KR100767708B1 - 토목공사용 인장재의 인장실린더 - Google Patents

토목공사용 인장재의 인장실린더 Download PDF

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(주)대영
신종덕
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Abstract

본 발명은 토목공사용 인장재의 인장실린더에 관한 것으로서, 원통형의 실린더몸체; 이 실린더몸체의 중앙에 마련된 중공의 인장재안내관; 상기 실린더몸체와 인장재안내관 사이에서 기밀이 유지되면서 실린더몸체의 상하단부에서 택일적으로 공급되는 유압에 의해 왕복 이동되도록 동심을 이루고 한쪽으로 연장된 로드를 갖는 피스톤; 이 피스톤의 로드 끝단에 실린더몸체에서 피스톤이 신장될 때에만 인장재를 파지하는 인장재파지수단으로 된 인장실린더에 있어서, 상기 실린더몸체와 피스톤이 경량화 및 충분한 강도를 확보할 수 있도록 비중이 낮은 알루미늄합금을 채택하고 실린더몸체의 선단을 다각평면으로 깎아냄은 물론 내마모성과 표면강도가 요구되는 표면을 양극산화피막처리한 것을 특징으로 한다.
따라서 기존의 인장실린더에서 적어도 실린더몸체와 피스톤을 비중이 낮은 알루미늄합금을 채택하고 내마모성과 표면강도가 요구되는 표면을 양극산화피막(Anodizing) 처리하여 충분한 강도를 확보함으로써 토목건축공사나 갱도, 터널공사 등에 사용되는 장비중량을 ⅔로 줄여 경량화할 수 있으며, 이로 인하여 중장비의 동원 없이 인장실린더의 설치작업 및 인장작업을 수행할 수 있음은 물론 장시간동안 수행하여도 부담감이 없어 안전사고의 예방과 공기단축은 물론 작업능률의 향상을 꾀할 수 있다.
토목공사, 인장재, 인장실린더, 알루미늄합금, 양극산화피막

Description

토목공사용 인장재의 인장실린더{Tension cylinder of tensioning steel wire for public works}
도 1은 통상적인 지반 보강용 앵커의 시공 상태를 나타낸 도면,
도 2는 종래의 토목공사용 인장재의 단독실린더인 센터 홀 잭을 나타낸 단면도,
도 3은 종래의 토목공사용 인장재의 인장실린더를 나타낸 단면도,
도 4a 및 도 4b는 도 2, 3에서 피스톤의 헤드 부분에 대한 제조공정을 설명하기 위해 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 토목공사용 인장재의 인장실린더를 나타낸 사시도,
도 6은 도 5의 종단면도,
도 7은 본 발명의 인장실린더에 대한 분해 사시도,
도 8a는 본 발명의 인장실린더에 인장재가 삽입되어 파지하기 직전상태를 나타낸 단면도,
도 8b는 본 발명의 인장실린더에 인장재가 삽입 파지되어 인장되는 상태를 나타낸 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 토목공사용 인장재의 인장실린더에 대한 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 10은 도 9의 종단면도,
도 11은 도 9의 평면도,
도 12는 도 10의 A-A선에 대한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 인장실린더 110: 실린더몸체
120: 피스톤 121: 로드
126: 헤드 130: 인장재안내관
140: 인장재안내헤드 142: 실린더고정관
150: 실린더헤드 157: 오링
152: 이물침투방지 링 160: 인장재파지수단
161: 웨지헤드 162: 웨지안착공간
163: 웨지 164: 웨지슬리브
165: 스프링 166: 스프링 캡
176: 원판형 베이스
180: 케이스 181, 182: 보호부재
183: 연결부재 190,192: 유체분배기
193,194: 유압호스
본 발명은 토목공사용 인장재의 인장실린더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 기존의 인장실린더에 비해 비중이 낮은 알루미늄합금을 채택하고 내마모성과 표면강도가 요구되는 표면을 양극산화피막(Anodizing) 처리하여 충분한 강도를 확보함으로써 토목건축공사나 갱도, 터널공사 등에 사용되는 장비중량을 ⅔로 줄여 경량화하면서 저가이고 제작이 용이하게 되는 토목공사용 인장재의 인장실린더에 관한 것이다.
통상 흙막이 공사, 터널갱구부 안정용, 석축 및 옹벽 보강용 등 토목공사에서는 영구지반앵커는 물론 인장재제거지반앵커를 사용하여 지반이나 암반을 보강함으로써 각종 시설물의 안전을 확보하고 있다.
이러한 앵커들은 도 1에 나타낸 바와 같이, 천공하고자하는 위치의 지반에 천공기를 이용하여 하부로 경사지게 천공구멍(40)을 형성하고 이 천공구멍(40)에 그라우트호스(23)와 인장재(22) 및 내부정착제(21)를 포함하여 구성된 내하체(20)를 삽입한 다음, 상기 그라우트호스(23)를 통해 그라우트를 주입하고 주입된 그라우트가 내하체(20)와 양생되면 천공구멍(40)의 입구측인 인장재(22)의 끝단에 외부정착제(30)를 체결한 후 인장재(22)를 인장실린더(도시되지 않음)로 당겨 그라우트와 지면을 인장함으로써 연약한 지면을 보강하는 것이다.
이러한 토목공사용 앵커에서 인장재를 인장하는데 사용되고 있는 인장실린더로서 단독실린더(10a)인 센터 홀 잭(center hole jack)이 있는데, 이는 도 2에 나타낸 바와 같이 실린더몸체(11a)에 속이 빈 피스톤(12a)이 그 중심선 방향으로 왕 복가능하게 설치되고 상기 실린더몸체(11a)의 선단에 실린더몸체(11a)를 관통하면서 피스톤(12a)과 기밀이 유지되도록 피스톤(12a)의 내측으로 인장재안내관(13a)이 마련된 것이었다.
상기와 같은 구성의 단독실린더는 실린더몸체(11a), 피스톤(12a) 및 인장재안내관(13a)이 큰 직경으로서 도 1과 같이 지반의 천공구멍(40)에 다수의 내하체(20)가 삽입되어 그라우팅재와 함께 양생이 완료되고 난 다음, 천공구멍(40) 입구측의 인장재(22) 끝단이 지압판재(18), 외부정착재(30) 및 웨지이탈방지판재(19)는 물론 단독실린더(10a)의 인장재안내관(13a)을 통해 순차적으로 관통하도록 끼우고, 별도의 인장재파지수단(16a)을 끼워 조립한다.
이런 상태에서 피스톤(12a)과 함께 인장재파지수단(16a)이 후퇴되도록 피스톤(12a)을 신장시키면 인장재(22)를 당김으로써 인장재에 인장력을 부여하는 것이며, 이때 외부정착제(30)위의 웨지이탈방지판재(19)는 인장재(22)가 인장될 때 그 외주면의 웨지가 인장재와 함께 딸려나가지 않도록 한다.
