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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-10
(54)【発明の名称】ひび割れ検出及び補修装置並びにシステム
(51)【国際特許分類】
E01D 22/00 20060101AFI20231227BHJP
E04G 23/02 20060101ALI20231227BHJP
E01D 19/02 20060101ALI20231227BHJP
【ＦＩ】
E01D22/00 A
E04G23/02 B ESW
E01D19/02
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023524182
(86)(22)【出願日】2022-10-27
(85)【翻訳文提出日】2023-04-13
(86)【国際出願番号】 KR2022016523
(87)【国際公開番号】W WO2023096183
(87)【国際公開日】2023-06-01
(31)【優先権主張番号】10-2021-0167584
(32)【優先日】2021-11-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523139803
【氏名又は名称】エフディーテック カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＦＤＴＥＣＨ． ＣＯ
【住所又は居所原語表記】１０５ｈｏ Ａｄｏｎｇ， ５１， Ｔａｅｊａｎｇｇｏｎｇｄａｎ－ｇｉｌ， Ｗｏｎｊｕ－ｓｉ， Ｇａｎｇｗｏｎ－ｄｏ ２６３１１ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】チェ ジョンデ
【テーマコード（参考）】
2D059
2E176
【Ｆターム（参考）】
2D059AA03
2D059GG39
2E176BB17
(57)【要約】
本発明の一実施形態は、ボディーと、前記ボディーの両端に配置され、前記ボディーを点検対象物の高さ方向に沿って往復移動させる一対の駆動部と、前記ボディーの一表面に配置されて、前記点検対象物の外面に支承される支承部と、前記ボディーに配置され、前記点検対象物のひび割れ状態を検出する検出ユニットと、前記ボディーに移動可能に配置されて、前記検出ユニットで検出された前記ひび割れ状態に基づいて前記点検対象物を補修する補修ユニットと、を含むことを特徴とする、ひび割れ検出及び補修装置を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ボディーと、前記ボディーの両端に配置され、前記ボディーを点検対象物の高さ方向に沿って往復移動させる一対の駆動部と、
前記ボディーの一表面に配置されて、前記点検対象物の外面に支承される支承部と、
前記ボディーに配置され、前記点検対象物のひび割れ状態を検出する検出ユニットと、
前記ボディーに移動可能に配置されて、前記検出ユニットで検出された前記ひび割れ状態に基づいて前記点検対象物を補修する補修ユニットと、
を含むことを特徴とする、ひび割れ検出及び補修装置。
【請求項2】
前記補修ユニットは、前記ボディーに、左右方向に往復移動可能に結合される連結部と、
前記連結部の一端に配置され、先端部が着脱自在に結合されるヘッド部と、を具備することを特徴とする、請求項１に記載のひび割れ検出及び補修装置。
【請求項3】
前記先端部は、複数個で具備され、複数個の前記先端部のいずれか一つが選択的に前記ヘッド部に結合されることを特徴とする、請求項２に記載のひび割れ検出及び補修装置。
【請求項4】
前記補修ユニットは、内部に補修材が収容され、前記ヘッド部と連通する吐出流路部を有する格納部と、
前記格納部内に収容された前記補修材を押圧して前記吐出流路部を介して吐出させる押圧部と、をさらに具備することを特徴とする、請求項２に記載のひび割れ検出及び補修装置。
【請求項5】
前記支承部は、前記点検対象物の外面に取り付けされて前記ボディーを固定させる固定部を具備することを特徴とする、請求項１に記載のひび割れ検出及び補修装置。
【請求項6】
点検対象物のひび割れ状態を検出し、前記点検対象物を補修する請求項１から５のいずれか１項に記載のひび割れ検出及び補修装置と、前記ひび割れ検出及び補修装置のひび割れ状態の検出及びひび割れの補修を制御する制御部と、
を含む、ひび割れ点検及び補修システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、装置並びにシステムに関し、より詳しくは、点検対象物のひび割れを点検して補修するためのひび割れ検出及び補修装置、並びにこれを含むひび割れ点検及び補修システムに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、橋梁の下部の点検対象物を構成する橋脚は、上部の点検対象物であるＰＣ梁（ＰＣ－ＢＥＡＭ）または天板スラブを下部でしっかりと支承する機能を担う。特に、韓国は河川が多いことから橋梁が河川を横切って施工された場合、橋脚は水中に井筒基礎とともに位置付けられる場合が多く、あるいは山岳地域に橋梁が施工された場合は、地盤に井筒基礎が埋設されて井筒基礎上部に橋脚が施工される。かかる橋脚は、上部に車が通行するところ、上向き振動を吸収することができる弾性軸受け、けた座面装置、弾性板などの名前で呼ばれる振動吸収装置が、橋脚の上部コーピングに設置されて天板スラブの下部を支承して弾性作動をせしめる。
