KR102321188B1 - Friction wedge for prestressing strand and the construction method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마찰형 웨지 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 PC강연선이 고강도화 함에 따라, PC강연선을 정착구에 정착시키기 위하여 사용되는 웨지(Wedge)는 표면의 경도 한계점이 오면서 정착 효과가 감소하는 문제점을 해결할 수 있는 마찰형 웨지 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a friction wedge and its construction method. More specifically, as the PC stranded wire is strengthened, the wedge used to fix the PC stranded wire to the anchorage is a friction-type wedge that can solve the problem that the fixing effect decreases as the hardness limit of the surface comes, and its construction method will be.
도 1a는 종래 PC강연선(S)과 웨지(30)에 의한 정착예시도를 도시한 것이다.Figure 1a shows an exemplary view of fixing by the conventional PC stranded wire (S) and the wedge (30).
상기 PC강연선(S, PS강연선이라고도 한다)은 케이블 교량 등에서 사용되는 강연선(Strand)로서 다수의 소선이 서로 꼬여지도록 형성된 것이다.The PC stranded wire (also referred to as S or PS stranded wire) is a strand used in cable bridges, etc., and is formed so that a plurality of strands are twisted with each other.
이러한 PC강연선(S)은 2분할 또는 3분할되는 웨지(30)의 절편 내측면에 PC강연선(S) 외주면이 물려지도록 하고, 절편의 외측면은 정착구의 정착홀 내주면에 삽입되고, 긴장 후, 정착되게 된다.Such a PC stranded wire (S) is such that the outer peripheral surface of the PC stranded wire (S) is bitten on the inner surface of the slice of the
이에 PC강연선(S) 외주면에 물려지는 웨지(30)는 도 1a와 같이, 내측면에 소요의 마찰력을 확보하기 위하여 나사홈이 형성되어 있음을 알 수 있으며, 이러한 나사홈은 정착 과정에서 PC강연선(S) 외주면에 물려지면서 물림홈(A)이 형성됨을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the
즉, 웨지(30)는 PC강연선(S) 외주면을 파고들면서 일체화되면서 정착구의 정착홀에 삽입되면서 PS강연선(S)을 마찰력에 의하여 정착시키고 있음을 알 수 있다.That is, it can be seen that the
최근, 케이블 교량 등에 요구되는 일정한 표면경도(통상 HRC(Hardness Rockwell C): 로크웰경도 C 스케일)를 가진 탄소강등을 이용하여 PC강연선(S)을 제작하게 되는데, 케이블교량의 장대화 등에 의하여 PC강연선(S)의 표면경도가 증가된 고강도화된 PC강연선(S)이 이용되고 있다.Recently, PC steel wire (S) is manufactured using carbon steel having a certain surface hardness (normally HRC (Hardness Rockwell C): Rockwell hardness C scale) required for cable bridges, etc. A high-strengthened PC stranded wire (S) with an increased surface hardness of (S) is used.
하지만, 웨지(30)는 상대적으로 고강도화된 PC강연선(S)과 달리 종전 그대로 사용됨에 따라, 표면경도가 커진 PC강연선(S)의 경우, 웨지(30)의 나사홈에 의하여 PC강연선(S) 외주면에 형성되는 물림홈(A)이 충분하게 형성되지 않으면서 웨지(30)에 의한 정착 효과가 감소되는 문제점이 발생하게 되었다.However, as the
이에 웨지(30)의 강도를 증가시키는 방법 즉, 열처리등 다양한 방법으로 확보할 수 도 있겠지만 현재로서는 얻을 수 있는 표면경도 한계점에 도달하였기 때문에 웨지(30)의 강도(표면경도 증가 포함)를 증가시키는 방법도 매우 제한적이어서, 실제 고강도화된 PC강연선(S) 정착 시, 웨지의 균열, 파손이 발생하는 문제점이 발생할 수밖에 없었다.Accordingly, it is possible to secure the strength of the
도 1b는 종래 그립(Grip,40) 설치예시도 및 PC강연선(S)과 웨지 사이에 완충재(6)를 도포하는 예시도를 도시하 것이다.Figure 1b shows an exemplary view of applying a cushioning material (6) between the conventional grip (Grip, 40) installation and PC stranded wire (S) and the wedge.
