 절대기준점(0)을 해발고도(EL ; Elevation Level) 값으로 정하는 것이 바람직하다.
| 상대기준점 | 깊이값(m) | 깊이값(m) | 깊이값(m) | 절대기준점 | 변환깊이값(m) |
| O3 | 0.0 | -30.0 | |||
| 0.5 | -29.5 | ||||
| 1.0 | -29.0 | ||||
| 1.5 | -28.5 | ||||
| O2 | 0.0 | 2.0 | -28.0 | ||
| 0.5 | 2.5 | -27.5 | |||
| 1.0 | 3.0 | -27.0 | |||
| 1.5 | 3.5 | -26.5 | |||
| O1 | 0.0 | 2.0 | 4.0 | -26.0 | |
| 0.5 | 2.5 | 4.5 | -25.5 | ||
| 1.0 | 3.0 | 5.0 | -25.0 | ||
| 1.5 | 3.5 | 5.5 | -24.5 | ||
| 2.0 | 4.0 | 6.0 | -24.0 | ||
| 2.5 | 4.5 | 6.5 | -23.5 | ||
| 3.0 | 5.0 | 7.0 | -23.0 | ||
| 3.5 | 5.5 | 7.5 | -22.5 | ||
| 4.0 | 6.0 | 8.0 | -22.0 | ||
| 4.5 | 6.5 | 8.5 | -21.5 | ||
| 5.0 | 7.0 | 9.0 | -21.0 | ||
| 5.5 | 7.5 | 9.5 | -20.5 | ||
| 6.0 | 8.0 | 10.0 | O | -20.0 |
상기 표 5는 상대기준점과 절대기준점의 관계를 나타내는 도표로서, 성토층(20,30)의 형성에 의해 상대기준점 및 이를 기준으로 하는 깊이값이 변화하더라도, 절대기준점을 기준으로 하는 변환깊이값은 변화하지 않음을 보여준다.
여기서, 변환깊이값이 (-) 부호를 취하는 것은 하측을 향하는 값인 깊이값이 (+) 부호를 취하기 때문이다.
기초상대기준점(01)을 기준으로 형성된 데이터베이스를 위와 같은 절대기준점(0)을 기준으로 하는 데이터로 변환하고, 소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복함으로써 누적데이터베이스를 형성한다.
이후, 성토구역의 기초지반(10) 상측으로 형성되는 성토층(20)의 하중이 기초지반(10)에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 성토층(20)에 기초측정홀(11)과 연통되도록 연장측정홀(21)을 형성하고, 기초보호관(12)과 연통되도록 연장측정홀(21)에 연장보호관(22)을 설치한 후, 그 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 측정단계를 반복하게 된다.
즉, 2차측정단계에 있어서는 연장보호관(12)의 개구부를 2차상대기준점(02)으로 설정하고, 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 연장보호관(12)의 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정한 후, 그 측정된 각각의 경사값을 2차상대기준점(02)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성한다.
이와 같이 2차상대기준점(02)을 기준으로 형성된 데이터베이스를 상기 절대기준점(0)을 기준으로 하는 데이터로 변환하고, 소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복함으로써 누적데이터베이스를 형성한다.
