KR101357492B1 - 3축 방향 구조 시험장치 - Google Patents

3축 방향 구조 시험장치 Download PDF

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함경원
박찬형
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한국전력공사
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Abstract

본 발명은 3축 방향 구조 시험장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 3축 방향 구조 시험장치는, 암재가 설치되는 벽체가 마련되며, 복수의 프레임이 결합된 시험구조체;와, 상기 시험구조체의 측부에 설치되되, Z축 방향으로 작동 가능하고, 상기 암재를 X축 방향으로 가력하는 X축 가력수단;과, 상기 시험구조체의 측부에 설치되되, Z축 방향으로 작동 가능하고, 상기 암재를 상기 X축 가력수단에 대하여 수직한 Y축 방향으로 가력하는 Y축 가력수단;과, 상기 시험구조체의 저부에 설치되며, 상기 암재를 상기 X축 가력수단과 Y축 가력수단에 대하여 수직한 Z축 방향으로 가력하는 Z축 가력수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상 상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 암재의 단부에 작용하는 3축 방향의 가력수단의 위치가 가변될 수 있어 암재의 하중시험을 정확하게 수행할 수 있는 장점이 있다.

Description

3축 방향 구조 시험장치{3 Dimensional structure test device}
본 발명은 3축 방향 구조 시험장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 암재의 단부에 작용하는 3축 방향의 가력수단의 위치가 가변될 수 있어 암재의 하중시험을 정확하게 수행할 수 있는 3축 방향 구조 시험장치에 관한 것이다.
암재는 송전철탑 구조물의 일부분으로서, 전력케이블 간의 절연거리를 유지하며, 케이블을 철탑에 지지하여 케이블의 하중을 지지하는 역할을 한다.
상기 암재에 작용하는 하중은 케이블의 자중, 풍하중에 의한 하중, 한쪽 방향의 케이블 절단 또는 케이블 포설시의 하중에 의한 것으로서 이러한 하중들은 암재에 X축, Y축, Z축의 3축 방향으로 분류될 수 있다.
종래의 암재 시험에서는 실규모 크기의 철탑을 실외에 설치하고, 인장케이블과 윈치(Winch)를 이용하여 암재에 3축 방향의 하중을 가력 하였다. 하중의 가력방향은 일반적으로 직각방향으로 작용하므로 가력방향도 직각방향으로 설치하였다.
그러나, 상기와 같은 종래의 암재 시험은 시험이 진행됨에 따라 암재가 변형을 일으키므로 실험 초기에 설치하였던 하중의 가력방향이 변하게 된다. 즉, 초기에 설치하였던 직각 방향이 변화하므로 정확한 하중이 가력된다고 볼 수 없다.
상기와 같이 실외에서 철탑 암재의 시험을 하는 경우, 실제 철탑에 철탑 암재를 설치한 다음 3축 방향으로 가력하면서 시험하므로 설치에 많은 시간이 낭비되었고, 수시로 변하는 풍속과 풍향에 의해 예기치 않은 오차가 발생되는 단점이 있었다.
이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이, 실험실 내부에 별도의 벽체를 마련하고, 이 벽체에 철탑 암재를 설치한 후, 암재의 단부를 3축 방향으로 가력하여 하중 시험을 수행하였다.
상기와 같이 하중 시험이 진행됨에 따라 암재에는 변형이 발생되는데, 종래의 3축 방향 시험장치는 X축, Y축 및 Z축 방향의 가력수단이 모두 고정된 상태로 진행됨에 따라 암재의 변형에 따른 대처가 불가능한 단점이 있었다.
즉, 상기와 같은 가력수단들은 암재가 변형되어도 가력점이 항상 일정하게 되므로 실제 가력하고자 하는 하중이 가력되지 않는 문제점이 있었다.