【0003】
しかし、橋梁は点検作業を毎年定期的に実施する場合にもかかわらず、期間の経過に伴う老朽化によって橋脚にひび割れ（ｃｒａｃｋ）が発生する問題を回避できない。また、大部分の橋梁は、いくつかの橋脚によって上部の点検対象物である単位部材の鋳型をけた座面装置により支えて支承する構成なので、橋梁の安全性のためには橋脚に対する定期的な点検及び補修作業が必須である。
【0004】
これらの複数個の橋脚に対する点検及び補修作業を行うには、作業者を橋脚に接近させる橋梁点検施設が必須に設置されなければならないところ、今まで提供された橋梁の点検施設は、固定式及び移動式などの種々の種類がある。例えば、比較的安価で設置することができる固定式点検施設は、複数個の橋脚のそれぞれに対して、橋脚の上端がコーピング（ｃｏｐｉｎｇ）の側面の全周に亘って一定の幅の鋼板製の足場を数十個の受けブラケットで固定させ、安全手摺を設置して作業者が移動可能な点検通路を形成する構成である。
【0005】
しかし、このような固定式点検施設は点検通路が橋脚の全周に常時確保されているので、作業者の活動性に優れるという長所はあるものの、都心に設置された橋梁の場合には、橋脚の周りに固定設置された受けブラケットと鋼板製の足場、安全手摺が見難く露出していて都市の美観風致を害するという短所がある。また、取付費用がやや安いが、受けブラケットと鋼板製の足場、安全手摺をステンレスまたは鋼材材質とすることによって、多くの材料費と施工費が所要となり、特に、鋼材の場合は、表面塗装に多くのメンテナンス費用がかかるという問題点がある。また、移動式点検台車の場合、橋梁の全長に渡ってレールを設置し、移動台車に、自律走行装置、駆動電源、及び駆動装置を具備しなければならないので、施設に要する総費用が固定式点検施設に比べて非常に高くなるという短所があり、作動部位に瑕疵が発生するという問題点がある。
【0006】
一方、近年は別途の点検施設を設置しないで、ドロンや高配率カメラ、高所作業車などを用いて必要時ごとに橋脚を点検することもある。ところが、このような橋脚点検手段では、地形が険しく、かつ強風がひどい高橋脚（５０ｍ以上）に対しては点検しにくいという問題点がある。例えば、ドロンの場合、ＧＰＳ未受信区間では飛行が困難であり、操縦士の熟練度によっては風など周辺環境の変化に対応し難く、墜落や衝突など安全性が足りないという問題点がある。また、高配率カメラの場合、肉眼近接点検に比して正確度が劣り、地形など障害物の干渉によって点検死角地帯が発生して、点検時間が過多に所要されるという問題点がある。これに併せて、高所作業車は、高さ３０ｍ以上の橋脚、または進入接近路が存在しない場合、点検が困難であり、転倒など安全事故が発生する恐れがあるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明が達成しようとする技術的課題は、橋脚など構造物の高さ方向に昇降しながら、構造物の高さに関係なくひび割れの点検が可能であるだけでなく、ひび割れの補修が可能なひび割れ検出及び補修装置を提供することに目的がある。
【0008】
本発明が達成しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に限定されず 、言及されていないまた他の技術的課題は、下記記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者にとって明確に理解され得るだろう。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記技術的課題を達成するために、本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置は、ボディーと、前記ボディーの両端に配置され、前記ボディーを点検対象物の高さ方向に沿って往復移動させる一対の駆動部と、前記ボディーの一表面に配置されて、前記点検対象物の外面に支承される支承部と、前記ボディーに配置され、前記点検対象物のひび割れ状態を検出する検出ユニットと、前記ボディーに移動可能に配置されて、前記検出ユニットで検出された前記ひび割れ状態に基づいて前記点検対象物を補修する補修ユニットと、を含むことができる。
【0010】
本発明の一実施形態において、前記補修ユニットは、前記ボディーに、左右方向に往復移動可能に結合される連結部と、着脱自在な先端部を備え、前記連結部の一端に結合されるヘッド部と、を具備することができる。
【0011】
本発明の一実施形態において、前記先端部は、複数個で具備され、複数個の前記先端部のいずれか一つが選択的に前記ヘッド部に結合されることができる。
【0012】
本発明の一実施形態において、前記補修ユニットは、内部に前記補修材が収容され、前記ヘッド部と連通する吐出流路部を有する格納部と、前記格納部内に収容された前記補修材を押圧して前記吐出流路部を介して吐出させる押圧部と、をさらに具備することができる。
【0013】
本発明の一実施形態において、前記支承部は、前記点検対象物の外面に取り付けされて前記ボディーを固定させる固定部を具備することができる。
【0014】
前記技術的課題を達成するために、本発明の他の実施形態によるひび割れ点検及び補修システムは、点検対象物のひび割れ状態を検出し、前記点検対象物を補修するひび割れ検出及び補修装置と、前記ひび割れ検出及び補修装置のひび割れ状態の検出及びひび割れの補修を制御する制御部と、を含むことができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の実施形態によるひび割れ検出及び補修装置並びにシステムは、ボディー昇降時に点検対象物の表面のひび割れを探知し、探知されたひび割れを分析して点検対象物の安全を診断することができる。のみならず、ひび割れ状態の検出結果に基づいて、ひび割れの補修作業を行うことで、一つの装備を利用してひび割れの検出とひび割れの補修を一体に行うことができる。
