KR101704550B1 - 안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량 상판 인상시 유압잭을 동시에 동일 높이로 인상시키면서 유압잭에 유압이 공급되지 않는 상황에서도 교량 상판을 지속적으로 지지할 수 있는 안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법에 관한 것으로, 변위센서와 컴퓨터로 이루어진 변위제어 방식을 통해 유압잭을 제어하는 제어부를 통해 교량 상판을 각각의 유압잭이 동일 높이로 인상하여 특정 유압잭의 과대하중, 교량 상판의 부등인상으로 인한 수직변위증가, 수평이동의 문제점을 개선할 수 있으며, 특히, 작업자의 조작없이 하중에 의해 작동하는 안전장치인 쐐기부를 이용하여 교량 인상을 실시함으로써, 교량 상판 인상하는 중간에 유압의 공급이 끊기거나 또는 교량 인상 완료 후 유압이 누수되더라도 작업자의 별도의 조작 없이도 교량 상판이 인상된 상태를 그대로 유지할 수 있는 안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법에 관한 것이다.

Description

안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법{lift method for upper structure of bridge by using computer and hydraulic jack including safety device}

본 발명은 안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 컴퓨터에 의해 유압잭을 제어하여 각각의 유압잭이 동시에 교량 상판을 인상시켜 안정적인 인상이 이루어짐은 물론, 교량 상판 인상시 유압이 공급되지 않는 상황에서도 교량 상판을 지속적으로 지지할 수 있는 안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 교량은 교각의 상부에 걸쳐 설치되는 교량빔와 상판 등의 구조물로 구성되고, 그 교량 상판과 빔은 설치 후 작용하는 신축응력에 따라 팽창 또는 수축 작용이 가능하도록 교각과 빔 및 교량 상판의 가동간 사이에는 고정식 교좌 또는 진동 흡수식 합성 교좌장치가 설치되며, 이러한 교량은 설치 후 시간이 경과 됨에 따라 여러 가지 형태의 자연적 또는 인위적 요인으로 인하여 교량 구조체나 교좌장치가 파손되는 경우가 허다하다. 예를 들면, 교량 상판의 조인트 부분에서의 누수 등으로 인한 교좌 장치의 부식이나, 파괴, 교좌 장치에 주입된 그리스의 기능 마비 현상 등이 일어나고, 이로 인하여 교각의 균열이나 상판 및 빔의 균열이 일어나게 된다. 또한 상기한 예 이외에도 지반의 부동침하 현상으로 인한 교각의 침하와 상판의 위치 변동, 빔이 충격하중으로 파괴되어 상판이 부분적으로 가라앉아 상판간에 단차가 발생하는 경우, 기타 교량의 당초 설계하중을 초과하는 중차량의 등장으로 인한 교좌장치의 단면 부족과 교량 상판의 교체 필요성 등 여러 가지 형태의 요인으로 교량을 보수하지 않으면 안된다.

이와 같이 파손 또는 변형된 교량을 보수함에 있어서는 파손 정도에 따라서 교량 전체 또는 일부분을 철거하고 다시 복구하거나, 혹은 부분적 보수작업에 의하여 원상태로 복구하게 되는바, 이와 같이 교량 구조물의 전체 또는 일부를 철거하고, 재구축 하는데는 많은 중장비와 인력을 필요로 하게 되어 보수 공사비가 막대하게 소요될뿐 아니라 복구작업이 완료될 때까지는 차량의 통행이 불가능하게 되어 차량 통행의 폐쇄 또는 우회로 인한 교통체증을 유발하게 되는 문제점이 있었다.

따라서 교량 보수시 교량 상판이나 빔 구조물을 철거 또는 해체함이 없이 보수를 요하는 부위만을 상하 방향으로 또는 횡방향으로 이동시켜 보수하는 작업으로서, 유압잭을 사용하여 교량 빔이나 상판을 들어올려서 보수하는 방법이 이용되고있다.

그리고, 교좌장치의 보수, 교체 등으로 교량 상부 구조물을 유압장치로 들어 올리는 인상작업을 행할 때에는 교좌장치의 교체시 잭 설치의 공간을 확보하는 교좌장치와 교각 끝단까지의 거리인 연단거리와, 빔의 하단에서 교각의 상단까지의 거리인 형하공간 등의 유압잭의 설치를 위한 공간이 부족하거나 응력 부족으로 인하여 교량의 코핑부가 손상되는 등의 문제점이 우려되어 유압잭을 코핑부에 설치하지 못할 경우 시도되는 공법들로는 여러가지가 있으나, 기존공법들의 경우 구조물에 손상을 주게 되어 보수, 보강의 목적 외의 추가비용이 소요될 뿐 아니라, 장기적인 교량 구조물 유지, 관리의 측면에서 손상으로 인한 하자발생을 초래할 가능성이 있다.

종래 조립식 브래키트를 이용한 보수공법의 문제점을 구체적으로 들어 보면, 시공할 때에 최소 8cm 이상의 형하공간 및 철근덮개 이상의 연단거리가 확보되어야 만이 적용이 가능하고, 큰 잭킹력이 작용할 때에 버팀판의 개수의 증가로 인하여 용접시 시공성이 떨어지며, 연단거리 및 형하 공간의 제약이 있기 때문에 모든 교량에 적용이 불가능한 문제점이 있다.

