KR102443192B1 - 안전진단에 필요한 콘크리트 염화물 함량 시험을 위한 시료 채취장치 - Google Patents

안전진단에 필요한 콘크리트 염화물 함량 시험을 위한 시료 채취장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안전진단에 필요한 콘크리트 염화물 함량 시험을 위한 시료 채취장치에 관한 것으로, 특히 콘크리트에 침투된 염화물의 함량을 시험하기 위한 시료(콘크리트 가루)를 콘크리트 구조물의 깊이별로 신속하고 정확하게 채취하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에 개시된 본 발명에 관한 선행기술은 다수의 구성품으로 이루어짐으로써 구조가 복잡해 제조원가가 상승함은 물론 콘크리트 구조물에 드릴비트로 삽입할 수 있는 천공 깊이를 설정하는 과정 및 방법이 복잡하여 사용상에 불편함이 따르는 문제점이 야기된다.
본 발명은 이러한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 드릴비트의 후방에 형성된 다수의 천공깊이 설정홈 중 채취하고자 하는 천공깊이에 해당하는 천공깊이 설정홈에 드릴비트 스토퍼를 조립 설치하는 방법으로 천공깊이를 미리 설정한 후 상기 드릴비트 스토퍼가 콘크리트 구조물의 벽면에 일시 고정시킨 리미트 슈트의 전면에 도달할 때까지 드릴비트로 리미트 슈트를 통과하여 콘크리트를 천공하면 설정된 깊이만큼 정확하게 천공될 수 있도록 하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

안전진단에 필요한 콘크리트 염화물 함량 시험을 위한 시료 채취장치{Sampling device for testing the chloride content of concrete required for safety diagnosis}
본 발명은 콘크리트에 침투된 염화물의 함량을 시험하기 위한 시료(콘크리트 가루)를 콘크리트 구조물의 깊이별로 신속하고 정확하게 채취하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
일반적으로 염화물의 콘크리트 침투를 구분해 보면 두 가지로 크게 구분할 수 있다.
하나는 이미 건립된 구조물에 해풍, 해수 및 염화물을 함유한 외부 환경조건에 의해 염화물이 침투 축적되는 경우이고, 다른 하나는 방동대책으로서 염화칼슘( CaCl2)과 염화나트륨(NaCl)의 살포에 의해 염화물이 침투하는 경우이다.
이러한 염화물에 의하여 콘크리트의 상대동탄성계수가 저하되어 동결융해저항성이 작아지는 등의 내구성 문제가 야기될 수 있다. 콘크리트 구조물의 콘크리트에 함유된 염화물 함량을 검사하는 종래의 방법은 드릴비트로 콘크리트 구조물에 구멍)을 천공하면서 수집된 콘크리트 가루(이하, "시료"라 함)에 대하여 한국표준산업규격 KS F2713의 규정에 따른 Metrohm 장비를 이용하여 전문 기관에서 행해진다.
따라서 콘크리트 구조물의 염화물 함량을 정확하게 검사하기 위해서는, 콘크리트의 깊이별로 시료를 정확하게 채취하는 것이 매우 중요하다.
그러나 종래에는 천공 구멍을 천공하면서 얻어지는 시료를 1개 또는 2개의 용기로 번갈아가면서 받아내어 채취하는 방식이 사용되어 왔다. 즉 천공 구멍의 깊이를 작업자의 육안으로 판별함에 따라, 콘크리트 구조물의 콘크리트 깊이에 따라 시료를 정확하게 채취하는 것이 곤란해지는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위한 종래의 선행기술로는 「특허등록 제2351561호, 명칭/ 안전 진단을 위한 콘크리트 구조물의 탄산화 깊이 측정 및 염화물 함량 시험을 위한 안전진단장치 및 방법」이 개시되고 있다.
