KR101520895B1 - 고압 튜브형 부재를 이용한 플랫 잭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물에서의 잔존 프리스트레스의 크기를 파악하기 위하여 콘크리트에 인위적으로 형성한 균열 틈에 삽입되어 균열면에 압력을 가하여 그 압력에 의한 균열의 변위량을 측정하게 되는 플랫 잭 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 압력이 소실되지 않고 균열 면에 균일하게 작용할 수 있도록 개선한 고압호스를 이용한 플랫 잭 장치에 관한 것이다.
본 발명에서는 튜브 형상의 튜브 본체를 가지는 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)와; 상기 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 상단에서 일체로 결합되며 유압 주입구(31)를 통해서 주입되는 압력을 각각의 고압 팽창 실린더 조립체(2)에 배분하는 분배기(3)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 잔존 프리스트레스 측정을 위한 플랫 잭 장치가 제공된다.

Description

고압 튜브형 부재를 이용한 플랫 잭 장치{Flat Jack using High Pressure Pipe}

본 발명은 콘크리트 구조물에서의 잔존 프리스트레스의 크기를 파악하기 위하여 콘크리트에 인위적으로 형성한 균열 틈에 삽입되어 균열 내면에 압력을 가하여 그 압력에 의한 균열의 변위량을 측정하게 되는 플랫 잭(Flat Jack) 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 고압에 견딜 수 있는 개별적인 튜브형 부재를 이용함으로써, 외부에서 가한 압력의 소실 없이 튜브형 부재의 팽창에 의한 압력이 균열 내면에 균일하게 작용할 수 있도록 개선한 새로운 구성의 고압 튜브형 부재를 이용한 플랫 잭 장치에 관한 것이다.

콘크리트 구조물에 도입된 프리스트레스의 잔존량 즉, 프리스트레스 잔존량을 측정하는 방법으로서, 콘크리트 구조물에 인위적으로 균열을 형성하고, 균열 내에 잭 장치를 삽입하여 잭 장치에 의해 균열 내면(균열면)에 압력을 가하여 팽창시키는 기술이 공지되어 있다. 종래의 이러한 잭 장치는 소위 "플랫 잭 장치"라고 부르게 되는데, 폭이 좁고 길이가 긴 슬롯 형태의 콘크리트 균열에 플랫 잭 장치를 삽입하고 플랫 잭 장치에 유압 등의 압력을 가하여 풀랫 잭 장치가 팽창하게 만들어서 균열면을 밀어즈는 힘이 작용되도록 하는 원리를 가진다. 이러한 종래의 플랫 잭 장치의 일예로는 대한민국 등록특허 제10-0918989호가 있으며, 도 11에는 종래의 플랫 잭 장치에 대한 개략도가 도시되어 있다. 종래의 플랫 잭 장치는 도 11에 도시된 것처럼 외곽의 프레임(310)의 양면에 얇은 막(300)(대한민국 등록특허 제10-0918989호에서는 "튜브"라는 표현을 사용하였지만 얇은 막에 해당함)을 설치하고, 얇은 막의 내부로 유압 등을 주입하여 팽창시켜서 얇은 막이 균열면을 가압하게 하는 구성을 가지고 있다.

그런데 종래의 플랫 잭 장치의 경우, 단순히 고무로 이루어진 얇은 막(300)의 가장자리를 프레임(310)에 밀착시켜 부착하는 구성을 가지고 있기 때문에 때문에 압력을 가하기 위한 유체(유압)가 주입되었을 때 주입하는 주입구 부분이 터지거나, 또는 얇은 막의 가장자리에서 프레임(310)과의 접합이 터지는 등에 의해 유압이 새는 현상이 발생하는 문제점이 있다.

특히, 종래의 플랫 잭 장치의 경우, 유압이 주입되는 공간이 얇은 막으로 이루어진 하나의 공간으로 이루어져 있으므로, 얇은 막의 어느 한 곳이라도 천공이 발생하거나 또는 얇은 막의 가장자리 중 어느 작은 한 곳이라도 접합이 터지게 되면, 얇은 막의 내부 전체에서 압력을 유지할 수 없게 되고, 결국 플랫 잭 장치 전체가 그 기능을 상실하게 되는 문제가 있다. 더 나아가 얇은 막의 극히 작은 부분에서라도 손상이 발생하게 되면 얇은 막 전체를 교체/수리해야 하는 단점도 가지고 있다.

