KR100832924B1

KR100832924B1 - 교량 세굴 측정장치

Info

Publication number: KR100832924B1
Application number: KR1020060090335A
Authority: KR
Inventors: 김재형; 이재수; 기인서
Original assignee: (주)동림산업; 김재형; 이재수
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2008-05-28

Abstract

본 발명은 작업자가 직접 교량의 하부에 내려가거나 수중으로 입수하지 않고도 교량이 설치된 하천 바닥의 세굴 깊이를 간단하고 정확하게 측정할 수 있는 교량 세굴 측정장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 교량 세굴 측정장치는 교량이 설치된 하천의 바닥면에 단부가 위치하며 하천의 상측에 설치되는 본체에 가이드되어 하천 바닥면의 세굴에 따라 자중에 의해 하강하는 탐촉자와, 상기 본체에 설치되며 상기 탐촉자와 연결되어 상기 탐촉자의 하강 깊이를 측정하는 측정수단 및 상기 본체에 설치되며 상기 탐촉자를 승강시키는 승강수단을 구비한다.

상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 교량 세굴 측정장치는 간단한 구조를 갖기 때문에 유지, 보수 및 관리가 용이하고, 하천 바닥의 세굴 발생 후 퇴적물이 쌓이기 전의 세굴 깊이를 정확하게 측정할 수 있는 이점이 있다.

Description

교량 세굴 측정장치 {Measuring instrument for depth of bridge scour}

도 1은 본 발명에 따른 교량 세굴 측정장치의 설치상태를 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 교량 세굴 측정장치를 도시한 사시도,

도 3은 도 1의 교량 세굴 측정장치의 부분 절단 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 교량 세굴 측정장치의 다른 실시예를 도시한 단면도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10; 교량 세굴 측정장치 11; 탐촉자

20; 본체 30; 승강수단 40; 측정수단

본 발명은 교량 세굴 측정장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 작업자가 직접 교량의 하부에 내려가거나 수중으로 입수하지 않고도 교량이 설치된 하천 바닥의 세굴 깊이를 간단하고 정확하게 측정할 수 있는 교량 세굴 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량 하부 지반의 세굴로 인한 교량의 피해를 줄이기 위해서는 교량 하부에 대한 지속적인 유지 관리 및 보수가 필수적이다. 특히 최근 들어 교량 의 붕괴 사고는 콘크리트나 철근의 강도 또는 시공상의 문제보다는 하천수의 유동에 의한 교각의 세굴과 이로 인한 교량 기초의 약화에 기인하는 경우가 많기 때문에 세굴의 정도를 정확히 파악하는 것이 반드시 선행되어야만 적절한 교량의 유지 관리 및 보수가 이루어질 수 있다.

기존의 교량의 세굴 상태의 조사는 작업자가 교량 하부로 내려가 수심 측정 막대기로 직접 세굴 깊이를 측정하거나, 보트를 타고 또는 직접 수중으로 잠수하여 세굴 심도를 측정하는 방식으로 수행되었다.

하지만 일반적으로 세굴은 홍수와 같이 하천수의 유량이 많고 유속이 빠를 때 활발하게 일어나지만 이때에는 측정자의 안전을 위협받을 수 있기 때문에 세굴 깊이를 측정하는 것이 어렵다. 또한 유량이 적어지고 유속이 느려진 시점에서는 세굴 지역에 침전물이 쌓이게 되므로 침전물을 배제한 실질적인 세굴 깊이를 측정하는 것이 어렵다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 구조가 간단하며, 침전물이 쌓이기 전의 하천 바닥의 세굴 깊이를 정확하게 측정할 수 있고, 유지 관리 및 보수가 용이한 교량 세굴 측정장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교량 세굴 측정장치는 교량이 설치된 하천의 바닥면에 단부가 위치하며 하천의 상측에 설치되는 본체에 가이드되어 하천 바닥면의 세굴에 따라 자중에 의해 하강하는 탐촉자와, 상기 본체에 설치되며 상기 탐촉자와 연결되어 상기 탐촉자의 하강 깊이를 측정하는 측정수단 및 상기 본체에 설치되며 상기 탐촉자를 승강시키는 승강수단을 구비한다.