상기와 같이 인장재(22)에 인장력을 부여한 상태에서 피스톤(12a)을 원래위치로 복귀되기 시작할 때, 외부정착제(30)는 인장재의 외주면에 오링으로 살며시 파지된 웨지가 인장재와 함께 웨지수용구로 삽입되어 고정됨으로써 인장재(22)에 인장력이 부여된 상태로 유지되게 된다.
상기 피스톤(12a)이 삽입되기 시작하여 실린더몸체(11a)의 최초원래위치로 삽입되고 나면, 작업자가 인장재파지수단(16a)을 수작업으로 밀어 넣은 다음, 다시 피스톤을 신장시키면 인장재(22)를 더욱 당겨 인장재에 더 큰 인장력을 부여하는 과정을 반복수행하여 인장재에 소정의 인장력을 부여한 후, 단독실린더(10a)인 센터 홀 잭과 인장재파지수단(16a)을 빼내어 인장작업을 완료하는 것이다.
또한 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0329727호에 개시된 인장실린더는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 균등 분할된 동일원주상 위치의 원판형상인 실린더고정베이스(17)에 복수의 인장실린더(10b)가 장착되되, 상기 인장실린더(10b)들이 수직선을 기준으로 하여 외측으로 경사져 마치 콘형으로 균등하게 배열 장착되어 있으며, 상기 인장실린더(10b)들은 실린더몸체(11b)에 속이 빈 피스톤(12b)이 그 중심선 방향으로 왕복가능하게 설치되고 상기 실린더몸체(11b)의 선단에 실린더몸체(11b)를 관통하면서 피스톤(12b)과 기밀이 유지되도록 피스톤(12b)의 내측으로 인장재안내관(13b)이 마련되어 있으며, 상기 피스톤(12b)의 끝단에는 인장재(22)를 선택적으로 파지하고 해제하는 인장재파지수단(16b)이 구비된 것이 그 특징이다.
상기와 같이 구성된 등록특허공보의 인장실린더는 지반의 천공구멍(40)에 다수의 내하체(20)가 삽입되어 그라우팅재와 함께 양생이 완료된 상태에서 천공구멍(40) 입구측의 인장재(22) 끝단에 지압판재, 외부정착재 및 웨지삽입기구는 물론 인장실린더(10b)를 순차적으로 끼워 조립한다.
이러한 상태에서 인장재파지수단(16b)인 웨지헤드 내의 웨지를 밀어 넣어 인장재(22)를 파지한 후 피스톤(12b)을 신장시키면 피스톤(12b)과 함께 인장재파지수단(16b)이 후퇴되어 인장재를 당김으로써 인장재(22)에 인장력을 부여하는 것이며, 이렇게 인장력을 부여한 후 웨지삽입기구를 작동시켜 외부정착재인 웨지수용구에 웨지를 밀어 넣어 고정시킴으로써 인장력을 그대로 유지시킨다.
상기와 같이 인장재의 인장을 완료한 후, 피스톤(12b)이 실린더몸체(11b)의 내부로 삽입될 때에는 웨지가 인장재(22)를 파지하지 못하고 밀리면서 단순히 슬라이딩되게 되며, 상기 피스톤(12b)이 실린더몸체(11b)의 내부로 최대한 삽입되어 인장재안내관(13b)의 끝단에 의해 웨지헤드 내의 웨지가 닿아 밀리면서 확장되게 된다. 이렇게 웨지가 확장되고 나면 웨지삽입기구와 인장실린더(10b)를 빼내어 인장작업을 완료한다.
그리고 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0154884호에는 상기 인장실린더에서 하나를 분리하여 발췌한 인장실린더에다가 실린더몸체의 선단부분에 격벽으로 분리한 또 하나의 실린더를 일체로 마련하고 상기 실린더몸체의 선단에 부가된 실린더에는 인장재를 인장한 후 인장재에 인장력이 유지되도록 외부정착제를 이루는 웨지수용구에 웨지를 밀어 넣어 삽입하기 위한 피스톤이 부가된 것이 그 특징이다.
간략하게 말하자면, 상기 인장실린더의 선단에 부가된 실린더와 피스톤이 외부정착재의 웨지를 삽입하기 위한 웨지삽입기구로서의 기능을 수행한다는 것이 그 특징이다.
상기와 같은 구성의 등록실용신안공보는, 천공구멍의 중앙에 내하체를 이루는 인장재가 1가닥일 때 주로 사용하는 것이며, 이는 천공구멍 내에서 내하체와 함께 그라우트가 양생되어 있는 천공구멍 입구의 인장재 끝단에 지압판재와 외부정착제를 끼워 넣으면서 인장실린더를 설치한 다음, 인장실린더를 작동시켜 인장재를 설계한대로의 인장력으로 인장하고 인장실린더에 부가된 실린더 내의 피스톤을 작 동시켜 외부정착재를 이루는 웨지수용구에 웨지를 밀어 삽입한다.
이와 같이 웨지수용구에 웨지를 밀어 넣어 삽입시킴으로써 인장재에 인장력이 부여된 상태 그대로 유지되게 되고 이후에 인장실린더를 빼내어 제거함으로써 인장재의 인장작업을 완료한다.
그러나 상기한 종래의 모든 인장실린더에 있어서는, 실린더몸체와 피스톤을 비롯한 모든 부품들이 비중이 약 7.8 g/㎤의 높은 강재로 마련되어 각각의 중량이 수십 ㎏으로 무거운 것이어서, 지반의 천공구멍에 1가닥 또는 2가닥이상의 인장재를 삽입 시공한 후 인장하는 경우, 인장실린더의 중량으로 인하여 반복 시공할 때 쉽게 피로를 느끼게 되고, 이는 결국 작업능률의 저해요인으로 대두된다는 문제점이 있었다.
특히, 더욱 강력한 지반보강이 요구되는 경우에는 지반의 천공구멍에 내부정착재가 구비된 인장재의 길이를 달리하여 3~6개의 인장재를 삽입 시공하는데, 이렇게 다수의 인장재가 삽입 시공되면 각각의 인장재에 인장실린더를 동시에 설치할 수 있도록 복수의 인장실린더를 하나의 유닛으로 조립하여 사용하거나 단독실린더인 센터 홀 잭을 사용하고 있다.
이렇게 하나의 유닛으로 조립한 인장실린더나 단독실린더인 센터 홀 잭은 그 중량이 더욱 무거워져 크레인을 사용하거나 작업자 3인이 1조를 이루어서 인장실린더의 설치 및 인장작업을 수행하여야 하며, 이로 인하여 크레인의 설치공간확보와 운전자는 물론 보조작업자가 필요하고 작업자 3인이 1조를 이루어 수작업에 의존하는 경우 인장실린더의 설치가 어려워 작업능률이 저하되고 결국 인건비가 가중된다 는 문제점이 있었다.
