WO2022131714A1 - 지반침하 탐지장치 - Google Patents

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WO2022131714A1
WO2022131714A1 PCT/KR2021/018846 KR2021018846W WO2022131714A1 WO 2022131714 A1 WO2022131714 A1 WO 2022131714A1 KR 2021018846 W KR2021018846 W KR 2021018846W WO 2022131714 A1 WO2022131714 A1 WO 2022131714A1
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ground subsidence
detection
detection device
reflector
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김광익
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김광익
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    • G01V8/20—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers
    • G01V8/26—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers using mechanical scanning systems

Definitions

  • the present invention relates to a ground subsidence detection device, and more particularly, it is possible to continuously detect a ground subsidence, thereby predicting a sinkhole, thereby preventing the occurrence of a sinkhole in advance, and improving durability and cost due to a simple structure It relates to a ground subsidence detection device capable of saving.
  • a sinkhole also called a so-called ground-flooding phenomenon, occurs due to natural causes such as geology, and artificial causes such as large-scale civil works or water and sewage pipe leakage, poor excavation, and groundwater leakage.
  • Conventional methods for detecting subsidence include a method of directly digging for a site where subsidence is expected or a method of cone penetration test (CPT).
  • CPT cone penetration test
  • Korean Patent No. 10-1857961 discloses a sinkhole detection system using infrared image analysis.
  • the above methods may cause traffic inconvenience when detecting ground subsidence, require highly specialized personnel, and have difficulty in resolving anxiety about sinkholes in that they handle information that is difficult to access to the general public. have.
  • An object of the present invention is to provide a ground subsidence detection device capable of continuously detecting ground subsidence and preventing the occurrence of sinkholes in advance by predicting sinkholes, and which can improve durability and reduce costs due to a simple structure do it with
  • the present invention shows a warning color by using a detection weight that descends by gravity when a cavity is generated in the ground without using a separate power source, or descends by the movement of the ground when a movement of the ground occurs, and reflection by a light source
  • a ground subsidence detection device is provided.
  • An embodiment of the present invention for solving the above problems is a body in the form of a pipe; and a transparent cover coupled to one end of the body; and disposed at the other end of the body, in the ground
  • a detection weight that moves when a cavity is generated or the movement of the ground occurs and a display unit installed in the body to be connected to the detection weight and having one or more reflective surfaces having a warning color; and a connection unit connecting the detection weight and the display unit, wherein as the detection weight moves, the reflective surface is disposed to face the transparent cover so that a warning color is reflected, providing a ground subsidence detection device do.
  • the display unit may include: a rotating shaft rotatably installed in the main body; and a reflector installed on the rotation shaft and provided with the one or more reflective surfaces, wherein the connection part may connect the rotation shaft and the detection weight.
  • the reflector includes at least three reflective surfaces at a constant angle to each other and each having a different warning color, and the rotating shaft and the reflector rotate together as the detection weight moves, and the at least three reflective surfaces In this order, it may face the transparent cover.
  • the display unit may include: a rotating shaft rotatably installed in the main body; and a reflector wound around the rotation shaft and provided with the one or more reflective surfaces, wherein the connecting part may connect the reflector and the detection weight.
  • the display unit may further include an auxiliary rotation shaft rotatably installed in the main body, and the reflector spanning between the rotation shaft and the auxiliary rotation shaft may be arranged to face the transparent cover in parallel.
  • the reflector includes at least two reflective surfaces formed continuously and each having a different warning color, the reflector wound on the rotating shaft is unwound as the detection weight moves, and the at least two reflective surfaces are sequentially formed. It may face the transparent cover.
  • the auxiliary body coupled to the main body; further comprising, the transparent cover and the display unit may be provided in the auxiliary body.
  • both ends of the flexible (flexible) tube connected to the inner surface of the main body and the detection weight, respectively; may further include.
  • the body may be bent, and the transparent cover may be provided at one end of the body inclined at a predetermined angle with respect to the direction of gravity.
  • a plurality of protrusions may be formed on the detection weight to increase adhesion with the ground.
  • the ground subsidence detection device as the ground subsidence detection device is fixedly installed after drilling in the paved ground, continuous detection of ground subsidence, that is, constant detection is possible. Accordingly, by predicting a sinkhole, an immediate action can be taken to prevent the sinkhole from occurring in advance.
  • ground subsidence detection device not only professional personnel but also ordinary people who move and settle in the installation area of the ground subsidence detection device can easily determine whether the ground has subsided by the warning color, so anxiety about sinkholes can be resolved and detection through reporting Manpower can be reduced because it can play the role of manpower.
  • warning colors can be displayed depending on the depth of the cavity in the ground, so step-by-step warning is possible.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a ground subsidence detection device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing the state that the ground subsidence detection device of FIG. 1 is installed on the pavement surface and the ground;
  • Figure 3 is a view showing the appearance after the generation of a cavity (cavity) in the ground in Figure 2,
  • FIG. 4 is a view showing a state in which a plurality of ground subsidence detection devices of FIG. 1 are installed at regular intervals;
  • FIG. 5 is a view showing the state of FIG. 4 as viewed from the ground;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a ground subsidence detection device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a ground subsidence detection device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a ground subsidence detection device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically illustrating an apparatus for detecting ground subsidence according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the ground subsidence detection device may largely include a main body 100 , a transparent cover 200 , a detection weight 300 , a display unit 400 , and a connection unit 500 .
  • the body 100 is installed on the pavement surface 10 and the ground 20, and is formed in the form of a pipe.
  • a transparent cover 200 is coupled to the upper end of the main body 100 to identify a warning color, and the inside of the main body 100 may be sealed by the transparent cover 200 .