상기 본체에는 상기 측정수단을 외부로 노출시키는 투시창이 마련되고, 상기 승강수단은 상기 본체의 상부와 하부에 각각 회전 가능하게 설치되는 상,하부 스프로킷과, 상기 상,하부 스프로킷에 결합되며 일측에 상기 탐촉자와 연결되는 연결부재와 결합되는 체인과, 상기 상부 스프로킷을 회전시키는 핸들 및 상기 연결부재의 진행방향을 변화시키는 가이드롤러를 구비하는 것이 바람직하다.

또한 상기 측정수단은 탐촉자의 하강 깊이를 표시하는 눈금이 형성되어 있으며, 권취롤러에 의해 권취된 눈금자로 된 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 교량 세굴 측정장치를 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 교량 세굴 측정장치(10)는 교량(1)이 설치된 하천(2) 바닥의 세굴 깊이를 측정할 수 있도록 교량(1)에 본체(20)가 설치되고, 탐촉자(11)는 본체(20)로부터 연장되어 하천(2)의 바닥에 접촉하도록 위치한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 교량 세굴 측정장치(10)는 탐촉자(11)와, 교량(1)에 설치되는 본체(20)와, 본체(20)의 내부에 설치되는 승강수단(30) 및 측정수단(40)을 구비한다.

탐촉자(11)는 하천(2)의 바닥(3)에 하단부가 접촉되도록 수중에 위치하며, 하천(2)의 바닥(3)이 세굴될 때, 세굴된 깊이만큼 하방으로 하강한다. 세굴은 보통 유량이 많고, 유속이 빠를 때, 발생하게 되므로 탐촉자(11)는 빠른 유속에 휩쓸리 지 않고, 하천(2) 바닥(3)의 세굴에 따라 하방으로 진행할 수 있도록 충분히 무겁게 형성되는 것이 바람직하다. 또한 탐촉자(11)는 하천(2)수의 유량이 적어지고 유속이 느려지면 하천(2) 바닥(3)에 퇴적물들이 쌓이게 되므로 퇴적물에 묻히게 된다. 따라서 탐촉자(11)를 끌어올리기가 용이하도록 탐촉자(11)의 하단부는 라운드지게 형성되어 있다.

본체(20)는 교량(1)에 설치되며, 측정수단(40) 및 승강수단(30)이 설치되는 설치공간(21)을 제공하는 것으로서 내부 중공을 갖는 원통형으로 형성된다. 상부 일측에는 상기 측정수단(40)이 외부로 노출될 수 있도록 투시창(22)이 마련되어 있으며 상부는 뚜껑(23)에 의해 폐쇄되어있다. 측면에는 길이방향을 따라 두 개의 가이드홀(24)이 본체(20)의 상부 일측으로부터 하부 일측까지 연장 형성되어 있으며, 본체(20)의 하부에는 상기 승강수단(30)으로부터 연장되는 탐촉자(11) 또는 연결부재(37)가 관통할 수 있는 제1 관통홀이 형성된 베이스판(25)이 결합되어 있다.

본 실시예에서는 본체(20)가 원통형의 외형을 갖는 것으로 도시되었으나 본체(20)는 이에 한정되지 않고, 내부에 측정수단(40)과 승강수단(30)이 설치될 수 있는 설치공간(21)이 형성될 수 있다면 이 외에도 다양한 형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 교량(1)에 대한 본체(20)의 고정 역시 본 실시예와는 다르게 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.

상기 승강수단(30)은 탐촉자(11)와 연결되어 상기 탐촉자(11)를 상방으로 승강시키는 것으로서, 본체(20)의 내부 설치공간(21)에 설치되는 상,하부 스프로킷(31,32)과 상기 상,하부 스프로킷(31,32)에 결합되는 체인(33), 상기 체인(33)에 설치되며 탐촉자(11)와 연결되는 연결부재(37)가 고정되는 승강부재(34), 상기 연결부재(37)의 일측에 결합되며 양단부가 상기 본체(20)의 가이드홀(24)에 승강 가능하게 결합되는 가이드바(35) 및 상기 상부 스프로킷(31)을 회전시키는 핸들(36)을 구비한다.