또한, X축, Y축 가력수단의 자중이 암재에 작용되므로(Z축 방향) 자중에 의한 오차가 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 암재의 단부에 작용하는 3축 방향의 가력수단의 위치가 가변될 수 있어 암재의 하중시험을 정확하게 수행할 수 있는 3축 방향 구조 시험장치를 제공하는 것이다.
또한, X축 가력수단 및 Y축 가력수단의 자중에 의한 하중을 Z축 하중으로 포함하여 상쇄시키는 보조유압잭이 Z축 방향으로 설치되어 있어 X축 가력수단과 Y축 가력수단으로 인한 시험 오차가 발생되는 것을 방지할 수 있는 3축 방향 구조 시험장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 3축 방향 구조 시험장치는, 암재가 설치되는 벽체가 마련되며, 복수의 프레임이 결합된 시험구조체;와, 상기 시험구조체의 측부에 설치되되, Z축 방향으로 작동 가능하고, 상기 암재를 X축 방향으로 가력하는 X축 가력수단;과, 상기 시험구조체의 측부에 설치되되, Z축 방향으로 작동 가능하고, 상기 암재를 상기 X축 가력수단에 대하여 수직한 Y축 방향으로 가력하는 Y축 가력수단;과, 상기 시험구조체의 저부에 설치되며, 상기 암재를 상기 X축 가력수단과 Y축 가력수단에 대하여 수직한 Z축 방향으로 가력하는 Z축 가력수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 X축 가력수단과 Y축 가력수단의 자중을 Z축 하중으로 포함 또는 조절하는 보조유압잭;이 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조유압잭은, 상기 X축 가력수단의 자중을 지지하는 제1보조유압잭;과, 상기 Y축 가력수단의 자중을 지지하는 제2보조유압잭;이 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임에 X축 방향과 Y축 방향으로 설치되는 X축 레일 및 Y축 레일;과, 상기 보조유압잭에 연결되어 상기 X축 가력수단과 Y축 가력수단의 자중이 암재에 가해지는 것을 Z축 하중으로 포함 또는 조절하며, 상기 X축 레일 및 Y축 레일에 의하여 상기 프레임을 따라 이동되는 X축 가동부재 및 Y축 가동부재;와, 일측은 상기 암재에 연결되고, 타측은 상기 X축 종행유닛 및 Y축 종행유닛에 결합되는 X축 유압잭 및 Y축 유압잭;이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임에 X축 방향과 Y축 방향으로 설치되는 X축 레일 및 Y축 레일;과, 상기 보조유압잭에 연결되어 X축 가력수단과 Y축 가력수단의 자중이 암재에 가해지는 것을 Z축 하중으로 포함 또는 조절하며, 상기 레일에 의하여 상기 프레임을 따라 이동되는 X축 가동부재 및 Y축 가동부재;와, 일측은 상기 암재에 연결되고, 타측은 상기 X축 종행유닛 및 Y축 종행유닛에 결합되는 X축 유압잭 및 Y축 유압잭;이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 Z축 가력수단은, 상기 프레임에 설치되며, 제1레일이 형성되는 Z축 레일부;와, 상기 제1레일에 결합되어 이동되며, 상기 제1레일에 교차되는 제2레일이 형성되는 Z축 횡행유닛;과, 상기 제2레일에 결합되며, 상기 X축 가력수단과 Y축 가력수단에 의해 상기 암재 단부를 수평 방향으로 이동시키는 Z축 종행유닛;이 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 일측은 상기 암재에 연결되고, 타측은 상기 Z축 종행유닛에 결합되는 Z축 유압잭;이 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시험구조체에 설치되며, 상기 암재의 설치시 암재를 이동시키는 크레인;이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
이상 상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 암재의 단부에 작용하는 3축 방향의 가력수단의 위치가 가변될 수 있어 암재의 하중시험을 정확하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, X축 가력수단 및 Y축 가력수단의 하중을 Z축 하중으로 포함 또는 조절하는 보조유압잭이 Z축 방향으로 설치되어 있어 X축 가력수단과 Y축 가력수단의 자중으로 인한 시험 오차가 현저하게 줄어드는 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 X축 가력수단과 Y축 가력수단의 분해사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 1은 종래기술에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 개념도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 개념도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 정면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 평면도, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 측면도, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치의 X축 가력수단과 Y축 가력수단의 분해사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치는 시험구조체(100), X축 가력수단(200), Y축 가력수단(300), Z축 가력수단(400) 및 보조유압잭(500)이 포함되며, 벽체(110), 프레임(120), 크레인(130), X축 레일부(210), X축 횡행유닛(220), X축 종행유닛(230), X축 가동부재(240), X축 유압잭(250), Y축 레일부(310), Y축 횡행유닛(320), Y축 종행유닛(330), Y축 가동부재(340), Y축 유압잭(350), Z축 레일부(410), Z축 횡행유닛(420), Z축 종행유닛(430), Z축 가동부재(440), Z축 유압잭(450), 제1보조유압잭(510) 및 제2보조유압잭(520)이 더 포함될 수 있다.
