KR102656477B1 - 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법 및 장치 - Google Patents

케이블 정착구 디지털 시공관리 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

케이블교량에 대한 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법은, (a) 사용자 입력에 의해 시공 관리 대상이 되는 대상 케이블 및 그에 대응하는 대상 거더 정착구와 대상 거더 세그먼트가 특정되는 단계; (b) 상기 대상 거더 세그먼트의 시공 완료 시점에서, 좌표 측정 디바이스를 이용하여, 상기 대상 케이블의 하단에 대응하는 제1 케이블 좌표 및 상기 대상 케이블이 상기 대상 거더 정착구의 상단을 통과하는 지점에 대응하는 제2 케이블 좌표를 산출하고, 상기 대상 거더 정착구의 하단에 대응하는 제1 정착구 좌표 및 상기 대상 거더 정착구의 상단에 대응하는 제2 정착구 좌표를 산출하는 단계; (c) 상기 (a) 단계에서 특정된 대상들에 관한 정보와 상기 (b) 단계에서 산출된 좌표들에 기반하여, 상기 케이블교량의 공용 시점에 대응하는 제1 공용중 케이블 좌표, 제2 공용중 케이블 좌표, 제1 공용중 정착구 좌표, 및 제2 공용중 정착구 좌표를 산출하는 단계; 및 (d) 상기 제2 공용중 정착구 좌표와 상기 제2 공용중 케이블 좌표를 대비하여, 상기 케이블교량 공용중의 거더 정착구와 대상 케이블이 간섭에 관한 판단을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

케이블 정착구 디지털 시공관리 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CABLE ANCHORAGE DIGITAL CONSTRUCTION MANAGEMENT}
본원은 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법 및 장치와 관한 것이다.
교량 등 구조물의 장경간화를 위해 케이블은 필수 요소이다. 케이블 정착구 정밀시공을 위해서는 정확한 시공 목표좌표 산정과 함께, 정착구 설치 시 정확한 계측이 반드시 필요하다.
장대교량은 시공단계별로 구조계가 변동되므로 구조부재의 특성치가 반영된 구조해석을 통하여 단계별 케이블 장력 및 변위에 대한 엄격한 가설 엔지니어링(형상관리)이 필요하다. 케이블의 시공 허용오차는 장력기준 ±10%이고, 정착구 기준 변위 5mm 및 각도 ±0.2도이내로서 정밀 시공관리가 필요하다. 시공관리를 위한 목표치는 시공단계의 케이블 정착점 시공단계좌표, 캠버 및 시공오차를 고려하여 산정하여야 한다.
최근 건설분야에서 대도심 신축건물 PJT 주변건물과의 간섭체크, 대형 구조물의 제작오차 산정 및 규정공차 분석 등 3D 스캐너의 활용이 증가하고 있다. 하지만 이는 주로 대형 부재 및 공간에 계측이 주로 이루어지며 미세한 디지털 측량에 대한 활용은 현재 제한적이다.
도 1은 종래의 광파기 측량현황 및 좌표 산정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 장대교량 등에 필수적인 케이블 시공을 위해서는 정밀한 계측을 위한 시공관리가 필수적 요소인데, 현재는 광파기를 활용하여 정착구를 Setting(세팅) 이후 시공하고 있다. 광파기 측량은 1점 point 측량으로서 사용자가 장비값을 읽을 때마다 계측오차(reading error)로 인해 미세한 차이가 발생할 수밖에 없으며, 이러한 미세한 오차(Human Error)가 발생할 경우, 오차에 대한 보정이 한계가 있었다.
또한, 현행의 광파기를 이용하여 케이블 정착구 측량(1점측량)은 계측시 환경적인 영향(흔들림 등) 등에 의해 정밀값을 추출하기에 부족한 점이 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록실용신안공보 제20-0245802호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 장대교량 등의 케이블 정착구를 시공하는 과정에서 3차원 계측을 통해 목표좌표(케이블 정착점 시공단계좌표, 캠버 및 시공오차)와의 설치 좌표의 오차를 산정하여 보정하는 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 케이블교량에 대한 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법은, (a) 사용자 입력에 의해 시공 관리 대상이 되는 대상 케이블 및 그에 대응하는 대상 거더 정착구와 대상 거더 세그먼트가 특정되는 단계; (b) 상기 대상 거더 세그먼트의 시공 완료 시점에서, 좌표 측정 디바이스를 이용하여, 상기 대상 케이블의 하단에 대응하는 제1 케이블 좌표 및 상기 대상 케이블이 상기 대상 거더 정착구의 상단을 통과하는 지점에 대응하는 제2 케이블 좌표를 산출하고, 상기 대상 거더 정착구의 하단에 대응하는 제1 정착구 좌표 및 상기 대상 거더 정착구의 상단에 대응하는 제2 정착구 좌표를 산출하는 단계; (c) 상기 (a) 단계에서 특정된 대상들에 관한 정보와 상기 (b) 단계에서 산출된 좌표들에 기반하여, 상기 케이블교량의 공용 시점에 대응하는 제1 공용중 케이블 좌표, 제2 공용중 케이블 좌표, 제1 공용중 정착구 좌표, 및 제2 공용중 정작구 좌표를 산출하는 단계; 및 (d) 상기 제2 공용중 정착구 좌표와 상기 제2 공용중 케이블 좌표를 대비하여, 상기 케이블교량 공용중의 거더 정착구와 대상 케이블의 간섭에 관한 판단을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 상기 제1 정착구 좌표와 상기 제1 케이블 좌표는 일치하는 것으로 가정될 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계에서, 상기 시공 완료 시점은, 상기 대상 거더 정착구 및 상기 대상 케이블의 시공을 포함하는 상기 대상 거더 세그먼트에 대한 시공이 완료되되, 상기 대상 거더 세그먼트의 다음 거더 세그먼트에 대한 시공이 시작되기 전의 시점일 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 (a) 단계에서 특정된 대상 케이블에 관한 정보와, 상기 (b) 단계에서 산출된 상기 제1 케이블 좌표 및 상기 제2 케이블 좌표를 이용하여 상기 제1 공용중 케이블 좌표 및 상기 제2 공용중 케이블 좌표를 산출하는 단계; 및 (c2) 상기 (a) 단계에서 특정된 대상 거더 정착구에 관한 정보와, 상기 (b) 단계에서 산출된 상기 제1 정착구 좌표 및 상기 제2 정착구 좌표를 이용하여 상기 제1 공용중 정착구 좌표 및 상기 제2 공용중 정착구 좌표를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (a) 단계에서 특정된 대상 케이블에 관한 정보는, 상기 시공 완료 시점에서 상기 대상 거더 세그먼트가 오차없이 이상적으로 시공되었다는 가정하에, 상기 시공 완료 시점 과 대비한 상기 케이블교량의 공용 시점에서의 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보를 포함하고, 상기 (a) 단계에서 특정된 대상 거더 정착구에 관한 정보는, 상기 시공 완료 시점에서 상기 대상 거더 세그먼트가 오차없이 이상적으로 시공되었다는 가정하에, 상기 시공 완료 시점 과 대비한 상기 케이블교량의 공용 시점에서의 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보를 포함하고, 상기 (c1) 단계에서, 상기 제2 공용중 케이블 좌표는 상기 (b) 단계에서 산출된 제1 케이블 좌표와 상기 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보에 기반하여 산출되고, 상기 (c2) 단계에서, 상기 제2 공용중 정착구 좌표는 상기 (b) 단계에서 산출된 제1 정착구 좌표와 상기 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보에 기반하여 산출될 수 있다.
