KR102161232B1 - 교량안전진단방법 - Google Patents

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KR102161232B1
KR102161232B1 KR1020180123931A KR20180123931A KR102161232B1 KR 102161232 B1 KR102161232 B1 KR 102161232B1 KR 1020180123931 A KR1020180123931 A KR 1020180123931A KR 20180123931 A KR20180123931 A KR 20180123931A KR 102161232 B1 KR102161232 B1 KR 102161232B1
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한영필
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주식회사 장민이엔씨
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Abstract

본 발명은 교량안전진단방법을 개시한다. 본 발명은, 교량에 교량안전진단장치가 배치되는 단계와, 상기 교량안전진단장치의 레이저조사부로부터 수면으로 레이저를 조사하면서 와이어가 상기 레이저와 평행하게 배열되도록 고정부는 수면 아래에 배치되는 단계와, 상기 교량안전진단장치의 센서부를 통하여 측정된 상기 교량의 변위를 외부제어부에 저장되는 단계를 포함한다.

Description

교량안전진단방법{Method for examining bridge safety}
본 발명은 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량안전진단방법에 관한 것이다.
일반적으로 교량안전진단장치는 교량의 하부에 연결되어 차량 등이 지나가거나 바람 등이 부는 경우 교량의 진동 범위를 측정할 수 있다. 이러한 교량안전진단장치는 수면 상의 바지선에 무게추를 배치하거나 수면 아래의 지면에 무게추를 배치한 후 교량의 변위를 측정할 수 있다.
무게추를 바지선에 배치하는 경우 수면의 변화에 따라 바저선이 움직이는 것을 방지하기 위하여 바지선을 고정시킬 수 있다. 이때, 바지선을 용선하기 위해서는 많은 비용이 발생할 수 있으며, 많은 인원이 필요할 수 있다.
무게추를 수면 아래에 배치하는 경우 무게추는 수면 아래 지면에 접촉할 수 있다. 이러한 경우 무게추의 위치에 따라 교량안전진단장치가 교량의 하부에 수직하게 배치되지 못함으로써 교량안전진단장치에서 측정되는 교량의 변위 측정이 정확하게 측정되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 교량의 변위를 정확하게 측정하며, 무선으로 외부로 송출 가능한 교량안전진단방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면은, 교량에 교량안전진단장치가 배치되는 단계와, 상기 교량안전진단장치의 레이저조사부로부터 수면으로 레이저를 조사하면서 와이어가 상기 레이저와 평행하게 배열되도록 고정부는 수면 아래에 배치되는 단계와, 상기 교량안전진단장치의 센서부를 통하여 측정된 상기 교량의 변위를 외부제어부에 저장되는 단계를 포함하는 교량안전진단방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 교량안전진단장치의 상면과 상기 교량의 측정면이 평행인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 교량안전진단장치는 상기 외부제어부와 무선통신으로 데이터를 주고 받을수 있다.
또한, 상기 외부제어부는 상기 교량의 변위를 시간 및 교량 정보 별로 저장할 수 있다.
또한, 상기 외부제어부가 상기 센서부에서 측정된 상기 교량의 변위를 근거로 상기 교량의 변형 여부를 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 교량에 설치가 간편하고, 적은 인원으로 설치하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예들은 무게추의 위치를 정확하게 정하는 것이 가능하므로 정밀하면서 정확한 측정이 가능하다.
본 발명의 실시예들은 측정된 결과를 무선통신을 통하여 외부에서 수집하고 테이터화하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량안전진단방법에 사용되는 교량안전진단장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 교량안전진단장치의 일부를 보여주는 분해사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 교량안전진단장치가 교량에 설치되어 교량의 변위를 측정하는 모습을 보여주는 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 교량안전진단장치의 제어흐름을 보여주는 블록도이다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량안전진단방법에 사용되는 교량안전진단장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 교량안전진단장치의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 교량안전진단장치(10)는 제1 연결부(111), 하우징(120), 탄성부(130), 제2 연결부(112), 센서부(140), 수평측정부(150), 레이저조사부(160), 와이어부(170), 고정부(180), 표시부(190), 송수신부(200), 외부제어부(300), 커넥터(400), 센서지지부(500)를 포함할 수 있다.