또한 종래 기술에서는 얇은 막의 특성상, 중앙 부분은 크게 부풀게 되고 외곽으로 갈수록 상대적으로 부푸는 정도가 줄어들게 되어, 균열면에 작용하는 압력이 균일하지 못하다는 단점도 가지고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0918989호(2009. 09. 25. 공고) 참조.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 일체형 고무 막을 사용하여 유압 주입부에서 소요되는 압력을 견디지 못하는 종래의 플랫 잭 장치가 가지는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로 본 발명은 플랫 잭 장치를 제작함에 있어서, 얇은 막의 가장자리를 프레임에 밀착시켜 부착하는 구성을 가지지 않도록 함으로써, 주입구 부분이 터지거나, 또는 얇은 막의 가장자리에서 프레임과의 접합이 터지는 등에 의해 유압이 새는 현상의 발생을 방지하며, 일부분에 손상이 발생하더라도 플랫 잭 장치의 성능을 유지할 수 있도록 하며, 손상된 부분을 용이하게 보수할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 균열면에 고르게 압력이 작용할 수 있는 플랫 잭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 각각 압력 주입에 의해 팽창되는 중공 막대 형태의 튜브 본체를 가지는 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체와; 상기 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체의 상단에서 일체로 결합되며 유압 주입구를 통해서 주입되는 압력을 각각의 고압 팽창 실린더 조립체에 배분하는 분배기를 포함하여 구성되며; 콘크리트 구조물의 균열 내에 삽입된 상태에서 분배기를 통해 압력이 주입되면 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체 각각에 구비된 튜브 본체가 정면과 배면 방향으로 팽창하여 균열면을 가압하게 되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 잔존 프리스트레스 측정을 위한 플랫 잭 장치가 제공된다.

이러한 본 발명의 플랫 잭 장치에서, 튜브 본체의 측면에는 판부재로 이루어져서 측면방향으로 튜브 본체가 팽창하는 것을 제한하는 측면가이드부재가 더 구비될 수도 있다.

더 나아가, 본 발명의 플랫 잭 장치에서, 각각의 튜브 본체 하단 외면에는 단부 커버부재가 씌워져 있으며; 각각의 튜브 본체 상단에는 분배기에 분해가능하도록 조립 결합되는 상단체결부재가 구비되어 있고; 상기 측면가이드부재는 상기 단부 커버부재와 상기 상단체결부재 중 어느 하나와 결합되어 있거나 또는 상기 단부 커버부재와 상기 상단체결부재 모두와 결합되는 구성을 가질 수도 있다.

본 발명의 플랫 잭 장치에서는 고압 팽창 실린더의 상단이 밀봉된 형태를 이루면서 분배기에 견고하게 조립 결합되므로, 종래 기술과 달리 유압의 손실을 효과적으로 예방할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에 따른 플랫 잭 장치에서는 분배기에 결합되는 고압 팽창 실린더의 개수 및 그 크기를 필요에 따라 편리하게 조절할 수 있으므로 다양한 크기의 인공 균열에 맞추어서 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플랫 잭 장치의 개략적인 조립 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 플랫 잭 장치에서 분배기에 고압 팽창 실린더 조립체를 조립결합하는 상태를 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 플랫 잭 장치의 개략적인 정면도이다.
도 4는 본 발명의 플랫 잭 장치에 구비되는 고압 팽창 실린더 조립체의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 3의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 3의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도이다. 가 도시되어 있다.
도 7은 본 발명의 플랫 잭 장치에서 튜브 본체가 팽창한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 8은 콘크리트 구조물에 형성된 인공 균열 내에 본 발명의 플랫 잭 장치를 삽입한 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 상태에서 유압을 가압 주입하여 고압 팽창 실린더 조립체의 튜브 본체를 팽창시킨 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 10은 고압 팽창 실린더 조립체의 길이를 변형한 봉 발명의 또다른 실시예에 따른 플랫 잭 장치의 개략적인 사시도이다.
도 11은 종래 기술에 따른 플랫 잭 장치의 개략적인 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 플랫 잭 장치(1)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 플랫 잭 장치(1)에서 분배기에 고압 팽창 실린더 조립체(2)를 조립결합하는 상태를 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 플랫 잭 장치(1)의 개략적인 정면도가 도시되어 있다. 도 4에는 본 발명의 플랫 잭 장치(1)에 구비되는 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 5 및 도 6에는 각각 도 3의 선 A-A 및 선 B-B에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명의 플랫 잭 장치(1)는, 각각 중공 막대 형태의 튜브 본체(20)를 가지는 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)와, 상기 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 상단에서 일체로 결합되며 유압 주입구(31)를 통해서 주입되는 유압을 각각의 고압 팽창 실린더 조립체(2)에 배분하는 분배기(3)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 플랫 잭 장치(1)에는 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)가 구비되는데, 구체적으로 각각의 고압 팽창 실린더 조립체(2)는, 고무 등과 같이 팽창이 가능한 재질로 이루어지며 중공 막대 형태의 튜브 본체(20)와, 상기 튜브 본체(20)의 상단에 구비되어 분배기(3)에 분해 가능하면서도 밀실된 상태로 조립 결합되는 상단체결부재(23)를 포함하여 구성된다. 팽창을 위한 유체 또는 기체는 상기 상단체결부재(23)를 통해서 상기 튜브 본체(20)의 중공 내부로 유입된다.

