KR101850892B1

KR101850892B1 - 구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치

Info

Publication number: KR101850892B1
Application number: KR1020160053922A
Authority: KR
Inventors: 김성원
Original assignee: 태원건설(주)
Priority date: 2016-05-02
Filing date: 2016-05-02
Publication date: 2018-04-20
Also published as: KR20170124251A

Abstract

본 발명은 구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치에 관한 것이다.
본 발명은 구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치에 있어서, 구조물 지붕에 설치된 레일(210); 상기 레일(210)을 따라 슬라이드 이동되는 레일블럭(220); 상기 레일블럭(220)이 상기 레일(210)을 따라 슬라이드 되도록 하는 블럭 구동수단(230); 상기 레일블럭(220)에 정역 회전 가능하게 구비되며 각각 와이어(241)가 감겨진 한 쌍의 권취릴(240); 상기 권취릴(240)을 정역 회전시키는 릴 구동수단(250); 상기 와이어(241)의 선단에 결합되며 크랙(C) 표면 촬영을 위한 카메라(262) 및 크랙 내부 깊이를 촬영하는 내시경(263)을 갖는 전개식 감지바(264)가 구비된 진단부(260); 상기 진단부(260)의 카메라(262) 촬영 센싱값과 상기 감지바(264)의 내시경(263)에 의해 촬영된 촬영 신호값을 입력받아 저장 및 출력하는 제어부(270)를 포함하여 구성한다.
본 발명은 구조물 수직 벽면의 크랙 보수에 있어 보수 작업전 크랙의 갯수 및 크랙의 특성 등을 검사 및 진단한 후 작업함에 따라 작업 효율성을 크게 향상시키는 장점이 있다.

Description

구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치{A crack diagnosis device of construction vertical wall}

본 발명은 구조물 수직 벽면에 형성된 크랙을 진단하기 위한 것으로서, 더욱 상세하게는 아파트 등 고층의 건축 구조물에서 수직 벽면에 형성된 크랙의 보수 작업전 크랙의 분포, 갯수, 외형적 크기, 깊이, 훼손 상태 등을 무인 촬영하여 이를 확인 한 후 보수 작업의 판단 및 보수 작업의 설계에 반영될 수 있도록 하는 구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 대형 건물 또는 아파트 등 콘크리트로 설계된 건축 구조물은 외측 벽면을 살펴볼 때, 온도 및 계절 변화와 노후성 등으로 내구성 변화가 발생되어 있고 이로인해 건축물 벽면은 항상 미세한 크랙을 발견할 수 있다.

초기 발생된 크랙은, 시간이 경과함에 따라 서서히 균열 폭이 커지게 되고 균열된 크랙부위로 수분이 침투하게 되며 침투된 수분은 콘크리트 벽면을 구성하는 철근 등을 부식시키게 된다. 이는 추후 철근의 내구성을 서서히 저하시켜 건축물의 수명을 단축시키는 요인이 되고 있다. 또한 방치된 크랙은 빗물 등이 유입된 상태에서 내부 구성물과 혼합되어 흘러내리는 경우 건축 구조물의 외관을 훼손시키게 되어 결국 구조물의 가치를 하락시키는 요인이 되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 통상적인 빌딩 또는 아파트의 경우 몇년에 한번씩 외벽에 형성된 크랙을 보수하고 또한 외관을 미려하도록 페인팅하는 작업을 하게 된다.

상기의 크랙 보수공법에 대한 종래 기술을 살펴보면, 크랙이 비교적 미세한 균열인 경우 크랙 위로 도막 탄성 방수재, 폴리머 시멘트 페이스트, 충전재 등을 도포하여 피복하였지만 크랙 내부를 이루는 깊이를 검사하지 않고 외부 표면만을 도포하여 크랙이 확산 전개되는 경우 도포된 피복막이 떨어지는 현상이 발생되는 문제점이 있다. 또한 크랙에 에폭시수지 등을 주입시키는 공법이 제시된 바 있으나, 미세 균열의 경우 에폭시가 투입되지 못하는 문제점 그리고 크랙 틈새가 크게 형성되는 경우 에폭시가 과도 소요되는 문제점은 물론 에폭시 주입의 경우 별도의 주입장비가 필요한 문제점이 있었다.