제1 연결부(111)는 교량(B)의 적어도 일부에 설치될 수 있다. 이때, 제1 연결부(111)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 연결부(111)는 교량(B)에 와이어부 등으로 고정되거나 교량(B)의 일부에 걸리도록 후크 형태로 형성될 수 있다.
하우징(120)은 제1 연결부(111)가 삽입되며, 내부에 공간이 형성될 수 있다. 하우징(120)은 제1 바디부(121), 제2 바디부(122), 제1 지지부(123), 제1 커버(124), 선형운동부(125), 제2 지지부(126) 및 제2 커버(127)를 포함할 수 있다.
제1 바디부(121)는 양측이 개구되도록 형성되며, 내부에 공간이 형성되어 관(Pipe) 형태일 수 있다. 이때, 제1 바디부(121)는 내부와 외부가 연통하도록 홀 또는 홈이 형성될 수 있다. 또한, 제1 바디부(121)는 제1 바디부(121)의 길이 방향 단면이 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 바디부(121)의 단면은 원형, 다각형 등으로 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 바디부(121)의 단면은 원형인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제2 바디부(122)는 제1 바디부(121)에 삽입될 수 있다. 이때, 제2 바디부(122)는 단차지게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 커버(124)에 인접한 제2 바디부(122) 부분과 제2 바디부(122)의 다른 부분은 제2 바디부(122)의 길이 방향에 수직한 단면의 면적이 상이할 수 있다. 특히 제1 커버(124)에 인접한 제2 바디부(122) 부분의 단면적이 제2 바디부(122)의 다른 부분의 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 이러한 경우 제2 바디부(122)의 일부분은 제1 바디부(121)의 내면에 접촉할 수 있다. 제2 바디부(122)의 일부는 개구되도록 형성될 수 있다. 특히 제2 바디부(122)의 측면 중 적어도 일부는 개구되도록 형성됨으로써 커넥터(400)가 제1 바디부(121) 외부로 인출되는 통로를 제공할 수 있다. 이러한 제2 바디부(122)는 제1 바디부(121)와 볼트, 나사, 핀 등을 통하여 연결될 수 있다. 이때, 제2 바디부(122)는 제1 바디부(121)의 측면에 고정될 수 있다. 특히 이러한 경우 제2 바디부(122)는 탄성부(130) 및 고정부(180) 등에 의해 가해지는 힘의 방향과 상이한 방향에서 제1 바디부(121)와 견고한 결합을 유지하는 것이 가능하다.
제1 지지부(123)는 제2 바디부(122)에 고정되며, 탄성부(130)의 일단을 지지할 수 있다. 이때, 제1 지지부(123)는 고리 형태로 형성될 수 있으며, 복수개 구비되어 복수개의 제1 지지부(123)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 복수개의 제1 지지부(123)는 인접하는 2개의 제2 지지부(126)와 제2 바디부(122)의 중심이 형성하는 각도가 서로 동일하도록 이격될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 지지부(123)가 3개 구비되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제1 커버(124)는 제2 바디부(122)가 배치된 부분에 배치되어 제2 바디부(122)와 결합할 수 있다. 이때, 제1 커버(124)는 제1 바디부(121)의 개구 중 하나를 차폐시킬 수 있다. 제1 커버(124)는 제1 바디부(121)의 개구 중 하나에 배치되는 제1 커버바디부(124a)와, 제1 커버바디부(124a)로부터 제2 커버(127) 측으로 돌출되는 제1 돌출부(124b)를 포함할 수 있다. 제1 커버바디부(124a)는 제2 바디부(122)와 볼트, 나사, 핀 등으로 결합하여 고정될 수 있다. 또한, 제1 커버바디부(124a)에는 수평측정부(150)가 안착할 수 있다. 이때, 제1 돌출부(124b)에는 제2 바디부(122)의 개구에 대응되도록 개구가 형성되어 커넥터(400)가 외부로 인출될 수 있다. 또한, 제1 돌출부(124b)는 센서부(140)의 일면에 대응되도록 형성됨으로써 센서부(140)를 가력할 수 있으며, 센서부(140)의 위치가 가변하는 것을 방지할 수 있다. 제1 돌출부(124b)는 제2 바디부(122) 내부에 삽입되어 제2 바디부(122)와 결합할 수 있다.
