KR20140029690A - Depth-inclinometer - Google Patents

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KR20140029690A
KR20140029690A KR1020120094959A KR20120094959A KR20140029690A KR 20140029690 A KR20140029690 A KR 20140029690A KR 1020120094959 A KR1020120094959 A KR 1020120094959A KR 20120094959 A KR20120094959 A KR 20120094959A KR 20140029690 A KR20140029690 A KR 20140029690A
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이석훈
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Abstract

The present invention is to improve the ″depth inclinometer″ of Koran Patent No. 10-0996411 by the present applicant. A depth inclinometer of the present invention comprises: a movement distance meter (10) for measuring the depth of a hole punched by a punching device; an inclination sensor (20) for measuring the inclination of the punching device inclined in an X-Y axial direction while the punching device punches the hole; and a monitor (50) for receiving signals from the movement distance meter (10) and the inclination sensor (20) to display and store data about the inclination depending on depth. The depth inclinometer of the present invention further comprises: a geomagnetic sensor (30) for measuring the due north direction; and a gyro sensor (40) for measuring the value of slewing of the punching device, which occurs while the punching device punches the hole. According to the present invention, the displacement position of the punching device with respect to the due north direction by the geomagnetic sensor (30) is displayed on the monitor (50), and the punching device can be set to a position to be punched by using display values of the inclination sensor (20) and the gyro sensor (40). In addition, when the punching device punches the hole, the data of the movement distance meter (10), the inclination sensor (20), and the gyro sensor (40) are provided to the monitor (50), so that the inclination of the punching device depending on the hole depth and the slewing value of the punching device are displayed and stored on the monitor (50). [Reference numerals] (10) Punching depth meter; (30) Geomagnetic sensor; (40) Gyro sensor; (60) Alarm; (AA) Inclination sensor; (BB) A/D converter; (CC) Transmitter; (DD) Operation controller; (EE) Analog meter; (FF) LCD display; (GG) Automatic controller

Description

심도 경사계{DEPTH-INCLINOMETER}Depth Inclinometer {DEPTH-INCLINOMETER}

본 발명은 본 출원인의 대한민국 특허 제10-0996411호의 "심도 경사계"를 개선한 것으로서, 보다 상세하게는 지자기 센서와 자이로 센서가 추가 장착된 심도 경사계에 관한 것이다.
The present invention improves the "depth inclinometer" of the applicant's Republic of Korea Patent No. 10-0996411, and more particularly relates to a depth inclinometer further equipped with a geomagnetic sensor and a gyro sensor.

본 출원인의 대한민국 특허 제10-0996411호(2010년 11월 18일, 등록)에 "심도 경사계"가 소개되어 있다.Korean Patent No. 10-0996411 (registered November 18, 2010) of the applicant has introduced a "depth inclinometer".

상기 심도 경사계는 지중 천공장비의 리더에 장착되어 지반을 천공할 때 심도에 따른 경사도를 측정하는 경사도 감지센서와, 상기 경사도 감지센서에 의해 측정된 아날로그 값의 경사도 실측값을 디지털 값의 경사도 실측값으로 변환하는 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터에 의해 디지털 값으로 변환된 경사도 실측값에서 회로 노이즈와 임펄스를 제거하고 입력신호인 정현파만을 통과시키는 FIR 필터(Finite Impulse Response filter)와, 상기 FIR 필터에서 회로 노이즈와 임펄스가 제거된 경사도 실측값을 상기 경사도 실측값의 변화량에 따라 버퍼 수를 달리하여 응답속도를 가지는 이동 평균값으로 선형화하는 이동평균필터와, 상기 경사도 감지센서와 상기 A/D 컨버터의 외부온도를 측정하고 해당 외부온도에서의 상기 경사도 감지센서와 상기 A/D 컨버터에서의 편차값을 구하고 이를 상기 경사도 감지센서에 의해 측정되는 경사도 실측값에 더해 심도 경사도를 구하는 온도 보상부와, 및 상기 온도 보상부에서 온도 보상된 심도 경사도를 사용자가 원하는 반응속도에 따라 선형화하여 표시부로 출력하는 댐핑(damping)부를 포함한다.The depth inclinometer is mounted on the reader of the underground drilling equipment, the inclination detection sensor for measuring the inclination according to the depth when drilling the ground, and the inclination measurement value of the analog value measured by the inclination detection sensor, the inclination measurement value of the digital value An A / D converter for converting the circuit into a digital signal, a FIR filter (Finite Impulse Response filter) for removing circuit noise and impulse from the gradient measured value converted into a digital value by the A / D converter, and passing only a sine wave as an input signal; A moving average filter for linearizing a gradient measurement value from which a circuit noise and an impulse has been removed in a FIR filter to a moving average value having a response speed by varying the number of buffers according to the variation of the gradient measurement value, the gradient detection sensor and the A / D Measure the external temperature of the converter and check the inclination sensor and the A / D converter at the external temperature. A temperature compensator for calculating a depth gradient by obtaining a value and adding the measured value to the gradient measured by the gradient sensor, and linearizing the temperature gradient compensated by the temperature compensation unit according to a desired reaction speed and outputting the result to the display unit. It includes a damping (damping) to.

