KR101908713B1 - 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법에 관한 것으로, 지진 대비 내진보강과 노후 교량의 교좌장치 교체 시공시 상부구조물의 거동(신축 거동 등)을 방해하지 않아 교량의 손상을 방지하고 아울러, 소프트웨어를 이용하여 정확한 제어가 가능하며 야간 등 휴식기에 교량의 거동 상황만을 영상 데이터로 추출하여 알려줌으로써 작업 중 전반적인 모니터링이 가능하고 이를 이용한 사고 대비가 가능한 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법은, 교량의 하부구조물 상부에 장착되는 높이조절용 잭(10)과; 상기 높이조절용 잭의 로드에 지지되며 슬라이딩을 가이드하는 가이드홈(21a)이 구비된 하부플레이트(21), 상기 하부플레이트의 가이드홈과 통하는 가이드홀이 구비되며 상기 하부플레이트의 상부에 올려지는 불소수지의 슬라이딩 유도판(22), 상기 불소수지의 슬라이딩 유도판의 상부에 올려지면서 교량의 상부 구조물의 저부를 지지하며 상기 불소수지의 슬라이딩 유도판의 가이드홀을 관통하면서 상기 하부플레이트의 가이드홈에 슬라이딩 가능하게 연결되는 슬라이딩 키(23a)가 구비되어 상기 교량의 상부구조물의 거동방향을 따라 슬라이딩하는 상부플레이트(23)로 이루어져, 상기 높이조절용 잭을 통해 승강하며 교량의 상부 구조물을 지지하되, 상기 불소수지의 슬라이딩 유도판은 상기 하부플레이트(21)에 고정됨과 아울러 상기 상부플레이트(23)의 슬라이딩을 가이드하는 슬라이딩 홀(24a)이 구비된 하측 슬라이딩 유도판(24) 및 상기 상부플레이트(23)의 슬라이딩 키(23a)가 관통되는 고정홀(25a)을 통해 상기 상부플레이트(23)에 고정되는 상측 슬라이딩 유도판(25)으로 이루어지는 잭업 슬라이딩 플레이트(20)와; 상기 하부 플레이트에 상기 상부 플레이트의 슬라이딩 방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되는 2개 이상의 광센서로 이루어지는 슬라이딩 센서, 상기 잭업 슬라이딩 플레이트에 걸리는 하중을 감지하는 로드셀, 상기 잭업 슬라이딩 플레이트의 위치 정보를 감지하는 GPS 센서로 구성되는 센서 모듈과; 상기 잭업 슬라이딩 플레이트의 거동을 확인하기 위한 카메라와; 상기 센서 모듈에 의해 센싱한 상기 잭업 슬라이딩의 하중, 슬라이딩의 작업 정보를 저장하는 제1메모리와; 상기 카메라에 의해 촬영되는 데이터를 저장하되, 슬라이딩 변화 및 하중 변화를 이벤트로 하여 이벤트를 기준으로 일정 시간 이전의 데이터부터 이벤트 종료 시 까지 영상 데이터를 저장하고 이벤트 이전의 데이터를 삭제하는 제2메모리와; 케이스, 상기 높이조절용 잭의 조작을 위한 키패드, 상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 화면 출력하는 디스플레이를 갖는 단말기와; 관리자의 조작에 의해 상기 높이조절용 잭의 구동을 제어하고 상기 센서 모듈에 의한 감지 값을 저장 및 이벤트의 발생을 판단하여 상기 제2메모리를 제어하되, 상기 교좌 장치의 시공을 위한 작업 시 상기 카메라에 의해 촬영되는 데이터를 상기 단말기에 실시간으로 전송 제어하고, 이벤트의 발생 시 상기 제2메모리에 저장되는 영상 데이터와 상기 제1메모리에 저장되는 작업 정보를 상기 단말기에 전송 제어하는 컨트롤러로 구성되는 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법으로서, 교량의 하부구조물 상부와 상부구조물의 사이에 기존의 교좌장치와 간섭을 일으키지 않도록 상기 높이조절용 잭와 잭업 슬라이딩 플레이트를 설치함과 더불어 상기 센서 모듈과 카메라를 설치하는 제1단계와; 상기 높이조절용 잭을 구동시켜 상기 상부구조물을 상승시킴으로써 상기 상부구조물을 상기 기존의 교좌장치로부터 이격시키고, 상기 잭업 슬라이딩 플레이트의 슬라이딩 거리, 하중을 작업 정보로 센싱하여 상기 단말기에 출력함으로써 관리자가 상기 작업 정보를 확인하도록 하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 상기 기존의 교좌장치와 상기 상부구조물을 이격시킨 상태에서 기존의 교좌장치를 분리하고, 신규의 교좌장치를 설치하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후 상기 높이조절용 잭의 역구동을 통해 상기 상부구조물을 하강시켜 상기 상부구조물의 저부가 상기 신규의 교좌장치에 거치되도록 하는 제4단계와; 상기 제2단계부터 제4단계에 걸쳐 진행되는 작업 상황을 상기 카메라를 통해 촬영하여 디스플레이에 화면 출력하고, 작업을 중단한 휴식기에서 하중과 슬라이딩 변화가 발생한 이벤트 시 상기 이벤트를 기준으로 일정 시간 이전부터 상기 이벤트 종료 시까지 영상 데이터를 저장하여 제공하는 제5단계를 포함한다.

