KR101479429B1 - Road crack sensor protection apparatus and road ceack monitoring apparatus comprising the protection apparatus - Google Patents

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KR101479429B1
KR101479429B1 KR20130150448A KR20130150448A KR101479429B1 KR 101479429 B1 KR101479429 B1 KR 101479429B1 KR 20130150448 A KR20130150448 A KR 20130150448A KR 20130150448 A KR20130150448 A KR 20130150448A KR 101479429 B1 KR101479429 B1 KR 101479429B1
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장승환
정경채
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중앙대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an apparatus protecting a sensor for sensing a runway crack. The apparatus protecting the sensor for sensing the runway crack according to the present invention, in order to protect the sensor arranged within a paving layer which forms the runway for sensing a crack degree of the paving layer, comprises: a first frame part arranged within the paving layer and forming a first surface coming into contact with particles forming the paving layer; and a second frame part having a second surface formed to have a gap from a center of the first frame part (11) narrower than the first surface in order to prevent the particles forming the paving layer from directly coming into contact with the sensor due to deformation caused by a vertical load applied to the paving layer and forming an insertion recess for housing the sensor between the first surface and the second surface.

Description

주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치 및 이를 포함하는 주행로 균열 모니터링 장치{Road crack sensor protection apparatus and road ceack monitoring apparatus comprising the protection apparatus}Technical Field [0001] The present invention relates to a protection device for a sensor for detecting cracks in a traveling road and a traveling crack monitoring device including the same,

본 발명은 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 활주로 또는 일반 도로와 같은 주행로의 포장층에 파손 또는 균열이 발생하는 것을 정밀하게 센싱할 수 있는 센서의 설치환경의 특성 때문에, 그 센서의 손상이 빈번하게 발생하게 되는데, 이러한 센서의 보호가 가능하고 포장층의 물성변화와 거동에 대한 응답특성이 향상되도록, 구조가 개선된 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a sensor protection device for sensing a crack in a traveling road, and more particularly to a sensor protection device for sensing the occurrence of breakage or cracking in a packing layer of a running path such as a runway or an ordinary road The damage of the sensor frequently occurs due to the characteristics of the sensor. In order to protect the sensor and to improve the response characteristic to the change of physical properties and behavior of the packing layer, ≪ / RTI >

활주로, 혹은 일반 도로와 같은 주행로를 형성하는 포장층에, 파손과 균열이 발생하는 경우, 파손부의 일정 범위를 제거하고 빈 공간에 새로운 보수재료를 타설하게 된다. 이 때, 새롭게 타설된 재료는 시간이 지남에 따라 서서히 경화되며, 경화 과정 중 건조수축과 경화수축이 발생하여 재료 내부 또는 기존 재료와의 계면부에서 영구적인 응력이 발생하게 된다.In the case of breakage or cracking in a package layer forming a runway such as a runway or an ordinary road, a certain range of the damaged portion is removed and a new maintenance material is laid in the empty space. At this time, the newly placed material gradually hardens over time, and drying shrinkage and hardening shrinkage occur during the curing process, resulting in permanent stress in the material or at the interface with the existing material.

또한, 외부 하중(항공기, 차량)과 환경온도 조건 변화에 따른 재료의 거동으로 인해 지속적인 응력이 유발되게 되며, 특히 기존 재료와 상이한 물리적 특성을 지닌 재료를 이용하여 보수를 하는 경우, 발생하는 응력의 정도가 비교적 더 심각하여 조기 파손이 발생할 가능성이 높아진다. In addition, continuous stress is induced by the behavior of materials due to external load (aircraft, vehicle) and environmental temperature condition changes. In particular, when repair is performed by using materials having physical properties different from those of existing materials, And the possibility of premature failure is increased.

이와 같이, 다양한 외부환경 조건들이 보수부의 거동에 영향을 미치므로, 조기 파손과 균열을 예측 및 방지하기 위해 보수부의 거동을 평가하기 위한 모니터링 기법이 필요하며, 이러한 방법을 통해 유지보수부의 내구성능을 증진시킬 필요가 있다. In this way, various external environmental conditions affect the behavior of the maintenance part. Therefore, a monitoring technique is needed to evaluate the behavior of the maintenance part to predict and prevent premature failure and cracking. There is a need to improve.

유지보수 시공 이후 초기 재령(材齡) 기간 동안의 보수부 관리 정도에 따라 내구수명이 결정되기 때문에, 초기 재령부터 재료의 거동을 측정할 수 있는 모니터링 방법이 필요하다. 따라서, 활주로 및 도로포장 유지보수 시공 시 콘크리트 타설 과정 또는 타설 이후 경화된 상태에서 외부 환경에 따른 콘크리트 물성 변화가 발생하는 경우에도, 그 물성 변화를 센싱하는 센서가, 장시간 정밀하게 센싱할 수 있도록 쉽게 손상이나 파손되지 않아야 한다. Since the durability is determined by the degree of maintenance of the maintenance area during the early ages after the maintenance construction, a monitoring method that can measure the behavior of the material from the initial age is needed. Therefore, even when the concrete property changes due to the external environment in the concrete installation process or in the cured state after the installation, when the runway and road pavement maintenance construction is carried out, the sensor for sensing the change of the property is easily It shall not be damaged or destroyed.