그러나, 상기 심도 경사계는 천공장치의 배치위치 기준을 정하기 어려웠고, 슬루잉 값을 알 수 없었다.
However, the depth inclinometer was difficult to determine the placement position reference of the puncturing device, and the slewing value was unknown.

따라서, 본 발명의 목적은 자이로 센서와 지자기 센서가 추가로 장착되어, 지자기 센서에 의해 천공장치의 배치위치 기준을 쉽게 정할 수 있고, 심도에 따른 X-Y축 경사도 뿐만 아리라 슬루잉 값을 알 수 있어, 정밀한 작업 데이터를 얻을 수 있으며, 모니터에 천공하고자하는 지보공의 분할 각도를 표시할 수 있는 심도 경사계를 제공하는 것이다.
Therefore, an object of the present invention is further equipped with a gyro sensor and a geomagnetic sensor, it is possible to easily determine the positioning position reference of the perforation device by the geomagnetic sensor, it is possible to know the XY slewing angle according to the depth, the slewing value, It is possible to obtain precise working data and to provide a depth inclinometer that can display the dividing angle of the support to be drilled on the monitor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 심도 경사계는 천공장치가 천공하는 구멍의 깊이(심도)를 측정하는 이동거리 측정기와, 천공장치가 구멍을 천공하는 동안, 천공장치가 X-Y축 방향으로 기울어지는 경사도를 측정하는 경사도 감지수단과, 이동거리 측정기와 경사도 감지수단으로부터 신호를 입력받아, 심도에 따른 경사도를 디스플레이 및 저장하는 모니터로 구성되는 심도 경사계에 있어서, The depth inclinometer according to the present invention for achieving the above object is a moving distance measuring device for measuring the depth (depth) of the hole to be drilled by the punching device, and the punching device in the XY axis direction while the punching device drills the hole. In the depth inclinometer consisting of a tilt detection means for measuring the tilt inclination, a monitor for receiving a signal from the moving distance measuring device and the tilt detection means, to display and store the inclination according to the depth,

정북 방향을 측정하는 지자기 센서와, 천공장치가 구멍을 천공하는 과정에서 발생하는 천공장치의 슬루잉 값(slewing value)을 측정하는 자이로 센서를 더 포함하고, 지자기 센서에 의해 정북 방향에 대한 천공장치의 배치위치가 모니터에 디스플레이되고, 경사도 감지수단, 자이로 센서의 표시값을 이용하여 천공장치를 천공위치에 세팅할 수 있을 뿐만 아니라, 천공장치가 구멍을 천공할 때, 이동거리 측정기, 경사도 감지수단 및 자이로 센서의 데이터가 모니터로 제공되어, 모니터에 천공깊이에 따른 천공장치의 경사도와 슬루잉 값이 디스플레이 및 저장되는 것을 특징으로 한다.Geomagnetic sensor for measuring the true north direction, and a gyro sensor for measuring the slewing value (slewing value) of the punching device generated in the process of drilling the hole, the puncture device for the north direction by the geomagnetic sensor The arrangement position of the display is displayed on the monitor, and it is possible not only to set the drilling factory to the drilling position by using the display values of the tilt detection means and the gyro sensor, but also when the drilling apparatus drills the hole, the movement distance measurer and the tilt detection means. And data of the gyro sensor is provided to the monitor so that the inclination and slewing value of the punching device according to the drilling depth are displayed and stored on the monitor.

