KR102484549B1 - 선형 신경망 센서의 무인방식 매립 설치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일부재(1),레일부재(1)를 따라 종방향으로 이동하는 이동부재(2); 및 레일부재(1)를 지지하는 한 쌍의 단부 지지대(4)를 포함하는 구성을 가지고 있고, 이동부재를 작업의 종류에 맞추어서 교체함으로써, 사전 설정된 규격에 맞추어서 기존 콘크리트 구조물의 표면에 선형 신경망 센서를 매립 설치하기 위한 오목한 센서 홈을 형성하는 작업, 센서 홈에 선형 신경망 센서를 설치하고 그 위치를 유지시키는 작업 및 밀봉 거푸집판을 설치하는 작업을 작업자의 개입을 최소화한 상태로 자동으로 수행함으로써 무인화(無人化)를 구현하게 되고, 센서 홈이 형성될 면(面)이 교량의 바닥판이나 거더의 하면과 같이 연직 아래를 바라보는 하면(下面)일 경우에도 표면 절삭에 의해 센서 홈을 형성하는 작업 등의 선형 신경망 센서의 설치작업을 안전하게 그리고 효율적으로 수행할 수 있게 되는 "무인(無人)방식의 선형 신경망 센서 매립 설치장치"에 관한 것이다.

Description

선형 신경망 센서의 무인방식 매립 설치장치{Embedded Installation Apparatus of Linear FRP Nerve Sensor in Concrete Structures}

본 발명은 교량 바닥판, 교량 거더 등과 같은 기존 콘크리트 구조물의 표면에 홈을 형성하여 선형 신경망 센서를 매립 배치하는데 이용되는 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 기존 콘크리트 구조물의 표면에 오목한 센서 홈을 형성하는 작업, 센서 홈 내에 선형 신경망 센서를 배치하여 유지하게 만드는 작업, 및 센서 홈 내에 채움재를 충진하기 위한 밀봉 거푸집판의 설치 작업의 전부 또는 대부분을 작업자의 개입을 최소화한 상태로 무인화(無人化) 작업 형태(無人方式)로 진행함으로써, 선형 신경망 센서를 매립 설치할 면(面)이 교량의 바닥판이나 거더의 하면과 같이 연직 아래를 바라보는 하면(下面)일 경우에도 선형 신경망 센서의 매립 설치 작업을 안전하고 효율적으로 수행할 수 있는 "무인방식의 선형 신경망 센서 매립 설치장치"에 관한 것이다.

교량과 같은 기존 콘크리트 구조물에 발생되는 균열 등의 구조적인 문제점을 조기에 발견하고 보수 및 보강하여 기설 콘크리트 구조물을 효율적으로 유지, 관리하기 위해서, 선형 신경망 센서를 이용하는 기술이 대한민국 등록특허 제10-2145449호 및 제10-2223483호 등에 의해 제안되었다. 이러한 선형 신경망 센서를 이용하기 위해서는 기존 콘크리트 구조물의 표면을 소정 깊이와 폭을 가지도록 절삭하여 오목한 홈을 길게 형성하고 그 홈 내에 선형 신경망 센서를 배치하고 홈에 채움재를 충진하여 선형 신경망 센서가 채움재에 매립되어 고정되게 만들어야 한다. 편의상 선형 신경망 센서가 매립 배치될 홈을 "센서 홈"이라고 기재한다.

선형 신경망 센서를 설치하려는 기존 콘크리트 구조물 즉, "설치대상 구조물"이 교량일 경우, 선형 신경망 센서는 교량의 교축방향 길이에 대응되는 길이를 가지도록 길게 연장되므로, 센서 홈 역시 선형 신경망 센서의 길이에 대응하여 교축방향으로 길게 형성되어야 한다. 그런데 설치대상 구조물에서 센서 홈이 형성되어야 할 면이 연직 아래를 내려다보는 경우에는 센서 홈의 절삭 형성작업이 매우 어렵게 될 뿐만 아니라, 센서 홈 내에 선형 신경망 센서를 삽입 배치하여 그 위치를 유지한 상태에서 센서 홈 내에 채움재를 주입하고 경화시키는 일련의 선형 신경망 센서 설치작업 역시 매우 어렵게 된다.

예를 들어, 교량의 바닥판이나 거더에 선형 신경망 센서를 설치할 경우, 선형 신경망 센서가 설치되어야 할 면(面) 즉, "작업예정면"은 연직방향으로 아래를 향하는 하면(下面)에 해당하는 것이다. 이와 같이 작업예정면이 하면에 해당할 경우, 작업자는 작업예정면을 아래에서 위로 올려다보면서 예정된 폭과 깊이로 센서 홈을 굴착 형성하는 작업을 수행하여야 하고, 선형 신경망 센서를 센서 홈에 삽입하여 그 삽입된 위치를 유지하게 만드는 작업도 아래에서 위쪽을 향하면서 수행해야 한다. 특히, 센서 홈에 채움재를 채웠을 때 채움재가 아래로 쏟아지지 않고 그대로 유지할 수 있게 하려면 밀봉 거푸집판을 설치하여야 하는데, 이러한 밀봉 거푸집판의 고정 설치 작업 역시 아래에서 위쪽을 향하여 수행하여야 하는 것이다. 그런데 이렇게 위로 올려다보면서 해야 하는 작업은 매우 불편하고 어려워서 비용과 시간이 소요되고 작업의 정밀도 역시 저하될 뿐만 아니라 안전사고의 위험성이 높다는 문제점이 있다.

특히, 교량은 하천, 도로 등을 가로질러서 설치되므로, 작업예정면이 되는 바닥판 또는 거더의 하면은 지면에서 상당한 높이에 위치할 수 있고, 형하 공간의 사정에 따라서는 지면으로부터 바닥판 또는 거더의 하면에 접근하는 것이 사실상 불가능할 수도 있다. 이 경우 부득이 작업자는 교량의 상부에서부터 매달려서 교량 바닥판 또는 거더의 하면에 접근하여야 하는데, 이 경우 작업 위험성이 매우 높아지게 된다.

대한민국 등록특허공보 제10-2145449호(2020. 08. 18. 공고). 대한민국 등록특허공보 제10-2223483호(2021. 03. 08. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 선형 신경망 센서의 굵기와 연장되는 길이, 그리고 선형 신경망 센서가 매립되어야 하는 깊이 등의 사전 설정된 규격에 맞추어서 설치대상 구조물의 작업예정면을 절삭하여 선형 신경망 센서를 매립 설치하기 위한 오목한 센서 홈을 형성하는 작업, 형성된 센서 홈 내에 선형 신경망 센서를 일정한 깊이에 삽입 배치하여 유지하는 작업, 및 센서 홈 내에 채움재를 충진하기 위한 밀봉 거푸집판의 설치 작업을 작업자의 개입을 최소화한 상태로 자동으로 수행함으로써 무인화(無人化) 작업으로 구현하고, 센서 홈이 형성될 작업예정면이 교량의 바닥판이나 거더의 하면과 같이 연직 아래를 바라보는 하면(下面)일 경우에도 센서 홈을 절삭 형성하는 작업을 비롯하여 선형 신경망 센서의 매립 설치에 필요한 일련의 작업 전부 또는 대부분을 더욱 안전하고 효율적으로 수행할 수 있게 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 종방향으로 길게 연장되는 부재로 이루어져서 설치대상 구조물의 작업예정면과 이격되도록 마주하여 배치되는 레일부재(1); 레일부재(1)를 따라 종방향으로 이동하는 이동부재(2); 및 레일부재(1)를 지지하는 한 쌍의 단부 지지대(4)를 포함하며; 단부 지지대(4)가 작업예정면에 직접 고정되거나 또는 작업예정면 아래의 하부 지지체에 고정되고, 이동부재(2)에는 회전 절삭날(3)이 탑재되어 있으며, 단부 지지대(4)가 작업예정면에 고정되어 레일부재(1)가 작업예정면과 마주하도록 이격되어 배치된 상태에서, 회전 절삭날(3)이 회전하면서 이동부재(2)가 종방향으로 이동함에 따라 작업예정면에는 선형 신경망 센서가 매립될 센서 홈이 종방향으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 무인방식 센서설치장치가 제공된다.

