KR101005347B1 - 구조물 보강용 표면매립 긴장장치 및 긴장방법 - Google Patents

구조물 보강용 표면매립 긴장장치 및 긴장방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물을 포함하는 구조물에 긴장재를 삽입하여 보강시키는 표면매립 긴장공법에 사용되는 긴장장치 및 방법으로서, 구조물의 표면에 형성된 오목홈의 양측 단부내에 영구고정되는 정착부;와 상기 정착부에 긴장재를 긴장시켜서 임시고정시키는 동력부;를 포함한다. 상기 동력부는 정착부에 인접 고정되는 전방 고정부, 상기 전방고정부의 후방에서 가이드봉을 따라서 오목홈의 길이방향으로 이동가능하도록 설치된 가동지지부, 상기 가동지지부와 이격되어 상기 가이드봉의 단부에 설치된 고정지지부, 상기 가동지지부와 고정지지부의 사이에서 고정지지부에 대해 가동지지부를 이동시키도록 설치된 긴장수단을 포함하되, 상기 긴장수단이 가동지지부를 통해 긴장재를 긴장시키고 그 단부를 정착부로 삽입시켜 임시고정수단으로 고정한 다음, 상기 동력부를 콘크리트 구조물로부터 해체한 상태에서 상기 오목홈에 충전재를 충전시키고 양생시켜서 긴장재를 콘크리트 구조물에 매립하고 영구고정하는 구조이다. 따라서 긴장장치를 충전재의 양생기간 내내 설치할 필요가 없고, 그에 따라서 긴장장치의 장비 회전율을 향상시킬 수 있게 된다.
콘크리트 구조물, 긴장재, 표면매립 긴장공법, 긴장장치, 유압잭

Description

구조물 보강용 표면매립 긴장장치 및 긴장방법{STRUCTURE REINFORCING APPARATUS AND METHOD FOR SRTUCTURE REINFORCEMENT UNDER CONCRETE SURFACE}
본 발명은 표면매립 긴장공법으로 구조물을 보강시키기 위한 긴장장치 및 이를 이용한 긴장방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 콘크리트 구조물의 내부에 삽입되는 긴장재에 긴장력을 도입하여 구조물을 보강시키는 표면매립 긴장방법에서 긴장재의 정착 후 긴장장치를 즉시 정착판에서 제거할 수 있음으로써 긴장장치를 충전재의 양생기간 내내 방치할 필요가 없게 되어 장비 회전율을 향상시킬 수 있는 구조물 보강용 표면매립 긴장장치 및 긴장방법에 관한 것이다.
일반적으로 각종 콘크리트 구조물에 긴장재를 설치하고 구조물을 보강시키는 방식이 개발되어 있다. 이와 같은 종래의 콘크리트 구조물의 보강방법은 콘크리트 구조물의 단부 외면에 설치된 고정부재를 이용하여 강선으로 이루어진 긴장재를 긴장시킴으로써 구조물을 보강시키는 것이다.
한편 이와는 다르게 긴장재를 콘크리트 구조물의 표면에 노출시키지 않고, 콘크리트 구조물에 매립시킨 표면매립 긴장공법도 개발되어 있다.
이와 같은 종래의 표면매립 긴장공법은 콘크리트 구조물에서 보강이 필요한 부분의 외면에 일정깊이로 오목홈을 형성한다. 그리고 이와 같은 오목홈에는 긴장재를 설치한 다음, 콘크리트 구조물의 단부에 설치된 긴장장치를 이용하여 긴장재를 긴장시킨다. 그리고 오목홈에는 충전재를 충전하여 긴장재가 충전재에 완전히 매립되도록 한다. 그리고 충전재가 소정강도 이상으로 양생되면, 긴장재로부터 긴장장치를 해체하여 콘크리트 구조물에 긴장력을 도입한 후, 긴장재의 불필요한 부분을 제거하여 콘크리트 구조물의 보강을 완료한다.
이와 같은 종래의 표면매립 긴장공법에서 콘크리트 구조물의 공간이 협소한 지점에서도 쉽게 적용되어 긴장재에 긴장력을 부여할 수 있는 종래의 긴장장치가 도 1에 도시되어 있다.
