KR101920691B1 - Deteriorated concrete pipe diagnosis method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노후한 콘크리트관 진단방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파손 사고를 사전에 예방하고 원활한 유지관리를 위하여 콘크리트관 외면의 건정성을 관내에서 비파괴 방법으로 확인할 수 있는 노후한 콘크리트관 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of diagnosing an aged concrete pipe, more particularly, to an aged concrete pipe diagnosis method capable of confirming the dryness of the outer surface of a concrete pipe by a non-destructive method in order to prevent breakage accidents in advance and to maintain smooth maintenance .
생활 하수관로나 공업, 농업 용수관로에는 종래에 철근 콘크리트관(흄관)이 많이 이용되고 있다. Reinforced concrete pipes (Hume pipes) are widely used in living sewer pipes, industrial and agricultural water pipes.
철근 콘크리트관으로 구축된 하수관로나 농수관로에 있어서는, 콘크리트관의 시간이 경과함에 따르는 부식 마모나 파손에 의해 함몰이나 누수 등의 사고가 증가되어 오고 있다. 이 때문에 적절한 열화(건정성)도 진단과 그 조사 결과에 기초하여 적절한 수선, 갱신이 요구되고 있다. Accidents such as sinking and leaking have been increasing in the sewer pipe and the agricultural water pipe constructed with the reinforced concrete pipe due to the corrosion wear or damage due to the passage of time of the concrete pipe. For this reason, appropriate deterioration (dryness) is required to be repaired and updated properly based on the diagnosis and the result of the investigation.
하수관로나 농수관로의 진단 조사에 있어서는, 일반적으로 수선?개축 공사의 순번 및 공사 방법을 결정하기 위해서, 조사 유역을 구성하는 요소 구간간의 열화 진행도의 순위 매김, 및 정량적인 열화 레벨의 진행도 파악이 필요하게 된다. 이 때문에, 종래에는 육안이나 카메라를 이용하여 외관 조사를 행하고, 필요하게 되면 코어를 뽑아내어 물성을 조사하는 방법이 일반적으로 수행되고 있다. 그러나, 이와 같은 기법에서는 눈에 보이는 열화밖에 포착할 수 없으며, 관외주나 내부의 열화에 대해서는 놓치게 되어, 열화 레벨의 진행도를 적절히 정량적으로 파악하기 어려웠다. In order to determine the order of repair and reconstruction work and the method of construction, it is necessary to rank the progress of deterioration between the elemental sections constituting the surveyed watershed and the progress of the quantitative deterioration level . For this reason, conventionally, a method of irradiating the surface with naked eye or using a camera, and extracting the core, if necessary, to check the physical properties is generally performed. However, in such a technique, only visible deterioration can be captured, and the deterioration of the outside of the tube or the inside is missed, and it is difficult to quantitatively grasp the progress of the deterioration level.
또한, 정량적인 데이터를 모으기 위해서는 코어를 대량으로 뽑아낼 필요가 있어, 하수관로나 농수관로의 강도를 손상시키거나, 작업에 수고가 드는 결점이 있었다. In addition, in order to collect quantitative data, it is necessary to extract a large amount of cores, which has the disadvantage of damaging the strength of the sewer pipe and the agricultural water pipe, or laboring on the work.
한편, 콘크리트 구조물로 이루어지고 있는 검사 방법의 응용도 생각할 수 있다. 예를 들면, 대한민국 등록특허번호 10-1672777호에 "비전을 활용한 콘크리트 전주 점검 검사 장치 및 시스템"이 제안되어 있으나, 이들 시스템은 작업성이 떨어지므로, 하수관로나 농수관로와 같은 장거리 구조물의 검사에 적용하면, 검사에 상당한 시간을 요하게 된다. On the other hand, the application of the inspection method made of the concrete structure can be considered. For example, Korean Patent No. 10-1672777, " Vision-based concrete electric pole inspecting inspection apparatus and system " has been proposed. However, since these systems have poor workability, inspection of long-distance structures such as sewage pipe and agricultural water pipe , A considerable amount of time is required for the inspection.
따라서 현재까지 이러한 현상에 대하여 노후관(콘크리트관)에 대하여 관외면의 열화(건전성)을 진단하기 위한 비파괴 조사 방법이 전무한 상황이다.Therefore, to date, there has been no nondestructive survey method to diagnose the deterioration (soundness) of the external surface of the deteriorated pipe (concrete pipe).