즉, 도로교 시방서에 소개된 잭 설치기준을 보면, 연단거리는 들보의 지간길이가 10m 이하인 경우에는 경간 30m기준으로 35cm이고, 형하공간은 40cm를 확보하여야 하므로 현실적 적용이 불가능하게 되는것이다.

또, 종래 단면확대 인상법의 문제점은 공기 및 공사비에서 타 공법과 비교하여 비경제적이고, 미관이 좋지 못하며, 기존 교량에 앵커를 사용한 후 철근을 배근하므로 기존 교량에 손상을 주게 되는 문제점이 있었다.

또한, 유압잭을 이용하여 교량 상판을 인상하여 교좌장치를 교체할 경우 교량 상판의 하중량에 의해 유압잭에 공급하였던 유압이 새어나와 최초 계획하였던 교량 상판의 인상 높이를 유지못하는 문제점도 발생하였다.

한편, 상술한 바와 같이 유압잭에서 유압이 새어나와 현 상태를 유지할 경우 이를 방지하기 위한 기술들로는 대한민국 등록특허 제10-038155호(이하, '특허문헌 1'이라 함.), 대한민국 등록특허 제10-0797526호(이하, '특허문헌 2'라 함.) 등이 제안된 바 있다.

우선, 특허문헌 1은 유압잭에 승강 가능한 스크류봉을 형성하고 이 스크류봉에 결합하는 너트 형태로 이루어진 하강저지수단을 형성하여 유압잭의 스크류봉이 상승한 후 상승한 상태를 유지할 수 있는 하강저지수단을 작업자가 회전시켜 조여줌으로써 교량 상판 등을 인상시키기 위한 고정대가 하강하는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

또한, 특허문헌 2는 유압잭의 피스톤 로드인 승강봉을 상승시켜 교량 상판을 인상시킨 후 인상된 상태를 유지하도록 하나 이상의 지지플레이트를 작업자가 실린더와 교량 상판 사이에 끼움 결합하여 승강봉이 교량 상판의 하중에 의해 하강하지 않도록 하여 교량 상판의 인상된 높이를 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

(특허문헌 1) KR10-0538155 B1 지지장치 및 이를 이용한 교좌장치 보수방법

(특허문헌 2) KR10-0797526 B1 유압잭 구조 및 이를 이용한 교좌장치 교체 시공방법

한편, 상기와 같은 특허문헌 1, 2는 교량 상판의 인상 후 이를 유지하기 위해 작업자가 너트를 회전시키거나 또는 별도의 플레이트를 결합하여야 하기 때문에 작업자가 안전사고에 노출되어 있으며, 특히, 예기치 못한 상황 발생시 즉각적인 대응이 어려운 문제점이 있었다.

즉, 통상의 유압잭은 실린더에 유압을 공급하여 피스톤 로드가 승강하는 형태로 이루어져 있다.

따라서, 지속적인 유압이 공급되는 과정에서는 큰 문제가 발생되지 않지만 작업자의 부주의 등으로 인해 실린더로 유압을 공급하던 라인이 단선이 되었거나 또는, 다른 이유에 의해 유압이 공급이 이루어지지 않게 되면, 특허문헌 1, 2 모두 이에 즉각적으로 대응을 할 수 없게 된다.

물론, 피스톤 로드가 교량 상판을 인상시키기 전에는 문제가 발생하지 않게 된다.

하지만 교량 상판 인상이 이루어지는 시점에서 위와 같은 문제가 발생할 경우 실린더 내에 유입된 유압량이 적게 되면 교량 상판의 하중에 의해 유압잭의 피스톤 로드가 교량 상판의 하중을 지지하지 못하게 되어 급격한 하강이 이루어지게 되고, 이로 인해 교량 상판이 하강하여 구조물의 파손을 초래하는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

즉, 상술한 특허문헌 1, 2는 교량 상판이 완전히 인상된 상태에서 교량 상판을 추가로 지지할 수 있는 수단을 작업자가 추가로 작업하여야만 지지할 수 있기 때문에 교량 상판의 인상작업이 완전히 끝나지 않은 상태에서는 위와 같은 문제점이 발생하게 되는 것이다.

또한, 상술한 교량 인상은 다수의 유압잭을 이용하여 작업이 이루어지기 때문에 다수의 유압잭이 동시에 작동하여 교량 상판을 인상하지 않으면 교량 상판과 먼저 맞닿은 유압잭이 있을 경우 하중이 어느 한쪽으로 치우치게 되어 안전사고가 발생되는데, 상술한 특허문헌들은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 구성이 구비되어 있지 않다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법은 변위센서를 이용하여 다수의 유압잭이 동시에 동일 높이로 교량 상판을 인상하여 특정 유압잭의 과대하중, 교량 상판의 부등인상으로 인한 수직변위증가, 수평이동을 방지할 수 있는 안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 교량 상판 인상하는 중간에 유압의 공급이 끊기거나 또는 교량 인상 완료 후 유압이 누수되더라도 작업자의 별도의 조작 없이도 교량 상판이 인상된 상태를 그대로 유지할 수 있는 안전장치를 포함한 유압잭과 이를 이용한 교량 상판 인상 공법을 제공하는데 있다.

