KR20070014450A - 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치 및 시험방법 - Google Patents

물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치 및 시험방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존의 모래치환법에 의한 현장에서 흙의 밀도 시험에 비해 소모성 재료로 물을 사용함으로써 표준사의 비용이 절감되며, 습기 변화에 의한 표준사의 주기적인 밀도의 검증이 불필요하고, 또한 기존의 수치환법에 의한 흙의 밀도 시험에 비해서, 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 유연성 시트가 내려오면서, 물의 자중에 의해 유연성 시트를 요철이 있는 시험공벽에 밀착시킬 수 있으며, 자립성 지반에서는 최대 입자 직경에 영향을 적게 받아 시험의 적용 범위를 넓힐 수 있는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치 및 시험방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흙의 밀도 시험장치는 상부가 막히고 하부가 트이며, 내외주면이 관통되게 길이방향을 따라 일정한 폭과 높이를 갖는 개구홈이 형성되며, 소정의 직경을 갖는 원통형 몸체부와; 상기 원통형 몸체부의 내측 중앙에 설치되며, 소모성 재료인 물을 저장할 수 있도록 하부가 막히고 상부가 트이는 원통형 수조와; 상기 원통형 몸체부의 하면이 밀착됨과 동시에 가운데에 중공부가 형성된 저판과; 상기 원통형 몸체부의 개구홈내에 삽입되어 아래로 이동되도록 고정 설치되는 시트삽입 고정장치와; 상기 시트삽입 고정장치에 고정 설치되는 유연성 시트와; 상기 원통형 몸체부의 개구홈을 차단하기 위해 원통형 몸체부의 외주면에 고정 설치되는 시트방지벽으로 구성되어, 소모성 재료인 물을 사용하여 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 유연성 시트가 내려오면서 유연성 시 트를 요철이 있는 시험공벽에 밀착시켜 흙의 밀도를 측정하도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험방법은 청구항 1에 기재된 흙의 밀도 시험장치를 현장에서 물을 주입하여 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 유연성 시트가 내려오면서 물의 자중에 의해 유연성 시트를 요철이 있는 시험공벽에 밀착시키며, 원통형 수조에 새겨진 눈금에 의한 수위 측정을 통해서 시험공의 부피를 측정하여 흙의 밀도를 측정할 수 있는 특징이 있다.
물, 시트, 흙의 밀도, 시험장치, 시험방법

Description

물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치 및 시험방법{Test method and test apparatus for density of soil to use in place using the water and sheet}
도 1은 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치를 도시한 종단면도,
도 3은 도 2의 A-A 선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치의 유연성 시트 삽입용 링을 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치의 실시 예를 도시한 종단면도.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
100: 원통형 몸체부 110: 개구홈
120: 손잡이 130: 걸림턱
140: 배수조절부 141: 밸브헤드
142: 로드 143: 나사산
144: 나선공 145: 나사홈
146: 고무마개 150: 수온측정부
151: 온도계 152: 수온측정구
153: 수온측정구 뚜껑 154: 발포성 고무판
160: 주수부 161: 주수구
162: 주수구 뚜껑 170: 공기압력부
171: 실린더 172: 공기펌프두부
173: 공기펌프 로드 174: 피스톤
175: 고무링 176: 원형 지지판
177: 컨트롤 밸브 연결구 178: 배기 컨트롤 밸브
179: 원형공 200: 원통형 수조
210: 눈금 220: 고무튜브
230: 커플러 300: 저판
310: 중공부 320: L형홈
400: 시트삽입 고정장치 410: 시트 삽입용 원형 아치판
411: 손잡이 412: 원형 아치판
413: 오목홈 414: 강재링
420: 아치판 조임구 421: 조임부
422: 걸림턱 423: 내벽
424: 외벽 425: 경사면
500: 유연성 시트 600: 시트방지벽
610: 방지벽 620: L형방지벽
621: 연장부 630: 연결부
631: 경첩 632: 볼트
640: 고리부 641: 볼트
642: 고리 643: 너트
700: 시험공벽 A : 흙의 밀도 시험장치
본 발명은 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치 및 시험방법에 관한 것으로, 특히 기존 모래치환법(KS F 2311)에 의한 현장에서 흙의 밀도 시험에 비해서 소모성 재료로 물을 사용함으로서, 기존 방법에 비해서 표준사의 비용이 절감되며, 습기 변화에 의한 표준사의 주기적인 밀도 검증이 불필요하고, 또한 기존의 수치환법(JGS 1612)에 의한 흙의 밀도 시험에 비해서, 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 유연성 시트가 내려오면서, 물의 자중에 의해 유연성 시트를 요철이 있는 시험공벽에 밀착시킬 수 있는 단일화된 흙의 밀도 측정장치로, 시험의 신뢰성, 정밀성, 신속성을 높일 수 있으며, 시험공의 자립이 유지되는 지반에서는 지반의 최대 직경에 구애를 받지 않아, 시험의 적용 범위를 넓힐 수 있는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치 및 시험방법에 관한 것이다.
