KR102044959B1 - Concrete constructions crack displacement measurement equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건축물의 벽이나 바닥 또는 천장 구조체에 발생한 미세한 균열폭이나 그 균열폭의 변화를 측정하기 위한 콘크리트 구조물 균열 변위량 측정기에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete structure crack displacement measuring device for measuring the minute crack width or change in the crack width of the wall or floor or ceiling structure of the building.
일반적으로 건축물이나 옹벽 등의 콘크리트 구조물의 안전도를 체크하기 위한 방법으로 콘크리트 구조물의 균열부위의 변화를 주기적으로 측정되는데, 이때 사용되는 계측기의 정확도는 건축물 안전진단에 상당한 영향을 미치게 된다.In general, as a method for checking the safety of concrete structures, such as buildings or retaining walls, the change of the cracked portion of the concrete structure is periodically measured, and the accuracy of the measuring instrument used at this time has a significant effect on the building safety diagnosis.
따라서 지금까지 개발되어 사용되는 계측기는, 균열이 이루어져서 진행되는 지점에 눈금자를 형성한 게이지를 설치하여 눈금자 접점부위의 이동 수치를 읽어내거나 버니아켈리퍼스 등의 또다른 측정자를 이용하여 눈금자의 변위량을 계측하거나, 터널 벽체 내부에 센서를 부착하여 발생된 변위를 측정하여 감시하는 방법을 사용하였다.Therefore, the instrument developed and used so far is to install a gauge that forms a ruler at the point where the crack is formed, and to read the movement value of the ruler contact part or to measure the displacement of the ruler by using another measurer such as Bernia calipers. A method of measuring or monitoring the displacement generated by attaching a sensor inside the tunnel wall was used.
그러나 종래의 터널의 내공변위를 자동으로 계측하기 위해 설치되는 센서들은 전기저항식이나 진동현식 원리로 변위를 계측하게 되는데, 이러한 센서는 온도나 습도에 민감하고 진동이나 전자파에 의한 간섭으로 오동작을 일으킬 우려가 있어 자동계측의 목적을 충족시킬 수 없고 무엇보다 계측에 계측자의 숙련을 필요로하여 숙련도와 주관에 따른 계측오차가 심하게 차이나는 등 계측기로서의 그 기능을 다하지 못하는 문제점이 있다.However, the sensors installed to automatically measure the internal displacement of tunnels measure displacement by the principle of electric resistance or vibration expression. These sensors are sensitive to temperature and humidity and cause malfunctions due to vibration or electromagnetic waves. There is a concern that the purpose of automatic measurement cannot be met, and above all, the skill of the operator is required for measurement, and the measurement error is severely different depending on skill and subjectivity.
여기서 발전한 것으로 전기식 출력장치를 이용한 전기식 변위센서가 개발되어 누구나 측정이 용이하도록 한 것이 있으나, 이 또한 슬라이더형 전기식 포텐티오(POTENTIO)센서를 사용 하므로서 케이블 선로저항과 습기 등의 주변환경에 따른 영향에 민감하여 정확한 측정값을 얻어내는데 많은 문제가 있을 뿐만 아니라 포텐티오센서센서와 전기적인 신호를 일어키는 변위봉이 인장이나 압축이 발생할 때 고장을 일으켜서 제구실을 못하게 되는 등 많은 문제점이 있었다.The electric displacement sensor using the electric output device has been developed to make it easy for anyone to measure, but this also uses the slider type electric potentio sensor, so it is not affected by the influence of the surrounding environment such as cable line resistance and moisture. In addition, there are many problems in obtaining accurate measured values, as well as many problems such as the potentiometer sensor and the displacement rod generating an electrical signal, causing failure when tension or compression occurs.
이에 선 발명되어 실시되고 있는 변위량 측정기에 대한 특허문헌을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the patent literature for the displacement measuring device is invented and implemented as follows.