위와 같은 본 발명에 따른 무인방식 센서설치장치에서 센서 홈 내에 배치된 선형 신경망 센서가 낙하되지 않게 선형 신경망 센서를 지지하도록 센서 홈에 픽서를 끼우게 되는 구성의 픽서 설치용 이동부재가, 회전 절삭날이 탑재된 이동부재를 대신하여 레일부재에 구비될 수 있는데, 픽서 설치용 이동부재는, 작업예정면을 향하는 개방구가 형성되어 있는 케이스를 구비하며, 케이스에는 픽서를 개방구 밖으로 밀어주도록 상향 진출하는 상향 가압부재와, 복수개의 픽서가 순차적으로 상향 가압부재 위로 위치하도록 픽서를 개방구 방향으로 밀어주는 진출부재가 구비되어 있어서; 단부 지지대가 고정설치되어 레일부재가 작업예정면과 마주하도록 이격되어 배치된 상태에서, 이동부재가 종방향 이동하면서 사전 설정된 위치에 도달하면, 상향 가압부재가 상향 진출하면서 픽서를 개방구 밖으로 밀어서 센서 홈에 끼우고, 상향 가압부재는 다시 수축하고, 진출부재에 의해 픽서가 밀려가서 수축된 상태의 상향 가압부재 위에 위치하게 되는 과정이 반복하여 진행되어 픽서를 센서 홈에 끼워 설치하는 작업을 수행하게 될 수도 있다.

또한 위와 같은 본 발명에 따른 무인방식 센서설치장치에서 접착제를 직접 작업예정면에 바르거나 분사하는 구성을 가지는 접착제 도포용 이동부재가, 회전 절삭날이 탑재된 이동부재를 대신하여 레일부재에 구비되어 있어서; 단부 지지대가 고정설치되어 레일부재가 작업예정면과 마주하도록 이격되어 배치된 상태에서, 이동부재가 종방향 이동하면서 작업예정면에 접착제를 바르거나 분사하는 작업을 수행하게 될 수도 있다.

더 나아가 위와 같은 본 발명에 따른 무인방식 센서설치장치에서 밀봉 거푸집판이 감겨져 있는 가압 롤을 구비하고 있어서 센서 홈을 막도록 밀봉 거푸집판을 작업예정면에 밀착하여 설치하는 구성을 가지는 밀봉 거푸집판 설치용 이동부재가, 회전 절삭날이 탑재된 이동부재를 대신하여 레일부재에 구비되어 있어서; 단부 지지대가 고정설치되어 레일부재가 작업예정면과 마주하도록 이격되어 배치된 상태에서, 이동부재가 종방향 이동하는 과정에서, 가압 롤에서 밀봉 거푸집판을 풀어내면서 가압 롤에 의해 밀봉 거푸집판을 상향 가압하여 밀봉 거푸집판이 작업예정면에 부착될 수도 있다.

교량 바닥판 등과 같은 기존 콘크리트 구조물의 표면에 선형 신경망 센서를 매립 배치함에 있어서, 본 발명에 따른 장치를 이용하게 되면, 작업자가 직접 종방향으로 이동하면서 필요한 작업을 수행하는 것이 아니라, 작업자의 직접적인 개입 없이 또는 최소화시킨 채로 회전 절삭날을 이용하여 정해진 깊이와 폭을 가지는 오목한 센서 홈을 일정하게 그리고 종방향으로 길게 연속적으로 형성할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따른 장치를 이용하게 되면, 위와 같이 오목한 센서 홈을 형성한 후, 형성된 센서 홈 내에 선형 신경망 센서를 일정한 깊이에 삽입 배치하는 작업, 및 센서 홈 내에 채움재를 채우기 위한 밀봉 거푸집판의 설치 작업도 작업자의 개입을 최소화한 상태로 자동으로 수행할 수 있게 된다.

따라서 센서 홈을 절삭 형성하는 작업을 비롯하여 선형 신경망 센서를 센서 홈에 배치하여 매립 고정시키는 일련의 작업에 수반되던 어렵고 힘든, 그리고 상당한 작업자의 인력이 투입되던 현장작업을 최소화시킬 수 있게 되고, 그에 따라 선형 신경망 센서를 설치할 수 있는 기존 콘크리트 구조물의 종류 및 대상을 더욱 확대시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 선형 신경망 센서가 매립 설치될 위치가 교량의 바닥판이나 거더의 하면과 같이 연직 아래를 바라보는 하면(下面)일 경우에도 안전하고 효율적으로 선형 신경망 센서의 매립 설치작업을 수행할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 무인방식 센서설치장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 무인방식 센서설치장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 1의 무인방식 센서설치장치에 대한 개략적인 측면도이다.
도 4는 교량 거더의 작업예정면에 본 발명의 무인방식 센서설치장치가 직접 부착 설치되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 4의 원 K부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 경우에서 작업예정면에 본 발명의 센서 홈 무인 형성장치가 설치되어 있는 부분에 대한 개략적인 사시도이다.
도 7은 교량의 교대를 하부 지지체로서 이용하여 단부 지지대가 설치됨으로써 본 발명의 무인방식 센서설치장치가 작업예정면을 마주하여 배치되어 있는 것을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 측면도이다.
도 8은 별도의 하부 지지체를 이용하여 단부 지지대가 설치됨으로써 본 발명의 무인방식 센서설치장치가 작업예정면을 마주하여 배치되어 있는 것을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 측면도이다.
도 9는 센서 홈 내에 픽서가 끼워져서 선형 신경망 센서가 삽입배치 상태를 유지하는 것을 보여주는 개략적인 종방향의 부분 단면도이다.
도 10은 픽서의 자동 삽입설치가 가능한 구성을 가진 이동부재가 구비된 무인방식 센서설치장치에 대한 도 1에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 11 및 도 12는 각각 픽서의 자동 삽입설치가 가능한 구성을 가진 이동부재의 구성을 상세히 보여주는 도 10의 원 M 부분에 대한 개략적인 확대 투시사시도이다.
도 13은 노즐에 의해 접착제를 분사하는 구성을 가진 이동부재가 구비된 무인방식 센서설치장치에 대한 도 1에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 14는 붓에 의해 접착제를 도포하는 구성을 가진 이동부재가 구비된 무인방식 센서설치장치에 대한 도 1에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 15는 가압 롤이 장착되어 있어서 밀봉 거푸집판의 가압 밀착이 가능한 구성을 가진 이동부재가 구비된 무인방식 센서설치장치에 대한 도 1에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 16은 가압 롤이 구비된 이동부재를 상세히 보여주는 도 14의 원 N 부분에 대한 개략적인 확대 사시도이다.
도 17은 밀봉 거푸집판이 가압 롤에 의해 부착되는 것을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 18은 센서 홈에 선형 신경망 센서가 배치되고 채움재가 채워져 있는 상태를 보여주는 도 17의 화살표 D-D에 따른 개략적인 종방향의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서, 홈이 절삭 형성되고 선형 신경망 센서가 설치되는 기존 콘크리트 구조물(설치대상 구조물)로서 "교량의 바닥판"을 예시하였고, 선형 신경망 센서를 위한 센서 홈이 형성될 면(面) 즉, "작업예정면"으로서 교량 바닥판의 하면(下面)을 예시하였으나, 본 발명에서 설치대상 구조물과 작업예정면이 교량 바닥판과 그 하면에 한정되는 것은 아니다. 한편, 본 명세서에서는 선형 신경망 센서를 길게 연장되도록 설치하는 방향을 "종방향"이라고 기재한다. 예를 들어 교량의 경우에는 교축방향이 종방향에 해당한다.

콘크리트의 작업예정면에 선형 신경망 센서를 매립 배치하기 위해서는 우선 작업예정면에 센서 홈을 형성하고, 후속하여 선형 신경망 센서가 센서 홈 내의 사전설정된 위치에 놓이도록 선형 신경망 센서를 일정한 깊이로 센서 홈에 삽입 배치한 후, 센서 홈의 개방된 면을 밀폐하도록 밀봉 거푸집판을 설치하게 된다. 밀봉 거푸집판이 설치된 후에는 센서 홈에 채움재를 채워서 센서 홈 내에서 선형 신경망 센서가 채움재에 매립되어 고정되게 만들게 된다.

본 발명에 따른 무인방식 선형 신경망 센서 매립 설치장치(100)는 위와 같은 선형 신경망 센서의 설치작업을 작업자의 개입과 참여를 최소화시킨 무인(無人)방식으로 수행할 수 있는 것으로서, 도 1에는 본 발명에 따른 무인방식 선형 신경망 센서 매립 설치장치(100)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 각각 도 1의 무인방식 선형 신경망 센서 매립 설치장치(100)에 대한 개략적인 평면도와 측면도가 도시되어 있다. 편의상 본 명세서에서는 본 발명의 무인방식 선형 신경망 센서 매립 설치장치를 "무인방식 센서설치장치"라고 약칭한다.