【0016】
本発明の効果は、前記した効果に限定されるものではなく、本発明の説明または請求範囲に記載された発明の構成から推論可能なすべての効果を含むものと理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置を示した斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置を示した斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置に具備された補修ユニットを示した斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置に具備された補修ユニットの一部を分解した様子を示した分解斜視図である。
【図5】本発明の一実施形態によるヘッド部が分離した状態の補修ユニット及びヘッド部を示した斜視図である。
【図6】本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置を示した側面図である。
【図7】本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置を示した横断面図である 。
【図8】本発明の一実施形態によるひび割れの検出及び補修システムを示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下では、添付図面を参照して本発明を説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態に具現されることができ、よって、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。そして、図面において、本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にわたって類似した部分に対しては同様な符号を付した。
【0019】
明細書の全体において、いずれかの部分が他の部分と「連結（接続、接触、結合）」されているとするとき、これは「直接的に連結」されている場合だけではなく、その中間に他の部材を介在して「間接的に連結」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに備えることができるということを意味する。
【0020】
本明細書で使用した用語は、ただ特定の実施形態を説明するために使われたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせが存在することを指定するためのものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものと理解されなければならない。
【0021】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明することにする。
【0022】
【0023】
図１及び図２を参照すれば、ひび割れ検出及び補修装置１００は、点検対象物２０（図８参照）に設置されて、点検対象物の表面に沿って昇降し、点検対象物２０の表面に生成されたひび割れを検出及び補修することができる。この時、点検対象物は、例えば、橋梁、橋脚などのような構造物であることができる。
【0024】
ひび割れ検出及び補修装置１００は、ボディー１１０と、駆動部１２０と、支承部１３０と、検出ユニット１４０と、補修ユニット２００と、を含むことができる。
【0025】
ボディー１１０は、駆動部１２０、支承部１３０、検出ユニット１４０、及び補修ユニット２００が配置される部分であって、一例として、細長い直方体形態のバー（ｂａｒ）状に形成されることができる。この時、ボディー１１０は、内部にセンサーなどの計測装置や通信装置または電源供給装置など別途の装置が内蔵されてもよく、他の実施形態として、このような装置がボディー１１０の外側に装着されてもよいことは勿論である。
【0026】
ボディー１１０はその後面から後方（－Ｘ軸方向）に向かって突出形成される結合部１１１を具備することができる。この時、結合部１１１は、ボディー１１０の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って延長形成されることができる。
【0027】
ボディー１１０は、その後端に、後述する検出ユニット１４０の装着のための装着マウント１１２が結合されることができる。図１に例示的に示されているように、結合部１１１下側のボディー１１０の後面に、装着マウント１１２の前端部が結合され、装着マウント１１２の後端部は、結合部１１１の後方（－Ｘ軸方向）に突出されることができる。装着マウント１１２の上側面には検出ユニット１４０の結合のための少なくとも一つ以上の締結部（図示せず）が形成されることができる。この時、締結部は、例えば、ねじ結合が可能な締結用ねじホールであることができる。
【0028】
