KR101863819B1 - 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법 - Google Patents

Abstract

발명은 다수의 유압잭에 유입시키는 유체를 개별 제어하여 유입시킴으로써 교량 상판을 안정적이고 신속하게 인상시켜 안정적인 교량 보수를 실시할 수 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 상판 인상 및 교량 보수공법에 관한 것으로, 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템의 제어부를 이용해 교량 상판의 높이 편차 발생 없이 정밀하고 안정적으로 교량 상판을 인상하는 교량 상판 인상단계와, 상기 교량 상판 인상단계 이후 교량 상판 교대 또는 교각에 설치되어 있는 하부 교좌장치를 제거하기 위한 교좌장치 제거단계, 새로운 교좌장치를 설치하는 교좌장치 설치단계 및 교량 상판을 하강시킨 후 유압잭을 포함한 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 제거하여 작업을 마무리하는 완료단계로 이루어져 있어, 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 다수의 유압잭에 개별적인 유체 제어가 이루어져 안정적이면서 신속하게 교량 상판을 인상할 수 있고, 유체공급라인의 길이가 다르더라도 유체 공급이 원활히 이루어질 수 있으며, 낙하방지밸브를 통한 교량 낙하 방지와 더불어 제어부 이외에 각 유니트에 보조 제어부를 형성하여 제어부가 고장 나더라도 교량 상판의 인상 및 하강 조작을 실시할 수 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법을 제공한다.

Description

컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법{Repairing metheod for bridge by using Computer Control Type Lifting System for Upper Structure of bridge}

본 발명은 다수의 유압잭에 유입시키는 유체를 개별 제어하여 유입시킴으로써 교량 상판을 안정적이고 신속하게 인상시켜 안정적인 교량 보수를 실시할 수 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법에 관한 것이다.

일반적으로, 교량구조물은 교량의 특성상 과중한 대형 차량이나 열차의 빈번한 통행과 장시간 진행에 따른 노후화 등으로 불가피하게 손상이 발생한다. 특히 교각, 교대에 설치하는 교좌장치는 교량 상부의 하중을 적절하게 흡수하고 하부구조에 전달하는 구조적으로 중요한 부재로서 교체해야 하는 일이 발생한다. 따라서, 교량구조물의 적절한 보수, 보강 등을 위해서는 교량구조물의 위치를 이동시켜야 하는 일이 발생한다. 또한, 교량이 하천에 위치할 경우에 토사의 퇴적이나 환경의 변화로 통수위가 부족하게 되어 교량 상부구조물을 승상하여야 하는 경우도 발생한다.

지금까지의 교량을 비롯한 대형구조물의 위치이동 작업은 주로 유압잭을 유압펌프에 연결하여 수동 작업으로 펌핑(pumping)하는 방식이었다. 이는 정밀한 작동을 기대하기 어렵고, 동시 인상 또는 불균등 인상의 제어가 불가능하며, 구조물에 손상이 발생할 경우 매우 위험한 사태가 초래될 수 있다.

즉, 종래에는 유압잭의 수평경사도, 작용하중, 압력, 이동변위량 등을 정밀하게 계측, 제어할 수 없어 작업진행 상황 및 이에 따른 위험 상황을 알 수 없었다. 또한, 원거리에서의 대형구조물의 위치이동 제어가 불가능하였다. 또한, 작업진행과 유지관리를 위해 많은 인력이 투입되어야 하고, 야간에는 사실상 유지관리가 이루어지지 않으므로 대형 사고의 위험이 항상 존재하였다.

그리고 교량의 경우 중차량과 열차가 지속적으로 통행함에 따라 수시로 하중 상태가 변화하게 되므로, 순간적인 하중 변화에 대한 제어 및 조절기능이 없고, 위험 상황이 예측될 경우 경보 시스템을 가동하여야 함에도 이러한 기능은 없는 실정이다. 아울러 원격지 통신 시스템이 없어 현장에서만 제어와 유지관리가 가능하게 되므로, 부득이 24시간 현장에 고급 인력이 상주하게 된다.

이상과 같은 종래 수동 유압작동 시스템의 여러 문제점을 극복하기 위해서는 안전한 자동 계측, 제어와 효율적인 원격지 통신 및 관리 가능한 유압 작동 시스템이 필요한 실정이다.

이러한, 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-0555247호(이하, '특허문헌 1'이라 함)가 제안된 바 있다.