선형운동부(125)는 제1 바디부(121) 내부에 선형 운동 가능하도록 배치될 수 있다. 선형운동부(125)는 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 내부에는 센서부(140)의 일부 또는 제2 연결부(112)의 일부가 배치될 수 있다. 이때, 선형운동부(125)는 제1 바디부(121)의 내부를 운동할 수 있으며, 제1 바디부(121)는 선형운동부(125)의 운동을 가이드할 수 있을 뿐만 아니라 선형운동부(125)가 틸팅하는 것을 방지할 수 있다.
제2 지지부(126)는 선형운동부(125)에 배치되어 탄성부(130)와 연결될 수 있다. 이때, 제2 지지부(126)는 상기에서 설명한 제1 지지부(123)와 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 커버(127)는 제1 커버(124)와 대향하도록 배치되어 제1 바디부(121)와 결합할 수 있다. 이때, 제2 커버(127)는 제1 바디부(121)의 개구된 일단에 배치되는 제2 커버바디부(127a) 및 제2 커버바디부(127a)로부터 제1 바디부(121)의 내측으로 돌출된 제2 돌출부(127b)를 포함할 수 있다. 이러한 경우 제2 커버(127)는 제1 바디부(121)의 측면에 배치된 나사, 볼트, 핀 등을 통하여 제1 바디부(121)와 제2 돌출부(127b)를 결합함으로써 제1 바디부(121)와 결합할 수 있다. 특히 제2 커버(127)는 탄성부(130)에 의해 가해지지는 힘과 상이한 방향으로 제1 바디부(121)와 결합함으로써 제1 바디부(121)와 견고한 결합을 유지할 수 있다. 제2 커버(127)에는 제2 연결부(112)가 선형 운동 가능하도록 삽입될 수 있다. 이때, 제2 커버(127)와 제2 연결부(112) 사이에 부시(128) 등이 배치되어 서로 간섭하는 것을 방지할 수 있다.
탄성부(130)는 제1 바디부(121) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 탄성부(130)의 양단 각각은 제1 지지부(123)와 제2 지지부(126)에 연결될 수 있다. 탄성부(130)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 탄성부(130)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우 제1 바디부(121)의 중심과 인접하는 탄성부(130)가 형성하는 각도는 모두 일정할 수 있다.
제2 연결부(112)는 제2 커버(127)에 선형 운동 가능하도록 배치될 수 있으며, 선형운동부(125)와 연결될 수 있다. 이때, 제2 연결부(112)는 선형운동부(125)의 운동과 함께 선형 운동할 수 있다.
센서부(140)는 하우징(120) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 센서부(140)의 일단이 하우징(120)에 고정될 수 있으며, 센서부(140)의 타단은 선형운동부(125)와 연결될 수 있다. 이러한 경우 센서부(140)는 선형운동부(125)의 운동에 따라 가해지는 힘, 선형운동부(125)의 위치 변화(예를 들면, 변화한 길이 등) 등을 감지함으로써 선형운동부(125)의 운동 여부를 감지할 수 있다. 이러한 경우 센서부(140)는 접촉센서(예를 들면, 로드셀, 압력센서 등) 또는 비접촉센서(예를 들면, 레이저센서, 광학센서 등)을 포함할 수 있다. 이때, 센서부(140)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 선형운동부(125)의 위치 변화를 측정할 수 있는 모든 형태를 포함할 수 있다.
수평측정부(150)는 하우징(120)에 배치되어 하우징(120)의 상면이 교량(B)의 측정면에 대해서 수평으로 배치되는지 확인하는 것이 가능하다. 이때, 수평측정부(150)는 제1 커버(124)의 상면에 배치될 수 있다.