상기 모니터는 화면에 좌우 경사도를 나타내는 X축과 상하 경사도를 나타내는 Y축이 교차되게 표시되어, X축과 Y축의 교차점이 0으로 표시되고, 정북 방향을 지시하는 지침과 스루잉 값을 표시하는 지침이 원 안에 표시되며, 좌측 상단에 어태치먼트(리더)의 작업 형태가 표시되는 것을 특징으로 한다.The monitor is displayed with the X-axis indicating the left and right inclination and the Y-axis indicating the up and down inclination on the screen, the intersection point of the X-axis and the Y-axis is displayed as 0, and the instructions for indicating the north-north direction and the displaying value for the through value. This circle is displayed in the circle, characterized in that the work form of the attachment (leader) is displayed on the upper left.

터널에 지보공을 소정의 간격으로 천공해야 할 경우, 자이로 센서에 의해 모니터의 화면에 지보공을 천공할 각도가 분할 표시될 수 있는 것을 특징으로 한다.
When it is necessary to drill the support hole at a predetermined interval in the tunnel, the angle to drill the support hole on the screen of the monitor by the gyro sensor may be divided and displayed.

이것에 의해, 본 발명에 따른 심도 경사계는 지자기 센서에 의해 천공장치의 배치위치 기준을 쉽게 정할 수 있고, 이동거리 측정기, 경사도 감지수단 및 자이로 센서에 의해 심도에 따른 X-Y축 경사도 뿐만 아니라 슬루잉 값을 알 수 있어, 정밀한 작업 데이터를 얻을 수 있으며, 모니터에 천공하고자하는 지보공의 분할 각도를 표시할 수 있는 효과가 있다.
Thereby, the depth inclinometer according to the present invention can easily determine the placement position reference of the perforation device by the geomagnetic sensor, and the slewing value as well as the XY axis inclination according to the depth by the moving distance measuring device, the inclination sensing means and the gyro sensor. Since it is possible to obtain precise working data, it is possible to display the divided angle of the support hole to be drilled on the monitor.

도 1은 본 발명에 따른 심도 경사계를 도시한 블록도이다.
도 2는 터널의 천정에 지보공을 천공하는 예를 도시한 개략도이다.
도 3 내지 도 6은 모니터 화면의 디스플레이를 보고 천공 작업을 세팅하고 지보공을 천공하는 과정을 도시한 것이다.
도 7은 실제 터널에 천공해야할 지보공의 위치가 도시되고, 도 8은 도 7의 지보공 천공위치에 대응되게 모니터 화면에 천공위치를 분할 표시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 심도 경사계가 지반천공장치에 적용되는 예를 개략적으로 도시한 것이다.
1 is a block diagram illustrating a depth inclinometer according to the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing an example of drilling the ground hole in the ceiling of the tunnel.
3 to 6 illustrate a process of setting a drilling operation and drilling a support hole by looking at a display of a monitor screen.
FIG. 7 shows the positions of the ground holes to be drilled in the actual tunnel, and FIG. 8 shows the drilled positions on the monitor screen to correspond to the ground holes of FIG.
Figure 9 schematically shows an example in which the depth inclinometer according to the present invention is applied to the ground drilling apparatus.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 심도 경사계는 천공장치가 천공하는 구멍의 깊이(심도)를 측정하는 이동거리 측정기(10)와, 천공장치가 구멍을 천공하는 동안, 천공장치가 X-Y축 방향으로 기울어지는 경사도를 측정하는 경사도 감지수단(20)과, 이동거리 측정기(10)와 경사도 감지수단(20)으로부터 신호를 입력받아, 심도에 따른 경사도를 디스플레이 및 저장하는 모니터(50)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the depth inclinometer according to the present invention includes a moving distance measuring device 10 for measuring a depth (depth) of a hole drilled by the punching device, and the punching device in the XY axis direction while the punching device drills the hole. Inclination detection means 20 for measuring the inclination of inclination, and a monitor 50 for receiving and receiving a signal from the moving distance measuring device 10 and the inclination detection means 20, to display and store the inclination according to the depth .

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 심도 경사계에 있어서, 본 발명은 정북 방향을 측정하는 지자기 센서(30)와, 천공장치가 구멍을 천공하는 과정에서 발생하는 천공장치의 슬루잉 값(slewing value)을 측정하는 자이로 센서(40)를 더 포함한다.In the depth inclinometer according to the present invention configured as described above, the present invention is to measure the slewing value (slewing value) of the geomagnetic sensor 30 for measuring the true north direction and the punching device generated in the process of drilling the hole It further comprises a gyro sensor 40 to measure.

