KR102630254B1 - 사면의 균열 폭 변화 측정 장치 - Google Patents

사면의 균열 폭 변화 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사면의 균열 폭 변화 측정 장치에 관한 것으로, 사면의 다양한 경사각을 고려하여 별도의 추가 구성없이 각도 조정을 통해 다양한 경사각의 사면에서 측정판을 용이하고 선명하게 확인하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치는, 사면에 형성된 균열을 기준으로 하여 양쪽에 각각 배치되며 사면의 거동과 함께 이동하는 제1,2지지판(10,20)과; 상기 제1,2지지판에 지지되어 있으며 상기 제1,2지지판 중 어느 하나의 지지판과 이탈방지로프(60)로 연결되고 사면의 거동으로 인하여 상기 제1,2지지판이 벌어질 때 상기 제1,2지지판에서 이탈함으로써 균열의 확장을 알려주는 측정판(30)과; 사면에 정착되는 한편 상기 제1,2지지판 또는 상기 측정판의 각도를 조정하여 상기 측정판을 관찰을 위한 각도로 셋팅하는 각도 조정구(40)를 포함한다.

Description

사면의 균열 폭 변화 측정 장치{Measurement Device for Crack Width Change on Slope}
본 발명은 사면의 균열 폭 변화 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사면의 균열에 설치하여 균열의 변동을 확인할 수 있는 사면의 균열 폭 변화 측정 장치에 관한 것이다.
이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.
토목 및 건설공사 등으로 인해 인위적으로 지표면의 균열(갈라짐)이 발생하는 것으로 알려져 있다.
예를 들어, 사면에서의 토목 및 건설공사에 있어 지반을 다지는 공사, 파일을 박는 공사, 건축물을 축성하는 공사 등에 따른 하중에 의해 사면에 균열이 일어날 수 있고, 또한, 최근 들어 도로 공사와 건축 토목 구조물의 공사가 많아지면서 사면이 많아지고 있으며, 사면에서 균열의 모니터링은 인명 피해를 막기 위해 필연적인 작업이다.
종래에는 사면 균열에 대해 현장을 답사하여 눈으로 확인하거나 또는 현장에서 간단한 콘크리트 구조물에 막대를 설치하여 사면의 균열 정도를 계측하였다.
본 발명의 출원인에 의해 특허받은 등록특허 제10-1917780호는 구조물에 형성된 균열부를 중심으로 일측 및 타측으로 각각 이격되어 구조물에 고정 체결된 보조철판부; 상기 일측의 보조철판부와 타측의 보조철판부 사이에 그 양측이 접촉되어 일측의 보조철판부와 타측의 보조철판부 사이에서 고정된 상태가 유지되도록 구비된 판 형상의 측정판; 일측의 보조철판부 및 측정판의 전면에 각각 구비되어 전방으로 돌출된 고리부 및 일측의 보조철판부에 구비된 고리부와 측정판에 구비된 고리부를 연결하는 이탈방지부를 포함하여 구성되며; 일측의 보조철판부 및 타측의 보조철판부는 각각 한 쌍의 앵커 볼트를 관통시켜 구조물에 고정 체결되고; 상기 측정판은 사다리꼴 형태로 형성되고; 일측의 보조철판부와 타측의 보조철판부가 서로 마주보는 내측면은 서로 멀어지는 방향으로 오목한 오목홈이 형성되고, 이에 대응되는 측정판의 양측면은 각각 보조철판부를 향하여 볼록하게 볼록부가 형성되고; 구조물에 균열이 발생되어 균열부가 일측 및 타측으로 폭이 벌어지면, 측정판은 일측의 보조철판부와 타측의 보조철판부로부터 이탈되는 구조물의 균열 폭 변화 측정 장치이며, 사면에 적용 시 측정판의 확인이 어려운 단점이 있고 특히 사면의 경우 다양한 경사각으로 이루어지는데 반해 측정판이 항상 사면에 붙도록 설치되어 사면의 경사각으로만 설치되기 때문에 사면에 적용하는데 어려움이 있다.
