KR101669614B1 - 벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치 - Google Patents

벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드릴 비트를 이용해서 콘크리트 구조물에 탄산화 시험구멍을 천공할 때 탄산화 반응지가 천공 깊이에 비례해서 자동으로 이송되도록 한 벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치에 관한 것으로, 콘크리트 구조물(20)의 벽면(22)과 간격을 두고 위치되는 상부프레임(30); 상부프레임(30)에 설치되는 구동드럼(32)과 피동드럼(34); 구동드럼(32)과 피동드럼(34)에 감겨서 탄산화 반응지(40)를 수평하게 이송하는 엔드리스 형태의 평벨트(36); 구동드럼(32)을 회전시키는 정속모터(50); 정속모터(50)의 속도를 변속하기 위한 변속드라이버(52); 상부프레임(30)에서 상호 거리를 두고 수평하게 설치되는 한 쌍의 행거봉(37)(38); 행거봉(37)(38)에 의해 지지되고, 해머드릴(21)과 드릴비트(23)에 의해 벽면(22)에 천공되는 탄산화 시험구멍(24)으로부터 떨어지는 콘크리트 가루(26)를 탄산화 반응지(40)로 안내하는 호퍼(60); 상부프레임(30)에서 아래쪽을 향해 수직으로 형성되는 채널 형태의 슬라이드빔(39); 슬라이드빔(39)을 상하방향으로 안내하는 채널 형태의 수직칼럼(70); 슬라이드빔(39)을 고정하는 손잡이볼트(72)(74); 수직칼럼(70)의 하단부에 설치되어 바닥(28)에 지지되는 발판프레임(80); 발판프레임(80) 위에 설치되는 발판(82)(84)을 포함한다.

Description

벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치{Carbonation Depth Measurement Device for Safety Diagnosis of Reinforced Concrete Structure Using Belt}
본 발명은 철근 콘크리트 구조물의 탄산화(중성화) 깊이를 측정하는데 이용되는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드릴 비트를 이용해서 콘크리트 구조물에 탄산화 시험구멍을 천공할 때 탄산화 반응지가 천공 깊이에 비례해서 자동으로 수평이송되도록 한 벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치에 관한 것이다.
콘크리트는 표면으로부터 공기중의 탄산가스를 흡수하여 콘크리트 중의 수산화칼슘이 탄산칼슘으로 변화하면 알칼리성을 잃게 되는데, 이러한 현상을 탄산화 또는 중성화라 하며, 콘크리트의 탄산화로 인해 철근표면을 감싸고 있던 부동태피막이 파괴되면 철근의 부식이 시작되고 콘크리트의 수명이 단축된다.
이와 같은 콘크리트의 탄산화 메커니즘은, 콘크리트로 탄산가스 침투 → 탄산화(중성화) → 철근의 부동태피막 파괴 → 철근 부식 → 철근 부피 팽창 → 콘크리트 균열 순으로 진행되며, 화학식으로는 Ca(OH)2(수산화칼슘) + CO2 = CaCO3(탄산칼슘) + H2O 이다.
탄산화가 진행되기 전 수산화칼슘은 원래 수소이온농도가 pH 12~13 정도의 강알칼리성이나 탄산화 현상으로 탄산칼슘으로 변화된 부분은 pH 8.5~10 정도로 낮아져 중성화 된다.
콘크리트 내부의 pH가 11 이상에서는 산소가 존재해도 녹슬지 않지만 pH가 11보다 낮아지면 철근에 녹이 발생하고 철근이 원래의 체적보다 약 2.5배까지 팽창되면서 콘크리트에 균열이 발생 된다.
콘크리트의 탄산화 검사방법으로는, 검사시약인 페놀프탈레인 1%용액이 알칼리성 물질과 만나서 반응하면 붉은색으로 변화하는 점에 착안하여 페놀프탈레인 용액을 콘크리트에 분사하여 색상변화의 유무를 육안으로 관찰하여 판단하게 된다.
페놀프탈레인 1%용액을 콘크리트에 분무하였을 때 pH 9 이하에서는 무색, 이보다 높은 pH 값에서는 적색을 나타내므로 매우 간편하게 식별할 수 있으며, 이 측정법은 콘크리트 구조물로부터 공시체를 코어 형태 또는 가루 형태로 채취해서 검사하거나 콘크리트 구조물에 구멍을 천공해서 현장에서 직접 검사하고 있다.
이와 같이 콘크리트 구조물에 구멍을 천공해서 밑으로 떨어지는 콘크리트 가루를 이용해서 탄산화 깊이를 측정하는 경우에는 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 두 명의 작업자가 한조가 되어 작업하게 되는데, 한 사람은 구멍 천공 부위 아래쪽에서 탄산화 반응지(14)를 손으로 받친 상태에서 천천히 손으로 돌리고, 나머지 다른 작업자는 해머드릴(13)을 이용해서 콘크리트 구조물(10)에 탄산화 시험구멍(11)을 천공하게 되면, 탄산화 시험구멍(11)으로부터 떨어지는 콘크리트 가루(12)가 탄산화 반응지(14)로 떨어져 모이게 된다.
