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KR102284541B1 - 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치 및 이를 이용한 탐사 공법 - Google Patents

도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치 및 이를 이용한 탐사 공법 Download PDF

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KR102284541B1
KR102284541B1 KR1020210044008A KR20210044008A KR102284541B1 KR 102284541 B1 KR102284541 B1 KR 102284541B1 KR 1020210044008 A KR1020210044008 A KR 1020210044008A KR 20210044008 A KR20210044008 A KR 20210044008A KR 102284541 B1 KR102284541 B1 KR 102284541B1
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KR
South Korea
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sinkhole
striking
unit
exploration
rotating body
Prior art date
Application number
KR1020210044008A
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김영완
김삼두
지정우
전성진
Original Assignee
김영완
김삼두
지정우
전성진
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Abstract

본 발명은 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치및 이를 이용한 싱크홀 탐사 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지중 관로 내부에 삽입되는 도통 시험기에 연결하여, 지중에 형성된 싱크홀을 용이하게 탐사할 수 있는 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치 및 이를 이용한 탐사 공법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 지중 관로 내부에 삽입되는 도통 시험기; 도통 시험기에 연결되고, 지중 관로 내벽을 타격하는 타격부; 및 타격부의 타격음을 계측하는 계측부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치 및 이를 이용한 탐사 공법{APPARATUS FOR INSPECTION OF SINKHOLE USING CABLE PIPELINE TESTING IMPLEMENT AND METHOD USING THEREOF}
본 발명은 싱크홀 탐사 장치 및 이를 이용한 탐사 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지중 관로 내부에 삽입되는 도통 시험기에 연결하여, 지중에 형성된 싱크홀을 용이하게 탐사할 수 있는 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치 및 이를 이용한 탐사 공법에 관한 것이다.
지반의 침하작용에 의해 발생하는 사고를 예방하기 위해서는 일반적으로 지중의 싱크홀이나 균열 등을 사전에 탐사하여야 한다.
종래에 싱크홀 등의 탐사를 위해서는 지면 위에서 초음파 등의 탐지 장치를 이용하는 방법이 사용되고 있다. 이러한 방법은 건물이 없는 지면에서는 사용될 수 있지만, 건물이 밀집되어 있는 지역에서는 지면에서 사용할 수 없고, 지하에 매설된 전력관 주위의 싱크홀까지 탐지하기에는 큰 어려움이 있다.
즉, 종래의 방법으로는 건물과 건물 사이의 지하에 매설된 전력관 주위에 존재하는 싱크홀의 유무를 판별하기 힘든 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1914494호 대한민국 등록실용신안공보 제20-0467674호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 지면이 아닌 지중에서 싱크홀 탐사를 용이하게 할 수 있는 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치 및 이를 이용한 탐사 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고 본 발명은 건물이 밀집되어 있는 등, 지면에서 탐사가 어려운 경우에 지하에서 용이하게 싱크홀을 탐사할 수 있는 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치 및 이를 이용한 탐사 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 지하에 매설되어 있는 지중 관로를 이용하여 용이하게 싱크홀을 탐사할 수 있는 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치 및 이를 이용한 탐사 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치는, 지중 관로 내부에 삽입되는 도통 시험기; 상기 도통 시험기와 연결되는 하우징 내부에 하나의 장치로 구비되는 것으로, 지중 관로 내벽을 타격하는 타격부; 및 상기 타격부의 타격음을 