본 발명의 배경기술을 확인할 수 있는 특허문헌으로 공개특허 제10-2000-0004648호(사면 균열 계측기), 등록특허 제10-2550707호(딥러닝 기반 경사지 균열 감지 방법과 이를 이용한 산사태 조기 감지 방법 및 그 장치)가 있다.
등록특허 제10-1917780호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사면의 다양한 경사각을 고려하여 별도의 추가 구성없이 각도 조정을 통해 다양한 경사각의 사면에서 측정판을 용이하고 선명하게 확인하는 사면의 균열 폭 변화 측정 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치는, 사면에 형성된 균열을 기준으로 하여 양쪽에 각각 배치되며 사면의 거동과 함께 이동하는 제1,2지지판과; 상기 제1,2지지판에 지지되어 있으며 상기 제1,2지지판 중 어느 하나의 지지판과 이탈방지로프로 연결되고 사면의 거동으로 인하여 상기 제1,2지지판이 벌어질 때 상기 제1,2지지판에서 이탈함으로써 균열의 확장을 알려주는 측정판과; 사면에 정착되는 한편 상기 제1,2지지판 또는 상기 측정판의 각도를 조정하여 상기 측정판을 관찰을 위한 각도로 셋팅하는 각도 조정구를 포함하는 것을 특징한다.
본 발명은 상기 제1,2지지판에 경사형의 제1,2지지턱을 형성하여 상기 측정판을 슬라이딩 가능하게 지지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치에 의하면, 사면의 균열에 설치하여 측정판의 위치 변화를 통해 균열을 모니터링함으로써 사면의 안정성을 평가하는 자료를 제공하며 사면의 거동으로 인한 사고를 신속하게 대처할 수 있으며, 특히, 사면의 다양한 경사각에 대하여 측정판을 원거리에서도 정확하게 보여줄 수 있어 점검자에 의한 점검 작업의 신뢰성을 향상하는 효과가 있다.
그리고, 제1,2지지판의 제1,2지지턱을 이동형으로 하여 측정판을 사면의 특성에 맞는 위치에 설정함으로써 사면의 균열 폭 측정 장치로서 효용성을 향상하는 효과가 있다.
삭제
도 1은 본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치의 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치의 작동 상태도.
도 5는 본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치에 적용된 제1,2지지턱을 보인 도면.
도 6은 본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치에 적용된 제1,2지지턱의 작동 상태도.
도 7은 본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치에 적용된 보호부재를 보인 각도 조정구의 배면 사시도.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치(100)는, 사면에 직접 또는 간접적으로 고정되며 균열(1)을 기준으로 하여 양쪽에 배치되는 제1,2지지판(10,20), 제1,2지지판(10,20)에 지지되며 균열(1) 폭의 확장으로 제1,2지지판(10,20)이 멀어질 때 제1,2지지판(10,20)에서 떨어져 균열(1) 폭의 확장을 알려주는 측정판(30), 측정판(30)을 직접 또는 제1,2지지판(10,20)을 매개로 하여 간접적으로 지지하되 측정판(30)을 원거리에서 선명하고 신속하게 확인할 수 있도록 사면의 경사각에 맞는 각도로 지지하는 각도 조정구(40), 각도 조정구(40)를 지지하는 베이스부재(50)를 포함한다.
제1,2지지판(10,20)은 측정판(30)을 지지하며 균열(1) 폭의 확장 시 사면의 거동과 동일한 방향으로 이동하여 측정판(30)이 떨어지도록 하는 것이며, 즉, 설치 상태에서는 제1지지판(10)과 측정판(30) 및 제2지지판(20)이 횡방향을 따라 일렬로 배열된다.
측정판(30)은 제1,2지지판(10,20)에 지지되어 균열(1)의 확장 여부를 알려주는 것이며, 초기 설치 상태에서는 제1,2지지판(10,20)에 지지되어 이들(10,20)과 일렬로 배열되고 균열(1)의 확장 시 제1,2지지판(10,20)의 이동으로 인해 이들(10,20)로부터 탈락됨으로써 균열(1)의 확장을 보여준다.
측정판(30)이 제1,2지지판(10,20)에서 탈락할 수 있으면서도 균열(1)의 변화가 없는 상태에서 제1,2지지판(10,20)에서 이탈되지 않도록 구성되어야 하며, 예를 들어, 제1지지판(10)과 이탈방지로프(60)로 연결된다.