일반적으로, 토공사의 성토부 다짐 정도를 측정하기 위해서 현장의 최대 입자 직경이 5cm이하인 경우에는 모래치환법에 의한 흙의 밀도시험을 실시하며, 모래치환법에 의한 흙의 밀도시험이 어려운 암석질 재료에는 수치환법에 의한 흙의 밀도 시험을 하게 된다.
그런데 기존의 모래치환법에 의한 시험에서는 소모성 재료인 표준사를 사용한다는 점과 보관 장소의 온도 및 습도 변화에 따라 주기적으로 표준사에 대한 밀도 검증이 필요하며, 기존의 수치환법에 의한 흙의 밀도 시험에서는 손으로 시험공벽에 시트를 밀착할 때 세밀한 주의가 필요하다. 또한, 두 시험 방법의 공통적인 단점으로 지반의 최대 직경에 따라 시험의 적용 범위가 제한적이라는 점이다.
이와 같은 기존의 시험장치 및 방법은 시험의 경제성, 신뢰성, 정밀성, 신속성, 적용범위 등에 문제가 있다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기존의 모래치환법에 의한 밀도 시험에 비해 물을 사용함으로서 표준사의 비용이 절감되며, 습기 변화에 의한 표준사의 주기적인 밀도 검증이 불필요하고, 원통형 수조에 새겨진 부피 측정 눈금을 통해 시험공의 부피 측정이 빠르며, 또한 기존의 수치환법에 의한 흙의 밀도 시험에 비해서, 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 요철이 있는 시험공벽에 밀착이 잘될 수 있는 재질의 유연성 시트가 내려오면서, 물의 자중에 의해 유연성 시트를 시험공벽에 밀착시킬 수 있으며, 자 립성 지반에서는 최대 입자 직경에 영향을 적게 받아 시험의 적용 범위를 넓힐 수 있는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치 및 시험방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흙의 밀도 시험장치는 상부가 막히고 하부가 트이며, 내외주면이 관통되게 길이방향을 따라 일정한 폭과 높이를 갖는 개구홈이 형성되며, 소정의 직경을 갖는 원통형 몸체부와; 상기 원통형 몸체부의 내측 중앙에 설치되며, 소모성 재료인 물을 저장할 수 있도록 하부가 막히고 상부가 트이는 원통형 수조와; 상기 원통형 몸체부의 하면이 밀착됨과 동시에 가운데에 중공부가 형성된 저판과; 상기 원통형 몸체부의 개구홈내에 삽입되어 아래로 이동되도록 고정 설치되는 시트삽입 고정장치와; 상기 시트삽입 고정장치에 고정 설치되는 유연성 시트와; 상기 원통형 몸체부의 개구홈을 차단하기 위해 원통형 몸체부의 외주면에 고정 설치되는 시트방지벽으로 구성되어, 소모성 재료인 물을 사용하여 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 유연성 시트가 내려오면서 요철이 있는 시험공벽에 밀착이 잘될 수 있는 재질의 유연성 시트를 시험공벽에 밀착시키고, 원통형 수조에 새겨진 눈금에 의한 수위 측정을 통해서 시험공의 부피를 측정하여 흙의 밀도를 측정하도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험방법은 청구항 1에 기재된 현장에서 흙의 밀도 시험장치의 배수밸브를 열어 유연성 시트가 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 내려오면서 요철이 있는 시험공벽에 밀착시키고, 시험공의 부피는 원통형 수조에 새겨진 눈금에 의한 수위 측정을 통해서 시험공의 부피를 측정하여 지반의 밀도를 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치를 도시한 종단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A 선 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치의 유연성 시트 삽입용 링을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치의 실시 예를 도시한 종단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치는 상부가 막히고 하부가 트이며, 내외주면이 관통되게 길이방향을 따라 일정한 폭과 높이를 갖는 개구홈(110)이 형성되며, 소정의 직경을 갖는 원통형 몸체부(100)와; 상기 원통형 몸체부(100)의 내측 중앙에 설치되며, 소모성 재료인 물을 저장할 수 있도록 하부가 막히고 상부가 트이는 원통형 수조(200)와; 상기 원통형 몸체부(100)의 하면이 밀착됨과 동시에 가운데에 중공부(310)가 형성된 저판(300)과; 상기 원통형 몸체부(100)의 개구홈(110)내에 삽입되어 아래로 이동되도록 고정 설치되는 시트삽입 고정장치(400)와; 상기 시트삽입 고정장치(400)에 고정 설치되는 유연성 시트(500)와; 상기 원통형 몸체부(100)의 개구홈(110)을 차단하기 위해 원통형 몸체부(100)의 외주면에 고정 설치되는 시트방지벽(600)으로 구 성된다.