도면에 예시된 것처럼 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)는 종방향으로 길게 연장되는 부재로 이루어져서 작업예정면과 이격되도록 마주하여 배치되는 레일부재(1), 레일부재(1)에 결합되어 레일부재(1)를 따라 종방향으로 이동하는 이동부재(2), 및 레일부재(1)의 종방향 양단에 결합 구비되어 레일부재(1)가 작업예정면과 이격되어 위치하도록 레일부재(1)를 지지하는 한 쌍의 단부 지지대(4)를 포함하여 구성된다.

이러한 무인방식 센서설치장치(100)를 이용하여 선형 신경망 센서를 설치함에 있어서, 사전 설정된 규격에 맞추어서 설치대상 구조물의 작업예정면을 절삭하여 선형 신경망 센서를 매립 설치하기 위한 오목한 센서 홈을 형성하는 작업, 형성된 센서 홈 내에 선형 신경망 센서를 사전에 정해둔 깊이에 삽입배치하여 유지하는 작업, 및 센서 홈 내에 채움재를 충진하기 위한 밀봉 거푸집판의 설치 작업의 각각을 수행할 때에는 해당 작업에 맞추어서 이동부재(2)를 교체 설치하여 이용하게 된다.

우선 아래에서는 레일부재(1)와 단부 지지대(4)에 대하여 설명한다. 레일부재(1)는 종방향으로 길게 연장된 부재로서 작업예정면과 소정의 간격을 두고 이격된 상태로 작업예정면을 마주보도록 배치되는 부재이다. 레일부재(1)에는 이동부재(2)가 이동가능하도록 결합된다. 즉, 이동부재(2)는 레일부재(1)에 결합된 상태로 레일부재(1)를 따라 종방향으로 이동하도록 설치되는 것이다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 종방향으로 연장된 두 개의 부재가 나란하게 배치되어 레일부재(1)를 구성하고 있는데, 레일부재(1)를 이루는 종방향으로 연장된 부재의 개수는 이에 한정되지 않으며 1개일 수도 있고, 3개 이상의 복수개일 수도 있다. 다만, 이동부재(2)의 비틀림을 방지하여 이동부재(2)를 더욱 안정적으로 이동시키는데는 2개 이상의 복수개로 구비되는 것이 바람직하다.

작업예정면에 형성해야 할 센서 홈은 설치대상 구조물(200)의 작업예정면(210)에 소정 깊이를 가지면서 종방향으로 길게 연장되도록 오목하게 형성되는데, 센서 홈이 종방향으로 상당한 길이를 가질 경우, 레일부재(1)은 자중(自重) 그리고 이에 결합된 이동부재(2) 및 기타 다른 부재로 인한 하중에 의해 휨 변형되어 아래로 처지게 되는 현상이 발생할 수 있다. 만일 레일부재(1)가 휨 변형되어 처짐이 발생하게 되면, 이동부재(2)의 연직 위치도 달라져서 후술하는 것처럼 회전 절삭날(3)에 의해 형성되는 센서 홈의 깊이가 종방향으로 가면서 변화되거나 불규칙하게 될 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 레일부재(1)가 휨 변형되어 처지지 않게 만들 필요가 있으며 이를 위해 레일부재(1)은 큰 휨강성을 가질 필요가 있다. 레일부재(1)의 휨 변형 및 처짐에 대비하기 위하여 레일부재(1)로서 텐던 등과 같은 긴장재를 사용할 수 있다. 즉, 레일부재(1)를 긴장재로 구성하여 종방향으로 긴장력을 도입하여 레일부재(1)가 충분한 휨강성을 가지게 함으로써 위와 같은 휨 변형으로 인한 문제점을 사전에 예방할 수 있는 것이다. 물론 긴장력이 도입된 긴장재 이외에도 충분한 휨강성을 가지는 부재라면 기타 다양한 형태 및 재질의 부재를 레일부재(1)로서 사용할 수 있다.

단부 지지대(4)는 레일부재(1)의 종방향 양단부에 구비되어 레일부재(1)가 작업예정면과 이격되어 위치하도록 레일부재(1)를 지지하는 것이다. 단부 지지대(4)는 설치대상 구조물에 직접 결합되어 고정 설치될 수도 있고, 이와 달리 별도의 하부 지지체에 설치되어 설치대상 구조물과는 분리된 상태로 위치할 수도 있다.

무인방식 센서설치장치(100)를 이용하여 선형 신경망 센서를 매립 설치하기 위한 오목한 센서 홈을 형성할 경우에는, 회전에 의해 작업예정면을 절삭하여 오목한 센서 홈을 형성하게 되는 회전 절삭날(3)이 탑재된 이동부재(2)를 무인방식 센서설치장치(100)에 설치하여 이용하게 된다. 즉, 이동부재(2)에는 회전 절삭날(3)이 구비되는 것이다. 그러나 후술하는 것처럼 센서 홈 내에 배치된 선형 신경망 센서를 지지하는 작업을 수행하는 경우에는 회전 절삭날이 구비된 이동부재는, 픽서(fixer)를 자동으로 삽입설치할 수 있는 구성의 이동부재로 교체되고, 센서 홈의 개방된 면을 밀폐하도록 밀봉 거푸집판을 설치하는 작업을 수행할 때에는 밀봉 거푸집판 설치 구성을 가지는 이동부재로 교체된다. 즉, 본 발명에서는 필요한 작업을 수행하기에 적합한 구성을 가지는 이동부재를 그 때마다 교체하여 사용할 수 있는 것이다.

회전 절삭날(3)이 탑재된 이동부재(2)가 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에 구비된 경우, 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)는 "무인방식 센서 홈 형성장치"라고 부를 수도 있다. 도 4에는 설치대상 구조물(200)의 일예로서 교량 거더에 센서 홈을 절삭 형성하기 위하여 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)가 설치되어 있되, 단부 지지대(4)가 교량 거더의 하면 즉, 작업예정면(210)에 직접 부착 설치되어 고정된 상태를 보여주는 개략적인 측면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 원 K부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 4 및 도 5에 도시된 경우에서 작업예정면(210)에서 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)가 설치되어 있는 부분에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 6에서는 편의상 위,아래쪽을 뒤집어서 즉, 하면에 위치하던 작업예정면(210)이 상세하게 보이도록 설치대상 구조물(200)을 뒤집어서 설치대상 구조물(200)의 하면이 윗면이 되도록 도시하였다. 도 4 내지 도 6에 예시된 것처럼 앵커볼트 등의 고정수단을 아래에서 위로 단부 지지대(4)에 체결하여 작업예정면(210)에 고정시키는 방식으로 단부 지지대(4)를 설치대상 구조물(200)의 작업예정면에 직접 부착하여 고정 설치할 수 있는 것이다.

또다른 고정 설치형태로는 별도의 하부 지지체를 이용하여 단부 지지대(4)가 설치대상 구조물과는 분리되어 작업예정면을 마주보도록 간접적으로 고정 설치될 수도 있다. 도 7에는 하부 지지체에 해당하는 교대(300)에 단부 지지대(4)가 고정 설치되어 작업예정면(210)을 마주하게 배치되어 있는 상태를 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 도 7에 예시된 것처럼 교량의 경우, 설치대상 구조물에 해당하는 바닥판이나 거더는 그 양단이 교대 또는 교각에 놓여 있으므로, 이러한 교량의 교각이나 교대(300)를 하부 지지체로 삼을 수 있는 것이다. 이 경우, 하부 지지체가 되는 교각 또는 교대(300) 위에 단부 지지대(4)를 고정설치하여 단부 지지대(4)가 교량의 바닥판 또는 거더의 하면 즉, 작업예정면(210)을 마주보게 만들어 고정 설치하고, 이를 통해서 레일부재(1) 및 이동부재(2)가 작업예정면(210)과 이격되어 위치하게 된다. 이와 같이 단부 지지대(4)를 하부 지지체에 고정시켜서 종방향으로 이격된 상태로 작업예정면을 마주보도록 설치함에 있어서, 설치대상 구조물의 종류에 따라서는 지면(地面)이 하부 지지체에 해당할 수도 있고, 연직하게 세워진 타워(tower)나 작업받침대 등과 같은 별도의 구조물이 하부 지지체에 해당할 수도 있다. 도 8에는 하부 지지체로서 교량 바닥판의 아래에 작업받침대(400)를 별도로 설치하고, 작업받침대(400)에 단부 지지대(4)를 고정설치한 또다른 실시예를 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 측면도가 도시되어 있다.