이후 탄산화 시험구멍(11)의 천공을 마친 상태에서 검사시약인 페놀프탈레인 1%용액을 탄산화 반응지(14) 위에 분무하게 되면, 탄산화가 진행되지 않은 곳은 적색반응을 보이고 탄산화가 진행된 곳은 무색반응을 보이게 되는데, 이때 무색반응을 보인 부분의 원호길이를 측정한 다음 콘크리트 가루(12)가 떨어진 전체 부채꼴모양의 원호길이와 탄산화 시험구멍(11)의 깊이의 비를 무색반응을 보인 원호길이에 적용하게 되면, 탄산화 깊이를 알 수 있게 된다.
그러나, 이와 같은 종래 측정법은 두 사람이 한조가 되어서 작업해야 하기 때문에 탄산화 시험구멍(11)을 천공하는 속도와 탄산화 반응지(14)를 돌리는 속도가 서로 맞지 않으면 측정이 부정확하게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 두 사람의 작업인원을 필요로 하기 때문에 측정에 소요되는 인건비가 증대되는 문제점이 있었다.
국내 등록특허공보 제10-1578756호 국내 등록특허공보 제10-0686495호 국내 등록특허공보 제10-0564102호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 탄산화 시험구멍을 천공할 때 탄산화 반응지가 자동으로 이송되도록 함으로써 보다 정밀한 측정이 가능하고, 측정의 편리함을 제공할 수 있으며, 작업인원을 줄일 수 있는 벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치를 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치는, 콘크리트 구조물의 벽면과 간격을 두고 위치되는 상부프레임; 상부프레임에 설치되는 구동드럼과 피동드럼; 구동드럼과 피동드럼에 감겨서 탄산화 반응지를 수평하게 이송하는 엔드리스 형태의 평벨트; 구동드럼을 회전시키는 정속모터; 정속모터의 속도를 변속하기 위한 변속드라이버; 상부프레임에서 상호 거리를 두고 수평하게 설치되는 한 쌍의 행거봉; 행거봉에 의해 지지되고, 해머드릴과 드릴비트에 의해 벽면에 천공되는 탄산화 시험구멍으로부터 떨어지는 콘크리트 가루를 탄산화 반응지로 안내하는 호퍼; 상부프레임에서 아래쪽을 향해 수직으로 형성되는 채널 형태의 슬라이드빔; 슬라이드빔을 상하방향으로 안내하는 채널 형태의 수직칼럼; 슬라이드빔을 고정하는 손잡이볼트; 수직칼럼의 하단부에 설치되어 바닥에 지지되는 발판프레임; 발판프레임 위에 설치되는 발판을 포함한다.
본 발명은 해머드릴로 공급되는 구동전류의 흐름을 검출하는 전류센서; 전류센서로부터 검출된 신호에 의해 변속드라이버를 ON/OFF 제어하는 스위칭회로부를 더 포함한다.
본 발명은 호퍼의 상단으로부터 벽면을 향해 경사지게 설치되고, 탄산화 시험구멍으로부터 떨어지는 콘크리트 가루를 호퍼로 안내하는 가루슈트를 더 포함한다.
본 발명은 호퍼의 좌우측에 설치되고, 평벨트를 향해 직접 떨어지는 콘크리트 가루를 받는 한 쌍의 가루받이; 가루받이의 단부에 각각 형성되어 행거봉에 걸리는 원호모양의 행거걸이를 더 포함한다.
상기 탄산화 반응지는, 일측 가장자리를 따라 표면에 형성되는 눈금; 눈금을 덮는 투명보호지; 일측 가장자리의 반대편에 위치한 맞은편 가장자리를 따라 표면에 일정한 폭으로 설치되는 마스킹테이프를 더 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 해머드릴(21)에 의해 벽면(22)에 탄산화 시험구멍(24)을 천공할 때 탄산화 반응지(40)를 정속모터(50)와 평벨트(36) 등에 의해 자동으로 수평이송되도록 구성되어 있기 때문에 탄산화 깊이의 측정정밀도를 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 작업인원을 줄일 수 있는 효과가 있다.
해머드릴(21)을 구동하거나 정지시킬 때 전류센서(T1)에 의해 해머드릴(21)로 흐르는 전류를 검출해서 스위칭회로부(54)와 변속드라이버(52)에 의해 정속모터(50)를 자동으로 구동하거나 정지시키도록 되어 있으므로, 해머드릴(21)을 구동하거나 정지시키는 조작에 추종하여 정속모터(50)가 자동으로 구동되는 편리함이 있게 된다.