상기 종래 그립(Grip,70)은 PC강연선(10) 외주면 전체를 감싸는 파이프 부재로서 다이스의 삽입홀(81)을 관통하면서, 그립(Grip,70)의 직경이 감소하면서 PC강연선(10)에 압착되는 부재이다.The conventional grip (Grip, 70) is a pipe member surrounding the entire outer circumferential surface of the PC stranded
이때 PC강연선(10)과 그립(Grip,70) 사이에 일종이 슬리브로서 금속(40)을 개재시켜 금속이 소성 변형하면서, 그립(Grip,70)이 PC강연선(10)에 보다 효과적으로 압착 되는 효과를 가질 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.At this time, the metal is plastically deformed by interposing the
하지만 이러한 슬리브인 금속(40)은 PC강연선(10)과 그립(Grip,70) 사이에 별도로 제작되어 삽입되도록 하는 것이고, 그립(70)이 압착 효과 증진을 위한 것이어서, PC강연선의 단부에 고정단으로는 이용하기는 하지만 긴장단(긴장 후 정착되는 단부)으로는 사용되지 않고 있다.However, this sleeve, the
이에 긴장단에 사용되는 웨지(6)의 경우에는 도 1b의 우측도면을 참조하면, PC강연선(10)과 사이에 다양한 수지류의 완충재(13)를 주입하여 완충재가 경화되면서 PC강연선(10)과 웨지(6)의 부착력을 충분히 확보할 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.Accordingly, in the case of the wedge 6 used for the tension end, referring to the right side view of FIG. 1b, various resin types of
이에 수지와 같은 완충재(13)를 이용하여 웨지와 PC강연선의 정착효과를 증진시킬 수 있음을 알 수 있으나, Accordingly, it can be seen that the fixing effect of the wedge and the PC stranded wire can be enhanced by using the
하지만 상기 완충재(13)는 수지류로서 PS강연선이 고강도화 함에 따른 정착효과 감소를 해소할 수 있을 정도는 아니기 때문에, PC강연선의 고강도화에 따라 웨지 자체의 강도를 고강도화 시키지 않아도 웨지와 PC강연선의 정착효과를 증진 시킬 수 있는 수단이 필요하게 됨을 알 수 있다.However, since the
이에 본 발명은 PC강연선을 정착구에 형성시킨 정착홀에 웨지를 이용하여 긴장후 정착시킴에 있어, 고강도화된 PC강연선을 정착시키기 위하여 이에 대응하여 고강도 웨지를 사용하지 않더라도 PC강연선을 효과적으로 정착구에 정착시킬 수 있는 마찰형 웨지 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.Accordingly, the present invention is to fix the PC stranded wire effectively in the anchorage without using a high-strength wedge in response to this in order to fix the high-strengthened PC stranded wire in order to fix the high-strengthened PC stranded wire after tensioning using a wedge in the anchoring hole formed in the anchoring hole. It is a technical task to solve the provision of a friction type wedge and its construction method that can be used.
또한, 상기 웨지와 분리되어 별도로 사용하는 것이 아니라, 웨지와 일체로 형성되어 정착효과가 증진되는 마찰형 웨지를 이용하여, PC강연선의 정착작업에 있어 시공성과 작업성에 달리 영향을 주지 않는 마찰형 웨지 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.In addition, rather than being used separately from the wedge, friction-type wedges that are formed integrally with the wedge to enhance the fixing effect are used, and friction-type wedges that do not otherwise affect workability and workability in the fixing operation of the PC stranded wire and the provision of its construction method as a technical problem to be solved.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 마찰형 웨지 및 그 시공방법은, 정착구의 정착홀에 삽입되어 PC강연선을 정착홀에 정착시키기 위한 마찰형 웨지로서, 절편 내측면에 형성된 소성변형재; 및 상기 소성변형재와 일체화된 표면돌출 마찰재;를 포함하며, 상기 PC강연선의 정착과정에서 소성변형재가 소성변형 하면서 표면돌출 마찰재가 PC강연선에 물리면서 마찰력을 확보할 수 있도록 하며, 상기 마찰력은, PC강연선의 정착과정에서 표면돌출 마찰재는 PC강연선의 외주면(표면)에 직접 접하여 물리게 되어 마찰력이 1차로 발생하고, 도입되는 프리스트레스에 의한 정착과정에서 소성변형재와 일체화된 표면돌출 마찰재는 도입되는 프리스트레스 작용방향에 저항하는 방향으로 소성변형 되고, 최종 소성변형이 완성되면 표면돌출 마찰재는 마찰형 웨지, PC강연선의 외주면 표면에 동시에 물려져 삽입되면서 마찰력이 2차로 발생되어 정착효과를 발휘하며, 상기 표면돌출 마찰재와 소성변형재는, 서로 믹싱한 후 가열하여 용융점이 낮은 소성변형재가 먼저 용융되면서 표면돌출 마찰재와 소성변형재는 서로 혼입되면서, 다수의 표면돌출 마찰재가 소성변형재의 표면으로 돌출될 수 있도록 절편의 내측면에 도포시켜 형성시키고, 상기 표면돌출 마찰재는, 소성변형재 보다 높은 용융온도를 가진 것으로서 PC강연선의 표면경도 보다 더 높은 경도를 가진 입자 형태의 마찰재로서, 탄화 텅스텐 입자 또는 알루미나계 입자를 포함하고, 상기 소성변형재는, 정착과정에서의 긴장력에 의하여 소성변형이 가능한 금속재로서 저탄소강을 포함하도록 하게 된다.The friction-type wedge of the present invention for achieving the above object and its construction method include: a friction-type wedge inserted into a fixing hole of an anchorage to fix a PC stranded wire in the anchoring hole, a plastic deformation material formed on the inner surface of a piece; and a surface protruding friction material integrated with the plastic deformable member, wherein the surface protruding friction material is bitten by the PC stranded wire while plastically deforming during the fixing process of the PC stranded wire to secure frictional force, and the frictional force is, In the fixing process