KR102200995B1 - Displacement measurment apparatus for bridge bearing and method of measuring the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 교각; 상기 교각에 얹혀져 지지되는 상판; 및 신축 가능하도록 구성되고 상기 교각과 상기 상판 사이에 배치되어, 상기 상판에 가해지는 충격을 흡수 및 전달하도록 이루어지는 교좌를 포함하는 교량에서, 상기 교좌의 신축량을 측정하는 교좌 변위 계측 장치에 있어서, 상기 교좌 변위 계측 장치는, 상기 교각에서 멀어지는 방향으로 상기 교각의 측면으로부터 연장 형성되는 제1 프레임; 상기 제1 프레임으로부터 하측으로 연장 형성되는 제1 부분과, 상기 제1 프레임과 이격 배치되며 상기 교각에서 멀어지는 방향으로 상기 제1 부분의 하측 단부로부터 연장 형성되는 제2 부분을 구비하는 제2 프레임; 상기 제1 프레임 및 상기 제2 부분과 교차하도록 일 방향으로 연장 형성되고, 상기 제1 프레임의 단부에 형성되는 중심축을 중심으로 상기 제1 프레임에 회전 가능하게 연결되는 제3 프레임; 일측은 상기 상판의 저면에 고정되고, 타측은 상기 제3 프레임의 상부에 회전 가능하게 연결되는 연결부; 및 상기 제2 부분 상에서 외력에 의해 이동 가능하도록 설치되어, 상기 상판이 수축 또는 팽창됨에 따라 상기 중심축을 중심으로 회전하는 상기 제3 프레임에 의해 밀려 위치가 이동되도록 이루어지는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌 변위 계측 장치를 개시한다.The present invention, piers; A top plate supported by being placed on the pier; And a bridge seat configured to be stretchable and disposed between the bridge pier and the upper plate to absorb and transmit an impact applied to the upper plate, wherein the bridge seat displacement measurement device measures the amount of extension of the bridge seat, the The bridge seat displacement measuring apparatus includes: a first frame extending from a side surface of the pier in a direction away from the pier; A second frame having a first portion extending downward from the first frame, and a second portion spaced apart from the first frame and extending from a lower end of the first portion in a direction away from the pier; A third frame extending in one direction so as to cross the first frame and the second portion, and rotatably connected to the first frame around a central axis formed at an end of the first frame; One side is fixed to the bottom of the upper plate, the other side is a connection portion rotatably connected to the upper portion of the third frame; And a measuring unit installed to be movable by an external force on the second portion, and configured to move a position by being pushed by the third frame rotating around the central axis as the upper plate is contracted or expanded. Disclosed is a seat displacement measuring device.
Description
본 발명은 교량 상판과 교각 사이에 설치되어 교량 상판의 변위를 흡수 및 전달하는 교좌의 변위 계측 장치 및 교좌 변위 계측 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a bridge seat displacement measuring apparatus and a bridge seat displacement measuring method installed between a bridge upper plate and a bridge pier to absorb and transmit the displacement of the bridge upper plate.
교량은, 다수 개의 교각을 세우고, 교각과 교각 사이에 거더(girder)와 철근 콘크리트 슬래브 또는 박스형 거더(box girder) 등으로 형성된 교량 상판을 얹힌 후, 상기 교량 상판의 상부에 아스팔트를 도포시켜, 노선상의 하천, 계곡, 강 등과 같은 장애물에 가로질러 놓은 토목 구조물이다.In the bridge, after erecting a number of piers, placing a bridge deck formed of a girder and a reinforced concrete slab or box girder between the piers and the piers, asphalt is applied to the top of the bridge deck, and route It is a civil engineering structure placed across obstacles such as rivers, valleys, and rivers.
복수 개의 교량 상판은 교각을 따라 연달아 배치되기 때문에, 각각의 교량 상판 간에는 일정 간격의 틈새가 형성된다. 따라서 각각의 교량 상판의 거동은 독립적으로 발생한다.Since a plurality of bridge decks are arranged in succession along the pier, a gap of a certain distance is formed between each bridge deck. Therefore, the behavior of each bridge deck occurs independently.