이것에 의해, 지자기 센서(30)에 의해 정북 방향에 대한 천공장치의 배치위치가 모니터(50)에 디스플레이되고, 경사도 감지수단(20), 자이로 센서(40)의 표시값을 이용하여 천공장치를 천공위치에 세팅할 수 있을 뿐만 아니라, 천공장치가 구멍을 천공할 때, 이동거리 측정기(10), 경사도 감지수단(20) 및 자이로 센서(40)의 데이터가 모니터(50)로 제공되어, 모니터(50)에 천공깊이에 따른 천공장치의 경사도와 슬루잉 값이 디스플레이 및 저장된다.Thereby, the arrangement position of the perforation device with respect to the north-north direction is displayed on the monitor 50 by the geomagnetic sensor 30, and the cloth factory value is made using the display value of the inclination detection means 20 and the gyro sensor 40. FIG. Not only can be set at the drilling position, but also when the drilling device drills a hole, the data of the movement distance measuring instrument 10, the tilt detection means 20 and the gyro sensor 40 is provided to the monitor 50, At 50, the inclination and slewing value of the drilling device according to the drilling depth are displayed and stored.

여기서, 슬루잉 값(slewing)은 천공장치가 구멍을 천공하는 과정에서 외부 환경요인에 의해 모니터의 X축과 Y축 사이로 미끄러져 배치되는 각도를 의미한다.Here, the slewing value refers to an angle at which the drilling device slides between the X-axis and the Y-axis of the monitor due to external environmental factors in the process of drilling the hole.

상기 천공장치(100)는 터널의 천정을 보강하기 위해 지보공을 천공하는 장치, 지반보강, 관정, 시추공 시공 등에서 지반에 구멍을 천공하는 장치, 또는 항타기 중 어느 하나일 수 있으며, 도 2에 도시된 것처럼, 이동수단인 베이스(110)에 천공수단인 어태치먼트(120 ; "리더" 또는 "베드"라고도 함)가 장착된 것이다.The drilling device 100 may be any one of a device for drilling a ground hole to reinforce the ceiling of a tunnel, a device for drilling a hole in the ground in ground reinforcement, a well, a borehole construction, or a driving ride, as shown in FIG. 2. As such, an attachment 120 (also referred to as a "leader" or "bed") that is a drilling means is mounted on the base 110 that is a means of movement.

상기 이동거리 측정기(10), 경사도 감지수단(20), 및 모니터(50)는 이미 대한민국 특허 제10-0996411호의 심도 경사계에 자세하게 소개되어 있고, 지자기 센서(30) 및 자이로 센서(40)는 이미 잘 알려져 있어, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.The moving distance measuring instrument 10, the tilt detection means 20, and the monitor 50 are already introduced in detail in the depth inclinometer of the Republic of Korea Patent No. 10-0996411, geomagnetic sensor 30 and gyro sensor 40 is already It is well known and detailed description thereof will be omitted.

다만, 도 3에 도시된 것처럼, 상기 모니터(50)는 화면(51)에 좌우 경사도를 나타내는 X축과 상하 경사도를 나타내는 Y축이 교차되게 표시되어, X축과 Y축의 교차점이 0으로 표시되고, 정북 방향을 지시하는 지침(52)과 스루잉 값을 표시하는 지침(53)이 원(54) 안에 표시되며, 좌측 상단에 어태치먼트의 작업 형태가 표시된다. 도 3에는 어태치먼트가 오거인 것으로 표시되어 있으나, 어태치먼트는 헤머일 수 있다.However, as shown in FIG. 3, the monitor 50 is displayed on the screen 51 such that the X-axis indicating left and right inclinations and the Y-axis indicating up and down inclinations cross each other, such that the intersection of the X-axis and the Y-axis is displayed as zero. Instructions 52 for indicating the north-north direction and instructions 53 for displaying the through value are displayed in the circle 54, and the work type of the attachment is displayed in the upper left corner. Although the attachment is shown as an auger in FIG. 3, the attachment may be a hammer.

또한, 상기 화면(51)에는 X축 경사도와 Y축 경사도가 디지털 값으로 표시되고, 스루잉 값이 NW 0.00, NE 0.00, SE 0.00, SW 0.00 형태로 디지털 값으로 표시되며, 천공장치의 베이스(BASE)의 X축 및 Y축 경사도 또한 디지털 값으로 표시된다.In addition, the screen 51, the X-axis gradient and Y-axis gradient is displayed as a digital value, the through value is displayed as a digital value in the form of NW 0.00, NE 0.00, SE 0.00, SW 0.00, the base of the punching device ( The X- and Y-axis inclinations of BASE are also displayed as digital values.

