KR102299130B1 - 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치 - Google Patents

시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102299130B1
KR102299130B1 KR1020210032505A KR20210032505A KR102299130B1 KR 102299130 B1 KR102299130 B1 KR 102299130B1 KR 1020210032505 A KR1020210032505 A KR 1020210032505A KR 20210032505 A KR20210032505 A KR 20210032505A KR 102299130 B1 KR102299130 B1 KR 102299130B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
iron
type sensor
file
facility
type
Prior art date
Application number
KR1020210032505A
Other languages
English (en)
Inventor
김봉기
김광복
Original Assignee
주식회사 아이디케이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아이디케이 filed Critical 주식회사 아이디케이
Priority to KR1020210032505A priority Critical patent/KR102299130B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102299130B1 publication Critical patent/KR102299130B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/04—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring the deformation in a solid, e.g. by vibrating string
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/32—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring the deformation in a solid
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

본 발명은 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하고, 외부로 감지 신호를 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하여 시설물 붕괴 사고가 발생하기 전에 시설물 구조 변위를 사전에 파악할 수 있도록 하는 발명으로서, 철재형 파일부(100), 감지 센서부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치{A pile-type sensor device for diagnosing integrity of facilities}
본 발명은 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치에 관한 것으로, 상세하게는 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하고, 외부로 감지 신호를 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하여 시설물 붕괴 사고가 발생하기 전에 시설물 구조 변위를 사전에 파악할 수 있도록 하는 파일형 센서장치에 관한 기술이다.
우리나라는 국토가 좁고 평야에 비해 산지가 많으며, 사계절이 선명하게 구분되는 기후적 특징으로 인해 여름에는 고온 다습하고 비가 많이 내려, 홍수, 산사태, 태풍과 같은 자연재해가 발생하고, 겨울에는 저온 건조한 기후로 인해 한파와 대설이 발생하고 있다.
이러한 사계절 기후 특성상, 여름에는 홍수, 산사태, 태풍과 같은 자연재해로 인한 비탈 경사면과 같은 시설물의 붕괴 사고가 발생하고, 비탈 경사면에서 유실된 토사로 인해 도로가 차단되거나 지나가는 차량에 대한 교통사고가 발생하고, 아파트, 주택이 매몰되는 사고가 자주 발생한다.
또한, 봄과 같은 해빙기에는 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물은 얼었다 녹는 과정에 의해 실제 설계수명보다 더 일찍 노후화가 촉진되거나 균열 되는 현상이 발생하고, 심한 경우 붕괴 사고로까지 이어진다.
또한, 최근 자주 발생 되는 지진 등에 의한 외부 충격으로 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물이 파괴되거나 내부에 구조적 변위가 발행해 위험한 상황에 놓이게 되는 경우가 많다.
따라서 본 발명은 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 외력에 의한 시설물 내부의 구조 변위를 감지하고, 외부로 감지 신호를 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하여 시설물 붕괴 사고가 발생하기 전에 시설물 구조 변위를 사전에 파악할 수 있도록 하는 기술을 제안하고자 한다. 다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-0505388호 비탈면붕괴 감지 경보방법 2. 대한민국 등록특허공보 제10-0943166호 광섬유 변위계 및 이를 이용한 사면 안전 감시 시스템 3. 대한민국 등록특허공보 제10-1618328호 비탈면 붕괴 사전 감지장치
본 발명은 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하고, 외부로 감지 신호를 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하여 시설물 붕괴 사고가 발생하기 전에 시설물 구조 변위를 사전에 파악할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치는,
시설물 내부로 천공된 구멍에 삽입되거나, 파일링 장비에 의해 시설물 내부로 삽입되는 철재형 파일부(100)와;
상기 철재형 파일부(100) 내부에 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하여 외부로 감지 신호를 제공하는 감지 센서부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하고, 외부로 감지 신호를 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하여 시설물 붕괴 사고가 발생하기 전에 시설물 구조 변위를 사전에 파악할 수 있도록 하여, 인명피해와 사고 발생을 사전에 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명이 비탈 경사면에 설치된 예시도
도 3은 본 발명이 지중 매립 관에 설치된 예시도
도 4는 본 발명이 건물에 설치된 예시도
도 5는 본 발명의 철재형 파일부 세부 구성도
도 6은 본 발명의 구성 블록도
도 7은 본 발명의 철재형 센서 파일에 이물질 유입 방지판이 설치된 상태도
도 8은 본 발명의 가압봉, 링형 가이드, 완충 스프링, 감지 센서 결합 상태도
도 9는 마감 플랜지가 결합된 본 발명의 단면도
도 10은 마감 플랜지가 분리된 본 발명의 단면도
도 11은 용접 방식이 적용된 본 발명의 마감 플랜지 예시도
도 12는 힌지 방식이 적용된 본 발명의 마감 플랜지 예시도
본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치(이하 ‘본 발명’)는 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하고, 외부로 감지 신호를 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하여 시설물 붕괴 사고가 발생하기 전에 시설물 구조 변위를 사전에 파악할 수 있도록 하는 파일형 센서장치에 관한 발명이다.
