KR20170105679A - Dynamic cone penetrometer system for measurement of ground shear wave velocity and method of test using the same - Google Patents

Dynamic cone penetrometer system for measurement of ground shear wave velocity and method of test using the same Download PDF

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KR20170105679A KR1020160028197A KR20160028197A KR20170105679A KR 20170105679 A KR20170105679 A KR 20170105679A KR 1020160028197 A KR1020160028197 A KR 1020160028197A KR 20160028197 A KR20160028197 A KR 20160028197A KR 20170105679 A KR20170105679 A KR 20170105679A
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Abstract

The present invention provides a dynamic cone penetrometer system to obtain ground shear wave velocity which operates a shear wave velocity using an acceleration signal transmitted from an originating accelerometer to a receiving accelerometer; and a test method using the same. The present invention dynamically penetrates an originating dynamic cone penetrometer after dynamically penetrating a receiving dynamic cone penetrator into a target ground while the receiving dynamic cone penetrator and the originating dynamic cone penetrator are positioned parallel to each other.

Description

지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템 및 이를 이용한 시험방법{DYNAMIC CONE PENETROMETER SYSTEM FOR MEASUREMENT OF GROUND SHEAR WAVE VELOCITY AND METHOD OF TEST USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a dynamic cone tuning system for obtaining a ground shear wave velocity and a test method using the same. [0002]

본 발명은 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템 및 이를 이용한 시험방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 한 쌍의 동적콘관입기를 동적 관입시키는 과정에서 발생하는 가속도 신호를 이용하여 전단파속도를 획득하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템 및 이를 이용한 시험방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dynamic conical tuning system for obtaining a ground shear wave velocity and a test method using the dynamic conical tuning system. More particularly, the present invention relates to a dynamic cone tuning system for acquiring a shear wave velocity using an acceleration signal generated in a dynamic penetration of a pair of dynamic cone- And to a test method using the same.

동적콘관입시험(Dynamic Cone Penetration Test)은 다짐토의 상태평가를 위하여 소형화된 원위치 관입시험 방법으로서 대상 지반에 대해 직접적인 관입을 수행하며, 시험방법이 매우 간결하고 경제적이고, 장비의 유지관리 및 보관이 용이하고 대상지반을 크게 교란하지 않으므로 시공 완료된 상부노반에 대한 적용에 적합하다. 동적콘관입시험으로부터 획득되는 동적콘관입지수는 지반에 영구적인 변형을 가하여 획득되는 값으로, 지반의 강도 평가에 이용될 수 있으나, 강성 평가에는 한계가 있다.Dynamic Cone Penetration Test is a miniaturized in-situ penetration test method for evaluating the condition of compacted soil. Direct penetration is performed on the target soil. Test method is very simple and economical. It is easy to use and is not disturbed to the target ground. The dynamic cone penetration index obtained from the dynamic cone penetration test is a value obtained by applying a permanent deformation to the ground. It can be used to evaluate the strength of the ground, but there is a limit to the stiffness evaluation.

영구적인 침하가 발생하지 않는 지반에서 외부 하중에 의한 탄성침하 및 진동은 주로 해당 지반의 전단강성계수에 영향을 받는다. 큰 변형에서의 전단탄성계수(G)는 하중-변위 관계에서 비선형 거동을 보이며, 이러한 거동특성 판단은 실내실험에 의하여 판단될 수 있다. 반면, 작은 변형에서의 전단탄성계수(Gmax)는 하중-변위 관계에서 매우 우수한 선형 관계를 보이며, 이는 지반에서의 진동 해석 모델로서 이용될 수 있다. 작은 변형에서의 전단탄성계수인 Gmax는 아래의 [수학식 1]과 같이 해당 지반에서의 전단파속도와 매우 밀접한 관계를 갖는다.The elastic settlement and vibration due to the external load in the ground where the permanent settlement does not occur is mainly affected by the shear stiffness coefficient of the relevant ground. The shear modulus (G) in the large deformation shows a nonlinear behavior in the load - displacement relation, and the behavior characteristics can be judged by the laboratory test. On the other hand, the shear modulus (Gmax) in the small deformation shows a very good linear relationship in the load - displacement relation, which can be used as a vibration analysis model in the ground. The shear modulus Gmax in the small deformation is closely related to the shear wave velocity at the corresponding ground as shown in Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, Gmax는 작은 변형에서의 전단탄성계수를 의미하며,

Figure pat00002
와 Vs는 각각 대상 지반의 밀도와 전단파속도를 의미한다. 그러므로, 대상 지반의 심도에 따른 전단파속도 산정은 해당 지반의 강성특성 판단에 유용하게 활용될 수 있다.Here, Gmax denotes a shear modulus in a small deformation,
Figure pat00002
And V s denote the density and shear wave velocity of the target soil, respectively. Therefore, the estimation of the shear wave velocity according to the depth of the target ground can be useful for determining the stiffness characteristics of the ground.

종래의 전단파속도 획득을 위한 지반조사방법으로서 탄성파콘관입시험(seismic cone penetration test : SCPT)이 있으나, 해당 방법은 큰 무게와 부피를 차지하는 관입장비가 동반되어야 하므로 다양한 하중이 작용하는 도심지 지반 또는 운영 중인 도로나 철도에 대한 적용에 한계가 있으며, 필요에 따라 천공되어야 하는 시험공 및 관입로드의 큰 직경으로 인하여 조사대상 지반이 크게 교란될 우려가 있다.Conventional seismic cone penetration test (SCPT) has been used as a ground survey method for obtaining the conventional shear wave velocity. However, since the method needs to be accompanied by intensive equipment that occupies a large weight and volume, There is a limit to the application to the road or railway being underway, and there is a possibility that the ground to be surveyed is largely disturbed due to the large diameter of the test hole and the penetration rod to be drilled.

도 1은 종래의 기술에 따른 동적콘관입기를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a dynamic cone penetrator according to a conventional technique.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 동적콘관입기(10)는, 핸들(11), 해머(12), 앤빌(13), 강관로드(14) 및 콘(15)을 포함한다.1, a conventional dynamic conical pipe 10 includes a handle 11, a hammer 12, an anvil 13, a steel pipe rod 14, and a cone 15, as shown in Fig.

이러한 동적콘관입기(10)를 이용한 동적콘관입시험은 장비의 유지 및 보관이 용이하며, 시험절차가 간편하여, 예를 들면, 미연방도로국 등에서 대상 지반의 강도 획득을 위하여 널리 이용되는 방법이다. 하지만, 이러한 동적콘관입시험은 대상 지반의 강도 특성만을 획득할 수 있을 뿐이며 전기적 특성 등 대상 지반의 다른 특성을 획득하기 어렵다는 한계가 있다.The dynamic cone penetration test using the dynamic cone drilling machine 10 is easy to maintain and store the equipment, and is a method widely used for obtaining the strength of the target ground in, for example, the United States Roads Bureau. However, such a dynamic cone penetration test is only capable of acquiring the strength characteristics of the target ground, and it is difficult to acquire other characteristics of the target ground such as electrical characteristics.

또한, 동적콘관입시험을 통하여 획득되는 동적콘관입지수(dynamic cone penetration index: DCPI)는 동적콘관입기를 1회 타격할 때 관입된 깊이로서, 대상 지반의 강도특성과 크게 연관된다. 이는 대상 지반의 강도특성평가를 유용하게 사용될 수 있으나, 탄성범위를 넘어선 변형을 가하여 획득된 지수이므로 강성특성 평가에는 한계가 있다.Also, the dynamic cone penetration index (DCPI) obtained through dynamic cone penetration test is a depth of penetration when the dynamic cone penetrator is struck once and is strongly related to the strength characteristics of the target ground. It is useful to evaluate the strength characteristics of the target soil, but it is an index obtained by applying deformation exceeding the elastic range, so there is a limit to the evaluation of the stiffness characteristics.