즉, 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치는 소모성 재료인 물을 사용하며, 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 요철이 있는 시험공벽(700)에 밀착이 잘될 수 있는 재질의 유연성 시트(500)가 내려오면서 유연성 시트(500)를 시험공벽(700)에 밀착시킬 수 있으며, 자립성 지반에서는 최대 입자 직경에 영향을 적게 받는 시험장치이다.
상기한 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치는 원통형 몸체부(100), 원통형 수조(200), 저판(300), 시트삽입 고정장치(400), 유연성 시트(500) 및 시트방지벽(600)이 유기적으로 결합되어 이루어진 장치이다.
여기서, 상기 원통형 몸체부(100)는 상부가 막히고 하부가 트이며, 내외주면이 관통되게 길이방향을 따라 일정한 폭과 높이를 갖는 개구홈(110)이 형성되며, 소정의 직경을 갖는 원통형 구조로서, 수위의 확인이 가능하도록 투명한 경질의 플라스틱 재질로 이루어진다.
또한, 상기 원통형 몸체부(100)는 그 외주면 양측에 상단부에서 하단부로 소정의 거리로 이격되어 상호 대칭으로 몸체부 손잡이(120)가 부착된 구조이다.
여기서, 상기 몸체부 손잡이(120)는 강성이 경질의 플라스틱 재질로 이루어진다.
그리고, 상기 원통형 몸체부(100)에는 그 내주면의 원주를 따라 일정한 높이와 간격으로 다수 개가 고정 설치됨과 동시에 탄성 및 강성을 갖는 연질 또는 경질의 플라스틱 재질로 이루어지는 걸림턱(130)으로 구성된다.
한편, 상기 원통형 몸체부(100)는 그 상면에는 중앙부에 고정 설치되는 배수조절부(140)와; 상기 배수조절부(140)에서 소정 거리 이격되어 물의 온도를 측정하는 수온측정부(150)와; 상기 배수조절부(140)에서 소정 거리 이격되어, 물을 주입하는 주수부(160)와; 상기 배수조절부(140)에서 소정 거리 이격되어, 공기를 주입하는 공기압력부(170)로 구성된다.
즉, 상기 원통형 몸체부(100)의 상면에는 배수조절부(140), 수온측정부(150), 주수부(160) 및 공기압력부(170)가 유기적으로 결합되어 이루어진 구조이다.
여기서, 상기 배수조절부(140)는 원통형 몸체부(100)의 상면 중심부에 고정 설치되며, 금속제로 이루어진 밸브헤드(141)와; 상기 밸브헤드(141)와 일체로 연결되면서 하부에 위치되는 로드(142)와; 상기 로드(142)의 양단부에는 일정부분 외주면의 원주를 따라 나선형의 홈이 형성된 나사산(143)과; 상기 밸브헤드(141)의 아래에 위치되면서 원통형 몸체부(100)의 상면이 관통 형성된 나선공(144)과; 상기 로드(142)의 일측의 나사산(143)의 아래에 위치되면서 나사홈(145)에 의해 결합되는 고무마개(146)로 구성되어, 상기 밸브헤드(141)를 돌려 원통형 수조(200)에 저장된 물의 배출량을 조절하도록 구성된다.
또한, 상기 수온측정부(150)는 원통형 몸체부(100) 상면 중심부에서 소정 거리 이격되어 설치되는 온도계(151)와 상기 온도계(151)의 하면에 일체로 연결되면서, 몸체부(100) 상면으로 돌출 형성된 수온측정구(152)와; 상기 수온측정구(152)의 측면에 고정 부착되며, 수온측정구(152)를 개폐시키는 수온측정구 뚜껑(153)과; 상기 온도계(151)를 몸체부(100) 삽입시 고정이 가능하도록 원통형 몸체부(100)내에 삽입되면서 십자형상으로 절개 형성된 발포성 고무판(154)으로 구성된다.
그리고 상기 주수부(160)는 원통형 몸체부(100) 상면 중심부에서 소정 거리 이격되어 설치되어 물을 주입하도록 설치되되, 소정의 직경을 가지며 원통형 몸체부(100) 상면으로 돌출 형성되며, 원통형상으로 이루어진 외주면에 나선형 홈이 형성된 주수구(161)와; 상기 주수구(161)의 외경과 동일한 내경을 가지며 내주면에 나선형 홈이 형성된 주수구 뚜껑(162)으로 구성되어, 상기 주수구 뚜껑(162)을 회전시켜 열어 주수구(161)에 물을 주입하도록 구성된다.