상기 시험구조체(100)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 프레임(120)으로 구성되는 부재로서, 복수의 프레임(120)은 서로 연결되어 직육면체 형상의 골조를 이루며, 이렇게 직육면체의 골조를 이루는 어느 한 측부에는 벽체(110)가 마련된다.
상기와 같은 벽체에는 암재(10)가 설치되는데, 암재(10)는 하중 시험의 정확도를 위해 실제 철탑에 설치되는 암재(10)가 설치되며, 암재(10)의 단부가 도 3에 도시된 바와 같이, 시험구조체(100)의 중앙에 위치할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 암재(10)의 설치가 용이하도록 프레임(120)에는 암재(10)를 이동시키는 크레인(130)이 구비되는 것이 좋을 것이며, 상기 암재(10)는 벽체(120)에 고정장치(20)를 매개로 연결된다.
또한, 상기 암재(10)는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 주주재(11)와 한 쌍의 보조재(12) 및 엔드플레이트(13)로 구성되는데, 상기 주주재(11)는 하향 경사지게 설치되며, 보조재(12)는 수평하게 설치된다.
상기와 같은 암재(10)를 이루는 주주재(11)와 보조재(12)의 일측은 벽체(110)에 고정장치(20)를 매개로 연결되고, 타측은 서로 모아지는데, 이렇게 모아진 상태가 유지되도록 주주재(11)와 보조재(12)의 타측은 엔드플레이트(13)에 연결된다.
또한, 상기 엔드플레이트(13)에는 후술할 X축 가력수단(200), Y축 가력수단(300) 및 Z축 가력수단(400)이 연결된다.
상기 X축 가력수단(200)은 상술한 시험구조체(100)의 측부에 설치되는 부재로서, 이러한 X축 가력수단(200)은 도 6에 도시된 바와 같이, X축 레일부(210), X축 횡행유닛(220), X축 종행유닛(230), X축 가동부재(240) 및 X축 유압잭(250)으로 구성된다.
또한, 상기 X축 가력수단(200)은 암재(10)를 후술할 Y축 가력수단(300)에 대하여 수직한 X축 방향으로 가력하며, Y축 방향 및 Z축 방향(상하방향)으로 작동될 수 있다.
상기 X축 레일부(210)는 시험구조체(100)를 이루는 골조인 복수의 프레임(120)에 설치되는 부재로서, 이러한 X축 레일부(210)에는 수평방향으로 횡행레일(211)이 구비되고, 이 횡행레일(211)에는 X축 횡행유닛(220)이 수평방향으로 이동가능하게 설치된다.
또한, 상기 X축 횡행유닛(220)에는 상기 횡행레일(211)에 대하여 수직방향(상하방향)으로 종행레일(221)이 형성되며, 이 종행레일(221)에는 X축 종행유닛(230)이 연결되어 수직방향으로 작동된다.