이와 같은 종래의 긴장장치(1)는 콘크리트 구조물에 긴장력을 가하여 보강할 목적으로 긴장재를 설치하여 긴장함에 있어서, 구조물 단부의 공간이 협소하여 설치하기 어려운 경우에 쉽게 설치할 수 있는 장치이다.
이와 같은 종래의 긴장장치(1)는 콘크리트 구조물의 보강 대상면(10)에 고정되는 베이스(12)와, 상기 베이스(12)의 하부에서 상기 긴장재(14)의 단부에 연결되는 클램핑 부재(18)와, 상기 베이스(12)의 상부에 상기 긴장재(14)를 긴장시키는 방향으로 이동 가능하도록 설치되며, 상기 베이스(12)에 형성된 개구부(16)를 통해 상기 클램핑 부재와 연동하도록 연결되는 이동부재(22)와, 상기 긴장재(14)가 긴장되는 방향으로 상기 이동부재(22)가 이동하도록 가압하는 가압부재(24)와, 상기 이동부재(22)가 이동되는 경우에, 그 위치를 고정시키는 위치고정부재(30)를 포함하여 구성됨으로써, 콘크리트 구조물의 보강 대상면(10) 위에서 상기 긴장재(14)와 나란하게 설치되어 긴장재(14)를 길이 방향으로 긴장시키도록 된 것이다.
그러나 이와 같은 종래의 표면매립 긴장공법에서 사용되는 긴장장치(1)는 콘크리트 구조물에 바로 설치되기 때문에 도입되는 긴장력을 지지하기 위해 다수의 앵커볼트(34)가 필요하며, 긴장용 홈의 크기가 커지는 등 콘크리트 구조물의 보강 대상면(10)에 손상이 커질 수 있다.
또한 이와 같은 종래의 긴장장치(1)는 긴장재(14)의 단부에 연결된 클램핑 부재(18)가 긴장작업 이후에 바로 정착이 되지 않기 때문에, 긴장작업 이후, 충전재가 양생되기까지 종래의 긴장장치(1)가 긴장력을 지지하여야 하고, 그에 따라서 종래의 긴장장치(1)를 해체할 수 없다.
따라서 종래의 표면매립 긴장공법에서 사용되는 긴장장치(1)는 그 사용 회전율이 낮은 것이고 효과적인 활용을 이룰 수 없는 것이었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 콘크리트 구조물의 표면매립 긴장공정에서 긴장재의 정착 후 긴장장치를 콘크리트 구조물로부터 제거할 수 있음으로써 긴장장치를 충전재의 양생기간 내내 설치할 필요가 없고, 그에 따라서 장비 회전율을 향상시킬 수 있는 구조물 보강용 표면매립 긴장장치 및 긴장방법을 제공하는 데 있다.
그리고 본 발명은 다른 목적으로서 보강작업이 필요한 콘크리트 구조물에 긴장장치를 설치하는 경우, 콘크리트 구조물의 표면에 손상을 최소화하여 구조적 강도저하를 방지하도록 된 구조물 보강용 표면매립 긴장장치 및 긴장방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 구조물 보강용 표면매립 긴장장치는 다음과 같이 구성된다.
