KR20240013084A - 최대치 기록형 균열 게이지 - Google Patents

최대치 기록형 균열 게이지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 균열을 계측하는 균열 게이지에 관한 것으로, 구조물의 균열 부위 양측에 각각 부착되는 내판(10) 및 외판(20)이 부분 중첩되는 균열 게이지에 있어서, 내판(10)에는 자착판(15)이 부착되고 외판(20)에는 포착프레임(25)이 형성되어 포착프레임(25)내 지시자석(30)이 자착판(15)에 자착된 상태로 외판(20)과 동반 이동되는 것이다.
본 발명을 통하여, 균열 게이지에 의한 구조물 균열 폭의 계측에 있어서, 점검원 부재시 발생된 최대 균열 확대치를 정확하고 간편하게 사후 확인할 수 있다.

Description

최대치 기록형 균열 게이지{MAXIMUM VALUE RECORDING TYPE CRACK GAUGE}
본 발명은 콘크리트 구조물의 균열을 계측하는 균열 게이지에 관한 것으로, 구조물의 균열 부위 양측에 각각 부착되는 내판(10) 및 외판(20)이 부분 중첩되는 균열 게이지에 있어서, 내판(10)에는 자착판(15)이 부착되고 외판(20)에는 포착프레임(25)이 형성되어 포착프레임(25)내 지시자석(30)이 자착판(15)에 자착된 상태로 외판(20)과 동반 이동되는 것이다.
균열은 콘크리트 구조물 건전성 판단에 있어서의 핵심 지표로서, 균열의 규모, 위치 및 진행 양태를 계측함으로써, 해당 콘크리트 구조물의 안정성 및 성능을 파악할 수 있다.
특히, 균열 상태의 경시적(經時的) 변화는 구조물의 장단기 안전성을 진단함에 있어서 필수적으로 요구되는 정보인 바, 대부분의 콘크리트 구조물에 있어서 균열 발생 지점에 대한 주기적인 계측이 수행되고 있다.
콘크리트 구조물 균열에 대한 계측은 균열 발생 부위에 균열 게이지를 부착하고 이를 관찰하는 방식으로 수행되며, 이러한 균열 게이지는 상호 중첩되는 한쌍의 판체로 구성되는 측정 기구로서 관련 종래기술로는 특허 제2083255호 등을 들 수 있다.
특허 제2083255호를 비롯한 종래의 균열 게이지는 도 1에서와 같이, 상호 중첩되는 한쌍의 판체로 구성되는 것으로, 표척(92)이 표시된 내판(10)과 지시선(93)이 표시된 투명 소재의 외판(20)이 상호 부분 중첩되어 구성되며, 이들 내판(10)과 외판(20) 각각의 후단에는 정착부(91)가 형성되어 정착부(91)가 계측 대상 콘크리트 구조물 표면에 접착제 등을 통하여 부착된다.
즉, 도 1에서와 같이, 콘크리트 구조물의 균열 발생 지점 양측 표면에 균열 게이지를 부착하는 것으로, 선상(線狀) 균열에 직교하는 일측 방향으로 소폭 이격된 지점의 구조물 표면에 내판(10)의 정착부(91)를 부착하고, 선상 균열에 직교하는 타측 방향으로 소폭 이격된 지점의 구조물 표면에는 외판(20)의 정착부(91)를 부착하되, 내판(10) 전단부(前端部)의 표척(92) 표시 부위와 외판(20) 전단부의 지시선(93) 표시 부위가 중첩되도록 하는 것이다.
따라서, 내판(10)의 표척(92) 표시 부위 표면에 충첩된 외판(20)의 지시선(93) 위치를 주기적으로 확인함으로써 균열폭의 경시변화를 파악할 수 있는데, 이렇듯 도 1에서와 같은 종래의 균열 게이지는 한쌍의 판체로 구성되는 비교적 간소한 구성으로도 콘크리트 구조물에 발생된 균열의 진행 상태를 정확하게 파악할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 균열 폭의 증감 상태를 주기적으로 확인함에 있어서 점검원의 확인 시점(時點)에 국한된 계측만이 가능한 근본적인 한계를 가진다.
즉, 구조물에 형성된 균열은 그 폭이 상시 일정한 추세로 증가하는 것이 아니라 증가와 감소를 반복하면서 균열 폭이 변동하는 특성을 가지며, 장기간 관찰을 통하여 추세적인 증가 또는 감소 여부를 파악함으로써, 역학적으로 유의(有意)한 계측 결과를 도출하게 되는데, 일단 피검체에 부착된 균열 게이지는 점검원이 상주하면서 지속적으로 관찰하는 것이 아니라, 주기적으로 방문하여 관찰하게 되는 바, 만일 점검원 방문 이전에 균열 폭의 상당한 확대가 발생하였다 하더라도 점검원 방문 직전 균열 폭이 축소되도록 피검체가 거동한다면, 실제 구조물의 거동과 이반된 계측이 수행될 수 밖에 없는 것이다.
