KR100326796B1 - The gauge wire for setting the suspending bridge cable and its manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 게이지 와이어 및 게이지 와이어 제작 장치에 관한 것으로서, 게이지 와이어란 현수교에 사용되는 메인 케이블을 설치시 메인 케이블을 구성하는 와이어의 길이를 측정하고, 메인 케이블에 행거 로프의 연결 밴드 설치 위치를 측정할 때, 그 길이와 위치의 정확한 측정을 위하여 사용하는 줄자의 역할을 하는 와이어이다.The present invention relates to a gauge wire and a gauge wire manufacturing apparatus, the gauge wire is measured the length of the wire constituting the main cable when installing the main cable used for the suspension bridge, and measure the installation band installation position of the hanger rope to the main cable This is a wire that acts as a tape measure for accurate measurement of its length and position.
본 발명의 게이지 와이어는 케이블과 동일한 재질의 와이어에 적절한 하중을 부여한 상태에서 강철제 줄자를 이용하여 와이어의 표면에 길이에 대한 눈금을 표시한 것으로서, 본 발명의 제작 장치에서는 다양한 사양의 게이지 와이어를 손쉽게 만들 수 있다.Gauge wire of the present invention is to display a scale for the length on the surface of the wire using a steel tape measure in a state in which a proper load is applied to the wire of the same material as the cable, in the production apparatus of the present invention the gauge wire of various specifications Easy to make
그리고, 본 발명의 게이지 와이어 제작 장치는 소재 와이어를 풀어주는 페이 오프 릴과, 줄자와 와이어에 하중을 부여해주는 추와, 줄자와 와이어를 고정시키는 입·출측 홀더와, 와이어가 잘 이동하도록 해주는 롤러가 설치된 포스트가 상면에 직립 하여 부착된 베드 프레임과, 와이어를 당겨주는 구동 캡스탄과, 줄자와 와이어에 부여되는 하중을 측정하고 측정 결과를 표시해주는 로드셀 및 인디케이터와, 제작된 게이지 와이어를 권취하는 코일러로 구성됨에 특징이 있다.In addition, the gauge wire manufacturing apparatus of the present invention, the pay-off reel for releasing the material wire, the weight giving a load to the tape measure and the wire, the entry and exit holder for fixing the tape and wire, and the roller to move the wire well Is equipped with a bed frame mounted upright on the upper surface, a drive capstan for pulling wire, a load cell and indicator for measuring the load applied to a tape measure and wire, and displaying the measurement result, and winding the manufactured gauge wire. It is characterized by being configured as a coiler.
본 발명의 게이지 와이어 제작 장치는 하중 부여용 추의 무게를 간단히 교체하여 줌으로써 다양한 사양의 현수교용 케이블에 알맞는 게이지 와이어를 손쉽게 제작할 수 있는 잇점이 있다.The gauge wire manufacturing apparatus of the present invention has an advantage of easily manufacturing a gauge wire suitable for a suspension bridge cable having various specifications by simply changing the weight of the weighting weight.
Description
본 발명은 게이지 와이어(gauge wire, 또는 기준 와이어)와 그 제작 장치에 대한 것으로, 더 자세하게는 현수교의 다리 상판을 걸고 있는 두 종류의 케이블, 즉 상판의 길이 방향으로 교각 사이에 늘어져 있는 메인 케이블(main cable)과, 메인 케이블에 연결되어 지면에 수직한 방향으로 늘어져 상판을 잡아주고 있는 행거 로프(hanger rope)의 두 케이블을 현수교에 설치시, 메인 케이블을 쉽고 정확하게 포설할 수 있도록 해주고, 메인 케이블과 행거 로프의 연결 위치를 정확히 표시할 수 있도록 해줌으로써 정밀한 현수교 시공이 될 수 있도록 도와주는 현수교 케이블 설치용 게이지 와이어와 게이지 와이어의 제작 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a gauge wire (gauge wire, or reference wire) and its manufacturing apparatus, and more specifically, two types of cables hanging on the bridge top plate of a suspension bridge, that is, a main cable extending between the piers in the longitudinal direction of the top plate ( Main cable can be installed easily and accurately when installing two cables, a main cable and a hanger rope connected to the main cable and hanging in a direction perpendicular to the ground to hold the top plate. Gauge wire and gauge wire fabrication device for suspension bridge cable installation to help precise suspension bridge construction by accurately marking the connection position of the rope
현수교는 강이나 바다 또는 계곡 등을 끼고 교량을 건설할 때, 물의 깊이가 깊고 유속이 빨라 적절한 수만큼의 교각을 세우기 어렵거나 지형적인 특성상 여러 개의 교각 설치가 불가 할 경우에 시공되는 대표적인 교량의 한 형태이다.Suspension bridges are one of the representative bridges that are constructed when rivers, seas, or valleys are built, where the depth of water and the flow velocity are high, making it difficult to build an appropriate number of bridges, or when it is impossible to install several bridges due to the topography. Form.
