KR100463658B1 - 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치에 관한 것으로, 특히 승하강 셋팅부를 통하여 측정하고자 하는 아스콘부재의 상면으로 측정부를 승하강시켜 셋팅함과 아울러 측정시 설정압인 중량체 또한 측정부의 상부로부터 균일한 하중을 갖도록 하여 최소한의 오차로서 아스콘의 소성변형을 정확하게 측정할 수 있도록 하기 위하여,

도로용 아스콘의 소성변형 측정장치에 있어서, 상기 측정부는 수용박스의 상면으로 설치된 가이드관 상에 상단으로 워엄이 형성되어 그 수용박스의 상부로 돌출되고 중간에는 수개의 중량체가 체결되며 하단에는 상기 구름바퀴가 장착되어 그 장착된 구름바퀴의 상하 유동폭을 측정할 수 있도록 측정막대가 내장되는 승하강로드와; 상기 수용박스의 상부에 상기 워엄과 맞물리게 일측에 연동 워엄휠이, 타측에는 구동 워엄휠이 형성된 회전축을 베어링블럭으로 회전 자유롭게 설치하고 상기 수용박스의 측면에는 상기 구동 워엄휠과 맞물리는 워엄이 형성된 회동축이 핸들에 의해 회전 자유롭게 베어링블럭으로 설치되며 상기 일측 베어링블럭은 지지편에 의해 상기 수용박스의 측면으로 핀고정되어 상기 승하강로드를 승하강시키는 승하강 셋팅부를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치에 관한 것이다.

Description

도로용 아스콘의 소성변형 측정장치{an apparatus for measuring the plastic deformation of asphalt}

본 발명은 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 승하강 셋팅부를 통하여 측정하고자 하는 아스콘부재의 상면으로 측정부를 승하강시켜 셋팅함과 아울러 측정시 설정압인 중량체 또한 측정부의 상부로부터 균일한 하중을 갖도록 하여 최소한의 오차로서 아스콘의 소성변형을 정확하게 측정할 수 있도록 한 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 도로에는 차량의 안정된 주행 및 탑승자의 승차감을 향상시키고 도로의 수명 또한 연장할 수 있도록 일정 두께를 갖는 아스팔트 콘크리트(아스콘)를 포장하여 상기한 소기(所期)의 목적을 달성할 수 있었다.

따라서, 근래에는 상기한 목적한 바를 충족할 수 있도록 미연에 아스콘의 소성변형을 측정장치 등을 통하여 측정한 후, 최상의 도로 여건을 가질 수 있는 상태로 아스콘을 포장하고 있는 실정이다.

이와같이 종래의 도로용 아스콘의 소성변형을 측정하고자 사용되는 측정장치를 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 7은 종래 도로용 아스콘 소성변형 측정장치를 나타낸 요부도로, 내부 중간에 안내레일(52)이 설치된 지지판넬(54)이 설치되고, 외주면 일측에는 강도 측정시 내부온도를 설정할 수 있도록 히터(56)가 설치된 수용박스(50)와; 상기 안내레일(52)에는 일정크기로 성형된 측정용 아스콘부재(100)가 일반적인 브라켓에 의해 고정되는 고정판(62)과 이동용바퀴(64) 및 밑면으로 체결바(66)가 설치되는 이동차륜(60)이 설치된다.

또한, 상기 지지판넬(54)의 하부에는 상기 체결바(66)와 연결되는 연결편(72)과 구동캠(74) 및 구동모터(76)로 구성되어 상기 이동차륜(60)를 왕복시킬 수 있도록 구동부(70)가 설치된다.

그리고, 상기 이동차륜(60)의 상부에는 일단이 힌지결합되고 타단에는 상기 수용케이스(50)의 외측으로 돌출되어 중량체(840)를 올려 놓을 수 있는 재치판(84)이 설치된 작동로드(82)를 설치하고, 상기 작동로드(82)에는 회전자유롭게 상기 측정용 아스콘(60)의 상면 상에서 구름되도록 구름바퀴(92)가 고정편으로 설치되어 있으며, 상기 구름바퀴(92)의 상부에는 그 구름바퀴(92)의 상하 유동폭을 측정할 수 있도록 측정막대(94)와 그 측정막대를 일반적인 고정방식에 의해 다수의 고정부재로 고정되는 아날로그 방식의 측정게이지(90)가 설치된다.

또, 상기 측정게이지(90)는 도시되지 않은 콘트럴판넬과 그 콘트럴판넬은 컴퓨터와 연결되어 있다.