레이저조사부(160)는 하우징(120)에 배치되어 수면으로 레이저를 조사할 수 있다. 이때, 레이저조사부(160)는 하우징(120)의 임의의 중심축에 대해서 수평하게 배치될 수 있다. 즉, 레이저조사부(160)는 하우징(120)과 함께 수평측정부(150)에 대해서 수직하게 배열될 수 있다.
와이어부(170)는 제2 연결부(112)에 연결될 수 있다. 이때, 와이어부(170)는 제2 연결부(112)와 연결되는 와이어(미표기)를 포함하며, 상기 와이어 사이에 배치되어 상기 와이어의 장력을 유지하는 장력유지부(미표기)를 포함할 수 있다.
고정부(180)는 와이어부(170)와 연결되어 하우징(120)이 틸팅하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 고정부(180)는 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 고정부(180)는 콘크리트 블록 형태인 무게추를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 고정부(180)는 앵커 등으로 형성되어 와이어부(170)를 수면 아래의 지면에 고정시키는 형태인 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 고정부(180)는 복수개의 프레임으로 형성되어 복수개의 프레임이 수면 아래의 지면에 고정되는 형태도 가능하다.
표시부(190)는 하우징(120)의 표면에 배치되며, 선형운동부(125)의 위치를 확인 가능하도록 투명한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 표시부(190)는 하우징(120) 표면에 배치되는 유리, 아크릴 등과 같은 투명 재질로 형성된 투과창을 포함할 수 있다. 표시부(190)는 하우징(120)에 배치되는 눈금을 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 표시부(190)는 센서부(140)에서 측정된 값을 전자식으로 표시하는 디스플레이 패널을 포함하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 표시부(190)는 센서부(140)에서 측정된 값을 음성으로 외부로 표출하는 스피커를 포함하는 것도 가능하다.
송수신부(200)는 커넥터(400)를 통하여 센서부(140)와 연결될 수 있다. 이때, 송수신부(200)는 상용 통신망(예를 들면, LTE 통신 방식 등과 같은 이동 통신망 등)을 통하여 외부로 데이터를 전송하거나 외부의 데이터를 수신할 수 있다.
외부제어부(300)는 송수신부(200)와 무선으로 연결되어 데이터를 주고 받을 수 있다. 이때, 외부제어부(300)는 송수신부(200)에서 수신된 데이터를 근거로 교량의 변형 정도를 판별할 수 있다. 이러한 경우 외부제어부(300)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 별도의 단말기 또는 PDA 등을 포함할 수 있다.
커넥터(400)는 하우징(120)에 삽입되어 센서부(140)와 연결될 수 있다. 이때, 커넥터(400)는 하우징(120)에 삽입되어 일부가 하우징(120) 외부로 인출되는 케이블(410)과 케이블(410) 끝단에 배치되어 송수신부(200)를 연결하는 단자(420)를 포함할 수 있다.
센서지지부(500)는 하우징(120) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 센서지지부(500)는 제1 커버(124) 또는 제2 바디부(122)에 연결되어 고정될 수 있다. 센서지지부(500)는 센서부(140)가 안착하는 안착부(510), 안착부(510)로부터 연장되는 측면부(520) 및 측면부(520)와 연결되며, 제1 커버(124) 또는 제2 바디부(122)에 연결되어 고정되는 결합부(530)를 포함할 수 있다. 이때, 측면부(520)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 측면부(520)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 각 측면부(520)는 서로 인접하는 탄성부(130) 사이에 배치?? 수 있다.
교량안전진단장치(10)는 상기의 구성 이외에도 센서부(140), 레이저조사부(160) 및 송수신부(200)에 연결되는 제어부(미도시)를 포함하는 것도 가능하다. 이때, 상기 제어부는 별도의 회로기판 등을 포함할 수 있다. 교량안전진단장치(10)는 센서부(140), 레이저조사부(160), 송수신부(200) 및 상기 제어부 중 적어도 하나와 연결되는 전원케이블(600)을 포함할 수 있다. 또한, 교량안전진단장치(10)는 전원케이블(600)에 착탈 가능하도록 연결되는 전원부(700)를 포함할 수 있다. 이때, 전원부(700)는 충전 가능한 이차전지 등을 포함할 수 있다.