Description

거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법{METHOD FOR CONSTRUCTING BRIDGE SHOE USING COMPUTER CONTROL SYSTEM FOR JACK UP BRIDGE}

본 발명은 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지진 대비 내진보강과 노후 교량의 교좌장치 교체 시공시 상부구조물의 거동(신축 거동 등)을 방해하지 않아 교량의 손상을 방지하고 아울러 소프트웨어를 이용하여 교좌장치를 교체하며, 교체 작업 중 휴식기에 교량의 거동 상황을 신속하게 확인할 수 있는 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

일반적으로 교량은 교각의 상부에 슬래브가 교좌장치를 매개로 하여 설치됨으로서, 슬래브 상면을 통해 차량의 통행이 가능하게 된다.

교량은 하부구조물(교대, 교각) 및 상기 하부구조물 위에 시공되는 상부구조물(슬래브, 거더)로 구성되며, 상기 상부구조물은 온도 변화 차량통행(활하중) 등으로 인한 신축 거동이 가능하도록 교좌장치를 통해 상기 하부구조물 상부에 시공된다.

상기 교좌장치는 교량의 하부구조물과 상부구조물 사이에 설치되어 상부구조물을 지지하면서 교축 또는 교축직각 방향에 온도 변위에 의한 신축시 교각에 작용하는 횡 변위를 완화시키고, 상부 활하중에 의한 충격을 감소시키는 역할을 한다.

이러한 교좌장치는 일정기간 경과 후 유지보수를 위해 새것으로 교체하게 되는데 이때 일반 유압잭을 사용함으로써 교좌장치 고유의 기능을 상실하게 된다. 즉 종래에는 이를 감쇄시키는 장치를 설치하지 못하고 정적구조물을 인상시키는 유압잭을 그대로 이용하여 교좌장치 교체를 시공하여 왔다.

하지만, 교량은 차량의 주행 또는 온도변화에 따른 신축이 발생하게 되는데 교좌장치 교체기간에도 이러한 변화가 지속적으로 발생된다. 또한 보통 교좌장치 교체에 걸리는 시간은 수일에서 수개월이 소요되는데 이 기간 동안 교좌장치 본래의 기능이 상실된 상태에서 작업을 하게 되므로 상부 활하중 및 온도변위에 의해 상부조구조물 및 교각이 파손되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 특허문헌으로 본 출원인에 의해 특허받은 등록특허 제10-1284431호(유압잭을 이용한 교좌장치 시공방법)가 있다.

특허문헌 1(제10-1284431호)은 유압잭의 단부에 구비된 승강로드 상부로 하부보강플레이트와 상부보강플레이트를 설치하는 제1단계와; 상기 하부보강플레이트와 상부보강플레이트가 결합된 유압잭을 교각과 슬래브의 사이에 위치시키는 제2단계와; 상기 유압잭을 구동시켜 슬래브를 상승시키는 제3단계와; 상기 유압잭의 승강로드 및 상기 상,하부 보강플레이트에 의해 상기 슬래브의 상승높이가 유지된 상태에서 기 설치된 교좌장치를 분리한 다음 새로운 교좌장치로 교체하는 제4단계와; 상기 유압잭을역구동시켜 슬래브를 원위치로 복귀시키는 제5단계;로 이루어지며, 상기 제1단계에는 상기 슬래브가 유압잭에 의해 상승되었을 경우에도 움직일수 있도록 하부보강플레이트와 상부보강플레이트 사이에 불소수지판을 설치하는 단계로 이루어지며, 슬래브가 유압잭에 의해 상승되어 있는 상태에서 슬래브의 상부로 차량이 주행할 경우나, 계절변화 또는 일교차로 인해 온도 변화시 슬래브의 이음부에 신축이 발생될 경우에 상부보강플레이트가 불소수지판의 상면을 따라 슬라이딩되므로 교량의 손상을 방지하는 효과가 있지만, 전반적인 공정을 확인하지 못하고 정확한 제어가 이루어지지 못하는 단점이 있다.

특허문헌 2(등록특허 제10-0951027호, 소멸)는 교각을 통해 교량 상판의 승강지점을 지지하며 승강할 수 있도록 설치되는 복수의 유압잭과, 상기 복수의 유압잭 각각에 대해 유압을 전달하기 위한 복수의 유압실린더 및 상기 유압실린더 각각에 필요한 유압을 발생시키기 위한 유압펌프를 구비하고, 상기 유압잭을 통한 상기 승강지점의 승하강을 위하여 상기 유압펌프로부터 전달되는 유압이 조절될 수 있도록 유압조절밸브를 제어하는 유압제어장치를 포함하는 교량 승강 시스템에 있어서, 상기 승강지점의 승하강시 이동 변위를 측정하기 위한 변위검출장치; 상기 변위검출장치를 통한 검출정보 및 상기 유압펌프의 작동에 따른 상태 정보를 외부로 송신하며, 외부로부터 상기 유압관련 제어정보를 수신하여 상기 유압펌프를 제어하도록 브릿징하는 무선브릿지; 상기 변위검출장치를 통해 측정된 검출정보를 상기 무선브릿지를 통해 외부로 전달될 수 있도록 처리하며, 상기 무선브릿지를 통해 전달되는 상기 유압관련 제어정보에 따라 상기 유압제어장치를 제어하도록 처리하는 현장컨트롤러; 상기 변위검출장치를 통한 검출정보 및 상기 유압펌프의 상태 정보를 실시간으로 외부로 전송하는 제1무선모뎀; 상기 제1무선모뎀을 통해 실시간으로 전달된 상기 변위검출장치를 통한 검출정보 및 상기 유압펌프의 상태 정보를 수신하는 제2무선모뎀; 상기 제2무선모뎀을 통해 수신된 정보에 대해 해당 필드 정보로써 데이터베이스를 구축하고 관리자에게 표시하며, 상기 관리자에 의한 제어정보를 유압제어장치에 전달하는 중앙제어반; 및 상기 무선브릿지로부터 전송된 상기 검출정보 및 상기 유압펌프의 상태 정보를 수신하여 사용자에게 표시하고, 사용자로부터 입력되는 유압관련 제어 정보를 상기 무선브릿지로 송신하는 무선휴대기기;를 더 포함하는 것을 교량 승강 시스템이며, 소프트웨어를 이용하여 교량을 승강 제어하고 교체하는 것이지만 휴식기에 교량의 거동 상황을 영상으로 알려주지 못하는 문제점이 있다.

