KR20090099167A - 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도설정장치 - Google Patents

지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도설정장치 Download PDF

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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D33/00—Testing foundations or foundation structures

Abstract

본 발명은 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치에 관한 것으로서, 특히 대상 분석 지반의 토양을 수납하도록 사각 박스 형태로 형성되되, 상면이 개방되고, 내부 관찰이 가능한 투명 재질로 이루어지며, 내부에 구조물이 매립되는 시험조와; 상기 시험조의 개방된 상부의 일측에 설치되어 상기 구조물과 일단이 연결되는 와이어의 일단을 견인하는 견인 모터와; 상기 시험조의 개방된 상부의 타측에 설치되고, 다단으로 턱이 형성되는 각도 주조절부와; 상기 각도 주조절부의 턱의 높이에 의해 상기 구조물과 상기 와이어의 각도를 변화시키는 각도 보조조절부; 및 상기 와이어 상에 설치되어 이에 걸리는 하중을 측정하는 로드 셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 구조물의 다양한 위치에서 다양한 각도로 구조물의 인발 지지력을 측정할 수 있도록 함으로써 정량적인 반복 시험에 있어서 시험의 재현성을 높일 수 있고, 많은 시간을 통하여 수작업으로 각도를 설정하는 불편을 해소 할 수 있으며, 정량적인 반복 실험을 가능하게 하고, 실험의 신뢰성을 확보하여 실제 지반과 가깝게 조성된 지반에서는 구조물의 역학적 특성을 정확하게 재현할 수 있다.
토양, 구조 시험, 앵커, 파이프, 인발 각도, 설정

Description

지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치{PULLOUT ANGLE SETTING APPARATUS FOR PULLOUT TESTING OF UNDERGROUND STRUCTURE}
본 발명은 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 지반에 매설된 구조물(말뚝이나 앵커 등)을 인발 지지력을 측정하기 위하여 구조물의 인발각도를 설정할 수 있는 인발각도 설정장치에 관한 것이다.
일반적으로 구조물(말뚝이나 앵커 등)는 지중에 매립되는데, 이러한 구조물의 인발력에 대한 지지력을 시험하고자 하는 경우에 상당한 어려움이 있었다. 즉, 실제 구조물의 앵커를 대상으로 인발에 대한 지지력을 측정하는 시험을 하기에는 상당한 비용 및 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
한편, 지중에 매립된 앵커에는 다양한 각도에서 인발력이 작용하는데, 실제 구조물의 앵커에 작용하는 다양한 각도의 인발력을 구현하여 인발에 대한 지지력을 측정할 수 있는 시험장치에 대한 개발요구가 있어 왔다.
이러한 요구에 부응하여 본 출원인은 지중에 매립된 앵커에 작용하는 인발력의 각도를 변화시켜 가면서 앵커의 인발 지지력을 시험할 수 있는 앵커 인발 지지 력 시험장치(공개특허 10-2007-0099281호)를 출원하였다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 앵커 인발 지지력 시험장치(100)는 상부가 개방되며 그 내부에 앵커(2)가 내장되는 하우징(10), 하우징(10)의 상부에 설치되어 앵커(2)에 연결되는 로프(4)를 잡아당기는 구동 유닛(20), 구동 유닛(20)과 앵커(2)를 연결하는 로프(4)가 거쳐 가며 하우징(10)에 구동 유닛(20)과 마주보도록 설치되어 앵커(2)에 연결된 로프(4)의 타단부와 지면(미도시)이 이루는 각도를 변화시키는 각도 조절 유닛(40), 및 로프(4)에 걸리는 하중을 측정하는 로드 셀(load cell)(60)을 포함한다.
하우징(10)은 후술하는 각종 구성요소가 설치되며, 그 내부에 앵커(2)를 내장할 수 있도록 상부가 개방된다.
하우징(10)의 내부에는 인발 지지력을 시험하기 위한 앵커(2)가 내장된다.
시험하고자 하는 앵커(2)는 하우징(10)의 내부에 토사(6)에 의해 매립되며, 필요한 경우에는 토사(6)의 상부에는 물(8)을 위치시켜 실제 앵커가 위치한 장소와 유사한 환경을 제공하여 시험결과의 정확성을 높이게 된다. 앵커(2)의 일측에는 로프(4)가 연결되며, 로프(4)는 각도 조절 유닛(40)을 거쳐 구동 유닛(20)에 그 일단부가 연결된다.