한편, 이하에서는 교량안전진단장치(10)를 통하여 교량의 변형을 측정하는 방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 1에 도시된 교량안전진단장치가 교량에 설치되어 교량의 변위를 측정하는 모습을 보여주는 정면도이다. 도 4는 도 1에 도시된 교량안전진단장치의 제어흐름을 보여주는 블록도이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 교량안전진단장치(10)는 교량(B)의 일부에 배치되어 교량(B)의 변형 여부를 측정할 수 있다. 이때, 일반적인 교량안전진단장치(10)는 교량(B)의 변형 여부를 측정하기 위하여 많은 인력과 다양한 장비가 필요하다. 특히 일반적인 교량안전진단장치(10)는 설치자가 수면 아래로 내려가 일부를 고정시킨 후 교량(B)의 변위를 측정하거나 바지선 등을 통하여 교량(B)의 변형 여부를 측정할 수 있다. 특히 수면 아래의 지면이 굴곡지게 형성되는 경우 인입된 지면 부분에서 교량(B)의 변형 여부를 측정할 때 교량안전진단장치(10)를 고정시키기 못하거나 교량안전진단장치(10)를 정확한 위치에 배치하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소요될 수 있다. 또한, 사용자가 육안으로 모든 장치의 수평 및 설치 위치가 정확한지 확인하여야 하므로 많은 인원이 필요할 뿐만 아니라 육안으로 교량(B)의 변형 여부를 측정함으로써 사용자마다 오차가 발생하는 문제가 있을 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예들에 따른 교량안전진단장치(10)를 사용하는 경우 적은 인원을 통하여 교량(B)의 변형 여부를 정확하면서 신속하게 측정하는 것이 가능하다.
일 실시예로써 상기와 같은 교량안전진단장치(10)는 교량(B)이 설치된 후 교량(B)의 변위의 변형된 변형량을 측정할 수 있다. 다른 실시예로써 교량안전진단장치(10)는 교량(B)에 차량 등이 통과하는 경우 발생하는 교량(B)의 변위의 변형량, 교량(B)의 진동 횟수 등을 포함할 수 있다.
구체적으로 우선 교량안전진단장치(10)를 통하여 교량(B)이 설치된 후 교량(B)의 변위의 변형된 변형량의 측정 방법을 살펴보면, 사용자는 교량안전진단장치(10)를 교량(B)의 하면에 배치하여 고정시킬 수 있다. 예를 들면, 사용자는 제1 연결부(111)를 교량(B)에 걸거나 별도의 구조물을 교량(B)에 배치한 후 제1 연결부(111)를 삽입하거나 별도의 구조물을 제1 연결부(111)에 삽입할 수 있다.
상기와 같이 하우징(120)을 배치한 후 송수신부(200)를 커넥터(400)로 센서부(140)와 연결할 수 있다. 이때, 송수신부(200)는 전자석 또는 자석을 구비하여 교량(B)의 표면에 고정될 수 있다. 또한, 사용자는 전원케이블(600)에 전원부(700)를 연결할 수 있다. 이때, 교량안전진단장치(10)는 전원부(700)가 전원케이블(600)에 연결되는 경우 바로 작동할 수 있다. 다른 실시예로써 교량안전진단장치(10)가 별도의 스위치를 구비하여 스위치의 작동 시 작동을 시작하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 교량안전진단장치(10)는 전원부(700)가 연결된 후 외부제어부(300)에서 작동신호를 인가하여 작동을 시작하는 것도 가능하다.