  • the ground subsidence detection device is shown to be installed over the pavement 10 and the ground 20, but is not limited thereto and can be installed anywhere to detect the ground subsidence.
  • the detection weight 300 is disposed at the lower end of the body 100 so as to be in contact with the ground. In this embodiment, the detection weight 300 is disposed to be exposed at least partially from the lower end of the main body 100 and is embedded in the ground.
  • a display unit 400 connected to the detection weight 300 and having one or more reflective surfaces having a warning color is provided inside the body 100 so as to display a warning color according to the movement of the detection weight 300 .
  • the detection weight 300 and the display unit 400 are connected by a connection unit 500 .
  • the display unit 400 includes a rotating shaft 420 rotatably installed in the main body 100 and a reflector 440 installed on the rotating shaft 420 and provided with one or more reflective surfaces.
  • the reflector 440 includes one basic surface 441 on which reflection is not made and three reflective surfaces 442 , 443 , 444 each having a different warning color, in this case the basic surface 441 and three halves.
  • the slopes 442 , 443 , 444 are disposed to form a 90° angle to each other.
  • the three reflective surfaces 442 , 443 , and 444 may include a green reflective surface 442 , a yellow reflective surface 443 , and a red reflective surface 444 .
  • the base surface 441 When the ground subsidence detection device is initially installed, the base surface 441 is installed to face the transparent cover 200, so that it does not reflect an external light source in a basic state.
  • the three reflective surfaces 442 , 443 , 444 have a green reflective surface 442 , a yellow reflective surface 443 , and a red reflective surface 444 according to the rotation of the rotation shaft 420 , in turn, a transparent cover. (200) is arranged to face.
  • the present invention is not limited thereto, and according to an embodiment, the reflector 440 does not include a basic surface, but includes only a reflective surface, so that the reflective surface is installed to face the transparent cover 200 when the ground subsidence detection device is initially installed. Of course it could be.
  • connection part 500 connects the rotation shaft 420 and the detection weight 300 .
  • one end of the connection part 500 may be fixed in a state wound around the rotation shaft 420 , and the other end may be fixed to the detection weight 300 .
  • the force supporting the detection weight 300 disappears and the detection weight 300 descends by gravity.
  • the rotation shaft 420 is rotated by the connection part 500 , and the reflector 440 is rotated together with it.
  • Warning colors may be reflected.
  • the warning color may be displayed in stages. That is, as the depth of descent of the detection weight 300 increases, the rotation angle of the reflector 440 increases. As shown in FIG.
  • the reflective surface ( 442), the reflective surface 443 having a yellow color, and the reflective surface 444 having a red color face the transparent cover 200 in turn, and as a result, green, yellow, and red may be sequentially reflected.
  • green is a grid pattern
  • yellow is a hatched pattern of solid lines
  • red is represented as a hatched pattern in which solid and dotted lines are alternately repeated.
  • the hatched arrows indicate the reflected yellow light
  • the dashed arrows of solid and dotted lines indicate the reflected red light.
  • the ground subsidence detection device of the present invention may further include a flexible pipe 600 having both ends connected to the inner surface of the main body 100 and the detection weight 300 , respectively. Accordingly, the flexible tube 600 is stretched together when the detection weight 300 descends to protect the inside of the main body 100 to prevent foreign substances from being introduced. Moreover, the flexible tube 600 helps to maintain a vertical state when the detection weight 300 descends, thereby reducing an error in the depth detection result or limiting the length of the flexible tube 600 so that the detection weight 300 descends. It can also function to limit the depth you can do.
  • the flexible tube 600 may be formed of, for example, a flexible material or a corrugated tube.
  • the force supporting the detection weight 300 disappears when a cavity occurs in the ground 20 and the detection weight 300 descends due to gravity, but the present invention is not limited thereto. Of course, it can also descend by the movement of To this end, a plurality of protrusions may be formed on the detection weight 300 to increase adhesion with the ground 20 .
  • the ground subsidence detection device largely includes a main body 1100, a transparent cover 1200, a detection weight 1300, a display unit 1400, a connection unit 1500, and a flexible pipe 1600. can do.
  • the configuration of the body 1100, the transparent cover 1200, the detection weight 1300, and the flexible tube 1600 is the same as that described in FIG. 1 , and detailed description thereof will be omitted.
  • the display unit 1400 includes a rotating shaft 1420 that is rotatably installed in the main body 100 and a reflector 1440 wound around the rotating shaft 1420 and provided with one or more reflective surfaces.
  • the reflector 1440 includes one basic surface 1441 on which reflection is not made and three reflective surfaces 1442, 1443, and 1444 each having a different warning color, in this case, the basic surface 1441 and three halves.
  • the slopes 1442, 1443, and 1444 are continuously formed.
  • the three reflective surfaces 1442 , 1443 , and 1444 may include a green reflective surface 1442 , a yellow reflective surface 1443 , and a red reflective surface 1444 .
  • the base surface 1441 When the ground subsidence detection device is initially installed, the base surface 1441 is installed to face the transparent cover 1200, so that it does not reflect an external light source in a basic state.
  • the three reflective surfaces 1442 , 1443 , 1444 are a reflective surface 1442 having a green color, a reflective surface 1443 having a yellow color, and a half having a red color as the reflector 1440 is released with the rotation of the rotation shaft 1420 .
  • the inclined surfaces 1444 are arranged to face the transparent cover 1200 in turn.
  • the present invention is not limited thereto, and according to an embodiment, the reflector 1440 does not include a basic surface, but includes only a reflective surface, so that the reflective surface is installed to face the transparent cover 1200 when the ground subsidence detection device is initially installed. Of course it could be.