상기와 같이 크랙을 보수하는 공법은 대한민국 특허등록 제10-1183808호 크랙보수용 탄성방수제, 대한민국 특허등록 제10-1400065호 침투식 액체 방수제를 사용하는 방수공법, 대한민국 특허등록 제10-0354135호 콘크리트 내부 벽면의 복합 방수 보수방법, 특허등록 제10-0688468호 콘크리트 구조물의 방수 크랙 보수방법 및 이에 사용되는 장치, 특허등록 제10-1472524호 부틸고무테이프를 이용한 콘크리트 구조물의 크랙보수 및 외벽 방수공법이 제시된 바 있다.

또한, 보수 작업전 구조물을 진단하는 장치 즉 하중 등으로 인한 처짐량을 센싱하여 이를 통해 감시하는 장치가 대한민국 특허등록 제10-1026550호 건축용 실내벽체의 안전진단을 위한 크랙 감시장치 및 센서를 통해 구조물의 이상여부를 판단하는 시스템이 특허등록 제10-1592565호 건설 구조물 감시시스템 및 감시방법으로 제시된 바 있다.

하지만 상기한 종래 공지 기술의 경우 크랙의 정도를 감시하고자 하는 경우 작업자가 직접 설치한 크랙 센서의 센싱값 또는 크랙을 일일이 확인 한 후 보수 작업의 여부를 판단하는 것으로 보수 작업이 힘든 문제점이 있어왔다.

KR 특허등록 제10-1183808호 공고일 2012년 09월 17일 KR 특허등록 제10-1400065호 공고일 2014년 05월 28일 KR 특허등록 제10-0354135호 공고일 2002년 09월 28일 KR 특허등록 제10-1026550호 공고일 2011년 04월 01일 KR 특허등록 제10-1592565호 공고일 2016년 02월 05일 KR 특허등록 제10-0688468호 공고일 2007년 03월 02일 KR 특허등록 제10-1472524호 공고일 2014년 12월 16일

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명의 목적은,

첫째; 구조물 수직 벽면의 크랙 보수에 있어 보수 작업전 크랙의 갯수 및 크랙의 특성 등을 검사 및 진단하도록 하는데 있다.

둘째; 크랙의 분포 또는 크랙의 크기 등을 확인한 후 보수 방법을 설계하도록 함은 물론 작업자가 보수 작업 수행이 간편하도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치에 있어서,

구조물 지붕에 설치된 레일; 상기 레일을 따라 슬라이드 이동되는 레일블럭; 상기 레일블럭이 상기 레일을 따라 슬라이드 되도록 하는 블럭 구동수단; 상기 레일블럭에 정역 회전 가능하게 구비되며 각각 와이어가 감겨진 한 쌍의 권취릴; 상기 권취릴을 정역 회전시키는 릴 구동수단; 상기 와이어의 선단에 결합되며 크랙 표면 촬영을 위한 카메라 및 크랙 내부 깊이를 촬영하는 내시경을 갖는 전개식 감지바가 구비된 진단부; 상기 진단부의 카메라 촬영 센싱값과 상기 감지바에 의해 촬영된 촬영 신호값을 입력받아 저장 및 출력하는 제어부를 포함하여 구현할 수 있다.

상기 진단부는, 상기 와이어의 단부가 연결되도록 연결구를 갖는 몸체와, 상기 몸체의 일측에 구비되며 복수의 회전날개를 통해 부상되면서 상기 몸체의 균형을 유지시키는 드론과, 상기 몸체에 모터 구동수단을 통해 회전 가능하게 구비되며 외측에 카메라와 감지바가 구비되는 회전체와, 상기 몸체의 하측에 구비되며 상기 몸체가 구조물 벽면에 직접 부딪힘을 방지하는 쿠션기능을 갖는 보호부재로 이루어진 것을 적용할 수 있다.

또한, 상기 레일에 랙기어가 형성되고, 상기 레일블럭에 상기 랙기어와 치합되며 회전시 상기 레일을 따라 슬라이드 시키는 피니언기어 및 상기 모터 구동수단을 이루며 상기 피니언기어를 회전시키는 모터가 구비되어 이루어진 것을 적용할 수 있다.

본 발명은

첫째; 구조물 수직 벽면의 크랙 보수에 있어 보수 작업전 크랙의 갯수 및 크랙의 특성 등을 검사 및 진단한 후 작업함에 따라 작업 효율성을 크게 향상시키는 장점이 있다.