그러나, 종래기술에 의하면, 실제 현장에서 광섬유 센서를 이용한 모니터링 시스템을 구축하는 경우, 그 광섬유 센서 모듈을 철근에 부착하거나, 구조물의 외부에 부착하여 고정하는 방법으로 설치했기 때문에 구조물 외부의 변형은 측정 가능하지만 포장 유지보수부의 모니터링 분야에 적용하기에는 다소 부적절한 부분이 있다. However, according to the related art, when a monitoring system using an optical fiber sensor is constructed in an actual site, the optical fiber sensor module is attached to a reinforcing bar or attached to the outside of the structure to fix the outside, It is possible, however, to be somewhat inappropriate to apply to the field of monitoring of the packaging maintenance department.

그리고, 보수부 거동 측정을 위해 노면 위에 센서를 부착하는 경우 외부에 센서가 노출되게 되며, 이러한 경우 센서가 파손될 가능성이 매우 높아진다. 따라서 포장 보수부 모니터링을 위해서는 콘크리트 내부 삽입이 불가피하다. In addition, when the sensor is mounted on the road surface to measure the maintenance part behavior, the sensor is exposed to the outside, and in such a case, the possibility of the sensor being broken becomes very high. Therefore, inserting concrete into concrete is inevitable for monitoring the pavement repair part.

하지만, 광섬유 센서의 경우 외부의 충격에 매우 취약한 특성을 지니므로 아무런 보호구 없이 직접적인 타설이 어려운 실정이다. 도 1에 잘 도시된 바와 같이, 기존의 매설형 광섬유 센서(101)들의 경우 광섬유 파손을 방지하기 위해 금속으로 이루어진 일체형 보호구(102)를 사용하였지만, 이러한 경우 콘크리트(103)의 거동으로 인해 발생하는 변형, 혹은 응력이 그대로 센서(101)에 전달되지 않고 보호구에 상당한 양이 걸리게 되므로 정확한 측정을 방해하게 된다. However, since the optical fiber sensor is very vulnerable to external impact, it is difficult to directly install the sensor without any protection. As shown in FIG. 1, in the case of the conventional buried optical fiber sensors 101, the integral type protector 102 made of metal is used to prevent damage to the optical fiber. In this case, Deformation or stress is not directly transmitted to the sensor 101, but a considerable amount of the protector is caught, which precludes accurate measurement.

또한, 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 콘크리트(103)의 변형에 따른 응력이 보호구에 직접적으로 전달됨에 따라 그 보호구(102) 및 광섬유 센서(101)가 손상 또는 파손되고, 결국 콘트리트 거동을 정밀하게 측정할 수 없는 결과를 초래하였다. 2, the stress due to the deformation of the concrete 103 is directly transmitted to the protector 102, so that the protector 102 and the optical fiber sensor 101 are damaged or damaged. As a result, Resulting in unmeasurable results.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 주행로를 형성시키는 포장층의 물성 변화 및 균열 등을 정밀하게 센싱할 수 있게 하고, 그 센싱을 위한 센서의 손상 또는 파손을 현저히 억제시킬 수 있는 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치를 제공하고자 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a sensor module, which can precisely sense property changes and cracks of a packing layer for forming a traveling path, And to provide a protection device for a sensor for crack sensing on the road which can remarkably suppress breakage.

상기 목적을 달성하기 위한 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치는, 주행로를 형성시키는 포장층의 균열 정도를 센싱하기 위하여 그 포장층 내에 배치되는 센서를, 보호하기 위한 것으로, 상기 포장층 내에 배치되고 상기 포장층을 형성하는 입자와 접촉되는 제1외면이 형성되어 있는 제1프레임부; 및 상기 포장층에 가해지는 수직 하중에 의한 변형으로 그 포장층을 형성하는 입자가 상기 센서에 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 바디부의 중심과의 간격을 제1외면보다 더 좁게 형성시키는 제2외면을 구비하고, 상기 제1외면과 제2외면 사이에 상기 센서가 수용될 수 있는 삽입홈이 형성되어 있는 제2프레임부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. To achieve the above object, a sensor protection device for a traveling path crack sensing is provided for protecting a sensor disposed in a packaging layer for sensing a degree of cracking of a packing layer forming a traveling path, A first frame portion disposed with a first outer surface formed in contact with the particles forming the packaging layer; And a spacer which is formed to be narrower than the first outer surface so as to prevent the particles forming the packing layer from being in direct contact with the sensor due to a deformation caused by a vertical load applied to the packing layer, And a second frame part having an outer surface formed between the first outer surface and the second outer surface, the second frame part having an insertion groove for receiving the sensor.