of the PC stranded wire, the surface protruding friction material is in direct contact with the outer peripheral surface (surface) of the PC stranded wire, and frictional force is generated first. It is plastically deformed in a direction that resists the direction of action, and when the final plastic deformation is completed, the surface protruding friction material is simultaneously bitten and inserted into the outer peripheral surface of the friction-type wedge and PC stranded wire, and frictional force is generated secondarily to exert a fixing effect, and the surface The protruding friction material and the plastic deformable material are mixed with each other and then heated to melt the plastic deformable material with a low melting point first, and the surface protruding friction material and the plastic deformation material are mixed with each other. Formed by coating on the inner surface, the surface protruding friction material is a friction material in the form of particles having a higher melting temperature than a plastic deformation material and higher than the surface hardness of a PC stranded wire, and includes tungsten carbide particles or alumina-based particles And, the plastically deformable material is to include low-carbon steel as a metal material that can be plastically deformed by the tension force in the fixing process.
본 발명의 마찰형 웨지 및 그 시공방법에 의하면, PC강연선의 정착과정에서 표면돌출 마찰재는 PC강연선의 외주면(표면)에 직접 접하여 물리게 되어 마찰력이 1차로 발생하고, 도입되는 프리스트레스에 의한 정착과정에서 소성변형재와 일체화된 표면돌출 마찰재는 도입되는 프리스트레스 작용방향에 저항하는 방향으로 소성변형 되고, 최종 소성변형이 완성되면 표면돌출 마찰재는 마찰형 웨지, PC강연선의 외주면 표면에 동시에 물려져 삽입되면서 마찰력이 2차로 발생되어 상기 절편의 강도나 표면경도와 상관없이 정착효과를 발휘할 수 있게 된다.According to the friction wedge of the present invention and its construction method, in the fixing process of the PC stranded wire, the surface protruding friction material is bitten in direct contact with the outer circumferential surface (surface) of the PC stranded wire, and frictional force is generated primarily, and in the fixing process by the introduced prestress The surface protruding friction material integrated with the plastic deformation material is plastically deformed in a direction that resists the applied prestress action direction, and when the final plastic deformation is completed, the surface protruding friction material is simultaneously bitten and inserted into the outer peripheral surface of the friction wedge and PC steel wire, resulting in frictional force This secondary occurrence makes it possible to exert a fixing effect regardless of the strength or surface hardness of the slice.
또한 본 발명의 마찰형 웨지는 소성변형재와 일체화된 표면돌출 마찰재가 마찰체로서 일체화될 수 있도록 소성변형재의 용융온도보다 표면돌출 마찰재의 용융온도가 낮은 것을 이용하여 효과적으로 마찰형 웨지에 일체화시킬 수 있어 제작의 효율성과 경제성을 확보하게 된다.In addition, the friction wedge of the present invention can be effectively integrated into the friction wedge by using the fact that the melting temperature of the protruding surface friction material is lower than the melting temperature of the plastic deformation material so that the protruding surface friction material integrated with the plastic deformation material can be integrated as a friction body. This will ensure the efficiency and economic feasibility of manufacturing.
도 1a는 종래 PC강연선(S)과 웨지)에 의한 정착예시도
도 1b는 종래 그립(Grip) 설치예시도 및 PC강연선(S)과 웨지 사이에 완충재를 도포하는 예시도,
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 마찰형 웨지의 구성예시도 및 정착구 설치예시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 마찰형 웨지 시공방법예시도이다.Figure 1a is an exemplary view of fixing by a conventional PC stranded wire (S) and wedge)
Figure 1b is an example of a conventional grip (Grip) installation and an example of applying a cushioning material between the PC stranded wire (S) and the wedge,
Figures 2a, 2b and 2c is a configuration example of the friction wedge of the present invention and an example of installation of the anchorage,
Figures 3a and 3b is an exemplary view of the friction wedge construction method of the present invention.
