KR101011026B1

KR101011026B1 - 지선의 조립 방법

Info

Publication number: KR101011026B1
Application number: KR1020030092718A
Authority: KR
Inventors: 레싱크베느와; 메셍쟝삐에르; 뻬쉐롱쟝끌로드; 로버트슨크레이그
Original assignee: 프레이씨네
Priority date: 2002-12-18
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2011-01-26
Also published as: JP3957680B2; CN1279257C; KR20040054546A; MXPA03011919A; US7739766B2; DK178310B1; DK200301870A; AU2003266439A1; US20060185318A1; AU2003266439B2; HK1064140A1; CN1508371A; JP2004197556A; FR2849070A1; FR2849070B1

Abstract

지선(stay)은 경사진 외피 및 외피에 내장되며 각각 제 1 및 제 2 앵커 영역에 고정된 한 다발의 실질적으로 나란하고 팽팽한 보강선을 포함한다. 본 발명에 따르면, 외피 및 보강선들의 일부는 보강선에 실질적으로 균일한 장력을 가함으로써 설치되며, 이후 다음과 같은 단계들이 여러 번 반복된다. 즉 설치된 보강선들을 적어도 외피의 일단에서 밀집하는 단계와, 밀집된 보강선들에 의해 남겨진 여유 공간으로 다음 그룹의 보강선들을 외피 내부를 따라 미끄러지도록 하는 단계와, 설치된 보강선들이 실질적으로 균일한 장력을 받도록 제 1 및 제 2 앵커 영역 사이에서 상기 다음 그룹의 각 보강선을 인장하는 단계들이 실행된다.

지선, 스트랜드, 보강선, 셔틀, 사장교

Description

지선의 조립 방법{METHOD FOR ERECTING A STAY}

도 1은 사장교와 관련하여 본 발명에 따른 방법을 도시한 개략도.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 밀집 수단의 예를 도시한 도면.

도 2b는 도 2a에 도시한 밀집 수단의 단면도.

도 3a와 도 3b는 도 2a에 도시한 밀집 수단에 사용될 수 있는 웨지(wedge)의 두 가지 예를 도시하는 도면.

도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시예에서 사용된 셔틀을 상부 및 단부에서 각각 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 밀집 수단의 다른 예를 도시한 도면.

도 6은 도 5에 도시한 밀집 수단을 개폐하는 시스템을 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

1: 스트랜드(strand) 부재

2: 셔틀(shuttle)

3: 밀집 시스템

4: 보강선(reinforcement)

5: 외피

6a, 6b: 선

15a, 15b: 끌어올리는 윈치, 끌어내리는 윈치

16a, 16b: 앵커 영역

17: 릴(reel)

20: 탑(tower)

21: 갑판

본 발명은 도시공학적 구조물의 현가 시스템의 일부를 이루는 지선(stay)을 제작하기 위해 외피 내부에 스트랜드(strand) 부재와 같은 팽팽한 보강선을 설치하는 것에 관한 것이다.

지선식 서스펜션에 있어서, 하나 이상의 탑이 예를 들어 교량의 갑판과 같은 구조물을 탑과 구조물 사이를 경사지게 연결하는 많은 지선들에 의해 지지된다. 하나의 지선은 양단의 두 고정점을 잇는 많은 보강선들로 이루어진 케이블이며 일반적으로 외피에 의해 둘러 쌓인다. 보강선은 종종 금속성의 끈, 즉 스트랜드(strand) 부재이다. 사장교의 경우, 각 보강선은 지지 부재의 역할을 하는 교량의 갑판과 탑에 고정된다.

유럽 특허 제 0 421 862호는 여러 스트랜드 부재에 장력이 균일하게 작용하 도록 지선의 스트랜드 부재에 인장을 가하는 방법 및 동시에 통상의 잭(jack)보다 훨씬 경량이고 (특히 탑 위에서)다루기 쉬운 단일 스트랜드 부재용 잭을 사용하는 방법을 기술하고 있다. 이 방법에 따르면, 제 1 스트랜드 부재에 장력을 가해 기준 스트랜드 부재를 형성하도록 한다. 후속하는 각각의 스트랜드 부재는 그 장력이 기준 스트랜드 부재의 장력과 같아질 때까지 단일 스트랜드 부재용 잭으로 인장된다. 이 과정에서, 이미 고정된 스트랜드 부재의 장력은 새로운 스트랜드 부재의 장력이 증가함에 따라 약간 감소한다. 이런 과정을 통해, 점차적으로 지선 안에 있는 여러 스트랜드 부재는 동일한 값으로 인장력이 주어진다.