그리고 단독실린더는 복수의 인장재가 하나의 인장재파지수단에 의해 파지되어 하나의 피스톤으로 인장되기 때문에 인장재간의 인장로스율이 20%이상이나 차이가 발생되고 이로 인하여 시공안정성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 모든 인장실린더는 상기 실린더몸체와 피스톤 중에서 대부분이 피스톤을 소모부품으로 채택하기 때문에, 실린더헤드도 소모부품으로 선택되어지며, 따라서 피스톤의 헤드부분인 외면과 내면은 물론 실린더헤드의 내면이 마모되도록 황동용착부를 마련하여 사용하고 있다.
상기 피스톤의 헤드부분인 외면과 내면에 마련되는 황동용착부의 과정을 도 4a 및 도 4b에 간략하게 나타낸 바와 같이, 실린더몸체(11a,11b)의 내면과 접촉되는 피스톤(12a,12b)의 헤드 외면과, 인장재안내관(13a,13b)과 접촉되는 피스톤(12a,12b)의 헤드부분인 내면의 직경을 가공여유를 갖도록 마련하고, 그 외면과 내면 전체에 깊이 2㎜정도의 홈을 파낸 다음, 상기 피스톤(12a,12b)의 헤드부분을 황동의 융점온도로 가열한 상태에서 황동을 녹여 부어 응고시킨 후, 소정직경으로 절삭하여 황동용착부를 형성시킨 것이어서 그 작업공정이 매우 복잡하고 어려우며, 황동을 녹여 부을 때 종종 기포가 발생되었고 이로 인하여 제품의 불량발생확률이 높다는 문제점이 있었다.
그리고 상기 실린더헤드의 내면은 피스톤(12a,12b)의 로드보다 연질인 황동이 용착되어 있고 피스톤(12a,12b)의 로드외면과 접하여 슬라이딩되면서 기밀이 유지되게 결합됨은 물론 보다 완벽한 기밀유지를 위해 오링이 마련되어 있으나, 작업현장이 토사, 분진 등의 이물질에 노출되어 있어 피스톤(12a,12b)이 왕복 이동되면서 실린더헤드내부로 이물질을 끌고 들어가 그 내면의 황동용착부 및 오링을 손상시키게 되고, 이로 인하여 실린더몸체 내의 유체가 누출되어 인장실린더의 수명이 단축되게 된다는 문제점이 있었다.
또한 피스톤(12b)의 끝단엔 인장재파지수단(16b)이, 실린더몸체(11b)엔 실린더헤드가 오른나사로 체결되어 있고 통상 7가닥의 강선을 오른꼬임으로 꼬아 역은 인장재(22)를 사용하는 것이므로 인장재안내관(13b)을 통해 인장재파지수단(16b)에 인장재가 파지되어 인장될 때 피스톤(12b)과 함께 인장재파지수단(16b)이 왼쪽방향으로 회전되면서 인장되기 때문에 그 나사결합부분이 풀리기 쉽고, 이렇게 인장재파지수단(16b)의 결합부분이 풀리면 심지어는 피스톤(12b)에서 인장재파지수단(16b)이 분리되면서 안전사고가 발생될 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 것으로서, 그 목적은 기존의 인장실린더에서 적어도 실린더몸체와 피스톤을 비중이 낮은 알루미늄합금으로 채택하고 내마모성과 표면강도가 요구되는 표면을 양극산화피막(Anodizing) 처리하여 충분한 강도를 확보함으로써 토목건축공사나 갱도, 터널공사 등에 사용되는 장비중량을 ⅔로 줄여 경량화할 수 있으며, 이로 인하여 중장비의 동원없이 인장실린더의 설치작업 및 인장작업을 수행할 수 있음은 물론 장시간동안 수행하여도 부담감이 없어 안전사고의 예방과 공기단축은 물론 작업능률의 향상을 꾀할 수 있도록 한 토목공사용 인장재의 인장실린더를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 실린더몸체를 알루미늄합금으로 대체함에 따라 충분한 강도보강차원에서 실린더몸체의 두께를 두껍게 하고 그 선단외면을 경사지게 다각평면으로 깎아냄으로써 복수의 인장실린더를 하나의 추체형상유닛인 인장실린더로 마련하여도 아무런지장이 없으며, 전체적으로 인장실린더가 슬림(slim)하고 콤팩트(compact)함은 물론 경량의 인장실린더를 얻을 수 있도록 한 토목공사용 인장재의 인장실린더를 제공하는데 있다.
그리고 본 발명은 복수의 인장실린더를 하나의 추체형상유닛인 인장실린더로 마련할 때 실린더몸체의 상부 및 하부 공간부분에 각각 유체분배기를 마련하되 각각의 실린더몸체의 상단부분에 형성된 포트는 하부 측의 유체분배기와, 각각의 실린더몸체의 하단부분에 형성된 포트는 상부 측의 유체분배기로 유압호스를 연결함으로써 각각의 실린더몸체 내부에 설치된 피스톤이 동시에 상부로 신장시키거나 하부로 삽입시킬 수 있으며, 결국 인장작업시 유압호스에 여타의 다른 작업부속물과 걸림으로 인한 작업지연이라든가 안전사고를 미연에 방지할 수 있고 심플하면서도 깔끔한 토목공사용 인장재의 인장실린더를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 피스톤의 헤드부분인 외면과 그 내면 및 실린더헤드의 내면을 제외하고 실린더몸체와 피스톤의 로드부분 및 실린더헤드의 외측표면을 양극산화피막 처리하여 내마모성과 충분한 강도를 확보함으로써 황동용착과 같은 어려운 작업공정이 필요 없어 제작이 용이하며 이로 인하여 단가 또한 저렴한 토목공사용 인장재의 인장실린더를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 피스톤의 로드와 기밀이 유지되게 접하는 실린더헤드의 내면에 이물침투방지 링을 마련함으로써 피스톤이 왕복 이동되더라도 이물질이 실린더헤드와 로드 사이로 침투됨을 예방할 수 있으며, 이로 인하여 이물질에 의한 실린더헤드 및 피스톤로드의 손상을 원천적으로 방지하여 인장실린더의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 토목공사용 인장재의 인장실린더를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 토목공사용 인장재의 인장실린더는, 원통형의 실린더몸체; 상기 실린더몸체의 중앙에 마련된 중공의 인장재안내관; 상기 실린더몸체 및 인장재안내관 사이에서 기밀이 유지되면서 실린더몸체의 상하단부에서 택일적으로 공급되는 유압에 의해 왕복 이동되도록 동심을 이루며 한쪽으로 연장된 로드를 갖는 피스톤; 상기 피스톤의 로드 끝단에 위치하며 실린더몸체에서 피스톤이 신장될 때에만 인장재를 파지하는 인장재파지수단을 포함하는 토목공사용 인장재의 인장실린더에 있어서,
상기 실린더몸체와 피스톤이 경량화 및 충분한 강도를 확보할 수 있도록 알루미늄합금을 채택하고, 내마모성과 표면강도가 요구되는 표면을 양극산화피막(Anodizing) 처리하되;
상기 실린더몸체는 충분한 강도보강이 이뤄짐과 동시에 복수의 인장실린더를 하나의 유닛으로 조합이 용이하도록 실린더몸체의 두께를 두껍게 하고 그 선단외면을 경사지게 다각평면으로 깎아내며;
상기 실린더몸체의 선단에 긴 실린더고정관이 체결된 다수의 인장실린더를 마련하고, 상기 인장실린더들을 균등 분할된 동일원주상의 원판형 베이스에 장착하며, 상기 인장실린더들이 수직선을 기준으로 하여 외측으로 경사진 콘형으로 균등하게 배열 장착되어 있고, 상기 실린더고정관에는 상기 인장실린더들을 보호하는 케이싱이 실린더몸체의 상부에서 하부에 이르기까지 씌워져 있으며;
상기 케이싱은 다수의 인장실린더의 상하부외측에 각각 링 형의 보호부재가 마련되고, 상기 보호부재와 서로 연결되어 고정되는 복수의 연결부재가 구비되며, 상기 보호부재중 하부측의 보호부재 부분이 실린더고정관과 고정되며;
상기 케이싱의 연결부재는 인장실린더를 보호할 수 있도록 인장실린더의 개수만큼 구비되어 균등 분할된 다수의 인장실린더 위치의 외측에 마련되고;
상기 인장실린더는 실린더몸체 하부에 형성된 다각평면과 케이싱의 연결부재가 접하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 양극산화피막(Anodizing) 처리라 함은, 간단히 말해서, 금속(알루미늄과 티타늄)의 표면에 산화물질로 인한 보호층을 만들어서 내식성과 내마모성을 향상시키는 것이다. 상기 금속 중에서 알루미늄의 경우 그 자체로는 대기 중에서 대단히 활발한 반응을 보이므로 이를 억제하기 위해서 양극산화피막이 필수적이다. 알루미늄에 양극산화피막을 형성시키기 위해서는 적절한 산 용액 속에 담근 후 금속에 강한 전장(電場)을 걸어주어서 그 힘에 의해서 Al 이온을 끌어내고 이를 산소와 결합시켜서 산화알루미늄을 만든다. 이때, 알루미늄은 전장에 의해서 Al3+ 이온으로 유리되고, 이것이 수중의 O2- 이온과 결합하여 Al2O3를 형성한다. 이렇게 형성된 산화물은 산화알루미늄(Al2O3)이라고 불리며, 이 산화알루미늄은 아르마이트라고 불리는 일종의 세라믹과 비슷한 형태를 만드는데 이것은 내부식성 및 내마모성, 전기절연성 등이 뛰어나서 알루미늄이 가지고 있는 많은 단점들을 극복할 수 있다. 이와 함께, 양극산화피막과정에서 봉공(sealing) 처리 직전에 염료처리를 함으로써 아르마이트의 다공성 구조 안에 색소를 침투시킬 수 있고, 이것은 표면에 도색을 하는 것이 아니라, 산화막 자체에 색소를 침투시키는 것인바 색상이 벗겨지지 않으며 알루미늄 고유의 광택을 유지하면서 색상을 구현할 수 있다.
상기 양극산화피막(Anodizing) 처리부분은 경도가 hv 350~450이고 피막두께가 50~80μ이며, 특히 실린더몸체와 피스톤 중에서 피스톤을 소모부품으로 채택하였고 따라서 피스톤의 헤드부분인 외면과 내면은 물론 피스톤의 로드와 접하는 실린더헤드의 내면은 알루미늄합금 그 자체의 소재로 유지되어야 하며, 알루미늄합금 그 자체의 경도는 hv 140~170로 무른 재료이어야 한다. 그 이유는 실린더몸체의 내면과 이에 접하여 슬라이딩되는 피스톤의 헤드는 물론 피스톤의 로드와 이에 접하여 슬라이딩되는 실린더헤드의 내면이 모두 양극산화피막 처리되면 실린더몸체와 피스톤의 양 부품이 모두 손상되어 전체를 폐기하여야 하기 때문이다.
또한 본 발명의 인장실린더에서 피스톤의 로드와 기밀이 유지되게 접하는 실린더헤드의 내면에는 피스톤이 왕복 이동되더라도 이물질이 실린더헤드와 로드 사이로 침투됨을 예방할 수 있도록 이물침투방지 링을 마련함이 바람직하다.
또한 본 발명의 인장실린더에서 인장재파지수단은 오른꼬임인 인장재를 파지하여 인장할 때 인장재의 중심선 방향에서 보았을 때 왼쪽(시계반대방향)으로 회전되면서 계속하여 조여져 풀림이 방지되도록 피스톤의 로드 끝단부분에 왼나사로 체결되는 것이 바람직하다. 상기 실린더헤드 또한 피스톤이 회전됨에 따라 발생되는 마찰력으로 인하여 풀림이 방지되도록 실린더몸체에 왼나사로 체결됨이 바람직하다.
그리고 본 발명의 인장실린더에서 실린더몸체는 알루미늄합금으로 대체함에 따라 충분한 강도보강이 이뤄짐은 물론 복수의 인장실린더를 하나의 유닛으로 조합이 용이하도록 실린더몸체의 두께를 두껍게 하고 그 선단외면을 경사지게 다각평면으로 깎아낸 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 복수의 인장실린더를 하나의 유닛으로 마련하고자 하는 경우, 실린더몸체의 선단에 긴 실린더고정관이 체결된 다수의 인장실린더로 마련하여 이 인장실린더들을 균등 분할된 동일원주상 위치의 원판형 베이스에 장착하고, 상기 인장실린더들이 수직선을 기준으로 하여 외측으로 경사져 마치 콘형으로 균등하게 배열 장착하며, 상기 실린더고정관에는 상기 인장실린더들을 보호하도록 하는 케이싱이 실린더몸체의 상부에서 하부에 이르기까지 씌운 것으로 마련할 수 있다.
상기 원판형 베이스, 실린더고정관 및 케이싱은 보다 경량인 유닛을 얻을 수 있도록 알루미늄합금으로 마련함이 바람직하며, 상기 원판형 베이스를 알루미늄합금으로 마련하는 경우 바닥에 인장재로 인해 마모 내지 문드러짐을 방지하도록 하기 위한 강링을 마련할 수 있다.
