KR102098014B1 - 형상기억합금을 이용한 정착장치 및 그 시공방법 - Google Patents

형상기억합금을 이용한 정착장치 및 그 시공방법 Download PDF

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KR102098014B1
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박종섭
정우태
강재윤
박희범
김상현
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한국건설기술연구원
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Abstract

긴장력(프리스트레스)이 도입된 프리스트레스트 콘크리트 구조물(PSC 구조물)의 시간경과에 따른 긴장력 손실을 보완하도록 하면서도 간단하게 재긴장수단을 PS긴장재용 정착장치에 설치할 수 있도록 함으로서 효율성과 경제성을 확보할 수 있는 형상기억합금을 이용한 정착장치 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 상기 형상기억합금을 이용한 정착장치는 PSC구조물에 고정 설치되어 도입된 긴장력을 전달하는 양 정착판; 상기 양 정착판 사이에 설치된 긴장재; 상기 긴장재의 일측 단부에 형성되며 정착판에 지지되어 긴장재를 정착시키는 수평정착구; 긴장재 재긴장 시, 위치가 변동되지 않고 PSC구조물에 고정 설치된 반력판; 및 긴장재와 일체화된 수평정착구와 수축이 구속되는 반력판 사이에 일체화된 형상기억합금(SMA) 재질의 블록으로서, 전기를 인가하여 긴장재가 재긴장되도록 하는 방향으로 수축이 발생하는 단부정착블럭;을 포함한다.

Description

형상기억합금을 이용한 정착장치 및 그 시공방법{AHCHORING DEVICE USING SHAPE MEMORY ALLOY AND CONSTRUCTIION METHOD THEREFOR}
본 발명은 형상기억합금을 이용한 정착장치 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 긴장력(프리스트레스)이 도입된 프리스트레스트 콘크리트 구조물(PSC 구조물)의 시간경과에 따른 긴장력 손실을 보완하도록 하면서도 간단하게 재긴장수단을 PS긴장재용 정착장치에 설치할 수 있도록 함으로서 효율성과 경제성을 확보할 수 있는 형상기억합금을 이용한 정착장치 및 그 시공방법에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래 재긴장이 가능한 정착장치 예시도이다.
상기 정착장치는 긴장력이 도입된 PSC 구조물(20, 구조부재)에 사용되는 것으로서, 정착판(1)과 긴장재(5, 스트랜드), 웨지(12), 지지용와셔부재(17)와 머리부(19)를 구비한 재긴장블럭(10)로 구성되어 있음을 알 수 있다.
즉, 상기 PSC 구조물(20, 구조부재)은 프리스트레스트 콘크리트 구조물로서 하중작용에 따른 휨모멘트에 의한 인장응력을 상쇄시켜 주기 위한 긴장력을 긴장재(5, 스트랜드)를 이용하여 도입되도록 하게 된다.
이때, 긴장재(5, 스트랜드)에 의한 긴장력을 유지하기 위한 것이 정착판(1)의 내부삽입홀에 체결된 재긴장블럭(10)이며, 재긴장블럭(10)에는 웨지(12)를 이용하여 긴장재(5)가 긴장후 정착되어 있다.
하지만 시간이 경과함에 따라 긴장재(5)에 의하여 도입된 긴장력은 여러 요인에 의하여 손실이 발생하게 되는데 통상 손실된 긴장력을 감안하여 설계긴장력의 도입량을 조정하게 된다.
하지만 설계도입량을 과도하게 조정하는 경우, 비효율적이기도 하고 PSC 구조물(20, 구조부재)에 국부응력이 발생하는 등의 문제가 있으므로 손실된 긴장력만큼 추가로 긴장력을 도입할 수 있도록 할 필요가 있게 된다.
이에 도 1a에 의하면 재긴장블럭(10)과 정착판(1)은 회전체결되도록 하고, 긴장재가 정착된 재긴장블럭(10)을 재긴방 방향으로 회전이동시키는 방식으로 긴장재(5)에 추가 긴장력이 도입되도록 하고 있음을 알 수 있다.
