KR101841636B1 - 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치 - Google Patents

Abstract

길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치가 개시되며, 상기 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치는, 바 부재; 타단이 상기 바 부재의 일단과 연결되는 시트 부재; 길이 방향을 따라 연장되도록 배치된 상기 바 부재가 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 가이드하고, 상기 길이 방향을 따라 연장되다가 상기 길이 방향과 직교하는 제1 직각 방향 중 일 방향으로 구부러져 연장되도록 배치된 상기 시트 부재가 상기 길이 방향과 상기 제1 직각 방향을 따라 이동 가능하게 가이드하는 부재 가이드부를 포함하는 하우징; 및 상기 바 부재를 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 구동력을 상기 바 부재에 전달하는 구동력 전달 유닛을 포함하되, 상기 하우징은 원형의 단면을 가지며, 상기 바 부재 및 상기 시트 부재의 상기 길이 방향을 향하는 부분이 위치하는 선형부, 그리고 상기 시트 부재의 상기 제1 직각 방향을 향하는 부분이 위치하는 절곡부를 포함하며, 상기 구동력 전달 유닛은, 상기 선형부의 타단측으로부터 상기 선형부 내에 삽입되어 상기 바 부재의 타단과 연결되되, 외면이 상기 선형부의 내면과 나사 결합되어, 상기 선형부에 대한 상대적 회전에 의한 나사결합량에 따라 상기 길이 방향을 따라 이동하는 선형 구동력 전달부를 포함하고, 상기 선형부는 상기 절곡부와 연결되는 연결 하우징 블록 및 상기 연결 하우징 블록의 타단과 직접 또는 간접적으로 연결되는 베이스 하우징 블록을 포함하며, 상기 연결 하우징 블록과 상기 베이스 하우징 블록 사이에는 하나 이상의 확장 하우징 블록을 배치 가능하다.

Description

길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치{LENGTH-EXTENDING TYPE APPARATUS FOR MEASURING GAP OF BRIDGE UPPER STRUCTURE}

본원은 필요에 따라 길이를 확장할 수 있는 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량의 상부 구조는 슬래브(slab)와 거더(girder)를 포함하고, 교량의 하부 구조는 거더를 지지하는 교대 및 교각을 포함한다. 이 중에서 교량의 상부 구조는 계절별 온도변화에 따라 종 방향 길이가 변동하는 점을 고려하여 종 방향으로 이웃하는 구조물과 소정의 간격을 갖도록 교량의 하부 상에 배치된다. 예를 들어, 교량의 상부 구조와 교대 사이에는 미리 설정된 간격이 형성되도록 시공이 이루어진다. 또한, 다경간 교량의 경우, 교량 상부 구조끼리 종 방향을 따라 미리 설정된 간격을 두고 이웃하게 배치되도록 시공이 이루어질 수 있다. 이와 같이 교량의 상부 구조들의 사이나 교대와 교량의 상부 구조 사이가 소정의 간격만큼 이격되면 교량 상을 주행하는 차량들의 주행감이 떨어지고, 불측의 사고 발생 가능성을 배제할 수 없기 때문에, 일반적으로 슬래브와 슬래브 사이에는 신축이음장치가 설치된다.

이와 관련하여, 최근 들어 교량의 상부 구조 사이의 간격을 측정하는 기술에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히, 하부 구조의 교량 받침에 의해 지지되는 거더와 거더 사이의 간격이나 거더와 교대 사이의 간격이 예상 범위 내에서 변동되고 있는지, 아니면 예상 외의 변동이 발생하여 유지보수/관리가 필요한지 여부를 판단하기 위해, 이러한 안전진단 차원에서 거더와 거더 사이의 간격이나 거더와 교대 사이의 간격을 보다 용이하게 측정할 수 있는 기술에 대한 수요가 높아질 전망이다.

한국 등록특허공보 제10-0636897에 교량 신축이음부 안전진단용 계측장치가 종래기술로서 개시된 바 있다. 하지만, 상기 종래기술은 슬래브와 슬래브 사이의 간격을 측정하는 기술로서, 실제로 교량 받침에 의해 지지되는 거더를 기준으로 한 간격 측정 기술이 아니다. 또한, 상기 종래기술은 감지센서 및 감지바 각각을 신축이음장치로 가려져 있는 슬래브와 슬래브 사이에 고정적으로 설치하여야 하고, 감지센서와 유선으로 연결되는 점검신호등을 교량 슬래브(상판) 상에 배치하여야 한다. 이처럼 상기 종래기술은 전기신호를 발생 및 감지하는 구성들을 다수 필요로 하고 그 배치 위치 및 상호 연결에 있어서도 고려해야 할 사항들이 많아, 구조가 복잡하고 설치가 어려우며 측정(계측)에 있어서의 간편성이 떨어지는 측면이 있었다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 간명한 구조를 가지며, 전기적인 신호를 생성하고 전송하지 않더라도 기계적인 조작만을 통해서도 교량상부구조의 간격(교량상부구조들의 사이 간격 또는 교량상부구조와 교대의 사이 간격) 측정이 용이하고, 경우에 따라서는 사용자가 교각이나 교대 상에 직접 올라가지 않더라도 본 간격 측정장치의 긴 연장길이를 이용하여 궤도 점검차 상에서도 교량상부구조에 대한 간격을 측정할 수 있으며, 정밀한 조작 및 측정이 가능한 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치는, 바 부재; 타단이 상기 바 부재의 일단과 연결되는 시트 부재; 길이 방향을 따라 연장되도록 배치된 상기 바 부재가 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 가이드하고, 상기 길이 방향을 따라 연장되다가 상기 길이 방향과 직교하는 제1 직각 방향 중 일 방향으로 구부러져 연장되도록 배치된 상기 시트 부재가 상기 길이 방향과 상기 제1 직각 방향을 따라 이동 가능하게 가이드하는 부재 가이드부를 포함하는 하우징; 및 상기 바 부재를 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 구동력을 상기 바 부재에 전달하는 구동력 전달 유닛을 포함하고, 상기 시트 부재는, 상기 길이 방향에서 상기 제1 직각 방향 중 일 방향을 향해 구부러지는 제1 휨 방향에 대하여 기준 휨 모멘트 이상의 휨 모멘트 작용시에만 선택적으로 상기 제1 휨 방향으로 휨 가능하고, 상기 기준 휨 모멘트 이상의 휨 모멘트 작용 해제시 탄성 회복되는 휨 탄성을 가지며, 상기 부재 가이드부는 상기 시트 부재에 상기 기준 휨 모멘트 이상의 휨 모멘트를 가하여 상기 시트 부재의 일부가 상기 길이 방향에서 상기 제1 직각 방향 중 일 방향을 향해 만곡되며 구부러지도록 가이드하는 만곡부를 포함하고, 상기 하우징은, 원형의 단면을 가지며 상기 바 부재 및 상기 시트 부재의 상기 길이 방향을 향하는 부분이 위치하는 선형부, 그리고 상기 시트 부재의 상기 제1 직각 방향을 향하는 부분이 위치하는 절곡부를 포함하며, 상기 구동력 전달 유닛은, 상기 선형부의 타단측으로부터 상기 선형부 내에 삽입되어 상기 바 부재의 타단과 연결되되, 외면이 상기 선형부의 내면과 나사 결합되어, 상기 선형부에 대한 상대적 회전에 의한 나사결합량에 따라 상기 길이 방향을 따라 이동하는 선형 구동력 전달부를 포함하고, 상기 선형부는, 상기 절곡부와 연결되는 연결 하우징 블록 및 상기 연결 하우징 블록의 타단과 직접 또는 간접적으로 연결되는 베이스 하우징 블록을 포함하며, 상기 연결 하우징 블록과 상기 베이스 하우징 블록 사이에는 하나 이상의 확장 하우징 블록을 배치 가능하고, 상기 바 부재는, 상기 연결 하우징 블록 내부에 적어도 일부가 배치되고 그 일단이 상기 시트 부재의 타단과 연결되는 연결 바 부재 및 상기 베이스 하우징 블록 내부에 적어도 일부가 배치되고 그 일단이 상기 연결 바 부재의 타단과 직접 또는 간접적으로 연결되는 베이스 바 부재를 포함하고, 상기 베이스 하우징 블록에는 상기 구동력 전달 유닛이 상기 베이스 바 부재를 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 구동력을 상기 베이스 바 부재에 전달하도록 장착되며, 상기 확장 하우징 블록이 배치되는 경우, 상기 확장 하우징 블록의 내부에는 그 타단이 상기 베이스 바 부재의 일단과 연결되고 그 일단이 상기 연결 바 부재의 타단과 연결되는 확장 바 부재의 적어도 일부가 배치될 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 바 부재가 길이 방향 중 일 방향으로의 이동에 따라 시트 부재의 일단이 제1 직각 방향 중 일 방향을 향해 이동되므로, 하우징을 교량상부구조 사이의 횡 방향 또는 사각 방향으로 삽입시켜, 시트 부재의 일단이 이동하는 제1 직각 방향이 교량상부구조의 종 방향과 직교하는 수평 방향이 되도록 교량상부구조 사이(또는 교량상부구조와 교대 사이)에 배치하여, 바 부재를 길이 방향 중 일방향으로 이동시킴으로써, 시트 부재의 일단의 이동량을 통해 교량상부구조 사이의 간격을 용이하게 측정할 수 있다. 이에 따르면, 깊숙이 위치한 거더와 거더 사이의 공간 등과 같이 접근이 어려운 곳에 대한 간격 측정 또한용이하고 안전하면서도 정확하게 이루어질 수 있다. 또한, 전기적인 신호나 조작을 활용하지 않고 기계적인 간편한 조작만으로도 측정이 가능하므로 소지, 제작 및 수리가 용이한 간격 측정장치가 구현될 수 있다.

