KR100547019B1 - Apparatus for winding reinforcing fibers and the reinforcing method for columnar structure using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보강섬유를 이용하여 기둥형상의 구조물을 보강하는 보강섬유 와인딩 장치 및 이를 이용한 기둥 보강방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 육상 또는 수중에 설치되는 교각, 우물통과 같은 기둥구조물의 보강에 있어, 탄소섬유, 아라미드 섬유 등과 같은 다양한 보강섬유 재료를 기둥구조물에 감고, 레진 등을 이용하여 이를 경화시킴으로서 기둥주위에 섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastic, 이하 FRP)재킷을 형성하여 기둥구조물의 내구성(압축강도 등의 강성 증대효과)을 증진시키는 FRP 재킷 공법에서, 기둥구조물에 보강섬유를 효과적으로 감을 수 있는 와인딩 장치 및 그 와인딩 장치를 이용하여 기둥 구조물을 보강하는 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a reinforcing fiber winding device for reinforcing columnar structures using reinforcing fibers and a method for reinforcing columns using the same, and more particularly, in reinforcing column structures such as piers and wells installed on land or in water. By winding various reinforcing fiber materials such as carbon fiber, aramid fiber, etc. on the column structure and curing them using resin, etc., a fiber reinforced plastic (FRP) jacket is formed around the column to provide durability (compressive strength). In the FRP jacket method to enhance the rigidity increasing effect of the back, etc., the present invention relates to a winding device capable of effectively winding the reinforcing fibers in the column structure, and a method of reinforcing the column structure using the winding device.
Description
제1도는 종래의 보강장치 및 이를 이용한 기둥 보강방법을 나타낸 사시도 이다.1 is a perspective view showing a conventional reinforcing device and a pillar reinforcing method using the same.
제2도는 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치의 동작모습을 나타낸 사시도 이다.Figure 2 is a perspective view showing the operation of the reinforcing fiber winding device as an embodiment of the present invention.
제3도는 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치의 결합 사시도 이다.3 is a combined perspective view of the reinforcing fiber winding device as an embodiment of the present invention.
제4도는 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치 및 이를 이용한 기둥 보강방법을 나타내는 측면도이다.Figure 4 is a side view showing a reinforcing fiber winding device and a pillar reinforcing method using the same embodiment of the present invention.
제5도는 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치의 승강기 가이드의 결합 사시도 이다.5 is a combined perspective view of the elevator guide of the reinforcing fiber winding device of the embodiment of the present invention.
제6도는 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치의 승강기의 사시도 이다.6 is a perspective view of an elevator of a reinforcing fiber winding device which is an embodiment of the present invention.
제7도는 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치의 체인구동수단의 분해 사시도 이다.Figure 7 is an exploded perspective view of the chain drive means of the reinforcing fiber winding device embodiment of the present invention.
제8도는 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치의 보강섬유롤의 분해 사 시도 이다.8 is an exploded attempt of a reinforcing fiber roll of a reinforcing fiber winding device as an embodiment of the present invention.
제9도는 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치의 보강섬유롤의 부분 단면도 이다.9 is a partial cross-sectional view of the reinforcing fiber roll of the reinforcing fiber winding device embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10: 종래의 보강장치 50: 보강대상인 기둥10: conventional reinforcement device 50: pillar to be reinforced
100: 이송수단 200: 보강섬유 제공수단100: conveying means 200: reinforcing fiber providing means
300: 승강수단 400: 작업용 발판300: lifting means 400: working scaffold
본 발명은 보강섬유를 이용하여 기둥형상의 구조물을 보강하는 보강섬유 와인딩 장치 및 이를 이용한 기둥 보강방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 육상 또는 수중에 설치되는 교각, 우물통과 같은 기둥구조물의 보강에 있어, 탄소섬유, 아라미드 섬유 등과 같은 다양한 보강섬유 재료를 기둥구조물에 감고, 레진 등을 이용하여 이를 경화시킴으로서 기둥주위에 섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastic, 이하 FRP)재킷을 형성하여 기둥구조물의 내구성(압축강도 등의 강성 증대효과)을 증진시키는 FRP 재킷 공법에서, 기둥구조물에 보강섬유를 효과적으로 감을 수 있는 와인딩 장치 및 그 와인딩 장치를 이용하여 기둥 구조물을 보강하는 공법 에 관한 것이다.The present invention relates to a reinforcing fiber winding device for reinforcing columnar structures using reinforcing fibers and a method for reinforcing columns using the same, and more particularly, in reinforcing column structures such as piers and wells installed on land or in water. By winding various reinforcing fiber materials such as carbon fiber, aramid fiber, etc. on the column structure and curing them using resin, etc., a fiber reinforced plastic (FRP) jacket is formed around the column to provide durability (compressive strength). In the FRP jacket method to enhance the rigidity increasing effect of the back, etc., the present invention relates to a winding device that can effectively wind the reinforcing fibers in the column structure, and a method of reinforcing the column structure using the winding device.