콘크리트 구조물을 포함하는 구조물에 긴장재를 삽입하여 보강시키는 표면매립 긴장공법에 사용되는 장치로서, 구조물의 표면에 형성된 오목홈의 양측 단부내에 영구고정되는 정착부;와 상기 정착부에 긴장재를 긴장시켜서 임시고정시키는 동력부;를 포함하고, 상기 동력부는 정착부에 인접 고정되는 전방 고정부, 상기 전방고정부의 후방에서 가이드봉을 따라서 오목홈의 길이방향으로 이동가능하도록 설치된 가동지지부, 상기 가동지지부와 이격되어 상기 가이드봉의 단부에 설치된 고정 지지부, 상기 가동지지부와 고정지지부의 사이에서 고정지지부에 대해 가동지지부를 이동시키도록 설치된 긴장수단을 포함하되, 상기 긴장수단이 가동지지부를 통해 긴장재를 긴장시키고 그 단부를 정착부로 삽입시켜 임시고정수단으로 고정한 다음, 상기 동력부를 콘크리트 구조물로부터 해체한 상태에서 상기 오목홈에 충전재를 충전시키고 양생시켜서 긴장재를 콘크리트 구조물에 매립하고 영구고정하는 구조이다. 따라서 긴장장치를 충전재의 양생기간 내내 설치할 필요가 없고, 그에 따라서 긴장장치의 장비 회전율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 정착부는 콘크리트 구조물의 오목홈에 앵커볼트로 고정되는 정착판을 구비하고, 상기 정착판에는 긴장재의 단부가 삽입되는 구멍을 형성한 것이어서 긴장재가 쉽게 고정되고, 오목홈내에서 충전재에 의해서 매립될 수 있다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 정착부는 수직벽의 상부면에 동력부를 고정하기 위한 나사 구멍을 형성하여 전방고정부의 볼트를 고정 및 해제시키는 것만으로도 상기 동력부를 이루는 전방고정부, 가동지지부, 고정지지부 및 긴장수단 전체를 콘크리트 구조물에 쉽게 고정하거나 분리시킬 수 있다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 가동지지부는 그 하부측으로 상기 긴장재에 나사결합한 너트에 걸려서 긴장재를 전진시키고, 긴장재에 긴장력을 부여할 수 있는 걸림턱을 돌출시킨 것이어서 동력부의 긴장수단을 이용하여 유압작용력으로 긴장재에 긴장력을 부여할 수 있다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 가동지지부는 그 하부측으로 다수의 걸 림턱을 형성하여 다수의 긴장재를 일시에 긴장시킬 수 있도록 된 것이어서 다수의 긴장재가 필요한 구조에 쉽게 적용가능한 것이다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 긴장수단은 유압잭으로 이루어지고, 상기 유압잭과 고정지지부의 사이에는 유압잭의 부하를 검출하는 로드셀이 추가 장착될 수 있고, 또는 긴장재에 변형률 측정 센서를 부착하여 긴장재의 변형률 측정을 통해 원하는 부하력의 긴장력을 긴장재에 정확하게 부여하고 콘크리트 구조물을 구조적으로 보강하게 된다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 구조물 보강용 표면매립 긴장방법은 다음과 같이 구성된다.
콘크리트 구조물을 포함하는 구조물에 오목홈을 형성하고 긴장재를 삽입하여 구조물을 보강시키는 표면매립 공법으로서, 보강이 필요한 구조물의 표면에 오목홈을 일정거리에 걸쳐서 형성하고 그 양측단부의 내측에 앵커볼트를 이용하여 정착부를 각각 영구고정시키며, 상기 정착부의 구멍을 관통시켜 긴장재를 끼우고 임시고정수단을 이용하여 고정시키고, 상기 정착부에 인접하여 긴장재가 설치되는 오목홈을 따라서 동력부를 설치하되, 상기 동력부는 정착부에 고정되는 전방고정부, 상기 전방고정부의 가이드봉들을 따라서 이동가능하도록 설치된 가동지지부, 상기 가동지지부와 이격되어 상기 가이드봉의 단부에 설치된 고정지지부 및 상기 가동지지부와 고정지지부의 사이에서 고정지지부에 대해 가동지지부를 이동시키도록 설치된 긴장수단을 포함하며, 상기 긴장수단을 동작시켜서 가동지지부를 통해 긴장재를 긴장시키고 그 단부를 임시고정수단을 통해 정착부에 고정시키고, 상기 동력부를 전 체적으로 콘크리트 구조물로부터 해체시킨 다음, 상기 오목홈에 충전재를 투입하고 양생시켜 긴장재를 긴장상태로 영구고정하는 단계를 포함하여 긴장장치의 장비 회전율을 향상시킬 수 있고, 콘크리트 구조물의 표면에 손상을 최소화하면서 구조적으로 보강할 수 있다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 임시고정수단은 긴장재의 단부에 나사고정되는 너트를 포함하는 것이어서 긴장력이 부여된 긴장재를 정착부에 쉽게 고정시킬 수 있다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 동력부를 콘크리트 구조물에 고정하고 해체시키는 단계는 상기 정착부의 수직벽 상부면에 형성된 나사 구멍에 전방고정부를 볼트로 탈착시킴으로써 동력부 전체를 콘크리트 구조물에 고정하거나 분리시키도록 된 것이어서 동력부를 이루는 전방고정부, 가동지지부, 고정지지부 및 긴장수단 전체를 콘크리트 구조물에 쉽게 고정하거나 분리시킬 수 있다.
