KR100226663B1 - Pc구조물의 컴퓨터 인장시스템 - Google Patents

Abstract

[목적] 본 발명은 인장잭 압력센서 또는 로드-셀과 변위계를 구비하여 이를 컴퓨터로 연결하여 어떠한 계산이나 작업자의 수동으로 측정하는 불편함이 없이 하중과 변위량을 직접적이고 정확한 실행과정과 결과를 컴퓨터에 의한 데이터와 그래프로 관찰하고 저장관리할 수 있는 PC구조물의 컴퓨터 인장시스템을 제공함에 있다.

[구성] PC구조물의 인장시스템에 있어서, 인장잭(3)에 압력게이지(2)로 연결되는 유압라인(13)에 압력센서(20)를 구비하여 이를 변위계(15)와 함께 앰프(16) 및 컴퓨터(18)에 순차적으로 연결함을 특징으로 한다.

또 다른 특징은 인장잭(3)에 로드-셀(14)을 구비하여 이를 변위계(15)와 함께 앰프(16) 및 컴퓨터(18)에 순차적으로 연결함을 특징으로 한다.

Description

PC구조물의 컴퓨터 인장시스템

제1도는 종래의 인장시스템 구성과 운용원리를 나타낸 개략도.

제2도는 본 발명의 로드셀형 인장잭에 변위계를 부착한 컴퓨터 인장시스템의 구성을 나타낸 개략도.

제3도는 제2도의 다른 실시예를 나타낸 컴퓨터 인장시스템의 구성을 나타낸 개략도.

제4도는 압력센서형 인장잭에 의한 컴퓨터 인장시스템의 구성을 나타낸 개략도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 펌프 2 : 압력게이지

3 : 인장잭 4 : 빔

5 : 긴장재 6 : 실린더

7 : 피스톤 8 : 잭웨지

9 : 웨지푸쉬플레이트 10 : 서브피스톤

11 : 헤드 12 : 잭서브플레이트

14 : 로드-셀 15 : 변위계

16 : 앰프 17 : 도킹S/T

18 : 컴퓨터 20 : 압력센서

본 발명은 PC구조물의 컴퓨터 인장시스템에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 인장잭에 로드-셀 또는 압력센서와 변위계를 구비하여 이를 컴퓨터에 의하여 하중과 변위량 등을 직접적으로 실행시키고 그 결과사항을 관찰, 저장관리하도록 한 PC구조물의 컴퓨터 인장시스템에 관한 것이다.

일반적으로 PC(Prestressed Concrete)교량, 부력앵커, 기타 PC구조물을 공사함에 있어서, 구조물에 미치는 엄청난 하중과 피로를 흡수하기 위하여 복잡 다양한 역학적인 계산에 의해 작성된 설계도에 따라 정밀한 시공과 철저한 관리로 안전한 PC구조물이 완성되는 것이다.

이에 PC범계량 및 기타 PC구조물은 많은 시간과 환경의 변화로 많은 양의 피로하중을 받게되며, 이러한 피로하중으로 인한 콘크리트 구조물에 발생되는 처짐현상을 상쇄하기 위하여 콘크리트 구조물내에 강연성 및 정착구를 설치하여 프리스트레스(Pretress)를 도입한다.

이와 같이 PC강재에 긴장을 가하는 작업을 통상적으로 긴장작업이라 하며, 이러한 일련의 긴장작업을 하기 위한 시스템은 현재까지 긴장재에 긴장을 가하는 인장기와 인장기를 작동하는 유압펌프, 하중을 측정하는 압력게이지, 변위량을 측정하는 눈금자를 설치하여 준비한 후 긴장작업을 실시한다.

이러한 긴장작업에 대하여 지금까지 행하고 있는 종래의 시스템으로는 여러 문제점이 있고, PC빔 품질의 신뢰성에 큰 영향을 줄 수 있다.

제 1 도는 종래의 인장시스템 구성과 운용원리를 나타낸 개략도로서, 이를 참조하여 구조물이 인장젝에 결합된 상태의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

빔(4)에 설치된 긴장재(5)를 인장되도록 실린더(6)에 피스톤(7)이 구비된 인장잭(3)이 설치되고, 긴장재(5)에 긴장을 가하기 위하여 피스톤(7)에 고정되어 피스톤(7)의 운동방향에 따라 클래프작동을 하는 잭웨지(8)가 구비되며, 피스톤(7)의 후방에는 피스톤(5)의 이동편차를 알수 있도록 눈금자(21)가 구비되어 있다.

상기의 피스톤(7)의 전방에 긴장재(5)를 긴장 가한 후 웨지푸쉬플레이트(9)을 밀어주는 서브피스톤(10)이 구비되고, 긴장재(5)에 긴장을 가한후 서브피스톤(10)에 밀려서 정착구의 웨지를 헤드홀에 밀착시키어 주는 웨지푸쉬플레이트(9)가 설치되어 있다.