종래의 교각 또는 우물통과 같은 기둥구조물을 보강하기 위한 방법으로서 다양한 공법이 개발되고 있는데 특히 보강섬유를 기둥 구조물에 감아 노후화 되어 내구성이 저하된 기둥구조물을 보강하는 공법이 소개되어 이용되고 있다. 하지만 특히 수중 구조물인 교각의 하부구조물의 경우 이를 효과적으로 이용하기 위한 장치 개발은 거의 전무한 실정인데, 왜냐하면 수중 구조물을 보강하기 위한 작업 자체가 수중에서 이루어져야 하기 때문에 시공 성이 매우 떨어지고, 교각의 단면 형상 및 크기가 균일하지도 않기 때문에 이를 고려하여 특히 개발된 장치개발이 용이하지 않으며, 안전사고 문제 때문에 육상의 기둥 구조물에 적용되는 장치에 의해서는 수중의 기둥구조물에 적용하기가 현실적으로 어렵다는 문제점이 있다.Various methods have been developed as a method for reinforcing a columnar structure such as a conventional pier or well, and in particular, a method of reinforcing a columnar structure having deteriorated durability by winding reinforcing fibers in a columnar structure has been introduced and used. However, especially in the case of the substructure of the pier, which is an underwater structure, there is almost no development of a device for effectively using it, because the work for reinforcing the underwater structure itself must be performed in the water, and the construction is very poor. In particular, since the size is not uniform, it is not easy to develop a particularly developed device in consideration of this, and there is a problem in that it is practically difficult to apply to underwater columnar structures by the device applied to the columnar structure on land due to safety accidents.
즉, 도1에 도시된 것과 같이 종래의 보강섬유를 이용한 보강장치(10)의 경우 하나 혹은 다수의 권선기(1)를 탑재한 회전프레임(2)과 상승프레임(3) 자체를 회전 및 상승시키면서 보강대상 구조물(4)에 보강섬유를 감도록 되어있다.That is, in the case of the
따라서, 전체적으로 장비의 크기가 대형이며, 또한 회전프레임(2)을 수중에 투입할 수 없기 때문에 사용상의 한계에 도달하게 되는 것이다.Therefore, as a whole, the size of the equipment is large, and the
이에 특히 본 발명자는 보강섬유를 기둥 구조물에 감고, 감겨진 보강섬유를 레진 등과 같은 경화수지를 입혀 굳게 함으로서 기둥구조물을 보강할 수 있는 공법에 있어, 육상은 물론 수중에 시공된 교각 또는 우물통과 같은 기둥구조물의 형식, 단면 형상, 크기 등에 구애받지 않고서도, 효율적으로 보강섬유를 기둥 구조물에 감을 수 있는 수단 및 이를 이용한 기둥구조물 보강공법을 개발하게 되었다.In particular, the present inventors in the method of reinforcing the column structure by winding the reinforcing fibers in the column structure, and by hardening the wound reinforcing fibers coated with a hardening resin such as resin, such as piers or wells constructed on land as well as underwater Regardless of the form, cross-sectional shape and size of the column structure, a means for efficiently winding the reinforcing fibers in the column structure and a column structure reinforcement method using the same have been developed.
본 발명의 목적은 특히 수중에 설치된 기둥구조물의 보강을 위하여 수중에서도 효율적인 작업이 가능하며, 승강수단의 설치위치의 간단한 변경만으로도 수중 위의 기둥구조물도 보강 가능한 보강섬유 와인딩 장치 및 이를 이용한 기둥 보강방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to enable efficient work in the water, especially for the reinforcement of the column structure installed in the water, reinforcing fiber winding device that can also reinforce the column structure on the water simply by changing the installation position of the lifting means and column reinforcement method using the same To provide.
본 발명의 다른 목적은 I형 빔을 이용하여 만든 가이드레일과 상기 가이드레일의 궤적을 기계적으로 추종하는 자동조향수단을 이용한 이송장치를 이용함으로써, 복잡하고 설치경비가 많이 소요되는 가이드레일 시스템을 필요로 하지않아 교각의 직경의 변화 등에 손쉽게 대처 가능한 보강섬유 와인딩 장치 및 이를 이용한 기둥 보강방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to use a guide rail system using an I-beam and a transfer device using an automatic steering means for mechanically following the trajectory of the guide rail, a complicated and expensive installation of a guide rail system It is to provide a reinforcing fiber winding device and a column reinforcement method using the same that can easily cope with changes in the diameter of the piers without.
본 발명의 또 다른 목적은 보강섬유 와인딩 장치를 구성하는 장치를 분할, 조립이 가능토록 하여 신속한 설치 및 보수가 가능한 보강섬유 와인딩 장치 및 이를 이용한 기둥 보강방법을 제공하는 것이다.
Still another object of the present invention is to provide a reinforcing fiber winding device and a column reinforcing method using the same, which enables rapid installation and repair by dividing and assembling a device constituting the reinforcing fiber winding device.
본 발명의 구체예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.If described with reference to the accompanying drawings, a specific example of the present invention.