그리고, 상기 모니터(50)에는 경사각도 설정범위를 초과하면 깜박거리는 경사각도 알람 표시등(AL), 알람 소리를 온/오프하는 스위치(BZ), 화면에 표시되는 수치 및 좌표의 표시를 "0.0"으로 세팅하는 제로 스위치(SET), 베이스에 대한 데이터와 어태치먼트에 대한 데이터 중 어느 한 데이터가 화면에 디스플레이되도록 하는 화면 선택 스위치(L/B), 어태치먼트 화면에서 작업 형태가 오거/해머 중 어느 하나임을 표시하는 스위치(A/H), 알람 및 속도감응 설정 스위치(AL/SP, ↑, ↓)가 장착된다.In addition, the monitor 50 displays an inclination angle alarm indicator AL that blinks when the inclination angle setting range is exceeded, a switch BZ for turning on / off an alarm sound, a numerical value and coordinates displayed on the screen. Zero switch (SET) set to "", screen selection switch (L / B) to display one of the data for the base and attachment data, and the operation type is either auger / hammer in the attachment screen. It is equipped with switch (A / H), alarm and speed sensitive setting switch (AL / SP, ↑, ↓).

상기 알람 및 속도감응 설정 스위치(AL/SP, ↑, ↓)는 AL/SP 스위치를 5초가 누른 후, 알람 또는 감응속도를 업 다운 스위치(↑, ↓)를 이용하여 설정값을 선택할 수 있다. The alarm and speed response setting switches (AL / SP, ↑, ↓) may select a set value using the up / down switches (↑, ↓) after pressing the AL / SP switch for 5 seconds.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 경사도 감지수단(20) 및 지자기 센서(30)는 천공장치(100)의 베이스(110) 및 어태치먼트(120)에 각각 장착된다.2 and 3, the inclination detecting means 20 and the geomagnetic sensor 30 are mounted on the base 110 and the attachment 120 of the drilling apparatus 100, respectively.

예들 들어, 도 2에 도시된 것처럼, 터널(200)의 천정(210)을 보강하기 위해 지보공(220)을 천공하는 것으로 가정하고, 도 2와 같이, 천공장치(100)의 베이스가 작업 위치에 도달되면, 화면 선택 스위치(L/B)를 눌러, 화면에 베이스에 대한 경사도 정보가 표시되도록 한다. 이것에 의해, 천공장치(100)의 베이스(110)에 장착된 경사도 감지수단(20)이 베이스의 X축 및 Y축 경사도를 감지하여, 모니터(50)로 데이터를 전송하게 되어, 도 3에 도시된 것처럼, 모니터의 화면(51)에 천공장치 베이스의 X축 및 Y축에 대한 경사도가 디스플레이된다. 도 3에는 베이스의 X축 경사도(BX)가 -3.5°이고, Y축 경사도(BY)가 -3.0°로 표시되어 있다. For example, it is assumed that the support hole 220 is drilled to reinforce the ceiling 210 of the tunnel 200, as shown in FIG. 2, and as shown in FIG. 2, the base of the drilling apparatus 100 is in a working position. When it is reached, the screen selection switch (L / B) is pressed to display the inclination information about the base on the screen. As a result, the inclination detection means 20 mounted on the base 110 of the drilling device 100 detects the inclination of the X and Y axes of the base, and transmits data to the monitor 50. As shown, the inclination with respect to the X axis and the Y axis of the perforator base is displayed on the screen 51 of the monitor. In FIG. 3, the X-axis inclination BX of the base is -3.5 °, and the Y-axis inclination BY is represented by -3.0 °.

따라서, 작업자는 모니터 화면에 표시된 베이스의 X축 및 Y축 경사도를 보고, 베이스의 전후좌우가 수평이 되도록 조작하여 제로 세팅함으로써, X축 및 Y축 경사도가 "0"으로 표시된다. Therefore, the operator looks at the X-axis and Y-axis inclination of the base displayed on the monitor screen, and sets the X-axis and Y-axis inclination to "0" by manipulating so that the front, rear, left and right sides of the base are horizontal.