상기 센서는 광섬유 센서이고, 상기 제1프레임부와 제2프레임부 사이에 환 형상으로 형성되며, 상기 광섬유 센서는 상기 삽입홈을 통해 상기 제2프레임부에 권회되는 것이 바람직하다. Preferably, the sensor is an optical fiber sensor and is formed in an annular shape between the first frame part and the second frame part, and the optical fiber sensor is wound on the second frame part through the insertion groove.

상기 제1프레임부와 제2프레임부는, 중심에 상기 포장층을 형성하는 입자의 충진을 가능하게 하고, 전체 부피 및 질량을 감소시켜 각 프레임부에 의한 하중 효과(load effect)를 완화하여 측정 데이터의 신뢰성을 높이기 위한 관통공을 구비하는 것이 바람직하다. The first frame part and the second frame part enable the filling of the particles forming the packing layer at the center and reduce the total volume and mass so as to alleviate the load effect caused by each frame part, It is preferable to provide a through hole for enhancing the reliability.

본 발명은, 상기 관통공의 형성으로 저하된 상기 제1프레임부와 제2프레임부의 강도를 보강할 수 있도록, 상기 제1프레임부와 제2프레임부들 중 어느 하나에 설치되되 상기 관통공을 가로 질러 설치되는 보강리브;를 더 구비하는 것이 바람직하다. The present invention is characterized in that it is provided to one of the first frame part and the second frame part so as to reinforce the strength of the first frame part and the second frame part which is lowered by the formation of the through hole, And a reinforcing rib which is installed in a staggered manner.

상기 포장층은, 폴리머 콘크리트 재질에 의해 형성되고, 상기 제1프레임부와 제2프레임부는 상기 포장층과 동일한 변형 물성을 가지는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. Preferably, the packaging layer is formed of a polymer concrete material, and the first frame portion and the second frame portion are formed of a material having the same deformability as the packaging layer.

상기 목적을 달성하기 위한 주행로 균열 모니터링 장치는 상술한 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치를 포함하여 이루어진 센서 보호부; 상기 센서 보호부의 삽입홈에 설치된 센서를 포함하여 이루어진 센싱부; 및 상기 센서에 의해 감지된 신호에 기초하여 상기 포장층의 균열 정도를 진단하는 진단부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a running path crack monitoring apparatus includes a sensor protecting unit including a sensor protecting apparatus for running path crack sensing; A sensing unit including a sensor installed in an insertion groove of the sensor protection unit; And a diagnostic unit for diagnosing a degree of cracking of the package layer based on a signal sensed by the sensor.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치는, 주행로를 형성시키는 포장층 내에 배치되어 그 포장층의 균열 정도를 센싱하는 센서에 수직 하중이 직접적으로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 구성됨으로써, 센서의 손상 또는 파손을 억제하여 오랫동안 주행로 균열 정도를 정밀하게 모니터링할 수 있게 하는 장점을 도출한다. The protection device for a sensor for running path cracking according to the present invention having the above-described structure is arranged in a packing layer for forming a traveling path, and a vertical load is directly transmitted to a sensor for sensing a cracking degree of the packing layer So that damage or breakage of the sensor can be suppressed and the degree of cracking of the traveling road can be precisely monitored for a long time.