본 발명은 교량 인상시 컴퓨터와 변위센서로 이루어진 변위 제어방식의 제어부를 통해 다수의 유압잭을 동시에 제어하여 동일 높이로 교량 상판을 인상할 수 있도록 함으로써 특정 유압잭의 과대하중, 교량 상판의 부등인상, 수직변위증가, 수평이동의 문제점을 개선할 수 있다.

또한, 실린더와 실린더에 결합되어 유압에 의해 승강하는 피스톤 로드부에 각각 제1, 2 쐐기 접촉부를 형성하고, 실린더에 형성된 쐐기부 안착홈에 제1, 2 쐐기 접촉면을 포함하여 구성된 쐐기부를 안착시켜 피스톤 로드부의 상승 후 하강할 때에 피스톤 로드부를 지지할 수 있도록 작동함으로써 교량 상판 인상 도중에 유압의 공급이 차단되거나 또는 교량 상판 인상 후 교량 상판의 하중에 의해 유압의 누수가 발생하더라도 교량 상판이 계획된 높이를 유지할 수 있도록 쐐기부가 지지대 역할을 수행함으로써 교량 상판의 인상 높이 유지에 따른 교좌장치의 교체시공이 원활히 이루어질 수 있다.

특히, 피스톤 로드부 상승시 쐐기부가 자중에 의해 하향하였다가 피스톤 로드부의 하향시에는 작업자의 조작없이도 쐐기부와 제1, 2 쐐기 접촉부가 맞닿아 피스톤 로드부의 하강을 방지하여 갑작스런 돌발상황에서도 작업자의 안전 확보 및 구조물의 파손과 더불어 대형사고를 미연에 방지할 수 있는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 안전장치를 포함한 유압잭을 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 일부를 절개하여 도시한 단면도.
도 3은 쐐기부를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 시공공법을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명에서의 제1, 2 브라켓을 도시한 분해 사시도.
도 6은 본 발명에서 제1 브라켓 설치단계를 도시한 상태도.
도 7은 본 발명에서 제2 브라켓 배치 단계를 도시한 상태도.
도 8은 본 발명에서 유압잭 배치단계를 도시한 상태도.
도 9는 본 발명에서 제어부 설치단계를 도시한 상태도.
도 10은 본 발명에서 교량 인상 단계를 도시한 상태도.
도 11은 본 발명에서 안전장치를 포함한 유압잭의 작동 전 상태를 도시한 상태도.
도 12는 본 발명에서 안전장치를 포함한 유압잭의 작동 후 상태를 도시한 상태도.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대해 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

1. 안전장치를 포함한 유압잭

본 발명에 따른 안전장치를 포함한 유압잭(50)은 유압을 공급받는 실린더(10)와 상기 실린더(10)에 결합하여 실린더(10)에 의해 승강하여 교좌장치(2)를 교체할 수 있도록 교량 상판(1)을 인상시키는 피스톤 로드부(20)와 상기 실린더(10)에 의해 피스톤 로드부(20)를 승강시킬 때에 피스톤 로드부(20)를 지지하여 안전사고를 예방할 수 있는 쐐기부(30)로 구성된다.

우선, 실린더(10)는 도 1 내지 도 2에서와 같이 일측으로 외부의 유압공급수단(도면에 미도시)에 의해 유압을 공급받으면서 유압을 배출할 수 있는 유압 공급부(11)와 유압을 배출할 수 있는 유압 배출부(12)를 구성하고 있다.

즉, 상술한 유압 공급부(11)는 유압을 공급받아 상술한 피스톤 로드부(20)를 상승시킬 때에 이용되고, 유압 배출부(12)는 실린더(10) 내에 유압을 배출함으로써 피스톤 로드부(20)를 하강시킬 때에 이용한다.

또한, 상기 실린더(10)의 내측에는 홈 형태로 이루어진 피스톤 로드 결합부(13)가 형성되어 있고, 상기 피스톤 로드 결합부(13)의 상측에는 피스톤 로드 결합부(13)보다 더 넓은 형태의 홈으로 이루어진 쐐기 안착홈(14)이 형성되어 있으며, 이 쐐기 안착홈(14)의 접촉면은 일정 경사각을 형성한 형태의 제1 쐐기 접촉부(14a)가 형성된 구조로 이루어져 있다.

다음으로, 피스톤 로드부(20)는 상술한 바와 같이 실린더(10)에 결합하여 실린더(10)에 공급 및 배출되는 유압에 의해 승강할 수 있는 구성으로서, 실린더(10)에 형성되어 있는 피스톤 로드 결합부(13)에 결합하는 피스톤 로드(21)가 형성되어 있고, 상기 피스톤 로드(21)의 상측으로는 피스톤 로드(21)에 연장될수록 단면적이 넓어지는 형태로 이루어진 지지부(22)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 지지부(22)는 피스톤 로드(21)와 일체로 제작되며, 특히, 피스톤 로드(21)에서 상측방향으로 연장될수록 단면적이 넓어지는 형태로 구성하여 측면에 제2 쐐기 접촉부(22a)를 형성하고 있으며, 상측면에는 교량 상판(1) 인상시 교량 상판(1)과 맞닿는 교량 상판 지지면(22b)이 형성된 구조로 이루어져 있다.