상기 특허문헌 1은 시스템의 심장부로서 시스템 운전자가 운전을 제어하고, 모든 정보를 처리하며, 각 유압잭에 연결된 유압밸브를 제어하기 위한 중앙 명령을 로컬 콘트롤러로 송출하고, 각 잭킹 지점의 위치, 각 지점의 하중, 운전 매개변수 및 운전 상태와 같은 모든 정보를 표시하기 위한 필요한 모든 사용자 인터페이스를 제공하는 메인 콘트롤러; 상기 메인 콘트롤러와 전기적으로 접속되며, 상기 메인 콘트롤러의 제어프로그램에 의해 다수의 인상 지점을 부여받아 인상 대상의 구조물을 다지점에서 동시에 인상 혹은 인상된 구조물을 동시에 하강시키는 파워 팩; 상기 파워 팩과 기계적으로 연결되며, 유압 호스들 및 전기 케이블들을 보다 조직적이고 덜 번잡하게 연결하기 위한 보조 매니폴드 어셈블리; 및 구조물의 인상지점에 설치되어 상기 파워 팩의 로컬 콘트롤러와 전기적으로 연결되며, 구조물이 인상 또는 하강되는 동안에 중량물의 변위를 측정하여 로컬 콘트롤러를 경유하여 메인 콘트롤러로 전송하는 높이 센서를 포함하여 구성되어 있어, 한 개의 인상 지점(point) 당 최대 3개의 유압실린더(유압잭)을 연결하여 사용할 수 있어 구조물을 다지점에서 최소한의 허용오차로 동시에 인상 혹은 하강시킬 수 있고, 하중 변화를 실시간으로 모니터링하므로 순간적인 하중 변화에 대한 제어 및 조절이 가능하며, 다지점 하중에 대한 무게 중심 산출 기능으로 구조물의 인상 혹은 하강시 무게 중심의 편심 상태를 미리 파악하여 대처할 수 있고, 경보 발생 기능으로 위험 상황이 예측될 경우 경보를 발하고, 주제어부인 메인 콘트롤러와 파워팩이 통신 케이블에 의해 접속되어 운용되므로 원격지에서도 제어와 유지관리가 가능한 효과를 얻을 수 있었다.

(특허문헌 1) KR10-0555247 B1 구조물의 다지점 동시 인상용 컴퓨터 제어 인상 시스템 및그를 이용한 교량인상방법

하지만, 상술한 특허문헌 1의 경우 보조 매니폴드 어셈블리로 이동한 하나의 유압라인에서 다수의 유압잭으로 유압호스라인이 연결되는 구조로 유압을 유압잭에 공급하는 구조로 이루어져 있다.

따라서, 각 포인트별로 하중량이 다른 상태에서 동일한 유압을 공급하게 되면 각 유압잭을 통한 교랑인상시 낙하의 위험이 발생하게 되어 편차를 보정하기 위한 별도의 수단을 더 구비하여야만 하는 문제점이 있었다.

특히, 하나의 보조 매니폴드 어셈블리에서 유압잭으로 유압을 공급하기 위한 유압호스라인의 길이가 다를 경우 유압의 편차가 발생하게 되어 어느 한쪽으로만 유압이 과도하게 토출됨으로 인해 인상속도의 제어가 어려워 호스 길이를 동일하게 맞춰줘야 하는 불편함도 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법은 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 하나의 모터 펌프에 다수를 구동시키는 멀티 피스톤 펌프로 이루어진 구동부를 통해 다수의 유압잭에 개별적인 유체 제어가 이루어져 교량 상판 인상시 편심 또는 시공오차를 제어하면서 안정적이고 신속하면서 정밀하게 교량 상판을 인상하여 안정적으로 교량을 보수할 수 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 유압잭에 유체를 공급하기 위한 유체공급라인의 길이가 다르더라도 유체 공급이 원활히 이루어질 수 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 모터 펌프의 회전이 정방향, 역방향으로 회전하더라도 유체를 공급할 수 있도록 작동하여 다양한 현장여건에서도 유체를 원활히 공급할 수 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용하여 교량 상판의 인상 후 하강시 부드럽게 교량 상판을 하강시킴은 물론 유체 공급이 차단되더라도 교량 상판이 낙하하는 것을 방지할 수 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 구동부, 유압잭, 유체공급라인, 전기 구도 밸브를 유니트화하여 운송의 편의성 및 조작의 편의성을 향상시킬 수 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 제어부 이외에 각 유니트에 보조 제어부를 형성하여 제어부가 고장 나더라도 교량 상판의 인상 및 하강 조작을 실시할 수 있는컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법을 제공하는데 있다.

본 발명은 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 하나의 모터 펌프에 2개소 이상을 구동시키는 멀티 피스톤 펌프가 형성되어 각각의 멀티 피스톤 펌프에서 유압잭으로 유체를 개별 공급하는 방식으로 이루어져 있어 각각의 유압잭 지탱하고 있는 하중량에 맞게 유체를 공급하되 각각의 유압잭에 의해 인상되는 교량 상판의 편심 또는 시공 오차가 많이 발생하지 않으면서 신속하고 정확하게 교량 상판을 인상하여 안정적으로 교량을 보수할 수 있다.

또한, 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 유압잭에 공급되는 유체가 개별제어됨에 따라 유압잭으로 유체를 공급하기 위한 유체공급라인의 길이가 다르더라도 유체의 편차가 발생하지 않아 인상 속도 제어가 가능하여 교량 상판 인상의 시공성을 높일 수 있다.

그리고 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 모터 펌프를 레이디얼 피스톤 펌프를 이용해 정, 역회전시 모두 유체를 토출하도록 함으로써 일반 전원은 물론 발전기 등으로 전원 공급시 모터 펌프가 역회전을 하더라도 유체 토출이 이루어져 현장여건에 관계없이 교량 상판을 인상할 수 있다.

