KR20190077834A - System for detecting grouting defection of psc (pre stressed concrete) bridge using power shutdown apparatus, and method for the same - Google Patents

System for detecting grouting defection of psc (pre stressed concrete) bridge using power shutdown apparatus, and method for the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a system for measuring a grouting defect of a pre-stressed concrete (PSC) bridge using a power shutdown apparatus and a drill and a method for the same, which is able to examine a grouting unfilled unit of a temporary PSC bridge by a non-destructive diagnosis method, to, when punching the unit to visually check or use an endoscope, identify the grout filling status of the PSC bridge in a PSC girder type, which is commonly used, by using the power shutdown apparatus and the drill to form a punching hole up to a position of an opening, which is a defect unit inside a sheath pipe, and to prevent a strand (tendon) inside the sheath pipe from being damaged when punching by using the drill. In addition, the present invention is able to automatically shut down the power supply as soon as a drill head comes in contact with the sheath pipe, to stop the drill′s operation and allow a worker to perform a punching work without worrying about if the sheath pipe is damaged or not. Accordingly, the present invention is able to improve work efficiency, and to ultimately prevent the sheath pipe and tendon inside a PSC structure from being damaged.

Description

전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템 및 그 방법 {SYSTEM FOR DETECTING GROUTING DEFECTION OF PSC (PRE STRESSED CONCRETE) BRIDGE USING POWER SHUTDOWN APPARATUS, AND METHOD FOR THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grouting defect measurement system for a PSC bridge using a power cut-off device and a drill,

본 발명은 그라우팅 결함 측정에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 가설된 PSC 교량의 쉬스관(Sheath Tube) 내 그라우팅 미충진부를 비파괴 진단방식으로 조사하고, 육안 또는 내시경으로 확인을 위해 천공할 경우, 드릴을 사용한 천공시 쉬스관 내 강연선(긴장재)의 손상을 방지하도록, 드릴 구동전원을 차단하는 전원차단장치(Power Shutdown Apparatus) 및 천공홀을 형성하는 드릴(Drill)을 이용하는 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a grouting defect measurement method, and more particularly, to a method for measuring a grouting defect in a sheath tube of a hypothetical PSC bridge by using a non-destructive diagnosis method and drilling for confirmation with a naked eye or an endoscope, A grouting defect measurement system of a PSC bridge using a power shutdown apparatus for cutting off a drill drive power source and a drill for forming a perforation hole so as to prevent damages of a strand in a sheath pipe during use, It is about the method.

최근 고속도로, 국도 및 지방도로에 PS(Pre Stressed) 강재(강연선 또는 강봉)를 이용한 프리스트레스트 콘크리트 교량이 활발하게 시공중에 있다. 이러한 프리스트레스트 콘크리트 교량은 프리스트레스의 도입시기에 따라 프리텐션(Pre-Tension) 공법 및 포스트텐션(Post-Tension) 공법으로 구분되며, 여기서, 프리스트레스는 콘크리트의 취약적 결점을 보완하기 위해 인장응력이 생기는 부분에 미리 압축력을 주어 인장응력을 증가시키는 힘을 말한다.Recently, prestressed concrete bridges using PS (Pre Stressed) steel (stranded wire or steel bar) are being actively applied to highways, national roads and provincial roads. These prestressed concrete bridges are classified into a pre-tension method and a post-tension method depending on the introduction time of the prestress. Here, the prestress is a method of applying tensile stress to compensate for weak defects of concrete Quot; refers to a force that increases tensile stress by applying a compressive force to a portion in advance.

구체적으로, 프리텐션(Pre-Tension) 공법은, PS 강재를 긴장한 상태에서 콘크리트의 타설 경화에 의해 프리스트레스가 도입되는 방식에 의해 해당 구조물에 압축력을 제공하는 공법을 말하며, 또한, 포스트텐션(Post-Tension) 공법은 교량이 설계된 긴장재(Tendon)의 선형에 따라 쉬스관을 매립한 후, 상부공 콘크리트를 타설 경화하고, 이후 쉬스관에 PS 강재를 삽입하여 유압잭으로 프리스트레스를 도입하는 공법으로서, 특히, PS 강재의 긴장 후 쉬스관 내의 빈 공간을 그라우트로 충진하여 교량을 완성시키는 공법을 말한다.Specifically, the pre-tension method refers to a method of providing a compressive force to a structure by a method in which a prestress is introduced by curing the concrete in a tense state of a PS steel material, and a post- Tension method is a method of filling the sheath pipe according to the linear shape of the designed bridge and then hardening the upper concrete and then introducing the prestress into the hydraulic jack by inserting the PS steel into the sheath pipe. It is a method of filling a hollow space in a sheath tube with grout after the tension of the steel to complete the bridge.

전술한 두 가지 프리스트레스 도입 방법 중에서 프리텐션 공법은 인장 PS 강재(강연선 또는 강봉)와 콘크리트가 공극 없이 밀착된 상태이지만, 포스트텐션 공법은 콘크리트를 타설한 다음에 인장 PS 강재(강연선 또는 강봉)를 삽입하고, 이후 그라우팅을 실시하므로, 시간의 경과에 따라 인장 PS 강재(강연선 또는 강봉)를 보호해야 할 쉬스관 내 그라우팅 상태가 불량해질 수 있다.Among the two methods of introducing the prestress, the pre-tension method is a state in which the tensile PS steel (stranded wire or steel bar) and the concrete are in close contact with each other without any gap. In the post-tensioning method, the tensile PS steel The grouting in the sheath pipe to be protected with the tensile PS steel (stranded wire or steel bar) may become poor with time.

따라서 현재 프리스트레스트 콘크리트 교량의 건설은 거의 대부분 포스트텐션(Post-Tension) 공법으로 시공되었기 때문에 충분한 그라우팅이 이루어져야만 쉬스관 내의 PS 강재(강연선 또는 강봉)를 보호할 뿐만 아니라 그 성능을 발휘할 수 있다.Therefore, the construction of the prestressed concrete bridges is mostly done by Post-Tension method. Therefore, sufficient grouting must be done to protect the PS steel (strand or steel bar) in the sheath pipe as well as to exhibit its performance.

한편, 도 1은 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1a는 포스트텐션 교량의 수직단면도이고, 도 1b 및 도 1c는 각각 도 1a의 A-A 라인을 절개선으로 하는 PSC 거더교 및 PSC Beam 교의 단면도이고, 도 1d는 도 1a의 B-B 라인을 절개선으로 하는 단면도이다.1 (a) is a vertical cross-sectional view of a post tension bridge, and Figs. 1 (b) and 1 (c) are cross-sectional views of the post tension bridge according to the prior art, Fig. 1D is a cross-sectional view of the BB line of Fig. 1A as an incline. Fig. 1C is a sectional view of the PSC girder bridge and the PSC beam bridge.

도 1a에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량(10) 내에는 쉬스관(20)이 삽입되어 있는데, 예를 들면, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, PSC 거더교(10a) 및 PSC Beam 교(10b) 내에는 다수의 쉬스관(20)이 삽입되어 있다. 또한, 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 쉬스관(20) 내에는 PS 강재(강연선 또는 강봉)(30)가 삽입되고, 그라우트(40)로 충진하게 된다.As shown in FIG. 1A, a sheath pipe 20 is inserted in a post tension bridge 10 according to a conventional technique. For example, as shown in FIGS. 1B and 1C, a PSC girder bridge 10a And a plurality of sheath tubes 20 are inserted in the PSC beam bridge 10b. 1 (d), a PS steel material (strand or steel bar) 30 is inserted into the sheath pipe 20 and filled with the grout 40. As shown in FIG.

