KR20120008177A - 토압계 - Google Patents

토압계 Download PDF

Info

Publication number
KR20120008177A
KR20120008177A KR1020100068881A KR20100068881A KR20120008177A KR 20120008177 A KR20120008177 A KR 20120008177A KR 1020100068881 A KR1020100068881 A KR 1020100068881A KR 20100068881 A KR20100068881 A KR 20100068881A KR 20120008177 A KR20120008177 A KR 20120008177A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
upper case
earth pressure
height
unit
wall surface
Prior art date
Application number
KR1020100068881A
Other languages
English (en)
Inventor
이용희
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020100068881A priority Critical patent/KR20120008177A/ko
Publication of KR20120008177A publication Critical patent/KR20120008177A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

토압계가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 토압계는 천공된 굴착 벽면이 받는 하중을 하부로 전달하고, 상기 굴착 벽면과 밀착되도록 적어도 일부분이 곡면으로 형성된 상부 케이스; 상기 상부 케이스에 내장되고, 상기 상부케이스에서 전달되는 하중에 따라 토압을 계측하는 계측부; 및 상기 상부 케이스 및 상기 계측부를 지지하는 지지판을 포함한다.

Description

토압계 {THE EARTH PRESSURE CELL}
본 발명은 토압계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천공된 굴착 벽면에 설치되는 토압계에 관한 것이다.
최근 토목기술의 발전과 더불어 도시환경의 미관향상을 위하여 지하공간을 활용하거나, 각종 시공을 위한 가설구조물 이용이 활발하게 이루어지고 있다. 특히 가설 구조물은 영구 구조물에 비하여 상대적으로 높은 붕괴 위험성을 내포하는 바, 가설 구조물의 지반과의 거동을 계측하여 가설 구조물의 안정성을 평가하는 것은 매우 중요하다.
가설 구조물의 안정성을 평가하는 방법들 중 하나는 토압계를 이용하는 것이다. 토압계는 주변 지반의 하중으로 인한 토압의 변화를 측정하여 구조체가 안정한지 여부를 판단하는 계측기를 말하며, 가설 구조물의 토압, 지중 또는 기초건물의 하중, 댐의 토압 등을 계측하는 데 주로 사용되고 있다.
도 1은 종래 토압계(20)를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래 토압계(20)는 말뚝 또는 철근(예를 들면, H빔)과 같은 토압계 지지대(30)에 부착한 상태로 지중에 삽입되어, 지반의 하중으로 인한 토압의 변화를 측정할 수 있다. 또는, 대상 지반에 천공장비를 이용한 굴착을 완료한 다음, 배면 지반에 토압계(20)를 부착하여 배면 지반에 작용되는 토압의 변화를 측정할 수도 있다.
도 2는 종래 토압계(20)가 굴착벽면에 부착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 종래에는 토압계(20)의 상부가 평판형으로 형성되어 있기 때문에, 굴착벽면(10)과 토압계(20)가 밀착될 수 없었다. 따라서, 굴착벽면(10)과 토압계(20)사이에 공간이 형성되고, 상기 공간에는 이물질로 채워지는 경우도 발생하였으므로, 토압계(20)의 계측 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다. 따라서, 굴착벽면과 토압계를 밀착시킬 수 있는 방안을 필요로 하게 되었다.
본 발명의 실시예들은 굴착벽면과 토압계를 밀착시킴으로써, 토압계의 계측 정확도를 높이고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 천공된 굴착벽면이 받는 토압을 내부로 전달하고, 상기 굴착 벽면과 맞닿도록 적어도 일부분이 곡면으로 형성된 상부 케이스; 상기 상부 케이스에 내장되고, 상기 상부 케이스에서 전달되는 토압을 계측하는 계측부; 및 상기 상부 케이스 및 상기 계측부를 지지하는 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 토압계를 제공할 수 있다.