상기 현수교는 교각 사이가 매우 길고 그 사이에 다른 어떤 지지대도 없이 걸쳐진 메인 케이블에, 행거 로프의 일측 단부를 연결하여 수직으로 드리우고, 아래로 드리운 행거 로프의 다른 일측 단부를 다리 상판에 연결하므로써 교각 위에 설치된 여타의 교량과 달리 메인 케이블에 연결된 행거 로프가 상판을 들고 있는 현수교 특유의 교량 구조가 완성된다.The suspension bridge is hung by connecting the one end of the hanger rope vertically to the main cable that is very long between the piers and without any other support between them, and by connecting the other end of the hanger rope that is draped down to the top of the bridge. Unlike the other bridges installed above, the suspension bridge structure is completed, with the hanger rope connected to the main cable holding the top plate.
상기와 같은 현수교의 특성상 메인 케이블과 행거 로프는 차량의 이동, 불규칙한 풍향과 풍속, 계절 변화에 따른 기온의 차이 등 매우 심한 변동 피로 하중과 뒤틀림 등의 스트레스를 받게 되고, 그에 따라 메인 케이블 역시 불규칙한 연신 변화를 겪게된다.Due to the characteristics of the suspension bridge, the main cable and the hanger rope are subject to stresses such as fluctuating fatigue loads and warpage, such as the movement of the vehicle, irregular wind direction and wind speed, and seasonal temperature changes. Undergo a change.
따라서, 상기의 요인들을 충분히 고려하여 행거 로프의 수와 체결 위치를 결정하여야만 현수교의 안전성이 확보될 수가 있다. 그러므로, 두 케이블의 설치시 설계 도면과 일치하도록 메인 케이블의 정밀한 길이 조정과, 메인 케이블에 행거 로프의 연결을 위한, 주강으로 만든 행거 로프 연결용 밴드의 설치 위치를 메인 케이블에 정확히 표시하여야만 한다.Therefore, the safety of the suspension bridge can be ensured only when the number of hanger ropes and the fastening position are determined in consideration of the above factors. Therefore, the exact length adjustment of the main cable and the installation position of the hanger rope connecting band made of cast steel for connecting the hanger rope to the main cable must be accurately marked on the main cable so as to match the design drawing when the two cables are installed.
그러나, 일반 줄자는 케이블에 비하여 그 길이가 매우 짧고, 또한 줄자의 재질이 케이블의 재질과는 상이하여 주변 환경의 온도 변화와 하중에 따른 줄자의 길이 변화 거동이 케이블과는 다른 양상을 보인다.However, the length of the general tape measure is very short compared to the cable, and the material of the tape measure is different from the material of the cable.
그리고, 케이블은 설치시 자중을 받아 최초 제품 상태보다 다소 연신 되어 있기 때문에 일반 줄자로서 케이블의 길이를 측정하고 연결 밴드의 정확한 위치를 측정하기에는 무리가 따른다.In addition, since the cable is stretched somewhat by its own weight upon installation, it is difficult to measure the length of the cable as a general tape measure and to measure the exact position of the connection band.
따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 케이블의 설치 조건, 즉 설치 온도와 케이블에 부여되는 하중과 동일한 상태를 재현한 상태에서 케이블과 같은 재질의 와이어에 길이 표시를 한 와이어 자, 즉 게이지 와이어를 제작하고 그 게이지 와이어를 만들 수 있는 장치를 제공하는 것에 본 발명의 목적이 있다.Therefore, in order to solve the above problems, a wire ruler having a length mark on the wire of the same material as that of the cable is produced under the condition that the cable installation conditions, that is, the installation temperature and the load applied to the cable are reproduced, that is, a gauge wire is manufactured. It is an object of the present invention to provide a device capable of making the gauge wire.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 게이지 와이어 제작 장치의 레이 아웃(lay-out)으로서,1 is a layout (lay-out) of the gauge wire manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention,
(가)는 평면도이고,(A) is a plan view,
(나)는 정면도이다.(B) is front view.