대한민국 등록특허번호 제10-1094369호(출원일: 2009년 9월 15일), 발명의 명칭: "지반 임피던스 측정용 콘 관입시험기"Korean Patent No. 10-1094369 filed on Sep. 15, 2009, entitled "Cone Penetration Tester for Ground Impedance Measurement" 미국 등록특허번호 제5,313,825호(공개일: 1992년 5월 8일), 발명의 명칭: "Dual mass dynamic cone penetrometer"U.S. Patent No. 5,313,825, issued May 8, 1992, entitled "Dual mass dynamic cone penetrometer" 미국 공개특허번호 제2012-4848호(공개일: 2012년 1월 5일), 발명의 명칭: "Device And Methods For Use Of a Dynamic Cone Penetrometer For Evaluating Soil Compaction"US Patent Publication No. 2012-4848 (published on Jan. 5, 2012), entitled " Device And Methods Of Use Of A Dynamic Cone Penetrometer For Evaluating Soil Compaction " 대한민국 공개특허번호 제2014-128720호(공개일: 2014년 11월 6일), 발명의 명칭: "동적콘관입기를 이용한 계측 시스템 이를 이용한 전달 에너지 보정 방법"Korean Patent Publication No. 2014-128720 (Publication date: November 6, 2014), entitled " Measurement system using dynamic cone penetrator " 대한민국 공개특허번호 제2011-54573호(공개일: 2011년 5월 25일), 발명의 명칭: "콘 관입시험과 베인 전단 시험 겸용 지반시험장치"Korean Patent Laid-Open No. 2011-54573 (Publication date: May 25, 2011), title of invention: "Ground test device for both cone penetration test and vane shear test"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 대상 지반에 거치되는 가이드장치로 수신동적콘관입기와 발신동적콘관입기가 서로 평행하도록 위치시킨 상태에서 수신동적콘관입기를 대상 지반으로 동적 관입시킨 후 발신동적콘관입기를 동적 관입시키면서 발신가속도계에서 수신가속도계로 전송되는 가속도 신호를 이용하여 전단파속도를 연산하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템 및 이를 이용한 시험방법을 제공하기 위한 것이다.In order to solve the above-mentioned problems, a technical object of the present invention is to provide a dynamic dynamic control system for a dynamic dynamic control system in which a receiving dynamic cone penetrator and an outgoing dynamic cone penetrator are positioned parallel to each other, The present invention is to provide a dynamic conical tuning system for acquiring a ground shear wave velocity that is used to calculate a shear wave velocity using an acceleration signal transmitted from an originating accelerometer to a receiving accelerometer while dynamically introducing a dynamic cone penetrator after intrusion.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템은, 대상 지반의 표면에 거치되는 가이드장치; 상기 가이드장치를 통과하면서 상기 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 수신동적콘관입기; 상기 수신동적콘관입기와 이격되어 상기 가이드장치(200)를 통과하면서 상기 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 발신동적콘관입기; 상기 수신동적콘관입기 및 상기 발신동적콘관입기로부터 전송되는 발신 신호 및 가속도 신호를 기록하는 데이터로거; 및 상기 데이터로거에 기록된 상기 발신 신호 및 가속도 신호를 출력하는 컴퓨터;를 포함하고, 상기 가이드장치는 상기 수신동적콘관입기와 상기 발신동적콘관입기를 고정시키는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a dynamic crowning system for obtaining a ground shear wave velocity, comprising: a guide device mounted on a surface of a target ground; A receiving dynamic conical pipe passing through the guide device and dynamically penetrated into the target ground by a predetermined depth; A dynamic dynamic conduit spaced apart from the receiving dynamic cone penetrator and passing through the guide device 200 and being dynamically intruded into the target ground by a predetermined depth; A data logger for recording an originating signal and an acceleration signal transmitted from the receiving dynamic conning device and the originating dynamic conning device; And a computer for outputting the origination signal and the acceleration signal recorded in the data logger, wherein the guide device fixes the incoming dynamic cone penetrator and the outgoing dynamic cone penetrator.

여기서, 상기 가이드장치는, 서로 같은 크기를 지닌 정육면체 형상의 제 1 베이스판 및 제 2 베이스판이 인접한 형태를 지녀 상기 대상 지반의 표면에 거치되는 베이스부; 상기 베이스부로부터 상방으로 연장형성되고 상호 이격된 상태에서 평행한 수신가이드봉 및 발신가이드봉을 포함하는 수평가이드부; 상기 제 1 베이스판 및 상기 제 2 베이스판을 연결하면서 수직하도록 배치되는 수직가이드부; 및 상기 제 1 베이스판과 상기 제 2 베이스판의 상단부를 둘러싸면서 상기 베이스부로 연장형성되는 해머가이드부;를 포함하고, 상기 수신동적콘관입기는 상기 수신가이드봉의 내부로 삽입되어 상기 대상 지반으로 동적 관입되며, 상기 발신동적콘관입기는 상기 발신가이드봉의 내부로 삽입되어 상기 대상 지반으로 동적 관입되는 것을 특징으로 한다.Here, the guide device includes: a base portion having a cubic shape having a cubic shape and having a shape adjacent to a second base plate, the base plate being mounted on the surface of the target base; A horizontal guide part extending upward from the base part and including a receiving guide bar and a guide rod parallel to each other; A vertical guide portion arranged to be vertical while connecting the first base plate and the second base plate; And a hammer guide portion extending from the first base plate and the second base plate and extending to the base portion, wherein the receiving dynamic cone penetrator is inserted into the receiving guide rod, And the originating dynamic cone penetrator is inserted into the transmission guide rod and is dynamically introduced into the target ground.

여기서, 상기 수직가이드부는, 상기 발신가이드봉 및 상기 수신가이드봉와 수직하도록 배치되는 상부가이드바; 상기 상부가이드바의 양단에 연결되어 상기 발신가이드봉 및 상기 수신가이드봉의 외주면과 접하면서 삽입고정되는 상부가이드 연결관; 상기 상부가이드바의 하부에 위치하면서 상기 발신가이드봉 및 상기 수신가이드봉와 수직하도록 배치되는 하부가이드바; 및 상기 하부가이드바의 양단에 연결되어 상기 발신가이드봉 및 상기 수신가이드봉의 외주면과 접하면서 삽입고정되는 하부가이드 연결관을 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the vertical guide portion may include an upper guide bar disposed to be perpendicular to the transmission guide bar and the reception guide bar; An upper guide connecting tube connected to both ends of the upper guide bar and inserted and fixed while being in contact with the outer circumferential surfaces of the sending guide rod and the receiving guide rod; A lower guide bar positioned below the upper guide bar and arranged to be perpendicular to the transmission guide bar and the reception guide bar; And a lower guide connecting pipe connected to both ends of the lower guide bar and inserted and fixed while being in contact with the outer circumferential surfaces of the sending guide rod and the receiving guide rod.

여기서, 상기 해머가이드부는, 상기 발신가이드봉의 상단부를 둘러싸는 발신해머지지부재 및 상기 발신해머지지부재의 외주면으로부터 상기 제 1 베이스판의 각 꼭지점부를 향하여 방사상으로 연장형성되는 발신지지대를 포함하는 발신해머가이드; 및 상기 수신가이드봉의 상단부를 둘러싸는 수신해머지지부재 및 상기 수신해머지지부재)의 외주면으로부터 상기 제 2 베이스판의 각 꼭지점부를 향하여 방사상으로 연장형성되는 수신지지대를 포함하는 수신해머가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The hammer guide portion includes a transmission hammer supporting member surrounding the upper end of the transmission guide bar and a transmission support extending radially from the outer circumferential surface of the transmission hammer supporting member toward the respective vertexes of the first base plate, guide; And a reception support arm extending from the outer circumferential surface of the receiving hammer supporting member and the receiving hammer supporting member surrounding the upper end of the receiving guide rod to each of the vertexes of the second base plate so as to extend radially, .

여기서, 상기 수신동적콘관입기는, 기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 수신드롭해머; 상기 수신드롭해머의 이동을 안내하는 수신해머 가이드; 상기 수신드롭해머로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 수신앤빌; 상기 수신앤빌로부터 종방향으로 연장되어 상기 수신가이드봉의 내부로 삽입되는 수신관입로드; 및 상기 수신관입로드의 단부에 연결되며, 상기 가속도 신호를 측정하기 위한 수신가속도계가 설치되는 수신선단부 콘을 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the receiving dynamic cone penetrator may include: a receiving drop hammer that falls at a predetermined height to load impact energy; A receiving hammer guide for guiding the movement of the receiving drop hammer; A receiving anvil for transmitting the impact energy transmitted from the receiving drop hammer; A receiving intrusion rod extending longitudinally from the receiving anvil and inserted into the receiving guide rod; And a receiving tip cone connected to an end of the receiving intrusion rod and having a receiving accelerometer for measuring the acceleration signal.

여기서, 상기 발신동적콘관입기는, 기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 발신드롭해머; 상기 발신드롭해머의 이동을 안내하는 발신해머 가이드; 상기 발신드롭해머로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 발신앤빌; 상기 발신앤빌로부터 종방향으로 연장되어 상기 발신가이드봉의 내부로 삽입되는 발신관입로드; 및 상기 발신관입로드의 단부에 연결되며, 상기 수신가속도계로 상기 가속도 신호를 전송하는 발신가속도계가 설치되는 발신선단부 콘을 포함하고, 상기 가속도 신호를 이용하여 전단파속도를 획득하는 것을 특징으로 한다.Here, the originating dynamic cone penetrator may include: an originating drop hammer which falls at a predetermined height to load impact energy; An originating hammer guide for guiding movement of the originating drop hammer; An originating anvil for delivering the impact energy delivered from the originating drop hammer; A transmission intrusion rod extending longitudinally from the transmission anvil and inserted into the transmission guide rod; And an originating distal cone connected to an end of the transmitting intrusion rod and having an originating accelerometer for transmitting the acceleration signal to the receiving accelerometer, and acquiring the shear wave velocity using the acceleration signal.

여기서, 상기 전단파속도(

Figure pat00003
)는,
Figure pat00004
(여기서,
Figure pat00005
는 발신동적콘관입기와 수신동적콘관입기 사이의 거리,
Figure pat00006
=발신드롭해머가 동적 타격될 경우, 발신가속도계에서 생성된 가속도 신호가 수신가속도계에 수신될 때까지의 시간)의 식에 의해 연산되는 것을 특징으로 한다.Here, the shear wave velocity (
Figure pat00003
),
Figure pat00004
(here,
Figure pat00005
The distance between the outgoing dynamic cone penetration and the received dynamic cone penetration,
Figure pat00006
= Time taken until the acceleration signal generated by the originating accelerometer is received by the receiving accelerometer when the originating drop hammer is dynamically struck).