본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장장치 및 긴장방법에 의하면 콘크리트 구조물의 표면매립 긴장공정에서 정착부에 긴장재를 긴장시켜 정착시킨 다음, 충전재를 타설하고 양생시키는 동안 긴장장치를 대기시키지 않고서도 콘크리트 구조물로부터 즉시 제거할 수 있음으로써 현장에서 긴장장치의 장비 회전율을 크게 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
뿐만 아니라 본 발명에 의하면 보강작업이 필요한 콘크리트 구조물에 긴장장치를 설치하는 경우, 오목홈의 내부에 장착된 정착부에 전반고정부를 볼트 고정하 는 것만으로도 동력부를 구성하는 전방고정부, 가동지지부, 고정지지부 및 긴장수단 전체를 콘크리트 구조물에 탈착시킬 수 있기 때문에 콘크리트 구조물의 표면에 별도의 손상을 주지않게 되어 구조적 강도저하를 방지할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물을 포함하는 구조물에 긴장재(130)를 삽입하여 보강시키는 표면매립 긴장공법에 적용된다.
본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장장치(100)는 구조적 보강을 필요로 하는 구조물(C)의 표면을 일정구간 이어주도록 형성된 오목홈(112) 내에 각각 영구고정되는 정착부(120)를 구비한다. 이와 같은 정착부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물(C)의 오목홈(112)에 앵커볼트(122)로 고정되는 정착판(124)을 구비하는데, 이와 같은 정착판(124)은 예를 들면 "Ｌ"형의 단면으로 이루어지고, 상기 정착판(124)에는 긴장재(130)의 단부(132)가 삽입되는 구멍(126a)을 형성한 수직벽(126)을 형성하고 있다.
또한 상기 정착판(124)은 그 중앙에 구멍(124a)을 형성하는데, 이와 같은 구멍(124a)은 긴장재(130)가 설치되는 오목홈(112)의 길이방향에 일치하는 것이어서 이와 같은 구멍(124a)으로 긴장재(130)의 단부(132)가 끼워질 수 있다.
이와 같은 정착판(124)은 그 하부측으로 앵커볼트(122)를 통하여 오목홈(112)의 내측에 영구고정되며, 상기 수직벽(126)은 그 상부면에 이후에 설명되는 바와 같이, 동력부(140)를 고정하기 위한 나사 구멍(126a)을 형성하여 볼트(128) 조립으로 동력부(140)의 고정이 가능하도록 구성된다.
이와 같은 과정에서 상기 정착판(124)은 앵커볼트(122)를 사용하여 규정된 토크값까지 조이며, 정착판(124)과 오목홈(112)사이의 틈은 에폭시로 채운다
그리고 본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장장치(100)는 상기 정착부(120)에 인접 고정되고 긴장재(130)가 설치되는 오목홈(112)을 따라서 배치된 동력부(140)를 구비한다. 이와 같은 동력부(140)는 상기 정착부(120)에 볼트(128)를 통하여 고정되는 전방고정부(144)와 상기 전방고정부(144)의 후방으로 나란하게 수평연장되는 복수의 가이드봉(146a)(146b)및 상기 가이드봉(146a)(146b)의 후단에 연결된 고정지지부(148)로 이루어진다.
또한 이와 같은 동력부(140)는 전방고정부(144)와 가이드봉(146a)(146b)및 고정지지부(148)가 일체형의 구조로 이루어지고, 상기 가이드봉(146a)(146b)에는 가동지지부(150)가 활주 이동가능하도록 끼워져서 이동가능하도록 설치된 구조이다.
그리고 상기 가동지지부(150)와 이격되어 상기 복수의 가이드봉(146a)(146b)의 후단부에 설치된 고정지지부(148)는 상기 전방고정부(144)에 대향하여 동력부(140)의 후방에 설치되는 것이며, 상기 가동지지부(150)와 고정지지부(148)의 사이에는 고정지지부(148)에 대해 가동지지부(150)를 이동시키도록 설치된 긴장수 단(156)이 장착된다.