이와같이 구성된 종래의 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치의 작동은 먼저 이동차륜의 고정판으로 측정하고자 성형된 아스콘부재를 고정시키고, 상기 작동로드에 설치된 구름바퀴를 그 아스콘부재의 상면으로 재치한 다음 상기 작동로드의 일단으로 설치된 재치판에 설정압을 가질 수 있도록 중량체를 재치한다.

그런 다음 구동부의 구동모터를 구동시킴으로써, 구동캠과 연결편 및 체결편이 연동되면서 이동차륜를 안내레일 상에서 왕복운동시키게 되는 것이고, 그에 따라 상기 아스콘부재의 상면으로 설치된 구름바퀴는 구름됨과 동시에 그 작동로드의 일측으로 가해지는 중량체의 가압에 의하여 상기 구름바퀴가 구름되면서 아스콘부재의 상면으로 부터 일정 깊이 만큼씩 점차적으로 구름바퀴의 골이 패이면서 그 골이 패이는 측정치가 측정게이지에 의하여 측정된 후 최종적으로 컴퓨터로 부터 산출된 데이터를 표출하게 되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 종래 도로용 아스콘의 소성변형을 측정하기 위한 장치는 구조가 복잡하여 제작 및 사용이 번거러울 뿐만 아니라, 상기 작동로드에 설치된 구름바퀴가 이동차륜에 의하여 왕복운동하는 아스콘부재의 상면 상에서 구름될 때, 상기 작동로드가 힌지결합된 측을 기점으로 타측의 재치판으로 재치된 중량체의 무게와 함께 상하로 유동됨에 따라, 다시말해서 모든 물체에는 자율진동계수를 가지고 있는 관계로, 아스콘부재의 자율진동계수가 상기 작동로드가 상하로유동됨에 따라 중량체로 부터 가해지는 압력에 의하여 그 자율진동계수가 흡수되어 변동됨으로써, 상기 아스콘부재의 정확한 강도 측정치가 산출되지 않는 문제점이 발생하였다.

또한, 상기와 같은 문제점과 더블어 일정시간이 경과함에 따라 그 구름바퀴가 접하는 아스콘부재(100)의 상면이 점차 원호형태로 변형되면서 도 8에서와 같이 원호의 양측 끝단으로 부터 중앙 부분으로 구름바퀴가 구름될 때, 일측으로 편중되어 있는 중량체의 무게로 인한 가속도가 붙으면서 구름됨에 따라 그 아스콘부재의 양측부분으로 부터 가해지는 압력 변화가 발생하여 중앙부분으로 집중하중을 받게되어 중앙부분으로 점차 커지는 융기(隆起)부(110)가 형성됨으로써, 정확한 측정이 불가능함은 물론 결국 더이상의 측정이 불가능한 문제점 또한 초래되었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 안출한 것으로, 그 목적은 승하강 셋팅부를 통하여 측정하고자 하는 아스콘부재의 상면으로 측정부를 승하강시켜 셋팅함과 아울러 강도 측정시 설정압인 중량체 또한 측정부의 상부로부터 균일한 하중을 갖도록 하여 최소한의 오차로서 아스콘의 소성변형을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 측정부의 셋팅시나 측정시 측정부의 승하강이 보다 원활하게 승하강될 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 측정시 설정압인 중량체을 보다 손쉽게 체결할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부 중간에 안내레일이 설치된 지지판넬을 설치하고 외주면에는 히터가 설치된 수용박스와, 상기 안내레일에는 아스콘부재가 고정되는 이동차륜과, 상기 수용박스의 하부로 상기 이동차륜을 왕복시키는 구동부와, 상기 아스콘부재의 상면에서 구름되는 구름바퀴 및 측정게이지를 포함한 측정부를 구비한 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치에 있어서, 상기 측정부는 수용박스의 상면에 설치된 가이드관 상에 상단으로 워엄이 형성되어 그 수용박스의 상부로 돌출되고 중간에는 수개의 중량체가 체결되며 하단에는 상기 구름바퀴가 장착되어 그 장착된 구름바퀴의 상하 유동폭을 측정할 수 있도록 측정막대가 내장되는 승하강로드와; 상기 수용박스의 상부에는 상기 워엄과 맞물리게 일측에 연동 워엄휠이, 타측에는 구동 워엄휠이 형성된 회전축을 베어링블럭으로 회전자유롭게 설치하고 상기 수용박스의 측면에는 상기 구동 워엄휠과 맞물리는 워엄이 형성된 회동축이 핸들에 의해 회전자유롭게 베어링블럭으로 설치되며 상기 일측 베어링블럭은 지지편에 의해 상기 수용박스의 측면으로 핀고정되어 상기 승하강로드를 승하강시키는 승하강 셋팅부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 승하강로드에는 지지판을 설치하고 그 지지판에는 상기 승하강로드를 기점으로 대칭되도록 상기 수용박스의 상면으로 설치되는 가이드관 상으로 삽입되는 가이드봉이 설치되는 지지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지판의 양측에는 상기 중량체를 스크류 또는 브라켓으로 체결할 수 있도록 중량체 받침판을 대칭되도록 장착하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 개략적인 요부 단면도.