여기서, 그라우팅(Grouting)이란 쉬스관 또는 덕트(duct)에 삽입된 강연선을 긴장한 후, 이를 염화물과 같은 외부의 유해한 물질로부터 보호하기 위하여 시멘트계 재료를 사용하여 덕트를 밀실하게 채우는 작업을 말한다.Here, grouting refers to an operation of tightly inserting a duct using a cementitious material in order to protect a strand inserted in a sheath pipe or a duct and then protect it from harmful substances such as chloride.

특히, 포스트텐션 콘크리트 구조물(10), 예를 들면, PSC 교량은 인위적으로 압축력을 재하하여 균열을 효율적으로 제어하기 때문에 RC(reinforce concrete) 구조물에 비하여 높은 내구성능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 하지만, 최근 해외에서는 PSC 구조물의 부식피해 사례를 통해 PSC 구조물(10)의 사용수명이 강연선(30)의 부식 방지와 직접적인 연관이 있다는 것이 인지되었다. 이에 따라 PSC 구조물(10)의 내구성을 확보하기 위하여 설계, 재료, 상세 및 시공방법에 많은 개선이 수행되고 있으며, 특히, PS 강재(강연선 또는 강봉)(30)를 보호하는 마지막 수단인 그라우트(40)는 PS 강재(강연선 또는 강봉)(30)의 부식을 방지할 수 있는 가장 효율적인 공정으로 인식되어 그 중요성이 강조되고 있다. 이는 그라우트(40) 공극의 발생을 방지하여 쉬스관(20)을 완전 충전한다면 PS 강재(강연선 또는 강봉)(30)를 외부 유해물질로부터 분리시킬 수 있어 부식이 발생하지 않기 때문이다.Particularly, it is known that the post tension concrete structure 10, for example, a PSC bridge has higher durability performance than a reinforced concrete (RC) structure, because it effectively restrains cracks by artificially compressing loads. However, in recent years, it has been recognized that the service life of the PSC structure (10) is directly related to corrosion prevention of the stranded wire (30) through the case of corrosion damage of the PSC structure. Accordingly, many improvements have been made to the design, materials, details and construction methods in order to ensure the durability of the PSC structure 10. In particular, grout 40, which is the last means of protecting the PS steel (strand or steel bar) ) Is recognized as the most efficient process for preventing the corrosion of the PS steel (stranded wire or steel bar) 30 and its importance is emphasized. This is because if the sheath pipe 20 is completely filled with the pores of the grout 40, it is possible to separate the PS steel material (strand or steel bar) 30 from the external harmful substances, so that corrosion does not occur.

예를 들면, 최근 해외의 경우, 프리스트레스트 콘크리트 교량 붕괴사고의 가장 중요한 원인이 교량에서 PS 강재의 부식으로 규명된 사례가 다수 조사되어, 이에 대한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다. 또한, 국내의 경우, 교량 준공이 30~40년이 경과된 프리스트레스트 교량의 상태는 균열, 백태, 철근노출 등 외형적인 보수보강이 지속적으로 이루어지고 있으며, PSC 거더교 또는 PSC Beam교는 준공 년한이 그 이상 경과되어 설계하중의 증가, 교량의 노후화에 따라 교량 내부의 인장 PS 강재 상태를 조사하지 못한 상태에서 교량의 외형적인 보강 방법에만 의존하고 있다.For example, in recent years, a number of cases of corrosion of prestressed concrete bridges have been identified as the most important cause of the collapse of prestressed concrete bridges. In Korea, the condition of prestressed bridges with 30 to 40 years of bridge completion has been continuously maintained, such as cracks, whitewash, and reinforcing steel exposed. PSC girder bridges or PSC beam bridges have been completed After more than the elapse of the time, the increase of the design load and the deterioration of the bridge depend on only the external reinforcement method of the bridge without investigating the state of the tensile PS steel inside the bridge.

한편, RC(Reinforce Concrete) 구조물의 부식(Corrosion)은 콘크리트 속 철근이 침투한 염화물 등과 반응하여 발생하는 산화(Oxidation) 현상을 의미한다. 이러한 RC 구조물 경우, 부식에 의해 구조적 결함이 생기기 전에 RC 구조물에서는 녹물발생, 박리현상 등의 사용성 문제가 발생하며 대부분 구조물의 안전성에 직접적인 영향을 미치지 않는다. 하지만, 상기 PC 구조물(10)의 부식은 수소원자가 철근분자에 침투하여 발생하는 응력부식(Stress Corrosion)의 형태인 수소취화(Hydrogen Embrittlement) 현상을 말한다. 이러한 현상은 주로 고강도 강재에서 발생하며, 이러한 피해가 누적될 경우 부식현상과 같은 녹물(rust)이나 균열과 같은 시각적 경고 없이 취성이 파괴되는 특징이 있다. 따라서 상기 PC 구조물(10)에서 부식이 진행될 경우, 손상에 대한 평가가 어려우나 손상이 누적될 경우, 구조물의 안전성에 직접적인 영향을 미칠 수 있다.On the other hand, Corrosion of Reinforce Concrete (RC) structures means oxidation phenomenon that occurs due to reaction with chlorides penetrated in reinforced concrete. In such an RC structure, before the structural defects are caused by corrosion, RC structures suffer from usability problems such as occurrence of rust and peeling, and most of them do not directly affect the safety of the structure. However, the corrosion of the PC structure 10 refers to a phenomenon of hydrogen embrittlement, which is a type of stress corrosion caused by penetration of hydrogen atoms into reinforcing metal molecules. This phenomenon occurs mainly in high-strength steels, and when such damage is accumulated, brittleness is destroyed without visual warning such as rust or crack such as corrosion phenomenon. Therefore, when the PC structure 10 is corroded, it is difficult to evaluate the damage, but accumulation of damage may directly affect the safety of the structure.

한편, 도 2는 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관 내의 그라우팅 미충진을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 결함을 예시하는 사진이다.FIG. 2 is a view for explaining filling of grouting in a sheath pipe of a post tension bridge according to a conventional technique, and FIG. 3 is a photograph illustrating defects in a sheath pipe of a post tension bridge according to the related art.

종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량(10)의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 쉬스관(20)의 만곡부 등에서 그라우트(40)가 미충진되는 경우가 발생할 수 있고, 이에 따라, 도 3의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 쉬스관(20) 내에서 강연선(30)이 부식이 발생할 우려가 있다.In the case of the post tension bridge 10 according to the related art, as shown in FIG. 2, the grout 40 may be unfilled at the curved portion of the sheath pipe 20, There is a possibility that corrosion of the stranded wire 30 occurs in the sheath tube 20, as shown in Figs.

이러한 그라우팅 작업시 재료 및 시공방법에 대한 철저한 품질관리를 실시해야 하지만, 이를 준수하지 못하는 경우가 많으므로 불충분한 그라우트 충진은 쉬스관(20) 내의 공극(Void)을 형성하여 인장 PS 강재(30)의 부식을 초래하게 된다는 문제점이 있다. 또한, 그라우트의 물-시멘트비는 최대 50%로 규정되어 있지만, 그라우트 작업시 이를 판단할 근거가 없고 불확실하며, 작업을 수월하게 하기 위해 물의 비율을 높이므로 블리딩 현상이 발생하고, 이로 인한 공극도 다수 발생할 수 있다는 문제점이 있다.However, insufficient grout filling may form voids in the sheath pipe 20 and cause the tensile PS steel 30 to be damaged due to insufficient filling of the grout, Thereby causing a problem of corrosion. In addition, the water-cement ratio of the grout is specified to be 50% at maximum. However, there is no reason to judge the grout work and it is uncertain, and since the ratio of water is increased to facilitate the work, bleeding phenomenon occurs, There is a problem that it can occur.