상기 긴장수단(156)은 바람직하게는 유압잭으로 이루어지며, 상기 유압잭의 작동을 통해서 가동지지부(150)를 고정지지부(148)에 대해서 전후방으로 이동시킬 수 있는 것이다. 이와 같이 상기 동력부(140)를 이루는 전방고정부(144), 가동지지부(150), 고정지지부(148) 및 긴장수단(156)은 하나의 단일 구조체로 이루어지는 것으로서, 상기 정착부(120)의 나사 구멍(126a)에 전방고정부(144)를 볼트(128) 조립하여 고정시키거나, 볼트(128) 해제시키는 것만으로도 상기 동력부(140)를 이루는 전방고정부(144), 가동지지부(150), 고정지지부(148) 및 긴장수단(156) 전체를 콘크리트 구조물(C)에 탈착시킬 수 있어서 편리하다.
한편 상기 가동지지부(150)는 도 3에 단면으로 도시된 바와 같이, 그 하부측으로 상기 긴장재(130)에 걸려서 긴장재(130)를 전진시키고, 긴장재(130)에 긴장력을 부여할 수 있는 걸림턱(152)을 돌출시킨 구조이다. 이와 같은 걸림턱(152)에 접촉하기 위하여 상기 긴장재(130)에는 너트(134)가 나사조립될 수 있는데, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다.
또한 상기 긴장수단(156)은 바람직하게는 유압잭과 고정지지부(148)의 사이에 유압잭의 부하를 검출하는 로드셀(160)을 추가 장착하여 상기 긴장수단(156)이 긴장재(130)에 가하는 긴장력을 실시간으로 측정하고 정확한 긴장력을 긴장재(130)에 부여할 수 있도록 구성된다.
또는 상기 긴장수단(156)은 유압잭으로 이루어지고, 상기 유압잭과 고정지지부(148)의 사이에는 긴장재(130)에 변형률 측정 센서(미 도시)를 부착하여 긴장재 의 변형률 측정을 통해 원하는 부하력의 긴장력을 긴장재에 정확하게 부여하고 콘크리트 구조물을 구조적으로 보강할 수도 있다.
뿐만 아니라 상기 가동지지부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 그 하부측으로 다수의 걸림턱(152)을 형성하여 다수의 긴장재(130)를 일시에 긴장시킬 수 있으며, 이와 같은 경우 상기 정착부(120)에 형성되는 구멍(124a)은 각각의 긴장재(130)를 고정시킬 수 있도록 다수로 형성되어야 함은 자명할 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장장치(100)는 보강시키고자하는 콘크리트 구조물(C)에 장착되어 상기 긴장수단(156)이 가동지지부(150)를 통해 긴장재(130)를 긴장시키고, 그 단부를 정착부(120)의 구멍(124a)으로 삽입시켜 임시고정수단(170), 예를 들면 너트와 같은 고정수단으로 긴장상태를 유지하도록 고정시킨다.
그리고 상기 정착부(120)로부터 볼트(128) 결합상태를 해체시켜 전방고정부(144), 가동지지부(150), 고정지지부(148) 및 긴장수단(156)을 콘크리트 구조물(C)로부터 분리하게 되고, 그 상태에서 오목홈(112)에 충전재(180)를 충전시키고 양생시켜 긴장재(130)를 긴장상태로 영구고정하는 것이다.
이하 본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장방법에 대해 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장방법은 도5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물(C)에 긴장력을 쉽게 부여할 수 있다.
먼저 도 5a, 도 6a, 도 6b에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물(C)을 포함 하는 구조물(C)에 오목홈(112)을 형성하게 된다.
이와 같은 경우, 상기 오목홈(112)은 긴장재(130)의 외관형태에 맞추어 일치하도록 형성가능하며, 긴장재(130)가 이동가능하도록 다소 여유있게 형성하는 편이 바람직하다.