또한, 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 낙하방지밸브를 적용하여 교량 상판의 하강시 부드럽게 하강시킬 수 있음은 물론, 유체 공급이 갑자기 중단되더라도 교량 상판의 낙하를 방지할 수 있다.

그리고 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 구동부, 유압잭, 유체공급라인, 전기 구도 밸브를 유니트화하여 운송의 편의성 및 조작의 편의성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 구성하는 제어부 이외에 각 유니트에 보조 제어부를 형성하여 제어부가 고장 나더라도 교량 상판의 인상 및 하강 조작을 실시할 수 있어 비상시에도 운용이 가능한 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 교량 보수공법의 순서를 도시한 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 도시한 회로도.
도 3은 본 발명에서의 유압잭을 도시한 정면도.
도 4는 본 발명에서의 인상브라켓을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에서 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템이 교량에 설치된 상태를 도시한 상태도.
도 6은 도 5에서 인상브라켓을 설치한 상태를 도시한 상태도.

우선, 본 발명은 도 1에서와 같이 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템의 제어부를 이용해 사용자가 작동시키고자 하는 유니트의 유압잭을 선택하고, 유압잭을 통해 교량 상판 인상시 인상변위량 및 각각의 유압잭을 통한 교량 상판 인상작업시 교량 상판이 인상되는 편차범위를 입력한 후 교량 상판을 인상시키는 작업을 개시하여 구동부의 멀티 피스톤 펌프로부터 개별적으로 유체를 공급받는 유압잭을 통해 인상되는 교량 상판의 높이 편차 발생 없이 정밀하고 안정적으로 교량 상판을 인상하는 교량 상판 인상단계(S10)와,

상기 교량 상판 인상단계 이후 교량 상판 교대 또는 교각에 설치되어 있는 하부 교좌장치를 제거하기 위해 콘크리트를 깨내어 하부 교좌장치를 제거하고, 교량 상판에 설치되어 있는 상부 교좌장치를 제거하여 교좌장치를 제거하는 교좌장치 제거단계(S20)와,

상기 교좌장치 제거단계에서 교각 또는 교대에 설치되어 있던 교좌장치가 설치된 자리에 새로운 교좌장치를 설치하는 교좌장치 설치단계(S30)와,

상기 교좌장치 설치단계 이후 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템의 유압잭에 공급한 유체를 회수하여 교량 상판을 하강시킨 후 유압잭을 포함한 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 제거하여 작업을 마무리하는 완료단계(S40)로 이루어진다.

또한, 본 발명은 상술한 교량 상판 인상단계에서 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)의 유압잭(20)은 교각 또는 교대(1) 상측에 배치하되 연단거리가 확보되지 않을 경우에는 인상브라켓(200)을 더 설치할 수 있다.

상기 인상브라켓(200)의 설치는,

교각 또는 교대에 제1 인상브라켓(210)를 배치한 후 제2 인상브라켓(220)을 배치하여 볼트(B)를 이용해 제1, 2 인상브라켓(210, 220)을 고정한 다음 제1 인상브라켓(210)과 맞닿는 교각 또는 교대(2)의 측면 및 상측면이 고르지 않을 때에는 무수축 모르타르를 충진한 후 그 외측에 실리콘으로 마감 처리하여 인상브라켓(200)을 설치할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 대해 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

여기서, 상술한 단계를 실시하기 위해 이용하는 컴퓨터를 이용한 교량 상판 인상 시스템의 구성에 대해 살펴보도록 한다.

상기 컴퓨터를 이용한 교량 상판 인상 시스템(100)은 도 2에서 도시된 바와 같이 구동부(10)는 하나의 모터 펌프(11)에 2개소 이상을 구동시키는 멀티 피스톤 펌프(12)가 연결된 구조로 이루어져 있다.

따라서, 모터 펌프(11)에서의 유압은 각각의 멀티 피스톤 펌프(12)에 고르게 공급된다.

여기서, 상술한 모터 펌프(11)는 레이디얼 피스톤 펌프를 이용하여 모터 펌프(11)의 회전방향이 정방향 또는 역방향으로 회전하더라도 유체를 토출시킬 수 있도록 구성된다.

다음으로, 유압잭(20)은 도 3에서와 같이 상기 구동부(10)를 구성하는 각각의 멀티 피스톤 펌프(12)와 유체공급라인(L)에 의해 연결되어 멀티 피스톤 펌프(12)로부터 유체를 공급받아 교랑 상판(2)을 승강시키도록 작동하게 된다.

상기와 같은 유압잭(20)은 유압 공급시에는 상승하고 유압 배출시에는 내려가는 실린더 형태로 구성되는 것이다.

보다 구체적으로는 통상의 실린더(21)에 피스톤로드(22)가 결합된 구조로 이루어진다.

다만, 상술한 피스톤로드(22)의 상측으로는 반원구 형태의 안내홈(22a)이 형성되고, 유압잭(20)을 이용한 교량 상판(2)의 인상시 각각의 유압잭(20)의 높이 편차가 발생하였을 때에도 교량 상판(2)을 지지하기 위해 피스톤로드(22)의 안내홈(22a)에 결합하여 슬라이딩 운동할 수 있도록 베어링부(23a)를 포함하는 지지부(23)의 구성으로 이루어진다.