또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 따르면, 선형 구동력 전달부의 선형부에 대한 상대적 회전에 의한 선형부간의 나사결합량에 따라 선형 구동력 전달부 및 선형 구동력 전달부와 연결된 바 부재의 길이 방향으로의 이동이 이루어지므로, 선형 구동력 전달부의 회전량 조절을 통해 시트 부재의 일단의 이동량을 조절함으로써, 조작 및 간격 측정이 보다 정밀하고 안정적으로 이루어질 수 있다.

또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 실제 측정하고자 하는 방향과 직교하는 방향을 주 방향으로 하는 장치를 활용하고, 교량상부구조 간격 측정을 위한 시트 부재의 캔틸레버 형태의 돌출량 범위 이내에서는 시트 부재가 구부러지거나 비틀리지 않도록 구비됨으로써, 간명한 구조를 통해서도 정확한 간격 측정이 가능하다. 또한, 경우에 따라서는 사용자가 교각이나 교대 상에 직접 올라가지 않더라도 본 간격 측정장치의 긴 연장길이를 이용하여 궤도 점검차 상에서도 교량상부구조에 대한 간격을 측정할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치를 일 측면에서 바라본 상태를 하우징 내부에 배치되는 일부 구성들이 투영되게 도시한 개략적인 개념도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치를 위에서 바라본 상태를 하우징 내부에 배치되는 일부 구성들이 투영되게 도시한 개략적인 개념도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치에 있어서, 바 부재와 시트 부재의 이동을 통해 교량상부구조에 대한 간격을 측정하는 방식을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 구동력 전달 유닛을 설명하기 위해, 선형부와 결합된 구동력 전달 유닛을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 삽입길이 표시부 및 간격 표시부를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 시트 부재의 볼록한 곡면 시트 형상을 설명하기 위해 도 2의 A 부분의 시트 부재를 확대하여 입체적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 길이 방향 수평계 및 제1 직각 방향 수평계를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 절곡부가 선형부에 대하여 회전되는 것을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 길이 확장형 구조에 대해 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 10 및 도 11은 도 9의 길이 확장형 구조에 있어서 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 바 부재들 사이(베이스 바 부재와 확장 바 부재 사이, 2개의 확장 바 부재 사이, 확장 바 부재와 연결 바 부재 사이, 베이스 바 부재와 연결 바 부재 사이 등)의 쐐기 결합에 의한 연결을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원은 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치에 관한 것이다.

이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치(이하 '본 간격 측정장치'라 함)에 대하여 설명한다.

본 간격 측정장치는 안전진단을 위해 2개의 교량상부구조(500) 사이 또는 교량상부구조(500)와 교대 사이의 간격을 측정하는 장치이다. 예를 들어, 본 간격 측정장치는 교량 거더 사이의 간격 또는 교량 거더와 교대(교대 벽면) 사이의 간격을 측정할 수 있다. 다른 예로, 본 간격 측정장치는 필요에 따라 슬래브와 슬래브 사이의 간격 또는 슬래브와 교대(교대 벽면) 사이의 간격을 측정하는 데에도 활용될 수 있다. 또한, 본 간격 측정장치는 교량상부구조(500) 이외에도 다양한 구조물과 구조물 사이의 간격을 측정하는 데에도 활용될 수 있다. 예시적으로, 교량 거더는 빔 거더, 박스 거더 등일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 교량 거더는 재질 측면에서 보았을 때 콘크리트 거더, 강 거더 등일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치를 일 측면에서 바라본 상태를 하우징 내부에 배치되는 일부 구성들이 투영되게 도시한 개략적인 개념도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치를 위에서 바라본 상태를 하우징 내부에 배치되는 일부 구성들이 투영되게 도시한 개략적인 개념도이다. 또한, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치에 있어서, 바 부재와 시트 부재의 이동을 통해 교량상부구조에 대한 간격을 측정하는 방식을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다. 참고로, 도 3은 용이한 이해를 위해, 일부 구성(구동력 전달 유닛 등)의 도시를 생략하였다.

도 1을 참조하면, 본 간격 측정장치는 바 부재(1)를 포함한다.

또한, 도 1을 참조하면, 본 간격 측정장치는 구동력 전달 유닛(4)을 포함한다. 구동력 전달 유닛(4)은 바 부재(1)를 길이 방향을 따라 이동시키는 구동력을 바 부재(1)에 전달한다. 구동력 전달 유닛(4)에 의해 구동력이 바 부재(1)에 전달되면, 하우징(3)의 길이 방향(도 1 및 도 2 기준 12시-6시 방향)에 대한 바 부재(1)의 선형적인 이동이 이루어질 수 있다. 다시 말해, 구동력 전달 유닛(4)에 의해 작용하는 구동력이 바 부재(1)에 전달됨으로써, 바 부재(1)의 이동이 이루어질 수 있다. 예시적으로, 구동력은 본 간격 측정장치를 사용하는 사용자(안전진단을 위한 간격 측정자)에 의해 구동력 전달 유닛(4)을 통해 바 부재(1)로 제공될 수 있다. 구동력 전달 유닛(4)에 대해서는 자세히 후술한다.

바 부재(1)는 전달 받은 구동력을 후술할 시트 부재(2)에 전달할 수 있다. 예시적으로 도 3을 참조하면, 구동력에 의해 바 부재(1)가 길이방향 중 일 방향(도 3 기준 6시 방향)으로 이동되면, 바 부재(1)의 일단이 시트 부재(2)의 타단을 길이방향 중 일 방향으로 가압하면서 시트 부재(2) 또한 길이방향 중 일 방향으로 이동될 수 있다. 후술하겠지만, 구부러져 방향이 전환되는 시트 부재(2)와 달리, 바 부재(1)는 길이방향을 따라 선형적으로 이동되면서 구동력을 시트 부재(2)에 전달하는 구성으로서, 구동력이 선형적으로 보다 명확하게 시트 부재(2)에 전달될 수 있도록 소정 이상 리지드(rigid)한 재질로 구비됨이 바람직하다. 예시적으로, 바 부재(1)는 플라스틱 재질일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 즉, 선형적인 구동력 전달이라는 역할 측면에서 보았을 때 바 부재(1)는 시트 부재(2)보다 휨에 있어서 덜 플렉서블한(덜 유연한) 재질 및 단면 형상으로 구비됨이 바람직하다.

또한, 도 1을 참조하면, 본 간격 측정장치는 시트 부재(2)를 포함한다. 시트 부재(2)의 타단은 바 부재(1)의 일단과 연결된다. 도 2를 참조하면, 시트 부재(2)는 길이 방향에서 제1 직각 방향 중 일 방향을 향해 구부러지는 제1 휨 방향에 대하여 기준 휨 모멘트 이상의 휨 모멘트 작용시에만 선택적으로 제1 휨 방향으로 휨 가능하고, 기준 휨 모멘트 이상의 휨 모멘트 작용 해제시 탄성 회복되는 휨 탄성을 갖는다. 예시적으로, 시트 부재(2)는 상기 휨 탄성을 갖는 플렉서블 스틸 시트(flexible steel sheet), 플렉서블 플라스틱 시트, 판 스프링 부재 등일 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 간격 측정장치는 하우징(3)을 포함한다. 도 2를 참조하면, 하우징(3)은 바 부재(1) 및 시트 부재(2)의 길이 방향을 향하는 부분이 위치하는 선형부(31), 및 시트 부재(2)의 제1 직각 방향을 향하는 부분이 위치하는 절곡부(32)를 포함한다.

또한, 선형부(31)는 원형 단면을 갖는다. 이에 따라, 용이한 조작이 가능한 구동력 전달 유닛(4)이 구현될 수 있다.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 구동력 전달 유닛을 설명하기 위해, 선형부와 결합된 구동력 전달 유닛을 도시한 개략적인 단면도이고, 도 5는 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 삽입길이 표시부 및 간격 표시부의 일 구현예를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

예시적으로, 도 4를 참조하면, 구동력 전달 유닛(4)은 선형부(31)의 타단측으로부터 선형부 내에 삽입되어 바 부재(1)의 타단과 연결되되, 외면이 선형부(31)의 내면과 나사 결합(예를 들어, 구동력 전달 유닛(3)의 외면에는 수나사산이 형성될 수 있고, 또한, 선형부(31)의 내면에는 암나사산이 형성될 수 있다)되어, 선형부(31)에 대한 상대적 회전에 의한 나사결합량에 따라 길이 방향을 따라 이동하는 선형 구동력 전달부(41)를 포함한다. 예시적으로, 본 간격 측정장치를 사용하는 사용자가 선형 구동력 전달부(41)를 선형부(31)에 대해 상대적으로 회전시켜 선형 구동력 전달부(41)와 선형부(31)의 나사 결합량을 증가시키면, 선형 구동력 전달부(41)는 길이 방향 중 일 방향을 따라 전진될 수 있고, 선형 구동력 전달부(41)의 이동에 따라, 하우징(3)의 길이 방향에 대한 바 부재(1)의 선형적인 이동이 이루어질 수 있다. 다시 말해, 선형 구동력 전달부(41)에 대하여 가해지는 구동력이 바 부재(1)에 전달됨으로써, 바 부재(1)의 이동이 이루어질 수 있다.

이러한 구동력 전달 유닛(4)에 의하면, 선형 구동력 전달부(41)와 선형부(31)의 나사결합량에 따라 바 부재(1)의 길이 방향으로의 이동량이 결정되므로, 선형 구동력 전달부(41)의 회전량 조절을 통해 시트 부재(2)의 일단의 이동량 조절이 가능해 조작 및 간격 측정이 보다 정밀하고 안정적으로 이루어질 수 있다.

