KR102157941B1 - 현수교 주 케이블용 밴드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현수교 주 케이블용 밴드 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마찰력을 충분히 확보하면서도 차수 성능이 우수하여 케이블의 손상을 방지할 수 있는 현수교 주 케이블용 밴드 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 현수교의 주 케이블과 행어 케이블을 연결하기 위한 현수교 주 케이블용 밴드장치에 있어서, 주 케이블의 피복이 제거된 부분의 양단부에 각각 배치되어 상기 케이블의 피복보다 두꺼운 두께로 상기 피복이 제거된 케이블을 감싸며 탄성 변형이 가능한 소재로 구성되는 한 쌍의 제1밴드; 상기 제1밴드와 상기 케이블의 피복이 만나는 부분에 배치되어 상기 제1밴드와 상기 피복을 감싸며 열수축 필름 재질로 구성되는 한 쌍의 제2밴드; 내주면이 상기 피복이 제거된 케이블과 상기 제1밴드 및 제2밴드와 접하는 상태로 상기 주 케이블을 감싸고 둘 이상의 절편으로 구성되는 금속재질의 제3밴드;를 포함하되, 상기 제2밴드가 케이블의 피복과 제1밴드를 감싼 상태에서 열을 가하여 수축된 후 상기 제3밴드가 상기 제1밴드를 탄성 변형 시키면서 결합하는 것을 특징으로 하는 현수교 주 케이블용 밴드 장치를 제공한다.

Description

현수교 주 케이블용 밴드 장치 {Band Apparatus for Main-Cable of Cable Stayed Bridges}

본 발명은 현수교 주 케이블용 밴드 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마찰력을 충분히 확보하면서도 차수 성능이 우수하여 케이블의 손상을 방지할 수 있는 현수교 주 케이블용 밴드 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 현수교의 경우는 여러 가닥의 와이어(wire)로 이루어진 주 케이블(main cable)을 시공한 후, 상기 주 케이블에 행어 케이블(hanger cable)을 연결하게 되는데, 이때 주 케이블과 행어 케이블을 연결하는 것은 밴드장치를 사용한다.

상기 현수교의 주 케이블은 교량의 다른 구성들과는 달리 교량 수명기간 동안 교체가 거의 불가능한 구성이므로 내구성에 영향을 미치는 요소를 최소화하여야만 한다.

따라서 상기 주 케이블에 행어 케이블을 연결함에 있어 이를 가능하게 하는 밴드부와 주 케이블의 결합은 어떤 방법을 사용하느냐에 따라 주 케이블의 내구성에 큰 영향을 미치게 되는데, 상기 주 케이블과 밴드부의 결합방법은 크게 두 가지로 구분할 수 있다.

피복된 주 케이블의 피복 위에 그대로 밴드부를 설치하는 방법과 피복이 제거된 주 케이블에 직접 밴드부를 결합하는 방법이 있다.

이때 어떤 경우든 밴드부는 행어 케이블에 발생하는 장력을 주 케이블에 전달하는 것이어서, 밴드부는 주 케이블과의 마찰을 통해 미끄러짐에 대한 큰 저항력을 확보하여야 한다.

이처럼 밴드부가 필요 마찰력을 얻기 위해서는 금속재질로 제작된 밴드부와 역시 금속재질로 제작된 선(주 케이블) 사이의 마찰계수와 수직항력을 확보하는 것이 중요하다.

피복된 주 케이블의 피복 위에 그대로 밴드부를 설치하는 방법은 밴드부가 주 케이블의 와이어에 직접적으로 맞닿아 마찰이 이루어지는 방식이 아니어서 밴드부의 미끄러짐을 방지하기 위해 요구되는 필요 마찰력이 부족하게 되는 단점을 갖는다. 케이블 제품의 피복의 재질은 일반적으로 폴리에틸렌(HDPE)인데, 금속재질인 밴드부와 비금속재질인 HDPE 피복 사이의 마찰계수가 금속재질 사이의 마찰계수보다 적기 때문이다.