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 매설된지 오래된 철근 콘크리트관의 열화 상태를 검사함에 있어, 비파괴 방법으로 부재두께, 균열 깊이 음속 값 등을 별도 외부 굴착없이 관 내부에서 이루어질 수 있으며, 노후 정도를 수치적으로 파악하여 객관적인 개량 계획을 수립할 수 있는 노후한 콘크리트관 진단 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of inspecting the deteriorated state of an old reinforced concrete pipe embedded in a pipe without any external excavation, And to provide a method for diagnosing an aged concrete pipe which can establish an objective improvement plan by numerically grasping the degree of aging.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 콘크리트관 내부에서 측정 개소를 마킹하는 단계와, 레이저 거리계로 상기 콘크리크관의 내경을 측정하는 단계와, 초음파 탐상기를 통해 초음파 측정하는 단계와, 상기 초음파 측정을 통해 파형을 확인하고, 파형 데이터를 기록하고 비교 진단하는 단계를 포함하는 것이다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method of manufacturing a concrete pipe, comprising the steps of: marking a measurement point in a concrete pipe; measuring an inner diameter of the concrete pipe with a laser rangefinder; measuring ultrasonic waves through an ultrasonic flaw detector; Confirming the waveform through ultrasound measurement, recording the waveform data, and comparing and diagnosing the waveform.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 콘크리트관 내부에서 측정 개소를 마킹하는 단계 이후에, 상기 측정 부분을 클리닝 하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of marking the measurement point inside the concrete pipe may further include the step of cleaning the measurement part.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 레이저 거리계로 상기 콘크리크관의 내경을 측정하는 단계 이후에, 상기 측정 부분에 계면 접착성을 높이도록 커플링제(Coupling Agent)를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, after the step of measuring the inner diameter of the cone-crank tube with the laser rangefinder, the method may further include the step of applying a coupling agent to increase the interfacial adhesion to the measurement portion have.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 초음파 탐상기는, 진동자 지름이 40~80mm의 대구경이며, 초 광대역 2~750kHz의 초음파 탐촉자가 사용되는 것이다.According to the embodiment of the present invention, the ultrasonic flaw detector is a large-diameter ultrasonic probe having a diameter of 40 to 80 mm and an ultrasonic probe of 2 to 750 kHz.
본 발명에 의한 노후한 콘크리트관 진단 방법은, 비파괴 방법으로 부재두께, 균열 깊이 음속 값 등을 별도 외부 굴착없이 관 내부에서 노후 콘크리트관의 열화 정도를 진단 함으로써, 신속하고 정확하게 콘크리트관의 균열 여부 등을 진단할 수 있는 효과가 있다.The method of diagnosing an aged concrete pipe according to the present invention diagnoses the degree of deterioration of the old concrete pipe inside the pipe without external excavation of the member thickness and the sound velocity value of the crack depth by the non-destructive method, There is an effect that diagnosis can be performed.
또한, 콘크리트관을 진단함에 있어서, 별도 외부 굴착없이 관 내부에서 이루어질 수 있어 진단 시간이 단축되는 효과가 있다.Also, in diagnosing a concrete pipe, it can be done inside the pipe without any external excavation, thereby shortening the diagnosis time.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노후한 콘크리트관 진단 방법의 흐름도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 탐상기의 구성도이다.1 is a flowchart of a method of diagnosing an aged concrete pipe according to an embodiment of the present invention,
2 is a configuration diagram of an ultrasonic flaw detector according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
본 발명 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.Throughout the specification of the present invention, when a part is referred to as " including " an element, it is understood that it may include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
여기서 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노후한 콘크리트관 진단 방법의 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 탐상기의 구성도이다.Here, FIG. 1 is a flowchart of a method for diagnosing an aged concrete pipe according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of an ultrasonic flaw detector according to an embodiment of the present invention.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 노후한 콘크리트관 진단 방법은, 크게 콘크리트관 내부에서 측정 개소를 마킹하는 단계(S100)와, 레이저 거리계로 상기 콘크리크관의 내경을 측정하는 단계(S120)와, 초음파 탐상기를 통해 초음파 측정하는 단계(S140)와, 초음파 측정을 통해 파형을 확인하고, 파형 데이터를 기록하고 비교 진단하는 단계(S150)로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 1, the method for diagnosing an aged concrete pipe according to the present invention includes a step (S100) of marking a measurement point inside a concrete pipe, a step (S120) of measuring the inner diameter of the cone- A step S140 of measuring an ultrasonic wave through an ultrasonic flaw detector, a step of confirming a waveform through ultrasound measurement, and a step of recording and comparing the waveform data S150.