상기의 실린더(6)의 전방에는 서브피스톤(10)에 의하여 밀착된 잭웨지(8)가 긴장재(5)의 수축작용에 의하여 끌려 들어가지 못하도록 막아주는 헤드(11)와 긴장에 의해 헤드(11)가 끌려 나오지 못하도록 막아줌과 동시에 받침역할을 하는 잭서브플레이트(12)가 각각 구비되어 있다.

이와같은 종래의 인장시스템의 작동상태를 살펴보면,

1)작업자는 펌프(7)를 작동하여 펌프레버로 유압을 토출한다.

2)인장잭(3)의 방의 압력상승으로 피스톤(7)이 작동하여 나오게 된다.

3)피스톤(7)의 이동으로 긴장재(5)는 웨지(8)에 물리어서 긴장이 된다.

4)이때 인장잭(3)방에서 발생되는 압력의 변화는 펌프(1)에 부착된 압력게이지(2)에 압력단위의 수치로 나타나며, 피스톤(7)의 이동 편차는 눈금자(21)로 측정된다.

5)게이지(2)의 증가되는 수치를 작업자는 단계적으로 나누어 기록원에게 불러주면서 최종압력에 도달하면은 작업자는 펌프(1)작동을 멈춘다.

6)검사원은 기록한 데이터를 정리하여 하중과 신장량을 그래프에 옮겨 긴장 상태를 점검 확인한다.

7)데이터 내용이 설계요건과 일치하면 작업자는 레버로 방으로 유압을 보내면 피스톤(7)은 원위치로 이동하여 웨지(8)가 긴장재(5)를 놓음과 동시에 긴장작업은 완료된다.

8)긴장작업이 완료되면 작업자는 구조물에서 인장잭(3)을 분리하여 다음 공정으로 이동작업하는 것이다.

상기에서와 같은 수동 시스템의 문제점을 구체적으로 살펴보면 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째; 설계에 지시된 인장력을 직접측정할 수 없으므로 인장기 단면적의 넓이에 따라 압력을 비례 환산하는데 이때 인장기 단면적 규경의 허용차에 의한 계산 오차가 있다.

둘째; 작업자가 육안으로 직접육안으로 유압펌프에 부착된 압력게이지의 눈금을 보는 각도에 따라 요구하는 압력측정의 오차가 있다.

셋째; 인장기에 가해진 압력에 의하여 늘어나는 PC강재의 신장량은 작업자가 직접 눈금자를 손으로 잡고 인장기 실린더 측면에 눈금자의 0점을 접촉하여 피스톤이 이동되는 변위량을 측정하는 과정에서 접촉되는 각도에 따라 신장량의 오차가 발생할 수 있다.

넷째; 작업자가 눈금자를 보는 위치에 따라 신장량의 오차가 발생될 수 있다.

이와같이 작업과정마다 무의식중에 발생되는 오차가 누적되어 긴장작업의 신뢰성과 PC교량의 안전 및 수명에 막대한 부실요인을 초래할 수 있다.

본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하고, 인장잭 압력센서 또는 로드-셀과 변위계를 구비하여 이를 컴퓨터로 연결하여 어떠한 계산이나 작업자의 수동으로 측정하는 불편함이 없이 하중과 변위량을 직접적이고 정확한 실행과정과 결과를 컴퓨터에 의한 데이터와 그래프로 관찰하고 저장관리할 수 있는 PC구조물의 컴퓨터 인장시스템을 제공함에 있다.

이하 첨부된 실시예의 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 2 도는 인장잭(3)에 로드-셀을 부착한 인장시스템의 구성을 나타낸 개략도로서, 빔(4)에 설치된 긴장재(5)를 인장되도록 실린더(6)에 피스톤(7)이 구비된 인장잭(3)이 설치되고, 긴장재(5)에 긴장을 가하기 위하여 피스톤(7)에 고정되어 피스톤(7)의 운동방향에 따라 클래프작동을 하는 잭웨지(8)가 구비된다.

피스톤(7)의 전방에 긴장재(5)를 긴장 가한 후 웨지푸쉬플레이트(9)을 밀어주는 서브피스톤(10)이 구비되고, 긴장재(5)에 긴장을 가한후 서브피스톤(10)에 밀려서 정착구의 웨지를 헤드홀에 밀착시키어 주는 웨지푸쉬플레이트(9)가 설치 된다.

실린더(6)의 전방에는 서브피스톤(10)에 의하여 밀착된 잭웨지(8)가 긴장재(5)의 수축작용에 의하여 끌려 들어가지 못하도록 막아주는 헤드(11)와 긴장에 의해 헤드(11)가 끌려 나오지 못하도록 막아줌과 동시에 받침역할을 하는 잭서브플레이트(12)가 각각 구비된다.

상기 인장잭(3)에는 유압라인(13)에 의해 압력게이지(2)와 펌프(1)가 각각 연결된다.