이와 같은 오목홈(112)은 보강을 필요로 하는 콘크리트 구조물(C)의 표면에서 일정구간을 이어주도록 형성되는 것으로서, 상기 각각의 오목홈(112)의 양측단부에는 앵커볼트(122)를 이용하여 정착부(120)를 각각 영구고정시키게 된다. 이는 도 5b, 도 6c에 도시된 바와 같이 각각의 오목홈(112) 단부에 앵커볼트(122)를 이용하여 정착판(124)을 고정시키게 되는데, 이 과정에서 상기 정착판(124)은 앵커볼트(122)를 사용하여 규정된 토크값까지 조이며, 정착부(120)의 정착판(124)과 오목홈(112)사이의 틈은 에폭시(epoxy)로 채운다
또한 다음으로는 도 5c, 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 정착부(120)의 정착판(124)에 마련된 구멍(124a)을 관통시켜서 긴장재(130)를 끼우고 임시고정수단(170)을 이용하여 고정시킨다. 이와 같은 경우 상기 임시고정수단(170)은 예를 들면 너트로 이루어질 수 있으며, 상기 너트가 결합되기 위하여 상기 긴장재(130)의 단부(132)는 나사부가 형성될 수 있다.
그리고 본 발명은 이와 같은 너트를 이용한 임시고정수단(170) 뿐만 아니라, 다른 정착철물을 포함할 수 있으며, 이와 같은 경우에는 상기 긴장재(130)에 가해지는 긴장력이 유지되는 구조이면 무방한 것이다.
또한 다음으로는 도 5d, 도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 정착부(120)에 인 접하여 상기 긴장재(130)가 설치되는 오목홈(112)을 따라서 동력부(140)를 설치하여 일시에 전방고정부(144), 가동지지부(150), 고정지지부(148) 및 긴장수단(156)을 고정설치하게 된다.
이와 같은 경우, 상기 정착부(120)의 수직벽(126) 상부면에 형성된 나사 구멍(126a)에 상기 전방고정부(144)를 볼트(128)로 고정시킴으로써 그 전체를 콘크리트 구조물(C)에 고정할 수 있다.
이와 같이 상기 전방고정부(144), 가동지지부(150), 고정지지부(148) 및 긴장수단(156)이 콘크리트 구조물(C)에 고정되면, 도 5e, 도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 긴장수단(156)을 동작시켜 가동지지부(150)를 통해 긴장재(130)를 긴장시킨다. 이와 같은 경우 상기 긴장수단(156)은 유압잭으로 이루어진 것이어서 유압 작용력에 의해서 긴장재(130)에 원하는 긴장력을 제공할 수 있고, 가동지지부(150)의 하단에 형성된 걸림턱(152)이 너트(134)를 통해 긴장재(130)를 긴장시켜서 정착부(120)의 구멍(124)을 통해 전진하도록 한다.
이와 같이 긴장수단(156)을 통하여 긴장재(130)에 긴장력을 부여하는 과정이 도 7에 단계적으로 도시되어 있다.
먼저 정착부(120)에 전방고정부(144), 가동지지부(150), 고정지지부(148) 및 긴장수단(156)을 고정시킨다(도 7a 참조). 그리고 가동지지부(150)의 걸림턱(152)에 긴장재(130)를 걸리도록 배치하고(도 7b 참조), 유압잭으로 이루어진 긴장수단(156)을 작동시켜서 가동지지부(150)를 전진시키면, 걸림턱(152)이 전진하면서 긴장재(130)를 당겨서 긴장력을 부여한다(도 7c 참조). 그리고 정착부(120)에 임시 고정수단(170)을 체결하여 긴장재(130)에 긴장력이 유지되는 상태로 정착부(120)에 고정되도록 한다(도 7d 참조). 이때 상기와 같이 긴장력이 부여된 긴장재(130)의 단부(132)는 도 5e, 도 6f에 도시된 바와 같이, 임시고정수단(170)이 너트로 이루어짐으로써 쉽게 긴장재(130)를 정착부(120)에 고정시킬 수 있는 것이다.
그리고 다음으로는 상기 긴장수단(156)을 후진시켜서 가동지지부(150)가 긴장재(130)의 단부(132)로부터 분리되도록 하고(도 7e 참조), 상기 정착부(120)로부터 전방고정부(144), 가동지지부(150), 고정지지부(148) 및 긴장수단(156)을 해체시키고, 긴장재(130)에는 긴장력이 유지된 상태로 정착부(120)에 고정되도록 한다(도 7f 참조).