그리고 콘크리트관 내부에서 측정 개소를 마킹하는 단계(S100) 이후에, 측정 부분을 클리닝 하는 단계(S110)를 더 포함할 수 있고, 또 레이저 거리계로 상기 콘크리크관의 내경을 측정하는 단계(S120) 이후에, 측정 부분에 계면 접착성을 높이도록 커플링제(Coupling Agent)를 도포하는 단계(S130)를 더 포함할 수 있다.The method may further include a step S110 of cleaning the measurement part after marking the measurement point in the concrete pipe and measuring the inner diameter of the cone click pipe with the laser distance meter, Thereafter, it may further include a step (S130) of applying a coupling agent to increase the interfacial adhesion to the measurement part.
먼저, 본 발명의 진단 방법에 따르면, 비파괴 방법으로 부재두께, 균열 깊이 음속 값 등을 별도 외부 굴착없이 관 내부에서 노후 콘크리트관의 열화 정도를 진단할 수 있다.First, according to the diagnosis method of the present invention, it is possible to diagnose the degree of deterioration of the aged concrete pipe inside the pipe without external excavation by the non-destructive method, such as member thickness, crack depth, and the like.
노후 콘크리트관에서 열화 요인으로 화학적 침식과 물리적 침식이 있는데, 여기서 열화 진단은 주로 화학적 침식을 받은 열화 콘크리트관을 대상으로 할 수 있다.Deterioration factors in aged concrete pipe include chemical erosion and physical erosion, where deterioration diagnosis can be mainly targeted to deteriorated concrete pipes subjected to chemical erosion.
또한, 국내에 매설된 콘크리트관은, 크게 흄관이라고 불리는 원심력 철근 콘크리트관이 있으며, 이는 철제의 형틀 속에 원통형으로 조립된 철망을 넣고 회전시키면서 반죽한 콘크리트를 투입시키면서 원심력으로 인하여 고르게 다져 지면서 제작되는 것이 있고, 또, 롤을 이용하여 콘크리트 내면을 전압하여 높은 강도로 성형한 롤전압 철근 콘크리트관으로 나뉘어지고 있다.In addition, the concrete pipe embedded in the domestic is a centrifugal reinforced concrete pipe which is called Hume pipe, and it is manufactured by putting a wire mesh assembled into a cylindrical mold in an iron mold and rotating the kneaded concrete while being kneaded In addition, it is divided into a roll voltage reinforced concrete pipe which is formed by applying a high voltage to the inner surface of the concrete using a roll.
따라서 본 발명에서는 원심력 철근콘크트관과 롤전압 철근 콘크리트관에 모두 적용하여 진단이 가능할 수 있다.Therefore, the present invention can be applied to both the centrifugal reinforced concrete pipe and the roll-voltage reinforced concrete pipe.
콘크리트관 내부에서 측정 개소를 마킹하는 단계(S100)에서는, 결합이 의심되는 부분에 마카펜 등을 이용하여 마킹을 하게 되며, 측정 개소는 관을 따라 복수개가 마킹될 수 있다.In step S100 of marking a measurement point inside the concrete pipe, marking is made using a macapen or the like on the part where the connection is suspected, and a plurality of measurement points can be marked along the pipe.
그리고 콘크리트관 내부에서 측정 개소를 마킹하는 단계(S100) 이후에, 정확한 측정을 위하여 측정 부분을 클리닝 하는 단계(S110)가 더 포함될 수 있다.Then, after the step S100 of marking the measurement point inside the concrete pipe, a step S110 of cleaning the measurement part for accurate measurement may be further included.
