KR100746566B1 - 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치에 관한 것으로;

그 기술구현의 목적은 교량 구조물의 횡방향 변위량을 측정눈금의 표시에 따라 보다 정밀하고 안정적인 형태로 계측가능토록 하여, 그 교량 구조물의 이상 유무를 미세한 부분까지 미연에 감지, 파악되게 함으로서, 안전성을 확보되도록 하고, 이와 같은 안전성 확보에 따라 대형 재난사고로 이어질 수 있는 교량의 붕괴 위험으로 부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 한 교량 횡방향 변위계측 안전진단 장치를 제공함에 있다.

따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

기울임 측정눈금과, 회동연결축과, 다수개의 설치공이 구비된 수평기준대를 형성시키고 ;

상기 회동연결축에 힌지 회동구조로 결합되는 회동관과, 그 회동관 상부 중앙에 수직구조로 일체화 결합되는 봉체구성의 수직 연결바를 형성시키며;

이어, 상기 수직연결바 외경에 삽입구조로 결합되며, 그 좌,우 양측면에 돌기된 한쌍의 이송유도핀을 일체로 구비한 계측유도부재를 형성시키고;

재차, 상기 이송유도핀이 슬라이딩 결합되는 독립적 형태의 부품구성으로, 장착편과 변위계측유도홀, 그리고 상기 변위계측유도홀 상부측에 변형측정눈금을 형성한 변위측정자를 형성시키며;

끝으로, 상기 수직연결바를 설치되는 교량구조에 대응되도록 다단형 직각구 조로 가변 연결되게 하는 수평폭 조절 연결바를 구비되게 함으로서, 달성된다.

수평기준대,수직연결바,계측유도부재

Description

교량 횡방향 변위계측 안전진단장치{A bridge cross direction displacement measurement security diagnosis device}

도 1은 본 발명에 따른 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치의 분해사시도

도 2는 본 발명에 있어 수직연결바와 변위측정자의 요부 결합관계도

도 3은 본 발명에 있어 수직연결바와 변위측정자의 요부 결합상태 단면도

도 4는 본 발명에 적용되는 수평폭 조절 연결바의 신축(伸縮) 작용상태도

도 5는 본 발명에 따른 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치의 설치상태도

<도면 주요부위에 대한 부호의 설명 >

1 : 수평기준대 2 : 수직연결바

3 : 계측유도부재 4 : 변위측정자

5 : 수평폭 조절 연결바 6 : 고정부재

11 : 회동연결축 12 : 기울임 측정눈금

21 : 회동관 31 : 이송유도핀

41 : 장착편 42 : 변위계측유도홈

43 : 변형측정눈금 51 : 가변연결대

52 : 폭조절 볼트 53 : 받침연결구

본 발명은 교량 안전진단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량의 횡방향 변위량을 보다 정밀하고 안정적인 형태로 계측가능토록 하여, 구조물의 이상 유무를 미연에 감지, 파악되게 함으로서, 안전성을 확보할 수 있도록 한 교량 횡방향 변위계측 안전진단 장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량(橋梁)이라 함은 하천, 호소(湖沼), 해협, 만(灣), 운하, 저지 또는 다른 교통로나 구축물(構築物) 위를 보다 편리하고 손쉽게 건너갈 수 있도록 만든 고가구조물로서, 이와 같은 교량은 지지해야할 시설의 종류 및 횡단해야할 지형 형태에 따라 다양한 형태로 구축된다.

그러나, 교량의 근본 역할은 대동소이(大同小異)한 것으로, 첫째, 교량이 받쳐주는 통로와 시설의 기능을 안전하게 유지하기 위해 충분한 강도와 내구성(耐久性)을 갖추어야 하고, 또한 모든 교량은 공공적(公共的)인 성격을 지니고 있으므로, 가급적 경제적으로 시공해야 할 것이 요구되며, 그러기 위해서는 구조공학의 정수(精髓)를 모아 사용재료, 구조형식 등을 비교 검토하여 가장 합리적인 안전성과 사용성 및 경제성이 확보되도록 시공해야 하는 것이다.

또한, 교량은 건설 당시부터 철저하게 시공하는 것 못잖게 소중한 인명과 재산을 보호하기 위하여 교량 건설후의 점검과 보수에 만전을 기할 필요가 있고, 또 교량의 신속한 상황파악 및 원활한 교통 흐름에서 긴급을 요구하는 교량의 이상을 발견하여 시의적절한 조치 등을 하기 위해서도 교량의 수시점검은 매우 필요하다.

하지만, 통상 건설된, 또는 건설중인 교량의 대부분은 보수, 유지관리를 위한 검사수단이 설계에 반영하지 않은 게 일반적이며, 특히 교량의 횡방향 변위 등을 계측하는 시설 또한 별도 구비되지 못한 것으로, 이에 교량에 휨변형 등, 이상이 발생될 경우, 이를 쉽게 파악하고 진단할 수 없어 엄청난 재해를 발생시키는 되는 심각한 문제점을 상존되게 하는 실정이다.