이탈방지로프(60)는 측정판(30)의 탈락을 간섭하지 않도록 유연성이 있는 것으로 양쪽이 제1지지판(10)과 측정판(30)에 연결되어 측정판(30)이 탈락을 막아주고 또한 균열(1)의 확장으로 측정판(30)이 제1,2지지판(10,20)에서 탈락하더라도 제1지지판(10)에 연결된 상태를 유지하여 측정판(30)의 분실도 막아준다.
또한, 제2지지판(20)의 단부에는 홈(22)이 형성되고 측정판(30)은 단부에 홈(22)에 삽입되는 돌기(31)가 포함되어 이들(22,31)의 끼움 결합을 통해 측정판(30)을 연결한다.
홈(22)은 측정판(30)이 사면을 따라 지면을 향해 슬라이딩할 수 있으면서 사면을 향해서도 슬라이딩할 수 있도록 상하 양쪽이 개방된 구조이면서 저부에 경사부가 형성된다.
돌기(31)는 홈(22) 안에 삽입되어 상기 경사부 위에 걸쳐지기 때문에 측정판(30)은 균열(1)의 확장 시 사면을 따라 경사지는 방향 및 사면을 향하는 방향을 향해 슬라이딩한다.
홈(22)은 제1지지판(10)에도 형성 가능하다.
이상의 구조를 위해서 측정판(30)은 좌우 양쪽에 경사부가 있는 구조이고 특히 상부의 변이 하부의 변보다 더 길게 형성되는 역사다리꼴 형태이며, 제1,2지지판(10,20)의 마주하는 단부는 측정판(30)의 좌우 경사부에 맞춰 경사부가 형성된다.
각도 조정구(40)는 제1,2지지판(10,20)의 각도를 조정하며, 예를 들어, 양측이 베이스부재(50)와 제1,2지지판(10,20)에 각각 고정되는 경첩(예를 들어, 스텐토크 힌지)이다. 경첩형의 경우 자체 구조를 통해 각도가 고정되거나 그렇지 않은 구조의 경우 별도의 받침구가 포함된다. 상기 받침구는 별도의 구성으로 현장에서 자유롭게 실시 가능하고 예를 들어 양쪽이 베이스부재(50)와 제1,2지지판(10,20)에 각각 지지되는 막대이다.
각도 조정구(40)는 다른 예로서, 일측이 베이스부재(50)에 축핀을 통해 회동 가능하게 연결되며 타측의 자유단부가 제1,2지지판(10,20)의 저부에 지지되어 이들(10,20)을 각도 조정 상태로 지지하는 봉이나 판형이고, 제1,2지지판(10,20)의 저면에는 각도 조정구(40)가 삽입 결합되는 다단의 제1,2각도조정홈이 형성되는 예도 가능하다. 또한, 각도 조정구(40)는 캠식 등 다양한 방식이 가능하다.
제1,2지지판(10,20)은 각도 조정구(40)에 지지되고, 측정판(30)은 제1,2지지판(10,20)에 지지된다.
베이스부재(50)는 제1,2지지판(10,20)과 각도 조정구(40)를 지지하면서 사면에 앵커(51)로 고정되며, 중앙이 균열(1)의 위치에 설치되어 사용되는데 균열(1)의 확장으로 사면이 거동할 때 함께 거동할 수 있도록 예를 들어, 좌우측 베이스부재(50-1,50-2)가 서로 모아지거나 벌어지는 방향으로 이동 가능하게 조립되고, 예를 들어 좌우측 베이스부재(50-1,50-2) 중 하나는 장공이 형성되고 다른 하나는 상기 장공에 이동 가능하게 연결되는 핀이 포함된다. 좌우측 베이스부재(50-1,50-2)는 다양한 구조를 통해 절첩 가능하게 구성되는 것이 가능하다.
베이스부재(50)는 사면이 울퉁불퉁할 수 있으므로 레벨링 볼트가 포함될 수 있으며, 상기 레벨링 볼트는 베이스부재(50)의 상하좌우 4개소에 각각 설치되어 사면에 지지된다.