손잡이볼트(72)(74)를 느슨하게 풀어서 슬라이드빔(39)을 수직칼럼(70)으로부터 상하방향으로 움직인 다음 손잡이볼트(72)(74)를 다시 타이트하게 조이게 되면, 슬라이드빔(39) 상부에 위치된 상부프레임(30)과 평벨트(36), 호퍼(60) 및 기타 부분의 높이를 탄산화 시험구멍(24)의 높이에 맞게 변경할 수 있는 효과가 있다.
발판프레임(80)에 설치되는 발판(82)(84)을 발로 밟고 탄산화 시험구멍(24)을 천공하게 되면, 슬라이드빔(39)과 수직칼럼(70), 상부프레임(30), 발판프레임(80) 및 이에 연결된 부분의 전도를 방지할 수 있는 효과가 있다.
평벨트(36)에 탄산화 반응지(40)을 올려놓거나 다른 곳으로 옮길 때 호퍼(60)를 행거봉(37)(38)으로부터 분리하게 되면, 평벨트(36) 상부의 공간이 노출되기 때문에, 호퍼(60)에 의한 간섭을 받지 않게 되는 편리함이 있게 된다.
호퍼(60)의 좌우측에 가루받이(64)(65)가 설치되어 있기 때문에 호퍼(60)를 벗어나서 좌우측으로 떨어지는 콘크리트 가루(26)가 평벨트(36)로 직접 떨어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
더욱이 호퍼(60)를 행거봉(37)(38)으로부터 분리할 수 있기 때문에 가루받이(64)(65)에 모인 콘크리트 가루(26)를 제거할 때 호퍼(60)를 거꾸로 뒤집거나 기울이면 콘크리트 가루(26)를 간단히 제거할 수 있는 효과가 있다.
호퍼(60)의 상단부에 설치된 가루슈트(62)에 의해 벽면(22)에 근접해서 떨어지는 대부분의 콘크리트 가루(26)를 호퍼(60)로 안내할 수 있는 효과가 있으며, 콘크리트 가루(26)로 인한 바닥(28) 오염을 방지할 수 있는 효과도 있다.
호퍼(60)를 통해 탄산화 반응지(40)로 떨어지는 콘크리트 가루(26)를 좁은 폭의 낙하통로(61)에 의해 탄산화 반응지(40)의 이송방향인 길이측정방향(탄산화 깊이측정방향)으로 좁고 가늘게 떨어지도록 구성되어 있기 때문에, 천공 깊이가 다른 콘크리트 가루(26)가 서로 뒤섞이는 정도를 줄임으로써 측정의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
탄산화 반응지(40)에 눈금(43)이 형성된 경우 눈금(43)을 통해 육안으로 탄산화 반응지(40) 위에 떨어진 콘크리트 가루(26)의 전체길이와 페놀프탈레인 용액 분무시 나타나는 적색반응 구간의 길이를 측정할 수 있으므로, 측정도구의 도움을 받지 않고 측정할 수 있는 편리함이 있다.
탄산화 반응지(40)에 형성된 눈금(43)을 투명보호지(44)가 덮고 있기 때문에, 탄산화 시험구멍(24)의 천공작업을 마친 후 투명보호지(44)를 탄산화 반응지(40)로부터 떼어내면, 눈금(43) 위로 떨어진 콘크리트 가루(26)를 간단히 제거할 수 있으므로, 눈금(43)의 식별력이 향상되는 효과가 있다.
탄산화 반응지(40)에 페놀프탈레인 용액을 분무한 다음 눈금(43)이 형성된 맞은편 가장자리(45)에 설치되는 마스킹테이프(46)를 제거하면 맞은편 가장자리(45)로 떨어진 콘크리트 가루(26)와 페놀프탈레인 용액을 일정한 폭(W1)으로 제거할 수 있기 때문에, 이 부분에 측정도구를 접촉시켜서 측정할 때 측정도구가 콘크리트 가루(26)와 페놀프탈레인 용액에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 콘크리트 구조물의 탄산화 깊이를 측정하기 위해 해머드릴을 이용해서 콘크리트 구조물에 구멍을 천공하고 있는 것을 보인 단면도
도 2는 본 발명에 따른 사시도
도 3은 도 2의 배면사시도
도 4는 본 발명에 따른 상부프레임에 설치되는 평벨트와 그 주변 구성을 보인 분해사시도
도 5는 본 발명에 따른 호퍼를 행거봉으로부터 분리해서 보인 분리사시도
도 6은 본 발명에 따른 발판프레임으로부터 발판을 분리해서 보인 분리사시도
도 7은 도 6의 저면사시도
도 8은 본 발명에 따른 정면도
도 9는 도 8의 A-A'선 단면도
도 10은 도 8의 B-B'선 단면도
도 11은 본 발명에 따른 측단면도
도 12는 본 발명에서 탄산화 시험구멍으로부터 떨어지는 콘크리트 가루가 가루슈트와 호퍼를 통해 탄산화 반응지로 떨어지는 것을 나타낸 측단면도
도 13은 본 발명에 따른 호퍼를 보인 사시도
도 14는 도 13의 저면사시도
도 15는 본 발명에 따른 탄산화 반응지의 다른 실시예를 보인 평면도
도 16은 도 15의 D-D'선 단면도
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부도면 도 2 내지 도 16에 도시된 바와 같이 본 발명은 콘크리트 구조물(20)의 벽면(22)과 간격을 두고 위치되는 상부프레임(30); 상부프레임(30)에 설치되는 구동드럼(32)과 피동드럼(34); 구동드럼(32)과 피동드럼(34)에 감겨서 탄산화 반응지(40)를 수평하게 이송하는 엔드리스 형태의 평벨트(36); 구동드럼(32)을 회전시키는 정속모터(50); 정속모터(50)의 속도를 변속하기 위한 변속드라이버(52)를 포함한다.
