KR102162034B1 - 구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치 - Google Patents

구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치에 관한 것으로, 균열부(22)를 노출시키기 위한 오픈개방구(31)을 갖는 베이스 플레이트(30); 베이스 플레이트(30)의 상면에 형성되는 스케일홀더(32); 제 1수평기준면(41)을 갖는 제 1기준조(42)가 형성되는 깊이측정 디지털검출기(40); 깊이측정 디지털검출기(40)에 형성된 제 1수직안내구멍(43)에 의해 안내되는 깊이측정 가동스케일(44); 깊이측정 가동스케일(44)의 하단에 형성되는 깊이측정로드(45); 제 1기준조(42)가 각각 삽입되는 제 1끼움홈(33); 스케일홀더(32)에 형성되는 제 1탭구멍(34); 제 1탭구멍(34)에 결합되는 제 1세트스크류(35); 깊이측정로드(45)에 설치되는 삼각측정자(50); 제 2기준조(62)가 양측에 형성되는 단차측정 디지털검출기(60); 제 2수직안내구멍(63)에 의해 안내되는 단차측정 가동스케일(64); 단차측정 가동스케일(64)의 하단에 형성되는 단차측정로드(65); 스케일홀더(32)에 형성되는 제 2끼움홈(36); 스케일홀더(32)에 형성되는 제 2탭구멍(37); 제 2탭구멍(37)에 결합되는 제 2세트스크류(38)를 포함한다.

Description

구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치{Concrete Crack Width Measuring Device for Structural Safety Check}
본 발명은 콘크리트 구조물에 발생된 균열폭을 정밀하게 측정하는데 이용하는 구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조물에 발생된 균열에 단차가 있는 경우에도 균열폭을 정밀하게 측정할 수 있도록 한 구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 건축구조물이나 토목구조물은 설계단계에서부터 시공단계와 사용단계를 거쳐 사용수명의 경과에 따른 자연적인 붕괴나 인위적인 철거 또는 부실시공이나 파손 등에 의한 조기붕괴의 단계로 이루어지는 생멸주기를 가지게 되며, 이와 같은 구조물의 붕괴원인은 사용수명의 경과로 인한 자연적인 원인도 일부분을 차지하지만 대부분은 시공단계나 사용단계에서 구조물에 작용하는 외력에 의한 구조물의 변형과 깊은 관계가 있다.
이와 같은 구조물의 변형 중에서 구조물에 발생한 균열 현상은 균열의 폭이 미세하여 조기에 발견하기가 어렵고, 균열의 진행속도 또한 매우 느린 것이 일반적이기 때문에 시공자나 사용자가 구조물의 안전성에 별다른 영향을 미치지 않는다고 판단하여 이를 무심코 지나쳐 버리기 쉬운 면이 있으나, 어떠한 균열은 구조물의 구조적인 결함을 야기시키고 종국적으로는 구조물의 붕괴를 초래할 수도 있기 때문에 구조물에 발생한 균열현상은 구조물의 안전성을 진단하는데 있어 매우 중요한 요소중의 하나이며, 이와 같은 균열현상을 측정하기 위한 측정기구 또한 구조물의 안정성을 진단하는 매우 중요한 장치 중의 하나이다.
상기와 같이 건축구조물이나 토목구조물에 발생한 균열현상을 정적으로 측정하기 위한 종래기술로는 크랙 게이지, 스케일 루페, 테이퍼 게이지 등의 측정장비를 사용하고 있다.
종래기술인 크랙 게이지에 의한 측정은, 눈금이 형성된 투명한 크랙 게이지를 균열부에 밀착시킨 상태에서 육안으로 눈금을 읽어서 균열폭을 측정하는 것이다. 그러나 이와 같은 크랙 게이지는 두께 때문에 보는 각도에 따라 눈금의 위치가 변하기 때문에 측정이 부정확하게 되는 문제점이 있었다.
종래기술인 스케일 루페에 의한 측정은, 눈금이 인쇄된 투명스케일을 콘크리트의 표면에 접촉시키고 확대경으로 눈금을 확대한 상태로 읽어서 균열폭을 측정하는 것이다. 그러나 이와 같은 스케일 루페는 균열부에 단차가 있는 경우 한쪽의 초점이 맞지 않아 흐리게 보이기 때문에 측정이 부정확하게 되는 문제점이 있으며, 투명스케일을 콘크리트의 표면에 자주 접촉시키면 눈금에 상처가 발생되거나 눈금이 지워지는 문제점이 있었다.