도 5, 6을 참조하면, 본 발명(10)은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입되는 철재형 파일부(100)와 철재형 파일부 내부에 설치되는 센서인 감지 센서부(200)를 포함하여 구성되며, 상기 철재형 파일부(100)의 내부 공간에 감지 센서부(200)가 설치된다.
본 발명에서 상기 철재형 파일부(100)가 내부로 삽입되는 시설물은 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물 등과 같이 내부 구조 변위가 발생할 수 있는 구조물로서, 본 발명(10)인 건전성 진단용 파일형 센서장치가 내부로 삽입되어 내부 구조 변위가 측정되는 대상을 의미한다.
따라서 본 발명(10)은 도 2 내지 4와 같이, 시설물의 종류 또는 상태에 따라 시설물 내부로 삽입 설치되어 해당 시설물의 내부 구조 변위를 측정하고, 측정한 감지 신호를 외부로 제공하게 된다.
예를 들어, 도 2와 같이, 시설물인 비탈 경사면에 설치되어 비탈 경사면 내부 구조 변위를 측정하고, 측정한 감지 신호를 외부로 제공하고, 도 3과 같이, 시설물인 지중 매립관이 설치된 지중에 설치되어 지중 매립관의 구조 변위를 측정하고, 측정한 감지 신호를 외부로 제공하며, 도 4와 같이, 시설물인 건물에 설치되어 건물의 내부 구조 변위를 측정하고, 측정한 감지 신호를 외부로 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치는, 도 5, 6에 도시된 바와 같이,
시설물 내부로 천공된 구멍에 삽입되거나, 파일링 장비에 의해 시설물 내부로 삽입되는 철재형 파일부(100)와;
상기 철재형 파일부(100) 내부에 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하여 외부로 감지 신호를 제공하는 감지 센서부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 5를 참조하면, 상기 철재형 파일부(100)는 일정한 길이로 형성되고 내부에 공간이 형성되며, 상기 내부 공간에는 시설물 내부의 구조 변위를 감지하여 외부로 감지 신호를 제공하는 감지 센서부(200)가 설치된다.
상기 철재형 파일부(100)는 시설물 내부로 천공된 구멍에 삽입되거나, 파일링 장비에 의해 시설물 내부로 삽입된 상태에서, 철재형 파일부(100)의 내부에 설치된 감지 센서부(200)가 안정적으로 시설물 내부의 구조 변위를 감지하도록 감지 센서부(200)를 외부환경으로부터 보호하고 차단하는 일종의 센서 보호 케이스로 기능하는 것이다.
도 6을 참조하면, 상기 철재형 파일부(100)는 철재형 센서 파일(110)과 가압봉(120)을 기본적으로 포함하여 구성된다.
즉, 상기 철재형 파일부(100)는,
시설물 내부로 천공된 구멍에 삽입되거나, 파일링 장비에 의해 시설물 내부로 삽입되도록 일정 길이를 갖고 제1 중공(111)이 형성된 철재형 센서 파일(110)과,
상기 철재형 센서 파일(110)의 내부에 형성된 제1 중공(111)에 삽입되어 감지 센서부(200)의 감지 센서(210)가 철재형 센서 파일(110)의 내부에 형성된 제1 중공(111) 끝단에 안정적으로 위치하도록 감지 센서(210)를 가압하는 가압봉(120)을 기본적으로 포함하도록 구성된다.
도 5를 참조하면, 상기 철재형 센서 파일(110)은 시설물 내부로 천공된 구멍에 삽입되거나, 파일링 장비에 의해 시설물 내부로 삽입되도록 일정 길이를 갖고 제1 중공(111)이 형성되어 감지 센서부(200)가 설치되는 공간을 제공하고 감지 센서부(200)를 외부환경으로부터 보호하는 구성이다.
