KR20120134831A - 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바이브레이터를 거푸집에 결합함에 있어 공기압을 이용하여 고정 설치함으로써 탈, 부착이 용이하며 특히, 초음파를 이용하여 거푸집 내에 타설되는 콘크리트의 다짐 정도를 추정하여 바이브레이터의 진동 시간과 세기 등을 자동으로 제어할 수 있는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 거푸집과, 상기 거푸집에 장착되며 거푸집으로 진동을 제공하는 바이브레이터와, 상기 거푸집에 장착되며 거푸집에 타설된 콘크리트 내로 초음파를 발진시키고 상기 초음파의 송, 수신 시간을 측정하여 초음파의 파속을 산출하는 초음파측정부 및 상기 초음파측정부로부터 산출된 파속 데이터를 실시간으로 수집하며 기설정된 표준 파속 데이터와 수집된 파속 데이터를 비교 분석하여 결과값에 따라 상기 바이브레이터의 작동을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 구성되는 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템 및 그 방법{System And Method For Concrete Composition Using Mobile Vibrator And Ultrasonography}
본 발명은 바이브레이터를 거푸집에 결합함에 있어 공기압을 이용하여 고정 설치함으로써 탈, 부착이 용이하며 특히, 초음파를 이용하여 거푸집 내에 타설되는 콘크리트의 다짐 정도를 추정하여 바이브레이터의 진동 시간과 세기 등을 자동으로 제어할 수 있는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 토목공사나 건축공사에서 특정 구조물을 형성하기 위한 콘크리트의 타설 시에는, 콘크리트 밀실도 및 표면 마감성 향상을 위하여 인력을 통해 진동봉을 타설되는 콘크리트에 넣어 콘크리트 내부의 충전성을 반드시 확보하도록 하였다.
그러나 인위적인 작업으로 장비를 운영하는 작업자가 비숙련자일 경우 과도하거나 모자라게 진동을 줌으로써 오히려 콘크리트의 강도와 내구성능을 저하시킬 수 있는 요인이 되기도 하였다.
최근에는 거푸집 이면을 바이브레이터 등으로 진동시킴으로써 타설 중인 콘크리트의 표면이 진동에 의해 자연스럽게 공간이 메워져 기포의 발생이 감소시키도록 하는 시공 기술이 제시되었으나, 이 또한 콘크리트의 다짐 정도를 파악하면서 진동을 주기에 많은 어려움이 있으며, 원전구조물과 같이 두께가 두껍고 과밀 배근된 구조물은 봉 형태의 바이브레이터로는 충전의 한계가 있다. 뿐만 아니라, 바이브레이터를 거푸집에 고정함에 있어서도 별도의 고정 수단이 구비되어 있지 않아 바이브레이터의 설치는 물론 해체 시에도 많은 시간과 노력이 필요하였다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 바이브레이터를 거푸집에 결합함에 있어 고정과 해체가 용이하도록 탈, 부착 수단을 구비하고, 초음파를 이용하여 거푸집 내에 타설되는 콘크리트의 다짐 정도를 추정하고 이를 통해 바이브레이터의 진동을 자동으로 제어할 수 있어 콘크리트의 밀실도 향상과 표면 마감성 및 콘크리트의 균질성을 향상시킬 수 있는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 문제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템은 거푸집과; 상기 거푸집에 장착되며 거푸집으로 진동을 제공하는 바이브레이터와; 상기 거푸집에 장착되며 거푸집에 타설된 콘크리트 내로 초음파를 발진시키고, 상기 초음파의 송, 수신 시간을 측정하여 초음파의 파속을 산출하는 초음파측정부; 및 상기 초음파측정부로부터 산출된 파속 데이터를 실시간으로 수집하며 기설정된 표준 파속 데이터와 수집된 파속 데이터를 비교 분석하여 결과값에 따라 상기 바이브레이터의 작동을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 초음파측정부는 송, 수신부가 일체로 구성된 초음파 센서를 포함하며, 상기 송신부로부터 발진되는 초음파가 대향하는 타 거푸집에 반사되어 상기 수신부로 수신되기까지의 시간을 측정하여 타설된 콘크리트에 대한 초음파의 파속을 산출하도록 하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 초음파측정부는 초음파를 발진시키는 송신전용 초음파 센서와, 대향하는 타 거푸집 상에 설치되어 상기 송신전용 초음파 센서로부터 발진되는 초음파를 수신하는 수신전용 초음파 센서를 포함하며, 상기 송신전용 초음파 센서로부터 발진되는 초음파가 상기 수신전용 초음파 센서로 수신되는 시간을 측정하여 타설된 콘크리트에 대한 파속을 산출하도록 하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 제어부는 상기 초음파측정부와 연결되어 상기 초음파측정부에서 측정된 초음파의 파속 데이터를 실시간으로 수집하는 수집부와; 상기 수집부에서 수집된 파속 데이터와 기설정된 표준 파속 데이터를 