KR100746938B1 - Ｐｓｃ빔 거더교의 무선진단장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PSC빔을 이용한 거더교의 안전여부를 진단하기 위한 장치에 관한 것으로서, 교각(1)들 사이에 설치된 다수의 PSC빔(2) 양쪽의 하부 양측면에 각각 장착되는 다수의 브래킷(10)과, 상기 각 PSC빔(2) 하부의 양쪽 브래킷(10) 사이에 종방향으로 나란하게 설치되는 한 쌍의 로드(20)와, 상기 한 쌍의 로드(20)를 따라 일측에서 타측까지 수평으로 이동하며 PSC빔(2)과 교각(1)의 표면을 촬영할 수 있도록 롤러휠(32)과 카메라(33)를 구비한 다수의 이동장치(30)와, 상기 이동장치(30)의 이동 및 촬영 여부를 무선신호에 의하여 제어하는 무선제어장치(40)를 포함하므로, PSC빔 하부에 레일을 설치하고 그를 따라 카메라를 탑재한 이동장치를 원격조정에 의하여 이동시키면서 교량 상부구조물의 표면을 촬영하고 무선으로 송수신함으로써 교량에 발생한 흠 또는 균열이나 열화상태를 용이하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라 기존 교량에도 설치가 용이하고 설치비용이 저렴하다.
거더교, PSC빔, 무선, 안전진단

Description

ＰＳＣ빔 거더교의 무선진단장치{Wireless Diagnosis Device for Girder Bridge making use of Pre-Stress Beam}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선진단장치가 설치된 PSC빔 거더교의 상면측 설치상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선진단장치가 설치된 PSC빔 거더교의 저면측 설치상태도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 PSC빔 거더교의 무선진단장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 PSC빔 거더교의 무선진단장치의 일측을 분해하여 도시한 일부분해사시도이다.
도 5는 도 4의 B부분을 확대하여 도시한 부분확대 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선진단장치가 설치된 PSC빔 거더교의 횡단면도이다.
도 7은 도 6의 C부분을 확대하여 도시한 부분확대단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선진단장치가 설치된 PSC빔 거더교의 종단면도이다.
도 9는 도 8의 D부분을 확대하여 도시한 부분확대단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1:교각 2:PSC빔
10:브래킷 11:수직부
12:수평부 13:그루브
14:단벽 15:홀
16:연결부재 17:고정구
18:고정너트 20:로드
21:볼트부 22:너트
23:노브 24:고무패킹
25:커버 26:돌출볼트
27:너트 30:이동장치
31:본체 32:롤러휠
33:카메라 34:굴절부
35:안테나 40:무선제어장치
120:볼트공 160:개방부
161:볼트공
본 발명은 PSC빔을 이용하여 설치된 거더교의 안전여부를 진단하기 위한 장 치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PSC빔 하부의 로드를 따라 이동하는 카메라를 탑재한 원격조정 이동장치를 이용하여 교량의 상부구조물 표면을 촬영하고 무선으로 송수신하도록 함으로써 균열이나 열화상태를 용이하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라 기존 교량에도 설치가 용이하고 설치비용이 저렴한 PSC빔 거더교의 무선진단장치에 관한 것이다.
교량을 설치하기 위해서는 교각기초와 교각을 설치하고, 상기 교각 위에는 차량 및 보행자가 통행할 수 있는 교량 상판을 지지하기 위한 거더가 설치된다. 상기 거더는 여러 가지 형태가 존재하며 가장 일반적으로는 Ⅰ자 형태를 가진 PSC빔(pre-stress concrete beam)을 이용한 거더가 이용된다.
상기와 같은 교량은 건설 당시부터 안전성과 내구성을 갖도록 완전하게 시공되어야 하고, 시공 후에도 교량을 이용하는 인명과 자산을 지키기 위해서는 점검과 보수에 만전을 기할 필요가 있으며, 그에 따라 시공시 유지관리 및 보수를 설계에 반영하여야 한다.