구동드럼(32)과 피동드럼(34)은, 예를 들면 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이 속이 빈 중공형으로 구성할 수 있으며, 구동드럼(32)과 피동드럼(34)의 한쪽 단부는 개방되고 나머지 반대편의 다른 쪽 단부는 막히도록 구성할 수 있고, 막힌 단부의 내측 중심에는 보스(32b)(34b)를 형성할 수 있으며, 이 경우 지지력을 확보하기 위해 막힌 단부는 상부프레임(30)과 근접된 위치에 설치한다.
구동드럼(32)과 피동드럼(34)을 회전운동이 자유롭게 상부프레임(30)에 지지하기 위해 상부프레임(30)에 형성된 드럼지지구멍(31a)(31b)에 압입부시(55)(56)가 설치되며, 이때 보스(32b)(34b)의 중심과 압입부시(55)(56)의 중심을 서로 일치시킨 상태에서 회전축(55s)(56s)을 보스(32b)(34b)의 중심을 통해 통해서 압입부시(55)(56)의 중심으로 압입한다.
보스(32b)(34b)로 삽입되는 회전축(55s)(56s)은 헐거운 끼워 맞춤으로 결합해서 구동드럼(32)과 피동드럼(34)이 회전축(55s)(56s)에서 자유롭게 회전될 수 있도록 하며, 상부프레임(30)에 형성된 드럼지지구멍(31a)(31b)에 압입부시(55)(56)를 삽입한 다음 압입부시(55)(56)가 상부프레임(30)으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 예를 들면 압입부시(55)(56)를 상부프레임(30)에 용접해서 고정할 수 있다.
압입부시(55)(56)의 중심으로 삽입되는 회전축(55s)(56s)은, 예를 들면 압입부시(55)(56)에 억지 끼워 맞춤해서 회전축(55s)(56s)이 압입부시(55)(56)로부터 이탈되는 것을 방지하며, 다른 예로는 회전축(55s)(56s)을 압입부시(55)(56)로 삽입하기 전에 회전축(55s)(56s)의 외주면에 혐기성 접착제를 도포해서 회전축(55s)(56s)과 압입부시(55)(56)를 서로 접착함으로써 회전축(55s)(56s)이 압입부시(55)(56)로부터 이탈되는 것을 방지하도록 한다.
정속모터(50)로부터 발생된 동력을 구동드럼(32)으로 전달하기 위해 도 3, 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이 상부프레임(30)을 통해 후방측으로 돌출된 모터축(51)에 구동풀리(57)를 설치하고, 구동드럼(32)에 연결된 회전축(55s)에는 전동풀리(58)를 설치하며, 구동풀리(57)와 전동풀리(58)를 엔드리스 형태의 전동벨트(59)로 연결해서 정속모터(50)로부터 발생된 회전력을 구동드럼(32)으로 전달한다.
여기서 전동벨트(59)는, 도시된 예에서와 같이 원형단면을 갖는 폴리우레탄 벨트로 구성할 수 있으며, 이 경우 구동풀리(57)와 전동풀리(58)는 반원홈이 형성된 것을 이용하며, 다른 예로 전동벨트(59)를 브이벨트로 구성할 수 있고, 이 경우 구동풀리(57)와 전동풀리(58)에는 브이홈이 형성된 것을 이용한다.
정속모터(50)는, 예를 들면 저속으로 회전하는 감속모터를 사용해서 구성할 수 있으며, 변속드라이버(52)는 정속모터(50)의 속도를 가변하고, 설정된 속도를 일정하게 유지한다.
도 4에 도시된 바와 같이 상부프레임(30)에 형성된 모터위치결정구멍(33)으로 정속모터(50)를 삽입한 다음 상부프레임(30)에 형성된 체결구멍(35)으로 모터고정볼트(53)를 삽입해서 정속모터(50)에 형성된 탭구멍(50t)에 결합하게 되면, 정속모터(50)가 상부프레임(30)에 고정된다.