참고로, 선형 구동력 전달부(41)는 그의 회전에 의한 회전력이 바 부재(1)에 전달되지 않도록 바 부재(1)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 선형 구동력 전달부(41)가 회전되더라도, 바 부재(1)는 회전되거나, 비틀림 변형되지 않고, 길이 방향으로의 이동이 가능하다. 예시적으로, 도 4를 참조하면, 선형 구동력 전달부(41)는 바 부재(1)로부터 타측 방향으로 연장되는 축(19)에 대해 회전 가능하도록 구비됨으로써, 그의 회전력이 바 부재(1)에 전달되지 않도록 바 부재(1)와 연결될 수 있다.

또한, 구동력 전달 유닛(4)는 사용자가 선형 구동력 전달부(41)를 용이하게 회전시킬 수 있도록, 외면에 마찰 패턴이 형성된 손잡이(43)를 포함할 수 있다.

또한, 도 5를 참조하면, 구동력 전달 유닛(4)은 선형 구동력 전달부(41)와 연결되어 선형 구동력 전달부(41)의 이동과 연동하여 길이 방향을 따라 이동되는 기준 부재(42)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 선형 구동력 전달부(41)의 이동에 따라, 바 부재(1)의 이동이 이루어지므로, 기준 부재(42)는 바 부재(1)와 연동되어 이동함으로써 본 간격 측정장치에 의해 측정된 간격을 지시(표시)할 수 있다. 이에 대해서는 자세히 후술한다.

또한, 도 1을 참조하면, 하우징(3)은 길이 방향을 따라 연장되도록 배치된 바 부재(1)가 길이 방향을 따라 이동 가능하게 가이드하고, 길이 방향(길이 방향 중 일 방향)을 따라 연장되다가 길이 방향과 직교하는 제1 직각 방향 중 일 방향으로 구부러져 연장되도록 배치된 시트 부재(2)가 길이 방향과 제1 직각 방향을 따라 이동 가능하게 가이드하는 부재 가이드부(5)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 바 부재(1)는 하우징(1)의 선형부(31) 내에서 길이 방향을 따라 연장되도록 배치될 수 있고, 시트 부재(2)는 선형부(31) 내에 위치하며 타단이 바 부재(1)의 일단과 연결되며 길이 방향을 따라 연장되는 부분 및 절곡부(32) 내에 위치하며 제1 직각 방향 중 일 방향으로 구부러져 연장되는 부분을 갖도록 배치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 초기 배치 상태에서, 구동력 전달 유닛(4)에 의한 구동력에 의해 바 부재(1)가 길이 방향 중 일 방향을 따라 a만큼 이동되면, 타단이 바 부재(1)의 일단과 연결된 시트 부재(2)도 바 부재(1)와 함께 a만큼 이동되되, 부재 가이드부(5)에 의해 시트 부재(2)의 길이 방향을 향하던 부분 중 a만큼의 길이 부분이 제1 직각 방향 중 일방향으로 전향되며 이동될 수 있다. 도 3을 참조하면, 바 부재(1)가 길이 방향 중 일 방향으로 a만큼 이동되면, 시트 부재(1)의 타단 측은 바 부재(1)와 같이 길이 방향 중 일 방향으로 a만큼 이동되고, 시트 부재(1)의 일단 측은 바 부재(1)와 달리 제1 직각방향 중 일 방향으로 a만큼 이동될 수 있다.

도 2를 참조하면, 부재 가이드부(5)는 시트 부재(2)에 기준 휨 모멘트 이상의 휨 모멘트를 가하여 시트 부재(2)의 일부가 길이 방향에서 제1 직각 방향 중 일 방향을 향해 만곡되며 구부러지도록 가이드하는 만곡부(51)를 포함할 수 있다. 만곡부(51)는 바 부재(1)의 길이 방향 이동에 대응하는 시트 부재(2)의 이동에 있어서, 시트 부재(2)의 타단 측과 대비하여 시트 부재(2)의 일단 측은 제1 직각방향 중 일 방향을 향하도록 시트 부재(2)의 중간 부분을 완만하게 구부러지게 가이드하는 구성이다. 이러한 만곡부(51)에 의해 시트 부재(2)의 방향이 길이방향에서 제1 직각방향 중 일 방향을 향해 점진적으로 전환될 수 있다. 상술한 바와 같이, 시트 부재(2)는 기준 휨 모멘트보다 작은 휨 모멘트에 의해서는 구부러지지 않도록 구비되므로, 만곡부(51)의 커브 형태(구부러진 형태)는 시트 부재(2)에 기준 휨 모멘트 이상의 휨 모멘트를 가하여 시트 부재(2)를 점차적으로 구부릴 수 있는 형태로 마련됨이 바람직하다.

예시적으로, 만곡부(51)는 시트 부재(2)가 이를 따라 점차적으로 구부러지며 이동되는 것을 가이드할 수 있는 크기와 형상을 갖는 튜브 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어 도 1 내지 도 3을 참조하면, 부재 가이드부(5)는 바 부재(1)와 시트 부재(2)를 수용하는 튜브(관) 형태로 구비될 수 있고, 그 중에서 만곡부(51)는 길이 방향으로 연장된 튜브와 제1 직각방향으로 연장된 튜브를 상호 연결하여 주는 구성이라 할 수 있다. 다른 예로, 도면에는 자세히 도시되지 않았지만, 만곡부(51)는 하우징(3) 내부 중 선형부(31)와 절곡부(32) 사이 부분에 배치되어 시트 부재(2)의 연장 방향을 길이방향에서 제1 직각방향 중 일 방향으로 점진적으로 전환시키는 다수개의 롤러를 포함할 수 있다. 즉, 만곡부(51)는 만곡된 튜브 형태로 구비되거나, 만곡을 유도하도록 시트 부재(2)의 두께 방향 양측에 배치된 다수의 롤러 가이드 형태로 구비될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

또한, 부재 가이드부(5)는 바 부재(1)가 하우징(3)의 길이 방향을 벗어나지 않고 선형적으로 이동될 수 있도록 가이드하는 간격유지부재(스테빌라이저)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 간격유지부재는 하우징(3)의 내면과 바 부재(1) 또는 시트 부재(2) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록, 하우징(3)의 내면에 대하여 바 부재(1) 또는 시트 부재(2)를 지지하는 스페이서로서, 하우징(3)의 길이방향을 따라 간격을 두고 복수개 배치될 수 있다. 또는 다른 구현예로, 간격유지부재는 바 부재(1) 또는 시트 부재(2)를 길이 방향을 따라 연속적으로 지지하는 형태로 구비될 수 있다. 또한, 간격유지부재는 바 부재(1) 및 시트 부재(2)를 수용하는 튜브(관) 부재를 지지하는 형태로 구비될 수 있다.

시트 부재(2)는, 하우징(3)의 길이 방향을 따라 연장된 부분의 단면을 기준으로, 길이 방향과 제1 직각 방향에 직교하는 제2 직각 방향으로의 너비(도 1 참조, w)가 제1 직각 방향으로의 두께(도 2 참조, t)보다 클 수 있다. 이에 따라, 시트 부재(2)는 만곡부(51)에 의해 길이 방향으로부터 제1 직각 방향 중 일 방향을 향해 용이하게 만곡될 수 있고, 길이 방향으로부터 제2 직각 방향을 향해서는 쉽게 휘어지지 않을 수 있다.

도 6은 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 시트 부재의 볼록한 곡면 시트 형상을 설명하기 위해 도 2의 A 부분의 시트 부재를 확대하여 입체적으로 도시한 도면이다.

또한, 도 6을 참조하면, 시트 부재(2)는 중간 부분이 제1 직각 방향 중 타 방향(도 6 참조 10시 방향)으로 볼록한 곡면 시트 형상의 단면을 가질 수 있다. 시트 부재(2)는 제1 직각 방향 중 타 방향으로 볼록한 곡면 시트 형상의 단면 설정에 의해, 제1 직각 방향 중 일 방향으로 볼록한 곡면 시트 형상의 단면 설정시보다 만곡부(51)에서의 시트 부재(2)의 일부의 만곡이 용이하게 유도될 수 있다.

또한, 도 3을 참조하면, 하우징(3)은 바 부재(1)가 길이 방향 중 일 방향을 따라 이동되면 시트 부재(2) 중 일부가 제1 직각 방향 중 일 방향으로 캔틸레버(cantilever, 외팔보)의 형태로 돌출되도록 제1 직각 방향 중 일 방향을 향해 시트 부재(2)가 통과하는 단부 홀(33)을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이, 구동력 전달 유닛(4)에 의한 구동력에 의해 바 부재(1)가 길이 방향 중 일 방향을 따라 이동되면, 타단이 바 부재(1)의 일단과 연결된 시트 부재(2)는 전달받은 구동력에 의해 이동되되, 시트 부재(2)의 길이 방향을 향하던 부분이 제1 직각 방향 중 일방향으로 전향되며 이동될 수 있다. 이에 따라, 시트 부재(2)의 제1 직각 방향 중 일 방향으로 연장되는 부분의 길이는 늘어날 수 있고, 시트 부재(2)의 일단은 단부 홀(33)을 통과하여 하우징(3)의 외측으로 캔틸레버의 형태로 돌출될 수 있다. 다시 말해, 시트 부재(2)의 이동에 따라, 시트 부재(2)의 제1 직각 방향 중 일 방향으로 연장되는 부분의 길이는 늘어날 수 있고, 길이가 늘어날수록, 캔틸레버의 형태로 돌출된 부분의 길이는 늘어날 수 있다. 즉, 바 부재(1)의 길이 방향 중 일 방향으로의 전진량(a)에 대응하여 캔틸레버의 형태로 돌출된 부분의 길이(a)가 증가할 수 있다.