즉, 상기 철재형 센서 파일(110)은 도 2 내지 4와 같이, 시설물 내부로 천공된 구멍에 삽입된 후에 천공된 구멍에 콘크리트를 타설 하여 고정 설치되거나, 파일링 장비에 의해 시설물 내부로 삽입된다.
이때, 상기 철재형 센서 파일(110)은, 도 5와 같이, 기본적으로 제1 중공(111), 첨두부(112)를 포함하여 구성되고, 추가적으로 제1 링형 삽입 홈(113)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 중공(111)은 철재형 센서 파일(110) 내부에 일정 길이로 형성된 공간으로서, 상기 제1 중공(111)은 후술할 감지 센서부(200)의 감지 센서(210) 설치 공간과 가압봉(120)이 삽입되는 공간을 제공한다.
상기 첨두부(112)는 철재형 센서 파일(110) 끝단에 형성되어 상기 철재형 센서 파일(110)이 천공된 구멍 또는 파일링 장비에 의해 시설물 내부로 용이하게 삽입되도록 하는 구성으로, 원뿔 형태로 형성될 수 있다.
한편, 철재형 센서 파일(110)의 내부인 제1 중공(111)에 삽입 설치된 감지 센서부(200)는 정기적으로 점검되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하는 기능이 상실되지 않도록 유지 보수해야 한다.
유지 보수 시, 철재형 센서 파일(110) 상측을 마감한 마감 플랜지(150)를 분리하여 제1 중공(111)에 삽입 설치된 감지 센서부(200)를 외부로 인출시켜 유지 보수를 하게 되는데, 마감 플랜지(150) 분리에 의해 오픈된 철재형 센서 파일(110)의 상측 개구부를 통해 주변의 이물질(토사 등)이 제1 중공(111)으로 유입되는 경우가 발생할 수 있다.
이물질이 유입된 상태로 감지 센서부(200)가 다시 설치되면 이물질에 의해 감지 센서부(200)의 감지 기능이 약화 될 수 있으므로 철재형 센서 파일(110)에 제1 링형 삽입 홈(113), 원통형의 이물질 유입 방지판(114), 스프링(115)을 구성하여 이물질의 유입을 방지한다.
구체적으로, 상기 철재형 센서 파일(110)은,
원통형의 이물질 유입 방지판(114)이 삽입될 수 있도록 철재형 센서 파일(110) 윗면에 일정 깊이로 형성되는 제1 링형 삽입 홈(113)과,
철재형 센서 파일(110) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 상기 제1 링형 삽입 홈(113)에 삽입되는 원통형의 이물질 유입 방지판(114)과,
상기 원통형의 이물질 유입 방지판(114)에 돌출 탄성력을 제공하기 위해 상기 제1 링형 삽입 홈(113)에 삽입되는 스프링(115)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 7, 9를 참조하면, 원통형의 이물질 유입 방지판(114)이 철재형 센서 파일(110)에 삽입 설치될 수 있도록 철재형 센서 파일(110) 윗면에 일정 깊이의 제1 링형 삽입 홈(113)이 형성되고, 상기 제1 링형 삽입 홈(113)에 원통형의 이물질 유입 방지판(11)이 삽입 설치되어 유지 보수 시, 제1 중공(111)으로의 이물질 유입을 방지한다.
특히, 도 9와 같이, 상기 제1 링형 삽입 홈(113)에 스프링(115)이 먼저 삽입한 상태에서 일정높이를 갖는 원통형의 이물질 유입 방지판(114)이 삽입 설치되도록 한 후, 철재형 센서 파일(110) 상측에 마감 플랜지(150)를 결합시켜 마감하면 원통형의 이물질 유입 방지판(114)이 스프링(115)을 가압하면서 제1 링형 삽입 홈(113) 내부로 삽입된 상태로 유지되는 것이다.
또한, 도 10과 같이, 감지 센서부(200)의 유지 보수를 위해 마감 플랜지(150)를 분리하면, 스프링(12)의 탄성력에 의해 이물질 유입 방지판(11)이 제1 링형 삽입 홈(113) 외부로 일정높이 돌출되어 주변의 이물질이 제1 중공(111)으로 유입되는 것을 물리적으로 차단하게 된다.
도 8을 참조하면, 상기 가압봉(120)은 철재형 센서 파일(110)의 내부에 형성된 제1 중공(111)에 삽입되도록 일정한 길이로 형성되고, 감지 센서부(200)의 감지 센서(210)가 철재형 센서 파일(110)의 내부에 형성된 제1 중공(111) 끝단에 안정적으로 위치하도록 감지 센서(210)를 가압하는 구성이다.