도 1은 종래기술에 의한 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치에 대한 설치상태를 보인 단면도.
도 2는 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치에 대한 사시도.
도 4는 도 3의 Ⅳ- Ⅳ 단면도.
도 5는 본 발명 일실시예가 설치되는 주행로의 균열 상태를 보인 사시도.
도 6은 도 5의 균열 부분을 제거한 상태를 보인 사시도.
도 7은 도 6의 제거된 부분에 제1보수층이 형성된 상태를 보인 사시도.
도 8은 도 7의 제1보수층 위에 본 발명의 일실시예가 설치된 상태를 보인 사시도.
도 9는 도 8과 같이 본 발명 일실시예가 설치된 상태에서 제2보수층이 형성된 상태를 보인 사시도.
도 10은 도 9의 Ⅹ- Ⅹ 단면도.
도 11은 본 발명 일실시예의 변형 상태를 보인 동작상태도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치에 대한 사시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mounting state of a protection device of a sensor for running path crack sensing according to a related art; FIG.
2 is a view for explaining a problem of the prior art.
3 is a perspective view of a sensor protection device for running road crack sensing according to an embodiment of the present invention.
4 is a sectional view taken along the line IV-IV in Fig. 3;
5 is a perspective view showing a cracked state of a running path on which an embodiment of the present invention is installed;
6 is a perspective view showing a state in which a crack portion of FIG. 5 is removed.
FIG. 7 is a perspective view showing a state where a first reflective layer is formed on the removed portion of FIG. 6; FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which an embodiment of the present invention is installed on the first repair layer of FIG. 7; FIG.
FIG. 9 is a perspective view showing a state in which a second reflective layer is formed in a state in which an embodiment of the present invention is installed as shown in FIG. 8. FIG.
10 is a sectional view taken along the line X-X of Fig.
11 is an operational state diagram showing a modified state of an embodiment of the present invention.
12 is a perspective view of a protection device for a sensor for traveling road cracking according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a sensor protection apparatus for a traveling path crack sensing according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치에 대한 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ- Ⅳ 단면도이며, 도 5는 본 발명 일실시예가 설치되는 주행로의 균열 상태를 보인 사시도이며, 도 6은 도 5의 균열 부분을 제거한 상태를 보인 사시도이며, 도 7은 도 6의 제거된 부분에 제1보수층이 형성된 상태를 보인 사시도이며, 도 8은 도 7의 제1보수층 위에 본 발명의 일실시예가 설치된 상태를 보인 사시도이며, 도 9는 도 8과 같이 본 발명 일실시예가 설치된 상태에서 제2보수층이 형성된 상태를 보인 사시도이며, 도 10은 도 9의 Ⅹ- Ⅹ 단면도이며, 도 11은 본 발명 일실시예의 변형 상태를 보인 동작상태도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a crack portion of FIG. 5 is removed, FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a first maintenance layer is formed on a removed portion of FIG. 6, and FIG. FIG. 9 is a perspective view showing a state in which a second repair layer is formed in a state that the embodiment of the present invention is installed as shown in FIG. 8, and FIG. FIG. 11 is an operational state diagram showing a modified state of the embodiment of the present invention. FIG.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치(1)는, 주행로를 형성시키는 포장층(30)의 균열 정도를 센싱하기 위하여 그 포장층(30) 내에 배치되는 센서(20)를, 보호하기 위한 것으로, 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)를 포함하여 이루어진다. As shown in these drawings, the protection device 1 for sensors for running path cracking according to the present invention has a packing layer 30 for sensing the degree of cracking of the packing layer 30 forming the traveling path, And includes a first frame portion 11 and a second frame portion 12. The first frame portion 11 and the second frame portion 12 are provided on the first frame portion 11 and the second frame portion 12, respectively.

상기 제1프레임부(11)는, 상기 포장층(30) 내에 배치되고 상기 포장층(30)을 형성하는 입자와 접촉되는 제1외면(11a)이 형성되어 있다. 상기 포장층(30)은, 예컨대 도로 포장에 사용되는 콘트리트 입자 또는 폴리머 콘트리트 입자로 이루어진 층을 의미하며, 최초 도로를 형성하는 포장층(30) 뿐만 아니라 이후 균열에 의해 타설되는 보수층(31;도7,32;도9)을 포함한다. The first frame portion 11 has a first outer surface 11a disposed in the package layer 30 and in contact with the particles forming the package layer 30. The packaging layer 30 is a layer made of concrete particles or polymer concrete particles used for road pavement, for example, and includes not only a packaging layer 30 forming a first road but also a repair layer 31 7, 32; FIG. 9).

즉, 도 5 내지 도 9에 잘 도시된 바와 같이, 최초 포장층(30)의 형성 이후 그 포장층(30)에 균열이 발생하여 보수공사가 요구되는 경우에 본 발명의 일실시예(1)의 설치를 통해 포장층(30)의 균열 정도를 지속적으로 모니터링할 수 있는 시스템 구축이 필요하게 된다. 이러한 시스템의 구축시에, 최초 포장층(30)의 균열 부위를 제거하고 그 균열 부위에 제1보수층(31)(도 7 참조) 및 제2보수층(32)(도 9 참조)이 형성되는데, 상기 포장층(30)은 이러한 제1보수층(31) 및 제2보수층(32)을 포함하는 의미이다. 5 to 9, when cracks are generated in the packaging layer 30 after the formation of the initial packaging layer 30 and repair work is required, It is necessary to construct a system capable of continuously monitoring the degree of cracking of the package layer 30 through the installation of the package. 7) and the second repair layer 32 (see FIG. 9) are formed on the cracks of the first package layer 30, The packaging layer 30 includes the first repair layer 31 and the second repair layer 32.

한편, 본 발명의 일실시예는 상기와 같이 포장층(30)의 균열 발생시에만 설치되는 것이 아니라, 최초 주행로의 형성을 위한 포장층(30)의 형성시에도 설치될 수 있음은 물론이다. It should be noted that one embodiment of the present invention can be installed not only at the time of cracking of the packaging layer 30 but also at the time of forming the packaging layer 30 for forming the first traveling path.

