KR101928332B1 - 가설구조물 붕괴감지 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

가설구조물 붕괴감지 모니터링장치를 제공한다.
본 발명은, 상부슬래브 가설물과 바닥면에 하부단이 접하여 상기 상부슬래브 가설물을 지지하는 하부지지 가설물로 이루어지는 가설구조물에서 상기 상부슬래브 가설물과 하부지지 가설물사이에 개재되어 상기 가설구조물의 붕괴를 감지하고 모니터링하는 장치에 있어서, 상기 상부슬래브 가설물과 상부면이 면접하는 접촉판 ; 상기 접촉판의 하부면과 검지단이 접하여 상기 상부슬래브 가설물을 통하여 전달되는 하중을 감지하는 적어도 하나의 압력센서 ; 상기 압력센서가 삽입배치되는 배치공을 관통형성하고, 상기 접촉판에 구비되는 복수개의 안내바가 대응삽입되어 안내되는 복수개의 안내공을 관통형성하며, 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 사전에 입력된 설정값과 비교연산하는 중앙처리부를 탑재하는 모듈기판 ; 상기 배치공을 통하여 삽입되는 압력센서의 하부단이 고정설치되고, 상기 모듈기판이 내부배치되는 수용박스를 갖추어 상기 하부지지 가설물의 상부단에 배치되는 모듈박스체 ; 및 상기 모듈박스체를 상기 하부지지 가설물의 상부단 평면에 정위치되도록 고정하는 고정부를 포함한다.

Description

가설구조물 붕괴감지 모니터링 장치{Temporary Structure Failure Detection Monitoring Device}

본 발명은 가설구조물에서 발생하는 붕괴징후를 감지하면서 모니터링하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 건설현장에서 테블렛 PC 등과 같은 모바일 디스플레이 장치를 통하여 실시간으로 콘크리트 현장타설 작업중에 상부 슬래브 가설구조물을 지지하는 동바리와 같은 하부측 지지구조물의 붕괴 위험도를 실시간으로 모니터링하여 안전사고를 사전에 예측함과 동시에 통제할 수 있는 가설구조물 붕괴감지 모니터링장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설공사 현장에는 본 구조물이 단독으로 지탱할 능력을 가질 때까지 혹은 시공기간 동안 이를 지지하기 위하여 동바리, 비계, 토류벽, 지보공 등과 같은 가설구조물을 설치하게 된다.

이러한 가설구조물은 거푸집이나 작업용 발판 또는 절토면 등을 지지하기 위해 최대한 안정적으로 설치되고 있지만, 콘크리트의 하중이나 집중호우로 인한 지반 침하 또는 약화로 인해 붕괴 위험이 상존하고 있는 실정이며, 최근에도 교량 콘크리트 타설 중 거푸집 동바리 붕괴, 외부마감 작업 중 비계의 도괴, 굴착작업 중 토사붕괴,터널작업 중 터널 굴진면의 붕괴, 지하철 공사 현장의 붕괴 등으로 인해 많은 인명피해가 발생한 사례가 있었다.

이러한 가설구조물 중 동바리(support)는 건설공사나 토목공사 등에서 형틀인 거푸집을 지지하는 가설재를 의미하며, 그 용도에 따라 거푸집 동바리와 슬래브 동바리, 비계 동바리 및 교량 동바리 등으로 구분되고 있다.

한편, 건설현장에서 동바리가 붕괴되는 사고는 그 발생빈도가 비교적 낮은 편이나 사고발생시 다수의 인명피해와 경제적 손실은 물론 사회문제를 야기시킬 수 있다.

동바리 붕괴사고를 유발하는 주요 요인은 설계 시의 문제점 및 시공 시의 문제점으로 대별되는데, 설계시 주요 붕괴 유발요인은 동바리 구조검토시 하중과 좌굴과 관련되어 있으며, 시공시 주요 붕괴 유발요인은 조립도 이행 미준수, 콘크리트 타설작업 안전수칙 미준수, 수직재 연결철물 미설치, 수평연결재 설치기준 미 준수 등으로 알려져 있다.

이와 같은 동바리 붕괴 유발요인을 고려하여 동바리를 설치하더라도 그 시공에 대한 안전성을 정확하게 확인하기 어렵고, 특히 건물의 천정면인 슬래브를 형성하기 위한 상부 콘크리트 타설 중 발생하는 유동적인 하중 등으로 인한 동바리의 붕괴 위험은 상존하고 있다.

여기서, 건축,토목 작업현장에서 상부 구조물을 지지하는 수직재인 동바리가 붕괴되는 위험이 가장 우려되는 작업시점은 현장 작업자 하중, 콘크리트 자중, 다짐장비 등을 포함하는 전체하중이 재하되는 시기인 콘크리트 현장타설 작업중 그리고 현장타설 직후이며, 이 시기에 맞추어 동바리의 붕괴를 사전에 감지할 수 있는 신속, 정확하고 실용적인 장치가 현재는 없는 실정이다.

(특허문헌 1) KR10-1358056 B1

(특허문헌 2) KR20-0480367 Y1

특허문헌 1에는 경사센서를 수직재인 동바리에 설치함으로써 수직하중에 의해서 변형되는 동바리의 기울어짐을 감지한 다음 이를 근거로 하여 제어장치가 경보음을 발생하고 작업자가 대피하는 기술이 게시되어 있다.

특허문헌 2에는 가설구조물인 동바리의 기울기를 감지하여 그 기울기에 대응하는 신호값을 출력하는 3축 가속도 센서를 갖추어 3축 가속도 센서의 출력값을 설정치와 비교하고, 측정된 출력값이 설정치 이상일 경우 경보신호값을 출력함으로써 경보신호값을 음성신호로 출력하여 경보하는 기술이 게시되어 있다.