구동 유닛(20)은 하우징(10)의 개방된 상부의 일측에 설치되어, 로프(4)의 일단부를 잡아당기게 된다. 이러한 구동 유닛(20)은 하우징(10)의 개방된 상부 일측에 고정되는 베이스(22)와, 베이스(22)의 상부에 설치되는 모터(24)와, 모터(24)의 회전축(25)에 연결되어 모터(24)의 회전력을 전달하는 기어 조립체(26)와, 기어 조립체(26)에 축회전 가능하게 연결되고 기어 조립체(26)에 의해 회전하여 로프(4)의 일단부를 잡아당기는 회전 드럼(28)을 포함한다.
각도 조절 유닛(40)은 구동 유닛(20)과 마주보도록 하우징(10)의 개방된 상부의 타측에 고정되는 제1 도르래 부재(42)와, 제1 도르래 부재(42)와 간격이 조절되도록 하우징(10)의 내벽을 따라 설치되는 제2 도르래 부재(52)를 포함한다. 구동 유닛(20)에서 연장된 로프(4)는 제1 및 제2 도르래 부재(42, 52)를 거쳐 앵커(2)에 연결된다.
각도 조절 유닛(40)을 이루는 제1 및 제2 도르래 부재(42, 52)를 상세히 살펴보면 다음과 같다. 제1 도르래 부재(42)는 구동 유닛(20)과 마주보도록 하우징(10)의 개방된 상부의 타측에 고정된다. 제1 도르래 부재(42)는 하우징(10)의 상부에 볼트(47)에 의해 결합되는 프레임(43)과, 프레임(43)의 일단부에 회전 가능하게 설치되는 도르래(45)를 포함한다. 프레임(43)은 다수개의 볼트(47)에 의해 하우징(10)의 상부에 고정되는데, 바람직하게는 하우징(10)의 상부에 볼트(49)에 의해 조립판(50)을 먼저 고정하고, 조립판(50)의 상부에 프레임(43)을 고정한다. 구동 유닛(20)에서 연장된 로프(4)는 프레임(43)의 일단부에 회전 가능하게 설치된 도르래(45)를 거쳐 제2 도르래 부재(52)를 향하게 된다. 이 경우, 도르래(45)의 중앙부에는 로프(4)가 삽입되는 홈(46)이 도르래(45)의 원주를 따라 형성되어, 로프(4)가 구동 유닛(20)에 의해 당겨지는 경우에 도르래(45)의 폭방향을 따라 움직이지 않고 고정되도록 한다.
제1 도르래 부재(42)의 도르래(45)를 거친 로프(4)는 제2 도르래 부재(52)를 향하게 된다. 제2 도르래 부재(52)는 제1 도르래 부재(42)와의 간격이 조절되도록 제1 도르래 부재(42) 하부에서 하우징(10)의 내벽을 따라 설치된다. 구체적으로, 제2 도르래 부재(52)는 하우징(10)의 내벽을 따라 설치되는 프레임(54)과, 프레임(54)의 일단부에 회전 가능하게 설치되는 도르래(55)를 포함한다. 프레임(54)은 하우징(10)의 내벽에 고정되는 측판(58)에 볼트(57)에 의해 결합되어 설치된다. 측판(58)에는 지면과 수직한 방향을 따라 다수개의 체결홀(59)이 형성되며, 프레임(54)은 적절한 높이의 체결홀(59)에 볼트(57)에 의해 결합되어 설치된다. 프레임(4)이 결합되는 체결홀(59)의 높이를 변화시킴으로써, 제2 도르래 부재(52)를 거쳐서 앵커(2)에 연결되는 로프(4)의 각도를 조절하게 되는데, 이에 대해서는 이후에 상세히 설명한다. 제1 도르래 부재(42)의 도르래(45)를 거친 로프(4)는 제2 도르래 부재(52)의 도르래(55)를 거쳐서 앵커(2)에 연결된다. 이 경우, 제2 도르래 부재(52)의 도르래(55)의 중앙부에도 원주를 따라 홈(56)이 형성되어, 로프(4)가 당겨지는 경우에 움직이지 않고 고정되도록 한다.
