KR100926036B1 - 교량 교각 구조물의 안전진단 장치 - Google Patents

교량 교각 구조물의 안전진단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교각에 대한 변형을 측정하는 장치를 교각에 설치하여 교량의 유지관리를 원활하게 함을 물론이고, 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하며 보강구조물로도 사용될 수 있는 교량 교각 구조물의 안전진단 장치에 관한 것이며, 단면이 반원형인 반원형판체(11) 두개가 구비되고, 각 반원형판체(11)의 양측단에 결합플랜지(12)가 형성되어 서로 볼트 체결되어 결합되며, 반원형판체(11)의 하단에 하부플랜지(13)가 형성되어 교각기초(2)에 앵커볼트로 고정되고, 하부플랜지(13)와 동일한 형상으로 반원형판체(11) 상단에 상단부(15)가 형성되며, 반원형판체(11)의 내외를 관통하는 설치홀(14)이 상부와 하부에 각각 두개씩 형성되는 덮개판(10); 덮개판(10)의 반원형판체(11) 내측면 상단에 탄성재질로 링형상의 몸체가 형성되어 고정되고, 교각(1)과 밀착되어 교각(1)과 반원형판체(11) 사이의 틈을 막아주는 탄성링(20); 덮개판(10)의 설치홀(14)의 외측에서 커버(31)가 고정되고, 커버(31)의 단부에 볼트홀(33)이 형성되어 조절볼트(38)가 체결되며, 커버(31)의 내경에 +단자(37-1)와 -단자(37-2)로 이루어진 단자(37)가 제어박스(40)와 연결되도록 설치되고, 스프링(36)에 의하여 탄력지지되도록 측정추(34)가 커버(31) 내측에 설치되되 측정추(34)의 전단인 첨부(34-2)가 설치홀(14)을 통해 교각(1)에 닿게 되며, 측정추(34)의 후단에 돌출테두리(34-1)가 형성되어 금속링(35)이 끼워지고, 금속링(35)의 폭은 +단자(37-1)와 -단자(37-2) 사이 간격보다 크게 형성하여 측정추(34)가 뒤로 밀릴때 단자(37)가 서로 연결되는 감지장치(30); 일측 덮개판(10)의 상단부(15)에 설치되고, 일측 덮개판(10)의 감지장치(30)의 단자(37)와 연결되는 전선이 보호커버(16)를 통하여 연결되고, 타측 덮개판(10)의 감지장치(30)들과 연결되는 전선이 상단부(15)에 설치된 전선연결부(43)를 통해 연결선(41)으로 연결되며, 각각의 연결선(41)에는 커넥터(42)가 형성되어 두개의 덮개판(10)의 분리시 같이 분리가 되거나 결합이 되게 구성되고, 내부에 송신장치가 내장되어 감지장치(30)의 신호가 접수되면 관리부서로 무선송신하는 제어박스(40);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
감지장치, 덮개판, 제어박스, 측정추, 단자

Description

교량 교각 구조물의 안전진단 장치{A safety diagnostic device for a bridge pier}
본 발명은 교량 교각 구조물의 안전진단 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교각에 대한 변형을 측정하는 장치를 교각에 설치하여 교량의 유지관리를 원활하게 함을 물론이고, 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하며 보강구조물로도 사용될 수 있는 교량 교각 구조물의 안전진단 장치에 관한 것이다.
안전점검 및 정밀안전진단의 목적은 현장조사 및 각종 시험에 의해 시설물의 물리적, 기능적 결함과 내재되어 있는 위험요인을 발견하고, 이에 대한 신속하고 적절한 보수, 보강 방법 및 조치방안 등을 제시함으로써 시설물의 안전을 확보하고자 함에 있다.
한편, 안전점검 및 정밀안전진단의 종류에는 정기점검, 정밀점검, 긴급점검, 정밀안전진단 등이 있다.
정기점검은 경험과 기술을 갖춘 자에 의한 세심한 육안검사 수준의 점검으로서 시설물의 기능적 상태를 판단하고 시설물이 현재의 사용요건을 계속 만족시키고 있는지 확인하기 위한 관찰인 것으로, 점검시기는 시설물의 준공일 또는 사용승인 일(임시사용 포함)로부터 6월에 1회 이상 실시하여야 하며 정밀점검, 긴급점검 및 정밀안전 진단의 현장조사 기간과 중복되는 반기에는 생략할 수 있다.