도2를 참조하면, 본 발명에 따른 보강섬유 와인딩 장치 및 이를 이용한 기둥 보강방법이 도시되어 있다.2, there is shown a reinforcing fiber winding device and a column reinforcing method using the same according to the present invention.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치는 보강 대상인 기둥의 주위를 선회하는 자주식 대차를 포함하는 이송수단(100); 상기 이송수단(100)에 장착되며 보강섬유가 감겨진 보강섬유롤, 상기 보강섬유롤에서 공급되는 보강섬유를 상기 기둥까지 인도하는 다수의 가이드롤러를 포함하는 보강섬유 제공수단(200); 상기 이송수단(100)에 장착되되, 이송수단, 보강섬유 제공수단의 설치위치를 기준으로 그 상,하로 기둥 주위에 연장설치되어 이송수단 수직방향의 운동을 가이드하는 승강기 가이드(310), 상기 다수의 가이드롤러 중 상기 기둥에 인접한 가이드롤러가 장착되어 상기 승강기 가이드를 따라서 단독으로 상기 기둥과 평행하게 상하로 이동하는 승강기(320)를 포함하는 승강수단(300); 및, 상기 이송수단(100)의 수평선회운동과 상기 승강수단(300)의 수직운동을 연동시키는 제어수단(도면에는 표시되지 않음)을 포함하는 것을 특징으로 한다.Reinforcing fiber winding device as an embodiment of the present invention in order to achieve the above object is a
즉, 도2에 도시된 것과 같이 자주식 대차(120)를 기본형태로 하는 이송수단(100)은 보강하고자 하는 기둥(50)의 주위를 적당한 속도로 선회하고, 상기 이송수단(100)에 장착된 승강기가이드(310)를 따라서 승강기가 적당한 속도로 상하 이동을 하게되는데, 이때 이송수단(100)과 승강수단(300)의 연동작업은 상기 제어수단에 의하여 기둥(50)의 크기 및 높이, 기둥(50)에 감기는 보강섬유층의 두께 등에 따라서 조정된다.That is, as shown in FIG. 2, the transfer means 100 having a self-propelled
이와 같이 이송수단(100)과 승강수단(300)이 상호 연동하여 이동을 하면서, 상기 승강기는 3차원 나선운동을 하게되고, 따라서 상기 승강기에 부착된 가이드롤러를 통하여 공급되는 보강섬유에 의하여 보강대상인 기둥이 보강섬유에 감기면서 레진 공급장치(도면에는 표시되지 않음)에 의하여 공급되는 레진이 상기 보강섬유를 결합시켜서 기둥의 보강작업이 완료된다.As such, while the conveying means 100 and the
즉, 도4에 도시된 것과 같이 상기 보강섬유롤(210)에 감겨져 있는 보강섬유(230)의 끝단을 보강대상인 기둥(50)에 고정시킨 후 상기 보강섬유 와인딩 장치를 구동시키면, 상기 승강기(320)의 나선운동과 함께 상기 보강섬유롤(210)에 감겨진 보강섬유(230)가 풀리면서 V 형 그루부가 형성된 다수의 가이드롤러(220)를 통하여 최종적으로는 상기 승강기(320)에 장착된 가이드롤러(220)를 통과하여 보강대상인 기둥에 감겨지게 되는 것이다. 이때, 상기 가이드롤러(220)를 통과하는 보강섬유(230)의 이탈을 방지하기 위하여 가이드롤러(220)는 쌍을 이루어서 장착되며, 보강섬유(230)의 진행방향을 바꾸는 부위의 가이드롤러(220)는 서로 직교하도록 설치된다.That is, as shown in FIG. 4, when the end of the reinforcing
이때 보강섬유롤(210)에서 풀려나가는 보강섬유(230)의 장력에 따라 기둥에 감기는 보강섬유(230)의 장력이 변하며, 이는 FRP 재킷의 강도에 영향을 미친다. 따라서, 보강섬유(230)가 풀려나가는 장력의 조절이 필요한데, 이는 도8에서 도시된 것과 같이 보강섬유롤(210) 주축 하단에 설치되는 한쌍의 깊은홈 볼 베어링(212)의 예압을 조절하여 구현할 수있다. At this time, the tension of the reinforcing
즉, 상기 보강섬유 제공수단(200)은 상기 보강섬유롤(210)을 지지하는 주축은 베어링(212)에 삽입되고, 상기 주축의 끝단에는 상기 베어링(212)의 예압을 조절하는 압착스프링(213)과 장력조절핸들(214)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.That is, the reinforcing fiber providing
자세하게는 서로 마주보는 배열로 설치된 한쌍의 깊은홈 볼 베어링(212)은 수직방향으로 누르는 설치압력의 증가에 따라 회전 마찰력이 증가되며, 결국 보강섬유롤(210)의 회전에 필요한 힘이 증가되어 보강섬유(230)의 장력을 조절할 수있 다.In detail, the pair of deep
이를 위하여 도8에 도시된 것과 같이 섬유롤을 지지하는 주축(211)을 베어링(212)에 관통 삽입하고, 상기 주축(211)의 끝단에는 암나사를 형성하여 압착스프링(213)과 와셔를 상기 주축(211)에 끼운 상태에서 끝단에는 장력조절핸들(214)을 장착한다.To this end, as shown in FIG. 8, a
이때, 상기 장력조절핸들(214)을 회전시키면, 상기 압착스프링(213)에 의한 압력이 와셔를 통하여 베어링(212)에 전달되어 베어링(212)의 설치 압력이 증가되며, 이와는 다른 형태의 장력조정수단을 이용하여 보강섬유(230)의 장력을 조정하는 것이 가능함은 물론이다. At this time, when the
이송수단(100)을 구성하는 대차(120)는 소형엔진에 의해 전륜 구동방식으로 구동되며, 엔진의 출력은 체인이나 축 등을 통하여 차동기어로 전달된다. 차동기어의 출력은 등속 조인트 등의 회전동력 전달축을 통하여 전륜을 회전시키는 장치로 구성하는 것이 가능하다. The
