KR100796636B1 - Measurement Appratus of Longitudinal Displacement of Prestressed Concrete Bridge - Google Patents

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KR100796636B1
KR100796636B1 KR1020030069164A KR20030069164A KR100796636B1 KR 100796636 B1 KR100796636 B1 KR 100796636B1 KR 1020030069164 A KR1020030069164 A KR 1020030069164A KR 20030069164 A KR20030069164 A KR 20030069164A KR 100796636 B1 KR100796636 B1 KR 100796636B1
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Abstract

본 발명은 PSC(Prestressed Concrete) 교량의 지점부에 설치되어 교각을 기준점으로 거더의 양 지점에서 교축방향 변위를 측정하기 위한 장치이다. 양쪽 지점에서 측정된 변위의 차이는 거더(girder)의 수축량과 같으며, 온도변화에 의한 변위가 포함되지 않은 수축량으로부터 PSC 거더에 도입된 긴장력의 손실을 추정할 수 있다. 거더 밑면에 위치하는 이동기준점의 여러 방향 변위중 교각 윗면의 고정기준점에 대한 교축방향 변위만 고정기준점으로 전달하기 위해서 교축방향 변위 전달장치가 고안되었다. 또한 수년 또는 10년 이상의 장기간에 걸친 콘크리트 변형의 안정적인 측정을 위해 측정범위가 넓고 비교적 정확한 수동 변위계인 버니어캘리퍼스(vernier calipers)를 설치하여 함께 설치되는 자동측정 자동변위계의 측정계수(gage factor)에 대한 주기적인 평가(calibration)가 가능한 이중-측정장치이다.The present invention is installed in the point portion of the Prestressed Concrete (PSC) bridge is an apparatus for measuring the axial displacement in both points of the girder with respect to the bridge pier. The difference in displacement measured at both points is equal to the amount of shrinkage of the girder, and the loss of tension force introduced into the PSC girder can be estimated from the amount of shrinkage not including the displacement due to temperature change. The axial displacement transfer device was designed to transfer only the axial displacement to the fixed reference point from the multiple reference displacements of the moving reference point located on the bottom of the girder. In addition, for the stable measurement of concrete deformation over a long period of years or tens of years, the measurement factor of the gage factor of the auto-measurement autodisplacement, which is installed together with the vernier calipers, which is a wide range and relatively accurate manual displacement meter, is installed. It is a dual-measuring device capable of periodic calibration.

프리스트레스트 콘크리트(PSC) 거더, 교좌 장치, 수축량, 측정 계수 평가, 교축 방향 변위, 버니어 캘리퍼스, 자동 변위계 Prestressed Concrete (PSC) Girder, Stool Device, Shrinkage, Measurement Factor Evaluation, Orthogonal Displacement, Vernier Caliper, Automatic Displacement Meter                  

Description

프리 스트레스트 콘크리트 교량의 교축방향 변위 측정 장치 {Measurement Appratus of Longitudinal Displacement of Prestressed Concrete Bridge}Displacement measuring device for prestressed concrete bridges {Measurement Appratus of Longitudinal Displacement of Prestressed Concrete Bridge}

[도 1] PSC 거더 지점부와 변위방향 사시도1 is a perspective view of the PSC girder point and the displacement direction

[도 2] 본 발명의 수동 및 자동 변위계와 변위전달 평면도2 is a manual and automatic displacement meter and displacement transfer plan of the present invention

[도 3] 이동기준판과 선형유도장치에 의한 교축방향 변위 분리 사시도3 is a perspective view of the displacement displacement in the axial direction by the moving reference plate and the linear guide device

[도 4] 본 발명의 이동기준판 조립 사시도4 is a perspective view of a moving reference plate assembly of the present invention

[도 5] 본 발명의 수동변위계와 상부고정장치 조립 사시도5 is a perspective view of the assembly of the manual displacement gauge and the upper fixing device of the present invention

[도 6] 본 발명의 자동변위계와 하부고정장치 조립 사시도6 is an assembled perspective view of the automatic displacement meter and the lower fixing device of the present invention

[도 7] 본 발명의 전체 조립 사시도7 is a perspective view of the entire assembly of the present invention

[도 8] 본 발명의 보관 조립 사시도8 is a storage assembly perspective view of the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

11: 교각, 12: PSC 거더, 13: 교축방향 변위, 14: 연직방향 변위,11: piers, 12: PSC girder, 13: axial displacement, 14: vertical displacement,

15: 횡방향 변위, 16: 이동교좌장치, 17: 교좌장치 하탑,15: transverse displacement, 16: mobile bridge, 17: bridge bottom,

18: 교좌장치 상탑, 19: 이동기준판, 19': 변위 발생 후 이동기준판,18: the top of the bridge device, 19: moving reference plate, 19 ': moving reference plate after displacement occurs,

20: 선형운동 유도장치, 21: 버니어캘리퍼스(수동변위계),20: linear motion induction device, 21: vernier caliper (passive displacement),

22: 수평변위 전당봉, 23: 슬롯형 LVDT(자동변위계), 24: 고정기준판,22: horizontal displacement pawn, 23: slotted LVDT, 24: fixed reference plate,