상기 케이싱은 다수의 인장실린더의 상하부외측에 각각 링 형의 보호부재가 마련되고 이 보호부재를 서로 연결되어 고정되는 복수의 연결부재가 고정되며, 상기 보호부재중 하부측의 보호부재 부분이 실린더고정관과 고정된다.
상기 케이싱의 연결부재는 인장실린더를 보호할 수 있도록 인장실린더의 개수만큼 마련되면서 균등 분할된 다수의 인장실린더 위치의 외측에 마련되며, 상기 인장실린더는 실린더몸체 하부에 형성된 다각평면과 케이싱의 연결부재가 접하도록 설치된다.
또한 본 발명의 인장실린더에서 실린더몸체의 상부 및 하부 공간부분에는 각각의 실린더몸체 내부에 설치된 피스톤이 동시에 상부로 신장시키거나 하부로 삽입시킬 수 있도록 각각 유체분배기를 마련하되, 각각의 실린더몸체의 상단부분에 형성된 포트는 하부 측의 유체분배기와, 각각의 실린더몸체의 하단부분에 형성된 포트는 상부 측의 유체분배기로 유압호스를 연결한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 토목공사용 인장재의 인장실린더를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명에서 인장재는 종래기술에서 언급한 바와 같이 그 구성이 동일하므로 종래부호를 그대로 사용하기로 한다.
도 5 내지 도 8b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 토목공사용 인장재의 인장 실린더는 실린더몸체(110)에 속이 빈 피스톤(120)이 그 중심선 방향으로 왕복가능하게 설치되고 상기 실린더몸체(110)의 선단에 실린더몸체(110)를 관통하면서 피스톤(120)과 기밀이 유지되도록 피스톤(120)의 내측으로 인장재안내관(130)이 마련되어 있으며, 상기 피스톤(120)의 끝단에는 실린더몸체(110) 내로 피스톤(120)이 최대로 삽입되어 신축되었을 때에만 인장재(22)의 파지가 해제되는 인장재파지수단(160)이 구비된다.
상기 인장재안내관(130)은 강재이고 그 이외의 실린더몸체(110), 피스톤(120)은 알루미늄합금으로 마련되며, 상기 피스톤(120)의 헤드(126)부분인 외주면과 그 내주면을 제외한 모든 표면이 양극산화피막 처리된 것이어서 표면강도 및 마모성이 증대되어 충분한 강도를 가진다. 상기 피스톤(120)의 헤드(126)부분인 외주면과 그 내주면은 위에서 언급한 바와 같이 양극산화피막 처리가 되지 않은 알루미늄합금 그 자체이므로 실린더몸체(110)의 내주면과 인장재안내관(130)의 외주면과 접촉된 상태로 슬라이딩되면 피스톤(120)의 헤드(126)부분인 내주면과 외주면이 마모되게 된다.
상기 피스톤(120)의 헤드(126)부분인 내주면과 외주면이 마모되는 이유는 실린더몸체(110)와 피스톤(120) 중에서 피스톤(120)을 소모부품으로 채택하여 피스톤(120)의 헤드(126)부분인 외면과 내면을 알루미늄합금 그 자체의 소재로 유지되어 있으며, 이 알루미늄합금 그 자체의 경도는 hv 140~170로 무른 재료이어야 한다.
상기 양극산화피막(Anodizing) 처리부분은 위에서 설명한 바와 같이, 금속 (알루미늄)의 표면에 산화물질로 인한 보호층을 만들어서 내식성과 내마모성을 향상시키는 것이며, 양극산화피막 처리부분은 통상 경도 hv 350~450이고 피막두께 50~80μ로 마련된다.
상기와 같이 피스톤(120)의 헤드(126)부분인 내주면과 외주면을 제외하고 양극산화피막 처리를 하는 이유는 실린더몸체의 내면과 이에 접하여 슬라이딩되는 피스톤의 헤드는 물론 피스톤의 로드와 이에 접하여 슬라이딩되는 실린더헤드의 내면이 모두 양극산화피막 처리되면 실린더몸체와 피스톤이 양 부품이 모두 손상되어 전체를 폐기하여야 하기 때문이다.
상기 실린더몸체(110)는 하단이 인장재안내관(130)에 의해 폐쇄되되, 상기 인장재안내관(130)이 실린더몸체(110)의 하단에 체결되는 인장재안내헤드(140)로 고정되어 있고, 상단은 링형의 실린더헤드(150)에 의해 폐쇄되어 있다. 상기 인장재안내관(130)은 그 내면이 인장재(22)와 주로 마찰되는 부분이므로 강재로 마련됨이 좋고, 이를 제외한 인장재안내헤드(140)와 실린더헤드(150)는 경량화 내지 소모부품으로 선택된 것인바 알루미늄합금으로 마련됨이 바람직하다.
상기 실린더몸체(110)의 상하향단부에는 피스톤(120)을 중심선방향으로 왕복 이동시키기 위하여 유압펌프로부터 유체를 선택적으로 공급받는 제1, 제2유압포트(111,112)가 마련된다.
상기 실린더헤드(150)는 위에서 언급하였듯이 알루미늄합금으로 마련되되 그 내면이 피스톤(120)의 로드(121)외면과 접하여 슬라이딩되면서 기밀이 유지되게 결합됨은 물론 상기 피스톤(120)의 로드(121)외면과 보다 완벽한 기밀유지를 위한 오링(157)이 마련되어 있고 작업현장의 토사, 분진 등의 이물질이 유입되지 않도록 하는 이물침투방지 링(152)이 마련되어 있다.
또한 상기 실린더헤드(150)는 내면을 제외한 모든 표면이 양극산화피막 처리된 것이어서 표면강도 및 마모성이 증대되어 충분한 강도를 가지며, 특히 내면은 양극산화피막 처리가 되지 않아 무른 알루미늄합금 그 자체이므로 피스톤(120)의 로드(121)와 접촉된 상태로 슬라이딩되면 실린더헤드(150)의 내면이 마모되게 된다.
상기 인장재파지수단(160)은 피스톤(120)의 끝단에 형성된 왼나사를 통해 체결되며 중앙에 추형의 웨지안착공간(162)을 갖는 웨지헤드(161)와, 이 웨지헤드(161)의 웨지안착공간(162) 내에 설치되고 2개 이상으로 균등 분할된 웨지(163)와, 상기 웨지(163)를 웨지(163)의 끝단과 균일하게 접촉되는 웨지슬리브(164)와, 이 웨지슬리브(164)를 탄력적으로 눌러주는 스프링(165) 및 상기 웨지헤드(161)에 체결되어 웨지(164)와 웨지슬리브(164)를 스프링(165)이 탄력적으로 지지하도록 씌워지는 스프링 캡(166)으로 구성된다.