둘째; 크랙 위치를 수직 벽면 촬영을 통해 무인으로 모니터링 하면서 추적하도록 하여 진단 시간을 크게 단축시킬 수 있도록 하는 장점이 있다.

셋째; 구조물의 수직 벽면에 대해 상하 및 좌우 이동은 와이어를 통해 이동하고 구조물 수직 벽면과의 이격거리를 드론의 부상력으로 이격상태를 조절하여 촬영 및 측정함에 따라 드론의 이탈 방지에 따른 안전성은 물론 작업 비용 및 작업 시간을 크게 단축시키는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치를 도시한 설치 상태도,
도 2는 도 1의 측면도,
도 3은 도 1 및 도 2에서 수직 벽면에 형성된 크랙의 예를 보인 크랙 확대도,
도 4는 도 1의 "A"부 요부 사시도,
도 5는 도 1의 "B"부 요부 확대도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단하는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은, 구조물 수직 벽면(W)에 형성된 크랙(C)에 있어 상기 수직 벽면(W)에 형성된 크랙(C)의 형태를 각각 센싱하여 크랙 정보를 저장한 후 크랙 보수 작업시 반영할 수 있도록 크랙 진단장치(200)에 관한 것이다.

<크랙 진단장치>

도시에 의하여 크랙 진단장치(200)는, 구조물 지붕(R)에 설치된 레일(210)과, 상기 레일(210)을 따라 슬라이드 왕복운동하게 되는 레일블럭(220)과, 상기 레일블럭(220)을 왕복 이송시키게 되는 블럭 구동수단(230)과, 상기 레일블럭(220)에 한 쌍으로 구비되며 와이어(241)(241a)가 권취된 권취릴(240)(240a)과, 상기 권취릴(240)(240a)을 정역 회전시키는 릴 구동수단(250)과, 상기 와이어(241)(241a)에 연결되어 수직 벽면(W)에 형성된 크랙(C)의 갯수, 크기 등을 센싱하는 진단부(260)와, 상기 각 부품을 제어하는 제어부(270)를 포함하여 구성된다.

상기 레일(210)은, 공지의 "H" 빔 형상이 가능하며 상기 지붕(R)을 이루는 테두리 상면에 상기 수직 벽면(W)의 길이만큼 직선으로 설치 고정 설치된다.

상기 레일블럭(220)은, 일측이 상기 레일(210)의 상단을 감싸는 형태로 결합되어 상기 레일(210)을 따라 슬라이드 이동되며, 일측에 상기 레일(210)의 표면에 접하는 롤러(221)가 구비되고, 타측에 상기 레일블럭(220)을 상기 레일(210)을 따라 이동되도록 하는 블럭 구동수단(230)이 구비된다.

상기 블럭 구동수단(230)은, 양단이 상기 레일블럭(220)에 결합되는 와이어(232)와 상기 레일(210)의 양쪽 단부 위치에서 상기 와이어(232)를 당김시키는 풀리(233)를 갖는 모터(234)(234a)로 이루어져 상기 모터(234)(234a)에 구비된 풀리(233)의 정역 회전에 따라 상기 레일블럭(220)이 상기 레일(210)을 따라 왕복 운동하게 된다.

즉, 상기 모터(234)(234a)가 구동하게 되면 상기 레일블럭(220)이 지붕(R)에서 직선으로 설치된 상기 레일(210)을 따라 슬라이드 왕복 이동하게 된다.

상기 권취릴(240)(240a)은, 상기 레일블럭(220)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 와이어(241)(241a)가 감겨져 결합된다. 그리고 상기 권취릴(240)(240a)은 릴 구동수단(250)의 구동력을 통해 정역 방향으로 회전되어 상기 와이어(241)를 감김 및 풀림시키게 된다.

상기 릴 구동수단(250)은, 모터로 구성됨이 가능하다.