베이스의 제로 세팅이 완료되면, 다시, 화면 선택 스위치(L/B)를 눌러, 화면에 어태치먼트에 대한 경사도 정보가 표시되도록 한다. 그리고, 어태치먼트의 위치를 확인하고, 어태치먼트가 작업 도면에 지시된 지보공 천공위치에 놓이도록 조정한다. 즉, 도 4에서 정북 방향을 가리키는 지침(52)과 작업도면(도시하지 않음)의 정북 방향을 일치시킴으로써, 작업자가 어태치먼트의 배치 방향을 인식할 수 있다. 이후, 작업자는 이를 기준으로 하여, 자이로 센서를 나타내는 지침(53)을 작업도면에 지시된 지보공 천공위치로 모니터 화면(51)에 표시하고, 도 4에 도시된 것처럼, 자이로 센서를 나타내는 지침(53)이 Y축에 일치되도록 어태치먼트를 조정한다. 이것에 의해, 모니터의 화면(53)에는 지보공 천공위치에 배치된 어태치먼트의 상하 경사도를 나타내는 Y축 경사도와 좌우 경사도를 나타내는 X축 경사도가 디지털 값으로 표시된다. 도 4에는 어태치먼트의 상하 경사도를 나타내는 Y축 경사도가 30°로 표시되어 있다. When the zero setting of the base is completed, the screen selection switch (L / B) is pressed again to display the slope information of the attachment on the screen. Then, the position of the attachment is checked, and the attachment is adjusted to be at the support hole drilling position indicated in the work drawing. That is, by matching the direction 52 of the work drawing (not shown) with the guide line 52 pointing in the north direction in FIG. 4, the operator can recognize the arrangement direction of the attachment. Thereafter, the operator displays a guide 53 indicating the gyro sensor on the monitor screen 51 at the support hole drilling position indicated in the work drawing, and as shown in FIG. 4, the guide 53 indicating the gyro sensor. Adjust the attachment so that) matches the Y axis. As a result, the screen 53 of the monitor displays digital values of the Y-axis inclination indicating the vertical inclination and the X-axis inclination indicating the left and right inclinations of the attachments arranged at the boring holes. 4, the Y-axis inclination which shows the up-down inclination of an attachment is shown by 30 degrees.

이후, 제로 스위치(SET)를 눌러, 도 5에 도시된 것처럼, 모니터의 화면에 자이로 센서 지침(53)이 Y축과 일치된 상태에서 어태치먼트를 나타내는 사각 표시점이 X축 0 그리고 Y축 0 지점에 세팅된다.Subsequently, by pressing the zero switch SET, as shown in FIG. 5, a rectangular mark indicating the attachment in the state where the gyro sensor guide 53 coincides with the Y axis on the screen of the monitor is located at the X axis 0 and Y axis 0 points. Is set.

이후, 어태치먼트가 지보공을 천공하기 시작하면, 이동거리 측정기(10), 경사도 감지수단(20) 및 자이로 센서(40)의 신호가 모니터(50)로 전송되어, 모니터(50)에 표시된다.Subsequently, when the attachment starts to drill the ground hole, signals of the movement distance measuring device 10, the tilt detection means 20, and the gyro sensor 40 are transmitted to the monitor 50, and displayed on the monitor 50.

예를 들어, 지보공 1m 천공지점에서 외부 환경요인에 의해, 어태치먼트의 0.0 세팅점에서 벗어나게 되면, 도 6에 도시된 것처럼, 모니터의 화면에 표시된다. 즉, 도 6에는 제 1 사각 표시점(55)이 X축 방향으로 1.5, 제 2 사각 표시점(56)이 Y축 방향으로 -1.0 그리고, 스루잉 값이 NE 20.00으로 표시되어 있다.For example, when it is out of the 0.0 setting point of the attachment due to an external environmental factor at the perforation point of 1m of the support hole, as shown in FIG. 6, it is displayed on the screen of the monitor. That is, in FIG. 6, the first rectangular display point 55 is 1.5 in the X-axis direction, the second rectangular display point 56 is -1.0 in the Y-axis direction, and the through value is NE 20.00.

이때, 작업자는 허용오차 범위에 들면 천공작업을 계속 진행하고, 허용오차 범위를 넘어서면, 천공 작업을 정지하고, 재시공한다.At this time, if the worker is within the tolerance range, the drilling operation continues, and if it exceeds the tolerance range, the worker stops the drilling operation and reconstructs.

이와 같이, 본 발명에 따른 심도 경사계는 작업 데이터가 모니터에 표시될 뿐만 아니라 저장되어, 천공작업을 실시간 관리할 수 있을 뿐만 아니라 작업 데이터를 보관할 수 있게 된다.As described above, the depth inclinometer according to the present invention not only displays work data on a monitor but also stores it, and not only can manage the drilling work in real time but also store the work data.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명은, 도 7에 도시된 것처럼, 터널에 지보공을 소정의 간격으로 천공해야 할 경우, 도 8에 도시된 것처럼, 자이로 센서에 의해 모니터의 화면에 지보공을 천공할 각도가 분할 표시될 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, when the support hole is to be drilled at a predetermined interval in the tunnel as shown in FIG. 7, the support hole is displayed on the screen of the monitor by the gyro sensor as shown in FIG. 8. The angle to be punctured may be dividedly displayed.