상기 선행기술은 메인 몸체와 천공깊이 셋팅부재 사이의 체결 길이를 조절하여, 콘크리트 구조물에 드릴 비트로 삽입할 수 있는 천공 깊이를 미리 설정함으로써, 콘크리트 구조물의 천공 깊이별로 정확하게 콘크리트 가루를 채취할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
그러나 상기 선행기술의 염화물 함량 시험을 위한 안전진단장치는 다수의 구성품으로 이루어짐으로써 구조가 복잡해 제조원가가 상승함은 물론 콘크리트 구조물에 드릴비트로 삽입할 수 있는 천공 깊이를 설정하는 과정 및 방법이 복잡하여 사용상에 불편함이 따르는 문제점이 야기된다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 드릴비트의 후방에 형성된 다수의 천공깊이 설정홈 중 채취하고자 하는 천공깊이에 해당하는 천공깊이 설정홈에 드릴비트 스토퍼를 조립 설치하는 방법으로 천공깊이를 미리 설정한 후 상기 드릴비트 스토퍼가 콘크리트 구조물의 벽면에 일시 고정시킨 리미트 슈트의 전면에 도달할 때까지 드릴비트로 리미트 슈트를 통과하여 콘크리트를 천공하면 설정된 깊이만큼 정확하게 천공될 수 있도록 하는 기술을 강구한다.
또한, 본 발명은 상기 리미트 슈트의 내부로 낙하되는 해당 천공깊이에서 채취한 시료를 리미트 슈트의 저부에 매달아 놓은 수거봉투로 수거한 후 수거봉투를 탈거할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.
본 발명에 따르면, 시료 채취장치의 구성부품을 줄여 구조를 간소화하여 제작이 쉽고, 생산성을 향상하며, 제조원가를 절감하여 안전진단 업체에 널리 보급할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 드릴비트에 다수의 천공깊이 설정홈이 형성됨으로써 채취하고자 하는 천공깊이에 해당하는 천공깊이 설정홈에 드릴비트 스토퍼를 조립 설치하는 간단한 방법으로 천공깊이를 미리 설정할 수 있어 매우 쉽고 간편하게 콘크리트의 깊이별로 정확하게 시료를 채취하여 염화물 함량 시험의 품질을 향상함은 물론 정확성을 검증할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 해당 천공깊이에서 채취한 시료를 리미트 슈트를 통해 주변으로 비산되지 않도록 수거봉투로 전량 수거하여 작업장의 환경을 개선함은 물론 해당 수거봉투를 탈거하고 어느 깊이에서 채취하였는지를 표기하여 둠으로써 다른 천공깊이에서 채취한 시료와 혼동되지 않고 보관할 수 있어 시료의 수집 및 보관에 따른 정확성과 편의성을 얻을 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명이 적용된 시료 채취장치의 설치상태 정단면도
도 2는 본 발명 드릴비트의 정면도
도 3은 본 발명 리미트 슈트의 사시도
도 4는 본 발명 리미트 슈트 및 드릴비트의 설치상태 측단면도
도 5는 본 발명에 따른 천공깊이 1Cm의 천공상태 정단면도
도 6은 본 발명 드릴비트 스토퍼의 분리 사시도
도 7은 본 발명 드릴비트 스토퍼 및 드릴비트의 조립상태 측단면도
도 8은 본 발명 드릴비트 스토퍼 및 드릴비트의 분리상태 측단면도
도 9는 본 발명에 따른 천공깊이 2Cm의 천공상태 정단면도
도 10은 본 발명에 따른 천공깊이 3Cm의 천공상태 정단면도
도 11은 본 발명에 따른 천공깊이 4Cm의 천공상태 정단면도
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 드릴비트(10), 드릴비트 스토퍼(20), 리미트 슈트(30)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.
이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.
우선적으로 본 발명의 드릴비트(10)는 전동드릴(1)에 끼움 장착되는 생크(11)에 드릴비트 스토퍼(20)가 선택적으로 설치되는 다수의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)이 등간격으로 형성된다.
이러한 다수의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15) 중 어느 하나의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)에는 드릴비트 스토퍼(20)가 설치됨으로써 각각의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)에 설치되는 위치에 따라 깊이별 시료(2) 채취를 위한 천공깊이(D)를 미리 설정할 수 있게 된다.
즉 상기 어느 하나의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)에 설치된 드릴비트 스토퍼(20)는 드릴비트(10)가 이동하면서 천공작업을 할 때 본 발명 리미트 슈트(30)의 전면에 도달하면 더는 드릴비트(10)가 이동하지 못하도록 막아주어 미리 설정된 천공깊이(D)까지만 천공작업을 할 수 있게 된다.