한편, 교량에는 사람, 차량, 중기 등의 통행, 바람, 지진 등으로 인해 시시각각 변화되는 동하중 및 충격이 미치게 되고, 온도 변화에 따라 신장 및 수축 등의 변위가 발생된다. 그러므로 이같은 수평력이나 변위를 원활하게 흡수하여 교량의 내진기능을 원활히 하고 내구수명을 늘리고자 교좌(bridge bearing)를 설치하고 있다. 상기 교좌는 교량 상판 구조물과 교각 또는 교대 콘크리트 구조물 사이에 설치되어, 구조물 상부로부터 전달되는 모든 하중을 교각 또는 교대 콘크리트 구조물에 전달하게 된다.On the other hand, the bridge is subject to dynamic loads and impacts that change from moment to moment due to the passage of people, vehicles, heavy aircraft, wind, earthquake, etc., and displacements such as elongation and contraction are generated according to temperature changes. Therefore, bridge bearings are installed in order to smoothly absorb such horizontal forces or displacements to facilitate the seismic function of the bridge and to increase its durability. The bridge seat is installed between the bridge upper plate structure and the bridge pier or alternating concrete structure, and transmits all loads transmitted from the upper part of the structure to the pier or alternating concrete structure.
이와 같이, 교좌는 교량의 내구도에 큰 영향을 미친다. 따라서, 교량의 유지 관리 측면에서, 교좌의 기능이 정상적으로 이루어지고 있는지 파악하기 위하여 교좌의 변위를 계측할 수 있는 장치의 개발이 고려될 수 있다.As such, the bridge seat has a great influence on the durability of the bridge. Therefore, in terms of the maintenance of the bridge, development of a device capable of measuring the displacement of the bridge seat may be considered in order to determine whether the function of the bridge seat is normally performed.
본 발명의 목적은, 교량 상판과 교각 사이에 설치되는 교좌에서 발생하는 변위를 용이하게 측정할 수 있는 교좌 변위 계측 장치와 교좌 변위 장치를 이용하는 교좌 변위 계측 방법을 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a bridge seat displacement measurement device capable of easily measuring a displacement occurring in a bridge seat installed between a bridge top plate and a bridge pier, and a bridge seat displacement measurement method using the bridge seat displacement device.
본 발명을 따르는 교량 변위 계측 장치는, 교각; 상기 교각에 얹혀져 지지되는 상판; 및 신축 가능하도록 구성되고 상기 교각과 상기 상판 사이에 배치되어, 상기 상판에 가해지는 충격을 흡수 및 전달하도록 이루어지는 교좌를 포함하는 교량에서, 상기 교좌의 신축량을 측정하는 교좌 변위 계측 장치에 있어서, 상기 교좌 변위 계측 장치는, 상기 교각에서 멀어지는 방향으로 상기 교각의 측면으로부터 연장 형성되는 제1 프레임; 상기 제1 프레임으로부터 하측으로 연장 형성되는 제1 부분과, 상기 제1 프레임과 이격 배치되며 상기 교각에서 멀어지는 방향으로 상기 제1 부분의 하측 단부로부터 연장 형성되는 제2 부분을 구비하는 제2 프레임; 상기 제1 프레임 및 상기 제2 부분과 교차하도록 일 방향으로 연장 형성되고, 상기 제1 프레임의 단부에 형성되는 중심축을 중심으로 상기 제1 프레임에 회전 가능하게 연결되는 제3 프레임; 일측은 상기 상판의 저면에 고정되고, 타측은 상기 제3 프레임의 상부에 회전 가능하게 연결되는 연결부; 및 상기 제2 부분 상에서 외력에 의해 이동 가능하도록 설치되어, 상기 상판이 수축 또는 팽창됨에 따라 상기 중심축을 중심으로 회전하는 상기 제3 프레임에 의해 밀려 위치가 이동되도록 이루어지는 측정부를 포함한다.Bridge displacement measurement device according to the present invention, the pier; A top plate supported by being placed on the pier; And a bridge seat configured to be stretchable and disposed between the bridge pier and the upper plate to absorb and transmit an impact applied to the upper plate, wherein the bridge seat displacement measurement device measures the amount of extension of the bridge seat, the The bridge seat displacement measuring apparatus includes: a first frame extending from a side surface of the pier in a direction away from the pier; A second frame having a first portion extending downward from the first frame, and a second portion spaced apart from the first frame and extending from a lower end of the first portion in a direction away from the pier; A third frame extending in one direction so as to cross the first frame and the second portion, and rotatably connected to the first frame around a central axis formed at an end of the first frame; One side is fixed to the bottom of the upper plate, the other side is a connection portion rotatably connected to the upper portion of the third frame; And a measuring unit installed to be movable by an external force on the second portion, and configured to move a position by being pushed by the third frame rotating around the central axis as the upper plate is contracted or expanded.
상기 교좌 변위 계측 장치는, 상기 제1 프레임의 단부에 설치되어 상기 제1 프레임과 상기 제3 프레임을 연결시키며, 상기 중심축을 형성하는 고정부재를 더 포함하고, 상기 제3 프레임은, 회전 시 상기 고정부재를 중심으로 이동 가능하도록, 상기 제3 프레임의 연장 방향을 따라 형성되는 수직홈을 구비할 수 있다.The thrust displacement measuring device further includes a fixing member installed at an end of the first frame to connect the first frame and the third frame to form the central axis, and the third frame, when rotating, the A vertical groove formed along the extension direction of the third frame may be provided so as to be movable around the fixing member.