상기 제2프레임부(12)는, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 제1프레임부(11)의 중심과의 간격을 상기 제1외면(11a)보다 더 좁게 형성시키는 제2외면(12a)을 구비하고, 상기 제1외면(11a)과 제2외면(12a) 사이에 삽입홈(13)을 형성시킨다. 즉, 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)가 단차진 형상을 가짐으로써, 상기 제1외면(11a)과 제2외면(12a) 사이에 상기 삽입홈(13)이 형성되는 것이다. 상기 삽입홈(13)에는, 가상선으로 도시된 바와 같이, 센서(20)가 설치된다. 4, the second frame part 12 has a second outer surface 12a (see FIG. 4) for forming a gap between the second frame part 12 and the center of the first frame part 11 to be narrower than the first outer surface 11a And an insertion groove 13 is formed between the first outer surface 11a and the second outer surface 12a. That is, since the first frame portion 11 and the second frame portion 12 have a stepped shape, the insertion groove 13 is formed between the first outer surface 11a and the second outer surface 12a . In the insertion groove 13, a sensor 20 is provided as indicated by a virtual line.

상기 센서(20)는, 상기 삽입홈(13)에 설치될 수 있는 다양한 종류의 센서가 채용될 수 있으나, 본 발명의 구현예에서는 광섬유 센서(20)가 채용되었다. 상기 광섬유 센서(20)는 상기 삽입홈(13)을 통해 상기 제2프레임부(12)를 감싸는 형태로 설치된다. The sensor 20 may employ various types of sensors that can be installed in the insertion groove 13, but in the embodiment of the present invention, the optical fiber sensor 20 is employed. The optical fiber sensor 20 is installed to surround the second frame part 12 through the insertion groove 13.

이러한 제2프레임부(12)는, 도 10과 같이 설치되는 설치환경의 특성상, 주행로의 상면을 통해 하측으로 인가된 수직 하중이 상기 제1프레임부(11)를 통해 전달되는데, 상기 제1프레임부(11)와의 사이에 형성된 삽입홈(13)에 상기 센서(20)가 설치될 수 있도록 함으로써, 도 11과 같이 수직 하중에 의한 변형이 발생한다 하더라도 상기 센서(20)에 수직 하중이 직접적으로 전달되는 것을 방지할 수 있게 한다. 10, the vertical load applied to the lower portion of the second frame portion 12 through the upper surface of the traveling path is transmitted through the first frame portion 11, Since the sensor 20 can be installed in the insertion groove 13 formed between the frame 20 and the frame 11, even if the sensor 20 is deformed by the vertical load as shown in FIG. 11, As shown in Fig.

특히, 상기 센서(20)가 광섬유 센서와 같이 외부 하중에 의해 쉽게 파손될 수 있는 타입이 채용된 경우에, 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)의 구조에서 기인한 장점은 더욱 부각된다. Particularly, in the case where a type in which the sensor 20 can be easily broken by an external load such as an optical fiber sensor is adopted, the advantages resulting from the structure of the first frame part 11 and the second frame part 12 More.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치(1)는, 주행로를 형성시키는 포장층(30) 내에 배치되어 그 포장층(30)의 변형량 및 균열 정도를 센싱하는 센서(20)에 수직 하중이 직접적으로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 구성됨으로써, 센서(20)의 손상 또는 파손을 억제하여 오랫동안 주행로 변형량 및 균열 정도를 정밀하게 모니터링할 수 있게 하는 장점을 도출한다. The protection device 1 for a sensor for running path cracking according to an embodiment of the present invention having the above-described structure is disposed in a packing layer 30 forming a traveling path, It is possible to prevent the vertical load from being directly transmitted to the sensor 20 that senses the amount of deformation and the degree of cracking, thereby preventing damage or breakage of the sensor 20 and precisely monitoring the degree of deformation and cracking of the traveling road for a long time The advantage of doing so is derived.

한편, 상기 삽입홈(13)은, 센서(20)의 종류에 따라 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12) 사이에 국부적으로 형성되는 것도 가능하나, 본 실시예에서는 얇고 길게 형성된 광섬유 센서(20)가 채용됨으로써, 그 광섬유 센서(20)의 권회가 가능하도록, 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12) 사이에 환 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. The insertion groove 13 may be formed locally between the first frame portion 11 and the second frame portion 12 depending on the type of the sensor 20. In the present embodiment, It is preferable that the formed optical fiber sensor 20 is formed in an annular shape between the first frame portion 11 and the second frame portion 12 so that the optical fiber sensor 20 can be wound.

도 11에 잘 도시된 바와 같이, 활주로 또는 도로와 같은 주행로는 수직 하중에 의한 영향이 크다 할 것이다. 도시된 그림은, 수직 하중이 균일하지 않게 적용되는 예시일 뿐, 예컨대 지반의 침하 등으로 심각하게 포장층(30)의 변형 및 균열이 초래되는 경우도 있다. As best shown in Fig. 11, a runway or a roadway, such as a road, will have a large influence by a vertical load. The illustrated figure is only an example in which the vertical load is not uniformly applied. For example, the deformation and cracking of the package layer 30 may be caused by the settlement of the ground.