다음으로, 전기 구동 밸브(30)는 구동부(10)의 멀티 피스톤 펌프(12)와 유압잭(20) 사이에 형성된 유체공급라인(L) 상에 설치되는 것으로 멀티 피스톤 펌프(12)에서 유압잭(20)으로 공급되는 유체를 제어할 수 있도록 구성된다.

이러한, 전기 구동 밸브(30)는 전기적인 제어가 가능한 솔레노이드밸브 형태로 구성될 수 있다.

다음으로, 제어부(50)는 상술한 구동부(10) 및 전기 구동 밸브(30)의 제어를 통해 유압잭(20)으로 공급되는 유체를 제어함으로써 교량 상판(2)을 인상시 인상 높이 및 다수의 유압잭(20)의 인상높이 밸런스를 맞춰서 인상할 수 있도록 구성된다.

이러한 제어부(50)는 구동부(10) 및 전기 구동 밸브(30)의 제어뿐만 아니라, 유압잭(20)을 통해 교량 상판(2)을 인상할 때에 각각의 유압잭(20)을 통해 인상되는 교량 상판(2)의 높이가 일정 범위 내에서 동일하게 인상될 수 있도록 이를 프로그램화 하여 탑재한 형태로 구성된다.

즉, 사용자가 설정한 오차 범위 내에서 각각의 유압잭(20)이 교량 상판(2)을 인상하다가 어느 하나의 유압잭(20)이 오차 범위를 벗어나게 되면 이를 보정하기 위해 해당 유압잭(20) 및 다른 유압잭(20)으로 유입되는 유체의 양을 조절하여 설정된 오차 범위 내에서 교량 상판(2)이 인상될 수 있도록 할 수 있다.

여기서, 제어부(50)에서의 유체의 양 조절은 사용자가 제어부(50)를 통해 인상높이나 편차범위를 입력하게 되면 제어부(50)에서 각각의 유압잭(20)이 배치된 위치에서 유압잭(20)이 받치고 있는 하중량이나 현재 위치를 파악하여 사용자가 설정한 값으로 교량 상판(2)을 인상시킬 수 있을 정도로 유체량을 공급하는 방식으로 유체의 양을 조절하게 된다.

상기와 같은 제어부(50)는 컴퓨터에 앞서 언급한 프로그램을 탑재한 형태로 이루어지며, 이때에 각 구성들과 제어부(50)의 연결은 유, 무선 통신방식을 채택할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 유압잭(20)이 배치되는 위치에서부터 교량 상판(2) 까지의 높이 및 교량 상판(2)의 인상시 높이 변화를 측정하기 위한 변위센서(60)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

상기 변위센서(60)는 제어부(50)와 전기적으로 연결되어 측정한 변위값을 제어부(50)로 피드백하여 제어부(50)를 통해 사용자가 가시적으로 교량 상판(2)이 인상되는 높이 변위값을 확인할 수 있음과 동시에 이를 토대로 제어부(50)에서 각각의 유압잭(20)이 교량 상판(2)을 인상시킬 때에 인상되는 높이를 알 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 전기 구동 밸브(30)와 유압잭(20) 사이의 유체공급라인(L)에는 낙하방지밸브(70)가 더 포함되어 구성될 수 있다.

상기 낙하방지밸브(70)는 오리피스를 통한 내부 파일럿 압력을 조절하여 유압잭(20)의 하강시 유체가 통과하는 유로 단면적을 조절하여 교량 상판(2)의 하강시 부드럽게 교량 상판(2)의 하강이 이루어질 수 있도록 하면서, 유압잭(20)으로 공급되는 유체의 공급에 이상이 발생하였을 때에는 교량 상판(2)이 낙하하는 것을 방지하도록 구성된다.

이러한, 낙하방지밸브(70)는 유압잭(20)과 가까운 위치의 유체공급라인(L)에 설치하여 유체공급라인(L)의 파손으로 인한 교량 상판(2)의 낙하 발생시 최대한 대응할 수 있도록 하는 것이 좋다.

또한, 본 발명에서는 상술한 구동부(10), 다수의 전기 구동 밸브(30)와 유압잭(20)을 연결하는 유체공급라인(L)을 유니트(A)화하여 구성할 수 있다.

물론, 변위센서(60) 및 낙하방지밸브(70)가 추가될 경우에는 위의 유니트(A)에 이들을 포함할 수 있다.

또한, 상기와 같이 구성들을 유니트(A)화 할 경우 제어부(50)에서는 이들을 유니트화하여 별도로 관리할 수도 있다.

예컨대, 총 4개의 유니트(A)가 있을 경우 이들을 제어부(50)에서 구분하여 각각의 유압잭(20)으로 유입되는 유체량을 조절할 수 있는 것이다.

특히, 상기와 같이 각 구성을 유니트(A)화 할 경우 이들 유니트(A)에는 제어부(50)와 연동하여 작동하는 보조 제어부(40)를 더 구성할 수 있다.

즉, 각각의 유니트(A)에 설치된 보조 제어부(40)에서도 제어가 가능하고, 원격의 위치에 있는 제어부(50)에서도 제어 가능한 형태로 구성할 수 있는 것이다.