한편, 후술하는 것처럼 레일부재(1)와 작업예정면 사이의 연직간격을 증감시킬 필요가 생길 수 있는데, 이를 위하여 단부 지지대(4)는 그 연직방향 길이가 변화될 수 있는 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 단부 지지대(4) 자체에 텔레스코픽한 구조를 부가하여 단부 지지대(4)의 연직방향 길이가 신축되도록 하거나 또는 단부 지지대(4)에 텔레스코픽한 부재를 더 추가하여 설치할 수 있는 것이다. 단부 지지대(4)가 하부 지지체 위에 설치되는 경우에는, 예를 들어 하부 지지체 위에 잭 장치 등과 같은 승하강부재를 설치하고 이러한 승하강부재 위에 단부 지지대(4)를 설치하여 승하강부재를 신축시킴으로써, 단부 지지대(4)의 전체 높이가 변화될 수 있도록 구성할 수도 것이다. 물론 레일부재(1)가 필요에 맞추어서 작업예정면에 더 가깝게 접근하거나 또는 더 멀어지게 만들기 위하여 예시된 것 이외에 기타 다양한 방식을 이용하여 단부 지지대(4)의 연직방향 길이가 변화되도록 구성할 수도 있다.

이동부재(2)는 레일부재(1)에 결합 설치되어 레일부재(1)를 따라 종방향으로 이동한다. 도면의 실시예에서는 레일부재(1)가 이동부재(2)를 관통하는 형태로 도시되어 있는데, 이동부재(2)의 설치방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 이동부재(2)가 레일부재(1)를 따라 이동하게 만드는 구성은 다양한 형태로 구현할 수 있는데, 예를 들어 이동부재(2)에 전기모터 등의 자체 구동부재를 설치하여 이동부재(2)가 자력(自力)으로 주행하게 할 수도 있지만, 도면에 예시된 것처럼 인양와이어(5)에 의해 종방향 이동이 가능하게 구성할 수도 있다. 구체적으로 이동부재(2)의 종방향 양측에 각각 인양와이어(5)를 결합하여 각각의 인양와이어(5)를 단부 지지대(4)쪽으로 종방향으로 길게 연장시킨다. 인양와이어(5)의 외측 단부 즉, 이동부재(2)에 결합되어 있는 단부와 반대되는 쪽의 단부에는 인양와이어(5)를 감거나 풀어줄 수 있는 와인딩 장치(6)가 결합 구비될 수 있다. 이러한 구성에서는 종방향 일측의 와인딩 장치에서는 인양와이어(5)를 풀어주고, 종방향 타측의 와인딩 장치에서는 인양와이어(5)를 감아서 당기게 되면 이동부재(2)는 레일부재(1)를 따라 종방향으로 이동하게 된다. 도면에 예시된 실시예에서는 인양와이어(5)의 외측 단부가 단부 지지대(4)를 관통한 후 와인딩 장치(6)에 결합되어 있으며, 이를 통해서 인양와이어(5)가 종방향으로 연장된 상태를 유지한 상태에서 안정적으로 당겨지거나 풀릴 수 있게 되고, 그에 따라 이동부재(2)의 종방향 이동이 더욱 원활하게 이루어진다.

이와 같이 인양와이어(5)를 이용한 이동부재(2)를 이동시키는 구성의 경우, 이동부재(2) 자체에 별도의 구동부재를 설치하지 않아도 되므로, 이동부재(2)의 중량이 증가되지 않게 되고, 그만큼 레일부재(1)의 처짐을 효율적으로 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 장점이 있다. 그러나 앞서 언급한 것처럼 이동부재(2)가 레일부재(1)를 따라 이동하게 만드는 구성은 이에 한정되지 않으며, 이동부재(2)에 전기모터 등의 자체 구동부재를 설치하고 이러한 자체 구동부재의 구동에 의해 구동력을 발생시켜서 이동부재(2)가 레일부재(1)를 따라 자력(自力)으로 주행하여 이동하게 할 수도 있다.

무인방식 센서 홈 형성장치 즉, 회전 절삭날(3)이 탑재된 이동부재(2)를 가지는 무인방식 센서설치장치(100)에서, 회전 절삭날(3)은 회전에 의해 물체의 표면을 절삭하여 오목한 센서 홈을 형성하는 부재이다. 따라서 회전 절삭날(3)이 탑재된 이동부재를 레일부재(1)에 설치한 상태에서, 이동부재(2)가 레일부재(1)를 따라 종방향으로 이동하면서 회전 절삭날(3)이 회전하게 되면 작업예정면에는 오목한 센서 홈이 종방향으로 길게 형성된다. 도면의 실시예에서는 회전 절삭날(3)이 2개 구비된 것으로 예시되어 있는데, 이는 2개의 센서 홈을 나란하게 형성하기 위함으로써, 본 발명에서 회전 절삭날(3)의 개수는 필요에 맞춰서 적절히 증감시킬 수 있다.

한편, 도면에는 상세히 예시하지는 않았지만, 회전 절삭날(3)을 이동부재(2)에 구비함에 있어서 필요에 따라서는 회전 절삭날(3)의 회전축 높이가 조절되도록 구성함으로써 회전 절삭날(3)에 의해 절삭 형성되는 센서 홈의 깊이를 원하는 정도로 용이하게 조절하게 만들 수도 있다. 예를 들어, 회전 절삭날(3)의 회전축을 지지하는 축지지 부재를 이동부재(2)에 구비함에 있어서 축지지 부재를 그 길이가 연직방향으로 신축할 수 있게 구성(잭장치 또는 텔레스코픽 부재를 축지지 부재로 이용)함으로써 회전 절삭날(3)의 회전축 높이를 필요에 맞춰서 조정할 수 있게 할 수 있는 것이다. 이러한 구성에 의하면 회전 절삭날(3)의 연직방향 높이를 필요에 맞춰서 증감시킬 수 있게 된다. 위와 같이 회전 절삭날(3)의 회전축 높이를 필요에 맞게 조정할 수 있는 구성을 가지는 경우에는, 앞서 언급한 경우처럼 레일부재(1)가 휨 변형되어 아래로 처져서 이동부재(2)의 연직 위치가 아래로 내려가더라도 회전 절삭날(3)의 연직방향 높이를 조정하여 회전 절삭날(3)을 작업예정면 방향으로 움직이면서 회전 절삭 작업을 수행할 수 있게 되고, 이를 통해서 센서 홈의 깊이 등을 그대로 유지한 채로 일정하게 센서 홈을 형성할 수 있게 된다.

또한 도면에는 도시를 생략하였으나, 필요에 따라서는 이동부재(2)에 세척액이나 세척용 에어를 분출할 수 있는 블로어(blower)를 설치하여, 회전 절삭날(3)이 작업예정면을 절삭하는 위치에 세척액 또는 세척용 에어를 분출함으로써, 회전 절삭날(3)이 과열되는 것을 방지하고, 절삭된 오목한 센서 홈에 절삭파쇄물이 끼이지 않게 만드는 등의 작용을 통해서 회전 절삭날(3)의 회전에 의한 센서 홈의 절삭 형성이 더욱 원활하게 이루어지게 하는 것도 바람직하다. 나아가 블로어에 의해 이동부재(2)가 이동해가는 방향으로 레일부재(1)를 향해서도 세척액 또는 세척용 에어를 분출할 수 있는 구성을 가질 수 있는데, 이러한 구성을 가지게 되면 센서 홈의 절삭 과정에서 레일부재(1)에 절삭파쇄물이나 먼지가 붙어서 이동부재(2)의 이동을 방해하는 현상이 발생할 수 있는 가능성을 사전에 제거하게 된다.