이외에도 다양한 종류의 자주식 대차(120)의 이용이 가능하며, 대차(120) 이외의 다양한 견인시스템의 적용이 가능하다.In addition, it is possible to use a variety of self-propelled
본 발명의 또 다른 구체예인 보강섬유 와인딩 장치는 상기 이송수단(100)이 기둥주위를 따라서 설치되는 가이드레일(110); 상기 대차(120)의 하부에 장착되어 상기 가이드레일(110)의 궤적에 따라서 상기 대차(120)의 전륜에 구비된 너클암과 타이로드를 구동시키는 자동조향수단(130)을 포함하는 것을 특징으로 한다.Reinforcing fiber winding device is another embodiment of the present invention the
즉, 도3에 도시된 것과 같이 보강대상 기둥주위에 가이드레일(110)을 설치하 고 기설치된 가이드레일(110)을 따라서 상기 대차(120)가 선회하도록 하는 것이다. That is, as shown in FIG. 3, the
이 경우, 기둥의 형상 및 크기에 따라 다양한 형상의 가이드레일(110)을 설치함으로써 어떤 형상 및 크기의 기둥이더라도 보강이 가능한 보강섬유 와인딩 장치의 제공이 가능하다. 즉, 상기 가이드레일(110)은 전체적인 형상이 기둥에 따라 원형, 타원형, 또는 코너부분이 곡선을 이루는 사각형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 것이다.In this case, it is possible to provide a reinforcing fiber winding device capable of reinforcing a pillar having any shape and size by installing
또한, 본 발명의 다른 구체예인 보강섬유 와인딩 장치는 상기 가이드레일(110)은 I 자형 단면을 갖는 가이드레일(110)이고, 상기 자동조향수단(130)은 조향수단 몸체(132)에 다수의 조향용 수평바퀴(131)가 쌍을 이루어 상기 가이드레일(110)에 접촉되도록 수평으로 장착된 것으로 몸체의 한쪽은 상기 대차(120)의 하부에 조인트로 결합되고, 반대쪽은 상기 대차(120)의 타이로드에 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcing fiber winding device according to another embodiment of the present invention, the
즉, 상기 가이드레일(110)은 도3 또는 도4에 도시된 것과 같이 I 형 빔으로 이루어지고, 상기 대차(120)가 상기 가이드레일(110)의 궤적을 따라 가도록 유도하는 자동조향수단(130)은 도3에 도시된 것과 같이 조향수단 몸체(132)에 4개의 조향용 수평바퀴(131)가 쌍을 이루어서 수평으로 장착되고, 상기 조향수단 몸체(132)의 한쪽은 상기 대차(120)의 하부에 조인트로 연결되고, 다른 한쪽은 대차(120)의 타이로드에 연결되는 것으로서, 도4에 도시된 것과 같이 상기 자동조향수단(130)의 조향용 수평바퀴(131) 사이에 상기 I 형 빔이 위치하도록 상기 자동조향수단(130)을 가이드레일(110)과 연결하면, 대차(120)가 전진함에 따라 상기 조향수단(130)의 수평바퀴(131)가 가이드레일(110)의 벽면에 충돌하면서 상기 조인트 부위를 중심으로 조향수단이 회전하게 된다. 이때 상기 조향수단에 연결된 타이로드의 작용에 의하여 상기 대차(120)의 전륜이 움직여서 원활한 대차(120)의 이동이 이루어지는 것이다.That is, the
즉, 후륜은 일반 전륜구동 차량에서와 마찬가지로 베어링(212) 등의 지지수단에 의해서 지지되어 전륜의 회전 궤적을 추종한다. 이때 전륜과 후륜은 일반차량용 휠, 타이어 등을 적용하는 것이 가능하다.That is, the rear wheels are supported by the support means such as the
본 발명의 다른 구체예인 보강섬유 와인딩 장치는 상기 승강수단(300)에서, 상기 승강기가이드(310)는 안쪽으로 가이드홈(311)을 형성하도록 서로 마주보는 한쌍의 ㄷ자 형상 부재가 양쪽 수직부재(312)를 이루어서 전체적으로 사각형 틀을 이루고, 상기 사각형 틀의 상하 끝단에는 스프라켓이 양끝단에 장착된 한쌍의 승강동력 전달축(315)이 장착되고, 상기 승강기(320)는 전면에는 상기 가이드롤러(220)가 장착되고, 측면에는 상기 가이드홈(311)에 안착되는 승강롤러(321)가 장착되어 상기 가이드홈(311)을 따라서 상하로 이동하는 것을 특징으로 한다. Another embodiment of the present invention is a reinforcing fiber winding device in the lifting means 300, the
또한 상기 승강수단(300)은 상기 승강동력 전달축(315)에 장착된 스프라켓에 걸쳐져서, 왕복운동을 하며, 일부가 상기 승강기(320)에 부착되어 상기 승강기(320)를 왕복운동 시키는 체인(330); 상기 이송수단(100)에 장착되는 모터(341), 상기 모터(341)의 회전축의 회전력을 상기 체인구동에 적합한 구동력으로 변환하는 기어박스(342), 상기 기어박스(342)의 출력단 양 끝에 장착된 구동스프라켓에 의하여 상기 체인(330)을 구동하는 체인구동기(340)를 포함하는 것을 특 징으로 한다.In addition, the
즉, 도5에 도시된 것과 같이 이송수단(100)에 장착되는 상기 승강기가이드(310)는 사각형 틀의 형상을 하게되는데, 이때 ㄷ자 형상의 부재가 수직부재를 이루게되며, 사각형 틀의 상단과 하단에는 각각 승강동력 전달축(315)이 설치되며, 축상에는 스프라켓이 설치된다. That is, as shown in Figure 5, the