한편, 상기 X축 종행유닛(230)에는 X축 가동부재(240)가 연결되는데, 이러한 X축 가동부재(240)의 상부는 X축 레일(101)에 연결되어 프레임(120)을 따라 이동된다.
상기와 같은 X축 가동부재(240)는 후술할 Y축 유압잭(350)에서 Y축 방향으로 가력하면 X축 횡행유닛(220)을 따라 횡방향(수평방향)으로 이동될 수 있으며, 상기 X축 가동부재(240)는 후술할 Z축 유압잭(450)이 Z축 방향으로 가력할 경우 X축 종행유닛(230)을 따라 Z축 방향으로 이동될 수 있다.
또한, 상기 X축 가동부재(240)는 유압잭으로 제잘될 수 있으며, Z축 유압잭(450)의 좌우에 병렬로 설치되는 제1보조유압잭(510)과 상호 유압이 작용되도록 유압라인(L)을 매개로 연결되는데, 상기 X축 가동부재(240)과 제1보조유압잭(510)은 각각 유압에 의해 스트로크가 반대로 작동되도록 도 3에 도시된 바와 같이, 압축측 포트와 인장측 포트가 유압라인(L)으로 각각 연결된다.
상기와 같은 X축 가동부재(240)과 제1보조유압잭(510)는 상하가 바뀌어 설치되며, 예컨대, Z축 유압잭(450)이 X축 가동부재(240)를 수직 하방향으로 가력하면, X축 가동부재(240)의 스트로크가 길어지면서 X축 종행유닛(230)을 따라 Z축 방향(상하방향)으로 이동되고, 제1보조유압잭(510)은 스트로크가 짧아지게 된다.
한편, 상기 X축 가동부재(240)는 프레임(120)의 상부에 구비된 별도의 X축 레일(101)을 따라 이동되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 X축 레일(101)에는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, X축 가동부재(240)가 연결되며, 이러한 X축 레일과 수직한 방향으로 설치된 Y축 레일에는 후술할 Y축 가력수단(300)의 Y축 가동부재(340)가 설치되어 이동된다.
또한, 상기 X축 가동부재(240)는 유압잭으로 제작되는 것이 바람직한데, 이러한 X축 가동부재(240)는 후술할 제1보조유압잭(510)과 연결되어 유압을 이용하여 X축 가력수단(200)의 자중이 암재(100)에 작용하는 것을 Z축 하중으로 포함 또는 조절가능하게 한다.
상기 X축 가동부재(240)와 제1보조유압잭(510)은 유압라인(L)을 매개로 연결되어 유체의 통과유량을 조절하여 X축 가력수단(200)의 자중을 Z축 하중으로 포함시키거나 조절하여 암재(10)에 X축 가력수단(200)의 자중을 제어할 수 있다.
한편, 상기 종행유닛(230)에는 X축 유압잭(250)이 설치되는데, 이러한 X축 유압잭(250)은 일측이 상기 암재(10)에 연결되고, 타측은 X축 종행유닛(230)에 결합되어 암재(10)에 X축 방향의 힘을 가력할 수 있다.
상기 Y축 가력수단(300)은 상술한 시험구조체(100)에 설치되는 부재로서, 이러한 Y축 가력수단(300)은 Y축 레일부(310), Y축 횡행유닛(320), Y축 종행유닛(330), Y축 가동부재(340) 및 Y축 유압잭(350)으로 구성되는데, Y축 가력수단(300)은 상술한 X축 가력수단(200)과 동일한 구조를 갖는다.
상기와 같은 Y축 가력수단(300)과 X축 가력수단(200)은 설치되는 위치와 Y축 유압잭(350)과 X축 유압잭(250)이 암재(10)를 가력하는 힘의 방향 및 Y축 가동부재와 제2보조유압잭의 연결관계에만 차이가 있을 뿐 나머지 구성요소들은 모두 동일한 것이라 할 수 있다.