도 2는 에어 스피닝 공법에 의한 현수교 케이블의 설치 공정도로서,2 is an installation process diagram of the suspension bridge cable by the air spinning method;
(가)는 시작 단계도 이고,(A) is also the starting stage,
(나)는 중간 단계도 이며,(I) is an intermediate stage,
(다)는 완료 단계도 이다.(C) is the completion stage too.
((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))((Explanation of symbols for main part of drawing))
1. 페이 오프 릴 2. 추1. Pay-off reel 2. Weight
3A,3B. 와이어 홀다 4A,4B. 줄자 홀다3A, 3B. Wire Hold 4A, 4B. Tape measure
5. 게이지 와이어 6. 줄자5. Gauge Wire 6. Tape Measure
8. 게이지 와이어용 로드 셀 9. 줄자용 로드셀8. Load cell for gauge wire 9. Load cell for tape measure
12,13. 하중 지시계 14. 권취기12,13. Load indicator 14. Winder
20. 추 21, 메인 케이블20. Weight 21, main cable
22. 컨트롤 타워 23. 대드 와이어22. Control Tower 23. Dead Wire
24. 라이브 와이어 26. 스피닝 휠24. Live Wire 26. Spinning Wheel
29. 게이지 와이어29. Gauge Wire
본 발명의 게이지 와이어는 현수교의 케이블과 동일한 재질로 만들어 지며, 게이지 와이어 제작 장치는 길이 측정용의 강철제 줄자와 와이어가 함께 설치되고 설치된 줄자와 와이어에 하중을 부여할 수 있는 추와 그 크기를 측정할 수 있는 로드셀이 구비되어 다양한 사양의 게이지 와이어를 손쉽게 제작할 수 있음을 특징으로 한다.The gauge wire of the present invention is made of the same material as the cable of the suspension bridge, the gauge wire manufacturing apparatus is a weight and the size that can be applied to the tape measure and the wire installed with the steel tape measure and the wire for measuring length It is equipped with a load cell that can measure, characterized in that it is easy to manufacture a gauge wire of various specifications.
본 발명의 게이지 와이어 제작 장치로 제작한 현수교 케이블 설치용인 본 발명의 게이지 와이어는, 메인 케이블 설치용과 행거 로프 설치용의 두 가지로 구분할 수 있으며, 전자는 메인 케이블 설치시, 케이블의 정확한 길이 측정을 위한 것이고, 후자는 메인 케이블 설치 완료후 메인 케이블에, 행거 로프의 연결에 사용되는 밴드의 설치 위치를 정확히 측정하기 위한 것이다.The gauge wire of the present invention, which is used for installing the suspension bridge cable manufactured by the gauge wire manufacturing apparatus of the present invention, can be divided into two types, one for installing a main cable and one for installing a hanger rope. The latter is for accurately measuring the installation position of the band used to connect the hanger rope to the main cable after the main cable is installed.
본 발명의 게이지 와이어 제작 장치에 대한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.Details of the gauge wire fabrication apparatus of the present invention will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
도1의 (가)와 (나)는 본 발명의 게이지 와이어를 제작하는 장치의 평면도와 정면도이다.1A and 1B are a plan view and a front view of a device for manufacturing a gauge wire of the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제작 장치는 게이지 와이어로 제작될 대상의 소재 와이어를 장입하는 페이 오프 릴(1)(pay-off reel)과, 상면에 롤러(7)가 설치된 포스트(15A)가 직립되고 그 롤러(7) 위를 와이어(5)와 강철제 줄자(6)가 통과하는 베드 프레임(15)(bed frame)과, 베드 프레임(15)과 페이 오프 릴(1) 사이에서 줄자(6)와 와이어(5)를 잡아주는 공급측 홀더(4A)(3A)와, 줄자(6)와 와이어(5)에 하중을 부여해주는 추(2)와, 추(2)의 움직임을 중개하는 시브(10)(sheave)와, 제작된 게이지 와이어를 권취하는 코일러(14)(coiler)와, 베드 프레임(15)과 코일러(14) 사이에 설치되어 제작이 완료된 게이지 와이어를 코일러(14)에 권취하기 위하여 게이지 와이어를 당겨주는 캡스탄(11)(capstan)과, 줄자(6)와 와이어(5)를 잡아주는 권취측 홀더(4B)(3B)와, 줄자(6) 및 와이어(5)에 부여된 하중을 측정하는 로드셀(9)(8)과 각각의 하중 측정치를 표시해 주는 인디케이터(13)(12)로 구성된다.As shown in the drawing, the manufacturing apparatus of the present invention includes a pay-off reel 1 for charging a material wire of a target to be manufactured with a gauge wire, and a post 15A provided with a roller 7 on an upper surface thereof. Bed frame 15, which is upright and passes through wire 5 and steel tape measure 6 over its roller 7, and tape measure between bed frame 15 and pay-off reel 1 6) and supply side holders 4A and 3A for holding the wire 5, a weight 2 for applying a load to the tape measure 6 and the wire 5, and a sheave for mediating the movement of the weight 2; (10) (sheave), the coiler 14 (coiler) winding the produced gauge wire, and the gauge wire is installed between the bed frame 15 and the coiler 14, the finished coil wire 14 Capstan 11 (capstan) for pulling the gauge wire in order to wind the wire, winding side holders (4B) and 3B for holding the tape measure 6 and the wire 5, the tape measure 6 and the wire ( 5) the load given to It consists of determining the load cell 9, 8 and the indicator 13, 12 that display the respective load measurement.