대형 구조물에 있어서, 사용되는 지선은 수백 미터에 이를 만큼 상당히 길며, 하중을 견디기 위해 수많은 팽팽한 기초 보강선들(스트랜드 부재 또는 이와 유사한 것)이 제공되어야 한다.

또한, 대단히 긴 스팬(500미터 초과)을 갖는 지선식 구조물에서, 지선 다발에 작용하는 공기 저항은 갑판에 작용하는 바람의 작용보다 우세하며 탑의 강도를 과도하게 설계하도록 만든다. 공기 저항은 외피의 직경에 비례하므로, 직경이 작은 외피를 구비한 지선, 즉 더욱 조밀한 지선을 제공하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 지선의 지지 능력을 증대하기 위해서는 최대화할 필요가 있는 지선당 스트랜드 개수 및 공기역학적 측면에서 최소화할 필요가 있는 지선의 직경 사이에서 미묘한 균형에 도달할 필요가 있다.

이제, 지선이 조립되는 동안, 외피 내부에 보강선들을 삽입하기에 충분한 공 간을 제공하는 것이 일반적으로 필요하다. 대형 교량에 사용되는 지선은 대단히 무거워서, 갑판 위치 또는 사전 조립한 위치에서 사전 조립된 지선을 지선을 끌어올린다는 것은 상상할 수 없기 때문이다. 일반적으로 외피는 지선의 경사진 경로를 따라 위치되고, 이때 스트랜드 부재가 하나씩 또는 작은 그룹을 이루어 외피 내부를 따라 미끄러져 움직이며 탑 위에 설치된 윈치에 의해 구동되는 셔틀(shuttle)을 사용하여 끌어올려져서 설치된다. 마지막 스트랜드 부재(또는 마지막 집단)가 끌어올려지는 동안에는, 외피 내에서 셔틀이 통과하기에 충분한 공간이 여전히 필요하다. 상기에 기술한 균형을 이루기 위해서는 이러한 여분의 공간은 최소화되는 것이 바람직하다.

유럽 특허 제 0 421 862호는 이러한 문제들을 해결하기 위해, 인장이 된 한 다발의 스트랜드 부재를 모아 하나의 쉘(shell)을 이룬 여러 개의 쉘로부터 외피를 구성함으로써 최소의 공간이 남도록 하고 있다. 그렇지만, 지선의 전체적인 설계에 있어서, 외피는 여러 개로 이루어지기보다는 한 개로 이루어지는 것이 분명히 바람직하다. 특히 하나로 된 외피는 보강선들로 하여금 외부 환경의 침입에 대해 더 잘 방어할 수 있도록 한다.

본 발명의 목적은 상기에 언급된 문제에 만족스런 해결책을 제공하는 것이다.

본 발명은 경사진 외피 및 외피에 내장되며 각각 제 1 및 제 2 앵커 영역에 고정된 한 다발의 실질적으로 나란하고 팽팽한 보강선을 포함하는 지선을 조립하는 방법을 제공하며, 상기 보강선들은 하나 이상인 N 개의 보강선들로 이루어진 그룹들로 설치된다. 외피 및 일부의 보강선은 그 보강선에 실질적으로 균일한 장력을 가하여 설치된다. 그 후의 방법은 다음 단계로 구성된다.

(a) 설치된 보강선들을 외피의 일단 또는 양단에서 밀집하는(compacting) 밀집 단계.

(b) 밀집된 보강선들에 의해 남겨진 여유 공간으로 다음 그룹의 보강선을 외피 내부를 따라 미끄러지도록 하는 슬립 단계.

(c) 설치된 보강선들이 실질적으로 균일한 장력을 받도록 제 1 및 제 2 앵커 영역 사이에서 상기 다음 보강선 그룹의 각 보강선을 인장하는 인장 단계.

(d) 보강선의 설치가 완료될 때까지 상기 단계 (a)에서 단계 (c)까지를 반복하는 반복 단계.

지선의 보강선들을 상기와 같이 설치하면 보강선들은 외피 내부에서 균일하게 위치되게 된다. 특성이 유사한 보강선들에 대해 장력이 일정하기 때문에, 보강선들은 평행한 경로를 갖게 된다. 외피의 일단 또는 양단에서 밀집시킴으로써, 보강선들은 실질적으로 외피의 전체 길이에 걸쳐 밀집된 형태로 모여지게 된다. 따라서, 마지막 보강선을 삽입하기 위해 외피의 단면적을 증가시킬 필요가 크지 않다. 상기 방법은 주어진 개수의 보강선에 대해 작은 단면적을 갖는, 이에 따라 공기 마찰을 최소화하는 지선을 제작하기에 아주 효과적이다.

