KR101814545B1 - 구조물 비파괴 탐사용 주행판 - Google Patents

구조물 비파괴 탐사용 주행판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구조물 안전진단시 수행되는 레이더 철근 탐사 등 구조물 비파괴 탐사에 관한 것으로, 피검체(被檢體)(11) 외측으로 확장되는 주행면(走行面)(25)이 형성되고, 피검체(11)와의 결합부 위치를 조절할 수 있는 지지판(20)을 피검체(11)에 설치하되, 결합부에 탄발력(彈發力)을 부여하여 피검체(11)와의 긴밀한 결속을 유도하고, 탐사기(12)의 탐사 범위를 충분히 확보할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 피검체(11)의 양 측단부를 비롯한 전체 검사 구간에 대한 탐사기(12)의 안정적인 주행이 가능하며, 이로써 검사 작업의 안정적이고 원활한 수행이 가능하고 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Description

구조물 비파괴 탐사용 주행판{GUIDE PANEL FOR NONDESTRUCTIVE INSPECTION OF STRUCTURE}
본 발명은 구조물 안전진단시 수행되는 레이더 철근 탐사 등 구조물 비파괴 탐사에 관한 것으로, 피검체(被檢體)(11) 외측으로 확장되는 주행면(走行面)(25)이 형성되고, 피검체(11)와의 결합부 위치를 조절할 수 있는 지지판(20)을 피검체(11)에 설치하되, 결합부에 탄발력(彈發力)을 부여하여 피검체(11)와의 긴밀한 결속을 유도하고, 탐사기(12)의 탐사 범위를 충분히 확보할 수 있도록 한 것이다.
비파괴 검사는 그 사전적 의미에서와 같이 검사 대상물을 파괴 하지 않고도 내부 구조 또는 조직 물성을 파악하는 것으로, 대량 생산되는 일반 공산품과 달리 표본 추출 및 파괴 검사가 불가능한 건설 구조물에 있어서 특히 유용하게 활용될 수 있으며, 관련 종래기술로는 특허 제490123호 등을 들 수 있다.
건설 구조물에 있어서의 비파괴 검사는 레이더 탐사, 자기 탐사, 방사선 탐사 및 초음파 탐사 등 다양한 방식이 적용되고 있으나, 기본적으로 탐지 신호를 송수신하는 탐사기(12)를 피검체(11) 표면을 따라 이동시키는 방식으로 진행된다.
즉, 구조물 수직 부재에 대한 레이더 탐사 상황을 도시한 도 1에서와 같이 피검체(11) 표면을 따라 탐사기(12)를 주행시키는 방식으로 비파괴 검사가 진행되며, 동 도면 하부의 단면도에서와 같이, 탐사기(12) 저면 중앙부에서 신호의 발신 및 수신이 이루어지게 된다.
따라서, 도 1에서와 같이, 탐사기(12)의 구조 및 탐사기(12)의 운용 방식상, 탐지 영역에 한계가 있을 수 밖에 없는데, 동 도면 하부 단면도에서와 같이, 피검체(11)의 양 측단부에 대한 안정적 탐사가 불가능한 문제가 있다.
즉, 피검체(11) 양 측단부의 검사를 위해서는 탐사기(12) 저면 중앙부가 피검체(11) 측단부에 위치될 필요가 있는데, 이 경우 탐사기(12) 전단(前端) 또는 후단의 본체 및 주행륜이 피검체(11) 외측으로 이탈될 수 밖에 없는 바, 탐사기(12)의 안정적인 주행 및 신호 수발이 불가능한 것이다.
