KR101860927B1

KR101860927B1 - 교량 재하 시험 장치

Info

Publication number: KR101860927B1
Application number: KR1020170148734A
Authority: KR
Inventors: 한영필
Original assignee: 주식회사 흥찬엔지니어링
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2018-05-24

Abstract

본 발명은 간편하면서도 정확하게 교량 재하 시험을 할 수 있는 교량 재하 시험 장치를 위하여, 상하로 연장된 제1지지봉과, 상기 제1지지봉의 제1선단에 연결되며 복수개의 제1관통홀들을 갖는 제1플레이트와, 상기 제1지지봉의 외측에 결합된 접촉플레이트와, 상기 제1지지봉의 제2선단을 통해 상기 제1지지봉 내로 적어도 일부가 삽입되며 상기 제1지지봉 내로 삽입된 부분의 길이가 가변할 수 있는 제2지지봉과, 상기 제2지지봉의 상기 제1지지봉 방향의 반대 방향의 선단에 연결되며 복수개의 제2관통홀들을 갖는 제2플레이트와, 일단이 상기 접촉플레이트에 접촉할 수 있도록 돌출된 검지부를 갖는 변위계와, 상기 변위계를 지지하는 지지플레이트를 구비하는, 교량 재하 시험 장치를 제공한다.

Description

교량 재하 시험 장치{Bridge load test apparatus}

본 발명의 실시예들은 교량 재하 시험 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 간편하면서도 정확하게 교량 재하 시험을 할 수 있는 교량 재하 시험 장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량 구조물의 정확한 내하력을 판정하기 위해서는 소정의 하중을 교량 구조물에 재하(載荷)하여 실제 구조물의 거동을 측정하여야 한다. 실제 교량의 구조물 거동 중 가장 중요한 거동은 하중에 의한 교량 구조물의 변위로서 매우 정밀하게 측정하여 구조계산에 반영함으로써 교량 구조물의 내하력을 정확히 파악할 수 있다.

이와 같은 교량 구조물의 변위를 측정하는 방법으로는, 변위계에 의한 방법, 레이저를 이용하는 방법 또는 사진영상에 의한 방법 등 다양한 방법이 있다. 이 중 가장 경제적이면서도 정확하게 측정할 수 있는 방법은 고정된 틀에 변위계를 설치하여 변위를 측정하는 방법으로 알려져 있다. 이때 사용되는 고정된 틀로는, 비계(scaffold, 飛階)를 설치하는 것이 가장 정확한 방법이나, 비계를 설치하고 해체하는 것은 많은 비용과 시간이 요구될 뿐만 아니라, 비계를 설치할 수 있는 부지를 확보하여야 한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 간편하면서도 정확하게 교량 재하 시험을 할 수 있는 교량 재하 시험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 상하로 연장된 제1지지봉과, 상기 제1지지봉의 제1선단에 연결되며 복수개의 제1관통홀들을 갖는 제1플레이트와, 상기 제1지지봉의 외측에 결합된 접촉플레이트와, 상기 제1지지봉의 제2선단을 통해 상기 제1지지봉 내로 적어도 일부가 삽입되며 상기 제1지지봉 내로 삽입된 부분의 길이가 가변할 수 있는 제2지지봉과, 상기 제2지지봉의 상기 제1지지봉 방향의 반대 방향의 선단에 연결되며 복수개의 제2관통홀들을 갖는 제2플레이트와, 일단이 상기 접촉플레이트에 접촉할 수 있도록 돌출된 검지부를 갖는 변위계와, 상기 변위계를 지지하는 지지플레이트를 구비하는, 교량 재하 시험 장치가 제공된다.

상기 접촉플레이트는 상기 제1지지봉을 일주(一周)하며 방사 방향(radial direction)으로 연장된 플레이트 형상을 가질 수 있다.

상기 제1플레이트는 시험 대상 교량에 밀착되며, 상기 복수개의 제1관통홀들을 통과하는 볼트들에 의해 시험 대상 교량에 체결될 수 있다.

상기 제1플레이트는 시험 대상 교량 하부에 위치하며 시험 대상 교량으로부터 이격된 지지부에 밀착되며, 상기 복수개의 제2관통홀들을 통과하는 볼트들에 의해 지지부에 체결될 수 있다.

상기 제1플레이트는 플렉서블할 수 있다.