등록특허 제10-1284431호 등록특허 제10-0951027호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 지진 대비 내진보강과 노후 교량의 교좌장치 교체 시공시 상부구조물의 거동(신축 거동 등)을 방해하지 않아 교량의 손상을 방지하고 아울러 소프트웨어를 이용하여 정확한 제어가 가능하며 야간 등 휴식기에 교량의 거동 상황만을 영상 데이터로 추출하여 알려주는 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법은, 교량의 하부구조물 상부와 상부구조물의 사이에 기존의 교좌장치와 간섭을 일으키지 않도록 높이조절용 잭와 잭업 슬라이딩 플레이트를 설치함과 더불어 센서 모듈과 카메라를 설치하는 제1단계와; 상기 높이조절용 잭을 구동시켜 상기 상부구조물을 상승시킴으로써 상기 상부구조물을 상기 기존의 교좌장치로부터 이격시키고, 상기 잭업 슬라이딩 플레이트의 슬라이딩 거리, 하중을 작업 정보로 센싱하여 상기 단말기에 출력함으로써 관리자가 상기 작업 정보를 확인하도록 하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 상기 기존의 교좌장치와 상기 상부구조물을 이격시킨 상태에서 기존의 교좌장치를 분리하고, 신규의 교좌장치를 설치하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후 상기 높이조절용 잭의 역구동을 통해 상기 상부구조물을 하강시켜 상기 상부구조물의 저부가 상기 신규의 교좌장치에 거치되도록 하는 제4단계와; 상기 제2단계부터 제4단계에 걸쳐 진행되는 작업 상황을 상기 카메라를 통해 촬영하여 디스플레이에 화면 출력하고, 작업을 중단한 휴식기에서 하중과 슬라이딩 변화가 발생한 이벤트 시 상기 이벤트를 기준으로 일정 시간 이전부터 상기 이벤트 종료 시까지 영상 데이터를 저장하여 제공하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법에 의하면, 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템 및 이를 이용한 교좌장치 시공 공법에 의하면, 불소수지로 이루어진 잭업 슬라이딩 플레이트를 통해 지진 대비 내진보강과 노후 교량의 교좌장치 교체 시공시 상부구조물의 거동(신축 거동 등)을 방해하지 않아 교량의 손상을 방지하고 아울러 관리자(작업자)가 단말기를 이용하여 현장 여건에 맞는 최적의 조건으로 교량의 상부구조물을 인상함으로써 교좌장치 교체 공사의 신뢰성을 향상하고 작업의 편의성 향상을 통해 공기도 단축하는 효과가 있고, 특히, 야간 등 휴식기에 교량의 거동이 발생한 이벤트 상황만을 추출하여 영상 데이터로 제공함으로써 교좌 장치 시공 공정의 정확한 모니터링으로 야간 등 휴식기의 사고 대비가 가능한 효과 등이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템의 구성을 보인 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법의 공정도.
도 3은 본 발명에 의한 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템에 적용된 잭업 슬라이딩 플레이트의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템에 적용된 단말기에서 출력되는 작업정보의 일 예시도.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템은, 높이조절용 잭(유압잭)(10), 높이조절용 잭(10)에 의해 상승/하강하며 교량의 상부구조물(거더, 슬래브)(2)을 지지하는 잭업 슬라이딩 플레이트(20), 관리자의 조작에 의해 유압잭(10)을 제어하는 단말기(30), 높이조절용 잭(10)과 잭업 슬라이딩 플레이트(20)의 높이와 슬라이딩과 하중 및 지리적 위치를 감지하는 센서모듈(40), 높이조절용 잭(10)과 잭업 슬라이딩 플레이트(20)의 변화를 육안으로 확인하기 위하여 촬영하는 카메라(50), 센서 모듈(40)에 의해 감지하는 작업 정보를 저장하는 제1메모리(60), 카메라(50)에 의해 촬용되는 영상 데이터를 저장하는 제2메모리(70), 센서 모듈(40)과 제1,2메모리(60,70)와 높이조절용 잭(10) 및 단말기(30)와 단방향 또는 양방향 통신하여 이들을 제어하는 컨트롤러(80)로 구성된다.

높이조절용 잭(10)은 작동유의 공급을 통해 로드(11)가 신축하는 것으로, 교량의 하부구조물(교각, 교대)(1) 코핑부의 상면에 설치되어 로드(11)를 통해 상부 구조물(2)을 상승 하강시킨다.