이러한 종래 균열 게이지에서의 불가피한 오류는 균열 계측의 신뢰도를 심각하게 훼손할 뿐 아니라, 구조물의 안전성에 대한 오판을 야기하여 심각한 위험을 초래할 수 밖에 없으나, 그럼에도 불구하고 적절한 해결책을 찾지 못하고 있는 실정이다.
이에, 균열 게이지에 전자식 기록계 등을 장착하는 방안을 고려할 수 있으나, 막대한 설치 및 유지 비용이 소요될 뿐 아니라, 격오지 구조물, 수변 또는 고소 구조물 등 전원 공급 및 관리가 곤란한 상황에서는 적용이 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여, 균열 게이지에 대한 복잡한 전자 장비 장착 및 전원 등의 공급 없이도 기왕의 최대 균열 확대치가 기록 및 확인될 수 있도록 창안된 것으로, 구조물의 균열 부위 일측에 부착되는 내판(10)의 선단부 일부와, 균열 부위 타측에 부착되는 외판(20)의 선단부 일부가 상호 중첩되어, 균열 폭이 변동됨에 따라 내판(10) 표면에 외판(20) 이면이 근접된 상태에서 내판(10)과 외판(20)이 균열 폭의 변동 방향으로 상대 이동하면서 중첩 부위가 변동되는 균열 게이지에 있어서, 내판(10)의 표면에는 철제 자착판(15)이 부착되고, 외판(20)의 선단에는 C자형 포착프레임(25)이 돌출 형성되며, 자착판(15)에는 원통형 지시자석(30)이 자착되되, 지시자석(30)의 외주면은 상기 포착프레임(25)의 말단부 내주면에 밀착되어, 균열 폭이 확대되어 외판(20)이 이동됨에 따라 지시자석(30)이 자착판(15)상에서 동반 이동됨을 특징으로 하는 최대치 기록형 균열 게이지이다.
또한, 본 발명은 상기 자착판(15)의 표면에는 기록지(16)가 부착되고, 지시자석(30)의 중심부에는 점축공(36) 및 관통세공(37)이 동심(同心)으로 형성되어, 지시자석(30) 자착 부위의 기록지(16) 표면이 관통세공(37) 및 점축공(36)을 통하여 노출됨을 특징으로 하는 최대치 기록형 균열 게이지이다.
본 발명을 통하여, 균열 게이지에 의한 구조물 균열 폭의 계측에 있어서, 점검원 부재시 발생된 최대 균열 확대치를 정확하고 간편하게 사후 확인할 수 있다.
또한, 이러한 기왕 최대 균열 확대치의 기록은 일체의 전자 장비 또는 전원 공급 없이도 수행될 수 있음은 물론, 균열 게이지 기본 구성에 대한 대대적인 개조 없이도 수행될 수 있는 바, 소요 비용을 절감할 수 있으며, 용이한 보급이 가능하다.
도 1은 종래의 균열 게이지 사시도
도 2는 본 발명의 사용상태 사시도
도 3은 본 발명의 분해 사시도
도 4는 본 발명의 작동 방식 설명도
도 5은 본 발명의 확대형 실시예 사시도
도 6은 본 발명의 표시형 실시예 분해 사시도
본 발명의 상세한 구성 및 작용을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 2는 본 발명의 사용상태 외관을 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 상호 중첩되는 한쌍의 판체로 구성되는 균열 게이지로서, 구조물의 균열 부위 일측에 부착되는 내판(10)의 선단부 일부와, 균열 부위 타측에 부착되는 외판(20)의 선단부 일부가 상호 중첩되어, 균열 폭이 변동됨에 따라 내판(10) 표면에 외판(20) 이면이 근접된 상태에서 내판(10)과 외판(20)이 균열 폭의 변동 방향으로 상대 이동하면서 중첩 부위가 변동되는 작동을 수행하게 된다.
즉, 선단부에는 표척(92)이 표시되고 후단부에는 정착부(91)가 형성된 내판(10)과, 선단부에는 지시선(93)이 표시되고 역시 후단부에는 정착부(91)가 형성된 투명 소재 외판(20)으로 구성되어, 이들 내판(10)의 표척(92)과 외판(20)의 지시선(93)이 상호 중첩된 상태로 균열 게이지가 균열을 횡단하도록 균열 발생 콘크리트 구조물 표면에 부착되어 설치되는 것으로, 균열 게이지 설치 후 점검원이 주기적으로 방문하여 표척(92)상 지시선(93)의 위치를 확인함으로써 균열 폭의 변동을 계측하는 것이다.