또한, 상기 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 케이블의 하단 지점의 이동량 정보 및 정착구의 상단 또는 정착구의 상단보다 상측에 대응하는 케이블 중간 지점의 이동량 정보를 포함하고, 상기 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 정착구 하단 지점의 이동량 정보 및 정착구 상단 지점의 이동량 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 상기 케이블교량의 주탑측에 고정되는 케이블의 최상단을 고정점으로 가정하여 미리 계산된 것이고, 상기 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 시공 완료 시점과 대비한 공용 시점의 거더 세그먼트의 직선 이동량과 동일하게 정착구가 직선 이동되고, 시공 완료 시점과 대비한 공용 시점의 거더 세그먼트의 회전 이동량과 동일하게 정착구가 상기 정착구 하단 지점을 중심으로 회전 이동될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법은, (e) 상기 (d) 단계에서의 판단 결과를 사용자 단말에 시각적으로 디스플레이하여 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 케이블교량에 대한 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치는, 사용자 입력에 의해 시공 관리 대상이 되는 대상 케이블 및 그에 대응하는 대상 거더 정착구와 대상 거더 세그먼트가 특정되도록 제공되는 입력부; 상기 대상 거더 세그먼트의 시공 완료 시점에서, 좌표 측정 디바이스를 이용하여, 상기 대상 케이블의 하단에 대응하는 제1 케이블 좌표 및 상기 대상 케이블이 상기 대상 거더 정착구의 상단을 통과하는 지점에 대응하는 제2 케이블 좌표를 산출하고, 상기 대상 거더 정착구의 하단에 대응하는 제1 정착구 좌표 및 상기 대상 거더 정착구의 상단에 대응하는 제2 정착구 좌표를 산출하는 시공 완료 좌표 산출부; 상기 입력부를 통해 특정된 대상들에 관한 정보와 상기 시공 완료 좌표 산출부를 통해 산출된 좌표들에 기반하여, 상기 케이블교량의 공용 시점에 대응하는 제1 공용중 케이블 좌표, 제2 공용중 케이블 좌표, 제1 공용중 정착구 좌표, 및 제2 공용중 정착구 좌표를 산출하는 공용중 좌표 산출부; 및 상기 제2 공용중 정착구 좌표와 상기 제2 공용중 케이블 좌표를 대비하여, 상기 케이블교량 공용중의 대상 거더 정착구와 대상 케이블의 간섭에 관한 판단을 수행하는 간섭 판단부를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 좌표 측정 디바이스를 통해 케이블 좌표, 정착구 좌표, 공용중 케이블 좌표, 공용중 정착구 좌표를 산출하여 간섭에 관한 판단을 수행함으로써, 공용중 케이블이 정착구와 간섭되는지 여부를 확인하여 오차 발생시의 재시공으로 인한 공기지연을 방지할 수 있어 현장 원가절감이 가능할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 좌표 측정 디바이스를 통해 케이블 좌표, 정착구 좌표, 공용중 케이블 좌표, 공용중 정착구 좌표를 산출하여 데이터의 디지털 시공관리가 가능함으로써, 사용중 문제점 발생여부를 바로 확인할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 시공 완료된 해당 케이블에 대하여 미리 계산된 정보에 기반하여 간섭 여부를 체크할 필요가 있는 위치에 대응하는 공용중 케이블 좌표 및 공용중 정착구 좌표가 해당 케이블 및 거더의 시공 완료 시점에 산출됨으로써, 시공중 형상계측에 더불어 설치 이후 향후 공용중에 케이블과 정착구가 간섭이 발생하는지에 대한 결과가 자동으로 산출되므로, 교량 등의 정착구 구조물에 대한 품질확보가 가능할 수 있다.
도 1은 종래의 광파기 측량현황 및 좌표 산정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 대상 케이블, 대상 거더 정착구 및 대상 거더 세그먼트의 일 예를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법의 흐름도이다.
도 4는 3D 스캐너 측량 사진 및 3D Body 모델링을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법의 대상 거더 정착구의 제1 정착구 좌표 및 제2 정착구 좌표 목표 설치값 작성의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법의 케이블 정착구 시공 정합성 분석의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 케이블교량의 공용 시점에 대응하는 제1 공용중 케이블 좌표, 제2 공용중 케이블 좌표, 제1 공용중 정착구 좌표 및 제2 공용중 정착구 좌표를 산출하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 공용중 케이블과 정착구의 간섭확인을 위해 대상 케이블의 이동 후의 좌표 연산 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 공용중 대상 거더 정착구의 이동 및 회전 후 좌표 연산과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법에서 판단 결과를 사용자 단말에 시각적으로 디스플레이하기 위해 공용중 케이블과 정착구의 간섭확인을 위해 그래픽으로 구현한 일 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법에서 판단 결과를 사용자 단말에 시각적으로 디스플레이하기 위해 시공 및 공용중 폼워크 튜브를 시각적으로 분석하기 위해 데이터 입력 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법에서 판단 결과를 사용자 단말에 시각적으로 디스플레이하기 위해 시공 및 공용중 폼워크 튜브를 시각적으로 분석하기 위해 그래픽으로 구현한 도면이다.
도 13은 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 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. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 케이블교량에 대한 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법(이하 '본 방법'이라 함)에 대해 설명한다. 예를 들어, 케이블교량은 사장교일 수 있다. 다만, 사장교 이외에도 케이블과 케이블이 연결되는 단위 거더 세그먼트를 갖는 교량에 대해 적용될 수 있다.