따라서, 통상의 기술자라면 도 6과 상술한 X축 가력수단의 구성 및 연결관계를 참조하여 Y축 가력수단(300)의 구성 및 연결관계를 이해할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 Z축 가력수단(400)은 상술한 시험구조체(100)의 저부에 설치되는 부재로서, 이러한 Z축 가력수단(400)은 Z축 레일부(410), Z축 횡행유닛(420), Z축 종행유닛(430), Z축 가동부재(440) 및 Z축 유압잭(450)으로 구성되는데, Z축 가력수단(400)은 상술한 X축 가력수단(200) 및 Y축 가력수단(300)과 동일한 구조를 갖는다.
그러나, 상기 Z축 가력수단(400)은 상술한 X축 가력수단(200)과 Y축 가력수단(300)이 설치되는 위치, Z축 유압잭(450)이 암재(10)를 가력하는 방향, 레일의 구조에 차이점이 있다.
상기와 같은 차이점에 대해 설명하면, 상술한 X축 가력수단(200)과 Y축 가력수단(300)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 시험구조체(100)의 측부에 설치되며, X축 유압잭(250)과 Y축 유압잭(350)이 서로 다른 방향(서로 교차되는 방향)으로 암재(10)를 가력한다.
이에 반해, Z축 가력수단(400)은 시험구조체(100)의 하부에 설치되며, Z축 유압잭(450)은 상하방향으로 암재(10)를 가력한다.
상기와 같은 Z축 유압잭(400)과 X축 유압잭(200) 및 Y축 유압잭(300)이 가력하는 가력점은 모두 암재(10)의 단부를 연결하는 엔드플레이트(13)로 집중된다.
또한, 상기 Z축 가력수단(400)에는 X축 가력수단(200) 또는 Y축 가력수단(300)의 횡행레일(211, 311)의 역할을 하는 제1레일(411)과, X축 가력수단(200) 또는 Y축 가력수단(300)의 종행레일(221, 321)의 역할을 하는 제2레일(421)이 구비되는데, 상기 제1레일(411)과 제2레일(421)은 서로 교차되는 방향으로 형성된다.
즉, 상기 Z축 가력수단(400)은 상술한 X축 가력수단(200) 및 Y축 가력수단(300)과 동일한 구조를 갖되, 설치되는 위치와 가력방향이 다른 것이라 할 수 있다.
상기 보조유압잭(500)은 상술한 X축 가력수단(200)과 Y축 가력수단(300)의 자중에 의해 암재(10)가 변형되는 것을 방지하는 역할의 부재로서, 이러한 보조유압잭(500)은 상술한 Z축 가력수단(400)의 Z축 유압잭(450)과 함께 이동되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 보조유압잭(500)이 Z축 가력수단(400)과 함께 움직이는 이유는, Z축 가력수단(400)은 수직방향의 하중을 가력하도록 되어 있어 유압잭이 수직방향으로 설치되므로 Z축 가력수단(400)은 바닥면에서 자중을 지지한다. 그러나, X축 가력수단(200)과 Y축 가력수단(300)은 수평으로 설치되므로 자중에 의하여 암재(10)에 의도되지 않은 Z축 방향의 하중을 가력하게되므로 이러한 영향을 배제하기 위함이다.
또한, 상기와 같은 보조유압잭(500)은 제1보조유압잭(510)과 제2보조유압잭(520)으로 구성될 수 있는데, 예컨대, 제1보조유압잭(510)은 X축 가력수단(200)의 자중을 포함할 수 있도록 하며, 제2보조유압잭(520)은 Y축 가력수단(300)의 자중을 포함할 수 있도록 지지한다.
상기와 같은 제1보조유압잭(510)과 제2보조유압잭(520)은 X축 가동부재(240)와 Y축 가동부재(340)에 각각 유압라인(L)을 매개로 연결된다.