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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
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.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.
[ 본 발명이 마찰형 웨지(100) ][The present invention friction type wedge 100]
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 마찰형 웨지(100)의 구성예시도 및 정착구 설치예시도이다.2a, 2b and 2c is an exemplary configuration view of the
상기 마찰형 웨지(100)는 도 2c를 참조하면, 절편(110, 웨지본체)에 소성변형재(130)와 일체화된 표면돌출 마찰재(140)를 일체화시킨 것으로서, 마찰형 웨지(100)는 다수의 절편이 결속링(120)에 의하여 결속되어 있고, Referring to FIG. 2C , the friction-
이러한 마찰형 웨지(100)는 PC강연선(210) 외주면을 감싸도록 설치하고, PC강연선(210)을 긴장 후, 정착구(220)에 다수 형성되어 있는 정착홀(230)에 삽입시키면서 정착된다.The friction-
이때 본 발명의 마찰형 웨지(100)의 절편에 형성된 마찰체는 소성변형재의 용융온도(예컨대, 철강;1580°C 전후)보다 표면돌출 마찰재의 용융온도(예컨대, CBN(Cubic boron nitride, 붕화질소, 1900°C 이상) 또는 초경합금 분말인 WC(Tungsten carbide, 탄화텅스텐, 2870°C)가 높은 것을 이용해 두 재료를 혼합하여 마찰체 형성 후 웨지 표면에 부착한다든가 At this time, the friction body formed in the fragment of the
혹은 입자혼합 도금기술로 소성변형재 이온 및 표면돌출 마찰재가 혼합된 도금액을 계면활성제를 이용해 직접 웨지 표면에 일정한 두께의 마찰체로 형성시킬 수 있게 됨에 따라 Alternatively, with the particle mixing plating technology, the plating solution in which the plastic deformation material ions and the surface protruding friction material are mixed can be formed directly on the wedge surface as a friction material of a certain thickness using a surfactant.
표면돌출 마찰재(140)로부터 돌출된 소성변형재(130)에 의하여 PC강연선(210)이 절편(110)의 강도나 표면강도와 상관없이 정착구(220)에 보다 효과적으로 정착될 수 있도록 한 것이다.By the
이와 같은 본 발명의 정착장치(200)는 PC강연선(210), 정착구(220), 정착홀(230)을 포함하게 된다.The
먼저, PC강연선(210)은 도 2c를 참조하면, 다수의 소선을 꼬아서 만든 것으로서 긴장장치를 이용하여 긴장시킨 후, 마찰형 웨지(100)를 이용하여 정착구(220)의 정착홀(230)에 정착된다.First, referring to FIG. 2c , the PC stranded
이러한 PC강연선(210)의 소선은 탄소강 등을 이용하여 제작하게 되는데 일정한 강도와 표면경도를 가진 것을 이용하게 된다.The strands of the PC stranded
최근 장지간의 케이블교량 등에는 2200~2400Mpa의 고강도 PC강연선(210)이 이용됨에 따라 자연스럽게 표면경도(통상 HRC로 표시)도 증가하게 된다.Recently, as the high-strength
이에 상기 PC강연선(210)의 외주면에 물려지는 웨지도 고강도화된 PC강연선에 맞추어 표면경도(또는 강도)가 증가된 것(고강도 웨지)을 이용하지 않으면 정착과정에서 웨지의 슬립 등에 의하여 정착효과가 감소 될 수 있다.Accordingly, if the wedge biting on the outer circumferential surface of the PC stranded
하지만 현재 이러한 PC강연선(210)의 고강도화에 따른 웨지 제작에 제작상의 한계가 있었음은 살펴본 바와 같다.However, as described above, there was a limitation in manufacturing the wedge according to the increase in strength of the current PC stranded
다음으로 상기 정착구(220)는 도 2c를 참조하면, 콘크리트 구조물(300)에 매립되는 수평판 형태로서 통상 원형판 형태로 제작된 강재이다.Next, referring to FIG. 2c , the
이러한 원형판 형태의 정착구(220)에는 정착홀(230)이 다수 형성되어 있는데, 정착구(220)를 관통하도록 형성된다.A plurality of
이러한 정착구(220)는 케이블교량을 포함하는 콘크리트 구조물(300)에 매립되도록 하되 정착홀(230)이 노출되도록 세팅되고, The
정착홀(230)에 삽입된 PC강연선(210)을 감싸도록 설치된 마찰형 웨지(100)가 삽입 설치하고, A friction-
PC강연선(210)을 긴장 후, 긴장력을 해제시키게 되면,After tensioning the
정착홀(230)에 마찰형 웨지(100)가 정착되면서 도입된 프리스트레스가 콘크리트 구조물(300)에 전달되도록 하는 역할을 하게 된다.As the
다음으로 상기 정착홀(230)은 도 2c를 참조하면, 정착구(220)의 정착홀(230)에 삽입 설치되어 인출된 PC강연선(210)를 감싸도록 마찰형 웨지(100)가 정착구(220)에 정착되도록 하는 관통홀로서, 마찰형 웨지(100)에 형태에 맞추어 일측 직경이 타측 직경보다 작아지는 테이퍼링 내부홀로 형성시키게 된다.Next, the fixing