상부 스프로킷(31)은 설치공간(21)의 상측에 설치되며 중앙에 상기 본체(20)의 내부를 수평으로 가로질러 설치되는 상부 회전바(31')가 결합되는 결합공(31a)이 형성되어 있다. 하부 스프로킷(32)은 상기 상부 스프로킷(31)으로부터 일정거리 하방으로 이격된 지점에 설치되며 상기 상부 스프로킷(31)과 동일한 형상을 갖는다.하부 스프로킷(32) 역시 하부에 상기 상부 회전바(31')와 나란하게 설치되는 하부 회전바(32')에 결합되어 본체(20)의 설치공간(21)에 회전 가능하게 설치된다. 상부 스프로킷(31)은 핸들(36)의 오작동으로 인하여 승강부재(34) 및 줄자(42)가 탐촉자(11)의 하강 깊이와 다르게 하강함으로써 정확한 세굴 깊이 측정이 이루어지지 않는 것을 방지하기 위하여 탐촉자(11)를 하천의 바닥으로부터 끌어올리는 방향으로만 동력을 전달할 수 있는 일방향 클러치가 적용되었다. 따라서 탐촉자(11)의 하강 방향으로 핸들(36)을 회전시킬 때에는 상부 스프로킷(31)이 체인(33)에 회전력을 전달하지 않는다.

상기 핸들(36)은 상기 상부 스프로킷(31)에 회전력을 전달하는 것으로서, 상기 상부 회전바(31')의 일측 단부가 상기 본체(20)의 상부 일측에서 본체(20) 외부로 연장되고, 연장된 상부 회전바(31')의 단부에 핸들(36)이 결합되어 상부 회전바(31')를 통해 상부 스프로킷(31)에 회전력을 전달한다.

체인(33)은 상기 상,하부 스프로킷(31,32)에 결합되어 상부 스프로킷(31)의 회전력을 하부 스프로킷(32)으로 전달하고 일측에 설치된 승강부재(34)를 상하방향으로 이동시킨다.

가이드바(35)는 연결부재(37)의 승강방향을 가이드 하는 것으로서, 양 단이 상기 본체(20)에 형성된 가이드홀(24)에 승강가능하게 설치되어 가이드바(35)에 결합된 연결부재(37)가 수직방향으로 승강되도록 한다.

승강부재(34)는 상기 탐촉자(11)의 하강에 따라 연결부재(37)가 하강하면 체인(33) 및 측정수단(40)의 줄자(42)를 연결부재(37)의 하강 길이만큼 이동시키는 것으로서, 상부에 측정수단(40)의 줄자(42)가 결합되고 하부에 연결부재(37)가 결합되며, 일측면이 체인(33)에 결합된다. 승강부재(34)는 상기 핸들(36)의 회전을 통해 승강부재(34)가 설치된 측의 체인(33)이 상승할 때, 체인(33)의 상승력을 연결부재(37)에 전달하는 역할도 한다.

본 실시예에서는 상기 승강수단(30)으로서 스프로킷과 체인(33)이 적용되었으나 승강수단(30)은 이 외에도 상기 탐촉자(11)를 승강시킬 수 있는 다양한 장치가 적용될 수 있다.

측정수단(40)은 상기 탐촉자(11)의 하강깊이를 측정하는 것으로서, 본체(20)의 내부 상측에 설치된 권취롤러(41)와, 상기 권취롤러(41)에 감겨지며 단부가 승강부재(34)에 결합되는 줄자(42)를 구비한다.

상기 권취롤러(41)는 본체(20)에 형성된 투시창(22)의 상측에 형성된 고정부재에 의해 본체(20) 내부에 고정 설치된다. 권취롤러(41)가 투시창(22)보다 높게 설치됨으로써 권취롤러(41)로부터 연장되는 줄자(42)가 투시창(22)을 통해 외부로 노출되게 한다.