도 2는 대상 케이블, 대상 거더 정착구 및 대상 거더 세그먼트의 일 예를 개략적으로 도시한 개념도이며, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법의 흐름도이고, 도 4는 3D 스캐너 측량 사진 및 3D Body 모델링을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 방법(S100)은 사용자 입력에 의해 시공 관리 대상이 되는 대상 케이블(100) 및 그에 대응하는 대상 거더 정착구(200)와 대상 거더 세그먼트(300)가 특정되는 단계(S110 단계)를 포함한다. 예를 들어, 대상 케이블(100), 대상 거더 정착구(200) 및 대상 거더 세그먼트(300)는 시공단계(현재단계)를 고려한 시공 관리 대상일 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 방법(S100)은 대상 거더 세그먼트(300)의 시공 완료 시점에서, 좌표 측정 디바이스를 이용하여, 대상 케이블(100)의 하단에 대응하는 제1 케이블 좌표(110) 및 대상 케이블(100)이 대상 거더 정착구(200)의 상단을 통과하는 지점에 대응하는 제2 케이블 좌표(120)를 산출하고, 대상 거더 정착구(200)의 하단에 대응하는 제1 정착구 좌표(210) 및 대상 거더 정착구의 상단에 대응하는 제2 정착구 좌표(220)를 산출하는 단계(S120) 단계를 포함한다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 좌표 측정 디바이스는 3D 스캐너일 수 있다. 이러한 좌표 측정 디바이스는 대상 거더 정착구(200)를 스캔 및 3D 모델화할 수 있다. 예를 들어, 폼워크 튜브(Formwork Tube) 주변을 스캐닝하고, 스캐닝데이터(Poin cloud)에서 폼워크 튜브 모델링을 추출하여 대상 거더 정착구(200)의 상단(TOP), 대상 거더 정착구(200)의 BOTTOM, 정착점1~4을 추출한 모델링으로부터 스냅으로 추출할 수 있다. 이에 따라, 도 2를 참조하면, 대상 거더 정착구(200)의 폼워크(Formwork) 하부가 대상 거더 세그먼트(300)(보강형)에 일부 매설되어, 제1 정착구 좌표(210)가 외부에 드러나 있지 않더라도, 대상 거더 정착구(200)의 폼워크의 제원은 이미 아는 값이므로, 외부에 드러난 부분을 3D로 스캔한 뒤 이미 아는 값인 제원과 연계하여 제1 정착구 좌표(210) 또한 산출될 수 있다. 다만, 좌표 측정 디바이스는 이에만 한정되는 것은 아니며, 도 1을 참조하면, 좌표 측정 디바이스는 광파기일 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법의 대상 거더 정착구의 제1 정착구 좌표 및 제2 정착구 좌표 목표 설치값 작성의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
또한, 예를 들어, 도 2, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 대상 거더 정착구(200)별 목표 설치값을 산정하기 위하여, 시공단계 중 현재단계에 대응하는 케이블 정착점을 산정하고, 케이블 정착좌표를 산정할 수 있다. 또한, 캠버를 고려하여 정착좌표를 보정하여 제1 정착구 좌표(210)를 산출할 수 있다. 또한 예를 들어, 현재단계에 대응하여 대상 거더 정착구(200)의 폼워크 튜브(Formwork Tube) 길이를 고려하여 상단점을 산정하여 제2 정착구 좌표(220)를 산출할 수 있다. 여기서 산출은, 좌표 측정 디바이스로 측정된 좌표에 기반하여 기하적으로 산출하는 것일 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법의 케이블 정착구 시공 정합성 분석의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
또한, 예를 들어, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, S120 단계는, 대상 거더 정착구(200)의 시공 정합성에 대한 분석을 수행할 수 있다. 예를 들어, 대상 거더 정착구(200)의 시공 시, 대상 거더 정착구(200)가 오차 없이 시공되었을 때와 비교하여 허용 변위오차(예를 들어 5mm) 이내로 시공되었는지, 허용 설치각도(예를 들어 ±0.2°) 이내로 시공되었는지에 대해 판단하여 시공 정합성(예를 들면 OK 또는 NG와 같은 ON/OFF 정합 판단)을 분석할 수 있다.
이러한 본 방법(S100)은 측량치(좌표 측정 디바이스)(예를 들어, 광파기, 3D 스캐너 등)을 이용하여 정착구 설치오차를 자동으로 산정하고, 이를 디지털로 보관하여 시공관리 할 수 있다.
S120 단계에서, 제1 정착구 좌표(210)와 제1 케이블 좌표(110)는 일치하는 것으로 가정될 수 있다. 예를 들어, 제1 정착구 좌표(210)는 대상 거더 정착구(200) 하단의 중심 좌표를 의미할 수 있으며, 제1 케이블 좌표(110)는 대상 케이블(100) 하단의 중심 좌표를 의미할 수 있다. 이러한 중심 좌표들끼리 서로 일치한다고 가정될 수 있다. 즉, 대상 케이블(100)의 정착점인 제1 케이블 좌표(110)는 제1 정착구 좌표(210)와 일체화될 수 있다.
또한, S120 단계에서, 시공 완료 시점은, 대상 거더 정착구(200) 및 대상 케이블(100)의 시공을 포함하는 대상 거더 세그먼트(300)에 대한 시공이 완료되되, 대상 거더 세그먼트(300)의 다음 거더 세그먼트에 대한 시공이 시작되기 전의 시점일 수 있다.
본 방법(S100)은 S110 단계에서 특정된 대상들에 관한 정보와 S120 단계에서 산출된 좌표들에 기반하여, 케이블 교량의 공용 시점에 대응하는 제1 공용중 케이블 좌표(130), 제2 공용중 케이블 좌표(140), 제1 공용중 정착구 좌표(230) 및 제2 공용중 정착구 좌표(240)를 산출하는 단계(S130 단계)를 포함한다. 예를 들어, S110 단계에서 특정된 대상들에 관한 정보는 시공 관리 대상이 되는 대상 케이블(100), 대상 거더 정착구(200) 및 대상 거더 세그먼트(300)에 관한 정보일 수 있다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 케이블교량의 공용 시점에 대응하는 제1 공용중 케이블 좌표, 제2 공용중 케이블 좌표, 제1 공용중 정착구 좌표 및 제2 공용중 정착구 좌표를 산출하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, S130 단계는, S110 단계에서 특정된 대상 케이블(100)에 관한 정보와, S120 단계에서 산출된 제1 케이블 좌표(110) 및 제2 케이블 좌표(120)를 이용하여 제1 공용중 케이블 좌표(130) 및 제2 공용중 케이블 좌표(140)를 산출하는 단계(S131 단계)를 포함할 수 있다. 여기서, S110 단계에서 특정된 대상 케이블(100)에 관한 정보는, 시공 완료 시점에서 대상 거더 세그먼트(300)가 오차없이 이상적으로 시공되었다는 가정하에, 시공 완료 시점과 대비한 케이블교량의 공용 시점에서의 대상 케이블(100) 이동량에 관한 미리 계산된 정보를 포함할 수 있다.
또한, S131 단계에서, 제2 공용중 케이블 좌표(140)는 S120 단계에서 산출된 제1 케이블 좌표(110)와 대상 케이블(100) 이동량에 관한 미리 계산된 정보에 기반하여 산출될 수 있다. 대상 케이블(100) 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 케이블의 하단 지점의 이동량 정보 및 정착구의 상단 또는 정착구의 상단보다 상측에 대응하는 케이블 중간 지점의 이동량 정보를 포함할 수 있다. 또한, 대상 케이블(100) 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 케이블교량의 주탑측에 고정되는 케이블의 최상단을 고정점으로 가정하여 미리 계산된 것일 수 있다.
예를 들어, S131 단계는, 대상 케이블(100)은 축력을 받고, 휨을 받지 않아 변위 이동은 가능하나, 회전 변위는 발생하지 않는다고 가정할 수 있으며, 케이블 정착점인 제1 케이블 좌표(110)는 대상 거더 정착구(200)의 하단 지점인 제1 정착구 좌표(210)과 일체화되어, 제1 케이블 좌표(110)가 대상 거더 정착구(200)의 하단의 중앙으로 항상 고정된다고 가정할 수 있다. 또한, 대상 거더 정착구(200)의 상단에 위치하는 제2 케이블 좌표(120)는 대상 거더 정착구(200)의 제2 정착구 좌표(220)와는 일체화되지 않는다고 가정하여, 제2 케이블 좌표(120)는 이동 후 대상 거더 정착구(200)의 상단 중앙에 위치하지 않을 수 있다고 가정할 수 있다. 또한, S131 단계는, 대상 케이블(100)의 주탑측 상단은 고정점으로 가정하므로 대상 케이블(100)은 주탑측 상단을 중심으로 아주 넓은 반경으로 회전될 수 있다고 가정할 수 있다.