특히, 상기 가압봉(120)에는 감지 센서(210)에 연결되어 인출된 신호 전송용 케이블(220)이 가압봉(120) 내부에 설치될 수 있도록 제2 중공(121)이 형성된다.
즉, 감지 신호를 외부로 전송하는 신호 전송용 케이블(220)은 가압봉(120) 내부에 형성된 상기 제2 중공(121)에 설치되어 외부로 인출된다.
한편, 상기 철재형 파일부(100)는 가압봉(120)이 철재형 센서 파일(110)의 제1 중공(111)에 안정적으로 삽입되거나 인출될 수 있도록 적어도 1개 이상의 링형 가이드(130)를 더 포함하여 구성된다.
상기 링형 가이드(130)는 가압봉(120)이 철재형 센서 파일(110) 내부로의 삽입 시 또는 내부에서 인출 시, 안정적인 삽입이나 인출이 되도록 하고, 철재형 센서 파일(110) 내부에 삽입된 가압봉(120)의 상태를 안정적으로 유지하도록 도 8과 같이, 가압봉(120) 둘레면에 적어도 1개 기상이 설치되며, 도 8에는 3개가 설치된 것으로 예시하였다.
특히, 상기 철재형 센서 파일(110)의 제1 중공(111)에 삽입된 상태의 가압봉(120)이 철재형 센서 파일(110) 내부에서 움직이게 되면, 가압봉(120)에 의해 가압되고 있는 감지 센서(210)도 움직이게 되어 부정확한 감지를 하게 되므로, 상기 복수의 링형 가이드(130)를 이용하여 철재형 센서 파일(110) 내부에 삽입된 가압봉(120)의 상태를 안정적으로 고정하는 것이다.
도 8, 9를 참조하면, 상기 철재형 파일부(100)는 가압봉(120)이 감지 센서(210) 가압 시, 가압봉(120)의 가압력에 대한 완충 기능을 수행하도록 가압봉(120)과 감지 센서(210) 사이에 설치되는 완충 스프링(140)을 더 포함하여 구성된다.
만일, 가압봉(120)이 감지 센서(210)에 직접 접촉되어 가압하는 경우, 가압봉(120)의 직접적인 가압력에 의해 감지 센서(210)가 파손될 수 있어, 가압봉(120)의 가압력이 센서에 전달되도록 하되, 직접 전달되지 않도록 하는 완충 기능을 완충 스프링(140)이 수행하는 것이다.
상기 철재형 파일부(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 철재형 센서 파일(110) 윗부분을 마감처리하고 신호 전송용 케이블(220)이 외부로 인출될 수 있도록 하는 제3 중공(151)이 형성된 마감 플랜지(150)를 포함하여 구성된다.
상기 마감 플랜지(150)는 철재형 센서 파일(110) 윗부분을 마감 처리하여 철재형 센서 파일(110) 내부에 형성된 제1 중공(111)에 이물질 등이 유입되지 않도록 하고, 철재형 센서 파일(110) 내부에 삽입되어 설치되는 가압봉(120)과 감지 센서부(200)를 외부환경으로부터 보호한다.
또한, 상기 마감 플랜지(150)에 형성된 제3 중공(151)은 신호 전송용 케이블(220)이 외부로 인출될 수 있도록 한다.
또한, 상기 마감 플랜지(150)는 철재형 센서 파일(110) 내부에 삽입되어 설치된 가압봉(120)과 감지 센서부(200)가 보수를 위해 외부로 인출될 수 있도록 마개 방식, 용접 방식, 힌지 방식 중 어느 한 방식으로 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 결합 되어 철재형 센서 파일(110) 윗부분을 마감 처리한다.
도 5에는 상기 마감 플랜지(150)가 나사 결합 방식의 마개 방식으로 철재형 센서 파일(110) 윗부분을 마감 처리하는 예가 도시되어 있고, 도 11에는 상기 마감 플랜지(150)가 용접 방식으로 철재형 센서 파일(110) 윗부분을 마감 처리하는 예가 도시되어 있으며, 도 12에는 상기 마감 플랜지(150)가 힌지 방식으로 철재형 센서 파일(110) 윗부분을 마감 처리하는 예가 도시되어 있다.