따라서, 본 발명은 종래 교량 안전진단에 따른 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로;

본 발명의 목적은 교량 구조물의 횡방향 변위량을 측정눈금의 표시에 따라 보다 정밀하고 안정적인 형태로 계측가능토록 하여, 그 교량 구조물의 이상 유무를 미세한 부분까지 미연에 감지, 파악되게 함으로서, 안전성을 확보되도록 하고, 이와 같은 안전성 확보에 따라 대형 재난사고로 이어질 수 있는 교량의 붕괴 위험으로 부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 한 교량 횡방향 변위계측 안전진단 장치를 제공함에 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 목적으로는 정밀하고 안정적인 교량 구조물의 변위량 계측기능에 의해 교량 구조물의 안전유무를 미연에 예측가능하도록 하여, 적절한 시기에 맞추어 교량 구조물의 수리 및 보강작업을 실시 가능케 함으로서, 교량의 사용수명 연장 등, 일련의 유지보수 관계를 효율적으로 행할 수 있도록 한 교량 횡방향 변위계측 안전진단 장치를 제공함에 있다.

이에, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적 수단으로는;

기울임 측정눈금과, 회동연결축과, 다수개의 설치공이 구비된 수평기준대를 형성시키고 ;

상기 회동연결축에 힌지 회동구조로 결합 되는 회동관과, 그 회동관 상부 중앙에 수직구조로 일체화 결합 되는 봉체 구성의 수직연결바를 형성시키며;

이어, 상기 수직연결바 외경에 삽입구조로 결합 되며, 그 좌,우 양측면에 돌기된 한쌍의 이송유도핀을 일체로 구비한 계측유도부재를 형성시키고;

재차, 상기 이송유도핀이 슬라이딩 결합되는 독립적 형태의 부품구성으로, 장착편과 변위계측유도홀, 그리고 상기 변위계측유도홀 상부측에 변형측정눈금을 형성한 변위측정자를 형성시키며;

끝으로, 상기 수직연결바를 설치되는 교량구조에 대응되도록 다단형 직각구조로 가변 연결되게 하는 수평폭 조절 연결바를 구비되게 함으로서, 달성된다.

이하, 본 발명에 따른 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치의 바람직한 실시예 구성을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 있어 수직연결바와 변위측정자의 요부 결합관계도이며, 도 3은 본 발명에 있어 수직연결바와 변위측정자의 요부 결합상태 단면도이며, 도 4는 본 발명에 적용되는 수평폭 조절 연결바의 신축(伸縮) 작용상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치의 설치상태도로서, 그 일련의 구 성을 살펴보면;

이는 수평기준대(1)와, 수직 연결바(2), 그리고 계측유도부재(3)와, 변위측정자(4)및 수평폭 조절 연결바(5)에 의한 일련의 결합관계로서 구성된다.

여기서, 먼저 상기 수평기준대는 "⊃" 형으로 절곡된 봉체 구성으로서, 이와 같은 수평기준대(1)는 도 1로 도시된 바와 같이 그 절곡된 중앙부에 직경이 얇은 형태로서, 회동연결축(11)을 구비되게 하고, 상기 회동연결축과 접하는 수평기준대(1)의 일측 상부면에 수치가 각인된 기울임 측정눈금(12)을 표시 형성되게 하며, 재차 "⊃" 형으로 절곡된 봉체 구성의 수평기준대(1) 상부면에 도 1로 도시된 바와 같이 규칙적이고 반복적 배열구조를 이루는 다수개의 수직 관통구성으로, 설치공(13)을 일체로 더 형성되게 함이 바람직하다.(도면 미설명 부호 B는 체결볼트) 또한, 상기 수직연결바(2)는 소정의 길이를 갖는 직립형태의 봉체 구성으로서, 이러한, 수직연결바(2)는 도 1 또는 도 2로 도시된 바와 같이 그 하단부에 형성된 수평 관체구조의 회동관(21)을 기준으로, 상기 회동관 상부 중앙에 수직구조로 일체화 형성되게 함이 바람직하다.(도면 미설명 부호 211은 측정시침)

이때, 상기 형성되는 수직연결바(2)는 다수개로 분할된 부품구성으로서, 이는 도 1 또는 도 2로 도시된 바와 같이 수직연결바(2)에 형성된 조립돌기(22)와, 결합수단인 조립볼트(23)에 의해 다수개의 가변적 연결관계를 이루며, 조립 형성되는 것이다.