상기 측정부는, 각각 상기 제2 부분 상에서 외력에 의해 이동 가능하도록 설치되는 제1 측정추와 제2 측정추를 구비하고, 상기 제3 프레임은, 상기 제1 및 제2 측정추 사이에 배치되게 상기 제2 부분과 교차될 수 있다.The measurement unit includes a first measurement weight and a second measurement weight that are respectively installed to be movable by an external force on the second part, and the third frame is disposed between the first and second measurement weights. It can intersect with the second part.
상기 제2 부분은, 상기 제2 부분의 연장 방향을 따라 형성되는 수평홈을 구비하고, 상기 제1 및 제2 측정추는 상기 수평홈을 따라 이동하도록 이루어질 수 있다.The second portion may include a horizontal groove formed along an extension direction of the second portion, and the first and second measuring weights may be configured to move along the horizontal groove.
상기 연결부는, 구형으로 형성되는 볼베어링; 상기 상판의 저면에 고정되고, 상기 볼베어링의 일부를 제외한 나머지 일부를 감싸는 하우징; 및 상기 볼베어링의 노출된 일면으로부터 돌출되어 상기 제3 프레임의 상부에 결합되는 돌출부를 구비할 수 있다.The connection part, a ball bearing formed in a spherical shape; A housing fixed to the bottom of the top plate and surrounding a portion of the ball bearing except for a portion of the ball bearing; And a protrusion protruding from the exposed one surface of the ball bearing and coupled to an upper portion of the third frame.
상기 제3 프레임은, 서로 마주보게 이격 배치되어 사이에 이격공간을 형성하는 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 구비하고, 상기 제1 프레임과 상기 제2부분은, 적어도 일부가 상기 이격공간을 관통하도록 이루어질 수 있다.The third frame is provided with a first plate and a second plate that are spaced apart from each other to form a space between them, and the first frame and the second part may at least partially pass through the spaced space. Can be done.
본 발명을 따르는 교량 변위 계측 방법은, 상기 제1 프레임과 상기 연결부를 각각 상기 교각의 측면과 상기 상판의 저면에 고정 설치하는 제1 단계; 상기 제1 및 제2 측정추를 기 설정된 초기 위치로 이동시키는 제2 단계; 상기 상판이 수축 또는 팽창됨에 따라 상기 제3 프레임에 의해 상기 제2 부분 상에서 이동되는 상기 제1 및 제2 측정추의 이동 거리를 측정하는 제3 단계; 및 상기 제3 단계에서 상기 초기 위치를 기준으로 측정된 상기 제1 및 제2 측정추의 이동 거리를 근거로 상기 교좌의 신축량을 산출하는 제4 단계를 포함한다.Bridge displacement measurement method according to the present invention, the first step of fixedly installing the first frame and the connecting portion to the side of the pier and the bottom of the upper plate, respectively; A second step of moving the first and second measurement weights to a preset initial position; A third step of measuring a moving distance of the first and second measuring weights that are moved on the second portion by the third frame as the upper plate is contracted or expanded; And a fourth step of calculating an expansion/contraction amount of the bridge seat based on the moving distances of the first and second measuring weights measured based on the initial position in the third step.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention obtained through the above-described solution are as follows.
교량의 상판이 수축 또는 팽창됨에 따라, 제2 프레임의 제2 부분 상에 설치되는 측정부가 초기 위치로부터 제3 프레임에 의해 밀려 이동하는 거리를 근거로 교좌의 신축량을 산출하는 것으로 교량에 설치되는 교좌의 변위를 용이하게 측정할 수 있다. 이에 따라, 교좌의 변위에 대한 이력관리가 지속적으로 이루어질 수 있으므로, 교좌의 기능이 정상적으로 이루어지는지에 대한 모니터링을 통하여 교량의 안전성을 확보할 수 있다.As the upper plate of the bridge is contracted or expanded, the measuring unit installed on the second part of the second frame calculates the amount of expansion of the bridge seat based on the distance that is pushed and moved by the third frame from the initial position. The displacement of can be easily measured. Accordingly, since the history management for the displacement of the bridge seat can be continuously performed, the safety of the bridge can be secured by monitoring whether the function of the bridge seat is normally performed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교좌 변위 계측 장치가 설치된 교량을 보인 개념도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 도시된 교좌 변위 계측 장치의 사시도와 분해 사시도이다.
도 3은 도 2a에 도시된 A를 확대하여 보인 사시도이다.