비교 분석하는 분석부와; 상기 분석부에서 비교 분석된 결과값에 따라 상기 바이브레이터를 작동시키는 작동부; 및 타설되는 콘크리트에 대한 표준 파속 데이터 값을 입력하거나, 상기 바이브레이터의 진동 시간 및 세기를 설정하기 위한 설정부를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 제어부는 상기 수집부로부터 수집한 초음파의 파속 데이터를 입력받고, 초음파의 전파 경로 상의 온도에 따라 상기 파속 데이터를 보정하며 보정된 파속 데이터를 상기 분석부로 전송하기 위한 보정부를 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 제어부는 상기 분석부에서 비교 분석된 결과값에 따라 상기 거푸집 내에 타설된 콘크리트의 다짐 정도를 추정하고 이를 모니터링 하는 디스플레이부를 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 거푸집의 외측면으로부터 상기 바이브레이터를 탈, 부착시키기 위한 탈, 부착수단을 더 포함하는 바, 상기 탈, 부착수단은 어느 일측면에 상기 바이브레이터가 결합되며, 상기 거푸집의 외측면에 공간이 형성되도록 밀착 결합되는 흡착패드와; 상기 흡착패드의 공간과 연통되는 흡입관; 및 상기 흡입관을 통해 상기 흡착패드의 공간으로부터 공기를 흡입하여 상기 공간을 진공 상태로 형성하는 진공펌프를 포함하는 것이 특징이다.
한편, 본 발명의 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 방법은, 거푸집에 타설된 콘크리트 내로 초음파를 발진시키는 단계와; 초음파측정부에서 발진되는 초음파의 파속을 측정하는 단계와; 제어부에서 상기 초음파측정부로부터 실시간으로 파속 데이터를 수집하고, 이를 기설정된 표준 파속 데이터와 비교 분석하는 단계; 및 상기 제어부에서 비교 분석된 결과값에 따라 타설되는 콘크리트의 다짐 정도를 추정하고 거푸집에 장착된 바이브레이터의 진동을 제어하는 단계를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 제어부에서 수집된 파속 데이터와 기설정된 표준 파속 데이터와 비교 분석하는 단계에서, 상기 제어부에서 초음파의 전파 경로 상의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 따라 수집된 파속 데이터를 보정하여 상기 표준 파속 데이터와 비교 분석하는 것이 특징이다.
상기한 바에 따른 본 발명의 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템 및 그 방법은 바이브레이터를 거푸집에 결합함에 있어 고정과 해체를 위한 탈, 부착 수단이 구비됨으로써 거푸집에서 일정 깊이까지 밀실도를 향상시킬 수 있으며, 바이브레이터의 설치와 해체 시 소요되는 시간의 단축과 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 초음파를 이용하여 거푸집 내에 타설되는 콘크리트의 다짐 정도를 추정하고 이를 통해 바이브레이터의 진동을 자동으로 제어할 수 있기 때문에 인력이 불필요하여 인건비의 절감과 더불어 효율적으로 콘크리트의 다짐 정도를 파악할 수 있고 이를 통해 밀실한 콘크리트 타설 시공을 제공함으로써 결과적으로 콘크리트의 충전성이 균질한 양질의 콘크리트 구조물을 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 구성인 초음파측정부의 예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 구성인 제어부의 구성을 나타내는 블록도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 구성인 탈, 부착수단의 구성을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 방법을 설명하기 위한 순서도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 구성인 초음파측정부(30)의 예를 나타내는 도면이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 구성인 제어부의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 구성인 탈, 부착수단의 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명에 따른 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템은 기 조립된 복수의 거푸집(10) 내로 콘크리트(1)를 타설하여 구조물을 시공하는 경우, 상기 거푸집(10) 상에 바이브레이터(vibrator)(20)를 마련하여 타설되는 콘크리트(1)에 진동을 제공함으로써 상기 콘크리트(1)가 밀실하게 타설되도록 하며, 특히 상기 바이브레이터(20)를 제어함에 있어 초음파를 이용하여 콘크리트(1) 내부의 기포 발생 유무를 포함한 다짐 정도를 추정하고 이에 상응하도록 상기 바이브레이터(20)의 진동 세기 등을 제어할 수 있도록 구성되어 있다.