또한 상기 동력부(140)를 콘크리트 구조물(C)로부터 해체시키고, 제거시키는 과정은 상기 정착부(120)의 수직벽(126) 상부면에 형성된 나사 구멍(126a)으로부터 상기 전방고정부(144)의 볼트(128) 고정을 해체시킴으로써 그 전체를 콘크리트 구조물(C)로부터 도 5f, 도 6g에 도시된 바와 같이 분리할 수 있다.
그리고 다음으로는 도 5g, 도 6h에 도시된 바와 같이, 상기 오목홈(112)에 충전재(180)를 투입하고 양생시켜 긴장재(130)를 긴장상태로 영구고정하게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장장치 및 긴장방법은 콘크리트 구조물(C)의 표면매립 긴장공정에서 정착부(120)에 긴장재(130)를 긴장시켜 정착시킨 다음, 충전재(180)를 타설하고 양생시키는 동안 긴장장치(100)를 대기시키지 않고서도 정착부(120) 만을 남기고서 콘크리트 구조물(C)로부터 즉시 제거할 수 있다. 따라서 공사 현장에서 긴장장치(100)의 장비 회전율을 크게 향상시키 는 효과를 얻을 수 있다.
뿐만 아니라 본 발명에 의하면 보강작업이 필요한 콘크리트 구조물(C)에 긴장장치(100)를 설치하는 경우, 오목홈(112)의 내부에 장착된 정착부(120)에 전방고정부(144)를 볼트(128) 고정하는 것만으로도 동력부(140)를 구성하는 전방고정부(144), 가동지지부(150), 고정지지부(148) 및 긴장수단(156) 전체를 콘크리트 구조물(C)에 탈착시킬 수 있다. 따라서 콘크리트 구조물(C)의 표면에 별도의 손상을 주지않게 되어 구조적 강도저하를 방지할 수 있는 것이다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 표면매립 긴장공법으로 구조물을 보강시키기 위한 긴장장치를 도시한 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장장치를 도시한 분해 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장장치의 조립도로서,
a)도는 콘크리트 구조물에 장착된 사시도, b)도는 단면도;
도 4는 본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장장치에서 다수의 긴장재를 일시에 긴장시키기 위한 구조를 도시한 사시도;
도 5a 내지 도 5g는 본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장방법을 각 공정 단계별로 사시도를 통하여 도시한 공정순서도;
도 6a 내지 도 6h는 본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장방법을 각 공정 단계별로 단면도를 통하여 도시한 공정순서도;
도 7a 내지 도 7f는 본 발명에 따른 구조물 보강용 표면매립 긴장장치에서 동력부의 긴장재 긴장작동 방법을 각 공정 단계별로 사시도를 통하여 도시한 공정순서도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1..... 종래의 긴장장치 10..... 보강 대상면
12.... 베이스 14..... 긴장재
18.... 클램핑 부재 22..... 이동부재
24.... 가압부재 30..... 위치고정부재
34.... 앵커볼트 100.... 구조물 보강용 표면매립 긴장장치
112... 오목홈 120.... 정착부
122... 앵커볼트 124.... 정착판
124a... 구멍 126... 수직벽
126a... 나사구멍 130.... 긴장재
132.... 긴장재 단부 140.... 동력부
144.... 전방고정부 146a,146b... 가이드봉
148.... 고정지지부 150.... 가동지지부
152.... 걸림턱 156.... 긴장수단
160.... 로드셀 180.... 충전재
C..... 콘크리트 구조물

Claims (9)

  1. 콘크리트 구조물을 포함하는 구조물에 긴장재를 삽입하여 보강시키는 표면매립 긴장공법에 사용되는 장치로서, 구조물의 표면에 형성된 오목홈의 양측 단부내에 영구고정되는 정착부;와 상기 정착부에 긴장재를 긴장시켜서 임시고정시키는 동력부;를 포함하고,