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법은, (a) 대상 지반의 표면에 가이드장치를 위치시키는 단계; (b) 상기 대상 지반의 표면과 수직하면서 상호 평행하도록 수신동적콘관입기와 발신동적콘관입기를 상기 가이드장치에 삽입하여 위치시키는 단계; (c) 상기 수신동적콘관입기가 상기 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 단계; 및 (d) 상기 발신동적콘관입기가 상기 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 단계;를 포함하고, 상기 (d) 단계에서 생성되는 가속도 신호를 이용하여 전단파속도를 획득하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a test method using a dynamic crowning system for obtaining a ground shear wave velocity, comprising: (a) placing a guide device on a surface of a target ground; (b) inserting and placing a receiving dynamic cone penetrator and an outgoing dynamic cone penetrator into the guide device so as to be parallel to and perpendicular to the surface of the target ground; (c) dynamic dynamic penetration of the receiving dynamic cone penetrator by a predetermined depth into the target ground; And (d) dynamically introducing the dynamic dynamic cone penetrator into the target ground by a predetermined depth, wherein a shear wave velocity is obtained using the acceleration signal generated in the step (d).

여기서, 상기 (a) 단계에서, 상기 가이드장치는, 서로 같은 크기를 지닌 정육면체 형상의 제 1 베이스판 및 제 2 베이스판이 인접한 형태를 지녀 상기 대상 지반의 표면에 거치되는 베이스부; 상기 베이스부로부터 상방으로 연장형성되고 상호 이격된 상태에서 평행한 수신가이드봉 및 발신가이드봉을 포함하는 수평가이드부; 상기 제 1 베이스판 및 상기 제 2 베이스판을 연결하면서 수직하도록 배치되는 수직가이드부; 및 상기 제 1 베이스판과 상기 제 2 베이스판의 상단부를 둘러싸면서 상기 베이스부로 연장형성되는 해머가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, in the step (a), the guide device may include: a base portion having a cubic shape having a cubic shape and having a shape adjacent to a first base plate and a second base plate, the base plate being mounted on a surface of the target base; A horizontal guide part extending upward from the base part and including a receiving guide bar and a guide rod parallel to each other; A vertical guide portion arranged to be vertical while connecting the first base plate and the second base plate; And a hammer guide portion extending from the first base plate and the second base plate and extending to the base portion.

여기서, 상기 (b) 단계에서, 상기 수신동적콘관입기는, 기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 수신드롭해머; 상기 수신드롭해머의 이동을 안내하는 수신해머 가이드; 상기 수신드롭해머로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 수신앤빌; 상기 수신앤빌로부터 종방향으로 연장되어 상기 수신가이드봉의 내부로 삽입되는 수신관입로드; 및 상기 수신관입로드의 단부에 연결되며, 상기 가속도 신호를 측정하기 위한 수신가속도계가 설치되는 수신선단부 콘을 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, in the step (b), the receiving dynamic cone penetrator may include: a receiving drop hammer dropping at a predetermined height to load impact energy; A receiving hammer guide for guiding the movement of the receiving drop hammer; A receiving anvil for transmitting the impact energy transmitted from the receiving drop hammer; A receiving intrusion rod extending longitudinally from the receiving anvil and inserted into the receiving guide rod; And a receiving tip cone connected to an end of the receiving intrusion rod and having a receiving accelerometer for measuring the acceleration signal.

여기서, 상기 (b) 단계에서, 상기 발신동적콘관입기는, 기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 발신드롭해머; 상기 발신드롭해머의 이동을 안내하는 발신해머 가이드; 상기 발신드롭해머로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 발신앤빌; 상기 발신앤빌로부터 종방향으로 연장되어 상기 발신가이드봉의 내부로 삽입되는 발신관입로드; 및 상기 발신관입로드의 단부에 연결되며, 상기 수신가속도계로 상기 가속도 신호를 전송하는 발신가속도계가 설치되는 발신선단부 콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.Here, in the step (b), the originating dynamic cone penetrator may include: an originating drop hammer that falls at a predetermined height to load impact energy; An originating hammer guide for guiding movement of the originating drop hammer; An originating anvil for delivering the impact energy delivered from the originating drop hammer; A transmission intrusion rod extending longitudinally from the transmission anvil and inserted into the transmission guide rod; And an originating distal cone connected to an end of the transmitting intrusion rod and having an originating accelerometer for transmitting the acceleration signal to the receiving accelerometer.

여기서, 상기 전단파속도(

Figure pat00007
)는,
Figure pat00008
(여기서,
Figure pat00009
는 발신동적콘관입기와 수신동적콘관입기 사이의 거리,
Figure pat00010
=발신드롭해머가 동적 타격될 경우, 발신가속도계에서 생성된 가속도 신호가 수신가속도계에 수신될 때까지의 시간)의 식에 의해 연산되는 것을 특징으로 한다.Here, the shear wave velocity (
Figure pat00007
),
Figure pat00008
(here,
Figure pat00009
The distance between the outgoing dynamic cone penetration and the received dynamic cone penetration,
Figure pat00010
= Time taken until the acceleration signal generated by the originating accelerometer is received by the receiving accelerometer when the originating drop hammer is dynamically struck).

여기서, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 수신앤빌을 동적 타격하는 상기 수신드롭해머를 반복적으로 수직왕복운동시켜 상기 수신관입로드를 상기 대상 지반으로 동격 관입시키는 단계; 및 (c2) 상기 수신선단부 콘의 하단부를 상기 기설정된 깊이까지 도달시킨 후 상기 수신드롭해머에 의한 동적 타격을 종료시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (c) includes the steps of: (c1) repeatedly performing vertical reciprocating motion of the receiving drop hammer dynamically hitting the receiving anvil so as to uniformly penetrate the receiving intruder rod into the target ground; And (c2) terminating the dynamic striking by the receiving drop hammer after the lower end of the receiving end cone reaches the predetermined depth.

여기서, 상기 (d) 단계는, (d1) 상기 발신앤빌을 동적 타격하는 상기 발신드롭해머를 반복적으로 수직왕복운동시켜 상기 발신관입로드를 상기 대상 지반으로 동격 관입시키는 단계; 및 (d2) 상기 발신선단부 콘의 하단부를 상기 기설정된 깊이까지 도달시킨 후 상기 발신드롭해머에 의한 동적 타격을 종료시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (d) includes the steps of: (d1) repeatedly performing a vertical reciprocating movement of the origination drop hammer dynamically hitting the origination anvil, thereby penetrating the origination intrusion rod to the target ground; And (d2) terminating the dynamic striking by the originating drop hammer after the lower end of the originating distal cone reaches the predetermined depth.

본 발명에 따르면, 대상 지반에 거치되는 가이드장치로 수신동적콘관입기와 발신동적콘관입기가 서로 평행하도록 위치시킨 상태에서 수신동적콘관입기를 대상 지반으로 동적 관입시킨 후 발신동적콘관입기를 동적 관입시키면서 발신가속도계에서 수신가속도계로 전송되는 가속도 신호를 이용하여 전단파속도를 연산함으로써 대상 지반의 강성특성 판단에 유용하게 활용할 수 있다.According to the present invention, a dynamic dynamic cone penetrator is dynamically intruded into a target ground while a receiving dynamic cone penetrator and an outgoing dynamic cone penetrator are placed parallel to each other with a guide device mounted on a target ground, It is useful to determine the stiffness characteristics of the target ground by calculating the shear wave velocity using the acceleration signal transmitted from the originating accelerometer to the receiving accelerometer.

도 1은 종래의 기술에 따른 동적콘관입기를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템의 발신동적콘관입기, 수신동적콘관입기, 데이터로더 및 컴퓨터를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템의 가이드장치를 나타낸 도면이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템의 발신 및 수신동적콘관입기를 통해 획득한 정규화된 가속도-시간 그래프이다.
1 is a view showing a dynamic cone penetrator according to a conventional technique.
FIG. 2 is a diagram illustrating a source dynamic crowning, a receive dynamic crowning, a data loader, and a computer in a dynamic crowning system for obtaining a ground shear wave velocity according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a guide device of a dynamic conical tunneling system for obtaining a ground shear wave velocity according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4A, 4B, 4C and 4D sequentially show test methods using a dynamic conical tuning system for obtaining a ground shear wave velocity according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph of normalized acceleration versus time obtained from the dynamic cone penetrator of the dynamic cone drilling system for obtaining the ground shear wave velocity according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

[지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템][Dynamic Conduit Welding System for Ground Shear Wave Velocity Acquisition]

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템의 발신동적콘관입기, 수신동적콘관입기, 데이터로거 및 컴퓨터를 나타낸 도면이다고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템의 가이드장치를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing a source dynamic cone tuning device, a receiving dynamic cone tuning device, a data logger, and a computer in a dynamic cone tuning system for obtaining a ground shear wave velocity according to an embodiment of the present invention. FIG. Fig. 3 is a view showing a guiding device of a dynamic conical tunneling system for obtaining a ground shear wave velocity according to the present invention;

본 발명의 실시예에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템은, 대상 지반 내로 관입되는 한 쌍의 동적콘관입기(100, 100') 간의 가속도 신호를 이용하여 전단파속도를 획득할 수 있는 장치로서, 대상 지반의 표면에 거치되는 가이드장치(200), 가이드장치(200)를 통과하면서 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 수신동적콘관입기(100), 수신동적콘관입기(100)와 이격되어 가이드장치(200)를 통과하면서 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 발신동적콘관입기(100'), 수신동적콘관입기(100) 및 발신동적콘관입기(100')로부터 전송되는 발신 신호 및 가속도 신호를 기록하는 데이터로거(410) 및 데이터로거(410)에 기록된 상기 발신 신호 및 가속도 신호를 출력하는 컴퓨터(420)를 포함할 수 있다.A dynamic conical tuning system for obtaining a ground shear wave velocity according to an embodiment of the present invention includes a device capable of obtaining a shear wave velocity using an acceleration signal between a pair of dynamic conical tuners 100 and 100 ' A receiving dynamic canonical guiding unit 100 which is dynamically penetrated by a predetermined depth into a target ground while passing through a guide device 200 which is placed on a surface of a target ground, A dynamic dynamic conical pipe 100 ', a dynamic dynamic conical pipe 100 and a dynamic dynamic conical pipe 100', which are passed through the guide device 200 and dynamically penetrated by a predetermined depth into the target ground, A data logger 410 for recording the acceleration signal and a computer 420 for outputting the origin signal and the acceleration signal recorded in the data logger 410.