또한, 탐사 작업에 있어서도 피검체(11)의 측단부에서는 작업자가 탐사기(12)를 전적으로 지지한 상태로 작업이 이루어질 수 밖에 없으므로, 측정 정밀도를 담보할 수 없을 뿐 아니라, 작업 피로도가 증가하고 사고가 빈발하는 심각한 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여, 피검체(11)의 측단부에서도 탐사기(12)의 안정적인 주행이 가능하도록 창안된 것으로, 전면(前面)에 피검체(11) 양 측단 외측으로 돌출되는 주행면(25)이 형성된 지지판(20)의 배면이 피검체(11)에 밀착되고, 지지판(20)의 배면에는 다수의 밀착판(30)이 후방으로 돌출 형성되어 밀착판(30) 사이에 피검체(11)가 결합되되, 일측 밀착판(30)의 피검체(11)측 면에는 스프링(32) 및 압착대(31)가 장착되어 스프링(32)의 탄발력으로 압착대(31)가 피검체(11)에 압착되며, 일측 밀착판(30)의 지지판(20)측 단부에는 지지판(20) 배면에 밀착되는 이동판(40)이 접합되되, 이동판(40)이 밀착되는 지지판(20)에는 이동홈(21)이 절개 형성되고, 이동판(40)의 지지판(20) 밀착면에는 나사봉(41) 및 활동봉(43)이 형성되어 이동홈(21)을 통과하여 노출되며, 나사봉(41) 및 활동봉(43)이 이동홈(21)을 따라 활동(sliding)됨에 따라 이동판(40) 및 밀착판(30)이 왕복되고, 나사봉(41)과 활동봉(43) 말단부에는 각각 압착너트(42) 및 캡(44)이 결합되어, 압착너트(42)가 지지판(20)을 압박함에 따라 이동판(40)이 지지판(20)에 고정됨을 특징으로 하는 구조물 비파괴 탐사용 주행판이다.
또한, 상기 지지판(20)의 이동홈(21) 주변에는 이동홈(21)과 평행한 래크(27)가 형성되고, 지지판(20)의 이동홈(21) 전면(前面)에는 왕복판(50) 설치되되, 왕복판(50)과 이동판(40)이 활동봉(43)으로 연결되며, 왕복판(50)에는 폴(51)이 폴축(52)으로 연결되되, 폴(51)과 왕복판(50) 사이에는 토션스프링(53)이 설치되고, 왕복판(50)에는 슬라이더(54)가 설치되어, 슬라이더(54)의 일단부가 토션스프링(53)의 탄발력을 극복하고 폴(51)의 과회전을 억지하며, 왕복판(50) 외측으로 전개된 폴(51)의 선단부가 래크(27)에 치합됨에 따라, 왕복판(50)의 피검체(11)측 순방향 이동은 보장되고 역방향 이동은 억제되되, 슬라이더(54)가 이동되어 폴(51)을 왕복판(50) 중심측으로 회전시킴에 따라 폴(51)과 래크(27)의 치합이 해제되어 왕복판(50)의 자유로운 이동이 가능하게 됨을 특징으로 하는 구조물 비파괴 탐사용 주행판이다.
본 발명을 통하여, 피검체(11)의 양 측단부를 비롯한 전체 검사 구간에 대한 탐사기(12)의 안정적인 주행이 가능하며, 이로써 검사 작업의 안정적이고 원활한 수행이 가능하고 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다.
특히, 구조물 비파괴 검사의 작업 편의성을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 작업자의 피로를 경감하고 안전사고를 방지할 수 있다.
도 1은 구조물 비파괴 검사 설명도
도 2는 본 발명의 사용상태도
도 3은 본 발명의 부분절단 사시도
도 4는 본 발명의 요부발췌 부분절단 분해사시도
도 5는 본 발명의 양측 가동형 실시예 사시도
도 6은 본 발명의 이동판 및 밀착판 발췌 분해사시도
도 7은 본 발명의 래칫 가동형 실시예 요부발췌 부분절단 분해사시도
도 8은 도 7 실시예의 이동판 및 밀착판 발췌 사시도
도 9는 도 7 실시예의 가동부 발췌 부분절단 분해사시도
도 10은 도 7 실시예의 작동방식 설명도
본 발명의 상세한 구성 및 작동 원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 2는 본 발명이 철근콘크리트제 건설 구조물의 수직 부재를 탐사함에 있어서 활용되는 상태를 예시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명은 피검체(11)인 수직 부재의 탐사 대상면에 밀착된 상태로 고정되고, 본 발명 전면(前面)에 형성된 주행면(25)을 따라 레이더 등 탐사기(12)가 주행하면서 배후 피검체(11)의 내부 구조를 검사하게 된다.
도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 탐사기(12) 주행면(25)은 피검체(11)의 양 측단 외측으로 충분히 돌출되도록 설치되어, 사용과정에서 탐사기(12)가 피검체(11)의 양 측단부 외측으로 이탈되어도 안정적인 주행 및 작동이 가능하며, 작업자 역시 본 발명 배후의 피검체(11) 외곽을 의식하지 않고 간편하고 원활한 작업 수행이 가능하게 된다.