이것에 의해, 작업자는 어느 한 지보공을 천공한 후, 다음 지보공의 천공위치를 편리하게 찾을 수 있는 장점이 있다.Thereby, the operator has the advantage of being able to conveniently find the punching position of the next jibo after punching any jibo.

위에서 설명한 것처럼, 본 발명에 따른 심도 경사계는 지자기 센서에 의해 천공장치의 배치위치 기준을 쉽게 정할 수 있고, 이동거리 측정기, 경사도 감지수단 및 자이로 센서에 의해 심도에 따른 X-Y축 경사도 뿐만 아리라 슬루잉 값을 알 수 있어, 정밀한 작업 데이터를 얻을 수 있으며, 자이로 센서에 의해 모니터에 천공하고자하는 지보공의 분할 각도를 표시할 수 있는 장점이 있다.As described above, the depth inclinometer according to the present invention can easily determine the placement position reference of the perforation device by the geomagnetic sensor, and the XY slewing value according to the depth by the moving distance measuring device, the inclination sensing means and the gyro sensor. It can be seen that, it is possible to obtain a precise working data, there is an advantage that can be displayed by the gyro sensor to display the divided angle of the support hole to be drilled on the monitor.

본 발명에 따른 심도 경사계는 위에서 터널천공작업의 지보공 천공 작업과 관련하여 설명하였기만, 도 9에 도시된 것처럼, 지반을 천공할 때에도 똑같이 적용할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
Although the depth inclinometer according to the present invention has been described above in connection with the ground boring boring operation of the tunnel boring operation, it will be appreciated that the same applies to the drilling of the ground as shown in FIG. 9.

10 : 이동거리 측정기 20 : 경사도 감지수단
30 : 지자기 센서 40 : 자이로 센서
50 : 모니터10: moving distance measuring instrument 20: tilt detection means
30: geomagnetic sensor 40: gyro sensor
50: monitor

Claims (3)

천공장치가 천공하는 구멍의 깊이(심도)를 측정하는 이동거리 측정기(10)와, 천공장치가 구멍을 천공하는 동안, 천공장치가 X-Y축 방향으로 기울어지는 경사도를 측정하는 경사도 감지수단(20)과, 이동거리 측정기(10)와 경사도 감지수단(20)으로부터 신호를 입력받아, 심도에 따른 경사도를 디스플레이 및 저장하는 모니터(50)로 구성되는 심도 경사계에 있어서,
정북 방향을 측정하는 지자기 센서(30)와, 천공장치가 구멍을 천공하는 과정에서 발생하는 천공장치의 슬루잉 값(slewing value)을 측정하는 자이로 센서(40)를 더 포함하고,
지자기 센서(30)에 의해 정북 방향에 대한 천공장치의 배치위치가 모니터(50)에 디스플레이되고, 경사도 감지수단(20), 자이로 센서(40)의 표시값을 이용하여 천공장치를 천공위치에 세팅할 수 있을 뿐만 아니라, 천공장치가 구멍을 천공할 때, 이동거리 측정기(10), 경사도 감지수단(20) 및 자이로 센서(40)의 데이터가 모니터(50)로 제공되어, 모니터(50)에 천공깊이에 따른 천공장치의 경사도와 슬루잉 값이 디스플레이 및 저장되는 것을 특징으로 하는 심도 경사계.
Movement distance measuring device 10 for measuring the depth (depth) of the hole drilled by the punching device, and inclination detecting means 20 for measuring the tilt of the punching device in the XY axis direction while the punching device drills the hole. And, in the depth inclinometer consisting of a monitor 50 for receiving a signal from the moving distance measuring device 10 and the tilt detection means 20, and displays and stores the tilt according to the depth,
Geomagnetic sensor 30 for measuring the true north direction, and a gyro sensor 40 for measuring the slewing value (slewing value) of the punching device generated in the process of drilling the hole,
The geomagnetic sensor 30 displays the arrangement position of the punching device in the true north direction on the monitor 50 and sets the mill factory value to the punching position using the display values of the inclination sensing means 20 and the gyro sensor 40. In addition, when the puncturing device drills a hole, data of the movement distance measuring instrument 10, the tilt detection means 20 and the gyro sensor 40 is provided to the monitor 50, and the monitor 50 is provided to the monitor 50. A depth inclinometer, characterized in that the inclination and slewing value of the drilling device according to the drilling depth is displayed and stored.
제 1 항에 있어서,
상기 모니터(50)는 화면(51)에 좌우 경사도를 나타내는 X축과 상하 경사도를 나타내는 Y축이 교차되게 표시되어, X축과 Y축의 교차점이 0으로 표시되고, 정북 방향을 지시하는 지침(52)과 스루잉 값을 표시하는 지침(53)이 원(54) 안에 표시되며, 좌측 상단에 어태치먼트(리더)의 작업 형태가 표시되고, 베이스의 X축과 Y축 경사도가 표시되는 것을 특징으로 하는 심도 경사계.
The method of claim 1,
The monitor 50 is displayed on the screen 51 so that the X-axis indicating the left and right inclination and the Y-axis indicating the up and down inclination are crossed, the intersection point of the X-axis and the Y-axis is displayed as 0, and the direction 52 indicates the north-north direction. And a guide 53 for displaying the through value are displayed in the circle 54, the work form of the attachment (leader) is displayed on the upper left, and the X and Y axis inclinations of the base are displayed. Depth Inclinometer.
제 1 항에 있어서,
터널에 지보공을 소정의 간격으로 천공해야 할 경우, 자이로 센서에 의해 모니터의 화면에 지보공을 천공할 각도가 분할 표시될 수 있는 것을 특징으로 하는 심도 경사계.
The method of claim 1,
Depth inclinometer, characterized in that the angle to drill the hole on the screen of the monitor by the gyro sensor can be divided if the hole to be drilled at a predetermined interval in the tunnel.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108363873A (en) * 2018-02-12 2018-08-03 辽宁工程技术大学 A kind of lithology discrimination method based on mining-drilling machine