승강기가이드(310)의 길이가 길기 때문에 중간부분에는 구조물의 강성을 향상시키기 위한 파이프재료를 벤딩 및 양단압착을 통하여 성형한 ㄷ자 형상의 보강재(314)를 중간중간에 승강기가이드(310)에 체결하여주는 것이 바람직하다. Since the length of the
이때 승강기가이드(310)는 모듈형식으로 제작하는 것도 가능하며, 모듈형식으로 승강기가이드(310)를 제작하는 경우에는 보강대상인 기둥의 높이에 따라 적정한 길이로 현장에서 조립하는 것이 가능해진다. 즉, 이송수단, 보강섬유 제공수단의 설치위치를 기준으로 그 상,하로 기둥 주위에 모듈로서 연장설치되어 이송수단 수직방향의 운동을 가이드하게 된다.At this time, the elevating
상기 승강기가이드(310)는 결국 상하운동을 하게 되는 승강기(320)의 진행방향을 결정하여 주는 역할을 하게되며, 상기 승강기가이드(310)를 따라서 상하로 이동하는 승강기(320)는 도5에 도시된 것과 같이 측면에 상기 가이드홈(311)에 안착되는 승강롤러(321)가 장착되어 상기 가이드홈(311)을 따라서 상하로 이동한다. The elevating
또한 상기 승강기(320)의 전면에는 보강섬유(230)의 이동을 안내하는 상기 가이드롤러(220)가 장착되어서 앞에서 언급한 것과 같이 승강기가이드(310)을 따라 단독으로 이동하는 승강기(320)의 이동궤적에 따라 보강섬유(230)를 기둥에 감게된다.In addition, the front of the
상기 승강기(320)의 이러한 상하운동은 상기 승강동력 전달축(315)에 장착된 스프라켓에 걸쳐져서 왕복운동을 하는 체인(330)에 의하여 이루어진다.This vertical movement of the
즉. 상기 체인(330)은 상기 체인구동기(340)에 의하여 상기 승강기가이드(310)를 길이방향으로 왕복 회전하게 되는데, 상기 체인(330)의 일부가 도6에 도시된 것과 같이 체인고정판(322)에 의하여 상기 승강기(320)에 부착되므로써 상기 체인(330)의 왕복운동에 의하여 상기 승강기(320)가 단독으로 상하 이동하게 되는 것이다.In other words. The
이때, 상기 체인구동기(340)는 도7에 도시된 것과 같이 최초 회전력을 발생시키는 모터(341)와 상기 모터(341)의 회전축의 회전력을 상기 체인구동에 적합한 구동력으로 변환하는 기어박스(342), 상기 기어박스(342)의 출력단 양끝에 장착된 구동스프라켓(344)을 포함하여 이루어지게된다.At this time, the
또한, 승강기(320)의 직선 평행운동을 보장받기 위해서는 한쌍의 체인(330)을 동시에 구동하여야 하며, 이를 위하여 도7에 도시된 것과 같이 감속기 붙이 모터(341)의 회전력이 기어박스(342)를 통하여 직각으로 회전방향을 전환하여 좌우로 회전력을 출력하도록 하여주는 것이 바람직하다. 그리고, 구동스프라켓(344)과 체인(330)의 원활한 동력전달을 위한 접촉각의 유지와 수직 상하 방향으로의 체인(330) 이송을 위하여 상하로 설치된 한쌍의 아이들러(343)를 이용한다.In addition, in order to ensure the linear parallel movement of the
본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치는 도5에 도시된 것과 같이 상기 승강기가이드(310)의 상기 수직부재(312)에 다수의 ㄱ자 형의 리브(313)가 쌍을 이루어 일정간격으로 장착되는 것을 특징으로 한다. Reinforcing fiber winding device according to an embodiment of the present invention is that a plurality of L-shaped
즉, 이송수단(100)에 장착되는 승강기가이드(310)의 위치를 손쉽게 조정할 수 있도록 상기 승강기가이드(310)의 수직부재(312)에 다수의 ㄱ자형 리브(313)를 장착하는 것으로, 상기 이송장치가 설치되는 높이와 기둥의 보강부위의 위치차이를 상기 승강기가이드(310)의 설치 위치를 조정하여 극복하는 것이다. 자세하게는 이송수단(100)의 설치위치가 기둥의 아랫부분인 경우 승강기가이드(310) 하부를 이송수단(100)에 장착하고, 이송수단(100)의 설치위치가 기둥의 상부에 위치하는 경우에는 승강기가이드(310)의 상부를 이송수단(100)에 장착하여 실제로 보강작업이 이루어지는 위치를 조절할 수 있게된다.That is, the plurality of L-shaped
또한, 기둥주변의 지반이 상기 이송수단(100)을 설치하기에 적합하지 않거나, 기둥의 높이 또는 수중 깊이가 너무 과도한 경우에는 상기 가이드레일(110)이 설치되는 작업용 발판이 상기 기둥 주변에 더 설치되는 것도 가능하다.In addition, when the ground around the pillar is not suitable for installing the conveying means 100, or if the height of the pillar or the depth of the water is too excessive, the work scaffold on which the
이와 같이 별도의 작업용 발판을 설치하는 경우에는 장소에 구애 받지 않고 보강섬유 와인딩 장치의 설치 및 보강작업이 가능해진다.As such, when installing a separate working scaffolding, it is possible to install and reinforce the reinforcing fiber winding device regardless of the place.