본 발명은 비전문가들도 구조물, 특히 콘크리트 구조물에 발생된 균열에 대해 내구성 저하를 방지하고 중요한 구조적 균열의 경우 급격한 증가 또는 변화에 대해 특별한 기계 없이 육안으로 파악하여 선제적으로 균열이나 구조적인 문제에 대해 사전에 파악하여 대응 하도록 함에 그 목적이 있다. The present invention prevents non-experts from deteriorating durability against cracks generated in structures, especially concrete structures, and visually identify cracks or structural problems without any special machine for sudden increase or change in case of critical structural cracks. Its purpose is to identify and respond in advance.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자, 콘크리트구조물 균열 변위량을 측정하는 측정기에 있어서,The present invention, in order to solve the above problems, in the measuring device for measuring the crack displacement of the concrete structure,
계측바늘중심축을 구성한 메인플레이트와; 상기 메인플레이트와 한 조를 이루어 콘크리트구조물의 균열부위를 경계로 서로 다른 측에 인접하도록 설치하는 안내부을 구성한 유동플레이트와; 상기 메인플레이트의 계측바늘중심축에 축공을 결합하며 유동플레이트의 안내부에 결합하는 작용부을 구성하고 축공을 기준으로 작용부 반대측에 길게 지시부를 갖는 계측바늘과; 상기 메인플레이트의 계측바늘중심축을 중심으로 원호상으로 계측눈금을 형성한 스케일판과; 상기 메인플레이트와 유동플레이트를 콘크리트구조물에 고정결합하는 락볼트와; 상기 스케일판의 계측눈금의 기준점과 계측바늘의 지시부를 일치시켜 스케일판을 메인플레이트에 고정결합하는 스케일판고정수단으로 콘크리트 구조물 균열 변위량 측정기를 구성하여, 콘크리트구조물의 균열부위를 경계로 서로 다른 측에 계측바늘중심축을 구성한 메인플레이트와 계측바늘의 작용부에 결합되어 계측바늘을 회동시키는 유동플레이트를 콘크리트구조물과 일체로 설치하는 플레이트설치단계와; 상기 플레이트설치단계에서 콘크리트구조물의 균열부위를 경계로 서로 인접하게 콘크리트구조물에 일체로 설치한 메인플레이트에 계측눈금이 인쇄된 스케일판을 계측바늘중심축을 기준으로 원호상으로 구성하도록 결합하는 스케일판결합단계와; 상기 스케일판결합단계에서 스케일판을 결합한 상태에서 메인플레이트의 계측바늘중심축에 계측바늘의 축공을 결합하고 유동플레이트의 안내부에 계측바늘의 작용부을 결합하는 계측바늘결합단계와; 상기 계측바늘결합단계에서 메인플레이트와 유동플레이트에 결합되어 동작하도록 결합한 계측바늘의 끝단 지시부가 스케일판에 인쇄된 계측눈금의 기준점과 일치하도록 하여 스케일판을 메인플레이트와 일체로 고정하는 스케일판고정단계;로 실시하여 스케일판의 계측눈금을 따라 변화하는 계측바늘의 지시부 변위량을 육안으로 읽어서 콘크리트 구조물 균열 변위량을 측정한다.A main plate constituting the measurement needle central axis; A flow plate comprising a guide part which is formed in a pair with the main plate and installed to be adjacent to different sides at a boundary of a crack part of a concrete structure; A measuring needle that couples the shaft hole to the measuring needle central axis of the main plate and constitutes an operating part that couples to the guide part of the flow plate, and has an indicator portion long on the opposite side of the operating part based on the shaft hole; A scale plate on which a measurement scale is formed in an arc shape around the measurement needle center axis of the main plate; A rock bolt fixedly coupling the main plate and the floating plate to a concrete structure; The scale plate fixing means for fixedly coupling the scale plate to the main plate by matching the reference point of the measurement scale of the scale plate with the indication part of the scale plate, and constructing the crack displacement measuring device of the concrete structure, and different sides of the concrete structure crack boundary A plate installation step of integrally installing the flow plate for rotating the measurement needle coupled to the action plate of the main plate and the measurement needle constituting the center of the measurement needle; Scale plate coupling to combine the scale plate printed with measurement scale on the main plate which is integrally installed on the concrete structure adjacent to each other at the boundary of the cracked part of the concrete structure in an arc shape based on the measurement needle center axis. Steps; A measurement needle coupling step of coupling a shaft hole of the measurement needle to the measurement needle central axis of the main plate in the state of coupling the scale plate in the scale plate coupling step, and coupling the action portion of the measurement needle to the guide of the flow plate; Scale plate fixing step of fixing the scale plate integrally with the main plate by making the end indicator portion of the measuring needle coupled to the main plate and the floating plate to operate in the measuring needle coupling step coincides with the reference point of the measurement scale printed on the scale plate. And measure the crack displacement of the concrete structure by visually reading the displacement of the indicator of the measuring needle that changes along the scale of the scale plate.