부가적으로, 측정판(30)이 제1,2지지판(10,20)에서 탈락하면 점등하는 램프가 더 포함될 수 있다. 이를 위하여 제1,2지지판(10,20) 중 어느 하나와 측정판(30)의 사이에 장착되는 센서(리미트 스위치 등), 베이스부재(50) 또는 제1,2지지판(10,20)에 설치되는 램프, 베이스부재(50) 또는 주변에 설치되며 태양광 발전을 통해 전기에너지를 생산하는 솔라셀, 상기 센서의 감지 값을 통해 상기 램프를 점등 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
이상으로 구성된 본 발명에 의한 사면의 균열 폭 변화 측정 장치의 작용은 다음과 같다.
1. 각도 조정 설치.
본 발명의 측정 장치(100)를 사면에 설치할 때, 베이스부재(50)를 사면에 앵커(51)로 고정하고, 이 때, 베이스부재(50)의 중앙은 균열(1) 위에 배치되도록 한다.
각도 조정구(40)를 세워 제1,2지지판(10,20)의 제1,2각도 조정홈(11,21)에 삽입하여 제1,2지지판(10,20)을 설치한다. 이 때, 사면의 경사각에 맞춰 제1,2지지판(10,20)의 제1,2각도 조정홈(11,21)을 선택한다. 측정판(30)은 제1,2지지판(10,20)에 지지되기 때문에 제1,2지지판(10,20)의 설치를 통해 자연스럽게 설치된다.
도 3은 경사각이 다른 사면에서 측정판(30)의 위치를 도시한 것이며, 사면의 경사각이 다르지만 측정판(30)이 향하는 각도를 동일한 것을 확인할 수 있고, 즉, 어느 사면에서든 측정판(30)을 정확하고 빠르게 확인할 수 있는 각도로 설치한다.
2. 균열 확장.
사면의 거동으로 균열(1)이 확장되는 경우, 도 4에서 보이는 것처럼, 베이스부재(50)가 거동하고 제1,2지지판(10,20)이 거동하게 된다. 제1,2지지판(10,20)이 멀어지는 방향으로 이동하게 되면 측정판(30)이 중력에 의해 사면의 경사를 따라 슬라이딩하거나 사면을 향해 이동하게 되고, 제1,2지지판(10,20)에 의해 지지될 수 없는 경우 제1,2지지판(10,20)에서 탈락한다.
측정판(30)이 탈락하게 되면 점검자의 관측 시 제1,2지지판(10,20) 사이에서 측정판(30)을 확인할 수 없고 이를 통해 균열(1)의 확장을 판단한다. 램프가 적용된 경우 측정판(30)의 탈락 시 램프가 점등되어 점검자는 상기 램프를 통해서도 균열(1)의 확장을 판단한다.
이 때, 측정판(30)이 제1,2지지판(10,20)에서 탈락하더라도 이탈방지로프(60)를 통해 제1지지판(10)에 연결되어 있기 때문에 측정판(30)의 분실을 막는다.
이하, 본 발명의 변형 예에 대해 설명한다.
도 5에서 보이는 것처럼, 제1,2지지판(10,20)은 측정판(30)의 좌우 양쪽을 각각 저부에서 지지하는 제1,2지지턱(13,23)을 포함한다.
제1,2지지턱(13,23)은 제1,2지지판(10,20)의 마주하는 단부에 측정판(30)을 향해 서로 모아지는 방향으로 가면서 사면을 향해 하향 경사지게 형성되며, 또한, 측정판(30)은 좌우 양측이 제1,2지지턱(13,23)의 경사와 동일한 각도로 경사지게 형성된다.
이러한 구조를 통해 균열(1)이 적은 폭으로 확장되는 경우 측정판(30)이 탈락되지 않도록 하고, 균열(1)이 제1,2지지턱(13,23)의 폭 이상으로 확장되는 경우에만 측정판(30)이 탈락하도록 함으로써 균열(1)이 일정 크기 이상으로 확장되는 것을 확인하고자 할 때 유용하다.
