KR20210132287A - Impact load striking device, structure stability evaluation system having the same and structure stability evaluation method - Google Patents

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KR20210132287A
KR20210132287A KR1020200050217A KR20200050217A KR20210132287A KR 20210132287 A KR20210132287 A KR 20210132287A KR 1020200050217 A KR1020200050217 A KR 1020200050217A KR 20200050217 A KR20200050217 A KR 20200050217A KR 20210132287 A KR20210132287 A KR 20210132287A
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이일화
유민택
김기현
이명재
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한국철도기술연구원
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Abstract

The present invention relates to an impact load striking apparatus, a structural stability evaluation system including the same and a structural stability evaluation method. According to one embodiment of the present invention, the impact load striking apparatus includes: a first fixing bracket; a second fixing bracket located at a set distance from the first bracket; a moving bracket moved forward and backward through a space between the first and second fixing brackets; a compression spring part elastically supporting a gap between the moving bracket and the second fixing bracket; a trigger part operated to maintain or restore the elastic compression of the compression spring part; and a moving body connected to be moved together with the moving bracket, and interoperated with the elastic compression and restoration of the compression spring part in accordance with the operation of the trigger part to be moved forward and backward through the space between the first and second fixing brackets. The moving body includes: a ball screw connected forward and backward in a long form along the center of the moving body and rotated normally and reversely; a nut block fixed to the center of the moving bracket, and interoperated with the rotation of the ball screw to move the moving bracket linearly forward and backward; and an impact rod connected to the front side of the ball screw and striking the structure. Therefore, the present invention is capable of improving the reliability of an evaluation test technique.

Description

충격하중 타격장치, 이를 포함하는 구조물 안정성 평가 시스템 및 구조물 안정성 평가 방법{IMPACT LOAD STRIKING DEVICE, STRUCTURE STABILITY EVALUATION SYSTEM HAVING THE SAME AND STRUCTURE STABILITY EVALUATION METHOD}Impact load striking device, structure stability evaluation system including the same, and structure stability evaluation method

본 발명은 충격하중 타격장치, 이를 포함하는 구조물 안정성 평가 시스템 및 구조물 안정성 평가 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an impact load striking device, a structure stability evaluation system including the same, and a structure stability evaluation method.

주지된 바와 같이, 충격진동시험법은 중추를 이용해 교각이나 라멘고가교의 두부에 충격을 주고, 이 때의 응답 파형을 기록, 파형의 반복 및 스펙트럼을 해석함으로써 해당 구조물의 고유진동수를 파악해 건전도를 조사하는 현지 시험법이다.As is well known, the impact vibration test method uses the center to impact the head of a pier or Ramen viaduct, records the response waveform at this time, repeats the waveform and analyzes the spectrum to determine the natural frequency of the structure to determine the soundness. It is a local test method to investigate.

교량 하부 구조물의 건전도 진단법으로써, 철도에서는 이미 정착되었고, 이상의 발견 및 보강 대책공의 효과를 확인함에 있어 다수의 실적이 있다.As a method for diagnosing the health of the bridge substructure, it has already been established in railways, and there are many achievements in detecting abnormalities and confirming the effectiveness of reinforcement measures.

충격진동시험법은 제안된 당시 기초의 지지력 상태 파악을 목적으로 하는 시험법으로 활용되었으나, 그 후 연구를 통해 철도 고가교와 같은 라멘구조물에 대한 적용 확대를 도모해 기초뿐만 아니라 기둥 부재의 건전성 평가도 가능해졌다.The impact vibration test method was used as a test method for the purpose of determining the bearing capacity of the foundation at the time when it was proposed. it became possible

한편, 교량 등의 하부 구조물은 지중에 기초를 두고, 상부공 하중을 지지하는 역할을 담당하게 되는데, 기초는 통상 지중에 설치되므로 그 건전도를 직접 눈으로 확인하기는 어려운 실정이다. On the other hand, the lower structures such as bridges are based in the ground and play a role of supporting the overhead load. However, since the foundation is usually installed in the ground, it is difficult to directly check the soundness of the foundation.

이에 따라, 충격진동시험법은 기초의 지지력 상태나 부재의 건전도가 악화될 경우 대상 구조물의 고유진동수가 저하되는 점에 착안해 이 값을 판정 지표로 정량적으로 건전도를 판정한다. Accordingly, the impact vibration test method quantitatively judges the soundness as a determination index, paying attention to the fact that the natural frequency of the target structure is lowered when the bearing capacity of the foundation or the health of the members deteriorates.

그리고 한편, 기존의 타격 방법에 관하여 간략히 살펴보면, 중추의 중량은 대부분 30kgf 수준이며, 비교적 대규모 구조물이나 노이즈가 큰 구조물의 경우, 더욱 큰 충격력을 주기 때문에 더 중량이 있는 중추를 사용하는 경우가 있다. 또한, 대상 구조물에 따라 대형 해머를 이용한 타격으로도 충분히 계측할 수 있다.And, on the other hand, looking briefly at the conventional striking method, the weight of the core is mostly 30kgf, and in the case of a relatively large-scale structure or a structure with high noise, a heavier weight is used because it gives a greater impact force. In addition, depending on the target structure, it can be sufficiently measured even with a blow using a large hammer.

충격진동시험법은 여러 차례 타격에 의한 진동파형을 기록하고, 이들 파형의 반복을 통해 노이즈의 영향을 줄일 수 있는데, 통상적으로 타격 횟수는 5 내지 10회 정도로 실시되고 있다.The impact vibration test method records vibration waveforms caused by hitting several times, and the effect of noise can be reduced through repetition of these waveforms. Typically, the number of hits is about 5 to 10 times.

그런데, 종래의 충격진동시험법은 다음과 같은 문제점이 있다. However, the conventional shock and vibration test method has the following problems.

먼저, 일정한 무게의 중추를 사용하더라도, 중추가 로프로 연결되어 타격을 가하기 때문에 일정한 하중이 적용되는 것이 어려우며, 정확한 위치를 타격하는 것이 어려운 문제가 있었다. First, even if a weight of a certain weight is used, it is difficult to apply a constant load because the weight is connected with a rope to apply a blow, and there is a problem in that it is difficult to hit an accurate position.

나아가, 충격하중에 대한 인풋 값을 측정할 수가 없으므로, 충격하중에 의한 신뢰성 있는 데이터 확보에 어려움이 있다. Furthermore, since the input value for the impact load cannot be measured, it is difficult to secure reliable data due to the impact load.

더 나아가, 중추의 무게가 대략 30kgf 정도라서 여러 번 반복적으로 실험을 실시하기에 어려움이 있었다. 게다가, 중추를 고정하기 위해서는 작업자가 중추와 연결된 로프를 교각 상단에 연결해야 하는데, 거더의 위치에 따라 설치에 많은 제약이 따르는 문제점이 있었다. Furthermore, since the weight of the center was about 30 kgf, it was difficult to conduct the experiment repeatedly several times. In addition, in order to fix the weight, the operator has to connect the rope connected to the weight to the top of the pier, but there is a problem that there are many restrictions on installation depending on the location of the girder.

대한민국 특허등록공보 제10-1295171호Korean Patent Registration Publication No. 10-1295171

본 발명의 목적은 교각 등의 구조물 안정성 평가의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 현장실험용 충격하중 타격장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an impact load striking device for field experiments that can improve the reliability of structural stability evaluation, such as piers.