도 4는 도 2a에 도시된 교좌 변위 계측 장치가 교량에 설치된 초기 상태를 보인 개념도이다.
도 5는 도 4에 도시된 교좌 변위 계측 장치가 교량 상판의 수축 시 동작하는 상태를 보인 개념도이다.
도 6은 도 4에 도시된 교좌 변위 계측 장치가 교량 상판의 팽창 시 동작하는 상태를 보인 개념도이다.
도 7은 도 1에 도시된 교좌 변위 계측 장치를 이용한 교좌 변위 측정 방법의 일 실시예를 보인 흐름도이다.1 is a conceptual diagram showing a bridge installed with a bridge seat displacement measuring device according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are perspective and exploded perspective views, respectively, of the thrust displacement measuring apparatus shown in FIG. 1.
3 is an enlarged perspective view of A shown in FIG. 2A.
4 is a conceptual diagram showing an initial state in which the bridge seat displacement measurement device shown in FIG. 2A is installed on a bridge.
5 is a conceptual diagram showing a state in which the bridge seat displacement measuring device shown in FIG. 4 operates when the upper plate of a bridge is contracted.
6 is a conceptual diagram showing a state in which the bridge seat displacement measuring device shown in FIG. 4 operates when the upper plate of a bridge is expanded.
7 is a flowchart showing an embodiment of a method for measuring a thrust displacement using the apparatus for measuring a thrust displacement shown in FIG. 1.
이하, 본 발명에 관련된 교좌 변위 계측 장치 및 교좌 변위 계측 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, a thrust displacement measuring apparatus and a thrusting displacement measuring method according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same and similar configurations even in different embodiments, and the description is replaced with the first description. Singular expressions used in the present specification include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교좌 변위 계측 장치(100)가 설치된 교량(10)을 보인 개념도이고, 도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 도시된 교좌 변위 계측 장치의 사시도와 분해 사시도이며, 도 3은 도 2a에 도시된 A를 확대하여 보인 사시도이다.1 is a conceptual diagram showing a
도 1 내지 도 3을 참조하면, 교량(10)은, 교각(11)과 상기 교각(11)에 얹혀져 지지되는 상판(12)과, 신축 가능하도록 구성되며 교각(11)과 교량(10)의 상판(12) 사이에 배치되어, 상기 상판(12)에 가해지는 충격을 흡수하거나 상기 교각(11)으로 전달하여 완충 기능을 수행하는 교좌(13)를 포함한다. 상기 교좌(13)는 또한, 상판(12)의 변위량이 교각(11)이나 교대(미도시)에 직접적으로 전달되지 않도록 하는 역할을 수행한다. 여기서, 상기 교좌 변위 측정 장치(100)는 상기 교량(10)에 설치되어 교좌(13)의 신축량을 측정하도록 이루어진다. 또한, 완충 기능을 수행하는 상기 교좌(13)는 상기 교각(11)이 아닌 교대(미도시)와 상판(12) 사이에 설치될 수도 있다. 본 발명에 관한 이하 설명에서는, 설명의 편의를 위하여 교각(11)과 상기 교대 중 교각(11)을 예로 들어 설명하기로 한다.Referring to Figures 1 to 3, the
교좌 변위 계측 장치(100)는, 제1 프레임(110), 제2 프레임(120), 제3 프레임(130), 연결부(140) 및 측정부(150)를 포함한다.The occlusal
제1 프레임(110)은, 교각(11)에서 멀어지는 방향으로 교각(11)의 측면으로부터 연장되게 형성된다. 제1 프레임(110)에서 교각(11) 측 단부는, 교각 고정부재(113)에 의해 교각(11)의 측면에 고정 설치될 수 있다.The
제2 프레임(120)은, 상기 제1 프레임(110)으로부터 하측으로 연장 형성되는 제1 부분(121)과, 상기 제1 프레임(110)과 이격 배치되며 상기 교각(11)에서 멀어지는 방향으로 상기 제1 부분(121)의 하측 단부로부터 연장 형성되는 제2 부분(122)을 구비할 수 있다. 제1 프레임(110)은 제2 프레임(120)와 함께 도 1에 도시된 바와 같이 'ㄷ'자 형태를 취할 수 있다. 또한, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 상기 제2 부분(122)은 상판(12)과 수평을 이루어도록 형성되거나, 상기 상판(12)과 수평을 이루도록 상기 교각(11) 또는 상판(12)에 설치될 수 있다.The
제3 프레임(130)은 상기 제1 프레임(110) 및 상기 제2 부분(122)과 교차하도록 일 방향으로 연장 형성되고, 제1 프레임(110)의 단부에 형성되는 중심축(110a)을 중심으로 제1 프레임(110)에 회전 가능하게 연결된다. 한편, 제3 프레임(130)은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 서로 마주보게 배치되어 사이에 이격공간(130c)을 형성하는 제1 플레이트(130a)와 제2 플레이트(130b)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 제1 프레임(110)과 상기 제2 프레임(120)의 상기 제2 부분(122)은, 적어도 일부가 상기 이격공간(130c)을 관통하도록 이루어질 수 있다. 이와 같은 제3 프레임(130)의 구조에 의하면, 제1 프레임(110) 및 제2 부분(122)의 일부가 상기 제1 플레이트(130a)와 제2 플레이트(130b)에 의해 감싸지도록 형성되어, 제1 내지 제3 프레임(110,120,130) 간에 이루어지는 상대적 이동이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.The
연결부(140)는, 일측은 상판(12)의 저면에 고정 설치되고, 타측은 상기 제3 프레임(130)의 상부에 회전 가능하게 연결된다. 상기 연결부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상판 결합부재(140a)에 의해 상판(12)에 고정 설치될 수 있다. 한편, 상기 연결부(140)는, 예를 들어 볼베어링(141), 하우징(142) 및 돌출부(143)를 구비할 수 있다.The
볼베어링(141)은 구형으로 형성될 수 있다.The ball bearing 141 may be formed in a spherical shape.