도 3을 참조하면, 간격의 측정시, 하우징(3)의 길이 방향은 교량상부구조(500)의 횡 방향 또는 사각(skew) 방향에 대응할 수 있다. 이때, 제1 직각 방향은 교량상부구조(500)의 종 방향 또는 사각 방향과 직교하는 수평 방향에 대응할 수 있고, 제2 직각 방향은 연직 방향에 대응할 수 있다.

예를 들어, 교량상부구조(500)에 사각(skew)이 없는 경우, 교량상부구조(500) 사이의 간격(또는 교량상부구조(500)와 교대 사이의 간격)은 교량의 횡 방향(횡 방향과 직교하는 방향)을 따라 형성되는 교량의 종 방향에 대한 간격이라 할 수 있으므로, 간격의 측정시 하우징(3)은 그의 길이 방향이 교량상부구조(500)의 횡 방향(종 방향과 직교하는 방향)을 향하도록, 교량상부구조(500) 사이(또는 교량상부구조(500)와 교대 사이)에 배치될 수 있고, 시트 부재(2)의 일단이 이동하는 제1 직각 방향이 상기 교량상부구조(500)의 횡 방향과 직교하는 교량 종 방향(수평 방향)을 향하도록 배치될 수 있다(도 3 참조).

한편, 교량상부구조(500)에 사각(skew)이 있는 경우, 교량상부구조(500) 사이의 간격(또는 교량상부구조(500)와 교대 사이의 간격)은 교량의 횡 방향(교량 종 방향과 직교하는 방향)이 아니라, 교량 횡 방향에 대하여 사각(skew)만큼 기울어진 사각 방향을 따라 형성되는 교량의 종 방향에 대한 간격이라 할 수 있으므로, 간격의 측정시 하우징(3)은 그의 길이 방향이 교량상부구조(500)의 사각 방향을 향하도록, 교량상부구조(500) 사이(또는 교량상부구조(500)와 교대 사이)에 배치될 수 있고, 시트 부재(2)의 일단이 이동하는 제1 직각 방향이 교량상부구조(500)의 사각 방향과 직교하는 수평 방향을 향하도록 교량상부구조(500) 사이(또는 교량상부구조(500)와 교대 사이)에 배치될 수 있다(도 3 참조).

즉, 간격의 측정시, 구동력 전달 유닛(4)에 의한 구동력에 의해 바 부재(1)는 교량상부구조(500)의 횡 방향 또는 사각(skew) 방향을 따라 이동될 수 있고, 시트 부재(2)는 일단이 교량상부구조(500)의 종 방향 또는 사각 방향과 직교하는 수평 방향으로 이동되는 구동을 할 수 있다. 도 3을 참조하면, 교량상부구조(500)의 종 방향 또는 사각 방향과 직교하는 수평 방향을 따라 형성되는 교량상부구조(500) 사이 또는 교량상부구조(500)와 교대 사이의 간격이 본 간격 측정 장치가 측정하는 간격일 수 있다.

본 간격 측정장치에 의한 간격 측정을 교량상부구조(500) 사이 간격에 대하여 예시적으로 설명하면 다음과 같다. 도 3을 참조하면, 하우징(3)은 교량상부구조(500)의 횡 방향(또는 사각 방향)으로 2개의 교량상부구조(500) 사이에 삽입될 수 있고, 하우징(3)의 제1 직각 방향 중 타 방향을 향하는 외면이 간격을 두고 마주하는 2개의 교량상부구조(500) 중 하나의 벽면에 접촉된 상태에서, 바 부재(1)가 길이 방향 중 일 방향을 따라 a만큼 이동되면, 시트 부재(2)의 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 부분은 시트 부재(2)의 일단이 2개의 교량상부구조(500) 중 다른 하나의 벽면에 접촉될때까지 단부 홀(33)로부터 돌출되는 길이가 a만큼 증가할 수 있다. 이에 따라, 도 3을 참조하면, 하우징(3)의 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 부분의 길이(c)와 시트 부재(2)의 단부 홀(33)로부터 돌출된 캔틸레버 부분의 길이(d)의 합산 값이 2개의 교량상부구조(500) 사이의 간격으로 측정될 수 있다. 참고로, 시트 부재(2)의 캔틸레버 형태로 돌출된 부분(캔틸레버부)의 길이(d)는 시트 부재(2)의 이동량(a)과 후술할 시트 부재(2)의 일단에 구비되는 단부 부재 (21)의 두께(d-a)를 고려한 값이다. 즉, 바 부재(1)가 길이 방향을 따라 실제로 이동된 거리는 a이지만, 측정되는 간격은 본 간격 측정장치 중 제1 직각 방향을 향하고 있는 길이(c+d-a)만큼을 고려하여 보정된 간격에 대응하도록 표시될 필요가 있다. 예시적으로, 바 부재(1)가 초기 상태로부터 a만큼 이동하였더라도 후술할 도 4 및 도 7에 나타난 제1 눈금계(38)에는 a가 표시되는 것이 아니라, 제1 직각 방향에 대한 본 간격 측정장치의 본래 길이(하우징의 길이(c)와 단부 부재의 두께(d-a)의 합)를 고려하여 보정된 값(a+c+d-a=c+d)이 표시됨이 바람직하다. 여기서는 2개의 교량상부구조(500) 사이의 간격을 측정하는 것과 관련하여 예시적으로 설명하였지만, 교량상부구조(500)와 교대 사이의 간격 측정 및 측정값 표시 또한 상기 설명과 동일 내지 유사하게 이루어질 수 있음은 물론이다.

즉, 도 5를 참조하면, 선형부(31)의 외면에는 길이 방향을 따라 상술한 제1 눈금계(38)가 형성될 수 있다. 기준 부재(42)는 제1 눈금계(38)에서 시트 부재(2) 중 돌출된 캔틸레버 부분(시트 부재(2) 중 일부가 제1 직각 방향 중 일 방향으로 캔틸레버의 형태로 돌출된 부분)의 길이(d)에 제1 직각 방향에 대한 하우징(3)의 길이(c)를 함께 고려하여 보정한 간격 값(c+d)을 지시하도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 기준 부재(42)는 바 부재(1)의 이동과 연동되어 이동하되, 그의 최종 위치(바 부재(1)의 이동이 완료되었을 때의 기준 부재(42)의 위치)가 나타내는 값이 상기 보정한 간격 값으로 표시되도록 구비될 수 있다.

예를 들어, 도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 기준 부재(42)는 제1 눈금계(38)의 눈금계 상에서, 초기 위치(바 부재(1)의 이동이 이루어지기 전의 기준 부재(42)의 위치)로부터 바 부재(1)의 이동량(a)만큼, 다시 말해, 바 부재(1)의 이동 완료 후의 시트 부재(2)의 캔틸레버 형태로 돌출된 부분의 길이 값(a)만큼 이동되어 상기 최종 위치에 위치하게 될 것이다. 따라서, 제1 눈금계(38)는 기준 부재(42)의 초기 위치가 눈금계 상에서, 하우징(3)의 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 부분의 길이(c)와 단부 부재(21)의 두께의 합과 대응되는 값(만약, 단부 부재(21)가 구비되지 않는 경우에는 하우징(3)의 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 부분의 길이(c)와 대응되는 값)을 지시할 수 있도록 구비됨으로써, 기준 부재(42)의 최종 위치일때 기준 부재(42)가 제1 눈금계(38)의 눈금계 상에서 지시하는 값이 상기 보정한 간격 값(하우징(3)의 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 부분의 길이(c)와 시트 부재(2)의 단부 홀(33)로부터 돌출된 캔틸레버 부분의 길이(d)의 합)이 되게 할 수 있다.

예시적으로, 기준 부재(42)는 제1 눈금계(38) 상에서 이동되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 기준 부재(42)는 도 5를 참조하면, 선형부(31)의 외면을 원주 방향을 따라 둘러싸도록 형성될 수 있다. 또는 다른 예로, 기준 부재(42)는 제1 눈금계(38)의 사이드(side)에서 제1 눈금계(38)의 눈금들을 지시하며 이동되도록 구비될 수 있다.

또한, 제1 눈금계(38) 및 기준 부재(41)는 하우징(3)의 길이 방향 중 타단 측(도 5 기준 12시 방향 단부 측)에 최대한 가깝게 구비됨이 바람직하다. 즉, 제1 눈금계(38) 및 기준 부재(41)는 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치를 2개의 교량상부구조(500) 사이 또는 교량상부구조(500)와 교대 사이에 깊숙이 삽입한 상태에서도 사용자가 눈금 확인이 용이할 수 있도록 마련됨이 바람직하다. 이에 따르면, 본 간격 측정장치를 측정하고자 하는 간격 사이의 공간 내에 깊숙이 삽입하였을 때에도 상기 공간 바깥쪽에서 표시되는 간격을 쉽게 읽을 수 있게 된다.

또한, 제1 눈금계(38)는 필요에 따라 오차를 제거할 수 있도록 영점 조절될 수 있다. 본 간격 측정장치를 장기간 사용하거나, 계절 변화, 온도 변화 등에 따라, 초기에 설정된 c값, (d-a) 값 등에 다소간의 변동이 발생될 수 있다. 이러한 오차 발생 가능성을 고려하여, 제1 눈금계(38)는 영점 조절 가능하게 구비될 수 있다. 예를 들어, 눈금선과 눈금표시값이 서로 상대적으로 길이 방향을 따라 다르게 이동되도록 제1 눈금계(38)가 구비될 수 있으나, 제1 눈금계(38)의 영점 조절 방식은 이에만 한정되는 것은 아니다. 예시적으로, 제1 눈금계(38)는 눈금계가 길이 방향을 따라 이동 가능하게 구비될 수 있다. 또한, 이에 따라, 제1 눈금계(38)는 절곡부(32)가 선형부(31)에 대하여 절곡 배치되었을 때(자세히 후술함)의 하우징(3)의 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 부분의 길이(c)와 단부 부재(21)의 두께의 합과 대응되는 값(만약, 단부 부재(21)가 구비되지 않는 경우에는 하우징(3)의 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 부분의 길이(c)와 대응되는 값)을 기준 부재(42)의 초기 위치가 지시할 수 있도록 영점 조절될 수 있다.