비교적 간단한 구성으로 긴장재의 재긴장이 가능하다는 장점이 있지만 재긴장블럭(10)의 회전이동을 위한 장비를 별도로 구비해야 하기 때문에 정착장치가 대부분 PSC 구조물(20, 구조부재) 단부에 위치하기 때문에 작업공간 확보에 어려움이 발생하게 되고,
이러한 작업공간 확보를 위하여 정착장치가 설치되는 위치를 개방공간쪽으로 조정할 수도 있지만 이 경우에는 긴장력 도입효율이 저하될 수도 있고 개방공간쪽에 정착장치를 추가로 형성시키는 경우가 많이 경제성이 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.
예컨대, 도 1b와 같이, PSC 구조물(20, 구조부재)이 교량용 거더라고 한다면 이러한 교량용 거더는 교량하부구조물인 양 교대 사이에 거치되도록 시공하게 되며,
이러한 PSC 구조물(20, 구조부재)의 양 단부에 정착판(1)을 구비한 정착장치가 위치하고 있음을 알 수 있다.
이에 상기 정착장치에 양 단부가 정착된 긴장재(5)를 재긴장 하려면 재긴장을 위한 유압잭과 같은 긴장장치(30)를 긴장재(5) 단부에 설치해야 하는데, 교량용 거더와 양 교대 상면 공간을 협소하여 긴장장치를 설치할 수 있는 작업공간이 부족하게 된다.
이에 교량용 거더 저면에 정착판(1)을 구비한 정착장치를 설치하는 경우도 있지만 역시 유압잭과 같은 긴장장치(30)를 위한 미도시한 가시설이 필요하는 등의 공간적 제약이 발생할 수 밖에 없음을 알 수 있다.
도 1c는 종래 형상기억합금을 이용한 정착장치의 예시도이다.
즉, 도 1c와 같이, PSC 구조물(20, 구조부재)에는 통상 PS강연선인 긴장재가 포스트텐션 방식으로 양 단부에 정착장치가 설치되는데, 긴장재는 고강도 강연선을 이용하게 된다.
하지만 긴장재를 형상기억합금 재질로 제작된 것을 이용하고, 온도조정을 통해 신축이 발생 및 복원되는 형상기억합금 성질을 이용하고 있음을 알 수 있다.
이러한 형상기억합금 재질의 긴장재(40)는 단부 및 중간 정착판으로 역시 정착시키고 있음을 알 수 있다.
하지만 긴장재 자체를 형상기억합금 재질로 제작하는 경우 고가이고 쉬스 내부에 설치하여 그라우팅재로 마감하는 방법은 사용하기 어렵다는 점이 있고, 경제성이 낮아 긴장력이 도입된 상태에서 PS강연선으로 형상기억합금 재질의 긴장재를 대체하는등의 복잡한 시공방식을 이용하게 되어 현실성이 없다는 한게가 있었다.
대한민국 특허 제 10-2007935호(발명의 명칭: 앵커 재긴장 장치, 공개일자: 2019년02월26일) 대한민국 공개특허 제10-2016-0109863호(발명의 명칭: 스트랜드별 외부 나사부가 형성된 재긴장 블럭을 이용한 재긴장 가능구성의 긴장재 정착장치, 공개일자: 2016년09월21일) 대한민국 공개특허 제10-2009-0093450호(발명의 명칭: 형상기억합금을 이용한 프리스트레스를 도입한 구조물 및그 시공방법, 공개일자: 2009년09월02일)
이에 본 발명은 PSC 구조물에 통상적으로 설치된 PS긴장재 및 정착장치에 그대로 이용할 수 있어 효율적이며, 정착장치의 단부에 간단하게 장착할 수 있는 단부장착블럭과 반력판을 이용하기 때문에 경제성도 확보할 수 있어 현장적용이 가능한 형상기억합금을 이용한 정착장치 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한
본 발명의 형상기억합금을 이용한 정착장치는
PSC구조물에 고정 설치되어 도입된 긴장력을 전달하는 양 정착판; 상기 양 정착판 사이에 설치된 긴장재; 상기 긴장재의 일측 단부에 형성되며 정착판에 지지되어 긴장재를 정착시키는 수평정착구; 긴장재 재긴장 시, 위치가 변동되지 않고 PSC구조물에 고정 설치된 반력판; 및 긴장재와 일체화된 수평정착구와 수축이 구속되는 반력판 사이에 일체화된 형상기억합금(SMA:Shape Memory Alloy) 재질의 블록으로서, 전기를 인가하여 긴장재가 재긴장되도록 하는 방향으로 수축이 발생하는 단부정착블럭;을 포함하며, 상기 단부정착블럭의 일단은 인출된 긴장재를 수용하면서, 수평정착구와 일체화되도록 하기 위하여 소켓 체결방식을 포함하도록 형성되어 수평정착구와 일체화시키고, 상기 단부정착블럭의 타측은 반력판과 일체화시키는 방식으로 설치되어 탈착도 가능하여 필요한 설치크기를 조절하면서 수축량을 조정할 수 있도록 하게 된다.