상기 진단부(260)는, 작업자 조작에 따라 수직 벽면(W)을 이동하며 수직 벽면(W)에 형성된 크랙(C)의 정보를 취득하게 되는 것으로 상기 와이어(241)의 선단에 결합되는 몸체(261)와, 상기 몸체(261)에 회전 가능하게 결합되며 외측에 크랙(C) 표면 촬영을 위한 상기 카메라(262) 및 크랙(C) 내부 깊이를 촬영하는 내시경(263)을 갖는 전개식 감지바(264)가 구비되는 회전체(265)와, 상기 회전체(265)를 정역 회전시키는 회전 구동수단(266) 및 상기 몸체(261)의 상측에 구비되며 회전시 상기 몸체(261)가 부상되도록 하는 드론(267) 그리고 상기 몸체(261)의 하측에 구비되며 상기 몸체(261)가 벽면에 직접 부딪힘을 방지하는 보호부재(280)로 구성된다.

상기 몸체(261)는, 일측에 상기 와이어(241)(241a)의 단부가 각각 연결되도록 양쪽에 연결구(261a)가 구비된다.

여기서, 상기 와이어(241)(241a)는 적어도 하나 이상이 바람직한 것으로 그 갯수는 구조적 안전을 위한 경우 복수개도 관계없다.

상기 드론(267)은, 상기 몸체(261)를 상기 수직 벽면(W)으로부터 이격시키기 위한 것으로 상기 몸체(261)의 일측에 구비되며 복수의 회전날개(267b)를 통해 부상되면서 상기 몸체(261)의 균형을 유지하게 된다.

또한, 상기 드론(267)은 상기 몸체(261)에 결합되는 회전모터(267a)와, 상기 회전모터(267a)의 구동축에 결합되는 복수의 회전날개(267b)로 구성되어 전원 인가시 상기 회전모터(267a)가 회전하여 회전날개(267b)를 회전시켜 상기 몸체(261)가 부상되도록 하게 된다.

상기 회전날개(267b)는 4개가 바람직하며 표면이 상기 수직 벽면(W)과 경사진 상태를 유지하여 회전시 상기 수직 벽면(W)에 대한 저항력으로 부상 즉, 상기 수직 벽면(W)과 부딪힘 없이 이격 상태를 유지하게 된다.

상기 회전체(265)는, 상기 몸체(261)에 회전 구동수단(266)을 통해 회전 가능하게 구비되며 외측에 카메라(262)와 감지바(264)가 구비된다.

상기 회전 구동수단(266)은, 상기 몸체(261)에 결합되며 전원 인가에 따라 회전되는 구동축이 상기 회전체(265)의 회전 중심축에 연결되는 모터로 이루어진다.

상기 모터는, 충전된 전원 또는 외부로부터 케이블로 전송되는 전원을 통해 동작하게 된다.

상기 감지바(264)는, 상기 회전체(265)에 구비되며, 상기 회전체(265)에 구비되는 공지의 구동수단을 통해 2단으로 전개 및 수축된다.

즉, 상기 회전체(265)에 고정되는 고정바(264c)와 상기 고정바(264c)에 대해 전기적 동작에 따라 전후진 되는 이동바(264d)로 이루어지고 상기 이동바(264d)의 선단에 내시경(263)이 구비된다. 상기 이동바(264d)는 유압력 조작에 따라 전후진 될 수 있다.

이에따라 상기 이동바(264d)의 선단이 크랙(C) 내부의 균열상태를 확인하여 신호값을 출력시키게 된다.

상기 보호부재(280)는, 연질 소재가 바람직하며, 상기 몸체(261)의 하측에 구비되며 상기 몸체(261)가 구조물 수직 벽면(W)에 직접 부딪힘을 방지하는 쿠션기능을 갖는다.

상기 제어부(270)는, 상기 진단부(260)의 카메라(262) 촬영 센싱값과 상기 감지바(263)에 의해 촬영된 촬영 신호값을 입력받아 저장 및 출력하게 된다. 또한 작업자가 조작하여 각 구성품 중 전기적 구성품을 자동 조작하는 리모트콘트롤러(272)를 포함한다.

또한, 상기 몸체(261)에 별도의 충전 배터리가 설치될 수 있으며, 상기 충전 배터리는 상기 구성품들중 전기적 구성품에 상기 리모트콘트롤러(272) 또는 상기 제어부(270)의 신호값에 따라 전원을 공급하게 된다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치의 작동상태 및 이를 통한 보수 작업과정을 설명하면 다음과 같다.