ボディー１１０は、後述する補修ユニット２００が移動可能に装着されるためのガイド部Ｇを具備することができる。ガイド部Ｇは、一実施形態として、ボディー１１０の上端に配置されることができる。このような場合、ガイド部Ｇは、ボディー１１０の一端から、長手方向（Ｙ軸方向）に沿って反対側の他端まで延長形成されることができる。一方、本図面では、ガイド部Ｇが、ボディー１１０の上端から上側（Ｚ軸方向）に向かって突出形成されたガイド突起の実施形態を示したが、本発明はこれに限定されず、他の例として、ガイド部Ｇはボディー１１０の上端から下側（－Ｚ軸方向）に向かって凹んで形成されたガイド溝であってもよい。
【0029】
一実施形態として、ボディー１１０は複数個の単位ボディー１１０ａが長手方向（Ｙ軸方向）に沿って連続的に着脱自在に結合されて形成されることができる。このような場合、複数個の単位ボディー１１０ａに分離することで携帯及び保管便宜性を高めることができる。
【0030】
また、診断対象である点検対象物２０の幅によって好適な個数の単位ボディー１１０ａを結合することでボディー１１０の長さを自由に調節することができる。図面において、３つの単位ボディー１１０ａを順次結合してボディー１１０を形成する例を示している が、本発明がこれに限定されるものではなく、単位ボディー１１０ａの個数は、ボディー１１０の全長と重量などを考慮して適宜選択することができる。一方、他の実施形態として、ボディー１１０は単一のボディーからなってもよいことは勿論である。
【0031】
駆動部１２０は、ひび割れ検出及び補修装置１００が点検対象物２０の高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って上下に移動することができる駆動力を発生させることができる。一実施形態として、駆動部１２０は、一対が具備され、ボディー１１０の両端に一つずつ配置されることができる。
【0032】
駆動部１２０は、ロープ（またはワイヤ）Ｗと連結されて、ロープＷの牽引によってボディー１１０を上下移動させることができる。このために、駆動部１２０は、駆動モーター１２１と、駆動モーター１２１の駆動軸に回転可能に結合される駆動プーリー１２２と、駆動プーリー１２２と連動して回転するように設置される複数個の補助プーリー１２３と、を具備することができる。
【0033】
複数個の補助プーリー１２３は、駆動プーリー１２２を中心に上下対称するように配置され、ロープＷは、これらのプーリー１１１、１１３の間を通って上下方向（Ｙ軸方向）に延びることができる。この場合、駆動モーター１２１によって駆動プーリー１２２が回転すれば、複数個の補助プーリー１２３が駆動プーリー１２２と連動して回転することができる。この時、ロープＷは、プーリー１１１、１１３に同時に、そして斜めに延びるように支承された状態でプーリー１１１、１１３を通って延びるので、駆動プーリー１２２の回転及びこれと連動された補助プーリー１２３の回転によって昇降または下降することができる。一方、駆動モーター１２１の回転方向を変更することで、ロープＷの移動方向を昇降または下降するように調節できる。
【0034】
支承部１３０は、ボディー１１０の昇降または下降時、ボディー１１０が点検対象物１０に直接衝突されることを防止することができる。この時、支承部１３０は、ボディー１１０の後端に具備されることができ、このような支承部１３０の一端、ボディー１１０の後面と対向する点検対象物２０の外側表面（以下、外面という）に向かって突出することができる。
【0035】
支承部１３０は、少なくとも一つ以上が具備されることができる。一実施形態として、支承部１３０は複数個具備され、ボディー１１０の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って所定間隔で互いに離隔して配置されることができる。
【0036】
支承部１３０は、点検対象物２０の外面に沿って上下方向（Ｚ軸方向または－Ｚ軸方向）に移動可能に支承されることで、ボディー１１０に伝達する衝撃や振動を減少させることができる。また、必要によって、装着マウント１１２に装着された検出ユニット１４０と点検対象物２０との間の間隔を調節することができるが、これは後述する第１支承部材１３２および第１支承部材１３２の傾斜角度を調節することで行われることができる。
【0037】
本発明の一実施形態による支承部１３０は、ボディー１１０の後端に上下方向に交叉して斜めに結合される第１支承部材１３２および第２支承部材１３２を含むことができる。例えば、第１支承部材１３２は、ボディー１１０の後方上側に向かって傾斜するように延び、第２支承部材１３２は、ボディー１１０の後方下側に向かって傾斜するように延びることができる。
【0038】
第１支承部材１３２および第２支承部材１３２は、必要によってボディー１１０に対する傾斜角度を調節することができ、このために、第１支承部材１３２および第２支承部材１３２の一端に傾斜調節部（図示せず）がそれぞれ形成されることができる。このような傾斜調節部によって、第１支承部材１３２および第２支承部材１３２は、ボディー１１０に選択的に回転可能に結合されることができる。これによって、第１支承部材１３２および第２支承部材１３２を回転させて、二つの支承部材１３１、１３２の間の角度を必要な分だけ調節することができ、角度調節を済ませた後には、傾斜調節部に具備されたロック部材（図示せず）によって当該角度に固定させてもよい。
【0039】
第１支承部材１３２および第２支承部材１３２の端部には、それぞれ接触部１３３、１３４が一つずつ具備されることができる。接触部１３３、１３４は、点検対象物２０の外面に直接接触する部分であって、図面に例示的に示したように、第１支承部材１３２および第２支承部材１３３、１３４の端部にそれぞれ回転可能に結合された支承ローラーであることができる。