또한, 상기 계측유도부재(3)는 전술한 수직연결바(3)에 도 1또는 도 2로 도시된 바와 같이 억지끼움 구조로 결합 고정되는 원형의 링구조로서, 그 링구조의 계측유도부재(3) 좌,우측 외경부에 상호 대칭되는 한쌍의 돌기구성으로, 도 3으로 도시된 바와 같은 이송유도핀(31)을 일체로 구비시켜 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 변위측정자(4)는 또 다른 하나의 독립적 부품구성을 이루게 되는 것으로, 이에, 이와 같은 변위측정자(4)는 도 1 또는 도 2로 도시된 바와 같은 소정길의 막대 구성으로서, 그 막대구성을 취하는 변위측정자(4)의 일측면에 장착편(41)을 구비되게 하고, 재차 변위측정자(4)의 내측 중앙부에 수평 연장구조를 이루는 소정길이의 요홈 절개구조, 즉 도 3으로 도시된 바와 같은 형태의 레일구성을 갖는 변위계측 유도홀(42)을 형성하며, 재차 상기 변위계측 유도홀(42) 상부측 근접면에 수치가 각인된 변형측정눈금(43)을 더 형성되게 함이 바람직하다.(도면 미설명 부호 P는 장착공)

또한, 상기 수평폭 조절 연결바(5)는 전술한 수직연결바(2)를 설치되는 교량구조에 대응되도록 다단형 직각구조로 가변 연결되게 하는 수단으로서, 이에 이러한 수평 조절 연결바(5)는 도 1 또는 도 4로 도시된 바와 같이 "ㄷ"자 형상을 취하며 좌,우 대칭분할구조로 맞대어진 한쌍의 가변연결대(51)와, 상기 한쌍의 가변연결대(51)의 내측 중앙부를 관통연결하며 풀림 및 조임 작용에 의해 그 연결된 한쌍의 가변연결대(51)를 신축(伸縮)조절되게 하는 폭조절 볼트(52)와, 상기 가변연결대(51)의 일측하단에 사선 경사구조로 결합되는 2단 간격구조의 받침 연결구(53)로 이루어지도록 함이 바람직하다.(도면 미설명 부호 N은 보조연결너트)

따라서, 전술한 바와 같은 일련의 구성을 상호 조립하여 시공 설치토록 함에 있어서는;

도 5로 도시된 바와 같이 통상의 교량 구조물(100)을 그 설치대상으로 하여, 먼저 교량의 지주(101)를 감싸는 형태로 하여, 그 지주(101) 형성 지면에 수평기준대(1)를 안착시킨 후, 체결볼트(B)를 이용, 그 지면상에 수평기준대(1)를 견고히 고정, 설치되도록 한다.

이어, 상기 설치된 수평기준대(1)의 회동연결축(11)에 회동관(21)을 힌지 회동구조로 결합시키고, 연속하여 상기 교량의 지주(101)높이에 대응되도록 분할구성된 수직연결바(2)를 필요한 가변적 길이구성으로 수직 결합시켜, 그 결합된 수직 연결바(2)를 도 1 또는 도 5로 도시된 바와 같이 별도 구비된 고정부재(6)와 고정볼트(61)에 의해 교량 지주(101) 일측 외경에 밀착, 고정되도록 한다.

또한, 이와 같은 상태하에 다단구조를 이루며 넓이를 달리하는 교량의 하판(102)과 상판(103)에 대응되도록 수평폭 조절 연결바(5)를 이용하여, 도 5로 도시된 바와 같이 수직연결바(2)를 직각을 이루는 다단 연결구조로 교량의 상판(103)에 이르기까지 결합시키되, 수직연결바(2) 하단에 형성되는 조립돌기(22)를 수평폭 조절연결바(5)의 보조연결너트(N)를 통과하여 다단으로 기립되게 조립설치되는 회동관(21)의 최상단의 상부에 끼움고정하고, 이와 함께 교량의 상판(103)과 하판(102) 외측면에 변위측정자(4)를 도 5로 도시된 바와 같이 결합되게 하여, 상기 수직 연결바(2)에 결합된 계측유도부재(3)의 이송유도핀(31)을 상기 변위측정자(4)의 변위계측유도홀(42)에 수용 연계되게 결합시킴으로서, 본 발명에 따른 교량 횡방향 변위계측 유도장치를 구현하게 된다.

이때, 상기와 같은 시공 설치 결합관계에 있어, 교량의 상판(103)과 하판(104)은 그 넓이를 달리하며 설치되는 수직연결바(2)의 직각 연결부위의 길이를 불규칙하게 하는 것인바, 이에 상기 수직연결바(2)의 직각 연결수단으로 이용되는 수평폭 조절 연결바(5)는 도 4로 도시된 바와 같이 폭조절 볼트(52)의 풀림 및 조임 작용에 의해 그 연결된 한쌍의 가변연결대(51)를 신축(伸縮)조절되게 하여 그 설치길이를 탄력적으로 설정하게 되는 것이다.