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 장치를 이용하여 게이지 와이어를 제작하는 과정은 다음과 같다.The process of manufacturing a gauge wire using the apparatus of the present invention having the above structure is as follows.
강철제 줄자(6)에 추(2)와 줄자용 로드셀(9) 및 하중 지시계(13)를 이용하여 소정의 하중을 부여한 후, 입출측 홀더(4A)(4B)에 고정시킨다. 그리고, 케이블과 동일한 재질의 소재 와이어(5)를 선정하여 페이 오프릴(1)에 장입한 후 와이어의 일측 단부를 시브(10), 입측 홀더(3A), 롤러(7), 캡스탄(11)을 통과시키고 출측 홀더(3B)에 고정시킨다.A predetermined load is applied to the steel tape measure 6 using the weight 2, the tape measure load cell 9 and the load indicator 13, and then fixed to the entry and exit holders 4A and 4B. Then, after selecting the raw material wire 5 of the same material as the cable and inserting it into the pay-off reel 1, one end of the wire is sheave 10, the entrance holder 3A, the roller 7, the capstan 11 ) And fix it to the exit holder (3B).
그리고, 추(2)와 와이어용 로드셀(8) 및 하중 지시계(12)를 이용하여 필요한 하중을 부여한 후 입측 홀더(3A)에 와이어(5)를 고정시킨 다음, 와이어(5)와 근접하게 설치된 줄자(6)를 이용하여 와이어(5)에 눈금을 표시한다. 이때 눈금의 표시는 와이어의 표면에 노칭(notching)이나 테이핑(taping), 또는 페인트에 의한 마킹 등 편리한 방법을 사용하면 된다.After applying the necessary load by using the weight 2, the wire load cell 8 and the load indicator 12, the wire 5 is fixed to the entrance holder 3A, and then installed close to the wire 5. A scale is marked on the wire 5 using a tape measure 6. At this time, the marking of the scale may be a convenient method such as notching, taping, or marking by paint on the surface of the wire.
상기와 같이 와이어(5)에 눈금을 표시하는 마킹 작업이 완료되면, 완료된 게이지 와이어 부분을 캡스탄(11)으로 당겨 코일러(14)에 권취하고 새로이 풀려나온 와이어(5)에 대하여 동일한 방법으로 눈금 마킹을 반복하므로써 본 발명의 게이지 와이어가 제작된다.When the marking operation for marking the scale on the wire 5 is completed as described above, the finished gauge wire portion is pulled by the capstan 11 and wound around the coiler 14, and the wire 5 newly released in the same manner. By repeating the graduation marking, the gauge wire of the present invention is produced.
상기와 같은 본 발명의 게이지 와이어 제작 장치로 만들어진 게이지 와이어의 사용 방법은 도면을 참조한 아래의 자세한 설명을 통하여 명확게 이해될 것이다.How to use the gauge wire made of the gauge wire manufacturing apparatus of the present invention as described above will be clearly understood through the following detailed description with reference to the drawings.
도 2의 (가)내지 (다)는 메인 케이블 설치 방법인 에어 스피닝(air spinning) 공법을 도시한 것으로서, (가)는 최초 시작 단계를, (나)는 중간 단계를, (다)는 메인 케이블 설치 완료 단계를 보여준다.2 (a) to 2 (c) show the air spinning method, which is the main cable installation method, where (a) is the initial starting step, (b) is the intermediate step, and (c) is the main Shows the complete cable installation steps.