도 2는 도 1에 따른 셋팅부를 나타낸 요부 측면도로,

도 2a는 승하강로드를 승하강시키기 위해 셋팅된 상태를 나타낸 요부도.

도 2b는 승하강로드가 셋팅 후 승하강되지 않은 상태를 나타낸 요부도.

도 3은 본 발명에 의해 측정된 아스콘부재의 요부 측단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 요부도.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 요부도.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 요부도.

도 7은 종래 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치를 나타낸 요부도.

도 8은 도 7에 따른 측정된 아스콘부재의 측단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 측정부

11,34 : 가이드관 12,26 : 워엄

13 : 중량체 15 : 측정막대

16 : 승하강로드

20 : 승하강 셋팅부

22 : 연동워엄휠 24 : 구동워엄휠

25 : 회전축 28 : 회동축

29 : 핸들

30 : 지지부

32 : 지지판 35 : 가이드봉

40 : 중량체 받침판

45 : 로드 레스 실린더

45a : 실린더 축

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 개략적인 요부 단면도이다.

도시된 바와 같이 내부 중간에 안내레일(52)이 설치된 지지판넬(54)을 설치하고 외주면에는 강도 측정시 내부온도를 설정할 수 있도록 히터(56)가 설치된 수용박스(50)와, 상기 안내레일(52)에는 일정크기로 성형된 측정용 아스콘부재(100)가 일반적인 브라켓 등으로 고정되도록 고정판(62)과 이동용바퀴(64) 및 밑면으로 체결바(66)로 구성되어 설치되는 이동차륜(60)과, 상기 수용박스(50)의 하부로 상기 이동차륜(60)을 왕복할 수 있도록 상기 체결바와 연결되는 연결편(72)과 구동캠(74)과 구동모터(76)로 구성되는 구동부(70)와, 상기 아스콘부재(100)의 상면에서 구름되는 구름바퀴(92) 및 그 구름바퀴의 상하 유동폭을 후술하는 측정막대와 연결되는 측정게이지(90)를 포함한 측정부(10)를 구비한 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치(1)에 있어,

본 발명은 상기 측정부(10)를 수용박스(50)의 상면으로 설치된 가이드관(11) 상에 상단으로 워엄(12)이 형성되어 그 수용박스(50)의 상부로 돌출되고 중간에는 측정하고자 하는 강도의 설정압을 가질 수 있도록 수개의 중량체(13)가 일반적인스크류 체결방식이나 브라켓 등으로 움직임에 의해 이탈되지 않도록 체결되며 하단에는 상기 구름바퀴(92)가 장착되어 그 장착된 구름바퀴(92)의 상하 유동폭을 측정할 수 있도록 측정막대(15)가 내장되는 승하강로드(16)와;

상기 수용박스(50)의 상부에는 상기 워엄(12)과 맞물리게 일측에 연동 워엄휠(22)이, 타측에는 구동 워엄휠(24)이 형성된 회전축(25)을 베어링블럭으로 회전 자유롭게 설치하고 상기 수용박스(50)의 측면에는 상기 구동 워엄휠(24)과 맞물리도록 도 2a 참고하여 워엄(26)이 형성된 회동축(28)이 핸들(29)에 의해 회전 자유롭게 베어링블럭으로 설치되며 상기 일측 베어링블럭은 지지편(28a)에 의해 상기 수용박스(50)의 측면으로 핀고정되는 승하강 셋팅부(20)를 구비하는 것을 나타낸 것이다.

도 2는 도 1에 따른 승하강 셋팅부를 나타낸 요부 측면도로, 도 2a는 승하강로드를 승하강시키기 위해 셋팅된 상태를 나타낸 요부도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서 상기 승하강 셋팅부(20)인 회동축(28)의 핸들(29)을 회전시킴에 따라 그에 형성된 워엄(26)이 회전되면서 그와 맞물려 있는 도 1을 참고하여 회전축(25)의 구동 워엄휠(24)과 연동 워엄휠(22)이 연동되면서 회전하게 되어 상기 연동 워엄휠(22)과 맞물려 있는 승하강로드(16)의 워엄(12)으로 동력인 회전력이 전달되어 하단으로 장착된 구름바퀴(92)를 상기한 이동차륜으로 측정하고자 고정된 아스콘부재(100)의 상면으로부터 승강 및 하강할 수 있는 것을 나타낸 것이다.