이러한 본 발명은 도 2 및 도 3에서와 같이, 전면에 피검체(11) 양 측단 외측으로 돌출되는 주행면(25)이 형성된 지지판(20)의 배면이 피검체(11)에 밀착되고, 지지판(20)의 배면에는 다수의 밀착판(30)이 후방으로 돌출되어 형성되되, 밀착판(30) 사이에 피검체(11)가 결합되어 지지판(20)이 피검체(11)에 고정되는 방식으로 사용되는데, 도시된 실시예에서는 피검체(11) 양 측단부에 각각 상, 하 한쌍의 밀착판(30)이 형성되어 총 2쌍의 밀착판(30)이 구성되며, 피검체(11)의 중심선을 축으로 양측의 밀착판(30)이 상호 대칭을 이루는 방향으로 피검체(11)를 압박함에 따라 지지판(20)이 피검체(11)에 견고하게 밀착 고정된다.
지지판(20)을 피검체(11)에 고정하는 밀착판(30)은 피검체(11) 양 측면에 밀착되어 피검체(11)를 압박하는 판체로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 일측 밀착판(30)의 피검체(11)측 면에는 스프링(32) 및 압착대(31)가 장착되어 스프링(32)의 탄발력으로 압착대(31)가 피검체(11)에 강력하게 압착된다.
또한, 도시된 실시예에서는 지지판(20)과 주행면(25)을 이루는 판체가 별도의 구성으로 각각 제작된 후 상호 부착되어 있으나, 지지판(20)과 주행면(25)을 단일 구성으로 일체화할 수도 있다.
도 3 및 도 4에서와 같이, 일측 밀착판(30)은 지지판(20)과 분리되고, 이 밀착판(30)의 지지판(20)측 단부에는 지지판(20) 배면에 밀착되는 이동판(40)이 직각으로 접합되되, 이동판(40)이 밀착되는 지지판(20)에는 지지판(20)을 관통하는 이동홈(21)이 지지판(20)과 평행한 방향으로 절개 형성되고, 이동판(40)의 지지판(20) 밀착면에는 나사봉(41) 및 활동봉(43)이 돌출 형성되어 이동홈(21)을 통과하여 지지판(20) 전면(前面) 외측으로 노출된다.
따라서, 나사봉(41) 및 활동봉(43)이 이동홈(21)을 따라 활동(sliding)됨에 따라 이동판(40) 및 밀착판(30)이 이동홈(21)과 평행한 방향으로 왕복될 수 있으며, 이동홈(21)을 통과하여 노출된 나사봉(41)과 활동봉(43) 말단부에는 각각 압착너트(42) 및 캡(44)이 결합되어, 압착너트(42)가 지지판(20)을 압박함에 따라 이동판(40)이 지지판(20)에 견고하게 고정될 수 있다.
즉, 피검체(11) 양 측면에 각각 밀착되는 밀착판(30) 중 일측 밀착판(30)을 가동형(可動形)으로 구성하여, 지지판(20)과 평행한 방향으로 왕복 이동이 가능하도록 한 것으로, 이로써 다양한 치수의 피검체(11)에 본 발명을 설치할 수 있을 뿐 아니라, 밀착판(30)이 피검체(11)측으로 충분히 이동된 상태에서 고정됨에 따라 본 발명과 피검체(11)간 견고한 결속이 가능한 것이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 나사봉(41)과 활동봉(43)은 이동홈(21)의 폭과 동일한 직경을 가지도록 형성되어, 나사봉(41)과 활동봉(43)이 이동홈(21)에 결합된 상태에서 이동판(40) 및 밀착판(30)이 안정적으로 위치 및 자세를 유지할 수 있으며, 활동봉(43)의 말단부에 결합되는 캡(44)은 이동판(40) 및 밀착판(30)의 이탈을 억제하게 된다.
또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에서는 피검체(11)의 양 측면에 각각 부착되는 밀착판(30) 중에서 일측 밀착판(30)만을 가동형으로 구성하였으나, 도 5에서와 같이, 양측 밀착판(30) 모두를 가동형으로 구성할 수도 있다.