도 5, 9를 참조하여 마개 방식에 의한 마감처리를 구체적으로 설명하면, 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 결합용 나사산이 형성되고, 마개 형태인 상기 마감 플랜지(150)의 내측에 나사산이 형성되어 마개 형태인 상기 마감 플랜지(150)가 철재형 센서 파일(110) 윗부분 마감을 위해 나사 결합하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 마개 형태인 상기 마감 플랜지(150)가 가압봉(120)을 가압하게 되고, 이로 인해 가압봉(120)이 일정한 가압력으로 철재형 센서 파일(110)의 내부 끝단에 설치되는 감지 센서(210)를 가압하여 감지 센서(210)가 철재형 센서 파일(110)의 내부 끝단에 안정적으로 위치하도록 한다.
또한, 마개 형태인 상기 마감 플랜지(150)가 철재형 센서 파일(110) 윗부분 마감을 위해 나사 결합하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 마개 형태인 상기 마감 플랜지(150)가 원통형의 이물질 유입 방지판(114)을 가압하여 원통형 이물질 유입 방지판(114) 전체가 제1 링형 삽입 홈(113) 내부에 위치하도록 한다.
또한, 가압봉(120)과 감지 센서부(200)의 보수를 위해, 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 결합 되어 있던 마감 플랜지(150)를 도 10과 같이, 철재형 센서 파일(110) 윗부분에서 분리하면 제1 링형 삽입 홈(113) 내부에 전체가 삽입되어 있던 원통형 이물질 유입 방지판(114) 일부가 스프링(115)의 탄성력에 의해 일정높이로 외부로 돌출되어 보수 작업 시, 주변의 토사와 같은 이물질 등이 철재형 센서 파일(110) 내부로 유입되지 않도록 하는 방지턱을 형성하게 된다.
도 11을 참조하여 용접 방식에 의한 마감처리를 구체적으로 설명하면, 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 마감 플랜지(150)가 용접으로 결합되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 마감 플랜지(150)가 가압봉(120)을 가압하게 되고, 이로 인해 가압봉(120)이 일정한 가압력으로 철재형 센서 파일(110)의 내부 끝단에 설치되는 감지 센서(210)를 가압하여 감지 센서(210)가 철재형 센서 파일(110)의 내부 끝단에 안정적으로 위치하도록 한다.
또한, 마감 플랜지(150)가 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 마감을 위해 용접 결합하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 마감 플랜지(150)가 원통형의 이물질 유입 방지판(114)을 가압하여 원통형 이물질 유입 방지판(114) 전체가 제1 링형 삽입 홈(113) 내부에 위치하도록 한다.
또한, 가압봉(120)과 감지 센서부(200)의 보수를 위해, 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 용접되어 있던 마감 플랜지(150)를 철재형 센서 파일(110) 윗부분에서 분리하면 제1 링형 삽입 홈(113) 내부에 전체가 삽입되어 있던 원통형 이물질 유입 방지판(114) 일부가 스프링(115)의 탄성력에 의해 도 11과 같이, 일정높이로 외부로 돌출되어 보수 작업 시, 주변의 토사와 같은 이물질 등이 철재형 센서 파일(110) 내부로 유입되지 않도록 하는 방지턱을 형성하게 된다.
도 12를 참조하여 힌지 방식에 의한 마감처리를 구체적으로 설명하면, 마감 플랜지(150)가 철재형 센서 파일(110) 윗부분 마감을 위해 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 마감 플랜지(150)가 힌지 방식으로 결합되면, 마감 플랜지(150)가 가압봉(120)을 가압하게 되고, 이로 인해 가압봉(120)이 일정한 가압력으로 철재형 센서 파일(110)의 내부 끝단에 설치되는 감지 센서(210)를 가압하여 감지 센서(210)가 철재형 센서 파일(110)의 내부 끝단에 안정적으로 위치하도록 한다.
또한, 마감 플랜지(150)가 철재형 센서 파일(110) 윗부분 마감을 위해 힌지 결합하면, 마감 플랜지(150)가 원통형의 이물질 유입 방지판(114)을 가압하여 원통형 이물질 유입 방지판(114) 전체가 제1 링형 삽입 홈(113) 내부에 위치하도록 한다.
또한, 가압봉(120)과 감지 센서부(200)의 보수를 위해, 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 힌지 결합되어 있던 마감 플랜지(150)를 철재형 센서 파일(110) 윗부분에서 분리하면 제1 링형 삽입 홈(113) 내부에 전체가 삽입되어 있던 원통형 이물질 유입 방지판(11) 일부가 스프링(115)의 탄성력에 의해 도 12와 같이, 일정높이로 외부로 돌출되어 보수 작업 시, 주변의 토사와 같은 이물질 등이 철재형 센서 파일(110) 내부로 유입되지 않도록 하는 방지턱을 형성하게 된다.