【0040】
また、第１支承部材１３２と、第１支承部材１３２に固定部（図示せず）が具備されることができる。固定部は、接触部１３３、１３４が点検対象物２０の外面に接触したまま外れないように固定させる役割を果たすことができる。一実施形態として、固定部は空気吸入装置で構成され、空気吸入によって接触部１３３、１３４を点検対象物２０の外面に固定させることができる。この時、固定部は、空気吸入作動によって接触部１３３、１３４を点検対象物２０の外面に密着固定させることができ、ボディー１１０の昇降が必要な場合には、空気吸入作動を中止して固定状態を解除することができる。
【0041】
他の実施形態として、固定部は、点検対象物２０の外面に付着可能な微小サイズの吸盤形態であってもよい。このような場合、吸盤の付着力によって接触部１３３、１３４が点検対象物２０の外面に固定されることができ、その以後、駆動部１２０が吸盤の接着力以上の駆動力を発生させることにより、ボディー１１０が再び昇降することができる。一方、本発明による固定部は、前述した実施形態に限定されず、接触部１３３、１３４の接触状態を固定させることができる如何なる形態でも利用可能なことはいうまでもない。
【0042】
このように、支承部１３０が接触部１３３、１３４を具備することで、ボディー１１０の昇降時、第１支承部材１３２および第２支承部材１３２に加えられる衝撃を減少させることができる。また、支承部１３０が固定部をさらに具備することで、ひび割れの検出またはひび割れの補修作業が行われるうちに、風などの外部要因によってボディー１１０が揺れることを防止するだけではなく、これによって、検出ユニット１４０の的確なひび割れの検出可能にする。
【0043】
検出ユニット１４０は、ボディー１１０に配置されて点検対象物２０のひび割れ状態を検出することができる。この時、検出ユニット１４０は、前述のボディー１１０の装着マウント１１２に着脱自在に結合されることができる。この場合、検出ユニット１４０はボディー１１０の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って所定間隔で離隔配置された複数個の装着マウント１１２に、それぞれ一つずつ設置されるように複数個具備されることができる。
【0044】
検出ユニット１４０は、一例として、カメラで構成され、点検対象物２０の外面の動画及び／またはイメージを撮影することで、点検対象物２０のひび割れ状態を検出することができる。他の例として、検出ユニット１４０は、ライダー（Ｌｉｄａｒ）のようなレーザーセンシング装置で構成されることもできる。このような場合、検出ユニット１４０は点検対象物２０に向かってレーザーパルスを発射し、反射して戻る距離、時間などを測定して、点検対象物２０のひび割れが発生したか否か、及びひび割れの深さとひび割れの内部形象などを検出することができる。
【0045】
検出ユニット１４０は、無線または有線通信を通じて、点検対象物２０外面を撮影した映像、イメージ、またはセンシングの結果を、本発明によるひび割れ検出及び補修装置１００のユーザが確認可能なディスプレイ部（図示せず）へ実時間で伝送することができる。それにより、ユーザは点検対象物２０のひび割れの検出と同時に検出結果を確認し得る。
【0046】
検出ユニット１４０は、点検対象物２０のひび割れ状態の検出結果を含む検出信号を生成し、無線または有線通信を通じて後述する制御部３０へ伝達することができ、これについての詳しい説明は後述する。
【0047】
図３は、本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置に具備された補修ユニットを示した斜視図である。図４は、本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置に具備された補修ユニットの一部を分解した様子を示した分解斜視図である。図５は、本発明の一実施形態によるひび割れの検出及び補修システムを示した斜視図である。図６は、本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置を示した側面図である。そして、図７は、本発明の一実施形態によるひび割れ検出及び補修装置を示した横断面図である。
【0048】
図３～図７を参照すれば、補修ユニット２００は、ボディー１１０に配置され、点検対象物２０に発生されたひび割れに対する補修作業を行うことができる。この時、補修ユニット２００は、連結部２１０と、ヘッド部２２０と、先端部２３０とを具備することができる。また、補修ユニット２００は、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃと、押圧部１１２をさらに具備することができる。
【0049】
連結部２１０は、ボディー１１０のガイド部Ｇに移動可能に結合されることができる。この時、連結部２１０は、ボディー１１０の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って左右往復移動することで、補修ユニット２００の位置を調節することができる。前述のごとく、ガイド部Ｇが突出形成されたガイド突起形態である実施形態の場合、図４に例示的に示されたように、連結部２１０は横断面が「コ」字形に構成されて、ガイド部Ｇの上面と両側面を取り囲むようにガイド部Ｇに結合されることができる。
【0050】