본 발명의 다른 목적은 충격하중 타격장치를 이용하여 종래 중추를 이용한 충격진동시험법의 실시에 따른 번거로움과 부정확함을 줄이고, 교각의 건전성을 빠르고 간편하게 점검할 수 있는 충격하중 타격장치를 이용한 구조물 안정성 평가 시스템 및 평가 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to use the impact load striking device to reduce the hassle and inaccuracy of the conventional shock vibration test method using a central, and to quickly and simply check the soundness of the pier structure using the impact load striking device. It is to provide a stability evaluation system and evaluation method.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

본 발명의 일 실시예에 따르는 충격하중 타격장치는 제1 고정 브라켓; 상기 제1 고정 브라켓과 설정거리를 두고 위치하는 제2 고정 브라켓; 상기 제1, 2 고정 브라켓 사이의 공간을 통해 전후로 이동하는 이동 브라켓; 상기 제2 고정 브라켓과 상기 이동 브라켓 사이를 탄성 지지하는 압축스프링부; 상기 압축스프링부의 탄성 압축을 유지 또는 복원시키도록 동작되는 트리거부; 및 상기 이동 브라켓과 일체로 이동하도록 연결되며, 상기 트리거부의 동작에 따른 상기 압축스프링부의 탄성 압축 및 복원에 연동하여 상기 제1, 2 고정 브라켓 사이의 공간을 통해 전후 이동하는 이동체;를 포함하고, 상기 이동체는, 상기 이동체의 중심을 따라 전후로 길게 연결되고 정, 역 방향으로 회전하는 볼스크류; 상기 이동 브라켓의 중심에 고정되며, 상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 이동 브라켓을 전후로 직선 이동시키는 너트블록; 및 상기 볼스크류의 전방으로 연결되며 구조물을 타격하는 임팩트 로드;를 포함한다. Impact load striking device according to an embodiment of the present invention is a first fixing bracket; a second fixing bracket positioned at a set distance from the first fixing bracket; a movable bracket that moves back and forth through the space between the first and second fixing brackets; a compression spring part elastically supporting between the second fixing bracket and the moving bracket; a trigger unit operated to maintain or restore elastic compression of the compression spring unit; and a movable body that is connected to move integrally with the moving bracket, and moves back and forth through the space between the first and second fixing brackets in association with the elastic compression and restoration of the compression spring unit according to the operation of the trigger unit. , The movable body may include: a ball screw connected back and forth along the center of the movable body and rotating in forward and reverse directions; a nut block fixed to the center of the moving bracket and linearly moving the moving bracket forward and backward in association with the rotation of the ball screw; and an impact rod connected to the front of the ball screw and striking the structure.

본 발명의 실시예에 따르는 충격하중 타격장치는 상기 임팩트 로드의 선단에 구비되며, 상기 임팩트 로드가 구조물을 타격 시 발생되는 충격하중의 인풋 값을 측정하는 임팩트 트랜스듀서;를 더 포함한다. Impact load striking device according to an embodiment of the present invention is provided at the tip of the impact rod, the impact transducer for measuring the input value of the impact load generated when the impact rod hits the structure; further includes.

상기 임팩트 트랜스듀서는, 상기 임팩트 로드의 선단에 설치되는 적어도 하나의 로드 셀을 포함한다. The impact transducer includes at least one load cell installed at the front end of the impact rod.

상기 임팩트 로드는, 상기 임팩트 트랜스듀서를 둘러 감싸 밀봉하며, 상기 임팩트 로드가 구조물을 타격 시 발생되는 충격하중을 상기 임팩트 트랜스듀서에 전달하는 임팩트 캡;을 더 포함한다. The impact rod includes an impact cap that surrounds and seals the impact transducer, and transmits an impact load generated when the impact rod strikes the structure to the impact transducer.

상기 제1 고정 브라켓과, 상기 제2 고정 브라켓과, 상기 이동 브라켓 각각은, 동일한 크기의 삼각형의 단면 형상을 가지고, 상기 삼각형의 단면 형상의 꼭지점에 대응하는 위치에 3개의 홀을 구비할 수 있다. Each of the first fixing bracket, the second fixing bracket, and the movable bracket may have a triangular cross-sectional shape of the same size, and may include three holes at positions corresponding to vertices of the triangular cross-sectional shape. .

상기 제1 고정 브라켓과, 상기 제2 고정 브라켓과, 상기 이동 브라켓 각각은, 상기 3개의 홀을 통해 설치되는 3개의 스트럿에 의해 직렬 연결될 수 있다. Each of the first fixing bracket, the second fixing bracket, and the moving bracket may be connected in series by three struts installed through the three holes.

상기 압축스프링부는, 상기 제2 고정 브라켓과 상기 이동 브라켓 사이를 연결하는 3개의 스트럿 각각을 감싸는 3개의 압축스프링 유닛;을 포함한다.The compression spring unit includes three compression spring units surrounding each of the three struts connecting between the second fixing bracket and the moving bracket.

상기 트리거부는, 상기 제2 고정 브라켓의 후방에 위치하며, 상향 돌출되어 회동 동작을 위해 파지하도록 돌출된 돌출탭; 및 상기 돌출탭의 하단에 연결되며 회동 가능하게 힌지 연결된 회동링크;를 포함한다. The trigger unit may include: a protruding tab positioned at the rear of the second fixing bracket and protruding upward to be gripped for rotation; and a rotatable link connected to the lower end of the protruding tab and rotatably hinged.

상기 트리거부는, 상기 돌출 탭의 회동 동작 방향을 가이드 하는 트리거 가이드;를 더 포함한다. The trigger unit may further include a trigger guide for guiding a rotational direction of the protruding tab.

상기 트리거 가이드는, 상기 제2 고정 브라켓의 후면에 대면하여 접촉 고정되는 고정 플레이트; 상기 고정 플레이트의 상단에서 상기 돌출탭에 근접하도록 교차방향으로 꺾여 연장 형성되는 연장 플레이트; 및 상기 돌출탭의 회동 동작 범위에 대응하여 상기 연장 플레이트의 내부 면을 통해 절개 형성되는 직선장공;을 포함한다. The trigger guide may include a fixing plate fixed in contact with the rear surface of the second fixing bracket; an extension plate extending from an upper end of the fixing plate by being bent in a cross direction to be close to the protrusion tab; and a straight long hole cut through the inner surface of the extension plate to correspond to the rotational operation range of the protruding tab.

상기 회동링크의 하단에 위치하며, 상기 트리거부의 회동 방향에 반대하는 방향으로 상기 회동링크를 밀어주도록 설치되어 상기 트리거부의 회동 후 상기 트리거부를 회동 전 위치로 복귀시키는 쇼크 업소버;를 더 포함한다. A shock absorber located at the lower end of the rotation link and installed to push the rotation link in a direction opposite to the rotation direction of the trigger unit to return the trigger unit to the pre-rotation position after rotation of the trigger unit. do.

상기 쇼크 업소버는, 상기 회동링크의 하단에 접촉되며 수평 방향으로 출몰하는 출몰 바; 및 상기 출몰 바에 의해 상기 회동링크의 하단을 지지하는 하중을 조절하는 하중조절부;를 더 포함한다.The shock absorber is in contact with the lower end of the pivoting link, and the bar appears and retracts in the horizontal direction; and a load control unit for adjusting the load supporting the lower end of the pivoting link by the protruding bar.

상기 제2 고정 브라켓의 후면에 설치되며, 상기 쇼크 업소버의 위치를 고정시키는 쇼크 업소버 브라켓;을 더 포함한다.It is installed on the rear side of the second fixing bracket, the shock absorber bracket for fixing the position of the shock absorber; further includes.

상기 볼스크류의 후미에 구비되며, 상기 트리거부의 회동 전에 상기 회동링크와 밀착되어 상기 이동체의 이동을 차단하는 트리거 베어링; 및 상기 볼스크류의 후미에 고정되되 상기 트리거 베어링보다 더 후방에 위치 고정되며, 상기 트리거 베어링을 구속하여 위치 고정하는 베어링 스토퍼;를 더 포함한다.a trigger bearing provided at the rear of the ball screw and in close contact with the rotation link before rotation of the trigger unit to block movement of the movable body; and a bearing stopper fixed to the rear of the ball screw and fixed in position further behind the trigger bearing, and configured to fix the position by constraining the trigger bearing.