이에 마찰형 웨지(100)가 직경이 더 큰 정착홀(230)의 테이퍼링된 내부홀에 삽입되면서 PC강연선(210) 외주면에 마찰형 웨지(100)가 물려지면서 정착된다.Accordingly, while the
이에 마찰형 웨지(100)의 내측면은 PC강연선(210) 외주면에 물려지고, 외측면은 정착홀(230)의 내측면에 물려지도록 형성됨을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the inner surface of the friction-
이때, 도 2a의 아래 도면과 같이, 본 발명의 소성변형재(130)의 표면에 돌출된 표면돌출 마찰재(140)인 마찰체가 소선이 노출된 PC강연선(210) 외주면에 물리면서 PC강연선(210) 긴장 시 마찰형 웨지(100)가 자연스럽게 정착홀에 따라 들어갈 수 있게 되고(Self Anchor현상), At this time, as shown in the lower drawing of FIG. 2A, the friction material, which is the surface protruding
긴장력이 점차 커짐에 따라 소성변형재(130)의 소성변형이 발생하여 소성변형 한계가 발생할 때까지 PC강연선(210)과 마찰형 웨지(100) 본체 표면에 접촉되어 추가로 소성변형이 발생하지 않고, 상기 마찰체가 PC강연선(210) 및 마찰형 웨지(100) 표면에 교차 삽입되어 인장방향과 반대방향의 마찰력이 발생하여 웨지의 정착효과를 극대화 시킬 수 있게 된다.As the tension gradually increases, plastic deformation of the
이에 상기 마찰형 웨지(100)는 도 2a 및 도 2b와 같이, PC강연선(210)의 외주면을 감싸 설치될 수 있도록 다수의 절편(110)이 결속링(120)에 의하여 구속된 형태이다.Accordingly, as shown in FIGS. 2A and 2B , the friction-
이때 종래 절편의 내측면은 PC강연선의 외주면에 물려질 수 있도록 도 1a를 참조하면 나사홈이 형성되고 이러한 나사홈이 PC강연선 외주면에 물려지면서 물림홈(A)이 형성되면서 정착구의 정착홀에 정착시키게 된다.At this time, referring to Fig. 1a, the inner surface of the conventional section is bitten to the outer circumferential surface of the PC stranded wire, and a screw groove is formed, and the screw groove is bitten to the outer circumferential surface of the PC stranded wire while the engagement groove (A) is formed and fixed in the anchoring hole of the anchorage. will make it
하지만 PC강연선(210)이 고강도화 함에 따라, 웨지의 표면경도(또는 강도)가 이를 따라가지 못하게 되어 나사홈이 PC강연선(210) 외주면에 정상적으로 물려지지 않으면서 슬립 현상 등에 의한 정착효과가 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.However, as the PC stranded
이에 본 발명은 도 2a 및 도 2b와 같이, 상기 절편(110) 내측면에 나사홈을 형성시키지 않고, 절편(110) 내측면에 소성변형재(130)와 일체화된 표면돌출 마찰재(140), 즉 마찰체를 일체화시키게 된다.Accordingly, the present invention does not form a screw groove on the inner surface of the
먼저 상기 소성변형재(130)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 정착과정에서의 긴장력에 의하여 소성변형이 가능한 금속재로서 저탄소강, 저탄소강을 포함하는 합금 등이 될 수 있으며 일정한 용융온도를 가지게 되며 저탄소강을 기준으로 하게 되면 개략 용융온도는 1450°C가 될 수 있다.First, as shown in FIGS. 2A and 2B, the plastically
다음으로 상기 표면돌출 마찰재(140)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 상기 소성변형재(130) 보다 높은 용융온도를 가진 것으로서 PC강연선(210)의 표면경도 보다 더 높은 경도를 가진 입자 형태의 마찰재이고, 기계용 절삭툴로 사용되는 탄화 텅스텐 입자, 연마 툴로 사용되는 알루미나계 입자 등이 될 수 있으며, 탄화 텅스텐 입자를 기준으로 하면 2800°C 이상이 디고, 알루미나 입자를 기준으로 하게 되면 개략 용융온도는 2200°C 이상이 될 수 있다.Next, the surface protruding
이에 표면돌출 마찰재(140)와 소성변형재(130)를 서로 믹싱에 의한 방법등으로 가열하게 되면 용융점이 낮은 소성변형재(130)가 먼저 용융되면서 표면돌출 마찰재(140)와 소성변형재(130)는 서로 혼입되면서, Accordingly, when the surface protruding
다수의 표면돌출 마찰재(140)가 소성변형재(130)의 표면으로 자연스럽게 돌출될 수 있도록 절편(110)의 내측면에 도포시킬 수 있게 된다.A plurality of surface protruding
이러한 도포는 PC강연선(210)의 외주면(표면)에 플라즈마 용사기술이나 나노(Nano) 냉간도포 기술등으로 용융된 표면돌출 마찰재(140)와 소성변형재(130)를 혼합하면서 일정한 두께로 형성시켜, This application is performed on the outer peripheral surface (surface) of the PC stranded
표면돌출 마찰재(140)는 입자 형태로 소성변형재(130)의 표면으로 돌출되고, 경화 후, 작용하는 응력에 의하여 소성변형이 가능하도록 하게 된다.The surface protruding