도면에 도시된 실시예의 경우, 튜브 본체(20)의 막혀 있는 하단 외면에는 금속재 등의 견고한 재질로 제작된 단부 커버부재(21)가 씌워져 있다. 도면에는 도시를 생략하였지만, 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)에 대해 각각의 단부 커버부재(21)는 서로 일체로 연결될 수 있다. 이와 같이 단부 커버부재(21)를 구비하고, 더 나아가 단부 커버부재(21)가 측면방향으로 서로 연결되어 있는 구성에 의하면, 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 하단을 일렬로 정렬하는 것이 용이하게 되며, 따라서 본 발명의 플랫 잭 장치(1)를 콘크리트의 균열 내에 삽입하는 것이 수월하게 되는 장점이 있다.

한편, 상단체결부재(23)는 각각의 튜브 본체(20) 상단에 결합되어 있는 부재로서, 분배기(3)에 밀실한 상태로 분해 조립가능하게 결합된다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 상단체결부재(23)의 외면에 나사부가 형성되어 있어서, 상단체결부재(23)가 분배기(3)에 나사결합되는 것으로 도시되어 있으나, 상단체결부재(23)와 분배기(3)의 결합구조는 이러한 나사결합에 한정되지 아니하며, 예를 들면 끼움식 등 다양한 형태를 이용하여 상단체결부재(23)가 분배기(3)에 조립 결합될 수 있다.

또한 각각의 고압 팽창 실린더 조립체(2)에서, 튜브 본체(20)의 측면에는 판부재로 이루어져서 측면방향으로 튜브 본체(20)가 팽창하는 것을 제한하는 측면가이드부재(22)가 구비될 수 있다. 도면에 도시된 것처럼 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)는 그 측면 방향으로 복수개가 열을 이루어서 배열되는데, 이렇게 복수개가 열을 이루는 측면 방향으로, 튜브 본체(20)의 측면에 측면가이드부재(22)가 구비될 수 있는 것이다. 이러한 측면가이드부재(22)는 상단체결부재(23)와 단부 커버부재(21)를 서로 연결하도록 길게 연장될 수 있다. 그러나 반드시 측면가이드부재(22)가 상단체결부재(23)와 단부 커버부재(21)를 서로 연결해야만 하는 것은 아니다. 즉, 측면가이드부재(22)가 상단체결부재(23)에만 결합되어 구비될 수도 있고, 측면가이드부재(22)가 단부 커버부재(21)에만 결합되어 구비될 수도 있는 것이다. 이러한 측면가이드부재(22)는 후술하는 것처럼 고압 팽창 실린더 조립체(2)에 공압 또는 유압이 가해졌을 때, 튜브 본체(20)가 서로 이웃하는 측면 방향으로는 튜브 본체(20)가 팽창하지 않도록 함으로써, 튜브 본체(20)의 팽창이 정면과 배면으로 집중되도록 하여, 효과적으로 균열면에 압력을 가할 수 있게 하는 기능을 한다.

이와 같은 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2) 상단에는 분배기(3)가 결합된다. 즉, 분배기(3)의 하단에는 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)가 측면방향으로 일렬도 배열된 상태로 결합되어 있는 것이다. 만일 측면가이드부재(22)가 없는 경우에는 튜브 본체(20)의 팽창이 정면과 배면으로 집중되도록 하기 위하여 튜브 본체(20)가 서로 접하도록 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)를 분배기(3)에 결합하는 것이 바람직하지만, 측면가이드부재(22)가 있는 경우에는, 측면가이드부재(22)끼리 서로 접하도록 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)를 분배기(3)에 결합해도 되고, 도면에 예시된 것처럼 각각의 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 사이에 간격이 존재하도록 분배기(3)에 결합해도 무방하다.

분배기(3)에는 높은 압력의 공압 또는 유압이 주입되는 유압 주입구(31)가 구비되어 있으며, 필요에 따라서는 유력을 배출하기 위한 유압 배출구(32)가 별도로 구비될 수도 있다.

상기 분배기(3) 내부에는 유압 주입경로가 형성되어 있으며, 유압 주입경로는 분배기(3)의 하부에 결합되는 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)와 각각 연통된다. 따라서 유압 주입구(31)를 통해서 주입되는 고압의 유체 또는 공기는 상기 유압 주입경로를 통해서 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 튜브 본체(20) 중공 내부로 분배되어 주입된다.

