KR102484551B1 - 비부착식 긴장 시스템에서의 긴장력 측정장치 및 이를 이용한 긴장력 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 긴장재가 그라우팅에 매립되어 있지 않고 긴장재가 양 단부에서만 긴장상태를 유지하여 콘크리트 구조물에 긴장력(prestress)을 가하는 방식의 "비부착식 긴장 시스템"에 의해 거더 등과 같은 프리스트레스트 구조물에 그 길이방향으로 긴장력을 도입함에 있어서, 프리스트레스트 구조물의 정착면에 밀착 배치되는 지압판 부재와, 지압판 부재에 밀착 설치되는 회전체 부재와, 회전체 부재에 밀착 설치되며 긴장력이 도입된 긴장재 단부가 정착되는 앵커부재를 포함하며, 지압판 부재에 구비된 가력장치에 의해 반력돌기에 회전력을 가하여 회전체 부재를 회전시키면서 회전체 부재가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정하여 긴장재에 의해 도입된 긴장력을 산출하되, 회전체 부재의 회전시에는 돌기부가 고정 슬롯에 끼워진 상태를 유지하게 되어 지압판 부재와 앵커부재의 회전이 불가능한 구성의 긴장력 측정장치를 이용함으로써, 매우 높은 신뢰성을 가지면서 긴장재에 도입되어 있는 현재의 긴장력을 정확히 측정할 수 있는 긴장력 측정장치와, 이를 이용한 긴장력 측정방법에 관한 것이다.

Description

비부착식 긴장 시스템에서의 긴장력 측정장치 및 이를 이용한 긴장력 측정방법{Prestressing Force Measuring Apparatus and Method for Unbonded Prestressing System}

본 발명은 비부착식 긴장 시스템에 의해 프리스트레스트 구조물에 도입되어 있는 긴장력을 측정하기 위한 장치와 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 긴장재가 그라우팅에 매립되어 있지 않고 긴장재가 양 단부에서만 긴장상태를 유지하여 긴장력(prestress)을 가하는 방식의 "비부착식 긴장 시스템"에 의해 거더, 흙막이 벽체 등과 같은 구조물에 긴장재의 길이방향(종방향)으로 긴장력을 도입함에 있어서, 긴장재의 긴장 상태 즉, 긴장재에 도입되어 있는 "현재의 긴장력"을 높은 신뢰도로 측정하기 위한 "긴장력 측정장치"와, 이를 이용한 "긴장력 측정방법"에 관한 것이다.

거더 등과 같은 콘크리트 구조물에 그 길이방향(종방향)으로 긴장력을 도입함에 있어서, "비부착식 긴장 시스템"은 긴장재가 그라우팅에 의해 모체와 결합되어 있지 않고 긴장재가 양 단부에서만 긴장상태를 유지하고 있는 방식이다. 비부착식 긴장 시스템은 빔이나 거더 등과 같은 콘크리트 구조물에만 적용되는 것은 아니고 지중에 관입설치하는 그라운드 앵커에 의해 지지되는 흙막이 벽체에도 적용될 수 있다. 따라서 비부착식 긴장 시스템이 적용되는 구조물은 콘크리트 구조물에 국한되지 않으며, 그라운드 앵커에 의해 지지되는 흙막이 벽체, 경사면 안정을 위한 구조물 등과 같이 다양한 형태의 것을 포함할 수 있다. 따라서 본 출원의 명세서에서는 이와 같이 콘크리트 빔, 콘크리트 보 등의 콘크리트 구조물뿐만 아니라 흙막이 벽체, 경사면 안정을 위한 구조물/구조체/구조를 포함하여 다양한 형태의 구조물로서 비부착식 긴장 시스템에 의해 긴장재에 긴장력이 도입되는 구조물을 통칭하여 "프리스트레스트(prestressed) 구조물"이라고 기재한다.

이러한 프리스트레스트 구조물에 있어서 긴장재의 긴장 상태 즉, 현재 긴장재에 도입되어 있는 긴장력을 정확히 측정하는 것은 매우 중요하다. 일본 공개특허공보 특개2006-337058호에는 기설 앵커에서 재긴장 볼트를 견인하여서 기설 앵커의 정착 하중 또는 재긴장 하중을 측정하는 기술이 개시되어 있지만, 이는 현실적으로 적용하기가 매우 불편하다. 대한민국 등록특허 제10-1486436호에는 앵커부재와 정착판(지압판) 사이에 회전 와셔를 배치하고, 긴장력이 도입되어 있는 상태에서 회전 와셔가 회전되기 시작할 때의 토오크(회전 와셔의 회전 시점에서의 토오크)를 측정하여 현재의 긴장력을 측정하는 매우 유용한 방안이 제시되어 있다. 위 대한민국 등록특허 제10-1486436호에서 제시하고 있는 유용한 종래 기술을 실제 현장에서 프리스트레스트 구조물에 적용하기 위해서는, 긴장력을 측정하기 위하여 정착판과 앵커부재 사이에 구비된 회전 와셔(회전체 부재)를 회전시킬 때 정착판과 앵커부재는 회전되지 않고 원래의 위치를 그대로 유지할 필요가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1486436호(2015. 01. 26. 공고). 일본 공개특허공보 특개2006-337058호(2006. 12. 14. 공개).

