KR101255481B1 - 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리스트레스트 콘크리트 부재에 긴장력을 도입할 때 작업공간의 확보가 어려운 보와 기둥 혹은 보와 벽체가 연결되는 구간에서도 긴장작업을 용이하게 할 수 있는 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치의 구체적인 수단은, 보에 설치된 피에스 강재을 긴장시키기 위한 잭킹 부속장치에 있어서, 일정한 길이와 중공 단면을 갖고 상호 일단이 동일한 회전축에 피봇 연결되어 있는 웨지측 지지대 및 잭킹측 지지대와; 일단이 상기 회전축에 피봇 연결되어 웨지측 지지대와 잭킹측 지지대의 사이에서 회전이 가능하도록 설치되고, 길이 방향으로 다수개의 로케이팅 홀을 갖는 각도조절용 아암과; 일단이 웨지측 지지대에 피봇 연결되고 타단이 각도조절용 아암의 선택된 로케이팅 홀에 연결되는 제1 각도 고정대와; 일단이 잭킹측 지지대에 피봇 연결되고 타단이 각도조절용 아암의 선택된 로케이팅 홀에 연결되는 제2 각도 고정대와; 상기 웨지측 지지대의 선단부 내부에 위치되는 웨지 하우징; 및 상기 웨지 하우징과 테이퍼 결합되어 피에스 강재의 외경을 축소시키는 분할된 다수개로 이루어진 웨지를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치{Rotaterable Jacking Acssesary for Prestressing Concrete}

본 발명은 프리스트레스트 콘크리트 부재에서 피에스 강재의 긴장 작업시 작업공간이 협소한 경우에도 효과적으로 사용할 수 있는 잭킹 부속장치로서, 어떠한 각도에서라도 제한된 공간을 효율적으로 사용하여 긴장작업이 가능하게 할 수 있는 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치에 관한 것이다.

프리스트레스트 콘크리트란 외력에 의하여 일어나는 응력을 소정의 한도까지 상쇄할 수 있도록 미리 인공적으로 그 응력의 분포와 크기를 정하여 내력을 준 콘크리트라고 정의할 수 있으며, 이와 같이 외력에 의한 인장응력을 상쇄하기 위하여 미리 인위적으로 콘크리트에 준 응력을 프리스트레스라 한다.

본 발명의 배경이 되는 선행기술로는 대한민국 공개특허 제2004-0097857호(2004. 11. 18.)가 있다. 이 선행기술은 프리스트레스트 콘크리트 구조물에 긴장력을 도입하는 장치에 관한 것으로서 다수의 프리스트레싱 긴장재를 동시에 긴장하는 동시다중긴장(simutaneous multi-wire(or multi-strand) jacking) 방법에서 모든 긴장재의 긴장력이 자동으로 동일하게 되도록 고안한 균등긴장 동시다중 인장기를 개시한다. 선행기술은 단 한 조의 중앙구멍실린더와 피스톤으로 이루어지는 인장기와 단순히 구멍만 뚫린 긴장디스크로 구성되기 때문에 한 그룹의 다수 프리스트레싱 긴장재를 긴장할 때 각각의 긴장재에 서로 다른 크기의 긴장력이 가해지게 되는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 다수의 모든 긴장재각각에 한 조의 중앙구멍 실린더와 피스톤을 제공하고 실린더들 사이에는 유체가 이동할 수 있는 유체이동통로들을 설치함으로써 각각의 중앙구멍 피스톤에 동일한 밀어내기 압력이 작용하게 하여 모든 긴장재에 동일한 긴장력이 가해지게 하는 균등긴장 동시다중 인장기를 제시한다.

본 발명의 배경이 되는 다른 선행기술로는 대한민국 공개특허 제2002-0039640호(2002. 05. 27.)가 있다. 이 선행기술은, 콘크리트 구조부재의 측면 일단에 고정 설치된 브래킷과, 브래킷에 의하여 지지되며 회전이 가능한 회전부재와, 회전부재를 회전 구동시키는 회전모터와, 회전부재의 내부에 나사결합되어 회전부재가 회전함에 따라 나사작용에 의해 전·후진함으로써 중앙에 정착되어 있는 텐던을 긴장하는 이동부재로 구성되는 따른 텐던 긴장장치를 개시한다. 이렇게 구성된 긴장장치에 의하면, 장치 자체의 크기를 줄일 수 있어 설치작업 및 텐던의 긴장작업을 용이하게 할 수 있으며, 텐던의 반복적인 재긴장이 가능하므로 콘크리트 구조부재의 유지관리를 용이하게 할 수 있다는 잇점을 가진다.