계측하는 계측부;를 포함하되, 상기 타격부는, 내부에 홈이 형성되고, 상기 홈은 회전축을 중심으로 회전 방향을 따라 반지름이 증가하고, 시점과 종점을 연결하는 부분에 단턱이 형성되어 모터에 의해 설정된 RPM으로 회전하는 회전체;와 상기 회전체와 연동되어 직선 이동하되, 일정 지점에서 튕겨나가 상기 지중관로 내벽을 직접 타격하는 것으로, 직선 이동되는 로드와; 상기 타격부에 고정 설치되어 상기 로드가 끼워지는 가이드; 일단이 상기 가이드에 연결되고 타단이 상기 로드에 고정되는 스프링; 상기 로드 상부에 구비되어 상기 지중 관로 내벽을 직접 타격하는 헤드; 및 상기 로드 하부에 구비되어 상기 회전체의 홈 내부에 삽입되는 접촉부;로 이루어지는 타격체;를 더 포함하되, 상기 회전체는, 상기 접촉부가 상기 홈 내부에 삽입되어 상기 회전체의 회전 시 상기 접촉부는 홈 내벽과 접촉되어 이동되도록 각각 홈이 형성된 상부 및 하부 몸체로 이루어지고 가운데 끼움부를 통해 끼워진 형상으로 이루어지고, 상기 타격체는, 상기 회전체의 시계방향 회전으로 인해, 홈 내벽과 접촉되어 이동하는 접촉부와 함께 전체적으로 하방향으로 직선 이동함으로써 상기 스프링이 인장되며, 상기 계측부는, 균일한 각도와 거리를 이용하여 상기 타격부 주위에 복수 개의 구비되는 마이크로폰으로, 계측된 시간 영역의 데이터를 분석하고, 시간 경과에 따른 주파수 영역의 데이터를 분석하여 싱크홀 유무를 감지하되, 상기 주파수 영역의 데이터 분석은 FFT(Fast Fourier Transformation) 분석, waterfall 분석, 또는 color map 분석 중 어느 하나를 활용하여 분석되어지는 것을 특징으로 한다.
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한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 공법은, 전술한 특징에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치를 이용한 싱크홀 탐사 공법으로서, 지중 관로 내부로 싱크홀 탐사 장치를 삽입시키는 단계; 상기 타격부가 상기 지중 관로 내벽을 타격하는 단계; 상기 계측부가 상기 타격부에 의한 타격음을 계측하는 단계; 및 상기 계측부에서 계측된 시간 영역의 데이터를 분석하고, 시간 경과에 따른 주파수 영역의 데이터를 분석하여 싱크홀 유무를 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.
지반이 침하되는 문제를 사전에 미리 탐사하여 해결할 수 있는 효과가 있다. 즉, 지중의 싱크홀을 사전 탐사하여, 지반의 침하를 미리 예방할 수 있는 효과가 있다.
그리고 종래에는 지면에서만 탐사를 진행하여, 건물이 밀집된 지역에서는 탐사를 수행하기 힘들었던 문제를 해결할 수 있는 효과도 있다. 즉, 탐사를 지면에서 하는 것이 아니라 지중에서 진행함으로써, 지면의 상태와는 상관없이 탐사를 진행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 지중에 있는 지중 관로를 그대로 사용함으로써, 탐사를 위한 비용이 절감될 수 있는 효과가 있다. 지중에는 관로들이 이미 매설되어 있고, 도통 시험기는 지중 관로에 삽입되어 이동하는 장치이므로, 종래에 있는 설비를 사용함으로써, 비용이 절감되는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따른 싱크홀 탐사 공법은 타격부와 계측부가 어떠한 구조이든지 적용이 가능하다. 즉, 지중 관로 내부를 타격할 수 있는 어떠한 형태의 타격부이든지, 타격부에 의한 타격음을 계측할 수 있는 어떠한 형태의 계측부이든지 적용이 가능한 싱크홀 탐사 공법이 제공될 수 있는 효과가 있다.
이와 함께 본 발명의 다른 효과는 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
도 1은 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치를 나타낸 내부 측면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치에서 타격부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치를 나타낸 내부 정면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치의 계측부에서 계측한 충격음을 이용한 데이터 분석 그래프를 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치와 그의 동작을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 공법의 단계를 나타낸 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하는 것이고, 설명 상에 방향을 지칭하는 단어는 설명의 이해를 돕기 위한 것으로 시점에 따라 변경 가능함을 주지하는 바이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치를 나타낸 내부 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 싱크홀 탐사 장치(100)는 도통 시험기(미도시), 계측부(20), 및 타격부(30)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도통 시험기를 제외한 계측부(20)와 타격부(30)는 하나의 장치로 구성되어, 하우징(70) 내부에 구비될 수 있고, 하우징(70)과 도통 시험기는 연결된다.