전술한 바와 같이, PSC 거더 형식의 PSC 교량은 프리스트레스(Prestress)를 도입하여 콘크리트 구조물이 외력에 저항하도록 시공된다. 여기서, 프리스트레스(Prestress)는 콘크리트 구조물의 취약점을 보완하기 위해 인장응력이 발생하는 부분에 미리 압축력을 주어 인장응력을 증가시키는 힘을 말한다.As described above, the PSC bridges of the PSC girder type are constructed so as to introduce the prestress so that the concrete structures resist the external force. Here, the term "prestress" refers to a force that increases the tensile stress by compressing a portion where a tensile stress occurs, to compensate for the weakness of the concrete structure.

통상적으로, 이러한 프리스트레스의 도입은 긴장재인 PS 강재를 통해 이루어지는데, 이러한 PS 강재를 보호하고, 콘크리트에 부착되도록 그라우팅을 하게 된다. 따라서 그라우팅 작업은 PS 강재의 부착 성능과 함께 장기간 외부에 노출되어 공용되는 교량의 특성상 PS 강재의 부식 방지 기능을 가지고 있어야 한다.Typically, the introduction of such a prestress is accomplished through a PS material, which is a taut material, which protects the PS steel and grouting to adhere to the concrete. Therefore, the grouting work should have the function of preventing the corrosion of PS steel due to the nature of the bridge which is exposed to the outside for a long period of time together with the adhesion performance of the PS steel.

도 4는 종래의 기술에 따른 드릴을 이용한 쉬스관 내 결함 측정을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4의 a)는 공극위치를 진단하여 쉬스관(20) 내의 결함부인 공극을 확인한 것을 나타내며, 도 4의 b)는 드릴(50)을 사용하여 쉬스관(20)까지 PSC 구조물(10) 천공시 PS 강재인 긴장재의 파단이 발생할 수 있는 것을 나타낸다.4A and 4B are diagrams for explaining defect measurement in a sheath tube using a drill according to a conventional technique. FIG. 4A shows a state in which a hole as a defect portion in the sheath tube 20 is identified by diagnosing a gap position, B) shows that when the PSC structure 10 is drilled to the sheath tube 20 using the drill 50, the PS material, the tensile material, may be broken.

이러한 기능을 발휘하기 위해서, 쉬스관(20) 내 그라우트(40)가 밀실하게 채워져야 하며, 만일 쉬스관(20) 내 그라우트(40)가 밀실하게 채워지지 못할 경우, PS 강재가 부식되거나 도 4의 b)에 도시된 바와 같이 드릴헤드(51)에 의해 PS 강재의 파단이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.The grout 40 in the sheath tube 20 must be filled tightly and if the grout 40 in the sheath tube 20 is not filled tightly, There is a problem that the PS steel material may be broken by the drill head 51 as shown in FIG.

대한민국 등록특허번호 제10-1748432호(출원일: 2016년 11월 7일), 발명의 명칭: "유연 그라우트재를 이용한 PSC 교량의 쉬스관내 플렉서블 그라우팅 방법"Korean Patent No. 10-1748432 filed on Nov. 7, 2016, entitled "Flexible grouting method in a sheath pipe of PSC bridges using flexible grout material" 일본 등록특허번호 제1995-068763호(공개일: 1990년 11월 16일), 발명의 명칭: "콘크리트 구조물의 충전 그라우트의 개재 상태 검출 방법 및 장치"Japanese Patent Registration No. 1995-068763 (published on November 16, 1990), entitled "METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING INTERMEDIATE STATE OF FILLED GROUTTON OF CONCRETE STRUCTURES"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전원차단장치와 드릴을 이용하여 공용중인 PSC 거더 형식의 PSC 교량의 그라우트 충진 상태를 파악하여 쉬스관 내 결함부인 공극의 위치까지 정확하게 천공홀을 형성할 수 있는, 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a PSC bridge of a PSC girder type which is commonly used by a power cutoff device and a drill to grasp the grout filling state, And to provide a system for measuring a grouting defect in a PSC bridge using a drill and a power cut-off device capable of forming a hole.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 드릴헤드가 쉬스관에 닿는 순간 자동으로 전원을 차단함으로써 드릴의 작동을 중지시킬 수 있고, 작업자가 천공 작업 시 쉬스관 손상 여부를 걱정할 필요 없이 작업할 수 있는, 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a drill head capable of stopping operation of a drill by automatically shutting off a power supply when a drill head touches a sheath tube and capable of performing an operation without requiring the operator to worry about damage to the sheath tube , A system for measuring a grouting defect in a PSC bridge using a power cut-off device and a drill, and a method therefor.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템은, PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템에 있어서, 포스트텐션 방식으로 시공되어 공용중인 PSC 교량; 상기 PSC 교량 내에 매립되고, PS 강재인 긴장재가 삽입되어 긴장력이 도입되고, 그라우트가 충진된 전도성 쉬스관; 드릴헤드를 통해 상기 PSC 교량에 매립된 쉬스관의 공극위치까지 천공홀을 형성하는 드릴; 및 상기 드릴을 사용하여 상기 PSC 교량 내의 쉬스관까지 천공홀을 형성할 경우, 상기 드릴헤드가 상기 쉬스관에 접촉하여 단락 상태로 절환되면 상기 드릴에 공급되는 전원을 자동으로 차단하는 전원차단장치를 포함하여 구성된다.As a means for achieving the above object, a grouting defect measurement system for a PSC bridge using a power cut-off device and a drill according to the present invention is a grouting defect measurement system for a PSC bridge, Bridge; A conductive sheath pipe embedded in the PSC bridge and filled with grout, into which a tensile force is introduced by insertion of a PS material, which is a PS material; A drill for forming a perforation hole to a gap position of the sheath tube embedded in the PSC bridge through a drill head; And a power cutoff device that automatically cuts off the power supplied to the drill when the drill head is brought into contact with the sheath tube and is switched to a shorted state when the drill hole is formed in the sheath tube in the PSC bridge using the drill .

여기서, 상기 전원차단장치로부터 인출되는 제1 리드선은 상기 PSC 교량을 1차 천공하여 노출되는 상기 쉬스관에 연결하고, 제2 리드선은 상기 드릴의 드릴헤드에 연결되어, 상기 드릴헤드가 상기 쉬스관에 접촉하여 단락 상태가 되면 상기 드릴의 작동을 자동으로 중단시킬 수 있다.Here, the first lead wire drawn from the power cut-off device connects the PSC bridge to the exposed sheath pipe by first drilling, and the second lead wire is connected to the drill head of the drill, The operation of the drill can be automatically stopped.

여기서, 상기 전원차단장치는, 220V 상용전원을 20V로 변환하여 공급하고, 인출되는 제1 리드선이 상기 PSC 교량을 1차 천공하여 노출되는 상기 쉬스관에 연결되고, 인출되는 제2 리드선이 상기 드릴의 드릴헤드에 연결되는 전원공급장치; 상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받고, 상기 드릴헤드가 상기 쉬스관에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 온(On) 상태로 절환되는 릴레이; 및 상기 드릴의 구동전원을 오프(Off)시키도록 상기 릴레이의 온(On) 상태에 대응하여 오프(Off) 상태로 절환되어 마그네틱 스위치를 포함할 수 있다.Here, the power cutoff device converts 220V commercial power to 20V and supplies the first lead wire to the sheath pipe exposed by first drilling the PSC bridge, and the second lead wire, which is drawn out, A power supply connected to the drill head; A relay which is supplied with power from the power supply device and is switched to an on state when the drill head contacts the sheath tube and is short-circuited; And a magnetic switch which is switched to an off state in response to the on state of the relay to turn off the driving power of the drill.