그러나, 건설된 교량의 대부분은 유지관리 및 보수를 위한 점검 구조를 설계에 반영하지 않는 것이 일반적이며, 그에 따라 교량을 점검하기 위한 작업이 용이하지 않고 수시 또는 정기적인 점검을 하기가 어려워 교량에 균열이나 열화 등의 하자가 발생하여도 신속한 발견 및 보수조치를 취하기가 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서, PSC빔 거더교에 있어서 기설치된 교량에도 설치하기가 쉽고 원격지에서의 조작으로 교량점검을 용이하게 수행할 수 있는 안전진단장치의 개발이 요구 된다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 PSC빔 하부에 레일을 설치하고 그를 따라 카메라를 탑재한 이동장치를 원격조정에 의하여 이동시키면서 교량 상부구조물의 표면을 촬영하고 무선으로 송수신함으로써 교량에 발생한 흠 또는 균열이나 열화상태를 용이하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라 기존 교량에도 설치가 용이하고 설치비용이 저렴한 PSC빔 거더교의 무선진단장치를 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
PSC빔의 양측면 하부에 고정장착되는 수직부와, 상기 수직부의 하부에서 중심쪽으로 연장된 수평부와, 상기 수평부의 중앙에 횡방향으로 형성된 그루브와, 상기 그루브의 양단에 각각 형성된 단벽과, 상기 단벽의 중앙에 그루브와 연통되도록 천공된 홀과, 상기 양쪽 수평부를 양쪽 개방부로 수용하여 상호 연결시키는 연결부재와, 상기 상호 연결된 수평부와 연결부재를 고정결합시키는 고정구를 구비하여, 교각들 사이에 설치된 다수의 PSC빔 양쪽의 하부 양측면에 각각 장착되는 다수의 브래킷;
양단부에 각각 형성되며 상기 홀을 관통하여 양측 교각 쪽으로 각각 돌출되는 볼트부와, 바깥쪽 단벽의 외측면에서 상기 돌출된 볼트부에 각각 나사결합되는 너트와, 상기 너트의 외부로 돌출된 볼트부의 단부에 각각 나사결합되는 노브와, 상기 단벽들 사이의 그루브 내에서 관통되는 볼트부의 상하부를 감싸는 한쌍의 고무패킹과, 상기 단벽들 사이의 고무패킹 위에 설치되어 수평부에 고정되는 커버를 구비하여, 상기 각 PSC빔 하부의 양쪽 브래킷 사이에 종방향으로 나란하게 설치되는 한쌍의 로드;
본체의 양측면에 설치된 두 쌍의 롤러휠과, 본체의 일측면에 설치된 카메라와, 상기 카메라를 굴절가능하도록 본체에 연결하는 굴절부와, 상기 롤러휠과 카메라에 대한 동작신호를 수신 및 발신하는 안테나를 구비하여, 상기 한 쌍의 로드를 따라 일측에서 타측까지 수평으로 이동하며 PSC빔과 교각의 표면을 촬영하는 다수의 이동장치; 및
상기 이동장치에 롤러휠의 구동, 카메라의 촬영 및 굴절부의 움직임에 대한 신호를 송신하고, 상기 이동장치로부터 수신되는 데이터신호를 저장함에 의하여, 상기 이동장치의 이동 및 촬영 여부를 무선신호에 의하여 제어하는 무선제어장치; 를 포함하는 PSC빔 거더교의 무선진단장치를 제공한다.
이하에서 첨부된 예시도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예에 의한 PSC빔 거더교의 무선진단장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선진단장치가 설치된 PSC빔 거더교의 상면측 설치상태도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선진단장치가 설치된 PSC빔 거더교의 저면측 설치상태도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 PSC빔 거더교의 무선진단장치를 도시한 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 PSC빔 거더교의 무선진단장치 는, 교각(1)들 사이에 설치된 다수의 PSC빔(2) 양쪽의 하부 양측면에 각각 장착되는 다수의 브래킷(10)과, 상기 각 PSC빔(2) 하부의 양쪽 브래킷(10) 사이에 종방향으로 나란하게 설치되는 한 쌍의 로드(20)와, 상기 한 쌍의 로드(20)를 따라 일측에서 타측까지 수평으로 이동하며 PSC빔(2)과 교각(1)의 표면을 촬영할 수 있도록 롤러휠(32)과 카메라(33)를 구비한 다수의 이동장치(30)와, 상기 이동장치(30)의 이동 및 촬영 여부를 무선신호에 의하여 제어하는 무선제어장치(40)를 포함한다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 PSC빔 거더교의 무선진단장치의 일측을 분해하여 도시한 일부분해사시도 및 도 4의 B부분에 대한 부분확대도이고, 도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선진단장치가 설치된 PSC빔 거더교의 횡단면도 및 도 6의 C부분에 대한 부분확대단면도이며, 도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 무선진단장치가 설치된 PSC빔 거더교의 종단면도 및 도 8의 D부분에 대한 부분확대단면도이다.