| 기준점 | 변환깊이값(m) | A1 | A2 | A3 | B1 | B2 | B3 | C1 | C2 | C3 |
| O3 | -30.0 | 0.56 | 0.16 | 0.20 | ||||||
| -29.5 | 0.45 | 0.10 | 0.17 | |||||||
| -29.0 | 0.21 | -0.01 | 0.03 | |||||||
| -28.5 | 0.11 | -0.02 | 0.02 | |||||||
| O2 | -28.0 | 0.76 | -0.21 | 0.21 | 0.25 | -0.41 | 0.46 | |||
| -27.5 | 0.61 | -0.12 | -0.02 | 0.17 | -0.39 | 0.29 | ||||
| -27.0 | 0.41 | 0.12 | 0.10 | 0.18 | -0.50 | -0.05 | ||||
| -26.5 | 0.20 | 0.16 | 0.12 | 0.27 | -0.57 | -0.12 | ||||
| O1 | -26.0 | 1.01 | 0.79 | 0.31 | 0.84 | 0.16 | -3.56 | 3.25 | 2.27 | 1.99 |
| -25.5 | 0.88 | 0.77 | 0.24 | 0.90 | 0.41 | -2.49 | 2.51 | 1.69 | 1.21 | |
| -25.0 | 0.81 | 0.74 | 0.19 | 0.89 | 0.78 | -1.58 | 2.00 | 1.29 | 1.01 | |
| -24.5 | 0.75 | 1.16 | 0.16 | 0.89 | 1.03 | -0.76 | 1.40 | 0.76 | 0.56 | |
| -24.0 | 0.56 | 1.09 | 0.23 | 0.86 | 0.80 | -0.37 | 0.84 | 0.45 | 0.32 | |
| -23.5 | 0.67 | 0.56 | 0.29 | -0.10 | 0.51 | -0.47 | 0.37 | 0.28 | 0.33 | |
| -23.0 | 0.32 | 0.47 | 0.22 | -0.04 | 0.52 | -0.34 | 0.39 | 0.71 | 0.13 | |
| -22.5 | 0.30 | 0.42 | 0.18 | 0.04 | 0.48 | -0.40 | 0.35 | 0.81 | 0.08 | |
| -22.0 | 0.21 | 0.41 | 0.17 | -0.03 | 0.46 | -0.36 | 0.29 | 0.76 | -0.21 | |
| -21.5 | 0.12 | 0.25 | 0.14 | -0.04 | 0.38 | -0.34 | 0.23 | 0.61 | -0.12 | |
| -21.0 | 0.08 | 0.19 | 0.10 | -0.03 | 0.25 | -0.39 | 0.15 | 0.41 | 0.12 | |
| -20.5 | 0.03 | 0.10 | 0.05 | -0.03 | 0.15 | -0.47 | 0.07 | 0.20 | 0.16 | |
| O | -20.0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
상기 표 6은 이와 같이 형성된 누적데이터베이스를 나타낸 것으로서, 성토층 형성 전의 측정값(A1,A2,A3), 성토층(20) 형성 후의 측정값(B1,B2,B3), 재차 성토층(30) 형성 후의 측정값(C1,C2,C3)이 전 구간에 걸쳐 표시됨을 알 수 있다.
종래의 데이터베이스에는 성토층(20,30)에 해당하는 구간(표 3의 0.0m ~ 2.0m 구간, 표 4의 0.0m ~ 4.0m 구간)의 데이터가 나타나지 않는다는 점에서 문제로 지적되었는데, 이는 상대기준점을 채택하는 종래 방식의 한계로서, 그 구간의 데이터를 비교할 대상이 존재하지 않았기 때문이다.
종래의 지중경사데이터처리방법에 있어서는, 상술한 바와 같은 절대기준점을 기준으로 하는 데이터 변환단계를 실시하지 않았으므로, 설사 본 발명과 같이 2차상대기준점(02)을 기준으로 성토층(20)의 연장측정홀(22)의 변위를 측정한다고 할지라도, 기초상대기준점(01)을 기준으로 측정된 데이터(A1,A2,A3)와 상호 비교분석이 불가능한 바, 무의미한 것이라 할 수 있다.
이에 비해, 본 발명이 제시하는 측정방법에 따르면, 상대기준점을 기준으로 측정되어 깊이값에 대응하도록 형성된 데이터베이스라 하더라도, 일단 이를 절대기준점을 기준으로 하는 변환깊이값에 대응하도록 변환하는 과정을 거치는 방식을 취하므로, 표 6에 도시된 바와 같이, 기초지반(10)에 관한 데이터(A1,A2,A3)와 성토층(20,30)에 관한 데이터(B1,B2,B3,C1,C2,C3)의 상호비교가 가능해지는 것이다.