종래기술인 테이퍼 게이지에 의한 측정는 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 구조물(10)에 발생된 균열부(12) 내부로 테이퍼 게이지(13)를 삽입해서 균열부(12)의 상단 모서리에 접촉된 테이퍼 게이지(13)의 눈금을 읽으면, 균열폭의 측정이 가능하도록 된 것이다.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같이 구조물(10)에 단차(K)가 발생된 경우 균열부(12)의 상단에 접촉되는 눈금에도 단차가 발생하기 때문에 균열폭 측정이 부정확하게 되는 문제점이 있었다.
국내 등록특허공보 제10-1248446호(공고일 2013.03.28.) 국내 등록특허공보 제10-0788230호(공고일 2007.12.26.) 국내 공개특허공보 제특1998-044227호(공개일 1998.09.05.) 국내 등록실용신안공보 제20-0351979호(공고일 2004.06.02.) 국내 등록특허공보 제10-1655734호(공고일 2016.09.08.) 국내 등록특허공보 제10-1439282호(공고일 2014.09.12.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 구조물에 발생한 균열부에 단차가 있는 경우에도 균열폭을 정밀하게 측정할 수 있는 구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치를 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치는, 서로 어긋난 상위구조물과 하위구조물 사이에 발생한 균열부를 노출시키기 위한 오픈개방구을 갖는 베이스 플레이트; 오픈개방구을 사이에 두고 베이스 플레이트의 상면에 형성되는 스케일홀더; 제 1수평기준면을 갖는 한 쌍의 제 1기준조가 양측에 형성되는 깊이측정 디지털검출기; 깊이측정 디지털검출기에 형성된 제 1수직안내구멍에 의해 안내되고, 제 1수평기준면과 직각을 이루는 방향으로 움직이는 깊이측정 가동스케일; 깊이측정 가동스케일의 하단에 형성되는 깊이측정로드; 스케일홀더에 형성되고, 제 1기준조가 각각 삽입되는 한 쌍의 제 1끼움홈; 제 1끼움홈의 폭방향을 향해 스케일홀더에 형성되는 제 1탭구멍; 제 1탭구멍에 결합되어 제 1기준조를 압박하는 제 1세트스크류; 깊이측정로드에 설치되고, 상위구조물의 균열부 내측면에 접촉되는 수직기준면이 일측에 형성되며, 하위구조물의 상단 모서리에 접촉되고 아래쪽으로 향할수록 수직기준면과 이루는 폭이 좁아지는 경사측정면이 타측에 형성되고, 하단에는 상위구조물의 표면에 접촉시켜서 영점을 세팅하기 위한 영점세팅면을 갖는 삼각측정자; 제 2수평기준면을 갖는 한 쌍의 제 2기준조가 양측에 형성되는 단차측정 디지털검출기; 단차측정 디지털검출기에 형성된 제 2수직안내구멍에 의해 안내되고, 제 2수평기준면과 직각을 이루는 방향으로 움직이는 단차측정 가동스케일; 단차측정 가동스케일의 하단에 형성되고, 상위구조물과 하위구조물의 높낮이 단차를 측정하기 위한 단차측정로드; 스케일홀더에 형성되고, 제 2기준조가 각각 삽입되는 한 쌍의 제 2끼움홈; 제 2끼움홈의 폭방향을 향해 스케일홀더에 형성되는 제 2탭구멍; 제 2탭구멍에 결합되어 제 2기준조를 압박하는 제 2세트스크류를 포함하는 특징이 있다.
본 발명은 깊이측정 디지털검출기로부터 검출되는 상위구조물의 표면으로부터 영점세팅면까지의 깊이와, 단차측정 디지털검출기로부터 검출되는 상위구조물과 하위구조물의 단차를 입력받고, 깊이에 단차를 빼서 산출한 균열깊이에 삼각측정자의 수직기준면과 경사측정면이 만나는 꼭지점으로부터 영점세팅면까지의 연장거리를 합산해서 삼각변의 길이를 산출하고, 삼각측정자의 수직기준면과 경사측정면이 이루는 각도의 탄젠트 값에 삼각변 길이를 곱해서 균열폭을 산출하는 마이크로 콘트롤러; 깊이측정 디지털검출기에 의해 검출된 깊이와, 단차측정 디지털검출기에 의해 검출된 단차를 마이크로 콘트롤러가 읽어서 균열폭을 산출하도록 지령하는 출력스위치; 마이크로 콘트롤러로부터 산출된 균열폭을 출력하는 디스플레이부를 포함하는 특징이 있다.