25: 변위전달, 26: 측정변위, 27: 자동계측기 연결 플러그,25: transfer of displacement, 26: measurement displacement, 27: automatic instrument connecting plug,

28: 선형운동 케이스, 29: 선형운동 샤프트, 30: 선형운동 샤프트 지지대,28: linear motion case, 29: linear motion shaft, 30: linear motion shaft support,

31: 회전판, 32: 고정핀, 33: 아들자 고정블록, 34: 상부 고정장치,31: rotating plate, 32: fixing pin, 33: son fixing block, 34: upper fixing device,

35: 링크볼, 36: 하부 고정장치, 37: 측면 지지판(덮개),35: link ball, 36: lower fixing device, 37: side support plate (cover),

38: 높이 고정장치38: height fixing device

사용 중인 PSC(Prestressed Concrete) 교량의 거더(girder)에 도입된 긴장력의 손실은 교축방향의 수축량(shortening)으로부터 추정되어야 하나, 상대적으로 긴 지간과 높은 교각에 설치되는 특성으로 인해 거더에 부착된 변형률계 또는 가속도계를 사용한 응력의 측정으로부터 계산되는 것이 일반적이다. 그러나 변형률계와 자동변위계 등에 의한 응력의 추정은 PSC 거더의 사용도중에 설치되어 일시적으로 사용되기 때문에 콘크리트 재령에 따른 긴장력의 손실을 정확히 반영하지 못하고 있다. 일부에서는 레벨(level)을 이용한 처짐의 측정으로부터 긴장력의 손실을 추정하기 위한 시도가 있으나 낮은 정밀도를 보이고 있다.The loss of tension introduced into the girder of the Prestressed Concrete (PSC) bridge in use should be estimated from the shortening in the axial direction, but the strain attached to the girder due to the characteristics of the relatively long and high piers It is usually calculated from the measurement of stress using a system or accelerometer. However, stress estimates by strain gauges and automatic displacement gauges do not accurately reflect the loss of tension due to concrete age because they are temporarily installed and used during the use of PSC girders. Some attempts have been made to estimate the loss of tension from measurement of deflection using levels, but with low precision.

PSC 교량에 적용되는 본 발명과 유사한 측정장치로는 교좌장치의 유지관리 목적으로 고안된 국내출원 10-2000-0080141의 "계측용 교좌장치 및 시스템, 그리고 이를 이용한 교량유지 관리기법"과 출원번호 20-2001-0009614와 20-2001-0009의 "계측용 교좌장치"가 있으나 이들은 모두 자동변위계와 하중계를 사용하여 교좌장치의 이동과 지점반력을 측정하고 있다. 교량의 신측이음장치의 변위측정에 대한 것으로 출원번호 10-2000-0077038의 "신축이음 신축량 측정장치"는 기계적인 장치에 의해 신축량을 측정하고 있다.Measurement apparatus similar to the present invention applied to PSC bridges include "Measuring device and system for measurement and bridge maintenance management method using the same" and Application No. 20- of Korean application 10-2000-0080141, which is designed for the maintenance of the bridge device. 2001-0009614 and 20-2001-0009 "Measuring instruments", but they all use an automatic displacement meter and a load gauge to measure the movement and point reaction of the instruments. The displacement measurement of the expansion joint of the bridge, the "expansion expansion and contraction measuring device" of the application number 10-2000-0077038 is measured by the mechanical device.

PSC 교량의 거더에 도입된 긴장력의 손실을 추정하기 위한 PSC 거더 수축량의 적용은 세계적으로 아직 보고 된 적이 없다. PSC 거더의 수축량은 거더의 양쪽 지점에서 온도에 의한 변위가 포함되지 않은 교축방향 변위의 차이로부터 계산될 수 있으며, 이를 위해 지점에서 교축방향 변위를 측정하기 위한 장비가 필수적이다. 본 발명은 PSC 거더의 교축방향 수축량으로부터 PSC 거더에 도입된 긴장력의 손실을 추정하기 위해 PSC 거더 지점에서 교축방향 변위의 장기간에 걸친 정확히 측정에 목적 있다.The application of PSC girder shrinkage to estimate the loss of tension introduced into girder of PSC bridges has not been reported worldwide. The shrinkage of the PSC girder can be calculated from the difference in the axial displacement, which does not include the temperature displacement at both points of the girder, for which equipment for measuring the axial displacement at the point is essential. The present invention aims at accurate measurement over a long period of axial displacement at the PSC girder point to estimate the loss of tension force introduced into the PSC girder from the axial shrinkage of the PSC girder.

실제 사용중이 PSC 교량의 거더 수축량을 측정하기 위해서는 이동 기준점인 거더 밑면과 고정 기준점인 교각 윗면의 높이 차이에 따른 수평변위의 회전오차를 최소화하기 위해 연직방향으로 수평변위의 전달장치가 필요하다.In order to measure the girder shrinkage of the PSC bridge in actual use, a horizontal displacement transmission device is required in the vertical direction to minimize the rotational error of the horizontal displacement due to the height difference between the bottom of the girder as the moving reference point and the top of the pier as the fixed reference point.