상기 제1플레이트는, 상기 제1지지봉의 제1선단에 연결되며 상기 복수개의 제1관통홀들 중 일부를 갖는 제1-1플레이트와, 상기 제1-1플레이트의 상기 제1지지봉으로부터 먼 방향에 위치하며 상기 복수개의 제1관통홀들 중 나머지를 갖는 제1-2플레이트와, 상기 제1-1플레이트와 상기 제1-2플레이트를 연결하는 제1관절부를 구비할 수 있다.

상기 제2플레이트는, 상기 제2지지봉의 상기 제1지지봉 방향의 반대 방향의 선단에 연결되며 상기 복수개의 제2관통홀들 중 일부를 갖는 제2-1플레이트와, 상기 제2-1플레이트의 상기 제2지지봉으로부터 먼 방향에 위치하며 상기 복수개의 제2관통홀들 중 나머지를 갖는 제2-2플레이트와, 상기 제2-1플레이트와 상기 제2-2플레이트를 연결하는 제2관절부를 구비할 수 있다.

상기 제1플레이트는, 상기 제1지지봉의 제1선단에 연결된 제1-1메인플레이트와, 일단이 상기 제1-1메인플레이트의 일단에 연결되며 상기 제1지지봉이 연장된 방향으로 연장된 제1-1연장판과, 상기 제1-1연장판의 타단에 일단이 연결되며 상기 제1-1메인플레이트에 평행하고 타단이 상기 제1-1메인플레이트 상부에 위치하는 제1-2메인플레이트와, 상기 제1-1메인플레이트의 타단을 통해 상기 제1-1메인플레이트 내로 일단이 삽입되며 상기 제1-1메인플레이트 내로 삽입된 부분의 면적이 가변할 수 있는 제1-1서브플레이트와, 일단이 상기 제1-1서브플레이트의 타단에 연결되며 상기 제1지지봉이 연장된 방향으로 연장된 제1-2연장판과, 상기 제1-2연장판의 타단에 일단이 연결되며 상기 제1-1서브플레이트에 평행하고 타단이 상기 제1-1서브플레이트 상부에 위치하는 제1-2서브플레이트를 구비할 수 있다.

나아가, 상기 제1-2메인플레이트는 상기 복수개의 제1관통홀들 중 일부를 갖고, 상기 제1-2서브플레이트는 상기 복수개의 제1관통홀들 중 나머지를 가질 수 있다.

상기 제2지지봉의 외측면의 적어도 일부에 위치한 윤활층을 더 구비할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 간편하면서도 정확하게 교량 재하 시험을 할 수 있는 교량 재하 시험 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치를 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도 2는 도 1의 접촉플레이트를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 개념도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치를 개략적으로 도시하는 개념도이다. 도 1에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치는 제1지지봉(10), 제1플레이트(20), 접촉플레이트(30), 제2지지봉(40), 제2플레이트(50), 변위계(60) 및 지지플레이트(70)를 구비한다.

금속 등으로 형성된 제1지지봉(10)은 (z축을 따라) 상하로 연장된다. 제1지지봉(10)은 도면에 도시된 것과 같이 제1-1지지봉(11), 제1-2지지봉(12) 및 이들을 연결하는 커플러(13)를 포함할 수 있다. 물론 필요에 따라 제1지지봉(10)은 제1-1지지봉(11)만을 포함할 수도 있고, 제1-1지지봉(11)과 제1-2지지봉(12) 외에 추가적인 다른 지지봉들을 더 포함할 수도 있다. 이를 통해 다양한 높이의 교량(2)의 저면에서 교량(2) 하부의 대지와 같은 지지부(1)에 대략 대응하는 길이를 제1지지봉(10)이 갖도록 할 수 있다. 커플러(13)는 제1-1지지봉(11)과 제1-2지지봉(12) 등을 연결하는 것으로, 예컨대 속이 빈 형상을 가지며 내면에 나사선 구조를 가져, 역시 외측에 나사선 구조를 갖는 제1-1지지봉(11)이나 제1-2지지봉(12)과 체결될 수 있다.

금속 또는 플라스틱 등으로 형성될 수 있는 제1플레이트(20)는 제1지지봉(10)의 (+z 방향) 제1선단에 연결된다. 이 제1플레이트(20)는 복수개의 제1관통홀(20a)들을 가져, 복수개의 제1관통홀(20a)들을 통과하는 볼트(미도시)들에 의해 시험 대상 교량(2)에 밀착되어 체결될 수 있다.

