KR20090010819A

KR20090010819A - 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치 및측정방법

Info

Publication number: KR20090010819A
Application number: KR1020070074223A
Authority: KR
Inventors: 이종섭; 김상인; 윤형구
Original assignee: 고려대학교 산학협력단
Priority date: 2007-07-24
Filing date: 2007-07-24
Publication date: 2009-01-30
Also published as: KR101123791B1

Abstract

전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치 및 측정방법이 제공된다. 상기 측정장치는, 지중에 관입되어 시험할 토양시료를 그 내부에 수용하는 튜브와, 상기 튜브에 설치되는 다수의 발신트랜스듀서와, 수신트랜스듀서를 포함하는 소일샘플러와; 상기 발신트랜스듀서에 전기신호를 인가하는 신호발생기와; 상기 시료를 통과한 전단파의 속도를 알아내어 시료의 전단강성 및 교란도를 알아낼 수 있게 하는 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 상기와 같이 이루어지는 본 발명은 시료를 통과하는 전단파의 속도 측정을 통해 시료의 교란상태 및 전체적 균질도를 파악할 수 있고, 시료의 채취시, 이동전, 이동후의 교란상태의 변화특성을 파악할 수 있음은 물론, 위치별 전단파 속도 측정을 통한 층서구분도 가능하다.

Description

전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치 및 측정방법{Apparatus for measuring soil disturbance in soil sampler by using shear wave and Method of measuring the same}

본 발명은 전단파(shear wave)를 이용한 소일샘플러(soil sampler)내 시료의 교란도 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전단파를 이용함으로써 시료의 교란상태의 변화특성 및 층서구분이 가능한 교란도 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.

근래 국토 전역에 걸친 개발이 계속적으로 진행되면서, 토목 건축 환경 관련 시설물 등에 대한 건설공사가 더 이상 양호한 지반에서만 이루어지기 어려운 상황에 직면하였다. 즉 해안가, 산악지대, 암반지대, 쓰레기 매립지, 도심지 기존구조물 근접부 등 종래의 건설공사 입지 선정시 제외되었던 악조건 현장에서도 공사를 수행해야만 하는 경우가 날로 늘어나고 있는 것이다.

이에 따라 구조물을 안전하고 경제적으로 시공하기 위하여 정확한 지반조사를 통한 지반정보의 획득과 평가가 요구되고 있다. 이러한 지반조사는 구조물을 가급적 안전하면서도 경제적으로 건설하며 유지 관리하는데 필요한 기초자료 예컨대 지반의 특성 및 지층의 상태, 침하량 산정에 필요한 기본자료를 준비하는데 그 목적이 있다.

상기한 지반조사 방법은 일반적으로 현장시험과 실내시험으로 나뉜다. 상기 현장시험은 해당 지반에 검사용 프로브 등의 시험장치를 설치하여 지반 내부 상황이나 기타 필요한 정보를 얻는 과정이다. 또한 실내시험은 대상지반의 특성을 대표할 수 있는 시료를 획득하여 이를 실험실로 운반하고 실험실 내에서 여러 가지 필요한 시험 및 분석을 하는 것이다.

상기 실내시험을 위해 시료 소일(soil)을 채취할 때 가장 중요한 것은 현장 특성을 최대한 보존하는 것이다. 즉 시료를 샘플링 할 때 시료의 내부 조직구조나 압력 또는 습기 등이 변화되지 않도록 지반에 있던 그 상태 그대로 채취하는 것이다.

그러나 샘플링을 아무리 조심스럽게 한다 하더라도, 채취 및 운반 중 발생하는 시료교란이나 함수율의 변화는 피할 수 없으므로, 이상적인 상태(지반에 묻혀 채취되기 전의 상태) 그대로의 시료를 얻을 수는 없다. 즉, 튜브로 되어 있는 소일샘플러내에 채취된 시료는 어느 정도 교란된 상태인 것이다. 이와 같은 이유로 튜브관입시 흙과 튜브벽면 마찰로 인하여 교란이 발생하여 채취동안의 교란도 측정이 필요하며, 실내시험을 하기 전에, 채취된 시료의 교란도를 먼저 파악하고 이를 감안하여 각종 시험 및 분석을 수행하여야 한다. 이와 같은 교란도의 측정을 통해 시료의 내부 상태를 알 수 있고 흙의 침하나 붕괴 등을 예측할 수 있는 것이다.