連結部２１０は、一実施形態として、上端に多関節ロボットアームＬを具備することができる。この時、多関節ロボットアームＲは、複数個のリンク部材がお互いに回動可能に結合されてなることができる。このような多関節ロボットアームＬの上側リンク部材には、後述するヘッド部２２０が結合されることができる。一方、他の実施形態として、連結部２１０は多関節ロボットアームＬを具備しないで、連結部２１０の上端にヘッド部２２０が直接結合されることができるが、以下では説明の便宜上、多関節ロボットアームＬが具備された実施形態を中心に説明することにする。
【0051】
ヘッド部２２０は、多関節ロボットアームＬの上端に、所定の回転半径内で回転可能に結合されることができる。この時、ヘッド部２２０は、図５に例示的に示されているように、回転駆動力発生部２２１と、回転部材２２２を具備することができる。
【0052】
回転駆動力発生部２２１は、一実施形態として、ヘッド部２２０の内部に設けられた収容空間内に配置されることができる。回転駆動力発生部２２１は、回転部材２２２を回転させるための回転駆動力を発生させることができる。
【0053】
回転部材２２２は、回転駆動力発生部２２１の一端に回転可能に結合されることができる。この時、回転部材２２２は回転駆動力発生部２２１の基準軸Ｍを中心に回転運動Ｒすることができる。回転部材２２２は、一例として、所定の厚さを有する円板状であってもよいが、これに限定されない。また、回転部材２２２は、後述する吐出流路部Ｈが連結されるための連結孔（図示せず）が形成されることができる。
【0054】
先端部２３０は、ひび割れの補修のための補修部が設置されることができる。このような補修部は、注入する「補修材ノズルＮ２」と、ひび割れ内部洗浄のための水が噴射される「ウォーターノズルＮ３」と、ひび割れの開口を封止するシール材が排出される「シールノズルＮ４」と、塗布されたシール材の外面を平らにするための「パドル（ｐａｄｄｌｅ）Ｐ」と、補修材注入済みのひび割れ部の外面を削って滑らかな状態にするための 「グラインダー（ｇｒｉｎｄｅｒ）Ｄ」を含むことができるが、これに限定されるものではない。一方、本発明において、ひび割れを補修するための補修材及びシール材は、例えば、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）からなることができる。
【0055】
先端部２３０は、前述の回転部材２２２に結合されて、回転部材２２２とともに基準軸Ｍを中心に回転運動Ｒすることができる。この際、先端部２３０は回転部材２２２に着脱自在に結合されることができる。このような場合、先端部２３０を必要によってヘッド部２２０から取り外して、点検、修理または交替できる。
【0056】
また、先端部２３０は、少なくとも一つ以上具備されることができる。一実施形態として、先端部２３０は複数個具備されることができる。このような場合、複数個の先端部２３０は少なくとも一つ以上の相異なる補修部が設置されることができる。
【0057】
例えば、先端部は４つが具備されることができる。この場合、第１先端部２３０ａは、エアノズルＮ１と、補修材ノズルＮ１と、ウォーターノズルＮ３と、シール材ノズルＮ４が設置されて、第１先端部２３０ｂは、エアノズルＮ１とウォーターノズルＮ３のいずれか一つと、補修材ノズルＮ１と、シール材ノズルＮ４が設置されることができる。この時、第１先端部２３０ａ及び第１先端部２３０ｂに具備された補修部は、基準軸Ｍを中心とした仮想の円に沿って配置され、この場合、補修部は互いに同一角度で離隔して配置されることができる。すなわち、第１先端部２３０ａは、４つの補修部が互いに９０゜の間隔で離隔配置されることができる。これに対し、第１先端部２３０ｂは、３つの補修部が互いに１２０゜の間隔で離隔配置されることができる。
【0058】
このような場合、ヘッド部２２０に第１先端部２３０ａが結合された場合、一回回転する度に回転部材２２２及び第１先端部２３０ａが基準軸Ｍを中心に９０゜ずつ回転するように制御部３００によって制御されることができる。一方、ヘッド部２２０に第１先端部２３０ｂが結合された場合、一回回転する度に回転部材２２２及び第１先端部２３０ｂが基準軸Ｍを中心に１２０゜ずつ回転するように後述する制御部３００によって制御されることができる。
【0059】
このように、回転部材２２２の１回の回転半径が、結合された先端部２３０の補修部が離隔された角度に対応されることで、ヘッド部２２０または連結部２１０の位置を変更する必要なく、基準軸Ｍが固定されたまま回転部材２２２及びこれに結合された先端部２３０を回転させて、補修対象であるひび割れと向かい合う補修部を、必要な作業によって取り替え可能である。
【0060】
なお、第３先端部２３０ｃはシール材ノズルＮ４と、パドルＰが設置されることができ、該２つの補修部は基準軸Ｍを通る仮想線上に一列に配置されることができる。そして、第４先端部２３０ｄはグラインダーＤが設置されることができる。このような場合、回転部材２２２は、固定されたまま回転運動せず、ヘッド部２２０または連結部２１０の動作のみを変更して補修作業を行うことができる。
【0061】
前述のように先端部２３０は、回転部材２２２に着脱自在に結合でき、第１、第２、第３及び第４先端部２３０ｄのようにモジュール化された相異なる複数個の先端部の中でいずれか一つを選択してヘッド部２２０に結合させて、必要な補修作業を行うことができる。これによって、必要な補修部だけが設置された先端部２３０を選択して使用することができ、ひび割れ検出及び補修装置１００の重量が無駄に増加することを防ぐことができ、その結果、装置１００の昇降に必要な電力の浪費を減少させることができる。
【0062】