여기에서 상기 드릴비트 스토퍼(20)는 다수의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)에 간편하게 조립 설치함은 물론 다른 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)으로 위치를 변경하여 설치할 수 있도록 분리 가능한 구성으로 이루어짐을 기술적인 특징으로 한다.
이를 위한 기술구성으로 드릴비트 스토퍼(20)는 도 6 내지 도 8과 같이 한 쌍의 마주하는 분할 반원판(21)(21a)으로 형성되고, 상기 분할 반원판(21)(21a)은 상호 밀착되는 직선면(22)(22a)의 중앙에 각각 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)에 끼움 고정되는 반원형 고정홀(23)(23a)이 각각 형성됨으로써 한 쌍의 마주하는 분할 반원판(21)(21a)은 직선면(22)(22a)이 밀착된 상태로 상호 원형을 이룰 수 있게 된다.
상기 반원형 고정홀(23)(23a)의 상하에는 각각 연결돌부(24)(24a)가 돌출 형성되고, 이러한 연결돌부(24)(24a) 중 일측 분할 반원판(21)의 연결돌부(24)에는 핀홈(25)이 형성되며, 타측 다른 분할 반원판(21a)의 연결돌부(24a)에는 상기 핀홈(25)에 끼워지는 결합핀(26)이 돌출 형성됨으로써 상기 핀홈(25) 및 결합핀(26)의 결합으로 인해 한 쌍의 마주하는 분할 반원판(21)(21a)은 상호 일체성을 유지하면서 어느 하나의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)에 조립 설치됨은 물론 각각 분리한 후 위치를 달리하여 다른 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)에 조립 설치할 수 있게 된다.
한편, 콘크리트 구조물(3)의 천공작업시 벽면(4)에는 리미트 슈트(30)가 일시적으로 고정 설치되는 것으로, 이러한 리미트 슈트(30)는 양 측면(31)이 하부로 가면서 내향 경사진 형태로 이루어지고, 양 측면에 돌출 형성된 고정브라켓(32)을 콘크리트 피스(33)로 관통하여 벽면(4)에 일시적으로 고정 설치할 수 있게 된다.
또한, 리미트 슈트(30)는 전, 후면(34)(35) 상부에 각각 드릴비트 통공(36)이 형성되고, 드릴비트 통공(36)과 인접하는 내면에 드릴비트(10)를 안내하는 가이드 림(37)이 형성됨으로써 드릴비트(10)는 드릴비트 통공(36)의 중앙을 정확하게 통과하여 이동하면서 천공작업을 원활하게 수행하며, 나아가, 상기 가이드 림(37)의 내측에는 드릴비트(10)의 회전 마찰저항을 방지하는 마찰방지 부시(38)가 추가로 삽입됨으로써 드릴비트(10)의 회전 절삭력으로 인해 리미트 슈트(30)가 절삭되거나 마모됨을 방지하는 효과를 제공한다.
이와 같은 리미트 슈트(30)는 벽면(4)에 고정된 상태에서 상기 드릴비트(10)가 전, 후면(34)(35)을 통과하여 도 1과 같이 천공작업시 드릴비트 스토퍼(20)가 전면(34)에 도달할 때까지만 천공하도록 이동을 제한하는 기능을 수행함은 물론 천공부위로부터 배출되는 시료(2)를 채취하여 내부로 낙하 유도하는 기능을 복합적으로 수행할 수 있게 된다.
한편, 염화물 함량을 시험하기 위해서는 통상 콘크리트 구조물(3)의 천공깊이별로 시료(2)를 채취하는데, 이러한 구체적인 천공깊이(D)는 1Cm, 2Cm, 3Cm, 4Cm와 같이 1Cm 단위로 채취하는 것이 일반적인 바 본 발명은 드릴비트(10)에 형성된 다수의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15) 및 리미트 슈트(30)의 유기적인 결합 구성에 대한 구체적인 수치한정을 통해 정확한 천공깊이별로 시료(2)를 채취할 수 있도록 하는 기술이 접목된다.