  • connection unit 1500 connects the reflector 1440 and the detection weight 1300 . To this end, one end of the connection part 1500 may be fixed to the reflector 1440 , and the other end may be fixed to the detection weight 1300 .
  • the force supporting the detection weight 1300 disappears, and the detection weight 1300 descends by gravity.
  • the reflector 1440 is pulled by the connection part 1500 , and as the rotation shaft 1420 rotates, the reflector 1440 wound thereon is unwound.
  • Warning colors may be reflected.
  • the warning color may be displayed in stages. That is, as the depth of descent of the detection weight 1300 increases, the length at which the reflector 1440 is unwound becomes longer.
  • the reflective surface 1442 having a green color and a half having a yellow color
  • the slope 1443 and the reflective surface 1444 having red face the transparent cover 1200 in turn, and as a result, green, yellow, and red may be sequentially reflected.
  • the ground subsidence detection device largely includes a main body 2100, a transparent cover 2200, a detection weight 2300, a display unit 2400, a connection unit 2500, and a flexible pipe 2600. can do.
  • the above configurations are basically all the same as those discussed in FIG. 6 , with the difference that the main body 2100 is bent by 90° to form a L-shape.
  • the connector 2500 must also be bent to connect the reflector 2440 and the detection weight 2300, and to support the bend of the connector 2500, the inner side of the body 2100
  • the support 2120 is provided.
  • the transparent cover 2200 is coupled to the upper end of the body 2100, but may be provided in parallel with the direction of gravity, but is inclined at a certain angle with respect to the direction of gravity so that sunlight can more easily enter into the body 2100 It is preferable to be provided.
  • the ground subsidence detection device of the present invention can be installed not only in the vertical direction on the pavement horizontally paved on the ground, such as a road, but also can be installed on the pavement surface paved vertically, such as a retaining wall. to be. In addition, it may be installed over the pillar and ground of a building or the foundation and ground of a building.
  • the ground subsidence detection device is largely, the main body 3100, the auxiliary body 3150, the transparent cover 3200, the detection weight 3300, the display part 3400, the connection part 3500 and the flexible It may include a tube 3600 .
  • the configuration of the main body 3100, the transparent cover 3200, the detection weight 3300, the display unit 3400, the connection unit 3500, and the flexible tube 3600 is basically the same as that described in FIG. 1, but the transparent cover There is a difference in that the 3200 and the display unit 3400 are not directly coupled to the inside of the main body 3100 , but are coupled through a separate auxiliary body 3150 .
  • the auxiliary body 3150 is coupled to the body 3100, and the transparent cover 3200 and the display unit 3400 may be provided at the upper end of the main body 3100 enough to be disposed therein.
  • the main body 3100 and the auxiliary body 3150 are coupled by screw coupling, but the present invention is not limited thereto and may be coupled by various methods.
  • auxiliary body 3150 is easily separated from the main body 3100 after the cavity is detected through the ground subsidence detection device of the present invention, it is installed on the pavement surface 10 and the ground 20
  • the remaining tubular body 3100 may serve as an endoscope camera inlet or a filler insert for filling the ground.
  • the ground subsidence detection device largely includes a main body 4100, a transparent cover 4200, a detection weight 4300, a display unit 4400, a connection unit 4500, and a flexible pipe 4600. can do.
  • the above configurations are basically all the same as described in FIG. 6 , except that the display unit 4400 further includes an auxiliary rotation shaft 4460 rotatably installed in the body 4100 .
  • the display unit 4400 includes a rotating shaft 4420 , an auxiliary rotating shaft 4460 , and a reflector 4440 wound around the rotating shaft 4420 and having one or more reflective surfaces.
  • the reflector 4440 is wound on the rotation shaft 4420 and then connected to the connection part 4500 via the auxiliary rotation shaft 4460 .
  • a support part 4120 for supporting the connection part 4500 may be provided inside the main body 4100 .
  • the reflector 4440 spanning between the rotation shaft 4420 and the auxiliary rotation shaft 4460 may be disposed to face the transparent cover 4200 in parallel, and in the embodiment of FIG. 1440), it is possible to increase the area of the reflective surface compared to the case where the reflective surface faces the transparent cover 1200.
  • the ground subsidence detection device as the ground subsidence detection device is fixedly installed after drilling in the paved ground, continuous detection of ground subsidence, that is, constant detection is possible. Accordingly, by predicting a sinkhole, an immediate action can be taken to prevent the sinkhole from occurring in advance.
  • ground subsidence detection device not only professional personnel but also ordinary people who move and settle in the installation area of the ground subsidence detection device can easily determine whether the ground has subsided by the warning color, so anxiety about sinkholes can be resolved and detection through reporting Manpower can be reduced because it can play the role of manpower.
  • the present invention relates to a ground subsidence detection device, and more particularly, it is possible to continuously detect a ground subsidence, thereby predicting a sinkhole, thereby preventing the occurrence of a sinkhole in advance, and improving durability and cost due to a simple structure It relates to a ground subsidence detection device capable of saving.

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Abstract

본 발명은 지반침하의 지속적인 탐지가 가능하여 싱크홀(sinkhole)을 예측함으로써 싱크홀의 발생을 사전에 방지할 수 있으며, 간단한 구조로 인해 내구성 향상과 비용 절감이 가능한 지반침하 탐지장치에 관한 것으로, 별도의 동력원을 이용하지 않고 지반 내에 공동(cavity) 발생 시 중력에 의해 하강하거나 또는 지반의 움직임 발생 시 지반의 움직임에 의해 하강하는 탐지추와 광원에 의한 반사를 이용하여 경고색을 나타내는 지반침하 탐지장치를 제공한다.