또한 PSC 거더 수축량 측정장치는 장기간에 걸쳐 안정적인 측정이 가능하여야 하며, 자동변위계의 측정계수를 주기적으로 평가할 수 있어야 한다.In addition, the PSC girder shrinkage measuring device should be capable of stable measurement over a long period of time and be able to periodically evaluate the measurement coefficient of the automatic displacement gauge.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리 스트레스트 콘크리트 교량의 교축방향 변위 측정장치은, 프리 스프레스트 콘크리트 교량의 교좌장치 상탑에 일단이 고정되어 교축방향과 연직방향 및 횡방향 변위에 의해 연동하는 이동기준판과, 상기 이동기준판에 접촉하여 교축방향 변위를 분리하도록 하는 선형운동 유도장치와, 양단에 링크볼이 구비되고 일단이 상기 선형운동 유도장치에 연결되고 타단이 상기 선형운동 유도장치 하부에 설치된 자동변위계에 연결되는 수평변위 전달봉으로 이루어진 교축방향 변위 전달장치와; 상기 선형운동 유도장치(20)에 연결되어 교축방향 변위를 수동으로 측정할 수 있는 수동변위계(21)와, 상기 수평변위 전달봉(22)의 타단에 연결되어 교축방향의 변위를 자동으로 측정할 수 있는 자동변위계(23)로 이루어진 교축방향 변위 이중-측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 이동기준판의 타단에는 고정핀에 의해 회동가능하게 결합된 회전판이 구비된다.
상기 선형운동 유도장치는 상기 이동기준판에 교축방향으로 접촉하는 선형운동 케이스와, 상기 선형운동 케이스의 교축방향의 변위를 안내하도록 상기 선형운동 케이스를 관통하는 선형운동 샤프트와, 상기 샤프트의 양단을 지지하는 선형운동 샤프트 지지대로 이루어진다.
바람직하게는 상기 수동변위계는 버니어 캘리퍼스로 이루어지고, 상기 자동변위계는 슬롯형 LVDT(Linear Variable Differential Transducer)로 이루어진다.
또한, 상기 교축방향 변위 전달장치 및 교축방향 변위 이중-측정장치를 지지 또는 보관하도록 하는 보관장치가 더 구비된다.
보관장치는 상기 선형운동 유도장치의 양단을 고정시키는 상부고정장치와, 상기 자동변위계의 하부에 배치되어 상기 자동변위계를 고정 지지하는 단면이 직사각형상인 고정기준판과, 상기 고정기준판에 결합되는 판재형상의 하부고정장치와, 상기 상부고정장치와 하부고정장치 사이에 배치되어 간격을 유지시키는 높이고정장치와, 상기 상부고정장치와 하부고정장치의 좌우 측면을 지지하는 측면지지판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 프리 스트레스트 콘크리트 교량의 교축방향 변위 측정장치이 일시적으로 사용되지 않거나 교좌장치의 점검이 필요한 경우 보관을 위해 상기 보관장치의 상부 고정장치를 하부고정장치 내부로 이동하고, 측면지지판을 분해하여 덮개로 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 프리 스트레스트 콘크리트(PSC; Prestressed Concrete, 이하 PSC라 한다) 교량의 거더 지점부와 각 변위 방향을 나타내는 사시도이다. 일반적으로 교량의 상부구조와 하부구조의 접점에 위치하면서 상부구조에서 전달되는 하중을 하부구조에 전달하고 지진, 바람, 온도 변화 등에 안전하게 적응토록 하는 장치로서, 교좌장치(16)가 PSC 교량의 교각(11)과 PSC 거더(girger) 사이에 설치된다. 도면에서 13은 교축방향, 14는 연직방향, 15는 횡방향을 각각 나타낸다.
본 발명에 의한 PSC 교량의 교축방향 변위 측정장치은 교좌장치(16) 하탑(17)에 대한 상탑(18)의 교축방향(13) 변위를 측정하기 위한 것으로서, 도 2에서 보듯이 교좌장치(16) 상탑(18)에 고정된 이동기준판(19)의 교축방향(13) 변위는 선형운동 유도장치(20)와 수동변위계(21)로 전달된다. 동시에 수평변위 전달봉(22)을 통해서 자동변위계(23)로 전달되어 전압의 신호로 바뀌어 자동계측기 연결플러그(27)를 통하여 계측된다. 자동변위계(23)의 물리적인 변위는 출력전압에 측정계수(gage factor)를 곱하여 가(假)계산된다.
교축방향 변위 전달장치는 PSC 교량의 교좌장치(16) 상탑(18)에 일단이 고정되어 교축방향(13)과 연직방향(14) 및 횡방향(15) 변위에 의해 연동하는 이동기준판(19)과, 이동기준판(19)에 접촉하여 교축방향(13) 변위를 분리하도록 하는 선형운동 유도장치(20)와, 양단에 링크볼(35)이 구비되고 일단이 선형운동 유도장치(20)에 연결되고 타단이 선형운동 유도장치(20) 하부에 설치된 자동변위계(23)에 연결되는 수평변위 전달봉(22)으로 이루어져 있다.
이동기준판(19)은 도 4와 같이 'L'자 형상의 판재로 이루어져 있으며, 일단이 교좌장치(16) 상탑(18)에 고정되도록 하고, 타단에 고정핀(32)에 의해 회동가능한 회전판(31)이 결합되어 있다.
선형운동 유도장치(20)는 회전판(31)에 교축방향(13)으로 접촉가능하도록 육면체의 상부가 원형으로 이루어지고 측면에 관통공이 형성된 선형운동 케이스(28)와, 관통공을 통하여 선형운동 케이스(28)가 교축방향(13)으로 움직일 수 있도록 안내하는 선형운동 샤프트(29)와, 선형운동 샤프트(29)의 양단을 지지하는 선형운동 샤프트 지지대(30)로 이루어져 있다. 선형운동 샤프트 지지대(30)는 후술할 보관장치의 상부고정장치(34)에 스크류 등의 체결부재로 고정된다.
교좌장치(16) 상탑(18)에 일단이 고정된 이동기준판(19)은 교축방향(13)과 연직방향(14) 및 횡방향(15) 모두에 연동하여 움직이는데 도 3과 같이 이동기준판(19)이 초기 위치에서 PSC 교량의 재령에 따라 19'의 위치로 이동하게 된다. 이때, 이동기준판(19)이 횡방향(15) 및 연직방향(14)으로 이동함에 따라 회전판(31)은 선형운동 샤프트(29)에 구속되어 고정핀(32)을 중심으로 회전하게 되고, 단지 선형운동 케이스(28)를 교축방향(13)으로만 이동시키도록 한다. 따라서, 이동기준판(19)의 변위 중에서 교축방향(13) 변위만이 선형운동 케이스(28)에 전달되는 결과를 얻을 수 있다.
수평변위 전달봉(22)은 선형운동 케이스(28)의 교축방향(13) 변위를 후술할 자동변위계(23)에 전달하기 위한 봉 형상으로 이루어진 것으로서, 도 5 및 도 6과 같이 양단에 링크볼(35)이 구비되고, 일단이 선형운동 유도장치(20)의 선형운동 케이스(28)의 배면에 연결되고 타단이 선형운동 유도장치(20)의 하부에 설치된 자동변위계(23)에 연결된다.
교축방향 변위 이중-측정장치는 도 1과 같이 선형운동 유도장치(20)에 연결되어 교축방향(13) 변위를 수동으로 측정할 수 있는 수동변위계(21)와, 수평변위 전달봉(22)의 타단에 연결되어 교축방향(13) 변위를 자동으로 측정할 수 있는 자동변위계(23)로 이루어져 있다.
수동변위계(21)는 버니어 캘리퍼스를 사용하는 것이 바람직하며, 도 5와 같이 선형운동 케이스(28)의 정면에 사각 형상의 고정블록(33)을 매개로 하여 아들자가 고정되도록 하며, 후술할 상부고정장치(34)에 어미자가 고정되도록 한다. 여기서 버니어 캘리퍼스의 아들자는 선형운동 유도장치(20)의 선형운동 케이스(28)의 교축방향(13) 변위에 따라 이동하게 되며, 어미자는 상부고정장치(34)에 고정되어 교축방향(13) 변위를 직접 읽을 수 있다.
자동변위계(23)는 슬롯형 LVDT를 사용하는 것이 바람직하며, 도 6과 같이 후술할 보관장치의 고정기준판(24)에 그 하부가 고정된다. 수평변위 전달봉(22)을 통해 자동변위계(23)인 슬롯형 LVDT에 전달된 교축방향(13) 변위는 자동계측기 연결 플러그(27)를 통하여 자동으로 계측이 가능하다.
따라서, 교축방향(13) 변위는 수동변위계(21)인 버니어 캘리퍼스를 통하여 수동으로 측정하고, 자동변위계(23)인 슬롯형 LVDT를 통하여 자동으로 측정할 수 있게 되어, 이중의 교축방향(13) 변위가 얻어질 수 있어 자동변위계(23)의 측정계수를 주기적으로 평가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 PSC 교량의 교축방향 변위 측정장치은 교축방향 변위 전달장치와 교축방향 변위 이중-측정장치를 지지 또는 보관하도록 하는 보관장치를 더 포함한다.
보관장치는 선형운동 유도장치(20)의 양단을 고정시키는 상부고정장치(34)와, 자동변위계(23)의 하부에 배치되어 자동변위계(23)를 고정 지지하는 단면이 직사각형상인 고정기준판(24)과, 고정기준판(24)에 결합되는 판재형상의 하부고정장치(36)와, 상부고정장치(34)와 하부고정장치(36) 사이에 배치되어 일정한 간격을 유지시키는 높이고정장치(38)와, 상부고정장치(34)와 하부고정장치(36)의 좌우 측면을 지지하는 측면지지판(37)으로 이루어져 있다.