이와 같은 구조에 따르면 측정판(30)이 탈락하는 위치도 변경할 수 있으며, 도 6에서 보이는 것처럼, 제1,2지지턱(13,23)을 단품으로 하고 제1,2지지판(10,20)에 좌우로 이동 가능하게 구성하며, 그 방법으로는 예를 들어 제1,2지지판(10,20)에 좌우 방향을 따라 장공을 형성하고 상기 장공을 통해 고정핀(볼트 등)을 관통시켜 제1,2지지턱(13,23)에 체결하여 고정하는 방법이 있다. 도면에서 제1,2지지턱(13,23)의 위치를 변경함으로써 그들 사이의 폭(a,b)이 다른 것을 확인할 수 있다.
이상의 구성에 따르면, 다양한 폭의 균열(1)에 맞춰 측정 장치(100)를 공용할 수 있으므로 다양한 크기의 측정 장치(100)를 사용하는데 따른 불편함을 해결한다.
또한, 도 7에서 보이는 것처럼, 사면에서 낙석이 발생하는 경우 상기 낙석이 제1,2지지판(10,20)과 측정판(30)의 아래에 쌓여 측정판(30)의 탈락을 간섭하는 것을 막기 위하여 보호부재(70)가 필요에 따라 선택적으로 적용될 수 있다.
보호부재(70)는 망 구조이며 예를 들어 하부와 상부 중 일측 이상이 베이스부재(50)와 제1,2지지판(10,20)에 연결되어 사용된다.
1 : 균열,
10,20 : 제1지지판, 11,21 : 제1,2각도 조정홈
13,23 : 제1,2지지턱, 22 : 홈,
30 : 측정판
31 : 돌기, 40 : 각도 조정구
40-1,40-2 : 좌우측 각도 조정구,
50 : 베이스부재,
50-1,50-2 : 좌우측 베이스부재,
60 : 이탈방지로프, 70 : 보호부재

Claims (4)

  1. 사면에 형성된 균열을 기준으로 하여 양쪽에 각각 배치되며 사면의 거동과 함께 이동하는 제1,2지지판과;
    상기 제1,2지지판에 지지되어 있으며 상기 제1,2지지판 중 어느 하나의 지지판과 이탈방지로프로 연결되고 사면의 거동으로 인하여 상기 제1,2지지판이 벌어질 때 상기 제1,2지지판에서 이탈함으로써 균열의 확장을 알려주는 측정판과;
    상기 사면에 고정되는 베이스부재와;
    상기 베이스부재에 설치되며 상기 베이스부재를 통해 사면을 기준으로 하여 상기 제1,2지지판 또는 상기 측정판의 각도를 조정하여 다양한 각도의 사면에서 상기 측정판을 관찰을 위한 각도로 셋팅하는 각도 조정구를 포함하고,
    상기 제1,2지지판은 마주하는 단부에 형성되며 상기 측정판을 저부에서 받쳐 지지하는 제1,2지지턱을 포함하되, 상기 제1,2지지판은 상기 제1,2지지판의 마주하는 단부에 상기 측정판을 향해 서로 모아지는 방향으로 가면서 사면을 향해 하향 경사지게 형성되는 특징으로 하는 사면의 균열 폭 변화 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 측정판은 상기 제1,2지지판과 맞닿는 좌우 양측 중 일측 이상이 상부에서 하부로 가면서 면적이 좁아지는 경사부를 갖는 구조이며, 상기 제1,2지지판은 상기 측정판의 경사부와 대향되는 경사부를 포함하여 상기 측정판이 하부로 미끄러지면서 이탈되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 사면의 균열 폭 변화 측정 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제1,2지지판과 측정판의 둘레부를 덮어 사석의 침투를 막는 보호부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면의 균열 폭 변화 측정 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200272180Y1 (ko) * 2002-01-18 2002-04-17 김각경 콘크리트 구조물의 균열 진행 확인자
KR101917780B1 (ko) 2018-04-30 2018-11-12 주식회사 아워브레인 구조물의 균열 폭 변화 측정 장치
CN213515388U (zh) * 2020-12-15 2021-06-22 向勇 裂缝检测装置
CN215572531U (zh) * 2021-08-24 2022-01-18 兖州中材建设有限公司 一种露天矿山边坡裂缝监测卡尺

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