또한, 상기 공기압력부(170)는 원통형 몸체부(100) 내측에 수직으로 설치되며 소정의 직경 및 길이를 갖는 실린더(171)와; 상기 실린더(171)의 내부에 공기를 주입시키기 위해 최상단에 고정 설치되는 공기펌프두부(172)와 상기 공기펌프두부(172)와 일체로 연결되면서 실린더(171)의 내부에 설치되는 공기펌프 로드(173)와; 상기 공기펌프 로드(173)의 선단에 고정 부착되는 피스톤(174)과; 상기 피스톤(174)의 외주면에 공기압력이 세지 않도록 설치된 고무링(175)으로 구성된다.
그리고 상기 공기압력부(170)는 원통형 몸체부(100) 상면 위로 돌출된 실린더(171)의 외주면 일정부분이 나선형 홈이 형성되고, 이에 대응되는 공기펌프두부(172)의 내주면도 나선형 홈이 형성되어, 상기 공기펌프두부(172)를 돌려서 조임으로써 공기압이 새지 않도록 구성된다.
여기서, 상기 공기압력부(170)는 공기주입시 실린더(171)가 움직이지 않도록 원통형 몸체부(100)의 상면에 고정되며, 상기 원통형 몸체부(100) 상면에 접하는 실린더(171)는 원통형 몸체부(100) 상면의 두께 내에서 상부가 하부에 비해 직경이 큰 계단형상으로 원형 지지판(176)이 설치되며, 상기 원형 지지판(176)과 일체로 실린더(171)가 형성되며, 상기 원통형 몸체부(100) 상면에 다수의 볼트로 체결 고정된 구조이다.
특히, 상기 실린더(171)에는 그 상단부에 일체로 고정 설치되도록 실린더(171)의 외주면에 수직으로 설치됨과 동시에 돌출된 원통형 컨트롤 밸브 연결구(177)와; 상기 컨트롤 밸브 연결구(177)에 나사 결합되는 배기 컨트롤 밸브(178)로 구성되어, 배기 컨트롤 밸브(178)의 회전에 따라 주입된 공기량이 조절되도록 구성된다.
여기서, 상기 컨트롤 밸브 연결구(177)는 그 외주면에 일정부분 나선형의 홈이 형성되며, 상기 컨트롤 밸브 연결구(177)의 연장선과 원통형 몸체부(100)가 만나는 위치에 소정의 직경을 갖는 원형공(179)이 형성되며, 상기 원형공(179)을 통해 컨트롤 밸브 연결구(177)와 내주면에 나선형 홈이 형성된 배기 컨트롤 밸브(178)가 결합되도록 구성되어, 상기 배기 컨트롤 밸브(178)를 좌우로 회전시킴에 따라 주입된 공기량의 조절이 가능하도록 구성된다.
한편, 상기 원통형 수조(200)는 소모성 재료인 물을 저장할 수 있도록 하부가 막히고 상부가 트이는 원통형 구조로 이루어지며, 투명한 경질의 플라스틱 재질로 구성된다.
여기서, 상기 원통형 수조(200)는 그 외주면 소정의 위치에는 일정한 간격마 다 눈금(210)이 형성되어, 이 눈금(210)과 일치하는 수위를 읽음으로서 시험공의 부피가 측정된다.
또한, 상기 원통형 수조(200)에는 그 하단부 외주면과 원통형 몸체부(100) 내주면 사이에 유연성 시트(500)의 밀착을 확인할 수 있도록 유색의 고무튜브(220)가 고정 설치되며, 상기 고무튜브(220)와 일체이며 돌출된 원통형의 외주면에 나선형의 홈이 형성된 부분에 연결되도록 외주면에 나선형 홈이 형성된 공기압력부(170)의 실린더(171) 선단부에 커플러(230)가 고정 설치된 구조이다.
한편, 상기 저판(300)은 전체적으로 사각판상체로 이루어지며, 상기 원통형 몸체부(100)의 하면이 밀착됨과 동시에 가운데에 중공부(310)가 형성된 구조로서, 금속제, 경질의 플라스틱, 목재 중 어느 하나의 재질로 구성된다.
여기서, 상기 저판(300)에는 원통형 몸체부(100)와 접하는 부분에는 L형홈(320)이 형성되어, 상기 원통형 몸체부(100)와 저판(300)의 결합이 견고하게 이루어지도록 구성된다.
한편, 상기 시트삽입 고정장치(400)는 원통형 수조(200)의 외경보다 일정하게 큰 탄성 및 강성을 가지며 경질 플라스틱 재질 또는 강철 재질로 이루어지는 시트 삽입용 원형 아치판(410)과 상기 시트 삽입용 원형 아치판(410)을 상부에서 압착에 의해서 조이도록 가운데에 중공부가 형성됨과 동시에 일측이 트이는 원형 형상의 아치판 조임구(420)로 구성된다.