본 발명은 상부프레임(30)에서 상호 거리를 두고 수평하게 설치되는 한 쌍의 행거봉(37)(38); 행거봉(37)(38)에 의해 지지되고, 해머드릴(21)과 드릴비트(23)에 의해 벽면(22)에 천공되는 탄산화 시험구멍(24)으로부터 떨어지는 콘크리트 가루(26)를 탄산화 반응지(40)로 안내하는 호퍼(60)를 포함한다.
행거봉(37)(38)의 단부에는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 납작한 원반모양으로 된 두부(37h)(38h)를 형성해서 행거봉(37)(38)에 호퍼(60)를 올려놓았을 때 호퍼(60)가 행거봉(37)(38)의 길이방향으로 미끄러져 이탈되는 것을 방지하도록 한다.
호퍼(60)는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 금속판을 절곡하고 용해서 구성할 수 있으며, 상부에서 아래쪽으로 향할수록 좌우폭이 좁아지도록 구성할 수 있고, 호퍼(60)의 하부에는 좌우방향으로 좁은 폭을 갖고 전후방향으로 길게 형성되는 장방형의 낙하통로(61)를 형성해서 호퍼(60)로 떨어지는 콘크리트 가루(26)를 좁고 긴 낙하통로(61)를 통해 탄산화 반응지(40) 위로 안내한다.
탄산화 시험구멍(24)으로부터 떨어지는 콘크리트 가루(26)를 호퍼(60)로 안내하는 가루슈트(62)가 호퍼(60)의 상단으로부터 벽면(22)을 향해 경사지게 설치된다.
본 발명은 호퍼(60)의 좌우측에 설치되고, 평벨트(36)를 향해 직접 떨어지는 콘크리트 가루(26)를 받는 한 쌍의 가루받이(64)(65); 가루받이(64)(65)의 단부에 각각 형성되어 행거봉(37)(38)에 걸리는 원호모양의 행거걸이(66)(67)를 포함한다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 호퍼(60)에 형성된 가루받이(64)(65)의 전후방측 가장자리에는 각각 수직벽(64a)(64b)(65a)(65b)을 형성해서 가루받이(64)(65)로 떨어진 콘크리트 가루(26)가 평벨트(36)로 재차 떨어지는 것을 방지하도록 한다.
본 발명은 상부프레임(30)에서 아래쪽을 향해 수직으로 형성되는 채널 형태의 슬라이드빔(39); 슬라이드빔(39)을 상하방향으로 안내하는 채널 형태의 수직칼럼(70); 슬라이드빔(39)을 고정하는 손잡이볼트(72)(74); 수직칼럼(70)의 하단부에 설치되어 바닥(28)에 지지되는 발판프레임(80); 발판프레임(80) 위에 설치되는 발판(82)(84)을 포함한다.
도 7, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 수직칼럼(70)에 관통구멍(71a)(71b)을 형성하고, 손잡이볼트(72)(74)와 나사결합되는 웰드너트(75)(76)를 관통구멍(71a)(71b)의 중심에 일치시킨 상태로 수직칼럼(70)의 후면에 용접해서 손잡이볼트(72)(74)를 수직칼럼(70)에 설치할 수 있으며, 다른 예로는 수직칼럼(70)에 나사구멍(도시생략)을 직접 형성해서 손잡이볼트(72)(74)를 수직칼럼(70)에 직접 결합할 수도 있다.
발판프레임(80)은, 예를 들면 도 2, 도 3, 도 6, 도 7, 도 8, 도 11에 도시된 바와 같이 수직칼럼(70)의 하단부 정면에서 전방측을 향해 수평하게 설치되는 세로각관(85)과, 세로각관(85)에서 좌우방향으로 수평하게 설치되는 가로각관(86)(87)과, 세로각관(85)과 수직칼럼(70)을 연결하는 코너부에 경사지게 설치되는 보강파이프(81)로 구성할 수 있다.
가로각관(86)(87)에는 조절좌(88)를 설치해서 바닥(28)에 굴곡이 심한 경우 조절좌(88)를 이용해서 수평을 맞출 수 있도록 하며, 발판(82)(84)은 예를 들면 금속 판재를 장방형으로 절단한 후 발판프레임(80) 위에 올려 놓고 용접할 수 있다.
본 발명은 해머드릴(21)로 공급되는 구동전류의 흐름을 검출하는 전류센서(T1); 전류센서(T1)로부터 검출된 신호에 의해 변속드라이버(52)를 ON/OFF 제어하는 스위칭회로부(54)를 포함한다.