단계 (b)를 실행하기 위하여, 상기 다음 그룹의 각 보강선은 임시로 셔틀에 고정되는 것이 바람직하며, 이때 셔틀에는 제 1 앵커 영역 쪽으로 이어지며 끌어올 리는 윈치에 연결된 제 1 선 및 제 2 앵커 영역 쪽으로 이어지며 끌어내리는 윈치에 연결된 제 2 선이 고정되어 있다.

상기 다음 그룹의 보강선들은 끌어올리는 윈치에 의해 외피 내부를 따라 미끄러지며, 한편, 끌어내리는 윈치는 제 2 선에 반대 방향의 힘을 가하는 방식으로 작동된다. 상기 다음 그룹이 외피 속에서 미끄러진 후에, 셔틀은 끌어내리는 윈치를 작동시켜 다시 내려오게 되고, 한편, 끌어올리는 윈치는 제 1 선에 반대 방향의 힘을 가하는 방식으로 작동된다.

상기 셔틀은 상기 다음 그룹의 각 보강선을 임시로 고정하기 위한 지지부와 수단을 포함하며, 상기 수단은 지지부의 오목한 면에 설치된다. 일 실시예에서, 상기 셔틀은, 단계 (a)에서 단계 (c)까지의 한 번 이상의 제 1 반복 과정 동안에는 제 1 지지부를, 그 후 제 1 반복 과정에 속행되는 단계 (a)에서 단계 (c)까지의 한 번 이상의 제 2 반복 과정 동안에는 하나 이상의 제 2 지지부를 사용한다. 이로써 보강선들이 외피를 점점 관통함에 따라 외피 내에 남겨지는 여유 공간들이 현저하게 줄어든 것을 고려할 수 있다.

각 보강선들은 하나의 중심 와이어 및 중심 와이어 주위를 선회하며 감싸는 여러 개의 주변 와이어들로 이루어진 스트랜드 부재로 구성될 수 있다. 단계 (b)를 실행하기 위해, 상기 다음 그룹의 각 보강선의 일단부에서 주변 와이어를 잘라 내고, 상기 일단부에 셔틀을 임시 고정하기 위해 중심 와이어를 상기 수단에 고정하는 것이 바람직하다.

셔틀은 단계 (a)에서 단계 (c)까지의 반복 과정들 중 임의의 하나 이상의 반 복 과정에서 상기 다음 그룹의 보강선을 밀집된 보강선들과 구분하는 수단을 포함할 수 있으며, 상기 수단은 제 1 및 제 2 선에 실질적으로 수직인 축에 대해 선회 가능하도록 장착된 하나 이상의 롤러를 포함한다. 롤러는 여유 공간이 점점 작아질 때 셔틀 및 상기 다음 그룹의 보강선이 끌어 당겨짐에 따라 마찰에 의해 보강선이 손상되지 않도록 밀집된 보강선을 누른다. 특별히, 하나의 롤러가 단계 (b) 과정 중 외피를 관통하는 셔틀의 이동 방향과의 관계에서 셔틀의 전방에 장착될 수 있다.

설치된 보강선을 밀집하는 단계 (a)는 바람직하게는 그 직경이 외피의 내경 치수에 해당하고 실질적으로 원형인 상부 부위를 갖는 단면을 구비한 템플레이트(template)에 의해 상기 보강선을 밀집하는 과정을 포함한다. 템플레이트의 단면은 바람직하게는 단계 (a)에서 단계 (c)까지의 반복 과정들 중 한번 이상의 임의의 반복 과정에서 실질적으로 평평한 또는 오목한 형상인 하부 부위를 갖는다.

단계 (a)의 과정에서, 설치된 보강선들은 바람직하게는 외피의 양단에서 밀집된다.

본 발명은 특히 사장교 분야에서 적용될 수 있다. 여기서, 외피(5)에 내장되며 탑(20)과 갑판(21) 사이를 연결하는 지선을 고려한다(도 1). 고려될 지선은 아주 길어서, 예를 들어 100 미터를 초과할 수도 있다. 하나의 지선이 백 개 이상의 아주 많은 기본적인 보강선들을 포함할 수도 있다.

지선의 보강선들은 하나의 다발로 함께 묶여져서 외피(5) 내에 내장되는 스 트랜드 부재(4)들로 존재한다. 각 스트랜드 부재는 인장되어, 일단은 탑(20)에 그리고 다른 일단은 갑판(21)에 위치한 두 개의 앵커 영역(16a, 16b)에서 그 양단이 고정된다. 영역(16a, 16b)에 설치된 고정 수단은 예를 들어 각 스트랜드 부재에 끼워질 절단된 원추형의(frustoconical) 끼움부를 수용하기 위해 절단된 원추형의 오리피스를 장착하고 구조물에 접촉하는 앵커 블록을 구비한 통상의 고정 수단일 수 있다.