상기 인장재파지수단(160)을 이루는 구성부품 중에서 인장실린더(100)의 경량화가 이뤄지도록 웨지(163)와 스프링(165)을 제외한 웨지헤드(161), 웨지슬리브(164) 및 스프링 캡(166) 또한 알루미늄합금을 채택하고 양극산화피막 처리를 하는 것이 바람직하다.
상기 웨지헤드(161)는 피스톤(120)의 로드(121) 끝단부분에 형성된 왼나사로 체결되는 것이어서 오른꼬임인 인장재(22)를 인장할 때 인장재(22)를 파지하고 있는 웨지(163)를 포함한 웨지헤드(161)가 인장재(22)의 중심선 방향에서 보았을 때 왼쪽(시계반대방향)으로 회전되면서 인장되더라도 피스톤(120)의 로드(121)에 웨지헤드(161)가 조여지므로 풀림을 방지할 수 있다.
여기에서 웨지(163)는 강재이고 그 나머지의 웨지헤드(161), 웨지슬리브(164) 및 스프링캡(166)은 모두 표면이 양극산화피막 처리된 것이어서 표면강도 및 마모성이 증대되어 충분한 강도를 갖는다.
도면중 미설명 부호 170은 천공구멍(40)의 입구를 막아 지지하는 지압판재이고, 172는 인장재(22)를 인장실린더(100)에 의해 인장시킨 상태로 유지시키기 위한 외부정착재이며, 174는 상기 외부정착재(172)를 이루는 웨지수용몸체(172a)에 외측웨지(172b)를 밀어 넣는 웨지삽입기구이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 토목공사용 인장재의 인장실린더는, 먼저 지반의 천공구멍에 내하체를 삽입하고 그라우팅재를 주입하여 양생시킨 작업현장에서 실린더몸체(110)의 제1, 제2유압포트(111,112)에 택일적인 유압공급이 이뤄지도록 유압펌프(도시되지 않음)측의 유압호스를 연결한 다음, 인장실린더(100)의 실린더몸체(110)에 피스톤(120)이 최대로 삽입되도록 실린더몸체(110)의 제2유압포트(112)로 유체를 공급한다.
이러한 상태에서 천공구멍의 입구측에 지지되도록 내하체를 이루는 인장재의 끝단부분에 도 8a와 같이, 지압판재(170)와 외부정착재(172) 및 웨지삽입기구(174)를 끼워 설치하고 인장실린더(100)를 이루는 인장재안내헤드(140), 인장재안내관(130) 및 인장재파지수단(160)을 통과하도록 설치한다. 이때, 인장재파지수 단(160)을 이루는 웨지헤드(161)내의 웨지(163)는 인장재안내관(130)에 의해 밀려나 확장되어 인장재(22)가 삽입되더라도 파지되지 않는다.
이러한 상태에서 실린더몸체(110)의 제1유압포트(111)를 통해 유체가 공급됨에 따라 피스톤(120)이 실린더몸체(110)의 제2유압포트(112)측으로 밀려나게 되고 이렇게 피스톤(120)이 밀려나기 시작하면 인장재파지수단(160)인 웨지헤드(161)내의 웨지(163)가 스프링(165)에 의해 지지된 상태여서 인장재안내관(130)의 끝단으로부터 이탈될수록 스프링(165)의 복원력으로 인해 웨지안착공간(162)으로 삽입되면서 인장재(22)를 파지한다.
이와 같이 인장재(22)를 파지한 후에도 도 8b와 같이 피스톤(120)이 계속하여 실린더몸체(110)의 제2유압포트(112)측으로 밀려나 신장됨에 따라 인장재(22)에는 인장력이 인가되어 지반이 보강되게 된다. 이렇게 인장재(22)를 설계한대로의 인장력으로 인장한 후 웨지삽입기구(174)를 작동시키면 외부정착재(172)를 이루는 웨지수용몸체(172a)에 외측웨지(172b)를 밀어 삽입함으로써 인장재(22)가 웨지수용몸체(172a)와 외측웨지(172b)에 견고하게 파지되어 인장력이 부여된 상태 그대로 유지되게 된다.
상기와 같이 인장을 완료한 후에는 실린더몸체(110)의 제2유압포트(112)로 유체를 공급하면 피스톤(120)이 실린더몸체(110)의 제1유압포트(111)측으로 삽입되게 되며 이때, 웨지헤드(161)내의 웨지(163)는 스프링(165)에 의해 지지되어 있으나 피스톤(120)과 함께 실린더몸체(110)의 제1유압포트(111)측으로 삽입되는 상태이어서 웨지(163)가 인장재(22)를 파지하지 못하고 밀리면서 단순히 슬라이딩되게 된다.
이와 같이 상기 피스톤(120)이 실린더몸체(110)의 제1유압포트(111)측으로 최대한 삽입되면서 인장재안내관(130)의 끝단에 의해 웨지헤드(161)내의 웨지(163)가 닿아 밀리면서 확장되게 된다. 이렇게 웨지(163)가 확장되고 나면 실린더몸체(110)의 제1, 제2유압포트(111,112)로 공급되는 유체를 모두 차단한 후 인장실린더(100)를 빼내어 인장작업을 완료한다.
도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 토목공사용 인장재의 인장실린더에 대한 다른 실시 예를 나타낸 도면으로서, 보다 강력한 지반 보강이 요구되는 경우 복수의 인장재(22)를 동시에 인장할 수 있도록 복수의 인장실린더(100)를 하나의 유닛으로 마련한 것이다.
여기서는, 실린더몸체(110)의 선단에 인장재안내헤드(140) 대신 긴 실린더고정관(142)으로 대체 체결한 다수의 인장실린더(100)를 마련한 후, 이 인장실린더(100)들을 균등 분할된 동일원주상 위치의 원판형 베이스(176)에 장착하되, 상기 인장실린더(100)들이 수직선을 기준으로 하여 외측으로 경사져 마치 콘형으로 균등하게 배열 장착되어 있으며, 상기 실린더고정관(142)에는 상기 인장실린더(100)들을 보호하도록 하는 케이싱(180)이 실린더몸체(110)의 상부에서 하부에 이르기까지 씌워져 있다.
상기 인장실린더(100)의 설치경사각도는 인장하고자 하는 인장재(22)에 인장실린더(100)를 설치하였을 때 인장재(22)의 꺾임이 완만하여 인장재(22)를 인장함에 지장이 없는 각도이면 충분하며, 따라서 바람직한 인장실린더(100)의 설치경사각도는 인장재(22)가 꺾이더라도 별다른 지장을 주지 않는 수직선을 기준으로 3°~15°가 적합하다.
상기 케이싱(180)은 다수의 인장실린더(100)의 상하부외측에 각각 링 형의 보호부재(181,182)가 마련되고 이 보호부재(181,182)를 서로 연결되어 고정되는 복수의 연결부재(183)가 고정되어 있으며, 상기 보호부재(181,182)중 하부측의 보호부재(182)부분은 실린더고정관(142)과 고정되어 있다.