하우징(142)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상판(12)의 저면에 고정되고, 볼베어링(141)의 일부를 제외한 나머지 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the
돌출부(143)는 상기 볼베어링(141)의 노출된 일면으로부터 돌출되어 상기 제3 프레임(130)의 상부에 결합될 수 있다.The
이와 같은, 상기 연결부(140)의 구성에 의하면, 연결부(140)에 결합되는 상기 제3 프레임(130)을 전방향(omnidirectional)으로 이동가능하게 할 수 있다. 이에 따라, 상판(12)이 변형되거나 충격에 의하여 상판(12)의 일 지점의 위치가 이동되는 경우에도, 상기 상판(12)과 상기 제3 프레임(130)의 연결 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있다.According to the configuration of the
측정부(150)는, 제2 프레임(120)의 상기 제2 부분(122) 상에서 외력에 의해 이동 가능하도록 설치되어, 상판(12)이 수축 또는 팽창됨에 따라 상기 중심축(110a)을 줌심으로 회전하는 상기 제3 프레임(130)에 의해 밀려 위치가 이동되도록 이루어진다. 측정부(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제2 부분(122) 상에서 외력에 의해 이동 가능하도록 설치되는 제1 측정추(151)와 제2 측정추(152)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 제3 프레임(130)은 상기 제1 측정추(151)와 상기 제2 측정추(152) 사이에 배치되게 상기 제2 부분(122)과 교차되게 배치될 수 잇다. 또한, 본 발명의 도면에서는 상기 측정부(150)가 상기 제1 및 제2 측정추(152)와 같이 복수로 구성되는 형태를 도시하였으나, 복수가 아닌 제3 프레임(130)을 기준으로 좌측 또는 우측에 하나만 설치된 형태로도 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 도면에서는, 상기 제1 및 제2 측정추(151,152)가 마름모 형상으로 도시되었으나, 제1 및 제2 측정추(151,152)의 형상은 이에 한정된 것은 아니며, 마름모가 아닌 원형 또는 다각형 형상을 갖도록 이루어질 수도 있다. 다만, 제1 및 제2 측정추(151,152)의 형상(모양,크기)은 서로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.The measuring
한편, 교좌 변위 계측 장치(100)는 제1 프레임(110)의 단부에 설치되어 상기 제1 프레임(110)과 상기 제3 프레임(130)을 연결시키며, 상기 제1 프레임(110)의 단부에 형성되는 중심축(110a)을 형성하는 고정부재(160)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제3 프레임(130)은 회전 시, 상기 고정부재(160)를 중심으로 이동 가능하도록, 상기 제3 프레임(130)의 연장 방향을 따라 형성되는 수직홈(131)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 상기 상판(12)의 수축 또는 팽창 시, 제3 프레임(130)의 회전 동작이 원활하게 이루어질 수 있다.Meanwhile, the abutment
한편, 상기 제2 프레임(120)의 상기 제2 부분(122)은 상기 제2 부분(122)의 연장 방향을 따라 형성되는 수평홈(122a)을 구비할 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 측정추(151,152)는 상기 수평홈(122a)을 따라 안내되어 이동하도록 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
이하, 본 발명의 교좌 변위 계측 장치(100)가 설치된 교량(10)에서, 교량(10)의 상판(12)의 수축과 팽창이 발생하는 경우, 제3 프레임(130)이 측정부(150)를 이동시키는 메커니즘에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다.Hereinafter, in the
도 4는 도 2a에 도시된 교좌 변위 계측 장치(100)가 교량(10)에 설치된 초기 상태를 보인 개념도이고, 도 5는 도 4에 도시된 교좌 변위 계측 장치(100)가 교량(10) 상판(12)의 수축 시 동작하는 상태를 보인 개념도이며, 도 6은 도 4에 도시된 교좌 변위 계측 장치(100)가 교량(10) 상판(12)의 팽창 시 동작하는 상태를 보인 개념도이다.4 is a conceptual diagram showing an initial state in which the bridge seat
먼저 도 4를 참조하면, 상기 교좌 변위 계측 장치(100)가 교량(10)에 설치된 초기 상태에서는, 제1 및 제2 측정추(151,152)가 상기 제3 프레임(130)을 사이에 두고 좌측과 우측에 각각 배치된다. 이때, 상기 제3 프레임(130)은 상기 교좌(13)에 변위가 발생하지 않는 초기 상태를 의미하는 기준축(C)과 일치하도록 배치될 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 교좌 변위 장치(100)는, 상기 제3 프레임(130)의 회전 동작도 이루어지지 않은 상태이다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 측정추(151,152)의 위치 또한, 초기 설정된 위치를 그대로 유지한다.First, referring to FIG. 4, in an initial state in which the bridge seat