본 발명에 따른 경사측정면은 원뿔의 곡면으로 이루어진 특징이 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상위구조물(20)의 표면으로부터 깊이(D1)를 측정할 수 있는 깊이측정 디지털검출기(40)가 구비되어 있고, 상위구조물(20)과 하위구조물(21)의 단차(D2)를 측정할 수 있는 단차측정 디지털검출기(60)가 구비되어 있기 때문에 단차(D2)를 갖는 균열부(22)의 균열폭(W)을 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
깊이측정로드(45)의 하단에 설치되는 삼각측정자(50)에 형성된 수직기준면(51)과 경사측정면(52)을 이용해서 단차(D2)를 갖는 균열부(22)의 균열폭(W)을 편리하고 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
삼각측정자(50)의 경사측정면(52)이 원뿔의 곡면으로 형성된 경우 경사측정면(52)이 하위구조물(21)의 상단 모서리에 선접촉되기 때문에 측정 정밀도 향상에 도움이 되는 효과가 있다.
베이스 플레이트(30)에 형성된 오픈개방구(31)를 통해 균열부(22)의 관찰이 가능하기 때문에 삼각측정자(50)를 균열부(22)로 진입시키는 작업을 편리하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
깊이측정 디지털검출기(40)로부터 검출된 깊이(D1)와 단차측정 디지털검출기(60)로부터 검출된 단차(D2) 값을 마이크로 콘트롤러(70)에 의해 자동으로 읽어서 균열폭(W)을 산출한 다음 디스플레이부(72)로 표시하도록 구성되어 있기 때문에 균열폭(W)을 측정하는 작업을 신속하고 편리하게 할 수 있는 효과가 있다.
스케일홀더(32)에 형성된 제 1끼움홈(33)과 제 2끼움홈(36)에 의해 제 1기준조(42)와 제 2기준조(62)를 스케일홀더(32)에 조립하는 작업을 편리하고 정밀하게 할 수 있는 효과가 있다.
삼각측정자(50)의 하단에 형성된 영점세팅면(53)에 의해 깊이측정 디지털검출기(40)의 영점을 정밀하게 세팅할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 테이퍼 게이지에 의해 구조물에 발생한 균열폭을 측정하는 것을 개략적으로 보인 도면
도 2는 종래 단차가 있는 균열부의 균열폭을 측정할 때 테이퍼 게이지를 이용하는 경우 측정이 부정확하게 되는 원인을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명에 따른 사시도
도 4는 도 3의 저면사시도
도 5는 본 발명에 따른 분리사시도
도 6은 본 발명에 따른 깊이측정 디지털검출기와 깊이측정 가동스케일 및 삼각측정자를 분리해서 보인 분리사시도
도 7은 본 발명에 따른 삼각측정자의 다른 예를 보인 분리사시도
도 8은 본 발명에 따른 평면도
도 9는 도 8의 A-A'선 단면도
도 10은 본 발명에 따른 깊이측정 디지털검출기와 단차측정 디지털검출기의 영점을 세팅하는 것을 개략적으로 보인 도면
도 11은 본 발명에 따른 블록구성도
도 12는 본 발명에 따른 삼각측정자에 의한 균열폭 측정을 개략적으로 설명하기 위한 도면
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부도면 도 3 내지 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명은 서로 어긋난 상위구조물(20)과 하위구조물(21) 사이에 발생한 균열부(22)를 노출시키기 위한 오픈개방구(31)을 갖는 베이스 플레이트(30); 오픈개방구(31)을 사이에 두고 베이스 플레이트(30)의 상면에 형성되는 스케일홀더(32)를 포함한다.
베이스 플레이트(30)는 예를 들면 금속을 이용해서 성형하거나 투명한 합성수지를 이용해서 성형할 수 있으며, 오픈개방구(31)는 평면에서 볼 때 베이스 플레이트(30)의 일측단부를 향해 개방된 U자 모양으로 형성할 수 있다.