또한, 상기 상부 케이스에 내장되고, 상기 상부 케이스의 높이를 조절하는 높이 조절부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 높이 조절부는, 일측이 상기 상부 케이스에 체결되는 래크기어; 상기 래크기어와 맞물려 상기 래크기어를 이동시키는 피니언기어; 및 상기 피니언기어를 구동시키는 피니언구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 계측부는 진동현식 방식 또는 전기식 방식으로 토압을 계측하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 굴착 벽면과 맞닿도록 상부 케이스의 적어도 일부분을 곡면으로 형성하고, 상부 케이스의 높이를 조절할 수 있게 함으로써, 토압계의 계측 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 토압계를 도시한 사시도이다.
도 2는 종래 토압계가 굴착벽면에 부착된 상태를 도시한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 토압계를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 토압계가 굴착벽면에 부착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 토압계의 상부 케이스 동작을 나타낸 개념도이다.
도 6은 도 3에 도시된 토압계 높이조절부의 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 명세서에 첨부된 도면의 구성요소들은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소되어 도시되어 있을 수 있음이 고려되어야 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 토압계(100)를 도시한 사시도이고, 도 4는 토압계(100)가 굴착벽면에 부착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 토압계(100)는 상부 케이스(120), 계측부(140) 및 지지판(160)을 포함한다. 또한, 상부케이스(120)의 높이를 조절하는 높이조절부(180)를 더 포함할 수 있다.
토압계(100)는 말뚝 또는 철근(예를 들면, H빔)과 같은 토압계 지지대(200)에 부착한 상태로 지중에 삽입되어, 지반의 하중으로 인한 토압의 변화를 측정할 수 있다. 또는, 대상 지반에 천공장비를 이용한 굴착을 완료한 다음, 배면 지반에 토압계(100)를 부착하여 배면 지반에 작용되는 토압의 변화를 측정할 수도 있다.
이하에서는 토압계(100)의 상부 케이스(120), 계측부(140), 지지판(160) 및 높이조절부(180)에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
상부 케이스(120)는 천공된 굴착 벽면(10)이 받는 토압을 토압계(100) 내부에 위치하는 계측부(140)로 전달한다. 또한, 계측부(140)를 외부로부터 보호하는 역할을 수행한다. 계측부(140)에 대해서는 후술하기로 한다.
상부 케이스(120)는 굴착 벽면(10)과 맞닿도록 적어도 일부분을 곡면으로 형성할 수 있다. 이는 상술한 바와 같이, 토압계(100)와 굴착 벽면(10) 사이의 존재할 수 있는 공간을 최소화하기 위함이다. 또한, 상기 공간에 이물질이 존재하는 것을 방지하기 위한 것이기도 하다.
상부 케이스(120)는 굴착 벽면(10)과 맞닿는 모든 면을 곡면으로 형성할 할 수 있고, 상부 케이스(120)의 중앙부분을 곡면으로 형성하고 좌우측 부분은 평평한 형태로 형성하는 것도 가능하다. 한편, 상부 케이스(120)는 토압을 견딜 수 있는 강판 부재를 사용하여 형성할 수 있다.
계측부(140)는 토압계(100) 내부에 위치하여, 상부 케이스(120)에 내장된다. 계측부(140)는 상부 케이스(120)가 굴착 벽면(10)으로부터 받는 토압을 전달받아 상기 토압을 계량화하여 측정한다.
계측부(140)가 상부 케이스(120)로부터 토압을 전달받는 방식은 계측부(140)의 토압 측정 방식에 따라 다르게 구성하는 것이 가능하다.
예를 들어, 계측부(140)의 토압 측정 방식이 진동현식 방식(Vibrating-Wire type)인 경우에는, 계측부(140)와 상부 케이스(120) 사이에 인장철선(미표기)을 연결하여 구성하는 것이 가능하다.
이 경우에는, 상부 케이스(120)가 받는 토압에 따라 상기 인장철선의 인장력이 변화하게 된다. 그리고, 이에 따라 상기 인장철선의 공진주파수가 변하게 되면, 계측부(140)에서는 변화된 상기 공진주파수를 수치화하여 출력하는 것이 가능하다.