또한 도면에는 구체적으로 도시되지 않았지만, 이동부재(2)에는 작업예정면(210)과의 연직방향 이격거리를 측정할 수 있는 이격거리 측정센서가 더 구비될 수도 있다. 앞서 설명한 것처럼 레일부재(1)의 자중(自重)이나, 이동부재(2) 및 기타 다른 부재로 인한 하중으로 인하여 레일부재(1)가 휨 변형되면서 처짐이 발생할 수 있고, 이 경우 레일부재(1)가 처지게 되면 회전 절삭날(3)의 연직 위치가 달라져서 회전 절삭날(3)에 의한 절삭 깊이가 달라질 수 있다. 위와 같이 이격거리 측정센서가 이동부재(2)에 구비되는 경우, 이격거리 측정센서를 통해서 작업예정면과의 이격거리를 측정하여 그 변화를 검출함으로써, 레일부재(1)의 처짐으로 인한 이동부재(2) 및 회전 절삭날(3)의 연직위치 변화를 즉각적으로 인지할 수 있게 되고, 그에 따라 단부지지대(4)의 위치 변경 내지 승하강, 회전 절삭날(3)의 회전축 높이 조절 등을 통해서 센서 홈의 절삭 깊이 등의 변화를 최소화시킬 수 있게 된다. 물론 이격거리 측정센서는 레일부재(1)에도 설치될 수 있으며, 이 경우에는 레일부재(1)의 처짐을 즉각적으로 인지하고 파악할 수 있게 된다. 이 때, 이격거리 측정센서는 작업예정면과의 이격거리 측정값을 제어장치로 전송하고, 제어장치에서는 회전 절삭날(3)의 회전축을 지지하는 축지지 부재를 제어하여 그 연직길이를 증감시키거나, 또는 단부 지지대(4)를 제어하여 그 연직방향 길이를 증감시키는 구성을 가질 수 있다. 물론 하부 지지체(300) 위에 잭 장치 등과 같은 승하강부재를 설치하고 이러한 승하강부재 위에 단부 지지대(4)가 놓이는 경우, 제어장치는 승하강부재를 제어하여 단부 지지대(4)의 연직방향 높이를 증감시키게 구성될 수도 있다.

이와 같이 레일부재(1), 이동부재(2), 및 단부 지지대(4)를 포함하여 구성된 상기한 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에서 이동부재(2)에 회전 절삭날(3)을 탑재하고, 이를 이용하여 설치대상 구조물의 작업예정면에 센서 홈(500)을 형성할 때에는 구체적으로 아래와 같은 단계를 순차적으로 수행할 수 있다. 즉, 앞서 설명한 것처럼 단부 지지대(4)를 직접 작업예정면에 고정설치하거나, 또는 기존의 교각이나 교대를 하부 지지체로서 활용하거나 별도의 구조물을 하부 지지체로서 구축하여 하부 지지체에 단부 지지대(4)를 고정설치함으로써, 레일부재(1)와 이동부재(2)가 작업예정면과 이격된 채로 마주하여 배치되게 만든다. 이 때, 초기에는 회전 절삭날(3)을 회전시켜서 센서 홈의 시작부분에서 회전 절삭날(3)이 원하는 깊이로 작업예정면에 끼워져 있게 만든 후 단부 지지대(4)를 고정시킨다.

이와 같은 형태로 무인방식 센서설치장치(100)를 설치한 상태에서, 회전 절삭날(3)을 회전시키면서 이동부재(2)를 종방향으로 이동시킨다. 즉, 회전 절삭날(3)의 회전에 의해 작업예정면을 절삭하여 센서 홈(500)을 오목하게 형성함과 동시에, 레일부재(1)를 따라 이동부재(2)를 종방향으로 이동시키는 것이다. 이에 의해 작업예정면에는 오목한 센서 홈이 종방향으로 길게 형성된다. 이동부재(2)를 이동시킴에 있어서, 이동부재(2)가 도면에 예시된 것처럼 인양와이어(5)에 의하여 이동하는 구성을 가지는 경우, 종방향 일측에서는 인양와이어(5)를 풀어주고, 이와 반대쪽에 있는 종방향 타측에서는 인양와이어(5)를 감아서 당겨서 이동부재(2)를 레일부재(1)를 따라 종방향으로 이동시킨다. 이동부재(2)에 세척액 또는 세척용 에어를 분출할 수 있는 블로어가 구비되어 있는 경우에는, 회전 절삭날(3)이 회전되는 부분에 세척액 또는 공기를 분출함으로써, 절삭파쇄물을 제거하면서 회전절삭이 이루어지고, 회전 절삭날(3)이 과열되는 것도 방지할 수 있게 되어 센서 홈의 형성 작업이 더욱 원활하게 이루어지게 된다.

위와 같은 이동부재(2)를 이동시키면서 센서 홈을 형성하는 과정에서, 레일부재(1)의 자중(自重)이나, 이동부재(2) 및 기타 다른 부재로 인한 하중으로 인하여 레일부재(1)가 휨 변형되면서 처짐이 발생할 수 있다. 이렇게 레일부재(1)가 처지게 되면 회전 절삭날(3)이 절삭하는 깊이가 달라지면서 센서 홈의 깊이가 종방향으로 가면서 변화되거나 불규칙하게 될 가능성이 있다. 단부 지지대(4)가 그 연직방향 길이가 변화될 수 있는 구성을 가지는 경우, 이와 같이 레일부재(1)에 휨 변형으로 인한 처짐이 발생하거나 발생이 예측되었을 때, 단부 지지대(4)의 제어를 통해서 레일부재(1)와 작업예정면 사이의 간격을 줄여서 회전 절삭날(3)이 절삭하는 깊이를 일정하게 유지시키게 된다.

앞서 설명한 것처럼 단부 지지대(4)를 직접 작업예정면에 고정설치한 경우에는, 단부 지지대(4)에 텔레스코픽한 구조를 부가하여 단부 지지대(4)의 연직방향 길이가 신축되게 만들거나 또는 기타 다른 방식에 의해 단부지지(4)의 위치를 변경시켜서, 레일부재(1)를 작업예정면 쪽으로 더 가까워지게 만들므로써 회전 절삭날(3)이 절삭하는 깊이를 일정하게 유지시키게 되고, 이를 통해서 레일부재(1)의 처짐으로 인한 문제점을 예방할 수 있다. 하부 지지체에 단부 지지대(4)를 고정설치한 경우에는 하부 지지체(300)와 단부 지지대(4) 사이에 승하강부재를 배치하고 승하강부재를 신장시켜서 단부 지지대(4)와 레일부재(1)를 작업예정면 쪽으로 더 가깝게 위치시켜서 회전 절삭날(3)이 절삭하는 깊이를 일정하게 유지시킴으로써, 레일부재(1)의 처짐으로 한 문제점을 방지할 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 레일부재(1)의 처짐 등으로 인한 문제의 발생 없이 종방향으로 균일한 깊이와 폭으로 센서 홈을 안정적으로 형성할 수 있게 된다.

만일 회전 절삭날(3)의 회전축 높이를 필요에 맞게 조정할 수 있는 구성을 가지는 경우에도, 이동부재(2)의 이동과정에서 레일부재(1)에 휨 변형으로 인한 처짐이 발생하거나 발생이 예측되었을 때, 회전 절삭날(3)의 위치를 직접적으로 조절함으로써 회전 절삭날(3)이 절삭하는 깊이를 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, 레일부재(1)가 휨 변형되어 아래로 처지게 되어 이동부재(2)의 연직 위치가 아래로 내려가거나 또는 아래로 내려갈 것이 예측되면, 축지지 부재의 연직길이를 변화시켜서 회전 절삭날(3)의 연직방향 높이를 조정하여 회전 절삭날(3)을 작업예정면 방향으로 이동시키면서 회전 절삭 작업을 수행하여 회전 절삭날(3)이 절삭하는 깊이를 일정하게 유지시킴으로써, 레일부재(1)의 처짐으로 한 문제점을 방지할 수 있게 되고, 이를 통해서 레일부재(1)의 처짐 등으로 인한 문제의 발생 없이 종방향으로 균일한 깊이와 폭으로 센서 홈을 안정적으로 형성할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에서 이동부재(2)는 레일부재(1)를 따라 이동하게 되고, 회전 절삭날(3)은 이동부재(2)에 탑재되어 절삭 작업을 수행하게 되므로, 레일부재(1)를 원하는 선형을 가지도록 제작하여 정렬 배치하게 되면, 회전 절삭날(3)에 의해 만들어지는 센서 홈 역시 그에 맞추어서 설계된 형태에 부합되도록 형성된다.

본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에서는 이동부재를 다른 구성(픽서를 설치할 수 있는 구성 또는 밀봉 거푸집판을 설치할 수 있는 구성)을 가지는 이동부재로 교체하여 레일부재에 설치함으로써, 센서 홈의 형성 이후에 수행해야 할 또다른 작업에 이용할 수 있다.