格納部は、ひび割れを補修するための補修材またはシール材が収容されて格納される格納空間であることができる。一実施形態として、格納部は複数個具備されることができるし、一例として、第１格納部１１１ａと、第２格納部１１１ｂと、第３格納部１１１ｃを含むことができる。この場合、第１、第２及び第３格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃのそれぞれには補修材またはシール材が収容されることができる。本図面では格納部が３つ具備された実施形態を示したが、これは本発明の一実施形態に該当し、格納部の個数は制限されない。
【0063】
格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、ボディー１１０に配置されてもよい。一実施形態として、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、ボディー１１０内の収容空間内に配置されることができる。この時、複数個の格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、互いに仕切られた複数の収容空間内にそれぞれ一つずつ挿入されて配置されることができる。このような場合、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは着脱自在なカートリッジ（ｃａｒｔｒｉｄｇｅ）の形態で構成されることができる。これにより、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの一部に収容された補修材またはシール材を使い切った場合、当該格納部のみを分離した後、新しい格納部に取り替えることができる。
【0064】
他の実施形態として、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、ボディー１１０の上端部や下端部、または両側面部の中で少なくとも一つに配置されることができる。このような場合、前述した実施形態と同様に、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃが着脱自在に 結合されて、内部に収容された補修材またはシール材を使い切った格納部を分離して、新しい格納部に取り替えることができる。ただし、以下では説明の便宜上、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃがボディー１１０内の収容空間内に配置された実施形態を中心に説明する。
【0065】
格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、吐出流路部Ｈを具備することができる。吐出流路部Ｈは複数個の格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃのそれぞれに一つずつ連通するように具備されることができる。吐出流路部Ｈは、一実施形態として、内部流路を形成する中空部が具備された柔軟な材質のホース（ｈｏｓｅ）からなることができる。この時、吐出流路部Ｈの一端は、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃと連通することができる。そして、吐出流路部Ｈの他端は、ボディー１１０の外部へ延びており、ヘッド部２２０の内部収容孔に挿入されて、回転部材２２２を貫通延長して前述した補修材ノズルＮ１またはシーリングノズルＮ４のいずれか一つと連通してもよい。
【0066】
押圧部１１２は、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの内部に収容された補修材またはシール材を押圧し、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの外部へ吐出させることができる。押圧部１１２は、一例として、ボディー１１０内の収容空間内に配置されたり、他の例として、ボディー１１０の外側表面に結合されるように配置されたりすることができる。
【0067】
押圧部１１２は、一実施形態として、リニア作動方式で動作することができる。このような場合、押圧部１１２はリニアモーター及びリニアモーションガイドを具備することができる。この時、押圧部１１２は、リニアモーションモーター及びガイドによって線形運動することで、一方向（例えば、長手方向；Ｙ軸方向または－Ｙ軸方向）に格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ内に収容された補修材またはシール材を押圧することができる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、押圧部１１２は油圧作動方式で動作することもできる。
【0068】
このように、押圧部１１２が格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ内に圧力を加える場合、格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ内に収容された補修材またはシール材が格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの外部に吐出されることができる。格納部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃから吐出された補修材またはシール材は、吐出流路部Ｈを介してヘッド部２２０を経由し、補修材ノズルＮ１またはシーリングノズルＮ４に移動するようになり、押圧部１１２の継続的な押圧によって補修材が点検対象物２０のひび割れＣ内に注入されたり、シール材がひび割れＣの外側開口部を密封するように塗布（若しくは噴射）されたりすることができる。