여기서, 상술한 제어부(50)는 통상적으로 컴퓨터를 이용한 방식으로 사용하게 되고, 보조 제어부(40)는 휴대성 및 이동성을 감안하여 유니트(A) 자체에 결합한 형태로서 터치 패널 형태로 구성할 수 있으며, 이때에, 제어부(50)에서 설정범위나 오차값에 대한 설정을 변경하게 되면 보조 제어부(40)의 디스플레이 창에서도 동일한 화면이 연동하여 디스플레이된다.

특히, 앞서 설명한 바와 같이 제어부(50)는 다수의 유니트(A)를 제어할 수 있도록 구성할 수 있고, 각각의 유니트(A)에 있는 보조 제어부(40)는 해당 유니트(A)에서만 제어가 가능하다.

아울러, 상술한 유니트(A)는 하나의 구동부(10)로 구성될 수도 있고, 그 이상의 구동부(10)를 확장하여 하나의 유니트(A)로 형성할 수도 있다.

한편, 상기 교량 상판 인상단계에서 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)의 유압잭(20)은 연단거리가 나올 경우에는 교각 또는 교대(1)에 설치가 된다.

하지만, 연단거리가 확보되지 않았을 때에는 연단거리를 확보하기 위한 수단을 더 포함하여야 한다.

이에 본 발명에서는 연단거리를 확보할 수 있도록 교각 또는 교대(1)에 인상브라켓(200)을 더 설치할 수 있다.

상기 인상브라켓(200)은 도 4에서와 같이 교각 또는 교대의 상측면에 맞닿도록 배치되며 내측에 제1홈(211a)이 형성되어 있고 일측에는 유압잭 삽입홀(211b)이 형성되어 있는 한쌍의 연장용 플레이트(211)와 교각 또는 교대(1)의 측면에 배치되며 연장용 플레이트(211)에 결합되어 있는 수평방향 지지용 플레이트(212)와, 상기 연장용 플레이트(211)의 유압잭 삽입홀(211b) 하측 및 수평방향 지지용 플레이트(212)에 결합하여 유압잭(20)을 수납하기 위한 유압잭 수납 플레이트(213)로 이루어진 제1 인상브라켓(210)이 형성되고, 상기 제1 인상브라켓(210)을 구성하는 한쌍의 연장용 플레이트(211)를 지지하기 위한 제2 인상브라켓(220)으로 이루어져 있다.

상기와 같은 장치들을 이용하여 교량 상판의 인상과 더불어 교량의 보수를 위한 공법에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

1. 교량 상판 인상단계

우선, 본 발명의 공법을 실시하기 위해서는 교량 상판(2)을 인상하는 교량 상판 인상단계(S10)를 실시하게 된다.

상기 교량 상판 인상단계(S10)는 앞서 설명한 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)을 이용하여 실시할 수 있다.

상기 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)을 이용하여 교량 상판(2)을 인상하기 위해서는 교량 상판(2)과 교각 또는 교대(1) 사이에 유압잭(20)과 변위센서(60)를 설치한 후 원격의 위치에 구동부(10)를 설치한 다음에 구동부(10)와 유압잭(20) 사이에 유체공급라인(L)을 설치하도록 한다.

이때에, 구동부(10)와 가까운 위치에는 전기 구동 밸브(30)를 설치하도록 하고, 유압잭(20)과 가까운 유체공급라인(L)에는 낙하방지밸브(70)를 설치한 후 이들을 제어부(50)와 전기적으로 연결하도록 한다.

특히, 본 발명에서의 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)은 구동부(10)와 이 구동부(10)에 연결되는 다수의 유압잭(20) 및 전기 구동 밸브(30), 낙하방지밸브(70), 유체공급라인(L)을 하나의 유니트(A)화 하여 구성됨으로써 설치시 위의 구성요소들을 손쉽게 설치할 수 있으며, 유니트(A)화 된 원격의 위치에 배치되는 구동부(10)에는 제어부(50)와 연동하여 작동하는 보조 제어부(40)를 구성하여 구동부(10)가 배치된 위치에서도 본 발명의 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)을 제어할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)의 설치가 완료되면 제어부(50)를 이용하여 사용자가 사용하고자 하는 각 유니트(A)별 유압잭(20)을 선택하고, 교량 상판(2)을 인상시키고자 하는 높이 및 각각의 유압잭(20)이 동시에 교량 상판(2)을 인상할 때에 발생하는 높이 오차 범위를 설정하는 작업을 실시하게 된다.

그런 후 도면에서는 도시하지 않았지만 제어부(50)를 이용하여 인상작업을 개시하게 되면 구동부(10)에서 유체가 유압잭(20)으로 유입되어 교량 상판(2)을 인상시키게 되고, 이때에, 유체를 공급하기 위한 유체공급라인(L)에 결합되어 있는 전기 구동 밸브(30)에 의해 유체의 공급을 조절하도록 작동한다.