선형 신경망 센서를 설치하려면, 센서 홈의 형성 후에 선형 신경망 센서를 센서 홈에 삽입배치하고, 후술하는 것처럼 채움재에 선형 신경망 센서가 매립되어 완전히 고정될 때까지 센서 홈에서 선형 신경망 센서가 삽입배치된 상태를 유지하게 만들어야 한다. 선형 신경망 센서를 센서 홈에 삽입배치하는 작업을 수행함에 있어서는, 예를 들어, 설치대상 구조물(200)의 종방향 양단 위치로 작업자가 직접 접근하여, 작업자가 선형 신경망 센서의 양단부를 각각 붙잡은 채로 선형 신경망 센서를 작업예정면의 센서 홈 위치에서 아래에서 위로 이동시켜서 센서 홈에 삽입할 수 있다.

이렇게 선형 신경망 센서가 센서 홈 내의 삽입배치된 후에는 적어도 채움재가 센서 홈에 주입되어 채워질 때까지 선형 신경망 센서가 삽입 배치된 위치를 유지할 필요가 있다. 이를 위해서는 즉, 선형 신경망 센서를 오목한 센서 홈 내의 일정한 깊이에 삽입하고 이를 유지하기 위해서는 선형 신경망 센서를 하부에서 지지하면서 센서 홈에 끼워지는 픽서(끼움 고정부재)(fixer)를 이용한다. 도 9에는 설치대상 구조물(200)에 형성된 센서 홈(500) 내에 선형 신경망 센서(400)가 배치되고, 이를 지지하도록 센서 홈(500) 내에 픽서의 일예로서 블록 형태의 픽서(41)가 끼워져 있는 것을 보여주는 개략적인 종방향의 부분 단면도가 도시되어 있다.

픽서(41)로는 발포체, 고무 등과 같이 탄성을 가진 재질의 블록 등이 사용될 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 위에서 설명한 것처럼 선형 신경망 센서가 낙하되지 않도록 센서 홈에 끼워지는 것이면 다양한 형태 및 다양한 재질의 것을 이용할 수 있다. 픽서(41)는 선형 신경망 센서가 길게 연장되는 종방향으로 가면서 복수개의 필요 위치에 설치되면 충분하다.

본 발명에 따른 무인방식 센서설치장치(100)는 픽서(41)의 자동 삽입설치 구성을 가질 수도 있다. 즉, 후술하는 것처럼 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에서 회전 절삭날이 탑재되어 있던 이동부재(2)를 픽서(41)의 자동 삽입설치가 가능한 구성을 가진 이동부재로 교체하고, 이렇게 이동부재(2)가 교체된 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)를 이용하여 픽서(41)의 설치 작업을 무인방식으로 수행할 수 있는 것이다.

도 10에는 픽서(41)의 자동 삽입설치가 가능한 구성을 가진 이동부재가 구비된 무인방식 센서설치장치(100)에 대한 도 1에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 11 및 도 12에는 각각 픽서(41)의 자동 삽입설치가 가능한 구성을 가진 이동부재만을 상세히 보여주는 도 10의 원 M 부분에 대한 개략적인 확대 투시사시도가 도시되어 있는데, 도 11에는 픽서(41)가 아직 올라오지 않은 상태가 도시되어 있고, 도 12에는 픽서(41)를 센서 홈(500)에 끼우기 위해 상향 가압부재(43)가 신장되어 픽서(41)가 이동부재(2)의 상면 위로 올라온 상태가 도시되어 있다. 이와 같이 픽서의 자동 삽입설치가 가능한 구성의 이동부재는 "픽서 설치용 이동부재"라고 부를 수 있고, 이러한 픽서 설치용 이동부재가 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에 구비된 경우, 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)는 "무인방식 픽서 설치장치"라고 부를 수도 있다.

도 10 내지 도 12에 예시된 것처럼, 픽서(41)의 자동 삽입설치가 가능한 구성을 가진 "픽서 설치용" 이동부재(2)는, 필요한 시기에 또는 사전에 정해진 위치에 도달했을 때 위로 진출하는 상향 가압부재(43)가 설치되어 있고, 카트리지를 방식으로 복수개의 픽서(41)를 상향 가압부재(43)에 공급하는 구성을 가질 수 있다. 이러한 구성의 이동부재(2)를 구비한 무인방식 센서설치장치(100)가 앞서 센서 홈 형성 과정에서 설명한 것과 마찬가지의 방식으로 작업예정면을 마주보고 설치된 상태에서, 이동부재(2)가 종방향으로 진행하면서 정해진 위치(픽서를 설치하도록 정해진 위치)에 도달하게 되면 도 12에 도시된 것처럼 상향 가압부재(43)가 연직상향으로 진출하면서 픽서(41)를 위로 밀어서 센서 홈(500)에 끼워 넣음으로써, 신경망 센서(400)가 픽서(41)에 의해 지지되어 오목한 센서 홈(500)의 일정 깊이에서 그 배치 위치를 유지하게 된다. 도 10 내지 도 12에서 이동부재(2)의 케이스(42)에는 픽서(41)가 위로 밀려갈 수 있도록 작업예정면을 향하는 개방구(46)가 형성되어 있으며, 개방구(46)의 형성 위치에는 픽서(41)를 밀어주는 잭 장치나 기타 신축가능한 부재로 이루어진 상향 가압부재(43)가 위치한다. 이러한 구성에서 픽서(41)는 복수개가 연속적으로 위치하며, 케이스(42) 내에는 스프링 등과 같은 진출부재(45)가 구비되어 복수개의 픽서를 순차적으로 개방구(46) 방향으로 밀어주게 된다. 진출부재(45)가 픽서를 밀어주게 되면 픽서(41)는 개방구(46)에서 상향 가압부재(43)의 위에 위치하게 되고, 이동부재(2)가 종방향으로 진행하면서 정해진 위치(픽서를 설치할 위치)에 도달하게 되면 작업자의 직접적인 제어에 의해 또는 자동적으로 상향 가압부재(43)가 위로 진출하면서 픽서(41)를 개방구(46) 밖으로 밀어서 센서 홈(500)에 끼워 넣게 된다. 상향 가압부재(43)가 다시 케이스(42) 내로 수축하게 되면, 진출부재(45)에 의해 픽서가 개방구(46) 형성 위치로 밀려가서, 수축된 상태의 상향 가압부재(43) 위에 위치하게 된다. 그리고 또다시 이동부재(2)가 종방향으로 진행하면서 정해진 위치(픽서를 설치할 위치)에 도달하게 되면 상기한 픽서 설치작업이 반복된다. 픽서(41)의 자동 삽입설치가 가능한 구성을 가진 이동부재(2)가 설치된 무인방식 센서설치장치(100)를 설치대상 구조물의 작업예정면과 이격되도록 마주하여 배치하고, 이동부재를 레일부재를 따라 종방향으로 이동시키는 과정 등은 앞서 무인방식 센서설치장치를 이용하여 센서 홈을 형성하는 것을 설명한 것과 동일하므로 반복 기재를 생략한다.

센서 홈(500) 내에 선형 신경망 센서(400)가 삽입배치된 후에는 센서 홈(500)에 채워지는 채움재가 새지 않고 경화시까지 유지될 수 있도록 센서 홈(500)의 개방된 면을 충분히 막아야 하므로, 이를 위하여 센서 홈(500)의 개방된 면을 덮도록 밀봉 거푸집판(50)을 설치한다. 즉, 횡방향으로 소정 폭을 가지는 필름 내지 판재로 이루어진 밀봉 거푸집판(50)으로 종방향 전체 길이에 걸쳐서 센서 홈(500)의 개방된 면을 덮는 것이다. 밀봉 거푸집판(50)을 설치함에 있어서는, 센서 홈(500)이 형성된 설치대상 구조물의 하면에서 센서 홈(500)의 가장자리에 접착제를 도포하는 접착제 도포 작업과, 밀봉 거푸집판(50)으로 센서 홈(500)의 개방된 면을 덮고 접착제가 도포된 부분을 가압하여 밀봉 거푸집판(50)을 붙이는 밀봉 거푸집판(50)의 가압 밀착 작업이라는 2가지 작업이 순차적으로 수행된다.

이러한 접착제 도포 작업과 밀봉 거푸집판의 가압 밀착작업의 2가지 작업을 작업자의 개입을 최대한 억제하거나 배제시킨 무인화(無人化) 상태로 수행할 수 있도록 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에서는 이동부재를 다른 구성(밀봉 거푸집판을 설치할 수 있는 구성)을 가지는 이동부재로 교체하여 레일부재에 설치할 수 있다.