그러나 종래의 교란도 측정장치는, 대부분 측정 정밀도가 떨어지고 또한 샘플러내 부의 위치별 교란도 변화나 시료의 균질도를 파악할 수 없어 정작 필요한 정보를 얻거나 정확한 교란도를 측정하기가 곤란하다는 문제가 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 시료를 통과하는 전단파의 속도 측정을 통해 시료의 교란상태 및 전체적 균질도를 파악할 수 있고, 교란상태의 변화특성을 파악할 수 있음은 물론, 위치별 전단파 속도 측정을 통한 층서구분도 가능한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 측정장치를 이용하여 소일샘플러내 시료의 교란도 측정방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여,

일정직경을 갖는 파이프의 형태를 취하며 지중에 관입되어 시험할 토양시료를 그 내부에 수용하는 튜브와, 상기 튜브에 설치되는 것으로서 길이방향을 따라 다수 배열되고 외부로부터 제공된 전기신호를 받아 튜브의 내부로 전단파를 발신하는 다수의 발신트랜스듀서와, 상기 발신트랜스듀서에 일대일 대응하되 튜브의 중심축을 사이에 두고 발신트랜스듀서의 반대측에 장착되며 상기 발신트랜스듀서에서 발생하여 시료를 통과한 전단파신호를 받는 수신트랜스듀서를 포함하는 소일샘플러와; 상기 발신트랜스듀서에 전기신호를 인가하는 신호발생기와; 상기 신호발생기에 연결됨과 아울러 수신트랜스듀서가 수신한 전단파신호를 전달받아 시료를 통과한 전단파의 속도를 알아내어 작업자로 하여금 시료의 전단강성 및 교란도를 알아낼 수 있게 하는 검출부를 포함하는 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 발신트랜스듀서는; 그 외주면에 수나사산이 형성되어 있는 원통형부재로서 상기 튜브에 결합하는 스크류케이스와, 상기 스크류케이스에 내장되며 케이블을 통해 상기 신호발생기에 연결되고 신호발생기의 전기신호에 의해 전단파를 발생하는 발신센서(예:벤더엘리먼트)로 구성되고, 수신트랜스듀서는; 그 외주면에 수나사산이 형성되어 있는 원통형부재로서 상기 튜브에 결합하는 스크류케이스와, 상기 스크류케이스의 내부에 설치되며 상기 발신트랜스듀서의 발신센서로부터 발생한 전단파신호를 받아 케이블을 통해 검출부로 보내는 수신센서(예:벤더엘리먼트)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 튜브의 외주면에는 튜브의 길이방향을 따라 연장되며 일정단면을 가지고 튜브를 사이에 두고 반대측에 위치하는 지지로드가 고정되며, 상기 발신트랜스듀서의 스크류케이스와 수신트랜스듀서의 스크류케이스는 상기 지지로드와 튜브를 관통하되 지지로드에 나사 결합하고, 상기 각 지지로드의 외측부에는 각 트랜스듀서에 연결되는 케이블을 보호하는 커버가 장착되는 것일 수 있다.

본 발명은 상기 두 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여,

(a) 일정직경을 갖는 파이프의 형태를 취하며 지중에 관입되어 시험할 토양시료를 그 내부에 수용하는 튜브와, 상기 튜브에 설치되는 것으로서 길이방향을 따라 다수 배열되고 외부로부터 제공된 전기신호를 받아 튜브의 내부로 전단파를 발 신하는 다수의 발신트랜스듀서와, 상기 발신트랜스듀서에 일대일 대응하되 튜브의 중심축을 사이에 두고 발신트랜스듀서의 반대측에 장착되며 상기 발신트랜스듀서에서 발생하여 시료를 통과한 전단파신호를 받는 수신트랜스듀서를 포함하는 소일샘플러를 지중에 관입하여 상기 튜브 내부에 시험할 토양시료를 채취하는 샘플링단계와;

(b) 상기 발신트랜스듀서에 전기신호를 가하여 발신트랜스듀서로 하여금 시료 내부에 전단파를 전달하게 하는 전단파발신단계와;