도 2b는 승하강로드가 셋팅 후 승하강되지 않은 상태를 나타낸 요부도이다.

도시된 바와 같이 도 2a와 같이 승하강 셋팅부에 의해 구름바퀴가 측정하고자 하는 아스콘부재의 상면으로 올려지면 상기한 수용박스의 측면에 일측 베어링블럭이 지지편(28a)에 의해 핀결합되어 고정되어 있던 것을 핀을 이탈시키므로서, 그 베어링블럭 상으로 설치된 회동축(28)이 도시된 바와 같이 고정되어 있는 일측을 기점으로 타측이 하강하게 되어 그 워엄(26)이 상기한 회전축(25)의 구동 워엄휠(24)로 부터 이탈되면서 회전력을 전달할 수 없게 되는 것을 나타낸 것이다. 이때, 상기 회전축(25)은 베어링블럭 상에 회전 자유롭게 설치되어 있다.

그리고, 다시 동력을 전달하고자 할 경우에 상기한 상태에서 상기 회동축을 상측으로 올린 후 그 이탈시킨 핀을 재차 꽂아서 고정하므로서, 다시 회전력을 전달할 수 있어, 승하강로드를 승강 및 하강할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 구동되는 본 발명의 작용은 먼저, 강도 측정하고자 하는 아스콘부재를 이동차륜의 고정판으로 고정시킨 후 상기한 도 2a에서와 같이 승하강 셋팅부인 회동축과 연동되는 회전축으로 인하여 승하강로드에 장착된 구름바퀴를 상기 아스콘부재의 상면으로 하강하여 맞닿게 한 후, 상기 회동축을 상기한 도 2b에서와 같이 일측 베어링블럭을 이탈시켜 회전력을 차단하도록 한다.그런 다음 구동부를 구동시킴에 따라 상기 이동차륜의 체결바와 연결편으로 연결되어 있는 구동캠과 구동모터가 구동되면서 상기 이동차륜을 안내레일 상에서 왕복시키게 되고 그로 인해 상기 승하강로드의 설정압력 치의 중량체의 하중이 그 아스콘부재로 가해져 구름바퀴가 점차적으로 표면으로부터 구름바퀴의 골이 패이게 되는 것이다. 이때, 상기 구름바퀴로 가해지는 하중은 그 상부로부터 설치된 중량체로 인하여 균일한 하중을 받게 되어 그 골이 패이게 되는 부분으로 압력불균형으로 인해 형성되는 융기부를 형성하지 않고 상기 이동차륜의 왕복거리만큼 완만한 호형태로 형성되어져 정확한 강도 측정값을 얻을 수 있는 조건을 갖는다.상기에서, 승하강로드가 승하강될 수 있는 것은 그 승하강로드의 워엄에 맞물려 있는 연동 워엄휠의 회전축이 베어링블럭 상에 회전 자유롭게 장착되어 있는 관계로, 상기 승하강로드의 승하강시 그 승하강로드의 워엄 상에서 연동 워엄휠이 상하로 유동될 수 있게 회전축이 베어링블럭 상에서 자유로이 회전이 이루어짐으로서 가능한 것이다.

이렇게, 아스콘부재의 표면으로부터 함몰되는 수치는 그 구름바퀴의 상부로 설치된 측정막대를 통하여 측정게이지를 거쳐 도시되지 않은 콘트럴판넬과 컴퓨터로 연결되어 측정자가 쉽게 확일할 수 있도록 모니터로 표시되는 것이다.

도 3은 본 발명에 의해 측정된 아스콘부재의 요부 측단면도이다.

도시된 바와 같이 상기와 같은 방식으로 측정되는 아스콘부재(100)는 그 상면으로 가해지는 설정압력인 중량체를 그 상부로부터 균일한 하중으로 가압될 수 있도록 하므로서, 측정시 압력불균형으로 인해 형성되는 융기부 없이 구름바퀴가 원활하게 왕복되어져 원만한 호형태를 이루도록 골이 패이게 됨에 따라 보다 정확한 강도 측정치를 얻을 수 있게 되는 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 요부도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서 상기 승하강로드(16)로 지지판(32)을 설치하고 그 지지판(32)에는 상기 승하강로드(16)를 기점으로 대칭되도록 상기 수용박스의 상면으로 설치되는 가이드관(34) 상으로 삽입되는 가이드봉(35)이 설치되는 지지부(30)를 구비하는 것을 나타낸 것이다.