또한, 도 5를 참조하면, 기준 부재(42)가 선형부(31)의 외면을 원주 방향을 따라 둘러싸도록 형성되는 경우, 기준 부재(42)의 외면에는 원주 방향을 따라 제2 눈금계(421)가 형성될 수 있다. 제2 눈금계(421)는 제1 눈금계(38)의 단위보다 작은(낮은) 단위를 가질 수 있다. 상술한 바와 같이, 선형 구동력 전달부(41)는 선형부(31)와 나사 결합할 수 있는데, 이 때, 선형 구동력 전달부(41)의 회전에 의해 선형 구동력 전달부에 형성된 나사산이 선형부(31)에 형성된 나사산과 맞물린 상태에서 이동하며 선형 구동력 전달부(41)는 길이 방향으로 이동할 수 있다. 기준 부재(42)는 이러한 선형 구동력 전달부(41)의 회전과 연동되어 회전될 수 있다. 이에 따라, 제2 눈금계(321) 상의 값 중 선형부(31) 상에서 길이 방향으로 형성된 기준선(reference line)이 지시하는 값이 상기 보정한 간격 값의 미세 단위 값(제1 눈금계의 단위보다 작은 단위 값)이될 수 있다. 예를 들어, 제1 눈금계(38)는 1 mm 단위를 가질 수 있고, 제2 눈금계(421)는 0.01 mm 단위를 가질 수 있다. 다른 예로, 제1 눈금계(38)는 1 cm 단위로 눈금을 형성할 수 있고, 제2 눈금계(421)는 1 mm 단위로 눈금을 형성할 수 있다. 즉, 보정한 간격 값은, 제1 눈금계(38)를 통해 측정된 값과 제2 눈금계(421)를 통해 측정된 값을 종합적으로 참조하여 보다 정밀하게 파악될 수 있다.

또한, 도 5를 참조하면, 하우징(3)의 외면에는 하우징(3)이 2개의 교량상부구조(500) 사이 또는 교량상부구조(500)와 교대 사이에 삽입된 길이를 표시하는 삽입길이 표시부(39)가 형성될 수 있다. 이처럼 삽입길이 표시부(39)를 통해 하우징(3)이 삽입된 길이를 파악함으로써, 교량 횡 방향 또는 사각 방향으로의 각 위치별 간격을 구별하여 측정하고 기록할 수 있게 된다. 예시적으로, 거더 외측에서 1 m 삽입하였을 때 거더 간 이격 간격, 2 m 삽입하였을 때 거더 간 이격 간격, 3 m 삽입하였을 때 거더 간 이격 간격 등을 각각 측정하여 대비하여 봄으로써, 안전진단이 보다 신뢰성 있고 정교하게 이루어질 수 있다. 즉, 본원에 의하면, 단순히 거더 외측(횡 방향으로 외측)에서 파악할 수 있는 거더 간 간격을 측정하는 것에서 더 나아가, 거더 사이 공간 중 횡 방향을 따라 매우 깊숙하게 형성되어 있는 거더 사이 공간에 대한 거더 간 간격까지도 정확하게 측정할 수 있다. 예시적으로, 본원에 의하면, 3-BEAM 거더 등과 같이 복수개의 거더가 횡 방향을 따라 간격을 두고 나열된 교량상부구조와 같이 횡 방향 폭이 넓은 교량상부구조에 대해서도 횡 방향을 따라 나열된 각 거더별로 종 방향으로 거더 간 이격된 간격을 구분하여 측정할 수 있다. 이러한 넓은 폭을 갖는 교량상부구조를 고려하여, 본 간격 측정장치는 확장형으로 구비될 수 있으며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

이러한 삽입길이 표시부(39)는, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치를 2개의 교량상부구조(500) 사이 또는 교량상부구조(500)와 교대 사이에 깊숙이 삽입한 상태에서도 사용자가 눈금 확인이 용이할 수 있도록 마련됨이 바람직하다. 예를 들어 도 5를 참조하면, 삽입길이 표시부는 눈금계를 포함할 수 있는데, 눈금계는 삽입된 길이에 대응하는 최종값이 눈금계의 타단(하우징의 길이 방향 중 타 방향의 단부)을 향하도록, 다시 말해 눈금계의 타단을 향할 수록 눈금계 상의 숫자들이 커지도록 구비되어 사용자가 교량상부구조 외측에서도 삽입 길이 확인을 용이하게 할 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 시트 부재(2)는 그 일단에 면의 법선이 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 단부면이 형성되는 단부 부재(21)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 2개의 교량상부구조(500) 사이의 간격 측정을 위해, 시트 부재(2)의 일단은 2개의 교량상부구조(500) 중 하나의 벽면에 접촉될 수 있다. 단부 부재(21)에 의해 시트 부재(2)의 일단과 상기 벽면의 접촉 면적이 증가되어 시트 부재(2)의 일단은 상기 벽면에 안정적으로 지지될 수 있다.

시트 부재(2)의 단면은, 단부 부재(21)를 포함하는 캔틸레버 부분이 단부 홀(33)로부터 최대로 돌출되었을 때, 시트 부재(2)의 자중에 의해 작용되는 토션에 의해 최대로 돌출된 캔틸레버 부분이 비틀림 변형되지 않도록 구비될 수 있다. 도 3을 참조하면, 본 간격 측정장치가 간격을 측정하고자 하는 공간 내에 삽입되었을 때, 시트 부재(2)는 두께(t)보다 넓은 너비(w) 방향이 연직 방향을 향하도록 세워진 상태로 배치된다. 시트 부재(2)는 간격을 측정을 위해 캔틸레버(외팔보) 형태로 돌출되더라도, 이러한 세워진 단면 형태에 따라 자중에 의해 휘어지고자 하는 모멘트에 저항하는 단면2차모멘트가 매우 커지게 되어, 본 간격 측정장치 사용시 휨에 의해 캔틸레버 부분이 휘어질 가능성은 상대적으로 적어지지만, 그 대신 길이 방향으로 돌출된 단부 부재(21) 등에 의해 작용되는 토션 등에 의해 비틀림 변형이 발생될 가능성을 보다 높은 비중으로 고려할 필요가 있다. 즉, 시트 부재(2)가 단부 홀(33)로부터 최대로 돌출될 수 있는 돌출량(최대로 돌출된 캔틸레버 부분의 길이)에 대하여 단부 부재(2)를 포함하는 캔틸레버 부분의 자중에 의해 비틀림 변형이 발생되지 않도록 시트 부재(2)의 단면을 설정함이 바람직하다. 이러한 토션에 대해 높은 저항을 가질 수 있도록, 전술한 바와 같이 시트 부재(2)는 볼록한 곡면 시트 형상으로 구비될 수 있다. 이에 따라, 캔틸레버 형태로 돌출되는 방식임에도 휨 변형이나 비틀림 변형 없이 소정 이상 돌출될 수 있어, 간명한 구조만으로도 2개의 교량상부구조(500) 사이의 간격 또는 교량상부구조(500)와 교대 사이의 간격이 정확하게 측정될 수 있다. 또한, 시트 부재(2)는 단부 부재(21)가 교량상부구조(500)의 대향하는 벽면에 접촉되었을 때 가해지는 소정의 충격에 저항할 수 있는 단면 제원을 가지도록 볼록한 곡면 시트 형태의 두께, 폭, 재질 등이 설정되도록 함이 바람직하다. 여기서, 소정의 충격이라 함은, 본 간격 측정장치의 사용자가 구동력 전달 유닛(4)을 조작하여 바 부재(1)를 길이방향 중 일 방향으로 전진시키다가, 단부 부재(21)가 교량상부구조(500)의 대향하는 벽면에 접촉됨으로써 바 부재(1)를 추가적으로 전진시키기 어렵다는 저항감을 느껴 전진을 중단시켰을 때, 상기 저항감에 대응하는 정도의 충격량을 의미할 수 있다.

또한, 시트 부재(2)의 단면은, 단부 부재(21)를 포함하는 캔틸레버 부분이 단부 홀(33)로부터 최대로 돌출되었을 때, 최대로 돌출된 캔틸레버 부분에 그 자중에 의해 작용될 수 있는 최대 휨 모멘트보다 상기 기준 휨 모멘트가 크도록 구비될 수 있다.

또한, 최대로 돌출된 캔틸레버 부분의 길이는, 장대교량을 제외한 일반교량의 상기 간격을 측정 가능한 길이로서 50 cm 이하로 설정될 수 있다. 바람직하게는, 최대로 돌출된 캔틸레버 부분의 길이는 30 cm 이상, 50 cm 이하로 설정될 수 있다. 제1 직각 방향에 대한 하우징(3)의 길이와 최대로 돌출된 캔틸레버 부분의 길이를 합산한 값이 측정되는 간격(2개의 교량상부구조(500) 사이의 간격 또는 1개의 교량상부구조(500)와 교대 사이의 간격)이 될 것이기 때문에, 제1 직각 방향에 대한 하우징(3)의 길이와 최대로 돌출된 캔틸레버 부분의 길이의 합을 50 cm 이하(바람직하게는, 30 cm 내지 50cm)로 설정함이 바람직할 것이다. 예시적으로, 제1 직각 방향에 대한 하우징(3)의 길이를 일반교량에 있어서의 상기 간격의 최소값으로서 5 cm 내지 20 cm로 설정하고, 제1 직각 방향에 대한 하우징(3)의 길이와 최대로 돌출 가능한 캔틸레버 부분의 길이의 합을 30 cm 내지 50 cm로 설정할 수 있다. 이와 같이, 본 간격 측정장치는 장대교량을 제외한 일반교량을 적용 대상으로 하였을 때, 시트 부재(2)는 단부 홀(33)로부터 대략 50 cm 이내의 길이만 돌출되면 되므로, 상술한 볼록한 곡면 시트 단면이 조합되고, 이러한 시트 단면이 연직 방향으로 세워지는 형태로 사용되어 자중에 의한 휨 모멘트에 대하여 높은 휨 저항력을 가진다는 점을 고려하면, 캔틸레버 형태의 단순한 돌출 구조를 통해 간편하면서도 정확한 간격 측정이 가능하다.