도통 시험기는 지중 관로 내부에 삽입된다. 도통 시험기는 일반적으로 사회기반시설 중의 하나인 지하매설 전력관로에 삽입되는 장치로서, 관로의 직경과 길이 등을 측정하고, 전력 케이블을 인입하는 등의 작업을 수행한다. 본 실시예에 따른 싱크홀 탐사 장치(100)는 이러한 종래의 도통 시험기에 계측부(20) 및 타격부(30)가 설치되는 형태이다.
계측부(20)는 타격부(30)의 타격음을 계측한다. 계측부(20)는 마이크로폰일 수 있다. 계측부(20)의 설치 상태가 도 3에 도시된다. 도 3은 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치를 나타낸 내부 정면도이다.
도 1과 도 3을 참조하면, 계측부(20)는 타격부(30) 주위에 구비된다. 계측부(20)는 보다 정확한 충격음을 계측하기 위하여, 균일한 각도와 거리를 이용하여 복수 개가 배열될 수 있다. 도면에는 계측부(20)가 타격부(30) 양쪽에 소정 간격으로 구비된 것을 예로 들어 도시하였지만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.
지중 관로 내부의 타격음은 관로 주위에 매설된 물질에 따라 다른 형태의 소음 및 진동을 수반한 미세 변형을 하게 된다. 계측부(20)는 이를 계측하여, 관로가 매설된 지중의 형태와 싱크홀이 유무를 판단할 수 있다. 본 실시예에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치(100)에서 싱크홀 유무를 판단하는 방법에 대하여는 도 4를 참조하여 하기한다.
타격부(30)는 도통 시험기에 연결된다. 타격부(30)는 도통 시험기를 따라 관로 내부를 이동하게 된다. 타격부(30)는 회전체(40)와 타격체(50)를 포함한다. 회전체(40)의 형상은 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치에서 타격부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1과 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 회전체(40)는 모터(60)에 연결되어 회전한다. 회전체(40)는 모터축(65)과 연결되어 회전한다. 회전체(40)는 내부에 홈(45)이 형성되는데, 홈(45)은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 회전축을 중심으로 회전 방향을 따라 반지름이 점점 증가하는 형상이다. 이러한 형상으로 인해, 홈(45)의 외곽에서 시점과 종점을 연결하는 부분에는 단턱(47)이 형성된다. 이 단턱(47)에 의해 타격체(50)가 순간적으로 튕겨나가 지중 관로 내벽을 타격하게 된다.
회전체(40)는 도 1에 도시된 바와 같이, 각각 홈이 형성된 상부 및 하부 몸체로 이루어지고, 가운데 끼움부를 통해 끼워진 형상일 수 있는데, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 회전체(40)의 홈(45)에는 타격체(50)의 접촉부(53)가 삽입되고, 회전체(40)의 회전에 의해 홈(45)의 외주를 따라 접촉부(53)가 이동된다.
타격체(50)는 회전체(40)와 연동되어 직선 이동하고, 일정 지점에서 튕겨나가 지중 관로 내벽을 직접 타격한다. 타격체(50)는 로드(51), 헤드(52), 접촉부(53), 스프링(54), 및 가이드(55)를 포함한다.
로드(51)는 하우징(70) 내부에서 직선 이동되고, 로드(51)의 상부는 하우징(70)의 상부로 돌출된다. 로드(51)의 직선 이동을 돕는 가이드(55)가 구비된다. 가이드(55)는 하우징(70) 상부 내벽에 고정 설치되고, 로드(51)가 끼워진다.
헤드(52)는 로드(51)의 상부에 구비되는데, 하우징(70)의 상부로 돌출된 부분에 구비된다. 헤드(52)는 지중 관로 내벽을 직접 타격하는 부분이다. 헤드(52)가 지중 관로 내벽을 타격한 상태가 도 2c에 도시된다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 회전체(40)의 회전으로 타격체(50)가 하방향으로 직선이동 되어 스프링(54)이 최대로 인장된 상태에서, 단턱(47)에 의해 타격체(50)가 상방향으로 튕겨나가면, 헤드(52)가 관로 내벽(10)을 순간적으로 타격하게 된다. 헤드(52)에 의해 타격되어 발생되는 타격음을 계측부(20)가 계측하게 된다.