지선을 조립하는 방법의 제 1 단계에서, 제 1 스트랜드 부재 또는 제 1 세트의 스트랜드 부재들은 양단에서 인장되어 고정됨과 동시에, 외피가 두 개의 앵커 영역 사이에서 경사진 경로를 따라 설치된다. 외피(5)는 상기 스트랜드 부재 또는 부재들 위에 놓여진다. 제 1 단계 과정 중에, 후술할 셔틀(2)과 두 개의 선(6a, 6b)을 포함하는 이동 기어도 외피(5) 내에 설치된다.

설치될 제 1 스트랜드 부재(4)들은 외피(5) 내부의 여유 공간이 스트랜드 부재들이 쉽게 삽입되기에 충분할 정도인 한 일반적으로 아무런 위치 설정상의 문제를 나타내지 않는다. 스트랜드 부재들은 교량의 갑판 위에 설치된 릴(reel)(17)로부터 또는 스트랜드 부재들이 이미 절단된 경우에는 스트랜드 부재 저장소로부터 풀려 나온다. 그 후 예를 들어 탑에 장착된 끌어올리는 원치(15a)를 사용하여 갑판(21)으로부터 탑(20)을 향해 끌어올리면, 스트랜드 부재들은 외피를 통과해 나아간다. 이 과정에서, 후술할 셔틀과 동일한 셔틀(2)을 사용할 수 있다.

이미 설치된 스트랜드 부재들이 꼬이는 것을 방지하기 위해, 전체 길이를 따라 어느 정도 상호 평행하도록 스트랜드 부재들이 설치된다. 이를 위해, 각 스트랜 드 부재는 두 개의 앵커 블록 위의 해당 위치에 놓여진다. 이는 앵커 영역(16a, 16b)에 설치된 블록에 해당 위치를 갖는 절단된 원추형의 오리피스들을 대칭으로 분배하고 각 스트랜드 부재를 각 단부에서 동일한 개수를 갖는 오리피스에 삽입함으로써 이루어질 수 있다.

고정하기 전에, 외피를 관통하는 각 스트랜드 부재는 여러 개의 이미 팽팽해진 스트랜드 부재들이 균일한 장력을 갖도록, 예를 들어 유럽 특허 제 0 421 862호에 기술된 방법을 사용하여 인장된다. 스트랜드 부재들이 동일한 설치 과정을 갖고 두 개의 앵커 블록의 기하학적으로 동일한 위치에 고정되기 때문에, 여러 개의 스트랜드 부재들이 두 개의 앵커 영역 사이에서 실질적으로 평행한 경로에 놓이게 된다.

그러므로, 이용하기 곤란한 외피의 중심 부위를 포함해서, 외피 내부에서 스트랜드 부재들이 차지하는 공간은 작아질 수 있다. 설치된 스트랜드 부재들을 외피가 누르기 때문에, 후속하는 스트랜드 부재들을 외피 단면의 하부에 삽입할 수 있다.

그렇지만, 일정한 시간이 경과한 후에는, 셔틀(2)이 방해받지 않고 통과하기에는 외피 내부의 여유 공간이 부족하기 때문에 추가적인 스트랜드 부재를 삽입하기가 어려워진다. 각 앵커 블록에서는, 절단된 원추형의 오리피스들을 배치할 수 있도록 스트랜드 부재들 사이에 소정의 분리를 하고 동시에 블록에 충분한 강도를 줄 필요가 있다. 그러므로 평행한 경로를 따라 이미 설치된 스트랜드 부재들은 외피 내에서 상당한 공간을 차지하므로, 후속하는 스트랜드 부재들의 삽입이 방해받 을 수 있다.

이러한 어려움을 피하기 위해, 이미 고정된 스트랜드 부재(4)들은 그 경로를 따라 한 다발이 되도록 밀집되며, 외피를 관통해 미끄러질 다음 스트랜드 부재(1) 또는 다음 그룹의 스트랜드 부재들이 고정되는 셔틀(2)은 외피의 바닥부에 남아 있는 여유 공간에 놓여진다.