그러나, 이러한 종래의 앵커 인발 지지력 시험장치는 구조물의 일정 지점에 와이어를 연결한 후 인발 각도만을 변경하여 인발할 수 있기 때문에 구조물의 다양한 지점의 인발 지지력을 측정할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구조물의 다양한 위치에서 다양한 각도로 구조물의 인발 지지력을 측정할 수 있도록 함으로써 정량적 인 반복 시험에 있어서 시험의 재현성을 높일 수 있고, 많은 시간을 통하여 수작업으로 각도를 설정하는 불편을 해소 할 수 있으며, 정량적인 반복 실험을 가능하게 하고, 실험의 신뢰성을 확보하여 실제 지반과 가깝게 조성된 지반에서는 구조물의 역학적 특성을 정확하게 재현할 수 있는 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
대상 분석 지반의 토양을 수납하도록 사각 박스 형태로 형성되되, 상면이 개방되고, 내부 관찰이 가능한 투명 재질로 이루어지며, 내부에 구조물이 매립되는 시험조와; 상기 시험조의 개방된 상부의 일측에 설치되어 상기 구조물과 일단이 연결되는 와이어의 일단을 견인하는 견인 모터와; 상기 시험조의 개방된 상부의 타측에 설치되고, 다단으로 턱이 형성되는 각도 주조절부와; 상기 각도 주조절부의 턱의 높이에 의해 상기 구조물과 상기 와이어의 각도를 변화시키는 각도 보조조절부; 및 상기 와이어 상에 설치되어 이에 걸리는 하중을 측정하는 로드 셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 구조물은 외측면에 길이 방향으로 다수의 와이어 연결 고리가 형성된다.
여기에서 또한, 상기 각도 주조절부는 직사각형태로 형성되고, 상기 턱에 의해 계단 형태로 제 1~3수평면이 형성되며, 양측면에 상기 시험조의 상면 테두리와 볼트 결합되는 결합판이 형성되는 베이스와; 상기 제 1~3수평면에서 각각 이를 수 직으로 관통하여 상기 각도 보조조절부가 삽입 결합되는 관통홀과; 상기 와이어가 이동될 수 있도록 상기 베이스의 길이 방향으로 상면에서 하방향으로 절개되어 형성되는 절개홈과; 상기 견인 모터와 인접된 상기 절개홈의 일측에 회전 가능하도록 결합되는 제 1도르레; 및 상기 시험조에서 상기 제 1도르레로 상기 와이어가 직접 인출되도록 상기 절개홈의 저면이면서 상기 제 1도르레의 후면에 형성되는 인출홀로 이루어진다.
상기 제 1~3수평면에는 각각 시험 사양 각도에 따른 설치 위치가 표시된다.
여기에서 또한, 상기 각도 보조조절부는 직사각형의 판 형태로 형성되고, 중앙부에 제 1가이드 홀이 형성되며, 상면이면서 상기 제 1가이드 홀 양측에서 수직으로 가이드 봉이 설치되는 베이스 패널과; 직사각형의 판 형태로 형성되고, 상기 가이드봉과 대응되는 위치에 제 2가이드 홀이 형성되고, 일측에 제 1스크류홀이 형성되어 상기 가이드 봉을 따라 승하강하는 승하강 패널과; 직사각형의 판 형태로 형성되되, 중앙부에 길이 방향으로 제 3가이드 홀이 형성되고, 상기 승하강 패널의 저면에서 수직으로 결합되며, 상기 베이스 패널의 제 1가이드 홀을 통해 삽입되어 승하강되는 각도 조절 패널과; " ㄱ"자 형태로 형성되어 상기 베이스 패널의 배면에서 설치되고, 상기 승하강 패널의 제 1스크류홀과 대응되는 위치에 제 2스크류홀이 형성되는 지지 패널; 및 일단에 노브 핸들이 형성되고, 상기 지지 패널의 제 2스크류홀과 상기 승하강 패널의 제 1스크류홀을 통해 설치되고, 타단이 상기 베이스 패널 상에서 베어링에 의해 축회전되도록 고정되는 스크류로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 베이스 패널은 상기 제 1가이드 홀 전방에 설치되어 상기 와이어를 안내하는 제 2도르레를 더 구비한다.