여기서 전류센서(T1)는, 도 9에 도시된 바와 같이 예를 들면 단상으로 된 교류인입선(92)(93) 중에 적어도 하나의 교류인입선(93)에 설치될 수 있으며, 해머드릴(21)로부터 인출된 드릴전선(94)을 콘센트(90)와 플러그(91)를 이용해서 교류인입선(92)(93)에 접속하고, 해머드릴(21) 구동시 교류인입선(92)(93)과 드릴전선(94)을 통해 흐르는 구동전류를 전류센서(T1)를 이용해서 자동으로 검출해서 스위칭회로부(54)에 의해 변속드라이버(52)를 ON/OFF 제어한다.
즉, 해머드릴(21)를 이용해서 벽면(22)에 탄산화 시험구멍(24)을 천공할 때 전류센서(T1)와 스위칭회로부(54) 및 변속드라이버(52)에 의해 정속모터(50)를 자동으로 구동해서 작업자가 별도로 정속모터(50)를 구동하기 위한 스위치 조작을 배제할 수 있도록 구성한 것이다.
탄산화 반응지(40)는, 예를 들면 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 일측 가장자리(41)를 따라 표면(42)에 형성되는 눈금(43); 눈금(43)을 덮는 투명보호지(44); 일측 가장자리(41)의 반대편에 위치한 맞은편 가장자리(45)를 따라 표면(42)에 일정한 폭(W1)으로 설치되는 마스킹테이프(46)를 포함한다.
눈금(43)은, 예컨대 탄산화 반응지(40)의 좌우 길이방향을 따라 일정한 간격으로 형성해서 탄산화 반응지(40)에 떨어진 콘크리트 가루(26)의 길이를 육안으로 검측할 수 있도록 할 수 있다.
투명보호지(44)와 마스킹테이프(46)는, 탄산화 반응지(40)의 표면(42)에 점착해서 투명보호지(44)와 마스킹테이프(46)를 탄산화 반응지(40)로부터 쉽게 떼어낼 수 있도록 한다.
도면 중 부호 21은 해머드릴을 나타낸 것이며, 23은 드릴비트를 나타낸 것이다.
이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 도 2 내지 도 16에 도시된 바와 같이 벽면(22)에 천공할 탄산화 시험구멍(24)의 천공위치 아래쪽 바닥(28)에 발판프레임(80)을 놓고 조절좌(88)를 이용해서 발판프레임(80)의 수평을 맞춘다.
이후 상부프레임(30)을 적절한 높이에 위치시키기 위해 손잡이볼트(72)(74)를 느슨하게 풀어서 슬라이드빔(39)을 상하방향으로 움직이게 되면, 슬라이드빔(39)이 수직칼럼(70)을 따라 상하방향으로 직선 운동되면서 높이가 변경된다.
이와 같이 상부프레임(30)이 적절한 높이에 위치되었을 때 풀어져 있던 손잡이볼트(72)(74)를 타이트하게 조이면, 손잡이볼트(72)(74)의 단부가 슬라이드빔(39)을 압박하기 때문에 슬라이드빔(39)이 수직칼럼(70)에 고정된다.
그 다음 탄산화 반응지(40)를 평벨트(36)위에 올려놓고, 호퍼(60)의 좌우측에 형성된 가루받이(64)(65)의 끝 부분에 형성된 행거걸이(66)(67)를 상부프레임(30)에 설치된 한 쌍의 행거봉(37)(38)에 걸어서 올리게 되면, 호퍼(60)가 행거봉(37)(38)에 의해 지지된다.
이때 발판프레임(80)을 전후방향으로 움직여서 호퍼(60)에 형성된 가루슈트(62)의 상단부가 벽면(22)에 밀착되거나 벽면(22)과 약간의 틈새를 유지하도록 위치를 재조정한 후 도 9에 도시된 바와 같이 해머드릴(21)을 구동하게 되면, 교류인입선(92)(93)과 드릴전선(94)으로 흐르는 전륙가 전류센서(T1)에 의해 검출되며, 전류센서(T1)에 의해 검출된 신호와 스위칭회로부(54)에 의해 변속드라이버(52)가 'ON'상태로 전환되어 정속모터(50)로 여자전류가 공급되어 회전되고, 평벨트(36) 위에 놓인 탄산화 반응지(40)가 수평하게 직선 이송된다.
이때 발판(82)(84)을 발로 밟은 상태에서 탄산화 시험구멍(24)을 천공하는 작업을 하게 되면, 상부프레임(30)과 발판프레임(80), 수직칼럼(70), 슬라이드빔(39) 및 기타 연결부위의 전도를 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 해머드릴(21)에 설치된 드릴비트(23)를 이용해서 벽면(22)에 탄산화 시험구멍(24)을 천공하게 되면, 탄산화 시험구멍(24)으로부터 콘크리트 가루(26)가 밑으로 떨어지면서 가루슈트(62)를 타고 미끄러져 호퍼(60)로 떨어지게 된다.