이런 낮은 마찰계수를 극복하기 위해서는 수직항력을 키울 필요가 있는데 수직항력의 확보를 위하여 과도한 힘으로 볼트를 체결하게 되면 그 압력에 의해 피복에 균열이 발생할 수 있고 발생한 균열을 통한 누수로 인해 역시 주 케이블이 부식되는 등의 문제점을 생긴다.

피복된 상태에서 케이블을 연결할 때 발생하는 낮은 마찰력의 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-1676749호의 기술이 제안되었는데 피복에 홈을 형성하고 내주면에 상기 홈에 대응되는 돌기부를 포함하는 밴드를 구비하는 것이 특징이다. 홈과 돌기의 전단연결을 통하여 마찰력의 부족을 극복하려는 시도로 판단된다. 그런데 HDPE의 전단강도가 충분하지 못하므로 피복에 전단파괴가 발생할 수 있고 피복에 전단파괴가 발생하는 경우 누수로 인한 주 케이블의 손상을 피할 수 없는 문제가 있다.

피복된 상태에서 케이블을 연결하는 방법의 문제점을 극복하기 위한 방법으로 주 케이블의 피복이 제거된 구간에 노출되는 와이어 다발을 둘러싸는 밴드부; 및 상기 밴드부와 상기 와이어 다발 사이에 개재되고, 외주가 상기 밴드부의 내주와 맞물리는 형상을 하는 필러부를 포함하되, 상기 필러부는 내주가 상기 와이어 다발의 둘레를 형성하는 와이어에 맞닿도록 구비되는 현수교 주 케이블 밴드장치가 등록특허 제10-1159717호로 공개된바 있다.

그러나 전술한 공개특허에 개시된 기술 역시 역시 필요 마찰력의 확보를 위해서 주 케이블의 피복을 완전히 제거하고 밴드부를 노출된 주 케이블 부위에 결합하는 구조이고 필러만으로는 충분한 차수가 확보되지 않아 누수에 의한 주 케이블의 손상 가능성을 배제할 수 없다.

본 발명은 전술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 주 케이블과 행어 케이블을 연결하기 위한 충분한 마찰력을 확보하면서도 누수에 의한 주 케이블의 손상을 최소화할 수 있는 현수교용 케이블 밴드를 제공하는 것이다.

전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은,

현수교의 주 케이블과 행어 케이블을 연결하기 위한 현수교 주 케이블용 밴드장치에 있어서,

주 케이블의 피복이 제거된 부분의 양단부에 각각 배치되어 상기 케이블의 피복보다 두꺼운 두께로 상기 피복이 제거된 케이블을 감싸며 탄성 변형이 가능한 소재로 구성되는 한 쌍의 제1밴드;

상기 제1밴드와 상기 케이블의 피복이 만나는 부분에 배치되어 상기 제1밴드와 상기 피복을 감싸며 열수축 필름 재질로 구성되는 한 쌍의 제2밴드;

내주면이 상기 피복이 제거된 케이블과 상기 제1밴드 및 제2밴드와 접하는 상태로 상기 주 케이블을 감싸고 둘 이상의 절편으로 구성되는 금속재질의 제3밴드;를 포함하되,

상기 제2밴드가 케이블의 피복과 제1밴드를 감싼 상태에서 열을 가하여 수축된 후 상기 제3밴드가 상기 제1밴드를 탄성 변형 시키면서 결합하는 것을 특징으로 하는 현수교 주 케이블용 밴드 장치를 제공한다.

상기 제3밴드의 내주면은 상기 제1밴드와 접촉하는 제1면과 상기 제1면에 비하여 돌출되어 주 케이블 중 피복이 제거된 케이블과 직접 접촉하는 제2면을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제3밴드의 양단부와 상기 제2밴드가 접하는 부분에 도포되는 차수재를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 의하면 주 케이블과 행어 케이블을 연결하기 위한 충분한 마찰력을 확보하면서도 누수에 의한 주 케이블의 손상을 최소화할 수 있는 현수교용 케이블 밴드를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 현수교 주 케이블용 밴드장치를 설명하기 위한 분리 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 현수교 주 케이블용 밴드장치를 설치하는 것을 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 1에 도시된 현수교 주 케이블용 밴드장치가 설치된 상태를 도시한 도면.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하기로 한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 현수교 주 케이블용 밴드장치를 설명하기 위한 분리 사시 도이고, 도 2는 도 1에 도시된 현수교 주 케이블용 밴드장치를 설치하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 현수교 주 케이블용 밴드장치가 설치된 상태를 도시한 도면이다.

