KR101721821B1

KR101721821B1 - 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치

Info

Publication number: KR101721821B1
Application number: KR1020170015537A
Authority: KR
Inventors: 신윤섭
Original assignee: 신윤섭
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2017-03-30

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 콘크리트 구조물의 표면에서 발생하는 균열 부위에 십자 형태로 설치하여 균열의 진행 여부를 감지하도록 하되, 간단한 구성이면서도 단순한 작동으로 균열의 진행 여부를 즉시 관리자가 확인하여 조속한 대처가 이루어지도록 하는 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치에 관한 것이다.

Description

콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치 {SENSOR DEVICE FOR DETECTING CRACK GROWTH OF CONCRETE STRUCTURE}

일반적으로, 터널이나 담벼락과 같은 콘크리트 구조물은 반죽 상태의 콘크리트를 타설하여 응결을 거쳐 경화하는 과정에서 여러 가지 원인에 의하여 균열이 발생할 수 있는데, 이러한 균열은 발생 원인, 내력 영향, 발생 시기에 의한 균열로 크게 분류된다.

즉, 발생 원인에 의한 균열에는 설계조건, 시공상 문제, 재료적 성질, 환경조건에 의한 균열이 있고, 내력 영향에 의한 균열에는 외부 하중, 시공 불량, 물리적 충격 등에 의해 구조물이 하중을 지지하기에 안전하지 못한 상태에 이르는 사용하중의 작용에 의한 구조적 균열과, 소성침하, 소성수축, 초기 온도수축, 불규칙한 미세균열 등에 의해 내구성 및 사용성을 저하하는 비구조적 균열이 있으며, 발생 시기에 의한 균열에는 재료분리, 소성수축, 침하와 같은 경화 전 균열과, 콘크리트 내부 잉여수의 증발에 의한 건조수축, 콘크리트 내부 수분의 동결융해와 같은 경화 후 균열이 있다. 통상 콘크리트 구조물에서 발생되는 균열의 대부분은 비구조적인 균열에 기인한다.

이러한 균열은 콘크리트 구조물의 안정성과 미관에 매우 큰 영향을 주므로 설계단계에서부터 균열이 발생하지 않도록 사전에 적절한 대책이 필요함과 아울러 균열의 발생 여부를 지속적으로 관리하여 구조물의 성능 저하를 예방하도록 함이 중요하다 할 것이다.

이에 따라 콘크리트 구조물에 발생하는 균열과 그 진행을 측정하도록 감지장치에 대한 개발이 이루어지고 있는데, 종래의 감지장치는 대부분 고가이고 구조가 복잡한데다가 많은 부품을 필요로 한다는 단점이 있었다.

한국 특허등록 제1546367호의 "실시간 콘크리트의 균열 진행 안전진단용 측정기" (2015.08.17.) 한국 특허등록 제159904호의 "구조물의 균열진행 측정용 센서" (1998.08.13)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 간단한 구성 및 단순한 동작으로 콘크리트 구조물의 표면에 발생된 균열의 진행 여부를 용이하게 파악하여 관리자의 즉각적인 대응이 가능하도록 하는 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치는, 콘크리트 구조물의 균열 부위에 설치되어 균열 진행을 측정하는 감지장치에 있어서, 균열 부위에 십자 방향으로 배치되는 작동가이드부재; 작동가이드부재를 이루는 각 가이드본체의 단부가 슬라이딩 가능하게 수용되면서 각 단부를 콘크리트 구조물 상에 고정시키는 고정수단; 작동가이드부재의 중심부에 설치되고 균열 진행에 따른 콘크리트 구조물의 비틀림에 의해 작동가이드부재의 움직임을 감지하는 센서부; 및 센서부의 감지신호를 수신하여 관리자에게 전송하는 제어부;를 포함함을 특징으로 한다.

여기에서, 고정수단은 작동가이드부재가 삽입되는 상부 체결부; 및 콘크리트 구조물에 삽입 고정되는 하부 고정부;로 구성되며, 상부 체결부는 작동가이드부재가 슬라이딩 이동 가능하도록 수평방향으로 길게 형성된 슬라이드홈부가 구비된다.