다음 스트랜드 부재(1) 또는 다음 그룹의 스트랜드 부재들이 외피를 관통해 나아가는 동안, 셔틀(2)은 탑(20)에 설치된 끌어올리는 윈치(15a)에 의해 당겨지는 선(6a)에 의해 구동된다. 균형이 잡히도록, 또 다른 선(6b)은 셔틀(2)에 고정되고 끌어내리는 윈치(15b)를 향해 아래쪽으로 이동한다. 다음 스트랜드 부재(1) 또는 다음 그룹의 스트랜드 부재들이 끌어올려져 분리된 후에, 윈치(15b)는 셔틀(2)이 다시 내려오도록 작동된다.

바람직한 실시예에서, 다음 스트랜드 부재(1)가 윈치(15a)에 의해 끌어올려지는 동안, 끌어내리는 윈치(15b)도 또한 작동되어 선(6b) 및 셔틀(2)에 반대 방향으로 힘을 가한다. 마찬가지로, 셔틀(2)이 윈치(15b)에 의해 복귀되고 있는 동안, 끌어올리는 윈치(15a)도 또한 작동되어 선(6a) 및 셔틀(2)에 반대 방향으로 힘을 가한다. 이러한 단계들에 의해, 셔틀이 외피(5)의 바닥을 따라 이동할 때 셔틀과 선들의 조립체가 항상 장력을 받게되며, 상기 조립체가 외피를 따라 일정한 경로를 따라가도록 보장하며 스트랜드 부재들과 꼬이게 되는 위험을 최소화한다.

이미 설치된 스트랜드 부재들의 밀집은 밀집 시스템(3)에 의해 외피(5)의 적어도 일단에서 실행된다. 동일한 조건 아래서 스트랜드 부재들이 인장됨으로써, 국 부적인 밀집은 지선의 전체 길이에 대해 전파되며 셔틀(2)이 이동하기 위한 여유 공간을 최대화하게된다. 이러한 효과를 강화하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이 외피(5)의 양단에 밀집 시스템(3)을 제공하는 것이 바람직하다.

도 2A에 도시된 바와 같이, 시스템(3)은 이미 설치된 스트랜드 부재(4)들을 그 단면의 상부가 전체적으로 원형인 템플레이트에 의해 바람직하게 밀집하며, 여기서 상기 원형의 직경은 외피의 내부 직경과 동일하거나 유사하다. 이 때, 외피(5)는 밀집된 스트랜드 부재들의 다발 위에 걸쳐 놓이고, 그 상부 부분에서 최소의 공간을 잃게 됨으로써, 셔틀(2)이 이동하기 쉽도록 외피의 하부 부분에 충분한 공간을 남기게 된다.

도 2a와 도 2b의 단면에서 도시된 본 발명의 실시예에서, 밀집 시스템(3)은 웨지(10)를 끼워 스트랜드 부재 다발을 둘러싸기 위한 스트랩(11)을 포함한다. 웨지(10)는 밀집 템플레이트 단면의 하부 부위를 한정한다.

여러 형태의 웨지(10)가 적용될 수 있다. 도 3a는 그러한 웨지(10)의 일 실시예를 도시한다. 상기 웨지(10)는 두 개의 부분, 즉, 밀집될 스트랜드 부재(4)들과 직접 접촉하도록 설치되는 상부 부분(12a) 및 스트랩(11)을 수용하는 하부 부분(13)으로 구성된다.

도 3a에서, 웨지(10)의 상부 부분(12a)이 평평하므로, 밀집 템플레이트 단면의 하부 부위는 전체적으로 평면이 된다. 상부 부위(12a)는 밀집하는 동안 접촉에 의해 스트랜드 부재(4)들을 손상시키는 것을 방지하기 위해 탄성 중합체 재료로 만들어진다. 웨지(10)의 하부 부분(13)은 다양한 형상을 가질 수 있으며 나무와 같은 단단한 재료로 만들어진다.

도 13B의 또 다른 형태에서, 탄성 중합체인 웨지(10)의 상부 부분(12a)은 볼록한 형태로서, 이는 밀집 템플레이트 단면의 하부 부위가 오목한 형태임을 의미한다.

물론, 다른 형태의 밀집 시스템(3)이 사용될 수 있다. 다발이 형성되었을 때 스트랜드 부재(4)들의 상호 밀착 정도와 외피 내부의 여유 공간의 크기로부터 밀집 시스템의 효율을 알 수 있다.

예를 들어, 도 5에 도시한 것과 같은 기계식 시스템이 사용될 수 있다. 이 장치는 밀집될 스트랜드 부재(4)들을 둘러싸는 상부 부분(27)과 단단한 섀시(24)를 포함하며, 또한 기계식 밀집 시스템의 상부 부분(27)에 고정된 유압식 잭(jack)(22)을 포함한다. 잭(22)은 섀시의 회전축(23)을 중심으로 섀시(24)를 작동시켜서, 스트랜드 부재(4)들 주위에서 시스템을 개폐시킨다. 상기 시스템은 스트랜드 부재의 관통 싸이클에서 시간이 낭비되지 않게 빠른 개폐가 되도록 바람직하게 설계된다.