그러나 이들 선행기술은 긴장력 도입시 작업공간의 확보가 어려운 보와 기둥 혹은 보와 벽체가 연결되는 구간에서의 긴장작업이 어렵다는 단점을 가진다.

대한민국 공개특허 제2004-0097857호(2004. 11. 18.)가 있다. 특허 문헌1에는 동시에 긴장하는 한 그룹의 긴장재 개수 만큼의 중앙구멍 튜브실린더, 튜브피스톤을 긴장재 각각에 적용시키고 튜브실린더들을 연결하는 유체이동통로를 설치하여 튜브실린더들 사이에서 유체가 이동할 수 있게 함으로써 각각의 튜브피스톤에 동일한 밀어내기 압력이 작용하도록 하여 모든 긴장재에 동일한 긴장력이 가해지도록 만든 균등긴장 동시다중 인장기를 제공한다. 대한민국 공개특허 제2002-0039640호(2002. 05. 27.)가 있다. 특허 문헌 2는 콘크리트 구조부재의 일측에 설치된 브래킷과, 상기 브래킷에 의하여 회전 가능하게 지지되는 회전부재와, 상기 회전부재를 회전 구동시키는 회전구동유닛을 구비하고 있으며; 상기 회전부재의 중심부에는 텐던이 나사결합되어 있어, 상기 회전구동유닛에 의하여 상기 회전부재가 회전함에 따라 상기 텐던이 직선 이동함으로써 긴장되는 것을 특징으로 하는 나사식 텐던 긴장장치를 제공한다. 그러나 이들 특허문헌들의 기술은 긴장력 도입시 보와 기둥 혹은 보와 벽체가 연결되는 좁은 구간에서의 긴장작업이 어렵다는 동일한 단점을 가진다.

따라서 본 발명은 프리스트레스트 콘크리트 부재에 긴장력을 도입할 때 작업공간의 확보가 어려운 보와 기둥 혹은 보와 벽체가 연결되는 구간에서도 긴장작업을 용이하게 할 수 있는 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치의 구체적인 수단은,

보에 설치된 피에스 강재을 긴장시키기 위한 잭킹 부속장치에 있어서,

일정한 길이와 중공 단면을 갖고 상호 일단이 동일한 회전축에 피봇 연결되어 있는 웨지측 지지대 및 잭킹측 지지대와;

일단이 상기 회전축에 피봇 연결되어 웨지측 지지대와 잭킹측 지지대의 사이에서 회전이 가능하도록 설치되고, 길이 방향으로 다수개의 로케이팅 홀을 갖는 각도조절용 아암과;

일단이 웨지측 지지대에 피봇 연결되고 타단이 각도조절용 아암의 선택된 로케이팅 홀에 연결되는 제1 각도 고정대와;

일단이 잭킹측 지지대에 피봇 연결되고 타단이 각도조절용 아암의 선택된 로케이팅 홀에 연결되는 제2 각도 고정대와;

상기 웨지측 지지대의 선단부 내부에 위치되는 웨지 하우징; 및

상기 웨지 하우징과 테이퍼 결합되어 피에스 강재의 외경을 축소시키는 분할된 다수개로 이루어진 웨지를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 웨지측 지지대 및 잭킹측 지지대는 원형 또는 사각의 원통 단면을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 회전축의 중앙에는 피에스 강재의 이동을 안내하는 회전롤러가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 제1 각도 고정대와 제2 각도 고정대는 각도조절용 아암에 볼트와 너트에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 각도조절용 아암은 사각의 원통 단면을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다방향성 긴장장치는 기존 잭킹장치에 연결해서 사용하는 것으로 프리스트레스트 콘크리트 부재에서 피에스 강재의 긴장 작업시 어떠한 각도에서라도 제한된 공간을 효율적으로 사용하여 긴장작업이 가능하므로 작업공간이 협소한 경우에도 효과적으로 사용할 수 있다.