본 발명은 제 1수평기준면(41)을 갖는 한 쌍의 제 1기준조(42)가 양측에 형성되는 깊이측정 디지털검출기(40); 깊이측정 디지털검출기(40)에 형성된 제 1수직안내구멍(43)에 의해 안내되고, 제 1수평기준면(41)과 직각을 이루는 방향으로 움직이는 깊이측정 가동스케일(44); 깊이측정 가동스케일(44)의 하단에 형성되는 깊이측정로드(45)를 포함한다.
깊이측정 디지털검출기(40)는 예를 들면 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 측정된 깊이(D1)를 표시하기 위한 액정표시부(40a)가 구비 되며, 인치/밀리미터로 표시 단위를 변환할 수 있는 단위전환 스위치(40b), 전원을 ON/OFF 하기 위한 전원스위치(40c) 및 영점위치를 세팅하기 위한 영점스위치(40d)가 구비 된다.
깊이측정 디지털검출기(40)의 내부에 버튼셀 배터리를 내장해서 외부 전원공급 없이 독립적으로 동작이 가능하도록 구성할 수 있다.
본 발명은 스케일홀더(32)에 형성되고, 제 1기준조(42)가 각각 삽입되는 한 쌍의 제 1끼움홈(33); 제 1끼움홈(33)의 폭방향을 향해 스케일홀더(32)에 형성되는 제 1탭구멍(34); 제 1탭구멍(34)에 결합되어 제 1기준조(42)를 압박하는 제 1세트스크류(35)를 포함한다.
제 1끼움홈(33)의 바닥면은 제 1기준조(42)의 저면에 형성된 제 1수평기준면(41)과 밀착되도록 평평한 면으로 형성하는 것이 바람직하며, 특히 제 1끼움홈(33)의 바닥면을 베이스 플레이트(30)의 밑면과 평행을 이루는 면으로 형성한다.
본 발명은 깊이측정로드(45)에 설치되고, 상위구조물(20)의 균열부(22) 내측면에 접촉되는 수직기준면(51)이 일측에 형성되며, 하위구조물(21)의 상단 모서리에 접촉되고 아래쪽으로 향할수록 수직기준면(51)과 이루는 폭이 좁아지는 경사측정면(52)이 타측에 형성되고, 하단에는 상위구조물(20)의 표면에 접촉시켜서 영점을 세팅하기 위한 영점세팅면(53)을 갖는 삼각측정자(50)를 포함한다.
삼각측정자(50)는 도 6, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 상단에 형성된 구멍(54)으로 깊이측정로드(45)를 압입하거나 구멍(54)에 접착제를 주입한 다음 깊이측정로드(45)를 삽입해서 접착할 수 있다.
본 발명은 제 2수평기준면(61)을 갖는 한 쌍의 제 2기준조(62)가 양측에 형성되는 단차측정 디지털검출기(60); 단차측정 디지털검출기(60)에 형성된 제 2수직안내구멍(63)에 의해 안내되고, 제 2수평기준면(61)과 직각을 이루는 방향으로 움직이는 단차측정 가동스케일(64); 단차측정 가동스케일(64)의 하단에 형성되고, 상위구조물(20)과 하위구조물(21)의 높낮이 단차(D2)를 측정하기 위한 단차측정로드(65)를 포함한다.
단차측정 디지털검출기(60)는 예를 들면 도 4에 도시된 바와 같이 측정된 단차(D2)를 표시하기 위한 액정표시부(60a)가 구비 되며, 인치/밀리미터로 표시 단위를 변환할 수 있는 단위전환 스위치(60b), 전원을 ON/OFF 하기 위한 전원스위치(60c) 및 영점위치를 세팅하기 위한 영점스위치(60d)가 구비 된다.
단차측정 디지털검출기(60)의 내부에 버튼셀 배터리를 내장해서 외부 전원공급 없이 독립적으로 동작이 가능하도록 구성할 수 있다.
본 발명은 스케일홀더(32)에 형성되고, 제 2기준조(62)가 각각 삽입되는 한 쌍의 제 2끼움홈(36); 제 2끼움홈(36)의 폭방향을 향해 스케일홀더(32)에 형성되는 제 2탭구멍(37); 제 2탭구멍(37)에 결합되어 제 2기준조(62)를 압박하는 제 2세트스크류(38)를 포함한다.
제 2끼움홈(36)의 바닥면은 제 2기준조(62)의 저면에 형성된 제 2수평기준면(61)과 밀착되도록 평평한 면으로 형성하는 것이 바람직하며, 특히 제 2끼움홈(36)의 바닥면을 베이스 플레이트(30)의 밑면과 평행을 이루는 면으로 형성한다.