다시 말해서, 기초상대기준점(01), 2차상대기준점(02), 3차상대기준점(03)과 같이 상대기준점을 기준으로 측정된 모든 데이터를 절대기준점을 기준으로 하는 데이터로 변환하는 단계를 거치므로, 변환된 모든 데이터의 상호 비교분석이 가능해지는 바, 결국 성토공사의 진행에 따른 기초지반(10)의 변위 뿐만 아니라 성토층(20,30)의 변위도 측정 및 분석이 가능해지는 것이다.
한편, 측정값의 신뢰도를 보다 증대시키기 위하여, 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 반대방향 측정데이터를 얻고 이를 정방향 측정데이터와 비교하여 그 평균값을 측정값으로 하는 데이터베이스를 형성할 수 있다.
즉, 상기 방식에 의해 측정홀의 개구부로부터 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하고, 측정된 각각의 경사값을 기초상대기준점(01)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성한다.
이에 의해 형성된 데이터를 절대기준점(0)을 기준으로 하는 데이터로 변환하고, 소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성한다.
성토층(20)이 형성되면, 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 단계를 반복한다.
이후, 측정된 정방향 측정데이터와 반대방향측정데이터의 절대값의 평균값을 구하여 데이터베이스를 형성한다.
하기 표 7은 상기 실시예에 의해 일정시점에서 기초지반의 경사를 측정한 데이터를 예시한 것이다.
| 기준점 | 깊이값 | 변환깊이값 | 정방향 측정값 | 반대방향 측정값 | 평균값 |
| O1 | 0.5 | -40.5 | -2.82 | 2.55 | -2.68 |
| 1.0 | -40.0 | -3.42 | 3.05 | -3.24 | |
| 1.5 | -39.5 | -6.31 | 6.01 | -6.16 | |
| 2.0 | -39.0 | -8.98 | 8.58 | -8.78 | |
| 2.5 | -38.5 | -10.82 | 10.51 | -10.67 | |
| 3.0 | -38.0 | -11.16 | 10.94 | -11.05 | |
| 3.5 | -37.5 | -7.17 | 6.90 | -7.04 | |
| 4.0 | -37.0 | -5.29 | 5.03 | -5.16 | |
| 4.5 | -36.5 | -13.06 | 12.91 | -12.98 | |
| 5.0 | -36.0 | -19.30 | 18.89 | -19.09 | |
| 5.5 | -35.5 | -19.38 | 19.11 | -19.25 | |
| 6.0 | -35.0 | -16.46 | 16.13 | -16.29 | |
| 6.5 | -34.5 | -12.09 | 11.86 | -11.97 | |
| 7.0 | -34.0 | -14.04 | 13.77 | -13.91 | |
| 7.5 | -33.5 | -15.40 | 15.19 | -15.29 | |
| 8.0 | -33.0 | -15.01 | 14.71 | -14.86 | |
| 8.5 | -32.5 | -16.05 | 15.85 | -15.95 | |
| 9.0 | -32.0 | -19.50 | 19.14 | -19.32 | |
| 9.5 | -31.5 | -18.74 | 18.36 | -18.55 | |
| 10.0 | -31.0 | -17.04 | 16.66 | -16.85 | |
| 10.5 | -30.5 | -16.53 | 16.29 | -16.41 | |
| O | 11.0 | -30.0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
또한, 상술한 바와 같은 첫번째 실시예는 일단 보호관(12,22,23)의 개구부를 지표면 높이(GL ; Ground Level)로서 상대기준점으로 하여 측정값의 데이터베이스를 형성한다는 점에서는 종래의 지중경사데이터처리방법과 그 방식이 같으므로, 종래의 측정방법에 관한 프로그램이 세팅된 지중경사계를 그대로 사용할 수 있다는 점에서 장점을 갖는다.
종래의 지중경사계에 의해 상대기준점을 기준으로 하여 측정된 데이터를 기초로 하여, 절대기준점을 기준으로 데이터를 변환하는 데이터변환단계만 추가하면 되기 때문이다.