즉, 도 2a를 참조하면, 작용하는 응력에 의하여 소성변형재(130)의 형상이 PC강연선(210) 외주면 형태로 자연스럽게 소성 변형되도록 형성됨을 알 수 있으며, 표면돌출 마찰재(140)는 변형된 소성변형재(130)의 표면에서 PC강연선(210) 외주면에 접하여 마찰력을 확보할 수 있게 됨을 알 수 있다.That is, referring to FIG. 2A , it can be seen that the shape of the plastically
즉, 긴장력에 의하여 소성변형재(130)는 PC강연선(210)의 외주면을 감싸는 방식으로 변형하면서, 최종 소성변형이 완성되면 표면돌출 마찰재(140)는 마찰형 웨지(100), PC강연선(210)의 외주면 표면에 동시에 물려져 삽입된다.That is, while the
이에 표면돌출 마찰재(140)는 도 2a 및 도 2b와 같이, PC강연선(210)의 외주면(표면)에 직접 접하여 물리게 되어 마찰력이 1차로 발생하고,Accordingly, the surface protruding
도입되는 프리스트레스에 의한 정착과정에서 소성변형재(130)와 일체화된 표면돌출 마찰재(140)는 도입되는 프리스트레스 작용방향에 저항하는 방향으로 소성변형 되고, 최종 소성변형이 완성되면 표면돌출 마찰재(140)는 마찰형 웨지(100), PC강연선(210)의 외주면 표면에 동시에 물려져 삽입되면서 마찰력이 2차로 발생됨을 알 수 있다.In the fixing process due to the introduced prestress, the surface protruding
[ 본 발명의 마찰형 웨지(100) 시공방법][
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 마찰형 웨지(100) 시공방법예시도이다.3a and 3b is an exemplary view of the
상기 마찰형 웨지(100) 시공방법은 도 3a 및 도 3b와 같이, 콘크리트 구조물(300)에 매립되어 정착홀(230)이 노출된 정착구(220)에 마찰형 웨지(100)를 이용하여 PC강연선(210)을 긴장 후 정착시키는 방법이다.The friction-
먼저 상기 콘크리트 구조물(300)은 도 3a와 같이, 케이블 교량의 케이블 정착단을 포함하며 앞서 살펴본 정착장치(200)가 매립되어 형성시키게 된다.First, as shown in FIG. 3A , the
상기 정착장치(200)는 정착홀(230)이 노출되도록 콘크리트 구조물(300)에 매립 형성되며 정착홀(230)은 미리 PC강연선(210)이 삽입되어 단부가 정착홀(230)을 통해 인출되도록 세팅시켜 놓게 된다.The fixing
이때 상기 마찰형 웨지(100)는 다수 절편(110) 내측면에 일정한 두께로 표면돌출 마찰재(140)가 형성되고, 표면돌출 마찰재(140)로부터 돌출된 소성변형재(130)에 의하여 PC강연선(210)이 절편(110)의 강도나 표면강도와 상관없이 정착구(220)에 정착될 수 있도록 한 것으로서 결속링(120)에 의하여 PC강연선(210)을 감싸도록 설치하게 된다.At this time, the friction-
다음으로는 도 3b와 같이, PC강연선(210)의 인출된 단부를 미도시한 긴장장치(유압잭등)을 이용하여 긴장하게 되며, 이에 마찰형 웨지(100)를 정착구(220)의 정착홀(230) 초입에 위치하도록 하면서, Next, as shown in FIG. 3b, the drawn end of the PC stranded
긴장상태를 해제하게 되면 반력에 의하여 PC강연선(210)이 압축되면서 마찰형 웨지(100)가 정착홀(230)에 물려지면서 정착되며, 이에 정착구(220)를 통해 콘크리트 구조물(300)에 프리스트레스가 도입된다.When the tension state is released, the PC stranded
이때, 정착과정에서 마찰형 웨지(100)의 표면돌출 마찰재(140)는 PC강연선(210)의 외주면(표면)에 직접 접하여 물리게 되어 마찰력이 1차로 발생하고, 소성변형재(130)와 일체화된 표면돌출 마찰재(140)는 도입되는 프리스트레스 작용방향에 저항하는 방향으로 소성변형 되고, 소성변형은 절편(110)과 일체화되어 있어 소성변형을 구속하면서 마찰력이 2차로 발생하여 절편(110)의 강도나 표면경도와 상관없이 소요의 정착효과를 발휘할 수 있게 된다.At this time, in the fixing process, the
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.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.
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.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
100: 마찰형 웨지 110: 절편
120: 결속링 130: 소성변형재
140: 표면돌출 마찰재 200: 정착장치
210: PC강연선 220: 정착구
230: 정착홀 300: 콘크리트 구조물100: friction wedge 110: intercept
120: binding ring 130: plastic deformation material
140: surface protrusion friction material 200: fixing device
210: PC stranded wire 220: anchorage
230: settlement hall 300: concrete structure
Claims (10)
절편(110) 내측면에 형성된 소성변형재(130); 및 상기 소성변형재(130)와 일체화된 표면돌출 마찰재(140);를 포함하며,
상기 PC강연선(210)의 정착과정에서 소성변형재(130)가 소성변형 하면서 표면돌출 마찰재(140)가 PC강연선(210)에 물리면서 마찰력을 확보할 수 있도록 하며,
상기 마찰력은,
PC강연선(210)의 정착과정에서 표면돌출 마찰재(140)는 PC강연선(210)의 외주면(표면)에 직접 접하여 물리게 되어 마찰력이 1차로 발생하고,