Description

지반침하 탐지장치
본 발명은 지반침하 탐지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지반침하의 지속적인 탐지가 가능하여 싱크홀(sinkhole)을 예측함으로써 싱크홀의 발생을 사전에 방지할 수 있으며, 간단한 구조로 인해 내구성 향상과 비용 절감이 가능한 지반침하 탐지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 싱크홀(sinkhole)은, 이른바 땅꺼짐 현상이라고도 불리며, 지질 등과 같은 자연적 원인과, 대규모 토목공사나 상하수도 배관의 누수, 굴착불량 및 지하수 유출 등에 의한 인공적인 원인으로 발생하게 된다.
또한, 최근에는, 도심지역에서 싱크홀이 빈번하게 발생하여 각종 사고나 인명피해의 원인이 되는 경우가 증가하고 있으며, 이로 인해, 언제 어디서 싱크홀이 발생할지 모른다는 불안감이 확대되고 있다.
여기서, 도심지역의 싱크홀 발생은 일반적으로 상하수도 배관의 누수와 같은 인공적인 원인인 경우가 대부분이며, 이에 따라 최근에는 이러한 지반침하의 발생을 탐지하기 위한 방법에 대한 여러 가지 연구가 활발히 진행되고 있다.
종래 지반침하의 탐지방법으로는, 지반침하의 존재가 예상되는 곳을 직접 파보는 방법이나 콘 관입실험(cone petrometer test, CPT) 방법 등이 있으나, 이러한 방법들은 지질층을 파괴하여야 하며, 지반침하의 지속 및 상시적인 탐지가 불가능하고 시간 및 비용적인 측면에서 비효율적이라는 문제점이 있다.
또한, 최근에는, 비파괴적인 방법으로서 지표투과레이더(ground-penetrating radar ; GPR)를 이용하는 방법, 지표기반 간섭계 합성 개구 레이더(ground-based interferometric synthetic aperture radar ; GB-InSAR)를 이용하는 방법, 공중발사 레이저(airborne laser)를 이용하는 방법 및 적외선 영상을 이용하는 방법 등이 개발되고 있다. 일 예로, 대한민국 등록특허공보 제10-1857961호에는 적외선 영상분석을 이용한 싱크홀 탐지시스템이 개시되고 있다.
하지만, 이러한 방법들도 마찬가지로 지반침하의 지속 및 상시적인 탐지가 불가능하며, 레이더 및 적외선 등을 이용하여야 하므로 구조가 복잡할 뿐만 아니라 별도의 영상처리 및 분석이 필요하여 시간 및 비용적인 측면에서 비효율적이라는 문제점이 있다.
또한, 상기의 방법들은 지반침하 탐지 시 교통불편을 야기할 수 있으며, 고도의 전문 인력을 필요로 하고, 일반인들에게 접근이 어려운 정보를 다룬다는 점에서 싱크홀에 대한 불안이 해소되기에 어려움이 있다.
더욱이, 종래 지반침하 탐지를 위한 장비들은 차량에 의해 이동되기 때문에 차도 중심으로 탐지가 진행되었으며, 보행자가 통행하는 인도는 탐지를 위한 우선순위에서 밀리는 실정이다.
본 발명은 지반침하의 지속적인 탐지가 가능하여 싱크홀(sinkhole)을 예측함으로써 싱크홀의 발생을 사전에 방지할 수 있으며, 간단한 구조로 인해 내구성 향상과 비용 절감이 가능한 지반침하 탐지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 별도의 동력원을 이용하지 않고 지반 내에 공동(cavity) 발생 시 중력에 의해 하강하거나 또는 지반의 움직임 발생 시 지반의 움직임에 의해 하강하는 탐지추와 광원에 의한 반사를 이용하여 경고색을 나타내는 지반침하 탐지장치를 제공한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예는, 관(pipe) 형태의 본체;와, 상기 본체의 일단부에 결합되는 투명덮개;와, 상기 본체의 타단부에 배치되며, 상기 지반 내의 공동(cavity) 발생 시 또는 상기 지반의 움직임 발생 시 움직이는 탐지추;와, 상기 탐지추에 연결되도록 상기 본체 내에 설치되며, 경고색을 갖는 하나 이상의 반사면을 갖는 표시부; 및 상기 탐지추와 상기 표시부를 연결하는 연결부;를 포함하며, 상기 탐지추가 움직임에 따라 상기 반사면이 상기 투명덮개와 마주보도록 배치되어 경고색이 반사되는 것을 특징으로 하는, 지반침하 탐지장치를 제공한다.
실시 예에 따라, 상기 표시부는, 상기 본체 내에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 및 상기 회전축에 설치되며 상기 하나 이상의 반사면이 구비되는 반사체;를 포함하며, 상기 연결부는 상기 회전축과 상기 탐지추를 연결할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 반사체는 서로 일정한 각을 이루고 각각 다른 경고색을 갖는 적어도 3개의 반사면을 포함하며, 상기 탐지추가 움직임에 따라 상기 회전축과 상기 반사체가 함께 회전하며, 상기 적어도 3개의 반사면이 차례로 상기 투명덮개와 마주볼 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 표시부는, 상기 본체 내에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 및 상기 회전축에 감기며, 상기 하나 이상의 반사면이 구비되는 반사체;를 포함하며, 상기 연결부는 상기 반사체와 상기 탐지추를 연결할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 표시부는, 상기 본체 내에 회전 가능하게 설치되는 보조 회전축;을 더 포함하며, 상기 회전축과 상기 보조 회전축 사이에 걸쳐지는 상기 반사체가 상기 투명 덮개와 나란하게 마주보도록 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 반사체는 연속으로 형성되고 각각 다른 경고색을 갖는 적어도 2개의 반사면을 포함하며, 상기 탐지추가 움직임에 따라 상기 회전축에 감긴 상기 반사체가 풀리며, 상기 적어도 2개의 반사면이 차례로 상기 투명덮개와 마주볼 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 본체 내에 결합되는 보조본체;를 더 포함하며, 상기 투명덮개 및 상기 표시부는 상기 보조본체 내에 구비될 수 있다.