금속 또는 플라스틱 등으로 형성될 수 있는 접촉플레이트(30)는 제1지지봉(10)의 외측에 결합된다. 이 접촉플레이트(30)는 제1지지봉(10)을 일주(一周)하며 방사 방향(radial direction)으로 연장된 플레이트 형상을 갖는다. 예컨대 도 2에 도시된 것과 같이, 접촉플레이트(30)는 중앙에 개구(30a)를 가져 제1지지봉(10)이 이 개구(30a)를 관통하도록 할 수 있다. 물론 제1지지봉(10) 상에서의 접촉플레이트(30)의 위치가 변하지 않고 고정되도록, 접촉플레이트(30)와 제1지지봉(10)은 용접되어 결합되거나, 클램프 등으로 상호 고정될 수 있다.

금속으로 형성될 수 있는 제2지지봉(40)은 제1지지봉(10)의 (-z 방향) 제2선단을 통해 제1지지봉(10) 내로 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 그리고 제2지지봉(40)의 제1지지봉(10) 내로 삽입된 부분의 길이는 가변할 수 있다. 이를 위해 제1지지봉(10)의 제2선단 부분을 포함한 적어도 일부는 내부가 빈 형상을 가질 수 있다.

금속 또는 플라스틱 등으로 형성될 수 있는 제2플레이트(50)는 제2지지봉(40)의 제1지지봉(10) 방향의 반대 방향(-z 방향)의 선단에 연결된다. 이 제2플레이트(50)는 복수개의 제2관통홀(50a)들을 가져, 복수개의 제2관통홀(50a)들을 통과하는 볼트(미도시)들에 의해, 시험 대상 교량(2) 하부에 위치하며 시험 대상 교량(2)으로부터 이격된, 대지와 같은 지지부(1)에 밀착되어 체결될 수 있다.

변위계(60)는 본체(62)와, (+z 방향) 일단이 접촉플레이트(30)에 접촉할 수 있도록 돌출된 검지부(61)를 갖는다. 이러한 변위계(60)는 금속 또는 플라스틱 등으로 형성될 수 있는 지지플레이트(70)에 의해 지지될 수 있다. 지지플레이트(70)는 복수개의 관통홀(70a)들을 가져, 이를 통과하는 볼트에 의해 시험 대상 교량(2) 하부에 위치하며 시험 대상 교량(2)으로부터 이격된, 대지와 같은 지지부(1)에 밀착되어 체결될 수 있다. 이에 따라 변위계(60)의 지부(1)에 대상 상대적 위치가 고정될 수 있다.

교량의 재하 시험은 시험 중 발생하는 교량(2)의 변위량을 정확하게 측정하는 것이 중요하다. 본 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 경우, 교량(2)의 변위량은 제1지지봉(10) 및 제1지지봉(10)에 연결된 접촉플레이트(30)에 전달되고, 지지부(1) 상에 위치한 변위계(60)의 검지부(61)는 그 선단이 접촉플레이트(30)에 접촉하여 접촉플레이트(30)의 움직임량을 측정함으로써, 교량(2)의 변위량을 정확하게 측정할 수 있다. 아울러 종래의 교량 변위 시험의 경우 비계와 같은 고정된 틀에 변위계를 설치하여 변위를 측정하였으나, 비계를 설치하고 해체하는 것은 많은 비용과 시간이 요구될 뿐만 아니라, 비계를 설치할 수 있는 부지를 확보하여야 한다는 문제점이 있었다. 특히 대지와 같은 지지부(1)에서 교량(2)까지의 거리가 먼 경우, 매우 높은 비계를 설치해야만 한다는 문제점과, 그 비계에 측정자가 변위계를 지참하고 올라가야 하기에 안전사고의 위험성이 존재한다는 문제점이 있었다.

그러나 본 실시예에 따른 교량 재하 시험장치의 경우, 그러한 비계를 설치하지 않아도 되기에 측정이 간단하며, 그러한 높은 비계에 측정자가 올라가지 않아도 되기에 안전사고 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. 아울러 교량(2)의 변위가 제1지지봉(10)과 접촉플레이트(30)를 통해 직접 변위계(60)에 전달되기에, 교량(2)의 변위를 정확하게 측정할 수 있다.