상기와 같이 제1보조유압잭(510)과 X축 가동부재(240)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1보조유압잭(510)의 상부와 X축 가동부재(240)의 하부, 제1보조유압잭(510)의 하부와 X축 가동부재(240)의 상부가 각각 유압라인(L)으로 연결되어 있으며, X축 가동부재(240)의 작동에 따라 유압이 발생되어 제1보조유압잭(510)의 내부로 전달되는데, 이러한 유압의 작용은 공지기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 제2보조유압잭(520)과 Y축 가동부재(350)의 연결관계 및 유압의 작용은 상술한 제1보조유압잭(510)과 X축 가동부재(250)와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3축 방향 구조 시험장치로 암재에 하중시험을 하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
먼저, X축 가력수단(200)과 Y축 가력수단(300)이 동시에 동일한 힘을 암재(10)를 가력하면, 암재(10)는 가력한 만큼의 힘에 의해 X축 방향과 Y축 방향으로 이동되며, 이때 암재에 발생되는 변형은 X축 방향의 힘(X 벡터)과 Y축 방향의 힘(Y 벡터)의 합력만큼 변형될 것이다.
X축 유압잭(250)이 암재(10)를 X축 방향으로 가력하면, Y축 횡행유닛(320)이 횡행레일(311)을 따라 이동되며, Y축 유압잭(350)이 암재(10)를 Y축 방향으로 가력하면, X축 횡행유닛(220)이 횡행레일(211)을 따라 이동된다.
이때, Y축 종행유닛(330)에 연결된 Y축 가동부재(340)와 X축 종행유닛(230)에 연결된 X축 가동부재(240)가 프레임(120)을 따라 이동될 수 있다.
이와 동시에, Z축 가력수단(400)은 암재(10)가 변형된 위치로 이동되는데, 좀 더 상세하게 설명하면, 변형된 암재(10)의 단부와 Z축 유압잭(450)을 매개로 연결된 Z축 횡행유닛(420)과 Z축 종행유닛(430)이 이동된다.
즉, X축 가력수단(200)과 Y축 가력수단(300)은 Z축 가력수단(400)의 가력이 배제된 상태에서는 상호 간의 작용, 반작용의 원리로 작동되는 것이다.
한편, Z축 유압잭(450)이 하측 방향으로 가력될 경우에는 X축 종행유닛(230)과 Y축 종행유닛(330)이 X축 종행레일(221)과 Y축 종행레일(321)을 따라 하측 방향으로 이동된다.
상기와 같은 원리에 의해 3축 가력수단(200, 300, 400)이 모두 가력될 경우에는 각 축의 유압잭(250, 350, 450)에서 발생되는 힘의 합력방향으로 암재(10)가 변형되며, 3축의 횡행유닛(220, 320, 420)과 종행유닛(230, 330, 430) 모두 합력방향으로 자연스럽게 이동되는 것이다.
한편, 도 1을 참조하면, 종래의 3축 방향 구조 시험장치의 개념도가 도시되어 있는데, 이러한 종래의 3축 방향 구조 시험장치는 상술한 바와 같이, 3축 방향(X,Y,Z축 방향)의 유압잭이 모두 고정된 상태에서 진행되어 실험의 진행에 따라 변형되는 암재의 가력이 정확하게 전달되기 어려웠다.
이에 반해, 도 2에 도시된 본 발명에 따른 3축 방향 구조 시험장치는 3축 방향의 유압잭이 모두 이동이 가능한 구조를 채택함으로 인하여 정확한 하중시험이 가능하다.
특히, Z축 가력수단의 경우, 수직하방향으로의 가력이 정확하게 이루어지므로 하중시험의 정확도가 증진되는 것이 특징이며, 이와 더불어, 제1보조유압잭과 제2보조유압잭이 유압을 이용하여 X축 가력수단과 Y축 가력수단의 자중을 Z축 하중으로 포함시키거나 조절하여 X축 가력수단과 Y축 가력수단의 자중이 시험하중에서 배제되는 것을 방지할 수 있어 정확한 가력하중의 측정이 가능한 것이 또 다른 특징이다.