나악, 본 발명의 형상기억합금을 이용한 정착장치 시공방법은
(a) PSC구조물에 고정 설치되어 도입된 긴장력을 전달하는 양 정착판과 긴장재 재긴장 시, 위치가 변동되지 않도록 PSC구조물(200)에 반력판을 고정 설치하는 단계; (b) 상기 양 정착판 사이에 긴장재를 설치하는 단계; (c) 상기 긴장재의 일측 단부에 형성되며 정착판에 지지되어 긴장재를 정착시키는 수평정착구를 설치하는 단계; (d) 긴장재와 일체화된 수평정착구와 수축이 구속되는 반력판 사이에 일체화되도록 형상기억합금(SMA) 재질의 단부정착블록을 설치하는 단계; 및 (e) 상기 단부정착블럭에 전기를 인가하여 긴장재가 재긴장되도록 하는 방향으로 수축이 발생하도록 하는 단계;를 포함하며, 상기 (d) 단계의 단부정착블럭은, 수평정착구와 반력판 사이에 소켓 체결방식 또는 고정식으로 설치되어 형상기억합금으로서, 전기에 의하여 일정한 온도가 되어 원래의 상태로 복원되려는 성질을 이용하여 길이방향으로 수축하도록 하도록 하되, 반력판쪽으로는 수축이 구속되고, 수평정착구는 긴장재와 일체화 되어 있어 수평정착구가 반력판쪽으로 인장되면서 긴장재이 재긴장이 가능하도록 하게 된다.
본 발명에 의하면 고가의 형상기억합금 재질의 긴장재를 이용하는 것이 아니라 단부장착블럭을 형상기억합금 재질로 제작된 것을 이용하기 때문에 매우 경제적이고, 링형태로 제작하는 경우 탈착도 가능하기 때문에 효율성과 경제성을 충분히 확보할 수 있는 형상기억합금을 이용한 정착장치 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
또한, PSC 구조물은 교량구조물, 원자력발전구조물과 같이 PSC구조물의 추후 재긴장이 유지관리에 반드시 필요한 경우 신뢰성을 가지고 안정적인 재긴장이 가능한 정착장치를 제공할 수 있기 때문에 매우 효과적인 형상기억합금을 이용한 정착장치 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 재긴장이 가능한 정착장치 예시도,
도 1c는 종래 형상기억합금을 이용한 정착장치의 예시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 형상기억합금을 이용한 정착장치의 구성작용도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 형상기억합금을 이용한 정착장치의 시공방법 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 형상기억합금을 이용한 정착장치(100) ]
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 형상기억합금을 이용한 정착장치(100)의 구성작용도를 도시한 것이다.
상기 형상기억합금을 이용한 정착장치(100)는 긴장재(110)의 재질을 형상기억합금으로 하는 것이 아니라 정착판(120)과 반력판(130) 사이에 수평정착구(140)를 설치하고, 상기 수평정착구(140)와 반력판(130) 사이에 설치되는 단부장착블럭(150)을 형상기억합금으로 제작하게 된다.
이때 긴장재(110)는 정착판(120), 수평정착구(140)를 관통하여 수평정착구(140)에 의 단부가 정착판(120)에 정착된 상태이다.
이에 긴장재(110)의 정착된 단부를 내측에 수용하면서, 수평정착구(140)와 반력판(130) 사이에 설치된 단부장착블럭(150)에 전기를 인가하여 긴장재(110)가 재긴장되도록 하는 방향으로 수축이 발생하도록 함으로서 별도의 종래 유압잭과같은 긴장장치가 필요없도록 한 것이다.
이에 상기 형상기억합금을 이용한 정착장치(100)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 긴장재(110), 정착판(120), 반력판(130), 수평정착구(140), 단부정착블럭(150)을 포함하여 형성됨을 알 수 있다.