접촉부(53)는 로드(51)의 하부에 구비된다. 접촉부(53)는 회전체(40)의 홈(45) 내부에 삽입되고, 회전체(40)의 회전 시 홈(45) 내벽과 접촉되어 이동된다. 접촉부(53)는 이동이 용이하도록 구 형상일 수 있다.
스프링(54)은 로드(51)에 끼워지되, 일단이 가이드(55)에 연결되고, 타단이 로드(51)에 고정된다. 가이드(55)에 고정된 스프링(54)은 로드(51)의 직선 이동에 의해 인장 및 수축된다. 회전체(40)의 회전으로 스프링(54)이 도 2b와 같이 최대로 인장되었다가 도 2c와 같이 로드(51)가 순간적으로 튕겨나가면서 스프링(54)이 수축된다. 이러한 스프링(54)의 인장 및 수축에 의해 로드(51)의 헤드(52)가 관로 내벽을 타격한다.
가이드(55)는 타격부(30), 예컨대 하우징(70)에 고정 설치된다. 가이드(55)는 하우징(70)의 상부 내벽에 고정 설치되고, 로드(51)가 끼워진다. 가이드(55)에 의해 로드(51)의 직선 운동이 가이드되고, 스프링(54)의 일단이 고정될 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치(100)의 동작을 살펴본다.
먼저, 도 2a와 같이, 싱크홀 탐사 장치(100)가 구비된다. 여기서, 싱크홀 탐사 장치(100)는 전술한 바와 같이, 지중 관로 내부에 삽입되고, 도통 시험기와 연결되어 이동된다. 싱크홀 탐사 장치(100)의 타격부(30)에서 회전체(40)는 모터(60)와 연결되어 설정된 RPM으로 계속 회전한다. 회전체(40)는 도면에서와 같이, 시계방향으로 회전할 수 있고, 이는 홈(45) 및 단턱(47)의 형성 방향에 따른 것이다. 홈(45)은 회전축을 중심으로 회전체(40)의 회전 방향에 따라 반지름이 증가하는 형태이다.
타격부(30)의 타격체(50)는 홈(45) 내부에 삽입된다. 회전체(40)의 회전에 따라 홈(45) 내부에 삽입된 타격체(50)의 접촉부(53)는 홈(45)의 외곽을 따라 이동된다. 이 때, 홈(45)의 반지름이 회전방향으로 증가하는 형상이고, 스프링(54)에 의해 타격체(50)는 직선 이동, 예컨대 도면에서 하방향으로 이동하게 된다. 즉, 도 2b에 도시된 바와 같이, 회전체(40)의 시계방향 회전으로 인해, 홈(45)을 따라 이동하던 접촉부(53)와 함께 타격체(50)는 전체적으로 하방향으로 직선 이동하게 된다. 이 때, 스프링(54)이 인장되게 된다.
이어서, 접촉부(53)가 홈(45)의 단턱(47) 끝부분에 도달하면, 도 2c에 도시된 바와 같이, 스프링(54)의 탄성에 의해 순간적으로 타격체(50)는 상부로 튕겨나가게 된다. 이로 인해, 타격체(50)의 헤드(52)는 지중 관로 내부 벽면(10)을 치게 된다. 이와 같이, 타격체(50)의 헤드(52)가 지중 관로 내벽(10)을 직접 타격하게 되면, 계측부(20)는 타격음을 계측하게 된다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치(100)의 계측부(20)에 의한 타격음 분석에 대하여 살펴본다.
계측부(20)가 타격부(30)의 충격음을 계측하면, 계측된 충격음을 이용하여 시간 영역의 데이터와 시간 경과에 따른 주파수 영역의 데이터로 분석할 수 있다. 이러한 데이터 분석은 계측부(20)와 연결된 제어부(미도시)를 통해 진행될 수 있다.