본 발명의 하나의 실시예에 따른 현수교 주 케이블용 밴드장치는 현수교의 주 케이블과 행어 케이블을 연결하기 위한 장치로서 제1밴드(10), 제2밴드(20), 제3밴드(30) 및 차수재(40)를 포함하여 구성된다.

상기 제1밴드(10)는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 주 케이블(100)의 피복(102)이 제거된 부분(강재의 케이블(101)이 노출된 부분이며 이하에서 피복이 제거된 부분의 강재 케이블을 "케이블"로 칭하여 주 케이블(100)과 구분하기로 한다)의 양단부에 각각 배치되어 상기 케이블(100)의 피복(102)보다 두꺼운 두께로 피복이 제거된 케이블(101)을 감싸며 탄성 변형이 가능한 소재(고무 등)로 구성된다. 제1밴드(10)는 어느 한쪽이 절개된 링모양으로 제작될 수 있다.

상기 제2밴드(20)는 도 2의 (b) 내지 (d)에 도시된 바와 같이 상기 제1밴드(10)와 상기 주 케이블(100)의 피복(102)이 만나는 부분에 배치되어 상기 제1밴드(10)와 피복(102)의 일부를 감싸는 구성으로서 한 쌍이 마련되며 열수축 필름 재질이다. 통상 테이프 형태로 제작되며 도면상에는 하나의 넓은 밴드처럼 보이지만 이는 도시 상의 편의를 위한 것이며 실제로는 일정한 폭을 가지는 테이프 형태의 필름을 감는 방식으로 설치한다.

(도 1에는 제1밴드(10)와 제2밴드(20)가 하나씩만 도시되어 있는데 이는 케이블(101)의 단면을 도시하기 위하여 도면상 오른쪽만 도시한 것이고 실제로는 도 2의 (b)내지 (d)에 도시된 바와 같이 한 쌍이 배치된다.)

상기 제3밴드(30)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 내주면(31)이 상기 피복(102)이 제거된 케이블(101)과 상기 제1밴드(10) 및 제2밴드(20)와 접하는 상태로 상기 주 케이블(100)을 감싸고 둘 이상의 절편(본 실시예에서는 두 개)으로 구성되는 금속재질의 구성이다. 제3밴드(30)의 절편은 볼트(32)와 너트(33)에 의해 결합하며 도 1에는 한 쌍의 볼트(32)와 너트(33)만이 도시되어 있으나 이는 도시 상의 편의를 위함이며 볼트공(34)의 수(본 실시예에서는 6개)에 대응되는 볼트(32)와 너트(33)를 포함하여 구성된다. 볼트(32)와 너트(33)에 의한 결합에서 볼트(32)와 너트(33)의 밀착도는 제3밴드(30)와 케이블(101) 사이의 마찰력과 직접적으로 연관이 있는 수직항력과 관련이 있으므로 인장강도가 큰 고장력 볼트를 사용하는 것이 좋고, 볼트(32)가 느슨하게 될 경우 수직항력이 줄어들 수 있으므로 풀림 방지 볼트를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 제3밴드(30)의 내주면(31)은 도 1에 도시된 바와 같이 제1면(311)과 제2면(312)으로 구성되는데 제1면(31)은 제1밴드(10)와 접촉하는 면이고 제2면(312)은 케이블(101)과 접촉하는 면인데, 제2면(312)이 제1면(311)에 비하여 돌출된 형태이다.

상기 제3밴드(30)는 상기 제2밴드(20)가 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 주 케이블의 피복(102)과 제1밴드(10)를 감싼 상태에서 제2밴드(20)에 열을 가하여 수축시킨 후에 제1밴드(10)를 탄성 변형(탄성 압축)시키면서 결합한다. 제2밴드(20)의 소재인 열수축 필름이란 열을 가하면 수축되는(쪼그라드는) 소재이다. 이런 특성이 있는 제2밴드(20)에 열을 가하여 수축시켜 제2밴드(20)가 제1밴드(10)와 주 케이블의 피복(102)에 밀착된 상태에서 제3밴드(30)를 설치하는 것이다.