한편, 전술한 것과 같이 접촉플레이트(30)는 제1지지봉(10)을 일주(一周)하며 방사 방향(radial direction)으로 연장된 플레이트 형상을 갖는다. 이에 따라 본 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치를 이용하여 교량의 재하 시험을 실시할 시, 변위계(60)의 설치 위치를 제1지지봉(10)으로부터 사전설정된 거리 이내로만 설정하면 되며, 제1지지봉(10)으로부터 특정 방향을 선정하여 변위계(60)를 설치할 필요가 없게 된다. 따라서 교량 재하 시험을 실시할 시 그 편의성을 획기적으로 높일 수 있다.

교량(2)의 변위는 제1플레이트(20), 제1지지봉(10) 및 접촉플레이트(30)를 거쳐 변위계(60)의 검지부(61)에서 감지된다. 제2지지봉(40)은 교량(2) 하부의 대지와 같은 지지부(1)에 고정되어 있기에, 교량(2)의 변위에 따라 제2지지봉(40)에 대한 제1지지봉(10)의 위치가 달라지게 된다. 이때 제2지지봉(40)에 대한 제1지지봉(10)의 위치 변화가 교량(2)의 변위에 따라 원활하게 이루어져야, 변위계(60)에서 정확하게 교량(2)의 변위를 측정할 수 있다. 이를 위해, 제2지지봉(40)의 외측면의 적어도 일부에 윤활층이 위치하도록 할 수 있다. 이를 통해 제1지지봉(10)과 제2지지봉(40) 사이의 마찰력을 최소화하여, 교량(2)의 변위에 따라 제2지지봉(40)에 대한 제1지지봉(10)의 위치 변화가 원활하게 이루어져, 변위계(60)에서 측정한 교량(2)의 변위가 교량(2)에서 발생한 실제 변위에 정확하게 대응하도록 할 수 있다.

한편, 제1플레이트(20)가 밀착되는 교량(2)의 저면은 도 1에 도시된 것과 같이 평탄할 수도 있지만, 이와 달리 굴곡면일 수도 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 경우, 전술한 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치에 있어서 제1플레이트(20)가 플렉서블하도록 할 수 있다. 이에 따라 제1플레이트(20)가 평탄하지 않은 교량(2)의 저면에 정확하게 밀착되도록 함으로써, 교량(2)의 변위를 정확하게 측정할 수 있다.

나아가, 제1플레이트(20)가 도 3에 도시된 것과 같은 형상을 갖도록 할 수도 있다. 구체적으로, 제1플레이트는 제1-1플레이트(21), 제1-2플레이트(22, 24) 및 제1관절부(23, 25)를 가질 수 있다. 제1-1플레이트(21)는 제1지지봉(10)의 (+z 방향) 제1선단에 연결되며, 복수개의 제1관통홀들 중 일부(21a)를 갖는다. 제1-2플레이트(22, 24)는 제1-1플레이트(21)의 제1지지봉(10)으로부터 먼 방향에 위치하며, 복수개의 제1관통홀들 중 나머지(22a, 24a)를 갖는다. 그리고 제1관절부(23, 25)는 제1-1플레이트(21)와 제1-2플레이트(22, 24)를 연결한다.

여기서 제1관절부(23, 25)는 예컨대 경첩과 같은 구조를 가질 수 있다. 예컨대 제1관절부(23, 25)는 제1-1플레이트(21)에 연결된 구조물과, 제1-2플레이트(22, 24)에 연결된 구조물이, 상대적으로 회동 가능하도록 서로 맞물린 구성을 가질 수 있다. 물론 제1관절부(23, 25)의 일부분은 제1-1플레이트(21)의 일부이고, 제1관절부(23, 25)의 나머지 부분은 제1-2플레이트(22, 24)의 일부일 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. 또한 제1-1플레이트(21), 제1-2플레이트(22, 24) 및 제1관절부(23, 25)는 전체적으로 메탈시계줄과 유사한 구성을 가질 수 있다.

이와 같은 본 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치는, 제1관절부(23, 25)의 존재로 인하여 다양한 형태의 표면들을 갖는 교량 하부면에 대해 제1플레이트가 밀착하여 결합되도록 할 수 있다. 구체적으로, 도 3에 도시된 것과 같이 교량 하부면이 아치 형상의 면일 경우에도, 본 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 제1플레이트는 그 전체적인 형상이 그러한 교량 하부면의 곡면의 형상을 따르도록 용이하게 변형될 수 있다.