또한, 작동가이드부재를 이루는 각 가이드본체의 단부 하부에 돌출 형성된 돌기부 및 상기 돌기부에 대응하여 상호 이탈을 방지하도록 슬라이드홈부의 외측 상부에 소정 높이로 돌출 형성된 걸림부를 더 포함한다.

아울러, 슬라이드홈부는 그 폭은 작동가이드부재와 일치하도록 형성됨과 아울러 그 높이는 돌기부의 높이보다 높게 형성됨이 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치는, 콘크리트 구조물 표면에 발생된 균열의 주변에 작동가이드부재를 십자 형태로 배치하되, 미세한 균열이 있을 경우 작동가이드부재가 균열의 진행방향으로 소정 간격 슬라이딩 이동하도록 설치함과 아울러 센서부가 이러한 작동가이드부재의 움직임을 감지하여 제어부에 신호를 보내게 되면 관리자가 즉시 확인할 수 있도록 구성함으로써 설치 및 조작이 용이하고 적은 개수의 부품만으로도 균열의 진행 상황을 쉽게 파악할 수 있으므로 작업이 효율적이고 경제적인 효과를 도모할 수 있다는 장점을 가진 것이다.

도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감지장치를 개략적으로 도시한 도면
도2는 도1의 작동가이드부재와 고정수단의 결합관계를 도시한 측단면도

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면들을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감지장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도2는 도1의 작동가이드부재와 고정수단의 결합관계를 도시한 측단면도이다.

도면에 따르면, 본 발명의 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치는, 콘크리트 구조물의 균열 부위에 설치되어 균열 진행을 측정하는 감지장치에 있어서, 균열 부위(c)에 십자 방향으로 배치되는 작동가이드부재(10); 작동가이드부재를 이루는 가이드본체(11)의 단부가 슬라이딩 가능하게 수용되면서 가이드본체를 구조물(S) 상에 고정시키는 고정수단(20); 작동가이드부재의 중심부에 설치되고 균열 진행에 따른 구조물의 비틀림에 의해 작동가이드부재의 움직임을 감지하는 센서부(30); 센서부의 감지신호를 수신하여 관리자에게 전송하는 제어부;를 포함하여 구성된다.

이에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

작동가이드부재(10)는 소정 길이를 가진 다수의 밴드 형상(Band-shaped)으로 형성되되, 이들이 방사상 바람직하게는 사방 즉, 십자 형태를 이루며 콘크리트 구조물의 표면(S)에서 균열 발생이 시작된 부위(c)에 교차하여 배치된다.

상기 작동가이드부재(10)를 이루는 각 가이드본체(11)의 단부 하부에는 각각 소정 높이의 돌기부(12)가 돌출 형성된다.

이러한 작동가이드부재(10)는 강성 실리콘이나 아크릴과 같은 합성수지재 또는 금속재로 형성된다.

고정수단(20)은 작동가이드부재(10)를 콘크리트 구조물 상에 고정시키는 것으로서, 하부는 콘크리트 구조물(S)에 삽입 설치됨과 아울러 상부는 작동가이드부재의 각 단부가 슬라이딩 가능하게 수용되도록 이루어진다.

상기 고정수단(20)은 작동가이드부재의 가이드본체(11)의 개수에 대응하여 설치되며, 이러한 고정수단은 작동가이드부재가 삽입되는 상부 체결부(21)와 콘크리트 구조물에 고정되는 하부 고정부(22)를 포함한다.

상부 체결부(21)는 작동가이드부재(10)가 삽입 가능하도록 수평방향으로 길게 형성되는 슬라이드홈부(211)를 포함하며, 작동가이드부재의 돌기부(12)에 대응하도록 슬라이드홈부의 외측 상부에 소정 높이로 돌출 형성되는 걸림부(212)를 더 포함한다.

상기 슬라이드홈부(211)는 작동가이드부재의 각 가이드본체(11)가 삽입되도록 가이드본체와 동일한 형상으로 형성되며, 그 폭은 가이드본체와 일치하도록 형성됨과 아울러 그 높이는 돌기부(12)의 높이보다 약간 높게 형성되어 진동에 의해 가이드본체(11)가 미세하게 요동 가능하게 된다.