도 7은 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 길이 방향 수평계 및 제1 직각 방향 수평계를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

도 7을 참조하면, 본 간격 측정장치는 선형부(31)가 수평 방향을 향할 때 수평임을 나타내도록 구비되는 길이 방향 수평계(3a) 및 시트 부재(3)의 제1 직각 방향을 향하는 부분이 수평 방향을 향할 때 수평임을 나타내도록 구비되는 제1 직각 방향 수평계(3b)를 포함할 수 있다.

길이 방향 수평계(3a) 및 제1 직각 방향 수평계(3b)는 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치를 2개의 교량상부구조(500) 사이 또는 교량상부구조(500)와 교대 사이에 깊숙이 삽입한 상태에서도 사용자가 눈금 확인이 용이할 수 있도록 마련됨이 바람직하다. 예시적으로, 길이 방향 수평계(3a) 및 제1 직각 방향 수평계(3b)는 구동력 전달 유닛(4)의타단부의 외면에 구비될 수 있다. 또한, 예시적으로, 길이 방향 수평계(3a) 및 제1 직각 방향 수평계(3b)에는 통상적으로 이용될 수 있는 다양한 수평계가 적용될 수 있다. 이를테면, 이들 수평계에는 물 수평계가 적용될 수 있다. 이러한 2개의 수평계를 조합하여 수평을 조정함으로써, 교량 횡 방향 또는 사각 방향으로 본 간격 측정장치가 삽입된 거리 및 교량상부구조 사이 간격(또는 교량상부구조와 교대 사이 간격)이 보다 수평한 상태에서 측정될 수 있어, 안전진단을 위한 측정 위치 및 측정 간격의 기록이 보다 정확하게 이루어질 수 있다.

도 8은 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 절곡부가 선형부에 대하여 회전되는 것을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

상술한 바와 같이, 하우징(3)은, 바 부재(1) 및 시트 부재(2)의 길이 방향을 향하는 부분이 위치하는 선형부(31), 그리고 시트 부재(2)의 제1 직각 방향을 향하는 부분이 위치하는 절곡부(32)를 포함할 수 있는데, 도 8을 참조하면, 절곡부(32)는, 시트 부재(2)의 제1 직각 방향을 향하는 부분이 길이 방향을 향하게 시트 부재(2)의 만곡된 부분이 펴질 수 있도록, 선형부(31)에 대하여 제2 직각 방향을 축으로 한 회전이 가능할 수 있다. 즉, 본 간격 측정장치는 폴더블 타입(foldable type)으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 절곡부(32)는 선형부(31)에 대하여 제2 직각 방향을 축으로 회전 가능하도록 힌지 결합(34)될 수 있다. 이에 따라, 시트 부재(2)의 내구성 감소가 최소화될 수 있다. 예를 들어, 시트 부재(2)의 절곡된 상태가 장기간 유지될 경우, 시트 부재(2)의 절곡된 부분의 휨에 대한 탄성복원력이 저하되고 일부 소성 변형이 완료되어 시트 부재(2)가 단부 홀(33)로부터 선형으로 돌출되지 못하고 일부분 구부러진 상태로 돌출되는 곤란성이 발생될 가능성이 있다. 이러한 측면을 고려하여, 간격 측정이 이루어지지 않는 측정 외 시간(보관 시간, 이동 시간 등)에 있어서는 시트 부재(2)가 일부 만곡된 상태를 유지하는 것이 아니라 펴진 선형 상태를 유지하도록 함으로써, 시트 부재(2)의 소성 변형에 의해 측정 정확도가 감소하는 것을 보다 원천적으로 방지할 수 있다. 또한, 하우징(3)은 절곡부(32)가 선형부(31)에 대하여 90도보다 더 큰 각도로 벌어지는 것을 방지하는 리미트 블록을 구비할 수 있다. 예시적으로 도 8을 참조하면, 절곡부(32)와 선형부(31) 사이를 연결하는 힌지축(34)의 외측에 절곡부(32)를 직각 방향까지만 회전되도록 제한하는 리미트 블록이 배치될 수 있다. 이러한 리미트 블록과 절곡부(32)에는 절곡부(32)의 면과 일부 접촉되었을 때 자력 결합, 쐐기 결합 등을 통해 상호 가고정될 수 있는 유닛 구성이 구비될 수 있다. 가고정이라 함은 사용자 등이 소정 이상의 외력(리미트 블록으로부터 절곡부(32)를 분리하고자 하는 외력)을 가하지 않는 이상, 분리되지 않는 정도의 고정력을 가진 결합을 의미할 수 있다. 이러한 가고정 결합은 바 부재들간의 결합 방식과 동일 내지 유사하게 이해될 수 있다.

또한 도 8을 참조하면, 절곡부(32)의 선형부(31)에 대한 절곡 배치(절곡부(32)가 길이방향으로부터 제1 직각방향을 향하도록 구부리는 배치)를 위한 회전시, 바 부재(1)는 시트 부재(2)가 구부러지는만큼 길아방향 중 일 방향 측으로 조금 당겨져 이동될 수 있다. 이러한 점을 고려하면, 제1 눈금계(38)에 의해 표시되는 간격 값은 절곡부(32)가 선형부(31)에 대하여 절곡 배치되어 간격 측정을 위한 상태에 놓였을 때를 기준으로 표시됨이 바람직하다. 즉, 제1 눈금계(38)에 의해 표시되는 간격 값은 간격 측정을 위한 상태에 놓였을 때를 기준으로 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 부분의 길이(c)와 시트 부재(2)의 단부 홀(33)로부터 돌출된 캔틸레버 부분의 길이(d)의 합이 고려되어 산출될 수 있다. 또한, 참고로, 도 8을 참조하면, 본원에 있어서, 하우징(3)의 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 부분의 길이(c)는, 절곡부(32)가 선형부(31)에 대하여 절곡 배치된 상태에서, 하우징의(3)의 선형부(31)의 제1 직각 방향 중 타 방향을 향하는 단부로부터 절곡부(32)의 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 단부까지의 제1 직각방향을 기준으로 한 길이를 의미할 수 있다.

또한, 예시적으로, 도면에는 자세히 도시되지 않았지만, 만곡부(51)는, 시트 부재(2)의 일부가 만곡된 만곡 상태 및 시트 부재의 만곡된 부분이 펴진 선형 상태에서 모두 시트 부재(2)가 이동 가능한 경로가 형성되는 플렉서블한 재질의 튜브 형태로 구비될 수 있다.

한편, 선형부(31)는 면의 법선이 제1 직각 방향 중 타 방향을 향하는 외측면을 갖는 직사각형의 단면을 가질 수 있다. 이에 따라, 간격 측정시, 하우징(3)의 제1 직각 방향 중 타 방향을 향하는 외측면은 2개의 교량상부구조(500) 중 하나의 벽면에 안정적으로 접촉될 수 있다.

도 9는 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 길이 확장형 구조에 대해 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

도 9를 참조하면, 선형부(31)는, 절곡부(32)와 연결되는 연결 하우징 블록(311) 및 연결 하우징 블록(311)의 타단과 직접 또는 간접적으로 연결되는 베이스 하우징 블록(312)을 포함할 수 있다. 또한, 연결 하우징 블록(311)과 베이스 하우징 블록(312) 사이에는 하나 이상의 확장 하우징 블록(313)의 배치가 가능하다. 확장 하우징 블록(313)이 연결 하우징 블록(311)과 베이스 하우징 블록(312) 사이에 배치 가능함으로써, 확장 하우징 블록(313)의 배치 여부 및 배치 개수에 따라, 선형부(31)의 길이 확장이 가능할 수 있다.

또한, 도 9를 참조하면, 바 부재(1)는, 연결 하우징 블록(311) 내부에 적어도 일부가 배치되고 그 일단이 시트 부재(2)의 타단과 연결되는 연결 바 부재(11) 및 베이스 하우징 블록(312) 내부에 적어도 일부가 배치되고 그 일단이 연결 바 부재(11)의 타단과 직접 또는 간접적으로 연결되는 베이스 바 부재(12)를 포함할 수 있다. 또한, 베이스 하우징 블록(312)에는 구동력 전달 유닛(4)이 베이스 바 부재(12)를 길이 방향을 따라 이동시키는 구동력을 베이스 바 부재(11)에 전달하도록 장착되며, 확장 하우징 블록(313)이 배치되는 경우, 확장 하우징 블록(313)의 내부에는 그 타단이 베이스 바 부재(12)의 일단과 연결되고 그 일단이 연결 바 부재(11)의 타단과 연결되는 확장 바 부재(13)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 이에 따라, 선형부(31)의 길이 확장에 대응하여 바 부재(1)의 길이 확장이 이루어질 수 있다.

베이스 바 부재(12)의 일단은 연결 바 부재(11)의 타단 또는 확장 바 부재(13)의 타단과 자력에 의해 연결되는 구조를 가질 수 있다. 또한, 연결 바 부재(11)의 일단은 다른 연결 바 부재(11)의 타단 또는 확장 바 부재(13)의 타단과 자력에 의해 연결되는 구조를 가질 수 있다. 자력의 크기는, 베이스 바 부재(12)의 이동이 연결 바 부재(11) 또는 확장 바 부재(13)와 연동될 수 있도록 구동력의 크기보다 크게 설정될 수 있다.