한편, 상기 마감 플랜지(150)가 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 결합 된 상태에서, 비나 주변의 물이 마감 플랜지(150)와 철재형 센서 파일(110)의 결합 틈을 통해 철재형 센서 파일(110) 내부로 유입될 수 있다.
빗물이나 물이 철재형 센서 파일(110) 내부로 유입되면 내부에 설치된 전자 장치인 감지 센서(210)에 악영향을 끼칠 수 있어 결합 틈을 통한 수분 유입을 방지해야 한다.
이를 방지하기 위해, 도 9, 11, 12에 도시된 바와 같이, 철재형 센서 파일(110) 윗면에 형성된 제1 링형 삽입 홈(113)의 형성 위치에 대응되는 위치의 마감 플랜지(150) 내측에 일정 깊이의 제2 링형 삽입 홈(152)이 형성된다.
따라서 마감을 위해 마감 플랜지(150)가 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 결합 되면, 철재형 센서 파일(110) 윗면에 일정 깊이로 형성된 제1 링형 삽입 홈(113)에 삽입된 이물질 유입 방지판(114)의 상측 일부가 스프링(12)의 탄성력에 의해 제2 링형 삽입 홈(152) 내부로 삽입되어, 마감 플랜지(150)와 철재형 센서 파일(110)의 결합 틈을 통해 물이나 빗물이 철재형 센서 파일(110) 내부로 유입되지 않도록 하는 수분 유입 방지턱 기능을 하게 된다.
도 5, 8을 참조하면, 상기 감지 센서부(200)는 철재형 파일부(100) 내부에 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하여 외부로 감지 신호를 제공하는 구성으로, 감지 센서(210)와 신호 전송용 케이블(220)을 포함하여 구성된다.
도 8을 참조하면, 상기 감지 센서(210)는 철재형 센서 파일(110)의 내부에 형성된 제1 중공(111) 끝단에 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하는 구성으로, 상기 감지 센서(210)는 음향방출(AE) 센서, 진동 센서, 초음파센서, 변위 센서를 포함한다.
도 9를 참조하면, 상기 감지 센서(210)는 철재형 센서 파일(110)의 내부에 형성된 제1 중공(111) 끝단에 위치하며, 가압봉(120)의 가압력에 의해 제1 중공(111) 끝단에 위치한 상태가 고정 유지된다.
상기 신호 전송용 케이블(220)은 감지 센서(210)가 감지한 감지 신호를 외부로 전송하도록 감지 센서(210)에 연결되는 구성으로, 상기 신호 전송용 케이블(220)은 가압봉(120)의 제2 중공(121)과 마감 플랜지(150)의 제3 중공(151)을 통해 외부로 인출된다.
따라서 감지 센서(210)가 시설물 내부의 구조 변위를 감지한 감지 신호는 신호 전송용 케이블(220)을 통해 외부로 제공되어 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 한다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10 : 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치
100 : 철재형 파일부
110 : 철재형 센서 파일
120 : 가압봉
130 : 링형 가이드
140 : 완충 스프링
150 : 마감 플랜지
200 : 감지 센서부
210 : 감지 센서
220 : 신호 전송용 케이블

Claims (11)

  1. 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치에 있어서,
    시설물 내부로 천공된 구멍에 삽입되거나, 파일링 장비에 의해 시설물 내부로 삽입되는 철재형 파일부(100)와;
    상기 철재형 파일부(100) 내부에 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하여 외부로 감지 신호를 제공하는 감지 센서부(200)를 포함하되,

    상기 철재형 파일부(100)는,
    시설물 내부로 천공된 구멍에 삽입되거나, 파일링 장비에 의해 시설물 내부로 삽입되도록 일정 길이를 갖고 제1 중공(111)이 형성된 철재형 센서 파일(110)과,
    상기 철재형 센서 파일(110)의 내부에 형성된 제1 중공(111)에 삽입되어 감지 센서부(200)의 감지 센서(210)가 철재형 센서 파일(110)의 내부에 형성된 제1 중공(111) 끝단에 안정적으로 위치하도록 감지 센서(210)를 가압하는 가압봉(120)과,
    가압봉(120)이 철재형 센서 파일(110) 내부로 삽입 시 또는 내부에서 인출 시, 안정적인 삽입이나 인출이 되도록 하고, 철재형 센서 파일(110) 내부에 삽입된 가압봉(120)의 상태를 안정적으로 유지하도록 가압봉(120) 둘레면에 설치되는 적어도 1개 이상의 링형 가이드(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지 센서부(200)는,