도 6은 도 5의 기계식 밀집 시스템을 위한 개폐 시스템의 일례를 개략적으로 도시한다. 철(凸)부(26)가 기계식 시스템의 상부 부분(27)에 고정되고, 요(凹)부(25)가 섀시(24)에 고정된다. 요부(25)는 시스템이 폐쇄됨에 따라 철부(26)의 양 측면에 위치될 수 있도록 설계된다. 이러한 바람직한 배열에 의해 시스템이 폐쇄 위치에 있을 때 스트랜드 부재(4)들이 기계식 시스템을 이탈하지 못하게 된다.

이와 같이, 이미 고정된 스트랜드 부재(4)들을 밀집함으로써 외피 내의 여유 공간을 증가시켜 셔틀(2)이 다음 스트랜드 부재(1)를 수용할 수 있도록 한다. 스트랜드 부재(1)를 설치하기 위해서는 밀집하는 동안 외피(5)의 여유 공간, 즉 외피의 바닥부에 셔틀(2)을 위치시킨 후, 끌어올리는 윈치(15a)를 작동시켜 선(6a)을 이용하여 셔틀(2)을 외피(5)를 따라 잡아 당긴다.

일단 외피(5)의 다른 쪽 단부에 도달하면, 다음 스트랜드 부재(1)는 셔틀(2)에서 분리되어 앵커 영역(16a)에 고정될 수 있고, 고정된 스트랜드 부재(4)들은 시스템(3)을 제거함으로써 밀집이 해제된다. 다음 스트랜드 부재(1)가 미리 조립되지 않은 경우, 즉 미리 절단되지 않은 경우라면, 스트랜드 부재(1)는 릴(17)로부터 분리하여 영역(16b)에 있는 앵커 블록까지 존재하도록 갑판에서 절단된다. 상기 다음 스트랜드 부재는 이전의 스트랜드 부재(4)들과 같은 방법으로 인장되어 고정된다. 특히, 고정한 후에, 예를 들어 유럽 특허 제 0 421 862호의 방법을 사용하여, 스트랜드 부재(1)와 이미 설치된 스트랜드 부재(4)들의 장력이 동일하게 된다.

밀집 템플레이트는 스트랜드 부재들이 설치됨에 따라 점점 커지게 되어서, 셔틀(2)이 통과하기 위한 여유 공간이 점점 감소하게 된다. 여러 개의 사이즈가 다른 교환 가능한 셔틀을 제공하여, 가장 큰 셔틀(여유 공간이 비교적 클 때 외피를 통해 안정된 경로를 갖는다)로 시작하고 마지막 스트랜드 부재들은 더 작은 셔틀에 의해 끌어당길 수 있다.

또한, 다음 스트랜드 부재가 설치됨에 따라 다른 밀집 시스템을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 바닥이 평평한 밀집 템플레이트를 한정하는 도 3에 도시한 바와 같은 종류의 웨지로 시작하여, 이후에는 바닥이 오목한 템플에이트를 한정하는 밀집 템플레이트를 한정하는 도 3b에 도시한 종류의 웨지를 사용할 수 있다.

다음 스트랜드 부재(1)가 설치되고 마지막 스트랜드 부재의 설치가 완료되는 동안, 동일한 과정이 반복될 수 있다. 바람직하게는, 스트랜드 부재는 외피의 상부 위치로부터 시작해서 하부 위치를 차지하도록 점차로 내려오는 연속하는 층을 형성하며 설치된다.

또한, 셔틀(2)은 바람직하게 그 단면의 크기를 최소화시키는 구조를 갖는다. 도 4a 및 도 4b에 도시한 셔틀(2)은 셔틀(2)의 이동 중에 외피(5)의 바닥에 놓여지는 지지부(14)를 포함한다. 지지부(14)는 바람직하게는 금속판으로 만들어지며 반 원통(semi-cylindrical) 형상을 갖는다.

바람직하게, 셔틀(2)의 지지부(14)는 제거 가능해서, 이미 설치된 스트랜드 부재들의 다발이 외피 내부에서 셔틀(2)의 진행을 방해하지 않는 한 지지부(14)가 사용될 수 있으며, 한편 이미 고정된 스트랜드 부재(4)들에 의해 남겨진 빈 공간이 너무 좁아 셔틀이 지지부와 함께 방해받지 않고 진행할 수 없게 되는 때에는 제거될 수 있다. 여러 개의 크기가 감소하는 제거 가능한 지지부를 고려할 수도 있다.