[수신동적콘관입기(100)][Receive Dynamic Conduit Apparatus (100)]

수신동적콘관입기(100)는 기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 수신드롭해머(110), 수신드롭해머(110)의 이동을 안내하는 수신해머 가이드(120), 수신드롭해머(110)로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 수신앤빌(140), 수신앤빌(140)로부터 종방향으로 연장되어 수신가이드봉(221)의 내부로 삽입되는 수신관입로드(150) 및 수신관입로드(150)의 단부에 연결되며, 가속도 신호를 측정하기 위한 수신가속도계(173)가 설치되는 수신선단부 콘(160)을 포함할 수 있다.The receiving dynamic crowning machine 100 includes a receiving drop hammer 110 dropping at a predetermined height to load impact energy, a receiving hammer guide 120 guiding the movement of the receiving drop hammer 110, a receiving drop hammer 110, A receiving intruder rod 150 extending in the longitudinal direction from the receiving anvil 140 and inserted into the receiving guide rod 221 and a receiving intruder rod 150 extending from the receiving anvil 140, And a receiving tip cone 160 connected to an end of the receiving tip and having a receiving accelerometer 173 for measuring an acceleration signal.

수신드롭해머(110)는, 일정 높이에서 낙하되어 일정한 에너지를 관입기인 선단부 콘에 전달시킴으로써 수신동적콘관입기(100)를 대상 지반으로 동적 관입시키는 역할을 한다.The reception drop hammers 110 drop down at a predetermined height and transmit a constant energy to the distal end cone to thereby dynamically introduce the received dynamic cone drilling machine 100 into the target ground.

수신해머가이드(120)는 수신드롭해머(110)의 이동을 안내하는 역할을 한다.The receiving hammer guide 120 serves to guide the movement of the receiving drop hammer 110.

수신앤빌(140) 및 수신쿠션(130)은 수신드롭해머(110)로부터 재하된 충격에너지를 관입기로 전달시켜주는 역할을 한다. 즉, 수신앤빌(140)은 수신드롭해머(110)로부터 재하된 충격에너지를 전달하고, 수신쿠션(130)은 수신동적콘관입기(100)를 보호하기 위해서 충격에너지를 흡수하는 역할을 한다.The reception anvil 140 and the reception cushion 130 serve to deliver the impact energy from the reception drop hammer 110 to the intruder. That is, the reception anvil 140 transmits the impact energy loaded from the reception drop hammer 110, and the reception cushion 130 functions to absorb impact energy to protect the reception dynamic conical tube 100.

수신관입로드(150)는 수신앤빌(140)로부터 종방향으로 연장된다.The receive intrusion rod 150 extends longitudinally from the receive anvil 140.

수신선단부 콘(160)은 수신관입로드(150)의 단부에 연결되며, 가속도신호를 수신하는 수신가속도계(173)가 설치된다.The receiving end cone 160 is connected to the end of the receiving intrusion rod 150 and is provided with a receiving accelerometer 173 for receiving the acceleration signal.

수신동적콘관입기(100)는, 소정의 지지대에 지지된 상태에서 관입 및 측정이 이루어지며, 구체적으로, 지반의 강도 및 동적콘관입기(100)의 관입을 준비하고, 다음으로, 수신드롭해머(110)를 승하강시킴으로써 동적 관입을 수행하고, 이때, 수신드롭해머(110)의 타격 횟수 및 관입량을 측정한다. 다음으로, 대상 지반의 일정 심도에서 전기비저항 및 온도를 측정하고, 다음으로 다시 수신드롭해머(110)를 승하강시킴으로써 전술한 단계를 반복하여 수행한다.The receiving dynamic conical tube 100 is intruded and measured in a state where it is supported by a predetermined support, and specifically, prepares for the strength of the ground and the intrusion of the dynamic conical tube 100, 110, and the number of strokes and the amount of penetration of the receiving drop hammer 110 are measured. Next, the electrical resistivity and temperature are measured at a predetermined depth of the target ground, and then the above-described steps are repeatedly performed by moving the reception drop hammer 110 up and down again.

즉, 수신동적콘관입기(100)는 수신드롭해머(110)로부터 일정한 에너지 전달로 인한 관입기 전체의 동적 관입을 일으키며, 이때, 대상 지반에 대해 동적 관입한 양은 DCPI(mm/blow)값으로 계산되어 지반의 강도 특성을 파악 할 수 있다.That is, the receiving dynamic conical pipe 100 causes dynamic penetration of the entire pipe due to constant energy transfer from the receiving drop hammer 110, and the amount of dynamic penetration into the target ground is calculated as DCPI (mm / blow) The strength characteristics of the ground can be grasped.

즉, 본 발명에서의 수신동적콘관입기(100)는, 지반조사가 요구되는 대상 지반에 대해 수신드롭해머(110)의 일정한 위치 에너지로 충격재하를 가함으로써 관입량을 이용하여 지반의 심도에 따른 강도 특성을 획득할 수 있다.That is, the receiving dynamic conical pipe 100 according to the present invention applies the impact load at a constant potential energy of the receiving drop hammer 110 to the target ground where ground survey is required, Strength characteristics can be obtained.

수신동적콘관입기(100)에서, 수신선단부 콘(160)은 금속재질로 제작되고, 수신콘 팁(Cone Tip)(161), 수신콘 바디(Cone Body)(162)를 포함한다.The receiving end cone 160 is made of a metal material and includes a receiving cone tip 161 and a receiving cone body 162. The receiving cone tip 161 and the receiving cone body 162 are made of metal.

수신콘 팁(161)은, 수신선단부 콘(160)의 하단부에 원추형으로 형성되어 대상 지반으로 관입된다.The receiving cone tip 161 is conically formed at the lower end of the receiving tip cone 160 and penetrated into the target ground.

[발신동적콘관입기(100')][Outgoing Dynamic Conduit (100 ')]

발신동적콘관입기(100')는, 기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 발신드롭해머(110'), 발신드롭해머(110')의 이동을 안내하는 발신해머 가이드(120'), 발신드롭해머(110')로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 발신앤빌(140'), 발신앤빌(140')로부터 종방향으로 연장되어 발신가이드봉(222)의 내부로 삽입되는 발신관입로드(150') 및 발신관입로드(150')의 단부에 연결되며, 수신가속도계(173)로 가속도 신호를 전송하는 발신가속도계(173')가 설치되는 발신선단부 콘(160')을 포함할 수 있다.The originating dynamic cone constructing apparatus 100 'includes a transmission drop hammer 110' dropping at a preset height to load impact energy, a transmission hammer guide 120 'guiding the movement of the originating drop hammer 110' A transmitting anvil 140 'that extends in the longitudinal direction from the transmitting anvil 140' and is inserted into the inside of the transmitting guide rod 222, a transmitting anvil 140 'that transmits impact energy transmitted from the drop hammer 110' And an originating tip cone 160 'connected to an end of the transmitting intrusion rod 150' and having a source accelerometer 173 'for transmitting an acceleration signal to the receiving accelerometer 173.

이러한 발신동적콘관입기(100')는 전술한 수신동적콘관입기(100)와 모든 구성이 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략하나, 수신가속도계(173)과 발신가속도계(173')의 기능에 있어서 차이가 있으며, 이와 관련된 사항은 구체적으로 후술한다.Since the configuration of the dynamic dynamic concealment apparatus 100 'is substantially the same as that of the dynamic dynamic concealment apparatus 100 described above, a detailed description thereof will be omitted, but the difference between the functions of the reception accelerometer 173 and the origin accelerometer 173' And related matters will be described later in detail.

[가이드장치(200)][Guide Device (200)]

가이드장치(200)는, 서로 같은 크기를 지닌 정육면체 형상의 제 1 베이스판(211) 및 제 2 베이스판(212)이 인접한 형태를 지녀 대상 지반의 표면에 거치되는 베이스부(210), 베이스부(210)로부터 상방으로 연장형성되고 상호 이격된 상태에서 평행한 수신가이드봉(221) 및 발신가이드봉(222)을 포함하는 수평가이드부(220), 제 1 베이스판(211) 및 제 2 베이스판(212)을 연결하면서 수직하도록 배치되는 수직가이드부(230) 및 제 1 베이스판(211)과 제 2 베이스판(212)의 상단부를 둘러싸면서 베이스부(210)로 연장형성되는 해머가이드부(240)를 포함할 수 있다.The guide device 200 includes a base portion 210 having a cube-shaped first base plate 211 and a second base plate 212 which are adjacent to each other and are mounted on the surface of the target base, The first base plate 211 and the second base 211 which extend upward from the first base plate 210 and are spaced apart from each other and which include a parallel reception guide bar 221 and a transmission guide bar 222, A vertical guide portion 230 arranged to vertically connect the plate 212 and a hammer guide portion 230 extending from the base portion 210 to surround the upper ends of the first base plate 211 and the second base plate 212, (240).