상부고정장치(34)는 도 5에서 보듯이, 선형운동 유도장치(20)의 선형운동 샤프트 지지대(30)를 고정하는 블록과, 선형운동 샤프트(29)와 나란한 방향으로 배치되는 직사각형상의 판재를 상기 블록에 스크류 등의 체결부재로 체결하고, 상기 판재의 양단에서 마찬가지로 상기 블록에 스크류 등의 체결부재로 체결하여 형성된다. 상기 판재의 내부에 직사각형상의 구멍이 형성되어 있어, 상기 구멍을 통하여 선형운동 케이스(28)가 고정블록(33)을 매개로 하여 버니어 캘리퍼스(21)의 아들자와 연결되며, 버니어 캘리퍼스의 어미자는 상기 판재에 고정된다.
고정기준판(24)은 도 6과 같이 단면이 직사각형인 판재를 사용하며, 상부에 자동변위계(23)인 슬롯형 LVDT가 고정될 수 있도록 한다.
하부고정장치(36)는 도 6과 같이 고정기준판(24)의 길이와 동일한 길이를 가지면서 고정기준판(24)의 전후면에 각각 결합되는 한 쌍의 제1 판재와, 고정기준판(24)의 폭과 동일한 폭을 가지면서 고정기준판(24)의 양단부의 상면에 배치되어 상기 제1 판재에 체결되는 한 쌍의 제2 판재로 이루어져 있다.
높이고정장치(38)는 도 7과 같이 상부고정장치(34)와 하부고정장치(36)의 양단부 사이에 배치되어 일정한 간격을 유지되도록 하는 한 쌍의 판재로 이루어져 있다. 즉, 하부고정장치(36)의 상부에 높이고정장치(38)가 배치되고, 높이고정장치(38) 상부에 상부고정장치(34)가 배치된다.
도 7에서 보듯이 한 쌍의 측면지지판(37)은 상부고정장치(34), 높이고정장치(38) 및 하부고정장치(36)의 높이를 모두 합친 것과 동일한 높이를 가진 사각 판재로 이루어져 있으며, 상기 상부고정장치(34) 및 하부고정장치(36)의 양단에 체결되도록 한다.
PSC 교량의 교축방향(13) 변위의 측정이 필요없거나 또는 교좌장치(16)의 점검이 필요한 경우에는 도 8과 같이 측면지지판(37)과 높이고정장치(38)만을 분해하여 상부고정장치(34)를 하부고정장치(36)의 내부에 수용하도록 한다. 이때, 수평변위 전달봉(22)은 양단에 구비된 링크볼(35)에 의해 회전이 가능하므로, 선형운동 케이스(28) 쪽에 연결된 일단은 도면에서 우측으로 이동하고 슬롯형 LVDT에 연결된 타단은 좌측으로 이동하게 된다. 여기서, 분해된 한 쌍의 측면지지판(37)은 하부고정장치(36)의 개방된 상부에 배치함으로써 덮개로 사용할 수 있다.The axial displacement measurement device of the prestressed concrete bridge according to the present invention for achieving the above object, the one end is fixed to the top of the bridge device of the prestressed concrete bridge is interlocked by the axial direction and the vertical and transverse displacement A movement reference plate, a linear motion induction device in contact with the movement reference plate to separate the axial displacement, and a link ball at both ends, one end of which is connected to the linear motion induction device, and the other end of the linear motion induction device And axial displacement transfer device consisting of a horizontal displacement transmission rod connected to the automatic displacement gauge installed in the; A manual displacement gauge 21 connected to the linear motion induction device 20 to manually measure the displacement in the axial direction, and connected to the other end of the horizontal displacement transfer rod 22 to automatically measure the displacement in the axial direction. It characterized in that it comprises a; axial displacement double-measuring device composed of an automatic displacement gauge (23).
The other end of the moving reference plate is provided with a rotating plate rotatably coupled by a fixing pin.
The linear motion induction device includes a linear motion case in contact with the moving reference plate in the axial direction, a linear motion shaft passing through the linear motion case to guide the displacement in the axial direction of the linear motion case, and both ends of the shaft. It consists of a supporting linear motion shaft support.
Preferably, the manual displacement gauge is made of a vernier caliper, and the automatic displacement gauge is made of a slotted linear variable differential transducer (LVDT).
A storage device is further provided for supporting or storing the axial displacement transfer device and the axial displacement dual-measuring device.
The storage device includes an upper fixing device for fixing both ends of the linear motion induction device, a fixed reference plate having a rectangular cross-section disposed under the automatic displacement gauge to support and support the automatic displacement gauge, and a plate coupled to the fixed reference plate. A lower fixing device having a shape, a height fixing device disposed between the upper fixing device and the lower fixing device to maintain a gap, and side support plates supporting left and right sides of the upper fixing device and the lower fixing device. .
In addition, if the axial displacement measurement device of the prestressed concrete bridge is not temporarily used or needs inspection of the device, move the upper fixing device of the storage device into the lower fixing device for storage, and disassemble the side support plate. Characterized in that it can be used as.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view showing a girder point portion and an angular displacement direction of a prestressed concrete (PSC) bridge. In general, it is located at the point of contact between the superstructure and the substructure of the bridge, and transmits the load transmitted from the superstructure to the substructure and safely adapts to earthquake, wind, temperature change, etc., the bridge device 16 is the bridge of the PSC bridge It is installed between 11 and the PSC girder. In the figure, 13 represents an axial direction, 14 represents a vertical direction, and 15 represents a transverse direction.