상기한 본 발명은 간단한 구성으로 비전문가들도 균열의 미세한 변위에 대해 특별한 장비가 없이 육안으로 식별하여 균열이나 구조적인 문제에 대해 사전에 파악하여 선제적으로 대응하도록 함으로써 콘크리트 구조물에 발생된 균열에 대해 내구성 저하를 방지하고 안전사고의 위험을 대비할 수 있는 효과를 갖는 신규한 발명이다.The present invention is a simple configuration of the non-experts to identify the cracks in the concrete structure by identifying them with the naked eye without any special equipment to identify the cracks or structural problems in advance to respond preemptively It is a novel invention having the effect of preventing durability degradation and preparing for the risk of a safety accident.
도 1은 본 발명의 전체 구성 및 실시상태 예시도.
도 2는 본 발명의 요부인 플레이트 구성상태 예시도.
도 3은 본 발명의 요부인 계측바늘 구성상태 예시도.
도 4는 본 발명의 다른 구성상태 예시도.
도 5는 본 발명의 다른 구성의 실시상태 예시도.1 is a view illustrating the overall configuration and embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing a plate configuration state of the main part of the present invention.
Figure 3 is an exemplary view of a measuring needle configuration state that is the main part of the present invention.
Figure 4 is another exemplary configuration of the present invention.
Figure 5 is an exemplary embodiment of another configuration of the present invention.
본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Referring to the configuration of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings as follows.
콘크리트구조물 균열 변위량을 측정하는 측정기에 있어서, In the measuring device for measuring the crack displacement of concrete structures,
계측바늘중심축(11)을 구성한 메인플레이트(10)와;A
상기 메인플레이트(10)와 한 조를 이루어 콘크리트구조물(50)의 균열부위(51)를 경계로 서로 다른 측에 인접하도록 설치하는 안내부(21)를 구성한 유동플레이트(20)와;A
상기 메인플레이트(10)의 계측바늘중심축(11)에 축공(31)을 결합하며 유동플레이트(20)의 안내부(21)에 결합하는 작용부(32)을 구성하고 축공(31)을 기준으로 작용부(32) 반대측에 길게 지시부(35)를 갖는 계측바늘(30)과;Coupling the
상기 메인플레이트(10)의 계측바늘중심축(11)을 중심으로 원호상으로 계측눈금(41)을 형성한 스케일판(40)과;A
상기 메인플레이트(10)와 유동플레이트(20)를 콘크리트구조물(50)에 고정결합하는 락볼트(55)와;A
상기 스케일판(40)의 계측눈금(41)의 기준점과 계측바늘(30)의 지시부(35)를 일치시켜 스케일판(40)을 메인플레이트(10)에 고정결합하는 스케일판고정수단으로 콘크리트 구조물 균열 변위량 측정기를 구성한다.A concrete structure as a scale plate fixing means for fixing the
여기서 상기 메인플레이트(10)와 유동플레이트(20)를 콘크리트구조물(50)에 고정결합함에 있어서는 상기 메인플레이트(10)와 유동플레이트(20)에 설치공(15)(25)을 구성하고 락볼트(55)로 고정한다.Here, in fixing the
그리고 상기 스케일판(40)을 메인플레이트(10)에 고정결합하는 스케일판고정수단은 스케일판(40)의 위치를 선정하여 접착제로 접합하거나 상기 메인플레이트(10)에 일체로 스케일판고정볼트(12)를 구성하여 여기에 결합하는 나비너트(13)로 된 스케일판고정수단을 구성하고, 스케일판(40)에 상기 계측눈금(41)의 원호와 동일선상에 위치고정장공(42)을 형성하여, 상기 메인플레이트(10)의 스케일판고정볼트(12)에 스케일판(40)의 위치고정장공(42)을 결합하여 정확한 위치를 선정한 다음 나비너트(13)로 고정한다.And the scale plate fixing means for fixedly coupling the