이와 같이 이송수단(100)에 높이가 높고 중량이 나가는 승강수단(300)을 장착하고, 이송수단(100)을 선회시키는 경우에, 승강수단(300)의 중량 때문에 이송수단(100)은 기둥쪽으로 심한 편하중을 받게되므로, 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치는 균형의 유지를 위하여 상기 승강수단(300)이 장착된 반대편에 상기 승강수단(300)과의 무게 균형을 이루는 밸런스웨이트(140)가 더 장착되는 것을 특징으로 한다.As such, when the high and high weight lifting means 300 is mounted on the transport means 100 and the transport means 100 is pivoted, the transport means 100 moves toward the column due to the weight of the lift means 300. Since it is subjected to severe unloading, the reinforcing fiber winding device of the embodiment of the present invention balances weight with the lifting means 300 on the opposite side on which the lifting means 300 is mounted to maintain balance. It is characterized in that it is further mounted.
이때 상기 밸런스웨이트(140)로는 상기 이송수단(100) 구동에 필요한 연료탱크, 발전기, 제어수단을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 구동에 필요한 연료탱크, 엔진, 발전기 등을 이송수단(100)에 장착함으로써 독자적인 와인 딩 장치의 구성이 가능하고, 결국 별도의 전력시스템 등이 필요하지 않아서 시공과정에서 발생할 수 있는 누전에 의한 감전사고의 위험을 제거할 수있다.In this case, the
또한 모든 시스템은 무선으로도 구동 할 수 있으므로, 시공과정에서 발생하는 안전사고의 위험도 줄일 수있다.All systems can also be operated wirelessly, reducing the risk of safety accidents during construction.
본 발명의 다른 구체예인 보강섬유 와인딩 장치를 이용한 기둥 보강방법은Pillar reinforcement method using a reinforcing fiber winding device of another embodiment of the present invention
보강섬유(230)가 감겨진 보강섬유롤(210), 상기 보강섬유롤(210)에서 공급되는 보강섬유(230)를 보강대상인 기둥까지 인도하는 다수의 가이드롤러(220)를 포함하는 보강섬유 제공수단(200)이 장착되어서 상기 기둥 주변을 선회하는 자주식 대차(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송수단(100)을 상기 기둥의 주변에 설치하는 이송수단 설치단계;The reinforcing
상기 이송수단(100)에 장착되어 수직방향의 운동을 가이드하는 승강기가이드(310), 상기 다수의 가이드롤러(220) 중 상기 기둥에 인접한 가이드롤러(220)가 장착되어 상기 승강기가이드(310)를 따라서 상기 기둥과 평행하게 상하로 이동하는 승강기(320)를 포함하는 승강수단(300)을 상기 기둥의 높이와 상기 이송수단(100)의 설치 위치와의 관계에 따라 상기 이송수단(100)에 설치하는 승강수단(300) 설치단계;The elevating
상기 이송수단(100)의 수평선회운동과 상기 승강수단(300)의 수직운동을 연동시키는 제어수단에 의하여 상기 이송수단(100)이 상기 기둥 주위를 선회하고 상기 승강수단(300)의 승강기(320)는 상하로 이동하면서 상기 기둥에 보강섬유(230)를 감는 보강섬유 권선담계를 포함하는 것을 특징으로 한다.By the control means for interlocking the horizontal movement of the transfer means 100 and the vertical movement of the elevating means 300, the transfer means 100 pivots around the column and the
즉, 보강섬유 제공수단(200)이 장착된 이송수단(100)을 보강대상인 기둥주변에 설치한 다음, 보강섬유(230)를 상기 기둥에 인도하는 승강기(320)가 구비된 승강수단(300)을 상기 기둥의 높이에 맞추어서 상기 이송수단(100)에 설치하는데, 상기 승강수단(300)의 설치는 이송수단(100)의 위치와 기둥의 높이를 고려하여 설치가 이루어진다.That is, the elevating means 300 is provided with a
다음에는 승강기(320)를 보강섬유(230)를 기둥에 감는 시작점으로 이동시킨 후에 보강섬유(230)의 끝단을 기둥에 부착시키고, 상기 이송수단(100)과 승강수단(300)을 동시에 연동시켜서 기둥에 FRP 재킷을 시공하는 것이다. 이때 이송수단(100)이 기둥의 상부 주변에 설치된 경우에는 승강수단(300)내에서 승강기(320)는 하강운동을 하게되고, 이송수단(100)이 기둥의 하부 주변에 설치된 경우에는 승강기(320)는 상승 운동을 하면서 보강작업을 실시한다.Next, after moving the
또한 상기 이송수단(100)은 최초 설치위치에서 기둥을 중심으로 선회운동만을 하며, 상기 승강수단(300)의 승강기(320)가 보강섬유(230)를 인도하여 위아래로 이동하므로 수중에서의 보강작업 또는 높은 기둥상부에서의 보강작업이 용이하게 이루어 질 수있다.In addition, the conveying means 100 is only the pivoting movement around the column in the initial installation position, the
본 발명의 다른 구체예인 보강섬유 와인딩 장치를 이용한 기둥 보강방법은 상기 이송수단(100)은 기둥주위를 따라서 설치되는 가이드레일(110), 상기 대차(120)의 하부에 장착되어 상기 가이드레일(110)의 궤적에 따라서 상기 대차(120)의 전륜에 구비된 너클암과 타이로드를 구동시키는 자동조향수단(130)을 포함하는 것을 특징으로 하고,The pillar reinforcing method using a reinforcing fiber winding device of another embodiment of the present invention, the transfer means 100 is installed on the