본 발명을 비롯한 균열 게이지의 설치는 균열 게이지와 균열이 가급적 상호 직교 횡단하도록 설치되는 것이 균열 변동의 기민하고 정확한 계측에 있어서 유리한데, 여기서 상호 횡단이란 길이 방향이자 가동 방향인 균열 게이지의 종방향과 선상(線狀) 균열의 방향이 상호 직교하여, 결국 균열선이 균열 게이지를 횡단하도록 설치되는 상태를 의미한다.
본 발명에 있어서도, 내판(10)과 외판(20)의 균열 발생 콘크리트 구조물 부착은 내판(10) 후단부에 형성된 정착부(91)와 외판(20) 후단부에 형성된 정착부(91)를 각각 균열을 기준으로 균열과 직교하는 방향의 일측 지점 및 타측 지점에 콘크리트용 접착제 또는 나사 등을 활용하여 부착함으로써 수행된다.
본 발명을 비롯한 균열 게이지는 점검원이 설치 지점을 방문하여 표척(92)상 지시선(93)의 위치 변동을 관찰함으로써 당 시점(時點)에서의 균열 폭에 대한 계측이 이루어지는데, 본 발명에서는 당 시점의 균열 폭 확인 뿐 아니라, 외판(20)에 형성된 포착프레임(25)에 의하여 내판(10) 표면의 자착판(15)상에서 이동되는 지시자석(30) 등을 통하여, 균열 게이지가 설치된 후 기왕 발생된 균열 폭의 최대치도 확인할 수 있다.
즉, 도 2 및 도 3에서와 같이, 내판(10)의 표면에는 철제 자착판(15)이 부착되고, 외판(20)의 선단에는 C자형 포착프레임(25)이 돌출 형성되며, 자착판(15)에는 원통형 지시자석(30)이 자착되되, 지시자석(30)의 외주면은 상기 포착프레임(25)의 말단부 내주면에 밀착되어, 도 4에서와 같이 균열 폭이 확대되어 외판(20)이 이동됨에 따라 지시자석(30)이 자착판(15)상에서 동반 이동되는 것이다.
내판(10)의 표면에 부착되는 자착판(15)은 그 사전적 의미에서와 같이, 자석이 부착될 수 있는 박판형 철판으로서, 정착부(91)와 표척(92) 사이 노출 공간의 내판(10) 표면에 부착되며, 외판(20)의 내판(10)측 말단에 돌출 형성되는 포착프레임(25)은 C자형 내지 디귿자형 프레임으로서 내부 공간이 비어있는 중공(中空) 구조를 가지며, 도 2 및 도 4에서와 같이 포착프레임(25)의 내부 중공부를 통하여 자착판(15)의 일부가 외부로 노출된다.
지시자석(30)은 원통형 자석으로서 포착프레임(25)의 내부 중공부의 내판(10) 정착부(91)측 내주면과 지시자석(30)의 외주면이 밀착되도록 자착판(15)에 자력으로 부착되며, 이로써 균열 폭의 확대로 인하여 내판(10)과 외판(20)이 상호 이격되는 방향으로 상대 이동함에 따라, 지시자석(30) 역시 자착판(15)에 부착된 상태에서 포착프레임(25)에 의하여 동반 이동하게 된다.
이러한 본 발명에서의 균열 폭 변동에 따른 지시자석(30) 이동 상태가 도 4에 도시되어 있는데, 동 도면의 상단부에는 본 발명 균열 게이지의 초기 설치 상태가 예시되어 있고, 동 도면의 중간부에는 피검체 균열 폭이 최대로 확대된 상태가 예시되어 있으며, 동 도면의 하단부에는 최대로 확대되었던 피검체의 균열 폭이 축소된 상태가 예시되어 있다.
도 4를 통하여 확인할 수 있는 바와 같이, 확대되었던 균열 폭이 축소된다 하여도, 본 발명의 지시자석(30)은 기왕의 최대 균열 폭에 따른 이동 위치를 고수하게 되며, 따라서 점검원의 부재시 발생된 최대 균열 폭을 추후 방문한 점검원이 지시자석(30)의 자착판(15)상 위치를 확인함으로써 정확하고 용이하게 계측할 수 있는 것이다.