(c) 상기 전단파발신단계를 통해 발생한 전단파를 수신트랜스듀서를 통해 수신하고 이를 증폭 및 필터링하는 전단파수신 및 가공단계; 및

(d) 상기 가공단계를 통해 얻은 신호를 분석하여 전단파가 통과했던 시료의 전단강성 및 교란도를 알아내는 분석단계를 포함하는 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 발신트랜스듀서 및 수신트랜스듀서는 지중에 수직으로 관입되는 튜브의 길이방향으로 다수 배열되어 튜브내 샘플링된 시료의 깊이별 전단파 속도의 변화 양상을 파악할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 시료를 통과하는 전단파의 속도 측정을 통해 시료의 교란상태 및 전체적 균질도를 파악할 수 있고, 시료의 채취시, 이동전, 이동후의 교란상태의 변화특성을 파악할 수 있음은 물론, 위치별 전단파 속도 측정을 통한 층서(層序) 구분도 가능하다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 상기 도 1에 도시한 소일샘플러를 일부 발췌하여 도시한 절제 분해 사시도이며, 도 3은 상기 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치는, 샘플링할 지역의 지반내에 수직으로 관입되는 일정직경의 튜브(10)와, 상기 튜브(10)의 길이방향을 따라 다수 배치되는 발신트랜스듀서(16)와, 상기 튜브(10)의 중심축을 중심으로 발신트랜스듀서(16)의 반대편에 위치하고 발신트랜스듀서(16)에 일대일 대응하는 다수의 수신트랜스듀서(18)를 포함하는 소일샘플러(20)와, 상기 발신트랜스듀서(16)에 전기신호를 인가하는 신호발생기(30)와, 상기 각 수신트랜스듀서(18)가 감지한 내용을 받아들여 신호의 잡음제거 및 증폭을 수행하는 신호가공부(32)와, 상기 신호발생기(30) 및 신호가공부(32)에 연결되며 상기 발신트랜스듀서(16)와 수신트랜스듀서(18)의 사이를 통과한 전단파의 속도를 알아내어 작업자로 하여금 시료의 전단강성 및 교란도를 알아낼 수 있게 하는 오실로스코우프(34)를 구비한다.

먼저, 상기 소일샘플러(20)를 구성하는 튜브(10)는 직경이 D이며 길이방향으로 연장된 중공 파이프이다. 상기 튜브(10)는 외부의 홀더(미도시)에 연결되어 지 반내에 수직으로 관입되는 부재로서 관입을 용이하게 하기 위하여 하단부에 블레이드부(10a)가 마련되어 있다. 상기 블레이드부(10a)는 튜브(10)의 하단부를 날카롭게 가공한 부위로서 관입시 주변의 흙을 외부로 밀어낸다.

또한 상기 튜브(10)의 외주면에는 지지로드(12)가 고정된다. 상기 지지로드(12)는 튜브(10)의 외주면에 용접 결합하되 튜브(10)의 길이방향으로 평행하게 연장된 일정단면의 부재이다. 상기 지지로드(12)는 튜브(10)에 대해 트랜스듀서(16, 18)를 견고히 고정시키기 위한 것으로서 튜브(10)를 가운데 두고 상호 반대측에 위치한다.

아울러 상기 각 지지로드(12)에는 암나사구멍(12a)이 형성되어 있고, 상기 암나사구멍(12a)이 형성되어 있는 부위의 튜브(10)에는 관통구멍(10b)이 마련되어 있다. 상기 암나사구멍(12a)과 관통구멍(10b)이 동일한 중심을 가짐은 물론이다. 상기 암나사구멍(12a)은 지지로드(12)의 길이방향을 따라 다수개 배치되며 각각의 암나사구멍(12a)에는 발신트랜스듀서(16) 또는 수신트랜스듀서(18)가 나사 결합한다. 상기 암나사구멍(12a)의 개수는 특별히 제한되지 아니하며 예를 들어, 2cm 간격으로 35개까지 구비될 수 있다. 도 1에 도시되어 있는 본 발명의 일 실시예의 경우 상기 암나사구멍(12a)의 개수는 각 지지로드(12) 당 6개이고, 구멍간의 거리는 100mm로 설정되어 있으며, 튜브(10)의 총 길이는 1000mm이고, 튜브(10)의 지름은 76mm이며, 지지로드(12)의 길이는 715mm인 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 각 지지로드(12)의 외측에는 커버(14)가 고정된다. 상기 커버(14)는 ㄷ 자의 단면형상을 가지는 막대형 부재로서 상기 지지로드(12)의 외측에 고정되어 공간부(15)를 제공한다. 상기 공간부(15)는 후술할 케이블(16a)을 수용하기 위해 활용된다.