본 발명의 다른 구성으로는, 계측바늘중심축(11)을 구성한 메인플레이트(10)와;Another configuration of the present invention includes a main plate (10) constituting the measurement needle central axis (11);
상기 메인플레이트(10)와 한 조를 이루어 콘크리트구조물(50)의 균열부위(51)를 경계로 서로 다른 측에 인접하도록 설치하는 유동플레이트(20)의 안내부(21)를 두개의 롤러가 인접하도록 구성한 것과;Two rollers are adjacent to the
상기 메인플레이트(10)의 계측바늘중심축(11)에 축공(31)을 결합한 계측바늘(30)의 작용부(32)를 유동플레이트(20)의 안내부(21)를 구성하는 두개의 롤러 사이에 결합하여 안내되도록 한 것과;Two rollers constituting the
상기 스케일판(40)을 메인플레이트(10)와 일체로 구성하여 계측바늘중심축(11)을 중심으로 원호상으로 된 계측눈금(41)과 수평으로된 계측눈금(41)을 형성한 것으로 구성하여, 유동플레이트(20)에 구성하는 안내부(21)를 두개의 롤러가 인접하도록 구성하고 메인플레이트(10)의 계측바늘중심축(11)에 결합된 계측바늘(30)의 작용부(32)가 상기 롤러 사이에 끼워져서 안내되면서 변위량을 지시하도록 구성할 수도 있다.The
이와 같은 본 발명으로 구성한 콘크리트구조물 균열 변위량을 측정함에 있어서는, 콘크리트구조물(50)의 균열부위(51)를 경계로 서로 다른 측에 계측바늘중심축(11)을 구성한 메인플레이트(10)와 계측바늘(30)의 작용부(32)에 결합되어 계측바늘(30)을 회동시키는 유동플레이트(10)를 콘크리트구조물(50)과 일체로 설치하는 플레이트설치단계와;In the measurement of the crack displacement of the concrete structure constituted by the present invention as described above, the
상기 플레이트설치단계에서 콘크리트구조물(50)의 균열부위(51)를 경계로 서로 인접하게 콘크리트구조물(50)에 일체로 설치한 메인플레이트(10)에 계측눈금(41)이 인쇄된 스케일판(40)을 계측바늘중심축(11)을 기준으로 원호상으로 구성하도록 결합하는 스케일판결합단계와;In the plate installation step, the
상기 스케일판결합단계에서 스케일판(40)을 결합한 상태에서 메인플레이트(10)의 계측바늘중심축(11)에 계측바늘(30)의 축공(31)을 결합하고 유동플레이트(20)의 안내부(21)에 계측바늘(30)의 작용부(32)을 결합하는 계측바늘결합단계와; 상기 계측바늘결합단계에서 메인플레이트(10)와 유동플레이트(20)에 결합되어 동작하도록 결합한 계측바늘(30)의 끝단 지시부(35)가 스케일판(40)에 인쇄된 계측눈금(41)의 기준점과 일치하도록 하여 스케일판(40)을 메인플레이트(10)와 일체로 고정하는 스케일판고정단계;로 실시하여 설치한 다음, 스케일판(40)의 계측눈금(41)을 따라 변화하는 계측바늘(30)의 지시부(35) 변위량을 육안으로 읽어서 콘크리트 구조물 균열 변위량을 측정한다.The
상기 플레이트설치단계에서 메인플레이트(10)와 유동플레이트(20)를 콘크리트구조물(50)에 고정결합 함에있어서는, 메인플레이트(10)와 유동플레이트(20)에 설치공(15)(25)을 구성하고 락볼트(55)로 고정하게 된다.In fixing the
그리고 상기 스케일판결합단계에서 스케일판고정수단은 스케일판(40)의 위치를 선정하여 접착제로 접합하거나 본 발명의 메인플레이트(10)에 스케일판고정볼트(12)를 일체로 구성하여 여기에 결합하는 나비너트(13)로 된 스케일판고정수단을 형성하고, 스케일판(40)에 위치고정장공(42)을 형성하여, 상기 메인플레이트(10)의 스케일판고정볼트(12)에 스케일판(40)의 위치고정장공(42)을 결합하여 정확한 위치를 선정한 다음 나비너트(13)로 고정한다. In the scale plate coupling step, the scale plate fixing means selects the position of the
본 발명은 다른 구성으로는 메인플레이트(10) 스케일판(40)을 일체로 구성하고 유동플레이트(20)에 구성하는 안내부(21)을 두개의 롤러가 인접하도록 구성하고 메인플레이트(10)의 계측바늘중심축(11)에 결합된 계측바늘(30)의 작용부(32)가 상기 롤러 사이에 끼워져서 안내되도록 구성하였을 때에도 스케일판결합단계와; 스케일판고정단계만을 실시하지 않을 뿐 나머지 실시방법은 동일하다 할 것이다.According to another aspect of the present invention, the