도 3에서는 제1-1플레이트(21)가 복수개의 제1관통홀들 중 일부(21a)를 갖는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제1-1플레이트(21)는 관통홀을 갖지 않고, 제1-1플레이트(21)의 제1지지봉(10)으로부터 먼 방향에 위치하는 제1-2플레이트(22, 24)만이 복수개의 제1관통홀들(22a, 24a)을 가질 수도 있다. 이 경우 제1-1플레이트(21)의 면적을 더욱 좁게 할 수 있어 대략 제1지지봉(10)에 대응하도록 할 수 있다. 이에 따라 교량(2) 저면의 굴곡이 심할 경우에도 제1플레이트가 전체적으로 교량(2) 하부면의 곡면의 형상에 더욱 정확하게 대응하도록 할 수 있다.

한편, 제1플레이트(20)에 대한 설명은 제2플레이트(50)에도 적용될 수 있다. 제2플레이트(50)가 밀착되는 교량(2) 하부의 지면과 같은 지지부(1)의 표면은 도 1에 도시된 것과 같이 평탄할 수도 있지만, 도 4에 도시된 것과 같이 굴곡면일 수도 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 경우, 전술한 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치에 있어서 제2플레이트(50)가 플렉서블하도록 할 수 있다. 이에 따라 제2플레이트(50)가 교량(2) 하부의 평탄하지 않은 지지부(1)의 표면에 정확하게 밀착되도록 함으로써, 제2지지봉(40)이 지지부(1)에 안정적으로 결합되어 제1지지봉(10)을 통한 교량의 변위가 정확하게 변위계(60)에 전달되도록 할 수 있다.

나아가, 제2플레이트(50)가 도 4에 도시된 것과 같은 형상을 갖도록 할 수도 있다. 구체적으로, 제2플레이트는 제2-1플레이트(51), 제2-2플레이트(52, 54) 및 제2관절부(53, 55)를 가질 수 있다. 제2-1플레이트(51)는 제2지지봉(40)의 제1지지봉(10) 방향의 반대 방향(-z 방향)의 선단에 연결되며, 복수개의 제2관통홀들 중 일부(51a)를 갖는다. 제2-2플레이트(52, 54)는 제2-1플레이트(51)의 제2지지봉(40)으로부터 먼 방향에 위치하며, 복수개의 제2관통홀들 중 나머지(52a, 54a)를 갖는다. 그리고 제2관절부(53, 55)는 제2-1플레이트(51)와 제2-2플레이트(52, 54)를 연결한다.

여기서 제2관절부(53, 55)는 예컨대 경첩과 같은 구조를 가질 수 있다. 예컨대 제2관절부(53, 55)는 제2-1플레이트(51)에 연결된 구조물과, 제2-2플레이트(52, 54)에 연결된 구조물이, 상대적으로 회동 가능하도록 서로 맞물린 구성을 가질 수 있다. 물론 제2관절부(53, 55)의 일부분은 제2-1플레이트(51)의 일부이고, 제2관절부(53, 55)의 나머지 부분은 제2-2플레이트(52, 54)의 일부일 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. 또한 제2-1플레이트(51), 제2-2플레이트(52, 54) 및 제2관절부(53, 55)는 전체적으로 메탈시계줄과 유사한 구성을 가질 수 있다.

이와 같은 본 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치는, 제2관절부(53, 55)의 존재로 인하여 다양한 형태의 표면들을 갖는 지면과 같은 지지부(1)의 상면에 대해 제2플레이트가 밀착하여 결합되도록 할 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 것과 같이 교량 하부의 지면과 같은 지지부(1)의 상면이 다양하게 굴곡진 면일 경우에도, 본 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 제2플레이트는 그 전체적인 형상이 그러한 굴곡진 면의 형상을 따르도록 용이하게 변형될 수 있다. 이러한 제2플레이트(50)의 다관절 구조는 변위계(60)를 지지하는 지지플레이트(70)에도 적용될 수 있다.