이송수단 설치단계는 상기 가이드레일(110)을 바닥면에 설치하는 가이드레일(110) 설치단계; 설치된 상기 가이드레일(110)에 상기 자동조향수단(130)을 결합하여 상기 가이드레일(110)과 상기 대차(120)를 연결하는 자동조향수단(130) 결합단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The transport means installation step may include a
즉, 이송수단(100)을 구성하는 대차(120)의 경우 다양한 형태의 대차(120)가 사용 가능하며, 특히 본 발명에서는 바닥에 가이드레일(110)을 설치하고 가이드레일(110)을 따라서 이동하는 대차(120)를 이용하였다. 이때 가이드레일(110)을 따라서 대차(120)의 운동을 유도하는 자동조향수단(130)을 이용하여 가이드레일(110)과 대차(120)를 연결하여 대차(120)가 상기 가이드레일(110)을 따라가도록 하였다. 따라서 간단하면서도 저렴한 이송수단의 이용이 가능해지는 장점이 있다.That is, in the case of the
본 발명의 다른 구체예인 보강섬유 와인딩 장치를 이용한 기둥 보강방법은 상기 가이드레일(110)이 I 자형 단면을 갖는 가이드레일(110)이고,The pillar reinforcing method using a reinforcing fiber winding device of another embodiment of the present invention is the
상기 자동조향수단(130) 결합단계는, 조향수단 몸체(132)에 다수의 조향용 수평바퀴(131)가 쌍을 이루어 상기 가이드레일(110)에 접촉되도록 수평으로 장착된 것으로 몸체의 한쪽은 상기 대차(120)의 하부에 조인트로 결합되고, 반대쪽은 상기 대차(120)의 타이로드에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동조향수단(130)의 상기 쌍을 이룬 조향용 수평바퀴(131)사이에 상기 가이드레일(110)이 위치하도록 상기 자동조향수단(130)을 상기 가이드레일(110)에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the coupling step of the automatic steering means 130, a plurality of
즉, 도3 및 도4에 도시된 것과 같이 I형 빔으로 이루어진 가이드레일(110)을 바닥에 설치하고, 도4에 도시된 것과 같이 상기 자동조향수단(130)의 조향용 수평바퀴(131) 사이에 상기 I 형 빔이 위치하도록 상기 조향수단을 가이드레일(110)과 연결하면 대차(120)와 가이드레일(110) 사이의 자동조향수단(130) 결합단계는 완성된다.That is, as shown in Figures 3 and 4, the
본 발명의 다른 구체예인 보강섬유 와인딩 장치를 이용한 기둥 보강방법은 상기 가이드레일(110) 설치단계는 상기 가이드레일(110)의 전체적인 형상이 원형, 타원형, 또는 코너부분이 곡선을 이루는 사각형이 되도록 가이드레일(110)을 설치하는 것을 특징으로 한다. 즉 가이드레일(110)의 형상을 보강대상인 기둥의 형상에 따라 다양하게 변환하여 적용시킬 수 있는 장점이 있다.The pillar reinforcing method using a reinforcing fiber winding device of another embodiment of the present invention, the
본 발명의 다른 구체예인 보강섬유 와인딩 장치를 이용한 기둥 보강방법은 상기 가이드레일(110) 설치단계는 상기 가이드레일(110)이 설치되는 작업용 발판을 보강대상인 기둥 주변에 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The pillar reinforcing method using the reinforcing fiber winding device of another embodiment of the present invention further includes the step of installing the
즉, 가이드레일(110)을 직접설치하기 곤란한 지형에서는 도2에 도시된 것과 같이 별도의 작업용 발판을 설치하고 그 위에 상기 가이드레일(110)을 설치하는 것으로 수중 또는 험지에 설치된 교각의 보수작업을 용이하도록 해주는 장점이 있다.That is, in a terrain where it is difficult to directly install the
본 발명의 다른 구체예인 보강섬유 와인딩 장치를 이용한 기둥 보강방법은Pillar reinforcement method using a reinforcing fiber winding device of another embodiment of the present invention
상기 승강기가이드(310)는 안쪽으로 가이드홈(311)을 형성하도록 서로 마주보는 한쌍의 ㄷ자 형상 부재가 양쪽 수직부재(312)를 이루어서 전체적으로 사각형 틀을 이루고, 상기 사각형 틀의 상하 끝단에는 스프라켓이 양끝단에 장착된 한쌍의 승강동력 전달축(315)이 장착되고, 상기 승강기(320)는 전면에는 상기 가이드롤러(220)가 장착되고, 측면에는 상기 가이드홈(311)에 안착되는 승강롤러(321)가 장착되어 상기 가이드홈(311)을 따라서 상하로 이동하고, The lifting
상기 승강수단(300)은 상기 승강동력 전달축(315)에 장착된 스프라켓에 걸쳐져서, 왕복운동을 하며, 일부가 상기 승강기(320)에 부착되어 상기 승강기(320)를 왕복운동 시키는 체인(330), 상기 이송수단(100)에 장착되는 모터(341), 상기 모터(341)의 회전축의 회전력을 상기 체인구동에 적합한 구동력으로 변환하는 기어박스(342), 상기 기어박스(342)의 출력단 양 끝에 장착된 구동스프라켓(344)에 의하여 상기 체인(330)을 구동하는 체인구동기(340)를 포함하는 것을 특징으로 하고,The elevating means 300 is a
상기 승강수단(300) 설치단계는 상기 승강기가이드를 상기 이송수단(100)에 장착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The elevating means 300 installation step is characterized in that it comprises the step of mounting the elevating guide to the transfer means (100).