시간 영역의 데이터는 데이터 프로세싱을 통해 Max, Min, RMS 등과 같은 시간 영역의 데이터 분석을 진행할 수 있다. 이러한 시간 영역의 데이터 분석을 통한 그래프가 도 4a에 도시된다. 도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치의 계측부에서 계측한 충격음을 이용한 데이터 분석 그래프를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치(100)가 지중 관로 내부를 이동하면서 타격부(30)가 타격을 하게 되면, 계측부(20)가 충격음을 계측하게 된다. 도 4a는 시간 영역 데이터 분석 그래프로서, 도면에 도시된 바와 같이, 첫 번째, 두 번째, 세 번째 지점을 지나갈 때에는 충격음의 그래프가 도시된 바와 같고, 지중의 상태가 일반적인 상태인 것으로 판단될 수 있다. 그러나, 네 번째 지점을 지나갈 때의 충격음의 그래프는 도면과 같이, 일반적인 상태와는 다른 상태의 충격음이 나타나게 되므로, 해당 지점에 싱크홀이 발생되었음을 알 수 있는 것이다.
도 4b는 FFT(Fast Fourier Transformation) 분석을 통한 주파수 영역 데이터 분석 그래프이다. 도 4b에서도 도 4a와 마찬가지로 동일한 지점에서 데이터 변화가 있다는 것을 알 수 있고, 이로 인해 해당 지점에 싱크홀이 발생되었음을 알 수 있다.
도 4c는 waterfall 분석을 통한 주파수 영역의 데이터 분석 그래프이고, 도 4d는 color map 분석을 통한 주파수 영역 데이터 분석 그래프이다. 해당 그래프들을 통해서도, 특정 지점에서 데이터 변화를 통해, 해당 지점에 싱크홀이 발생되어 있음을 알 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 싱크홀 탐사 장치(200)는 전술한 싱크홀 탐사 장치(100)와 유사하고, 회전체(40)의 형상에 차이가 있다. 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치와 그의 동작을 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 싱크홀 탐사 장치(200)는 도통 시험기(미도시), 계측부(미도시), 및 타격부(230)를 포함한다. 도통 시험기와 계측부는 전술한 싱크홀 탐사 장치(100)와 동일하다.
도면을 참조하면, 도통 시험기를 제외한 계측부와 타격부(230)는 하나의 장치로 구성되어, 하우징(70) 내부에 구비될 수 있고, 하우징(70)과 도통 시험기는 연결된다.
타격부(230)는 도통 시험기에 연결된다. 타격부(230)는 도통 시험기를 따라 관로 내부를 이동하게 된다. 타격부(230)는 회전체(240)와 타격체(250)를 포함한다.
회전체(240)는 모터(미도시)에 연결되어 회전한다. 회전체(240)는 회전축을 중심으로 회전 방향을 따라 반지름이 점점 증가하는 형상이다. 홈(240)의 외곽에서 시점과 종점을 연결하는 부분에는 단턱(247)이 형성된다. 이 단턱(247)에 의해 타격체(250)가 순간적으로 튕겨나가 지중 관로 내벽을 타격하게 된다.
타격체(250)는 회전체(240)와 연동되어 직선 이동하고, 일정 지점에서 튕겨나가 지중 관로 내벽을 직접 타격한다. 타격체(250)는 로드(251), 헤드(252), 접촉부(253), 스프링(254), 및 가이드(255)를 포함한다.
접촉부(253)는 로드(251)의 하부에 구비된다. 접촉부(253)는 회전체(240)의 회전에 따라, 단턱(247)에 걸리게 된다. 접촉부(253)는 동작이 용이하도록 구 형상일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치(200)의 동작을 살펴본다.
먼저, 도 5a와 같이, 싱크홀 탐사 장치(200)가 구비된다. 여기서, 싱크홀 탐사 장치(200)는 전술한 바와 같이, 지중 관로 내부에 삽입되고, 도통 시험기와 연결되어 이동된다. 싱크홀 탐사 장치(200)의 타격부(230)에서 회전체(240)는 모터와 연결되어 설정된 RPM으로 계속 회전한다. 회전체(240)는 도면에서와 같이, 시계방향으로 회전할 수 있고, 이는 단턱(247)의 형성 방향에 따른 것이다. 회전체(240)는 회전축을 중심으로 회전 방향에 따라 반지름이 증가하는 형태이다.
타격부(230)의 타격체(250)에서 접촉부(253)는 회전체(240)의 단턱(247)에 걸리도록 구비된다. 즉, 단턱(247)의 끝부분이 접촉부(253)와 로드(251) 사이에 걸리도록 구비된다.