한편, 상기 각 발신트랜스듀서(16)는, 상기 암나사구멍(12a)에 나사 결합하는 스크류케이스(16c)와, 상기 스크류케이스(16c)의 내부에 장착되되 그 선단부가 튜브(10)의 내부공간측으로 돌출된 발신센서(16b)와, 상기 스크류케이스(16c) 내부에서 발신센서(16b)에 연결되며 내부공간(15)에 위치한 상태로 외부로 연장되어 상기 신호발생기(30)에 접속되는 케이블(16a)을 포함하는 구성을 가진다. 상기 케이블(16a)은 신호발생기(30)에서 출력하는 전기신호를 발신센서(16b)로 전달하여 발신센서(6b)가 전단파를 발생하도록 한다.

또한 상기 수신트랜스듀서(18)는, 상기 암나사구멍(12a)에 나사 결합하는 케이스스크류(18c)와, 상기 케이스스크류(18c)의 내부에 설치되며 그 선단부가 상기 발신트랜스듀서(16)를 향하여 돌출된 수신센서(18b)와, 상기 케이스스크류(18c)의 내부에서 수신센서(18b)에 연결된 상태로 외부로 연장되어 상기 신호가공부(32)에 접속되는 케이블(18a)로 구성된다. 상기 수신센서(18b)는 발신트랜스듀서(16)에서 발생하여 시료(A)를 통과한 전단파를 받아들여 전기신호로 바꾼 후 케이블(18a)을 통해 신호가공부(32)로 전달한다.

상기 발신센서(16b)와 수신센서(18b)는 벤더엘리먼트일 수 있으며, 토양의 압밀 및 삼축시험 등을 포함하는 거의 모든 토질시험장치에 통상적으로 사용되는 것이면 별다른 제한 없이 사용될 수 있다.

특히 상기 신호발생기(30)는 모든 발신트랜스듀서(16)에 전기신호를 줄 수 도 있고 시험의 목적상 선택된 발신트랜스듀서(16)에만 신호를 보낼 수도 있다. 수신트랜스듀서(18)는 발신트랜스듀서(16)에 일대일 대응하므로 (신호발생기(30))로부터 신호를 받아 전단파를 발생한 발신트랜스듀서에 감응하여 동작한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

기본적으로 본 실시예에 따른 소일샘플러내 시료의 교란도 측정방법은, 소일샘플러(20)내에 샘플링된 시료(A)에 전단파를 (튜브(10)의 지름방향으로) 통과시켜 전단파가 시료(A)를 얼마의 속도로 통과하였는지 알아내고 이를 기반으로 시료의 교란 정도를 파악하는 기본 원리를 갖는 것으로서, 샘플링단계(100)와, 전단파발신단계(102)와, 전단파수신 및 가공단계(104) 및 분석단계(106)를 포함한다. 상기 전단파의 속도(V)는 트랜스듀서 간의 거리(L)를 전단파의 이동시간(t)으로 나눈 값이다.

상기 샘플링단계(100)는 튜브(10)에 트랜스듀서(16,18)를 설치하고 케이블(16a,18a)을 연결한 상태로 튜브(10)를 관심지역의 지반내에 수직으로 관입하는 단계이다. 튜브(10)가 수직으로 관입됨에 따라 토양(soil)이 튜브(10)의 내부로 샘플링된다. 상기 튜브(10)를 통하여 토양시료를 채취할 때에, 상기 튜브(10)의 벽면과 토양 시료의 마찰로 인하여 시료(A)의 교란이 발생하게 되는데, 본 장치를 이용하면 이러한 샘플링단계(100)에서의 시료의 교란도를 측정할 수 있다. 이러한 시료의 교란도 측정방법을 더욱 상세히 설명하면, 우선 토양시료(A)가 튜브의 말단으로 부터 최하단에 설치되어 있는 트랜스듀서까지 들어오도록 상기 튜브(10)를 관입한 후, 전단파를 측정한다. 다음으로, 상기 튜브(10)를 더욱 깊이 관입한 후, 그 다음에 구비되어 있는 트랜스듀서까지 시료(A)가 들어오도록 하여 다시 전단파를 측정하며, 다시 또 튜브(10)를 더욱 깊이 관입하여 세 번째 트랜스듀서에서 전단파를 측정하도록 한다. 즉, 이와 같은 과정을 거치면서, 토양 시료가 상기 튜브(10)의 내부로 이동유입되는 과정에서 계속 전단파를 측정하여 얻는 전단파 속도를 통해 튜브관입시 발생하는 토양 시료의 교란도를 측정할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 교란도 측정장치는 이미 설명한 바와 같은 시료의 채취과정은 물론, 시료의 이동과정 또는 시료의 보관과정에서의 교란도도 측정이 가능하다.