도입되는 프리스트레스에 의한 정착과정에서 소성변형재(130)와 일체화된 표면돌출 마찰재(140)는 도입되는 프리스트레스 작용방향에 저항하는 방향으로 소성변형 되고, 최종 소성변형이 완성되면 표면돌출 마찰재(140)는 마찰형 웨지(100), PC강연선(210)의 외주면 표면에 동시에 물려져 삽입되면서 마찰력이 2차로 발생되어 정착효과를 발휘하며,
상기 표면돌출 마찰재(140)와 소성변형재(130)는, 서로 믹싱한 후 가열하여 용융점이 낮은 소성변형재(130)가 먼저 용융되면서 표면돌출 마찰재(140)와 소성변형재(130)는 서로 혼입되면서, 다수의 표면돌출 마찰재(140)가 소성변형재(130)의 표면으로 돌출될 수 있도록 절편(110)의 내측면에 도포시켜 형성시키고, 상기 표면돌출 마찰재(140)는, 소성변형재(130) 보다 높은 용융온도를 가진 것으로서 PC강연선(210)의 표면경도 보다 더 높은 경도를 가진 입자 형태의 마찰재로서, 탄화 텅스텐 입자 또는 알루미나계 입자를 포함하고, 상기 소성변형재(130)는, 정착과정에서의 긴장력에 의하여 소성변형이 가능한 금속재로서 저탄소강을 포함하는 마찰형 웨지.A friction-type wedge 100 inserted into the anchoring hole 230 of the anchorage 220 to fix the PC stranded wire 210 in the anchoring hole 230,
A plastic deformation member 130 formed on the inner surface of the slice 110; and a surface protruding friction material 140 integrated with the plastic deformation member 130;
In the fixing process of the PC stranded wire 210, the plastic deformable material 130 is plastically deformed, and the surface protruding friction material 140 is bitten by the PC stranded wire 210 to secure frictional force,
The friction force is
In the fixing process of the PC stranded wire 210, the surface protruding friction material 140 is in direct contact with the outer circumferential surface (surface) of the PC stranded wire 210, and frictional force is generated primarily,
In the fixing process by the introduced prestress, the surface protruding friction material 140 integrated with the plastic deformable material 130 is plastically deformed in a direction that resists the applied prestress action direction, and when the final plastic deformation is completed, the surface protruding friction material 140 The frictional wedge 100 and the PC stranded wire 210 are simultaneously bitten and inserted on the outer peripheral surface, and frictional force is generated secondarily, thereby exhibiting a fixing effect,
The surface protruding friction material 140 and the plastic deformable material 130 are mixed with each other and then heated to melt the plastic deformable material 130 having a low melting point first, and the surface protruding friction material 140 and the plastic deformable material 130 are mixed with each other. While being mixed, a plurality of surface protruding friction materials 140 are formed by coating on the inner surface of the slice 110 so that they can protrude from the surface of the plastically deformable member 130, and the surface protruding friction material 140 is a plastically deformable material. (130) As a friction material in the form of particles having a higher melting temperature than the surface hardness of the PC stranded wire 210 as having a higher melting temperature, including tungsten carbide particles or alumina-based particles, the plastically deformable material 130, A friction-type wedge containing low-carbon steel as a metal material that can be plastically deformed by tension during the fixing process.