도 2와 도 3에서 보이는 것처럼, 잭업 슬라이딩 플레이트(Jack up Sliding Plate, JSP)(20)는 높이조절용 잭(10)의 승강력에 의해 상부구조물(2)을 상승 또는 하강시키면서 상부구조물(2)의 거동(차량의 주행으로 인한 거동, 온도 변화로 인한 거동 등)을 간섭하지 않도록 구성되어 높이조절용 잭(10) 등을 보호하며, 하부플레이트(21), 불소수지의 슬라이딩 유도판(22), 상부플레이트(23)로 구성되며, 불소수지의 슬라이딩 유도판(22)은 불소수지의 하측 슬라이딩 유도판(24) 및 상측 슬라이딩 유도판(25)의 조합으로 구성 가능하다.

하부플레이트(21)는 판상의 구조이면서 상부플레이트(23)의 슬라이딩을 가이드하는 가이드홈(21a)이 구비되며, 높이조절용 잭(10)의 로드(11) 상단에 지지된다. 하부플레이트(21)는 스틸 등을 재질로 한다.

불소수지의 슬라이딩 유도판(22)은 상부구조물(2)의 거동을 자연스럽게 수용하여 상부구조물(2)과 높이조절용 잭(10) 사이에서 거동의 간섭으로 인한 크랙 등을 방지하며, 하측 슬라이딩 유도판(24)과 상측 슬라이딩 유도판(25)으로 분할 구성됨으로써 부드러운 슬라이딩을 유도할 수 있으며, 하측 슬라이딩 유도판(24)은 하부플레이트(21)에 고정(볼트와 너트, 피스 등)되고, 상측 슬라이딩 유도판(25)은 상부플레이트(23)에 고정(볼트와 너트, 피스 등)된다. 따라서, 하측 슬라이딩 유도판(24)은 상부플레이트(23)의 슬라이딩을 가이드하는 슬라이딩 홀(24a)이 구비되고, 상측 슬라이딩 유도판(25)은 상부플레이트(23)의 슬라이딩 키(23a)가 관통되는 고정홀(25a)이 구비된다.

여기서, 하측 슬라이딩 유도판(24)과 상측 슬라이딩 유도판(25) 모두는 불소수지로 이루어질 수 있고, 하측 슬라이딩 유도판(24)만 불소수지로 이루어지고 상측 슬라이딩 유도판(25)은 SUS로 이루어질 수 있다.

상부플레이트(23)는 상부구조물(2)을 지지할 수 있는 면적의 판재로서 저면에 슬라이딩 키(23a)가 저부를 향해 돌출 형성된다.

슬라이딩 키(23a)는 상측 슬라이딩 유도판(25)의 고정홀(25a)에 관통되고 하측 슬라이딩 유도판(24)의 슬라이딩홀(24a)과 하부 플레이트(21)의 슬라이딩홈(21a)에 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 따라서, 슬라이딩 키(23a)는 슬라이딩을 위한 구성(24a,21a)보다 작은 크기로 이루어진다. 슬라이딩 키(23a) 및 이와 관련된 구성(24a,21a)은 상부구조물(2)의 거동 방향으로 형성된다.

하측 슬라이딩 유도판(24)과 상측 슬라이딩 유도판(25)의 대향면에는 엠보싱 홈이 각각 형성될 수 있다. 이때, 상기 엠보싱 홈은 상호 대각선 상에 위치되어 있어, 하측 슬라이딩 유도판(24)과 상측 슬라이딩 유도판(25) 간의 마찰계수가 저하되며, 이로 인해 하측 슬라이딩 유도판(24)과 상측 슬라이딩 유도판(25)에서 보다 원활하게 슬라이딩이 이루어질 수 있다.

하측 슬라이딩 유도판(24)과 상측 슬라이딩 유도판(25)의 대향면에는 엠보싱 홈이 각각 형성될 수 있다. 이때, 상기 엠보싱 홈은 상호 대각선 상에 위치되어 있어, 하측 슬라이딩 유도판(24)과 상측 슬라이딩 유도판(25) 간의 마찰계수가 저하되며, 이로 인해 하측 슬라이딩 유도판(24)과 상측 슬라이딩 유도판(25)에서 보다 원활하게 슬라이딩이 이루어질 수 있다.

도 4에서 보이는 것처럼, 단말기(30)는 케이스, 높이조절용 잭(10)의 조작을 위한 키패드(31), 카메라(50)에 의해 촬영된 영상을 화면 출력하는 디스플레이(모니터)(32), 작업정보를 보여주는 작업 정보 표시부(33) 등이 구성되며, 노트북, 스마트폰, 전용 휴대용 단말기 등이 가능하다. 단말기(30)는 높이조절용 잭(10)의 조작만 할 수 있는 타입, 높이조절용 잭(10)의 조작과 작업정보의 표시 모두가 가능한 타입이 있다.

또한, 단말기(30)는 작업정보를 원거리의 통제서버에 전송하기 위하여 통신모듈이 구성될 수 있다.

단말기(30)는 다수의 잭업 슬라이딩 플레이트(20)들을 동시 제어 및 단독 제어가 가능하고, 다수의 높이조절용 잭(10)을 선택할 수 있도록 버튼이 구성된다.

센서 모듈(40)은 높이조절용 잭(10)의 높이, 상부구조물(2)의 슬라이딩 상황, 상부구조물(2)의 하중 등을 센싱하는 것으로, 상부구조물(2)의 상승높이와 하강높이, 잭업 슬라이딩 플레이트(20)의 상부플레이트(23) 또는 상부구조물(2)의 슬라이딩 거리, 상부구조물(2)의 하중, 잭업 슬라이딩 플레이트(20) 또는 높이조절용 잭(10)의 지리적 위치 정보이다.