이에 따라 작동가이드부재의 가이드본체(11)는 슬라이드홈부(211)에 수평방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 삽입되되, 가이드본체의 단부는 슬라이드홈부의 가장 내측에 위치하게 되며, 이와 같이 삽입 체결된 상태에서 균열이 진행됨에 따라 작동가이드부재가 슬라이딩되면서 가이드본체의 단부가 슬라이드홈부(211)의 외측을 향해 점점 이동하게 된다.

이때, 가이드본체(11)의 단부가 슬라이드홈부(211)의 외측으로 이동하는 과정에서 작동가이드부재의 돌기부(12)가 상부 체결부의 걸림부(212)에 걸리면서 상호 간의 이탈을 방지하게 된다.

도면에서는 돌기부(12)와 걸림부(212) 사이가 상당 간격 이격되도록 도시되었으나, 콘크리트 구조물의 표면(S)에 소정 폭 이상의 균열이 발생하게 될 경우에는 즉시 보수작업이 행해질 필요가 있으므로 돌기부(12)와 걸림부(212)의 실제 간격은 매우 좁게 형성된다.

하부 고정부(22)는 콘크리트 구조물의 표면(S)에 삽입 고정되어 작동가이드부재(10)를 구조물 상에 고정하는 역할을 한다.

이러한 하부 고정부(22)는 외부 둘레가 나사 모양으로 형성된다.

센서부(30)는 작동가이드부재(10)의 중심부에 장착되어 작동가이드부재의 움직임을 감지하는 동작 감지 센서이다.

이러한 센서부(30)는 균열 진행에 따른 콘크리트 구조물 표면(S)의 비틀림에 의해 작동가이드부재(10)가 고정수단의 상부 체결부(21)로부터 일정 길이 슬라이딩 이동 시 이를 감지하게 된다.

또한 균열에 따른 진동에 의해 작동가이드부재(10)가 미세하게 요동 시 이를 감지할 수 있는 것이다.

제어부는 센서부(30)의 감지신호를 수신하여 관리자의 단말기로 전송하는 것으로서, 이러한 제어부(미도시)에 의해 관리자는 콘크리트 구조물의 표면(S)에 발생되는 균열의 진행 여부를 즉시 파악할 수 있게 된다.

10 : 작동가이드부재 11 : 가이드본체
12 : 돌기부 20 : 고정수단
21 : 상부 체결부 211 : 슬라이드홈부
212 : 걸림부 22 : 하부 고정부
30 : 센서부

Claims

콘크리트 구조물의 균열 부위에 설치되어 균열 진행을 측정하는 감지장치에 있어서,
균열 부위(c)에 십자 방향으로 배치되는 작동가이드부재(10);
작동가이드부재(10)를 이루는 각 가이드본체의 단부가 슬라이딩 가능하게 수용되면서 각 단부를 콘크리트 구조물(S) 상에 고정시키는 고정수단(20);
작동가이드부재의 중심부에 설치되고 균열 진행에 따른 콘크리트 구조물의 비틀림에 의해 작동가이드부재의 움직임을 감지하는 센서부(30); 및
센서부의 감지신호를 수신하여 관리자에게 전송하는 제어부;를 포함함을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치.
제1항에 있어서,
상기 고정수단(20)은 작동가이드부재(10)가 삽입되는 상부 체결부(21); 및 콘크리트 구조물에 삽입 고정되는 하부 고정부(22);로 구성되며,
상기 상부 체결부(21)는 작동가이드부재(10)가 슬라이딩 이동 가능하도록 수평방향으로 길게 형성된 슬라이드홈부(211)가 구비됨을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치.
제2항에 있어서,
상기 작동가이드부재(10)를 이루는 각 가이드본체(11)의 단부 하부에 돌출 형성된 돌기부(12) 및 상기 돌기부에 대응하여 상호 이탈을 방지하도록 슬라이드홈부(211)의 외측 상부에 소정 높이로 돌출 형성된 걸림부(212)를 더 포함함을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치.
제3항에 있어서,
상기 슬라이드홈부(211)는 그 폭은 작동가이드부재(10)와 일치하도록 형성됨과 아울러 그 높이는 돌기부(12)의 높이보다 높게 형성된 것임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 균열 진행 감지장치.