그리고 인장잭(3)내부에 로드-셀(14)을 구비하고 또한 피스톤(7)의 후단에 변위계(15)를 연결하여 이를 앰프(16)에 각각 유선 또는 무선으로 연결하며, 앰프(16)는 컴퓨터(18) 및 프린터(19)에 순차적으로 연결한 것이다.

상기에서 노트북인 경우에는 도킹시스템(17)이 부가하여 연결되는 것이 바람직하다.

제 3 도는 인장잭(3) 전방의 잭서브플레이트(12)의 일측에 로드-셀(14)을 구비하고 또한 피스톤(7)의 후단에 변위계(15)를 연결하여 이를 앰프(16)에 각각 연결하며, 앰프(16)는 컴퓨터(18) 및 프린터(19)에 순차적으로 연결한 것이다.

제 4 도는 인장잭(3)에 압력게이지(2)로 연결되는 유압라인(13)에 압력센서(20)를 구비하여 이를 피스톤(7)에 연결된 변위계(15)와 함께 앰프(16)에 유선 또는 무선으로 연결한 것이다.

이와같이 이루어진 본 발명의 실시방법을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.

1)컴퓨터(18)에서 펌프(1)를 작동시키어 압력게이지(2)를 요구압력까지 유량을 토출시킨다.

2)인장잭(3)의 방의 압력상승으로 피스톤(7)은 a방향으로 이동으로 긴장재(5)는 잭뚫지(8)에 물리어서 긴장이 된다.

3)이때 로드-셀(14)은 압력하중을 받으며 변위계(15)는 위치변화가 발생된다.

여기서 압력센서(20)인 경우에는 압력이 상승된다.

4)앰프(16)는 로드-셀(14) 또는 압력센서(20)와 변위계(15)에서 받는 스트레스로 상승되는 미세한 전압을 증폭하여 컴퓨터(18)로 보낸다.

5)컴퓨터(18)로 접수된 정보를 X(신장량),Y(하중)두축으로 나누어 데이터와 그래프로 모니터링한다.

6)컴퓨터(18)는 지시하중 및 압력에 도달하면 유압공급을 자동으로 차단시킨다.

7)검사자는 모니터에 나타난 데이터와 그래프를 관찰 확인한 후 컴퓨터(18)에 저장한다.

8)컴퓨터(18)는 실린더(6)에 유압을 보내면 피스톤(7)이 원위치로 이동하면 웨지(8)가 긴장재(5)를 놓게되어 긴장작업이 완료된다.

9)긴장작업이 완료되면 작업자는 구조물에서 인장잭(3)을 분리하여 다음공정으로 이동 장착되는 것이다.

이와같은 본 발명은 기존 시스템에 비하여 다음과 같은 장점을 가지게 된다.

첫째; 작업진행의 과정이 관찰되므로 긴장 및 정착상태의 오류를 즉시 발견하여 대처할 수 있게 된다.

둘째; 자동측정으로 데이터의 정확도를 유지할 수 있게 한다.

셋째; 진행과정이 모니터에 나타나므로 즉시 데이터를 확인하면서 진행할 수 있다.

넷째; 컴퓨터 측정으로 작업의 신뢰도를 확보할 수 있고 작업인원을 줄일 수 있다.

다섯째; 긴장작업 결과를 저장 및 즉시 문서화 할수 있고 이를 관리하기가 용이하다.

이와같은 본 발명은 로드-셀 또는 압력센서와 변위계에서 제공되는 인장측정치의 모든 데이터를 즉각 하중 및 신장량을 그래프로 모니터링하므로 PC강재가 긴장하는 진행하는 과정부터 웨지의 정착되는 상태까지 관찰할 수 있으며, 실행된 모든 자료들을 저장 보관하고 명령에 따라 프린터로 출력하여서 기록문서로 보관할 수 있다.

본 발명에 의해 설계도에서 요구하는 모든조건의 값을 명확하게 관찰, 확인, 검증하면서 요구되는 PC교량에 대한 소기의 목적을 달성할 수 있음으로서, 지금까지 계산에 의한 값을 육안으로 측정하면서 시공되었던 교량보다 각 공정마다 세심한 감리감독이 없이도 작업자만으로 시행한 그 결과를 감독관은 긴장작업 내용을 컴퓨터를 통해 관찰 및 검증을 할 수 있으며, 또한 설계도의 요건을 명확하게 만족시켜주므로서, 교량의 안정과 수명에 더욱 깊은 신뢰도를 줄수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 빔(4)에 설치된 긴장재(5)에 인장잭(3)을 설치하고 인장잭(3)을 작동시키는 압력게이지(2)를 포함하는 펌프(1)가 유압라인(13)으로 연결된 인장시스템에 있어서, 상기 인장잭(3)의 후단부에 구비되는 변위계(15)에 앰프(16) 및 컴퓨터(18)를 순차적으로 연결함을 특징으로 하는 PC구조물의 컴퓨터 인장시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 인장잭(3)에 로드-셀(14)을 구비함을 특징으로 하는 PC구조물의 컴퓨터 인장시스템.