즉, 센서 모듈(40)은 높이 변화를 센싱하는 높이센서(또는 하부구조물과 상부구조물 사이의 거리), 슬라이딩 거리를 센싱하는 슬라이딩 센서(거리센서), 하중을 감지하는 로드셀, 지리적 위치 정보를 제공하기 위한 GPS 센서로 구성된다.

상기 높이센서는 잭업 슬라이딩 플레이트(20)의 하부플레이트(21)에 설치된다.

상기 슬라이딩 센서는 하부플레이트(21)의 둘레부로서 상부플레이트(23)의 슬라이딩 방향을 따라 2개 이상이 상호 간에 일정 거리를 두고 설치되는 2개 이상의 광센서이다. 즉, 하부플레이트(21)는 높이조절용 잭(10)에 고정상태이기 때문에 2개 이상의 광센서는 고정상태로서 상부의 상부구조물(2)과 대향되고, 상부구조물(2)과 함께 거동하는 상부플레이트(23)가 슬라이딩하여 상부플레이트(23)가 광센서를 막게 되면 광센서의 센싱 값이 달라지게 되고 이를 통해 상부플레이트(23)의 슬라이딩을 확인한다.

상기 로드셀은 바람직하게 잭업 슬라이딩 플레이트(20)의 상부플레이트(23)에 설치된다.

상기 GPS 센서는 바람직하게 잭업 슬라이딩 플레이트(20)의 하부플레이트(21)에 설치된다.

즉, 높이센서, 슬라이딩센서, 로드셀이 잭업 슬라이딩 플레이트(20)에 설치됨으로써 잭업 슬라이딩 플레이트(20)만을 설치하는 것을 통해 작업이 완료되어 설치 작업이 매우 용이하다.

센서 모듈(40) 중 GPS 센서를 제외한 높이센서, 슬라이딩센서, 로드셀은 후술하는 이벤트를 확인하기 위한 센서라 할 수 있다.

카메라(50)는 높이조절용 잭(10)과 잭업 슬라이딩 플레이트(20)의 작업 상황, 상부 구조물(2)을 촬영하며, 교량 점검로에 1개 이상이 설치된다.

카메라(50)에 의해 촬영되는 영상 데이터는 단말기(30)에 전송되어 작업자가 단말기(30)의 디스플레이를 보면서 작업하도록 한다.

카메라(50)는 컨트롤러(80)의 제어를 통해 촬영 방향이 달라지는 스윙모터와 함께 구성될 수 있다.

센서 모듈(40)에 의해 확보한 작업 정보와 카메라(50)에 의해 확보한 영상 데이터는 각각 제1,2메모리(60,70)에 저장된다.

제1메모리(60)는 높이, 슬라이딩, 하중, 위치를 작업 정보로 하고 일정 시간을 주기로 하여 저장한다.

제2메모리(70)는 영상 데이터의 용량이 큰 것을 고려하여 모든 촬영 영상을 저장하지 아니하고 이벤트의 상황만을 저장하며, 상기 이벤트는 높이의 변화, 슬라이딩의 변화, 하중의 변화, 지리적 위치의 변화이다.

즉, 작업자는 카메라(50)에 의해 촬영되고 단말기(30)의 디스플레이에 출력되는 영상을 보면서 교좌 장치의 설치를 위한 작업을 하고, 휴식 중이나 일시적인 작업 중단 시 카메라(50)가 실시간으로 촬영하지만 촬영한 모든 영상을 저장하지 않고 이벤트가 발생하는 상황만을 저장하는 것이다.

이벤트로 저장한 영상 데이터는 제2메모리(70)에 저장되어 작업자가 확인하도록 제공함은 물론 원거리의 관제원이 확인하도록 관제 센터(서버 등)에 전송될 수 있다.

또한, 이벤트의 발생을 알리기 위한 다른 방법으로 관제센터에 알람이 출력될 수도 있다.

센서모듈(40)은 높이조절용 잭(10), 잭업 슬라이딩 플레이트(20), 하부구조물(1) 등 다양한 곳에 설치된다.

도 4에서 보이는 것처럼, 단말기(30)는 케이스, 높이조절용 잭(10)의 조작을 위한 키패드(31), 카메라에 의해 촬영된 영상을 화면 출력하는 디스플레이(모니터)(32), 작업정보를 보여주는 작업 정보 표시부(33), 작업정보를 저장하는 메모리 등이 구성되며, 노트북, 스마트폰, 전용 휴대용 단말기 등이 가능하다. 단말기(30)는 높이조절용 잭(10)의 조작만 할 수 있는 타입, 높이조절용 잭(10)의 조작과 작업정보의 표시 모두가 가능한 타입이 있다.

또한, 단말기(30)는 작업정보를 원거리의 통제서버에 전송하기 위하여 통신모듈이 구성될 수 있고, GPS를 통해 위치정보를 통제서버에 전송하도록 구성될 수 있다.

단말기(30)는 다수의 잭업 슬라이딩 플레이트(20)들을 동시 제어 및 단독 제어가 가능하고, 다수의 높이조절용 잭(10)을 선택할 수 있도록 버튼이 구성된다.

또한, 본 발명은 작업정보의 모니터링이 가능하도록 다음과 같이 구성되는 것도 포함된다.