상기 제1 고정 브라켓의 전방에는 지지대가 구비되며, 상기 지지대는, 상기 3개의 스트럿이 직렬 연결되는 각각의 위치에 대응하여 상기 제1 고정 브라켓의 전방으로 소정 길이만큼 연장하여 돌출되는 돌출부; 및 상기 돌출부 각각의 선단에 결합되며, 상기 임팩트 로드가 구조물을 타격하기 전에 구조물의 표면에 접촉시켜 지지하도록 전면이 평탄한 형상을 갖는 접촉지지부재;를 더 포함한다.A support is provided at the front of the first fixing bracket, and the support includes: a protrusion which extends and protrudes in the front of the first fixing bracket by a predetermined length corresponding to each position where the three struts are connected in series; and a contact support member coupled to the front end of each of the protrusions, the contact support member having a flat shape in front of the impact rod to contact and support the surface of the structure before hitting the structure.

상기 제1 고정 브라켓과 상기 제2 고정 브라켓 각각에는 외측으로 L 형상으로 돌출된 손잡이부가 각각 구비될 수 있다. Each of the first fixing bracket and the second fixing bracket may be provided with a handle portion protruding outwardly in an L shape, respectively.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면 구조물 안정성 평가 시스템을 제공한다. On the other hand, according to another aspect of the present invention provides a structure stability evaluation system.

본 발명의 실시예에 따르는 구조물 안정성 평가 시스템은 제1 고정 브라켓; 상기 제1 고정 브라켓과 설정거리를 두고 위치하는 제2 고정 브라켓; 상기 제1, 2 고정 브라켓 사이의 공간을 통해 전후로 이동하는 이동 브라켓; 상기 제2 고정 브라켓과 상기 이동 브라켓 사이를 탄성 지지하는 압축스프링부; 상기 압축스프링부의 탄성 압축을 유지 또는 복원시키도록 동작되는 트리거부; 및 상기 이동 브라켓과 일체로 이동하도록 연결되며, 상기 트리거부의 동작에 따른 상기 압축스프링부의 탄성 압축 및 복원에 연동하여 상기 제1, 2 고정 브라켓 사이의 공간을 통해 전후 이동하는 이동체;를 포함하고, 상기 이동체는, 상기 이동체의 중심을 따라 전후로 길게 연결되고 정, 역 방향으로 회전하는 볼스크류; 상기 이동 브라켓의 중심에 고정되며, 상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 이동 브라켓을 전후로 직선 이동시키는 너트블록; 상기 볼스크류의 전방으로 연결되며 구조물을 타격하는 임팩트 로드; 및 상기 임팩트 로드의 선단에 구비되며, 상기 임팩트 로드가 구조물을 타격 시 발생되는 충격하중의 인풋 값을 측정하는 임팩트 트랜스듀서;를 포함하는 충격하중 타격장치; 및 구조물에 설치되어, 타격 시 발생되는 구조물의 아웃풋 값을 측정하는 가속도계;를 포함하며, 상기 임팩트 트랜스듀서 및 상기 가속도계 각각에서 출력된 인풋 값과 아웃풋 값을 근거로 구조물의 안정성을 평가할 수 있다.Structure stability evaluation system according to an embodiment of the present invention is a first fixing bracket; a second fixing bracket positioned at a set distance from the first fixing bracket; a movable bracket that moves back and forth through the space between the first and second fixing brackets; a compression spring part elastically supporting between the second fixing bracket and the moving bracket; a trigger unit operated to maintain or restore elastic compression of the compression spring unit; and a movable body that is connected to move integrally with the moving bracket, and moves back and forth through the space between the first and second fixing brackets in association with the elastic compression and restoration of the compression spring unit according to the operation of the trigger unit. , The movable body may include: a ball screw connected back and forth along the center of the movable body and rotating in forward and reverse directions; a nut block fixed to the center of the moving bracket and linearly moving the moving bracket forward and backward in association with the rotation of the ball screw; an impact rod connected to the front of the ball screw and striking the structure; and an impact transducer provided at the front end of the impact rod and measuring an input value of an impact load generated when the impact rod strikes a structure; and an accelerometer installed in the structure and measuring an output value of the structure generated during a strike; includes, and can evaluate the stability of the structure based on the input value and the output value output from each of the impact transducer and the accelerometer.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면 구조물 안정성 평가 방법을 제공한다.On the other hand, according to another aspect of the present invention provides a structure stability evaluation method.

본 발명의 실시예에 따르는 구조물 안정성 평가 방법은 상기 임팩트 로드에 의한 구조물의 타격 시 상기 임팩트 트랜스듀서를 이용하여 충격하중의 인풋 값을 측정하고, 미리 구조물에 설치된 상기 가속도계를 이용하여 타격 시 발생되는 구조물의 아웃풋 값을 측정하며, 상기 측정된 인풋 값과 아웃풋 값을 근거로 구조물의 안정성을 평가할 수 있다. The structure stability evaluation method according to an embodiment of the present invention measures the input value of the impact load using the impact transducer when the impact rod hits the structure, and uses the accelerometer installed in the structure in advance. The output value of the structure may be measured, and the stability of the structure may be evaluated based on the measured input and output values.

본 발명인 충격하중 타격장치에 의하면 구조물 안정성 평가의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the impact load striking device of the present invention, there is an advantage that can improve the reliability of structural stability evaluation.

또한, 본 발명인 충격하중 타격장치에 의하면 종래 중추를 이용한 충격진동시험법의 실시에 따른 번거로움과 부정확함을 줄이고, 교각의 건전성을 빠르고 간편하게 점검할 수 있는 구조물 안정성 평가 시스템을 제공할 수 있다. 예를 들어, 구조물 안정성 판정 변수 추출을 위한 전용의 장비로서 충격하중 타격장치를 이용할 수 있어 합리적이고 경제적인 현장자료를 기반으로 신뢰도를 향상시키는 모델 개발이 가능한 장점이 있다. 그리고 충격하중 타격장치는 일정한 하중 조절이 가능하여 실험 기법의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. In addition, according to the impact load striking device of the present invention, it is possible to provide a structure stability evaluation system that can reduce the inconvenience and inaccuracy caused by the implementation of the conventional shock vibration test method using a center, and quickly and simply check the soundness of the pier. For example, it is possible to use an impact load striking device as a dedicated equipment for extracting structural stability determination variables, so it is possible to develop a model that improves reliability based on reasonable and economical field data. In addition, the impact load striking device can control a constant load, improving the reliability of the experimental technique.

또한, 본 발명인 충격하중 타격장치는 충격하중을 발생시키는 강력스프링의 사용과, 압축된 강력스프링을 걸쇠로 고정시키는 구조로 이용하여, 사용자가 원하는 시점에 충격하중을 발생시킬 수 있다. 그리고 지지대를 이용하여 충격하중이 가해지는 대상체인 교각과 충격하중 타격장치를 수평으로 고정시킬 수 있어 정확한 충격하중을 가할 수 있는 장점이 있다. In addition, the impact load striking device of the present invention can generate an impact load at a user's desired time by using a strong spring that generates an impact load and a structure for fixing the compressed strong spring with a clasp. In addition, by using the support, the pier and the impact load striking device, which are objects to which the impact load is applied, can be fixed horizontally, so it has the advantage of being able to apply an accurate impact load.

또한, 본 발명에 의하면 기존 충격진동실험법과 다르게 중추를 사용하지 않고 경량화 제작된 충격하중 타격장치를 이용하여 실험이 가능하기 때문에 인력 감소효과가 있으며, 휴대가 용이한 장점이 있다. In addition, according to the present invention, unlike the existing shock and vibration test method, since the test is possible using a light-weighted shock load striking device without using a weight, there is an effect of reducing manpower, and there is an advantage of easy portability.

또한, 본 발명에 의하면 해머의 선단 부위에 설치된 로드 셀을 이용하여 인풋 값 측정이 가능하고, 충격하중을 스프링의 압축 길이로 조정할 수 있으므로 일정한 타격조건으로 실험할 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to measure the input value using a load cell installed at the tip of the hammer, and the impact load can be adjusted by the compression length of the spring.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격하중 타격장치를 간략히 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격하중 타격장치의 일부 구성을 확대 도시한 부분도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격하중 타격장치의 동작 전, 후 상태를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격하중 타격장치의 사용 형태를 보여주는 도면이다.1 is a perspective view briefly showing an impact load striking device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged partial view showing a partial configuration of the impact load striking device according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are views illustrating the state before and after the operation of the impact load striking device according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a form of use of the impact load striking device according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar elements throughout the specification. Further, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the nature, order, order, or number of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but other components may be interposed between each component. It will be understood that each component may be “interposed” or “connected”, “coupled” or “connected” through another component.