여기서, 상기 전원차단장치는, 상기 드릴헤드가 상기 쉬스관에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 릴레이의 온(On) 상태에 대응하여 점등되는 램프를 추가로 포함할 수 있다.Here, the power cutoff device may further include a lamp that is turned on in response to the on state of the relay when the drill head contacts the sheath tube and is short-circuited.

여기서, 상기 전원차단장치는, 상기 드릴헤드가 상기 쉬스관에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 릴레이의 온(On) 상태에 대응하여 부저음을 발생하는 부저를 추가로 포함할 수 있다.Here, the power cutoff device may further include a buzzer for generating a buzzer sound corresponding to an on state of the relay when the drill head contacts the sheath tube and is short-circuited.

여기서, 상기 마그네틱 스위치는 상기 드릴에게 구동전원을 공급하는 배터리 또는 전원공급장치의 출력단에 연결되어, 상기 드릴헤드가 상기 쉬스관에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 드릴의 작동을 중지시키도록 상기 드릴에게 공급되는 구동전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.Here, the magnetic switch is connected to an output terminal of a battery or a power supply for supplying driving power to the drill. When the drill head comes into contact with the sheath tube and is short-circuited, And the drive power supplied to the drill is cut off.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 방법은, PSC 구조물 내에 매립된 쉬스관 내 공극(결함) 여부를 진단하는 단계; b) 상기 쉬스관 내 공극위치를 파악하는 단계; c) 상기 PSC 구조물을 1차 천공하여 노출된 쉬스관에 전원차단장치의 제1 리드선을 연결하고, 상기 전원차단장치의 제2 리드선을 드릴의 드릴헤드에 연결하는 단계; d) 상기 드릴을 사용하여 상기 쉬스관에 접촉할 때까지 상기 PSC 구조물에 천공홀을 형성하는 단계; e) 상기 드릴헤드가 상기 쉬스관에 접촉한 단락 상태인 경우, 전원차단장치의 릴레이를 온(On) 상태로 절환시키는 단계; f) 상기 릴레이의 온(On) 상태에 대응하여 상기 전원차단장치의 마그네틱 스위치를 오프(Off) 상태로 절환시키는 단계; 및 g) 상기 마그네틱 스위치의 오프(Off) 상태에 대응하여 상기 드릴의 구동전원을 오프(Off)시키는 단계를 포함하여 이루어진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a grouting defect in a PSC bridge using a power cut-off device and a drill according to the present invention, step; b) determining a position of a gap in the sheath tube; c) connecting the first lead of the power cutoff device to the exposed sheath tube by first drilling the PSC structure, and connecting the second lead of the power cutoff device to the drill head of the drill; d) forming a perforation hole in the PSC structure until contacting the sheath tube using the drill; e) switching the relay of the power cutoff device to an On state when the drill head is in a short-circuit state in contact with the sheath pipe; f) switching a magnetic switch of the power shutoff device to an off state in response to an on state of the relay; And g) turning off the driving power of the drill in response to an off state of the magnetic switch.

본 발명에 따르면, 전원차단장치와 드릴을 이용하여 공용중인 PSC 거더 형식의 PSC 교량의 그라우트 충진 상태를 파악하여 쉬스관 내 결함부인 공극의 위치까지 천공홀을 형성함으로써, 드릴을 사용한 천공시 쉬스관 내 강연선(긴장재)의 손상을 방지할 수 있다. 즉, 비파괴 진단방식으로 공극 위치를 찾고, 해당 공극 위치까지 쉬스관을 손상시키지 않는 범위 내에서 정확하게 천공할 수 있다.According to the present invention, the grout filling state of PSC bridges of the PSC girder type which is commonly used by using the power cut-off device and the drill is grasped to form a perforation hole up to the position of the vacant space in the sheath pipe, It is possible to prevent the damage of the strand (tension member). That is, it is possible to find the position of the gap by the non-destructive diagnosis method and accurately puncture it within a range that does not damage the sheath tube to the corresponding gap position.

본 발명에 따르면, 드릴헤드가 쉬스관에 닿는 순간 자동으로 전원을 차단함으로써 드릴의 작동을 중지시킬 수 있고, 작업자가 천공 작업 시 쉬스관 손상 여부를 걱정할 필요 없이 작업할 수 있으며, 이에 따라 작업효율을 향상시키고, 궁극적으로 PSC 구조물 내 쉬스관 및 긴장재의 손상을 방지할 수 있다.According to the present invention, the operation of the drill can be stopped by automatically shutting off the power when the drill head touches the sheath tube, and the worker can work without needing to worry about whether the sheath tube is damaged during the drilling operation, And ultimately to prevent damage to the sheath tube and tensions in the PSC structure.

도 1은 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관 내의 그라우팅 미충진을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 결함을 예시하는 사진이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 드릴을 이용한 쉬스관 내 결함 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템이 매립철근의 단락을 검출하는 것을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템에서 전원차단장치의 회로도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템에서 전원차단장치의 외부 및 내부 형상을 나타내는 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 방법의 동작흐름도이다.1 is a view for explaining a sheath tube of a post tension bridge according to the prior art.
FIG. 2 is a view for explaining grouting unfilling in a sheath pipe of a post tension bridge according to a conventional technique.
3 is a photograph illustrating defects in a sheath tube of a post tension bridge according to the prior art.
4 is a view for explaining defect measurement in a sheath tube using a drill according to a conventional technique.
5 is a schematic block diagram of a grouting defect measurement system for a PSC bridge using a power cut-off device and a drill according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating that a grouting defect measurement system of a PSC bridge using a power cut-off device and a drill according to an embodiment of the present invention detects a short-circuit of a buried reinforcing bar.
7 is a circuit diagram of a power cut-off device in a grouting defect measurement system of a PSC bridge using a power cut-off device and a drill according to an embodiment of the present invention.
8 is a photograph showing the external and internal shape of the power cutoff device in the grouting defect measurement system of the PSC bridge using the power cutoff device and the drill according to the embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of measuring a grouting defect in a PSC bridge using a power cutoff device and a drill according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

[전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템][Grouting defect measurement system of PSC bridge using power cut-off device and drill]

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템이 매립철근의 단락을 검출하는 것을 예시하는 도면이다.FIG. 5 is a schematic diagram of a grouting defect measurement system for a PSC bridge using a power cutoff device and a drill according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic view of a PSC bridge using a power cutoff device and a drill according to an embodiment of the present invention. In which the grouting defect measurement system of Fig.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템은, PSC 교량(300), 전도성 쉬스관(310), 드릴(500) 및 전원차단장치(600)를 포함한다.5, a grouting defect measurement system for a PSC bridge using a power cutoff device and a drill according to an embodiment of the present invention includes a PSC bridge 300, a conductive sheath pipe 310, a drill 500, (600).

PSC 교량(300)은 포스트텐션 방식으로 시공되며, 예를 들면, 상기 PSC 교량(300)은 공용중인 PSC 거더 또는 PSC 빔 형식으로 시공된다.The PSC bridge 300 is installed in a post tension manner, for example, the PSC bridge 300 is installed in a PSC girder or a PSC beam type in common use.