이러한 콘크리트 다짐 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 거푸집(10)과, 상기 거푸집(10)에 장착되는 바이브레이터(20)와, 상기 거푸집(10)에 장착되며 초음파를 발진시켜 타설되는 콘크리트(1) 내로 초음파를 투과함으로써 초음파의 파속을 측정하는 초음파측정부(30)와, 상기 초음파측정부(30)에서 측정되는 초음파의 파속을 이용하여 타설되는 콘크리트(1)의 다짐 정도를 추정하며 이를 기반으로 상기 바이브레이터(20)를 제어하는 제어부(40)를 포함하여 구성된다.
상기 거푸집(10)은 통상의 콘크리트 구조물을 시공하기 위한 거푸집(10)으로써 이동식 거푸집(10)이 적용될 수 있으며 구조물의 설계 기준을 고려하여 그 구조 및 형상이 선택될 수 있다.
상기 바이브레이터(20)는 상기 거푸집(10) 상에 장착되어 거푸집(10) 내의 콘크리트(1)로 진동을 제공하여 콘크리트(1)가 밀실하게 타설되도록 한다. 즉, 상기 바이브레이터(20)는 진동 전파를 통해 혼합된 콘크리트(1)의 골재로 운동 에너지를 부여하도록 하여 골재 간의 틈을 메워 밀도를 높임과 동시에 불필요한 혼합 공기를 제거함으로써 골재가 균등하게 분포되어 콘크리트(1)의 강도 및 내구수명을 향상시키고 결과적으로 콘크리트의 충전성이 균질한 양질의 구조물을 얻을 수 있게 되는 것이다.
이러한 바이브레이터(20)는 높은 진동수를 얻기 위하여 가솔린 엔진 또는 단상 유도 모터를 벨트 내지 기어를 통해 증속시켜 진동을 발생시키게 되는 바이브레이터(20)가 사용될 수 있으나, 보다 바람직하게는 50Hz 또는 60Hz의 상용 전원 주파수를 인버터로 180 내지 240Hz로 올려주는 특수모터로 직접 진자를 구동하는 고주파 바이브레이터(20)를 사용하는 것이 타당하다.
이때, 본 발명에 따르면 탈, 부착수단이 구비되어 상기 바이브레이터(20)가 상기 거푸집(10)의 어느 일면에 용이하게 고정 및 분리될 수 있도록 구성되어 바이브레이터(20)의 설치와 해체 시 소요되는 시간의 단축과 효율성을 증대시킬 수 있게 된다.
도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 탈, 부착수단을 설명하면, 상기 탈, 부착수단은 진공을 이용하여 상기 바이브레이터(20)를 거푸집(10)의 어느 일면에 장착되도록 구성되는 것으로, 진공펌프(500)와, 흡착패드(510) 및 흡입관(520)을 포함한다.
먼저, 상기 흡착패드(510)는 상기 거푸집(10)의 외측면에 밀착되는 구성으로 외측면에는 상기 바이브레이터(20)가 결합되어 있으며 상기 거푸집(10)과 접하는 내측면에는 일정한 공간(511)이 형성되도록 구성되어 있다.
상기 흡입관(520)은 상기 흡착패드(510)의 공간(511)과 연통되어 있으며 이하에서 설명하는 진공펌프(500)에 의해 상기 공간(511)의 공기를 흡입한다.
상기 진공펌프(500)는 상기 흡입관(520)을 통해 상기 거푸집(10)의 외측면에 밀착된 흡착패드(510)의 공간(511)으로부터 공기를 흡입하여 상기 공간(511)을 진공 상태로 형성하여, 상기 거푸집(10)에 상기 흡착패드(510)가 흡착되도록 한다.