실시 예에 따라, 양단이 각각 상기 본체의 내측면과 상기 탐지추에 연결되는 유연한(flexible) 관;을 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 본체는 꺾임 형성되며, 상기 투명덮개는 상기 본체의 일단부에 중력 방향에 대해 일정 각도 기울어져 구비될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 탐지추에는 상기 지반과의 접착력이 높아지도록 복수의 돌기가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 지반침하 탐지장치가 포장된 지면에 타공 후 고정 설치됨에 따라 지반침하의 지속적인 탐지, 즉 상시 탐지가 가능하다. 이에 따라, 싱크홀(sinkhole)을 예측함으로써 즉각적인 조치를 취하여 싱크홀의 발생을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 별도의 동력원을 이용하지 않고 지반 내의 공동(cavity) 발생 시 또는 지반의 움직임 발생 시 하강하는 탐지추와 광원에 의한 반사를 이용하여 경고색을 나타냄에 따라, 간단한 구조로 인해 내구성 향상과 비용 절감이 가능하다.
또한, 전문 인력 뿐만 아니라 지반침하 탐지장치의 설치 구역을 이동 및 정주하는 일반인들도 누구나 쉽게 경고색에 의해 지반침하 여부를 판단할 수 있으므로, 싱크홀에 대한 불안이 해소될 수 있고 신고를 통해 탐지인력의 역할을 할 수 있어 인력절감이 가능하다.
또한, 지반 내 공동의 깊이에 따라 서로 다른 경고색이 표시될 수 있어 단계적인 경고가 가능하며, 지반침하 탐지장치를 일정 간격으로 다수개 설치함에 따라 공동의 수평크기와 형상을 추측할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 지반침하 탐지장치가 포장면과 지반에 설치된 모습을 나타낸 도면,
도 3은 도 2에서 지반 내에 공동(cavity) 발생 후 모습을 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 지반침하 탐지장치가 일정 간격으로 다수개 설치된 모습을 나타낸 도면,
도 5는 도 4를 지상에서 바라본 모습을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치를 개략적으로 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치를 개략적으로 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치를 개략적으로 도시한 단면도,
도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 지반침하 탐지장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
우선, 도 1 내지 5를 참고하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치를 설명하도록 한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치는 크게, 본체(100), 투명덮개(200), 탐지추(300), 표시부(400) 및 연결부(500)를 포함할 수 있다.
본체(100)는 포장면(10)과 지반(20)에 설치되며, 관(pipe) 형태로 이루어진다. 본체(100)의 상단부에는 경고색을 식별할 수 있도록 투명덮개(200)가 결합되며, 투명덮개(200)에 의해 본체(100)의 내부가 밀봉될 수 있다. 본 실시 예에서 지반침하 탐지장치는 포장면(10)과 지반(20)에 걸쳐 설치되는 것으로 도시되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 지반침하를 탐지하기 위해 어디든 설치 가능하다.
탐지추(300)는 지반과 접촉되도록 본체(100)의 하단부에 배치된다. 본 실시 예에서는, 탐지추(300)가 본체(100)의 하단부에서 적어도 일부 노출되도록 배치되어 지반에 박힌다.
본체(100)의 내부에는 탐지추(300)의 움직임에 따라 경고색을 표시할 수 있도록, 탐지추(300)에 연결되고, 경고색을 갖는 하나 이상의 반사면을 갖는 표시부(400)가 구비된다. 탐지추(300)와 표시부(400)는 연결부(500)에 의해 연결된다.
구체적으로, 본 실시 예에서 표시부(400)는, 본체(100) 내에 회전 가능하게 설치되는 회전축(420)과, 회전축(420)에 설치되며 하나 이상의 반사면이 구비되는 반사체(440)를 포함한다. 반사체(440)는, 반사가 이루어지지 않는 1개의 기본면(441)과 각각 다른 경고색을 갖는 3개의 반사면(442, 443, 444)을 포함하며, 이때 기본면(441)과 3개의 반사면(442, 443, 444)은 서로 90°를 이루며 배치된다. 예를 들어, 3개의 반사면(442, 443, 444)은 녹색을 갖는 반사면(442), 황색을 갖는 반사면(443), 적색을 갖는 반사면(444)으로 이루어질 수 있다.
지반침하 탐지장치는 최초 설치 시 기본면(441)이 투명덮개(200)를 마주보도록 설치되어 기본상태에서는 외부광원을 반사하지 않는다. 3개의 반사면(442, 443, 444)은 회전축(420)의 회전에 따라 녹색을 갖는 반사면(442), 황색을 갖는 반사면(443), 적색을 갖는 반사면(444)이 차례로 투명덮개(200)와 마주볼 수 있도록 배치된다.
하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 반사체(440)가 기본면을 포함하지 않고 반사면만을 포함하여, 지반 침하 탐지장치의 최초 설치 시 반사면이 투명덮개(200)를 마주보도록 설치될 수도 있음은 물론이다.