이러한 자착판(15)상 지시자석(30) 위치의 정확하고 용이한 기록 및 확인을 위하여 자착판(15) 표면에는 선분 또는 눈금 등이 표시될 수 있으며, 자착판(15)상 지시자석(30) 위치의 일층 정밀한 판독을 위하여 도 5에서와 같이 지시자석(30)의 중심부에 볼록렌즈(33)를 삽입할 수도 있다.
즉, 도 5에서와 같이, 원통형 지시자석(30)의 중심부를 관통하는 통공을 형성하고 이 통공에 볼록렌즈(33)를 삽입한 것으로, 이 볼록렌즈(33)는 외측은 볼록하고 자착판(15)에 밀착되는 내측에는 평탄한 밀착면(34)이 형성된 평면볼록렌즈를 적용하는 것이 바람직하며, 상기 밀착면(34)에는 십자선(35)을 표시함으로써, 지시자석(30)의 자착판(15)상 위치를 정확하게 판독할 수 있도록 한 것이다.
한편, 도 6은 단순히 점검원 부재시의 최대 균열 폭에 대한 표시만을 수행하는 것이 아니라, 점검원이 균열 게이지 설치 현장을 주기적으로 방문하여 계측을 수행함에 있어서, 각각의 방문 시점과 직전 방문 시점 사이의 기간내 발생된 최대 균열 폭을 단일 균열 게이지를 통하여 기록할 수 있도록 한 것으로, 자착판(15)의 표면에는 기록지(16)가 부착되고, 지시자석(30)의 중심부에는 점축공(36) 및 관통세공(37)이 동심(同心)으로 형성되어, 지시자석(30) 자착 부위의 기록지(16) 표면이 관통세공(37) 및 점축공(36)을 통하여 노출되도록 구성된다.
즉, 필기구를 지시자석(30)에 형성된 점축공(36)과 관통세공(37)을 통과시켜 자착판(15) 표면의 기록지(16)에 표시를 할 수 있도록 한 것으로, 여기서 점축공(36)은 외측에서 내측으로 내경이 점차 축소되는 구조의 통공이고 관통세공(37)은 필기구의 말단이 통과할 수 있는 세밀한 통공이며, 점검원이 필기구 말단부를 점축공(36) 및 관통세공(37)을 순차 통과시킴으로써 용이하고 정확한 측점 표시가 가능하게 된다.
또한, 기록지(16)가 부착되는 자착판(15)을 내판(10)에 설치함에 있어서는 도 6에서와 같이 내판(10) 표면에 자착판(15)과 일치하는 형상의 결착요입부(13)를 형성하고 이 결착요입부(13)에 기록지(16)가 부착된 자착판(15)을 결합하는 방식이 적용될 수 있으며, 이로써 자착판(15)을 내판(10)에서 분리하여 기록지(16)만을 교체 부착함으로써, 균열게이지의 반복 사용이 가능하게 된다.
10 : 내판
13 : 결착요입부
15 : 자착판
16 : 기록지
20 : 외판
25 : 포착프레임
30 : 지시자석
33 : 볼록렌즈
34 : 밀착면
35 : 십자선
36 : 점축공
37 : 관통세공
91 : 정착부
92 : 표척
93 : 지시선

Claims (1)

  1. 구조물의 균열 부위 일측에 부착되는 내판(10)의 선단부 일부와, 균열 부위 타측에 부착되는 외판(20)의 선단부 일부가 상호 중첩되어, 균열 폭이 변동됨에 따라 내판(10) 표면에 외판(20) 이면이 근접된 상태에서 내판(10)과 외판(20)이 균열 폭의 변동 방향으로 상대 이동하면서 중첩 부위가 변동되는 균열 게이지로서, 내판(10)의 표면에는 철제 자착판(15)이 부착되고, 외판(20)의 선단에는 C자형 포착프레임(25)이 돌출 형성되며, 자착판(15)에는 원통형 지시자석(30)이 자착되되, 지시자석(30)의 외주면은 상기 포착프레임(25)의 말단부 내주면에 밀착되어, 균열 폭이 확대되어 외판(20)이 이동됨에 따라 지시자석(30)이 자착판(15)상에서 동반 이동되는 최대치 기록형 균열 게이지에 있어서,
    자착판(15)의 표면에는 기록지(16)가 부착되고;
    지시자석(30)의 중심부에는 점축공(36) 및 관통세공(37)이 동심(同心)으로 형성되어, 지시자석(30) 자착 부위의 기록지(16) 표면이 관통세공(37) 및 점축공(36)을 통하여 노출됨을 특징으로 하는 최대치 기록형 균열 게이지.
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