여기에서 또, 상기 각도 조절 패널은 상기 제 3가이드 홀 하단에 설치되어 상기 와이어를 안내하는 제 3도르레를 더 구비한다.
여기에서 또, 상기 시험조는 중간에 폭방향으로 격벽을 설치하여 공간을 분할하고, 상기 견인 모터와, 각도 주조절부 및 각도 보조조절부를 상기 시험조 상에서 각각 서로 대응되는 위치에 설치하여 동시에 실험을 실행한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치에 따르면, 구조물의 다양한 위치에서 다양한 각도로 구조물의 인발 지지력을 측정할 수 있도록 함으로써 정량적인 반복 시험에 있어서 시험의 재현성을 높일 수 있고, 많은 시간을 통하여 수작업으로 각도를 설정하는 불편을 해소 할 수 있으며, 정량적인 반복 실험을 가능하게 하고, 실험의 신뢰성을 확보하여 실제 지반과 가깝게 조성된 지반에서는 구조물의 역학적 특성을 정확하게 재현할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고 려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치의 구성을 나타낸 측단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치의 구성을 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치중 각도 보조조절부의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치중 각도 보조조절부의 구성을 나타낸 정단면도이고, 도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치중 각도 보조조절부의 동작을 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치를 나타낸 측면도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치를 나타낸 정면도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치(100)는, 시험조(110)와, 견인 모터(120)와, 각도 주조절부(130)와, 각도 보조조절부(140) 및 로드 셀(150)로 이루어진다.
먼저, 시험조(110)는 대상 분석 지반의 토양을 내부에 수납하도록 사각 박스 형태로 형성되되, 상단이 개방되고, 내부 관찰이 가능하도록 투명 강화 유리 또는 아크릴과 같은 투명 재질로 이루어지며, 내부에 구조물(160)이 매립된다. 여기에서, 구조물(160)은 외측면에 길이 방향으로 다수의 와이어 연결 고리(161)가 형성된다.
그리고, 견인 모터(120)는 시험조(110)의 개방된 상부의 일측에 설치되어 구조물(160)과 일단이 연결되는 와이어(170)의 일단을 견인한다. 이때, 견인 모터(120)는 종래의 구동 유닛(도 1의 20)과 동일하므로 그 중복 설명은 생략한다.
또한, 각도 주조절부(130)는 베이스(131)와, 관통홀(133)과, 절개홈(135)과, 제 1도르레(137) 및 인출홀(139)로 구성된다.
베이스(131)는 금속 재질로 직사각형의 판 형태로 형성되고, 턱(131-1)에 의해 계단 형태로 제 1~3수평면(131-2~131-4)이 형성되며, 양측면에 시험조(110)의 상면 테두리와 볼트 결합되는 결합판(131-5)이 형성된다. 여기에서, 제 1~3수평면(131-2~131-4)에는 각각 시험 사양 각도에 따른 설치 위치가 표시된다.
관통홀(133)은 제 1~3수평면(131-2~131-4)에서 각각 이를 수직으로 관통하여 하기에서 설명할 각도 보조조절부(140)가 삽입 결합된다.
절개홈(135)은 와이어(170)가 이동될 수 있도록 베이스(131)의 길이 방향으로 상면에서 하방향으로 절개되어 형성된다.
제 1도르레(137)는 구조물의 90ㅀ의 인발 지지력을 측정시 와이어(170)를 구조물(160)과 견인 모터(120)를 직접 연결시키도록 견인 모터(120)와 인접된 절개홈(135)의 일측에 회전 가능하도록 결합된다.
인출홀(139)은 구조물(160)의 90ㅀ에 대한 인발 지지력을 측정할 수 있도록 시험조(110)에서 제 1도르레(137)로 와이어(170)가 직접 인출되도록 절개홈(135)의 저면이면서 제 1도르레(137)의 후면에 형성된다.
또, 각도 보조조절부(140)는 베이스 패널(141)과, 승하강 패널(143)과, 각도 조절 패널(145)과, 지지 패널(147)과, 스크류(149)로 구성된다.
베이스 패널(141)은 금속 재질로 직사각형의 판 형태로 형성되고, 중앙부에 제 1가이드 홀(141-1)이 형성되며, 상면이면서 제 1가이드 홀(141-1) 양측에서 수직으로 가이드 봉(141-3)이 설치된다. 여기에서, 베이스 패널(141)은 제 1가이드 홀(141-1) 전방에 설치되어 와이어(170)를 안내하는 제 2도르레(141-5)를 더 구비한다.