본 발명은 깊이측정 디지털검출기(40)로부터 검출되는 상위구조물(20)의 표면으로부터 영점세팅면(53)까지의 깊이(D1)와, 단차측정 디지털검출기(60)로부터 검출되는 상위구조물(20)과 하위구조물(21)의 단차(D2)를 입력받고, 깊이(D1)에 단차(D2)를 빼서 산출한 균열깊이(D3)에 삼각측정자(50)의 수직기준면(51)과 경사측정면(52)이 만나는 꼭지점(P)으로부터 영점세팅면(53)까지의 연장거리(L1)를 합산해서 삼각변(L2)의 길이를 산출하고, 삼각측정자(50)의 수직기준면(51)과 경사측정면(52)이 이루는 각도(A)의 탄젠트(tangent) 값에 삼각변(L2) 길이를 곱해서 균열폭(W)을 산출하는 마이크로 콘트롤러(70)를 포함한다.
도 11에 도시된 바와 같이 마이크로 콘트롤러(70)는 내부에 연산처리부, 휘발성 데이터 메모리(RAM), 비휘발성 프로그램 메모리(EEPROM), 입출력 인터페이스 회로부, 기준클럭 발생부, 타이머 회로부 등이 내장된 온칩 또는 온보드 형태로 구성될 수 있다.
마스터에 해당하는 마이크로 콘트롤러(70)는 다중의 버스선을 이용해서 슬래이브에 해당하는 깊이측정 디지털검출기(40) 및 단차측정 디지털검출기(60)와 1대 다수의 직렬통신으로 데이터를 주고 받을 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명은 깊이측정 디지털검출기(40)에 의해 검출된 깊이(D1)와, 단차측정 디지털검출기(60)에 의해 검출된 단차(D2)를 마이크로 콘트롤러(70)가 읽어서 균열폭(W)을 산출하도록 지령하는 출력스위치(SW); 마이크로 콘트롤러(70)로부터 산출된 균열폭(W)을 출력하는 디스플레이부(72)를 포함한다.
도 11에 도시된 바와 같이 마이크로 콘트롤러(70)의 입력포트에 접속된 출력스위치(SW)의 일측단에 전원(Vcc)에 접속된 풀업저항(R)을 접속해서 출력스위치(SW)의 접점이 개방되었을 때는 마이크로 콘트롤러(70)의 입력포트로 하이레벨의 전위(디지털 신호 "1")가 인가되고, 출력스위치(SW)의 접점이 닫혔을 때는 마이크로 콘트롤러(70)의 입력포트에 로우레벨의 전위(디지털 신호 "0")가 인가되면서 출력스위치(SW)가 눌렸는가의 여부를 마이크로 콘트롤러(70)가 판독하도록 구성될 수 있다.
디스플레이부(72)는 세븐세그먼트 발광다이오드, 도트 매트릭스 발광다이오드, 액정 디스플레이 등과 같이 숫자를 표시할 수 있는 것으로 구성할 수 있다.
도 7은 삼각측정자(50)의 다른 예를 보인 것으로, 이에 도시된 바와 같이 경사측정면(52)을 원뿔의 곡면으로 구성할 수 있다. 즉 삼각측정자(50)를 원뿔 형태로 가공한 다음 삼면을 평평하게 면취해서 구성할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(30)를 상위구조물(20)의 표면에 밀착시킨 상태에서 깊이측정 가동스케일(44)과 단차측정 가동스케일(64)을 하강시켜 삼각측정자(50)의 영점세팅면(53)과 단차측정로드(65)의 하단을 상위구조물(20)의 표면에 접촉시킨 다음 깊이측정 디지털검출기(40)와 단차측정 디지털검출기(60)에 각각 구비된 영점스위치(40d)(60d)를 누르면 깊이측정 디지털검출기(40)와 단차측정 디지털검출기(60)에 영점위치가 세팅된다.
이후 도 8, 도 9 및 도 12에 도시된 바와 같이 삼각측정자(50)가 균열부(22)의 상부에 위치되도록 베이스 플레이트(30)를 이동시킨 다음 베이스 플레이트(30)를 상위구조물(20)의 표면에 밀착시킨 상태에서 깊이측정 가동스케일(44)를 하강시키면, 깊이측정로드(45)의 하단에 설치된 삼각측정자(50)가 균열부(22)로 진입된다.