이러한 상기 가이드장치(200)는 수신동적콘관입기(100)와 발신동적콘관입기(100')를 고정시키는 역할을 수행한다.The guide device 200 serves to fix the receiving dynamic conical tube 100 and the outgoing dynamic conical tube 100 '.

보다 구체적으로 수직가이드부(230)는, 발신가이드봉(221) 및 수신가이드봉(222)와 수직하도록 배치되는 상부가이드바(231), 상부가이드바(231)의 양단에 연결되어 발신가이드봉(221) 및 수신가이드봉(222)의 외주면과 접하면서 삽입고정되는 상부가이드 연결관(232), 상부가이드바(231)의 하부에 위치하면서 발신가이드봉(221) 및 수신가이드봉(222)와 수직하도록 배치되는 하부가이드바(233) 및 하부가이드바(233)의 양단에 연결되어 발신가이드봉(221) 및 수신가이드봉(222)의 외주면과 접하면서 삽입고정되는 하부가이드 연결관(234)을 포함할 수 있다.More specifically, the vertical guide portion 230 includes an upper guide bar 231 arranged to be perpendicular to the transmission guide bar 221 and the reception guide bar 222, and a lower guide bar 231 connected to both ends of the upper guide bar 231, An upper guide connecting pipe 232 which is inserted and fixed while being in contact with the outer circumferential surface of the receiving guide bar 222 and a transmitting guide bar 221 and a receiving guide bar 222 which are positioned below the upper guide bar 231, And a lower guide connecting pipe 234 which is connected to both ends of the lower guide bar 233 and is inserted and fixed while being in contact with the outer circumferential surfaces of the transmitting guide bar 221 and the receiving guide bar 222 ).

해머가이드부(240)는, 발신가이드봉(221)의 상단부를 둘러싸는 발신해머지지부재(241a) 및 상기 발신해머지지부재(241a)의 외주면으로부터 제 1 베이스판(211)의 각 꼭지점부를 향하여 방사상으로 연장형성되는 발신지지대(241b)를 포함하는 발신해머가이드(241) 및 수신가이드봉(222)의 상단부를 둘러싸는 수신해머지지부재(242a) 및 수신해머지지부재(242a)의 외주면으로부터 제 2 베이스판(212)의 각 꼭지점부를 향하여 방사상으로 연장형성되는 수신지지대(242b)를 포함하는 수신해머가이드(242)를 포함할 수 있다.The hammer guide unit 240 is provided with an outgoing hammer support member 241a surrounding the upper end of the transmission guide bar 221 and an outer circumferential surface of the outgoing hammer support member 241a toward each of the vertexes of the first base plate 211 The receiving hammer support member 242a and the receiving hammer supporting member 242a surrounding the upper ends of the receiving guide bar 222 and the receiving hammer guide 241 including the sending support rods 241b extending radially extend from the outer peripheral surface of the receiving hammer supporting member 242a And a receiving hammer guide 242 including a receiving support 242b extending radially toward each vertex of the base plate 212. [

이에 따라 전술한 수신동적콘관입기(100)는 수신가이드봉(222)의 내부로 삽입되어 대상 지반으로 동적 관입되며, 발신동적콘관입기(100')는 발신가이드봉(221)의 내부로 삽입되어 대상 지반으로 동적 관입된다.Thus, the receiving dynamic conical tube 100 described above is inserted into the receiving guide rod 222 and is dynamically introduced into the target ground, and the transmitting dynamic conical tube 100 'is inserted into the transmitting guide rod 221 It is dynamically penetrated into the target ground.

[지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법][Test Method Using Dynamic Conduit Welding System for Ground Shear Wave Velocity Acquisition]

도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법을 순차적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템의 발신 및 수신동적콘관입기를 통해 획득한 정규화된 가속도-시간 그래프이다.FIGS. 4A, 4B, 4C, and 4D are views sequentially illustrating a test method using a dynamic conical tuning system for obtaining a ground shear wave velocity according to an embodiment of the present invention. FIG. This is a normalized acceleration-time graph obtained from the dynamic cone penetrator of the dynamic cone tuning system for ground shear wave velocity acquisition.

본 발명의 실시예에 따른 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법은 (a) 대상 지반의 표면에 가이드장치(200)를 위치시키는 단계, (b) 대상 지반의 표면과 수직하면서 상호 평행하도록 수신동적콘관입기(100)와 발신동적콘관입기(100')를 가이드장치(200)에 삽입하여 위치시키는 단계, (c) 수신동적콘관입기(100)가 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 단계 및 (d) 발신동적콘관입기(100')가 상기 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 단계;를 포함하고, 상기 (d) 단계에서 생성되는 가속도 신호를 이용하여 전단파속도를 획득한다.A test method using a dynamic conical tuning system for obtaining a ground shear wave velocity according to an embodiment of the present invention includes the steps of (a) placing a guide device 200 on a surface of a target ground, (b) Inserting and placing the receiving dynamic conical tuning device 100 and the outgoing dynamic conner tuning device 100 'in the guide device 200 so that the received dynamic conical tuning device 100 and the receiving dynamic conical tuning device 100 are parallel to each other, (c) (D) dynamic dynamic cone penetration (100 ') dynamic penetration by a predetermined depth into the target ground, wherein the shear wave velocity is calculated using the acceleration signal generated in step (d) .

이때, 상기 (a) 단계에서, 가이드장치(200)는, 서로 같은 크기를 지닌 정육면체 형상의 제 1 베이스판(211) 및 제 2 베이스판(212)이 인접한 형태를 지녀 대상 지반의 표면에 거치되는 베이스부(210), 베이스부(210)로부터 상방으로 연장형성되고 상호 이격된 상태에서 평행한 수신가이드봉(221) 및 발신가이드봉(222)을 포함하는 수평가이드부(220), 제 1 베이스판(211) 및 제 2 베이스판(212)을 연결하면서 수직하도록 배치되는 수직가이드부(230) 및 제 1 베이스판(211)과 제 2 베이스판(212)의 상단부를 둘러싸면서 베이스부(210)로 연장형성되는 해머가이드부(240)를 포함할 수 있다.At this time, in the step (a), the guide device 200 includes a first base plate 211 and a second base plate 212 in the form of cubes having the same size, which are adjacent to each other, A horizontal guide part 220 extending upward from the base part 210 and including a parallel reception guide bar 221 and a transmission guide bar 222 in a spaced apart relationship, A vertical guide unit 230 arranged to vertically connect the base plate 211 and the second base plate 212 and a vertical guide unit 230 surrounding the upper ends of the first base plate 211 and the second base plate 212, And a hammer guide unit 240 extending from the hammer guide unit 210.

또한, 상기 (b) 단계에서, 수신동적콘관입기(100)는, 기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 수신드롭해머(110), 수신드롭해머(110)의 이동을 안내하는 수신해머 가이드(120), 수신드롭해머(110)로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 수신앤빌(140), 수신앤빌(140)로부터 종방향으로 연장되어 수신가이드봉(221)의 내부로 삽입되는 수신관입로드(150) 및 수신관입로드(150)의 단부에 연결되며, 가속도 신호를 측정하기 위한 수신가속도계(173)가 설치되는 수신선단부 콘(160)을 포함할 수 있다.In the step (b), the receiving dynamic conical tube 100 includes a receiving drop hammer 110 for dropping the impact energy at a predetermined height, a reception hammer 110 for guiding the movement of the receiving drop hammer 110, A receiving anvil 140 extending in the longitudinal direction from the receiving anvil 140 and inserted into the receiving guide rod 221; And a receiving tip cone 160 connected to an end of the receiving intrusion rod 150 and having a receiving accelerometer 173 for measuring an acceleration signal.

또한, 상기 (b) 단계에서, 발신동적콘관입기(100')는, 기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 발신드롭해머(110'), 발신드롭해머(110')의 이동을 안내하는 발신해머 가이드(120'), 발신드롭해머(110')로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 발신앤빌(140'), 발신앤빌(140')로부터 종방향으로 연장되어 상기 발신가이드봉(222)의 내부로 삽입되는 발신관입로드(150') 및 발신관입로드(150')의 단부에 연결되며, 수신가속도계(173)로 가속도 신호를 전송하는 발신가속도계(173')가 설치되는 발신선단부 콘(160')을 포함할 수 있다.In addition, in the step (b), the outgoing dynamic conical tube 100 'guides the movement of the originating drop hammer 110' and the originating drop hammer 110 ', which drop at a predetermined height to load impact energy A transmission anchor 140 'extending in the longitudinal direction from the transmission anvil 140' and transmitting the impact energy transmitted from the transmission drop hammer 110 ' And an originating accelerator 173 'connected to an end of the transmitting intrusion rod 150' and the transmitting intrusion rod 150 'inserted into the receiving introductory rod 150' and having an originating accelerometer 173 'for transmitting an acceleration signal to the receiving accelerometer 173 ').

여기서, 전단파속도(

Figure pat00011
)는, 하기의 [수학식 2]에 의해 연산된다.Here, the shear wave velocity (
Figure pat00011
) Is calculated by the following equation (2).