정밀점검은 시설물의 현 상태를 정확히 판단하고 최초 또는 이전에 기록된 상태로부터의 변화를 확인하며 구조물이 현재의 사용요건을 계속 만족시키고 있는지 확인하기 위하여 면밀한 육안검사와 간단한 측정, 시험장비로 필요한 측정 및 시험을 실시하는 점검인 것으로, 육안검사 및 측정, 시험 결과와 이전의 점검, 진단시 발견된 결함의 진전 및 신규발생을 파악하여 시설물의 주요 부재별 상태를 평가하고 이전의 점검, 진단시 상태평가 결과와 비교, 검토하여 시설물 전체에 대한 상태평가등급을 결정하여야 하며, 결함부위 등 주요 부위에 대한 외관 조사망도 작성 등 조사결과를 도면으로 기록하여야 한다. 이러한 정밀점검은 시설물의 준공일 또는 사용승인일(임시사용 포함)을 기준으로 산정하여 2년에 1회 이상 실시 완료하여야 하며 차회의 정밀점검은 전회의 정밀점검 또는 정밀안전진단 완료일을 기준으로 산정한다. 2001년 7월 30일 이전에 입찰공고된 시설물과 구조형태가 변화된 시설물은 준공, 또는 사용승인(임시사용 포함)후 6개월 이내에 최초의 정밀점검(이하, 초기점검)을 완료하여야 한다.
긴급점검은 관리주체가 필요하다고 판단한 때 또는 관계행정기관의 장이 필요하다고 판단하여 관리주체에게 요청한 때에 실시하는 정밀점검 수준의 안전점검이며 실시목적에 따라 손상점검과 특별점검으로 구분한다.
정밀안전진단은 안전점검으로 쉽게 발견할 수 없는 결함부위를 발견하기 위하여 정밀한 육안검사와 각종 측정, 시험장비에 의한 측정, 시험을 실시하여 시설 물의 상태평가 및 안전성평가에 필요한 데이터를 확보하기 위한 것으로, 1종 시설물(공동주택 및 폐기물 매립시설은 제외)에 대하여 준공일 또는 사용승인일(임시사용 포함)을 기준으로 산정하여 10년이 경과된 시점부터 1년 이내에 실시 완료하여야 하며 차회의 정밀안전진단은 전회의 정밀 안전진단 완료일을 기준으로 산정하여 5년에 1회 이상 정기적으로 실시 완료하여야 한다.
또한, 안전점검을 실시한 결과 시설물의 재해 및 재난 예방과 안전성 확보 등을 위하여 필요한 경우에는 정밀 안전진단을 실시하여야 한다.
한편, 이러한 안전진단의 일환으로 교량의 교대 및 교각 또한 주기적으로 안전진단을 실시하여야 하는데, 여기서 교량(bridge; 또는 다리)이란 하천, 호소(湖沼), 해협, 만(灣), 운하, 저지 또는 다른 교통로나 구축물(構築物) 위를 건너갈 수 있도록 만든 고가 구조물로, 지지할 시설의 종류 및 건너야 할 것의 종류에 따라 다종다양한 다리가 있다.
그러나 다리의 역할은 거의 같아서 다리가 받쳐주는 통로와 시설의 기능을 안전하게 유지하는 일이며, 그러기 위해서는 충분한 강도와 내구성(耐久性)을 갖추어야 한다. 다음에 거의 모든 다리는 공공적(公共的)인 성격을 지니고 있으므로, 가급적 경제적으로 만들 것이 요구되며, 그러기 위해서 구조공학의 정수(精髓)를 모아 사용재료, 구조형식 등을 비교 검토하여 가장 합리적인 안전성과 사용성 및 경제성이 확보되도록 해야 한다. 또 그것이 만들어지는 환경에 어울리게 아름다워야 한다.
이런 교량은 통상적으로 상,하부구조로 나뉘어지는바, 상부구조라 함은 차량 하중을 직접 지지하는 부분으로 상판 바닥틀과 주형으로 구성되어 있고, 하부구조라 함은 상부구조로부터의 하중을 지반으로 전달하는 역할을 하는 부분으로 교대, 교각 및 기초(말뚝 기초,우물통 기초 등)로 구성되어 있다.