여기서, 교량 상판(2)과 유압잭(20)이 배치되는 교각(1) 사이에는 교량 상판(2)과 교각(1) 사이에서 발생하는 변위량를 측정하기 위한 변위센서(60)가 제어부(50) 및 보조 제어부(40)에 연결되어 전기적 신호를 송신하도록 배치되어 있기 때문에, 변위량을 제어부(50) 및 보조 제어부(40)에 송신하도록 작동함으로써 사용자가 제어부(50)에서 설정한 설정높이로 교량 상판(2)을 인상시키되 설정한 오차 범위 내에서 다수의 유압잭(20)이 교량 상판(2)을 인상시킬 수 있도록 작동한다.

또한, 유압잭(20)과 전기 구동 밸브(30) 사이의 유체공급라인(L) 상에 설치되어 있는 낙하방지밸브(70)는 교량 상판(2)의 인상시에는 유로 단면적이 확장되어 유체의 공급이 원활히 이루어지도록 작동하게 된다.

이러한, 본 발명은 하나의 모터 펌프(11)에 다수를 구동시키는 멀티 피스톤 펌프(12)로 이루어진 구동부(10)를 통해 다수의 유압잭(20)에 유체를 공급할 때에 더욱 안정적으로 유체를 공급함으로써 교량 상판(2)의 인상작업이 안정적으로 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명에서의 구동부(10)는 하나의 모터 펌프(11)에서 멀티 피스톤 펌프(12)로 각각 유체를 공급한 후 멀티 피스톤 펌프(12)에서 각각의 유압잭(20)으로 유체를 공급하게 된다.

따라서, 위치별 하중분포가 다른 구조물의 인상시 각각의 위치에 배치되는 유압잭(20)을 이용해 설정한 편차 범위 내에서 구조물인 교량 상판(2)이 인상되도록 각각의 유압잭(20)에서 필요로 하는 만큼의 유체를 개별 공급할 수 있게 되어 정교하면서 안정적으로 교량 상판(2)의 인상이 이루어질 수 있으며, 각각의 유압잭(20)으로 공급되는 유체량을 조절하기 위한 별도의 수단이 없어도 되기 때문에 유체량 조절을 위한 시간만큼의 작업시간이 단축되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 각각의 유압잭(20)은 멀티 피스톤 펌프(12)에서 유체를 공급받기 때문에 각각의 유압잭(20)에 연결되는 유체공급라인(L)의 길이가 다르더라도 개별 제어가 되어 이 또한 교량 상판(2)의 안정적인 인상 작업이 이루어질 수 있도록 작용하게 된다.

한편, 본 발명에서의 구동부(10)를 구성하는 모터 펌프(11)는 정, 역회전시에도 유체를 토출할 수 있는 레이디얼 피스톤 펌프로 이루어져 있다.

따라서, 현장 여건에 따라 발전기를 사용하여 극성을 바꾸어 작업이 이루어지더라도 항상 유체를 토출할 수 있기 때문에 작업성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서의 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)은 상술한 구동부(10), 유압잭(20), 전기 구동 밸브(30), 유체공급라인(L) 및 추가로 구성되는 변위센서(60), 낙하방지밸브(70)를 하나의 유니트(A)로 형성하여 이동성뿐만 아니라 제어부(50)를 이용한 제어도 훨씬 수월하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

예컨대, 하나의 모터 펌프(11)와 5개소를 구동시키는 멀티 피스톤 펌프(12)가 구성된 하나의 구동부(10)가 구성되어 있고, 상기 구동부(10)에 형성된 멀티 피스톤 펌프(12)에 결합하는 각각의 전기 구동 밸브(30), 유체공급라인(L), 유압잭(20) 및 변위센서(60), 낙하방지밸브(70)로 이루어진 하나의 유니트(A)가 2개소가 형성되어 있다고 가정하였을 때에

제어부(50)에는 각각의 유니트(A)를 유니트1, 유니트2로 구분하고, 각각의 유니트(A)에 포함되어 있는 각각의 유압잭(20)을 제어할 수 있도록 구성하게 되면 사용자가 유니트(A)별로 제어가 가능하여 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

물론, 상기에서는 하나의 구동부(10)를 하나의 유니트에 포함시켰지만 2개, 3개의 구동부(10)를 하나의 유니트(A)로 구분하여 사용할 수 있다.

특히, 본 발명에서는 상술한 제어부(50)와 연동하여 같이 작동하는 보조 제어부(40)가 각각의 유니트(A)에 포함되어 제어부(50)와 마찬가지로 각각의 유니트(A)가 설치되어 있는 위치에서 이들을 제어할 수 있다.

따라서, 제어부(50)의 고장으로 인해 사용할 수 없는 상황이거나 또는 하나의 유니트(A)만을 운용하려 할 경우 사용자가 제어부(50)를 연결하지 않고 유니트(A)에 구성되어 있는 터치패널 방식의 보조 제어부(40)를 이용하여 제어할 수 있게 되어 위급상황 및 소형으로 운용시 유용하게 사용할 수 있게 된다.

2. 교좌장치 제거단계

상기 교량 상판 인상단계(S10)를 통해 교각 또는 교대(1)에서 교량 상판(2)이 인상되면 교량 상판(2)을 지지하고 있던 교좌장치(3)를 제거하는 교좌장치 제거단계(S20)를 실시하게 된다.