또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.In addition, in implementing the present invention, components may be subdivided for convenience of description, but these components may be implemented in one device or module, or one component may include a plurality of devices or modules. It may be implemented by being divided into .

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격하중 타격장치에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, the impact load striking device according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격하중 타격장치를 간략히 도시한 것이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격하중 타격장치의 일부 구성을 확대 도시한 것이다. 그리고 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격하중 타격장치의 동작 전, 후 상태를 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격하중 타격장치의 사용 형태를 보여주는 도면이다.1 schematically shows an impact load striking device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of some configurations of the impact load striking device according to an embodiment of the present invention. And Figures 3 and 4 are views illustrating the state before and after the operation of the impact load striking device according to an embodiment of the present invention. In addition, Figure 5 is a view showing the form of use of the impact load striking device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르는 충격하중 타격장치(100)는 제1 고정 브라켓(110), 제2 고정 브라켓(120), 이동 브라켓(130), 압축스프링부(160), 트리거부(150), 이동체(140)를 포함한다. The impact load striking device 100 according to an embodiment of the present invention is a first fixing bracket 110 , a second fixing bracket 120 , a moving bracket 130 , a compression spring unit 160 , and a trigger unit 150 ). , and a movable body 140 .

제1 고정 브라켓(110)은 충격하중 타격장치(100)의 전방에 위치하며 부품을 고정하는 역할을 한다. The first fixing bracket 110 is positioned in front of the impact load striking device 100 and serves to fix the parts.

제2 고정 브라켓(120)은 제1 고정 브라켓(110)과 설정거리를 두고 충격하중 타격장치(100)의 후방에 위치하며 부품을 고정하는 역할을 한다.The second fixing bracket 120 is positioned at the rear of the impact load striking device 100 at a set distance from the first fixing bracket 110 and serves to fix the parts.

이동 브라켓(130)은 제1, 2 고정 브라켓 사이의 공간을 통해 전후로 이동하도록 구성될 수 있다. The moving bracket 130 may be configured to move back and forth through the space between the first and second fixing brackets.

압축스프링부(160)는 제2 고정 브라켓(120)과 이동 브라켓(130) 사이를 탄성 지지한다. The compression spring 160 elastically supports between the second fixing bracket 120 and the moving bracket 130 .

트리거부(150)는 압축스프링부(160)의 탄성 압축을 유지 또는 복원시키도록 동작된다. The trigger unit 150 is operated to maintain or restore elastic compression of the compression spring unit 160 .

이동체(140)는 이동 브라켓(130)과 일체로 이동하도록 연결된다. The movable body 140 is connected to move integrally with the movable bracket 130 .

이동체(140)는 트리거부(150)의 동작에 따른 압축스프링부(160)의 탄성 압축 및 복원에 연동하여, 제1, 2 고정 브라켓 사이의 공간을 통해 전후 이동하도록 구성될 수 있다. The movable body 140 may be configured to move back and forth through the space between the first and second fixing brackets in association with the elastic compression and restoration of the compression spring unit 160 according to the operation of the trigger unit 150 .

구체적으로 설명하면, 이동체(140)는 볼스크류(141), 너트블록(또는 TM너트)(142), 임팩트 로드(143)을 포함한다. Specifically, the movable body 140 includes a ball screw 141 , a nut block (or TM nut) 142 , and an impact rod 143 .

볼스크류(141)는 이동체(140)의 중심을 따라 전후로 길게 연결된다. 볼스크류(141)는 정, 역 방향(즉, 도 4의 R1 및 도 5의 R2 방향) 회전할 수 있다. The ball screw 141 is long connected back and forth along the center of the movable body 140 . The ball screw 141 may rotate in forward and reverse directions (ie, R1 in FIG. 4 and R2 in FIG. 5 ).

너트블록(142)은 이동 브라켓(130)의 중심에 고정될 수 있다. 너트블록(142)은 볼스크류(141)의 회전에 연동하여 이동 브라켓(130)을 전후로 직선 이동시킨다. The nut block 142 may be fixed to the center of the moving bracket 130 . The nut block 142 linearly moves the moving bracket 130 back and forth in association with the rotation of the ball screw 141 .

임팩트 로드(143)는 볼스크류(141)의 전방으로 연결되며 구조물에 타격을 가하는 해머 역할을 하는 부재이다. The impact rod 143 is a member that is connected to the front of the ball screw 141 and serves as a hammer to apply a blow to the structure.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 충격하중 타격장치(100)는 임팩트 트랜스듀서(144)를 더 포함한다. In addition, the impact load striking device 100 according to an embodiment of the present invention further includes an impact transducer (144).

임팩트 트랜스듀서(144)는 임팩트 로드(143)의 선단에 구비될 수 있다. 임팩트 트랜스듀서(144)는 임팩트 로드(143)의 선단에 위치하며, 임팩트 로드(143)가 구조물을 타격할 때 발생되는 충격하중의 인풋 값을 측정할 수 있다.The impact transducer 144 may be provided at the tip of the impact rod 143 . The impact transducer 144 is located at the tip of the impact rod 143, and can measure the input value of the impact load generated when the impact rod 143 hits the structure.

예를 들어, 임팩트 트랜스듀서(144)는 임팩트 로드(143)의 선단에 설치되는 적어도 하나의 로드 셀을 포함하여 구성될 수 있다. For example, the impact transducer 144 may be configured to include at least one load cell installed at the tip of the impact rod 143 .

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 충격하중 타격장치(100)에서 임팩트 로드(143)는 임팩트 캡(145)을 더 포함한다. In addition, in the impact load striking device 100 according to an embodiment of the present invention, the impact rod 143 further includes an impact cap 145 .

임팩트 캡(145)은 임팩트 트랜스듀서(144)를 둘러 감싸 밀봉시키는 구조로 이루어져 임팩트 트랜스듀서(144)를 보호하며, 임팩트 로드(143)가 구조물을 타격 시 발생되는 충격하중을 임팩트 트랜스듀서(144)에 그대로 전달하는 역할을 한다. The impact cap 145 has a structure that surrounds and seals the impact transducer 144 to protect the impact transducer 144, and the impact load generated when the impact rod 143 hits the structure is applied to the impact transducer 144. ), which is transmitted as it is.

한편 본 발명의 실시예에 따르는 충격하중 타격장치(100)에서, 제1 고정 브라켓(110), 제2 고정 브라켓(120), 이동 브라켓(130) 각각은 도시된 바와 같이 동일한 크기 및 형상, 예를 들어 삼각형 또는 이와 유사한 단면 형상을 가진다. Meanwhile, in the impact load striking device 100 according to the embodiment of the present invention, each of the first fixing bracket 110 , the second fixing bracket 120 , and the moving bracket 130 has the same size and shape, for example, as shown. For example, it has a triangular or similar cross-sectional shape.

또한, 제1 고정 브라켓(110), 제2 고정 브라켓(120), 이동 브라켓(130) 각각은 도시된 바와 같이 삼각형의 단면 형상의 꼭지점에 대응하는 위치에 3개의 홀을 구비할 수 있다. 그리고 제1 고정 브라켓(110), 제2 고정 브라켓(120), 이동 브라켓(130) 각각은 3개의 홀을 통해 설치되는 3개의 스트럿에 의해 서로 직렬 구조, 다시 말해 텐덤 구조로 연결될 수 있다. In addition, each of the first fixing bracket 110 , the second fixing bracket 120 , and the moving bracket 130 may have three holes at positions corresponding to the vertices of the triangular cross-sectional shape as shown. In addition, each of the first fixing bracket 110 , the second fixing bracket 120 , and the moving bracket 130 may be connected to each other in a series structure, that is, in a tandem structure, by three struts installed through three holes.