한편, 계측부(140)의 토압 측정 방식이 전기식 방식(Strain Gauge type)인 경우에는, 계측부(140)와 상부 케이스(120) 사이에 로드셀(미표기)을 연결하여 구성하는 것이 가능하다.
이 경우에는, 상기 로드셀의 변위를 측정할 수 있는 스트레인 게이지(미표기)를 부착할 수 있다. 즉, 상부 케이스(120)가 받는 토압에 따라 상기 로드셀에 미소 변위가 발생하고, 상기 미소 변위를 상기 스트레인 게이지가 감지하게 된다. 계측부(140)에서는 변화된 상기 미소 변위를 수치화하여 출력하는 것이 가능하다.
계측부(140)의 토압 측정 방식은 상기 진동현식 방식 또는 전기식 방식에 한정되지 아니한다. 즉, 상부 케이스(120)로부터 토압을 전달받아 수치화할 수 있는 구성이라면, 어떤 구성으로도 제작하는 것이 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 계측부(140)의 토압 측정 방식이 전기식 방식일 때를 중심으로 설명하도록 한다.
지지판(160)은 토압계 지지대(200)에 부착되어, 상부 케이스(120) 및 계측부(140)를 지지한다. 지지판(160)은 토압계 지지대(200)에 용접 또는 볼트 체결을 이용하여 부착하는 것이 가능하다. 또한, 지지판(160)은 상부 케이스(120) 또는 계측부(140)의 크기 또는 형상에 따라 원형, 직사각형, 정사각혁 등의 다양한 형상으로 제작하는 것이 가능하다.
지지판(160)은 상부 케이스(120)와 결합할 수 있는 구성이면, 어떠한 구성으로도 제작하는 것이 가능하다. 예를 들어, 용접 또는 볼트 체결을 이용하여 결합하는 것이 가능하며, 지지판(160)의 일부에 턱을 형성하여, 상부 케이스(120)가 삽입될 수 있도록 형성하는 것도 가능하다.
도 5는 도 3에 도시된 토압계의 상부 케이스 동작을 나타낸 개념도이고, 도 6은 도 3에 도시된 토압계 높이조절부의 확대도이다.
높이 조절부(180)는 상부 케이스(120)에 내장되어 상부 케이스(120)의 높이를 조절하는 역할을 수행한다. 상술한 바와 같이, 상부 케이스(120)는 굴착 벽면(10)과 맞닿도록 적어도 일부분이 곡면으로 형성되어 있다. 그러나, 토압계 지지대(200)가 대상 지반에 삽입되는 위치에 따라 상부 케이스(120)가 굴착 벽면(10)과 이격되는 경우가 발생할 수 있다.
이와 같은 경우에, 높이 조절부(180)는 상부 케이스(120)의 높이를 조절함으로써, 상부 케이스(120)를 굴착 벽면(10)에 밀착시키는 역할을 수행할 수 있다.
높이 조절부(180)는 일측이 상부 케이스(120)에 체결되고, 타측이 지지판(160)과 연결되어 구성될 수 있다. 도 5 에서는 높이 조절부(180)를 상부 케이스(120)의 중앙부분과 체결되는 것으로 한정하고 있으나, 높이 조절부(180)의 위치는 이에 한정되지 아니한다. 예를 들면, 높이 조절부(180)를 상부 케이스(120)의 양 측부에 설치하는 것이 가능하다.
높이 조절부(180)는 상부 케이스(120)의 높이를 조절할 수 있는 구성이라면, 어떠한 구성으로도 제작하는 것이 가능하다.
예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 높이 조절부(180)는 일측이 상부 케이스(120)에 체결되는 래크기어(182)와, 래크기어(182)와 맞물려 래크기어(182)를 이동시키는 피니언기어(184), 그리고 피니언기어(184)를 구동시키는 피니언구동부(186)을 포함하여 구성하는 것이 가능하다.
피니언구동부(186)는 모터 및 상기 모터를 보조하는 기계부품들로 구성될 수 있다. 상기 모터의 구동에 의해 피니언기어(184)를 회전시키면, 피니언기어(184)의 회전 방향에 따라 래크기어(182)가 상하방향으로 이동하게 된다. 따라서, 래크기어(182)의 일측에 체결된 상부 케이스(120)가 래크기어(182)와 같이 이동하면서 높이가 변화하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 토압계(100)는 굴착 벽면(10)과 맞닿도록 상부 케이스(120)의 적어도 일부분을 곡면으로 형성함으로써, 토압계(100)의 계측 정확도를 높이는 효과가 있다. 또한, 상부 케이스(120)가 굴착 벽면(10)과 이격되는 경우에도, 높이 조절부(180)를 통해 상부 케이스(120)의 높이를 조절하여 굴착 벽면(10)에 밀착시킴으로써 토압계(100)의 계측 정확도를 높일 수 있다는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10: 굴착 벽면 20: 종래 토압계
30, 200: 토압계 지지대 100: 토압계
120: 상부 케이스 140: 계측부
160: 지지판 180: 높이 조절부
182: 래크기어 184: 피니언기어
186: 피니언구동부