이처럼, 상기 탈, 부착수단은 진공펌프(500)에 의해 흡착패드(510)의 공간(511)을 진공화시킴으로써 상기 바이브레이터(20)를 거푸집(10)에 장착되도록 하며 반대로 바이브레이터(20)의 분리시에는 상기 진공펌프(500)의 진공을 중단함과 함께 상기 흡입관(520)을 통해 공기를 주입함으로써 흡착패드(510)가 거푸집(10)의 외측면으로부터 분리될 수 있게 한다.
이때, 상기 흡착패드(510)의 공간(511)으로부터 유량의 누설이 발생하여 거푸집(10)의 외측면에서 상기 바이브레이터(20)가 이탈 또는 분리되는 것을 방지하기 위하여 누설되는 유량보다 상대적으로 큰 흡입 성능을 갖는 진공펌프(500)를 선택함이 타당하다.
한편, 상기 초음파측정부(30)는 상기 거푸집(10) 상에 장착되는 구성으로 초음파 발진장치를 포함하여 타설된 콘크리트(1) 내로 초음파를 발진시키고, 발진된 초음파가 콘크리트(1)를 투과 또는 마주하는 타 거푸집(10-1)에서 반사되도록 하여 이로부터 초음파의 파속을 산출 및 측정하게 된다.
이때, 상기 초음파에 대한 파속의 산출 알고리즘은 공지 기술 등을 통해 다양하게 실시될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 초음파측정부(30)는 초음파의 송, 수신을 수행하는 초음파 센서가 구비되고 상기 초음파 센서의 송, 수신 시간을 통해 파속을 산출하게 되는데, 이러한 초음파 센서는 도 3a 및 도 3b와 같이 두 가지 방식으로 초음파의 송, 수신이 이루어질 수 있다.
첫 번째로, 상기 초음파 센서(300)는 송, 수신부가 일체로 구성된 방식이 적용될 수 있다. 이 경우, 상기 송신부로부터 발진되는 초음파가 대향하는 타 거푸집(10-1)에 반사되어 수신부로 수신되기까지의 시간을 측정하게 되고, 이를 통해 초음파의 파속을 산출하게 된다.
두 번째 예의 경우 상기 초음파 센서는 초음파를 발진하는 송신전용 초음파 센서(300)와, 대향하는 타 거푸집(10-1) 상에 설치되어 상기 송신전용 초음파 센서(300)로부터 발진하는 초음파를 수신하는 수신전용 초음파 센서(300-1)로 구성된 방식이 적용될 수 있다. 이와 같이 송신전용과 수신전용 초음파 센서(300, 300-1)가 독립적으로 구비되는 경우, 상기 송신전용 초음파 센서(300)로부터 발생되는 초음파가 대향하는 타 거푸집(10-1)에 설치된 수신전용 초음파 센서(300-1)로 수신되는 시간을 측정하여 타설된 콘크리트(1)의 단면적에 대한 파속을 산출하게 된다.
여기서, 상기 초음파 센서(300, 300-1)의 적용 방식에 따라 상기 초음파의 송, 수신 시간은 상이하게 되며, 상기 파속의 산출 역시 각 방식에 적합한 산출 알고리즘이 적용되어야 함은 당연하다.
한편, 상기 제어부(40)는 상기 초음파측정부(30)로부터 측정 및 산출되는 파속 데이터를 실시간으로 수집하게 되고, 이러한 파속 데이터를 비교 분석하여 타설된 콘크리트(1)의 다짐 정도를 추정하게 되며, 그 결과값에 따라 상기 바이브레이터(20)의 진동을 제어하게 된다.
구체적으로, 상기 제어부(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 수집부(400)와, 분석부(410)와, 작동부(420) 및 설정부(430)를 포함하여 구성된다.
상기 수집부(400)는 상기 초음파측정부(30)와 연결되어 상기 초음파측정부(30)로부터 측정된 초음파의 파속 데이터를 실시간으로 수집한다.
이때, 상기 수집부(400)는 상기 초음파측정부(30)와 유선 또는 무선 통신망을 통해 연결되어 데이터를 전송받게 되는데, 무선 통신을 통한 데이터의 전송시에는 이를 구현하기 위하여 무선 모뎀이 구비될 수 있다. 또한, 상기 초음파측정부(30)로부터 수집되는 파속 데이터는 이하에서 설명하는 설정부(430)의 설정에 따라 전송 시간대가 변경될 수 있다.
상기 분석부(410)는 상기 수집부(400)에서 수집된 파속 데이터와 기설정된 표준 파속 데이터를 비교 분석하여 콘크리트(1) 다짐 정도에 대한 결과값을 출력한다.