일반적으로 교량은 교각의 변형으로 인한 균열을 미연에 예방할 수 있는 특별한 장치가 설치되지 않으면 미리 교각의 변형을 알 수 없고, 이러한 교각의 비틀림이나 기울어짐을 미리 알 수 없으면 변형이 심각하게 진행되는 문제가 있다.
따라서 교각에 변형이 발생하면 신속하게 안전관리 부서에 연락하여 빠른 보수를 할 수있게 하여야 하는 그런 장치가 아직 없다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 교각을 평소에는 둘러싸서 외부의 파손 요인으로부터 보호함과 동시에 교각의 변형을 감지할 수 있는 감지장치를 덮개판에 설치하여 신속하게 변형된 사실을 관리부서로 연락할 수 있게 하는 교량 교각 구조물의 안전진단 장치를 제공하고자 하는 목적이 있다.
그리고 교각의 상하 전후 좌우의 각 방향에 감지장치를 설치하여 교각의 모든 부분의 변형을 측정할 수 있는 효과가 있다.
덮개판은 교각의 변형이 있을 때 거푸집을 사용하여 덮개판과 교각 사이의 틈에 콘크리트나 보강재를 투입하여 일체로 보강구조물이 되는 효과가 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 단면이 반원형인 반원형판체 두개가 구비되고, 각 반원형판체의 양측단에 결합플랜지가 형성되어 서로 볼트 체결되어 결합되며, 반원형판체의 하단에 하부플랜지가 형성되어 교각기초에 앵커볼트로 고정되고, 하부플랜지와 동일한 형상으로 반원형판체 상단에 상단부가 형성되며, 반원형판체의 내외를 관통하는 설치홀이 상부와 하부에 각각 두개씩 형성되는 덮개판; 덮개판의 반원형판체 내측면 상단에 탄성재질로 링형상의 몸체가 형성되어 고정되고, 교각과 밀착되어 교각과 반원형판체 사이의 틈을 막아주는 탄성링; 덮개판의 설치홀의 외측에서 커버가 고정되고, 커버의 단부에 볼트홀이 형성되어 조절볼 트가 체결되며, 커버의 내경에 +단자와 -단자로 이루어진 단자가 제어박스와 연결되도록 설치되고, 스프링에 의하여 탄력지지되도록 측정추가 커버 내측에 설치되되 측정추의 전단인 첨부가 설치홀을 통해 교각에 닿게 되며, 측정추의 후단에 돌출테두리가 형성되어 금속링이 끼워지고, 금속링의 폭은 +단자와 -단자 사이 간격보다 크게 형성하여 측정추가 뒤로 밀릴때 단자가 서로 연결되는 감지장치; 일측 덮개판의 상단부에 설치되고, 일측 덮개판의 감지장치의 단자와 연결되는 전선이 보호커버를 통하여 연결되고, 타측 덮개판의 감지장치들과 연결되는 전선이 상단부에 설치된 전선연결부를 통해 연결선으로 연결되며, 각각의 연결선에는 커넥터가 형성되어 두개의 덮개판의 분리시 같이 분리가 되거나 결합이 되게 구성되고, 내부에 송신장치가 내장되어 감지장치의 신호가 접수되면 관리부서로 무선송신하는 제어박스;로 구성되는 것을 특징으로 하는 교량 교각 구조물의 안전진단 장치를 제공한다.
이상과 같이 본 발명은 덮개판의 교각의 둘레를 둘러싸고 있으므로 유사시에 보강구조물 역할을 할 수 있는 효과가 있다. 즉 균열이 갔을 때 탄성링을 제거하고 덮개판을 거푸집 삼아 콘크리트를 타설하면 덮개판과 같이 훌륭한 보강구조물이 되는 효과가 있다.
그리고 감지장치에서 감지된 신호가 관리부서로 송신되도록 구성되어 교각에 비틀림이나 변형이 발생하면 그 증상을 감지하여 관리부서로 신호를 보내어 신속하 게 조치를 취할 수 있게 하는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석하여서는 되지 않고, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 교각(1)의 둘레를 덮도록 덮개판(10)이 형성되어 교각기초(2)에 고정되고, 덮개판(10)에 다수개의 감지장치(30)가 설치되어 교각의 변형된 것을 측정하여 제어박스(40)를 통해 관리부서로 전달하는 것을 특징으로 한다.