줄자(42)는 상기 탐촉자(11)의 하강깊이를 수치상으로 인식할 수 있도록 눈금이 표시되어 있으며, 일측은 권취롤러(41)에 감겨지고 타측은 승강부재(34)에 결합되어 있으며, 줄자(42)는 권취롤러(41)로부터 승강부재(34)까지 일직선으로 연장된다. 상기 눈금은 본체(20)의 외부에서 투시창(22)을 통해 인지할 수 있도록 투시창(22)이 설치된 측으로 형성되어있다.

본 실시예에서는 탐촉자(11)의 하강 깊이를 수치상으로 인식할 수 있는 눈금자로서 줄자(42)가 적용되었으나, 눈금자는 이 외에도 탐촉자(11)의 하강 깊이를 표시할 수 있도록 눈금이 표시되어 있으며 상기 승강부재(34)와 표시창의 상단부 사이가 직선 상태를 유지할 수 있다면 이 외에도 다양한 재질과 형태의 눈금자가 적용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 승강수단(30)은 연결부재(37)의 진행방향을 변화시키는 가이드롤러(38)를 더 구비할 수 있다.

도시된 바와 같이 본체(20)가 설치된 지점부터 탐촉자(11)가 위치하는 지점까지 연결부재(37)가 일직선으로 설치될 수 없는 경우에는 본체(20) 내부로부터 연장되는 연결부재(37)의 진행방향을 변화시키는 복수개의 가이드롤러(38)를 통해서 탐촉자(11)가 세굴이 발생하는 지점에 위치할 수 있도록 한다. 가이드롤러(38)는 본체(20)에 일단부가 설치되고, 타단부가 본체(20)로부터 일정길이 연장되어 연결부재(37)를 가이드하는 제1 가이드롤러(38a)와, 교량(1)에 설치된 브라켓에 회전가 능하게 결합되어 연결부재(37)의 진행방향을 전환하는 제2 가이드롤러(38b)를 구비하며, 필요에 따라 제1 및 제2 가이드롤러(38a,38b)를 가감할 수 있다.

도시된 바와 같이 가이드롤러(38)를 설치하는 경우에는 탐촉자(11)의 하강 방향을 가이드 하는 별도의 가이드부재(39)를 교량(1)에 설치하여 탐촉자(11)가 수직상으로 이동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 실시예의 다른 구성요소들은 도 1 내지 도 3에 도시된 교량 세굴 측정장치(10)와 기능과 구조가 동일하므로 동일 번호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 교량 세굴 측정장치(10)는 다음과 같은 과정을 통해 하천(2) 바닥(3)의 세굴 깊이를 측정한다.

먼저 세굴 깊이를 측정하고자 하는 교량(1)에 본체(20)를 설치하고, 탐촉자(11)의 하단부가 세굴 깊이를 측정하고자 하천(2)의 바닥(3)면에 접촉하도록 탐촉자(11)를 위치시킨다. 탐촉자(11)가 하천(2)의 바닥(3)과 접촉하면 투시창(22)을 통해 줄자(42)의 눈금을 확인하여 초기상태의 줄자(42)의 높이를 체크한다. 이때, 승강부재(34)와 탐촉자(11) 사이를 연결하는 연결부재(37)는 팽팽한 상태를 유지하도록 하는것이 바람직하며, 본체(20)로부터 탐촉자(11) 사이를 일직선으로 연결할 수 없을 때는 도 4에 도시된 바와 같이 가이드롤러(38)를 사용하여 승강부재(34)와 탐촉자(11) 사이를 연결부재(37)로 연결한다.

폭우, 홍수와 같은 요인으로 인해 하천(2)수의 유량이 증가하고 유속이 빨라지면 하천(2) 바닥(3)의 세굴 현상이 발생한다. 하천(2)수가 하천(2) 바닥(3)의 토 사 및 자갈 등을 운반하여 하천(2) 바닥(3)이 깎여나가게 되면 하천(2) 바닥(3)에 접촉되어 있는 탐촉자(11)는 자중에 의해 점점 아래로 하강한다.