즉, 도5에 도시된 것과 같이 ㄷ자형강으로 이루어진 승강기가이드(310)를 이송수단(100)의 대차(120)에 장착하여 보강작업이 필요한 곳에 승강기(320)가 위치하도록 이송수단(100)에 장착하는 것이다.That is, as shown in Figure 5 by mounting the lifting
이때, 상기 승강기가이드(310)는 상기 수직부재(312)에 다수의 ㄱ자 형의 리브(313)가 쌍을 이루어 일정간격으로 장착되는 것을 특징으로 하고, 상기 승강수단(300) 설치단계는 상기 리브(313) 중 어느 한쌍의 리브(313)를 상기 이송수단(100)에 장착하여 승강수단(300)의 높이를 결정하는 단계를 포함하도록 하는 것이 본 발명의 다른 구체예인 보강섬유 와인딩 장치를 이용한 기둥 보강방법의 특징이다.At this time, the lifting
즉, 도5에 도시된 것과 같이 승강이 가이드에 ㄱ자 리브(313)를 쌍을 이루어 설치함으로써 원하는 높이에 맞도록 승강기가이드(310)를 이송수단(100)의 대차(120)에 설치할 수있는 것이다.That is, as shown in FIG. 5, the lifting
또한, 보강작업중에 기둥에 감기는 장력을 조정하기 위하여 상기 보강섬유 제공수단(200)은 상기 보강섬유롤(210)을 지지하는 주축(211)은 베어링(212)에 삽입되고, 상기 주축(211)의 끝단에는 상기 베어링(212)의 예압을 조절하는 압착스프링(213)과 장력조절핸들(214)을 더 포함하고, 상기 보강섬유 권선단계는 상기 장력조절핸들(214)을 이용하여 보강대상인 기둥에 감기는 보강섬유(230)의 장력을 조정하는 단계를 포함하도록 한다.In addition, the reinforcing fiber providing means 200, the
이와같이 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치 및 이를 이용한 기둥 보강방법은 이송수단(100) 자체를 상하운동 시키는 종래의 와인딩 장치 및 시공방법에 비하여 작업영역이 확대된다.As described above, the reinforcing fiber winding device and the pillar reinforcing method using the same according to an embodiment of the present invention have a larger working area than the conventional winding device and construction method of vertically moving the transfer means 100 itself.
즉, 엔진, 보강섬유롤(210), 발전기 등의 장치가 장착된 이송수단(100)은 물위의 최초 설치위치에서 선회운동을 하고 보강섬유(230)를 안내하는 승강기(320) 만이 물속에 진입하도록 구성되어 있으므로, 다양한 수중작업이 가능하고, 또한, 경량의 승강기(320)를 이용함으로써 승강기(320)를 상승시킬수 있는 높이도 종래의 장치 및 보강방법에 비하여 그 영역이 확대 가능한 것이다.That is, the conveying means 100 equipped with an engine, a reinforcing
상술한 바와 같이 본 발명의 구체예인 보강섬유 와인딩 장치 및 이를 이용한 기둥 보강방법은 수중 또는 험지에 위치한 기둥에 대한 보강작업이 가능하다. As described above, the reinforcing fiber winding device and the pillar reinforcing method using the same as the embodiment of the present invention can perform reinforcing work on a column located in the water or rough terrain.
또한, 이송수단의 분해 및 조립이 용이하여 신속하고 경제적인 기둥의 보강작업이 가능한 효과가 있다.In addition, the disassembly and assembly of the transfer means is easy, there is an effect that can be quickly and economically reinforcement of the column.
또한, 와인딩 장치에 사용되는 엔진, 발전기 등이 이송수단의 대차에 직접 장착하여 이송하므로 별도의 전력시스템이 필요치 않게 되므로 시공과정에서 누전에 의한 감전사고의 위험을 제거하는 효과가 있다.In addition, since the engine, generator, and the like used in the winding device is mounted directly on the trolley of the transfer means and transferred, there is no need for a separate power system, thereby eliminating the risk of electric shock due to a short circuit during the construction process.
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