먼저 상기 긴장재(110)는 도 2a 및 도 2b와 같이, PS긴장재로서 강연선을 그대로 사용해도 되고, FRP 긴장재를 이용해도 된다. 본 발명에서는 판재 또는 봉재의 FRP긴장재를 기준으로 살펴보기로 한다.
이러한 긴장재(110)는 직선 형태로 형성된 것이 도시되어 있으나 포물선 형태 등 다양하게 배치될 수 있으며 이는 긴장재가 탄성을 가지고 있기 때문이다.
이러한 긴장재(110)의 양 단부에는 정착판(120)이 형성되어 있음을 알 수 있으며 긴장재(110)가 긴장 후, 정착판(120)에 수평정착구(140)에 의하여 지지되는 과정에서, 상기 정착판(120)이 고정 설치된 PSC구조물(200)에 긴장력(프리스트레스)을 도입시키게 된다.
다음으로 상기 정착판(120)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 긴장재(100)가 관통되도록 정착홀이 형성된 예컨대 수직판 형태로서, 정착홀은 긴장재(110)가 정착판(120)을 관통하도록 하는 역할을 하게 된다.
이러한 정착판(120)은 긴장재(110)의 양 단부쪽에 각각 설치되어 있음을 알 수 있고, 긴장력을 PSC구조물(200)에 도입시키기 위하여 PSC구조물에 고정 설치된다.
이에 긴장재 일측단부(좌측)는 일측 정착판(121)에 관통설치되고, 긴장재 타측단부(우측)은 타측 정착판(122)에 관통 설치되어 있음을 알 수 있으며, 예컨대 교량구조물(200)을 구성하는 교량용거더에 상기 정착판을 설치할 수 있다.
다음으로, 반력판(130)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 타측 긴장재(110) 단부에 설치된 타측 정착판(122)을 관통하여 인출된 긴장재(110)와 이격된 위치의 PSC구조물(200)에 고정설치된 판부재이다.
이에 상기 반력판(130)은 긴장재(110) 재긴장 시, 위치가 변동되지 않고 고정 위치에 그대로 설치된 상태가 되며, 후술되는 단부정착블럭(150)과 일체화 시키고 있으며, 전기를 인가할 경우 온도에 의하여 단부정착블럭(150)이 수축할 때, 상기 단부정착블럭(150)과 연결된 수평정착구(140)가 긴장재(110)를 재긴장 할 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.
이에 상기 반력판(130)은 수직판 형태로 도시되어 있으나 PSC구조물(200)에 따라서 다양한 형태로서 고정 설치된 상태로 형성시키면 된다.
다음으로, 수평정착구(140)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 긴장재(110) 단부에 압착시키는등의 방법으로 긴장재(100)의 단부에 일체화시킨 것이다. 예컨대 FRP긴장재의 긴장 및 정착에 사용하는 압착슬리브가 이에 해당될 수 있다.
이에 압착슬리브는 긴장재가 관통하도록 한 상태에서, 미도시한 스웨이징블록을 통과하면서 긴장재(110) 외주면에 압착되어 일체화시키는 방식으로 긴장재에 설치된다.
이에 상기 수평정착구(140)를 별도의 FRP긴장재용 긴장장치(미도시)에 물려지도록 하여 인장시킬 수 있으며, 긴장재(110)에 수평정착구(140)에 압착되어 있으므로 긴장재(110)는 수평정착구(140)와 함께 긴장되며, 긴장후 수평정착구(140)는 수평봉 형태이므로 정착판(120)에 지지되면서 긴장재를 정착시키는 역할도 하게 된다.
다음으로, 단부정착블럭(150)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 긴장재(110)와 일체화된 수평정착구(140)과 반력판(130) 사이에 상기 긴장재(110)의 정착된 단부를 내측에 수용하면서, 파워부(300)를 이용하여 전기를 인가하여 긴장재(110)가 재긴장되도록 하는 방향으로 수축이 발생하게 된다.
이러한 단부정착블록(150)은 형상기억합금(SMA)을 이용하게 된다. 종래에는 이러한 형상기억합금(SMA)이 와이어 형태로 제작된 것을 이용하여 구조물을 감싸도록 설치하거나, 긴장재 자체로서도 이용되었지만 매우 고가이므로 경제성이 없기때문에 본 발명은 블록형태 소형화시켜 수평정착구(140)과 반력판(130) 사이에 형성되도록 하게 된다.