Figure pat00012
Figure pat00012

(여기서,

Figure pat00013
는 발신동적콘관입기와 수신동적콘관입기 사이의 거리,(here,
Figure pat00013
The distance between the outgoing dynamic cone penetration and the received dynamic cone penetration,

Figure pat00014
=발신드롭해머가 동적 타격될 경우, 발신가속도계에서 생성된 가속도 신호가 수신가속도계에 수신될 때까지의 시간)
Figure pat00014
= Time until the acceleration signal generated by the originating accelerometer is received by the receiving accelerometer if the originating drop hammer is dynamically struck)

다음, 상기 (c) 단계는, (c1) 수신앤빌(140)을 동적 타격하는 수신드롭해머(110)를 반복적으로 수직왕복운동시켜 수신관입로드(150)를 대상 지반으로 동격 관입시키는 단계 및 (c2) 수신선단부 콘(160)의 하단부를 기설정된 깊이까지 도달시킨 후 수신드롭해머(110)에 의한 동적 타격을 종료시키는 단계를 포함할 수 있다.(C) repeating the vertical reciprocating motion of the receiving drop hammer 110 dynamically hitting the receiving anvil 140 so as to penetrate the receiving intrusion rod 150 into the target ground, and c2) terminating the dynamic hit by the receiving drop hammer 110 after reaching the lower end of the receiving tip cone 160 to a predetermined depth.

다음, 상기 (d) 단계는, (d1) 발신앤빌(140')을 동적 타격하는 발신드롭해머(110')를 반복적으로 수직왕복운동시켜 발신관입로드(150')를 대상 지반으로 동격 관입시키는 단계 및 (d2) 발신선단부 콘(160')의 하단부를 기설정된 깊이까지 도달시킨 후 발신드롭해머(110')에 의한 동적 타격을 종료시키는 단계를 포함할 수 있다.Next, the step (d) includes the steps of: (d1) repeatedly vertically reciprocating the origination drop hammer 110 'dynamically hitting the origination anvil 140' so that the outgoing input rod 150 ' And (d2) terminating the dynamic striking by the originating drop hammer 110 'after reaching a predetermined depth to the lower end of the originating distal cone 160'.

보다 구체적으로 도 4c의 상태에서 상기 (d) 단계를 수행할 때, 발신드롭해머(110')가 하강하면서 발신앤빌(140')을 동적 타격하면, 발신관입로드(150')는 대상 지반으로 동적 관입된다. 이때, 발신가속도계(173')에서는 가속도 신호를 발신하게 되고, 그에 따라 수신가속도계(173)는 가속도 신호를 수신하게 된다.More specifically, when performing the step (d) in the state of FIG. 4C, when the originating drop hammer 110 'descends and dynamically hits the transmission anvil 140', the transmission intrusion rod 150 ' Dynamic. At this time, the originating accelerometer 173 'transmits an acceleration signal, and accordingly, the receiving accelerometer 173 receives the acceleration signal.

이 과정을 반복적으로 진행하다가 발신선단부 콘(160')의 하단부가 수신선단부 콘(160)의 하단부와 같이 기설정된 깊이까지 동적관입되었을 때, 발신가속도계(173)에서 발신된 가속도 신호를 수신가속도계(173)에서 수신하게 된다.When the lower end of the transmitting distal end cone 160 'is dynamically penetrated to a predetermined depth, such as the lower end of the receiving distal end cone 160, the acceleration signal transmitted from the sending accelerometer 173 is transmitted to the receiving accelerometer 173).

상기한 내용과 관련한 가속도 신호와 관련하여 도 5에 상세히 도시되어 있다. 도 5에서의 발신기는 발신동적콘관입기(100')에 해당하고, 수신기는 수신동적콘관입기(100)에 해당한다.It is shown in detail in FIG. 5 in connection with the acceleration signal relating to the above-mentioned contents. 5 corresponds to a source dynamic conical tuner 100 ', and a receiver corresponds to a receive dynamic tuner 100. In FIG.

도 5는 발신기인 발신동적콘관입기(100')와 수신기인 수신동적콘관입기(100)로부터 획득된 신호를 보여주는 것으로서, 발신기의 첫번째 큰 신호가 획득된 발신시간과 수신기로부터 획득된 전단파 초동시간의 차를 이용하여 전파시간(

Figure pat00015
)을 산정하고, 전단파속도를 계산한다.5 shows a signal obtained from a transmitting dynamic conical tuner 100 'as a transmitter and a received dynamic conical tuner 100 as a receiver, in which the first large signal of the transmitter is a signal of the obtained time of the received signal, Using the car, the propagation time (
Figure pat00015
), And the shear wave velocity is calculated.

발신동적콘관입기(100')로 인하여 최초로 발생되는 정규화된 가속도(Normalization acceleration)의 파형이 급격하게 변하는 구간은 5 밀리세컨드(ms)일 때이고, 수신동적콘관입기(100)로 인하여 최초로 발생되는 정규화된 가속도의 파형이 급격하게 변하는 구간은 약 8 밀리세컨드(ms)일 때이다.The interval in which the waveform of the normalization acceleration firstly generated due to the originating dynamic connequencer 100 'is abruptly changed is 5 milliseconds (ms), and the interval of the normalization acceleration generated first due to the receiving dynamic conner / The time period in which the waveform of the accelerating acceleration suddenly changes is about 8 milliseconds (ms).

즉, 이때의 전파시간(

Figure pat00016
)은 가속도 신호가 발신가속도계(173')에서 수신가속도계(173)까지 도달하는데 걸리는 시간이고, 발신선단부 콘(160')과 수신선단부 콘(160) 사이의 거리인
Figure pat00017
를 상기 [수학식 2]에 적용함으로써 전단가속도를 연산하게 된다.That is, the propagation time (
Figure pat00016
Is the time taken for the acceleration signal to reach the receiving accelerometer 173 from the originating accelerometer 173 'and the distance between the originating tip cone 160' and the receiving tip cone 160
Figure pat00017
Is applied to the above equation (2), the shear acceleration is calculated.

또한, 지반강도특성을 나타내는 동적콘관입지수(DCPI)는 해머 1타격당 관입된 관입심도이므로, 발신기 관입시 데이터로거(310)에 기록된 타격횟수와 관심입도를 이용(도 4a 내지 도 4d의 과정)하여 획득될 수 있다. In addition, since the dynamic cone penetration index (DCPI) representing the ground strength characteristic is a penetration depth per hammer 1 strike, the number of impacts and the interested grain size recorded in the data logger 310 are used Process).

이러한 전단가속도는 보다 정확한 강성특성을 평가하기 위한 매우 중요한 파라미터로서, 이처럼 획득한 전단가속도를 활용하면 대상 지반의 강성특성을 보다 정확하게 평가하는데 도움을 줄 수 있다.This shear acceleration is a very important parameter for evaluating the more accurate stiffness characteristics. Using the obtained shear acceleration can help to more accurately evaluate the stiffness characteristics of the target ground.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 동적콘관입기(수신기)
110: 수신드롭해머(Drop Hammer)
120: 수신해머 가이드
130: 수신쿠션(Cushion)
140: 수신앤빌(Anvil)
150: 수신관입로드(Penetration Rod)
160: 수신선단부 콘(Cone)
161: 수신콘 팁(Cone Tip)
162: 수신콘 바디(Cone Body)
170: 수신측정부
173: 수신가속도계
100' : 동적콘관입기(발신기)
110': 발신드롭해머(Drop Hammer)
120': 발신해머 가이드
130': 발신쿠션(Cushion)
140': 발신앤빌(Anvil)
150': 발신관입로드(Penetration Rod)
160': 발신선단부 콘(Cone)
161': 발신콘 팁(Cone Tip)
162': 발신콘 바디(Cone Body)
170': 발신측정부
173': 발신가속도계
200: 가이드장치
210 : 베이스부
211 : 제 1 베이스판
212 : 제 2 베이스판
220 : 수평가이드부
221 : 발신가이드봉
222 : 수신가이드봉
230 : 수직가이드부
231 : 상부가이드바
232 : 상부가이드 연결관
233 : 하부가이드바
234 : 하부가이드 연결관
240 : 해머가이드부
241 : 발신해머가이드
241a : 발신해머지지부재
241b : 발신지지대
242 : 수신해머가이드
242a : 수신해머지지부재
242b : 수신지지대
410: 데이터로거
420: 컴퓨터
100: Dynamic conical tuning (receiver)
110: Drop Hammer
120: Receiving Hammer Guide
130: Reception cushion (Cushion)
140: Receiving anvil (Anvil)
150: Penetration rod
160: Receive end cone (Cone)
161: Receive cone Tip
162: Receive Cone Body
170: reception measuring unit
173: Receive Accelerometer
100 ': Dynamic Conduit Welding (transmitter)
110 ': Drop Hammer
120 ': Outgoing Hammer Guide
130 ': Outgoing cushion (Cushion)
140 ': Outgoing Anvil (Anvil)
150 ': Penetration rod
160 ': Outgoing distal cone (Cone)
161 ': Cone Tip
162 ': Outgoing Cone Body (Cone Body)
170 ': transmission measuring unit
173 ': Outgoing accelerometer
200: guide device
210: Base portion
211: first base plate
212: second base plate
220:
221: Outgoing guide bar
222: Receiver guide rods
230: vertical guide portion
231: upper guide bar
232: upper guide connector
233: Lower guide bar
234: Lower guide connector
240: hammer guide portion
241: Outgoing Hammer Guide
241a: Outgoing hammer supporting member
241b:
242: Receiving Hammer Guide
242a: receiving hammer supporting member
242b: Receiving support
410: Data logger
420: computer

Claims (14)