상기한 본 발명은 콘크리트 구조물을 관리하는 현장에서 유용하게 이용할 수 있는 것으로 상업상 이용 가치가 대단하다 할 것이다.The present invention described above can be usefully used in the field of managing the concrete structure will be of great commercial use value.
10: 메인플레이트 11: 계측바늘중심축 12: 스케일판고정볼트
13: 나비너트 15,25: 설치공 20: 유동플레이트
21: 안내부 30: 계측바늘 31: 축공
32: 작용부 35: 지시부 40: 스케일판
41: 계측눈금 42: 위치고정장공 50: 콘크리트구조물
51: 균열부위 55: 락볼트10: Main plate 11: Measurement needle center axis 12: Scale plate fixing bolt
13:
21: guide portion 30: measuring needle 31: shaft work
32: working part 35: indicator 40: scale plate
41: measurement scale 42: position fixing tool 50: concrete structure
51: crack part 55: rock bolt
Claims (2)
상기 스케일판(40)의 계측눈금(41)의 기준점과 계측바늘(30)의 지시부(35)를 일치시켜 스케일판(40)을 메인플레이트(10)에 고정결합하는 스케일판고정수단과;
상기 유동플레이트(20)의 안내부(21)를 두개의 롤러가 인접하도록 구성한 것과;
상기 메인플레이트(10)의 계측바늘중심축(11)에 축공(31)을 결합한 계측바늘(30)의 작용부(32)를 유동플레이트(20)의 안내부(21)를 구성하는 두개의 롤러 사이에 끼워서 결합하여 안내되도록 한 것을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 균열 변위량 측정기.A main plate 10 constituting the measurement needle central axis 11; A flow plate 20 that forms a pair with the main plate 10 and constitutes a guide part 21 installed adjacent to different sides of a crack part 51 of the concrete structure 50; The shaft hole 31 is coupled to the measurement needle central shaft 11 of the main plate 10, and the actuating part 32 is coupled to the guide portion 21 of the floating plate 20, and the shaft hole 31 is referred to. A measuring needle 30 having an indicator portion 35 on the opposite side of the acting portion 32; A scale plate 40 having a measurement scale 41 formed in an arc shape around the measurement needle central axis 11 of the main plate 10; In the measuring device for measuring the crack displacement of the concrete structure consisting of the lock bolt 55 is fixed to the main plate 10 and the floating plate 20 to the concrete structure 50,
Scale plate fixing means for fixedly coupling the scale plate 40 to the main plate 10 by matching the reference point of the measurement scale 41 of the scale plate 40 with the indicator portion 35 of the measurement needle 30;
The guide portion 21 of the floating plate 20 is configured such that two rollers are adjacent to each other;
Two rollers constituting the guide portion 21 of the floating plate 20 acting portion 32 of the measuring needle 30 coupled to the shaft hole 31 to the measuring needle central shaft 11 of the main plate 10. Concrete structure crack displacement measuring device, characterized in that configured to include guided by sandwiched between.