이때 긴장재(110)는 수평정착구(140)가 압착되어 일체화된 상태이므로 긴장재가 수평정착구(140)를 경유하여 수평정착구(140)의 단부로부터 인출되어 있게 된다.
이에 상기 단부정착블록(150)의 일단은 인출된 긴장재를 수용하면서, 수평정착구(140)와 일체화되도록 하기 위하여 예컨대, 일측을 소켓 체결방식으로 수평정착구(140)와 일체화시키고, 타측은 반력판(130)과 소켓 체결방식등을 이용하여 일체화시키는 방식으로 설치할 수 있으며 이경우에는 탈착도 가능하여 필요한 설치크기를 조절하면서 수축량을 조정할 수 있게 된다.
이에 상기 단부정착블록(150)은 수평정착구(140)와 반력판(130) 사이에 소켓 체결방식 또는 고정식으로 설치되어 형상기억합금으로서 수축을 파워부(300)로 전달되는 전기에 의한 온도를 이용하게 된다.
즉, 전기에 의하여 일정한 온도가 되어 원래의 상태로 복원되려는 성질을 이용하여 길이방향으로 수축하도록 하게 되면 반력판(130)쪽으로는 수축이 구속되어 있어 수평정착구(140)를 반력판(130)쪽으로 인장시키게 되며,
이때 수평정착구(140)는 긴장재(110)와 일체화 되어 있으므로 긴장재(110)이 재긴장이 가능하게 된다.
이에 본 발명은 단부정착블럭(150)의 길이방향 두께 정도만의 공간만 확보되면 교량하부구조물의 협소한 공간에서도 긴장재의 재긴장이 가능하게 되므로 종래와 같이 유압잭과 같은 긴장장치를 설치하기 위한 작업공간을 확보하지 않아도 되고, 형상기억합금을 이용하더라도 최소화시킬 수 있고, 탈착도 가능하므로 매우 신속하면서 효율적이고 경제적인 긴장재(110)의 재긴장이 가능하게 됨을 알 수 있다.
[ 본 발명의 형상기억합금을 이용한 정착장치(100) 시공방법 ]
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 형상기억합금을 이용한 정착장치(100)의 시공방법 순서도를 도시한 것이다.
상기 형상기억합금을 이용한 정착장치(100)는 긴장재(110), 정착판(120), 반력판(130), 수평정착구(140), 단부정착블럭(150)을 포함하여 형성된 것으로서, 상기 긴장재(110)는 FPR 긴장재를 이용하되, 단부에는 압착슬리브인 수평정착구(140)를 이용하고, 상기 정착판(120)과 반력판(130)은 PSC구조물(200)에 고정 설치된 상태에서 상기 긴장재(110)는 1차 긴장에 의하여 긴장력이 도입된 상태이다.
또한 단부정착블록(150)은 수평정착구(140)와 반력판(130) 사이에 설치되어 형상기억합금으로서 수축을 파워부(300)로 전달되는 전기에 의한 온도를 이용하여 일정한 온도가 되면 원래의 상태로 복원되려는 성질을 이용하여 길이방향으로 수축하도록 하게 되면 반력판(130)쪽으로는 수축이 구속되어 있어 수평정착구(140)를 반력판(130)쪽으로 인장시키게 되며, 수평정착구(140)는 긴장재(110)와 일체화 되어 있으므로 긴장재(110)이 재긴장이 가능하도록 하게 된다.
이에, 도 3a와 같이, 상기 긴장재(110), 정착판(120), 반력판(130), 수평정착구(140), 단부정착블럭(150)을 포함하여 형성된 형상기억합금을 이용한 정착장치(100)를 PSC구조물(200)에 설치하게 된다.
이때 상기 PSC구조물(200)은 교량구조물이 예시되어 있음을 알 수 있다.
이에 교량구조물은 교량하부구조물로서 양 교대(210)가 시공되어 있고, 양 교대(210) 상면에 교량용거더(220)의 양 단부가 교량받침에 의하여 거치되어 있으며, 상기 PSC구조물(200)에는 형상기억합금을 이용한 정착장치(100)가 설치되어 있음을 알 수 있다.
이에 형상기억합금을 이용한 정착장치(100)의 반력판(130)은 양 교대(210)에 고정되어 있고, 정착판(120)은 교량용거더의 하부 양 측방쪽으로 고정 설치되어 있음을 알 수 있다.