본 발명에 있어서 밀착판(30)은 피검체(11)의 측면에 밀착되되, 스프링(32)의 탄발력이 압착대(31)를 피검체(11)측으로 압착하는 것으로, 스프링(32) 및 압착대(31)의 구체적인 장착 구조가 도 6에 도시되어 있다.
도 6에서와 같이, 압착대(31)의 밀착판(30)측 면에는 샤프트(33)가 돌출 형성되고, 샤프트(33)에는 코일 스프링(32)이 결합되며, 밀착판(30)에는 삽입공(34)이 천공되어, 샤프트(33)의 말단부가 삽입공(34)을 통과하여 노출된 상태에서, 샤프트(33) 말단에 스토퍼(35)가 체결되어 샤프트(33)의 삽입공(34) 이탈이 억제되는 구조를 가진다.
따라서, 밀착판(30)이 피검체(11)측으로 밀착됨에 따라 압착대(31)가 밀착판(30)측으로 압입되면서 샤프트(33)가 삽입공(34)에 삽입된 상태로 피검체(11) 타측 방향으로 이동함에 따라, 스프링(32)이 압착대(31)와 밀착판(30) 사이에서 압축되어, 스프링(32)의 탄발력이 압착대(31)에 작용하게 되며, 이로써 피검체(11)에 지지판(20)이 견고하게 고정될 수 있다.
한편, 전술한 도 1 내지 도 6의 실시예는 밀착판(30)을 피검체(11)에 압착한 상태에서 압착너트(42)를 회전시켜 이동판(40)을 지지판(20)에 고정하는 방식으로 작업이 이루어지는데, 본 발명에서는 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같은 래칫(ratchet) 구조를 구축함으로써, 압착너트(42)의 회전 등 복잡한 조작 없이도 간편한 1회성 이동만으로 밀착판(30)의 고정이 가능하도록 하였다.
즉, 도 7 내지 도 10에서와 같이, 전술한 나사봉(41) 및 압착너트(42) 대신 왕복판(50) 및 폴(pawl)(51) 등이 구성되는 것으로, 사용자가 왕복판(50)에 형성된 손잡이(59)를 잡고 왕복판(50)을 피검체(11)측으로 이동시키는 단순한 동작만으로, 밀착판(30)이 피검체(11) 측면에 밀착된 상태로 고정될 수 있는 것이다.
이러한 본 발명 래칫 방식 작동은 이동판(40)과 연결된 왕복판(50)에 장착된 폴(51)과, 지지판(20)판에 형성된 래크(27)간 치합에 의하여 달성되는 것으로, 도 7에서와 같이, 지지판(20)의 이동홈(21) 주변에는 이동홈(21)과 평행한 래크(27)가 형성되고, 지지판(20)의 이동홈(21) 전면(前面)에는 왕복판(50) 설치되되, 도 8에서와 같이 왕복판(50)과 이동판(40)이 활동봉(43)으로 연결되며, 도 9에서와 같이, 왕복판(50)에는 폴(51)이 폴축(52)으로 연결되되, 폴(51)과 왕복판(50) 사이에는 토션스프링(53)이 설치되고, 왕복판(50)에는 슬라이더(54)가 설치되어, 슬라이더(54)의 일단부가 토션스프링(53)의 탄발력을 극복하고 폴(51)의 과회전을 억지하게 된다.
따라서, 도 10에서와 같이, 왕복판(50) 외측으로 전개된 폴(51)의 선단부가 래크(27)에 치합됨에 따라, 왕복판(50)의 피검체(11)측 순방향 이동은 보장되고 역방향 이동은 억제되되, 도 10의 하단부에서와 같이, 슬라이더(54)가 이동되어 폴(51)을 왕복판(50) 중심측으로 회전시킴에 따라 폴(51)과 래크(27)의 치합이 해제되어 왕복판(50)의 자유로운 이동이 가능하게 된다.
즉, 도 10의 상단부에서와 같이, 슬라이더(54)가 도면상 좌측인 피검체(11)측으로 이동된 상태에서는, 토션스프링(53)의 탄발력에 의하여 폴(51)의 선단이 왕복판(50) 외측으로 돌출되는 바, 폴(51)과 래크(27)간 치합 및 래칫 운동이 가능하게 되며, 따라서 이 상태에서 사용자가 왕복판(50)을 피검체(11)측의 순방향으로 이동시키면 폴(51)이 래크(27)에 치합된 상태에서 소폭의 회전과 복원을 반복하면서 왕복판(50) 및 이와 연결된 지지판(20) 배후의 이동판(40)이 순방향으로 이동하게 되는 것이다.