즉, 상기 시트삽입 고정장치(400)는 시트 삽입용 원형 아치판(410)에 아치판 조임구(420)가 끼워진 구조이다.
여기서, 상기 시트 삽입용 원형 아치판(410)은 전체적으로 원형상으로 이루어지면서, 일측이 외측으로 돌출됨과 동시에 아치판 손잡이(411)가 형성된 원형 아치판(412)과; 상기 아치판 손잡이(411)의 외면에는 내측으로 다수 개 요입 형성된 오목홈(413)과; 상기 오목홈(413)에 삽입 설치되고, 상하로 위치가 조절되며, 일정한 직경을 갖는 강재링(414)으로 구성되어, 상기 오목홈(413)에 강재링(414)을 삽입하여 원형 아치판(412)의 직경을 조절하도록 구성된다.
또한, 상기 원형 아치판 조임구(420)는 전체적으로 원형 형상으로 이루어지되, 일측이 트이도록 형성된 조임부(421)와; 상기 조임부(421)의 하단부에 내측으로 일정부분 요입됨과 동시에 상부로 돌출 형성된 걸림턱(422)과; 상기 걸림턱(422)이 있는 부분의 안쪽과 바깥쪽에 일체로 형성된 내, 외벽(423, 424), 상기 외벽(424)에 상부에서 하부로 하향의 일정한 경사를 갖는 경사면(425)으로 구성되어, 상기 원형 아치판 조임구(420)로 시트 삽입용 원형 아치판(410)을 조이도록 구성된다.
한편, 상기 시트방지벽(600)은 일정한 곡률을 가지면서 소정의 두께 및 폭을 갖는 방지벽(610)과; 상기 방지벽(610)에 일체로 연결된 연장부(621)로 형성되며, 방지벽(610)과 연장부(621)가 일체로 L형상으로 이루어진 L형방지벽(620)과; 상기 L형방지벽(620)을 경첩(631)으로 연결하여 여닫을 수 있도록 원통형 몸체부(100)와 방지벽(610)에 볼트(632)로 고정 설치된 연결부(630)와; 상기 L형방지벽(620)을 폐쇄시 고정하기 위해 원통형 몸체부(100)의 외주면에 볼트(641)에 의해 고정 설치된 고리부(640)로 구성된다.
즉, 상기 시트방지벽(600)은 L형방지벽(620), 연결부(630) 및 고리부(640)가 유기적으로 결합되어 이루어진 구조이다.
여기서, 상기 연결부(630)는 원통형 몸체부(100)와 방지벽(610)을 경첩(631)으로 연결하여 L형방지벽(620)을 여닫을 수 있도록 구성되며, 상기 원통형 몸체부(100)에 연결되는 경첩(631)의 일측에는 L형방지벽(620)의 연장부(621)와 동일한 두께로 형성된 구조이다.
특히, 상기 볼트(632)는 그 길이가 원통형 몸체부(100)와 방지벽(610)의 두께 이내로 형성되어, 볼트(632)로 유연성 시트(500)를 손상시키지 않도록 구성된다.
또한, 상기 L형방지벽(620)은 원통형 몸체부(100)의 개구홈(110) 선단에서 하부의 첫 번째 걸릭턱(130)이 설치된 위치에 해당되는 수평 연장선의 개구홈(110)의 위치 이상의 높이와 개구홈(110)의 폭을 가지며, 두께는 개구홈(110)의 두께 이상으로 형성된 구조이다.
여기서, 상기 L형방지벽(620)을 닫을 경우에는 방지벽(610)이 원통형 몸체부(100)의 외주면에 걸릴 수 있도록 L형방지벽(620)의 일측의 일정부분이 연장되는 연장부(621)가 형성된 구조이다.
또한, 상기 고리부(640)는 L형방지벽(620)의 연장부(621)에서 소정 거리 떨어진 위치에 원통형 몸체부(100) 외주면에 매입된 다수의 볼트(641)와; 상기 볼트(641)에 연결되는 다수의 고리(642)와; 상기 고리(642)를 회전시켜 조이는 다수의 너트(643)로 구성되어, 상기 너트(643)를 회전시켜서 L형방지벽(620)을 고정 하도록 구성된다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치를 이용한 시험방법에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험방법은 흙의 밀도 시험장치(A)의 배수밸브를 열어 유연성 시트(500)가 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 내려오면서 요철이 있는 시험공벽(700)에 밀착되고 시험공의 부피는 원통형 수조(200)에 새겨진 눈금(210)에 의한 수위 측정을 통해서 시험공의 부피를 측정하여 지반의 밀도를 측정함을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치 및 시험방법은 기존 모래치환법(KS F 2311)에 의한 밀도 측정에 비해서 소모성 재료로 물을 사용함으로서, 기존 방법에 비해서 표준사의 비용이 절감되며, 또한 표준사의 주기적인 밀도 검증이 불필요하고, 기존의 수치환법(JGS 1612)에 의한 밀도 측정에 비해서, 본 장치는 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 요철이 있는 시험공벽(700)에 밀착이 쉬운 재질의 유연성 시트(500)가 내려오면서, 물의 자중에 의해 유연성 시트(500)를 시험공벽(700)에 밀착시키게 하는 단일화된 밀도 측정 장치로, 시험의 신뢰성, 정밀성, 신속성을 높일 수 있으며, 시험공의 자립이 유지되는 지반에서는 지반의 최대 직경에 구애를 받지 않아, 시험의 적용 범위를 넓힐 수 있는 장점이 있다.