다음으로, 쐐기부(30)는 전술한 바와 같이 실린더(10)의 쐐기 안착홈(14)에 안착되어 피스톤 로드부(20)의 상승시 쐐기 안착홈(14) 내에서 하강하여 피스톤 로드부(20)에 공급되던 유압이 갑작스럽게 중단되거나 또는 피스톤 로드부(20)의 상승작업이 완료된 상태에서 유압이 새어나왔을 때에 피스톤 로드부(20)가 하강하는 현상을 방지하기 위해 구성된다.

상기와 같은 작용효과를 발휘하게 위해 본 발명에서의 쐐기부(30)는 도 1 내지 도 3에서와 같이 실린더(10)의 제1 쐐기 접촉부(14a)와 맞닿는 제1 쐐기 접촉면(31)을 외측에 형성하고, 피스톤 로드부(20)의 제2 쐐기 접촉부(22a)와 맞닿는 제2 쐐기 접촉면(32)을 내측에 형성한 구조로 이루어진다.

특히, 상술한 제1, 2 쐐기 접촉면(31, 32)은 피스톤 로드부(20)의 상승시에는 간섭이 발생하지 않다가 피스톤 로드부(20)가 하강할 때에는 피스톤 로드부(20)를 지지할 수 있도록 제1, 2 쐐기 접촉부(14a, 22a)와 유사한 쐐기 형태로 구성하는 것이 좋다.

한편, 상술한 쐐기부(30)는 실린더(10)의 쐐기 안착홈(14)에 배치되어 교량 상판(1)을 인상하기 위한 피스톤 로드부(20)를 지지하여야 하는 만큼 다수개로 형성하여 하중량을 견딜 수 있도록 구성하는 것이 좋다.

이때에, 다수의 쐐기부(30)는 균일한 하중량을 지지하기 위해 등간격으로 배치하여야 하며, 특히, 교량 상판(1)의 인상작업이 완료된 후 피스톤 로드부(20)의 하강시 쐐기부(30)에 의해 하강시 간섭이 발생할 수 있기 때문에 쐐기부(30)를 제거하는 작업이 필수적으로 발생하게 된다.

이에 본 발명에서는 상기 쐐기부(30)의 상측에 각각의 쐐기부(30)를 서로 연결하면서 쐐기부(30)의 제거작업이 원활히 이루어질 수 있도록 연결수단(J)을 결합하기 위한 연결홈(33)이 더 포함되어 구성될 수 있다.

여기서, 상기 연결수단(J)은 밴드 형태의 것으로 다양한 형상으로 변형가능하면서 루프형태에서 선형태로 변형할 수 있는 구성이면 족하다.

특히, 상술한 연결홈(33)에 연결수단(J)을 고정하는 방법은 도면에서는 상세히 도시하지 않았지만 연결홈(33)의 측면에 무드볼트(도면에 미도시)가 삽입할 수 있는 볼트홀(도면에 미도시)을 형성하여 구현할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

상술한 쐐기부(30)는 2 ∼ 4개소로 형성하는 것이 좋다.

2. 교량 인상 공법

이하에서는 상술한 안전장치를 포함한 유압잭을 이용하여 교량을 인상하기 위한 방법에 대해 살펴보도록 한다.

본 발명에 따른 교량 인상 방법은 도 4에서와 같이 교좌장치가 배치된 교각의 양 측면에 한쌍의 제1 브라켓을 각각 결합하는 제1 브라켓 설치단계와,

상기 한쌍의 제1 브라켓의 상측으로 제1 브라켓들을 고정시키기 위해 제2 브라켓을 배치한 후 볼트를 이용해 체결하여 제2 브라켓 설치를 완료하는 제2 브라켓 설치 완료단계와,

상기 제1 브라켓의 상측에 안전장치를 포함한 다수의 유압잭을 배치하는 안전장치를 포함한 유압잭 배치단계와,

상기 유압잭 배치단계에서 설치한 다수의 유압잭에 공급되는 유압량을 제어할 수 있는 컴퓨터와 교각에 설치되어 교각과 교량 상판과의 이격거리를 측정하여 컴퓨터에 전송할 수 있는 변위센서를 설치하는 제어부 설치단계와,

상기 안전장치를 포함한 유압잭에 1차로 유압을 인가하여 피스톤 로드의 교량 상판 지지면이 교량 상판 하측면과 맞닿도록 한 후 변위센서에서 측정한 교각과 교량 상판과의 이격거리에 대한 데이터를 영점조정하는 변위값 영점조정단계

상기 제어부의 컴퓨터를 통해 작업자가 설정한 변위량 만큼 다수의 안전장치를 포함한 유압잭에 유압량을 조절하면서 인가하여 각각의 안전장치를 포함한 유압잭이 같은 높이로 교량 상판을 인상시킴과 동시에 쐐기부가 쐐기부 안착홈 내에서 하강하여 교량 상판의 인상과 동시에 피스톤 로드부를 지지할 수 있도록 작동하여 교량 상판 인상과 동시에 안전장치가 작동하는 교량 인상 단계를 포함하여 이루어지게 된다.

가. 제1 브라켓 설치단계

본 발명에서의 제1 브라켓(60)은 도 5에서와 같이 교각(3)의 상측에 배치되는 수평플레이트(61)와 상기 수평플레이트(61)의 일측에 수직방향으로 배치된 상태로 용접에 의해 결합하는 수직플레이트(62)로 이루어져 있으며, 교각(3)에 결합시 한쌍이 서로 대칭된 형태로 배열되어 설치가 된다.