도 7에는 본 발명의 플랫 잭 장치(1)에서 튜브 본체(20)가 팽창한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 8에는 콘크리트 구조물(100)에 인위적으로 형성된 슬롯 즉, 인공 균열(110) 내에 본 발명에 따른 플랫 잭 장치(1)를 삽입한 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있고, 도 9에는 도 8에 도시된 상태에서 유압을 가압 주입하여 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 튜브 본체(20)를 팽창시킨 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 것처럼, 콘크리트 구조물(100)에 인위적으로 형성된 인공 균열(110) 내에 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)를 삽입 배치한 상태에서, 유압 주입구(31)를 통해서 고압의 유압 내지 공압을 주입한다. 그에 따라 유체 또는 기체는 상기 유압 주입경로를 통해서 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2) 각각의 튜브 본체(20) 중공 내부로 분배되어 주입되고, 각각의 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 튜브 본체(20)가 정면과 배면 방향으로 팽창하면서 인공 균열(110)의 내벽면 즉, 균열 면에 고르게 압력을 가하게 된다.

이와 같은 구성의 본 발명의 플랫 잭 장치(100)에서는 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 튜브 본체(20) 상단이 밀봉된 형태를 이루면서 분배기(3)에 견고하게 조립 결합되므로, 종래 기술과 달리 주입되는 압력의 손실을 효과적으로 예방할 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면 주입구 부분이 터지거나, 또는 얇은 막의 가장자리에서 프레임과의 접합이 터지는 등에 의해 유압이 새는 현상의 발생을 효과적으로 예방할 수 있는 것이다.

또한 분배기(3)에 결합되는 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 개수 및 그 크기를 필요에 따라 편리하게 조절할 수 있으므로 다양한 크기의 인공 균열에 맞추어서 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 도 10에는 아래로 연장된 길이가 서로 다fms 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)를 구비한 본 발명의 또다른 실시예에 따른 플랫 잭 장치(1)의 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 10에 예시된 것처럼, 본 발명에서는 인공 균열의 형상이나 깊이에 맞추어서 고압 팽창 실린더 조립체(2)를 서로 다른 길이의 것을 사용하여 플랫 잭 장치(1)를 구성할 수 있으므로, 시험 대상이 되는 인공 균열의 형상에 적합한 플랫 잭 장치(1)를 이용할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한 본 발명의 플랫 잭 장치(1)의 경우, 고압 팽창 실린더 조립체(2)를 분배기(3)에 분해 가능하게 조립하게 되므로, 튜브 본체(20)에 천공 등의 손상이 발생하였을 경우, 손상이 발생한 튜브 본체(20)를 가진 고압 팽창 실린더 조립체(2)만을 분배기(3)에서 제거한 후, 새로운 것으로 교체할 수 있으므로 손상된 부분을 용이하게 보수할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서는 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)에 고르게 압력이 주입되어 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)가 각각 제기능을 발휘하게 되므로 즉, 고압 팽창 실린더 조립체(2) 각자가 동일한 압력으로 팽창하여 균열면을 가압하게 되므로, 인공 균열의 전체 균열면에 고르게 압력이 작용하게 되는 매우 유리한 장점을 가진다.

1: 플랫잭 장치
2: 고압 팽창 실린더 조립체
3: 분배기
20: 튜브 본체

Claims (4)

1. 튜브 형상을 가지는 복수개의 고압 팽창 실린더 조립체(2)와;
   상기 고압 팽창 실린더 조립체(2)의 상단에서 일체로 결합되며 유압 주입구(31)를 통해서 주입되는 유압을 각각의 고압 팽창 실린더 조립체(2)에 배분하는 분배기(3)를 포함하여 구성되며;
   튜브 본체(20)의 측면에는 판부재로 이루어져서 측면방향으로 튜브 본체(20)가 팽창하는 것을 제한하는 측면가이드부재(22)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 잔존 프리스트레스 측정을 위한 플랫 잭 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   각각의 튜브 본체(20) 하단 외면에는 단부 커버부재(21)가 씌워져 있으며;
   각각의 튜브 본체(20) 상단에는 분배기(3)에 분해가능하도록 조립 결합되는 상단체결부재(23)가 구비되어 있고;
   상기 측면가이드부재(22)는 상기 단부 커버부재(21)와 상기 상단체결부재(23) 중 어느 하나와 결합되어 있거나 또는 상기 단부 커버부재(21)와 상기 상단체결부재(23) 모두와 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 잔존 프리스트레스 측정을 위한 플랫 잭 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 상단체결부재(23)는 상기 분배기(3)에 나사결합되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 잔존 프리스트레스 측정을 위한 플랫 잭 장치.

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