승하강 패널(143)은 금속 재질로 직사각형의 판 형태로 형성되고, 가이드 봉(141-3)과 대응되는 위치에 제 2가이드 홀(143-1)이 형성되고, 가이드 봉(141-3)을 따라 승하강하도록 일측에 제 1스크류홀(143-3)이 형성된다.
각도 조절 패널(145)은 금속 재질로 직사각형의 판 형태로 형성되되, 중앙부에 길이 방향으로 제 3가이드 홀(145-1)이 형성되고, 베이스 패널(141)의 제 1가이드 홀(141-1)을 통해 삽입되어 승하강하도록 승하강 패널(143)의 저면에서 수직으로 결합된다. 여기에서, 각도 조절 패널(145)은 제 3가이드 홀(145-1) 하단에 설치되어 와이어(170)를 안내하는 제 3도르레(145-3)를 더 구비한다.
지지 패널(147)은 금속 재질로 " ㄱ"자 형태로 형성되어 베이스 패널(141)의 배면에서 설치되고, 승하강 패널(143)의 제 1스크류홀(143-3)과 대응되는 위치에 제 2스크류홀(147-1)이 형성된다.
스크류(149)는 상단에 노브 핸들(149-1)이 형성되고, 지지 패널(147)의 제 2스크류홀(147-1)과 승하강 패널(143)의 제 1스크류홀(143-3)을 통해 설치되고, 하단이 베이스 패널(141) 및 지지 패널(147) 상에서 베어링(149-3)에 의해 축회전되도록 고정된다.
한편, 로드 셀(150)은 승하강 패널(143)은 제 2가이드 홀(143-1) 내에 위치하도록 와이어(170) 상에 설치되어 이에 걸리는 하중을 측정한다. 여기에서, 로드 셀(150)은 견인 모터(120)에 의해 와이어(170)를 잡아당기는 경우에, 와이어(170)에 걸리는 하중을 측정하는 데, 와이어(170)와 연결된 구조물(160)이 잡아당겨져서 뽑히는 경우, 즉 인발되는 경우에 하중을 측정하여 인발에 대한 구조물(160)의 지지력을 측정하게 된다. 이러한 로드 셀(150)은 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려져 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치(100)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 시험조(110)의 중간에 폭방향으로 격벽(180)을 설치하여 공간을 분할하고, 견인 모터(120)와, 각도 주조절부(130) 및 각도 보조조절부(140)를 시험조(110) 상에서 각각 서로 대응되는 위치에 설치하여 동시에 실험을 수행할 수도 있다. 이때, 구조물(160) 및 와이어(170)와 로드 셀(150) 또한 각각 구비된다.
이하, 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 시험조(110) 내에 대상 분석 지반의 토양을 내부에 일정 높이로 수납시킨 다음, 시험조(110)의 수평을 맞춘다. 이때, 시험조(110)의 일측에는 견인 모터(120)가 기 설치된다.
이러한 상태에서 각도 주조절부(130)를 시험조(110)의 타측 상면에 설치하는 데, 이때, 각도 주조절부(130)가 시험조(110)의 타측 끝단에 각도 보조조절부(140)의 베이스 패널(141)이 설치될 수 있는 공간을 남겨두고 설치된다.
그런 다음, 구조물(160)중 최하단에 위치한 와이어 연결 고리(161)에 와이어(170)를 연결하여 도 10a에 도시된 바와 같이 해당 위치에서 0ㅀ에 대한 인발 지지력을 시험하기 위하여 각도 보조조절부(140)의 베이스 패널(141)를 시험조(110)의 타측 끝단에 설치 고정한다.
그리고, 견인 모터(120)에 일단이 연결된 와이어(170)를 절개홈(135)을 거쳐 각도 주조절부(130)의 제 1도르레(137)와 각도 보조조절부(140)의 베이스 패널(141)에 구비된 제 2도르레(141-5)를 통해 인출시킨다.
이러한 상태에서, 와이어(170)를 구조물(160)의 와이어 연결 고리(161)중 최하단에 위치한 와이어 연결 고리와 연결한 후 구조물(160)을 지반에 매립시킨다.