우선, 수평플레이트(61)는 내측에는 제1 교좌장치 자리홈(61a)을 형성하여 수평플레이트(61)가 대략 대략 ㄷ자 형상으로 이루어지게 된다.

또한, 상기 제1 교좌장치 자리홈(61a)이 형성된 타단에는 다수의 제1 결합홀(h1)을 형성하고 있다.

여기서, 상술한 수평플레이트(61)는 한쌍의 제1 브라켓(60)을 설치한 상태에서 교각 상부의 너비보다 더 크게 형성하여 교각(3)의 상부에서 외측방향으로 더 연장될 수 있도록 함으로써 교량 상판(1)의 인상작업시 교각(3) 상부의 공간이 부족하더라도 인상 작업이 이루어질 수 있도록 구성하는 것이 좋다.

한편, 상기 수평플레이트(61)의 하측면에 용접 결합되는 수직플레이트(62)는 수평플레이트(61)의 하측면에 용접 결합한 후에 교각(3)의 측면에 맞닿는 구성이다.

따라서, 수직플레이트(62)를 수평플레이트(61)에 결합할 때에 수평플레이트(61)가 교각(3) 상부에서 더 연장되는 위치의 수평플레이트(61) 하부에 수직플레이트(62)를 배치하여 결합하는 것이 좋다.

또한, 상기 수평플레이트(61)와 수직플레이트(62)에는 보강대(63)를 더 용접결합하여 수평플레이트(62) 및 수직플레이트(62)를 보강할 수 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 제1 브라켓(60)은 도 6에서와 같이 수평플레이트(60)에 형성되어 있는 제1 교좌장치 자리홈(61a)에 교좌장치(2)가 위치하도록 하되, 수평플레이트(61)의 하측면은 교각(3) 상측면과 맞닿도록 하고, 수직플레이트(62)의 후면은 교각(3)의 측면에 맞닿도록 배치한다.

여기서, 상술한 제1 브라켓(60)은 총 2개소를 한조로 하여 각각의 제1 브라켓(60)을 교각(3) 양 측면에 서로 대향되는 위치에 대칭된 형태로 배치가 이루어져야 한다.

나. 제2 브라켓 설치 단계

본 단계에서의 제2 브라켓(70)은 상술한 제1 브라켓(60) 상측에 배치되어 제1 브라켓(60)을 고정시키기 위한 구성이다.

즉, 도 5 및 도 7에서와 같이 교각(3)의 측면에 맞닿는 제1 브라켓(60)의 수직플레이트(62)가 연장되는 방향과 직각방향으로 연장되며 양 측면에는 각각의 제1 브라켓(60)의 수평플레이트(61)에 형성된 제1 결합홈(h1)과 일치하는 제2 결합홈(h2)이 형성되어 볼트(B)에 의해 제1, 2 브라켓(60, 70)을 고정시킴으로써, 한쌍의 제2 브라켓(60)을 연결시킬 수 있도록 구성된다.

따라서, 본 발명에서의 제1, 2 브라켓(60, 70)은 교각(3) 상부의 공간이 부족으로 인해 브라켓을 형성할 때에 교각(3)에 볼트를 결합하기 위한 천공을 형성하지 않더라도 교각(3) 제1, 2 브라켓(60, 70)을 결합할 수 있어 무손상 공법을 실현할 수 있게 된다.

다. 안전장치를 포함한 유압잭 배치단계

본 단계는 도 8에서와 같이 제1, 2 브라켓(60, 70)에 의해 확보된 공간에 본 발명에 따른 안전장치를 포함한 유압잭(50)을 배치하는 단계로서 최소 2개소 이상을 제1 브라켓(60)의 수평플레이트(61) 상측면에 배치하는 단계이다.

본 단계는 통상적로 교량 인상을 위해 실시하는 방법을 그대로 실시하기에 본 명세서에서는 상세한 언급은 생략하도록 한다.

라. 제어부 설치단계

본 단계는 도 9에서와 같이 상술한 안전장치를 포함한 유압잭(50)을 제어하기 위한 제어부(80)를 설치하기 위한 단계이다.

본 단계에서의 제어부(80)는 교량 상판(1)을 인상하기 위한 다수의 안전장치를 포함한 유압잭(50)을 제어하기 위한 소프트웨어가 탑재되어 있는 컴퓨터(81)가 구성되어 있다.

상기 컴퓨터(81)에 탑재된 소프트웨어는 다수의 안전장치를 포함한 유압잭(50)에 유압을 공급하기 위한 유압공급수단(도면에 미도시)과 연결되어 유압량 조절을 통해 인상 하중량을 제어할 수 있도록 작동한다.

특히 본 발명에서의 제어부(80)는 교각(3)에 설치되는 변위센서(82)를 포함하여 구성된다.

상기 변위센서(82)는 교각(3)의 상측면에 설치되어 교량 상판(1)의 하측면과의 변위량을 측정하여 지속적으로 컴퓨터(81)에 신호를 송신하도록 작동한다.

마. 변위값 영점조정 단계

본 단계는 각각의 교각(3)에 설치되어 있는 변위센서(82)의 값을 영점조정을 하기 위한 단계이다.