Claims (29)

  1. 상부가 막히고 하부가 트이며, 내외주면이 관통되게 길이방향을 따라 일정한 폭과 높이를 갖는 개구홈(110)이 형성되며, 소정의 직경을 갖는 원통형 몸체부(100)와;
    상기 원통형 몸체부(100)의 내측 중앙에 설치되며, 소모성 재료인 물을 저장할 수 있도록 하부가 막히고 상부가 트이는 원통형 수조(200)와;
    상기 원통형 몸체부(100)의 하면이 밀착됨과 동시에 가운데에 중공부(310)가 형성된 저판(300)과;
    상기 원통형 몸체부(100)의 개구홈(110)내에 삽입되어 아래로 이동되도록 고정 설치되는 시트삽입 고정장치(400)와;
    상기 시트삽입 고정장치(400)에 고정 설치되는 유연성 시트(500)와;
    상기 원통형 몸체부(100)의 개구홈(110)을 차단하기 위해 원통형 몸체부(100)의 외주면에 고정 설치되는 시트방지벽(600)으로 구성되어,
    소모성 재료인 물을 사용하여 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 유연성 시트(500)가 내려오면서 유연성 시트(500)를 요철이 있는 시험공벽(700)에 밀착시켜 흙의 밀도를 측정하도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원통형 몸체부(100)는 수위의 확인이 가능하도록 투명한 경질의 플라스틱 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 원통형 몸체부(100)는 그 외주면 양측에 상단부에서 하단부로 소정의 거리로 이격되어 상호 대칭으로 몸체부 손잡이(120)가 부착된 것을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 몸체부 손잡이(120)는 강성이 경질의 플라스틱 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 원통형 몸체부(100)에는 그 내주면의 원주를 따라 일정한 높이와 간격으로 다수 개가 고정 설치됨과 동시에 탄성 및 강성을 갖는 연질 또는 경질의 플라스틱 재질로 이루어지는 걸림턱(130)으로 구성됨을 것을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 원통형 몸체부(100)는 그 상면에는 중앙부에 고정 설치되는 배수조절부(140)와; 상기 배수조절부(140)에서 소정 거리 이격되어 물의 온도를 측정하는 수온측정부(150)와; 상기 배수조절부(140)에서 소정 거리 이격되어, 물을 주입하는 주수부(160)와; 상기 배수조절부(140)에서 소정 거리 이격되어, 공기를 주입하는 공기압력부(170)로 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 배수조절부(140)는 원통형 몸체부(100)의 상면 중심부에 고정 설치되며, 금속제로 이루어진 밸브헤드(141)와; 상기 밸브헤드(141)와 일체로 연결되면서 하부에 위치되는 로드(142)와; 상기 로드(142)의 양단부에는 일정부분 외주면의 원주를 따라 나선형의 홈이 형성된 나사산(143)과; 상기 밸브헤드(141)의 아래에 위치되면서 원통형 몸체부(100)의 상면이 관통 형성된 나선공(144)과; 상기 로드(142)의 일측의 나사산(143)의 아래에 위치되면서 나사홈(145)에 의해 결합되는 고무마개(146)로 구성되어,
    상기 밸브헤드(141)를 돌려 원통형 수조(200)에 저장된 물의 배출량을 조절하도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 수온측정부(150)는 원통형 몸체부(100) 상면 중심부에서 소정 거리 이격되어 설치되는 온도계(151)와 상기 온도계(151)의 하면에 일체로 연결되면서, 몸 체부(100) 상면으로 돌출 형성된 수온측정구(152)와; 상기 수온측정구(152)의 측면에 고정 부착되며, 수온측정구(152)를 개폐시키는 수온측정구 뚜껑(153)과; 상기 온도계(151)를 몸체부(100) 삽입시 고정이 가능하도록 원통형 몸체부(100)내에 삽입되면서 십자형상으로 절개 형성된 발포성 고무판(154)으로 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 주수부(160)는 원통형 몸체부(100) 상면 중심부에서 소정 거리 이격되어 설치되어 물을 주입하도록 설치되되, 소정의 직경을 가지며 원통형 몸체부(100) 상면으로 돌출 형성되며, 원통형상으로 이루어진 외주면에 나선형 홈이 형성된 주수구(161)와; 상기 주수구(161)의 외경과 동일한 내경을 가지며 내주면에 나선형 홈이 형성된 주수구 뚜껑(162)으로 구성되어, 상기 주수구 뚜껑(162)을 회전시켜 열어 주수구(161)에 물을 주입하도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 공기압력부(170)는 원통형 몸체부(100) 내측에 수직으로 설치되며 소정의 직경 및 길이를 갖는 실린더(171)와; 상기 실린더(171)의 내부에 공기를 주입시키기 위해 최상단에 고정 설치되는 공기펌프두부(172)와 상기 공기펌프두부(172)와 일체로 연결되면서 실린더(171)의 내부에 설치되는 공기펌프 로드(173)와; 상기 공 기펌프 로드(173)의 선단에 고정 부착되는 피스톤(174)과; 상기 피스톤(174)의 외주면에 공기압력이 세지 않도록 설치된 고무링(175)으로 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  11. 