그리고, 외부 요인에 의하여 사양 각도와 설치 각도의 차이가 발생한 경우 각도 보조조절부(140)의 스크류(149)에 형성된 노브 핸들(149-1)을 회전시킨다.
그러면, 스크류(149)가 회전되면서 승하강 패널(143)이 베이스 패널(141)과 지지 패널(147) 사이에서 승강 또는 하강하게 되고, 이로 인해 승하강 패널(143)과 연결된 각도 조절 패널(145)이 승하강하게 된다.
이로 인해 각도 조절 패널(145)의 제 3도르레(145-3)의 위치가 가변되면서 와이어(170)의 각도가 가변되는 데, 실험자는 와이어(170)의 각도를 0ㅀ로 설정한다.
그런 다음, 견인 모터(120)를 동작시켜 와이어(170)와 연결된 구조물(160)을 잡아당겨 로드 셀(150)을 통해 인발 지지력을 측정한다.
또한, 구조물(160)중 최하단에 위치한 와이어 연결 고리(161)에 와이어(170)를 연결하여 도 10b에 도시된 바와 같이 해당 위치에서 22.5ㅀ에 대한 인발 지지력을 시험하기 위하여 각도 보조조절부(140)의 베이스 패널(141)을 각도 주조절부(130)의 베이스(131)에 형성된 제 1수평면(131-2)에 설치한다. 이때, 각도 보조조절부(140)의 각도 조절 패널(145)이 각도 주조절부(130)의 관통홀(133)을 통해 시험조(110) 내부로 인입되도록 한다.
그리고, 견인 모터(120)에 일단이 연결된 와이어(170)를 절개홈(135)을 거쳐 각도 주조절부(130)의 제 1도르레(137)와 각도 보조조절부(140)의 베이스 패널(141)에 구비된 제 2도르레(141-5)를 통해 인출시킨다.
이러한 상태에서, 와이어(170)를 구조물(160)의 와이어 연결 고리(161)중 최하단에 위치한 와이어 연결 고리와 연결한 후 구조물(160)을 지반에 매립시킨다.
그리고, 외부 요인에 의하여 사양 각도와 설치 각도의 차이가 발생한 경우 각도 보조조절부(140)의 스크류(149)에 형성된 노브 핸들(149-1)을 회전시킨다.
그러면, 스크류(149)가 회전되면서 승하강 패널(143)이 베이스 패널(141)과 지지 패널(147) 사이에서 승강 또는 하강하게 되고, 이로 인해 승하강 패널(143)과 연결된 각도 조절 패널(145)이 승하강하게 된다.
이로 인해 각도 조절 패널(145)의 제 3도르레(145-3)의 위치가 가변되면서 와이어(170)의 각도가 가변되는 데, 실험자는 와이어(170)의 각도를 22.5ㅀ로 설정한다.
그런 다음, 견인 모터(120)를 동작시켜 와이어(170)와 연결된 구조물(160)을 잡아당겨 로드 셀(150)을 통해 인발 지지력을 측정한다.
또, 구조물(160)중 최하단에 위치한 와이어 연결 고리(161)에 와이어(170)를 연결하여 도 10c에 도시된 바와 같이 해당 위치에서 45.0ㅀ에 대한 인발 지지력을 시험하기 위하여 각도 보조조절부(140)의 베이스 패널(141)을 각도 주조절부(130)의 베이스(131)에 형성된 제 2수평면(131-3)에 설치한다. 이때, 각도 보조조절부(140)의 각도 조절 패널(145)이 각도 주조절부(130)의 관통홀(133)을 통해 시험조(110) 내부로 인입되도록 한다.
그리고, 견인 모터(120)에 일단이 연결된 와이어(170)를 절개홈(135)을 거쳐 각도 주조절부(130)의 제 1도르레(137)와 각도 보조조절부(140)의 베이스 패널(141)에 구비된 제 2도르레(141-5)를 통해 인출시킨다.
이러한 상태에서, 와이어(170)를 구조물(160)의 와이어 연결 고리(161)중 최하단에 위치한 와이어 연결 고리와 연결한 후 구조물(160)을 지반에 매립시킨다.