이하, 본 발명의 두번째 실시예로서, 종래의 지중경사계의 구조에 다소의 변경을 가하여, 상대기준점의 설정, 데이터베이스의 변환과정 등을 생략할 수 있도록 실시예에 관하여 설명한다.
우선, 측정홀(11)의 바닥부가 절대기준점(0)으로 설정되어야 하는데, 이를 위해서는 지중경사계의 초기 상태가 이와 같은 상태로 세팅되도록 그 지중경사계의 내부 프로그램이 변경될 것이 필요하다.
지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 개구부로부터 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하고, 측정된 각각의 경사값을 절대기준점(0)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성하는데, 소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성한다.
이후, 성토구역의 기초지반(10) 상측으로 성토층(20)의 형성, 연장측정홀(21)의 형성, 연장보호관(22)의 설치 등의 과정은 상기 첫번째 실시예의 경우와 동일하며, 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서 상기 단계를 반복하는데, 이와 같이 측정된 데이터는 모두 절대기준점(0)을 기준으로 측정된 값이므로, 첫번째 실시예의 경우와 같은 별도의 데이터베이스 변환과정이 필요없다는 장점을 갖는다.
한편, 측정값의 신뢰도를 보다 증대시키기 위하여, 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 반대방향 측정데이터를 얻고 이를 정방향 측정데이터와 비교하여 그 평균값을 측정값으로 하는 데이터베이스를 형성할 수 있는데, 그 상세한 내용은 상기 첫번째 실시예의 경우와 대동소이하다.
본 발명은 성토구조물의 안정성을 확보할 수 있도록 하고, 수차에 걸친 성토층 형성공정을 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 구성의 성토공사용 지중경사데이터처리방법, 그 방법이 기록된 기록매체, 그 방법을 이용한 지중경사계를 제시한다.
도 1은 성토공사용 지중경사데이터처리방법을 설명하기 위한 지중경사계 및 기초지반구조의 횡단면도
도 2는 지중경사계의 측정원리를 설명하기 위한 지중경사측정센서 및 그 주변 구성의 횡단면도
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1 : 지중경사측정센서 2 : 연결케이블
3 : 인디케이터 10 : 기초지반
11 : 기초측정홀 12 : 기초보호관
20,30 : 성토층 21,31 : 연장측정홀
22,32 : 연장보호관 O : 절대기준점
O1 : 기초상대기준점 O2 : 2차상대기준점
O3: 3차상대기준점
Claims (6)
- 성토구역의 기초지반(10)에 천공된 기초측정홀(11)에 설치된 기초보호관(12)과, 그 기초보호관(12)의 내벽에 밀착되어 개구부로부터 바닥부까지 삽입구동이 가능하도록 장착된 지중경사측정센서(1)와, 그 지중경사측정센서(1)와 연결케이블(2)에 의해 연결된 인디케이터(3)를 포함하는 지중경사계를 이용한 성토공사용 지중경사데이터처리방법에 있어서,상기 기초보호관(12)의 개구부를 기초상대기준점(01)으로 설정하는 기초상대기준점설정단계와;상기 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하는 단계별경사측정단계와;상기 단계별경사측정단계에 의해 측정된 각각의 경사값을 상기 기초상대기준점(01)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성하는 기초데이터베이스형성단계와;상기 바닥부를 절대기준점(0)으로 설정하는 절대기준점설정단계와;상기 기초데이터베이스형성단계에 의해 형성된 데이터를 상기 절대기준점(0)을 기준으로 하는 데이터로 변환하는 기초데이터베이스변환단계와;소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성하는 1차데이터베이스형성단계와;상기 성토구역의 기초지반(10) 상측으로 성토층(20)을 형성하는 성토층형성단계와;상기 성토층형성단계에 의해 형성된 상기 성토층(20)에 상기 기초측정홀(11)과 연통되도록 연장측정홀(21)을 형성하고, 상기 기초보호관(12)과 연통되도록 상기 연장측정홀(21)에 연장보호관(22)을 설치하는 보호관연장설치단계와;상기 연장보호관(12)의 개구부를 2차상대기준점(02)으로 설정하는 상대기준점설정단계와;상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 상기 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 단계를 반복하는 반복경사측정단계를;포함하는 성토공사용 지중경사데이터처리방법.