도면을 참조하여 더욱 자세하게 설명하면, 상기 브래킷(10)은 도 3과 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 각 PSC빔(2)의 양쪽 교각(1) 근처 두 곳에 설치되며 각각에 있어서 상기 PSC빔(2) 하부의 양측면에 장착되는 부재로서, 수직부(11)와 수평부(12)로 이루어져 있는데, 상기 수직부(11)는 PSC빔(2)의 양측면 하부에 다수의 앵커볼트로 고정장착되는 부분이고, 상기 수평부(12)는 수직부(11)와 직각을 이루며 그 하단부에서 PSC빔(2)의 중심쪽으로 연장된 부분이다.
그리고, 상기 수평부(12)의 중앙에는 그루브(13)가 횡방향으로 형성되어 있고, 상기 그루브(13)의 양단에는 단벽(14)이 각각 형성되어 있으며, 상기 단벽(14) 의 중앙에는 그루브(13)와 연통되는 홀(15)이 천공되어 있다. 또한, 양쪽의 수평부(12)들 사이에는 연결부재(16)가 개재되어 있는데, 상기 연결부재(16)는 내부가 비어 있고 양단부에는 각각 개방부(160)가 형성되어 있어서 상기 양쪽 수평부(12)를 각각 개방부(160) 내로 수용하여 상호 연결시킨다. 상기 연결부재(16)와 수평부(12)에는 각각 다수의 볼트공(120,161)들이 천공되어 있어서 수평부(12)가 개방부(160)에 삽입된 채로 상기 볼트공(120,161)에 ┏┓자형의 고정구(17)가 관통된 후 하부에서 고정너트(18)로 결합됨으로써 양족 수평부(12)와 연결부재(16)를 상호 고정결합시킨다.
다음으로, 상기 로드(20)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 각 PSC빔(2)의 하부의 양쪽 브래킷(10) 사이에 종방향을 따라 평행하게 설치되는 한쌍의부재로서, 양단부에는 각각 볼트부(21)가 형성되어 있으며, 상기 볼트부(21)는 각각 그루브(13)를 가로지르고 홀(15)을 관통하여 양측의 교각(1) 쪽으로 돌출되어 있고, 상기 돌출된 볼트부(21)는 바깥쪽인 교각(1)쪽 단벽(14)의 외측면에서 너트(22)와 나사결합되어 있으며, 상기 너트(22)의 외부로 돌출된 볼트부(21)의 단부에는 도 9에서 알 수 있는 바와 같이 노브(23)가 각각 나사결합되어 있다. 상기 노브(23)는 너트(22)의 풀림을 방지하고 고정시키는 역할을 한다.
그리고, 상기 단벽(14)들 사이의 그루브(13) 내에 위치하는 볼트부(21)에는 상하 한쌍의 고무패킹(24)이 상기 볼트부(21) 외주면의 상부와 하부를 각각 감싸고 있으며, 상기 단벽(14)들 사이의 상부 고무패킹(24) 위에는 커버(25)가 씌워져 있으며, 상기 커버(25)는 수평부(12)에 고정되어 있다. 상기 커버(25)의 하부에는 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 다수의 돌출볼트(26)가 형성되어 있고, 상기 돌출볼트(26)는 고무패킹(24)을 감싸면서 수평부(12)를 관통하여 하부면에서 너트(27)로 고정결합된다.
다음으로, 상기 이동장치(30)는, 도 3, 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 로드(20)를 따라 일측에서 타측까지 수평으로 이동하며 PSC빔(2)과 교각(1)의 표면을 촬영할 수 있도록 상기 한쌍의 로드(20) 사이에 각각 설치되는 부재로서, 각 PSC빔(2)에 대하여 하나씩 설치된다.
상기 이동장치(30)는 육면체 형상의 본체(31)를 구비하고 있고, 상기 본체(31)의 양측면에는 각각 한 쌍씩의 롤러휠(32)이 설치되어 있다. 상기 롤러휠(32)은 본체(31) 내부에 설치된 모터(미도시)에 연결되어 정역방향으로 회전할 수 있다.