그러나 특허문헌 1과 특허문헌 2는 현장 설계조건에 따라 천정 슬래브를 성형하는 상부 구조물을 지지하기 위해서 설치되는 수십 혹은 수백개의 동바리 서포터 중 일부 개소만 제한적으로 설치한 상태에서 수직하중에 의해서 변형되거나 기울어지는 동바리의 경사도를 측정함으로써 가설구조물인 동바리의 붕괴를 사전에 감지하는 것으로 수직재인 동바리가 기울어져 붕괴가 시작된 이후에 감지하는 것이기 때문에 현실성이 매우 현저히 저하되고, 근본적으로 동바리 붕괴를 예측하고 붕괴사고를 예방하는 것이 곤란하였다.

즉, 수직재인 동바리 붕괴위험은 동바리를 설치하는 작업중에는 크게 문제되지 않지만 천장 슬래브 구조물을 성형하기 위한 상부 콘크리트 현장 타설중에 가장 높은 빈도로 발생함에 따라 전체적인 공사기간 중 가장 위험한 시기이다.

동바리를 형성하는 수직재인 지주는 가늘고 긴부재로 허용좌굴하중이 주요 검토대상인 구조물이며 미소 변위 부재이다. 이러한 장비가 큰 부재의 경우 허용좌굴하중을 초과해야만 기울기 센서에 의해서 감지 가능한 변위가 나타날 수 있기 때문에 특허문헌 1과 특허문헌 2에서 경사센서와 기울기센서를 이용하여 동바리의 붕괴 징후를 실시간으로 감지하여 붕괴이전에 예측해야만 하는 관점에서는 늦은 반응이라 할 수 있어 현장적용시 동바리 붕괴를 완벽하게 모니터링하여 예방하는 것이 불가능하였다.

또한, 상부슬래브 콘크리트 현장타설작업은 다짐공정시 발생하는 진동 및 타설 진동으로 인하여 기울기센서 또는 가속도센서가 오작동될 수 있고, 측정값에 오류가 발생하여 신뢰도를 저하시키는 치명적인 문제점을 갖는 것이다.

그리고 건설현장에서 수십 또는 수백개가 설치되는 동바리 지주에서는 상부 슬래브 콘크리트 현장 타설중 불특정 동바리 지주의 부재간 결속부족, 동바리 지주의 하단부 침하, 동바리 지주의 허용좌굴하중 초과 등의 요인으로 변위가 발생할 t수 있으며, 이로 인하여 인접하는 다른 동바리 지주에서 하중이 집중되어 좌굴하중을 초과하면서 변위가 생기는 연쇄적인 반응으로 인하여 붕괴로 이어질 수 있다.

이에 따라, 기울기 센서는 동바리 지주의 대변위가 발생한 이후 측정될 수 있고, 다수의 동바리 지주 중 무작위 일부 개소에 센서를 설치하여 붕괴를 사전에 예측 또는 감지한다는 것은 현실적으로 정상작동을 기대하기 어려운 문제점이 있고, 건설현장에 적용하기 곤란하였다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 상부 슬래브 콘크리트 현장타설 중 상부구조물을 지지하는 복수개의 동바리 지주마다 개별적으로 전달되는 수직하중을 실시간으로 측정하여 작업구간내 동바리 지주의 안전상태를 실시간 및 직관적으로 모니터링할 수 있으며, 동바리 지주의 붕괴이전에 붕괴징후를 미리 예측하여 현장 작업자에게 경보할 수 있는 가설구조물 붕괴감지 모니터링장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 바람직한 실시예는, 상부슬래브 가설물과 바닥면에 하부단이 접하여 상기 상부슬래브 가설물을 지지하는 하부지지 가설물로 이루어지는 가설구조물에서 상기 상부슬래브 가설물과 하부지지 가설물사이에 개재되어 상기 가설구조물의 붕괴를 감지하고 모니터링하는 장치에 있어서, 상기 상부슬래브 가설물과 상부면이 면접하는 접촉판 ; 상기 접촉판의 하부면과 검지단이 접하여 상기 상부슬래브 가설물을 통하여 전달되는 하중을 감지하는 적어도 하나의 압력센서 ; 상기 압력센서가 삽입배치되는 배치공을 관통형성하고, 상기 접촉판에 구비되는 복수개의 안내바가 대응삽입되어 안내되는 복수개의 안내공을 관통형성하며, 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 사전에 입력된 설정값과 비교연산하는 중앙처리부를 탑재하는 모듈기판 ; 상기 배치공을 통하여 삽입되는 압력센서의 하부단이 고정설치되고, 상기 모듈기판이 내부배치되는 수용박스를 갖추어 상기 하부지지 가설물의 상부단에 배치되는 모듈박스체 ; 및 상기 모듈박스체를 상기 하부지지 가설물의 상부단 평면에 정위치되도록 고정하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설구조물 붕괴감지 모니터링장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 모듈박스체는 상기 수용박스의 내부공간에서 상기 모듈기판을 배치하는 제1공간과, 상기 고정부를 배치하는 제2공간을 서로 분할할 수 있도록 수직격벽을 포함하고, 상기 수직격벽은 상기 수용박스의 형성높이보다 상대적으로 낮은 높이로 구비될 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 접촉판은 상기 모듈기판을 수용하는 제1공간을 덮으면서 압력센서의 검지단과 접하는 중앙접촉판과, 상기 고정부를 덮도록 상기 제2공간에 배치되는 덮개판을 포함하고, 상기 덮개판에는 하부단이 수용박스의 바닥면에 접하는 복수개의 지지다리를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 고정부는 상기 수용박스의 양측면에 개구형성된 관통공을 통하여 외부노출되는 일단이 절곡되고, 상기 하부지지 가설물의 받침판 양측테두리에 걸리어 걸림력을 발생시키는 한쌍의 걸림고리와, 상기 관통공을 통하여 수용박스의 내부로 진입된 한쌍의 걸림고리의 각 타단과 양단이 연결되어 탄성복원력을 발생시키는 탄성체를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 고정부는 상기 수용박스의 일측면에 개구형성된 관통공을 통하여 외부노출되는 일단이 절곡되어 상기 하부지지 가설물의 받침판 테두리에 걸리어 걸림력을 발생시키는 걸림고리와, 상기 수용박스의 타측면에 단부가 일체로 고정된 다른 걸림고리 및 상기 관통공을 통하여 수용박스의 내부로 진입된 걸림고리의 일단과 상기 수용박스의 타측면에 타단이 연결되어 탄성복원력을 발생시키는 탄성체를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 고정부는 상기 수용박스의 양측면에 절개형성된 슬릿을 통하여 외부노출되는 일단이 절곡되어 상기 하부지지 가설물의 받침판 양측테두리에 걸리어 걸림력을 발생시키는 한쌍의 걸림고리와, 상기 한쌍의 걸림고리의 각 타단이 삽입되는 관통공을 양측면에 각각 관통형성하여 상기 수용박스와 수직격벽사이에 형성된 공간으로 삽입배치되는 내부박스 및 상기 관통공을 통하여 내부박스의 내부로 진입된 한쌍의 걸림고리의 각 타단과 양단이 연결되어 탄성복원력을 발생시키는 탄성체를 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 걸림고리와 탄성체는 상기 관통공으로 진입된 걸림고리의 타단과 결합되는 결합공을 갖는 연결체와, 상기 연결체로부터 연장되어 상기 탄성체와 연결되는 연장단을 갖는 연결부를 매개로 하여 서로 결합될 수 있다.