바. 교량 인상 단계

본 단계는 본 발명의 안전장치를 포함한 유압잭(50)의 설치 완료 후 이를 이용하여 교량 상판(1)을 인상하기 위한 단계이다.

이를 상세히 살펴보면,

도 10 내지 도 12에서와 같이 교량 상판(1)의 인상을 위해 통상의 유압공급수단(도면에 미도시)을 제어부(80)의 컴퓨터(81)를 이용해 제어하여 각각의 안전장치를 포함한 유압잭(50)에 일정량의 유압을 공급할 수 있도록 제어한다.

그러면 다수의 유압잭(50)에 동시에 유압의 공급이 이루어지게 된다.

특히, 본 발명에서의 제어부(80)에 형성된 변위센서(82)는 안전장치를 포함한 유압잭(50)이 설치된 위치의 교각(3) 상측면과 교량 상판(1)의 하측면과의 거리를 측정하여 컴퓨터(82)로 전송하도록 전기적으로 연결되어 있다.

또한, 상술한 컴퓨터(82)는 안전장치를 포함한 유압잭(50)에 공급되는 유압을 제어하여 유압잭(50)을 통한 교량 상판(1)의 인상 높이를 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

따라서, 본 발명은 각각의 위치에 있는 안전장치를 포함한 유압잭(50)을 한번에 제어하여 교량 상판(1)을 동일한 높이로 동시 다발적으로 인상시킬 수 있다.

즉, 작업자가 일정 변위 만큼만 교량 상판(1)을 인상하기 위해 컴퓨터(81)를 조작하게 되면 컴퓨터(81)의 제어를 받는 유압공급수단은 각각의 안전장치를 포함한 유압잭(50)에 일정 변위 만큼만 인상될 수 있도록 유압을 공급하다가 설정 변위량에 도달하게 되면 유압의 공급을 차단하게 된다.

따라서, 본 발명은 동시에 각각의 안전장치를 포함한 유압잭(50)이 똑같이 교량 상판(1)을 인상함으로써 특정 위치의 유압잭(50)의 과대 하중으로 인한 파손 방지 및 교량 상판(1)의 부등인상으로 인한 수직변위증가, 수평이동 등의 문제점을 보완할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서의 안전장치를 포함한 유압잭(50)에 유압 공급시 작동관계를 살펴보면,

상기 안전장치를 포함한 유압잭(50)의 실린더(10)에 형성된 유압 공급부(11)에 유압을 공급하게 되면, 실린더(10)의 피스톤 로드 결합부(13)에 결합된 피스톤 로드부(20)에 형성되어 있는 피스톤 로드(21) 및 이와 일체로 형성되어 있는 지지부(22)가 유체의 압력에 의해 상승하게 되고, 이와 같은 피스톤 로드(21) 및 지지부(22)의 상승은 교각(3)에 결합되어 있는 교좌장치(2)를 교체할 수 있을 정도의 높이까지 이루어지게 된다.

상기와 같이 지지부(22)의 상승이 이루어지게 되면, 실린더(10)의 쐐기 안착홈(14)에 배치되어 제1, 2 쐐기 접촉부(14a, 22a)에 의해 고정된 상태를 유지하고 있던 쐐기부(30)는 제2 쐐기 접촉부(22a)를 포함한 지지부(22)의 상승에 의해 쐐기 안착홈(14) 내에서 하향하게 된다.

즉, 상술한 쐐기부(30)는 피스톤 로드부(20)의 작동이 이루어지 전에는 실린더(10)의 제1 쐐기 접촉부(14a)와 쐐기부(30) 외측에 형성되어 있는 제1 쐐기 접촉면(31)이 맞닿은 상태이고, 피스톤 로드부(20)의 제2 쐐기 접촉부(22a)와 쐐기부(30) 내측에 형성된 제2 쐐기 접촉면(32)이 맞닿아 고정된 상태로 실린더(10)의 쐐기부 안착홈(14)에 배치된 상태이다.

그러다가, 실린더(10)에 공급되는 유압에 의해 피스톤 로드부(20)가 작동하게 되면 실린더(10)는 고정된 상태이기 때문에 제1 쐐기 접촉부(14a)는 고정된 상태를 유지하게 되지만 피스톤 로드부(20)에 형성되어 있는 제2 쐐기 접촉부(22a)는 상승이 이루어지게 되어 제1, 2 쐐기 접촉부(14a, 22a)에 형성되어 있던 공간이 넓어지게 되어 쐐기부(30)는 중력에 의해 하향하게 되는 것이다.

물론, 상기와 같이 쐐기부(30)의 하향이 이루어지더라도 피스톤 로드부(20)의 상승은 쐐기부(30)에 의해 간섭을 받지 않고 상승이 이루어지게 된다.

한편, 실린더(10)로 유압을 공급하기 위한 유압공급수단에 예상치 못한 문제에 의해 유압의 공급이 이루어지던 도중에 유압의 공급이 끊기게 되면 안전장치를 포함한 유압잭(50)에 구성되어 있는 피스톤 로드부(20)는 유압 공급이 이루어지지 않게 되어 더 이상 상승하지 않게 된다.

따라서, 유압공급수단을 통해 유압이 공급되기 전까지 실린더(10)에 공급되어 있던 유압만으로 상승한 상태를 유지하여야만 한다.