호퍼(60)로 떨어진 콘크리트 가루(26)는 호퍼(60)의 하부에 형성된 좁은 낙하통로(61)로 모이면서 평벨트(36)에 놓인 탄산화 반응지(40)로 떨어지게 되며, 탄산화 반응지(40)가 평벨트(36)를 타고 직선 이송되기 때문에 탄산화 시험구멍(24)의 천공 깊이에 따라 탄산화 반응지(40)로 떨어지는 콘크리트 가루(26)의 전체길이가 달라진다.
콘크리트 가루(26)가 호퍼(60)로 떨어질 때 일부가 호퍼(60)를 벗어나서 호퍼(60)의 좌우측으로도 떨어지는 경우 호퍼(60)의 좌우측에 설치된 가루받이(64)(65)로 모이면서 콘크리트 가루(26)가 평벨트(36)로 직접 낙하되는 것이 방지된다.
또, 가루받이(64)(65)의 전후방측 가장자리에 형성된 수직벽(64a)(64b)(65a)(65b)에 의해 가루받이(64)(65)로 떨어진 콘크리트 가루(26)가 다시 평벨트(36)로 떨어지는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 정속모터(50)로부터 발생된 회전동력이 평벨트(36)로 전달되는 과정은, 정속모터(50)에 의해 구동풀리(57)가 회전되면, 전동벨트(59)를 통해 전동풀리(58)와 구동드럼(32)으로 동력이 전달되면서 구동드럼(32)과 피동드럼(34)에 감긴 평벨트(36)가 이송된다.
이때 상부프레임(30)에 설치된 압입부시(55)(56)에 지지된 회전축(55s)(56s)에 의해 구동드럼(32)과 피동드럼(34)이 그 자리에서 회전되며, 평벨트(36) 위에 놓인 탄산화 반응지(40)가 수평방향으로 직선 이송된다.
또, 변속드라이버(52)를 이용해서 정속모터(50)의 회전속도를 가변하게 되면, 탄산화 시험구멍(24)을 천공하는 속도에 적합한 속도로 탄산화 반응지(40)를 이송할 수 있게 된다.
탄산화 시험구멍(24)의 천공작업을 마칠 때 해머드릴(21)의 구동을 멈추게 되면, 교류인입선(92)(93)으로부터 드릴전선(94)으로 흐르는 전류가 차단되는데, 이때 전류센서(T1)에 의해 전류 차단신호가 검출되면, 스위칭회로부(54)에 의해 변속드라이버(52)가 'OFF'상태로 전환되면서 정속모터(50)가 정지된다.
이후 호퍼(60)를 행거봉(37)(38)으로부터 분리한 다음 거꾸로 뒤집어서 가루받이(64)(65)에 모인 콘크리트 가루(26)를 털어내면 깨끗하게 청소할 수 있으며, 평벨트(36) 위에 높인 탄산화 반응지(40)에 페놀프탈레인 1%용액을 분무하게 되면, 탄산화가 진행되지 않은 깊이에서 떨어진 콘크리트 가루(26)는 적색반응을 보이게 되고, 탄산화가 진행된 깊이에서 떨어진 콘크리트 가루(26)는 무색반응을 보이게 된다.
이때 콘크리트 가루(26)가 떨어지기 시작한 위치로부터 무색반응을 보이기 시작한 위치까지의 길이를 측정한 후 탄산화 반응지(40) 위에 떨어진 콘크리트 가루(26)의 전체 길이와 벽면(22)에 천공된 탄산화 시험구멍(24)의 깊이의 비율을 구한 다음 무색반응을 보인 전체길이에 적용하면, 탄산화 깊이를 산출할 수 있게 된다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 탄산화 반응지(40)의 표면(42)에 눈금(43)이 형성되어 있는 경우에는 눈금(43)을 통해 탄산화 반응지(40)에 떨어진 전체 콘크리트 가루(26)의 길이와 페놀프탈레인 용액 분무시 무색반을 구간의 길이를 육안으로 간단히 측정할 수 있게 된다.
눈금(43)을 덮고 있는 투명보호지(44)는, 콘크리트 가루(26)가 탄산화 반응지(40)로 떨어지는 동안 눈금(43)을 보호하는 역할을 하게 되며, 탄산화 시험구멍(24)의 천공작업을 마친 후 투명보호지(44)를 탄산화 반응지(40)로부터 떼내면 눈금(43) 위의 콘크리트 가루(26)는 제거되고 눈금(43)만 선명하게 남아 식별력이 향상된다.
또, 탄산화 반응지(40)에 페놀프탈레인 용액을 분무한 다음 눈금(43)의 맞은편 가장자리(45)에 부착되어 있는 마스킹테이프(46)를 탄산화 반응지(40)로부터 떼내면 맞은편 가장자리(45)로 떨어진 콘크리트 가루(26)와 페놀프탈레인 용액이 소정의 폭(W1)으로 제거된다.