도시한 바와 같이, 메인 케이블(21)의 일측 단부는 메인 케이블(21)에 적절한 하중을 부여해주는 추(20)와 루프(loop)를 형성시켜 주는 컨트롤 타워(22)를 거치고 스피닝 휠(26)(spinning wheel)을 통하여 앵커(27)에 고정된다.As shown, one end of the main cable 21 passes through a weight 20 to impart an appropriate load to the main cable 21 and a control tower 22 to form a loop and a spinning wheel 26. It is fixed to the anchor 27 via a spinning wheel.
이때, 앵커(27)와 스피닝 휠(26) 사이에 걸쳐진 케이블 부분을 대드와이어(23)(dead wire)라 하고, 스피닝 휠(26)을 감아 돌기 전의 와이어 부분을 라이브 와이어(24)(live wire)라고 한다.At this time, the cable portion spanned between the anchor 27 and the spinning wheel 26 is called a dead wire 23, and the wire portion before the winding of the spinning wheel 26 is turned to be a live wire 24 (live wire). ).
상기 스피닝 휠(26)은 메인 케이블(21)을 감은 상태에서 가설선(25)을 따라 다른 쪽의 앵커(28)까지 이동하여 메인 케이블을 앵커(28)에 고정한 후 되돌아 온 다음, 다시 메인 케이블(21)을 걸고 똑같은 방법을 반복하므로써 메인 케이블(21)을 설치하게 된다.The spinning wheel 26 moves to the other anchor 28 along the temporary line 25 in the state in which the main cable 21 is wound to fix the main cable to the anchor 28, and then returns to the main cable. The main cable 21 is installed by hanging (21) and repeating the same method.
따라서, 스피닝 휠(26)의 왕복운동으로 설치되는 메인 케이블(21)의 길이는 매 회의 왕복운동 시마다 일정하여야만 한다. 그러므로, 본 발명의 게이지 와이어(29)를 두 앵커(27)(28) 사이에 와이어 가설전 설치하므로써 정확한 길이의 메인 케이블 을 설치할 수 있게 된다.Therefore, the length of the main cable 21 installed in the reciprocating motion of the spinning wheel 26 should be constant at every reciprocating motion. Therefore, by installing the gauge wire 29 of the present invention before the wire installation between the two anchors (27) 28, it is possible to install the main cable of the correct length.
메인 케이블(32)의 가설이 완료되면 여러 가닥의 케이블(32)을 압착(squeeze)함으로써 메인 케이블(34)의 설치가 끝나는 것이며, 메인 케이블(34)에 연결되어 상판(30)을 들어주고 있는 행거 로프(33)를 설치할 연결 밴드(36)의 정확한 위치는, 행거 로프 설치용 게이지 와이어(35)를 상판(30)과 수평하게 적절한 인장력을 부여한 상태로 설치한 다음, 게이지 와이어(35)에 표시된 눈금에 의하여 연결 밴드(36)의 설치 위치를 메인 케이블(34) 표면에 표시함으로써 결정된다.When the construction of the main cable 32 is completed, the installation of the main cable 34 is ended by squeeze- squeezing (squeeze) several strands of the cable 32, which is connected to the main cable 34 to lift the upper plate 30. The exact position of the connecting band 36 on which the hanger rope 33 is to be installed is indicated by placing the gauge wire 35 for the hanger rope installation in a state in which proper tension is applied horizontally with the top plate 30, and then marked on the gauge wire 35. The scale is determined by marking the installation position of the connecting band 36 on the surface of the main cable 34.
상기와 같이, 현수교의 케이블 설치에 필수적인 게이지 와이어는 설치에 사용되는 케이블과 동일한 재질로 제작되어야 하며, 케이블에 부여되는 하중 조건과 설치 시의 온도 조건 등을 고려하여 제작되어야만 한다.As described above, the gauge wires essential for the cable installation of the suspension bridge should be made of the same material as the cable used for installation, and should be manufactured in consideration of the load conditions applied to the cables and the temperature conditions at the time of installation.
본 발명의 게이지 와이어 제작 설비는 다양한 종류 및 조건에 알맞는 게이지 와이어를 손쉽게 만들 수 있으므로써, 향후 가설 증가가 예상되는 현수교의 케이블 설치를 정확하고 신속하게 할 수 있도록 하는 잇점이 있다.The gauge wire manufacturing equipment of the present invention has an advantage of making it possible to easily make gauge wires suitable for various types and conditions, thereby enabling accurate and rapid cable installation of suspension bridges that are expected to increase in the future.
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