다음으로, 도 5를 참조하면, 교량(10)의 주변 온도가 낮아져 교량(10) 상판(12)의 수축이 발생하는 경우, 도면을 기준으로 상판(12)의 좌측 하부에 배치되는 교좌(13)의 상부가 우측을 향하도록 변형을 일으킨다. 이와 함께, 상판(12)의 저면에 고정된 연결부(140)가 도면을 기준으로 우측으로 이동되면서, 제3 프레임(130)이 중심축(110a)을 기준으로 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 제2 프레임(120)의 제2 부분(122) 상에서, 제3 프레임(130)의 좌측에 배치되는 제1 측정추(151)가 회전하는 상기 제3 프레임(130)에 의해 밀려 상기 기준축(C)으로부터 멀어지는 방향으로 일정 거리(L1)만큼 이동하게 된다.Next, referring to FIG. 5, when the ambient temperature of the
다음으로, 도 6을 참조하면, 도 5와는 반대로, 교량(10)의 주변 온도가 상승하여 교량(10) 상판(12)의 팽창 현상이 발생하는 경우, 도면을 기준으로 상판(12)의 좌측 하부에 배치되는 교좌(13)의 상부가 좌측을 향하도록 변형을 일으킨다. 이와 함께, 상판(12)의 저면에 고정된 연결부(140)가 도면을 기준으로 좌측으로 이동되면서, 제3 프레임(130)이 중심축(110a)을 기준으로 시계 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 제2 프레임(120)의 제2 부분(122) 상에서, 제3 프레임(130)의 우측에 배치되는 제2 측정추(152)가 회전하는 상기 제3 프레임(130)에 의해 밀려 상기 기준축(C)으로부터 멀어지는 방향으로 일정 거리(L2)만큼 이동하게 된다.Next, referring to FIG. 6, contrary to FIG. 5, when the surrounding temperature of the
이상에서 설명한 본 발명의 교좌 변위 계측 장치(100)의 구성에 의하면, 제3 프레임(130)에 의해 밀려 이동하는 제1 및 제2 측정추(151,152)는, 이동이 이루어진 후 상기 교좌(13)에 이전 보다 더 큰 변위가 발생하지 않는 이상 이전에 이동된 위치를 그대로 유지하게 된다. 따라서, 사용자는 교좌 변위 계측 장치(100)의 계측 시점에 구애받지 않고, 온도변화에 의해 상기 상판(12)이 팽창 또는 수축함에 따라 일정 기간동안(예를 들어, 연별 또는 계절별) 상기 교좌(13)에서 발생한 변위의 최대치를 용이하게 계측할 수 있으며 그 이력을 관리할 수 있다.According to the configuration of the thrust
이하, 상기 교좌 변위 계측 장치(100)를 이용하여 교좌(13)의 변위를 측정하는 방법에 대하여 상기 도 1 내지 도 6과 함께 도 7을 더 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of measuring the displacement of the
도 7은 도 1에 도시된 교좌 변위 계측 장치(100)를 이용한 교좌 변위 측정 방법의 일 실시예를 보인 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart showing an embodiment of a method for measuring a thrust displacement using the
도 1 내지 도 7을 참조하면, 교좌 변위 측정 방법은, 교좌 변위 측정 장치(100)를 교량(10)에 설치하는 제1 단계(S100), 교좌 변위 측정 장치(100)의 초기 위치를 설정하는 제2 단계(S200), 측정부(150)의 이동 거리를 측정하는 제3 단계(S300) 및 교좌(13)의 신축량을 산출하는 제4 단계(S400)를 포함한다.1 to 7, the bridge seat displacement measurement method includes a first step (S100) of installing the bridge seat
제1 단계(S100)는, 상기 제1 프레임(110)과 상기 연결부(140)를 각각 교각(11)의 측면과 교량(10)의 상판(12)의 저면에 고정 설치한다. 이때, 제1 프레임(110)은 상기 상판(12)과 수평으로 설치되는 것이 바람직하다.In the first step (S100), the
제2 단계(S200)는, 상기 제1 및 제2 측정추(151,152)를 기 설정된 초기 위치로 이동시킨다. 이때, 제1 및 제2 측정추(151,152)의 초기 위치는 제1 및 제2 측정추(151,152)를 상기 제3 프레임(130)의 측면에 밀착시키는 것으로 이루어질 수 있다.In the second step (S200), the first and second measuring
제3 단계(S300)는, 교량(10)의 상판(12)이 수축 또는 팽창됨에 따라 상기 제3 프레임(130)에 의해 제2 프레임(120)의 상기 제2 부분(122) 상에서 상기 기준축(C)을 기준으로 이동되는 제1 및 제2 측정추(151,152)의 이동 거리를 측정한다.The third step (S300) is the reference axis on the
제4 단계(S400)는, 상기 제3 단계(S300)에서 상기 초기 위치를 기준으로 측정된 제1 및 제2 측정추(151,152)의 이동 거리(L1,L2)를 근거로 상기 교좌(13)의 신축량을 산출한다. 상기 교좌(13)의 신축량은, 상기 제1 및 제2 측정추(151,152)의 이동 거리(L1,L2)와 함께, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 상판(12)의 저면과 상기 중심축(110a)까지의 수직거리(D1)과 상기 중심축(110a)과 상기 제2 부분(122)의 저면까지의 수직거리(D2)를 이용하여 비례식으로 산출될 수 있다.The fourth step (S400) is based on the moving distances (L1, L2) of the first and second measuring weights (151,152) measured based on the initial position in the third step (S300). Calculate the amount of stretch. The amount of expansion and contraction of the