도 8은 공용중 케이블과 정착구의 간섭확인을 위해 대상 케이블의 이동 후의 좌표 연산 과정을 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어, 도 8을 참조하면, S131 단계는 다음의 수학식 1 내지 수학식 4을 이용하여 수행될 수 있다. 즉, S131 단계는 수학식 1 내지 수학식 4에 기초하여 공용중 대상 케이블의 이동 후 좌표 및 길이를 산정할 수 있다.
[수학식 1]
[수학식 2]
[수학식 3]
[수학식 4]
또한, 도 8을 참조하면, S131 단계는 다음의 수학식 5를 이용하여 수행될 수 있다 즉, S131 단계는 수학식 5에 기초하여 공용중 대상 케이블의 제2 공용중 케이블 좌표(140)를 산정할 수 있다.
[수학식 5]
예를 들어, 도 8을 참조하면, 여기서 A(Xa, Ya, Za)는 제1 케이블 좌표(110)이고, P(Xp, Yp, Zp)는 제2 케이블 좌표(120)이며, B(Xb, Yb, Zb)는 대상 케이블(100)의 임의의 점 좌표이다. 또한, A'(X'a, Y'a, Z'a)은 제1 공용중 케이블 좌표(130)이고, P'(X'p, Y'p, Z'p)은 제2 공용중 케이블 좌표(140)이며, B'(X'b, Y'b, Z'b)은 대상 케이블(100)의 임의의 점 좌표의 이동 후 점 좌표이다. 또한, L은 A'에서 B'까지의 거리이며, l은 A'에서 P'까지의 거리이다.
도 8을 참조하면, 수학식 1 내지 수학식 5에 대응하여, A점과 P점은 실제 시공된 값에 대응하는 좌표를 수식에 입력하며, S110 단계에서 특정된 대상 케이블(100)에 대응하여 호출된 Known 값들도 수식에 적용할 수 있다. 여기서 Known 값은 A점, P점, B점의 좌표값 및 A점, B점의 이동량을 포함할 수 있다. 이에 따라, 3차원 벡터 좌표 형태로 향후 공용중 발생될 수 있는 Max 변위값을 도출할 수 있다. 여기서, Max 변위값은 고정하중(Dead Load), 활하중(Live Load) 및 풍하중 중 적어도 하나 이상의 값을 고려한 값일 수 있다. 예시적으로 도 12를 참조하면, Max 변위값은 고정하중과 활하중을 고려하여 산출될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, Max 변위값은 지진하중 등 당 분야의 통상의 기술자가 고려할 수 있는 다양한 단일하중 또는 하중조합을 적용하여 도출될 수 있다.
이와 같이, 제2 공용중 케이블 좌표(140)는 통상의 기술자에게 알려진 다양한 방법에 의하여 산정될 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면, S130 단계는, S110 단계에서 특정된 대상 거더 정착구(200)에 관한 정보와, S120 단계에서 산출된 제1 정착구 좌표(210) 및 제 2 정착구 좌표(220)를 이용하여 제1 공용중 정착구 좌표(230) 및 제2 공용중 정착구 좌표(240)를 산출하는 단계(S132 단계)를 포함할 수 있다. 여기서, S110 단계에서 특정된 대상 거더 정착구(200)에 관한 정보는, 시공 완료 시점에서 대상 거더 세그먼트(300)가 오차없이 이상적으로 시공되었다는 가정하에, 시공 완료 시점과 대비한 케이블교량의 공용 시점에서의 대상 거더 정착구(200) 이동량에 관한 미리 계산된 정보를 포함할 수 있다.
또한, S132 단계에서, 제2 공용중 정착구 좌표(240)는 S120 단계에서 산출된 제1 정착구 좌표(210)와 대상 거더 정착구(200) 이동량에 관한 미리 계산된 정보에 기반하여 산출될 수 있다. 대상 거더 정착구(200) 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 정착구 하단 지점의 이동량 정보 및 정착구 상단 지점의 이동량 정보를 포함할 수 있다. 또한, 대상 거더 정착구(200) 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 시공 완료 시점과 대비한 공용 시점의 거더 세그먼트의 직선 이동량과 동일하게 정착구가 직선 이동되고, 시공 완료 시점과 대비한 공용 시점의 거더 세그먼트의 회전 이동량과 동일하게 정착구가 정착구 하단 지점을 중심으로 회전 이동되는 것으로 가정하여 미리 계산된 것일 수 있다.
예를 들어, S132 단계는, 대상 거더 정착구(200)는 거더 세그먼트와 동일하게 이동 및 회전 변위가 발생한다고 가정할 수 있다. 또한, 주탑측 상단을 중심으로 회전하는 것으로 가정하는 대상 케이블(100)과 달리, 대상 거더 정착구(200)는 대상 거더 정착구(200)의 하단 지점인 제1 정착구 좌표(210)가 중심점이 되어 회전 이동된다고 가정할 수 있다.
도 9는 공용중 대상 거더 정착구의 이동 및 회전 후 좌표 연산과정을 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어, 도 9를 참조하면, S132 단계는 다음의 수학식 6 및 수학식 7을 이용하여 수행될 수 있다. 즉, S132 단계는, 수학식 6에 기초하여 대상 거더 정착구(200)의 회전 후 좌표를 산정할 수 있으며, 수학식 7에 기초하여 대상 거더 정착구(200)의 이동 및 회전 후의 좌표를 산정할 수 있다.
[수학식 6]
[수학식 7]
예를 들어, 도 9를 참조하면, 여기서, A(Xa, Ya, Za)는 제1 정착구 좌표(210)이고, P(Xp, Yp, Zp)는 제2 정착구 좌표(220)이며, Pr(Xpr, Ypr, Zpr)은 대상 거더 정착구(200)가 이동(평행 이동)되는 것을 고려(반영)하기 전 회전만을 고려하였을 때의 정착구 좌표이다. 또한, A"(X"a, Y"a, Z"a)는 제1 공용중 정착구 좌표(230)이며, P"(X"p, Y"p, Z"p)는 제2 공용중 정착구 좌표(240)이다. 제1 공용중 정착구 좌표(230) 및 제2 공용중 정착구 좌표(240)는 대상 거더 정착구(200)가 이동 및 회전된 후의 대상 거더 정착구(200)의 상단 지점 및 하단 지점일 수 있다. 또한, 수학식 6에서 ω는 x이며, φ는 y이고,
Figure 112021113061425-pat00008
는 z일 수 있다.