    철재형 센서 파일(110)의 내부에 형성된 제1 중공(111) 끝단에 설치되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하는 감지 센서(210)와,
    상기 감지 센서(210)가 감지한 감지 신호를 외부로 전송하도록 감지 센서(210)에 연결된 신호 전송용 케이블(220)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 철재형 센서 파일(110)은,
    감지 센서(210) 설치 공간과 가압봉(120) 삽입 공간을 제공하도록 철재형 센서 파일(110) 내부에 형성되는 일정 길이의 제1 중공(111)과,
    상기 철재형 센서 파일(110)이 시설물 내부로 용이하게 삽입될 수 있도록 철재형 센서 파일(110) 끝단에 형성되는 첨두부(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 철재형 센서 파일(110)은,
    원통형의 이물질 유입 방지판(114)이 삽입될 수 있도록 철재형 센서 파일(110) 윗면에 일정 깊이로 형성되는 제1 링형 삽입 홈(113)과,
    철재형 센서 파일(110) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 상기 제1 링형 삽입 홈(113)에 삽입되는 원통형의 이물질 유입 방지판(114)과,
    상기 원통형의 이물질 유입 방지판(114)에 돌출 탄성력을 제공하기 위해 상기 제1 링형 삽입 홈(113)에 삽입되는 스프링(115)을 포함하고,
    상기 철재형 센서 파일(110)에 마감 플랜지(150) 결합 시, 원통형의 이물질 유입 방지판(114)은 스프링(115)을 가압하면서 제1 링형 삽입 홈(113) 내부로 삽입되고,
    유지 보수를 위해 철재형 센서 파일(110)로부터 마감 플랜지(150) 분리 시, 철재형 센서 파일(110) 내부에 형성된 제1 중공(111)으로 유지 보수 시 주변의 이물질이 유입되지 못하도록 스프링(115)의 탄성력에 의해 원통형의 이물질 유입 방지판(114)이 철재형 센서 파일(110) 윗면에서 일정높이로 돌출되는 것을 특징으로 하는 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가압봉(120)은,
    감지 센서(210)에 연결되어 인출된 신호 전송용 케이블(220)이 가압봉(120) 내부에 설치되도록 하는 제2 중공(121)이 형성되는 것을 특징으로 하는 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 철재형 파일부(100)는,
    가압봉(120)의 감지 센서(210) 가압 시, 가압봉(120)의 가압력에 대한 완충 기능을 수행하도록 가압봉(120)과 감지 센서(210) 사이에 설치되는 완충 스프링(140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 철재형 파일부(100)는,
    철재형 센서 파일(110) 윗부분을 마감처리하고, 신호 전송용 케이블(220)이 외부로 인출될 수 있도록 하는 제3 중공(151)이 형성된 마감 플랜지(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마감 플랜지(150)는,
    마개 방식, 용접 방식, 힌지 방식 중 어느 한 방식으로 철재형 센서 파일(110) 윗부분에 결합 되어 철재형 센서 파일(110) 윗부분을 마감 처리하되,
    상기 마감 플랜지(150)가 철재형 센서 파일(110) 윗부분 마감처리 시, 감지 센서(210)에 대한 가압봉(120)의 가압력이 발생하는 것을 특징으로 하는 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 마감 플랜지(150)에는,
    철재형 센서 파일(110)의 윗부분 마감처리 시, 마감 플랜지(150)와 철재형 센서 파일(110)의 결합 틈을 통해 외부의 물이나 빗물이 철재형 센서 파일(110) 내부로 유입되지 않도록, 원통형의 이물질 유입 방지판(113)의 상측 일부가 삽입되는 일정 깊이의 제2 링형 삽입 홈(152)이 형성되되, 상기 제2 링형 삽입 홈(152)은 철재형 센서 파일(110) 윗면에 형성된 제1 링형 삽입 홈(113)의 형성 위치에 대응되는 위치의 마감 플랜지(150) 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 감지 센서(210)는,
    음향방출(AE) 센서, 진동 센서, 초음파센서, 변위 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치.