전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.The above description is merely exemplary, and various modifications may be made by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains, without departing from the scope and technical spirit of the described embodiments. The above-described embodiments may be implemented individually or in any combination.
100 : 교좌 변위 계측 장치 110 : 제1 프레임
110a : 중심축 113 : 교각 고정부재
120 : 제2 프레임 121 : 제1 부분
122 : 제2 부분 122a : 수평홈
130 : 제3 프레임 131 : 수직홈
140 : 연결부 140a : 상판 고정부재
150 : 측정부 151 : 제1 측정추
152 : 제2 측정추 160 : 고정부재100: thrust displacement measuring device 110: first frame
110a: central axis 113: pier fixing member
120: second frame 121: first part
122:
130: third frame 131: vertical groove
140:
150: measuring unit 151: first measuring weight
152: second measurement weight 160: fixing member
Claims (7)
상기 교좌 변위 계측 장치는,
상기 교각에서 멀어지는 방향으로 상기 교각의 측면으로부터 연장 형성되는 제1 프레임;
상기 제1 프레임으로부터 하측으로 연장 형성되는 제1 부분과, 상기 제1 프레임과 이격 배치되며 상기 교각에서 멀어지는 방향으로 상기 제1 부분의 하측 단부로부터 연장 형성되는 제2 부분을 구비하는 제2 프레임;
상기 제1 프레임 및 상기 제2 부분과 교차하도록 일 방향으로 연장 형성되고, 상기 제1 프레임의 단부에 형성되는 중심축을 중심으로 상기 제1 프레임에 회전 가능하게 연결되는 제3 프레임;
일측은 상기 상판의 저면에 고정되고, 타측은 상기 제3 프레임의 상부에 회전 가능하게 연결되는 연결부; 및
상기 제2 부분 상에서 외력에 의해 이동 가능하도록 설치되어, 상기 상판이 수축 또는 팽창됨에 따라 상기 중심축을 중심으로 회전 동작하는 상기 제3 프레임에 의해 밀려 위치가 이동되도록 이루어지는 측정부를 포함하고,
상기 측정부는, 각각 상기 제2 부분 상에서 외력에 의해 이동 가능하도록 설치되는 제1 측정추와 제2 측정추로 이루어지며,
상기 제3 프레임은, 상기 제2 부분과 교차되게 상기 제1 및 제2 측정추 사이에 배치되고,
상기 제2 부분은, 상기 제2 부분의 연장 방향을 따라 형성되는 수평홈을 구비하며,
상기 제1 및 제2 측정추는, 상기 수평홈 상에 배치된 상태에서 상기 수평홈을 따라 안내되어 이동하도록 이루어지고,
상기 제3 프레임은, 서로 마주보게 이격 배치되어 사이에 이격공간을 형성하는 제1 플레이트와 제2 플레이트로 이루어지며,
상기 제1 프레임과 상기 제2 부분은, 적어도 일부가 상기 이격공간을 관통하여 배치되고, 상기 제1 및 제2 플레이트에 의해 감싸지도록 형성되어 상기 이격공간 상에서 이동하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 교좌 변위 계측 장치.pier; A top plate supported by being placed on the pier; And a bridge seat configured to be expandable and disposed between the bridge pier and the upper plate to absorb and transmit an impact applied to the upper plate, wherein
The thrust displacement measuring device,
A first frame extending from a side surface of the pier in a direction away from the pier;
A second frame having a first portion extending downward from the first frame, and a second portion spaced apart from the first frame and extending from a lower end of the first portion in a direction away from the pier;
A third frame extending in one direction so as to cross the first frame and the second portion, and rotatably connected to the first frame around a central axis formed at an end of the first frame;
One side is fixed to the bottom surface of the upper plate, the other side is a connection portion rotatably connected to the upper portion of the third frame; And
A measuring unit installed to be movable by an external force on the second portion and configured to be pushed and moved by the third frame rotating around the central axis as the upper plate is contracted or expanded,
The measurement unit is composed of a first measurement weight and a second measurement weight, respectively installed to be movable by an external force on the second portion,