도 9를 참조하면, 수학식 6 및 수학식 7을 통해 대상 거더 정착구(200)의 이동 및 회전 변위 발생 이후 정착구 상단의 좌표인 P"(제2 공용중 정착구 좌표(240))를 구할 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 수학식 6 및 수학식 7에 대응하여, A점과 P점은 S120단계에서 산출된 시공(완공)직후의 실제 측정값인 제1 정착구 좌표(210) 및 제2 정착구 좌표(220)를 수식에 입력할 수 있다. 여기서, A점(제1 정착구 좌표(210))의 측정값은 제1 케이블 좌표(110)와 동일하다고 가정해서 입력될 수 있으며, P점(제2 정착구 좌표(220))의 측정값은 제2 케이블 좌표(120)와 다를 수 있다. 또한, 수학식 6 및 수학식 7에는 S110 단계에서 특정된 대상 거더 정착구(200)에 대응하여 호출된 Known 값들도 수식에 적용될 수 있다. 여기서 Known 값은 A점, P점의 좌표값 및 회전 중심점인 A점을 중심으로 한 회전량, 대상 거더 정착구(200)의 이동량을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 방법(S100)은 제2 공용중 정착구 좌표(240)와 제2 공용중 케이블 좌표(140)를 대비하여, 케이블교량 공용중의 거더 정착구와 대상 케이블(100)의 간섭에 관한 판단을 수행하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, S140 단계는 수학식 8을 이용하여 수행될 수 있다. 즉, S140 단계는 수학식 8에 기초하여 대상 케이블(100)과 대상 거더 정착구(200)의 좌표 차이를 산정할 수 있다.
[수학식 8]
예를 들어, 수학식 8은 수학식 5에서 구한 P'점(제2 공용중 케이블 좌표(140))과 수학식 7을 통해 구한 P"점(제2 공용중 정착구 좌표(240))의 좌표 차이를 통해 산출할 수 있으며, 이러한 좌표 차이는 Max 변위값일 수 있다. 이러한 P'점과 P"점의 좌표차이는 케이블이 정착구의 원래 중심에 대하여 벗어난 정도를 나타낸 값일 수 있다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법에서 판단 결과를 사용자 단말에 시각적으로 디스플레이하기 위해 공용중 케이블과 정착구의 간섭확인을 위해 그래픽으로 구현한 도면이다.
예를 들어, 도 10을 참조하면, S140 단계는, 케이블교량 공용중의 거더 정착구와 대상 케이블(100)의 간섭에 관한 판단에 있어서, 대상 거더 정착구(200)의 회전과 처짐에 의한 변화량과 대상 케이블(100)의 처짐에 의한 변화량의 차이를 비교하여 대상 거더 정착구(200)와 대상 케이블(100)의 간섭 여부를 판단하거나 여유량(케이블 외주면과 정착구 내주면 사이의 간격의 여유량)을 계산하여 수행할 수 있다. 즉, 간섭에 관한 판단은, 간섭 여부에 관한 판단, 간섭시 간섭(오버랩)되는 정도에 관한 계산, 미간섭시의 여유량에 대한 계산 등을 포함하여 수행될 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 10을 참조하면, S140 단계에서, 목표 케이블 형상과 시공 케이블 형상을 비교하여 공용중 대상 케이블이 공용중 허용 이동범위 내에서 이동되는지에 대해 판단하여 거더 정착구와 대상 케이블(100)의 간섭에 관해서 판단할 수 있다. 수학식 8을 기초하여 계산된 대상 케이블(100)과 대상 거더 정착구(200)의 좌표 차이와 미리 설정된 정보를 비교하여 간섭여부를 판단할 수 있다. 즉, 미리 설정된 정보는 허용 오차를 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 정보인 허용 오차는 대상 케이블(100)의 반경(반지름)과 대상 거더 정착구(200)의 상단의 내경의 반경(반지름)의 차이를 고려하여 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 허용 오차는 상기 차이보다 작게 설정(예를 들면 5mm 내지 10mm 등과 같은 mm 단위)될 수 있다. 미리 설정된 정보(허용 오차)는 설계 기준, 대상 케이블(100) 및 대상 거더 정착구(200)의 스펙 등을 고려하여 설정될 수 있다.
이러한 허용 오차(미리 설정된 정보)와 수학식 8을 기초하여 계산된 대상 케이블(100)과 대상 거더 정착구(200)의 좌표 차이를 비교하여 간섭 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 계산된 상기 좌표 차이가 허용 오차를 초과하면 간섭 상태로 판단될 수 있고, 허용 오차를 초과하지 않으면 미간섭 상태로 판단될 수 있다.
또한, 본 방법(S100)은 대상 케이블(100)과 대상 거더 정착구(200)가 서로 간섭되는 경우 간섭되는 정도(중첩 정도 또는 접촉에 의한 눌림 정도)에 대한 판단 또는 계산, 서로 미간섭되는 경우 서로 간섭되지 않고 떨어져 있는 정도(여유량)에 대한 판단 또는 계산 등을 통해 간섭에 관한 판단을 수행할 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 방법(S100)은 케이블 시공 정합성 결과에 대한 데이터를 관리하여 자료기록을 할 수 있으며, 여기서 케이블 시공 정합성 결과에 대한 데이터는 목표값, 측량값, 오차(변위 및 각도) 등을 포함하는 데이터일 수 있다. 이러한 데이터는 통상의 기술자에게 자명한 로컬 또는 서버에 구축될 수 있는 다양한 데이터베이스 형태에 대하여 저장(기록)될 수 있다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법에서 판단 결과를 사용자 단말에 시각적으로 디스플레이하기 위해 시공 및 공용중 폼워크 튜브를 시각적으로 분석하기 위해 데이터 입력 방식을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법에서 판단 결과를 사용자 단말에 시각적으로 디스플레이하기 위해 시공 및 공용중 폼워크 튜브를 시각적으로 분석하기 위해 그래픽으로 구현한 도면이다.
도 3, 도 10, 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 방법(S100)은 S140 단계에서의 판단 결과를 사용자 단말에 시각적으로 디스플레이하여 제공하는 단계(S150 단계)를 포함할 수 있다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, S150 단계에서는 수학식 1 내지 수학식 8을 이용하여 대상 케이블(100)의 공용중 이동량을 분석할 수 있으며, 공용중(활화중, 온도하중 등) 대상 케이블(100)이 대상 거더 정착구(200)와 간섭되는지 여부를 확인할 수 있다. 도 10을 참조하면, 공용중 대상 케이블(100)과 대상 거더 정착구(200)의 간섭확인을 위해 케이블 평면상의 도면을 도시할 수 있으며, 목표 케이블 형상과 시공 케이블 형상을 비교하여 공용중 허용 이동범위 내에서의 이동여부를 판단하여 대상 케이블(100)과 대상 거더 정착구(200) 간의 간섭여부를 확인할 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 11을 참조하면, S150 단계에서는 공용중 대상 케이블(100)과 대상 거더 정착구(200)의 간섭확인을 위해 우선 공용중 ΔX 및 ΔY에 관한 "'정착구 좌표 생성' 버튼"을 클릭하고, 그 다음 '도형그리기(공용중)' 버튼을 클릭하여 공용중의 장착구 좌표 값에 맞게 도형을 업데이트할 수 있다. 또한, '도형그리기(Dead)' 버튼은 고정하중(Dead Load)만 작용되는 상태에 대응하는 버튼일 수 있다. 이에 따라, 사용자는 거더 세그먼트 완공 직후에 고정하중만을 고려한 간섭확인 또는 공용중에 다양한 하중조합(고정하중, 활하중 등의 조합)을 고려한 간섭확인을 선택적으로 할 수 있다. 예를 들어, 도 11 및 도 12의 (a)를 참조하면, 사용자는 '도형그리기(Dead)' 버튼을 클릭하여 완공직후의 대상 케이블(100)과 대상 거더 정착구(200)의 간섭 여부를 확인할 수 있으며, 다른 예로, 도 11 및 도 12의 (b)를 참조하면, 사용자는 '도형그리기(공용중)' 버튼을 클릭하여 공용중일 때의 대상 케이블(100)과 대상 거더 정착구(200)의 간섭 여부를 확인할 수 있다.