도 4에서는 제2-1플레이트(51)가 복수개의 제2관통홀들 중 일부(51a)를 갖는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제2-1플레이트(51)는 관통홀을 갖지 않고, 제2-1플레이트(51)의 제2지지봉(40)으로부터 먼 방향에 위치하는 제2-2플레이트(52, 54)만이 복수개의 제2관통홀들(52a, 54a)을 가질 수도 있다. 이 경우 제2-1플레이트(51)의 면적을 더욱 좁게 할 수 있어 대략 제2지지봉(40)에 대응하도록 할 수 있다. 이에 따라 교량(2) 하부의 대지와 같은 지지부(1) 상면의 굴곡이 심할 경우에도 제2플레이트가 전체적으로 그러한 지지부(1)의 곡면의 형상에 더욱 정확하게 대응하도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 일부를 개략적으로 도시하는 개념도이다. 도 5에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 경우 제1플레이트가 전술한 실시예들에 따른 교량 재하 시험 장치의 제1플레이트와 상이한 형상을 갖는다. 제1플레이트는, 제1-1메인플레이트(251), 제1-1연장판(253), 제1-2메인플레이트(255), 제1-1서브플레이트(261), 제1-2연장판(263) 및 제1-2서브플레이트(265)를 구비한다.

제1-1메인플레이트(251)는 제1지지봉(10)의 (+z 방향) 제1선단에 연결된다. 이 제1-1메인플레이트(251)는 후술하는 것과 같이 일부분에 있어서 내부에 빈 공간을 갖는다. 제1-1연장판(253)은 (-z 방향의) 일단이 제1-1메인플레이트(251)의 (+x 방향의) 일단에 연결되며, 제1지지봉(10)이 연장된 방향(+z 방향)으로 연장된다. 제1-2메인플레이트(255)는 (+x 방향의) 그 일단이 제1-1연장판(253)의 (+z 방향) 타단에 연결된다. 이때 제1-2메인플레이트(255)는 제1-1메인플레이트(251)에 대략 평행하고, (-x 방향) 타단이 제1-1메인플레이트(251) 상부에 위치한다. 즉, 제1메인플레이트(251), 제1-1연장판(253) 및 제1-2메인플레이트(255)는 측면에서 바라볼 시 전체적으로 2회 절곡된 "ㄷ"모양과 비슷한 형상을 갖는다. 제1지지봉(10)은 이러한 제1플레이트의 제1-1메인플레이트(251)의 하면에 연결될 수 있다.

제1-1서브플레이트(261)는 제1-1메인플레이트(251)의 (-x 방향) 타단을 통해 제1-1메인플레이트(251) 내로 (+x 방향의) 일단이 삽입된다. 이때 제1-1메인플레이트(251) 내로 삽입된 제1-1서브플레이트(261) 부분의 면적이 가변할 수 있다. 즉, 제1-1메인플레이트(251)의 (-x 방향) 타단에는 제1-1메인플레이트(251) 내부로 연장되는 그루브 또는 개구가 형성되어 있으며, 제1-1서브플레이트(261)는 일부가 그 그루브 또는 개구에 삽입되어 제1-1메인플레이트(251)에 대해 슬라이딩될 수 있다.

제1-2연장판(263)은 (-z 방향) 일단이 제1-1서브플레이트(261)의 (-x 방향) 타단에 연결되며, 제1지지봉(10)이 연장된 방향(+z 방향)으로 연장된다. 그리고 제1-2서브플레이트(265)는 (-x 방향) 일단이 제1-2연장판(263)의 (+z 방향) 타단에 연결된다. 이때 제1-2서브플레이트(265)는 제1-1서브플레이트(265)에 대략 평행하고, (+x 방향) 타단이 제1-1서브플레이트(261) 상부에 위치한다. 즉, 제1서브플레이트(261), 제1-2연장판(263) 및 제1-2서브플레이트(265)는 측면에서 바라볼 시 전체적으로 2회 절곡된 "ㄷ"모양과 비슷한 형상을 갖는다.

최근 만들어지는 교량은 PSC 박스거더교라고 불리는데, 이는 교량의 상판이라 할 수 있는 슬래브를 지지하며 교각들 사이를 연결하는 메인 구조물인 거더(girder)가 PSC 콘크리트 박스인 것을 지칭한다. 그러한 PSC 콘크리트 박스의 경우, 도 5에 도시된 것과 같이 본체(2')와 본체(2')의 (-z 방향) 하부에 위치하며 본체(2')에서 측방향으로 돌출된 돌출부(2")를 갖는다.