한편 본 발명의 실시예에 따르는 충격하중 타격장치(100)에서, 압축스프링부(160)는 3개의 압축스프링 유닛(161, 163, 165)을 포함하여 구성될 수 있다. On the other hand, in the impact load striking device 100 according to the embodiment of the present invention, the compression spring unit 160 may be configured to include three compression spring units (161, 163, 165).

예를 들어, 3개의 압축스프링 유닛(161, 163, 165) 각각은 코일 스프링 형태로 제공될 수 있다. For example, each of the three compression spring units 161 , 163 , and 165 may be provided in the form of a coil spring.

구체적으로는 3개의 압축스프링 유닛(161, 163, 165) 각각은 도시된 바와 같이 제2 고정 브라켓(120)과 이동 브라켓(130) 사이를 연결하는 3개의 스트럿 각각을 감싸도록 설치된다. Specifically, each of the three compression spring units (161, 163, 165) is installed to surround each of the three struts connecting between the second fixing bracket 120 and the moving bracket 130, as shown.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르는 압축스프링부(160)는 3개의 압축스프링 유닛(161, 163, 165)이 삼각형의 각 꼭지점 위치마다 하나씩 배치되는 안정적인 구조로 이루어져, 구조물의 안정성 평가에 유리한 측면이 있으며, 단일의 스프링 배치 구조와 비교하여 큰 에너지를 저장하기에 유리하다. 나아가, 각각의 압축스프링 유닛(161, 163, 165)의 압축길이를 손쉽게 조절하여 구조물에 타격할 충격하중의 크기를 쉽게 조절할 수 있다. As such, the compression spring unit 160 according to the embodiment of the present invention has a stable structure in which three compression spring units 161, 163, and 165 are arranged one at each vertex position of the triangle, which is advantageous for evaluating the stability of the structure. There is a side, and it is advantageous to store a large amount of energy compared to a single spring arrangement structure. Furthermore, by easily adjusting the compression length of each compression spring unit (161, 163, 165), it is possible to easily adjust the size of the impact load to hit the structure.

한편 본 발명의 실시예에 따르는 충격하중 타격장치(100)에서, 트리거부(150)는 압축스프링부(160)를 고정하며 필요 시점에 충격하중을 가하도록 동작되는 구성이다.Meanwhile, in the impact load striking device 100 according to the embodiment of the present invention, the trigger unit 150 is configured to fix the compression spring unit 160 and operate to apply an impact load at a necessary time.

구체적인 예로서, 트리거부(150)는 돌출탭(1501)과 회동링크(1502)를 포함한다. As a specific example, the trigger unit 150 includes a protruding tab 1501 and a rotation link 1502 .

돌출탭(1501)은 제2 고정 브라켓(120)의 후방에 위치하며, 사용자가 손쉽게 파지 할 수 있도록 일정 길이만큼 상향 돌출되어 회동 조작이 가능하게 이루어진다. The protruding tab 1501 is located at the rear of the second fixing bracket 120 , and protrudes upward by a predetermined length so that the user can easily grip it so that the rotation operation is possible.

회동링크(1502)는 돌출탭(1501)의 하단에 연결되며 돌출탭(1501)의 조작에 의해 손쉽게 회동 가능하게 힌지 연결된다. The pivoting link 1502 is connected to the lower end of the protruding tab 1501 and is hinged so as to be easily rotatable by manipulation of the protruding tab 1501 .

또한, 트리거부(150)는 트리거 가이드(151)를 더 포함한다. 트리거 가이드(151)는 돌출탭(150)의 회동 동작 방향을 가이드 하는 부재이다. In addition, the trigger unit 150 further includes a trigger guide (151). The trigger guide 151 is a member for guiding the rotational direction of the protruding tab 150 .

예를 들어, 트리거 가이드(151)는 고정 플레이트(1511), 연장 플레이트(1512), 및 직선장공(1513)을 포함한다. For example, the trigger guide 151 includes a fixing plate 1511 , an extension plate 1512 , and a straight long hole 1513 .

고정 플레이트(1511)는 제2 고정 브라켓(120)의 후면에 대면하여 접촉 고정되는 플레이트 형상의 부재를 말한다. The fixing plate 1511 refers to a plate-shaped member that is fixed in contact with the rear surface of the second fixing bracket 120 .

연장 플레이트(1512)는 고정 플레이트(1511)의 상단에서 돌출탭(1501)에 근접하도록 교차방향으로 꺾여 연장 형성되는 플레이트 형상의 부재를 말한다.The extension plate 1512 refers to a plate-shaped member extending from the upper end of the fixing plate 1511 by being bent in a cross direction to approach the protruding tab 1501 .

직선장공(1513)은 돌출탭(1501)의 회동 동작 범위에 대응하여 연장 플레이트(1512)의 내부 면을 통해 소정 길이로 절개 형성될 수 있다. The straight long hole 1513 may be cut and formed to a predetermined length through the inner surface of the extension plate 1512 in response to the rotational operation range of the protruding tab 1501 .

한편 본 발명의 실시예에 따르는 충격하중 타격장치(100)의 트리거부(150)에는 쇼크 업소버(152)가 더 구비될 수 있다. On the other hand, the trigger unit 150 of the impact load striking device 100 according to the embodiment of the present invention may be further provided with a shock absorber (152).

구체적인 예로서, 쇼크 업소버(152)는 회동링크(1502)의 하단에 위치하며, 트리거부(150)의 회동 방향에 반대하는 방향으로 회동링크(1502)를 밀어주도록 설치된다. As a specific example, the shock absorber 152 is located at the lower end of the rotation link 1502 and is installed to push the rotation link 1502 in a direction opposite to the rotation direction of the trigger unit 150 .

쇼크 업소버(152)는 트리거부(150)의 회동 후 트리거부(150)를 회동 전 위치로 복귀시키는 동작을 수행하는데, 출몰 바(1521)와 하중조절부(1523)을 포함하여 구성될 수 있다. The shock absorber 152 performs an operation of returning the trigger unit 150 to the pre-rotation position after the trigger unit 150 is rotated, and may include a protruding bar 1521 and a load adjusting unit 1523 . .

출몰 바(1521)는 회동링크(1502)의 하단에 접촉되며 수평 방향으로 출몰하는 피스톤 형상의 부재이다. 하중조절부(1523)는 출몰 바(1521)에 의해 회동링크(1502)의 하단을 지지하는 하중을 조절한다. The protruding bar 1521 is in contact with the lower end of the pivoting link 1502 and is a piston-shaped member that protrudes and retracts in the horizontal direction. The load adjusting unit 1523 adjusts the load supporting the lower end of the pivoting link 1502 by the protruding bar 1521 .

쇼크 업소버(152)에는 쇼크 업소버 브라켓(153)이 더 포함된다. The shock absorber 152 further includes a shock absorber bracket 153 .

쇼크 업소버 브라켓(153)은 제2 고정 브라켓(120)의 후면에 설치될 수 있다. 쇼크 업소버 브라켓(153)은 쇼크 업소버(152)의 위치를 고정시키는 역할을 한다. The shock absorber bracket 153 may be installed on the rear surface of the second fixing bracket 120 . The shock absorber bracket 153 serves to fix the position of the shock absorber 152 .

한편, 볼스크류(141)의 후미에는 트리거 베어링(146)과 베어링 스토퍼(147)가 더 구비된다. On the other hand, a trigger bearing 146 and a bearing stopper 147 are further provided at the rear of the ball screw 141 .

트리거 베어링(146)은 볼스크류(141)의 후미에서 트리거부(150)의 회동 전에 회동링크(1502)와 밀착하여 결합되고, 이동체(140)의 이동을 차단한다.The trigger bearing 146 is closely coupled to the rotation link 1502 before rotation of the trigger unit 150 at the rear of the ball screw 141 , and blocks the movement of the movable body 140 .