전도성 쉬스관(310)은 상기 PSC 교량(300) 내에 매립되고, PS 강재(320)인 긴장재가 삽입되어 긴장력이 도입되고, 그라우트(400)가 충진된다. 이때, 상기 쉬스관(310)은 전원차단장치(600)의 리드선에 연결되어 전기적으로 도통될 수 있도록 전도성 재료로 형성된다. 이때, 상기 쉬스관(310) 내 공극 위치는 탄성파, 초음파, X선 등의 비파괴 진단방식으로 공극 위치를 확인할 수 있다.The conductive sheath pipe 310 is embedded in the PSC bridge 300 and the PS material 320 is inserted therein to introduce a tensile force and fill the grout 400. At this time, the sheath pipe 310 is formed of a conductive material so as to be electrically connected to the lead wire of the power cut-off device 600. At this time, the position of the air gap in the sheath tube 310 can be confirmed by a non-destructive diagnosis method such as acoustic waves, ultrasonic waves, and X-rays.

드릴(500)은 드릴헤드(510)를 통해 상기 PSC 교량(300)에 매립된 쉬스관(310)의 공극위치까지 천공홀을 형성한다. 이때, 상기 드릴헤드(510)는 전원차단장치(600)의 리드선에 연결되어 전기적으로 도통될 수 있는 전도성 재료로 형성된다. 구체적으로, 상기 드릴헤드(510)와 리드선이 전기적으로 연결될 수 있다면 상기 드릴헤드(510)에 연결되는 리드선은 직접적으로 상기 드릴헤드(510)의 선단부에 연결하지 않고, 상기 드릴헤드(510)가 체결되는 드릴 본체 내에 연결될 수 있다. 즉, 상기 드릴헤드(510)의 천공홀 형성을 위해 회전하기 때문에 상기 리드선을 직접 연결하지 않고, 드릴 본체 내의 소정 위치에 연결할 수 있다.The drill 500 forms a perforation hole through the drill head 510 to the gap position of the sheath tube 310 embedded in the PSC bridge 300. At this time, the drill head 510 is formed of a conductive material that is electrically connected to the lead wire of the power cut-off device 600. Specifically, if the drill head 510 and the lead wire can be electrically connected, the lead wire connected to the drill head 510 is not directly connected to the distal end of the drill head 510, Can be connected in the drill body to be fastened. That is, since the drill head 510 is rotated to form a perforation hole, it can be connected to a predetermined position in the drill main body without directly connecting the lead wires.

전원차단장치(600)는 상기 드릴(500)을 사용하여 상기 PSC 교량(300) 내의 쉬스관(310)까지 천공홀을 형성할 경우, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락(Short) 상태로 절환되면 상기 드릴(500)에 공급되는 전원을 자동으로 차단한다. 이때, 상기 전원차단장치(600)로부터 인출되는 제1 리드선은 상기 PSC 교량(300)을 1차 천공하여 노출되는 상기 쉬스관(310)에 연결하고, 제2 리드선은 상기 드릴(500)의 드릴헤드(510)에 연결될 수 있다.When the drill 500 is used to form a perforation hole in the PSC bridge 300 up to the sheath pipe 310, the power cutoff device 600 may be configured such that the drill head 510 contacts the sheath pipe 310 So that the power supplied to the drill 500 is automatically shut off. The first lead wire drawn from the power cutoff device 600 connects the PSC bridge 300 to the exposed sheath pipe 310 and the second lead wire is connected to the drill 500, May be connected to the head 510.

본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템은, PSC 구조물(300)의 결함, 즉, 공극 진단을 통해 쉬스관(310) 내의 공극위치를 파악하고, 상기 공극이 파악된 수직 위치에 드릴(500)을 사용하여 상기 PSC 구조물(300) 내에 매립된 쉬스관(310)까지 천공하는 작업을 실시하며, 이때, 천공으로 인한 PSC 구조물(300) 내 쉬스관(310) 내 긴장재의 손상을 방지하기 위한 것이다.The grouting defect measurement system of the PSC bridge using the power cutoff device and the drill according to the embodiment of the present invention grasps the position of the gap in the sheath pipe 310 through the defect of the PSC structure 300, A drilling operation is performed to the sheath pipe 310 buried in the PSC structure 300 by using the drill 500 at the vertical position where the voids are grasped and the sheath pipe 310 in the PSC structure 300, 310 to prevent damage to the tensions.

전술한 바와 같이, 상기 쉬스관(310) 내의 그라우트(400)는 밀실하게 채워져야 하고, 이러한 그라우트(400)가 채워지는 쉬스관(310)보다 더 깊게 천공할 경우, 상기 쉬스관(310) 내 PS 강재인 긴장재(320)의 파단을 야기할 수 있으므로, 상기 PSC 구조물(300)의 천공을 위한 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)과 접촉시 자동으로 천공을 멈출 수 있게 한다.The grout 400 in the sheath pipe 310 must be filled tightly and the deeper than the sheath pipe 310 in which the grout 400 is filled, The drill head 510 for drilling the PSC structure 300 can automatically stop drilling when the drill head 510 contacts the sheath pipe 310 because it can cause the PS material,

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템은 PSC 구조물(300)내의 매립철근의 단락을 검출하여 드릴의 작동을 중단시킬 수도 있다. 예를 들면, 종방향 철근(330) 및 횡방향 철근(340)이 PSC 구조물(300) 내에 매립된 경우, 상기 PSC 구조물(300)을 1차 천공하여 노출된 철근(330)에 제1 리드선을 연결하고, 드릴헤드(510)에 제2 리드선을 연결함으로써 상기 드릴(500)에 의한 천공홀 형성시 드릴헤드(510)가 철근에 접촉하여 단락 상태가 되면, 상기 드릴(500)의 작동을 중단시킬 수도 있다.6, a grouting defect measurement system for a PSC bridge using a power cut-off device and a drill according to an embodiment of the present invention detects a short of a buried reinforcing bar in the PSC structure 300, . For example, when longitudinal reinforcement 330 and transverse reinforcement 340 are embedded within PSC structure 300, the PSC structure 300 is first drilled to provide a first lead wire to exposed reinforcement 330 And the second lead wire is connected to the drill head 510. When the drill head 510 contacts the reinforcing bars and is short-circuited when forming the perforation hole by the drill 500, the operation of the drill 500 is interrupted .

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템에서 전원차단장치의 회로도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템에서 전원차단장치의 외부 및 내부 형상을 나타내는 사진이다.FIG. 7 is a circuit diagram of a power cutoff device in a grouting defect measurement system of a PSC bridge using a power cutoff device and a drill according to an embodiment of the present invention. FIG. In the grouting defect measurement system of the PSC bridge used.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템에서 전원차단장치(600)는, 전원공급장치(610), 릴레이(620), 램프(630) 및 마그네틱 스위치(640)를 포함할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니며, 상기 램프(630) 대신에 부저를 포함할 수도 있다.Referring to FIG. 7, in the grouting defect measurement system of the PSC bridge using the power cutoff device and the drill according to the embodiment of the present invention, the power cutoff device 600 includes a power supply device 610, a relay 620, 630, and a magnetic switch 640, but may include a buzzer instead of the lamp 630. [

전원공급장치(610)는 220V의 상용교류전원(AC)을 24V의 직류전원(DC)으로 변환하고, 릴레이(620) 구동을 위한 전원을 공급한다. 즉, 상기 전원공급장치(610)는 220V 상용전원을 20V로 변환하여 공급하고, 인출되는 제1 리드선이 상기 PSC 교량(300)을 1차 천공하여 노출되는 상기 쉬스관(310)에 연결되고, 인출되는 제2 리드선이 상기 드릴(500)의 드릴헤드(510)에 연결된다.The power supply unit 610 converts a 220-V commercial AC power source to a 24-V DC power source and supplies power for driving the relay 620. That is, the power supply unit 610 converts 220V commercial power to 20V and supplies the first lead wire to the sheath pipe 310, which is exposed by first drilling the PSC bridge 300, A second lead wire that is drawn out is connected to the drill head 510 of the drill 500.