그리고, 외부 요인에 의하여 사양 각도와 설치 각도의 차이가 발생한 경우 각도 보조조절부(140)의 스크류(149)에 형성된 노브 핸들(149-1)을 회전시킨다.
그러면, 스크류(149)가 회전되면서 승하강 패널(143)이 베이스 패널(141)과 지지 패널(147) 사이에서 승강 또는 하강하게 되고, 이로 인해 승하강 패널(143)과 연결된 각도 조절 패널(145)이 승하강하게 된다.
이로 인해 각도 조절 패널(145)의 제 3도르레(145-3)의 위치가 가변되면서 와이어(170)의 각도가 가변되는 데, 실험자는 와이어(170)의 각도를 45.0ㅀ로 설정한다.
그런 다음, 견인 모터(120)를 동작시켜 와이어(170)와 연결된 구조물(160)을 잡아당겨 로드 셀(150)을 통해 인발 지지력을 측정한다.
또, 구조물(160)중 최하단에 위치한 와이어 연결 고리(161)에 와이어(170)를 연결하여 도 10d에 도시된 바와 같이 해당 위치에서 65.5ㅀ에 대한 인발 지지력을 시험하기 위하여 각도 보조조절부(140)의 베이스 패널(141)을 각도 주조절부(130)의 베이스(131)에 형성된 제 3수평면(131-5)에 설치한다. 이때, 각도 보조조절부(140)의 각도 조절 패널(145)이 각도 주조절부(130)의 관통홀(133)을 통해 시험조(110) 내부로 인입되도록 한다.
그리고, 견인 모터(120)에 일단이 연결된 와이어(170)를 절개홈(135)을 거쳐 각도 주조절부(130)의 제 1도르레(137)와 각도 보조조절부(140)의 베이스 패널(141)에 구비된 제 2도르레(141-5)를 통해 인출시킨다.
이러한 상태에서, 와이어(170)를 구조물(160)의 와이어 연결 고리(161)중 최하단에 위치한 와이어 연결 고리와 연결한 후 구조물(160)을 지반에 매립시킨다.
그리고, 외부 요인에 의하여 사양 각도와 설치 각도의 차이가 발생한 경우 각도 보조조절부(140)의 스크류(149)에 형성된 노브 핸들(149-1)을 회전시킨다.
그러면, 스크류(149)가 회전되면서 승하강 패널(143)이 베이스 패널(141)과 지지 패널(147) 사이에서 승강 또는 하강하게 되고, 이로 인해 승하강 패널(143)과 연결된 각도 조절 패널(145)이 승하강하게 된다.
이로 인해 각도 조절 패널(145)의 제 3도르레(145-3)의 위치가 가변되면서 와이어(170)의 각도가 가변되는 데, 실험자는 와이어(170)의 각도를 65.5ㅀ로 설정한다.
그런 다음, 견인 모터(120)를 동작시켜 와이어(170)와 연결된 구조물(160)을 잡아당겨 로드 셀(150)을 통해 인발 지지력을 측정한다.
한편, 구조물(160)중 최하단에 위치한 와이어 연결 고리(161)에 와이어(170)를 연결하여 도 10e에 도시된 바와 같이 해당 위치에서 90.0ㅀ에 대한 인발 지지력을 시험하기 위해서는 견인 모터(120)에 일단이 연결된 와이어(170)를 각도 주조절부(130)의 제 1도르레(137)와 인출홀(139)을 통해 직접 구조물(160)의 와이어 연결 고리(161)중 최하단에 위치한 와이어 연결 고리와 연결한 후 구조물(160)을 지반에 매립시킨다.
그런 다음, 견인 모터(120)를 동작시켜 와이어(170)와 연결된 구조물(160)을 잡아당겨 로드 셀(150)을 통해 인발 지지력을 측정한다.