이러한 포장층(30)의 상하 균열시(도 2 참조)에, 광섬유 센서(20)가 하중 작용에 의하여 쉽게 손상 또는 파손된다. 본 발명의 일실시예는 이러한 문제점을 극복할 수 있는 것이다.The optical fiber sensor 20 is easily damaged or broken by the action of the load when the packing layer 30 is cracked in the vertical direction (see Fig. 2). An embodiment of the present invention can overcome this problem.

즉, 본 발명의 일실시예에 의하면, 유지보수 후 활주로 서비스 기간뿐만 아니라 재료 타설 시 센서의 grating된 부분에 직접적인 하중이 걸리는 것을 방지하고, 외부 하중으로 인한 골재와의 접촉으로 인해 grating된 부분만 국부적으로 변형하는 것이 아니라 센서의 coating된 다른 부분과 함께 거동하도록 하여 grating된 부분의 파손가능성을 줄이고, 센서(20)를 환 형태로 삽입홈(13)에 설치함으로써 센서(2)를 전체적으로 보호하여 센서의 내구성능을 증진시킬 수 있게 된다. In other words, according to the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the direct load from being applied to the grating portion of the sensor when the material is laid, as well as the runway service period after maintenance, It is possible to reduce the possibility of breakage of the grating portion by making it move with other coated portions of the sensor instead of locally deforming and by installing the sensor 20 in the insertion groove 13 in the annular groove 13 to protect the sensor 2 as a whole The durability performance of the sensor can be improved.

여기서, 본 발명의 일실시예 또한 포장층(30) 내에 설치되는 환경적인 특성상 그 포장층(30)의 변형에 전혀 영향을 받지 않는 것은 아니다. 즉, 포장층(30)의 열적 팽창 및 수축 등에 의하여 상기 삽입홈(13) 내에 설치되는 광섬유 센서(20)가 그 포장층(30)을 형성하는 입자에 접촉하게 되는데, 이러한 접촉은 위에서 설명한 수직 변형에 의한 것이 아니라, 횡방향 변형에 의한 것이라서 그 입자와 함께 면접촉을 최대한 유지한 상태에서 이루어진다.Here, the embodiment of the present invention is also not affected by the deformation of the packaging layer 30 due to the environmental characteristic provided in the packaging layer 30. That is, the optical fiber sensor 20 installed in the insertion groove 13 comes into contact with the particles forming the package layer 30 due to thermal expansion and contraction of the package layer 30, This is done not by deformation but by lateral deformation, so that surface contact with the particles is maintained as much as possible.

결국, 횡압력이 상기 광섬유 센서(20)의 어느 일측에 대하여 국부적으로 작용하는 것이 아니기 때문에, 광섬유 센서(20) 전체에 분산되게 작용됨에 따라, 횡압력으로 인해 상기 광섬유 센서(20)가 쉽게 손상 또는 파손되지 않으며, 오히려 측면으로 센서(20)와 재료의 접촉 정도를 향상시켜 재료의 변형 측정이 더욱 용이해진다. As a result, since the lateral pressure does not act locally on any one side of the optical fiber sensor 20, the optical fiber sensor 20 is easily dispersed in the entire optical fiber sensor 20, Rather, it improves the degree of contact between the sensor 20 and the material on the side, thereby facilitating deformation measurement of the material.

본 발명의 일실시예는, 상술한 바와 같이, 포장층(30) 내에 설치되는 광섬유 센서(20)를 충실히 보호할 수 있게 하는 장점에 더하여, 그 포장층(30)의 변형 정도를 민감하게 반영할 수 있는 구조를 가진다. 즉, 본 발명의 일실시예는, 프레임(11,12)으로 인한 하중 효과(load effect)를 줄여 광섬유 센서(20)의 원래의 기능인 포장층(30) 균열 정도를 정밀하게 센싱하는 기능이 최대한 원활하게 발휘될 수 있도록, 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)의 중심에, 도 3 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 포장층(30)을 형성하는 입자의 충진을 가능하게 하는 관통공(14)이 형성되어 있다.The embodiment of the present invention sensitively reflects the degree of deformation of the packaging layer 30 in addition to the advantage that the optical fiber sensor 20 provided in the packaging layer 30 can be faithfully protected as described above It has a structure that can be done. That is, according to one embodiment of the present invention, the load effect due to the frames 11 and 12 is reduced, and the function of precisely sensing the cracking degree of the packaging layer 30, which is the original function of the optical fiber sensor 20, 3 and 4, at the center of the first frame part 11 and the second frame part 12, the particles of the particles forming the packaging layer 30 A through hole (14) for filling is formed.