KR1020210032505A 2021-03-12 2021-03-12 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치 KR102299130B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210032505A KR102299130B1 (ko) 2021-03-12 2021-03-12 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210032505A KR102299130B1 (ko) 2021-03-12 2021-03-12 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102299130B1 true KR102299130B1 (ko) 2021-09-07

Family

ID=77796991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210032505A KR102299130B1 (ko) 2021-03-12 2021-03-12 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102299130B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102389092B1 (ko) * 2021-11-19 2022-04-21 주식회사 아이디케이 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치
KR102389100B1 (ko) * 2021-11-19 2022-04-21 주식회사 아이디케이 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 고정형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치
KR102402426B1 (ko) * 2021-11-19 2022-05-26 주식회사 아이디케이 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 고정형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치
KR102431243B1 (ko) * 2022-05-03 2022-08-11 주식회사 아이디케이 탄성파 감지 효율이 향상된 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100505388B1 (ko) 2004-08-21 2005-08-03 (주)지엠지 비탈면붕괴 감지 경보방법
KR100736811B1 (ko) * 2007-04-09 2007-07-09 주식회사 진화기술공사 내시경을 이용한 말뚝의 안전점검장치
JP2008159036A (ja) * 2006-12-01 2008-07-10 Ripuro:Kk 情報発信杭
KR100943166B1 (ko) 2008-03-31 2010-02-19 한국시설안전공단 광섬유 변위계 및 이를 이용한 사면 안전 감시 시스템
KR101618328B1 (ko) 2014-08-08 2016-05-04 김강 비탈면 붕괴 사전 감지장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100505388B1 (ko) 2004-08-21 2005-08-03 (주)지엠지 비탈면붕괴 감지 경보방법
JP2008159036A (ja) * 2006-12-01 2008-07-10 Ripuro:Kk 情報発信杭
KR100736811B1 (ko) * 2007-04-09 2007-07-09 주식회사 진화기술공사 내시경을 이용한 말뚝의 안전점검장치
KR100943166B1 (ko) 2008-03-31 2010-02-19 한국시설안전공단 광섬유 변위계 및 이를 이용한 사면 안전 감시 시스템
KR101618328B1 (ko) 2014-08-08 2016-05-04 김강 비탈면 붕괴 사전 감지장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102389092B1 (ko) * 2021-11-19 2022-04-21 주식회사 아이디케이 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치
KR102389100B1 (ko) * 2021-11-19 2022-04-21 주식회사 아이디케이 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 고정형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치
KR102402426B1 (ko) * 2021-11-19 2022-05-26 주식회사 아이디케이 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 고정형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치
KR102431243B1 (ko) * 2022-05-03 2022-08-11 주식회사 아이디케이 탄성파 감지 효율이 향상된 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102299130B1 (ko) 시설물의 건전성 진단용 파일형 센서장치
TWI540238B (zh) 斜面安定化系統
CN105987778B (zh) 一种盾构隧道管片接缝受力的原位测量方法
JP5473760B2 (ja) 間隙水圧測定装置、それを用いた軟弱地盤の改良工法、地下埋設物が埋設される地盤の動態把握方法、及び盛土構造物が造成される地盤の動態把握方法
Wu et al. Model test of soil deformation response to draining-recharging conditions based on DFOS
CN107063881B (zh) 一种基于次声技术的滑坡监测模型装置及其试验方法
DE102008037127A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Gebirgsspannung
Mohamad et al. Characterizing anomalies in distributed strain measurements of cast-in-situ bored piles
US7832274B1 (en) System and method for pneumatic scour detection
KR102402426B1 (ko) 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 고정형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치
DE202005015571U1 (de) Vorrichtung zur Spannungsermittlung im Gebirge
KR102431243B1 (ko) 탄성파 감지 효율이 향상된 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치
DE102005047659B4 (de) Vorrichtung zur Ermittlung der Gebirgsspannung in einem Bohrloch
Fabritius et al. Distributed fibre optic temperature measurements for dam safety monitoring: current state of the art and further developments
CN115655343A (zh) 基于分布式光纤传感技术的大坝安全监测系统及监测方法
KR102151678B1 (ko) 하수관 모니터링장치
WO2016030527A1 (de) Überwachung der strukturellen integrität von absperrbauwerken
KR102389092B1 (ko) 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치
JP4632228B2 (ja) モニタリング機能付き防水シートを有するトンネル
Illanes et al. Geotechnical instrumentation in tailings sand dams
Wong et al. Water pipe condition assessment using submersible quasi-distributed optical fibre based pressure transducers
Dornstädter et al. Retrofit of fibre optics for permanent monitoring of leakage and detection of internal erosion
KR102497110B1 (ko) Iot 기능을 갖는 파일형 센서를 이용한 시설물 건전성 진단 시스템
KR102622455B1 (ko) 공동조사 복구 및 모니터링 캐비티플러그
Itoh et al. Failure mechanism of anchored retaining wall due to the breakage of anchor head

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant