KR102385988B1

KR102385988B1 - 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물

Info

Publication number: KR102385988B1
Application number: KR1020200125673A
Authority: KR
Inventors: 이진산
Original assignee: 이진산
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2022-04-14
Also published as: KR102162806B1; KR20210102028A

Abstract

본 발명은 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물으로서, 보다 상세하게는 다수개가 일직선상에 연결 설치되는 프리캐스트 암거구조물에 있어서, 상기 암거구조물의 일면에 연결돌출부와 연결홈부가 형성되고, 타면에는 상기 연결돌출부와 상기 연결홈부와 대응되도록 상기 연결홈부와 상기 연결돌출부가 형성되는 연결부를 포함하고, 상기 암거구조물이 상호 형합되는 상기 연결부의 측면으로 지지부재가 앙카볼트로 설치되고, 상기 지지부재와 직각 방향으로 바닥면에 베이스부재가 설치되며, 상기 지지부재와 상기 베이스부재의 사이에 내진보강수단 및 상기 암거구조물의 다른 일면에 부착되어, 상기 암거구조물의 진동 세기 및 진동 방향을 측정하여 상기 진동 정보를 구조물 관리 서버로 전송하는 진동 센서가 설치되는 것이다.

Description

내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물{Precast culvert structure with seismic reinforcement structure}

본 발명은 하수도관, 배수관, 농업용수관, 취수관, 전력구, 통신구 등으로 사용되는 프리캐스트 암거구조물에 대한 것으로, 암거구조물을 지진 또는 외부 충격으로부터 횡하중을 완충시켜주어 내진 성능과 수밀성이 향상될 수 있는 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 암거구조물은 하수도관, 배수관, 농업용수관, 취수관, 전력구, 통신구 또는 공동구 등으로 사용되는 콘크리트 구조물로서, 이러한 암거구조물은 대부분 인건비 경감과 공기 단축을 위하여 공장에서 생산한 프리캐스 트 콘크리트(Precast Concrete) 제품을 현장으로 운반하여 현장에서 연결하여 접합하고 있다.

프리캐스트 철근 콘크리트 암거구조믈은 시공 속도가 빠르며 시공 후 즉시 되메우기를 할 수 있어 공사할 때 야기되는 시민 불편 사항, 교통 흐름의 방해, 불필요한 시간낭비 등의 문제를 해결할 수 있으므로 복잡한 도심지 공사에 효과적이며, 철저한 품질관리에 의해 공장에서 생산되므로 품질이 균일하고, 고강도 콘크리트를 사용하므로 구조체의 수밀성과 내구성을 증진시 킬 수 있는 등 여러 가지 장점을 가지고 있다.

그러나, 암거 연결 부분의 수밀성이 완벽하지 못하여 연결부를 통해 상수가 누출될 경우에는 상수의 손실이 크며, 반대로 하수가 누출되면 토질 및 지하수를 오염 시키게 되거나 또는 암거 외부의 토사가 유입되면 암거의 수로를 막음과 함께 상수의 오염을 유발시키게 된다.

더욱이, 암거구조물은 시공 후 지반침하 등에 의한 암거의 수직 이동이 방지되어야 하나, 지진 또는 조금의 외부 충격에도 암거구조물의 연결 부분의 결합력이 저하되어 누수되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록번호 10-1548170호(공고일 2015년8월31일)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 지진 또는 외부충격으로 암거구조물이 좌우로 흔들릴 때 견디는 힘을 증가시키기 위하여 상호 형합 가능한 연결부를 마련하였고, 사선 방향으로 내진보강수단을 설치하여 전단력을 증가시킨 프리캐스트 암거구조물을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 암거구조물의 내부 또는 외부에 진동 센서를 부착하고, 내진보강수단에 탄성 스프링의 탄성 계수를 조절하기 위한 장치를 부착하여, 암거구조물의 전단력을 일정하게 유지시키기 위한 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 다수개가 일직선상에 연결 설치되는 프리캐스트 암거구조물에 있어서, 상기 암거구조물의 일면에 연결돌출부와 연결홈부가 형성되고, 타면에는 상기 연결돌출부와 상기 연결홈부와 대응되도록 상기 연결홈부와 상기 연결돌출부가 형성되는 연결부를 포함하고, 상기 암거구조물이 상호 형합되는 상기 연결부의 측면으로 지지부재가 앙카볼트로 설치되고, 상기 지지부재와 직각 방향으로 바닥면에 베이스부재가 설치되며, 상기 지지부재와 상기 베이스부재의 사이에 내진보강수단 및 상기 암거구조물의 다른 일면에 부착되어, 상기 암거구조물의 진동 세기 및 진동 방향을 측정하여 상기 진동 정보를 구조물 관리 서버로 전송하는 진동 센서가 설치되는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 연결부와 상기 지지부재의 사이에는 완충패드가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 내진보강수단은, 상기 지지부재에 상기 베이스부재를 향하여 비스듬히 설치되는 제1연결봉과, 상기 제1연결봉을 향하여 상기 베이스부재에 설치되는 제2연결봉과, 상기 제1연결봉과 상기 제2연결봉의 사이에 연결 설치되는 탄성스프링과, 상기 탄성스프링을 내부에 포함하도록 설치되어 이물질 유입을 방지하는 가이드관으로 구성되는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1연결봉 및 상기 제2연결봉 각각에는, 상기 구조물 관리 서버의 제어에 따라 상기 탄성스프링의 탄성 계수를 조절하기 위한 제1탄성계수조절장치 및 제2탄성계수조절장치가 부착되는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 탄성스프링은, 중량%로, 탄소:0.4~0.6%, 실리콘:2.0~4.0%, 망간:0.2~2%, 크롬:0.1~1.5%, 바나듐:0.02-0.3%, 니켈:0.5~3%, 인:0.02%, 그리고 그 외에 철로 이루어질 수 있다.

본 발명에 의한 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물에서는, 지진이나 외부충격 시 횡하중이 작용되는 연결부의 형합 구조와 같이 내진보강수단으로 보강 지지함으로써, 내진 성능과 수밀성 향상의 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 IoT 기반 진동 센서와 탄성 계수 조절 장치를 통해 암거구조물의 진동을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물의 분리 사시도이고,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물의 평면도이다.도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 센서를 이용하여 암거구조물의 진동을 감소시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 구조물 관리 서버를 설명하기 위한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

여기서 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물의 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물의 평면도이다.

도 1 또는 도 2에 도시된 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물은 하수도관, 배수관, 농업용수관, 취수관, 전력구, 통신구 또는 공동구 등으로 사용되는 콘크리트 구조물로서, 다수개가 일직선상에 연결 설치되는 것이다.

이에 본 발명의 특징에 따라 암거구조물(100)에서 일면의 연결부(110)는 양단부측이 전방으로 일정 폭을 가지고서 한 쌍의 연결돌출부(112)가 돌출 형성되고, 한 쌍의 연결돌출부(112)의 내측방향으로 상기 연결돌출부(112)가 돌출된 길이 만큼 내측으로 움푹 들어간 한 쌍의 연결홈부(114)가 형성될 수 있다.

연결돌출부(112)와 연결홈부(114)의 폭은 동일하며, 전면을 기준으로 돌출된 길이와 들어간 홈 깊이는 동일할 수 있다.

그리고 암거구조물(100)의 타면으로의 연결부(110)는 일면의 연결돌출부(112)와 연결홈부(114)와 대응되도록 연결홈부(114)와 연결돌출부(112)가 형성될 수 있다.

즉, 타면으로는 양단부측이 전방으로 일정 폭을 가지고서 움푹 들어간 한 쌍의 연결홈부(114)가 형성되고, 한 쌍의 연결홈부(114)의 내측방향으로 상기 연결홈부(114)가 들어간 길이만큼 전방으로 돌출된 한 쌍의 연결돌출부(112)가 형성될 수 있다.

따라서 암거구조물(100)간의 상호 연결 시 연결부(110)가 형합되어 연결 설치될 수 있다.

한편, 상기와 같은 연결부(110)에는 지진 또는 외부충격으로부터 휨모멘트와 전단력이 크게 작용하기에 이를 견딜 수 있도록 내진보강수단(200)이 설치될 수 있다.

내진보강수단(200)을 설치하기 전에 먼저, 암거구조물(100)이 형합되어 있는 연결부(110)에는 측벽면으로 지지부재(120)가 설치되며, 지지부재(120)는 형강 중 평강이 바람직하고, 도 1에서와 같이 암거구조물(100)의 1/2 높이 이상을 가지고, 그 폭은 형합되는 연결부(110)를 포함할 수 있는 폭이면 바람직하다.

상기 지지부재(120)는 콘크리트의 암거구조물(100)에 앙카볼트(125)로 설치가 가능할 수 있다.

그리고 지지부재(120)와 직각 방향으로 바닥면에 베이스부재(124)가 설치될 수 있다.

베이스부재(124) 역시 평강으로 바닥면에 앙카볼트(125) 등으로 설치되며, 설치 면적은 크게 한정하지는 않는다.

여기서 지지부재(120)와 베이스부재(124)는 평강으로 제작되어 설치되지만, 경우에 따라서는 일체로 이루어지는 등변 또는 부등변" ㄱ"자 형강일 수도 있다.

덧붙여, 지지부재(120)와 연결부(110)의 사이에는 완충부재(130)가 더 설치될 수 있으며, 완충부재(130)는 고무재가 바람직하고, 암거구조물(100)에 가해지는 충격을 1차로 흡수하여 완충시켜주는 것으로, 지지부재(120)의 면적과 동일하거나 다소 작을 수 있다.

상기 지지부재(120)와 베이스부재(124)의 사이에 내진보강수단(200)이 설치되는 것이다. 지지부재(120)에 일단이 고정되며, 베이스부재(124)를 향하여 비스듬히 제1연결봉(210)이 설치되고, 베이스부재(124)에는 제1연결봉(210)과 일직선이 되도록 비스듬히 제2연결봉(220)이 설치된다.

제1, 2연결봉(210)(220)은 형강부재 또는 철재 블럭을 적용할 수 있으며, 브라켓을 이용해 볼팅하거나, 플레이트를 대고 용접하는 등 공지의 연결 방법에 의해 각각 지지부재(120)와 베이스부재(124)에 고정 설치될 수 있다. 그리고 제1연결봉(210)과 제2연결봉(220)의 사이에 탄성스프링(230)이 설치될 수 있다.

탄성스프링(230)은, 코일스프링으로 고응력화를 위하여 120kg/ ㎟급 수준을 가지도록 중량%로, 탄소:0.4~0.6%, 실리콘:2.0~4.0%, 망간:0.2~2%, 크롬:0.1~1.5%, 바나듐:0.02-0.3%, 니켈:0.5~3%, 인:0.02%, 그리고 그 외에 철로 이루어질 수 있다.

탄소의 함량을 0.4~0.6%으로 한 것은 0.4%이하에서는 소입,소려에 의한 고응력 스프링용강으로서 충분한 강도를 확보하기 어렵기 때문이고, 0.6%이상에서는 고강도화에 따른 인성 확보의 어려움과 고실리콘의 함량으로 파생되는 소재탈탄을 억제하기 어렵기 때문이다.

실리콘의 함량을 2.0~4.0%으로 한 것은 2.0%이하에서는 실리콘이 훼라이트내에 고용되어 모재의 강도를 강화시키고 변형저항성을 개선하는 효과가 충분하지 못하기 때문이고, 4.0%이상에서는 변형저항성의 개선효과가 포함되고 열처리시 탈탄의 가능성이 높기 때문이다.

망간의 함량을 0.2~2%으로 한 것은 0.2%이하에서는 스프링용강으로서 강도및 소입성이 부족하기 때문이고 2%이상에서는 인성이 저하하기 때문이다. 크롬의 함량을 0.1~1.5%으로 한 것은 0.1%이하에서는 충분한 소입성 및 탈탄억제의 효과가 없기 때문이고, 1.5%이상에서는 변형저항성의 저하를 초래하기 때문이다.

바나듐은 함량을 각각 0.02-0.3%으로 한 것은 0.02%이하에서는 변형저항성의 개선효과가 충분하지 못하기 때문이고 0.3%이상에서는 그 효과가 포화하여 오스테나이트중에 용해되지 않은 조대한 합금탄화물양이 증가하여 비금속개재물과 같은 작용을 하기 때문에 피로 특성의 저하를 초래한다.

니켈의 함량을 0.5-3.0%으로 한 것은 0.5%이하에서는 소재탈탄 및 인성개선의 효과가 충분하지 못하기 때문이고 3.0%이상에서는 이러한 효과가 포화되어 잔류 오스테나이트의 양이 증가하여 피로 특성에 유해하기 때문이다. 인(P)은 결정입계에 편석되어 인성을 저하시키므로 인의 함량을 0.02%으로 제한하는 것은 바람직하며, 황(S)은 인성을 저하시키고 유화물 형성시 스프링 특성에 유해한 영향을 미치므로 상한을 0.02%으로 제한하는 것이 바람직하다.

그리고 상기의 배합으로 이루어지는 용강을 800℃~900℃에서 열처리 한 후, 뜨임 처리하여 탄성스프링(230)을 제작하게 된다.

더 나아가 탄성스프링(230)에는 외측으로 이물질 유입을 방지하도록 가이드관(232)이 설치될 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물의 작용은, 다시 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명한다.

암거구조물(100)을 일직선으로 상호 연결함에 있어서, 먼저 도 1에 도시된 암거구조물(100)의 후면에 형성된 연결홈부(114)에는 타 암거구조물(100)의 연결돌출부(112)가 위치되고, 동시에 연결돌출부(112)에는 타 암거구조물(100)의 연결홈부(114)에 위치하도록 형합 설치하게 된다.

상기와 같은 형합으로 조립된 연결부(110)는 지진이나 외부충격이 전달되는 횡하중을 안정적으로 지지하게 된다.

그리고 연결부(110)에는 측벽면으로 완충패드(130)와 지지부재(120)를 앙카볼트(125)로 설치하고, 직각 방향으로 베이스부재(124)도 같이 설치하게 된다.

그리고 지지부재(120)와 베이스부재(124)의 사이에는 내진보강수단(200)을 설치하게 된다.

따라서 내진보강수단(200)으로 상호 형합되는 연결부(110)와 지지부재(120)를 지지하는 강성을 가짐과 동시에 연결부(110)의 변위에 연동하여 탄성스프링(230)이 신축 변형되면서 연결부(110)의 변형, 진동을 흡수하는 댐퍼의 기능을 하게 된다. 이에 따라, 내진보강수단(200)을 이용해 암거구조물(100)의 강성을 다중으로 보강할 수 있으면서도, 연결부(110)에 작용하는 하중을 흡수, 완충하여 손상을 감소시킬 수 있다. 전술한 바와 같은 기능들로 인해, 지진이나 외부충격 시 횡하중이 작용되는 연결부(110)의 형합 구조와 같이 내진보강수단(200)으로 보강 지지함으로써, 내진 성능과 수밀성 향상을 이룰 수 있다.

도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따라, 상술한 암거구조물의 진동 정도를 측정하여 암거구조물의 진동을 조절하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 암거구조물의 진동을 조절하기 위한 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 암거구조물의 진동을 조절하기 위한 시스템은, 통신망 (10), 단말 장치(20), 구조물 관리 서버(30), 암거구조물(100), 진동 센서(310) 및 탄성계수조절장치(322, 324)를 포함할 수 있다.

여기서, 단말 장치(20)는 구조물 관리 서버(30)와 통신망(10)을 통해 연동될 수 있다. 이 때, 통신망(10)은 무선 통신망일 수 있다. 예를 들어, 해당 무선 통신망은 LTE (Long Term Evolution), 5G (5 Generation) 및 WiFi 등을 이용하는 무선 통신망일 수 있다.

본 발명의 단말 장치(20)는 사용자의 조작에 따라 통신망(10)을 경유하여 각종 데이터를 송수신할 수 있는 사용자의 장치를 의미한다. 이러한 단말 장치(20)는 통신망(10)을 통하여 음성 또는 데이터 통신을 수행할 수 있으며, 구조물 관리 서버(30)와 통신망(10)을 통해 정보를 송수신 할 수 있다. 이를 위한 본 발명의 단말 장치(20)는 구조물 관리 서버(30)와 데이터를 송수신하기 위한 프로그램 및 프로토콜을 저장하는 메모리, 각종 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비할 수 있다.

이러한 단말 장치(20)는 우선적으로 통신망(10)에 접속된 어플리케이션(이하, '앱') 제공 장치(미도시) 예컨대, 앱 스토어 등에 접속을 수행하고 해당 앱 스토어로부터 의류 추천 서비스를 위한 앱을 수신하여 설치할 수 있다.

또한, 이러한 단말 장치(20)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 기술되는 단말 장치(20)는 스마트 폰(smart phone), 타블렛 PC(Tablet PC), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), MP3 Player 등의 이동 단말기는 물론, 스마트 TV(Smart TV), 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기가 사용될 수도 있다.

또한, 본 발명의 단말 장치(20)는 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 휴대 기기의 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 상기 언급된 유닛들과 동등한 수준의 유닛이 본 발명에 따른 단말 장치(20)로 사용될 수 있으며, 본 발명에 따른 암거구조물을 관리하기 위한 관련 앱을 다운 및 설치할 수 있는 장치라면, 그 어떠한 장치도 본 발명의 실시 예에 따른 단말 장치(20)로 이용될 수 있다.

구조물 관리 서버(30)는 본 발명의 실시 예에 따른 암거구조물의 진동을 관리하기 위한 각종 데이터 및 정보를 단말 장치(20)와 송수신하고, 상기 각종 데이터 및 정보를 기반으로 암거구조물의 진동을 조절하기 위한 서버 장치이다.

진동 센서(310)는 암거구조물(100)의 일측면에 부착되어, 암거구조물(100)의 진동 세기 및 진동 방향을 측정하는 장치이다. 진동 센서(310)는 암거구조물(100)의 진동 세기 및 진동 방향을 측정하여, 구조물 관리 서버(30)로 전송한다.

탄성계수조절장치(322, 324)는 제1, 2 연결봉(210, 220)에 부착되어 구조물 관리 서버(30)로부터 암거구조물(100)의 진동을 감소시키기 위한 목표탄성계수값을 수신하고, 이러한 목표탄성계수값에 따라 제1, 2 연결봉(210, 220)을 제어하여, 탄성스프링(230)의 길이를 조절함으로써, 탄성 스프링의 탄성계수를 조절하고, 이를 통해 암거구조물(100)의 진동을 감소시키기 위한 장치이다.

한편, 구조물 관리 서버(30)는 진동 센서(310) 및 탄성계수조절장치(322, 324)와 IoT (Internet of Things) 기술을 기반으로 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 구조물 관리 서버(30)는 LoRa (Long Range) 또는 NB-IoT (Narrowband - IoT) 표준 기술을 기반으로 진동 센서(310) 및 탄성계수조절장치(322, 324)와 암거구조물(100)의 진동 세기 및 진동 방향, 목표탄성계수값을 송수신할 수 있다.

이제, 도 5를 통해 암거구조물(100)의 진동을 감소시키는 방법에 대해서 살펴보도록 한다.

진동 센서(310)는 암거구조물(100)의 진동 방향 및 진동 세기를 감지하고(S505), 진동 방향 및 진동 세기를 포함하는 진동 정보를 구조물 관리 서버(30)에 전송할 수 있다(S510). 구조물 관리 서버(30)는 암거구조물(100)의 진동 정보를 기반으로 탄성스프링(230)의 목표탄성계수값을 설정하고(S515), 목표탄성계수값을 탄성계수조절장치(322, 324)에게 전송할 수 있다(S520).

탄성계수조절장치(322, 324)는 목표탄성계수값을 기반으로 탄성스프링(230)의 길이를 조절할 수 있다(S525). 예를 들어, 탄성계수조절장치(322, 324)는 각각 제1연결봉(210) 및 제2연결봉(220)에 부착되어, 제1연결봉(210) 및 제2연결봉(220)을 이동시킴으로써, 탄성스프링(230)의 길이를 조절할 수 있다. 다시 말해, 도4를 참조하면, 탄성계수조절장치(322, 324)는 제1연결봉(210)을 아래 방향으로 제2연결봉(220)을 위 방향으로 움직이도록 조절하여, 탄성스프링(230)의 길이를 짧게 만들어, 탄성계수를 크게 만들 수 있다. 반면, 탄성계수조절장치(322, 324)는 제1연결봉(210)을 위 방향으로 제2연결봉(220)을 아래 방향으로 움직이도록 조절하여, 탄성스프링(230)의 길이를 길게 만들어, 탄성계수를 작게 만들 수 있다. 이 때, 탄성계수조절장치(322, 324)는 제1연결봉(210) 및 제2연결봉(220)가 동일한 길이로 움직이도록 제어할 수 있다. 다만, 반드시 동일한 길이로 움직여야 하는 것은 아니며, 탄성계수조절장치(322, 324)는 제1연결봉(210) 및 제2연결봉(220)가 비대칭적으로 움직이도록 제어할 수도 있다.

한편, 탄성계수조절장치(322, 324)가 제1연결봉(210) 및 제2연결봉(220)을 움직이면, S505 단계~S525 단계를 반복 진행하여, 진동 센서(310)는 진동 방향 및 진동 세기를 포함하는 진동 정보를 구조물 관리 서버(30)에 전송하고, 구조물 관리 서버(30)는 진동 정보를 기반으로 목표탄성계수값을 다시 설정하여, 탄성계수조절장치(322, 324)에게 전송할 수 있다. 탄성계수조절장치(322, 324)는 재설정된 목표탄성계수값을 기반으로 제1연결봉(210) 및 제2연결봉(220)을 움직여서, 탄성스프링(230)의 길이를 조절할 수 있다. 상술한 것과 같은 방법으로 암거구조물(100)의 진동에 따라 탄성스프링(230)의 길이를 지속적으로 조절하여, 암거구조물(100)이 안정적인 상태를 유지할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 구조물 관리 서버(30)는 탄성계수조절장치(322, 324)의 제어에 따른 탄성스프링(230)의 탄성 계수 및 암거구조물(100)의 진동 변화에 대한 정보를 생성하여, 단말 장치(20)에 전송하여, 사용자에게 현재 암거구조물(100)의 진동 안정성 등을 실시간으로 파악하게 할 수 있다(S530). 또한, 사용자가 단말 장치(20)를 통해 탄성스프링(230)의 탄성 계수 및 암거구조물(100)의 진동 변화를 관측하고, 이에 따라, 직접 탄성스프링(230)의 목표탄성계수값을 입력하여, 탄성계수조절장치(322, 324)가 제1연결봉(210) 및 제2연결봉(220)을 움직이도록 제어할 수도 있다.

도 6 내지 도 7은 상술한 본 발명의 실시 예를 구현하기 위한 장치의 구성을 나타내기 위한 블록도이다.

도 6은 상술한 본 발명의 실시 예를 구현하기 위한 단말 장치(20)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 단말 장치(20)는 제어 모듈(21), 통신 모듈(22), 저장 모듈(23), 출력 모듈(24), 입력 모듈(25) 등을 포함할 수 있다.

입력 모듈(25)은 숫자 및 문자 정보 등의 다양한 정보를 입력 받고, 각종 기능을 설정 및 단말 장치(20)의 기능 제어와 관련하여 입력되는 신호를 제어 모듈(250)로 전달한다. 또한, 입력 모듈(25)은 사용자의 터치 또는 조작에 따른 입력 신호를 발생하는 키패드와 터치패드 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 입력 모듈(25)은 출력 모듈(24)와 함께 하나의 터치패널(또는 터치스크린(touch screen))의 형태로 구성되어 입력과 표시 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 입력 모듈(25)은 키보드, 키패드, 마우스, 조이스틱 등과 같은 입력 장치 외에도 향후 개발될 수 있는 모든 형태의 입력 수단이 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 입력 모듈(25)은 사용자로부터 입력되는 입력 정보를 감지하여 제어 모듈(21)로 전달한다.

출력 모듈(24)은 단말 장치(20)의 기능 수행 중에 발생하는 일련의 동작상태 및 동작결과 등에 대한 정보를 표시한다. 또한, 출력 모듈(24)은 단말 장치(20)의 메뉴 및 사용자가 입력한 사용자 데이터 등을 표시할 수 있다. 여기서, 출력 모듈(24)은 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 초박막 액정표시장치(TFT-LCD,Thin Film Transistor LCD), 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode), 유기 발광다이오드(OLED, OrganicLED), 능동형 유기발광다이오드(AMOLED, Active Matrix OLED), 레티나 디스플레이(Retina Display), 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 및 3차원(3 Dimension) 디스플레이 등으로 구성될 수 있다. 이때, 출력 모듈(330)이 터치스크린(Touch screen) 형태로 구성된 경우, 출력 모듈(24)은 입력 모듈(25)의 기능 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다

저장 모듈(23)은 데이터를 저장하기 위한 장치로, 주 기억 장치 및 보조 기억 장치를 포함하고, 단말 장치(20)의 기능 동작에 필요한 응용 프로그램을 저장한다. 이러한 저장 모듈(23)은 크게 프로그램 영역과 데이터 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 단말 장치(20)는 사용자의 요청에 상응하여 각 기능을 활성화하는 경우, 제어 모듈(21)의 제어 하에 해당 응용 프로그램들을 실행하여 각 기능을 제공하게 된다.

통신 모듈(22)은 통신망(10)을 통해 구조물 관리 서버(30)와 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 통신 모듈(22)은 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신 수단과 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신 수단, 특정 통신 방식에 따른 통신 프로토콜을 처리하기 위한 데이터 처리 수단 등을 포함한다. 이러한 통신 모듈(22)은 무선통신 모듈(미도시) 및 유선통신 모듈(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 무선통신 모듈은 무선 통신 방법에 따라 데이터를 송수신하기 위한 구성이며, 단말 장치(20)가 무선 통신을 이용하는 경우, 무선망 통신 모듈, 무선랜 통신 모듈 및 무선팬 통신 모듈 중 어느 하나를 이용하여 데이터를 구조물 관리 서버(30)와 송수신할 수 있다. 여기서 통신 모듈(22)은 복수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 복수의 통신 모듈이 통신 모듈(22)에 포함되어 있는 경우, 하나의 통신 모듈은 블루투스(Bluetooth)를 포함한 PAN(Personal Area Network) 방식의 통신을 수행할 수 있다.

또한, 다른 하나의 통신 모듈은 통신망(10)을 통해 구조물 관리 서버(30)와 통신한다. 여기서, 다른 하나의 통신 모듈은 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신 방식을 이용할 수 있다.

제어 모듈(21)은 운영 체제(OS, Operation System) 및 각 구성을 구동시키는 프로세스 장치가 될 수 있다.

따라서, 단말 장치(20)의 제어 모듈(21)은 입력 모듈(25)을 통해 입력받은 신호를 통신 모듈(22)을 통해 구조물 관리 서버(30)로 전송하도록 제어하고, 통신 모듈(22)을 통해 수신한 비콘, 와이파이, 기지국 신호 또는 구조물 관리 서버(30)에서 전송한 정보들을 출력 모듈(24)을 통해 노출하도록 제어할 수 있다.

또한, 단말 장치(20)의 제어 모듈(21)은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 장치(20)의 동작 과정 전반을 제어할 수 있다. 다시 말해, 도 1 내지 도 5를 기반으로 상술한 본 발명의 실시 예들에 따른 단말 장치(20)의 동작 과정 전반이 제어 모듈(21)에 의해 제어될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예들을 구현하기 위한 구조물 관리 서버(30)의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 7을 참조하면, 구조물 관리 서버(30)는 제어 모듈(31), 통신 모듈(32) 및 저장 모듈(33)을 포함할 수 있다.

통신 모듈(32)은 단말 장치(20)와 통신하기 위한 것으로서, 통신 모듈(32)이 기능을 수행하기 위한 통신망은 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신 방식을 이용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 시스템 구현 방식에 따라 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신 방식을 이용할 수도 있다.