(b) 상기 마찰형 웨지(100)를 정착구(220)의 정착홀(230)에 삽입하여 PC강연선(210)을 정착홀(230)에 정착시키는 단계;를 포함하며,
상기 (a)단계의 표면돌출 마찰재(140)와 소성변형재(130)는, 서로 믹싱한 후 가열하여 용융점이 낮은 소성변형재(130)가 먼저 용융되면서 표면돌출 마찰재(140)와 소성변형재(130)는 서로 혼입되면서, 다수의 표면돌출 마찰재(140)가 소성변형재(130)의 표면으로 돌출될 수 있도록 절편(110)의 내측면에 도포시켜 형성시키고,
상기 (a)단계의 표면돌출 마찰재(140)는, 소성변형재(130) 보다 높은 용융온도를 가진 것으로서 PC강연선(210)의 표면경도 보다 더 높은 경도를 가진 입자형태의 마찰재로서, 탄화 텅스텐 입자 또는 알루미나계 입자를 포함하며,
상기 소성변형재(130)는, 정착과정에서의 긴장력에 의하여 소성변형이 가능한 금속재로서 저탄소강을 포함하는 마찰형 웨지 시공방법.(a) a plastic deformation member 130 formed on the inner surface of the slice 110; and a surface-projecting friction material 140 integrated with the plastic deformation material 130; in the process of fixing the PC stranded wire 210, the surface-projecting friction material 140 is directly on the outer peripheral surface (surface) of the PC stranded wire 210. The frictional force is first generated by contact with the introduced prestress, and the surface protruding friction material 140 integrated with the plastic deformable material 130 during the fixing process by the introduced prestress is plastically deformed in a direction that resists the introduced prestress action direction, and the final plasticity When the deformation is completed, the surface protruding friction material 140 is simultaneously bitten and inserted into the outer peripheral surface of the friction-type wedge 100 and the PC stranded wire 210. providing; and
(b) inserting the friction-type wedge 100 into the anchoring hole 230 of the anchoring hole 220 to fix the PC stranded wire 210 in the anchoring hole 230;
The protruding surface friction material 140 and the plastically deformable material 130 in step (a) are mixed with each other and then heated to melt the plastic deformable material 130 having a low melting point first, while the surface protruding friction material 140 and the plastically deformable material are first melted. 130 is formed by coating on the inner surface of the slice 110 so that a plurality of surface protruding friction materials 140 can protrude to the surface of the plastically deformable member 130 while mixing with each other,
The surface protruding friction material 140 of step (a) has a higher melting temperature than the plastic deformation material 130 and is a friction material in the form of particles having a hardness higher than the surface hardness of the PC steel wire 210, and tungsten carbide particles or alumina-based particles,
The plastic deformation member 130 is a friction-type wedge construction method comprising a low-carbon steel as a metal material that can be plastically deformed by the tension force in the fixing process.
상기 (a) 단계의 마찰형 웨지(100)는 케이블교량을 포함하는 콘크리트 구조물(300)에 프리스트레스 도입을 위해 정착구(220)에 정착되도록 하는 마찰형 웨지 시공방법.9. The method of claim 8,
The friction-type wedge construction method in which the friction-type wedge 100 of step (a) is fixed to the anchorage 220 for the introduction of prestress into the concrete structure 300 including the cable bridge.
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