KR102034291B1 - 지진 및 충격하중에 의한 거푸집 붕괴 경고 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 플레이트(11)를 포함하는 거푸집에 설치되는 거푸집 붕괴 경고 장치에 관한 것으로, 상기 거푸집 붕괴 경고 장치는, 상기 다수의 플레이트(11)의 각각 모서리에 설치되는 다수의 GPS 수신부(110); 상기 다수의 GPS 수신부(110)에서 실시간으로 전송받은 위성 정보를 수집하는 정보 수집 모듈(120); 상기 정보 수집 모듈(120)에서 실시간으로 수집된 위성 정보를 이용하여 상기 다수의 플레이트(11)의 면적을 연산하는 면적 연산 모듈(130); 상기 면적 연산 모듈(130)에서 연산된 실시간 면적이 최초 면적 대비 기설정된 범위를 초과하는지 판단하는 거푸집 붕괴 판단 모듈(140); 및 상기 거푸집 붕괴 판단 모듈(140)에서 연산된 실시간 면적이 최초 면적 대비 기설정된 범위를 초과하는 면적일 경우, 경고 신호를 출력하는 경고 출력 모듈(150)을 포함하는 거푸집 붕괴 경고 장치를 제공한다.

Description

지진 및 충격하중에 의한 거푸집 붕괴 경고 장치{Warning device of form collapse by the impact load and earthquake}

본 발명은 거푸집붕괴 경고 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 지진이나 구조물 및 건축물의 콘크리트 타설 시 발생하는 충격하중에 의한 거푸집 붕괴 발생시 경고하여 인근 작업자들을 대피시킬 수 있으며, 거푸집의 처짐 또는 틀어짐을 감지하여 경고할 수 있는 거푸집 붕괴 경고 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건축물, 교량 슬라브 또는 조형물과 같은 각종 구조물의 시공 시 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설한 후 양생하는 과정을 거쳐 콘크리트 건축물을 시공한다.

콘크리트 건축물의 시공을 위해 설치된 거푸집은 지진이나 콘크리트 타설로 인한 충격하중으로 거푸집 플레이트 붕괴 문제가 발생할 위험이 있었다.

특히, 지진이나 콘크리트 타설로 인한 충격하중으로 인한 거푸집 붕괴 문제나, 거푸집 플레이트의 처짐 문제가 진행됨으로써 발생하는 거푸집 붕괴 문제의 경우, 최악의 경우 거푸집 인근에서 근무하고 있는 근로자 및 작업자의 생명까지 위협하게 되어, 이에 대한 대책이 필요했다.

이에 따라, 본 출원인은 상기와 같은 문제를 방지할 수 있으며, 육안으로 확인하기 어려운 거푸집의 처짐 문제도 함께 알릴 수 있는 경고 장치를 개발하고자 하였다.

KR 10-2017-0117644 A JP 2014-152391 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.

지진이나 구조물 및 건축물의 콘크리트 타설과 양생 과정에서 발생하는 충격하중에 의한 거푸집 붕괴 또는 거푸집 처짐을 예측하고 경고하여 거푸집 붕괴로 인한 문제를 방지하고자 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 다수의 플레이트(11)를 포함하는 거푸집에 설치되는 거푸집 붕괴 경고 장치에 있어서, 상기 거푸집 붕괴 경고 장치는, 상기 다수의 플레이트(11)의 각각 모서리에 설치되는 다수의 GPS 수신부(110); 상기 다수의 GPS 수신부(110)에서 실시간으로 전송받은 위성 정보를 수집하는 정보 수집 모듈(120); 상기 정보 수집 모듈(120)에서 실시간으로 수집된 위성 정보를 이용하여 상기 다수의 플레이트(11)의 면적을 연산하는 면적 연산 모듈(130); 상기 면적 연산 모듈(130)에서 연산된 실시간 면적이 최초 면적 대비 기설정된 범위를 초과하는지 판단하는 거푸집 붕괴 판단 모듈(140); 및 상기 거푸집 붕괴 판단 모듈(140)에서 연산된 실시간 면적이 최초 면적 대비 기설정된 범위를 초과하는 면적일 경우, 경고 신호를 출력하는 경고 출력 모듈(150)을 포함하는 거푸집 붕괴 경고 장치를 제공한다.

또한, 상기 다수의 GPS 수신부(110)는, 상기 다수의 플레이트(11)의 각 모서리가 만나는 꼭지점에 설치되며, 상기 다수의 플레이트(11)의 중심부에 더 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 위성 정보는 위성(10)으로부터 단위시간 간격으로 수신된 위치 정보를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경고 출력 모듈(150)은 다수의 단말기(13)와 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 면적 모듈(130)은 구분적분법을 이용해 상기 다수의 플레이트(11)의 면적을 연산하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경고 출력 모듈(150)에서 경고 신호를 발생시키기 위한 기설정된 범위는 최초 연산 면적 기준 ±3%인 것이 바람직하다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는, 한 쌍의 수직 플레이트(12)를 포함하는 거푸집에 설치되는 거푸집 붕괴 경고 장치에 있어서, 상기 거푸집 붕괴 경고 장치는, 상기 한 쌍의 수직 플레이트(12)의 각각 모서리에 설치되는 다수의 GPS 수신부(110); 상기 다수의 GPS 수신부(110)에서 실시간으로 전송받은 위성 정보를 수집하는 정보 수집 모듈(120); 상기 정보 수집 모듈(120)에서 실시간으로 수집된 위성 정보를 이용하여 상기 한 쌍의 수직 플레이트(12)의 상부 면적과 하부 면적을 연산하는 면적 연산 모듈(130); 상기 면적 연산 모듈(130)에서 연산된 실시간 면적이 최초 면적 대비 기설정된 범위를 초과하는지 판단하는 거푸집 붕괴 판단 모듈(140); 및 상기 거푸집 붕괴 판단 모듈(140)에서 연산된 실시간 면적이 최초 면적 대비 기설정된 범위를 초과하는 면적일 경우, 경고 신호를 출력하는 경고 출력 모듈(150)을 포함하는 거푸집 붕괴 경고 장치를 포함한다.

또한, 상기 다수의 GPS 수신부(110)는, 상기 한 쌍의 수직 플레이트(12)의 각 모서리가 만나는 꼭지점에 설치되며, 상기 한 쌍의 플레이트(12)의 중심부에 더 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 위성 정보는 위성(10)으로부터 단위시간 간격으로 수신된 위치 정보를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경고 출력 모듈(150)은 다수의 단말기(13)와 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 면적 연산 모듈(130)은 구분적분법을 이용해 상기 한 쌍의 수직 플레이트(12)의 상부 면적과 하부 면적을 각각 연산하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경고 출력 모듈(150)에서 경고 신호를 발생시키기 위한 기설정된 범위는 최초 연산 면적 기준 ±1.5%인 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, GPS정보를 이용하여 거푸집의 면적을 산출함으로써 효과적이고 정확한 붕괴 예측이 가능하다.

둘째, GPS 수신부의 위성 수신 오류로 인한 잘못된 붕괴 경고를 방지할 수 있다.

셋째, 정확한 붕괴 예측이 가능해져, 거푸집 붕괴로 인한 사고를 방지할 수 있다.

넷째, 거푸집 붕괴와 처짐을 구분하여 각각의 경고를 제공할 수 있게 되어, 근로자 및 작업자가 이에 알맞은 대처를 취할 수 있다.

도 1에, 본 발명의 제1 실시예에 따른 거푸집 경고 장치가 설치된 수평형 거푸집이 도시된다.
도 2 및 도 3은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 거푸집 경고 장치가 설치된 수직형 거푸집의 사고 예가 도시된 단면도이다.
도 4에, 본 발명의 제1 실시예에 따른 거푸집 경고 장치의 GPS 수신부의 설치방법이 도시된다.
도 5에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 거푸집 경고 장치가 설치된 수직형 거푸집이 도시된다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 거푸집 경고 장치가 설치된 수직형 거푸집의 단면도이다.
도 7a 및 7b는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 거푸집 경고 장치가 설치된 수직형 거푸집의 변형 예이다.
도 8은, 본 발명에 따른 거푸집 경고 장치의 개념도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 거푸집 붕괴 경고 장치를 상세히 설명한다. 여기에서, 본 발명을 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다. 본 발명의 형태 및 구성요소의 개수에 있어서도 다양한 변형이 가능하다.

제1 실시예

도1 내지 도 4 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 거푸집 경고 장치를 설명한다.

제1 실시예에 따른 거푸집 경고 장치는 다수의 플레이트(11)를 포함하는 거푸집에 설치되는 거푸집 경고 장치이다.

제1 실시예에 따른 거푸집 경고 장치는 GPS 수신부(110), 정보 수집 모듈(120), 면적 연산 모듈(130), 거푸집 붕괴 판단 모듈(140) 및 경고 출력 모듈(150)을 포함한다.

다수의 GPS 수신부(110)는 다수의 플레이트(11)의 각각 모서리에 설치된다.

다수의 GPS 수신부(110)는, 면적의 정확한 연산을 위해 다수의 플레이트(11)의 각 모서리가 만나는 꼭지점에 설치되는 것이 바람직할 것이다.

GPS 수신부(110)는 다수의 플레이트(11)의 중심부에 더 설치될 수 있다(도 4 참조). GPS 수신부가 플레이트(11)의 중심부에 더 위치하게 됨으로써, 플레이트(11)의 부분 처짐을 감지할 수 있고, 처짐으로 인한 면적 변화를 감지할 수 있게 된다. 즉, 다수의 플레이트(11)의 중심부에 위치하는 GPS 수신부(110)에 의해 거푸집의 처짐과 붕괴를 구분할 수 있게 되는 것이다. 이를 이용해, 근로자 및 작업자는 거푸집의 틀어짐 및 처짐의 초기의 단계에서 경고를 확인하고, 처짐이 발생한 플레이트(11)의 하부에 지주(15)를 추가함으로써 거푸집의 처짐을 최소화시키거나 방지할 수 있게 된다.

정보 수집 모듈(120)은 다수의 GPS 수신부(110)에서 실시간으로 전송받은 위성 정보를 수집한다.

위성 정보는 위성(10)으로부터 단위시간 간격으로 수신된 위치 정보를 포함한다.

면적 연산 모듈(130)은 정보 수집 모듈(120)에서 실시간으로 수집된 위성 정보를 이용하여 다수의 플레이트(11)의 면적을 연산한다.

거푸집 붕괴 판단 모듈(140)은 면적 연산 모듈(130)에서 연산된 실시간 면적이 최초 면적 대비 기설정된 범위를 초과하는지 판단한다.

경고 출력 모듈(150)은 거푸집 붕괴 판단 모듈(140)에서 연산된 실시간 면적이 최초 면적 대비 기설정된 범위를 초과하는 면적일 경우, 경고 신호를 출력한다. 기설정된 범위는 최초 연산 면적 기준 ±3%인 것이 바람직할 것이다. 기설정된 범위를 최초 연산 면적 기준 ±3%로 산정한 이유는 수평부재의 유효 처짐을 계산했을 때 3%내외임을 확인했기 때문이다.

경고 출력 모듈(150)은 다수의 단말기(13)와 전기적으로 연결된다. 다수의 단말기(13)는 스마트폰으로 도시되어있으나 이에 한정되지 않고, 컴퓨터, 노트북 등의 단말기일 수 있다.

면적 연산 모듈(130)은 구분적분법을 이용해 상기 다수의 플레이트(11)의 면적을 연산하는 것이 바람직하다.

도 4를 참조하여 장치의 동작을 상세히 설명한다.

면적 연산 모듈(130)은 정보 수집 모듈(120)에 저장된 다수의 GPS 수신부(110)에서의 위치 정보를 제공받아 각각의 플레이트(11)의 면적(도 4의 a 내지 p)을 연산하고 합산한 최초의 총면적 데이터를 저장한다. 단위시간 간격으로 수신된 위치 정보를 실시간으로 제공받아 연산과 합산과정을 걸쳐 저장된 최초 데이터와 실시간으로 비교하며, 연산하여 합산된 실시간 면적이 최초 면적 대비 기설정된 범위를 초과할 경우 경고 신호를 출력한다.

중심부에 위치하는 GPS 수신부(110)의 위치 정보를 더 제공받을 경우 거푸집 붕괴 경고 신호와 거푸집 처짐 경고 신호를 구분하여 출력할 수 있음은 물론이다.

보태어 설명하자면, 플레이트(11)가 처짐 또는 붕괴될 경우 GPS 수신부(110)의 좌표가 변경되어, 길이가 변경됨으로써 면적이 변경되기 때문에(도 2 내지 도 3의 A와 B길이 참조) 변경된 거푸집의 면적을 통해 거푸집 붕괴를 감지하게 될 수 있는 것이다. 종래의 GPS 수신기를 이용한 붕괴 감지 장치의 경우 좌표만을 이용하기 때문에 위성 문제로 인해 좌표가 변경되더라도 붕괴로 감지하여 잘못된 경고 신호 출력으로 인한 문제가 발생했다. 하지만, 본 발명은 플레이트의 실시간 면적을 연산하여 붕괴를 감지하는 것이기 때문에 위성 오류로 인한 잘못된 경고 신호 출력은 방지할 수 있음은 물론, 거푸집 붕괴와 처짐까지 정확히 감지하여 경고할 수 있다.

제2 실시예

도5 내지 도 8를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 거푸집 경고 장치를 설명한다.

제2 실시예에 따른 거푸집 경고 장치는 한 쌍의 수직 플레이트(12)를 포함하는 거푸집에 설치되는 거푸집 경고 장치이다. 플레이트와의 방향만 다를 뿐 설치위치는 동일하다. 따라서, 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하였다.

제2 실시예에 따른 거푸집 경고 장치는 GPS 수신부(110), 정보 수집 모듈(120), 면적 연산 모듈(130), 거푸집 붕괴 판단 모듈(140) 및 경고 출력 모듈(150)을 포함한다.

다수의 GPS 수신부(110)는 한 쌍의 수직 플레이트(12)의 각각 모서리에 설치된다.

다수의 GPS 수신부(110)는, 면적의 정확한 연산을 위해 한 쌍의 수직 플레이트(12)의 각 모서리가 만나는 꼭지점에 설치되는 것이 바람직할 것이다.

GPS 수신부(110)는 한 쌍의 수직 플레이트(12)의 중심부에 더 설치될 수 있다(미도시). GPS 수신부가 수직 플레이트(12)의 중심부에 더 위치하게 됨으로써, 플레이트(11)의 부분 틀어짐을 감지할 수 있고, 틀어짐으로 인한 면적 변화를 감지할 수 있게 된다. 즉, 한 쌍의 플레이트(12)의 중심부에 위치하는 GPS 수신부(110)에 의해 거푸집의 틀어짐과 붕괴를 구분할 수 있게 되는 것이다. 이를 이용해, 근로자 및 작업자는 거푸집의 틀어짐의 초기 단계에서 경고를 확인하고, 틀어짐이 발생한 수직 플레이트(12)의 측면에 지주를 추가함으로써 거푸집의 틀어짐을 최소화시키거나 방지할 수 있게 된다.

제 2 실시예에서, 면적 연산 모듈(130)은 정보 수집 모듈(120)에서 실시간으로 수집된 위성 정보를 이용하여 한 쌍의 수직 플레이트(12)의 면적을 연산한다. 구체적으로, 한 쌍의 수직 플레이트(12)의 상부 면적(도 5의 v) 및 하부 면적(도 5의 w)을 연산하는 것이다.