저장 모듈(33)은 데이터를 저장하기 위한 장치로, 주 기억 장치 및 보조 기억 장치를 포함하고, 구조물 관리 서버(30)의 기능 동작에 필요한 응용 프로그램을 저장한다. 이러한 저장 모듈(33)은 크게 프로그램 영역과 데이터 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 구조물 관리 서버(30)는 단말 장치(20)의 요청에 상응하여 각 기능을 활성화하는 경우, 제어 모듈(31)의 제어 하에 해당 응용 프로그램들을 실행하여 각 기능을 제공하게 된다.

제어 모듈(31)은 운영 체제(OS, Operation System) 및 각 구성을 구동시키는 프로세스 장치가 될 수 있다.

따라서, 구조물 관리 서버(30)의 제어 모듈(31)은 본 발명의 실시 예에 따른 구조물 관리 서버(30)의 동작 과정 전반을 제어할 수 있다. 다시 말해, 도 1 내지 도 5를 기반으로 상술한 본 발명의 실시 예들에 따른 구조물 관리 서버(30)의 동작 과정 전반이 제어 모듈(31)에 의해 제어될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 암거구조물 110 : 연결부
112 : 연결돌출부 114 : 연결홈부
120 : 지지부재 124 : 베이스부재
125 : 앙카볼트 130 : 완충패드
200 : 내진보강수단 210 : 제1연결봉
220 : 제2연결봉 230 : 탄성스프링
232 : 가이드관

Claims

다수개가 일직선상에 연결 설치되는 프리캐스트 암거구조물에 있어서,
상기 암거구조물의 일면에 연결돌출부와 연결홈부가 형성되고, 타면에는 상기 연결돌출부와 상기 연결홈부와 대응되도록 상기 연결홈부와 상기 연결돌출부가 형성되는 연결부;
상기 암거구조물이 상호 형합되는 상기 연결부의 측면으로 앙카볼트로 설치되는 지지부재;
상기 지지부재와 직각 방향으로 바닥면에 설치되는 베이스부재;
상기 지지부재와 상기 베이스부재의 사이에 설치되는 내진보강수단; 및
상기 암거구조물의 일면에 부착되어, 상기 암거구조물의 진동 세기 및 진동 방향을 측정하여 상기 진동 세기 및 진동 방향을 측정한 정보를 구조물 관리 서버로 전송하는 진동 센서를 포함하며,
상기 연결부와 상기 지지부재의 사이에는 완충패드가 포함되고,
상기 내진보강수단은,
상기 지지부재에 상기 베이스부재를 향하여 비스듬히 설치되는 제1연결봉과,
상기 제1연결봉을 향하여 상기 베이스부재에 설치되는 제2연결봉과,
상기 제1연결봉과 상기 제2연결봉의 사이에 연결 설치되는 탄성스프링과,
상기 탄성스프링을 내부에 포함하도록 설치되어 이물질 유입을 방지하는 가이드관으로 구성되며,
상기 제1연결봉 및 상기 제2연결봉 각각에는, 상기 구조물 관리 서버의 제어에 따라 상기 탄성스프링의 탄성 계수를 조절하기 위한 제1탄성계수조절장치 및 제2탄성계수조절장치가 부착되고,
상기 진동 센서는 진동 방향 및 진동 세기를 포함하는 진동 정보를, LoRa (Long Range) 또는 NB-IoT (Narrowband - IoT) 표준 기술을 기반으로 하는 상기 구조물 관리 서버에 전송하며, 상기 구조물 관리 서버는 진동 정보를 기반으로 목표탄성계수값을 설정하여 상기 제1탄성계수조절장치 및 제2탄성계수조절장치에 전송하고, 상기 제1탄성계수조절장치 및 제2탄성계수조절장치는 설정된 목표탄성계수값을 기반으로 상기 제1연결봉 및 상기 제2연결봉을 움직여서 상기 탄성스프링의 길이를 조절하게 되며, 상기 암거구조물의 진동에 따라 상기 탄성스프링의 길이를 지속적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 내진 보강 구조를 가지는 프리캐스트 암거구조물.