이때 길이를 측정할 수 있는 측정도구를 마스킹테이프(46)가 부착되어 있던 자리에 접촉시키고 측정해도 측정도구가 페놀프탈레인 용액과 콘크리트 가루(26)에 의해 오염되지 않게 된다.
20 : 콘크리트 구조물 21 : 해머드릴
22 : 벽면 23 : 드릴비트
24 : 탄산화 시험구멍 26 : 콘크리트 가루
28 : 바닥 30 : 상부프레임
31a,31b : 드럼지지구멍 32 : 구동드럼
32b,34b : 보스 33 : 모터위치결정구멍
34 : 피동드럼 35 : 체결구멍
36 : 평벨트 37,38 : 행거봉
37h,38h : 두부 39 : 슬라이드빔
40 : 탄산화 반응지 41 : 일측 가장자리
42 : 표면 43 : 눈금
44 : 투명보호지 45 : 맞은편 가장자리
46 : 마스킹테이프 W1 : 폭
50 : 정속모터 50t : 탭구멍
51 : 모터축 52 : 변속드라이버
53 : 모터고정볼트 54 : 스위칭회로부
55,56 : 압입부시 55s,56s : 회전축
57 : 구동풀리 58 : 전동풀리
59 : 전동벨트 60 : 호퍼
61 : 낙하통로 62 : 가루슈트
64,65 : 가루받이 64a,64b,65a,65b : 수직벽
66,67 : 행거걸이 70 : 수직칼럼
71a,71b : 관통구멍 72,74 : 손잡이볼트
75,76 : 웰드너트 80 : 발판프레임
81 : 보강파이프 82,84 : 발판
85 : 세로각관 86,87 : 가로각관
88 : 조절좌 90 : 콘센트
91 : 플러그 92,93 : 교류인입선
94 : 드릴전선 T1 : 전류센서

Claims (5)

  1. 콘크리트 구조물(20)의 벽면(22)과 간격을 두고 위치되는 상부프레임(30);
    상기 상부프레임(30)에 설치되는 구동드럼(32)과 피동드럼(34);
    상기 구동드럼(32)과 피동드럼(34)에 감겨서 탄산화 반응지(40)를 수평하게 이송하는 엔드리스 형태의 평벨트(36);
    상기 구동드럼(32)을 회전시키는 정속모터(50);
    상기 정속모터(50)의 속도를 변속하기 위한 변속드라이버(52);
    상기 상부프레임(30)에서 상호 거리를 두고 수평하게 설치되는 한 쌍의 행거봉(37)(38);
    상기 행거봉(37)(38)에 의해 지지되고, 해머드릴(21)과 드릴비트(23)에 의해 상기 벽면(22)에 천공되는 탄산화 시험구멍(24)으로부터 떨어지는 콘크리트 가루(26)를 상기 탄산화 반응지(40)로 안내하는 호퍼(60);
    상기 상부프레임(30)에서 아래쪽을 향해 수직으로 형성되는 채널 형태의 슬라이드빔(39);
    상기 슬라이드빔(39)을 상하방향으로 안내하는 채널 형태의 수직칼럼(70);
    상기 슬라이드빔(39)을 고정하는 손잡이볼트(72)(74);
    상기 수직칼럼(70)의 하단부에 설치되어 바닥(28)에 지지되는 발판프레임(80);
    상기 발판프레임(80) 위에 설치되는 발판(82)(84);
    을 포함하는 벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 해머드릴(21)로 공급되는 구동전류의 흐름을 검출하는 전류센서(T1);
    상기 전류센서(T1)로부터 검출된 신호에 의해 상기 변속드라이버(52)를 ON/OFF 제어하는 스위칭회로부(54);
    를 포함하는 벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 호퍼(60)의 상단으로부터 상기 벽면(22)을 향해 경사지게 설치되고, 상기 탄산화 시험구멍(24)으로부터 떨어지는 콘크리트 가루(26)를 상기 호퍼(60)로 안내하는 가루슈트(62);
    를 포함하는 벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 호퍼(60)의 좌우측에 설치되고, 상기 평벨트(36)를 향해 직접 떨어지는 상기 콘크리트 가루(26)를 받는 한 쌍의 가루받이(64)(65);
    상기 가루받이(64)(65)의 단부에 각각 형성되어 상기 행거봉(37)(38)에 걸리는 원호모양의 행거걸이(66)(67);
    를 포함하는 벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄산화 반응지(40)는,
    일측 가장자리(41)를 따라 표면(42)에 형성되는 눈금(43);
    상기 눈금(43)을 덮는 투명보호지(44);
    상기 일측 가장자리(41)의 반대편에 위치한 맞은편 가장자리(45)를 따라 상기 표면(42)에 일정한 폭(W1)으로 설치되는 마스킹테이프(46);
    를 포함하는 벨트를 이용한 철근 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이 측정장치.
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