제 2 실시예에서, 경고 출력 모듈(150)이 경고 신호를 출력하는 기설정된 범위는 최초 연산 면적 기준 ±1.5%인 것이 바람직할 것이다. 기설정된 범위를 최초 연산 면적 기준 ±1.5%로 산정한 이유는 수직부재의 유효 처짐을 계산했을 때 1.5%내외임을 확인했기 때문이다.

도 7a 내지 7b를 참조하여 제 2 실시예에 따른 거푸집 붕괴 경고 장치의 감지 과정을 설명한다.

한 쌍의 수직 플레이트(12)가 양생 단계에서 붕괴될 경우 GPS 수신부(110)의 좌표가 변경되는 경우, 길이가 변경되어 면적이 변경되기 때문에(도 7 a 및 7b의 C 내지 E 길이 참조) 변경된 수직형 거푸집의 상부 면적 및 하부 면적을 통해 거푸집 붕괴를 감지하게 된다. 제 2 실시예에서, 거푸집의 상부 면적과 하부 면적의 변화와 함께 좌표의 위치 정보를 함께 활용하여 거푸집의 틀어짐을 판단할 수 있다.

10: 위성
11: 플레이트
12: 수직 플레이트
13: 단말기
15: 지주
16: 측면 보드
17: 마감재
100: 거푸집 붕괴 경고 장치
110: GPS 수신부
120: 정보 수집 모듈
130: 면적 연산 모듈
140: 거푸집 붕괴 판단 모듈
150: 경보 출력 모듈

Claims (12)

1. 다수의 플레이트(11, 12)를 포함하는 거푸집에 설치되는 거푸집 붕괴 경고 장치에 있어서,
   상기 거푸집 붕괴 경고 장치는,
   상기 다수의 플레이트(11, 12)의 각각 모서리에 설치되는 다수의 GPS 수신부(110);
   상기 다수의 GPS 수신부(110)에서 실시간으로 전송받은 위성 정보를 수집하는 정보 수집 모듈(120);
   상기 정보 수집 모듈(120)에서 실시간으로 수집된 위성 정보를 이용하여 상기 다수의 플레이트(11, 12)의 각각의 면적을 연산하는 면적 연산 모듈(130);
   상기 면적 연산 모듈(130)에서 연산된 상기 다수의 플레이트(11, 12)의 각각의 실시간 면적이 상기 다수의 플레이트(11, 12)의 각각의 최초 면적 대비 기설정된 범위를 초과하는지 판단하는 거푸집 붕괴 판단 모듈(140); 및
   상기 거푸집 붕괴 판단 모듈(140)에서 연산된 실시간 면적이, 상기 기설정된 범위를 초과하는 면적일 경우 붕괴 경고 신호를 출력하고, 상기 기설정된 범위를 초과하지 않되 상기 최초 면적과 상이한 면적일 경우 처짐 경고 신호를 출력하는 경고 출력 모듈(150)을 포함하고,
   상기 다수의 GPS 수신부(110)는,
   상기 다수의 플레이트(11, 12)의 각 모서리가 만나는 꼭지점에 설치되며,
   상기 다수의 플레이트(11, 12)의 중심부에 더 설치되고,
   상기 다수의 플레이트(11, 12)가 수평 플레이트일 경우, 상기 기설정된 범위는 상기 최초 면적 기준 ±3%의 범위를 가지며,
   상기 다수의 플레이트(11, 12)가 수직 플레이트일 경우, 상기 기설정된 범위는 상기 최초 면적 기준 ±1.5%의 범위를 갖는,
   거푸집 붕괴 경고 장치.
   
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3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 경고 출력 모듈(150)은 다수의 단말기(13)와 전기적으로 연결되는,
   거푸집 붕괴 경고 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 면적 연산 모듈(130)은 구분적분법을 이용해 상기 다수의 플레이트(11)의 면적을 연산하는,
   거푸집 붕괴 경고 장치.
   
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