셔틀(2)은 끌어올려질 다음 스트랜드 부재의 단부를 수용하기 위한 목적의 크레이들(cradle)(7)을 포함한다. 이와 같이, 설치될 스트랜드 부재(1)는 셔틀(2)의 크레이들(7)에 위치되어 임시 고정 수단을 이용하여 크레이들에 고정될 수 있다. 이 고정 수단(도 4a 및 도 4b에 도시되지 않음)은 쉽게 제거 가능해서 교량 건설 작업자가 스트랜드 부재(1)를 신속하게 분리시켜 스트랜드 부재를 앵커 영역(16a)까지 제공할 수 있다.

하나의 스트랜드 부재는 일반적으로 하나의 중심 와이어와 중심 와이어 주위를 선회하며 감싸는 여섯 개의 주변 와이어로 구성된다. 스트랜드 부재를 셔틀의 크레이들(7)에 고정시키기 위해, 스트랜드 부재의 일단부(1a)에서 상기 여섯 개의 주변 와이어를 절단한 후, 중심 와이어를 크레이들(7)에 내장된, 예를 들어 절단된 원추형의 끼움부를 구비한, 작은 고정 장치(도시되지 않음)에 끼워 넣을 수 있다. 이러한 배열에 의해 크레이들 및 전체적인 셔틀의 단면을 최소화시킬 수 있다.

다수의 스트랜드 부재가 동시에 한 쪽 앵커 영역으로부터 다른 쪽 앵커 영역으로 당겨질 수 있다. N 개의 스트랜드 부재(N??1)로 이루어진 하나의 그룹에 있어서, 각 크레이들이 상기 그룹의 N 개의 스트랜드 부재 각각을 고정할 수 있도록 셔틀에는 N 개의 크레이들이 있다. 도 4a 및 도 4b에는 예를 들기 위해 두 개의 크레이들이 도시되어 있다. 스트랜드 부재들이 점점 설치되어 감에 따라, 특히 설치 종료 시점에서 그 개수를 줄여 셔틀(2)의 크기를 줄일 수 있도록, 개수 N을 변화시킬 수 있다.

또한 셔틀(2)은 선(6a, 6b)을 고정하기 위해 임의의 종류라도 가능한 수단(8)을 포함한다. 예를 들어, 각 선(6a, 6b)의 단부는 스크류(8)를 사용하여 지지부(14) 상에 있는 기반(19)에 고정될 수 있으며, 기반(19)에는 크레이들(7)이 부착된다.

셔틀(2)은 바람직하게는 고정되고 밀집된 스트랜드 부재(4)들과 다음 스트랜드 부재(1)를 구분하기 위한 수단을 포함한다. 실시예에서, 상기 수단은 축 A에 대 해 셔틀 상에서 선회 가능하고 선(6a, 6b)에 직각인 방향으로 지지부(14) 또는 기반(19)에 장착되는 두 개의 롤러로 구성된다. 롤러(9)는 지지부(14), 선(16a, 16b)과 다음 스트랜드 부재들 사이에 개입하여, 스트랜드 부재 및/또는 선들이 꼬이는 것을 방지하고, 이동 중인 셔틀이 이미 설치된 스트랜드 부재들에 접촉하여 손상시키는 것을 방지한다. 셔틀에 하나의 롤러(9)만 제공할 수 있으며, 이 때에는 끌어당기는 동안 외피 내부에서 셔틀의 이동 방향과 관련하여 셔틀의 전방에 제공하는 것이 바람직하다.

상기에 기술한 바와 같이 본 발명에 의한 지선을 조립하는 방법은, 스트랜드 부재가 설치되는 동안에 외피 내에 셔틀이 통과하기에 충분한 공간을 제공하고, 설치를 완료한 때에는 외피 내부에 남은 공간을 최소화할 수 있다. 따라서 지선당 스트랜드 개수를 최대화함으로써 지선의 지지 능력을 증대시키고, 작은 직경의 지선을 사용 가능하게 함으로써 공기 저항을 줄일 수도 있다. 특히, 하나의 외피만을 사용함으로써, 상기 효과가 증대되고 외부 환경의 침입에 대해 보강선들이 잘 방어할 수 있다.