- 제1항에 있어서,상기 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하는 단계별반대방향경사측정단계와;상기 단계별반대방향경사측정단계에 의해 측정된 각각의 경사값을 상기 기초상대기준점(01)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성하는 기초반대방향데이터베이스형성단계와;상기 기초반대방향데이터베이스형성단계에 의해 형성된 데이터를 상기 절대기준점(0)을 기준으로 하는 데이터로 변환하는 기초데이터베이스변환단계와;소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성하는 1차반대방향데이터베이스형성단계와;상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 상기 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 단계를 반복하는 반대방향반복경사측정단계와;상기 단계별경사측정단계 및 상기 반복경사측정단계에 의해 측정된 정방향 측정데이터와 상기 단계별반대방향경사측정단계 및 반대방향반복경사측정단계에 의해 측정된 반대방향측정데이터의 절대값의 평균값을 구하는 데이터보정단계를;더 포함하는 것을 특징으로 하는 성토공사용 지중경사데이터처리방법.
- 성토구역의 기초지반(10)에 천공된 기초측정홀(11)에 설치된 기초보호관(12)과, 그 기초보호관(12)의 내벽에 밀착되어 개구부로부터 바닥부까지 삽입구동이 가능하도록 장착된 지중경사측정센서(1)와, 그 지중경사측정센서(1)와 연결케이블(2)에 의해 연결된 인디케이터(3)를 포함하는 지중경사계를 이용한 성토공사용 지중경사데이터처리방법에 있어서,상기 바닥부를 절대기준점(0)으로 설정하는 절대기준점설정단계와;상기 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하는 단계별경사측정단계와;상기 단계별경사측정단계에 의해 측정된 각각의 경사값을 상기 절대기준점(0)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성하는 기초데이터베이스형성단계와;소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성하는 1차데이터베이스형성단계와;상기 성토구역의 기초지반(10) 상측으로 성토층(20)을 형성하는 성토층형성단계와;상기 성토층형성단계에 의해 형성된 상기 성토층(20)에 상기 기초측정홀(11)과 연통되도록 연장측정홀(21)을 형성하고, 상기 기초보호관(12)과 연통되도록 상기 연장측정홀(21)에 연장보호관(22)을 설치하는 보호관연장설치단계와;상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 상기 지중경사측정센서(1)를 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 단계를 반복하는 반복경사측정단계를;포함하는 성토공사용 지중경사데이터처리방법.
- 제3항에 있어서,상기 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 개구부로부터 상기 바닥부에 이르기까지 그 각각의 깊이에서의 경사를 측정하는 단계별반대방향경사측정단계와;상기 단계별반대방향경사측정단계에 의해 측정된 각각의 경사값을 상기 절대기준점(0)을 기준으로 하는 각각의 깊이값에 대응시켜 데이터베이스를 형성하는 기초반대방향데이터베이스형성단계와;소정 기간을 간격으로 상기 단계를 반복하여 누적데이터베이스를 형성하는 1차반대방향데이터베이스형성단계와;상기 기초보호관(12) 및 연장보호관(22)에 의해 연장형성된 보호관에 상기 지중경사측정센서(1)의 좌우를 반대방향으로 하여 소정 간격으로 하강 또는 상승시키면서, 상기 단계를 반복하는 반대방향반복경사측정단계와;상기 단계별경사측정단계 및 상기 반복경사측정단계에 의해 측정된 정방향 측정데이터와 상기 단계별반대방향경사측정단계 및 반대방향반복경사측정단계에 의해 측정된 반대방향측정데이터의 절대값의 평균값을 구하는 데이터보정단계를;더 포함하는 것을 특징으로 하는 성토공사용 지중경사데이터처리방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 성토공사용 지중경사데이터처리방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 기록매체.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 성토공사용 지중경사데이터처리방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 지중경사계.
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