이러한 상태를 보다 구체적으로 살펴보면,

상기와 같이 피스톤 로드부(20)의 상승이 이루어지던 도중 교량 상판(1)과 피스톤 로드부(20)의 지지부(22)에 형성된 교량 상판 지지면(22b)이 맞닿지 않을 경우에는 피스톤 로드부(20)에 가해지는 힘은 피스톤 로드부(20) 자체 중량에 의한 중력만이 발생하기 때문에 안전사고가 발생하지 않게 된다.

하지만, 교량 상판 지지면(22b)과 교량 상판(1)의 하측면이 맞닿아 일정 높이까지 교량 상판(1)을 상승시켰을 경우에는 교량 상판(1)에 작용하는 하중이 고스란히 피스톤 로드부(20)로 전달되며, 이러한 상태에서 실린더(10) 내에 유입되었던 유압이 새어나오게 되면 최악의 경우에는 피스톤 로드부(20)가 교량 상판(1)의 하중을 견디지 못하고 주저앉을 수 있으며, 이로 인해 작업자는 물론, 교량 상판(1), 교각(3)의 파손 및 최악의 경우 교량 상판(1)의 낙하로 이어져 대형사고가 발생할 수 있게 된다.

하지만, 본 발명은 작업자가 별다른 조치를 취하지 않더라도 현 상태를 유지하도록 쐐기부(30)가 작용함으로써 안전사고를 방지할 수 있게 된다.

즉, 상술한 쐐기부(30)는 피스톤 로드부(20)의 상승시 제1, 2 쐐기 접촉부(14a, 22a) 사이가 벌어지게 되어 공간이 넓어짐에 따라 중력에 의해 하향하게 된다.

이렇게 하강한 쐐기부(30)는 다른 위치의 제1, 2 쐐기 접촉부(14a, 22a)와 쐐기부(30)의 제1, 2 쐐기 접촉면(31, 32)이 맞닿을 때까지 하강이 이루어지게 되는데, 이러한 상태에서 더 이상의 유압이 공급되지 않게 되면, 피스톤 로드부(20)에 하향하는 힘이 작용하게 된다.

이때에, 상기 피스톤 로드부(20)가 미세하게 나마 하향이 이루어지게 되면 피스톤 로드부(20)의 지지부(22)도 미세하게 하향이 이루어지게 된다.

따라서, 지지부(22)의 제2 쐐기 접촉부(22a)가 쐐기부(30)의 제2 접촉면(32)을 가압하게 되고, 이렇게 작용하는 힘은 다시 실린더(10)의 제1 쐐기 접촉부(14a)와 쐐기부(30)의 제1 쐐기 접촉면(31)과 맞닿도록 작용하게 됨으로써 더 이상 피스톤 로드부(20)가 하향을 방지하는 지지대 역할을 쐐기부(30)가 하게 되는 것이다.

특히, 상기와 같은 쐐기부(30)는 작업자가 작업 전에 실린더(10)의 쐐기부 안착홈(14)에 결합시키기만 하면 피스톤 로드부(20)가 하향할 때에 작업자의 조치가 없어도 자동으로 피스톤 로드부(20)의 하향을 방지하기 때문에 작업자의 안전은 물론, 구조물들이 파손으로 이어지는 사고를 방지할 수 있게 되며, 순간적으로 발생하는 사고에 즉각적인 대응이 이루어질 수 있는 효과도 얻을 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 작용은 피스톤 로드부(20)를 계획된 위치까지 상승한 후에도 동일하게 작용한다.

즉, 본 발명의 안전장치를 포함한 유압잭(50)을 비롯하여 통상적으로 교량 인상을 위해 사용하는 유압잭은 교량 상판(1)을 인상 및 인상된 상태를 유지하기 위해 지속적으로 유압을 공급하지 않는 이상 하중량에 의해 유압이 새어나와 시간이 지남에 따라 계획된 높이로 인상되었던 교량 상판(1)이 조금씩 하향하게 된다.

이럴 경우에도 본 발명의 쐐기부(30)는 상술한 바와 같이 더 이상 피스톤 로드부(20)가 하향하지 못하도록 작용하기 때문에 작업자가 하나의 유압공급수단을 이용하여 인상 작업을 마무리한 후에 인상된 상태를 유지하기 위해 유압공급수단을 계속 배치하지 않더라도 현 상태를 쐐기부(30)가 유지하여 장비 효율성을 높일 수 있는 효과도 발휘하게 된다.

한편, 본 발명을 통해 교량 인상 작업 후 교좌장치(2)의 교체가 완료된 후에는 유압공급수단을 통해 실린더(10)에 유압을 더 공급하여 피스톤 로드부(20)를 더 상승시킨다.

그러면, 쐐기부(30)는 중력에 의해 실린더(10)의 쐐기 안착홈(14)에서 더 하향하게 되지만 제1, 2 쐐기 접촉부(14a, 22s)와의 마찰력에 의한 고정은 되지 않은 상태가 된다.

따라서, 상기와 같은 상태에서 작업자가 쐐기부(30)를 쐐기부 안착홈(14)에서 제거한 후에 실린더(10) 내부에서 유압 배출부(12)를 통해 유압을 배출하게 되면 교량 상판(1)이 천천히 하강하여 최초의 자리로 복귀하게 된다.