본 발명은 높이조절용 잭(10)의 높이, 상부구조물의 슬라이딩 상황, 상부구조물의 하중 등을 센싱하기 위한 센서모듈(40)이 구성되며, 이 센싱모듈(40)에 의해 센싱되는 작업정보는 높이조절용 잭의 초기높이, 높이조절용 잭 또는 잭업 슬라이딩 플레이트 또는 상부구조물의 상승높이와 하강높이, 잭업 슬라이딩 플레이트(20)의 상부플레이트(23) 또는 상부구조물(2)의 슬라이딩 거리, 상부구조물(2)의 하중 등이다.

컨트롤러(80)는 작업자의 조작을 근거로 하여 높이조절용 잭(10)의 승강을 제어하고, 센서 모듈(30)에 의해 센싱한 작업 정보를 수신받아 제1메모리(60)에 저장 및 화면 출력을 제어하며, 카메라(50)에 의해 촬영된 영상 데이터를 화면 출력 및 제2메모리(70)에 저장을 제어한다.

또한, 교좌장치의 교체를 위한 작업의 기준을 설정하여 높이와 슬라이딩 거리와 하중이 기준을 벗어나면 경고하는 알람이 갖추어질 수도 있다. 예를 들어 상부플레이트(23)의 기준 슬라이딩 거리를 설정하고 센서 모듈(40)을 통해 센싱된 현재 슬라이딩 거리가 기준 슬라이딩 거리보다 커지면 관리자 또는 서버에 이를 전송하여 알람이 출력되도록 함으로써 신속한 대처가 가능하도록 한다. 즉, 상부플레이트(23)가 상부구조물(2)에 고정되지 않고 불소수지의 슬라이딩 유도판(22)에 슬라이딩 가능하도록 올려진 상태에서 상부플레이트(23)의 슬라이딩 폭이 커지면 상부플레이트(23)가 슬라이딩 유도판(22)으로부터 이탈될 수 있으며, 상기의 제어를 통해 상부플레이트(23)의 이탈을 막는 것이 가능하다.

도 2를 참조하여 본 발명에 의한 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법을 설명한다.

1. 높이조절용 잭과 잭업 슬라이딩 플레이트 설치.

높이조절용 잭(10)과 잭업 슬라이딩 플레이트(20)를 기존의 교좌장치(3)를 교체하기 위한 위치인 교량의 하부구조물(1)의 코핑부 상면에 설치한다. 잭업 슬라이딩 플레이트(20)의 하부플레이트(21)를 높이조절용 잭(10)의 로드(11)에 고정한다. 높이조절용 잭(10)과 잭업 슬라이딩 플레이트(20)는 다수개가 설치된다.

단말기(30)는 관리자의 조작과 모니터링이 가능한 곳에 비치되거나 관리자가 휴대한다(예를 들어 교량 점검로).

센서 모듈(40)과 카메라(50)를 적재적소에 설치하고 센서 모듈(40)과 카메라(50)의 구동을 개시한다.

2. 상부구조물 인상.

관리자는 단말기(30)의 키패드에 구성된 버튼을 조작하여 높이조절용 잭(10)을 상승 구동한다.

높이조절용 잭(10)의 로드(11)는 잭업 슬라이딩 플레이트(20)를 상승시켜 결과적으로 상부 구조물(2)을 상승시킨다.

높이조절용 잭(10)의 상승은 센서모듈(40)을 통해 센싱되며, 관리자는 디스플레이를 확인하면서 상부구조물(2)의 상승을 확인하고, 교좌장치를 교체할 수 있을 정도의 상승을 완료한 후 높이조절용 잭(10)을 정지시킨다.

즉, 기존의 교좌장치(3)와 상부구조물(2) 사이에 공간을 만든다.

이 때, 다수의 높이조절용 잭(10)을 이용하여 상부구조물(2)을 인상하게 되며, 관리자는 상부구조물(2)의 인상을 위한 모든 높이조절용 잭(10)의 높이를 확인한다. 즉, 다수의 높이조절용 잭(10) 중 높이가 다른 높이조절용 잭(10)이 발생할 경우 높이가 다른 높이조절용 잭(10)의 추가적인 조작을 통해 높이를 맞춘다.

다른 방법으로 단말기의 프로그램은 다수의 높이조절용 잭(10)의 높이를 서로 비교하여 다수의 높이조절용 잭(10)의 높이가 다른 경우 예를 들어 기준 높이 범위를 설정하여 다수의 높이조절용 잭(10)들 중 기준 높이 범위를 벗어난 높이조절용 잭(10)의 발생시 단말기(30)를 통해 높이차가 발생한 것을 알람한다. 나아가서는 단말기(30)의 프로그램은 높이차가 발생한 경우 모든 높이조절용 잭(10)을 정지 제어하는 것도 포함된다.

또한, 전술한 것처럼, 상부플레이트(23)가 기준 슬라이딩 범위를 벗어난 경우 알람한다.

또한, 다수의 높이조절용 잭(10)에 걸리는 하중의 비교를 통해 다수의 높이조절용 잭(10)들간에 하중의 편차(일정 범위 이상의 차이)가 발생한 경우 알람한다.

3. 교좌장치 교체.

기존의 교좌장치(3)를 철거하고 신규의 교좌장치(4)를 설치한다.

상부구조물(2)의 상승을 통해 하부구조물(1)과 상부구조물(2) 사이에 충분한 공간을 확보하여 기존의 교좌장치(3)의 철거 및 신규의 교좌장치(4) 설치 작업은 상부구조물(2)의 간섭을 받지 않고 진행된다.