상기 전단파의 측정에 관하여 상세히 설명하면 이하와 같다.

튜브(10) 내에 시료(A)가 샘플링된 이후, 전단파발신단계(102)를 수행하는데, 상기 전단파발신단계(102)는 신호발생기(30)를 동작시켜 원하는 또는 모든 발신트랜스듀서(16)에 전기 신호를 보내는 과정이다. 상기 신호발생기(30)로부터 전기신호를 받은 발신트랜스듀서(16)의 발신센서(16b)는 전단파 신호를 발생한다.

상기와 같이 발신트랜스듀서(16)에서 발생한 전단파는 시료(A)를 통과하여 맞은편의 수신트랜스듀서(18)에 도달한다. 상기 수신트랜스듀서(18)는 전단파를 수신하여 전기신호로 변환하고 케이블(18a)을 통해 신호가공부(32)로 보낸다. 상기 신호가공부(32)는 수신트랜스듀서(18)로부터 전달받은 전기신호에서 잡음을 제거함과 아울러 증폭한 후 이를 오실로스코우프(34)로 보낸다.(전단파 수신 및 가공단 계(104))

다음으로, 상기 오실로스코우프를 통해서 분석단계(106)가 이어진다. 상기 분석단계(106)는 전단파수신 및 가공단계(104)를 통해 얻은 신호를 분석하여 전단파가 시료(A)를 통과한 속도를 파악하고 이를 토대로 시료(A)의 전단강성 및 교란도를 알아내는 단계이다.

다음으로, 토양의 샘플링이 완료된 상태에서 튜브(10)를 꺼내어 (시료(A)가 포함된 상태의) 소일샘플러(20)를 운반하기 위해서는 시료(A)가 하부로 빠지지 않도록 튜브(10)의 하단부를 막아야 한다.

상기 지반 내에 전단파를 가하여 전단파가 얼마의 속도로 해당 지반을 통과하는지를 파악하고 이를 기초로 해당 지반의 전단강성 및 교란도를 추측하는 것은 당업계에서 통상적으로 알려져 있는 방법을 이용하여 구할 수 있다.교란이 발생하게 되면 흙입자와 입자 사이가 벌어지는 현상이 발생하여 전단파 속도가 감소되는데, 이처럼 전단파의 속도가 감소하였다는 것은 시료채취가 가능한 점토지반의 교란을 의미한다.

도 5에는 본 발명에 따른 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치를 이용하여 층서가 구분되는 시료에 대한 전단파를 측정한 결과를 도시하였고, 교란 발생시 전단파의 속도가 감소하지만 도 5의 경우 전단파의 속도가 중간에서 가장 느리기 때문에 시료의 층서에 기인한 것으로 판단된다.

도 6에는 본 발명에 따른 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치를 이용하여 시료채취 후 경과일에 따른 전단파 측정결과를 도시하였다. 도 5 를 참조하면, 튜브 내의 시료의 위치에 따라 전단파에 차이가 있고 이를 통해 층서를 구분할 수 있다는 것을 알 수 있으며, 도 6을 참조하면, 시료 채취 후 시간이 경과함에 따라 전단파에 변화가 생기며 보관기간이 길어짐에 따라 시료의 변화양상을 파악할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 소일샘플러를 일부 발췌하여 도시한 절제 분해 사시도이다.