또한 직경이 매우 작기 때문에 피에스 강재(텐던)가 조밀하게 배치된 경우에도 긴장작업이 가능하다.

또한 긴장작업시 각도조절이 용이하고 조절된 각도는 각도 고정장치를 통해 고정되고 각도 고정장치에 의해 각도 조절암의 좌굴을 방지할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치의 사용상태도.
도 2는 도 1에서 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치의 분해사시도.
도 4는 도 1에서 연선 긴장용 잭킹 부속장치의 회전축 부분에서의 결합상태도.
도 5는 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치를 통한 긴장선의 긴장 완료 후 긴장선이 절단된 상태도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치의 사시도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 잭킹 부속장치(10)는 구조물의 보(1)에 설치된 피에스 강재(100)을 긴장시키기 위해 사용된다. 여기서 보(1)는 콘크리트 구조물이 될 수 있다. 따라서 콘크리트 구조물인 보(1)는 피에스 강재(100)에 의해 압축력이 도입된다.

일 실시예의 잭킹 부속장치(10)가 도 1 및 도 4에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 잭킹 부속장치(10)는 일정한 길이와 중공 단면을 갖고 상호 일단이 동일한 회전축(20)에 피봇 연결되어 있는 웨지측 지지대(30) 및 잭킹측 지지대(32)를 갖는다. 웨지측 지지대(30) 및 잭킹측 지지대(32)는 동일한 길이를 갖거나 어느 하나가 더 길게 형성되어도 좋다. 단, 웨지측 지지대(30)는 사용상 보(1)의 수평면에 대하여 일정한 기울기로 설치되어져 사용되므로 너무 짧게 구성되지 않도록 한다. 웨지측 지지대(30) 및 잭킹측 지지대(32)는 원형의 원통 단면을 갖고 있다. 이때 회전축(20)에 결합되는 웨지측 지지대(30) 및 잭킹측 지지대(32)의 각 고정 단부는 측면이 면취되어져 상호 끼움 결합된다. 따라서 웨지측 지지대(30) 및 잭킹측 지지대(32)의 각 고정 단부에는 회전축(20)이 삽입되기 위한 동일한 크기의 홀(31,41)이 형성되어져 있다.

이때 웨지측 지지대(30)와 잭킹측 지지대(32)의 내부 통로의 크기는 피에스 강재(100)의 굵기와 같거나 이보다 약간 크게 구성된다. 또한 웨지측 지지대(30)의 하단부 내부에는 후술할 웨지 하우징(70)이 위치되기 위한 일정 깊이로 원형의 홈(30a)이 형성되어 있다. 따라서 홈(30a)의 안쪽에는 웨지 걸림턱(30b)이 형성된다.

여기서 회전축(20)은 웨지측 지지대(30) 및 잭킹측 지지대(32)의 회전 중심축을 제공하는 것으로 중실축이나 볼트 또는 핀 형태가 될 수 있다. 중실축이나 핀 형태의 경우 양단에 고정링이 사용될 수 있고, 볼트가 사용될 경우 볼트의 나사부에 너트가 고정되어 회전축으로 사용될 수 있다.

따라서 웨지측 지지대(30)와 잭킹측 지지대(32)의 사이에는 회전축(20)의 중심을 두고 각도(θ)가 형성된다. 이 각도(θ)는 후술할 제1 각도 고정대(50)와 제2 각도 고정대(60)에 의해 조절이 가능하게 되어 있다.

또한 회전축(20)에는 각도조절용 아암(40)이 연결되어져 있다. 각도조절용 아암(40)은 사각의 원통단면을 이루고 있다. 각도조절용 아암(40)의 고정단에는 회전축(20)에 삽입되기 위한 힌지홀(32a)이 형성되어 있다. 각도조절용 아암(40)의 길이 방향으로는 일정 간격마다 형성된 다수 개의 로케이팅 홀(42)이 배열되어 있다. 본 실시 예에서 각도조절용 아암(40)은 힌지홀(32a)을 통해 회전축(20)에 피봇 결합되어 있으나 본 발명은 각도조절용 아암(40)이 회전축(20)에 고정되게 연결되어도 좋다.