상기와 같이 하우징(120)의 배치가 완료되면, 수평측정부(150)를 통하여 하우징(120)의 상면이 교량(B)의 측정면에 대해서 수평인지 여부를 판별할 수 있다. 이때, 하우징(120)의 상면이 교량(B)의 측정면에 대해서 수평이 아닌 것으로 판단되면, 제1 연결부(111) 부분의 위치를 가변시키는 등을 통하여 하우징(120)의 상면이 교량(B)의 측정면에 평행하게 하우징(120)을 배치할 수 있다.
하우징(120)의 상면이 교량(B)의 측정면에 대해서 수평인 경우 레이저조사부(160)를 통하여 수면으로 레이저를 조사할 수 있다. 이러한 경우 레이저는 하우징(120)의 상면과 수직한 방향에서 수면으로 입사할 수 있다.
상기와 같이 레이저조사부(160)가 레이저를 조사하는 동안 사용자는 고정부(180)를 수면 아래로 배치할 수 있다. 예를 들면 고정부(180)가 무게추를 포함하는 경우 고정부(180)를 와이어부(170)에 연결하여 수면 아래로 천천히 하강시킬 수 있다.
상기와 같이 고정부(180)를 배치한 후 와이어부(170)와 레이저를 비교할 수 있다. 이때, 레이저와 와이어부(170)가 서로 평행이 되는지 비교할 수 있다.
상기와 같은 과정 중 수평측정부(150)를 통하여 하우징(120)의 상면이 교량(B)의 측정면과 평행한지 여부도 다시 한번 확인하는 것도 가능하다. 또한, 이러한 것을 확인 후 레이저와 와이어부(170)가 서로 평행이 되는지 비교할 수 있다.
상기와 같은 경우 하우징(120)의 상면이 교량(B)의 측정면과 평행하면서 레이저와 와이어부(170)가 서로 평행한 경우 고정부(180)를 수면 아래 지면에 안착하거나 지면에 고정시킬 수 있다.
한편, 상기와 같이 하우징(120)과 고정부(180)를 배치되는 경우 선형운동부(125)는 하우징(120) 내부에서 움직일 수 있다. 예를 들면, 고정부(180)가 수면 아래의 지면에 배치되는 경우 고정부(180)는 선형운동부(125)에 힘을 가할 수 있다. 이때, 선형운동부(125)는 하우징(120) 내부에서 선형 운동할 수 있으며, 선형운동부(125)의 선형 운동에 따라 탄성부(미도시)에 힘을 가할 수 있다. 이후 고정부(180)가 지면에 고정되면, 선형운동부(125)는 하우징(120) 내부에서 움직이지 않을 수 있다. 이러한 경우 사용자는 선형운동부(125)의 위치를 표시부(190)에서 확인할 수 있다. 구체적으로 선형운동부(125)는 표시부(190)의 중간에 위치할 수 있으며, 표시부(190)의 중간보다 아래쪽 또는 위쪽에 위치할 수 있다. 또한, 상기와 같은 경우 선형운동부(125)의 위치에 따라 센서부(140)는 선형운동부(125)의 위치에 대한 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 선형운동부(125)가 표시부(190)의 중앙에 위치하는 경우 센서부(140)에서 감지된 결과는 0일수 있으며, 선형운동부(125)가 표시부(190)의 중앙보다 하측에 위치하면 센서부(140)에서 감지된 결과는 음의 값을 나타내고, 선형운동부(125)가 표시부(190)의 중앙보다 상측에 위치하면 센서부(140)에서 감지된 결과는 양의 값을 나타낼 수 있다.
센서부(140)에서 감지된 데이터는 제어부(800) 및 송수신부(200)를 통하여 외부제어부(300)로 전송되고, 외부제어부(300)는 송수신부(200)를 통하여 송신된 데이터를 저장할 수 있다. 이때, 외부제어부(300)는 고정부(180)의 무게, 와이어부(170)의 전체 길이 등과 관련된 정보, 날씨 정보, 위치 정보, 교량 정보(예를 들면, 교량 무게, 시공공법, 교량 구조 등), 측정 날짜(시간) 등을 같이 저장할 수 있다. 특히 외부제어부(300)는 상기와 같은 각종 정보를 각 정보별로 구분하여 저장할 수 있다.