레이저 거리계로 상기 콘크리크관의 내경을 측정하는 단계(S120)에서는, 레이저 거리계는 일반적으로 레이저 광선을 이용하여 두 점 사이의 거리를 정밀하게 측정하는 장치이며, 이 레이저 거리계를 통해 콘크리트관의 내경을 측정하는 이유로는, 성형 방법 즉, 원심력 철근콘크트관과 롤전압 철근 콘크리트관에 따라 측정 정확도가 다르기 때문에 콘크리트관의 내경을 측정하여 성형 방법을 파악한 후 진단이 이루어지게 된다. In step S120 of measuring the inner diameter of the cone-crank tube with the laser rangefinder, the laser rangefinder is generally a device for precisely measuring the distance between two points using a laser beam. Through this laser rangefinder, The measurement accuracy is different according to the forming method, that is, the centrifugal reinforcing concrete pipe and the roll voltage reinforced concrete pipe. Therefore, the internal diameter of the concrete pipe is measured and the molding method is determined and the diagnosis is made.
이에 따라 레이저 거리계를 통한 내경 측정에 의한 콘크리트관의 두께를 오차 없이 측정할 수 있다.Therefore, it is possible to measure the thickness of the concrete pipe by the inner diameter measurement through the laser rangefinder without error.
이어서 레이저 거리계로 콘크리크관의 내경을 측정하는 단계(S120) 이후에, 측정 부분에 계면 접착성을 높이도록 커플링제(Coupling Agent)를 도포하는 단계(S130)가 실시된다.Subsequently, a step S130 of applying a coupling agent to increase the interfacial adhesion to the measurement part is performed after the step S120 of measuring the inner diameter of the cone click tube with the laser distance meter.
커플링제는, 측정 부분에 사전에 표면 코팅하는 것으로서, 건식처리법과 습식처리법이 있을 수 있으며, 여기서는 바람직하게 습식처리법이 사용되고, 무기성분을 물 또는 유지용제에 분산시켜 슬러지화하여 교반하면서 0.5~1.0wt% 정도의 실란커플링제를 도포하게 된다.The coupling agent may be a dry treatment method or a wet treatment method, and wet treatment method is preferably used. In this case, the inorganic component is dispersed in water or a preservative to form a sludge, wt% of a silane coupling agent.
초음파 탐상기를 통해 초음파 측정하는 단계(S140)에서는, 바람직하게 초음파 탐상기로서 부재두께, 균열 깊이 음속값 등의 측정에서 일반적으로 이용되는 비파괴 장비로서, 진동자 지름이 40~80mm의 대구경이며, 초 광대역 2~750kHz의 초음파 탐촉자가 사용될 수 있다.In the step of measuring the ultrasonic waves through the ultrasonic flaw detector (S140), preferably, the ultrasonic flaw detector is a non-destructive device generally used for measuring the thickness of the member, the sound velocity of the crack depth, An ultrasonic probe of ~ 750 kHz may be used.
도 2에 도시된 것과 같이, 1개의 탐촉자에서 송수신이 가능한 진동자에 의한 반사법으로 이루어질 수 있다.As shown in Fig. 2, by a reflection method using a vibrator capable of transmitting and receiving in one transducer.
그리고 초음파 탐상기로 하여 콘크리트관 내부의 초음파 측정을 통해 파형을 확인하고, 파형 데이터를 기록하고 비교 진단하는 단계(S150)에서는, 초음파 시험을 행하여 콘크리트관 내에서 반사되는 전파를 측정하고, 이 전파의 공진 주파수 스펙트럼을 해석하고, 그 공진 주파수 스펙트럼의 파형을 확인하고, 이 데이터를 기록하여 비교 진단하는 것을 특징으로 하고 있다. In a step S150 of checking the waveform by ultrasonic measurement inside the concrete pipe using the ultrasonic flaw detector and recording the waveform data and performing the comparison diagnosis, the ultrasonic wave is measured to measure the radio wave reflected in the concrete pipe, The resonance frequency spectrum is analyzed, the waveform of the resonance frequency spectrum is confirmed, and this data is recorded for comparison diagnosis.
즉, 초음파의 최대 진폭치의 변화로부터 열화 정도를 판정하게 된다.That is, the degree of deterioration is determined from the change of the maximum amplitude value of the ultrasonic waves.
참고로, 아래의 <그림1>에서와 같이, 커버코트의 두께를 알아내기 위한 것으로, 커버코트의 전파 시간은 가장 우측에 위치하는 높이의 커다란 파의 직전의 파 중심까지의 시간을 읽어내어 파악하게 된다.For reference, as shown in <Figure 1> below, to find out the thickness of the cover coat, the time of propagation of the cover coat is read by reading the time to the wave center just before the large wave at the rightmost position .