바람직하게, 상기 모듈박스체는 상기 압력센서의 하부단이 대응삽입되어 결합되는 조립체를 바닥면에 고정설치하고, 상기 조립체는 상기 압력센서의 하부단 외주면에 형성된 수나사부와 나사결합되는 암나사부를 내주면에 형성한 중공원통체일 수 있다.

바람직하게, 상기 접촉판은 상기 압력센서의 검지단이 접해지는 배치홈을 함몰형성할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

하부지지 가설물인 동바리 지주 상단인 받침판에 접촉판, 압력센서, 모듈기판을 갖는 모듈박스체를 걸림고리에 의해서 착탈가능하게 고정설치함으로써 지상작업자가 붕괴감지 모니터링장치를 설치하는 작업을 간편하고 신속하게 수행하여 작업생산성을 향상시킬 수 있다.

슬래브 콘크리트 현장타설 중에는 상부슬래브 가설물을 수직하게 지지하는 복수개의 동바리 지주마다 개별적으로 전달되는 수직하중을 실시간으로 측정함으로써 작업구간내에서 수직재인 동바리 지주의 안전상태를 실시간 및 직관적으로 모니터링할 수 있기 때문에 하부지지 가설물인 동바리 지주와 더불어 콘크리트가 현장타설된 상부슬래브 가설물을 포함하는 가설구조물 전체가 붕괴되는 징후를 미리 예측하여 후속조치를 수행할 수 있기 때문에 재산 및 인명피해를 방지할 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1a 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가설구조물 붕괴감지 모니터링 장치가 적용되는 상부슬래브 가설물과 하부지지 가설물의 설치 상태도이다.
도 1b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가설구조물 붕괴감지 모니터링 장치를 하부지지 가설물에 설치한 상태도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가설구조물 붕괴감지 모니터링 장치의 전체 외관도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가설구조물 붕괴감지 모니터링 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가설구조물 붕괴감지 모니터링 장치에 적용되는 접촉판의 다른 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 5a 와 도 5b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가설구조물 붕괴감지 모니터링 장치에 적용되는 고정부의 다른 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 6a 와 도 6b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가설구조물 붕괴감지 모니터링 장치을 하부지지 가설물에 설치하는 상태도이다.
도 7a 내지 도 7c 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가설구조물 붕괴감지 모니터링 장치의 하부지지 가설물을 도시한 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가설구조물 붕괴감지 모니터링장치(100)는 도 1a 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상부슬래브 가설물(10)과 바닥면에 하부단이 접하여 상기 슬래브 가설물(10)과 더불어 콘크리트 현장타설시 발생하는 모든 하중을 지지하는 하부지지 가설물(20)로 이루어지는 가설구조물을 이용항 건축물의 천장슬래브를 성형하는 공정 중 상기 상부슬래브 가설물(10)과 하부지지 가설물(20)사이에 개재되어 상기 가설구조물의 붕괴를 감지하면서 모니터링할 수 있도록 접촉판(110), 압력센서(120), 모듈기판(130), 모듈박스체(140) 및 고정부(150)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 상부슬래브 가설물(10)은 도 1a에 도시한 바와 같이, 천정슬래브를 성형하기 위해서 현장타설되는 콘크리트와 접하여 받치는 거푸집판넬(11)과, 이를 지지하는 빔(BEAM)인 복수개의 장선(12) 및 이와 교차하도록 배치되는 거더(GIDER)인 멍에(13)를 포함할 수 있다.