일단이 웨지측 지지대(30)의 하단부에 피봇 연결되고 타단이 각도조절용 아암(40)의 선택된 로케이팅 홀(42)에 연결되는 제1 각도 고정대(50)가 구비된다. 또한 일단이 잭킹측 지지대(32)의 상단부에 피봇 연결되고 타단이 각도조절용 아암(40)의 선택된 로케이팅 홀(42)에 연결되는 제2 각도 고정대(60)가 구비된다. 제1 각도 고정대(50)와 제2 각도 고정대(60)는 본 실시 예에서 길이 방향으로 사각단면을 형성하는 것으로 구성하였으나 이러한 단면 구조에 한정되는 것은 아니다.

이때 제1 각도 고정대(50)와 제2 각도 고정대(60)는 각도조절용 아암(40)에 볼트(90)와 너트(92)에 의해 고정될 수 있다. 이때 볼트(90)는 각도조절용 아암(40)의 선택된 로케이팅 홀(42)에 삽입되여 너트(92)로 체결된다.

웨지측 지지대(30)의 하단부 내부측 홈(30a)에는 웨지 하우징(70)이 위치된다. 웨지 하우징(70)은 도 1의 확대도에 나타난 바와 같이 원형 단면을 가지며 중앙에 피에스 강재 삽입구멍(71)과 웨지조임용 테이퍼구멍(72)을 갖는다. 이때 피에스 강재 삽입구멍(71)과 웨지조임용 테이퍼구멍(72)은 일직선상에 연통되어져 있다.

웨지 하우징(70)에는 웨지(80)가 조립되어져 있다. 즉 웨지(80)는 웨지 하우징(70)의 웨지조임용 테이퍼구멍(72)내에 위치되어져 있다. 웨지(80)는 외주면이 상기 테이퍼구멍(72)의 기울기와 동일한 기울기를 갖고 중심축에 피에스 강재(100)의 외경과 동일한 직경으로 관통된 구멍을 갖고 원주상으로 반경방향으로 절단되어져 다수개로 분할되어져 있다. 따라서 웨지(80)는 웨지 하우징(70)과 테이퍼 결합되어 피에스 강재(100)의 외경을 축소시키는 역할을 한다.

한편, 회전축(20)의 중앙에는 피에스 강재(100)의 이동을 안내하는 회전롤러(26)가 더 설치될 수 있다. 이때 회전롤러(26)의 외주면에는 피에스 강재(100)의 이동 이탈을 방지하는 환형홈이 더 형성되어도 좋다.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 사용 방법 및 작용을 설명한다.

도 1과 같이 콘크리트 구조물인 보(1)에 긴장력을 부여하기 위기 보(1)에 피에스 강재(100)이 삽입되어진다. 이때 피에스 강재(100)은 통상 쉬스관을 통해 인입되고, 피에스 강재(100)의 일단은 보(1)와 기둥(2)(또는 벽체)이 만나는 부분으로 노출된다. 따라서 피에스 강재(100)의 노출된 길이 방향을 따라서 기둥(2)이 장애를 주어 잭킹작업으로 긴장이 어렵게 된다. 이때 잭킹 부속장치(10)가 사용된다.

먼저, 피에스 강재(100)에 웨지하우징(70)과 웨지(80)를 삽입시켜 놓는다. 이때 웨지하우징(70)을 보(1)의 걸림턱(1a)에 지지시켜 놓는다.

다음, 도 2와 같이 피에스 강재(100)을 잭킹 부속장치(10)의 웨지측 지지대(30)를 삽입시켜서 회전롤러(26)에 지지시킨 후 잭킹측 지지대(32)를 삽통시켜 잭킹장치(200)에 고정시킨다. 여기서 피에스 강재(100)을 잭킹장치(200)에 고정시키는 방법은 주지의 웨지장치를 통하여 이루어진다.

그 다음, 잭킹장치(200)가 기둥(2)에 방해 받지 않도록 제1 각도고정대(50)와 제2 각도고정대(60)의 벌어진 각도를 조절한다. 이때 벌어진 각도가 작아질수록 잭킹장치(200)는 기둥(2)측에서 멀리 기울어져 잭킹이 용이하게 된다.

그 다음, 잭킹장치(200)를 작동시켜 피에스 강재(100)을 긴장시켜 놓으면 도 5와 같이 웨지(80)가 웨지하우징(70)과의 테이퍼 결합력에 의해 내경이 축소되어 피에스 강재(100)을 강제로 고정시킨다.