상기 교좌장치(3)는 교각 또는 교대(1)와 교량 상판(2) 사이에 형성되어 교량 상판(2)의 베어링 지지하도록 구성되는 것으로, 도면에서는 상세히 도시되지는 않았지만 상부 교좌장치(3a)는 교량 상판(2)에 스터드 앵커볼트(도면에 미도시)가 매립되어 고정 결합되어 있고, 하부 교좌장치(3b)도 스터드 앵커볼트(도면에 미도시)가 교각 또는 교대(1)에 매립되어 고정 결합된 상태이다.

따라서, 이를 제거하기 위해서는 교량 상판(2) 및 교각 또는 교대(1) 일부를 파쇄한 후 교좌장치(3)를 제거하여야만 한다.

3. 교좌장치 설치단계

본 단계는 새로운 교좌장치(3)를 설치하기 위한 단계로서 기존의 교좌장치(3)가 설치된 위치에 새로운 교좌장치(3)의 설치 및 모르타르를 타설 및 양생한 다.

여기서, 본 발명의 설명시 기존 교좌장치와 새로운 교좌장치는 서로 다른 부호로 표현하는 것이 맞으나 도면 설명상 같은 부호로 기재되어 있다.

4.완료단계

본 발명에의 완료단계(S40)는 교좌장치 설치단계(S30) 완료 후 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)을 이용하여 인상시켰던 교랑 상판(2)을 하강시킨 후 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)을 제거함으로써 완료가 된다.

여기서, 본 발명에서의 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)에는 유압잭(20)과 전기 구동 밸브(30) 사이의 유체공급라인(L) 상에 낙하방지밸브(70)가 구성되되 유압잭(20)에 인접한 위치의 유체공급라인(L)에 형성되어 있다.

상기 낙하방지밸브(70)는 유체가 이동하는 유로의 단면적을 조정할 수 있는 밸브로서 교량 상판(2)을 인상하는 작업을 실시할 때에는 유로 단면이 확장되어 유체의 이동이 원활히 이루어지도록 작동한다.

다만, 교량 상판(2)의 인상 후 하강시 배출되는 유체의 양을 조절하여 교량 상판(2) 하강시 최대한 부드럽게 하강작업이 이루어지도록 하여 안정적으로 교량 상판(2)의 하강이 이루어질 수 있다.

여기서, 상술한 낙하방지밸브(70)는 안정적인 교량 상판(2)의 하강 작업 이외에도 비상시 교량 상판(2)의 낙하를 방지할 수 있는 효과도 있다.

예컨대, 교량 상판(2)의 인상 중에 유체공급라인(L)의 파손 또는 구동부(10)의 고장 등의 이유로 인해 유압잭(20)으로의 유체 공급이 중단되면 교량 상판(2)의 중량에 의해 교량 상판(2) 낙하하는 현상이 발생하게 된다.

하지만, 본 발명은 상기와 같이 유체 공급이 중단되면 유압잭(20)과 가까운 위치의 유체공급라인(L)에 형성된 낙하방지밸브(70)가 작동하여 유로 단면적을 매우 좁게 형성함으로써 교량 상판(2)의 중량에 의해 유압잭(20) 내의 유체가 빠져나가는 속도를 최대한 늦추거나 유체가 빠져나가지 못하도록 하여 교량 상판(2)의 낙하를 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 상술한 교량 상판 인상단계(S10)에서 교각 또는 교대(1)에 연단거리가 확보되지 않을 경우 교각 또는 교대(1)에 인상브라켓(200)을 더 설치한 후 교량 상판 인상단계(S10)를 실시할 수 있다.

상기 인상브라켓(200)의 설치는 우선, 제1 인상브라켓(210)을 구성하고 있는 한쌍의 연장용 플레이트(211)를 교각 또는 교대(1)의 상측면에 맞닿도록 배치한다.

이때에, 상기 제1 인상브라켓(210)을 구성하고 있는 수평방향 지지용 플레이트(212)를 교각 또는 교대(1)의 측면에 맞닿도록 배치하여야 한다.

상기와 같이 제1 인상브라켓(210)의 설치가 완료되면 제2 인상브라켓(220)을 제1 인상브라켓(210)을 구성하고 있는 연장용 플레이트(211) 상측에 배치한 후 볼트(B)를 이용하여 체결한다.

한편, 상술한 제1 인상브라켓(210)의 연장용 플레이트(211)와 수평방향 지지용 플레이트(212)는 편평한 형태로 되어 있는데 반해, 교각 또는 교대(1)의 상측면이나 측면은 고르지 못할 수 있다.

만약, 상기와 같이 면이 고르지 못할 경우 하중 지지시 특정 위치에 하중이 집중되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 상기와 같이 인상브라켓(200)의 설치시 제1 인상브라켓(210)과 맞닿는 교각 또는 교대(1)의 상측면과 측면에 무수축 모르타르 등을 그라우팅 작업을 실시한 후 그라우팅된 모르타르가 외부로 새지 않도록 외측으로 실리콘 작업을 실시하여 인상브라켓(200)의 설치를 완료할 수 있다.

물론, 상기와 같이 설치된 인상브라켓(200)은 완료단계(S40)에서 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템(100)과 함께 제거하여 보수공법을 완료할 수 있게 된다.(도 6 참조)

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자들에게 있어 명백한 것이다.