이를 위한 기술구성으로 드릴비트(10)에 형성된 다수의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)은, 도 2와 같이 날끝에서 첫번째 위치하는 천공깊이 설정홈(12)까지 4Cm의 거리를 두고 형성되고, 이러한 천공깊이 설정홈(12)으로부터 나머지 천공깊이 설정홈(13)(14)(15)은 후방으로 가면서 1Cm의 간격을 두고 형성되며, 상기 리미트 슈트(30)는 도 1과 같이 전후 3Cm의 폭으로 형성된다.
따라서 날끝에서 4Cm의 거리를 두고 첫번째 위치하는 천공깊이 설정홈(12)에 드릴비트 스토퍼(20)를 설치하면, 도 5와 같이 리미트 슈트(30)의 폭해 해당하는 3Cm를 빼고 드릴비트(10)의 날은 1Cm만 외부로 노출됨으로써 천공깊이(D)는 정확하게 1Cm로 설정되고, 이러한 상태에서 리미트 슈트(30)의 전, 후면(34)(35)을 드릴비트(10)로 통과하여 천공작업시 드릴비트 스토퍼(20)가 전면(34)에 도달하여 더 이동하지 못하게 되어 작업을 중단하면 1Cm의 깊이에서 정확하게 시료(2)를 채취할 수 있는 특별한 효과를 제공한다.
또한, 1Cm의 간격을 두고 형성되는 나머지 천공깊이 설정홈(13)(14)(15)에 후방으로 가면서 순차적으로 드릴비트 스토퍼(20)를 설치하면, 도 9 내지 도 11과 같이 리미트 슈트(30)의 폭해 해당하는 3Cm를 빼고 드릴비트(10)의 날은 각각 2Cm, 3Cm, 4Cm만 외부로 노출됨으로써 천공깊이(D)는 정확하게 각각 2Cm, 3Cm, 4Cm로 설정되고, 이러한 상태에서 리미트 슈트(30)의 전, 후면(34)(35)을 드릴비트(10)로 통과하여 천공작업시 드릴비트 스토퍼(20)가 전면(34)에 도달하여 더 이동하지 못하게 되어 작업을 중단하면 각각 2Cm, 3Cm, 4Cm의 깊이에서 정확하게 시료(2)를 채취할 수 있는 특별한 효과를 제공한다.
아울러 본 발명은 상기 리미트 슈트(30)의 내부로 낙하되는 해당 천공깊이(D)에서 채취한 시료(2)를 비산되지 않도록 정확하게 수거봉투(40)로 수거한 후 이러한 수거봉투(40)를 철거할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.
이를 위한 기술구성으로 상기 리미트 슈트(30)의 하단에는 배출구(39)가 형성되고, 상기 배출구(39)에는 고정끈(5)을 이용하여 수거봉투(40)를 매달아 놓으면 리미트 슈트(30)의 내부로 낙하되는 해당 천공깊이(D)에서 채취한 시료(2)는 수거봉투(40)로 전량 수거됨은 물론 이 과정에서 리미트 슈트(30)를 통해 주변으로 비산되지 않도록 수거봉투(40)로 전량 수거함으로써 작업장의 환경개선 및 작업자의 건강을 도모하는 하는 효과를 제공한다.
나아가 해당 천공깊이(D)에서 채취한 시료(2)가 수거된 수거봉투(40)를 탈거하고 어느 깊이에서 채취하였는지를 표기하여 둠으로써 다른 천공깊이(D)에서 채취한 시료(2)와 혼동되지 않고 보관할 수 있어 시료(2)의 수집 및 보관에 따른 정확성은 물론 편의성을 얻을 수 있는 효과를 제공한다.