즉, 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)의 중심이 채워져 있는 비교실시예에 의하면, 상기 포장층(30)의 변형 정도를 그대로 센서(20) 측에 정밀하게 전달하지 못하고 그 포장층(30)에 가해진 응력에 대한 반발 작용으로, 예컨대 센싱부에서 측정된 상기 포장층(30)의 변형 정도를 축소시켜 상기 센서(20) 측에 전달되게 한다.That is, according to the comparative example in which the centers of the first frame part 11 and the second frame part 12 are filled, the degree of deformation of the packaging layer 30 is not accurately transmitted to the sensor 20 side For example, the degree of deformation of the package layer 30 measured at the sensing part is reduced and transmitted to the sensor 20 side.

이러한 단점을 최소화시킬 수 있도록, 본 실시예는, 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)의 중심에 관통공(14)을 형성시키고, 상기 관통공(14)에 포장층(30)을 형성하는 입자가 충진될 수 있게 한다.In order to minimize such disadvantage, the present embodiment is characterized in that a through hole 14 is formed in the center of the first frame part 11 and the second frame part 12, (30). ≪ / RTI >

그리고, 본 실시예는, 상기 포장층(30)의 변형 정도를 더욱 정밀하게 센싱할 수 있도록, 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)를, 상기 포장층(30)을 형성하는 입자와 동일한 변형 물성을 갖는 재질로 형성시킴으로써, 그 포장층(30)과 함께 외부 압력에 따라 동일한 변형을 일으키도록 구성되어 있다. The present embodiment is characterized in that the first frame portion 11 and the second frame portion 12 are bonded to the packaging layer 30 in such a manner that the packaging layer 30 can be more accurately sensed And is formed of a material having the same strain property as that of the particles to be formed, so that the same deformation as the external pressure together with the packing layer 30 is caused.

그러나, 상기 동일한 변형 물성이라 함은, 상기 포장층(30)과 함께 변형이 이루어지되, 그 포장층(30)의 강성보다 크지 않은 물성을 가지는 것을 의미하는 것으로, 포장층(30)의 강성보다 작은 값을 가지는 재질이라 하더라도 강성이 유사한 이상, 포장층(30)의 변형에 대한 상대 비율을 센싱값에 반영함으로써 정밀한 센싱이 가능하기 때문에, 포장층(30)의 강성보다 크지 않은 동일 또는 유사한 물성(예를 들어, 일반적인 플라스틱 재질)을 모두 포함하는 의미라 할 것이다. However, the same deformation property means that the deformation property is not greater than the rigidity of the packaging layer 30, which is deformed together with the packaging layer 30, Even if a material having a small value is used, the rigidity of the package layer 30 can be precisely sensed by reflecting the relative ratio of the package layer 30 to the deformation to the sensing value, (E. G., General plastic material). ≪ / RTI >

한편, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치에 대한 사시도이다. 12 is a perspective view of a protection device for a sensor for traveling road cracking according to another embodiment of the present invention.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예는, 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)들 중 어느 하나에 설치되되 상기 관통공(14)을 가로 질러 설치되는 보강리브(15)를 구비한다.As shown in this drawing, the present embodiment is characterized in that a reinforcing rib (not shown) provided in any one of the first frame portion 11 and the second frame portion 12 and installed across the through hole 14 15).

이러한 실시예에 의하면, 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)의 중심에 관통공(14)이 형성됨으로써 저하된 구조강성을 보강할 수 있는 장점이 기대된다. According to this embodiment, the through holes 14 are formed at the centers of the first frame portion 11 and the second frame portion 12, which is expected to enhance the reduced structural rigidity.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 주행로 균열 정도 센싱을 위한 센서의 보호 장치(1)는, 결국 원격으로 주행로 균열 정도를 정밀하게 측정할 수 있게 한다.As described above, the sensor protection device 1 for sensing the traveling path cracking degree according to the embodiment of the present invention enables to precisely measure the traveling path cracking degree remotely.

즉, 주행로 균열을 진단하기 위한 모니터링 장치는, 본 실시예에 따른 보호 장치(1)를 포함하여 이루어진 센서 보호부와, 상기 센서 보호부의 삽입홈(13)에 설치된 센서(20)를 포함하여 이루어진 센싱부; 및 상기 센서(20)에 의해 감지된 신호에 기초하여 상기 포장층(30)의 균열 정도를 진단하는 진단부;를 포함하여 이루어져서, 센서(20)의 파손 없이 오랫동안 정밀하게 포장층(30)의 변형 및 균열을 모니터링할 수 있는 장점을 가진다. That is, the monitoring apparatus for diagnosing the traveling path crack includes a sensor protection unit including the protection device 1 according to the present embodiment and a sensor 20 installed in the insertion groove 13 of the sensor protection unit ; And a diagnostic unit for diagnosing the degree of cracking of the packaging layer 30 based on a signal sensed by the sensor 20. The sensor 20 can be accurately and precisely measured for a long time without breakage of the sensor 20, Deformation, and cracks.

이상, 본 발명에 대한 바람직한 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며 본 발명 속하는 기술분야에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있음은 자명하다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Do.