이로 인해, 회전체(240)의 시계방향 회전 시, 도 5b에 도시된 바와 같이, 단턱(247)의 끝단이 접촉부(253)를 하방향으로 이동하도록 끌게되어, 타격체(250)는 전체적으로 하방향으로 직선 이동하게 된다. 이 때, 스프링(254)이 인장되게 된다.
이어서, 단턱(247)의 끝단과 접촉부(253)와의 접촉이 끝나게 되면, 도 5c에 도시된 바와 같이, 스프링(254)의 탄성에 의해 순간적으로 타격체(250)는 상부로 튕겨나가게 된다. 이로 인해, 타격체(250)의 헤드(252)는 지중 관로 내부 벽면(10)을 치게 된다. 이와 같이, 타격체(250)의 헤드(252)가 지중 관로 내벽(10)을 직접 타격하게 되면, 계측부는 타격음을 계측하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 공법을 알아본다. 본 실시예에 따른 싱크홀 탐사 공법은 전술한 두 가지의 싱크홀 탐사 장치(100, 200) 모두에 적용이 가능하다. 그리고 지중 관로 내벽을 타격하는 어떠한 형태의 타격부와 타격부로 인해 발생되는 타격음을 계측하는 어떠한 형태의 계측부로 구성된 싱크홀 탐사 장치에도 적용이 가능하다. 도 6은 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 공법의 단계를 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 먼저, 지중 관로 내부로 본 발명에 따른 싱크홀 탐사 장치를 삽입시키는 단계를 진행한다(S1). 싱크홀 여부를 검사하기 위하여, 본 발명에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치를 지중 관로 내부로 넣어 이동시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 싱크홀 탐사 장치의 타격부가 관로 내벽을 타격하는 단계를 진행한다(S3). 싱크홀 탐사 장치가 이동하면서, 타격부는 정해진 RPM에 따라 회전하면서 관로 내벽을 타격하게 된다.
이어서, 본 발명에 따른 싱크홀 탐사 장치의 계측부가 타격음을 계측하는 단계를 진행한다(S5). 타격부 주위에 구비된 계측부는 타격부에 의한 타격음을 계측하게 된다.
다음으로, 계측된 시간 영역 데이터를 분석하고, 시간 경과에 따른 주파수 영역의 데이터를 분석하는 단계를 진행한다(S7). 이러한 데이터 분석은 계측부와 연결된 제어부를 통해 진행될 수 있다. 전술한 바와 같이, 시간 영역의 데이터는 데이터 프로세싱을 통해 Max, Min, RMS 등과 같은 시간 영역의 데이터 분석을 진행할 수 있다. 그리고 FFT 분석, waterfall 분석, 또는 color map 분석을 통한 주파수 영역 데이터 분석을 진행할 수 있다.
이어서, 이러한 분석을 통해 싱크홀 유무를 판단하는 단계를 진행한다(S9). 즉, 전술한 S7 단계에서 분석된 자료를 토대로 싱크홀이 있는지, 그리고 싱크홀이 어느 지점에 있는지를 판단할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200: 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치
10: 지중 관로 내벽
20: 계측부
30, 230: 타격부
40, 240; 회전체
45; 홈
47, 247; 단턱
50, 250; 타격체
51, 251; 로드
52, 252; 헤드
53, 253; 접촉부
54; 254; 스프링
55; 255; 가이드

Claims (9)

  1. 지중 관로 내부에 삽입되는 도통 시험기;
    상기 도통 시험기와 연결되는 하우징 내부에 하나의 장치로 구비되는 것으로, 지중 관로 내벽을 타격하는 타격부; 및
    상기 타격부의 타격음을 계측하는 계측부;를 포함하되,

    상기 타격부는,
    내부에 홈이 형성되고,
    상기 홈은 회전축을 중심으로 회전 방향을 따라 반지름이 증가하고, 시점과 종점을 연결하는 부분에 단턱이 형성되어 모터에 의해 설정된 RPM으로 회전하는 회전체;와
    상기 회전체와 연동되어 직선 이동하되, 일정 지점에서 튕겨나가 상기 지중관로 내벽을 직접 타격하는 것으로,
    직선 이동되는 로드와;
    상기 타격부에 고정 설치되어 상기 로드가 끼워지는 가이드;
    일단이 상기 가이드에 연결되고 타단이 상기 로드에 고정되는 스프링;
    상기 로드 상부에 구비되어 상기 지중 관로 내벽을 직접 타격하는 헤드; 및 상기 로드 하부에 구비되어 상기 회전체의 홈 내부에 삽입되는 접촉부;로 이루어지는 타격체;를 더 포함하되,