이에 따라, 본 방법(S100)은 검축 및 승인기간 단축을 통한 추가공기 투입을 방지할 수 있으며, 데이터 관리를 통해 케이블 정착구 시공시에 따른 자료를 보고서 형태(예를 들어, 발주처 제출용)로 출력할 수 있다.
또한, 본 방법(S100)은 설치 완료된 케이블이 공용중 차량하중이나 풍하중에 의해 정착구와 간섭이 되는지 그래픽으로 표현하여 즉시 확인할 수 있다. 예를 들어, 시공과정 중에 향후 사용시 문제점이 없는지 바로 확인 가능할 수 있다.
본 방법(S100)은 장대교량 등의 케이블 정착구를 시공하는 과정에서 3D 스캐너를 이용한 정밀 3차원 계측을 통해 목표 좌표(케이블 정착점 시공단계좌표, 캠버 및 시공오차)와의 설치좌표의 오차를 산정하여, 보정하는 방법일 수 있다. 또한, 본 방법(S100)은 향후 공용중 간섭여부에 대해 시각화 및 고도화된 예측을 제시하는 스마트 건설 기술로, 해당 기술은 사장교, 현수교 등의 케이블교량 및 케이블을 이용한 구조물에 대해 다양하게 활용될 수 있다. 예를 들어, 향후 BIM 등의 타 스마트 건설기술과 연계시 케이블교량의 특화가 가능할 수 있다.
또한, 본 방법(S100)은 케이블 정착구 정밀 시공(예를 들어, 오차범위 5mm 및 ±0.2도 이하)을 위한 디지털 시공관리 기술 개발을 통해 최종적으로는 케이블교량(예를 들어, 사장교) 건설의 품질 향상을 기대할 수 있다. 또한, 본 방법(S100)은 3D 스캐너를 이용한 3차원 바디(Body) 측량으로서, 사용자마다 차이가 발생하는 오차(error)를 방지할 수 있으며, 특히 3차원 입체 형상 구현을 통해 오차에 대한 보정이 가능할 수 있다.
한편, 이상 살펴본 본 방법(S100)은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 다시 말해, 본원의 일 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체(기록 매체)는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 본 방법(S100)은 이 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다. 예를 들면, 본원은 컴퓨터, 기타 컴퓨팅 단말기 등에 포함되는 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램(애플리케이션)의 형태로 구현될 수 있다.
한편, 이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 케이블교량에 대한 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치(이하 '본 장치'라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 장치(500)는 앞서 설명한 본 방법(S100)과 카테고리를 달리할 뿐 동일하거나 상응하는 기술적 특징을 포함하는 발명이라 할 것이므로, 앞서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.
도 13은 본원의 일 실시예에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 13을 참조하면, 본 장치(500)는 입력부(510), 시공 완료 좌표 산출부(520), 공용중 좌표 산출부(530) 및 간섭 판단부(540)를 포함할 수 있다.
입력부(510)는 사용자 입력에 의해 시공 관리 대상이 되는 대상 케이블(100) 및 그에 대응하는 대상 거더 정착구(200)와 대상 거더 세그먼트(300)가 특정되도록 제공할 수 있다. 이와 관련하여 도 3을 참조하면, 입력부(510)는 S110 단계에 대응하는 프로세스를 수행하는 구성이라 할 수 있다.
또한, 시공 완료 좌표 산출부(520)는 대상 거더 세그먼트(300)의 시공 완료 시점에서, 좌표 측정 디바이스를 이용하여, 대상 케이블(100)의 하단에 대응하는 제1 케이블 좌표(110) 및 대상 케이블(100)이 대상 거더 정착구(200)의 상단을 통과하는 지점에 대응하는 제2 케이블 좌표(120)를 산출하고, 대상 거더 정착구(200)의 하단에 대응하는 제1 정착구 좌표(210) 및 대상 거더 정착구(200)의 상단에 대응하는 제2 정착구 좌표(220)를 산출할 수 있다. 이와 관련하여 도 3을 참조하면, 시공 완료 좌표 산출부(520)는 S120 단계에 대응하는 프로세스를 수행하는 구성이라 할 수 있다. 여기서, 제1 정착구 좌표(210)와 제1 케이블 좌표(110)는 일치하는 것으로 가정될 수 있다.
또한, 시공 완료 좌표 산출부(520)에서, 시공 완료 시점은, 대상 거더 정착구(200) 및 대상 케이블(100)의 시공을 포함하는 대상 거더 세그먼트(300)에 대한 시공이 완료되되, 대상 거더 세그먼트(300)의 다음 거더 세그먼트에 대한 시공이 시작되기 전의 시점일 수 있다.
도 13을 참조하면, 공용중 좌표 산출부(530)는 입력부(510)를 통해 특정된 대상들에 관한 정보와 시공 완료 좌표 산출부(520)를 통해 산출된 좌표들에 기반하여, 케이블교량의 공용 시점에 대응하는 제1 공용중 케이블 좌표(130), 제2 공용중 케이블 좌표(140), 제1 공용중 정착구 좌표(230), 및 제2 공용중 정착구 좌표(240)를 산출할 수 있다. 이와 관련하여 도 3을 참조하면, 공용중 좌표 산출부(530)는 S130 단계에 대응하는 프로세스를 수행하는 구성이라 할 수 있다.
공용중 좌표 산출부(530)는 특정된 대상 케이블(100)에 관한 정보와, 시공 완료 좌표 산출부(520)에서 산출된 제1 케이블 좌표(110) 및 제2 케이블 좌표(120)를 이용하여 제1 공용중 케이블 좌표(130) 및 제2 공용중 케이블 좌표(140)를 산출하는 공용중 케이블 좌표 산출부를 포함할 수 있다. 여기서, 입려부(510)에서 특정된 대상 케이블(100)에 관한 정보는, 시공 완료 시점에서 대상 거더 세그먼트(300)가 오차없이 이상적으로 시공되었다는 가정하에, 시공 완료 시점과 대비한 케이블교량의 공용 시점에서의 대상 케이블(100) 이동량에 관한 미리 계산된 정보를 포함할 수 있다.
또한, 공용중 케이블 좌표 산출부에서, 제2 공용중 케이블 좌표(140)는 시공 완료 좌표 산출부(520)에서 산출된 제1 케이블 좌표(110)와 대상 케이블(100) 이동량에 관한 미리 계산된 정보에 기반하여 산출될 수 있다. 대상 케이블(100) 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 케이블의 하단 지점의 이동량 정보 및 정착구의 상단 또는 정착구의 상단보다 상측에 대응하는 케이블 중간 지점의 이동량 정보를 포함할 수 있다. 또한, 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 케이블교량의 주탑측에 고정되는 케이블의 최상단을 고정점으로 가정하여 미리 계산된 것일 수 있다.