이와 같이 밀봉 거푸집판의 설치를 위한 접착제 도포 작업이 가능한 구성의 이동부재는 "접착제 도포용 이동부재"라고 부를 수 있고, 이러한 접착제 도포용 이동부재가 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에 구비된 경우, 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)는 "무인방식 접착체 도포장치"라고 부를 수 있다. 또한 밀봉 거푸집판을 작업예정면에 밀착하여 부착설치하는 작업이 가능한 구성의 이동부재는 "밀봉 거푸집판 설치용 이동부재"라고 부를 수 있고, 이러한 밀봉 거푸집판 설치용 이동부재가 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에 구비된 경우, 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)는 "무인방식 밀봉 거푸집판 설치장치"라고 부를 수 있다.

우선 접착제 도포가 가능한 구성을 가진 이동부재로 교체한 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에 대해 설명한다. 접착제를 도포할 수 있는 구성으로는 접착제 분사장치를 이용하거나 또는 접착제를 직접 바르는 붓칠 장치를 이용할 수 있다. 즉, 접착제를 도포함에 있어서는 노즐 등의 분사장치를 이용하여 접착제를 설치대상 구조물의 하면에서 센서 홈(500)의 가장자리에 분사할 수도 있고, 이와 달리 또는 이와 병행하여 붓을 이용하여 접착제를 설치대상 구조물의 하면에서 센서 홈(500)의 가장자리에 바를 수도 있는 것이다. 도 13에는 접착제의 도포가 가능한 구성으로서 노즐(57)에 의해 접착제를 분사하는 구성을 가진 이동부재를 구비한 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)를 보여주는 도 1에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 14에는 접착제의 도포가 가능한 또다른 구성으로서 붓(58)에 의해 접착제를 도포하는 구성을 가진 이동부재가 구비된 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)를 보여주는 도 1에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

앞서 설명한 무인방식 센서설치장치(100)에 구비되어 있던 이동부재(2)를 도 13에 도시된 것처럼 접착제를 분사할 수 있는 노즐(57)이 장착된 이동부재로 교체하고, 무인방식 센서설치장치(100)를 설치대상 구조물의 작업예정면과 이격되도록 마주하여 배치한 후 이동부재(2)를 레일부재를 따라 종방향으로 이동시키면서 노즐(57)을 통해서 접착제를 설치대상 구조물의 작업예정면에서 센서 홈(500)의 가장자리에 도포할 수 있다. 이와 달리 무인방식 센서설치장치(100)에 구비되어 있던 이동부재(2)를 도 14에 도시된 것처럼 접착제를 도포할 수 있는 붓(58)이 장착된 이동부재로 교체하고, 무인방식 센서설치장치(100)를 설치대상 구조물의 작업예정면과 이격되도록 마주하여 배치한 후 이동부재(2)를 레일부재를 따라 종방향으로 이동시키면서 붓(58)으로 접착제를 설치대상 구조물의 작업예정면에서 센서 홈(500)의 가장자리에 발라서 도포할 수 있다. 이 경우, 이동부재(2)의 케이스 내측에는 붓(58)에 접착제를 지속적으로 공급할 수 있는 구성이 구비되는 것이 바람직하다. 필요에 따라서는 이동부재(2)에는 접착제를 분사할 수 있는 노즐(57)과 접착제를 도포할 수 있는 붓(58)이 모두 구비되어, 분사 및 도포를 모두 이용하여 접착제를 바를 수도 있다.

접착제 도포 후 밀봉 거푸집판의 가압 밀착작업을 수행하여야 하는데, 이를 위하여 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)는 밀봉 거푸집판을 작업예정면에 밀착하여 부착설치하는 작업이 가능한 구성의 밀봉 거푸집판 설치용 이동부재(2)를 구비할 수 있다. 즉, 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에는 밀봉 거푸집판의 가압 밀착이 가능한 구성을 가진 밀봉 거푸집판 설치용 이동부재가 구비될 수 있으며, 이러한 무인방식 센서설치장치(100)를 이용하여, 센서 홈을 막도록 밀봉 거푸집판(50)을 밀착하여 설치할 수 있는 것이다. 다른 작업(예를 들면 센서 홈 형성작업, 픽서 설치작업, 접착제 도포 작업 등)을 수행하기 위한 구성의 이동부재가 무인방식 센서설치장치(100)에 구비되어 있는 경우에는 기존의 이동부재를 제거하고 밀봉 거푸집판의 가압 밀착이 가능한 구성을 가진 이동부재를 레일부재에 설치한다.

도 15에는 밀봉 거푸집판의 가압 밀착이 가능한 구성으로서 가압 롤(60)이 장착된 이동부재가 구비된 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)에 대한 도 1에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 16에는 이동부재에서 가압 롤(60)이 구비된 것을 상세히 보여주는 도 15의 원 N 부분에 대한 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있다. 도 17에는 가압 롤(60)이 구비된 이동부재가 무인방식 센서설치장치(100)의 레일부재(1)를 따라 이동하면서 밀봉 거푸집판(50)을 붙이는 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어있다.

도 15 내지 도 17에 예시된 것처럼 밀봉 거푸집판의 가압 밀착작업을 수행하기 위하여 이동부재(2)에는 가압 롤(60)이 구비되어 있는데, 가압 롤(60)에는 밀봉 거푸집판(50)이 감겨있다. 앞서 설명한 무인방식 센서설치장치(100)에 구비되어 있던 이동부재를 도 15 내지 도 17에 도시된 것처럼 가압 롤(60)이 구비된 이동부재로 교체하고, 무인방식 센서설치장치(100)를 설치대상 구조물의 작업예정면과 이격되도록 마주하여 배치한 후 도 17에 도시된 것처럼 이동부재(2)를 레일부재를 따라 종방향으로 이동시키면서 가압 롤(60)로부터 밀봉 거푸집판(50)을 풀어내면서 가압 롤(60)로 밀봉 거푸집판(50)을 상향으로 가압하여 밀봉 거푸집판(50)이 접착제 도포 위치에서 센서 홈(500)의 개방된 면을 덮어서 센서 홈(500)을 폐쇄시키면서 설치대상 구조물의 작업예정면에 견고하게 부착된다. 이 때, 가압 롤(60)에서 밀봉 거푸집판(50)이 쉽게 풀어지면서도 밀봉 거푸집판(50)을 강하게 가압하여 밀착할 수 있도록 가압 롤(60)을 강하게 상향으로 밀어주는 신축 잭이나, 스프링과 같은 탄성부재로 이루어진 상향 진출가압부재(61)가 가압 롤(60)에 더 구비될 수 있다. 또한 상기한 구성을 변형하여, 밀봉 거푸집판(50)이 감겨 있는 롤과, 밀봉 거푸집판(50)을 상향으로 밀어주는 밀대가 각각 구분되어서 별개의 부재로 이동부재(2)에 구비되는 구성을 가질 수도 있다.

필요에 따라서는 가압 롤(60)에 밀봉 거푸집판(50)을 감아두지 않고 가압 롤(60)은 단순히 가압하는 용도로만 이용하여 밀봉 거푸집판(50)을 설치할 수도 있다. 즉, 작업자가 설치대상 구조물(200)의 종방향 양단 위치로 직접 접근하여, 종방향으로 길게 연장된 밀봉 거푸집판(50)의 양단부를 각각 붙잡은 채로 밀봉 거푸집판(50)을 작업예정면의 센서 홈 아래에 위치시킨 상태에서, 단순히 가압하는 용도만을 가진 가압 롤(60)이 장착된 이동장치(2)가 구비된 무인방식 센서설치장치(100)을 설치하여 이동장치(2)가 이동하면서 가압 롤(60)이 밀봉 거푸집판(60)을 위로 밀어서 밀봉 거푸집판(50)을 설치대상 구조물의 작업예정면에 견고하게 부착시킬 수도 있는 것이다.

이와 같이, 앞서 설명한 무인방식 센서설치장치(100)을 사용하되, 무인방식 센서설치장치(100)에 구비되어 있던 이동부재(2)를 접착제 도포가 가능한 구성을 가진 이동부재로 교체하고 이를 이용하여 접착제를 도포하고, 밀봉 거푸집판(50)을 부착함에 있어서도 접착제 도포부분에서 밀봉 거푸집판(50)을 상향으로 밀어서 설치대상 구조물의 작업예정면에 견고하게 부착시킬 수 있는 구성을 가진 이동부재로 다시 교체하여 사용함으로써, 작업자의 개입을 최대한 억제하거나 배제시킴으로써 작업의 무인화(無人化)를 실현할 수 있다.