또한, 상기의 과정을 통해 와이어(170)를 구조물(160)의 와이어 연결 고리(161)중 다른 위치한 와이어 연결 고리와 연결한 후 구조물(160)을 잡아당겨 로 드 셀(150)을 통해 인발 지지력을 측정한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 앵커 인발 지지력 시험장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치의 구성을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치의 구성을 나타낸 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치의 구성을 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치중 각도 보조조절부의 구성을 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치중 각도 보조조절부의 구성을 나타낸 정단면도,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치중 각도 보조조절부의 동작을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치를 나타낸 측면도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치를 나타낸 정면도,
도 10a 내지 도 10e는 본 발명에 따른 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110 : 시험조 120 : 견인 모터
130 : 각도 주조절부 140 : 각도 보조조절부
150 : 로드 셀 160 : 구조물
170 : 와이어

Claims (8)

  1. 대상 분석 지반의 토양을 수납하도록 사각 박스 형태로 형성되되, 상면이 개방되고, 내부 관찰이 가능한 투명 재질로 이루어지며, 내부에 구조물이 매립되는 시험조와;
    상기 시험조의 개방된 상부의 일측에 설치되어 상기 구조물과 일단이 연결되는 와이어의 일단을 견인하는 견인 모터와;
    상기 시험조의 개방된 상부의 타측에 설치되고, 다단으로 턱이 형성되는 각도 주조절부와;
    상기 각도 주조절부의 턱의 높이에 의해 상기 구조물과 상기 와이어의 각도를 변화시키는 각도 보조조절부; 및
    상기 와이어 상에 설치되어 이에 걸리는 하중을 측정하는 로드 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조물은,
    외측면에 길이 방향으로 다수의 와이어 연결 고리가 형성되는 것을 특징으로 하는 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 주조절부는,
    직사각형태로 형성되고, 상기 턱에 의해 계단 형태로 제 1~3수평면이 형성되며, 양측면에 상기 시험조의 상면 테두리와 볼트 결합되는 결합판이 형성되는 베이스와;
    상기 제 1~3수평면에서 각각 이를 수직으로 관통하여 상기 각도 보조조절부가 삽입 결합되는 관통홀과;
    상기 와이어가 이동될 수 있도록 상기 베이스의 길이 방향으로 상면에서 하방향으로 절개되어 형성되는 절개홈과;
    상기 견인 모터와 인접된 상기 절개홈의 일측에 회전 가능하도록 결합되는 제 1도르레; 및
    상기 시험조에서 상기 제 1도르레로 상기 와이어가 직접 인출되도록 상기 절개홈의 저면이면서 상기 제 1도르레의 후면에 형성되는 인출홀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1~3수평면에는,
    각각 시험 사양 각도에 따른 설치 위치가 표시되는 것을 특징으로 하는 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 각도 보조조절부는,
    직사각형의 판 형태로 형성되고, 중앙부에 제 1가이드 홀이 형성되며, 상면이면서 상기 제 1가이드 홀 양측에서 수직으로 가이드 봉이 설치되는 베이스 패널과;
    직사각형의 판 형태로 형성되고, 상기 가이드봉과 대응되는 위치에 제 2가이드 홀이 형성되고, 일측에 제 1스크류홀이 형성되어 상기 가이드 봉을 따라 승하강하는 승하강 패널과;
    직사각형의 판 형태로 형성되되, 중앙부에 길이 방향으로 제 3가이드 홀이 형성되고, 상기 승하강 패널의 저면에서 수직으로 결합되며, 상기 베이스 패널의 제 1가이드 홀을 통해 삽입되어 승하강되는 각도 조절 패널과;
    " ㄱ"자 형태로 형성되어 상기 베이스 패널의 배면에서 설치되고, 상기 승하강 패널의 제 1스크류홀과 대응되는 위치에 제 2스크류홀이 형성되는 지지 패널; 및
    일단에 노브 핸들이 형성되고, 상기 지지 패널의 제 2스크류홀과 상기 승하강 패널의 제 1스크류홀을 통해 설치되고, 타단이 상기 베이스 패널 상에서 베어링에 의해 축회전되도록 고정되는 스크류로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 베이스 패널은,
    상기 제 1가이드 홀 전방에 설치되어 상기 와이어를 안내하는 제 2도르레를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 각도 조절 패널은,
    상기 제 3가이드 홀 하단에 설치되어 상기 와이어를 안내하는 제 3도르레를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 시험조는,
    중간에 폭방향으로 격벽을 설치하여 공간을 분할하고, 상기 견인 모터와, 각도 주조절부 및 각도 보조조절부를 상기 시험조 상에서 각각 서로 대응되는 위치에 설치하여 동시에 실험을 실행하는 것을 특징으로 하는 지반에 매설된 구조물의 인발 실험을 위한 인발각도 설정장치.
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