제 6항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 공기압력부(170)는 원통형 몸체부(100) 상면위로 돌출된 실린더(171)의 외주면 일정부분이 나선형 홈이 형성되고, 이에 대응되는 공기펌프두부(172)의 내주면도 나선형 홈이 형성되어, 상기 공기펌프두부(172)를 돌려서 조임으로써 공기압이 새지 않도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 공기압력부(170)는 공기주입시 실린더(171)가 움직이지 않도록 원통형 몸체부(100)의 상면에 고정되며, 상기 원통형 몸체부(100) 상면에 접하는 실린더(171)는 원통형 몸체부(100) 상면의 두께내에서 상부가 하부에 비해 직경이 큰 계단형상으로 원형 지지판(176)이 설치되며, 상기 원형 지지판(176)과 일체로 실린더(171)가 형성되며, 상기 원통형 몸체부(100) 상면에 다수의 볼트로 체결 고정된 것을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 실린더(171)에는 그 상단부에 일체로 고정 설치되도록 실린더(171)의 외주면에 수직으로 설치됨과 동시에 돌출된 원통형 컨트롤 밸브 연결구(177)와; 상기 컨트롤 밸브 연결구(177)에 나사 결합되는 배기 컨트롤 밸브(178)로 구성되어, 배기 컨트롤 밸브(178)의 회전에 따라 주입된 공기량이 조절되도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙이 밀도 시험장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 컨트롤 밸브 연결구(177)는 그 외주면에 일정부분 나선형의 홈이 형성되며, 상기 컨트롤 밸브 연결구(177)의 연장선과 원통형 몸체부(100)가 만나는 위치에 소정의 직경을 갖는 원형공(179)이 형성되며,
    상기 원형공(179)을 통해 컨트롤 밸브 연결구(177)와 내주면에 나선형 홈이 형성된 배기 컨트롤 밸브(178)가 결합되도록 구성되어, 상기 배기 컨트롤 밸브(178)를 좌우로 회전시킴에 따라 주입된 공기량의 조절이 가능하도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙이 밀도 시험장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 원통형 수조(200)는 투명한 경질의 플라스틱 재질로 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  16. 제 1항 또는 제 15항에 있어서,
    상기 원통형 수조(200)는 그 외주면 소정의 위치에는 일정한 간격마다 눈금(210)이 형성되어, 이 눈금(210)과 일치하는 수위를 읽음으로서 시험공의 부피를 측정함을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  17. 제 1항 또는 제 15항에 있어서,
    상기 원통형 수조(200)에는 그 하단부 외주면과 원통형 몸체부(100) 내주면 사이에 유연성 시트(500)의 밀착을 확인할 수 있도록 유색의 고무튜브(220)가 고정 설치되며, 상기 고무튜브(220)와 일체이며 돌출된 원통형의 외주면에 나선형의 홈이 형성된 부분에 연결되도록 외주면에 나선형 홈이 형성된 공기압력부(170)의 실린더(171) 선단부에 커플러(230)가 고정 설치됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 저판(300)은 금속제, 경질의 플라스틱, 목재 중 어느 하나의 재질로 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  19. 제 1항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 저판(300)에는 원통형 몸체부(100)와 접하는 부분에는 L형홈(320)이 형성되어, 상기 원통형 몸체부(100)와 저판(300)의 결합이 견고하게 이루어지도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 시트삽입 고정장치(400)는 원통형 수조(200)의 외경보다 일정하게 큰 탄성 및 강성을 가지며 경질 플라스틱 재질 또는 강철 재질로 이루어지는 시트 삽입용 원형 아치판(410)과 상기 시트 삽입용 원형 아치판(410)을 상부에서 압착에 의해서 조이도록 가운데에 중공부가 형성됨과 동시에 일측이 트이는 원형 형상의 아치판 조임구(420)로 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 시트 삽입용 원형 아치판(410)은 전체적으로 원형상으로 이루어지면서, 일측이 외측으로 돌출됨과 동시에 아치판 손잡이(411)가 형성된 원형 아치판(412)과; 상기 아치판 손잡이(411)의 외면에는 내측으로 다수 개 요입 형성된 오목홈(413)과; 상기 오목홈(413)에 삽입 설치되고, 상하로 위치가 조절되며, 일정한 직경을 갖는 강재링(414)으로 구성되어,