4. 상부구조물 하강.

단말기(30)를 통해 높이조절용 잭(10)의 하강을 조작하면 높이조절용 잭(10)의 로드(11)가 하강하고, 따라서, 상부구조물(2)이 하강한다.

상부구조물(2)이 신규의 교좌장치(4)에 지지되도록 한 후 잭업 슬라이딩 플레이트(20)를 상부구조물(2)로부터 떨어뜨리고 철거한다.

이하 본 발명에 의해 특징이 되는 작용에 대해 설명한다.

센서 모듈(40)에 의해 센싱한 작업 정보는 실시간으로 전송되어 제2메모리(60)에 저장되고 작업자가 확인 가능하고, 또한, 카메라(50)는 실시간으로 작업 상황을 촬영하여 디스플레이에 작업 상황이 화면 출력되도록 하여 작업자가 화면을 보면서 교좌 장치를 설치한다.

한편, 교좌 장치의 설치(교체) 작업이 수일 이상 소요되어 야간 등에는 작업을 중단할 수밖에 없으며, 야간 등에서도 센서 모듈(40)과 카메라(50)는 정지없이 가동하여 작업 정보를 센싱하고 작업 환경을 촬영한다.

센서 모듈(40)에 의해 센싱한 작업 정보는 제1메모리(60)에 저장되고, 카메라(50)에 촬영된 영상 데이터는 제2메모리(70)에 저장된다.

이 때, 이벤트가 발생한 경우 제2메모리(70)는 상기 이벤트가 발생하기 이전 예를 들어 5분 전부터 촬영한 영상 데이터부터 이벤트의 종료까지의 영상 데이터를 저장하고, 이벤트 이외의 영상 데이터는 삭제하여 작업과 관련하여 확인이 필요한 영상 데이터만 보관한다.

이벤트의 판단은 컨트롤러(80)에 의해 이루어지며, 컨트롤러(80)는 실시간으로 입력되는 하중과 슬라이딩 정보를 직전의 정보와 비교하여 이벤트로 판단하고 또는 실시간으로 입력되는 하중과 슬라이딩 정보를 기준 정보와 비교하여 이벤트로 판단한다. 따라서, 작업의 휴식기는 물론 작업 중에도 하중과 슬라이딩 변화가 발생하기 때문에 작업 상황도 저장하며, 작업 상황의 모니터링을 통해 작업자의 실수와 장비의 오동작 등도 확인할 수 있다.

제2메모리(70)에 의해 이벤트의 영상 데이터가 저장되면 단말기(30)에 이벤트가 발생한 것이 인디케이터를 통해 표시되며, 작업자는 다음 날 작업 시작 전에 상기 인디케이터의 확인을 통해 제2메모리(70)에 저장된 영상 데이터를 확인한다.

작업자는 영상 데이터의 확인을 통해 상부구조물(2)의 승강 변화, 슬라이딩 변화, 하중 변화를 확인하며, 이들 변화의 원인도 확인이 가능할 것이다.

또한, 이벤트의 영상 데이터와 함께 센서 모듈(40)에 의해 센싱한 작업 정보를 함께 비교하여 작업 환경의 변화를 보다 정확하게 확인할 수도 있다.

또한, 본 발명의 다른 특징은 상부 구조물(2)의 신축 거동으로 잭업 슬라이딩 플레이트(20)가 일정 거리 이상으로 슬라이딩하는 것을 감지하여 높이조절용 잭(10)의 위치 변경을 안내한다. 이를 위하여 하부플레이트(21)의 가이드홈(21a)의 양쪽 끝에 각각 리미트 센서를 설치한다. 상기 리미트 센서는 하부 플레이트(21)의 안에 설치되고 단 플런저가 가이드홈(21a)의 안으로 돌출된다.

상부플레이트(23)의 슬라이딩 키(23a)가 가이드홈(21a)을 따라 슬라이딩하다가 리미트 센서와 접촉되면 리미트 센서가 온 접점으로 전환되고 컨트롤러(80)는 온 접점을 근거로 하여 단말기(30) 또는 관제센터에 알람을 출력한다.

작업자는 알람을 근거로 하여 높이조절용 잭(10)과 잭업 슬라이딩 플레이트(20)를 옆으로 이동하여 재설치함으로써 잭업 슬라이딩 플레이트(20)의 손상을 방지하고 상부플레이트(23)의 이탈로 인한 상부구조물(2)의 붕괴도 방지할 수 있다.

이에 맞춰 높이조절용 잭(10)은 상부플레이트(23)의 슬라이딩 방향에 맞는 레일과 함께 하부구조물(1)에 설치되는 것이 바람직하다. 상기 레일은 하부구조물(1)에 앵커링으로 고정되는 레일판에 구성되며, 높이조절용 잭(10)은 상기 레일을 따라 이동하는 이동부 및 상기 레일판에 고정되는 고정수단(볼트, 유압실린더 등)가 구성된다. 유압실린더의 경우 높이조절용 잭(10)을 지지하며 작업자의 단말기 조작에 의해 신축하면서 높이조절용 잭(10)을 강제로 이동시키는 점에서 유용하다.