또한, 공용중 좌표 산출부(530)는 입력부(510)에서 특정된 대상 거더 정착구(200)에 관한 정보와, 시공 완료 좌표 산출부(520)에서 산출된 제1 정착구 좌표(210) 및 제 2 정착구 좌표(220)를 이용하여 제1 공용중 정착구 좌표(230) 및 제2 공용중 정착구 좌표(240)를 산출하는 공용중 정착구 좌표 산출부를 포함할 수 있다. 여기서, 입력부(510)에서 특정된 대상 거더 정착구(200)에 관한 정보는, 시공 완료 시점에서 대상 거더 세그먼트(300)가 오차없이 이상적으로 시공되었다는 가정하에, 시공 완료 시점과 대비한 케이블교량의 공용 시점에서의 대상 거더 정착구(200) 이동량에 관한 미리 계산된 정보를 포함할 수 있다.
또한, 공용중 정착구 좌표 산출부에서, 제2 공용중 정착구 좌표(240)는 시공 완료 좌표 산출부(520) 단계에서 산출된 제1 정착구 좌표(210)와 대상 거더 정착구(200) 이동량에 관한 미리 계산된 정보에 기반하여 산출될 수 있다. 대상 거더 정착구(200) 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 정착구 하단 지점의 이동량 정보 및 정착구 상단 지점의 이동량 정보를 포함할 수 있다. 또한, 대상 거더 정착구(200) 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 시공 완료 시점과 대비한 공용 시점의 거더 세그먼트의 직선 이동량과 동일하게 정착구가 직선 이동되고, 시공 완료 시점과 대비한 공용 시점의 거더 세그먼트의 회전 이동량과 동일하게 정착구가 정착구 하단 지점을 중심으로 회전 이동되는 것으로 가정하여 미리 계산된 것일 수 있다.
또한, 본 장치(500)의 간섭 판단부(540)는 제2 공용중 정착구 좌표(240)와 제2 공용중 케이블 좌표(140)를 대비하여, 케이블교량 공용중의 대상 거더 정착구(200)와 대상 케이블(100)의 간섭에 대한 판단을 수행할 수 있다. 이와 관련하여 도 3을 참조하면, 간섭 판단부(540)는 S140 단계에 대응하는 프로세스를 수행하는 구성이라 할 수 있다.
또한, 본 장치(500)는 간섭 판단부(540)에서의 판단 결과를 사용자 단말에 시각적을 디스플레이하여 제공하는 디스플레이부(550)를 포함할 수 있다.
본 장치(500)는 측량치(좌표 측정 디바이스(예를 들어, 3D 스캐너, 광파기 등))를 이용하여 정착구 설치오차를 자동으로 산정하고, 이를 디지털로 보관하여 시공 관리하는 기술을 포함할 수 있다. 또한, 본 장치(500)는 설치 완료된 대상 케이블(100)이 공용중 차량하중이나 풍하중에 의해 대상 거더 정착구(200)와 간섭이 되는지 그래픽으로 표현하여 즉시 확인할 수 있는 기술(시공과정 중에 향후 사용시 문제점이 없는지 바로 확인 가능한 기술)을 포함할 수 있다. 또한, 본 장치(500)는 대상 거더 정착구(200)의 회전과 처짐에 의한 변화량과 대상 케이블(100)의 처짐에 의한 변화량의 차이를 비교하여 대상 거더 정착구(200)와 대상 케이블(100)의 간섭여부와 여유량을 계산하는 기술을 포함할 수 있다.
본 장치(500)는 대상 케이블(100)을 지지하기 위한 대상 거더 정착구(200)를 오차없이 정확기 시공하기 위한 디지털 시스템(도구, 장치)일 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 대상 케이블
110: 제1 케이블 좌표
120: 제2 케이블 좌표
130: 제1 공용중 케이블 좌표
140: 제2 공용중 케이블 좌표
200: 대상 거더 정착구
210: 제1 정착구 좌표
220: 제2 정착구 좌표
230: 제1 공용중 정착구 좌표
240: 제2 공용중 정착구 좌표
300: 대상 거더 세그먼트
500: 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치
510: 입력부
520: 시공 완료 좌표 산출부
530: 공용중 좌표 산출부
540: 간섭 판단부
550: 디스플레이부

Claims (11)

  1. 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치에 의해 수행되는 방법이되, 주탑을 가지는 사장교인 케이블교량에 대한 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법으로서,
    (a) 상기 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치의 입력부에 의해 수행되며, 사용자 입력에 의해 시공 관리 대상이 되는 대상 케이블 및 그에 대응하는 대상 거더 정착구와 대상 거더 세그먼트가 특정되는 단계;
    (b) 상기 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치의 시공 완료 좌표 산출부에 의해 수행되며, 상기 대상 거더 세그먼트의 시공 완료 시점에서, 좌표 측정 디바이스를 이용하여, 상기 대상 케이블의 하단에 대응하는 제1 케이블 좌표 및 상기 대상 케이블이 상기 대상 거더 정착구의 상단을 통과하는 지점에 대응하는 제2 케이블 좌표를 산출하고, 상기 대상 거더 정착구의 하단에 대응하는 제1 정착구 좌표 및 상기 대상 거더 정착구의 상단에 대응하는 제2 정착구 좌표를 산출하는 단계;
    (c) 상기 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치의 공용중 좌표 산출부에 의해 수행되며, 상기 (a) 단계에서 특정된 대상들에 관한 정보와 상기 (b) 단계에서 산출된 좌표들에 기반하여, 상기 케이블교량의 공용 시점에 대응하는 제1 공용중 케이블 좌표, 제2 공용중 케이블 좌표, 제1 공용중 정착구 좌표, 및 제2 공용중 정착구 좌표를 산출하는 단계; 및
    (d) 상기 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치의 간섭 판단부에 의해 수행되며, 상기 (c) 단계에서 산출된 상기 제2 공용중 정착구 좌표와 상기 제2 공용중 케이블 좌표를 대비하여, 상기 케이블교량 공용중의 거더 정착구와 대상 케이블의 간섭에 관한 판단을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 (b) 단계에서, 상기 제1 정착구 좌표와 상기 제1 케이블 좌표는 일치하는 것으로 가정되고,
    상기 시공 완료 시점은, 상기 대상 거더 정착구 및 상기 대상 케이블의 시공을 포함하는 상기 대상 거더 세그먼트에 대한 시공이 완료되되, 상기 대상 거더 세그먼트의 다음 거더 세그먼트에 대한 시공이 시작되기 전의 시점이며,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 상기 (a) 단계에서 특정된 대상 케이블에 관한 정보와, 상기 (b) 단계에서 산출된 상기 제1 케이블 좌표 및 상기 제2 케이블 좌표를 이용하여 상기 제1 공용중 케이블 좌표 및 상기 제2 공용중 케이블 좌표를 산출하는 단계; 및
    (c2) 상기 (a) 단계에서 특정된 대상 거더 정착구에 관한 정보와, 상기 (b) 단계에서 산출된 상기 제1 정착구 좌표 및 상기 제2 정착구 좌표를 이용하여 상기 제1 공용중 정착구 좌표 및 상기 제2 공용중 정착구 좌표를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 (a) 단계에서 특정된 대상 케이블에 관한 정보는, 상기 시공 완료 시점에서 상기 대상 거더 세그먼트가 오차없이 이상적으로 시공되었다는 가정하에, 상기 시공 완료 시점과 대비한 상기 케이블교량의 공용 시점에서의 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보를 포함하고,
    상기 (a) 단계에서 특정된 대상 거더 정착구에 관한 정보는, 상기 시공 완료 시점에서 상기 대상 거더 세그먼트가 오차없이 이상적으로 시공되었다는 가정하에, 상기 시공 완료 시점과 대비한 상기 케이블교량의 공용 시점에서의 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보를 포함하고,
    상기 (c1) 단계에서, 상기 제2 공용중 케이블 좌표는 상기 (b) 단계에서 산출된 제1 케이블 좌표와 상기 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보에 기반하여 산출되고,
    상기 (c2) 단계에서, 상기 제2 공용중 정착구 좌표는 상기 (b) 단계에서 산출된 제1 정착구 좌표와 상기 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보에 기반하여 산출되며,
    상기 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 케이블의 하단 지점의 이동량 정보 및 정착구의 상단 또는 정착구의 상단보다 상측에 대응하는 케이블 중간 지점의 이동량 정보를 포함하고,
    상기 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 정착구 하단 지점의 이동량 정보 및 정착구 상단 지점의 이동량 정보를 포함하고,
    상기 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 상기 케이블교량의 주탑측에 고정되는 케이블의 최상단을 고정점으로, 주탑측 상단을 중심으로 회전하는 것으로 가정하여 미리 계산된 것이고,
    상기 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 대상 거더 정착구는 거더 세그먼트와 동일하게 이동 및 회전 변위가 발생하며 대상 거더 정착구의 하단 지점인 제1 정착구 좌표가 중심점이 되어 회전 이동된다고 가정되어, 시공 완료 시점과 대비한 공용 시점의 거더 세그먼트의 직선 이동량과 동일하게 정착구가 직선 이동되고, 시공 완료 시점과 대비한 공용 시점의 거더 세그먼트의 회전 이동량과 동일하게 정착구가 상기 정착구 하단 지점을 중심으로 회전 이동되는 것으로 가정하여 미리 계산된 것인, 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    (e) 상기 (d) 단계에서의 판단 결과를 사용자 단말에 시각적으로 디스플레이하여 제공하는 단계를 더 포함하는 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법.