도 10 및 도 11은 도 9의 길이 확장형 구조에 있어서 본원의 일 실시예에 따른 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치의 바 부재들 사이(베이스 바 부재와 확장 바 부재 사이, 2개의 확장 바 부재 사이, 확장 바 부재와 연결 바 부재 사이, 베이스 바 부재와 연결 바 부재 사이 등)의 쐐기 결합에 의한 연결을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 베이스 바 부재(12)의 일단은 연결 바 부재(11)의 타단 또는 확장 바 부재(13)의 타단과 쐐기 결합에 의해 연결되는 구조를 가질 수 있다. 또한, 연결 바 부재(11)의 일단은 다른 연결 바 부재(11)의 타단 또는 확장 바 부재(13)의 타단과 쐐기 결합에 의해 연결되는 구조를 가질 수 있다. 쐐기 결합의 크기는 베이스 바 부재(12)의 이동이 연결 바 부재(11) 또는 확장 바 부재(13)와 연동될 수 있도록 구동력의 크기보다 크게 설정될 수 있다.

또한, 도 10 및 도 11을 참조하면, 쐐기 결합시, 쐐기 함몰부에 삽입되는 쐐기 삽입부의 단부에는 쐐기 함몰부 내로의 진입이 용이하도록 쐐기 함몰부의 개구부의 크기(폭)에 대응하는 테이퍼 또는 경사가 형성될 수 있다. 참고로, 도 10 및 도 11에는 베이스 바 부재(12)와 연결 바 부재(11)의 쐐기 결합에 관하여 도시하였지만, 동일한 쐐기 결합이 다른 바 부재들 간의 연결시에도 적용될 수 있다. 또한, 본원에 있어서 쐐기 결합 구조는 도 10 및 도 11에만 한정되지 않으며, 다른 여러 형태의 쐐기 결합 구조가 본 간격 측정장치에 적용될 수 있다.

또한, 도 9를 참조하면, 베이스 바 부재(12)는 베이스 하우징 블록(312) 내부에 적어도 일부가 잔존하는 범위(다시 말해, 베이스 하우징 블록(312) 내부로부터 완전히 이탈되지 않는 범위) 내에서 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되고, 확장 바 부재(13)는 확장 하우징 블록(313) 내부에 적어도 일부가 잔존하는 범위(다시 말해, 베이스 하우징 블록(312) 내부로부터 완전히 이탈되지 않는 범위) 내에서 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되며, 연결 바 부재(13)는 연결 하우징 블록(313) 내부에 적어도 일부가 잔존하는 범위(다시 말해, 베이스 하우징 블록(312) 내부로부터 완전히 이탈되지 않는 범위) 내에서 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되고, 베이스 바 부재(12), 확장 바 부재(13), 및 연결 바 부재(11)는 최대로 돌출된 캔틸레버 부분의 길이에 대응하는 거리만큼 이동 가능하도록, 최대로 돌출된 캔틸레버 부분의 길이보다 긴 길이로 구비될 수 있다. 이에 따라, 시트 부재(2)의 일단이 단부 홀(33)의 외측으로 최대로 돌출되는 경우(캔틸레버 부분의 길이가 최대가 되는 경우)에도, 베이스 바 부재(12), 확장 바 부재(13), 및 연결 바 부재(11) 각각의 적어도 일부는 베이스 하우징 블록(312), 확장 하우징 블록(313), 및 연결 하우징 블록(311) 각각의 내부에 잔존할 수 있다.

예시적으로, 베이스 바 부재(12), 확장 바 부재(13), 및 연결 바 부재(11) 각각은, 베이스 하우징 블록(312), 확장 하우징 블록(313), 및 연결 하우징 블록(311) 각각으로부터 길이 방향을 따라 완전히 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지 유닛(25)을 포함할 수 있다. 예시적으로, 이탈 방지 유닛(25)은 베이스 바 부재(12), 확장 바 부재(13), 및 연결 바 부재(11) 각각의 타단에 구비될 수 있고, 베이스 바 부재(12), 확장 바 부재(13), 및 연결 바 부재(11) 각각의 이탈 방지 유닛(25) 각각은 베이스 하우징 블록(312), 확장 하우징 블록(313), 및 연결 하우징 블록(311) 각각의 일단에 걸림 가능할 수 있다. 이에 따라, 길이 방향으로의 이동 중에 발생할 수 있는 베이스 바 부재(12), 확장 바 부재(13), 및 연결 바 부재(11) 각각 중 하나 이상이 베이스 하우징 블록(312), 확장 하우징 블록(313), 및 연결 하우징 블록(311) 각각으로부터의 이탈이 이루어지기 전에, 이탈 방지 유닛들 중 하나 이상이 베이스 하우징 블록(312), 확장 하우징 블록(313), 및 연결 하우징 블록(311) 각각의 일단 중 하나 이상에 걸림으로써, 베이스 바 부재(12), 확장 바 부재(13), 및 연결 바 부재(11) 각각의 베이스 하우징 블록(312), 확장 하우징 블록(313), 및 연결 하우징 블록(311) 각각으로부터의 이탈을 방지할 수 있다.

도 2를 참조하면하우징(3)은 제1 직각 방향 중 타 방향 측에 면의 법선이 제1 직각 방향 중 타 방향을 향하는 단부면이 형성되는 정렬 부재(37)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 정렬 부재(37)는 선형부(31)의 타단부에 구비될 수 있다. 정렬 부재(37)에 의해 단면이 원형인 선형부(31)는 시트 부재(2)의 일단이 지지되는 벽면과 마주하는 벽멱에 안정적으로 지지될 수 있다.

또한, 도 2를 참조하면, 연결 하우징 블록(311), 베이스 하우징 블록(312) 및 확장 하우징 블록(313)간의 결합은 나사 결합일 수 있다. 이에 따라, 보다 용이하게 하우징(3)의 길이 조절(길이 확장)이 이루어질 수 있다. 또한, 하우징(3)의 확장이 원형 단면 간 나사 결합 방식으로 이루어지는 경우, 바 부재들 간의 연결은 전술한 바와 같이 자력에 의한 연결, 쐐기 결합에 의한 연결 등을 고려할 수 있다. 즉, 선형부(31)는 원형의 단면을 가지고, 베이스 하우징 블록(312)은 연결 하우징 블록(311) 또는 확장 하우징 블록(313)과 나사 결합을 통해 연결될 수 있다. 이러한 나사 결합시 베이스 바 부재(12)의 일단은 연결 바 부재(11)의 타단 또는 확장 바 부재(13)의 타단과 연결될 수 있다. 이처럼, 하우징 블록들의 나사 결합은 바 부재들 간의 결합과 유기적으로 연동되도록 구현될수 있다. 다만, 원형 단면 간 나사 결합은 회전에 의해 점진적으로 이루어지므로, 쐐기 결합의 경우 도 10에 도시된 암수 쐐기 형상은 그 단면이 원형이 되도록 구비됨이 바람직하다.

종래에는 교량상부구조 간의 간격 측정시, 사용자가 직접 교량상부구조 사이에 접근하여 간격을 직접 측정해야 해서 안전사고의 위험성이 있었고, 사용자의 편의가 고려되지 못하는 측면이 있었다. 예를 들면, 거더 사이의 간격을 측정하고자 하는 경우, 사용자는 교각 상으로 직접 올라가 측정해야 했으며, 교각 상으로 올라가더라도 거더와 거더 사이 공간 중 깊숙한 공간에 대응하는 간격은 측정할 수 없었다. 또한, 거더와 교대 사이의 간격을 측정하고자 하는 경우에도, 사용자는 교대의 받침면 상으로 직접 올라가 측정해야 했다.

그러나, 본 간격 측정장치에 의하면, 바 부재(1)를 길이 방향으로 전진시키는 것을 통해 상기 길이 방향과 직교하는 제1 직각 방향에 대한 간격을 측정할 수 있는 구조가 제공되고, 구조 또한 캔틸레버 형태로 돌출되는 단순 돌출 구조로 간명하게 마련되므로, 간격 측정이 안전하고 용이하면서도 정확하게 이루어질 수 있다. 본 간격 측정장치에 의하면, 사용자가 교각이나 교대 상에 직접 올라가지 않더라도 본 간격 측정장치의 긴 연장길이를 이용하여 궤도 점검차 상에서도 교량상부구조에 대한 간격을 측정할 수 있다. 또한, 본 간격 측정 장치에 의하면, 하우징(3)의 삽입 길이 또한 측정이 가능하여, 간격 측정이 이루어지는 위치까지 파악이 가능하므로, 횡 방향 또는 사각 방향에 따른 각 거더(또는 슬래브) 별로 간격을 측정하고 분석할 수 있으므로, 안전진단이 보다 체계적으로 이루어질 수 있다. 또한, 본 간격 측정장치는 구조가 단순하므로 소지, 제작 및 수리가 용이할 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 바 부재
11: 연결 바 부재
12: 베이스 바 부재
13: 확장 바 부재
2: 시트 부재
21: 단부 부재
25: 이탈 방지 유닛
3: 하우징
3a: 길이 방향 수평계
3b: 제1 직각 방향 수평계
31: 선형부
311: 연결 하우징 블록
312: 베이스 하우징 블록
313: 확장 하우징 블록
32: 절곡부
33: 단부 홀
34: 힌지 결합
38: 간격 표시부
39: 삽입길이 표시부
37: 정렬 부재
4: 구동력 전달 유닛
41: 선형 구동력 전달부
42: 기준 부재
43: 손잡이
421: 제2 눈금계
5: 부재 가이드부
51: 만곡부
500: 교량상부구조

Claims (16)