상기 분석부(410)는 도면에 도시된 바 없으나 이하에서 설명하는 설정부(430)에서 설정된 표준 파속 데이터가 저장된 메모리를 포함하며, 상기 메모리에 저장된 표준 파속 데이터를 추출하여 상기 수집된 파속 데이터와 비교 분석을 수행하게 된다.
여기서, 상기에서 언급하는 표준 파속 데이터는 초음파가 밀실한 다짐 시공이 완료된 콘크리트(1)를 투과할 때의 파속 데이터를 의미하는 것으로, 동일한 콘크리트(1)의 단면을 투과하게 되는 초음파는 다짐 정도가 밀실할 때 그 파속이 밀실하지 않을 때와 비교하여 상대적으로 빠르다. 이러한 초음파의 원리를 이용하여 콘크리트(1)를 타설함에 있어 반복적인 시험 과정을 통해 가장 밀실한 다짐 시의 파속 데이터를 선정하며 이를 표준 데이터 등록하여 설정부(430)를 통해 상기 메모리에 저장함으로써 콘크리트(1)의 타설 시 수집되는 파속 데이터와의 비교 분석을 통하여 결과값을 산출하게 되는 것이며, 이러한 결과값을 기반으로 다짐 정도를 추정할 수 있게 되는 것이다.
상술한 구성의 분석부(410)는 수집된 파속 데이터를 표준 파속 데이터와 비교하여 표준 파속 데이터보다 미달하는 경우 다짐 정도가 밀실하지 않다고 판단하여 표준 파속 데이터 값에 근접할 때까지 바이브레이터(20)의 진동 세기와 진동 시간 조정하는 등의 제어신호를 송출하게 되고, 표준 파속 데이터 값과 수집 파속 데이터 값이 동일해지면 상기 제어신호의 송출을 중단한다.
한편, 상기 작동부(420)는 상기 분석부(410)에서 비교 분석된 결과값에 따라 상기 바이브레이터(20)를 작동시키는 구성으로 상기 분석부(410)에서 송출되는 제어신호를 입력받아 상기 바이브레이터(20)를 특정 진동 세기와 시간으로 작동시키며, 상기 분석부(410)의 제어신호가 입력되지 않을 경우 상기 바이브레이터(20)의 작동을 종료시킨다.
상기 설정부(430)는 앞서 설명한 바와 같이 타설되는 콘크리트(1)에 대한 표준 파속 데이터 값을 입력하거나, 상기 바이브레이터(20)의 진동 시간 및 세기에 대한 증감 등을 설정한다.
뿐만 아니라 상기 제어부(40)는 상기 파속 데어터에 대한 보정을 실시하는 보정부(440)를 더 포함하여 구성될 수 있는 바, 상기 보정부(440)는 상기 수집부(400)로부터 수집한 초음파의 파속 데이터를 입력받고, 초음파의 전파 경로 상의 온도를 측정하여 측정된 온도에 따라 상기 파속 데이터를 보정하게 되며, 보정된 파속 데이터를 상기 분석부(410)로 전송하게 된다.
이는 초음파의 파속이 전파 경로의 온도에 의해 변화하는 것에 대하여 보정을 실시하기 위한 것으로, 이러한 변화된 값에 대하여 보정을 수행함으로써 파속 데이터에 대한 오차 범위를 최소화하여 보다 정확한 콘크리트(1)의 다짐 정도를 추정하게 되는 것이다.
또한, 상기 제어부(40)는 바이브레이터(20)의 진동 세기 및 시간 등을 표출하며, 상기 분석부(410)에서 비교 분석된 결과값에 따라 추정된 콘크리트(1)의 다짐 정도를 모니터링 하기 위한 디스플레이부(450)를 더 포함하여 구성되어 운영자가 상기 디스플레이부(450)를 통해 타설되는 콘크리트(1)의 다짐 상황은 물론 전반적인 제어 상황 등을 확인할 수 있게 된다.