D: 천공깊이 1: 전기드릴
2: 시료 3: 콘크리트 구조물
5: 고정끈 10: 드릴비트
11: 생크 12, 13, 14, 15: 천공깊이 설정홈
20: 드릴비트 스토퍼 21, 21a: 분할 반원판
22, 22a: 직선면 23, 23a: 반원형 고정홀
24, 24a: 연결돌부 25: 핀홈
26: 결합핀 30: 리미트 슈트
31: 측면 32: 고정브라켓
33: 콘크리트 피스 34: 전면
35: 후면 36: 드릴비트 통공
37: 가이드 림 38: 마찰방지 부시
39: 배출구 40: 수거봉투

Claims (5)

  1. 전동드릴(1)에 장착되는 생크(11)에 등간격으로 다수의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)이 형성된 드릴비트(10)와;
    상기 다수의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15) 중 어느 하나의 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)에 설치하여 깊이별 시료(2) 채취를 위한 천공깊이(D)를 미리 설정하는 드릴비트 스토퍼(20)와;
    양 측면에 돌출 형성된 고정브라켓(32)을 콘크리트 피스(33)로 관통하여 콘크리트 구조물(3)의 벽면(4)에 일시 고정되고, 상기 드릴비트(10)가 전, 후면(34)(35)을 통과하여 천공작업시 드릴비트 스토퍼(20)가 전면(34)에 도달할 때까지만 천공하도록 이동을 제한함과 아울러 채취된 시료(2)를 내부로 낙하 유도하는 리미트 슈트(30)로 이루어지는 한편;
    상기 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)은 날끝에서 첫번째 위치하는 천공깊이 설정홈(12)까지 4Cm의 거리를 두고 형성되고, 나머지 천공깊이 설정홈(13)(14)(15)은 후방으로 가면서 1Cm의 간격을 두고 형성되며, 상기 리미트 슈트(30)는 전후 3Cm의 폭으로 형성되는 한편,
    상기 천공깊이 설정홈(12)에 드릴비트 스토퍼(20)를 설치하면 천공깊이(D)가 1Cm로 설정되고, 이러한 상태에서 리미트 슈트(30)의 전, 후면(34)(35)을 드릴비트(10)로 통과하여 천공작업시 드릴비트 스토퍼(20)가 전면(34)에 도달하여 작업을 중단하면 1Cm의 깊이에서 정확하게 시료(2)를 채취하며;
    상기 나머지 천공깊이 설정홈(13)(14)(15)에 후방으로 가면서 순차적으로 드릴비트 스토퍼(20)를 설치하면 천공깊이(D)가 2Cm, 3Cm, 4Cm로 각각 설정되고, 이러한 상태에서 리미트 슈트(30)의 전, 후면(34)(35)을 드릴비트(10)로 통과하여 천공작업시 드릴비트 스토퍼(20)가 전면(34)에 도달하여 작업을 중단하면 각각 2Cm, 3Cm, 4Cm의 깊이에서 정확하게 시료(2)를 채취하며;
    상기 드릴비트 스토퍼(20)는 조립이나 분리 가능한 한 쌍의 마주하는 분할 반원판(21)(21a)으로 형성되고, 상기 분할 반원판(21)(21a)은 상호 밀착되는 직선면(22)(22a)의 중앙에 각각 천공깊이 설정홈(12)(13)(14)(15)에 끼움 고정되는 반원형 고정홀(23)(23a)이 형성되며, 상기 반원형 고정홀(23)(23a)의 상하에 각각 형성된 연결돌부(24)(24a) 중 일측 분할 반원판(21)의 연결돌부(24)에 핀홈(25)이 형성됨과 아울러 타측 분할 반원판(21a)의 연결돌부(24a)에는 상기 핀홈(25)에 끼워지는 결합핀(26)이 돌출 형성되고;
    상기 리미트 슈트(30)의 하단에는 배출구(39)가 형성되고, 상기 배출구(39)에 매달아 놓은 수거봉투(40)로 해당 천공깊이에서 채취한 시료(2)를 수거하고, 시료(2)가 수거된 수거봉투(40)를 탈거하고 어느 깊이에서 채취하였는지를 표기하여 두며;
    상기 리미트 슈트(30)는 전, 후면(34)(35) 상부에 각각 형성된 드릴비트 통공(36)과 인접하는 내면에 드릴비트(10)를 안내하는 가이드 림(37)이 형성되고, 상기 가이드 림(37)의 내측에는 드릴비트(10)의 회전 마찰저항을 방지하는 마찰방지 부시(38)가 삽입된 것을 특징으로 하는 안전진단에 필요한 콘크리트 염화물 함량 시험을 위한 시료 채취장치.
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