상기 장선(12)은 합판형태의 거푸집판넬을 지탱하는 작은 가로보이며, 상기 멍에는 장선을 지지하도록 교차배치되는 세로보이다.

그리고 상기 하부지지 가설물(20)은 도 1a 와 도 1b 에 도시한 바와 같이, 세로보인 멍에(13)를 통하여 천정 슬래브를 구축하기 위해서 현장타설되는 상부슬래브 가설물 전체를 지지하도록 바닥면에 하부단이 접하여 지지되는 강관지주(Pipe Support)형태를 갖는 복수개의 동바리 지주(20a)를 포함할 수 있다.

이러한 동바리 지주(20a)는 상부단에 판상의 받침판(25)을 갖는 상부지주관(23)과, 바닥면에 하부단이 접하는 하부지주관(21) 및 이들사이를 연결하면서 전체길이를 조절하는 연결부재(22)를 포함할 수 있다.

상기 접촉판(110)은 상기 상부슬래브 가설물을 구성하는 거더형태의 멍에(13)와 상부면이 직접적으로 접하여 면접하는 대략 사각판상의 판체로 이루어질 수 있다.

이러한 접촉판(110)의 각 모서리측 하부면에는 직하부로 일정길이 연장되어 후술하는 모듈기판의 안내공으로 진입되어 삽입배치되는 안내바(114)를 포함하고, 상기 접촉판의 대량 정중앙 하부면에는 상기 압력센서의 상부단인 검지단(122)과 일대일로 마주하여 접해지는 배치홈(112)을 함몰형성할 수 있다.

여기서, 상기 접촉판(110)은 도 1a 와 도 1b 에 도시한 바와 같이 상부슬래브 가설물(10)의 최하부측 멍에와 접해지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 천정슬래브 현장타설시 변동하는 상부슬래브 가설물 전체의 하중 변화를 감지할 수 있도록 동바리 지주의 설치위치에 따라 장선(12) 또는 거푸집판넬(11)에 각각 면접하여 배치될 수 있다.

상기 압력센서(120)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 상부슬래브 가설물(10)과 상부면이 면접하는 접촉판(110)의 하부면과 최상부단인 검지단(122)이 접해짐으로써 천정슬래브를 성형하기 위한 콘크리트현장 타설시 상기 상부슬래브 가설물을 통하여 전달되는 전체 하중을 실시간으로 감지하는 적어도 하나의 센서부재로 이루어질 수 있다.

이러한 압력센서(120)는 상기 하부지지 가설물의 최상단인 받침판(25)에 올려진 모듈박스체(140)의 바닥면과 하부단이 접하여 대략 수직하게 타부재와의 간섭없이 독립적으로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 모듈기판(130)은 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 접촉판(110)과 상부단인 검지단이 접해지는 압력센서(120)를 간섭없이 삽입배치할 수 있도록 일정크기의 배치공(132)을 관통형성하며, 상기 접촉판(110)에 구비되는 복수개의 안내바(114)의 각 하부단이 일대일로 대응삽입되어 안내되는 복수개의 안내공(135)을 관통형성한다.

그리고, 상기 모듈기판(130)에는 상기 압력센서(120)의 출력단과 케이블을 매개로 하여 전기적으로 연결됨으로써 상기 상부슬래브 가설물을 통하여 전달되는 압력을 측정한 압력값을 수신하고, 수신된 압력값을 사전에 입력된 설정값과 서로 비교연산하는 중앙처리부(136)를 포함할 수 있다.

이러한 모듈기판(130)에는 구동IC 와 같은 능동소자 그리고 저항, 콘덴서와 같은 수동소자를 포함할 수 있으며, 상기 중앙처리부에서 비교연산된 결과값을 외부로 무선으로 송신하고, 상기 중앙처리부에 입력되는 설정값을 무선으로 수신할 수 있도록 적외선 송수신장치, 블루투스 송수신장치와 같은 무선송신부(137)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 모듈기판(130)에 탑재된 구성부품과 상기 압력센서(120)에 외부전원을 공급할 수 있도록 적어도 하나의 배터리(131)를 포함하고, 상기 배터리는 상기 모듈박스체의 일측에 배치될 수 있다.

여기서, 상기 모듈기판(130)은 상기 모듈박스체의 바닥면에 올려지는 지지체(134)의 상부면과 접하여 상기 지지체(134)에 의해서 상기 모듈박스체의 바닥면과 일정간격을 두고 이격되어 수평하게 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 모듈기판의 하부면으로부터 일정길이 연장되어 모듈박스체의 바닥면에 하부단이 접하는 다른 지지체에 의해서 상기 모듈박스체의 바닥면과 일정간격을 두고 이격되어 수평하게 배치될 수 있다.

상기 모듈박스체(140)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 접촉판, 압력센서 및 모듈기판을 내부수용하여 수직한 지지구조물인 상기 하부지지 가설물의 상부단에 배치되고, 바닥면이 밀폐되고 상부가 개방된 대략 육면체상의 수용박스(141)를 포함할 수 있다.

이러한 수용박스(141)는 상기 모듈기판(130)에 관통형성된 배치공(132)을 통하여 삽입되는 압력센서(120)의 하부단이 바닥면에 직접적으로 접하여 고정설치될 수 있으며, 상기 압력센서(120)가 수직하게 설치되는 바닥면과 일정간격을 두고 이격된 모듈기판(130)이 내부배치되는 것이다.

상기 모듈박스체(140)는 상기 압력센서(120)의 하부단이 대응삽입되어 결합되는 조립체(126)를 수용박스의 바닥면에 고정설치하고, 상기 조립체(126)는 상기 압력센서(120)의 하부단 외주면에 형성된 수나사부(125)와 나사결합되는 암나사부를 내주면에 형성한 중공원통체로 이루어짐으로써 상기 조립체에 대하여 압력센서를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 상하이동시킬 수 있기 때문에 상기 접촉판(110)과 접해지는 검지단의 설정높이를 수용박스의 바닥면으로부터 가변시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 접촉판(110)과 검지단(122)이 접해진 상태에서 측정되는 측정값을 초기설정값과 비교하고, 이를 근거로 하여 압력센서(120)를 상하부 이동시키면서 초기 설정값을 보정하거나 조절할 수 있는 것이다.

상기 압력센서(120)는 상부단인 검지단(122)이 접촉판(110)과 접하도록 하부지지 가설물(20)의 최상부단 받침판(25)에 올려진 모듈박스체의 바닥면에 독립적으로 설치됨으로써, 상기 상부슬래브 가설물(10)을 통하여 전달되는 하중변화를 압력센서에서 정확하게 측정할 수 있는 것이다.

상기 압력센서(120)에서 측정된 압력값은 상기 모듈박스체의 수용박스 바닥면에 일정간격을 두고 이격배치된 모듈기판(130)의 중앙처리부에 전송하고 전송되는 압력값과 입력된 설정값을 비교판단하여 가설구조물의 붕괴징후를 예측할 수 있는것이다.

또한, 측정된 압력값은 무선송신부(137)를 통하여 모바일단말기(200)로 송신됨으로써 현장작업자는 전송되어 디스플레이되는 압력값을 근거로 하여 콘크리트 현장타설시 발생하는 가설구조물에서의 압력변화를 육안으로 확인하면서 모니터링 할 수 있는 것이다.

한편, 상기 모듈박스체(140)는 상기 수용박스(141)의 내부공간에 핵심적인 정밀부품이 탑재되는 모듈기판(130)을 배치하는 제1공간과 상기 수용박스를 하부지지 가설물의 상단에 위치고정하는 고정부(150)를 배치하는 제2공간을 서로 분할할 수 있도록 수직격벽(142)을 포함할 수 있다.

상기 수직격벽(142)의 양단은 수용박스의 양측내면에 각각 접하여 고정되고, 압력센서(120)의 검지단(122)에 올려져 수용박스의 직상부에 배치되는 접촉판(110)의 하부면과의 접촉을 방지할 수 있도록 상기 수용박스의 형성높이보다 상대적으로 낮은 높이로 구비되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 접촉판(110)은 상기 모듈박스체의 중앙에 배치되는 모듈기판을 수용하는 제1공간과 더불어 그 양측에 배치되는 고정부(150)를 덮는 크기를 갖는 사각판체로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 모듈기판(130)을 수용하는 제1공간을 덮으면서 압력센서의 검지단과 접하는 중앙접촉판(110a)과, 상기 고정부를 덮도록 상기 제2공간에 배치되는 덮개판(115)을 포함하고,상기 덮개판(115)에는 하부단이 모듈박스체의 바닥면에 접하는 복수개의 지지다리(116)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 압력센서의 상부단인 검지단과 접해지는 중앙접촉판(110a)은 상기 제1공간과 제2공간을 분할하는 수직격벽(142)과 상기 수용박스의 상단테두리와의 간섭이 없도록 배치되어 상기 압력센서에서의 압력측정작업을 오류없이 수행할 수 있다.

그리고 상기 중앙접촉판(110a)과 덮개판(115)을 서로 분리하여 상기 모듈박스체의 개방된 상부를 덮음으로써 상기 고정부를 교체하여 보수유지하고 상기 모듈기판 및 압력센서를 교체하거나 보수유지하는 작업을 각각 별도로 수행할 수 있는 것이다.

상기 고정부(150)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 모듈박스체(140)를 상기 하부지지 가설물(20)의 상부단인 받침판(25)에 정위치시키면서 상부슬래브 가설물과의 면접이 이루어지기 까지 안정적으로 고정하는 것이다.

이러한 고정부(150)는 상기 수용박스(141)의 양측면에 개구형성된 관통공(145)을 통하여 외부노출되는 일단이 대략 ㄷ 자형으로 절곡되어 상기 하부지지 가설물(20)의 받침판(25) 양측테두리에 걸리어 걸림력을 발생시키는 한쌍의 걸림고리(151)를 갖추고, 상기 관통공(145)을 통하여 수용박스(141)의 내부로 진입된 한쌍의 걸림고리(151)의 각 타단과 양단이 각각 연결되어 탄성복원력을 발생시키는 탄성체(153)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 탄성체(153)는 코일스프링으로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 한쌍의 걸림고리가 외측으로 외력에 의해서 당기어질 때 탄성복원력을 발생시키는 고무와 같은 탄성소재로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 한쌍의 걸림고리(151)는 상기 수용박스(141)의 양측면에 관통형성된 관통공(145)을 통하여 외부로 노출되어 외측으로 당기어진 다음 받침판(25)의 양측테두리에 걸리는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 5a 에 도시한 바와 같이, 상기 한쌍의 걸림고리 중 어느 하나의 걸림고리(151)는 상기 수용박스의 양측면 중 어느 일측면에 관통형성된 관통공을 통하여 외부로 노출되어 상기 받침판의 일측테두리에 걸림연결되도록 단부가 절곡되고, 반대편 걸림고리는 받침판의 타측테두리에 걸림연결되도록 단부가 절곡되어 수용박스의 타측 외부면에 일체로 고정설치되어 구비될 수 있다.

또한, 상기 고정부(150)는 도 5b 에 도시한 바와 같이, 상기 수용박스의 양측면에 상측으로 향하여 절개형성된 슬릿(149a)을 통하여 외부노출되는 일단이 절곡되어 상기 하부지지 가설물(20a)의 받침판(25) 양측테두리에 걸리어 걸림력을 발생시키는 한쌍의 걸림고리(151)를 갖추고, 상기 한쌍의 걸림고리의 각 타단이 삽입되는 관통공을 양측면에 각각 관통형성하여 상기 수용박스(141)와 수직격벽(142)사이에 형성된 제2공간(149)으로 삽입배치되는 내부박스(159)를 갖추며, 상기 관통공을 통하여 내부박스의 내부로 진입된 한쌍의 걸림고리의 각 타단과 양단이 연결되어 탄성복원력을 발생시키는 탄성체(153)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 모듈박스체(140)는 상기 수용박스(141)의 양측면으로 외부노출되는 한쌍의 걸림고리중 중 어느 하나의 걸림고리(151)를 상기 하부지지 가설물의 받침판(25) 일측 테두리에 1차로 걸림연결한 상태에서 반대편 다른 걸림고리를 외측으로 당긴 후 외력을 해제하여 상기 받침판의 타측 테두리에 걸림연결함으로써 상기 탄성체의 탄성복원력에 의해서 내측으로 복원되려고 하는 걸림고리의 걸림력에 의해서 모듈박스체가 받침판으로부터 분리이탈되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이러한 상태에서 상기 모듈박스체(140)에 고정설치된 압력센서와 접하는 접촉판(110)이나 중앙접촉판(110a)을 상부슬래브 가설물인 멍에의 하부면에 면접촉시킬 수 있는 것이다.

여기서, 상기 걸림고리(151)와 탄성체(153)는 상기 관통공으로 진입된 걸림고리의 타단과 결합되는 결합공을 갖는 연결체(152a)와, 상기 연결체로부터 연장되어 상기 탄성체의 양단과 연결되는 연장단(152b)을 갖는 연결부(152)를 매개로 하여 서로 결합될 수 있다.

이때, 상기 연결체(152a)는 상기 관통공(145)의 내경보다 상대적으로 큰 외경을 갖추어 외력에 의한 걸림고리의 당김시 수용박스의 내부공간으로부터 인출되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

그리고, 상기 모듈박스체(140)가 올려지는 받침판(25)은 도 6a 에 도시한 바와 같이, 동바리 지주(20a)의 상부지주관(23) 상단에 구비되고, 상기 고정부의 걸림고리가 걸림연결되는 수평한 사각판상을 이루어지거나 도 6b 에 도시한 바와 같이, 양측단으로부터 대략 수직하게 연장되어 상기 모듈박스체의 측면과 접하면서 상기 멍에와 접해지는 수직판(25a)을 포함할 수 있다.

상기 수직판(25a)에 의해서 동바리 지주의 상단에 구비되는 받침판이 모듈박스체 및 상부슬래브 가설물의 멍에와 접해짐으로써 복수개의 동바리지주로 이루어지는 하부지지 가설물을 바닥면과 상부슬래브 가설물사이에서 안정적으로 수직하게 지지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 하부지지 가설물(20)을 형성하는 복수개의 동바리 지주(20a)는 도 7a 에 도시한 바와 같이, 바닥면에 하부단이 접하는 하부지주관(21)과 상기 받침판(25)을 상부단에 구비하는 상부지주관(23) 및 내부관인 상부지주관에 대하여 외부관인 하부지주관사이를 나사결합방식으로 연결하는 연결부재(22)를 포함하거나 도 7b 에 도시한 바와 같이, 수직판(25a)을 갖는 받침판을 상부지주관의 상단에 상하높이 조절이 가능하도록 구비하거나 도 7c 에 도시한 바와 같이 상기 하부지주관의 하부단과 나사결합되어 높이조절이 가능한 하부연결관(21a)을 포함할 수 있다.

상기한 구성을 갖는 붕괴감지 모니터링장치(100)는 상기 동바리 지주(20a)의 각 상부단에 구비된 받침판(25)에 고정부(150)의 걸림고리에 의해서 임시적으로 고정설치된다.

그리고, 건물의 천정슬래브를 형성하기 위한 콘크리트 현장타설작업을 위해해서, 거푸집판넬, 장성 및 멍에로 이루어진 상부슬래브 가설물을 설치하고, 철근배근 등과 같은 후속 작업이 완료된다.

연속하여, 상기 하부지지 가설물을 구성하는 복수개의 동바리 지주(20a)의 각 상부단인 받침판(25)은 이에 고정설치된 붕괴감지 모니터링장치(100)를 매개로 하여 상부슬래브 가설물의 멍에 또는 장선과 접해지면서 상부슬래브 가설물(10)을 지지하는 것이다.

이때, 상기 압력센서의 검지단과 접하는 접촉판은 상기 상부슬래브 가설물의 멍에 또는 장선과 접해짐으로써, 콘크리트 현장타설시 발생하는 하중변화는 압력센서를 통하여 실시간으로 측정할 수 있는 것이다.

그리고, 현장 작업자는 콘크리트 현장타설 시점에 사전작업으로서 모바일 단말기(200)를 이용하여 저전력 양방향 지그비방법 무선통신에 의해 각 센서노드인 모듈기판에 전원을 공급하고, 센싱상태를 점검하고, 위치 등과 같은 초기세팅작업을 수행하고, 현장타설되는 슬래브 두께, 작업하중, 동바리 지주 규격 등의 안전도 계산을 위한 설정 데이터를 입력하는 작업을 수행한다.

이어서, 상기 상부슬래브 가설물에 콘크리트를 타설하여 작업하는 동안 실시간으로 압력센서에 의해서 변화되는 압력값의 변화추이를 측정하고, 측정된 압력값과 설정값을 비교하여 안전도를 직관적인 콘타형태 및 수치로 확인할 수 있는 것이다.

즉, 상부슬래브 가설물을 지지하는 수직재인 동바리 지주가 하중에 의해서 붕괴되는 위험이 가장 우려되는 작업시점은 현장 작업자 하중, 콘크리트 자중, 다짐장비 등을 포함하는 전체하중이 재하되는 시기인 콘크리트 현장타설 작업중 그리고 현장타설 직후이며, 이러한 위험시기에 맞추어 동바리 지주의 붕괴를 실시간으로 감지하고, 가설구조물의 붕괴징후를 감지 및 예측할 수 있는 것이다.

그리고, 가설구조물의 붕괴징후가 위험단계로 판단디면, 별도의 경고음이나 경고광을 발생시키는 경고장치 또는 확성기로서 작업을 중단시키고, 안전한 장소로 작업자를 대피하는 후속조치를 취함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

110 : 접촉판
120 : 압력센서
122 : 검지단
130 : 모듈기판
131 : 배터리
132 : 배치공
140 : 모듈박스체
141 : 수용박스
142 : 수직격벽
150 : 고정부
151 : 고정부
152 : 연결부
153 : 탄성체