1 : 교각 2 : 교량 상판
3 : 교좌장치
3a : 상부 교좌장치 3b : 하부 교좌장치
100 : 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템
A : 유니트
10 : 구동부
11 : 모터 펌프 12 : 멀티 피스톤 펌프
20 : 유압잭
21 : 실린더
22 : 피스톤로드 22a : 안내홈
23 : 지지부 23a : 베어링부
L : 유체공급라인
30 : 전기 구동 밸브
40 : 보조 제어부
50 : 제어부
60 : 변위센서
70 : 낙하방지밸브
200 : 인상브라켓
210 : 제1 인상브라켓
211 : 연장용 플레이트 211a : 제1홈 211b : 유압잭 삽입홀
212 : 수평방향 지지용 플레이트
213 : 유압잭 수납 플레이트
220 : 제2 인상브라켓

Claims (3)

1. 레이디얼 피스톤 펌프 형태로 이루어진 모터 펌프와 멀티 피스톤 펌프가 각각 유체를 공급받도록 구성되어 있는 구동부와, 상기 구동부에 형성된 각각의 멀티 피스톤 펌프와 유체공급라인에 의해 연결되어 교각에서 교량 상판을 인상시키기 위한 유압잭과, 상기 구동부와 유압잭 사이의 유체공급라인에 형성되어 있는 전기 구동 밸브와, 상기 구동부와 전기 구동 밸브를 제어하기 위한 컴퓨터로 이루어진 제어부와, 상기 유압잭이 설치되는 위치에 교량 상판의 변위량을 측정하기 위해 형성되는 변위센서와, 상기 전기 구동 밸브와 유압잭 사이의 유체공급라인에 형성되는 낙하방지밸브와, 상기 구동부, 유체공급라인, 유압잭, 전기 구동 밸브를 유니트화하여 하나 이상의 유니트를 구성하되, 유니트에는 제어부와 연동하는 터치패널 형태로 이루어진 보조 제어부를 포함하고 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템과;
   교각 또는 교대의 상측면에 맞닿도록 배치되며 내측에 제1홈이 형성되어 있고 일측에는 유압잭 삽입홀이 형성되어 있는 한쌍의 연장용 플레이트와, 교각 또는 교대의 측면에 배치되며 연장용 플레이트에 결합되어 있는 수평방향 지지용 플레이트와, 상기 연장용 플레이트의 유압잭 삽입홀 하측 및 수평방향 지지용 플레이트에 결합하여 유압잭을 수납하기 위한 유압잭 수납 플레이트로 이루어진 제1 인상브라켓과, 상기 제1 인상브라켓을 구성하는 한쌍의 연장용 플레이트를 지지하기 위한 제2 인상브라켓으로 이루어져 있으며, 상기 인상브라켓의 설치시 교각 또는 교대에 제1 인상브라켓을 배치한 후 제2 인상브라켓을 배치하여 볼트를 이용해 제1, 2 인상브라켓을 고정한 다음 제1 인상브라켓과 맞닿는 교각 또는 교대의 측면 및 상측면이 고르지 않을 때에는 무수축 모르타르를 충진한 후 그 외측에 실리콘으로 마감 처리하여 설치되는 인상브라켓;을 이용한 교량 보수공법으로,
   컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템의 제어부를 이용해 사용자가 작동시키고자 하는 유니트의 유압잭을 선택하고, 유압잭을 통해 교량 상판 인상시 인상변위량 및 각각의 유압잭을 통한 교량 상판 인상작업시 교량 상판이 인상되는 편차범위를 입력한 후 교량 상판을 인상시키는 작업을 개시하여 구동부의 멀티 피스톤 펌프로부터 개별적으로 유체를 공급받는 유압잭을 통해 인상되는 교량 상판의 높이 편차 발생 없이 정밀하고 안정적으로 교량 상판을 인상하는 교량 상판 인상단계(S10);
   상기 교량 상판 인상단계 이후 교대 또는 교각에 설치되어 있는 하부 교좌장치를 제거하기 위해 콘크리트를 깨내어 하부 교좌장치를 제거하고, 교량 상판에 설치되어 있는 상부 교좌장치를 제거하여 교좌장치를 제거하는 교좌장치 제거단계(S20);
   상기 교좌장치 제거단계에서 교량 상판 및 교각 또는 교대에 설치되어 있던 교좌장치가 설치된 자리에 새로운 교좌장치를 설치하는 교좌장치 설치단계(S30);
   상기 교좌장치 설치단계 이후 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템의 유압잭에 공급한 유체를 회수하여 교량 상판을 하강시킨 후 유압잭을 포함한 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 제거하여 작업을 마무리하는 완료단계(S40);의 단계로 이루어진 것에 특징이 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템의 유압잭은 실린더와,
   상기 실린더에 결합하여 유체에 의해 승, 하강하되 상측으로 반원구 형태로 이루어진 안내홈이 형성되어 있는 피스톤로드와,
   상기 피스톤로드의 안내홈에 안착되는 베어링부를 포함하고 있는 지지부로 이루어져 있는 것에 특징이 있는 컴퓨터 제어 방식의 교량 상판 인상 시스템을 이용한 교량 보수공법.
   
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