이처럼, 본 발명에 따른 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템은 초음파를 이용하여 거푸집(10) 내에 타설되는 콘크리트(1)의 다짐 정도를 추정하고 이를 통해 바이브레이터(20)의 진동을 자동으로 제어할 수 있기 때문에 인력이 불필요하여 인건비의 절감과 더불어 효율적으로 콘크리트(1)의 다짐 정도를 파악할 수 있고 이를 통해 밀실한 콘크리트(1) 타설 시공을 제공함으로써 결과적으로 양질의 콘크리트 구조물을 얻을 수 있는 효과가 발생하게 되는 것이다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템을 이용한 콘크리트 다짐 방법을 설명한다.
먼저, 구조물의 설계에 따라 복수의 거푸집(10)을 조립 설치하게 되며, 설치가 완료된 거푸집(10)에는 철근의 배근 이후 콘크리트(1)를 타설하게 된다.
상기 거푸집(10)에 장착된 초음파측정부(30)에서는 타설된 콘크리트(1) 내로 초음파를 발진시킴과 더불어 초음파센서를 이용하여 발진되는 초음파의 파속을 측정하게 된다.(S10, S20)
이때 앞서 설명한 바와 같이 파속의 측정 알고리즘은 공지 기술을 통해 다양하게 구현될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이후, 제어부(40)에서는 상기 초음파측정부(30)로부터 실시간으로 파속 데이터를 수집하고 이를 기설정된 표준 파속 데이터와 비교 분석을 하게 된다.
이러한 비교 분석은 제어부(40)의 분석부(410)에 의해 수행되는 것으로 수집되는 파속 데이터와 표준 파속 데이터를 비교 분석하여 결과값을 산출하게 되는 것이며, 이러한 결과값을 기반으로 상기 제어부(40)에서는 다짐 정도를 추정하게 된다.(S30)
그리고, 상기 제어부(40)의 분석부(410)에서는 수집된 파속 데이터가 표준 파속 데이터보다 미달되는 경우 다짐 정도가 밀실하지 않다고 판단하여 표준 파속 데이터 값에 근접할 때까지 바이브레이터(20)의 진동 세기와 진동 시간 조정하는 등의 제어신호를 송출하게 되고, 이를 전송받은 제어부(40)의 작동부(420)에서는 상기 제어신호에 상응하도록 상기 바이브레이터(20)의 작동을 제어하게 된다.(S40)
이러한 제어신호는 타설된 콘크리트(1)가 목표된 다짐 정도에 도달할 때까지 송출되며(S50), 상술한 과정을 반복적으로 실시함으로써 표준 파속 데이터 값과 수집 파속 데이터 값이 동일해지면 상기 제어신호의 송출을 중단하게 된다.
끝으로 상기 제어부(40)는 제어신호의 송출이 중단됨에 따라 바이브레이터(20)의 작동 역시 중단시킴으로써 콘크리트(1)의 다짐 시공을 완료하게 된다.(S60)
여기서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 제어부(40)에서 수집된 파속 데이터와 기설정된 표준 파속 데이터와 비교 분석하는 단계에서는 상기 제어부(40)에서 초음파의 전파 경로 상의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 따라 수집된 파속 데이터를 보정하여 상기 표준 파속 데이터와 비교 분석함으로써 파속 데이터에 대한 오차 범위를 최소화하여 보다 정확한 콘크리트(1)의 다짐 정도를 추정할 수 있게 된다.