덮개판(10)은 단면이 반원형인 반원형판체(11) 두개가 구비되고, 각 반원형판체(11)의 양측단에 결합플랜지(12)가 형성되어 서로 볼트 체결되어 결합된다. 덮개판(10)은 교각(1)의 둘레면에서 일정 간격으로 떨어져 교각기초(2)에 고정된다.
반원형판체(11)의 하단에 하부플랜지(13)가 형성되어 교각기초(2)에 앵커볼트로 고정되고, 하부플랜지(13)와 동일한 형상으로 반원형판체(11) 상단에 상단부(15)가 형성된다.
덮개판(10)의 반원형판체(11) 내외측면을 관통하는 설치홀(14)이 상부와 하부에 각각 두개씩 형성된다. 즉 교각(1)을 둘러싸는 덮개판(10)의 상부와 하부에서 각각 4개씩 사방을 향해 형성된다. 상부와 하부에 각각 8개씩 형성될 수 도 있다.
덮개판(10)과 교각(1) 사이에 있는 틈을 통하여 이물질이 들어가는 것을 방지하기 위하여 덮개판(10)의 반원형판체(11) 내측면 상단에 탄성재질로 링형상의 몸체로 이루어진 탄성링(20)이 형성되어 고정되고, 교각(1)과 밀착되어 교각(1)과 반원형판체(11) 사이의 틈을 막아준다.
감지장치(30)는 도 8에 분해사시도가 도시되어 있듯이, 덮개판(10)의 설치홀(14)의 외측에서 커버(31)가 고정되고, 설치홀(14)과 커버(31)의 내부 공간이 통하게 된다. 커버(31)는 원통형 몸체로 이루어지고 일측은 개방되고 타측은 막혀 있는 형상으로 개방된 곳 둘레에 플랜지(32)가 형성되어 덮개판(10)에 고정된다.
커버(31)의 단부에 볼트홀(33)이 형성되어 조절볼트(38)가 체결되고, 조절볼트(38)는 측정추(34)를 밀고 있는 스프링(36)의 스프링판(36-1)을 후단에서 밀어 교각(1)에 밀착시킨다. 따라서 스프링(36)이 항상 측정추(34)를 밀고 있으므로 측정추(34)의 단부인 첨부(34-2)가 교각(1)에 밀착하게 된다.
커버(31)의 내경에 +단자(37-1)와 -단자(37-2)로 이루어진 단자(37)가 제어박스(40)와 연결되도록 설치되고, 측정추(34)가 커버(31) 내측에 설치되되 측정추(34)의 전단인 첨부(34-2)가 설치홀(14)을 통해 교각(1)에 닿게 된다.
측정추(34)의 후단에 돌출테두리(34-1)가 형성되어 금속링(35)이 끼워지고, 금속링(35)의 폭은 +단자(37-1)와 -단자(37-2) 사이 간격보다 크게 형성하여 측정추(34)가 뒤로 밀릴때 단자(37)가 서로 연결되게 한다. 즉 평소에는 앞의 한 단자(37)에만 접촉하고 있다가 측정추(34)가 뒤로 밀리면 두개의 단자가 서로 접촉되 어 전기적 연결이 되고, 신호가 발생되어 제어박스(40)에서 관리부서로 무선 송신된다.
제어박스(40)는 일측 덮개판(10)의 상단부(15)에 설치되고, 일측 덮개판(10)의 감지장치(30)의 단자(37)와 연결되는 전선이 보호커버(16)를 통하여 연결된다.
그리고 타측 덮개판(10)의 감지장치(30)들과 연결되는 전선이 보호커버(16)를 통해 상단부(15)에 설치된 전선연결부(43)를 통해 연결선(41)으로 연결된다.
제어박스(40)에서도 연결선(41)이 형성되어 단부에 커넥터(42)가 형성되고, 전선연결부(43)에서도 연결선(41)이 형성되어 커넥터(42)가 형성되며, 제어부(40)와 전선연결부(43)는 연결선으로 서로 연결된다.
각각의 연결선(41)에는 커넥터(42)가 형성되어 두개의 덮개판(10)의 분리시 같이 분리가 되거나 결합이 되게 구성되고, 내부에 송신장치가 내장되어 관리부서와 감지장치(30)의 신호가 접수되면 관리부서로 무선송신한다.