대상 지반의 표면에 거치되는 가이드장치(200);
상기 가이드장치(200)를 통과하면서 상기 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 수신동적콘관입기(100);
상기 수신동적콘관입기(100)와 이격되어 상기 가이드장치(200)를 통과하면서 상기 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 발신동적콘관입기(100');
상기 수신동적콘관입기(100) 및 상기 발신동적콘관입기(100')로부터 전송되는 발신 신호 및 가속도 신호를 기록하는 데이터로거(410); 및
상기 데이터로거(410)에 기록된 상기 발신 신호 및 가속도 신호를 출력하는 컴퓨터(420);를 포함하고,
상기 가이드장치(200)는 상기 수신동적콘관입기(100)와 상기 발신동적콘관입기(100')를 고정시키는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템.
A guide device 200 mounted on the surface of the target ground;
A receiving dynamic conical pipe (100) passing through the guide device (200) and dynamically penetrating the object ground by a predetermined depth;
A dynamic dynamic conical pipe (100 ') spaced apart from the receiving dynamic conical pipe (100) and passing through the guide device (200) and being dynamically penetrated by a predetermined depth into the target ground;
A data logger 410 for recording the originating signal and the acceleration signal transmitted from the receiving dynamic conical tuning device 100 and the originating dynamic conical tuning device 100 '; And
And a computer (420) for outputting the origination signal and the acceleration signal recorded in the data logger (410)
Wherein the guide device (200) secures the receiving dynamic conical tube (100) and the originating dynamic conical tube (100 ').
제1항에 있어서,
상기 가이드장치(200)는,
서로 같은 크기를 지닌 정육면체 형상의 제 1 베이스판(211) 및 제 2 베이스판(212)이 인접한 형태를 지녀 상기 대상 지반의 표면에 거치되는 베이스부(210);
상기 베이스부(210)로부터 상방으로 연장형성되고 상호 이격된 상태에서 평행한 수신가이드봉(221) 및 발신가이드봉(222)을 포함하는 수평가이드부(220);
상기 제 1 베이스판(211) 및 상기 제 2 베이스판(212)을 연결하면서 수직하도록 배치되는 수직가이드부(230); 및
상기 제 1 베이스판(211)과 상기 제 2 베이스판(212)의 상단부를 둘러싸면서 상기 베이스부(210)로 연장형성되는 해머가이드부(240);를 포함하고,
상기 수신동적콘관입기(100)는 상기 수신가이드봉(222)의 내부로 삽입되어 상기 대상 지반으로 동적 관입되며,
상기 발신동적콘관입기(100')는 상기 발신가이드봉(221)의 내부로 삽입되어 상기 대상 지반으로 동적 관입되는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템.
The method according to claim 1,
The guide device (200)
A base part 210 having a shape of a cubic shape and having a shape of an adjacent one of the first base plate 211 and the second base plate 212 having the same size and being mounted on the surface of the target ground;
A horizontal guide part 220 extending upward from the base part 210 and including a parallel reception guide bar 221 and an outgoing guide bar 222 spaced apart from each other;
A vertical guide part 230 arranged to be vertical while connecting the first base plate 211 and the second base plate 212; And
And a hammer guide unit 240 extending from the base unit 210 to surround the upper ends of the first base plate 211 and the second base plate 212,
The receiving dynamic conical tube 100 is inserted into the receiving guide rod 222 and is dynamically introduced into the target ground,
Wherein the originating dynamic conic section (100 ') is inserted into the originating guide rod (221) and is dynamically penetrated into the target section.
제 2 항에 있어서,
상기 수직가이드부(230)는,
상기 발신가이드봉(221) 및 상기 수신가이드봉(222)와 수직하도록 배치되는 상부가이드바(231);
상기 상부가이드바(231)의 양단에 연결되어 상기 발신가이드봉(221) 및 상기 수신가이드봉(222)의 외주면과 접하면서 삽입고정되는 상부가이드 연결관(232);
상기 상부가이드바(231)의 하부에 위치하면서 상기 발신가이드봉(221) 및 상기 수신가이드봉(222)와 수직하도록 배치되는 하부가이드바(233); 및
상기 하부가이드바(233)의 양단에 연결되어 상기 발신가이드봉(221) 및 상기 수신가이드봉(222)의 외주면과 접하면서 삽입고정되는 하부가이드 연결관(234)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템.
3. The method of claim 2,
The vertical guide part 230 may be formed,
An upper guide bar 231 disposed to be perpendicular to the transmission guide bar 221 and the reception guide bar 222;
An upper guide connection pipe 232 connected to both ends of the upper guide bar 231 and inserted and fixed in contact with the outer circumferential surfaces of the transmission guide bar 221 and the reception guide bar 222;
A lower guide bar 233 positioned below the upper guide bar 231 and arranged to be perpendicular to the transmission guide bar 221 and the reception guide bar 222; And
And a lower guide connection pipe (234) connected to both ends of the lower guide bar (233) and inserted and fixed in contact with the outer circumferential surfaces of the transmission guide bar (221) and the reception guide bar (222) Dynamic Conduit Wearing System for Obtaining Shear Wave Velocity.
제 3 항에 있어서,
상기 해머가이드부(240)는,
상기 발신가이드봉(221)의 상단부를 둘러싸는 발신해머지지부재(241a) 및 상기 발신해머지지부재(241a)의 외주면으로부터 상기 제 1 베이스판(211)의 각 꼭지점부를 향하여 방사상으로 연장형성되는 발신지지대(241b)를 포함하는 발신해머가이드(241); 및
상기 수신가이드봉(222)의 상단부를 둘러싸는 수신해머지지부재(242a) 및 상기 수신해머지지부재(242a)의 외주면으로부터 상기 제 2 베이스판(212)의 각 꼭지점부를 향하여 방사상으로 연장형성되는 수신지지대(242b)를 포함하는 수신해머가이드(242)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템.
The method of claim 3,
The hammer guide part 240 includes:
A transmission hammer supporting member 241a surrounding the upper end of the transmission guide bar 221 and a transmission hammer supporting member 241a extending radially from the outer circumferential surface of the transmission hammer supporting member 241a toward the respective vertexes of the first base plate 211, An outgoing hammer guide 241 including a support 241b; And
A receiving hammer supporting member 242a surrounding the upper end of the receiving guide bar 222 and a receiving portion 242a extending radially from the outer circumferential surface of the receiving hammer supporting member 242a toward the respective vertexes of the second base plate 212, And a receiving hammer guide (242) comprising a support (242b). ≪ Desc / Clms Page number 26 >
제 4 항에 있어서,
상기 수신동적콘관입기(100)는,
기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 수신드롭해머(110);
상기 수신드롭해머(110)의 이동을 안내하는 수신해머 가이드(120);
상기 수신드롭해머(110)로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 수신앤빌(140);
상기 수신앤빌(140)로부터 종방향으로 연장되어 상기 수신가이드봉(221)의 내부로 삽입되는 수신관입로드(150); 및
상기 수신관입로드(150)의 단부에 연결되며, 상기 가속도 신호를 측정하기 위한 수신가속도계(173)가 설치되는 수신선단부 콘(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템.
5. The method of claim 4,
The receiving dynamic cone drilling machine (100)
A receiving drop hammer 110 dropping at a predetermined height to load impact energy;
A receiving hammer guide (120) for guiding the movement of the receiving drop hammer (110);
A receiving anvil 140 for transmitting the impact energy transmitted from the receiving drop hammer 110;
A receiving intrusion rod 150 extending in the longitudinal direction from the receiving anvil 140 and inserted into the receiving guide bar 221; And
And a receiving tip cone (160) connected to an end of the receiving intrusion rod (150) and provided with a receiving accelerometer (173) for measuring the acceleration signal. system.
제 5 항에 있어서,
상기 발신동적콘관입기(100')는,
기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 발신드롭해머(110');
상기 발신드롭해머(110')의 이동을 안내하는 발신해머 가이드(120');
상기 발신드롭해머(110')로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 발신앤빌(140');
상기 발신앤빌(140')로부터 종방향으로 연장되어 상기 발신가이드봉(222)의 내부로 삽입되는 발신관입로드(150'); 및
상기 발신관입로드(150')의 단부에 연결되며, 상기 수신가속도계(173)로 상기 가속도 신호를 전송하는 발신가속도계(173')가 설치되는 발신선단부 콘(160')을 포함하고,
상기 가속도 신호를 이용하여 전단파속도를 획득하는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템.
6. The method of claim 5,
The originating dynamic cone drilling machine 100 '
An originating drop hammer 110 'that falls at a predetermined height to load impact energy;
An originating hammer guide 120 'for guiding the movement of the originating drop hammer 110';
A transmission anvil 140 'for transmitting impact energy transmitted from the transmission drop hammer 110';
A transmitting intrusion rod 150 'extending longitudinally from the transmitting anvil 140' and inserted into the transmitting guide rod 222; And
And an originating tip cone (160 ') connected to an end of the transmitting intrusion rod (150') and having a source accelerometer (173 ') for transmitting the acceleration signal to the receiving accelerometer (173)
And obtaining the shear wave velocity using the acceleration signal. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제 6 항에 있어서,
상기 전단파속도(
Figure pat00018
)는,
Figure pat00019

(여기서,
Figure pat00020
는 발신동적콘관입기와 수신동적콘관입기 사이의 거리,
Figure pat00021
=발신드롭해머가 동적 타격될 경우, 발신가속도계에서 생성된 가속도 신호가 수신가속도계에 수신될 때까지의 시간)
의 식에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템.
The method according to claim 6,
The shear wave velocity (
Figure pat00018
),
Figure pat00019