    상기 동력부는 정착부에 인접 고정되는 전방 고정부, 상기 전방고정부의 후방에서 가이드봉을 따라서 오목홈의 길이방향으로 이동가능하도록 설치된 가동지지부, 상기 가동지지부와 이격되어 상기 가이드봉의 단부에 설치된 고정지지부, 상기 가동지지부와 고정지지부의 사이에서 고정지지부에 대해 가동지지부를 이동시키도록 설치된 긴장수단을 포함하되,
    상기 긴장수단이 가동지지부를 통해 긴장재를 긴장시키고 그 단부를 정착부로 삽입시켜 임시고정수단으로 고정한 다음, 상기 동력부를 콘크리트 구조물로부터 해체한 상태에서 상기 오목홈에 충전재를 충전시키고 양생시켜서 긴장재를 콘크리트 구조물에 매립하고 영구고정하는 구조물 보강용 표면매립 긴장장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정착부는 콘크리트 구조물의 오목홈에 앵커볼트로 고정되는 정착판을 구비하고, 상기 정착판에는 긴장재의 단부가 삽입되는 구멍을 형성한 것임을 특징으로 하는 구조물 보강용 표면매립 긴장장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 정착부는 수직벽의 상부면에 동력부를 고정하기 위한 나사 구멍을 형성하여 전방고정부의 볼트를 고정 및 해제시키는 것만으로도 상기 동력부를 이루는 전방고정부, 가동지지부, 고정지지부 및 긴장수단 전체를 콘크리트 구조물에 쉽게 탈착시킬 수 있는 것임을 특징으로 하는 구조물 보강용 표면매립 긴장장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가동지지부는 그 하부측으로 상기 긴장재에 나사결합한 너트에 걸려서 긴장재를 전진시키고, 긴장재에 긴장력을 부여할 수 있는 걸림턱을 돌출시킨 것임을 특징으로 하는 구조물 보강용 표면매립 긴장장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가동지지부는 그 하부측으로 다수의 걸림턱을 형성하여 다수의 긴장재를 일시에 긴장시킬 수 있도록 된 것임을 특징으로 하는 구조물 보강용 표면매립 긴장장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 긴장수단은 유압잭으로 이루어지고, 상기 유압잭과 고정지지부의 사이에는 유압잭의 부하를 검출하는 로드셀이 추가 장착될 수 있고, 또는 긴장재에 변형률 측정 센서를 부착하여 긴장재의 변형률 측정을 통해 원하는 부하력의 긴장력을 긴장재에 정확하게 부여하고 콘크리트 구조물을 구조적으로 보강하는 것임을 특징으로 하는 구조물 보강용 표면매립 긴장장치.
  7. 콘크리트 구조물을 포함하는 구조물에 오목홈을 형성하고 긴장재를 삽입하여 구조물을 보강시키는 표면매립 공법으로서, 보강이 필요한 구조물의 표면에 오목홈을 일정거리에 걸쳐서 형성하고 그 양측단부의 내측에 앵커볼트를 이용하여 정착부를 각각 영구고정시키며, 상기 정착부의 구멍을 관통시켜 긴장재를 끼우고 임시고정수단을 이용하여 고정시키고,
    상기 정착부에 인접하여 긴장재가 설치되는 오목홈을 따라서 동력부를 설치하되, 상기 동력부는 정착부에 고정되는 전방고정부, 상기 전방고정부의 가이드봉들을 따라서 이동가능하도록 설치된 가동지지부, 상기 가동지지부와 이격되어 상기 가이드봉의 단부에 설치된 고정지지부 및 상기 가동지지부와 고정지지부의 사이에서 고정지지부에 대해 가동지지부를 이동시키도록 설치된 긴장수단을 포함하며,
    상기 긴장수단을 동작시켜서 가동지지부를 통해 긴장재를 긴장시키고 그 단부를 임시고정수단을 통해 정착부에 고정시키고, 상기 동력부를 전체적으로 콘크리트 구조물로부터 해체시킨 다음, 상기 오목홈에 충전재를 투입하고 양생시켜 긴장재를 긴장상태로 영구고정하는 단계를 포함하는 구조물 보강용 표면매립 긴장방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 임시고정수단은 긴장재의 단부에 나사고정되는 너트를 포함하는 것임을 특징으로 하는 구조물 보강용 표면매립 긴장방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 동력부를 콘크리트 구조물에 고정하고 해체시키는 단계는 상기 정착부의 수직벽 상부면에 형성된 나사 구멍에 전방고정부를 볼트로 탈 착시킴으로써 동력부 전체를 콘크리트 구조물에 고정하거나 분리시키도록 된 것임을 특징으로 하는 구조물 보강용 표면매립 긴장방법.
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