릴레이(620)는 상기 전원공급장치(610)로부터 전원을 공급받고, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 온(On) 상태로 절환된다. 이때, 상기 릴레이(620)는 마그네틱 스위치(640)를 작동시키는 오퍼레이터 기능을 하며, (-) 단자는 상기 드릴헤드(510)에 연결되고, (+) 단자는 전도성 쉬스관(310) 또는 철근에 연결된다.The relay 620 is supplied with power from the power supply unit 610 and is switched to the On state when the drill head 510 contacts the sheath pipe 310 and is short-circuited. The negative terminal of the relay 620 is connected to the drill head 510 and the negative terminal of the relay 620 is connected to the conductive sheath pipe 310 or the reinforcing bar 640. The relay 620 functions as an operator for operating the magnetic switch 640, .

램프(630)는 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 점등된다. 또한, 상기 램프(630) 대신에 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 부저음을 발생하는 부저가 설치될 수도 있다.The lamp 630 is turned on in response to the on state of the relay 620 when the drill head 510 contacts the sheath tube 310 and is short-circuited. Instead of the lamp 630, a buzzer may be provided to generate a buzzer sound corresponding to an on state of the relay 620. [

마그네틱 스위치(640)는 상기 드릴(500)의 구동전원을 오프(Off)시키도록 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 오프(Off) 상태로 절환된다. 즉, 상기 마그네틱 스위치(640)는 상기 드릴(500)에게 구동전원을 공급하는 배터리 또는 전원공급장치(도시되지 않음)의 출력단에 연결되어, 상기 드릴(500)을 구동하는 구동전원을 차단하거나 공급하는 역할을 한다. 예를 들면, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310) 표면에 닿으면 상기 릴레이(620)의 코어가 이를 인식하여, 상기 릴레이(620)의 접점을 온(On) 상태로 절환시키고, 이러한 릴레이(620) 온(On) 상태는 상기 마그네틱 스위치(640)를 오프(Off) 상태로 절환시킨다. 이후, 상기 마그네틱 스위치(640)가 오프(Off) 상태로 절환되면, 상기 드릴(500)을 구동하는 구동전원이 자동으로 차단되어 상기 드릴(500)의 작동이 즉시 중지되며, 이에 따라 상기 쉬스관(310)의 손상을 방지할 수 있다.The magnetic switch 640 is switched to the off state in response to the on state of the relay 620 to turn off the driving power of the drill 500. [ That is, the magnetic switch 640 is connected to an output terminal of a battery or a power supply unit (not shown) that supplies driving power to the drill 500 to cut off or supply a driving power for driving the drill 500 . For example, when the drill head 510 touches the surface of the sheath pipe 310, the core of the relay 620 recognizes it and switches the contact of the relay 620 to the On state, The on state of the relay 620 switches the magnetic switch 640 to the off state. Thereafter, when the magnetic switch 640 is switched to the off state, the driving power for driving the drill 500 is automatically shut off so that the operation of the drill 500 is immediately stopped, It is possible to prevent damage to the battery 310.

본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템에서 전원차단장치(600)는 도 8의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다. In the grouting defect measurement system of the PSC bridge using the power cut-off device and the drill according to the embodiment of the present invention, the power cut-off device 600 can be implemented as shown in Figs. 8A and 8B.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템은, 공용중인 교량의 그라우팅 미충진부를 비파괴조사로 확인한 후 육안으로 또는 내시경 조사를 위해 드릴을 사용하여 천공할 경우, 강연선(긴장재)의 손상을 방지하기 위한 것으로, 전원차단장치(600), 드릴(500) 및 PSC 구조물(300) 내의 전도성 쉬스관(310)을 전기적으로 연결하고, 드릴헤드(510)가 상기 전도성 쉬스관(310)에 접촉하는 순간 상기 드릴(500)을 구동하는 구동전원의 공급을 차단함으로써 드릴(500)의 작동을 중지시킬 수 있다.Accordingly, the grouting defect measurement system of the PSC bridge using the power cut-off device and the drill according to the embodiment of the present invention is characterized in that a grouting defect portion of a commonly used bridge is confirmed by nondestructive inspection and then a drill is used for visual inspection, The drill 500 and the conductive sheath pipe 310 in the PSC structure 300 are electrically connected to each other so as to prevent damage to the stranded wire when the drill head 510 The operation of the drill 500 can be stopped by cutting off the supply of the driving power for driving the drill 500 as soon as the drill 500 contacts the conductive sheath pipe 310.

또한, 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 닿는 순간 자동으로 전원을 차단함으로써 드릴(500)의 작동을 중지시키기 때문에 작업자가 천공 작업 시 쉬스관 손상 여부를 걱정할 필요 없이 작업할 수 있고, 이에 따라 작업효율을 향상시키고, 궁극적으로 PSC 구조물의 내 쉬스관(310)의 손상을 방지할 수 있다.In addition, since the operation of the drill 500 is stopped by automatically turning off the power when the drill head 510 touches the sheath pipe 310, the operator can work without needing to worry about damage to the sheath pipe during drilling operation , Thereby improving the working efficiency and ultimately preventing damage to the sealing tube 310 of the PSC structure.

[전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 방법][Method for measuring grouting defects of PSC bridges using power cut-off device and drill]

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 방법의 동작흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method of measuring a grouting defect in a PSC bridge using a power cutoff device and a drill according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 방법은, 먼저, 상기 PSC 구조물(300) 내에 매립된 쉬스관(310) 내 공극(결함) 여부를 진단한다(S110). 예를 들면, 탄성파, 초음파, X선 등의 비파괴 진단방식으로 공극 위치를 확인할 수 있으며, 이러한 비파괴 진단방식은 당업자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 9, a grouting defect measurement method for a PSC bridge using a power cut-off device and a drill according to an embodiment of the present invention is characterized in that a gap (defect) in a sheath pipe 310 embedded in the PSC structure 300, (S110). For example, the position of the voids can be confirmed by non-destructive diagnosis methods such as acoustic waves, ultrasonic waves, X-rays, etc. Such non-destructive diagnosis methods are obvious to those skilled in the art and detailed description thereof will be omitted.

다음으로, 상기 쉬스관(310) 내 공극위치를 파악한다(S120). 즉, 상기 쉬스관(310) 내 공극위치를 확인하여 드릴링을 위한 상기 PSC 구조물(300)의 수직 위치를 결정할 수 있다.Next, the position of the gap in the sheath pipe 310 is determined (S120). That is, the vertical position of the PSC structure 300 for drilling can be determined by checking the position of the gap in the sheath pipe 310.