The axial displacement measurement device of the PSC bridge according to the present invention is for measuring the displacement of the axial direction 13 of the upper tower 18 with respect to the lower tower 17 of the throttling device 16, as shown in FIG. The displacement in the axial direction 13 of the moving reference plate 19 fixed to the upper tower 18 is transmitted to the linear motion induction device 20 and the manual displacement gauge 21. At the same time it is transmitted to the automatic displacement gauge 23 through the horizontal displacement transfer rod 22 is converted into a signal of the voltage is measured through the automatic measuring instrument connecting plug 27. The physical displacement of the automatic displacement meter 23 is calculated by multiplying the output voltage by a gage factor.
The axial displacement transfer device includes a moving reference plate 19 having one end fixed to the upper tower 18 of the pedestrian device 16 of the PSC bridge and interlocked by the displacement of the axial direction 13 with the vertical direction 14 and the transverse direction 15. ), A linear motion induction device 20 in contact with the moving reference plate 19 to separate the displacement in the axial direction (13), and a link ball 35 at both ends and one end of the linear motion induction device 20 It is connected to the other end is composed of a horizontal displacement transmission rod 22 is connected to the automatic displacement gauge 23 installed in the lower linear motion induction device (20).
Moving reference plate 19 is made of a plate of the 'L' shape as shown in Figure 4, one end is fixed to the top tower 18 of the teaching device 16, the other end is rotated by a fixing pin 32 (31) is combined.
The linear motion induction device 20 includes a linear motion case 28 having a circular upper part and a through hole formed at a side thereof so as to be able to contact the rotating plate 31 in the axial direction 13, and a linear motion case through the through hole. It consists of a linear motion shaft 29 for guiding the 28 to move in the axial direction 13, and a linear motion shaft support 30 for supporting both ends of the linear motion shaft (29). The linear shaft support 30 is fixed to a fastening member such as a screw to the upper fixing device 34 of the storage device to be described later.
The moving reference plate 19 having one end fixed to the upper tower 18 of the stabilization device 16 moves in conjunction with both the axial direction 13 and the vertical direction 14 and the transverse direction 15, as shown in FIG. 3. 19 moves from the initial position to the 19 'position at the reconstruction of the PSC bridge. At this time, as the moving reference plate 19 moves in the transverse direction 15 and the vertical direction 14, the rotating plate 31 is constrained to the linear motion shaft 29 to rotate about the fixing pin 32, Only linear movement case 28 is moved in the axial direction 13. Therefore, only the displacement in the axial direction 13 among the displacements of the movement reference plate 19 can be obtained.
The horizontal displacement transfer rod 22 has a rod shape for transmitting the displacement in the axial direction 13 of the linear motion case 28 to the automatic displacement gauge 23, which will be described later. Link balls at both ends as shown in FIGS. 35 is provided, one end is connected to the rear surface of the linear motion case 28 of the linear motion induction device 20 and the other end is connected to the automatic displacement gauge 23 installed under the linear motion induction device 20.
The axial displacement double-measuring device is connected to the linear motion induction device 20 as shown in FIG. 1 to manually measure the displacement in the axial direction 13, and the horizontal displacement transfer rod 22 of the Is connected to the other end is composed of an automatic displacement gauge (23) that can automatically measure the displacement in the axial direction (13).
The passive displacement gauge 21 preferably uses a vernier caliper, and as shown in FIG. 5, the son son is fixed to the front of the linear motion case 28 via a square fixing block 33. The mother is fixed to the device 34. Here, the son of the vernier caliper is moved according to the displacement of the linear movement case 28 of the linear motion induction device 20 in the axial direction 13, and the mother is fixed to the upper fixing device 34 to displace the axial direction 13. Can be read directly.