1. 안전진단을 위해 2개의 교량상부구조 사이 또는 교량상부구조와 교대 사이의 간격을 측정하는 장치로서,
   바 부재;
   타단이 상기 바 부재의 일단과 연결되는 시트 부재;
   길이 방향을 따라 연장되도록 배치된 상기 바 부재가 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 가이드하고, 상기 길이 방향을 따라 연장되다가 상기 길이 방향과 직교하는 제1 직각 방향 중 일 방향으로 구부러져 연장되도록 배치된 상기 시트 부재가 상기 길이 방향과 상기 제1 직각 방향을 따라 이동 가능하게 가이드하는 부재 가이드부를 포함하는 하우징; 및
   상기 바 부재를 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 구동력을 상기 바 부재에 전달하는 구동력 전달 유닛을 포함하고,
   상기 시트 부재는, 상기 길이 방향에서 상기 제1 직각 방향 중 일 방향을 향해 구부러지는 제1 휨 방향에 대하여 기준 휨 모멘트 이상의 휨 모멘트 작용시에만 선택적으로 상기 제1 휨 방향으로 휨 가능하고, 상기 기준 휨 모멘트 이상의 휨 모멘트 작용 해제시 탄성 회복되는 휨 탄성을 가지며,
   상기 부재 가이드부는 상기 시트 부재에 상기 기준 휨 모멘트 이상의 휨 모멘트를 가하여 상기 시트 부재의 일부가 상기 길이 방향에서 상기 제1 직각 방향 중 일 방향을 향해 만곡되며 구부러지도록 가이드하는 만곡부를 포함하고,
   상기 하우징은, 상기 바 부재 및 상기 시트 부재의 상기 길이 방향을 향하는 부분이 위치하는 선형부, 그리고 상기 시트 부재의 상기 제1 직각 방향을 향하는 부분이 위치하는 절곡부를 포함하며,
   상기 구동력 전달 유닛은, 상기 선형부의 타단측으로부터 상기 선형부 내에 삽입되어 상기 바 부재의 타단과 연결되되, 외면이 상기 선형부의 내면과 나사 결합되어, 상기 선형부에 대한 상대적 회전에 의한 나사결합량에 따라 상기 길이 방향을 따라 이동하는 선형 구동력 전달부를 포함하고,
   상기 선형부는, 상기 절곡부와 연결되는 연결 하우징 블록 및 상기 연결 하우징 블록의 타단과 직접 또는 간접적으로 연결되는 베이스 하우징 블록을 포함하며,
   상기 연결 하우징 블록과 상기 베이스 하우징 블록 사이에는 하나 이상의 확장 하우징 블록을 배치 가능하고,
   상기 바 부재는, 상기 연결 하우징 블록 내부에 적어도 일부가 배치되고 그 일단이 상기 시트 부재의 타단과 연결되는 연결 바 부재 및 상기 베이스 하우징 블록 내부에 적어도 일부가 배치되고 그 일단이 상기 연결 바 부재의 타단과 직접 또는 간접적으로 연결되는 베이스 바 부재를 포함하고,
   상기 베이스 하우징 블록에는 상기 구동력 전달 유닛이 상기 베이스 바 부재를 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 구동력을 상기 베이스 바 부재에 전달하도록 장착되며,
   상기 확장 하우징 블록이 배치되는 경우, 상기 확장 하우징 블록의 내부에는 그 타단이 상기 베이스 바 부재의 일단과 연결되고 그 일단이 상기 연결 바 부재의 타단과 연결되는 확장 바 부재의 적어도 일부가 배치되는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 선형부의 외면에는 길이 방향을 따라 제1 눈금계가 형성되고,
   상기 구동력 전달 유닛은 상기 선형 구동력 전달부와 연결되어 상기 선형 구동력 전달부의 이동과 연동하여 상기 길이 방향을 따라 이동되는 기준 부재를 포함하며,
   상기 하우징의 절곡부는, 상기 바 부재가 상기 길이 방향 중 일 방향을 따라 이동되면 상기 시트 부재 중 일부가 상기 제1 직각 방향 중 일 방향으로 캔틸레버의 형태로 돌출되도록 상기 제1 직각 방향 중 일 방향을 향해 상기 시트 부재가 통과하는 단부 홀을 포함하고,
   상기 기준 부재는 상기 제1 눈금계에서 상기 시트 부재 중 돌출된 캔틸레버 부분의 길이에 상기 제1 직각 방향에 대한 하우징의 길이를 함께 고려하여 보정한 간격 값을 지시하도록 구비되는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,
   상기 시트 부재는, 상기 하우징의 길이 방향을 따라 연장된 부분의 단면을 기준으로, 상기 길이 방향과 상기 제1 직각 방향에 직교하는 제2 직각 방향으로의 너비가 상기 제1 직각 방향으로의 두께보다 크고, 중간 부분이 상기 제1 직각 방향 중 타 방향으로 볼록한 곡면 시트 형상의 단면을 가지며,
   상기 제1 직각 방향 중 타 방향으로 볼록한 곡면 시트 형상의 단면 설정에 의해, 상기 제1 직각 방향 중 일 방향으로 볼록한 곡면 시트 형상의 단면 설정시보다 상기 만곡부에서의 상기 시트 부재의 일부의 만곡이 용이하게 유도되는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 간격의 측정시, 상기 하우징의 길이 방향은 상기 교량상부구조의 횡 방향 또는 사각(skew) 방향에 대응하고, 상기 제1 직각 방향은 상기 교량상부구조의 종 방향 또는 사각 방향과 직교하는 수평 방향에 대응하며, 상기 제2 직각 방향은 연직 방향에 대응하고,
   상기 시트 부재는 그 일단에 면의 법선이 상기 제1 직각 방향 중 일 방향을 향하는 단부면이 형성되는 단부 부재를 포함하고,
   상기 시트 부재의 단면은, 상기 단부 부재를 포함하는 상기 캔틸레버 부분이 상기 단부 홀로부터 최대로 돌출되었을 때, 상기 시트 부재의 자중에 의해 작용되는 토션에 의해 상기 최대로 돌출된 캔틸레버 부분이 비틀림 변형되지 않도록 구비되는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 최대로 돌출된 캔틸레버 부분의 길이는, 장대교량을 제외한 일반교량의 상기 간격을 측정 가능한 길이로서 50 cm 이하로 설정되는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 시트 부재의 단면은, 상기 단부 부재를 포함하는 상기 캔틸레버 부분이 상기 단부 홀로부터 최대로 돌출되었을 때, 상기 최대로 돌출된 캔틸레버 부분에 그 자중에 의해 작용될 수 있는 최대 휨 모멘트보다 상기 기준 휨 모멘트가 크도록 구비되는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
9. 제6항에 있어서,
   상기 절곡부는, 상기 시트 부재의 상기 제1 직각 방향을 향하는 부분이 상기 길이 방향을 향하게 상기 시트 부재의 만곡된 부분이 펴질 수 있도록, 상기 선형부에 대하여 상기 제2 직각 방향을 축으로 한 회전이 가능한 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
10. 제6항에 있어서,
    상기 하우징의 외면에는, 상기 하우징이 2개의 교량상부구조 사이 또는 교량상부구조와 교대 사이에 삽입된 길이를 표시하는 삽입길이 표시부가 형성되는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
11. 제6항에 있어서,
    상기 선형부가 수평 방향을 향할 때 수평임을 나타내도록 구비되는 길이 방향 수평계; 및
    상기 시트 부재의 상기 제1 직각 방향을 향하는 부분이 수평 방향을 향할 때 수평임을 나타내도록 구비되는 제1 직각 방향 수평계를 포함하는, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
12. 제6항에 있어서,
    상기 베이스 바 부재의 일단은 상기 연결 바 부재의 타단 또는 상기 확장 바 부재의 타단과 자력 또는 쐐기 결합에 의해 연결되는 구조를 가지고,
    상기 자력 또는 쐐기 결합의 크기는, 상기 베이스 바 부재의 이동이 상기 연결 바 부재 또는 상기 확장 바 부재와 연동될 수 있도록 상기 구동력의 크기보다 크게 설정되는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 베이스 하우징 블록은 상기 연결 하우징 블록 또는 상기 확장 하우징 블록과 나사 결합을 통해 연결되며,
    상기 나사 결합시 상기 베이스 바 부재의 일단은 상기 연결 바 부재의 타단 또는 상기 확장 바 부재의 타단과 연결되는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
14. 제6항에 있어서,
    상기 베이스 바 부재는 상기 베이스 하우징 블록 내부에 적어도 일부가 잔존하는 범위 내에서 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되고,
    상기 확장 바 부재는 상기 확장 하우징 블록 내부에 적어도 일부가 잔존하는 범위 내에서 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되며,
    상기 연결 바 부재는 상기 연결 하우징 블록 내부에 적어도 일부가 잔존하는 범위 내에서 상기 길이 방향을 따라 이동 가능하게 배치되고,
    상기 베이스 바 부재, 상기 확장 바 부재, 및 상기 연결 바 부재는 상기 최대로 돌출된 캔틸레버 부분의 길이에 대응하는 거리만큼 이동 가능하도록, 상기 최대로 돌출된 캔틸레버 부분의 길이보다 긴 길이로 구비되는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 베이스 바 부재, 상기 확장 바 부재, 및 상기 연결 바 부재 각각은, 상기 베이스 하우징 블록, 상기 확장 하우징 블록, 및 상기 연결 하우징 블록 각각으로부터 길이 방향을 따라 완전히 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지 유닛을 포함하는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.
16. 제6항에 있어서,
    상기 선형부는 상기 제1 직각 방향 중 타 방향 측에 면의 법선이 상기 제1 직각 방향 중 타 방향을 향하는 단부면이 형성되는 정렬 부재를 포함하는 것인, 길이확장 가능한 나사결합 방식 정밀 선형구동 타입 안전진단용 구조물 사이 간격 측정 장치.

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