크랙 진단시에는,

구조물 지붕(R)에 설치된 권취릴(240)의 와이어(241) 선단에 진단부(260)를 이루는 몸체(261)를 연결시킨 상태에서 작업자가 리모트콘트롤러(272)를 조작하게 되면 신호값을 입력받은 제어부(270)가 상기 권취릴(240)을 회전시켜 몸체(261)를 하강시키게 된다. 이와 동시에 작업자가 리모트콘트롤러(272)를 동작시켜 드론(267)을 작동시키게 되면, 상기 드론(267)의 회전날개(267b)가 회전되면서 상기 드론(267)이 상기 수직 벽면(W)에 대해 일정 간격 이격된 상태에 위치된다. 이때 작업자가 상기 권취릴(240)을 이동시키면 상기 수직 벽면(W)에 대해 좌우 방향으로 연속 반복 이동되면서 크랙(C)을 촬영하게 된다. 이때, 크랙(C) 촬영중 크랙(C)이 비교적 크게 형성되는 경우 이를 센싱하여 감지바(264)가 전진되면서 크랙(C) 내부로 이동되고 이때, 감지바(264)의 선단에 구비된 내시경(263)이 크랙 내부를 촬영하여 그 촬영값을 상기 제어부(270)로 보내게 된다. 그러면 상기 제어부(270)가 수직 벽면(W)에 형성된 크랙(C) 정보를 저장하게 되고 작업자는 크랙(C) 정보를 통해 보수 작업의 결정 및 작업시 설계를 하게 된다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

W: 수직 벽면 C: 크랙
R: 지붕
200: 크랙 진단장치
210: 레일
220: 레일블럭
230: 블럭 구동수단
240,240a: 권취릴 241,241a: 와이어
250: 릴 구동수단
260: 진단부
261: 몸체 262: 카메라
263: 내시경 264: 감지바
265: 회전체 266: 회전 구동수단
267: 드론
267a: 회전모터 267b: 회전날개
280: 보호부재

Claims

구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치에 있어서,
구조물 지붕에 설치된 레일(210);
상기 레일(210)을 따라 슬라이드 이동되는 레일블럭(220);
상기 레일블럭(220)이 상기 레일(210)을 따라 슬라이드 되도록 하는 블럭 구동수단(230);
상기 레일블럭(220)에 정역 회전 가능하게 구비되며 각각 와이어(241)(241a)가 감겨진 한 쌍의 권취릴(240)(240a);
상기 권취릴(240)(240a)을 정역 회전시키는 릴 구동수단(250);
상기 와이어(241)(241a)의 선단에 결합되며 크랙(C) 표면 촬영을 위한 카메라(262) 및 크랙 내부 깊이를 촬영하는 내시경(263)을 갖는 전개식 감지바(264)가 구비된 진단부(260);
상기 진단부(260)의 카메라(262) 촬영 센싱값과 상기 감지바(264)의 내시경(263)에 의해 촬영된 촬영 신호값을 입력받아 저장 및 출력하는 제어부(270)를 포함하며;
상기 진단부(260)는,
상기 와이어(241)(241a)의 단부가 연결되도록 연결구(261a)를 갖는 몸체(261)와, 상기 몸체(261)의 일측에 구비되며 복수의 회전날개(267b)를 통해 부상되면서 상기 몸체(261)의 균형을 유지시키는 드론(267)과, 상기 몸체(261)에 모터 구동수단(266)을 통해 회전 가능하게 구비되며 외측에 상기 카메라(262)와 감지바(264)가 구비되는 회전체(265)와, 상기 몸체(261)의 하측에 구비되며 상기 몸체(261)가 구조물 수직 벽면(W)에 직접 부딪힘을 방지하는 쿠션기능을 갖는 보호부재(280)로 이루어짐을 특징으로 하는 구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치.
제1항에 있어서,
상기 감지바(264)는,
상기 회전체(265)에 고정되는 고정바(264c)와, 상기 고정바(264c)에 대해 전기적 동작에 따라 전후진 되는 이동바(264d)로 이루어지고 상기 이동바(264d)의 선단에 내시경(263)이 구비됨을 특징으로 하는 구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치.
제1항에 있어서,
상기 회전날개(267b)는,
적어도 4개 이상 구비되며, 회전시 상기 수직 벽면(W)의 표면에 대해 저항력이 발생되도록 경사진 각도로 구비됨을 특징으로 하는 구조물 수직 벽면의 크랙 진단장치.