도면과 명세서에서 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10-암재 11-주주재
12-보조재 13-엔드플레이트
20-고정장치
100-시험구조체 101-레일
110-벽체 120-프레임
130-크레인
200-X축 가력수단 210-X축 레일부
211-횡행레일 220-X축 횡행유닛
221-종행레일 230-X축 종행유닛
240-X축 가동부재 250-X축 유압잭
300-Y축 가력수단 310-X축 레일부
311-횡행레일 320-Y축 횡행유닛
321-종랭레일 330-Y축 종행유닛
340-Y축 가동부재 350-Y축 유압잭
400-Z축 가력수단 410-Z축 레일부
411-제1레일 420-Z축 횡행유닛
421-제2레일 430-Z축 종행유닛
440-Z축 가동부재 450-Z축 유압잭
500-보조유압잭 510-제1보조유압잭
520-제2보조유압잭
L-유압라인

Claims (8)

  1. 암재가 설치되는 벽체가 마련되며, 복수의 프레임이 결합된 시험구조체;와
    상기 시험구조체의 측부에 설치되되, Z축 방향으로 작동 가능하고, 상기 암재를 X축 방향으로 가력하는 X축 가력수단;과
    상기 시험구조체의 측부에 설치되되, Z축 방향으로 작동 가능하고, 상기 암재를 상기 X축 가력수단에 대하여 수직한 Y축 방향으로 가력하는 Y축 가력수단;과
    상기 시험구조체의 저부에 설치되며, 상기 암재를 상기 X축 가력수단과 Y축 가력수단에 대하여 수직한 Z축 방향으로 가력하는 Z축 가력수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3축 방향 구조 시험장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 X축 가력수단과 Y축 가력수단의 자중을 Z축 하중으로 포함 또는 조절하는 보조유압잭;이 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 방향 구조 시험장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 보조유압잭은,
    상기 X축 가력수단의 자중을 지지하는 제1보조유압잭;과
    상기 Y축 가력수단의 자중을 지지하는 제2보조유압잭;이 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 방향 구조 시험장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 X축 가력수단과 Y축 가력수단은
    상기 프레임에 설치되며, 수평방향으로 횡행레일이 형성되는 X축 레일부 및 Y축 레일부;와
    상기 횡행레일에 결합되어 이동되며, 수직방향으로 종행레일이 형성되는 X축 횡행유닛 및 Y축 횡행유닛;과
    상기 종행레일에 결합되어 이동되는 X축 종행유닛 및 Y축 종행유닛;이 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 방향 구조 시험장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 프레임에 X축 방향과 Y축 방향으로 설치되는 X축 레일 및 Y축 레일;과
    상기 보조유압잭에 연결되어 상기 X축 가력수단과 Y축 가력수단의 자중이 암재에 가해지는 것을 Z축 하중으로 포함 또는 조절하며, 상기 X축 레일 및 Y축 레일에 의하여 상기 프레임을 따라 이동되는 X축 가동부재 및 Y축 가동부재;와
    일측은 상기 암재에 연결되고, 타측은 상기 X축 종행유닛 및 Y축 종행유닛에 결합되는 X축 유압잭 및 Y축 유압잭;이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 방향 구조 시험장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 Z축 가력수단은,
    상기 프레임에 설치되며, 제1레일이 형성되는 Z축 레일부;와
    상기 제1레일에 결합되어 이동되며, 상기 제1레일에 교차되는 제2레일이 형성되는 Z축 횡행유닛;과
    상기 제2레일에 결합되며, 상기 X축 가력수단과 Y축 가력수단에 의해 상기 암재 단부를 수평 방향으로 이동시키는 Z축 종행유닛;이 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 방향 구조 시험장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    일측은 상기 암재에 연결되고, 타측은 상기 Z축 종행유닛에 결합되는 Z축 유압잭;이 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 방향 구조 시험장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 시험구조체에 설치되며, 상기 암재의 설치시 암재를 이동시키는 크레인;이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 3축 방향 구조 시험장치.
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