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0932457A (en) * 1995-07-17 1997-02-04 Fudo Constr Co Ltd Detecting system for underground end position of excavating/stirring machine
JPH10148084A (en) * 1996-11-18 1998-06-02 Sato Kogyo Co Ltd Boring-information measuring device and azimuth meter used therefor and boring control method
JP2000186486A (en) * 1998-12-22 2000-07-04 Takenaka Doboku Co Ltd Control of inserting angle of rock drill in tunnel work
JP2001091257A (en) * 1999-09-24 2001-04-06 Toshiba Corp Azimuth meter and true north measuring method
JP2003085594A (en) * 2001-09-10 2003-03-20 Raito Kogyo Co Ltd Drilling control program and drilling control apparatus
JP2006283289A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Raito Kogyo Co Ltd Drilling control device for use in construction of column-row type continuous underground wall
JP2009046912A (en) * 2007-08-21 2009-03-05 Enzan Kobo:Kk Drilling positioning control method for rock drill loaded truck, and boom moving control method for tunnel constructing machine
JP2010216183A (en) * 2009-03-18 2010-09-30 Shimizu Corp Drilling machine
KR100996411B1 (en) * 2007-06-28 2010-11-24 이석훈 inclinometer

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0932457A (en) * 1995-07-17 1997-02-04 Fudo Constr Co Ltd Detecting system for underground end position of excavating/stirring machine
JPH10148084A (en) * 1996-11-18 1998-06-02 Sato Kogyo Co Ltd Boring-information measuring device and azimuth meter used therefor and boring control method
JP2000186486A (en) * 1998-12-22 2000-07-04 Takenaka Doboku Co Ltd Control of inserting angle of rock drill in tunnel work
JP2001091257A (en) * 1999-09-24 2001-04-06 Toshiba Corp Azimuth meter and true north measuring method
JP2003085594A (en) * 2001-09-10 2003-03-20 Raito Kogyo Co Ltd Drilling control program and drilling control apparatus
JP2006283289A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Raito Kogyo Co Ltd Drilling control device for use in construction of column-row type continuous underground wall
KR100996411B1 (en) * 2007-06-28 2010-11-24 이석훈 inclinometer
JP2009046912A (en) * 2007-08-21 2009-03-05 Enzan Kobo:Kk Drilling positioning control method for rock drill loaded truck, and boom moving control method for tunnel constructing machine
JP2010216183A (en) * 2009-03-18 2010-09-30 Shimizu Corp Drilling machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108363873A (en) * 2018-02-12 2018-08-03 辽宁工程技术大学 A kind of lithology discrimination method based on mining-drilling machine

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