베어링 스토퍼(147)는 볼스크류(141)의 후미에 고정되는데, 전술한 트리거 베어링(146)보다 더 후방에 위치하도록 고정된다. 베어링 스토퍼(147)는 트리거 베어링(146)을 구속하여 위치 고정하는 역할을 한다. The bearing stopper 147 is fixed to the rear of the ball screw 141 , and is fixed to be positioned further rearward than the aforementioned trigger bearing 146 . The bearing stopper 147 serves to restrain the trigger bearing 146 to fix the position.

한편, 제1 고정 브라켓(110)의 전방에는 지지대(180)가 구비된다.On the other hand, a support 180 is provided in front of the first fixing bracket 110 .

지지대(180)는 구조물에 충격이 가해질 부분에 지지되어, 충격하중 타격장치(100)를 구조물의 표면에 수평으로 고정시킬 수 있도록 한다(도 5 참조). 그 결과, 구조물의 표면에 수직으로 충격하중이 가해져 보다 정확하게 구조물에 타격을 줄 수 있다. The support 180 is supported on a portion to which an impact is to be applied to the structure, so that the impact load striking device 100 can be horizontally fixed to the surface of the structure (see FIG. 5 ). As a result, an impact load is applied perpendicularly to the surface of the structure, so that it is possible to more accurately strike the structure.

예를 들어, 지지대(180)는 돌출부(181)와 접촉지지부재(182)를 포함한다. For example, the support 180 includes a protrusion 181 and a contact support member 182 .

돌출부(181)는 3개의 스트럿이 직렬 연결되는 각각의 위치에 대응하여 제1 고정 브라켓(110)의 전방으로 소정 길이만큼 연장하여 돌출되는 로드 형상의 부재이다. The protrusion 181 is a rod-shaped member that extends and protrudes by a predetermined length in the front of the first fixing bracket 110 corresponding to the respective positions where the three struts are connected in series.

접촉지지부재(182)는 돌출부(181) 각각의 선단에 결합되며, 임팩트 로드(143)가 구조물을 타격하기 전에 구조물의 표면에 안정적으로 접촉되어 지지될 수 있다. The contact support member 182 is coupled to the tip of each of the protrusions 181 , and the impact rod 143 may be stably contacted and supported on the surface of the structure before the impact rod 143 hits the structure.

구체적인 예로서, 접촉지지부재(182)는 전면이 평탄한 형상을 갖는 볼트 형태의 부재를 이용하여 돌출부(181)의 선단에 체결 고정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 다양한 형태로 변경 가능하다.As a specific example, the contact support member 182 may be fastened to the tip of the protrusion 181 using a bolt-shaped member having a flat front surface. However, the present invention is not limited thereto, and may be changed into various forms obvious to those skilled in the art.

그리고 한편, 제1 고정 브라켓(110)과 상기 제2 고정 브라켓(120) 각각에는 외측으로 L 형상으로 돌출된 손잡이부(171, 173)가 각각 구비될 수 있다. 이들 손잡이부(171, 173) 중 적어도 하나 이상을 파지한 상태로 충격하중 타격장치(100)를 구조물의 표면에 수직 하게 접촉시켜 구조물에 타격을 가해줄 수 있다. On the other hand, each of the first fixing bracket 110 and the second fixing bracket 120 may be provided with handle portions 171 and 173 protruding in an L shape to the outside, respectively. While gripping at least one of these handle portions 171 and 173, the impact load striking device 100 may be in contact with the surface of the structure perpendicularly to apply a blow to the structure.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면 구조물 안정성 평가 시스템을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르는 구조물 안정성 평가 시스템은 제1 고정 브라켓(110), 제2 고정 브라켓(120), 이동 브라켓(130), 압축스프링부(160), 트리거부(150), 및 이동체(140)를 포함하는 전술한 충격하중 타격장치(100)와 함께 가속도계(미도시)를 포함한다. 가속도계(미도시)는 구조물에 설치되어, 타격 시 발생되는 구조물의 아웃풋 값을 측정할 수 있다. 이에 따라, 임팩트 트랜스듀서(144) 및 가속도계 각각에서 출력된 인풋 값과 아웃풋 값을 근거로 구조물의 안정성을 평가할 수 있다.On the other hand, according to another aspect of the present invention provides a structure stability evaluation system. The structural stability evaluation system according to an embodiment of the present invention includes a first fixing bracket 110 , a second fixing bracket 120 , a moving bracket 130 , a compression spring unit 160 , a trigger unit 150 , and a moving body ( 140) includes an accelerometer (not shown) together with the impact load striking device 100 including the above. An accelerometer (not shown) may be installed on a structure to measure an output value of the structure generated when hitting. Accordingly, the stability of the structure may be evaluated based on the input and output values output from the impact transducer 144 and the accelerometer, respectively.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면 구조물 안정성 평가 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르는 구조물 안정성 평가 방법은 임팩트 로드(143)에 의한 구조물의 타격 시 상기 임팩트 트랜스듀서(144)를 이용하여 충격하중의 인풋 값을 측정하고, 미리 구조물에 설치된 상기 가속도계를 이용하여 타격 시 발생되는 구조물의 아웃풋 값을 측정하며, 상기 측정된 인풋 값과 아웃풋 값을 근거로 구조물의 안정성을 평가하는 방법이다.On the other hand, according to another aspect of the present invention provides a structure stability evaluation method. The structure stability evaluation method according to an embodiment of the present invention measures the input value of the impact load using the impact transducer 144 when the impact rod 143 hits the structure, and uses the accelerometer installed in the structure in advance This is a method of measuring the output value of the structure generated during the hitting, and evaluating the stability of the structure based on the measured input and output values.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 충격하중 타격장치를 이용하여 구조물 안정성 평가의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. As described above, according to the configuration and operation of the present invention, it is possible to improve the reliability of structural stability evaluation by using the impact load striking device.

또한, 종래 중추를 이용한 충격진동시험법의 실시에 따른 번거로움과 부정확함을 줄이고, 교각의 건전성을 빠르고 간편하게 점검할 수 있는 구조물 안정성 평가 시스템을 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a structure stability evaluation system that can reduce the inconvenience and inaccuracy of the conventional shock vibration test method using the center, and quickly and simply check the soundness of the pier.

예를 들어, 구조물 안정성 판정 변수 추출을 위한 전용의 장비로서 충격하중 타격장치를 이용할 수 있어 합리적이고 경제적인 현장자료를 기반으로 신뢰도를 향상시키는 모델 개발이 가능한 장점이 있다. 그리고 충격하중 타격장치는 일정한 하중 조절이 가능하여 실험 기법의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. For example, it is possible to use an impact load striking device as a dedicated equipment for extracting structural stability determination variables, so it is possible to develop a model that improves reliability based on reasonable and economical field data. In addition, the impact load striking device can control a constant load, improving the reliability of the experimental technique.

또한, 충격하중 타격장치는 충격하중을 발생시키는 강력스프링의 사용과, 압축된 강력스프링을 걸쇠로 고정시키는 구조로 이용하여, 사용자가 원하는 시점에 충격하중을 발생시킬 수 있다. 그리고 지지대를 이용하여 충격하중이 가해지는 대상체인 교각과 충격하중 타격장치를 수평으로 고정시킬 수 있어 정확한 충격하중을 가할 수 있다. In addition, the impact load striking device can generate an impact load at a time desired by the user by using a strong spring that generates an impact load and a structure that fixes the compressed strong spring with a clasp. In addition, by using the support, the pier and the impact load striking device, which are objects to which the impact load is applied, can be fixed horizontally, so that an accurate impact load can be applied.

또한, 기존 충격진동실험법과 다르게 중추를 사용하지 않고 경량화 제작된 충격하중 타격장치를 이용하여 실험이 가능하기 때문에 인력 감소효과가 있으며, 휴대가 용이하다.In addition, unlike the existing shock and vibration test method, since the test is possible using a light-weighted impact load striking device without using a weight, it has the effect of reducing manpower and is easy to carry.