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| 특허출원 제10-1998-0054145호(1998.12.10)는 토목공사시 현장의 지반 침하나 암반의 이동사항 등의 주변환경 변형 상태를 정확하고 정밀하게 측정하기 위하여 사용되는 지중변위계(ROD EXTENSOMETER)나, 건축물 또는 토목시공물의 균열 진행상태를 측정하는 균열측정계(CRACKMETER), 기타 지반이나 구조물 등의 변위측정을 하기위한 계측기에 사용하는 변위계를 스프링과 결합된 진동현으로 구성한 초소형 진동현식 변위계(MINIATURE VIBRATING WIRE DISPLACEMENT GAGE)에 관한 것으로, 트랜스포머의 코일부에 펄스를 인가하여 진동현을 자화시켜 공진주파수를 출력하게 한 후 진동현의 장력변화에 의한 공진주파수의 변화를 출력장치로 계측하여 변형률 또는 힘의 단위로 산출하도록 함에 있어서, 상기 진동현에 코일스프링을 결합하여 진동현의 길이가 짧으면서도 변위량을 극대화 하여 전체적인 크기를 최소화 함으로서 토목공사에 사용되는 모든 계측기에 호환성 있게 사용할수 있는 변위계를 제공함에 그 목적이 있다. |
| 특허출원 제10--2000-0008854호(2000.02.23)는 몸체, 슬라이더, 크로스 롤러가이드(Cross Roller Guide), 다수 개의 스프링, 다이얼 게이지, 조절레버, 고정핀, 가동핀 및 포인터로 구성된 마이크로 균열측정기에 관한 것으로, 속이빈 사각 상자 형태로 한쪽면에는 게이지 구멍이, 반대쪽에는 내부에 암나사가 형성된 레버구멍이 형성되고, 하부면에는 고정핀과 핀구멍이 형성되고 슬라이더는 몸체의 내부에 설치되며 하부면에 수직으로 가동핀이 부착되고, 상기 가동핀은 핀구멍으로 삽입되며, 상기 슬라이더는 두개의 크로스 롤러 가이드에 의해 몸체의 내부에 설치되어 좌우로 슬라이딩하며, 다이얼 게이지는 1/1,000 mm까지 측정오차를 신뢰할 수 있는 제품을 사용하며, 스핀들이 상기 몸체의 스핀들 구멍으로 삽입되고, 조절레버는 나사돌림대 및 레버봉으로 구성되어 몸체에 체결되고, 슬라이더에 탄성을 주어 슬라이더가 조절레버의 단부에 밀착할 수 있도록 구성한다. |
| 특허출원 제10-2000-0012373호(2000.03.11)는 벽이나 바닥 또는 천장 구조체에 발생한 미세한 균열폭이나 그 균열폭의 변화를 정확하게 측정하여 그 균열이 진행성인지 여부를 판단할 수 있는 정밀 측정 장치에 관한 것으로, 몸체, LN 롤러가이드(LN Roller Guide,), 다이얼 게이지, 가이드 레일, 고정핀, 가동핀 및 포인터로 구성된다. |
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