반면, 상기와 같이 폴(51)이 래크(27)에 치합된 상태에서는 왕복판(50)을 피검체(11) 타측의 역방향으로 이동시키려 하여도 슬라이더(54)에 의하여 과회전이 억제된 폴(51)의 선단이 래크(27)와 상호 견고하게 결속되는 바, 왕복판(50) 및 이동판(40) 등의 역방향 이동은 억제된다.
한편, 피검체(11)에서 본 발명 지지판(20)을 분리할 경우에는 왕복판(50)을 역방향으로 후퇴시킬 필요가 있는데, 이 경우 슬라이더(54)를 피검체(11) 타측으로 이동시켜 토션스프링(53)의 탄발력을 극복하고 폴(51)을 왕복판(50) 내측으로 회전시킴으로써, 래크(27)와 폴(51)간의 치합을 해제한 상태에서 왕복판(50)을 간편하게 이동시킬 수 있다.
11 : 피검체
12 : 탐사기
20 : 지지판
21 : 이동홈
25 : 주행면
27 : 래크
30 : 밀착판
31 : 압착대
32 : 스프링
33 : 샤프트
34 : 삽입공
35 : 스토퍼
40 : 이동판
41 : 나사봉
42 : 압착너트
43 : 활동봉
44 : 캡
50 : 왕복판
51 : 폴
52 : 폴축
53 : 토션스프링
54 : 슬라이더
59 : 손잡이

Claims (2)

  1. 전면(前面)에 피검체(11) 양 측단 외측으로 돌출되는 주행면(25)이 형성된 지지판(20)의 배면이 피검체(11)에 밀착되고, 지지판(20)의 배면에는 다수의 밀착판(30)이 후방으로 돌출 형성되어 밀착판(30) 사이에 피검체(11)가 결합되되, 일측 밀착판(30)의 피검체(11)측 면에는 스프링(32) 및 압착대(31)가 장착되어 스프링(32)의 탄발력으로 압착대(31)가 피검체(11)에 압착되며, 일측 밀착판(30)의 지지판(20)측 단부에는 지지판(20) 배면에 밀착되는 이동판(40)이 접합되되, 이동판(40)이 밀착되는 지지판(20)에는 이동홈(21)이 절개 형성되고, 이동판(40)의 지지판(20) 밀착면에는 나사봉(41) 및 활동봉(43)이 형성되어 이동홈(21)을 통과하여 노출되며, 나사봉(41) 및 활동봉(43)이 이동홈(21)을 따라 활동(sliding)됨에 따라 이동판(40) 및 밀착판(30)이 왕복되고, 나사봉(41)과 활동봉(43) 말단부에는 각각 압착너트(42) 및 캡(44)이 결합되어, 압착너트(42)가 지지판(20)을 압박함에 따라 이동판(40)이 지지판(20)에 고정되는 구조물 비파괴 탐사용 주행판에 있어서,
    지지판(20)의 이동홈(21) 주변에는 이동홈(21)과 평행한 래크(27)가 형성되고;
    지지판(20)의 이동홈(21) 전면(前面)에는 왕복판(50) 설치되되, 왕복판(50)과 이동판(40)이 활동봉(43)으로 연결되며;
    왕복판(50)에는 폴(51)이 폴축(52)으로 연결되되, 폴(51)과 왕복판(50) 사이에는 토션스프링(53)이 설치되고, 왕복판(50)에는 슬라이더(54)가 설치되어, 슬라이더(54)의 일단부가 토션스프링(53)의 탄발력을 극복하고 폴(51)의 과회전을 억지하며;
    왕복판(50) 외측으로 전개된 폴(51)의 선단부가 래크(27)에 치합됨에 따라, 왕복판(50)의 피검체(11)측 순방향 이동은 보장되고 역방향 이동은 억제되되, 슬라이더(54)가 이동되어 폴(51)을 왕복판(50) 중심측으로 회전시킴에 따라 폴(51)과 래크(27)의 치합이 해제되어 왕복판(50)의 자유로운 이동이 가능하게 됨을 특징으로 하는 구조물 비파괴 탐사용 주행판.
  2. 삭제
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