(here,
Figure pat00020
The distance between the outgoing dynamic cone penetration and the received dynamic cone penetration,
Figure pat00021
= Time until the acceleration signal generated by the originating accelerometer is received by the receiving accelerometer if the originating drop hammer is dynamically struck)
Wherein the operation of the dynamic crowning system for obtaining the ground shear wave velocity is performed by the following equation.
(a) 대상 지반의 표면에 가이드장치(200)를 위치시키는 단계;
(b) 상기 대상 지반의 표면과 수직하면서 상호 평행하도록 수신동적콘관입기(100)와 발신동적콘관입기(100')를 상기 가이드장치(200)에 삽입하여 위치시키는 단계;
(c) 상기 수신동적콘관입기(100)가 상기 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 단계; 및
(d) 상기 발신동적콘관입기(100')가 상기 대상 지반으로 기설정된 깊이만큼 동적 관입되는 단계;를 포함하고,
상기 (d) 단계에서 생성되는 가속도 신호를 이용하여 전단파속도를 획득하는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법.
(a) positioning a guide device (200) on a surface of a target ground;
(b) inserting and placing the receiving dynamic conical tube 100 and the outgoing dynamic conical tube 100 'in the guide device 200 so as to be parallel to and perpendicular to the surface of the target soil;
(c) dynamic dynamic penetration of the receiving dynamic cone constructor (100) by a predetermined depth into the target soil; And
(d) dynamic dynamic penetration of the originating dynamic cone constructor (100 ') by a predetermined depth into the object foundation,
Wherein the shear wave velocity is obtained using the acceleration signal generated in step (d).
제8항에 있어서,
상기 (a) 단계에서,
상기 가이드장치(200)는,
서로 같은 크기를 지닌 정육면체 형상의 제 1 베이스판(211) 및 제 2 베이스판(212)이 인접한 형태를 지녀 상기 대상 지반의 표면에 거치되는 베이스부(210);
상기 베이스부(210)로부터 상방으로 연장형성되고 상호 이격된 상태에서 평행한 수신가이드봉(221) 및 발신가이드봉(222)을 포함하는 수평가이드부(220);
상기 제 1 베이스판(211) 및 상기 제 2 베이스판(212)을 연결하면서 수직하도록 배치되는 수직가이드부(230); 및
상기 제 1 베이스판(211)과 상기 제 2 베이스판(212)의 상단부를 둘러싸면서 상기 베이스부(210)로 연장형성되는 해머가이드부(240);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법.
9. The method of claim 8,
In the step (a)
The guide device (200)
A base part 210 having a shape of a cubic shape and having a shape of an adjacent one of the first base plate 211 and the second base plate 212 having the same size and being mounted on the surface of the target ground;
A horizontal guide part 220 extending upward from the base part 210 and including a parallel reception guide bar 221 and an outgoing guide bar 222 spaced apart from each other;
A vertical guide part 230 arranged to be vertical while connecting the first base plate 211 and the second base plate 212; And
And a hammer guide part (240) extending from the base part (210) to surround the upper ends of the first base plate (211) and the second base plate (212) Test Method Using Dynamic Conduit Wearing System for.
제9항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 수신동적콘관입기(100)는,
기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 수신드롭해머(110);
상기 수신드롭해머(110)의 이동을 안내하는 수신해머 가이드(120);
상기 수신드롭해머(110)로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 수신앤빌(140);
상기 수신앤빌(140)로부터 종방향으로 연장되어 상기 수신가이드봉(221)의 내부로 삽입되는 수신관입로드(150); 및
상기 수신관입로드(150)의 단부에 연결되며, 상기 가속도 신호를 측정하기 위한 수신가속도계(173)가 설치되는 수신선단부 콘(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법.
10. The method of claim 9,
In the step (b)
The receiving dynamic cone drilling machine (100)
A receiving drop hammer 110 dropping at a predetermined height to load impact energy;
A receiving hammer guide (120) for guiding the movement of the receiving drop hammer (110);
A receiving anvil 140 for transmitting the impact energy transmitted from the receiving drop hammer 110;
A receiving intrusion rod 150 extending in the longitudinal direction from the receiving anvil 140 and inserted into the receiving guide bar 221; And
And a receiving tip cone (160) connected to an end of the receiving intrusion rod (150) and provided with a receiving accelerometer (173) for measuring the acceleration signal. Test method using system.
제 10 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 발신동적콘관입기(100')는,
기설정된 높이에서 낙하하여 충격에너지를 재하하는 발신드롭해머(110');
상기 발신드롭해머(110')의 이동을 안내하는 발신해머 가이드(120');
상기 발신드롭해머(110')로부터 전달된 충격에너지를 전달하는 발신앤빌(140');
상기 발신앤빌(140')로부터 종방향으로 연장되어 상기 발신가이드봉(222)의 내부로 삽입되는 발신관입로드(150'); 및
상기 발신관입로드(150')의 단부에 연결되며, 상기 수신가속도계(173)로 상기 가속도 신호를 전송하는 발신가속도계(173')가 설치되는 발신선단부 콘(160')을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법.
11. The method of claim 10,
In the step (b)
The originating dynamic cone drilling machine 100 '
An originating drop hammer 110 'that falls at a predetermined height to load impact energy;
An originating hammer guide 120 'for guiding the movement of the originating drop hammer 110';
A transmission anvil 140 'for transmitting impact energy transmitted from the transmission drop hammer 110';
A transmitting intrusion rod 150 'extending longitudinally from the transmitting anvil 140' and inserted into the transmitting guide rod 222; And
And an originating tip cone 160 'connected to an end of the transmitting intrusion rod 150' and having a source accelerometer 173 'for transmitting the acceleration signal to the receiving accelerometer 173. And a test method using a dynamic conical tuning system for ground shear wave velocity acquisition.
제 10 항에 있어서,
상기 전단파속도(
Figure pat00022
)는,
Figure pat00023

(여기서,
Figure pat00024
는 발신동적콘관입기와 수신동적콘관입기 사이의 거리,
Figure pat00025
=발신드롭해머가 동적 타격될 경우, 발신가속도계에서 생성된 가속도 신호가 수신가속도계에 수신될 때까지의 시간)
의 식에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법.
11. The method of claim 10,
The shear wave velocity (
Figure pat00022
),
Figure pat00023

(here,
Figure pat00024
The distance between the outgoing dynamic cone penetration and the received dynamic cone penetration,
Figure pat00025
= Time until the acceleration signal generated by the originating accelerometer is received by the receiving accelerometer if the originating drop hammer is dynamically struck)
Wherein the method is performed by the following equation: < tb >< tb >< TABLE >
제 10 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(c1) 상기 수신앤빌(140)을 동적 타격하는 상기 수신드롭해머(110)를 반복적으로 수직왕복운동시켜 상기 수신관입로드(150)를 상기 대상 지반으로 동격 관입시키는 단계; 및
(c2) 상기 수신선단부 콘(160)의 하단부를 상기 기설정된 깊이까지 도달시킨 후 상기 수신드롭해머(110)에 의한 동적 타격을 종료시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법.
11. The method of claim 10,
The step (c)
(c1) repeatedly and vertically reciprocating the receiving drop hammers (110) dynamically hitting the receiving anvil (140), thereby penetrating the receiving intrusion rod (150) to the target ground; And
(c2) terminating a dynamic impact by the receiving drop hammer (110) after reaching a predetermined depth to a lower end of the receiving tip cone (160) Test Method Using Dynamic Conduit Wearing System.
제 11 항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
(d1) 상기 발신앤빌(140')을 동적 타격하는 상기 발신드롭해머(110')를 반복적으로 수직왕복운동시켜 상기 발신관입로드(150')를 상기 대상 지반으로 동격 관입시키는 단계; 및
(d2) 상기 발신선단부 콘(160')의 하단부를 상기 기설정된 깊이까지 도달시킨 후 상기 발신드롭해머(110')에 의한 동적 타격을 종료시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 전단파속도 획득을 위한 동적콘관입기 시스템을 이용한 시험방법.
12. The method of claim 11,
The step (d)
(d1) repeatedly and vertically reciprocating the origination drop hammers (110 ') dynamically hitting the origination anvil (140') to penetrate the origination intrusion rod (150 ') into the target ground; And
(d2) terminating the dynamic striking by the originating drop hammer (110 ') after reaching the lower end of the originating distal cone (160') to the predetermined depth. Test Method Using Dynamic Conduit Wearing System for.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108007798A (en) * 2017-10-24 2018-05-08 湖南大学 Penetration type soil strength and velocity of wave joint test device and its application method
CN109187744A (en) * 2018-08-31 2019-01-11 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 A kind of shear wave velocity evaluation method based on cone penetration test
CN110397015A (en) * 2019-07-30 2019-11-01 中国海洋大学 A method for processing seabed in-situ test data
US20200109533A1 (en) * 2018-10-09 2020-04-09 North Carolina State University Portable mini dynamic penetration and torque (mdpt) device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108007798A (en) * 2017-10-24 2018-05-08 湖南大学 Penetration type soil strength and velocity of wave joint test device and its application method
CN109187744A (en) * 2018-08-31 2019-01-11 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 A kind of shear wave velocity evaluation method based on cone penetration test
CN109187744B (en) * 2018-08-31 2021-04-16 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 A shear wave velocity estimation method based on static penetration test
US20200109533A1 (en) * 2018-10-09 2020-04-09 North Carolina State University Portable mini dynamic penetration and torque (mdpt) device
CN110397015A (en) * 2019-07-30 2019-11-01 中国海洋大学 A method for processing seabed in-situ test data
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