이에, 전술한 바와 같은 일련의 설치관계를 갖는 본 발명에 따른 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치는 시간 흐름에 따른 노후 및 기타 지속적인 외적요인에 의해 교량에 횡방향 변위가 발생될 경우, 그 변위량을 기울임 측정눈금(12)과, 변형측정눈금(43)의 수치 변화에 의해 감지 파악하게 되는 것으로, 이의 작용을 좀더 구체적으로 부연 설명하면;

먼저, 교량 지주(101)의 횡방향 변위로 인해 기울어짐 현상이 발생될 경우, 그 교량지주(101) 외경에 밀착고정된 수직연결바(2)는 수평기준대(1)의 회동연결축(11)에 힌지 결합된 회동관(21)에 의해 그 교량 지주(101)의 기울어짐 만큼 회동되며 기울임 측정 눈금(12)에 의한 수치의 변화로서 교량의 횡방향 변위량을 측정되게 하는 기능을 행하게 되는 것이며;

또 다르게, 넓이를 상호 달리하는 교량의 상판(103) 및 하판(102)에 횡방향 변위가 발생되어 좌,우 어느 한쪽으로 기울어짐 현상이 발생될 경우에 있어서는, 도 3으로 도시된 바와 같이 변위측정자(4)의 변위계측유도홀(42)에 슬라이딩 결합된 계측유도부재(3)의 이송유도핀(31)이 그 변위량 만큼 이송작용을 행하며 변형측정눈금에 의한 수치변화로서 교량 상판 및 하판의 횡방향 변위량을 측정하게 되는 것이다.

이상, 본 발명에 따른 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치는 교량 구조물의 횡방향 변위량을 회동관 및 변위측정자의 측정눈금 표시에 따라 보다 정밀하고 안정적인 형태로 계측가능토록 하여, 그 교량 구조물의 이상 유무를 미세한 부분까지 미연에 감지, 파악되게 함으로서, 사용 안전성을 확보되게 한 것임은 물론, 이러한 안전성 확보에 따라 대형 재난사고로 이어질 수 있는 교량의 붕괴 위험으로 부터 인명과 재산을 보호되게 한 것이며;

또 다르게, 측정눈금 표시에 의한 정밀하고 안정적인 교량 구조물의 변위량 계측기능에 의해 교량 구조물의 안전유무를 미연에 예측가능하도록 하여, 적절한 시기에 맞추어 교량 구조물의 수리 및 보강작업을 실시 가능케 함으로서, 교량의 사용수명 연장 등, 일련의 유지보수 관계를 효율적으로 수행할 수 있도록 한 것으로, 매우 유용한 기대효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 중앙부에 회동연결축(11)과, 기울임 측정눈금(12)이 구비되고, 그 전면에 걸쳐 규칙적이고 반복적 배열형태로 다수개의 설치공(13)을 구비한 "⊃" 형상의 수평기준대(1);

   상기 회동연결축(11)에 힌지 회동구조로 결합되는 회동관(21)과, 봉체 형상으로 형성되어 상기 회동관 (21)상부에 수직구조로 다단으로 조립되어지되, 하단에 형성되는 조립돌기(22)가 수평폭 조절연결바(5)의 보조연결너트(N)를 통해 조립되는 최 상부의 회동관(21)의 상부에 결합고정되는 수직연결바(2);

   상기 수직연결바(2) 외경에 삽입구조로 결합되며, 그 좌,우 양측면에 돌기된 한쌍의 이송유도핀(31)을 일체로 구비한 계측유도부재(3);

   상기 이송유도핀(31)이 슬라이딩 결합되는 독립적 형태의 부품구성으로, 장착편(41)과, 변위계측유도홀(42), 그리고 상기 변위계측유도홀(42) 상부측에 변형측정눈금(43)을 형성한 변위측정자(4);

   상기 수직연결바(2)가 교량구조에 대응될 수 있도록 좌,우 대칭분할구조로 맞대어진 한쌍의 가변연결대(51)와, 상기 한쌍의 가변연결대(52)의 내측 중앙부를 관통연결하며 풀림 및 조임 작용에 의해 그 연결된 한쌍의 가변연결대(52)를 신축(伸縮)조절되게 하는 폭조절 볼트(52)와, 상기 가변연결대(52)의 일측 하단에 사선 경사구조로 결합되는 받침 연결구(53)로 이루어져 다단형 직각구조로 가변 연결되게 하는 수평폭 조절 연결바(5);로 구성됨을 특징으로 하는 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치.
2. 제 1항에 있어서;

   상기 수직연결바(2)는 조립돌기(22)와 조립볼트(23)에 의해 다수개의 가변적 연결관계로 조립 설치됨을 특징으로 하는 교량 횡방향 변위계측 안전진단장치.
3. 삭제

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