본 실시예에 따른 교량 재하 시험 장치의 경우, 이러한 PSC 박스거더교의 재하 시험을 실시함에 있어서 PSC 콘크리트 박스를 손상시키지 않으면서도 효과적으로 정확하게 재하 시험을 할 수 있다. 구체적으로, 제1-2메인플레이트(255)와 제1-2서브플레이트(265)가 PSC 콘크리트 박스의 돌출부(2") 상부에 위치하고, 제1-1연장판(253)과 제1-2연장판(263)이 PSC 콘크리트 박스의 돌출부(2")의 측면 상에 위치하며, 제1-1메인플레이트(251)와 제1-1서브플레이트(261)가 PSC 콘크리트 박스 하부에 위치하도록 함으로써, 제1플레이트를 PSC 콘크리트 박스에 고정시킬 수 있다.

이때 제1-1메인플레이트(251) 내로 삽입된 제1-1서브플레이트(261) 부분의 면적이 가변할 수 있기에, 제1-1서브플레이트(261)의 제1-1메인플레이트(251) 내로 삽입된 부분의 면적을 조절함으로써 다양한 폭의 PSC 콘크리트 박스를 갖는 교량에 대해 재하 시험을 효과적으로 실시할 수 있다. 나아가, PSC 콘크리트 박스에 구멍을 만들면서 볼트 등을 체결하지 않아도 되기에, PSC 콘크리트 박스를 손상시키지 않으면서도 효과적으로 정확하게 재하 시험을 할 수 있다.

물론 제1-2메인플레이트(255)는 제1플레이트가 갖는 복수개의 제1관통홀들(255a, 265a) 중 일부(255a)를 갖고, 제1-2서브플레이트(265)는 제1플레이트가 갖는 복수개의 제1관통홀들(255a, 265a) 중 나머지(265a)를 가질 수 있다. 이 경우 볼트를 제1관통홀들(255a, 265a)에 삽입하여 볼트의 끝단이 PSC 콘크리트 박스의 돌출부(2")에 컨택하도록 함으로써, 볼트가 PSC 콘크리트 박스에 구멍을 내지 않으면서도 제1-2메인플레이트(255)와 제1-2서브플레이트(265)가 PSC 콘크리트 박스에 고정되도록 할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 제1지지봉 20: 제1플레이트
30: 접촉플레이트 40: 제2지지봉
50: 제2플레이트 60: 변위계
70: 지지플레이트

Claims

상하로 연장된 제1지지봉;
상기 제1지지봉의 제1선단에 연결되며, 복수개의 제1관통홀들을 갖는, 제1플레이트;
상기 제1지지봉의 외측에 결합된, 접촉플레이트;
상기 제1지지봉의 제2선단을 통해 상기 제1지지봉 내로 적어도 일부가 삽입되며, 상기 제1지지봉 내로 삽입된 부분의 길이가 가변할 수 있는, 제2지지봉;
상기 제2지지봉의 상기 제1지지봉 방향의 반대 방향의 선단에 연결되며, 복수개의 제2관통홀들을 갖는, 제2플레이트;
일단이 상기 접촉플레이트에 접촉할 수 있도록 돌출된 검지부를 갖는 변위계; 및
상기 변위계를 지지하는 지지플레이트;
를 구비하고,
상기 제1플레이트는,
상기 제1지지봉의 제1선단에 연결된 제1-1메인플레이트;
일단이 상기 제1-1메인플레이트의 일단에 연결되며, 상기 제1지지봉이 연장된 방향으로 연장된, 제1-1연장판;
상기 제1-1연장판의 타단에 일단이 연결되며, 상기 제1-1메인플레이트에 평행하고, 타단이 상기 제1-1메인플레이트 상부에 위치하는, 제1-2메인플레이트;
상기 제1-1메인플레이트의 타단을 통해 상기 제1-1메인플레이트 내로 일단이 삽입되며, 상기 제1-1메인플레이트 내로 삽입된 부분의 면적이 가변할 수 있는, 제1-1서브플레이트;
일단이 상기 제1-1서브플레이트의 타단에 연결되며, 상기 제1지지봉이 연장된 방향으로 연장된, 제1-2연장판; 및
상기 제1-2연장판의 타단에 일단이 연결되며, 상기 제1-1서브플레이트에 평행하고, 타단이 상기 제1-1서브플레이트 상부에 위치하는, 제1-2서브플레이트;
를 구비하는, 교량 재하 시험 장치.
제1항에 있어서,
상기 접촉플레이트는 상기 제1지지봉을 일주(一周)하며 방사 방향(radial direction)으로 연장된 플레이트 형상을 갖는, 교량 재하 시험 장치.
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