The automatic displacement gauge 23 preferably uses a slotted LVDT, and its lower portion is fixed to the fixed reference plate 24 of the storage device to be described later as shown in FIG. 6. The displacement in the axial direction 13 transmitted to the slotted LVDT which is the automatic displacement gauge 23 through the horizontal displacement transfer rod 22 can be automatically measured through the automatic measuring instrument connecting plug 27.
Therefore, the displacement in the axial direction 13 can be measured manually through the vernier caliper which is the manual displacement gauge 21, and can be measured automatically by the slotted LVDT which is the automatic displacement gauge 23, so that the double axial direction 13 can be measured. The displacement can be obtained so that the measurement coefficient of the automatic displacement gauge 23 can be periodically evaluated.
In addition, the axial displacement measurement device of the PSC bridge according to the present invention further includes a storage device for supporting or storing the axial displacement transfer device and the axial displacement double-measuring device.
The storage device includes an upper fixing device 34 for fixing both ends of the linear motion induction device 20, and a fixed reference plate having a rectangular cross section disposed at the lower portion of the automatic displacement gauge 23 to fix and support the automatic displacement gauge 23 ( 24, a lower plate fixing device 36 coupled to the fixed reference plate 24, and a height fixing device disposed between the upper fixing device 34 and the lower fixing device 36 to maintain a constant gap ( 38) and the side support plate 37 for supporting the left and right sides of the upper fixing device 34 and the lower fixing device 36.
As shown in FIG. 5, the upper fixing device 34 includes a block for fixing the linear motion shaft support 30 of the linear motion induction device 20, and a rectangular plate disposed in parallel with the linear motion shaft 29. It is formed by fastening with a fastening member such as a screw to the block, and fastening with the fastening member such as a screw to the block at both ends of the plate. A rectangular hole is formed in the plate, and the linear motion case 28 is connected to the son of the vernier caliper 21 via the fixing block 33 through the hole, and the mother of the vernier caliper is It is fixed to the plate.
The fixed reference plate 24 uses a plate having a rectangular cross section as shown in FIG. 6, and allows the slotted LVDT, which is an automatic displacement gauge 23, to be fixed thereon.
The lower fixing device 36 has a pair of first plate members each having a length equal to the length of the fixed reference plate 24 and coupled to the front and rear surfaces of the fixed reference plate 24, and the fixed reference plate ( It has a width equal to the width of 24 and is disposed on the upper surface of both ends of the fixed reference plate 24 is composed of a pair of second plate fastening to the first plate.
The height fixing device 38 is composed of a pair of plate material is arranged between both ends of the upper fixing device 34 and the lower fixing device 36 to maintain a constant interval as shown in FIG. That is, the height fixing device 38 is disposed above the lower fixing device 36, and the upper fixing device 34 is disposed above the height fixing device 38.
As shown in FIG. 7, the pair of side support plates 37 are formed of a square plate having the same height as that of the heights of the upper fixing device 34, the height fixing device 38, and the lower fixing device 36. It is to be fastened to both ends of the upper fixing device 34 and the lower fixing device (36).
If the measurement of the displacement of the axial direction 13 of the PSC bridge is not necessary or if the inspection of the seating device 16 is necessary, only the side support plate 37 and the height fixing device 38 are disassembled as shown in FIG. ) Is accommodated in the lower fixing device 36. At this time, since the horizontal displacement transmission rod 22 can be rotated by the link balls 35 provided at both ends, one end connected to the linear motion case 28 moves to the right in the drawing and the other end connected to the slotted LVDT is left. Will be moved to. Here, the disassembled pair of side support plates 37 can be used as a cover by placing the open upper portion of the lower fixing device 36.