센서 홈(500)을 막도록 밀봉 거푸집판(50)이 설치된 후에는 센서 홈(500)에 채움재(510)를 채워서 센서 홈(500) 내에서 선형 신경망 센서가 채움재(510)에 매립되어 고정되게 만든다. 이 때, 채움재(510)가 센서 홈(500)에 충실하게 채워지도록 하기 위하여, 필요에 따라서는 센서 홈(500)의 종방향 일단에서는 센서 홈 내의 공기를 뽑아내는 석션작업을 수행함과 동시에 센서 홈(500)의 종방향 타단에서는 채움재(충진재)를 공급하여 주입하는 작업을 수행할 수도 있다.

도 18에는 센서 홈(500)에 선형 신경망 센서(400)가 배치되고 채움재(510)가 채워져 있는 상태를 보여주는 도 17의 화살표 D-D에 따른 개략적인 종방향의 단면도가 도시되어 있다. 위에서 설명한 과정에 의해 센서 홈(500)에 채움재(510)가 채워지면, 센서 홈(500) 내에 위치하고 있던 선형 신경망 센서는 채움재(510)에 매립되어 설치대상 구조물(200)과 견고하게 일체화되어 신뢰성 있는 센싱 기능을 발휘할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 것처럼 본 발명의 무인방식 센서설치장치(100)를 이용하게 되면, 센서 홈을 형성하는 작업, 센서 홈에 선형 신경망 센서를 설치하고 그 위치를 유지시키는 작업 및 밀봉 거푸집판을 설치하는 작업을 무인화(無人化)시킬 수 있게 된다. 즉, 본 발명에서는 작업자의 직접적인 개입을 최소화하거나 또는 직접적인 개입을 하지 않고서도 이동부재(2)와 그에 설치된 회전 절삭날(3)이 이동하면서 작업예정면에 정해진 깊이와 폭을 가지는 오목한 센서 홈을 일정하게 그리고 종방향으로 길게 연속적으로 형성할 수 있고, 센서 홈에 삽입된 선형 신경망 센서를 픽서로 안정적으로 유지할 수 있으며, 센서 홈을 밀폐할 밀봉 거푸집을 설치하는 등의 일련의 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다. 따라서 선형 신경망 센서의 설치에 수반되던 어렵고 힘든, 그리고 상당한 작업자의 인력이 투입되던 현장작업을 최소화시킬 수 있게 된다. 무엇보다도 본 발명에서는 선형 신경망 센서의 설치과정에 작업자의 개입이 최소화되므로, 설계에서 정한 깊이와 폭, 그리고 종방향의 선형을 가지는 센서 홈에 원하는 형태로 선형 신경망 센서를 더욱 정밀하게 설치할 수 있게 되는 장점이 발휘될 뿐만 아니라, 선형 신경망 센서를 설치할 작업예정면이 교량의 바닥판이나 거더의 하면과 같이 연직 아래를 바라보는 하면(下面)일 경우에도 안전하고 효율적으로 선형 신경망 센서를 정밀 설치할 수 있게 되는 매우 유용한 장점이 발휘된다.

1: 레일부재
2: 이동부재
3: 회전 절삭날
4: 단부 지지대
5: 인양와이어

Claims (10)

1. 종방향으로 길게 연장되는 부재로 이루어져서, 선형 신경망 센서가 매립될 센서 홈이 종방향으로 길게 형성되어 있는 설치대상 구조물의 작업예정면과 이격되도록 마주하여 배치되는 레일부재;
   레일부재를 지지하는 한 쌍의 단부 지지대; 및
   레일부재에 결합되어 레일부재를 따라 종방향으로 이동하면서, 센서 홈 내에 배치된 선형 신경망 센서를 지지하여 낙하되지 않게 만드는 픽서를 센서 홈에 끼우게 되는 픽서 설치용 이동부재를 포함하는데;
   픽서 설치용 이동부재는, 작업예정면을 향하는 개방구가 형성되어 있는 케이스를 구비하고 있으며;
   케이스에는 픽서를 개방구 밖으로 밀어주도록 연직상향 진출하는 상향 가압부재와, 복수개의 픽서가 순차적으로 상향 가압부재 위로 위치하도록 픽서를 개방구 방향으로 밀어주는 진출부재가 구비되어 있어서;
   레일부재가 설치대상 구조물의 작업예정면과 마주하도록 이격되어 배치되고 센서 홈에 선형 신경망 센서가 삽입 배치된 상태에서, 픽서 설치용 이동부재가 레일부재를 따라 종방향 이동하면서 사전 설정된 위치에 도달하면, 상향 가압부재가 연직상향 진출하면서 픽서를 개방구 밖으로 밀어서 작업예정면의 센서 홈에 끼우고, 상향 가압부재는 다시 수축하고, 진출부재에 의해 픽서가 밀려가서 수축된 상태의 상향 가압부재 위에 위치하게 되는 과정이 반복하여 진행되어 픽서를 작업예정면의 센서 홈에 끼워 설치하는 작업을 수행하게 되는 것을 특징으로 하는 무인방식의 선형 신경망 센서 매립 설치장치.
2. 제1항에 있어서,
   픽서 설치용 이동부재의 종방향 양측에는 각각 인양와이어가 결합되고;
   각각의 인양와이어는 단부 지지대를 향하여 종방향으로 길게 연장되어 있으며;
   종방향 일측에서는 인양와이어를 풀어주고, 종방향 타측에서는 인양와이어를 당김으로써 픽서 설치용 이동부재가 레일부재를 따라 종방향으로 이동하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 무인방식의 선형 신경망 센서 매립 설치장치. .
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   레일부재는 종방향으로 긴장력이 도입된 긴장재로 이루어진 것을 특징으로 하는 무인방식의 선형 신경망 센서 매립 설치장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   단부 지지대는 그 연직방향 길이가 변화될 수 있는 구성을 가지고 있어서, 단부 지지대의 연직방향 길이 변화에 따라 레일부재와 작업예정면 사이의 연직간격이 증감되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 무인방식의 선형 신경망 센서 매립 설치장치.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,
   픽서 설치용 이동부재에는 작업예정면과의 이격거리를 측정할 수 있는 이격거리 측정센서가 더 구비되어 있어서, 이격거리 측정센서를 통해서 작업예정면과의 이격거리를 측정하여 그 변화를 검출함으로써, 레일부재의 처짐으로 인한 픽서 설치용 이동부재의 연직위치 변화를 인지할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 무인방식의 선형 신경망 센서 매립 설치장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   접착제를 직접 작업예정면에 바르거나 분사하는 구성을 가지는 접착제 도포용 이동부재가, 픽서 설치용 이동부재를 대신하여 레일부재에 구비되어 있어서;
   단부 지지대가 고정설치되어 레일부재가 작업예정면과 마주하도록 이격되어 배치되고 센서 홈에 선형 신경망 센서가 삽입 배치된 상태에서, 접착제 도포용 이동부재가 레일부재를 따라 종방향 이동하면서 작업예정면에 접착제를 바르거나 분사하는 작업을 수행하게 되는 것을 특징으로 하는 무인방식의 선형 신경망 센서 매립 설치장치.
10. 제9항에 있어서,
    접착제를 바르거나 분사하는 작업이 수행된 후에는 밀봉 거푸집판이 감겨져 있는 가압 롤을 구비하고 있어서 센서 홈을 막도록 밀봉 거푸집판을 작업예정면에 밀착하여 설치하는 구성을 가지는 밀봉 거푸집판 설치용 이동부재가, 접착제 도포용 이동부재를 대신하여 레일부재에 구비되어서;
    단부 지지대가 고정설치되어 레일부재가 작업예정면과 마주하도록 이격되어 배치되고 센서 홈에 선형 신경망 센서가 삽입 배치되어 있으며 작업예정면에 접착제가 발라져 있거나 또는 분사되어 있는 상태에서, 밀봉 거푸집판 설치용 이동부재가 종방향 이동하는 과정 중에 가압 롤에서 밀봉 거푸집판을 풀어내면서 가압 롤에 의해 밀봉 거푸집판을 상향으로 가압하여 밀봉 거푸집판이 작업예정면에 부착되는 것을 특징으로 하는 무인방식의 선형 신경망 센서 매립 설치장치.

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