그에 따라 상기 승하강로드를 아스콘의 상면으로 셋팅시나 셋팅 후에 이동차륜의 왕복으로 인해 승하강시에 안정되면서 보다 원활하게 지지되어 더욱더 정확한 강도 측정치를 구할 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 요부도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서 상기 승하강로드(16)로 장착되는 중량체(13)를 그 승하강로드로 설치하는 것이 아니라 상기 지지판(32)의 양측으로 상기 중량체(13)를 일반적인 스크류 브라켓 등으로 체결할 수 있도록 중량체 받침판(40)을 대칭되도록 장착하는 것을 나타낸 것이다.

상기와 같이 구성함에 따라 좁은 공간 내에 상기 승하강로드로 중량체를 설치하는 것에 비해 작업자가 수용박스 내에서 보다 편리하면서 간편하게 중량체를 중량체 받침판으로 설치할 수 있을 뿐만 아니라 이 역시 중량체의 설정압력이 상부로부터 그대로 전해질 수 있는 것이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 요부도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서 상기 승하강 셋팅부는 상기한 회전축과 회동축을 구비할 필요없이 상기 승하강로드(16)를 공지의 로드 레스 실린더(45)의 실린더 축(45a)과 체결되어 승하강될 수 있도록 한 것을 나타낸 것이다.

따라서, 상기 구름바퀴를 승하강하기 위한 번거러운 회전축이나 회동축과 같은 복잡한 구조 없이도 로드 레스 실린더를 사용하므로서, 보다 간단한 구조를 가질 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도로용 아스콘의 소성변형을 측정하는 과정에서 승하강 셋팅부를 통하여 측정부를 측정용 아스콘부재로 승하강시켜 셋팅함과 동시에 강도 측정시 설정압을 그 측정부의 상부에서 균일한 하중이 가해지도록 하므로서, 보다 향상된 측정조건을 제공하여 최소한의 오차로 도로용 아스콘의 소성변형을 정확하게 측정할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

따라서, 보다 향상된 도로 여건을 갖출 수 있도록 아스콘을 포장할 수 있어, 도로를 이용하는 차량의 안정된 주행은 물론 그 향상된 도로여건으로 인해 오랜 사용기간을 확보할 수 있는 효과 또한 갖게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 내부 중간에 안내레일이 설치된 지지판넬을 설치하고 외주면에는 히터가 설치된 수용박스와, 상기 안내레일에는 측정용 아스콘부재가 고정되는 이동차륜과, 상기 수용박스의 하부로 상기 이동차륜을 왕복시키는 구동부와, 상기 아스콘부재의 상면에서 구름되는 구름바퀴 및 측정게이지를 포함한 측정부를 구비한 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치에 있어서,

   상기 측정부(10)는 수용박스(50)의 상면에 설치된 가이드관(11) 상으로 상단에 워엄(12)이 형성되어 그 수용박스(50)의 상부로 돌출되고 중간에는 수개의 중량체(13)가 체결되며 하단에는 상기 구름바퀴(92)가 장착되어 그 장착된 구름바퀴(92)의 상하 유동폭을 측정할 수 있도록 측정막대(15)가 내장되는 승하강로드(16)와;

   상기 수용박스(50)의 상부에는 상기 워엄(12)과 맞물리게 일측에 연동 워엄휠(22)이, 타측에는 구동 워엄휠(24)이 형성된 회전축(25)을 베어링블럭에 회전 자유롭게 설치하고, 상기 수용박스(50)의 측면에는 상기 구동 워엄휠(24)과 맞물리는 워엄(26)이 형성된 회동축(28)이 핸들(29)에 의해 회전 자유롭게 베어링블럭으로 설치되며, 상기 일측 베어링블럭은 지지편(28a)에 의해 상기 수용박스(50)의 측면으로 핀고정되어 상기 승하강로드(16)를 승하강시키는 승하강 셋팅부(20)를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 승하강로드(16)에는 지지판(32)을 설치하고 그 지지판(32)에는 상기 승하강로드(16)를 기점으로 대칭되도록 상기 수용박스(50)의 상면에 설치되는 가이드관(34) 상으로 삽입되는 가이드봉(35)이 설치되는 지지부(30)를 구비하는 것을 특징으로 하는 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 지지판(32)의 양측에는 상기 중량체(13)를 스크류 또는 브라켓으로 체결할 수 있도록 중량체 받침판(40)을 대칭되도록 장착하는 것을 특징으로 하는 도로용 아스콘의 소성변형 측정장치.
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