10 : 높이조절용 잭, 20 : 잭업 슬라이딩 플레이트
30 : 단말기, 40 : 센서 모듈
50 : 카메라, 60 : 제1메모리
70 : 제2메모리, 80 : 컨트롤러

Claims (3)

1. 교량의 하부구조물 상부에 장착되는 높이조절용 잭(10)과;
   상기 높이조절용 잭의 로드에 지지되며 슬라이딩을 가이드하는 가이드홈(21a)이 구비된 하부플레이트(21), 상기 하부플레이트의 가이드홈과 통하는 가이드홀이 구비되며 상기 하부플레이트의 상부에 올려지는 불소수지의 슬라이딩 유도판(22), 상기 불소수지의 슬라이딩 유도판의 상부에 올려지면서 교량의 상부 구조물의 저부를 지지하며 상기 불소수지의 슬라이딩 유도판의 가이드홀을 관통하면서 상기 하부플레이트의 가이드홈에 슬라이딩 가능하게 연결되는 슬라이딩 키(23a)가 구비되어 상기 교량의 상부구조물의 거동방향을 따라 슬라이딩하는 상부플레이트(23)로 이루어져, 상기 높이조절용 잭을 통해 승강하며 교량의 상부 구조물을 지지하되, 상기 불소수지의 슬라이딩 유도판은 상기 하부플레이트(21)에 고정됨과 아울러 상기 상부플레이트(23)의 슬라이딩을 가이드하는 슬라이딩 홀(24a)이 구비된 하측 슬라이딩 유도판(24) 및 상기 상부플레이트(23)의 슬라이딩 키(23a)가 관통되는 고정홀(25a)을 통해 상기 상부플레이트(23)에 고정되는 상측 슬라이딩 유도판(25)으로 이루어지는 잭업 슬라이딩 플레이트(20)와;
   상기 하부 플레이트에 상기 상부 플레이트의 슬라이딩 방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되는 2개 이상의 광센서로 이루어지는 슬라이딩 센서, 상기 잭업 슬라이딩 플레이트에 걸리는 하중을 감지하는 로드셀, 상기 잭업 슬라이딩 플레이트의 위치 정보를 감지하는 GPS 센서로 구성되는 센서 모듈과;
   상기 잭업 슬라이딩 플레이트의 거동을 확인하기 위한 카메라(50)와;
   상기 센서 모듈에 의해 센싱한 상기 잭업 슬라이딩의 하중, 슬라이딩의 작업 정보를 저장하는 제1메모리(60)와;
   상기 카메라에 의해 촬영되는 데이터를 저장하되, 슬라이딩 변화 및 하중 변화를 이벤트로 하여 이벤트를 기준으로 일정 시간 이전의 데이터부터 이벤트 종료 시 까지 영상 데이터를 저장하고 이벤트 이전의 데이터를 삭제하는 제2메모리(70)와;
   케이스, 상기 높이조절용 잭의 조작을 위한 키패드, 상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 화면 출력하는 디스플레이를 갖는 단말기(30)와;
   관리자의 조작에 의해 상기 높이조절용 잭의 구동을 제어하고 상기 센서 모듈에 의한 감지 값을 저장 및 이벤트의 발생을 판단하여 상기 제1메모리를 제어하되, 상기 교좌 장치의 시공을 위한 작업 시 상기 카메라에 의해 촬영되는 데이터를 상기 단말기에 실시간으로 전송 제어하고, 이벤트의 발생 시 상기 제2메모리에 저장되는 영상 데이터와 상기 제1메모리에 저장되는 작업 정보를 상기 단말기에 전송 제어하는 컨트롤러(80)로 구성되는 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법으로서,
   교량의 하부구조물 상부와 상부구조물의 사이에 기존의 교좌장치와 간섭을 일으키지 않도록 상기 높이조절용 잭와 잭업 슬라이딩 플레이트를 설치함과 더불어 상기 센서 모듈과 카메라를 설치하는 제1단계와;
   상기 높이조절용 잭을 구동시켜 상기 상부구조물을 상승시킴으로써 상기 상부구조물을 상기 기존의 교좌장치로부터 이격시키고, 상기 잭업 슬라이딩 플레이트의 슬라이딩 거리, 하중을 작업 정보로 센싱하여 상기 단말기에 출력함으로써 관리자가 상기 작업 정보를 확인하도록 하는 제2단계와;
   상기 제2단계를 통해 상기 기존의 교좌장치와 상기 상부구조물을 이격시킨 상태에서 기존의 교좌장치를 분리하고, 신규의 교좌장치를 설치하는 제3단계와;
   상기 제3단계 이후 상기 높이조절용 잭의 역구동을 통해 상기 상부구조물을 하강시켜 상기 상부구조물의 저부가 상기 신규의 교좌장치에 거치되도록 하는 제4단계와;
   상기 제2단계부터 제4단계에 걸쳐 진행되는 작업 상황을 상기 카메라를 통해 촬영하여 디스플레이에 화면 출력하고, 작업을 중단한 휴식기에서 하중과 슬라이딩 변화가 발생한 이벤트 시 상기 이벤트를 기준으로 일정 시간 이전부터 상기 이벤트 종료 시까지 영상 데이터를 저장하여 제공하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 하부플레이트의 가이드홈의 양쪽 끝에 각각 리미트 센서를 형성하여, 상기 리미트 센서의 온 접점시 알람을 출력하여 상기 높이조절용 잭의 위치를 변경하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 하부구조물에 고정되며 상기 상부플레이트의 슬라이딩 방향에 맞는 레일이 구비되는 레일판을 포함하고, 상기 높이조절용 잭은 상기 레일을 따라 이동하여 위치가 변경되는 것을 특징으로 하는 거동 가능한 교량 인상의 컴퓨터 제어 시스템을 이용한 교좌장치 시공 공법.

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