    상기 오목홈(413)에 강재링(414)을 삽입하여 원형 아치판(412)의 직경을 조절하도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 원형 아치판 조임구(420)는 전체적으로 원형 형상으로 이루어지되, 일 측이 트이도록 형성된 조임부(421)와; 상기 조임부(421)의 하단부에 내측으로 일정부분 요입됨과 동시에 상부로 돌출 형성된 걸림턱(422)과; 상기 걸림턱(422)이 있는 부분의 안쪽과 바깥쪽에 일체로 형성된 내, 외벽(423, 424), 상기 외벽(424)에 상부에서 하부로 하향의 일정한 경사를 갖는 경사면(425)으로 구성되어,
    상기 원형 아치판 조임구(420)로 시트 삽입용 원형 아치판(410)을 조이도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  23. 제 1항에 있어서,
    상기 시트방지벽(600)은 일정한 곡률을 가지면서 소정의 두께 및 폭을 갖는 방지벽(610)과; 상기 방지벽(610)에 일체로 연결된 연장부(621)로 형성되며, 방지벽(610)과 연장부(621)가 일체로 L형상으로 이루어진 L형방지벽(620)과; 상기 L형방지벽(620)을 경첩(631)으로 연결하여 여닫을 수 있도록 원통형 몸체부(100)와 방지벽(610)에 볼트(632)로 고정 설치된 연결부(630)와; 상기 L형방지벽(620)을 폐쇄시 고정하기 위해 원통형 몸체부(100)의 외주면에 볼트(641)에 의해 고정 설치된 고리부(640)로 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 연결부(630)는 원통형 몸체부(100)와 방지벽(610)을 경첩(631)으로 연결하여 L형방지벽(620)을 여닫을 수 있도록 구성되며,
    상기 원통형 몸체부(100)에 연결되는 경첩(631)의 일측에는 L형방지벽(620) 의 연장부(621)와 동일한 두께로 형성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 볼트(632)는 그 길이가 원통형 몸체부(100)와 방지벽(610)의 두께 이내로 형성되어, 볼트(632)로 유연성 시트(500)를 손상시키지 않도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 L형방지벽(620)은 원통형 몸체부(100)의 개구홈(110) 선단에서 하부의 첫 번째 걸림턱(130)이 설치된 위치에 해당되는 수평 연장선의 개구홈(110)의 위치 이상의 높이와 개구홈(110)의 폭을 가지며, 두께는 개구홈(110)의 두께 이상으로 형성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  27. 제 23항 또는 제 26항에 있어서,
    상기 L형방지벽(620)을 닫을 경우에는 방지벽(610)이 원통형 몸체부(100)의 외주면에 걸릴 수 있도록 L형방지벽(620)의 일측의 일정부분이 연장되는 연장부(621)가 형성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  28. 제 23항에 있어서,
    상기 고리부(640)는 L형방지벽(620)의 연장부(621)에서 소정 거리 떨어진 위치에 원통형 몸체부(100) 외주면에 매입된 다수의 볼트(641)와; 상기 볼트(641)에 연결되는 다수의 고리(642)와; 상기 고리(642)를 회전시켜 조이는 다수의 너트(643)로 구성되어,
    상기 너트(643)를 회전시켜서 L형방지벽(620)을 고정하도록 구성됨을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험장치.
  29. 청구항 1에 기재된 흙의 밀도 시험장치(A)를 현장에서 흙의 밀도 시험장치(A)의 배수밸브를 열어, 유연성 시트(500)가 물의 자중의 증가에 따라 단계적으로 내려오면서 유연성 시트(500)가 요철이 있는 시험공벽(700)에 밀착되며, 원통형 수조(200)에 새겨진 눈금(210)에 의한 수위 측정을 통해서 시험공의 부피를 측정하여 흙의 밀도를 측정함을 특징으로 하는 물과 시트를 이용한 흙의 밀도 시험방법.
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