관리부서에서 이상을 감지하면 현장에서 나와 교각 보강을 하게 되는데, 덮개판(10)을 거푸집으로 교각(1)과 덮개판(10) 사이에 콘크리트나 보강재를 충진하여 덮개판(10) 자체가 보강구조물 역할을 하게 한다.
이때 각 감지장치(30)는 분리하여 설치홀에 덮개판(미도시)을 대고 보강재를 충진한다.
도 1은 본 발명의 교량 교각 구조물의 안전진단 장치가 설치된 상태를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 교량 교각 구조물의 안전진단 장치가 설치된 상태를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 교량 교각 구조물의 안전진단 장치를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 교량 교각 구조물의 안전진단 장치를 도시한 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 교량 교각 구조물의 안전진단 장치를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 교량 교각 구조물의 안전진단 장치를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 교량 교각 구조물의 안전진단 장치의 작동 상태를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 교량 교각 구조물의 안전진단 장치의 감지장치를 도시한 분해 사시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
1 : 교각 2 : 교각기초
10 : 덮개판 11 : 반원형판체
12 : 결합플랜지 13 : 하부플랜지
14 : 설치홀 15 : 상단부
16 : 보호커버 20 : 탄성링
30 : 감지장치 31 : 커버
32 : 플랜지 33 : 볼트홀
34 : 측정추 34-1 : 돌출테두리
34-2 : 첨부 35 : 금속링
36 : 스프링 36-1 : 스프링판
37 : 단자 37-1 : +단자
37-2 : -단자 38 : 조절볼트
40 : 제어박스 41 : 연결선
42 : 커넥터 43 : 전선연결부

Claims (1)

  1. 단면이 반원형인 반원형판체(11) 두개가 구비되고, 각 반원형판체(11)의 양측단에 결합플랜지(12)가 형성되어 서로 볼트 체결되어 결합되며, 반원형판체(11)의 하단에 하부플랜지(13)가 형성되어 교각기초(2)에 앵커볼트로 고정되고, 하부플랜지(13)와 동일한 형상으로 반원형판체(11) 상단에 상단부(15)가 형성되며, 반원형판체(11)의 내외를 관통하는 설치홀(14)이 상부와 하부에 각각 두개씩 형성되는 덮개판(10);
    덮개판(10)의 반원형판체(11) 내측면 상단에 탄성재질로 링형상의 몸체가 형성되어 고정되고, 교각(1)과 밀착되어 교각(1)과 반원형판체(11) 사이의 틈을 막아주는 탄성링(20);
    덮개판(10)의 설치홀(14)의 외측에서 커버(31)가 고정되고, 커버(31)의 단부에 볼트홀(33)이 형성되어 조절볼트(38)가 체결되며, 커버(31)의 내경에 +단자(37-1)와 -단자(37-2)로 이루어진 단자(37)가 제어박스(40)와 연결되도록 설치되고, 스프링(36)과 스프링판(36-1)에 의하여 탄력지지되도록 측정추(34)가 커버(31) 내측에 설치되되 측정추(34)의 전단인 첨부(34-2)가 설치홀(14)을 통해 교각(1)에 닿게 되며, 측정추(34)의 후단에 돌출테두리(34-1)가 형성되어 금속링(35)이 끼워지고, 금속링(35)의 폭은 +단자(37-1)와 -단자(37-2) 사이 간격보다 크게 형성하여 측정추(34)가 뒤로 밀릴때 단자(37)가 서로 연결되는 감지장치(30);
    일측 덮개판(10)의 상단부(15)에 설치되고, 일측 덮개판(10)의 감지장치(30) 의 단자(37)와 연결되는 전선이 보호커버(16)를 통하여 연결되고, 타측 덮개판(10)의 감지장치(30)들과 연결되는 전선이 상단부(15)에 설치된 전선연결부(43)를 통해 연결선(41)으로 연결되며, 각각의 연결선(41)에는 커넥터(42)가 형성되어 두개의 덮개판(10)의 분리시 같이 분리가 되거나 결합이 되게 구성되고, 내부에 송신장치가 내장되어 감지장치(30)의 신호가 접수되면 관리부서로 무선송신하는 제어박스(40);로 구성되는 것을 특징으로 하는 교량 교각 구조물의 안전진단 장치.
KR1020090072347A 2009-08-06 2009-08-06 교량 교각 구조물의 안전진단 장치 KR100926036B1 (ko)

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