이에 긴장재(110)는 양 정착판(120)을 관통하여 수평정착구(140)에 의하여 양 정착판(120) 배면에 긴장 후 정착된 상태임을 알 수 있다.
또한, 단부정착블럭(150)은 수평정착구(140)와 반력판(130) 사이에 일체화 또는 탈착이 가능하도록 설치되어 있으며, 파워부(300)는 배터리를 포함하여 와이어등을 이용하여 단부정착블럭(150)에 전기를 인가할 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
이에 도 3b와 같이, 형상기억합금인 단부정착블럭(150)을 수축시켜 긴장재(110)를 재긴장?게 된다.
즉, 전기에 의하여 형상기억합금인 단부정착블럭(150)의 온도가 변경되고, 임계온도에 도달하게 되면 원래의 상태로 복원되려는 수축이 발생하게 된다. 이에 형상기억합금인 단부정착블럭(150)에 물려진 수평정착구(140)는 반력판(130)쪽으로 수축하면서 긴장재(110)의 재긴장이 가능하게 되며 이는 형상기억합금인 단부정착블럭(150)만을 이용하는 것이기 때문에 신속하고 효율적이며, 경제적으로 재긴장이 가능하게 됨을 알 수 있다.
나아가 도 3a 및 도 3b와 같이, 본 발명의 형상기억합금을 이용한 정착장치(100)는 교량용 거더의 양 단부, 저면에 각각 설치되어 교량하부공간이 협소해서 설치 및 작동에 효과적임을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 형상기억합금을 이용한 정착장치
110: 긴장재
120: 정착판
121: 일측 정착판
122: 타측 정착판
130: 반력판
140; 수평정착구
150: 단부정착블럭
200: PSC구조물
210: 양 교대
220: 교량용거더
300: 파워부

Claims (11)

  1. PSC구조물(200)에 고정 설치되어 도입된 긴장력을 전달하는 양 정착판(120);
    상기 양 정착판(120) 사이에 설치된 긴장재(110);
    상기 긴장재(110)의 일측 단부에 형성되며 정착판(120)에 지지되어 긴장재를 정착시키는 수평정착구(140);
    긴장재(110) 재긴장 시, 위치가 변동되지 않고 PSC구조물(200)에 고정 설치된 반력판(130); 및
    긴장재(110)와 일체화된 수평정착구(140)와 수축이 구속되는 반력판(130) 사이에 일체화된 형상기억합금(SMA) 재질의 블록으로서, 전기를 인가하여 긴장재(110)가 재긴장되도록 하는 방향으로 수축이 발생하는 단부정착블럭(150);을 포함하며, 상기 단부정착블럭(150)의 일단은 인출된 긴장재를 수용하면서, 수평정착구(140)와 일체화되도록 하기 위하여 소켓 체결방식을 포함하도록 형성되어 수평정착구(140)와 일체화시키고, 상기 단부정착블럭(150)의 타측은 반력판(130)과 일체화시키는 방식으로 설치되어 탈착도 가능하여 필요한 설치크기를 조절하면서 수축량을 조정할 수 있도록 하는 형상기억합금을 이용한 정착장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 PSC구조물(200)은 교량용거더 및 교대를 포함하여,
    상기 반력판(130)이 교대 또는 교량용거더의 저면에 고정 설치되도록 함으로서, 단부정착블럭(150)의 길이방향 두께 정도만의 공간만 확보되면 협소한 공간에서도 단부정착블럭(150)에 전기를 인가하여 긴장재(110)가 재긴장되도록 할 수 있는 형상기억합금을 이용한 정착장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 정착판(120)은,
    긴장재(110)가 관통되도록 정착홀이 형성된 수직판 형태로서, 긴장재(110)의 양 단부쪽에 각각 설치되어 긴장력을 PSC구조물(200)에 도입시키기 위하여 PSC구조물에 고정 설치되는 형상기억합금을 이용한 정착장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 긴장재(110)는,
    PS긴장재 또는 판재 또는 봉재의 FRP긴장재로서, 형상기억합금(SMA) 재질의 단부정착블럭(150)에 의하여 재긴장되도록 하는 형상기억합금을 이용한 정착장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 수평정착구(140)는,
    판재 또는 봉재의 FRP긴장재인 긴장재(110) 단부에 압착되어 일체화된 압착슬리브로서, 긴장재가 수평정착구(140)를 경유하여 수평정착구(140)의 단부로부터 인출되도록 하는 형상기억합금을 이용한 정착장치.