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최근에 시공되는 PSC 교량의 거더에는 긴장재의 도입이 가능하도록 예비 덕트(duct)가 설치되는 것이 일반적이다. 이 경우 초기 도입된 긴장력 손실의 정확한 예측은 추가 긴장력의 도입량과 시기의 결정에 필수적이다. 이를 위해 고안된 본 발명의 효과는 다음과 같다.In recent years, the girder of the PSC bridge is generally provided with a preliminary duct to allow the introduction of tension members. In this case, an accurate prediction of the initially introduced tension loss is essential in determining the amount and timing of the introduction of additional tension. The effects of the present invention designed for this purpose are as follows.

① 높이가 다른 고정기준점과 이동기준점에 대한 수평변위 전달로 PSC 거더의 교축방향 변위를 측정할 수 있다.① The displacement of PSC girders can be measured by transferring the horizontal displacements to fixed and moving reference points of different heights.

② 자동변위계의 측정계수를 주기적으로 평가할 수 있다.② The measurement coefficient of the automatic displacement gauge can be periodically evaluated.

③ 수년 또는 10년 이상의 사용 후 도입되는 추가 긴장력의 크기와 도입 시기의 보다 정확한 결정을 가능하도록 한다.(3) Allow for more accurate determination of the magnitude and timing of the additional tension introduced after years of use or decades of use.

④ 비교적 간단한 방법으로 설치 및 관리될 수 있으며, 장기간에 걸친 긴장력의 변화를 추적하여 교량의 효율적인 유지관리에 기여할 수 있다.
④ It can be installed and managed in a relatively simple way and can contribute to the efficient maintenance of bridges by tracking changes in tension over time.