  9. 주탑을 가지는 사장교인 케이블교량에 대한 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치로서,
    사용자 입력에 의해 시공 관리 대상이 되는 대상 케이블 및 그에 대응하는 대상 거더 정착구와 대상 거더 세그먼트가 특정되도록 제공되는 입력부;
    상기 대상 거더 세그먼트의 시공 완료 시점에서, 좌표 측정 디바이스를 이용하여, 상기 대상 케이블의 하단에 대응하는 제1 케이블 좌표 및 상기 대상 케이블이 상기 대상 거더 정착구의 상단을 통과하는 지점에 대응하는 제2 케이블 좌표를 산출하고, 상기 대상 거더 정착구의 하단에 대응하는 제1 정착구 좌표 및 상기 대상 거더 정착구의 상단에 대응하는 제2 정착구 좌표를 산출하는 시공 완료 좌표 산출부;
    상기 입력부를 통해 특정된 대상들에 관한 정보와 상기 시공 완료 좌표 산출부를 통해 산출된 좌표들에 기반하여, 상기 케이블교량의 공용 시점에 대응하는 제1 공용중 케이블 좌표, 제2 공용중 케이블 좌표, 제1 공용중 정착구 좌표, 및 제2 공용중 정착구 좌표를 산출하는 공용중 좌표 산출부; 및
    상기 공용중 좌표 산출부에서 산출된 상기 제2 공용중 정착구 좌표와 상기 제2 공용중 케이블 좌표를 대비하여, 상기 케이블교량 공용중의 대상 거더 정착구와 대상 케이블의 간섭에 관한 판단을 수행하는 간섭 판단부를 포함하되,
    상기 제1 정착구 좌표와 상기 제1 케이블 좌표는 일치하는 것으로 가정되고,
    상기 시공 완료 시점은, 상기 대상 거더 정착구 및 상기 대상 케이블의 시공을 포함하는 상기 대상 거더 세그먼트에 대한 시공이 완료되되, 상기 대상 거더 세그먼트의 다음 거더 세그먼트에 대한 시공이 시작되기 전의 시점이며,
    상기 공용중 좌표 산출부는, 상기 입력부에서 특정된 대상 케이블에 관한 정보와, 상기 시공 완료 좌표 산출부에서 산출된 상기 제1 케이블 좌표 및 상기 제2 케이블 좌표를 이용하여 상기 제1 공용중 케이블 좌표 및 상기 제2 공용중 케이블 좌표를 산출하며,
    상기 입력부에서 특정된 대상 거더 정착구에 관한 정보와, 상기 시공 완료 좌표 산출부에서 산출된 상기 제1 정착구 좌표 및 상기 제2 정착구 좌표를 이용하여 상기 제1 공용중 정착구 좌표 및 상기 제2 공용중 정착구 좌표를 산출하고,
    상기 입력부에서 특정된 대상 케이블에 관한 정보는, 상기 시공 완료 시점에서 상기 대상 거더 세그먼트가 오차없이 이상적으로 시공되었다는 가정하에, 상기 시공 완료 시점과 대비한 상기 케이블교량의 공용 시점에서의 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보를 포함하고,
    상기 입력부에서 특정된 대상 거더 정착구에 관한 정보는, 상기 시공 완료 시점에서 상기 대상 거더 세그먼트가 오차없이 이상적으로 시공되었다는 가정하에, 상기 시공 완료 시점과 대비한 상기 케이블교량의 공용 시점에서의 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보를 포함하고,
    상기 제2 공용중 케이블 좌표는 상기 시공 완료 좌표 산출부에서 산출된 제1 케이블 좌표와 상기 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보에 기반하여 산출되고,
    상기 제2 공용중 정착구 좌표는 상기 시공 완료 좌표 산출부에서 산출된 제1 정착구 좌표와 상기 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보에 기반하여 산출되며,
    상기 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 케이블의 하단 지점의 이동량 정보 및 정착구의 상단 또는 정착구의 상단보다 상측에 대응하는 케이블 중간 지점의 이동량 정보를 포함하고,
    상기 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 정착구 하단 지점의 이동량 정보 및 정착구 상단 지점의 이동량 정보를 포함하고,
    상기 대상 케이블 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 상기 케이블교량의 주탑측에 고정되는 케이블의 최상단을 고정점으로, 주탑측 상단을 중심으로 회전하는 것으로 가정하여 미리 계산된 것이고,
    상기 대상 거더 정착구 이동량에 관한 미리 계산된 정보는, 대상 거더 정착구는 거더 세그먼트와 동일하게 이동 및 회전 변위가 발생하며 대상 거더 정착구의 하단 지점인 제1 정착구 좌표가 중심점이 되어 회전 이동된다고 가정되어, 시공 완료 시점과 대비한 공용 시점의 거더 세그먼트의 직선 이동량과 동일하게 정착구가 직선 이동되고, 시공 완료 시점과 대비한 공용 시점의 거더 세그먼트의 회전 이동량과 동일하게 정착구가 상기 정착구 하단 지점을 중심으로 회전 이동되는 것으로 가정하여 미리 계산된 것인, 케이블 정착구 디지털 시공관리 장치.
  10. 제1항에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.
  11. 제1항에 따른 케이블 정착구 디지털 시공관리 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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