또한, 해머의 선단 부위에 설치된 로드 셀을 이용하여 인풋 값 측정이 가능하고, 충격하중을 스프링의 압축 길이로 조정할 수 있으므로 일정한 타격조건으로 실험할 수 있다. In addition, it is possible to measure the input value using the load cell installed at the tip of the hammer, and the impact load can be adjusted by the compression length of the spring, so that the experiment can be performed under constant hitting conditions.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification. It is obvious that variations can be made.

100: 충격하중 타격장치
110: 제1 고정 브라켓
120: 제2 고정 브라켓
130: 이동 브라켓
140: 이동체
141: 볼스크류
142: TM너트(너트블록)
143: 임팩트 로드
144: 임팩트 트랜스듀서
145: 임팩트 캡
146: 트리거 베어링
147: 베어링 스토퍼
150: 트리거부
1501: 돌출탭
1502: 회동링크
151: 트리거 가이드
1511: 고정 플레이트
1512: 연장 플레이트
1513: 직선장공
152: 쇼크 업소버
1521: 출몰 바
1523: 하중조절부
153: 쇼크 업소버 브라켓
160: 압축스프링부
161, 163, 165: 압축스프링 유닛
171, 173: 손잡이부
180: 지지대
181: 돌출부
182: 접촉지지부재 100: impact load striking device
110: first fixing bracket
120: second fixing bracket
130: moving bracket
140: moving object
141: ball screw
142: TM nut (nut block)
143: Impact Road
144: impact transducer
145: impact cap
146: trigger bearing
147: bearing stopper
150: trigger unit
1501: protrusion tab
1502: Linking link
151: trigger guide
1511: fixed plate
1512: extension plate
1513: straightsmith
152: shock absorber
1521: Haunted Bar
1523: load control unit
153: shock absorber bracket
160: compression spring part
161, 163, 165: compression spring unit
171, 173: handle part
180: support
181: protrusion
182: contact support member

Claims (18)