이때 베이스 플레이트(30)를 약간 움직여서 삼각측정자(50)에 형성된 수직기준면(51)을 상위구조물(20)의 균열부(22) 내벽에 밀착시킨 상태에서 깊이측정 가동스케일(44)을 지속해서 하강시키면 삼각측정자(50)에 형성된 경사측정면(52)이 하위구조물(21)의 상단 모서리에 접촉되면서 깊이측정 가동스케일(44)의 하강이 멈추게 된다.
이와 같이 깊이측정 가동스케일(44)이 멈춘 상태에서 깊이측정 디지털검출기(40)의 액정표시부(40a)에는 상위구조물(20)의 표면으로부터 영점세팅면(53) 까지의 거리에 해당하는 깊이(D1)가 표시된다.
이후 베이스 플레이트(30)를 상위구조물(20)의 표면에 밀착시킨 상태에서 단차측정 가동스케일(64)를 하강시켜서 단차측정로드(65)의 하단을 하위구조물(21)의 표면에 접촉시키면, 상위구조물(20)의 표면으로부터 하위구조물(21)의 표면까지의 거리에 해당하는 단차(D2)가 단차측정 디지털검출기(60)에 구비된 액정표시부(60a)에 표시된다.
이와 같이 얻은 깊이(D1)와 단차(D2) 두 가지 값에 미리 알고 있는 삼각측정자(50)의 연장거리(L1)를 적용해서 삼각변(L2)을 산출한 다음 미리 알고 있는 삼각측정자(50)의 각도(A)와 삼각변(L2)을 삼각비에 적용하면 균열폭(W)을 수동으로 산출해서 얻을 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 깊이측정 디지털검출기(40)와 단차측정 디지털검출기(60)에 접속된 마이크로 콘트롤러(70)에 의해 자동으로 균열폭(W)을 얻는 경우 마이크로 콘트롤러(70)의 입력포트에 접속된 출력스위치(SW)를 누르면 마이크로 콘트롤러(70)는 깊이측정 디지털검출기(40)에서 획득된 깊이(D1)와 단차측정 디지털검출기(60)로부터 획득된 단차(D2) 값에 대한 데이터를 수신해서 내장된 데이터 메모리에 저장하게 된다.
이후 마이크로 콘트롤러(70)는 데이터 메모리에 저장된 깊이(D1)에 단차(D2)를 빼서 균열깊이(D3)를 산출하게 되고, 미리 저장되어 있던 삼각측정자(50)의 수직기준면(51)과 경사측정면(52)이 만나는 꼭지점(P)으로부터 영점세팅면(53)까지의 거리에 해당하는 연장거리(L1)를 균열깊이(D3)에 합산해서 삼각변(L2)의 길이를 산출하게 된다.
그 다음 마이크로 콘트롤러(70)는 미리 기억되어 있는 삼각측정자(50)의 수직기준면(51)과 경사측정면(52)이 이루는 각도(A)의 탄젠트(tangent) 값에 삼각변(L2)의 길이를 곱해서 균열폭(W)을 최종 산출해서 디스플레이부(72)를 통해 출력하게 된다.