연결부(500)는 회전축(420)과 탐지추(300)를 연결한다. 이를 위해, 연결부(500)의 일단은 회전축(420)에 감긴 상태로 고정되고, 타단은 탐지추(300)에 고정될 수 있다.
이하, 지반(20) 내에 공동(cavity) 발생 시 지반침하 탐지장치의 작동원리를 설명하도록 한다.
탐지추(300)를 지지하던 지반(20) 내에 공동이 발생하게 되면 탐지추(300)를 지지하던 힘이 사라져 중력에 의해 탐지추(300)가 하강하게 된다. 탐지추(300)가 하강하면 연결부(500)에 의해 회전축(420)이 회전하게 되고, 이와 함께 반사체(440)가 함께 회전하게 된다.
이에 따라, 기본면(441)이 투명덮개(200)와 마주보도록 배치되었던 최초의 상태에서 3개의 반사면(442, 443, 444) 중 하나가 투명덮개(200)와 마주보도록 배치되는 상태가 되어 경고색이 반사될 수 있다. 구체적으로, 탐지추(300)의 하강깊이에 따라 반사체(440)의 회전각도가 달라지므로 경고색이 단계적으로 표시될 수 있다. 즉, 탐지추(300)의 하강깊이가 깊어질수록 반사체(440)의 회전각도가 커지므로, 도 3에 도시된 바와 같이 탐지추(300)의 하강깊이가 깊어짐에 따라 녹색을 갖는 반사면(442), 황색을 갖는 반사면(443), 적색을 갖는 반사면(444)이 차례로 투명덮개(200)와 마주보게 되며, 결과적으로 녹색, 황색, 적색이 차례로 반사될 수 있다. 도면에서는 녹색이 격자무늬로, 황색이 실선의 빗금무늬로, 적색이 실선과 점선이 교대로 반복되는 빗금무늬로 표현되었으며, 예를 들어 도 3에서, 격자무늬의 화살표는 반사된 녹색광, 실선의 빗금무늬의 화살표는 반사된 황색광, 실선과 점선의 빗금무늬의 화살표는 반사된 적색광을 나타낸다.
이와 같이, 경고색에 따라 공동의 깊이 탐지 또한 가능하므로 즉각적인 조치가 가능하다. 이때, 반사면의 반사를 위한 외부광원은 태양광, 가로등, 자동차 라이트, 손전등 등 다양한 광원이 사용될 수 있다.
실시 예에 따라, 본 발명의 지반침하 탐지장치는, 양단이 각각 본체(100)의 내측면과 탐지추(300)에 연결되는 유연한(flexible) 관(600)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 유연한 관(600)은 탐지추(300)가 하강할 때 함께 늘어나면서 본체(100) 내부를 보호하여 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 유연한 관(600)은 탐지추(300)가 하강할 때 수직 상태를 유지하는데 도움을 주어 깊이 탐지 결과에 오차를 줄여주거나 유연한 관(600)의 길이를 제한하여 탐지추(300)가 하강할 수 있는 깊이를 제한하는 기능을 할 수도 있다. 유연한 관(600)은 예를 들어, 신축성(flexibility) 있는 재질로 형성되거나 주름관 등으로 형성될 수 있다.
도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 지반침하 탐지장치를 일정 간격으로 다수개 설치할 경우, 각 지반침하 탐지장치의 경고색이 나타났는지 여부에 따라 공동이 어디부터 어디까지 발생하였는지, 즉 공동의 수평크기를 파악할 수 있다. 더욱이, 각 지반침하 탐지장치의 경고색을 통해 공동의 깊이를 탐지하여 공동의 개략적인 형상도 파악할 수 있다.
상기 실시 예에서는 지반(20) 내 공동 발생 시 탐지추(300)를 지지하던 힘이 사라져 중력에 의해 탐지추(300)가 하강하는 것으로 기재되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며 탐지추(300)가 지반의 움직임에 의해 하강할 수도 있음은 물론이다. 이를 위해, 탐지추(300)에는 지반(20)과의 접착력이 높아지도록 복수의 돌기가 형성될 수 있다.
다음으로는, 도 6을 참고하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치를 설명하도록 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치는 크게, 본체(1100), 투명덮개(1200), 탐지추(1300), 표시부(1400), 연결부(1500) 및 유연한 관(1600)을 포함할 수 있다. 여기서, 본체(1100), 투명덮개(1200), 탐지추(1300) 및 유연한 관(1600)의 구성은 도 1에서 살펴본 내용과 동일한 바 자세한 설명은 생략하도록 한다.
구체적으로, 본 실시 예에서 표시부(1400)는, 본체(100) 내에 회전 가능하게 설치되는 회전축(1420)과, 회전축(1420)에 감기며 하나 이상의 반사면이 구비되는 반사체(1440)를 포함한다. 반사체(1440)는, 반사가 이루어지지 않는 1개의 기본면(1441)과 각각 다른 경고색을 갖는 3개의 반사면(1442, 1443, 1444)을 포함하며, 이때 기본면(1441)과 3개의 반사면(1442, 1443, 1444)은 연속으로 이어져 형성된다. 마찬가지로, 3개의 반사면(1442, 1443, 1444)은 녹색을 갖는 반사면(1442), 황색을 갖는 반사면(1443), 적색을 갖는 반사면(1444)으로 이루어질 수 있다.
지반침하 탐지장치는 최초 설치 시 기본면(1441)이 투명덮개(1200)를 마주보도록 설치되어 기본상태에서는 외부광원을 반사하지 않는다. 3개의 반사면(1442, 1443, 1444)은 회전축(1420)의 회전과 함께 반사체(1440)가 풀림에 따라 녹색을 갖는 반사면(1442), 황색을 갖는 반사면(1443), 적색을 갖는 반사면(1444)이 차례로 투명덮개(1200)와 마주볼 수 있도록 배치된다.