도 3은 상기 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치를 이용하여 층서가 구분되는 시료에 대한 전단파를 측정한 결과를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치를 이용하여 시료채취 후 경과일에 따른 전단파 측정결과를 도시한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:튜브 10a:블레이드부

12:지지로드 12a:암나사구멍

14:커버 15:공간부

16:발신트랜스듀서 16a:케이블

16b:발신센서(벤더엘리먼트) 16c:스크류케이스

18:수신트랜스듀서 18a:케이블

18b:수신센서(벤더엘리먼트) 18c:케이스스크류

20:소일샘플러 30:신호발생기

32:신호가공부 34:오실로스코우프

36:케이블

Claims

일정직경을 갖는 파이프의 형태를 취하며 지중에 관입되어 시험할 토양시료를 그 내부에 수용하는 튜브와, 상기 튜브에 설치되는 것으로서 길이방향을 따라 다수 배열되고 외부로부터 제공된 전기신호를 받아 튜브의 내부로 전단파를 발신하는 다수의 발신트랜스듀서와, 상기 발신트랜스듀서에 일대일 대응하되 튜브의 중심축을 사이에 두고 발신트랜스듀서의 반대측에 장착되며 상기 발신트랜스듀서에서 발생하여 시료를 통과한 전단파신호를 받는 수신트랜스듀서를 포함하는 소일샘플러와;

상기 발신트랜스듀서에 전기신호를 인가하는 신호발생기와;

상기 신호발생기에 연결됨과 아울러 수신트랜스듀서가 수신한 전단파신호를 전달받아 시료를 통과한 전단파의 속도를 알아내어 작업자로 하여금 시료의 전단강성 및 교란도를 알아낼 수 있게 하는 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치.
제 1항에 있어서,

상기 발신트랜스듀서는;

그 외주면에 수나사산이 형성되어 있는 원통형부재로서 상기 튜브에 결합하는 스크류케이스와, 상기 스크류케이스에 내장되며 케이블을 통해 상기 신호발생기에 연결되고 신호발생기의 전기신호에 의해 전단파를 발생하는 발신센서를 포함하 는 것을 특징으로 하는 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치.
제 1항에 있어서,

상기 수신트랜스듀서는;

그 외주면에 수나사산이 형성되어 있는 원통형부재로서 상기 튜브에 결합하는 스크류케이스와, 상기 스크류케이스의 내부에 설치되며 상기 발신트랜스듀서의 발신센서로부터 발생한 전단파신호를 받아 케이블을 통해 검출부로 보내는 수신센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치.
제 2항에 있어서,

상기 튜브의 외주면에는 튜브의 길이방향을 따라 연장되며 일정단면을 가지고 튜브를 사이에 두고 반대측에 위치하는 지지로드가 고정되며,

상기 발신트랜스듀서의 스크류케이스와 수신트랜스듀서의 스크류케이스는 상기 지지로드와 튜브를 관통하되 지지로드에 나사 결합하고,

상기 각 지지로드의 외측부에는 각 트랜스듀서에 연결되는 케이블을 보호하는 커버가 장착되는 것을 특징으로 하는 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치.
(a) 일정직경을 갖는 파이프의 형태를 취하며 지중에 관입되어 시험할 토양 시료를 그 내부에 수용하는 튜브와, 상기 튜브에 설치되는 것으로서 길이방향을 따라 다수 배열되고 외부로부터 제공된 전기신호를 받아 튜브의 내부로 전단파를 발신하는 다수의 발신트랜스듀서와, 상기 발신트랜스듀서에 일대일 대응하되 튜브의 중심축을 사이에 두고 발신트랜스듀서의 반대측에 장착되며 상기 발신트랜스듀서에서 발생하여 시료를 통과한 전단파신호를 받는 수신트랜스듀서를 포함하는 소일샘플러를 지중에 관입하여 상기 튜브 내부에 시험할 토양시료를 채취하는 샘플링단계와;

(b) 상기 발신트랜스듀서에 전기신호를 가하여 발신트랜스듀서로 하여금 시료 내부에 전단파를 전달하게 하는 전단파발신단계와;

(c) 상기 전단파발신단계를 통해 발생한 전단파를 수신트랜스듀서를 통해 수신하고 이를 증폭 및 필터링하는 전단파수신 및 가공단계; 및

(d) 상기 가공단계를 통해 얻은 신호를 분석하여 전단파가 통과했던 시료의 전단강성 및 교란도를 알아내는 분석단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정방법.
제 5항에 있어서,

상기 발신트랜스듀서 및 수신트랜스듀서는 지중에 수직으로 관입되는 튜브의 길이방향으로 다수 배열되어 튜브내 샘플링된 시료의 깊이별 전단파 속도의 변화 양상을 파악할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정방법.