그리고, 본체(31)의 일측면에는 카메라(33)가 설치되어 있는데, 본체(31)와 카메라(33) 사이에는 모터와 기어 등(미도시)에 의하여 굴절이 가능하도록 이루어진 굴절부(34)가 설치되어 있어서, 상기 카메라(33)의 촬영각도를 일정범위에서 조정할 수 있다. 상기 롤러휠(32)과 굴절부(34)는 당업자가 용이하게 구현할 수 있는 수준의 기술에 속하므로 여기서의 자세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 본체(31)의 일측에는 무선신호를 송수신하기 위한 안테나(35)가 설치되어 있어서, 하기 무선제어장치(40)가 송신하는 롤러휠(32)과 카메라(33)의 동작신호를 수신하고 촬영된 데이터를 송신할 수 있다.
다음으로, 상기 무선제어장치(40)는 이동장치(30)의 이동 및 촬영 여부를 무 선신호에 의하여 제어하기 위한 것으로서, 제어프로그램을 탑재한 컴퓨터에 의하여 구현될 수 있는 장치이다. 상기 무선제어장치(40)는 롤러휠(32)의 구동여부 및 구동범위, 카메라(33)의 촬영여부, 그리고 굴절부(34)의 구동여부 및 굴절각도에 대한 신호를 이동장치(30)로 송신하고, 상기 이동장치(30)로부터 수신되는 데이터신호를 저장하고 디스플레이할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같은 본 발명의 PSC빔 거더교의 무선진단장치에 의하면, PSC빔 하부에 레일을 설치하고 그를 따라 카메라를 탑재한 이동장치를 원격조정에 의하여 이동시키면서 교량 상부구조물의 표면을 촬영하고 무선으로 송수신함으로써 교량에 발생한 흠 또는 균열이나 열화상태를 용이하게 파악할 수 있으며, 기존 교량에도 설치가 용이하고 설치비용이 저렴하다.

Claims (1)

  1. PSC빔(2)의 양측면 하부에 고정장착되는 수직부(11)와, 상기 수직부(11)의 하부에서 중심쪽으로 연장된 수평부(12)와, 상기 수평부(12)의 중앙에 횡방향으로 형성된 그루브(13)와, 상기 그루브(13)의 양단에 각각 형성된 단벽(14)과, 상기 단벽(14)의 중앙에 그루브(13)와 연통되도록 천공된 홀(15)과, 상기 양쪽 수평부(12)를 양쪽 개방부(160)로 수용하여 상호 연결시키는 연결부재(16)와, 상기 상호 연결된 수평부(12)와 연결부재(16)를 고정결합시키는 고정구(17)를 구비하여, 교각(1)들 사이에 설치된 다수의 PSC빔(2) 양쪽의 하부 양측면에 각각 장착되는 다수의 브래킷(10);
    양단부에 각각 형성되며 상기 홀(15)을 관통하여 양측 교각(1) 쪽으로 각각 돌출되는 볼트부(21)와, 바깥쪽 단벽(14)의 외측면에서 상기 돌출된 볼트부(21)에 각각 나사결합되는 너트(22)와, 상기 너트(22)의 외부로 돌출된 볼트부(21)의 단부에 각각 나사결합되는 노브(23)와, 상기 단벽(14)들 사이의 그루브(13) 내에서 관통되는 볼트부(21)의 상하부를 감싸는 한쌍의 고무패킹(24)과, 상기 단벽(14)들 사이의 고무패킹(24) 위에 설치되어 수평부(12)에 고정되는 커버(25)를 구비하여, 상기 각 PSC빔(2) 하부의 양쪽 브래킷(10) 사이에 종방향으로 나란하게 설치되는 한쌍의 로드(20);
    본체(31)의 양측면에 설치된 두 쌍의 롤러휠(32)과, 본체(31)의 일측면에 설치된 카메라(33)와, 상기 카메라(33)를 굴절가능하게 본체(31)에 연결하는 굴절 부(34)와, 상기 롤러휠(32)과 카메라(33)에 대한 동작신호를 수신 및 발신하도록 본체(31)의 일측에 설치된 안테나(35)를 구비하여, 상기 한 쌍의 로드(20)를 따라 일측에서 타측까지 수평으로 이동하며 PSC빔(2)과 교각(1)의 표면을 촬영하고 송수신하는 다수의 이동장치(30); 및
    상기 이동장치(30)에 롤러휠(32)의 구동, 카메라(33)의 촬영 및 굴절부(34)의 움직임에 대한 신호를 송신하고, 상기 이동장치(30)로부터 수신되는 데이터신호를 저장함에 의하여, 상기 이동장치(30)의 이동 및 촬영 여부를 무선신호에 의하여 제어하는 무선제어장치(40); 를 포함하는 PSC빔 거더교의 무선진단장치.
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