<그림1><Figure 1>
여기서 초음파의 최대 진폭치란, 초음파의 파형 데이터에 있어서 절대치가 최대치가 되는 진폭을 최대 진폭치로 정의할 수 있다.Herein, the maximum amplitude value of the ultrasonic wave can be defined as the maximum amplitude value of the absolute value of the waveform data of the ultrasonic wave.
그리고 초음파에 의한 관의 두께 측정은 초음파가 전파해 온 전체 부재 두께(철근을 중심으로 내경측의 코어두께+철근을 감싸고 있는 커버코트두께를 말함.)가 요구되는 것으로서,The thickness measurement of the tube by the ultrasonic wave is required for the total thickness of the member propagated by the ultrasonic wave (the core thickness on the inner diameter side around the reinforcing bar + the thickness of the cover coat surrounding the reinforcing bar)
커버코트Cover coat 두께=전체 부재두께- Thickness = total member thickness - 코어두께의Core Thickness 설계 값 Design value
에 해당하며, 여러 측정 값 또는 95% 신뢰구간의 하한치가 10mm이하 일 경우 열화로 판단하게 되고, 여러 측정 값 또는 95% 신뢰구간의 하한치가 12mm이하 일 경우 요주의로 판단하며, 그 외에는 건전하다고 판단할 수 있다., And if the lower limit of 95% confidence interval is less than 10mm, it is judged as deterioration. If the lower limit of 95% confidence interval is less than 12mm, it is judged to be careful. can do.
따라서 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 비파괴 방법으로 부재두께, 균열 깊이 음속 값 등을 별도 외부 굴착없이 관 내부에서 노후 콘크리트관의 열화 정도를 진단 함으로써, 신속하고 정확하게 콘크리트관의 균열 여부 등을 진단할 수 있다.As described above, according to the present invention, the deterioration degree of the aged concrete pipe is diagnosed in the pipe without the external excavation by the non-destructive method and the member thickness, the sound velocity of the crack depth, can do.
또한, 콘크리트관을 진단함에 있어서, 별도 외부 굴착없이 관 내부에서 이루어질 수 있어 진단 시간이 단축될 수 있다.In addition, the diagnosis time can be shortened because it can be done inside the pipe without external excavation in diagnosing the concrete pipe.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
100 : 콘크리트관 200 : 초음파 탐상기100: Concrete pipe 200: Ultrasonic flaw detector
Claims (4)
상기 마킹된 측정 부분을 클리닝 하는 단계;
레이저 거리계로 상기 콘크리트관의 내경을 측정하는 단계;
상기 측정 부분에 계면 접착성을 높이도록 무기성분을 물 또는 유지용제에 분산시켜 슬러지화하여 교반하면서 0.5~1.0wt% 정도로 커플링제(Coupling Agent)를 도포하는 단계;
진동자 지름이 40~80mm의 대구경이며, 초 광대역 2~750kHz의 초음파 탐촉자가 사용되는 초음파 탐상기를 통해 초음파 측정하는 단계;
상기 초음파 측정을 통해 파형을 확인하고, 파형 데이터를 기록하고 비교 진단하되, 상기 초음파의 최대 진폭치의 변화로부터 열화 정도를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노후한 콘크리트관 진단 방법.
Marking a plurality of measurement points within a concrete pipe containing reinforcing bars;
Cleaning the marked measurement portion;
Measuring an inner diameter of the concrete pipe with a laser distance meter;
The inorganic component is dispersed in water or a preservative to make the interfacial adhesiveness of the measurement part higher, and sludge is dispersed in about 0.5 to 1.0 wt% Applying a coupling agent;
Measuring ultrasonic waves through an ultrasonic flaw detector using an ultrasonic probe having a diameter of 40 to 80 mm and an ultrasonic probe having an ultra-wideband of 2 to 750 kHz;
And determining the degree of deterioration from the change in the maximum amplitude value of the ultrasonic wave by comparing the waveform with the ultrasonic wave and recording and comparing the waveform data with the ultrasonic wave.
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| KR1020170178038A KR101920691B1 (en) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | Deteriorated concrete pipe diagnosis method |
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