이같이 피에스 강재(100)의 긴장 작업이 완료되면 잭킹장치(200)와 그의 잭킹 부속장치(10)를 제거한다. 이후 웨지(80)에서 노출된 피에스 강재(100)의 노출부위를 절단하여 작업이 완료된다.

이상에서와 같이 본 발명은 보(1)에 인입된 피에스 강재(100)을 기둥(2)(또는 벽체)의 장애로 긴장 작업이 어려울 경우 그 잭킹 부속장치(10)를 이용함으로써 용이하게 긴장 작업을 완료할 수 있다. 따라서 피에스 강재(100) 노출단의 방향을 기둥(2)의 반대쪽 방향으로 하여 어떠한 각도에서라도 제한된 공간을 효율적으로 사용하여 긴장작업이 가능하므로 작업공간이 협소한 경우에도 효과적으로 사용할 수 있는 것이다.

또한, 잭킹 부속장치(10)의 측면 폭 즉, 웨지측 지지대(30)의 굵기를 작게 할 수 있어 피에스 강재(100)이 조밀하게 배치된 경우에도 긴장작업이 가능하다.

또한, 피에스 강재(100)의 긴장작업시 각도 조절이 용이하고 조절된 각도는 각도 고정대(50,60)를 통해 고정되고, 각도 고정대(50,60)에 연결된 각도조절용 아암(40)에 의해 잭킹측 지지대(32)의 좌굴을 방지할 수 있다.

한편, 다른 실시 예로서, 도 6과 같이 잭킹 부속장치(10)를 구성할 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 웨지측 지지대(30) 및 잭킹측 지지대(32)를 원형이 아닌 사각의 원통 단면으로 구성할 수도 있다. 그 이외의 구성은 전술한 실시 예와 동일하므로 그 작용 및 사용방법도 상기 실시 예와 동일하게 이루어짐은 물론이다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

20: 회전축
26: 회전롤러
30: 웨지측 지지대
32: 잭킹측 지지대
40: 각도조절용 아암
50: 제1 각도 고정대
60: 제2 각도 고정대
70: 웨지 하우징
80: 웨지

Claims (5)

1. 보에 설치된 피에스 강재(100)을 긴장시키기 위한 잭킹 부속장치에 있어서,
   일정한 길이와 중공 단면을 갖고 상호 일단이 동일한 회전축(20)에 피봇 연결되어 있는 웨지측 지지대(30) 및 잭킹측 지지대(32)와;
   일단이 상기 회전축(20)에 피봇 연결되어 웨지측 지지대(30)와 잭킹측 지지대(32)의 사이에서 회전이 가능하도록 설치되고, 길이 방향으로 다수개의 로케이팅 홀(42)을 갖는 각도조절용 아암(40)과;
   일단이 웨지측 지지대(30)에 피봇 연결되고 타단이 각도조절용 아암(40)의 선택된 로케이팅 홀(42)에 연결되는 제1 각도 고정대(50)와;
   일단이 잭킹측 지지대(32)에 피봇 연결되고 타단이 각도조절용 아암(40)의 선택된 로케이팅 홀(42)에 연결되는 제2 각도 고정대(60)와;
   상기 웨지측 지지대(30)의 선단부 내부에 위치되는 웨지 하우징(70); 및
   상기 웨지 하우징(70)과 테이퍼 결합되어 피에스 강재(100)의 외경을 축소시키는 분할된 다수개로 이루어진 웨지(80)를 포함한 것을 특징으로 하는 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치.
2. 제 1항에 있어서,
   웨지측 지지대(30) 및 잭킹측 지지대(32)는 원형 또는 사각의 원통 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치.
3. 제 1항에 있어서,
   회전축(20)의 중앙에는 피에스 강재(100)의 이동을 안내하는 회전롤러(26)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치.
4. 제 1항에 있어서,
   제1 각도 고정대(50)와 제2 각도 고정대(60)는 각도조절용 아암(40)에 볼트와 너트에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치.
5. 제 1항에 있어서,
   각도조절용 아암(40)은 사각의 원통 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 각도 조절이 가능한 피에스 강재 긴장용 잭킹 부속장치.

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