하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 반사체(1440)가 기본면을 포함하지 않고 반사면만을 포함하여, 지반 침하 탐지장치의 최초 설치 시 반사면이 투명덮개(1200)를 마주보도록 설치될 수도 있음은 물론이다.
연결부(1500)는 반사체(1440)와 탐지추(1300)를 연결한다. 이를 위해, 연결부(1500)의 일단은 반사체(1440)에 고정되고, 타단은 탐지추(1300)에 고정될 수 있다.
이하, 지반(20) 내에 공동(cavity) 발생 시 지반침하 탐지장치의 작동원리를 설명하도록 한다.
지반(20) 내에 공동이 발생하게 되면 탐지추(1300)를 지지하던 힘이 사라져 중력에 의해 탐지추(1300)가 하강하게 된다. 탐지추(1300)가 하강하면 연결부(1500)에 의해 반사체(1440)가 당겨지고 회전축(1420)이 회전하면서 이에 감긴 반사체(1440)가 풀리게 된다.
이에 따라, 기본면(1441)이 투명덮개(1200)와 마주보도록 배치되었던 최초의 상태에서 3개의 반사면(1442, 1443, 1444) 중 하나가 투명덮개(1200)와 마주보도록 배치되는 상태가 되어 경고색이 반사될 수 있다. 구체적으로, 탐지추(1300)의 하강깊이에 따라 반사체(1440)가 풀리는 길이가 달라지므로 경고색이 단계적으로 표시될 수 있다. 즉, 탐지추(1300)의 하강깊이가 깊어질수록 반사체(1440)가 풀리는 길이가 길어지므로, 탐지추(1300)의 하강깊이가 깊어짐에 따라 녹색을 갖는 반사면(1442), 황색을 갖는 반사면(1443), 적색을 갖는 반사면(1444)이 차례로 투명덮개(1200)와 마주보게 되며, 결과적으로 녹색, 황색, 적색이 차례로 반사될 수 있다.
다음으로는, 도 7을 참고하여 본 발명의 제3 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치를 설명하도록 한다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치는 크게, 본체(2100), 투명덮개(2200), 탐지추(2300), 표시부(2400), 연결부(2500) 및 유연한 관(2600)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기의 구성들은 기본적으로 도 6에서 살펴본 내용과 모두 동일하나, 본체(2100)가 90° 꺾여서 ㄱ자로 형성된다는 차이가 있다.
본체(2100)가 꺾임 형성됨에 따라, 연결부(2500) 또한 반사체(2440)와 탐지추(2300)를 연결하기 위해 꺾임 형성되어야 하며, 연결부(2500)의 꺾임부를 지지하기 위해 본체(2100)의 내측에는 지지부(2120)가 구비되고 있다.
이때, 투명덮개(2200)는 본체(2100)의 상단부에 결합되되, 중력 방향과 나란하게 구비될 수도 있으나, 태양광 등이 본체(2100) 내로 더 쉽게 들어올 수 있도록 중력 방향에 대해 일정 각도 기울어져 구비되는 것이 바람직하다.
본 실시 예에 따라, 본 발명의 지반침하 탐지장치는 도로 등 지반에 수평으로 포장된 포장면에 수직방향으로 설치될 수 있을 뿐만 아니라, 옹벽 등 수직으로 포장된 포장면에도 설치될 수 있음은 물론이다. 이 밖에, 건물의 기둥과 지반 혹은 건물의 기초와 지반에 걸쳐 설치될 수도 있다.
다음으로는, 도 8을 참고하여 본 발명의 제4 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치를 설명하도록 한다.
본 발명의 제4 실시 예에 따른 지반침하 탐지장치는 크게, 본체(3100), 보조본체(3150), 투명덮개(3200), 탐지추(3300), 표시부(3400), 연결부(3500) 및 유연한 관(3600)을 포함할 수 있다. 여기서, 본체(3100), 투명덮개(3200), 탐지추(3300), 표시부(3400), 연결부(3500) 및 유연한 관(3600)의 구성은 기본적으로 도 1에서 살펴본 내용과 동일하나, 투명덮개(3200)와 표시부(3400)가 본체(3100) 내부에 직접 결합되지 않고 별도의 보조본체(3150)를 통해 결합된다는 차이점이 있다.
구체적으로, 보조본체(3150)가 본체(3100) 내에 결합되고 있으며, 투명덮개(3200)와 표시부(3400)가 내부에 배치될 수 있을만큼 본체(3100)의 상단부에 구비될 수 있다. 본 실시 예에서 본체(3100)와 보조본체(3150)는 나사결합에 의해 결합되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방법에 의해 결합될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 본 발명의 지반침하 탐지장치를 통해 공동이 탐지된 후 보조본체(3150)를 본체(3100)에서 쉽게 분리시킴에 따라, 포장면(10)과 지반(20)에 설치된 상태로 남은 관 형상의 본체(3100)가 내시경 카메라 투입구 또는 지반을 메꾸기 위한 메꿈제 투입구 등의 역할을 하도록 할 수 있다.
마지막으로, 도 9를 참고하여 본 발명의 제5 실시 예에 따른 지반 침하 탐지장치를 설명하도록 한다.
본 발명의 제5 실시 예에 따른 지반 침하 탐지장치는 크게, 본체(4100), 투명덮개(4200), 탐지추(4300), 표시부(4400), 연결부(4500) 및 유연한 관(4600)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기의 구성들은 표시부(4400)가 본체(4100) 내에 회전 가능하게 설치되는 보조 회전축(4460)을 더 포함한다는 점을 제외하고는 기본적으로 도 6에서 살펴본 내용과 모두 동일하다.