The third frame is disposed between the first and second measuring weights to cross the second portion,
The second portion has a horizontal groove formed along the extending direction of the second portion,
The first and second measuring weights are configured to be guided and moved along the horizontal groove in a state disposed on the horizontal groove,
The third frame is formed of a first plate and a second plate that are spaced apart from each other to form a space therebetween,
The first frame and the second portion are at least partially disposed through the spaced space, and formed to be wrapped by the first and second plates to move in the spaced space. Device.
상기 제1 프레임의 단부에 설치되어 상기 제1 프레임과 상기 제3 프레임을 연결시키며, 상기 중심축을 형성하는 고정부재를 더 포함하고,
상기 제3 프레임은, 회전 시 상기 고정부재를 중심으로 이동 가능하도록, 상기 제3 프레임의 연장 방향을 따라 형성되는 수직홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 교좌 변위 계측 장치.The method of claim 1,
Further comprising a fixing member installed at the end of the first frame to connect the first frame and the third frame, and to form the central axis,
The third frame, characterized in that it comprises a vertical groove formed along the extending direction of the third frame so that the movement about the fixing member when rotating is possible.
상기 연결부는,
구형으로 형성되는 볼베어링;
상기 상판의 저면에 고정되고, 상기 볼베어링의 일부를 제외한 나머지 일부를 감싸는 하우징; 및
상기 볼베어링의 노출된 일면으로부터 돌출되어 상기 제3 프레임의 상부에 결합되는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 교좌 변위 계측 장치.The method of claim 1,
The connection part,
Ball bearings formed in a spherical shape;
A housing fixed to the bottom of the top plate and surrounding a portion of the ball bearing except for a portion of the ball bearing; And
And a protruding portion protruding from the exposed one surface of the ball bearing and coupled to an upper portion of the third frame.
상기 교좌 변위 계측 방법은,
상기 제1 프레임과 상기 연결부를 각각 상기 교각의 측면과 상기 상판의 저면에 고정 설치하는 제1 단계;
상기 제1 및 제2 측정추를 기 설정된 초기 위치로 이동시키는 제2 단계;
상기 상판이 수축 또는 팽창됨에 따라 상기 제3 프레임에 의해 상기 제2 부분 상에서 이동되는 상기 제1 및 제2 측정추의 이동 거리를 측정하는 제3 단계; 및
상기 제3 단계에서 상기 초기 위치를 기준으로 측정된 상기 제1 및 제2 측정추의 이동 거리를 근거로 상기 교좌의 신축량을 산출하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌 변위 측정 방법.A method for measuring a thrust displacement, comprising the apparatus for measuring a thrust displacement according to any one of claims 1, 2 and 5,
The method of measuring the thrust displacement,
A first step of fixing and installing the first frame and the connection part to a side surface of the pier and a bottom surface of the upper plate, respectively;
A second step of moving the first and second measurement weights to a preset initial position;
A third step of measuring a moving distance of the first and second measuring weights that are moved on the second part by the third frame as the upper plate is contracted or expanded; And
And a fourth step of calculating the amount of expansion and contraction of the abutment based on the moving distances of the first and second measurement weights measured based on the initial position in the third step.
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