탐촉자(11)의 하강에 따라 연결부재(37)를 통해 탐촉자(11)와 연결된 승강부재(34)가 하방으로 이동하게 되고, 승강부재(34)에 의해 체인(33)은 승강부재(34)가 설치된 쪽이 하방으로 이동하며 줄자(42) 역시 권취롤러(41)로부터 승강부재(34)의 하강길이만큼 풀려 아래로 연장된다.

하천(2)수의 유량이 줄어들고 유속이 느려져 세굴이 중지되면 투시창(22)을 통해 줄자(42)의 눈금을 확인하여 초기상태의 줄자(42)의 높이와 비교함으로써 줄자(42)의 연장 길이를 측정한다. 줄자(42)는 승강부재(34)를 통해 탐촉자(11)의 하강 깊이만큼 하방으로 연장되기 때문에 상기 측정한 줄자(42)의 연장 길이가 탐촉자(11)의 하강 깊이 즉, 하천(2) 바닥(3)의 세굴 깊이가 된다.

세굴 깊이의 측정이 끝난 후, 핸들(36)을 통해 상부 스프로킷(31)을 회전시켜 승강부재(34)를 상방으로 이동시킴으로써 세굴이 중단된 후 하천(2)의 바닥(3)면에 퇴적된 퇴적물에 쌓인 탐촉자(11)를 하천(2)의 바닥(3)으로부터 인출하고, 다시 세굴 깊이를 측정하고자 하는 지점에 세팅하여 상기와 같은 방법으로 세굴 깊이를 측정한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가지는 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

삭제
교랑에 설치되는 본체;

상기 교량이 설치된 하천의 바닥면에 단부가 위치하는 탐촉자;

상기 본체에 설치되며 상기 탐촉자를 승강시키는 승강수단; 및

상기 본체의 내부 상측에 회전 가능하게 설치되는 권취롤러와, 상기 권취롤러에 권취되며 상기 탐촉자가 하강할 때, 일단이 상기 권취롤러에서 풀리면서 상기 탐촉자와 함께 하강하고, 일측에 상기 탐촉자의 하강 깊이를 표시하는 눈금이 형성된 줄자를 포함하는 측정수단;을 구비하며,

상기 승강수단은 상기 본체의 상부와 하부에 각각 회전 가능하게 설치되는 상,하부 스프로킷과,

상기 상,하부 스프로킷에 결합되는 체인과,

상기 체인에 결합되는 승강부재와,

상기 승강부재로부터 하방으로 연장되며 단부에 상기 탐촉자가 설치된 연결부재와,

상기 상부 스프로킷을 회전시키는 핸들을 구비하며,

상기 상부 스프로킷은 상기 탐촉자를 상방으로 이동시키는 방향으로만 동력을 전달하도록 일방향 클러치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 교량 세굴 측정장치.
교랑에 설치되는 본체;

상기 교량이 설치된 하천의 바닥면에 단부가 위치하는 탐촉자;

상기 본체에 설치되며 상기 탐촉자를 승강시키는 승강수단; 및

상기 본체의 내부 상측에 회전 가능하게 설치되는 권취롤러와, 상기 권취롤러에 권취되며 상기 탐촉자가 하강할 때, 일단이 상기 권취롤러에서 풀리면서 상기 탐촉자와 함께 하강하고, 일측에 상기 탐촉자의 하강 깊이를 표시하는 눈금이 형성된 줄자를 포함하는 측정수단;을 구비하며,

상기 승강수단은 상기 본체의 상부와 하부에 각각 회전 가능하게 설치되는 상,하부 스프로킷과,

상기 상,하부 스프로킷에 결합되는 체인과,

상기 체인에 결합되는 승강부재와,

상기 승강부재로부터 하방으로 연장되며 단부에 상기 탐촉자가 설치된 연결부재와,

상기 상부 스프로킷을 회전시키는 핸들 및

상기 연결부재의 진행방향을 변화시키는 가이드롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 교량 세굴 측정장치.