Claims

경사진 외피와, 외피 안에 내장되며 각각 제 1 및 제 2 앵커 영역에 고정된 한 다발의 평행하고 팽팽한 보강선들을 포함하며, 상기 보강선들이 하나 이상인 N 개의 보강선들로 이루어진 다수의 그룹들로 설치되는 지선의 조립 방법에 있어서, 상기 외피 및 일부의 보강선이 그 보강선에 균일한 장력을 가하여 설치된 후에 행하는,

(a) 설치된 보강선들을 외피의 일단 또는 양단에서 밀집하는(compacting) 밀집 단계와,

(b) 밀집된 보강선들에 의해 남겨진 여유 공간으로 다음 그룹의 보강선을 외피 내부를 따라 미끄러지도록 하는 슬립 단계와,

(c) 설치된 보강선들이 균일한 장력을 받도록 제 1 및 제 2 앵커 영역 사이에서 상기 다음 그룹의 각 보강선을 인장하는 인장 단계와,

(d) 보강선의 설치가 완료될 때까지 상기 단계 (a)에서 단계 (c)까지를 반복하는 반복 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제1항에 있어서,

슬립 단계 (b)를 실행하기 위하여, 상기 다음 그룹의 각 보강선은 임시로 셔틀에 고정되며,

셔틀에 고정된 제 1 선은 제 1 앵커 영역 쪽으로 이어져 끌어올리는 윈치에 연결되고, 셔틀에 고정된 제 2 선은 제 2 앵커 영역 쪽으로 이어져 끌어내리는 윈치에 연결되는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제2항에 있어서,

상기 다음 그룹의 보강선은, 끌어올리는 윈치에 의해 외피 내부를 따라 미끄러지며, 한편 끌어내리는 윈치는 제 2 선에 반대 방향의 힘을 가하는 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제2항에 있어서,

상기 다음 그룹이 외피 속에서 미끄러진 후에, 끌어내리는 윈치를 작동시켜 상기 셔틀이 다시 내려오게 되고, 한편 끌어올리는 윈치는 제 1 선에 반대 방향의 힘을 가하는 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제2항에 있어서,

상기 셔틀은 상기 다음 그룹의 각 보강선을 임시로 고정하기 위한 지지부와 수단을 포함하며, 상기 수단은 지지부의 오목한 면에 설치되는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제5항에 있어서,

상기 셔틀은, 단계 (a)에서 단계 (c)까지의 한 번 이상의 제 1 반복 과정 동 안에는 제 1 지지부를, 그 후 제 1 반복 과정에 속행되는 단계 (a)에서 단계 (c)까지의 한 번 이상의 제 2 반복 과정 동안에는 하나 이상의 제 2 지지부를 사용하며,

상기 제 2 지지부는 제 1 지지부보다 작은 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제5항에 있어서,

각 보강선은 하나의 중심 와이어 및 중심 와이어 주위를 선회하며 감싸는 여러 개의 주변 와이어들로 이루어진 스트랜드 부재로 구성되고,

슬립 단계 (b)를 실행하기 위해, 상기 다음 그룹의 각 보강선의 일단부에서 주변 와이어를 잘라 내고, 상기 일단부에 셔틀을 임시로 고정하기 위한 상기 수단에 중심 와이어가 고정되는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제2항에 있어서,

상기 셔틀은, 단계 (a)에서 단계 (c)까지의 반복 과정들 중 한번 이상의 반복 과정에서, 상기 다음 그룹과 이미 밀집된 보강선들을 구분하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제8항에 있어서,

보강선들을 구분하는 상기 수단은 제 1 및 제 2 선에 수직인 축에 대해 셔틀 상에서 선회 가능하도록 장착된 하나 이상의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제9항에 있어서,

하나의 롤러가 슬립 단계 (b) 과정 중 외피를 관통하는 셔틀의 이동 방향과의 관계에서 셔틀의 전방에 장착되는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제1항에 있어서,

설치된 보강선을 밀집하는 밀집 단계 (a)는 직경이 외피의 내경 치수에 해당하고 전체적으로 원형인 상부 부위를 갖는 단면을 구비한 템플레이트(template)에 의해 상기 보강선을 밀집하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제11항에 있어서,

상기 템플레이트의 단면은 단계 (a)에서 단계 (c)까지의 반복 과정들 중 하나 이상의 반복 과정에서 하부 부위가 전체적으로 평평한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.
제11항에 있어서,

상기 템플레이트의 단면은 단계 (a)에서 단계 (c)까지의 반복 과정들 중 하나 이상의 반복 과정에서 하부 부위가 전체적으로 오목한 형상을 갖는 것을 특징으 로 하는 지선의 조립 방법.
제1항에 있어서,

밀집 단계 (a) 과정에서, 설치된 보강선은 외피의 양단에서 밀집되는 것을 특징으로 하는 지선의 조립 방법.