Claims (4)

  1. 천공된 굴착 벽면(10)이 받는 토압을 내부로 전달하고, 상기 굴착 벽면(10)과 맞닿도록 적어도 일부분이 곡면으로 형성된 상부 케이스(120);
    상기 상부 케이스(120)에 내장되고, 상기 상부 케이스(120)에서 전달되는 토압을 계측하는 계측부(140); 및
    상기 상부 케이스(120) 및 상기 계측부(140)를 지지하는 지지판(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는 토압계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 케이스(120)에 내장되고, 상기 상부 케이스(120)의 높이를 조절하는 높이 조절부(180)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토압계.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 높이 조절부(180)는,
    일측이 상기 상부 케이스에 체결되는 래크기어(182);
    상기 래크기어(182)와 맞물려 상기 래크기어(182)를 이동시키는 피니언기어(184); 및
    상기 피니언기어(184)를 구동시키는 피니언구동부(186)를 포함하는 것을 특징으로 하는 토압계.
  4. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계측부(140)는 진동현식 방식(Vibrating-Wire type) 또는 전기식 방식(Strain Gauge type)으로 토압을 계측하는 것을 특징으로 하는 토압계.
KR1020100068881A 2010-07-16 2010-07-16 토압계 KR20120008177A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100068881A KR20120008177A (ko) 2010-07-16 2010-07-16 토압계

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100068881A KR20120008177A (ko) 2010-07-16 2010-07-16 토압계

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120008177A true KR20120008177A (ko) 2012-01-30

Family

ID=45613236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100068881A KR20120008177A (ko) 2010-07-16 2010-07-16 토압계

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120008177A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107313418A (zh) * 2017-07-31 2017-11-03 成都众邦凯测科技有限公司 地质信息采集仪的固定装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107313418A (zh) * 2017-07-31 2017-11-03 成都众邦凯测科技有限公司 地质信息采集仪的固定装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020522635A (ja) オープンケーソン施工構造及びその施工方法
EP2648020B1 (en) Earthquake monitoring device and installation method thereof
Finno et al. Observed performance of a sheetpile-supported excavation in Chicago clays
JP2010121404A (ja) 多連トンネルの構築方法および多連トンネル構造
Rollins et al. Lateral resistance of piles near vertical MSE abutment walls
JP2013057214A (ja) 建築物の沈下修正工法
Nejjar et al. Experimental study of the performance of a 32 m deep excavation in the suburbs of Paris
CN103741605A (zh) 抑制梁体产生裂缝和抑制梁体裂缝扩大的方法
JP5092705B2 (ja) 構造物の支持構造、地中構造物の構築方法、基礎荷重の受け替え工法
KR20120008177A (ko) 토압계
CN201901875U (zh) 一种大规模超深基坑开挖环境控制与保护监测装置
Hong-wei et al. Characteristics of a large and deep soft clay excavation in Hangzhou
KR101425030B1 (ko) 래티스 구조체를 이용한 흙막이 벽
CN104895037A (zh) 深部地层水平抗力系数原位测试仪
Castelli et al. Monitoring of full scale diaphragm wall for a deep excavation
JP2018119336A (ja) 盛土の補強構造
CN101761097B (zh) 灌注桩桩底应力测试装置
CN103808807B (zh) 现场围岩微破裂区域的测量方法
CN105178331A (zh) 深基坑及超深基坑桩锚支护方法
KR20120073623A (ko) 벽강관말뚝의 연결구조체
CN105809610A (zh) 一种基坑支撑拆除对周边地层影响的评估方法
Uribe-Henao et al. Sheet pile interlocks and ring beam installation effects on the performance of urban cofferdams
JP3690495B2 (ja) 建物の構築方法および建物
CN211596854U (zh) 一种顶管工作井水平变形测量系统
Choy et al. Stability of a loaded pile adjacent to a slurry-supported trench

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application