    상기 회전체는,
    상기 접촉부가 상기 홈 내부에 삽입되어 상기 회전체의 회전 시 상기 접촉부는 홈 내벽과 접촉되어 이동되도록 각각 홈이 형성된 상부 및 하부 몸체로 이루어지고 가운데 끼움부를 통해 끼워진 형상으로 이루어지고,
    상기 타격체는,
    상기 회전체의 시계방향 회전으로 인해, 홈 내벽과 접촉되어 이동하는 접촉부와 함께 전체적으로 하방향으로 직선 이동함으로써 상기 스프링이 인장되며,

    상기 계측부는,
    균일한 각도와 거리를 이용하여 상기 타격부 주위에 복수 개의 구비되는 마이크로폰으로,
    계측된 시간 영역의 데이터를 분석하고, 시간 경과에 따른 주파수 영역의 데이터를 분석하여 싱크홀 유무를 감지하되,
    상기 주파수 영역의 데이터 분석은 FFT(Fast Fourier Transformation) 분석, waterfall 분석, 또는 color map 분석 중 어느 하나를 활용하여 분석되어지는 것을 특징으로 하는 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 따른 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 장치를 이용한 싱크홀 탐사 공법에 있어서,
    지중 관로 내부로 싱크홀 탐사 장치를 삽입시키는 단계;
    상기 타격부가 상기 지중 관로 내벽을 타격하는 단계;
    상기 계측부가 상기 타격부에 의한 타격음을 계측하는 단계; 및
    상기 계측부에서 계측된 시간 영역의 데이터를 분석하고, 시간 경과에 따른 주파수 영역의 데이터를 분석하여 싱크홀 유무를 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도통 시험기를 이용한 싱크홀 탐사 공법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102420580B1 (ko) 2022-03-02 2022-07-13 지케이엔지니어링(주) 로컬 평균 차감을 통한 공동 예측 시스템 및 방법
KR102420571B1 (ko) 2022-03-02 2022-07-13 지케이엔지니어링(주) 딥러닝 기반의 공동 예측 시스템 및 방법
KR102420578B1 (ko) 2022-03-02 2022-07-13 지케이엔지니어링(주) 노이즈 제거 필터를 이용한 공동 예측 시스템 및 방법
KR102420573B1 (ko) 2022-03-02 2022-07-13 지케이엔지니어링(주) 신호 증폭 필터를 이용한 공동 예측 시스템 및 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0980161A (ja) * 1995-09-16 1997-03-28 Kansei Kogyo Kk 地中管外側の空洞探査方法及び探査機
JP2001041940A (ja) * 1999-07-30 2001-02-16 Fujita Corp 構造物表層部の内部欠陥診断方法
KR100814642B1 (ko) * 2007-10-26 2008-03-20 주식회사 일성엔지니어링 지중매설 관로 탐지 시스템
KR200467674Y1 (ko) 2010-07-23 2013-06-28 김용화 야생조수 퇴치장치
KR101914494B1 (ko) 2018-03-15 2018-11-02 광성지엠(주) 동공 탐사 및 복구 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0980161A (ja) * 1995-09-16 1997-03-28 Kansei Kogyo Kk 地中管外側の空洞探査方法及び探査機
JP2001041940A (ja) * 1999-07-30 2001-02-16 Fujita Corp 構造物表層部の内部欠陥診断方法
KR100814642B1 (ko) * 2007-10-26 2008-03-20 주식회사 일성엔지니어링 지중매설 관로 탐지 시스템
KR200467674Y1 (ko) 2010-07-23 2013-06-28 김용화 야생조수 퇴치장치
KR101914494B1 (ko) 2018-03-15 2018-11-02 광성지엠(주) 동공 탐사 및 복구 시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102420580B1 (ko) 2022-03-02 2022-07-13 지케이엔지니어링(주) 로컬 평균 차감을 통한 공동 예측 시스템 및 방법
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