구체적으로, 본 실시 예에서 표시부(4400)는 회전축(4420)과 보조 회전축(4460), 그리고 회전축(4420)에 감기며 하나 이상의 반사면이 구비되는 반사체(4440)를 포함한다. 반사체(4440)는 회전축(4420)에 감긴 후 보조 회전축(4460)을 거쳐 연결부(4500)에 연결된다. 이때, 연결부(4500)를 탐지추(4300)의 중심에 연결하기 위해 본체(4100)의 내측에는 연결부(4500)를 지지하기 위한 지지부(4120)가 구비될 수도 있다.
이에 따라, 회전축(4420)과 보조 회전축(4460) 사이에 걸쳐지는 반사체(4440)가 투명 덮개(4200)와 나란하게 마주보도록 배치될 수 있으며, 도 6의 실시 예에서 회전축(1420) 감긴 반사체(1440)의 반사면이 투명덮개(1200)와 마주보는 경우보다 반사되는 면을 대면적화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 지반침하 탐지장치가 포장된 지면에 타공 후 고정 설치됨에 따라 지반침하의 지속적인 탐지, 즉 상시 탐지가 가능하다. 이에 따라, 싱크홀(sinkhole)을 예측함으로써 즉각적인 조치를 취하여 싱크홀의 발생을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 별도의 동력원을 이용하지 않고 지반 내에 공동(cavity) 발생 시 중력 또는 지반의 움직임에 의해 하강하는 탐지추와 광원에 의한 반사를 이용하여 경고색을 나타냄에 따라, 간단한 구조로 인해 내구성 향상과 비용 절감이 가능하다.
또한, 전문 인력 뿐만 아니라 지반침하 탐지장치의 설치 구역을 이동 및 정주하는 일반인들도 누구나 쉽게 경고색에 의해 지반침하 여부를 판단할 수 있으므로, 싱크홀에 대한 불안이 해소될 수 있고 신고를 통해 탐지인력의 역할을 할 수 있어 인력절감이 가능하다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
본 발명은 지반침하 탐지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지반침하의 지속적인 탐지가 가능하여 싱크홀(sinkhole)을 예측함으로써 싱크홀의 발생을 사전에 방지할 수 있으며, 간단한 구조로 인해 내구성 향상과 비용 절감이 가능한 지반침하 탐지장치에 관한 것이다.

Claims (10)

  1. 관(pipe) 형태의 본체;
    상기 본체의 일단부에 결합되는 투명덮개;
    상기 본체의 타단부에 배치되며, 상기 지반 내의 공동(cavity) 발생 시 또는 상기 지반의 움직임 발생 시 움직이는 탐지추;
    상기 탐지추에 연결되도록 상기 본체 내에 설치되며, 경고색을 갖는 하나 이상의 반사면을 갖는 표시부; 및
    상기 탐지추와 상기 표시부를 연결하는 연결부;를 포함하며,
    상기 탐지추가 움직임에 따라 상기 반사면이 상기 투명덮개와 마주보도록 배치되어 경고색이 반사되는 것을 특징으로 하는, 지반침하 탐지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시부는,
    상기 본체 내에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 및
    상기 회전축에 설치되며 상기 하나 이상의 반사면이 구비되는 반사체;를 포함하며,
    상기 연결부는 상기 회전축과 상기 탐지추를 연결하는 것을 특징으로 하는, 지반침하 탐지장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반사체는 서로 일정한 각을 이루고 각각 다른 경고색을 갖는 적어도 3개의 반사면을 포함하며,
    상기 탐지추가 움직임에 따라 상기 회전축과 상기 반사체가 함께 회전하며, 상기 적어도 3개의 반사면이 차례로 상기 투명덮개와 마주보는 것을 특징으로 하는, 지반침하 탐지장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표시부는,
    상기 본체 내에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 및
    상기 회전축에 감기며, 상기 하나 이상의 반사면이 구비되는 반사체;를 포함하며,
    상기 연결부는 상기 반사체와 상기 탐지추를 연결하는 것을 특징으로 하는, 지반침하 탐지장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 표시부는,
    상기 본체 내에 회전 가능하게 설치되는 보조 회전축;을 더 포함하며,
    상기 회전축과 상기 보조 회전축 사이에 걸쳐지는 상기 반사체가 상기 투명 덮개와 나란하게 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 지반 침하 탐지장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 반사체는 연속으로 형성되고 각각 다른 경고색을 갖는 적어도 2개의 반사면을 포함하며,
    상기 탐지추가 움직임에 따라 상기 회전축에 감긴 상기 반사체가 풀리며, 상기 적어도 2개의 반사면이 차례로 상기 투명덮개와 마주보는 것을 특징으로 하는, 지반침하 탐지장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본체 내에 결합되는 보조본체;를 더 포함하며,
    상기 투명덮개 및 상기 표시부는 상기 보조본체 내에 구비되는 것을 특징으로 하는, 지반침하 탐지장치.
  8. 제1항에 있어서,
    양단이 각각 상기 본체의 내측면과 상기 탐지추에 연결되는 유연한(flexible) 관;을 더 포함하는, 지반침하 탐지장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 본체는 꺾임 형성되며, 상기 투명덮개는 상기 본체의 일단부에 중력 방향에 대해 일정 각도 기울어져 구비되는 것을 특징으로 하는, 지반침하 탐지장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탐지추에는 상기 지반과의 접착력이 높아지도록 복수의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는, 지반침하 탐지장치.
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