상기 제3밴드(30)가 설치되었을 때 아래쪽에는 행어밴드(도 3에 도면부호 200으로 표시된 구성)와의 결합을 위한 결합부(35)가 마련된다.

상기 차수재(40)는 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 제3밴드(30)의 양단부와 제2밴드(20)가 접하는 부분에 도포되어 제3밴드(30)와 제2밴드(20) 사이의 틈을 막는 구성이다.

이하에서는 전술한 구성의 작용 및 효과에 대하여 설명하기로 한다.

상기 제1밴드(10)는 제3밴드(30)가 설치되면서 탄성 압축되며 탄성 압축에 의한 탄성 복원력이 제2밴드(20)를 통하여 제3밴드(30) 쪽으로 작용하게 됨으로써 노출된 강재인 케이블(101) 쪽으로 수분이 침투할 가능성을 줄이게 되는 역할을 수행한다.

제2밴드(20)는 앞서 설명한 바와 같이 열수축 밴드로서 가열되면 수축되며 수축이 되면서 제1밴드(10)와 케이블 피복(102)에 밀착하게 되어 케이블(101) 쪽으로 수분이 침투될 가능성을 최소화하게 된다.

제3밴드(30)는 우선 케이블(101)과 제1밴드(10) 및 제2밴드(20)의 일부를 감싸는 기능을 하는 구성으로서 제2면(312)이 케이블(101)과 접촉하면서 마찰력을 확보하게 되어 행어 케이블(200)이 움직이는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 또한, 제1밴드(10)를 탄성 변형(탄성 압축)시킴으로써 제1밴드(10)에 의한 차수 성능이 제공될 수 있도록 한다.

상기 차수재(40)는 제3밴드(30)와 제2밴드(20) 사이의 틈으로 수분이 침투되는 것을 방지하게 된다.

이처럼 제1밴드(10), 제2밴드(20), 제3밴드(30) 및 차수재(40)가 조합됨으로써 케이블(101)에 수분이 침투하는 것을 원천적으로 방지할 수 있게 되어 성능향상을 기대할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하였으나 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 범위 안에서 다양한 형태의 현수교 주 케이블용 밴드 장치로 구체화될 수 있다.

10 : 제1밴드 20 : 제2밴드
30 : 제3밴드 40 : 차수재
100 : 주 케이블 200 : 행어 케이블

Claims (3)

1. 현수교의 주 케이블과 행어 케이블을 연결하기 위한 현수교 주 케이블용 밴드장치에 있어서,
   주 케이블의 피복이 제거된 부분의 양단부에 각각 배치되어 상기 케이블의 피복보다 두꺼운 두께로 상기 피복이 제거된 케이블을 감싸며 탄성 변형이 가능한 소재로 구성되는 한 쌍의 제1밴드;
   상기 제1밴드와 상기 케이블의 피복이 만나는 부분에 배치되어 상기 제1밴드와 상기 피복을 감싸며 열수축 필름 재질로 구성되는 한 쌍의 제2밴드;
   내주면이 상기 피복이 제거된 케이블과 상기 제1밴드 및 제2밴드와 접하는 상태로 상기 주 케이블을 감싸고 둘 이상의 절편으로 구성되는 금속재질의 제3밴드;를 포함하되,
   상기 제2밴드가 주 케이블의 피복과 제1밴드를 감싼 상태에서 열을 가하여 수축된 후 상기 제3밴드가 상기 제1밴드를 탄성 변형 시키면서 결합하는 것을 특징으로 하는 현수교 주 케이블용 밴드 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제3밴드의 내주면은 상기 제1밴드와 접촉하는 제1면과 상기 제1면에 비하여 돌출되어 주 케이블 중 피복이 제거된 케이블과 직접 접촉하는 제2면을 포함하는 것을 특징으로 하는 현수교 주 케이블용 밴드 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제3밴드의 양단부와 상기 제2밴드가 접하는 부분에 도포되는 차수재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현수교 주 케이블용 밴드 장치.
   
   

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