Claims (7)

프리 스트레스트 콘크리트(PSC) 교량의 교좌장치(16) 상탑(18)에 일단이 고정되어 교축방향(13)과 연직방향(14) 및 횡방향(15) 변위에 의해 연동하는 이동기준판(19)과, 상기 이동기준판(19)에 접촉하여 교축방향 변위를 분리하도록 하는 선형운동 유도장치(20)와, 양단에 링크볼(35)이 구비되고 일단이 상기 선형운동 유도장치(20)에 연결되고 타단이 상기 선형운동 유도장치 하부에 설치된 자동변위계(23)에 연결되는 수평변위 전달봉(22)으로 이루어진 교축방향 변위 전달장치와;One end of the prestressed concrete (PSC) bridge is fixed to the upper tower 18, the moving reference plate 19 is interlocked by the displacement in the axial direction 13 and the vertical direction (14) and transverse direction (19) ), A linear motion induction device 20 in contact with the moving reference plate 19 to separate the displacement in the axial direction, and link balls 35 are provided at both ends, and one end of the linear motion induction device 20 is provided. An axial displacement transfer device having a horizontal displacement transfer rod (22) connected to and connected to an automatic displacement gauge (23) installed at the lower end of the linear motion induction device; 상기 선형운동 유도장치(20)에 연결되어 교축방향 변위를 수동으로 측정할 수 있는 수동변위계(21)와, 상기 수평변위 전달봉(22)의 타단에 연결되어 교축방향의 변위를 자동으로 측정할 수 있는 자동변위계(23)로 이루어진 교축방향 변위 이중-측정장치;A manual displacement gauge 21 connected to the linear motion induction device 20 to manually measure the displacement in the axial direction, and connected to the other end of the horizontal displacement transfer rod 22 to automatically measure the displacement in the axial direction. An axial displacement double-measuring device composed of an automatic displacement gauge 23; 를 포함하여 이루어지는 프리 스트레스트 콘크리트 교량의 교축방향 변위 측정장치.The axial displacement measurement device of the prestressed concrete bridge comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동기준판(19)의 타단에 고정핀(32)에 의해 회동가능하게 결합된 회전판(31)이 구비되는 것을 특징으로 하는 프리 스트레스트 콘크리트 교량의 교축방향 변위 측정장치.The axial displacement measurement device of the prestressed concrete bridge, characterized in that the rotary plate 31 is rotatably coupled by a fixing pin (32) at the other end of the moving reference plate (19). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선형운동 유도장치(20)는 상기 이동기준판(19)에 교축방향으로 접촉하는 선형운동 케이스(28)와, 상기 선형운동 케이스(28)의 교축방향의 변위를 안내하도록 상기 선형운동 케이스를 관통하는 선형운동 샤프트(29)와, 상기 샤프트의 양단을 지지하는 선형운동 샤프트 지지대(30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 프리 스트레스트 콘크리트 교량의 교축방향 변위 측정장치.The linear motion induction device 20 includes a linear motion case 28 in contact with the moving reference plate 19 in the axial direction and a linear motion case to guide the displacement in the axial direction of the linear motion case 28. The axial displacement measurement device of the prestressed concrete bridge, characterized in that it consists of a linear movement shaft (29) and a linear movement shaft support (30) for supporting both ends of the shaft. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수동변위계(21)는 버니어 캘리퍼스이고, 상기 자동변위계(23)는 슬롯형 LVDT인 것을 특징으로 하는 프리 스트레스트 콘크리트 교량의 교축방향 변위 측정장치.The manual displacement gauge (21) is a vernier caliper, the automatic displacement gauge (23) is a axial displacement measurement device of the prestressed concrete bridge, characterized in that the slotted LVDT. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 교축방향 변위 전달장치 및 교축방향 변위 이중-측정장치를 지지 또는 보관하도록 하는 보관장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스트레스트 콘크리트 교량의 교축방향 변위 측정장치.And a storage device for supporting or storing the axial displacement transfer device and the axial displacement dual-measuring device. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 보관장치는 상기 선형운동 유도장치의 양단을 고정시키는 상부고정장치(34)와, 상기 자동변위계(23)의 하부에 배치되어 상기 자동변위계(23)를 고정 지지하는 단면이 직사각형상인 고정기준판(24)과, 상기 고정기준판(24)에 결합되는 판재형상의 하부고정장치(36)와, 상기 상부고정장치(34)와 하부고정장치(36) 사이에 배치되어 간격을 유지시키는 높이고정장치(38)와, 상기 상부고정장치(34)와 하부고정장치(36)의 좌우 측면을 지지하는 측면지지판(37)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 프리 스트레스트 콘크리트 교량의 교축방향 변위 측정장치.The storage device includes an upper fixing device 34 for fixing both ends of the linear motion induction device, and a fixed reference plate having a rectangular cross section disposed under the automatic displacement gauge 23 to fix and support the automatic displacement gauge 23. (24) and the lower fixing device 36 of the plate shape coupled to the fixed reference plate 24, and the height fixing to maintain the spacing disposed between the upper fixing device 34 and the lower fixing device 36 A device 38 and the axial displacement measurement device of the prestressed concrete bridge, characterized in that consisting of side support plates (37) for supporting the left and right sides of the upper fixing device (34) and the lower fixing device (36). 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 보관장치의 상부고정장치(34)를 하부고정장치(36) 내부로 이동하고, 측면지지판(37)을 분해하여 덮개로 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 프리 스트레스트 콘크리트 교량의 교축방향 변위 측정장치.Measurement of the axial displacement of the prestressed concrete bridge, characterized in that to move the upper fixing device 34 of the storage device into the lower fixing device 36 and to disassemble the side support plate 37 to be used as a cover Device.
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