【0069】
補修ユニット２００は、ひび割れ内に補修材を注入するか、ひび割れの外側開口部にシール材を塗布するに先立って、ひび割れの内部を洗浄するための、エア（ａｉｒ）を噴射するための圧力を生成するコンプレッサー（ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）を具備することができる。このようなコンプレッサーによって生成された圧力によって、エアがエアノズルＮ１を介してひび割れ内に噴射されることができる。
【0070】
また、補修ユニット２００は、ひび割れの内部洗浄のための洗浄用水を格納するための追加格納部（図示せず）をさらに具備することができる。この時、追加格納部内に格納された洗浄用水が押圧部１１２によって押圧されて、吐出流路部Ｈを経てウォーターノズルＮ３を介してひび割れの内部に向かって噴射されることができる。
【0071】
図８は、本発明の一実施形態によるひび割れの検出及び補修システムを示した斜視図である。
【0072】
図８を参照すれば、ひび割れの検出及び補修システム１０は、ひび割れ検出及び補修装置１００と、制御部３００を含むことができる。
【0073】
ひび割れ検出及び補修装置１００は点検対象物２０に設置されて、その高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降しながら、点検対象物２０の外面のひび割れ状態を検出することができる。この時、ひび割れ検出及び補修装置１００の具体的な特徴は、前述したものと同様または類似するので、重複説明は省略することにする。
【0074】
制御部３００は、ひび割れ検出及び補修装置１００のひび割れ状態検出及びひび割れの補修を制御することができる。
【0075】
制御部３００は、検出ユニット１４０で検出された点検対象物２０のひび割れ状態に基づいて、点検対象物２０の外面のひび割れ状態を判断することができる。この時、制御部３００は、判断結果、点検対象物２０の外面にひび割れが存在する場合、当該ひび割れの位置、形態、大きさに関する情報（以下、ひび割れ状態情報という）をシステム管理者に伝達することができる。
【0076】
また、制御部３００は、前述したひび割れ状態の検出結果、ひび割れの存在が検出された場合、当該ひび割れの補修するように補修命令信号を生成して補修ユニット２００の作動を制御することができる。一方、システム管理者は伝達されたひび割れ状態の情報を確認の上、直接補修ユニット２００を制御して、ひび割れの補修作業を行うこともできる。
【0077】
ひび割れ検出及び補修装置１００は、補修命令信号を受信したり、システム管理者のリモートコントロールによって、検出されたひび割れ位置に移動したりすることができる。この時、補修ユニット２００がひび割れを補修する一方法は次のようなことがある。
【0078】
まず、補修ユニット２００が、ガイド部Ｇに沿ってひび割れと向かい合う位置に移動し、多関節ロボットアームＬを利用して正確なひび割れの補修位置に移動することができる。しかるのち、エアノズルＮ１またはウォーターノズルＮ３を利用してひび割れ内部を洗浄して、シーリングノズルＮ４でシール材を塗布してシール膜を形成することにより、ひび割れの外側開口部を密封させることができる。補修ユニット２００は、外側開口部が全て密封された以後、補修材ノズルＮ１をシール膜の内部に貫通挿入させて補修材を注入することで、ひび割れの補修を行うことができる。補修材の注入及び補修材の硬化が完了した以後、グラインダーＤを利用して、補修されたひび割れの外側表面をグラインドすることで、ひび割れの補修作業を仕上げることができる。
【0079】
前述のような、本発明の実施形態によるひび割れ検出及び補修装置１００及びシステムは、ボディー１１０の昇降時の点検対象物２０表面のひび割れを探知し、探知されたひび割れを分析して点検対象物２０の安全を診断することができるだけではなく、ひび割れ状態の検出結果に基づいて、ひび割れの補修作業を行うことで、一つの装備を利用してひび割れの検出とひび割れの補修を一体に行うことができる。
【0080】
前記した本発明の説明は、例示のためのものに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者は本発明の技術的思想や必須な特徴を変更しなくても他の具体的な形態で容易に変形し得るということを理解することができるはずである。したがって、以上述べた実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解しなければならない。例えば、単一型と説明されている各構成要素は分散して実施されることもでき、同様に、分散したものと説明されている構成要素も結合された形態で実施されることができる。
【0081】
本発明の範囲は、後述する請求範囲によって定められ、請求範囲の意味及び範囲ならびにその均等概念から導出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない
【産業上の利用可能性】
【0082】
本発明は、産業上利用可能な、ひび割れ点検及び補修装置、並びにシステムに適用することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】