또한 상기 케이싱(180)의 연결부재(183)는 인장실린더(100)를 보호할 수 있도록 인장실린더(100)의 개수만큼 마련되면서 균등 분할된 다수의 인장실린더(100) 위치의 외측에 마련된다. 이때, 인장실린더(100)는 실린더몸체(110) 하부에 형성된 다각평면과 상기 케이싱(180)의 연결부재(183)가 접하도록 설치되어야 한다. 그 이유는 보다 짜임새 있는 인장실린더 유닛을 얻을 수 있기 때문이다.
상기 인장실린더(100)들이 동일원주 상에 배열된 실린더몸체(110)의 상부 및 하부 공간부분에는 각각 유체분배기(190,192)가 마련되어 있고, 각각의 실린더몸체(110)의 상단부분에 형성된 제2유압포트(112)는 하부 측의 유체분배기(192)와, 각각의 실린더몸체(110)의 하단부분에 형성된 제1유압포트(111)는 상부 측의 유체분배기(190)로 유압호스(193,194)를 연결하여 각각의 실린더몸체(110) 내부에 설치된 피스톤(120)이 동시에 상부로 신장시키거나 하부로 삽입시킬 수 있다.
상기 원판형 베이스(176), 실린더고정관(142) 및 케이싱(180) 모두가 알루미늄합금으로 마련되기 때문에 복수의 인장실린더로 된 유닛을 보다 더 경량으로 마련할 수 있고, 이들 부품 중 표면강도 및 마모성이 요구되는 원판형 베이스(176)와 실린더고정관(142)의 표면에 양극산화피막을 형성시킬 수 있다.
이와 같이 원판형 베이스(176)를 알루미늄합금으로 마련한 경우 바닥에 인장재로 인해 마모 내지 문드러짐을 방지하도록 하기 위한 강판 내지 강링을 마련할 수 있다.
상기와 같이 구성된 토목공사용 인장재의 인장실린더는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 먼저 지반의 천공구멍(40)에 다수의 내하체(20)를 삽입하고 그라우팅재를 주입하여 양생시킨 후 그 작업현장에서 유압분배기(190,192)측의 유압호스에 유압펌프를 연결하고, 모든 인장실린더(100)의 실린더몸체(110)에 피스톤(120)이 최대로 삽입되도록 상부측 유압분배기(192)를 통해 실린더몸체(110)의 제2유압포트(112)로 유체를 공급한다.
상기 내하체(20)를 이루는 인장재(22)의 끝단부분에는 천공구멍(40)의 입구측에 지지되도록 도 8b에서 언급한 지압판재(170)와 외부정착재(172) 및 웨지삽입기구(174)를 끼워 설치하고, 또 본 발명의 인장실린더를 이루는 원판형 베이스(176), 실린더고정관(142), 인장재안내관(130) 및 인장재파지수단(160)을 통과하도록 설치한다. 이때, 인장재파지수단(160)을 이루는 웨지헤드(161)내의 웨지(163)는 인장재안내관(130)의 끝단에 의해 밀려나 확장되어 있으므로 인장재(22)가 삽입되더라도 파지되지 않는다.
이러한 상태에서 인장실린더(100)의 상부측 유압분배기(190)로부터 실린더몸체(110)의 제1유압포트(111)를 통해 유체가 공급됨에 따라 피스톤(120)이 실린더몸체(110)의 제2유압포트(112)측으로 밀려나면서 신장되게 되고, 이렇게 피스톤(120) 이 밀려나 신장되기 시작하면서 인장재파지수단(160)인 웨지헤드(161)내의 웨지(163)가 스프링(165)에 의해 지지된 상태여서 인장재안내관(130)의 끝단으로부터 이탈되는 순간, 스프링(165)의 복원력으로 인해 웨지안착공간(162)으로 삽입되므로 인장재(22)를 파지한다.
이와 같이 인장재(22)를 파지한 후에 피스톤(120)이 계속하여 실린더몸체(110)의 제2유압포트(112)측으로 밀려나 신장되는 만큼 인장재(22)에는 인장력이 인가되어 지반이 보강되게 된다. 이때, 상기 인장재(22)가 원판형 베이스(176)에 경사진 상태로 고정된 실린더고정관(142)을 통해 당겨지더라도 그 경사각이 작은 것이어서 인장재(22)를 인장함에는 지장이 없다.
상기와 같이 인장재(22)를 인장할 때 원판형 베이스(176)에서 꺾이므로 인장재가 관통되면서 꺾이는 부분인 원판형 베이스(176)하단에 곡면을 갖는 강링(178)이 마련되어 원판형 베이스(176)의 마모 내지 문드러지지 않고 인장재의 꺾임이 방지되게 된다.
이렇게 인장재(22)를 설계한대로의 인장력으로 인장한 후 웨지삽입기구(174)를 작동시키면 외부정착재(172)를 이루는 웨지수용몸체(172a)에 외측웨지(172b)를 밀어 삽입함으로써 인장재(22)가 웨지수용몸체(172a)와 외측웨지(172b)에 견고하게 파지되어 인장력이 부여된 상태 그대로 유지되게 된다.
상기와 같이 인장을 완료한 후에는 인장실린더(100)의 하부측 유입분배기(192)로부터 실린더몸체(110)의 제2유압포트(112)를 통해 유체가 공급됨에 따라 피스톤(120)이 실린더몸체(110)의 제1유압포트(111)측으로 삽입되게 되고 이때, 웨 지헤드(161)내의 웨지(163)는 스프링(165)에 의해 지지되어 있으나 피스톤(120)과 함께 실린더몸체(110)의 제1유압포트(111)측으로 삽입되는 상태이어서 웨지(163)가 인장재(22)를 파지하지 못하고 밀리면서 단순히 슬라이딩되게 된다.