상기와 같은 작업은 복수번 수행할 수 있다. 구체적으로 교량(B)이 처음 배치된 후 교량안전진단장치(10)를 통하여 선형운동부(125)의 위치를 측정할 수 있다. 이때, 선형운동부(125)의 위치에 따라 센서부(140)에서 측정된 선형운동부(125)의 위치는 송수신부(200)를 통하여 외부로 전달될 수 있다. 외부제어부(300)는 상기와 같은 데이터를 저장할 수 있다.
이후 교량(B)에 차량 등이 통행하는 경우 교량(B)은 다양한 원인으로 인하여 변형이 발생할 수 있다. 예를 들면, 교량(B)은 차량의 통행, 하중 등으로 인하여 초기위치보다 쳐지거나 외력 등으로 인하여 교량(B)이 초기 위치보다 상승할 수 있다.
이때, 사용자는 초기에 측정하였던 부분에 교량안전진단장치(10)를 설치한 후 다시 상기와 같은 작업을 수행할 수 있다. 이러한 경우 센서부(140)에서 측정된 선형운동부(125)의 위치는 다시 송수신부(200)를 통하여 외부로 전달되고, 외부제어부(300)는 이러한 데이터를 초기와 비교할 수 있다.
상기와 같은 데이터는 외부제어부(300)에서 지속적으로 저장될 수 있으며, 교량(B)의 변위 변화에 대한 데이터가 외부제어부(300)에 축적될 수 있다. 외부제어부(300)는 이러한 데이터를 테이블화하여 저장할 수 있으며, 저장된 데이터를 그래프 등의 이미지로 구현할 수 있다.
외부제어부(300)는 센서부(140)에서 측정된 결과를 근거로 교량(B)의 변형 여부를 판별할 수 있다. 예를 들면, 외부제어부(300)는 센서부(140)에서 실시간으로 측정된 결과와 센서부(140)에서 초기에 측정한 결과를 비교하여 각 결과가 서로 상이한 경우 교량(B)의 변형이 발생하였다 판별할 수 있다. 다른 실시예로써 외부제어부(300)는 교량(B)의 설계 시 입력되어 기 설정된 값과 센서부(140)에서 실시간으로 측정된 결과를 근거로 비교하여 교량(B)의 변형 여부를 판별하는 것도 가능하다.
한편, 상기와 같은 교량안전진단장치(10)의 경우 초기 측정 조건과 상이한 조건으로 배치되면, 센서부(140)에서 측정된 데이터에 오류가 발생할 수 있다. 예를 들면, 교량안전진단장치(10)를 교량(B) 공사 후 초기에 측정할 때 하우징(120)의 상면이 교량(B)의 측정면과 수평을 형성하고, 와이어부(170)가 교량(B)의 측정면과 수직을 형성하도록 배치한 반면, 다시 측정하는 경우 하우징(120)의 상면이 교량(B)의 측정면과 수평을 형성하지 않거나 와이어부(170)가 교량(B)의 측정면과 수직을 형성하지 않는 경우 초기에 측정된 결과와 차후 측정한 결과가 상이해질 수 있다.
상기와 같은 경우 교량(B)의 변위 변화를 정확하게 측정하지 못할 수 있으며, 이러한 경우 교량(B)의 변형 여부를 정확하게 판별하는 것이 불가능하다. 그러나 본 발명의 실시예들에 따른 교량안전진단장치(10)는 수평측정부(150) 및 레이저조사부(160)를 통하여 초기와 동일하거나 유사하게 하우징(120) 및 와이어부(170)의 자세를 유지시키는 것이 가능하므로 복수번 측정한 결과를 근거로 교량(B)의 변형 여부를 정확하게 측정하는 것이 가능하다.