제1 고정 브라켓;
상기 제1 고정 브라켓과 설정거리를 두고 위치하는 제2 고정 브라켓;
상기 제1, 2 고정 브라켓 사이의 공간을 통해 전후로 이동하는 이동 브라켓;
상기 제2 고정 브라켓과 상기 이동 브라켓 사이를 탄성 지지하는 압축스프링부;
상기 압축스프링부의 탄성 압축을 유지 또는 복원시키도록 동작되는 트리거부; 및
상기 이동 브라켓과 일체로 이동하도록 연결되며, 상기 트리거부의 동작에 따른 상기 압축스프링부의 탄성 압축 및 복원에 연동하여 상기 제1, 2 고정 브라켓 사이의 공간을 통해 전후 이동하는 이동체;를 포함하고,
상기 이동체는, 상기 이동체의 중심을 따라 전후로 길게 연결되고 정, 역 방향으로 회전하는 볼스크류;
상기 이동 브라켓의 중심에 고정되며, 상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 이동 브라켓을 전후로 직선 이동시키는 너트블록; 및
상기 볼스크류의 전방으로 연결되며 구조물을 타격하는 임팩트 로드;
를 포함하는 충격하중 타격장치.
a first fixing bracket;
a second fixing bracket positioned at a set distance from the first fixing bracket;
a movable bracket that moves back and forth through the space between the first and second fixing brackets;
a compression spring part elastically supporting between the second fixing bracket and the moving bracket;
a trigger unit operated to maintain or restore elastic compression of the compression spring unit; and
A movable body connected to move integrally with the movable bracket and moved back and forth through the space between the first and second fixing brackets in association with the elastic compression and restoration of the compression spring part according to the operation of the trigger part;
The movable body may include a ball screw connected to the front and rear along the center of the movable body and rotating in forward and reverse directions;
a nut block fixed to the center of the moving bracket and linearly moving the moving bracket forward and backward in association with the rotation of the ball screw; and
an impact rod connected to the front of the ball screw and striking the structure;
Impact load striking device comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 임팩트 로드의 선단에 구비되며, 상기 임팩트 로드가 구조물을 타격 시 발생되는 충격하중의 인풋 값을 측정하는 임팩트 트랜스듀서;
를 더 포함하는 충격하중 타격장치.
According to claim 1,
an impact transducer provided at the front end of the impact rod and measuring an input value of an impact load generated when the impact rod strikes a structure;
Impact load striking device further comprising a.
 제2항에 있어서,
상기 임팩트 트랜스듀서는,
상기 임팩트 로드의 선단에 설치되는 적어도 하나의 로드 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는
충격하중 타격장치.
3. The method of claim 2,
The impact transducer is
It characterized in that it comprises at least one load cell installed at the front end of the impact rod.
Impact load striking device.
 제2항에 있어서,
상기 임팩트 로드는,
상기 임팩트 트랜스듀서를 둘러 감싸 밀봉하며, 상기 임팩트 로드가 구조물을 타격 시 발생되는 충격하중을 상기 임팩트 트랜스듀서에 전달하는 임팩트 캡;
을 더 포함하는 충격하중 타격장치.
3. The method of claim 2,
The impact rod is
an impact cap that surrounds and seals the impact transducer, and transmits an impact load generated when the impact rod hits the structure to the impact transducer;
Impact load striking device further comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 제1 고정 브라켓과, 상기 제2 고정 브라켓과, 상기 이동 브라켓 각각은, 동일한 크기의 삼각형의 단면 형상을 가지고, 상기 삼각형의 단면 형상의 꼭지점에 대응하는 위치에 3개의 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는
충격하중 타격장치.
According to claim 1,
Each of the first fixing bracket, the second fixing bracket, and the movable bracket has a triangular cross-sectional shape of the same size and has three holes at positions corresponding to vertices of the triangular cross-sectional shape. to do
Impact load striking device.
 제5항에 있어서,
상기 제1 고정 브라켓과, 상기 제2 고정 브라켓과, 상기 이동 브라켓 각각은, 상기 3개의 홀을 통해 설치되는 3개의 스트럿에 의해 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는
충격하중 타격장치.
6. The method of claim 5,
Each of the first fixing bracket, the second fixing bracket, and the moving bracket is connected in series by three struts installed through the three holes.
Impact load striking device.
 제6항에 있어서,
상기 압축스프링부는,
상기 제2 고정 브라켓과 상기 이동 브라켓 사이를 연결하는 3개의 스트럿 각각을 감싸는 3개의 압축스프링 유닛;
을 포함하는 충격하중 타격장치.
7. The method of claim 6,
The compression spring unit,
three compression spring units surrounding each of the three struts connecting between the second fixing bracket and the moving bracket;
Impact load striking device comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 트리거부는,
상기 제2 고정 브라켓의 후방에 위치하며, 상향 돌출되어 회동 동작을 위해 파지하도록 돌출된 돌출탭; 및
상기 돌출탭의 하단에 연결되며 회동 가능하게 힌지 연결된 회동링크;
를 포함하는 충격하중 타격장치.
According to claim 1,
The trigger unit,
a protruding tab positioned at the rear of the second fixing bracket and protruding upward to be gripped for rotational operation; and
a rotatable link connected to the lower end of the protruding tab and rotatably hinged;
Impact load striking device comprising a.
 제8항에 있어서,
상기 트리거부는,
상기 돌출 탭의 회동 동작 방향을 가이드 하는 트리거 가이드;
를 더 포함하는 충격하중 타격장치.
9. The method of claim 8,
The trigger unit,
a trigger guide for guiding the rotational direction of the protruding tab;
Impact load striking device further comprising a.
 제9항에 있어서,
상기 트리거 가이드는,
상기 제2 고정 브라켓의 후면에 대면하여 접촉 고정되는 고정 플레이트;
상기 고정 플레이트의 상단에서 상기 돌출탭에 근접하도록 교차방향으로 꺾여 연장 형성되는 연장 플레이트; 및
상기 돌출탭의 회동 동작 범위에 대응하여 상기 연장 플레이트의 내부 면을 통해 절개 형성되는 직선장공;
을 포함하는 충격하중 타격장치.
10. The method of claim 9,
The trigger guide is
a fixing plate fixed in contact with the rear surface of the second fixing bracket;
an extension plate extending from an upper end of the fixing plate by being bent in a cross direction to be close to the protrusion tab; and
a straight long hole formed by cutting through the inner surface of the extension plate corresponding to the rotational operation range of the protruding tab;
Impact load striking device comprising a.
 제8항에 있어서,
상기 회동링크의 하단에 위치하며, 상기 트리거부의 회동 방향에 반대하는 방향으로 상기 회동링크를 밀어주도록 설치되어 상기 트리거부의 회동 후 상기 트리거부를 회동 전 위치로 복귀시키는 쇼크 업소버;
를 더 포함하는 충격하중 타격장치.
9. The method of claim 8,
a shock absorber located at the lower end of the rotation link and installed to push the rotation link in a direction opposite to the rotation direction of the trigger unit to return the trigger unit to the pre-rotation position after rotation of the trigger unit;
Impact load striking device further comprising a.
 제11항에 있어서,
상기 쇼크 업소버는,
상기 회동링크의 하단에 접촉되며 수평 방향으로 출몰하는 출몰 바; 및
상기 출몰 바에 의해 상기 회동링크의 하단을 지지하는 하중을 조절하는 하중조절부;
를 더 포함하는 충격하중 타격장치.
12. The method of claim 11,
The shock absorber,
a bar in contact with the lower end of the pivoting link and protruding and retracting in a horizontal direction; and
a load control unit for controlling a load supporting the lower end of the pivoting link by the protruding bar;
Impact load striking device further comprising a.
 제11항에 있어서,
상기 제2 고정 브라켓의 후면에 설치되며, 상기 쇼크 업소버의 위치를 고정시키는 쇼크 업소버 브라켓;
을 더 포함하는 충격하중 타격장치.
12. The method of claim 11,
a shock absorber bracket installed on the rear side of the second fixing bracket and fixing the position of the shock absorber;
Impact load striking device further comprising a.
 제8항에 있어서,
상기 볼스크류의 후미에 구비되며, 상기 트리거부의 회동 전에 상기 회동링크와 밀착되어 상기 이동체의 이동을 차단하는 트리거 베어링; 및
상기 볼스크류의 후미에 고정되되 상기 트리거 베어링보다 더 후방에 위치 고정되며, 상기 트리거 베어링을 구속하여 위치 고정하는 베어링 스토퍼;
를 더 포함하는 충격하중 타격장치.
9. The method of claim 8,
a trigger bearing provided at the rear of the ball screw and in close contact with the rotation link before rotation of the trigger unit to block movement of the movable body; and
a bearing stopper fixed to the rear of the ball screw and fixed to a position more rearward than the trigger bearing, and fixing the position by constraining the trigger bearing;
Impact load striking device further comprising a.
 제6항에 있어서,
상기 제1 고정 브라켓의 전방에는 지지대가 구비되며,
상기 지지대는,
상기 3개의 스트럿이 직렬 연결되는 각각의 위치에 대응하여 상기 제1 고정 브라켓의 전방으로 소정 길이만큼 연장하여 돌출되는 돌출부; 및
상기 돌출부 각각의 선단에 결합되며, 상기 임팩트 로드가 구조물을 타격하기 전에 구조물의 표면에 접촉시켜 지지하도록 전면이 평탄한 형상을 갖는 접촉지지부재;
를 더 포함하는 충격하중 타격장치.
7. The method of claim 6,
A support is provided in front of the first fixing bracket,
The support is
a protrusion protruding from the front of the first fixing bracket by a predetermined length corresponding to the positions at which the three struts are connected in series; and
a contact support member coupled to the front end of each of the protrusions, the contact support member having a flat shape in front of the impact rod to contact and support the surface of the structure before striking the structure;
Impact load striking device further comprising a.
 제6항에 있어서,
상기 제1 고정 브라켓과 상기 제2 고정 브라켓 각각에는 외측으로 L 형상으로 돌출된 손잡이부가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는
충격하중 타격장치.
7. The method of claim 6,
Each of the first fixing bracket and the second fixing bracket is characterized in that each of the handle portions protruding outwardly in an L shape are provided.
Impact load striking device.
 제1 고정 브라켓; 상기 제1 고정 브라켓과 설정거리를 두고 위치하는 제2 고정 브라켓; 상기 제1, 2 고정 브라켓 사이의 공간을 통해 전후로 이동하는 이동 브라켓; 상기 제2 고정 브라켓과 상기 이동 브라켓 사이를 탄성 지지하는 압축스프링부; 상기 압축스프링부의 탄성 압축을 유지 또는 복원시키도록 동작되는 트리거부; 및 상기 이동 브라켓과 일체로 이동하도록 연결되며, 상기 트리거부의 동작에 따른 상기 압축스프링부의 탄성 압축 및 복원에 연동하여 상기 제1, 2 고정 브라켓 사이의 공간을 통해 전후 이동하는 이동체;를 포함하고, 상기 이동체는, 상기 이동체의 중심을 따라 전후로 길게 연결되고 정, 역 방향으로 회전하는 볼스크류; 상기 이동 브라켓의 중심에 고정되며, 상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 이동 브라켓을 전후로 직선 이동시키는 너트블록; 상기 볼스크류의 전방으로 연결되며 구조물을 타격하는 임팩트 로드; 및 상기 임팩트 로드의 선단에 구비되며, 상기 임팩트 로드가 구조물을 타격 시 발생되는 충격하중의 인풋 값을 측정하는 임팩트 트랜스듀서;를 포함하는 충격하중 타격장치; 및
구조물에 설치되어, 타격 시 발생되는 구조물의 아웃풋 값을 측정하는 가속도계;를 포함하며,
상기 임팩트 트랜스듀서 및 상기 가속도계 각각에서 출력된 인풋 값과 아웃풋 값을 근거로 구조물의 안정성을 평가하는 것을 특징으로 하는 구조물 안정성 평가 시스템.
a first fixing bracket; a second fixing bracket positioned at a set distance from the first fixing bracket; a movable bracket that moves back and forth through the space between the first and second fixing brackets; a compression spring part elastically supporting between the second fixing bracket and the moving bracket; a trigger unit operated to maintain or restore elastic compression of the compression spring unit; and a movable body that is connected to move integrally with the moving bracket and moves back and forth through the space between the first and second fixing brackets in association with the elastic compression and restoration of the compression spring according to the operation of the trigger unit. , The movable body may include: a ball screw connected back and forth along the center of the movable body and rotating in forward and reverse directions; a nut block fixed to the center of the moving bracket and linearly moving the moving bracket forward and backward in association with the rotation of the ball screw; an impact rod connected to the front of the ball screw and striking the structure; and an impact transducer provided at the front end of the impact rod and measuring an input value of an impact load generated when the impact rod strikes a structure; and
It includes; an accelerometer that is installed on the structure and measures the output value of the structure generated when hitting.
Structure stability evaluation system, characterized in that for evaluating the stability of the structure based on the input value and the output value output from each of the impact transducer and the accelerometer.
 제17항의 구조물 안정성 평가 시스템을 이용한 구조물 안정성 평가 방법으로서,
상기 임팩트 로드에 의한 구조물의 타격 시 상기 임팩트 트랜스듀서를 이용하여 충격하중의 인풋 값을 측정하고,
미리 구조물에 설치된 상기 가속도계를 이용하여 타격 시 발생되는 구조물의 아웃풋 값을 측정하며,
상기 측정된 인풋 값과 아웃풋 값을 근거로 구조물의 안정성을 평가하는 것을 특징으로 하는 구조물 안정성 평가 방법.As a structure stability evaluation method using the structure stability evaluation system of claim 17,
Measuring the input value of the impact load using the impact transducer when hitting the structure by the impact rod,
Measuring the output value of the structure generated when hitting using the accelerometer installed in the structure in advance,
Structure stability evaluation method, characterized in that for evaluating the stability of the structure based on the measured input value and the output value.
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