여기서, 상기 쐐기부(30)는 다수를 한조로 하여 이용하게 되고, 이러한 쐐기부(30)의 상측에는 연결수단(J)을 결합할 수 있는 연결홈(33)이 형성되어 있다.

따라서, 작업자는 상기 연결수단(J)을 이용하여 다수의 쐐기부(30)를 한번에 제거할 수 있게 된다.

상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 대해 기재한 것이지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음은 본 발명에 속하는 통상의 기술자들에게 있어 명백한 것임을 명시한다.

1 : 교량 상판 2 : 교좌 장치 3 : 교각
50 : 안전장치를 포함한 유압잭
10 : 실린더
11 : 유압 공급부 12 : 유압 배출부 13 : 피스톤 로드 결합부
14 : 쐐기부 안착홈 14a : 제1 쐐기 접촉부
20 : 피스톤 로드부
21 : 피스톤 로드
22 : 지지부 22a : 제2 쐐기 접촉부 22b : 교량 상판 지지면
30 : 쐐기부
31 : 제1 쐐기 접촉면 32 : 제2 쐐기 접촉면 33 : 연결홈
J : 연결수단
60 : 제1 브라켓
61 : 수평플레이트 61a : 제1 교좌장치 자리홈 h1 : 제1 결합홀
62 : 수직플레이트
63 : 보강대
70 : 제2 브라켓
71 : 제2 교좌장치 자리홈 h2 : 제2 결합홀
80 : 제어부
81 : 컴퓨터 82 : 변위센서

Claims (4)

1. 유압을 공급 및 배출할 수 있는 유압 공급부와 유압을 배출할 수 있는 유압 배출부를 일측에 형성하고, 내측에는 피스톤 로드 결합부가 형성되어 있으며, 상기 피스톤 로드 결합부 상측으로는 제1 쐐기 접촉부를 포함하는 쐐기부 안착홈을 형성하고 있는 실린더와, 상기 실린더의 피스톤 로드 결합부에 결합하는 피스톤 로드와 상기 피스톤 로드의 상측으로 연장될수록 단면적이 넓어지는 형태로 형성되어 측면에 제2 쐐기 접촉부를 형성하고 상측면에는 교량 상판을 지지하는 교량 상판 지지면을 형성하고 있는 지지부로 구성된 피스톤 로드부와, 상기 실린더의 쐐기부 안착홈에 배치되되 외측면은 실린더의 제1 쐐기 접촉부와 접촉하고 내측면은 피스톤 로드부의 제2 쐐기 접촉부와 접촉하는 다수의 쐐기부를 포함한 안전장치를 포함한 유압잭과 상기 유압잭을 제어하기 위한 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 인상 공법에 있어서,
   교좌장치가 배치된 교각의 양 측면에 한쌍의 제1 브라켓을 각각 결합하는 제1 브라켓 설치단계;
   상기 한쌍의 제1 브라켓의 상측으로 제1 브라켓들을 고정시키기 위해 제2 브라켓을 배치한 후 볼트를 이용해 체결하여 제2 브라켓 설치를 완료하는 제2 브라켓 설치 단계;
   상기 제1 브라켓의 상측에 안전장치를 포함한 다수의 유압잭을 배치하되, 상기 안전장치가 포함된 유압잭의 쐐기부 상측으로는 다수의 쐐기부를 연결할 수 있는 연결수단을 결합하기 위한 연결홈이 형성되어 다수의 쐐기부를 연결수단을 통해 연결한 상태로 이루어진 안전장치를 포함한 유압잭을 배치하는 안전장치를 포함한 유압잭 배치단계;
   상기 유압잭 배치단계에서 설치한 다수의 유압잭에 공급되는 유압량을 제어할 수 있는 컴퓨터와 교각에 설치되어 교각과 교량 상판과의 이격거리를 측정하여 컴퓨터에 전송할 수 있는 변위센서를 설치하는 제어부 설치단계;
   상기 각각의 안전장치를 포함한 유압잭에 1차로 유압을 인가하여 피스톤 로드의 교량 상판 지지면이 교량 상판 하측면과 맞닿도록 한 후 변위센서에서 측정한 교각과 교량 상판과의 이격거리에 대한 데이터를 영점조정하는 변위값 영점조정단계;
   상기 제어부의 컴퓨터를 통해 작업자가 설정한 변위량 만큼 다수의 안전장치를 포함한 유압잭에 유압량을 조절하면서 인가하여 각각의 안전장치를 포함한 유압잭이 같은 높이로 교량 상판을 인상시킴과 동시에 쐐기부가 쐐기부 안착홈 내에서 하강하여 교량 상판의 인상과 동시에 피스톤 로드부를 지지할 수 있도록 작동하여 교량 상판 인상과 동시에 안전장치가 작동하는 교량 인상 단계;를 포함하여 이루어진 것에 특징이 있는 안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 안전장치가 포함된 유압잭 배치단계에서의 안전장치가 포함된 유압잭의 쐐기부는 외측으로 제1 쐐기면을 형성하고 내측으로는 제2 쐐기면을 형성하고 있는 것에 특징이 있는 안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 안전장치가 포함된 유압잭 배치단계에서의 안전장치가 포함된 유압잭의 쐐기부는 2 ~ 4개소로 형성하는 것에 특징이 있는 안전장치를 포함한 유압잭과 컴퓨터를 이용한 교량 상판의 무손상 인상 공법.

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