이와 같이 상기 피스톤(120)이 실린더몸체(110)의 제1유압포트(111)측으로 최대한 삽입되면서 인장재안내관(130)의 끝단에 의해 웨지헤드(161)내의 웨지(163)가 닿아 밀리면서 확장되게 된다. 이렇게 웨지(163)가 확장되고 나면 실린더몸체(110)의 제1, 제2유압포트(111,112)로 공급되는 유체를 모두 차단한 후 인장실린더(100)를 빼내어 인장작업을 완료한다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 토목공사용 인장재의 인장실린더는 기존의 인장실린더에서 적어도 실린더몸체와 피스톤을 비중이 낮은 알루미늄합금을 채택하고 내마모성과 표면강도가 요구되는 표면을 양극산화피막(Anodizing) 처리하여 충분한 강도를 확보함으로써 토목건축공사나 갱도, 터널공사 등에 사용되는 장비중량을 ⅔로 줄여 경량화 하였으며, 이로 인하여 별도의 중장비 동원없이 인장실린더의 설치작업 및 인장작업을 수행할 수 있고 장시간동안 작업하여도 부담감이 없어 안전사고의 예방과 공기단축은 물론 작업능률의 향상이 이뤄지는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 실린더몸체를 알루미늄합금으로 대체함에 따라 충분한 강도보강차원에서 실린더몸체의 두께를 두껍게 하고 그 선단외면을 경사지게 다각평면 으로 깎아냄으로써 복수의 인장실린더를 하나의 추체형상유닛인 인장실린더로 마련함에 아무런 지장 없이 마련할 수 있으며, 전체적인 인장실린더가 슬림(slim)하고 콤팩트(compact)함은 물론 경량의 인장실린더를 얻을 수 있다.
그리고 본 발명은 복수의 인장실린더를 하나의 유닛인 인장실린더로 마련할 때 실린더몸체의 상부 및 하부 공간부분에 각각 유체분배기를 마련하되 각각의 실린더몸체의 상단부분에 형성된 포트는 하부 측의 유체분배기와, 각각의 실린더몸체의 하단부분에 형성된 포트는 상부 측의 유체분배기로 유압호스를 연결함으로써 각각의 실린더몸체 내부에 설치된 피스톤이 동시에 상부로 신장시키거나 하부로 삽입시킬 수 있으며, 결국 인장작업시 유압호스에 여타의 다른 작업부속물과 걸림으로 인한 작업지연이라든가 안전사고를 미연에 방지할 수 있고 심플하면서도 깔끔하게 마련된다. 특히, 각각의 인장재에 동일한 압력으로 다수의 인장재를 동시에 인장함으로써 인장재간의 인장로스율이 1%이하로 되며, 인장완료 후에도 다수의 인장재에 미치는 인장력이 동일하고 이에 따라서 작업장의 안전성이 확보되는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 따른 인장재의 인장실린더는 피스톤의 헤드부분인 외면과 그 내면 및 실린더헤드의 내면을 제외하고 실린더몸체와 피스톤의 로드부분 및 실린더헤드의 외측표면을 양극산화피막 처리하여 내마모성과 충분한 강도를 확보함으로써 황동용착과 같은 어려운 작업공정이 필요 없으며, 이로 인하여 제작이 용이하고 단가 또한 저렴한 인장실린더를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 인장재의 인장실린더는 피스톤의 로드와 기밀이 유지되게 접 하는 실린더헤드의 내면에 이물침투방지 링을 마련함으로써 피스톤이 왕복 이동되더라도 이물질이 실린더헤드와 로드 사이로 침투됨을 예방할 수 있으며, 이로 인하여 이물질에 의한 실린더헤드 및 피스톤의 로드부분 손상을 원천적으로 방지하여 인장실린더의 내구성을 향상시킬 수 있다.

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  13. 원통형의 실린더몸체; 상기 실린더몸체의 중앙에 마련된 중공의 인장재안내관; 상기 실린더몸체 및 인장재안내관 사이에서 기밀이 유지되면서 실린더몸체의 상하단부에서 택일적으로 공급되는 유압에 의해 왕복 이동되도록 동심을 이루며 한쪽으로 연장된 로드를 갖는 피스톤; 상기 피스톤의 로드 끝단에 위치하며 실린더몸체에서 피스톤이 신장될 때에만 인장재를 파지하는 인장재파지수단을 포함하는 토목공사용 인장재의 인장실린더에 있어서,
    상기 실린더몸체와 피스톤이 경량화 및 충분한 강도를 확보할 수 있도록 알루미늄합금을 채택하고, 내마모성과 표면강도가 요구되는 표면을 양극산화피막(Anodizing) 처리하되;
    상기 실린더몸체는 충분한 강도보강이 이뤄짐과 동시에 복수의 인장실린더를 하나의 유닛으로 조합이 용이하도록 실린더몸체의 두께를 두껍게 하고 그 선단외면을 경사지게 다각평면으로 깎아내며;
    상기 실린더몸체의 선단에 긴 실린더고정관이 체결된 다수의 인장실린더를 마련하고, 상기 인장실린더들을 균등 분할된 동일원주상의 원판형 베이스에 장착하며, 상기 인장실린더들이 수직선을 기준으로 하여 외측으로 경사진 콘형으로 균등하게 배열 장착되어 있고, 상기 실린더고정관에는 상기 인장실린더들을 보호하는 케이싱이 실린더몸체의 상부에서 하부에 이르기까지 씌워져 있으며;
    상기 케이싱은 다수의 인장실린더의 상하부외측에 각각 링 형의 보호부재가 마련되고, 상기 보호부재와 서로 연결되어 고정되는 복수의 연결부재가 구비되며, 상기 보호부재중 하부측의 보호부재 부분이 실린더고정관과 고정되며;
    상기 케이싱의 연결부재는 인장실린더를 보호할 수 있도록 인장실린더의 개수만큼 구비되어 균등 분할된 다수의 인장실린더 위치의 외측에 마련되고;
    상기 인장실린더는 실린더몸체 하부에 형성된 다각평면과 케이싱의 연결부재가 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 토목공사용 인장재의 인장실린더.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 원판형 베이스는 알루미늄합금으로 된 경우 바닥이 인장재로 인해 마모 내지 문드러짐을 방지하도록 하기 위한 강링이 마련되는 것을 특징으로 하는 토목공사용 인장재의 인장실린더.
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  16. 제13항에 있어서,
    상기 실린더몸체의 상부 및 하부 공간부분에는 각각의 실린더몸체 내부에 설치된 피스톤이 동시에 상부로 신장시키거나 하부로 삽입시킬 수 있도록 각각 유체분배기를 마련하며, 각각의 실린더몸체의 상단부분에 형성된 포트는 하부 측의 유체분배기와, 각각의 실린더몸체의 하단부분에 형성된 포트는 상부 측의 유체분배기로 유압호스를 연결한 것을 특징으로 하는 토목공사용 인장재의 인장실린더.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 실린더헤드의 내면에는 실린더헤드와 로드 사이로 이물질의 침투를 방지하도록 이물질침투방지 링이 마련되는 것을 특징으로 하는 토목공사용 인장재의 인장실린더.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 인장재파지수단은 오른꼬임인 인장재를 파지하여 인장할 때 피스톤의 로드 끝단부분에 왼나사로 체결되는 것을 특징으로 하는 토목공사용 인장재의 인장실린더.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 실린더헤드는 피스톤이 회전됨에 따라 발생되는 마찰력으로 인하여 풀림이 방지되도록 실린더몸체에 왼나사로 체결되는 것을 특징으로 하는 토목공사용 인장재의 인장실린더.
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