다음으로, 상기 PSC 구조물(300)을 1차 천공하여 노출된 쉬스관(310)에 전원차단장치(600)의 제1 리드선을 연결하고, 상기 전원차단장치(600)의 제2 리드선을 드릴(500)의 드릴헤드(510)에 연결한다(S130). 여기서, 상기 전원차단장치(600)는, 220V 상용전원을 20V로 변환하여 공급하고, 인출되는 제1 리드선이 상기 PSC 교량(300)을 1차 천공하여 노출되는 상기 쉬스관(310)에 연결되고, 인출되는 제2 리드선이 상기 드릴(500)의 드릴헤드(510)에 연결되는 전원공급장치(610); 상기 전원공급장치(610)로부터 전원을 공급받고, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 온(On) 상태로 절환되는 릴레이(620); 및 상기 드릴(500)의 구동전원을 오프(Off)시키도록 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 오프(Off) 상태로 절환되어 마그네틱 스위치(640)를 포함할 수 있고, 또한, 상기 전원차단장치(600)는, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 점등되는 램프(630) 또는 부저음을 발생하는 부저를 추가로 포함할 수 있다.Next, the PSC structure 300 is first drilled to connect the first lead wire of the power cutoff device 600 to the exposed sheath pipe 310, and the second lead wire of the power cutoff device 600 is drilled 500 to the drill head 510 (S130). Here, the power cut-off device 600 converts 220V commercial power to 20V and supplies the first lead wire to the sheath pipe 310, which is exposed by first drilling the PSC bridge 300 A power supply 610 to which a second lead wire to be drawn is connected to the drill head 510 of the drill 500; A relay 620 that is supplied with power from the power supply unit 610 and is switched to an on state when the drill head 510 contacts the sheath pipe 310 and is short-circuited; And the magnetic switch 640 may be switched to the off state in response to the on state of the relay 620 to turn off the driving power of the drill 500, The power cut-off device 600 may be configured such that when the drill head 510 comes into contact with the sheath pipe 310 to be short-circuited, the lamp 620, which is turned on in response to the on state of the relay 620, 630) or a buzzer that generates a buzzer sound.

다음으로, 상기 드릴(500)을 사용하여 상기 쉬스관(310)에 접촉할 때까지 상기 PSC 구조물(300)에 천공홀을 형성한다(S140).Next, the drill 500 is used to form a perforation hole in the PSC structure 300 until it contacts the sheath pipe 310 (S140).

다음으로, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉한 단락(Short) 상태인 경우, 상기 전원차단장치(600)의 릴레이(620)를 온(On) 상태로 절환시킨다(S150).Next, when the drill head 510 is in a short state in which the drill head 510 is in contact with the sheath pipe 310, the relay 620 of the power cutoff device 600 is turned on (S150 ).

다음으로, 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 상기 전원차단장치(600)의 마그네틱 스위치(640)를 오프(Off) 상태로 절환시킨다(S160).Next, the magnetic switch 640 of the power cutoff device 600 is switched to the off state in accordance with the on state of the relay 620 (S160).

다음으로, 상기 마그네틱 스위치(640)의 오프(Off) 상태에 대응하여 상기 드릴(500)의 구동을 오프(Off)시킨다(S170). 즉, 상기 마그네틱 스위치(640)는 상기 드릴(500)에게 구동전원을 공급하는 배터리 또는 전원공급장치의 출력단에 연결되어, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 드릴(500)의 작동을 중지시키도록 상기 드릴(500)에게 공급되는 구동전원을 차단한다.Next, the driving of the drill 500 is turned off in response to the off state of the magnetic switch 640 (S170). That is, the magnetic switch 640 is connected to an output terminal of a battery or a power supply for supplying driving power to the drill 500, so that the drill head 510 contacts the sheath tube 310 to be in a short- The driving power supplied to the drill 500 is stopped to stop the operation of the drill 500. [

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 전원차단장치와 드릴을 이용하여 공용중인 PSC 거더 형식의 PSC 교량의 그라우트 충진 상태를 파악하여 쉬스관 내 결함부인 공극의 위치까지 천공홀을 형성함으로써, 드릴을 사용한 천공시 쉬스관 내 강연선(긴장재)의 손상을 방지할 수 있다. 즉, 가설된 PSC 교량의 그라우팅 미충진부를 비파괴 진단방식으로 조사하고, 육안 또는 내시경으로 확인을 위해 천공할 경우, 드릴을 사용한 천공시 쉬스관 내 강연선(긴장재)의 손상을 방지할 수 있다.As a result, according to the embodiment of the present invention, the grout filling state of the PSC bridges of the PSC girder type which is commonly used by using the power cut-off device and the drill is grasped to form the perforation hole to the position of the vacant space in the sheath tube, It is possible to prevent damage of the strand (tension member) in the sheath tube during the perforation. That is, when the grouting portion of the hypothetical PSC bridge is inspected by the non-destructive diagnosis method and punctured for visual confirmation with the naked eye or the endoscope, damage of the strand in the sheath pipe can be prevented at the time of drilling.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 드릴헤드가 쉬스관에 닿는 순간 자동으로 전원을 차단함으로써 드릴의 작동을 중지시킬 수 있고, 작업자가 천공 작업 시 쉬스관 손상 여부를 걱정할 필요 없이 작업할 수 있으며, 이에 따라 작업효율을 향상시키고, 궁극적으로 PSC 구조물 내 쉬스관 및 긴장재의 손상을 방지할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the drill can be stopped by automatically shutting down the power supply when the drill head touches the sheath tube, and the operator can work without needing to worry about damage to the sheath tube during drilling operation , Thereby improving the working efficiency and ultimately preventing the damage of the sheath tube and the tensions in the PSC structure.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

300: PSC 교량(구조물)
310: 쉬스관
400: 그라우트(Grout)
500: 드릴(Drill)
510: 드릴헤드(Drill Head)
600: 전원차단장치(Power Shutdown Apparatus)
610: 전원공급장치
620: 릴레이(Relay)
630: 램프(Lamp)
640: 마그네틱 스위치(Magnetic Switch)300: PSC bridge (structure)
310: Sheath tube
400: Grout
500: Drill
510: Drill Head
600: Power Shutdown Apparatus
610: Power supply
620: Relay
630: Lamp
640: Magnetic Switch

Claims (10)

PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템에 있어서,
포스트텐션 방식으로 시공되어 공용중인 PSC 교량(300);
상기 PSC 교량(300) 내에 매립되고, PS 강재(320)인 긴장재가 삽입되어 긴장력이 도입되고, 그라우트(400)가 충진된 전도성 쉬스관(310);
드릴헤드(510)를 통해 상기 PSC 교량(300)에 매립된 쉬스관(310)의 공극위치까지 천공홀을 형성하는 드릴(500); 및
상기 드릴(500)을 사용하여 상기 PSC 교량(300) 내의 쉬스관(310)까지 천공홀을 형성할 경우, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락(Short) 상태로 절환되면 상기 드릴(500)에 공급되는 전원을 자동으로 차단하는 전원차단장치(600)를 포함하는 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템.A grouting defect measurement system for a PSC bridge,
A PSC bridge 300 which is constructed and installed in a post tension manner;
A conductive sheath pipe 310 embedded in the PSC bridge 300 and having a PS material 320 inserted therein to introduce a tensile force and filled with a grout 400;
A drill 500 forming a perforation hole up to a position of the gap of the sheath pipe 310 buried in the PSC bridge 300 through the drill head 510; And
When the drill 500 is used to form a perforation hole up to the sheath pipe 310 in the PSC bridge 300, the drill head 510 contacts the sheath pipe 310 to be in a short state And a power cut-off device (600) for automatically shutting off the power supplied to the drill (500) when the power is cut off, and a drilling tool for measuring a grouting defect in the PSC bridge. 제1항에 있어서,
상기 전원차단장치(600)로부터 인출되는 제1 리드선은 상기 PSC 교량(300)을 1차 천공하여 노출되는 상기 쉬스관(310)에 연결하고, 제2 리드선은 상기 드릴(500)의 드릴헤드(510)에 연결되어, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 되면 상기 드릴(500)의 작동을 자동으로 중단시키는 것을 특징으로 하는 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템.The method according to claim 1,
The first lead wire drawn from the power cutoff device 600 connects the PSC bridge 300 to the exposed sheath pipe 310 and the second lead wire is connected to the drill head 510), and when the drill head (510) comes into contact with the sheath pipe (310) to be short-circuited, the operation of the drill (500) is automatically stopped. A grouting fault measurement system for bridges. 제1항에 있어서, 상기 전원차단장치(600)는,
220V 상용전원을 20V로 변환하여 공급하고, 인출되는 제1 리드선이 상기 PSC 교량(300)을 1차 천공하여 노출되는 상기 쉬스관(310)에 연결되고, 인출되는 제2 리드선이 상기 드릴(500)의 드릴헤드(510)에 연결되는 전원공급장치(610);
상기 전원공급장치(610)로부터 전원을 공급받고, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 온(On) 상태로 절환되는 릴레이(620); 및
상기 드릴(500)의 구동전원을 오프(Off)시키도록 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 오프(Off) 상태로 절환되어 마그네틱 스위치(640)를 포함하는 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the power shutdown device (600)
A 220V commercial power source is converted into 20V and the first lead wire is connected to the sheath pipe 310 which is exposed by first drilling the PSC bridge 300. The second lead wire is connected to the drill 500 A power supply 610 connected to the drill head 510;
A relay 620 that is supplied with power from the power supply unit 610 and is switched to an on state when the drill head 510 contacts the sheath pipe 310 and is short-circuited; And
Off state corresponding to the ON state of the relay 620 so as to turn off the driving power of the drill 500 and the power cutoff device including the magnetic switch 640, A grouting fault measurement system for PSC bridges using. 제3항에 있어서,
상기 전원차단장치(600)는, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 점등되는 램프(630)를 추가로 포함하는 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템.The method of claim 3,
When the drill head 510 comes into contact with the sheath tube 310 and is short-circuited, the power cut-off device 600 switches the lamp 630, which is turned on in response to the on state of the relay 620, ) ≪ / RTI > and a grouting defect measurement system of a PSC bridge using a drill. 제3항에 있어서,
상기 전원차단장치(600)는, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 부저음을 발생하는 부저를 추가로 포함하는 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템.The method of claim 3,
When the drill head 510 contacts the sheath pipe 310 to be short-circuited, the power cut-off device 600 may be configured such that when the drill head 510 is short- Further comprising a power cut-off device and a drill for measuring a grouting defect in the PSC bridge. 제3항에 있어서,
상기 마그네틱 스위치(640)는 상기 드릴(500)에게 구동전원을 공급하는 배터리 또는 전원공급장치의 출력단에 연결되어, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 드릴(500)의 작동을 중지시키도록 상기 드릴(500)에게 공급되는 구동전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 시스템.The method of claim 3,
The magnetic switch 640 is connected to an output terminal of a battery or a power supply for supplying driving power to the drill 500. When the drill head 510 contacts the sheath tube 310 to be short- And cutting off the driving power supplied to the drill (500) to stop the operation of the drill (500), and a grouting defect measurement system of the PSC bridge using the drill. a) PSC 구조물(300) 내에 매립된 쉬스관(310) 내 공극(결함) 여부를 진단하는 단계;
b) 상기 쉬스관(310) 내 공극위치를 파악하는 단계;
c) 상기 PSC 구조물(300)을 1차 천공하여 노출된 쉬스관(310)에 전원차단장치(600)의 제1 리드선을 연결하고, 상기 전원차단장치(600)의 제2 리드선을 드릴(500)의 드릴헤드(510)에 연결하는 단계;
d) 상기 드릴(500)을 사용하여 상기 쉬스관(310)에 접촉할 때까지 상기 PSC 구조물(300)에 천공홀을 형성하는 단계;
e) 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉한 단락(Short) 상태인 경우, 전원차단장치(600)의 릴레이(620)를 온(On) 상태로 절환시키는 단계;
f) 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 상기 전원차단장치(600)의 마그네틱 스위치(640)를 오프(Off) 상태로 절환시키는 단계; 및
g) 상기 마그네틱 스위치(640)의 오프(Off) 상태에 대응하여 상기 드릴(500)의 구동전원을 오프(Off)시키는 단계를 포함하는 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 방법.a) diagnosing whether or not there is a gap (defect) in the sheath pipe 310 buried in the PSC structure 300;
b) determining a position of a gap in the sheath pipe 310;
c) The PSC structure 300 is first drilled to connect the first lead wire of the power cut-off device 600 to the exposed sheath pipe 310 and the second lead wire of the power cut-off device 600 to the drill 500 To the drill head (510) of the drill head (510);
d) forming a perforation hole in the PSC structure (300) until contacting the sheath tube (310) using the drill (500);
e) switching the relay 620 of the power cutoff device 600 to an on state when the drill head 510 is in a short state in contact with the sheath pipe 310;
f) switching the magnetic switch 640 of the power shutoff device 600 to an off state in response to an on state of the relay 620; And
g) turning off the driving power of the drill (500) in response to an off state of the magnetic switch (640), and measuring the grouting defect of the PSC bridge using the drill. 제7항에 있어서, 상기 전원차단장치(600)는,
220V 상용전원을 20V로 변환하여 공급하고, 인출되는 제1 리드선이 상기 PSC 교량(300)을 1차 천공하여 노출되는 상기 쉬스관(310)에 연결되고, 인출되는 제2 리드선이 상기 드릴(500)의 드릴헤드(510)에 연결되는 전원공급장치(610);
상기 전원공급장치(610)로부터 전원을 공급받고, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 온(On) 상태로 절환되는 릴레이(620); 및
상기 드릴(500)의 구동전원을 오프(Off)시키도록 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 오프(Off) 상태로 절환되어 마그네틱 스위치(640)를 포함하는 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 방법.8. The apparatus of claim 7, wherein the power shutdown device (600)
A 220V commercial power source is converted into 20V and the first lead wire is connected to the sheath pipe 310 which is exposed by first drilling the PSC bridge 300. The second lead wire is connected to the drill 500 A power supply 610 connected to the drill head 510;
A relay 620 that is supplied with power from the power supply unit 610 and is switched to an on state when the drill head 510 contacts the sheath pipe 310 and is short-circuited; And
Off state corresponding to the ON state of the relay 620 so as to turn off the driving power of the drill 500 and the power cutoff device including the magnetic switch 640, A Method for Measuring Grouting Defects in PSC Bridges Using. 제8항에 있어서,
상기 전원차단장치(600)는, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 점등되는 램프(630)를 추가로 포함하는 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 방법.9. The method of claim 8,
When the drill head 510 comes into contact with the sheath tube 310 and is short-circuited, the power cut-off device 600 switches the lamp 630, which is turned on in response to the on state of the relay 620, ) And a method for measuring a grouting defect in a PSC bridge using a drill. 제8항에 있어서,
상기 전원차단장치(600)는, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 릴레이(620)의 온(On) 상태에 대응하여 부저음을 발생하는 부저를 추가로 포함하며,
상기 마그네틱 스위치(640)는 상기 드릴(500)에게 구동전원을 공급하는 배터리 또는 전원공급장치의 출력단에 연결되어, 상기 드릴헤드(510)가 상기 쉬스관(310)에 접촉하여 단락 상태가 된 경우, 상기 드릴(500)의 작동을 중지시키도록 상기 드릴(500)에게 공급되는 구동전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 전원차단장치와 드릴을 이용한 PSC 교량의 그라우팅 결함 측정 방법.9. The method of claim 8,
When the drill head 510 contacts the sheath pipe 310 to be short-circuited, the power cut-off device 600 may be configured such that when the drill head 510 is short- , ≪ / RTI >
The magnetic switch 640 is connected to an output terminal of a battery or a power supply for supplying driving power to the drill 500. When the drill head 510 contacts the sheath tube 310 to be short- And cutting off the driving power supplied to the drill (500) to stop the operation of the drill (500), and a method for measuring a grouting defect in a PSC bridge using the drill.
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