20 : 상위구조물 21 : 하위구조물
22 : 균열부 30 : 베이스 플레이트
31 : 오픈개방구 32 : 스케일홀더
33 : 제 1끼움홈 34 : 제 1탭구멍
35 : 제 1세트스크류 36 : 제 2끼움홈
37 : 제 2탭구멍 38 : 제 2세트스크류
40 : 깊이측정 디지털검출기 41 : 제 1수평기준면
42 : 제 1기준조 43 : 제 1수직안내구멍
44 : 깊이측정 가동스케일 45 : 깊이측정로드
50 : 삼각측정자 51 : 수직기준면
52 : 경사측정면 53 : 영점세팅면
60 : 단차측정 디지털검출기 61 : 제 2수평기준면
62 : 제 2기준조 63 : 제 2수직안내구멍
64 : 단차측정 가동스케일 65 : 단차측정로드
70 : 마이크로 콘트롤러 72 : 디스플레이부
SW : 출력스위치 D1 : 깊이
D2 : 단차 D3 : 균열깊이
P : 꼭지점 L1 : 연장거리
L2 : 삼각변 A : 각도
W : 균열폭

Claims (3)

  1. 서로 어긋난 상위구조물(20)과 하위구조물(21) 사이에 발생한 균열부(22)를 노출시키기 위한 오픈개방구(31)을 갖는 베이스 플레이트(30);
    상기 오픈개방구(31)을 사이에 두고 상기 베이스 플레이트(30)의 상면에 형성되는 스케일홀더(32);
    제 1수평기준면(41)을 갖는 한 쌍의 제 1기준조(42)가 양측에 형성되는 깊이측정 디지털검출기(40);
    상기 깊이측정 디지털검출기(40)에 형성된 제 1수직안내구멍(43)에 의해 안내되고, 상기 제 1수평기준면(41)과 직각을 이루는 방향으로 움직이는 깊이측정 가동스케일(44);
    상기 깊이측정 가동스케일(44)의 하단에 형성되는 깊이측정로드(45);
    상기 스케일홀더(32)에 형성되고, 상기 제 1기준조(42)가 각각 삽입되는 한 쌍의 제 1끼움홈(33);
    상기 제 1끼움홈(33)의 폭방향을 향해 상기 스케일홀더(32)에 형성되는 제 1탭구멍(34);
    상기 제 1탭구멍(34)에 결합되어 상기 제 1기준조(42)를 압박하는 제 1세트스크류(35);
    상기 깊이측정로드(45)에 설치되고, 상기 상위구조물(20)의 균열부(22) 내측면에 접촉되는 수직기준면(51)이 일측에 형성되며, 상기 하위구조물(21)의 상단 모서리에 접촉되고 아래쪽으로 향할수록 상기 수직기준면(51)과 이루는 폭이 좁아지는 경사측정면(52)이 타측에 형성되고, 하단에는 상기 상위구조물(20)의 표면에 접촉시켜서 영점을 세팅하기 위한 영점세팅면(53)을 갖는 삼각측정자(50);
    제 2수평기준면(61)을 갖는 한 쌍의 제 2기준조(62)가 양측에 형성되는 단차측정 디지털검출기(60);
    상기 단차측정 디지털검출기(60)에 형성된 제 2수직안내구멍(63)에 의해 안내되고, 상기 제 2수평기준면(61)과 직각을 이루는 방향으로 움직이는 단차측정 가동스케일(64);
    상기 단차측정 가동스케일(64)의 하단에 형성되고, 상기 상위구조물(20)과 상기 하위구조물(21)의 높낮이 단차(D2)를 측정하기 위한 단차측정로드(65);
    상기 스케일홀더(32)에 형성되고, 상기 제 2기준조(62)가 각각 삽입되는 한 쌍의 제 2끼움홈(36);
    상기 제 2끼움홈(36)의 폭방향을 향해 상기 스케일홀더(32)에 형성되는 제 2탭구멍(37);
    상기 제 2탭구멍(37)에 결합되어 상기 제 2기준조(62)를 압박하는 제 2세트스크류(38);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 깊이측정 디지털검출기(40)로부터 검출되는 상기 상위구조물(20)의 표면으로부터 상기 영점세팅면(53)까지의 깊이(D1)와, 상기 단차측정 디지털검출기(60)로부터 검출되는 상기 상위구조물(20)과 하위구조물(21)의 단차(D2)를 입력받고, 상기 깊이(D1)에 단차(D2)를 빼서 산출한 균열깊이(D3)에 상기 삼각측정자(50)의 수직기준면(51)과 경사측정면(52)이 만나는 꼭지점(P)으로부터 상기 영점세팅면(53)까지의 연장거리(L1)를 합산해서 삼각변(L2)의 길이를 산출하고, 상기 삼각측정자(50)의 수직기준면(51)과 경사측정면(52)이 이루는 각도(A)의 탄젠트(tangent) 값에 상기 삼각변(L2) 길이를 곱해서 균열폭(W)을 산출하는 마이크로 콘트롤러(70);
    상기 깊이측정 디지털검출기(40)에 의해 검출된 깊이(D1)와, 상기 단차측정 디지털검출기(60)에 의해 검출된 단차(D2)를 상기 마이크로 콘트롤러(70)가 읽어서 균열폭(W)을 산출하도록 지령하는 출력스위치(SW);
    상기 마이크로 콘트롤러(70)로부터 산출된 균열폭(W)을 출력하는 디스플레이부(72);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사측정면(52)은 원뿔의 곡면인 것을 특징으로 하는 구조물 안전진단용 콘크리트 균열폭 측정장치.
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