1 : 타설된 콘크리트
10 : 거푸집 20 : 바이브레이터
30 : 초음파측정부 40 : 제어부
400 : 수집부 410 : 분석부
420 : 작동부 430 : 설정부
440 : 보정부 450 : 디스플레이부

Claims (9)

  1. 거푸집과;
    상기 거푸집에 장착되며 거푸집으로 진동을 제공하는 바이브레이터와;
    상기 거푸집에 장착되며 거푸집에 타설된 콘크리트 내로 초음파를 발진시키고, 상기 초음파의 송, 수신 시간을 측정하여 초음파의 파속을 산출하는 초음파측정부; 및
    상기 초음파측정부로부터 산출된 파속 데이터를 실시간으로 수집하며 기설정된 표준 파속 데이터와 수집된 파속 데이터를 비교 분석하여 결과값에 따라 상기 바이브레이터의 작동을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파측정부는
    송, 수신부가 일체로 구성된 초음파 센서를 포함하며,
    상기 송신부로부터 발진되는 초음파가 대향하는 타 거푸집에 반사되어 상기 수신부로 수신되기까지의 시간을 측정하여 타설된 콘크리트에 대한 초음파의 파속을 산출하도록 하는 것을 특징으로 하는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파측정부는
    초음파를 발진시키는 송신전용 초음파 센서와, 대향하는 타 거푸집 상에 설치되어 상기 송신전용 초음파 센서로부터 발진되는 초음파를 수신하는 수신전용 초음파 센서를 포함하며,
    상기 송신전용 초음파 센서로부터 발진되는 초음파가 상기 수신전용 초음파 센서로 수신되는 시간을 측정하여 타설된 콘크리트에 대한 파속을 산출하도록 하는 것을 특징으로 하는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 초음파측정부와 연결되어 상기 초음파측정부에서 측정된 초음파의 파속 데이터를 실시간으로 수집하는 수집부와;
    상기 수집부에서 수집된 파속 데이터와 기설정된 표준 파속 데이터를 비교 분석하는 분석부와;
    상기 분석부에서 비교 분석된 결과값에 따라 상기 바이브레이터를 작동시키는 작동부; 및
    타설되는 콘크리트에 대한 표준 파속 데이터 값을 입력하거나, 상기 바이브레이터의 진동 시간 및 세기를 설정하기 위한 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 수집부로부터 수집한 초음파의 파속 데이터를 입력받고, 초음파의 전파 경로 상의 온도에 따라 상기 파속 데이터를 보정하며 보정된 파속 데이터를 상기 분석부로 전송하기 위한 보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 분석부에서 비교 분석된 결과값에 따라 상기 거푸집 내에 타설된 콘크리트의 다짐 정도를 추정하고 이를 모니터링 하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 거푸집의 외측면으로부터 상기 바이브레이터를 탈, 부착시키기 위한 탈, 부착수단을 더 포함하는 바,
    상기 탈, 부착수단은
    어느 일측면에 상기 바이브레이터가 결합되며, 상기 거푸집의 외측면에 공간이 형성되도록 밀착 결합되는 흡착패드와;
    상기 흡착패드의 공간과 연통되는 흡입관; 및
    상기 흡입관을 통해 상기 흡착패드의 공간으로부터 공기를 흡입하여 상기 공간을 진공 상태로 형성하는 진공펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템.
  8. 거푸집에 타설된 콘크리트 내로 초음파를 발진시키는 단계와;
    초음파측정부에서 발진되는 초음파의 파속을 측정하는 단계와;
    제어부에서 상기 초음파측정부로부터 실시간으로 파속 데이터를 수집하고, 이를 기설정된 표준 파속 데이터와 비교 분석하는 단계; 및
    상기 제어부에서 비교 분석된 결과값에 따라 타설되는 콘크리트의 다짐 정도를 추정하고 거푸집에 장착된 바이브레이터의 진동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부에서 수집된 파속 데이터와 기설정된 표준 파속 데이터와 비교 분석하는 단계에서,
    상기 제어부에서 초음파의 전파 경로 상의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 따라 수집된 파속 데이터를 보정하여 상기 표준 파속 데이터와 비교 분석하는 것을 특징으로 하는 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101718234B1 (ko) * 2015-09-23 2017-03-21 현대건설주식회사 콘크리트 타설 철근망 가진식 콘크리트 다짐장치, 다짐시스템 및 다짐방법
CN113325074A (zh) * 2021-05-24 2021-08-31 机械工业第九设计研究院有限公司 一种施工过程中混凝土空心预警方法及监测预警系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102534045B1 (ko) 2021-02-09 2023-05-18 주식회사 케이에스씨 콘크리트 모르타르 탈포장치
KR102363158B1 (ko) * 2021-08-09 2022-02-15 황성운 수중 콘크리트구조물 보강구조 및 그 시공방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101195500B1 (ko) * 2010-12-01 2012-10-30 한국건설기술연구원 표면파를 이용한 콘크리트 강도 측정 결과에 기초하여 상승 시기를 결정하는 슬립폼 시공방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101718234B1 (ko) * 2015-09-23 2017-03-21 현대건설주식회사 콘크리트 타설 철근망 가진식 콘크리트 다짐장치, 다짐시스템 및 다짐방법
CN113325074A (zh) * 2021-05-24 2021-08-31 机械工业第九设计研究院有限公司 一种施工过程中混凝土空心预警方法及监测预警系统
CN113325074B (zh) * 2021-05-24 2023-12-05 机械工业第九设计研究院股份有限公司 一种施工过程中混凝土空心预警方法及监测预警系统

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