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 상부슬래브 가설물과 바닥면에 하부단이 접하여 상기 상부슬래브 가설물을 지지하는 하부지지 가설물로 이루어지는 가설구조물에서 상기 상부슬래브 가설물과 하부지지 가설물사이에 개재되어 상기 가설구조물의 붕괴를 감지하고 모니터링하는 장치에 있어서,
   상기 상부슬래브 가설물과 상부면이 면접하는 접촉판 ;
   상기 접촉판의 하부면과 검지단이 접하여 상기 상부슬래브 가설물을 통하여 전달되는 하중을 감지하는 적어도 하나의 압력센서 ;
   상기 압력센서가 간섭없이 삽입배치되는 배치공을 관통형성하고, 상기 접촉판의 하부면에 구비되는 복수개의 안내바가 대응삽입되어 안내되는 복수개의 안내공을 관통형성하며, 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 사전에 입력된 설정값과 비교연산하는 중앙처리부를 탑재하는 모듈기판 ;
   상기 배치공을 통하여 삽입되는 압력센서의 하부단이 고정설치되고, 상기 모듈기판이 내부배치되는 수용박스를 갖추어 상기 하부지지 가설물의 상부단에 구비되는 받침판에 배치되는 모듈박스체 ; 및
   상기 모듈박스체를 상기 하부지지 가설물의 상부단에 구비되는 받침판에 정위치시키면서 착탁가능하도록 위치고정하는 고정부를 포함하고,
   상기 모듈박스체는 상기 수용박스의 내부공간에서 상기 모듈기판을 배치하는 제1공간과, 상기 고정부를 배치하는 제2공간을 서로 분할할 수 있도록 수직격벽을 포함하고, 상기 수직격벽은 상기 수용박스의 형성높이보다 상대적으로 낮은 높이로 구비되며,
   상기 모듈박스체는 상기 압력센서의 하부단이 대응삽입되어 결합되는 조립체를 바닥면에 고정설치하고, 상기 조립체는 상기 접촉판과 접해지는 압력센서의 검지단의 설정높이를 수용박스의 바닥면으로부터 가변시킬 수 있도록 상기 압력센서의 하부단 외주면에 형성된 수나사부와 나사결합되는 암나사부를 내주면에 형성한 중공원통체이며,
   상기 고정부는 상기 수용박스의 양측면에 개구형성된 관통공을 통하여 외부노출되는 일단이 절곡되고, 상기 하부지지 가설물의 받침판 양측테두리에 걸리어 걸림력을 발생시키는 한쌍의 걸림고리와, 상기 관통공을 통하여 수용박스의 내부로 진입된 한쌍의 걸림고리의 각 타단과 양단이 연결되어 탄성복원력을 발생시키는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설구조물 붕괴감지 모니터링장치.
5. 상부슬래브 가설물과 바닥면에 하부단이 접하여 상기 상부슬래브 가설물을 지지하는 하부지지 가설물로 이루어지는 가설구조물에서 상기 상부슬래브 가설물과 하부지지 가설물사이에 개재되어 상기 가설구조물의 붕괴를 감지하고 모니터링하는 장치에 있어서,
   상기 상부슬래브 가설물과 상부면이 면접하는 접촉판 ;
   상기 접촉판의 하부면과 검지단이 접하여 상기 상부슬래브 가설물을 통하여 전달되는 하중을 감지하는 적어도 하나의 압력센서 ;
   상기 압력센서가 간섭없이 삽입배치되는 배치공을 관통형성하고, 상기 접촉판의 하부면에 구비되는 복수개의 안내바가 대응삽입되어 안내되는 복수개의 안내공을 관통형성하며, 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 사전에 입력된 설정값과 비교연산하는 중앙처리부를 탑재하는 모듈기판 ;
   상기 배치공을 통하여 삽입되는 압력센서의 하부단이 고정설치되고, 상기 모듈기판이 내부배치되는 수용박스를 갖추어 상기 하부지지 가설물의 상부단에 배치되는 모듈박스체 ; 및
   상기 모듈박스체를 상기 하부지지 가설물의 상부단에 구비되는 받침판에 정위치시켜 착탁가능하도록 위치고정하는 고정부를 포함하고,
   상기 모듈박스체는 상기 수용박스의 내부공간에서 상기 모듈기판을 배치하는 제1공간과, 상기 고정부를 배치하는 제2공간을 서로 분할할 수 있도록 수직격벽을 포함하고, 상기 수직격벽은 상기 수용박스의 형성높이보다 상대적으로 낮은 높이로 구비되며,
   상기 모듈박스체는 상기 압력센서의 하부단이 대응삽입되어 결합되는 조립체를 바닥면에 고정설치하고, 상기 조립체는 상기 접촉판과 접해지는 압력센서의 검지단의 설정높이를 수용박스의 바닥면으로부터 가변시킬 수 있도록 상기 압력센서의 하부단 외주면에 형성된 수나사부와 나사결합되는 암나사부를 내주면에 형성한 중공원통체이며,
   상기 고정부는 상기 수용박스의 일측면에 개구형성된 관통공을 통하여 외부노출되는 일단이 절곡되어 상기 하부지지 가설물의 받침판 테두리에 걸리어 걸림력을 발생시키는 걸림고리와, 상기 수용박스의 타측면에 단부가 일체로 고정된 다른 걸림고리 및 상기 관통공을 통하여 수용박스의 내부로 진입된 걸림고리와 일단이 연결되고 상기 수용박스의 타측면에 타단이 연결되어 탄성복원력을 발생시키는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설구조물 붕괴감지 모니터링장치.
6. 상부슬래브 가설물과 바닥면에 하부단이 접하여 상기 상부슬래브 가설물을 지지하는 하부지지 가설물로 이루어지는 가설구조물에서 상기 상부슬래브 가설물과 하부지지 가설물사이에 개재되어 상기 가설구조물의 붕괴를 감지하고 모니터링하는 장치에 있어서,
   상기 상부슬래브 가설물과 상부면이 면접하는 접촉판 ;
   상기 접촉판의 하부면과 검지단이 접하여 상기 상부슬래브 가설물을 통하여 전달되는 하중을 감지하는 적어도 하나의 압력센서 ;
   상기 압력센서가 간섭없이 삽입배치되는 배치공을 관통형성하고, 상기 접촉판의 하부면에 구비되는 복수개의 안내바가 대응삽입되어 안내되는 복수개의 안내공을 관통형성하며, 상기 압력센서에서 측정된 압력값을 사전에 입력된 설정값과 비교연산하는 중앙처리부를 탑재하는 모듈기판 ;
   상기 배치공을 통하여 삽입되는 압력센서의 하부단이 고정설치되고, 상기 모듈기판이 내부배치되는 수용박스를 갖추어 상기 하부지지 가설물의 상부단에 배치되는 모듈박스체 ; 및
   상기 모듈박스체를 상기 하부지지 가설물의 상부단에 구비되는 받침판에 정위치시켜 착탁가능하도록 위치고정하는 고정부를 포함하고,
   상기 모듈박스체는 상기 수용박스의 내부공간에서 상기 모듈기판을 배치하는 제1공간과, 상기 고정부를 배치하는 제2공간을 서로 분할할 수 있도록 수직격벽을 포함하고, 상기 수직격벽은 상기 수용박스의 형성높이보다 상대적으로 낮은 높이로 구비되며,
   상기 모듈박스체는 상기 압력센서의 하부단이 대응삽입되어 결합되는 조립체를 바닥면에 고정설치하고, 상기 조립체는 상기 접촉판과 접해지는 압력센서의 검지단의 설정높이를 수용박스의 바닥면으로부터 가변시킬 수 있도록 상기 압력센서의 하부단 외주면에 형성된 수나사부와 나사결합되는 암나사부를 내주면에 형성한 중공원통체이며,
   상기 고정부는 상기 수용박스의 양측면에 절개형성된 슬릿을 통하여 외부노출되는 일단이 절곡되어 상기 하부지지 가설물의 받침판 양측테두리에 걸리어 걸림력을 발생시키는 한쌍의 걸림고리와, 상기 한쌍의 걸림고리의 각 타단이 삽입되는 관통공을 양측면에 각각 관통형성하여 상기 수용박스와 수직격벽사이에 형성된 공간으로 삽입배치되는 내부박스 및 상기 관통공을 통하여 내부박스의 내부로 진입된 한쌍의 걸림고리의 각 타단과 양단이 연결되어 탄성복원력을 발생시키는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설구조물 붕괴감지 모니터링장치.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한항에 있어서,
   상기 걸림고리와 탄성체는 상기 관통공으로 진입된 걸림고리의 타단과 결합되는 결합공을 갖는 연결체와, 상기 연결체로부터 연장되어 상기 탄성체와 연결되는 연장단을 갖는 연결부를 매개로 하여 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 가설구조물 붕괴감지 모니터링장치.
8. 삭제
9. 제4항 내지 제6항 중 어느 한항에 있어서,
   상기 접촉판은 상기 압력센서의 검지단이 접해지는 배치홈을 함몰형성하는 것을 특징으로 하는 가설구조물 붕괴감지 모니터링장치.
10. 제4항 내지 제6항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 접촉판은 상기 모듈기판을 수용하는 제1공간을 덮으면서 압력센서의 검지단과 접하는 중앙접촉판과, 상기 고정부를 덮도록 상기 제2공간에 배치되는 덮개판을 포함하고, 상기 덮개판에는 하부단이 수용박스의 바닥면에 접하는 복수개의 지지다리를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설구조물 붕괴감지 모니터링장치.

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