교량안전진단장치(10)를 통하여 교량(B)의 실시간 변위의 변형량과 교량(B)의 진동수를 측정하는 방법은 상기에서 설명한 것과 유사하게 형성될 수 있다. 구체적으로 교량안전진단장치(10)를 교량(B)에 설치한 후 교량(B)에 차량 등이 통과할 때 교량(B)의 변위 가변량을 센서부(140)를 측정할 수 있다. 이때, 센서부(140)는 교량(B)의 변위 가변량을 실시간으로 측정하여 외부제어부(300)로 전송할 수 있다. 이러한 경우 외부제어부(300)는 교량(B)에 차량 등이 통과하지 않는 경우와 차량이 통과할 때 발생하는 변위값을 비교하고, 이러한 변위값의 차를 통하여 교량(B)의 변위 변화량을 산출할 수 있다. 또한, 외부제어부(300)는 센서부(140)에서 실시간으로 전송되는 교량(B)의 변위를 근거로 교량(B)의 진동횟수, 승하강하는 속도, 승하강하는 가속도 등을 산출할 수 있다. 이러한 정보는 외부제어부(300)에 상기에서 설명한 바와 같이 교량(B)의 정보, 시간, 날씨 등과 함께 테이블 형태 등으로 저장될 수 있다.
따라서 교량안전진단방법은 초기와 동일한 조건에서 교량(B)의 변위 변화를 측정하는 것이 가능하다.
교량안전진단방법은 기존의 상용화된 무선 통신망을 통하여 데이터를 외부제어부(300)로 전송하여 처리하는 것이 가능하다.
교량안전진단방법은 교량(B)의 변위 변화를 실시간으로 측정하는 것이 가능하며, 지속적인 모니터링이 가능하므로 교량(B)의 변위 변화 데이터를 통하여 교량(B)의 변위 변화를 판단하는 것이 가능하다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10: 교량안전진단장치
111: 제1 연결부
112: 제2 연결부
120: 하우징
130: 탄성부
140: 센서부
150: 수평측정부
160: 레이저조사부
170: 와이어부
180: 고정부
190: 표시부
200: 송수신부
300: 외부제어부
400: 커넥터
500: 센서지지부
600: 전원케이블
700: 전원부
800: 제어부

Claims (5)

  1. 교량에 교량안전진단장치를 배치하는 단계;
    상기 교량안전진단장치의 상면과 상기 교량의 측정면이 평행인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 교량안전진단장치의 상면이 상기 교량의 측정면에 평행인 상태에서 상기 교량안전진단장치의 레이저조사부로부터 수면으로 레이저를 조사하면서 와이어가 상기 레이저와 평행하게 배열되도록 상기 와이어와 연결된 고정부를 수면 아래에 배치하는 단계; 및
    외부제어부에 상기 교량안전진단장치의 센서부를 통하여 측정된 상기 교량의 변위를 저장하는 단계;를 포함하는 교량안전진단방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교량안전진단장치는,
    교량에 연결되는 제1 연결부;
    상기 제1 연결부가 삽입되도록 배치되는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제1 연결부에 연결되는 탄성부;
    상기 하우징에 삽입되어 상기 탄성부와 연결되어 상기 하우징 내부에서 선형 운동하는 제2 연결부;
    상기 하우징에 배치되며, 수면으로 레이저를 조사하는 레이저조사부; 및
    상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부를 연결하며, 상기 교량의 변위를 측정하는 센서부;를 포함하고,
    상기 하우징은,
    제1 바디부;
    상기 제1 바디부에 삽입되며, 상기 탄성부와 연결되는 제2 바디부;
    상기 제2 바디부와 결합하는 제1 커버;
    상기 제1 바디부 내부에 선형 운동 가능하게 배치되며, 상기 탄성부와 연결되는 선형 운동부; 및
    상기 제1 바디부와 결합하는 제2 커버;를 포함하는 교량안전진단방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 교량안전진단장치는 상기 외부제어부와 무선통신으로 데이터를 주고받는 교량안전진단방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부제어부는 상기 교량의 변위를 시간 및 교량 정보 별로 저장하는 교량안전진단방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부제어부가 상기 센서부에서 측정된 상기 교량의 변위를 근거로 상기 교량의 변형 여부를 판별하는 단계;를 더 포함하는 교량안전진단방법.
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