  6. 삭제
  7. PSC구조물(200)에 고정 설치되어 도입된 긴장력을 전달하는 양 정착판(120); 상기 양 정착판(120) 사이에 설치된 긴장재(110); 상기 긴장재(110)의 일측 단부에 형성되며 정착판(120)에 지지되어 긴장재를 정착시키는 수평정착구(140); 긴장재(110) 재긴장 시, 위치가 변동되지 않고 PSC구조물(200)에 고정 설치된 반력판(130); 및 긴장재(110)와 일체화된 수평정착구(140)와 수축이 구속되는 반력판(130) 사이에 일체화된 형상기억합금(SMA) 재질의 블록으로서, 전기를 인가하여 긴장재(110)가 재긴장되도록 하는 방향으로 수축이 발생하는 단부정착블럭(150);을 포함하며,
    상기 단부정착블럭(150)은,
    수평정착구(140)와 반력판(130) 사이에 소켓 체결방식 또는 고정식으로 설치되어 형상기억합금으로서,
    전기에 의하여 일정한 온도가 되어 원래의 상태로 복원되려는 성질을 이용하여 길이방향으로 수축하도록 하도록 하되, 반력판(130)쪽으로는 수축이 구속되고, 수평정착구(140)는 긴장재(110)와 일체화 되어 있어 수평정착구(140)가 반력판(130)쪽으로 인장되면서 긴장재(110)이 재긴장이 가능하도록 하는 형상기억합금을 이용한 정착장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 반력판(130)은,
    긴장재(110) 재긴장 시, 소켓 체결방식을 포함하여 PSC구조물(200)에 위치가 변동되지 않은 고정 설치되어, 단부정착블럭(150)에 인가된 전기에 의하여 단부정착블럭(150)이 수축할 때, 단부정착블럭(150)과 소켓 체결방식을 포함하여 연결된 수평정착구(140)가 긴장재(110)를 재긴장 할 수 있도록 하는 역할을 하는 형상기억합금을 이용한 정착장치.
  9. (a) PSC구조물(200)에 고정 설치되어 도입된 긴장력을 전달하는 양 정착판(120)과 긴장재(110) 재긴장 시, 위치가 변동되지 않도록 PSC구조물(200)에 반력판(130)을 고정 설치하는 단계;
    (b) 상기 양 정착판(120) 사이에 긴장재(110)를 설치하는 단계;
    (c) 상기 긴장재(110)의 일측 단부에 형성되며 정착판(120)에 지지되어 긴장재를 정착시키는 수평정착구(140)를 설치하는 단계;
    (d) 긴장재(110)와 일체화된 수평정착구(140)와 수축이 구속되는 반력판(130) 사이에 일체화되도록 형상기억합금(SMA) 재질의 단부정착블럭(150)을 설치하는 단계; 및
    (e) 상기 단부정착블럭(150)에 전기를 인가하여 긴장재(110)가 재긴장되도록 하는 방향으로 수축이 발생하도록 하는 단계;를 포함하며, 상기 (d) 단계의 단부정착블럭(150)은, 수평정착구(140)와 반력판(130) 사이에 소켓 체결방식 또는 고정식으로 설치되어 형상기억합금으로서, 전기에 의하여 일정한 온도가 되어 원래의 상태로 복원되려는 성질을 이용하여 길이방향으로 수축하도록 하도록 하되, 반력판(130)쪽으로는 수축이 구속되고, 수평정착구(140)는 긴장재(110)와 일체화 되어 있어 수평정착구(140)가 반력판(130)쪽으로 인장되면서 긴장재(110)이 재긴장이 가능하도록 하는 형상기억합금을 이용한 정착장치 시공방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 PSC구조물(200)은 교량용거더 및 교대를 포함하여,
    상기 반력판(130)이 교대 또는 교량용거더의 저면에 고정 설치되도록 함으로서, 단부정착블럭(150)의 길이방향 두께 정도만의 공간만 확보되면 협소한 공간에서도 단부정착블럭(150)에 전기를 인가하여 긴장재(110)가 재긴장되도록 할 수 있는 포함하는 형상기억합금을 이용한 정착장치 시공방법.
  11. 삭제
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