1: 보호 장치 11:제1프레임부
11a:제1외면 12:제2프레임부
12a:제2외면 13:삽입홈
14:관통공 20:센서
30:포장층 31:제1보수층
32:제2보수층1: Protective device 11: First frame part
11a: first outer surface 12: second frame part
12a: second outer surface 13: insertion groove
14: Through hole 20: Sensor
30: Packing layer 31: First reflective layer
32: Second Conservative Layer

Claims (6)

주행로를 형성시키는 포장층(30)의 변형 및 균열 정도를 센싱하기 위하여 그 포장층(30) 내에 배치되는 센서(20)를, 보호하기 위한 것으로,
상기 포장층(30) 내에 배치되고 상기 포장층(30)을 형성하는 입자와 접촉되는 제1외면(11a)이 형성되어 있는 제1프레임부(11); 및
상기 포장층(30)에 가해지는 수직 하중에 의한 변형으로 그 포장층(30)을 형성하는 입자가 상기 센서(20)에 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 제1프레임부(11)의 중심과의 간격을 제1외면(11a)보다 더 좁게 형성시키는 제2외면(12a)을 구비하고, 상기 제1외면(11a)과 제2외면(12a) 사이에 상기 센서(20)가 수용될 수 있는 삽입홈(13)이 형성되어 있는 제2프레임부(12);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치. For protecting the sensor (20) disposed in the packaging layer (30) to sense the deformation and the degree of cracking of the packaging layer (30) forming the traveling path,
A first frame section (11) disposed in the packaging layer (30) and having a first outer surface (11a) formed in contact with the particles forming the packaging layer (30); And
The first frame portion 11 and the second frame portion 11 are formed so as to prevent the particles forming the package layer 30 from being in direct contact with the sensor 20 due to the deformation caused by the vertical load applied to the packaging layer 30. [ And a second outer surface 12a which is spaced from the first outer surface 11a and narrower than the first outer surface 11a so that the sensor 20 is received between the first outer surface 11a and the second outer surface 12a And a second frame portion (12) on which the insertion groove (13) is formed. 제1항에 있어서,
상기 센서(20)는 광섬유 센서이고,
상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12) 사이에 환 형상으로 형성되며,
상기 광섬유 센서(20)는 상기 삽입홈(13)을 통해 상기 제2프레임부(12)에 권회되는 것을 특징으로 하는 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치. The method according to claim 1,
The sensor 20 is an optical fiber sensor,
The first frame part 11 and the second frame part 12 are formed in an annular shape between the first frame part 11 and the second frame part 12,
Wherein the optical fiber sensor (20) is wound on the second frame part (12) through the insertion groove (13). 제1항에 있어서,
상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)는, 중심에 상기 포장층(30)을 형성하는 입자의 충진을 가능하게 하고, 전체 부피 및 질량을 감소시켜 각 프레임부에 의한 하중 효과(load effect)를 완화하여 측정 데이터의 신뢰성을 높이기 위한 관통공(14)을 구비하는 것을 특징으로 하는 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치.The method according to claim 1,
The first frame part 11 and the second frame part 12 enable the filling of the particles forming the packaging layer 30 at the center and reduce the total volume and mass so that the load And a through hole (14) for relieving a load effect and increasing the reliability of measurement data. 제3항에 있어서,
상기 관통공(14)의 형성으로 저하된 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)의 구조강성을 보강할 수 있도록, 상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)들 중 어느 하나에 설치되되 상기 관통공(14)을 가로 질러 설치되는 보강리브(15);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치. The method of claim 3,
In order to reinforce the structural rigidity of the first frame part 11 and the second frame part 12 which are lowered by the formation of the through holes 14, the first frame part 11 and the second frame part 12 And a reinforcing rib (15) installed on any one of the through holes (12) and installed across the through holes (14). 제1항에 있어서,
상기 포장층(30)은, 폴리머 콘크리트 재질에 의해 형성되고,
상기 제1프레임부(11)와 제2프레임부(12)는 상기 포장층(30)과 동일한 변형 물성을 가지는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 주행로 균열 센싱을 위한 센서의 보호 장치.The method according to claim 1,
The packaging layer 30 is formed of a polymer concrete material,
Wherein the first frame part (11) and the second frame part (12) are made of a material having the same deformability as the packing layer (30). 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 보호 장치(1)를 포함하여 이루어진 센서 보호부;
상기 센서 보호부의 삽입홈(13)에 설치된 센서(20)를 포함하여 이루어진 센싱부; 및
상기 센서(20)에 의해 감지된 신호에 기초하여 상기 포장층(30)의 균열 정도를 진단하는 진단부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행로 균열 모니터링 장치.A sensor protection device comprising a protection device (1) according to any one of claims 1 to 5;
A sensing unit including a sensor 20 installed in the insertion groove 13 of the sensor protection unit; And
And a diagnostic unit for diagnosing a degree of cracking of the packaging layer (30) based on a signal detected by the sensor (20).
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