본 발명은 위 등록특허 제10-1486436호에서 제시하고 있는 유용한 종래 기술을 실제 현장에서 적용할 수 있도록 실용화 및 현실화시킨 기술을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로서, 구체적으로는 "비부착식 긴장 시스템"에 의해 긴장재의 길이방향(종방향)으로 긴장력이 도입된 상태에서 위 등록특허 제10-1486436호에서 제시하는 방안을 현장에서 실제로 구현할 수 있으며, 긴장재에 도입된 현재의 긴장력을 더욱 높은 신뢰도로 측정하여 파악함으로써 긴장력 측정의 정확성과 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 현실적이고 실용적인 기술을 구체적으로 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 대한민국 등록특허 제10-1486436호에서 제시된 기술에 따라 현장에서 앵커부재와 정착판 사이에 회전 와셔를 배치하고, 긴장력이 도입된 상태에서 회전 와셔가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정하여 긴장력을 측정함에 있어서, 정착판과 앵커헤드 사이에 구비된 회전체(회전 와셔)를 회전시킬 때, 정착판과 앵커헤드는 회전되지 않고 원래의 위치를 그대로 유지하게 만들며, 이러한 작업 즉, 정착판과 앵커헤드를 회전 없이 그대로 유지시킨 채 회전체를 회전시키면서 그 때의 토오크를 측정하는 작업을 현장에서 효율적으로 수행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 비부착식으로 설치된 긴장재에 의해 긴장력이 도입된 프리스트레스트 구조물의 정착면에 밀착 배치되는 지압판 부재와, 지압판 부재에 밀착 설치되는 회전체 부재와, 회전체 부재에 밀착 설치되며 긴장력이 도입된 긴장재 단부가 정착되는 앵커부재를 포함하며; 지압판 부재에는, 회전력을 가하는 가력장치와, 외면 방향으로 연장되며 단부에 돌기부가 구비된 고정 암부재가 설치되어 있으며, 회전체 부재에는 반력돌기가 돌출 구비되어 있고, 앵커부재의 측면에는 앵커부재의 길이를 따라 연장되어 있는 오목한 고정 슬롯이 형성되어 있어서, 고정 암부재의 돌기부가 고정 슬롯에 끼워진 채로 앵커부재가 회전체 부재에 밀착 설치되며; 긴장재가 지압판 부재, 회전체 부재 및 앵커부재를 관통하여 그 단부가 앵커부재에 긴장 정착한 상태에서, 가력장치가 반력돌기에 회전력을 가하여 회전체 부재를 회전시키면서 회전체 부재가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정하여 긴장재에 의해 도입된 긴장력을 산출하되, 회전체 부재의 회전시에는 돌기부가 고정 슬롯에 끼워진 상태를 유지하게 되어 지압판 부재와 앵커부재의 회전이 불가능한 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정장치가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 비부착식으로 설치된 긴장재에 의해 긴장력이 도입된 프리스트레스트 구조물에서의 긴장재에 대한 긴장력 측정방법으로서, 프리스트레스트 구조물의 정착면에 긴장재를 긴장 정착할 때, 지압판 부재와, 회전체 부재를 지압판 부재에 밀착 설치되는 회전체 부재와, 회전체 부재에 밀착 설치되며 긴장력이 도입된 긴장재 단부가 정착되는 앵커부재를 포함하는 긴장력 측장장치를, 지압판 부재가 프리스트레스트 구조물의 정착면에 밀착되도록 설치하는 단계와; 긴장재의 단부가 지압판 부재, 회전체 부재 및 앵커부재를 관통하여 앵커부재에 긴장 정착되게 만드는 단계와; 회전체 부재에 회전력을 가하여 회전시키는 단계와; 회전체 부재가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정하여, 측정된 토오크 값을 이용하여 긴장력 값을 산출하는 단계를 포함하며; 지압판 부재에는, 회전력을 가하는 가력장치와, 외면 방향으로 연장되며 단부에 돌기부가 구비된 고정 암부재가 설치되어 있으며, 회전체 부재에는 반력돌기가 돌출 구비되어 있고, 앵커부재의 측면에는 앵커부재의 길이를 따라 연장되어 있는 오목한 고정 슬롯이 형성되어 있어서, 고정 암부재의 돌기부가 고정 슬롯에 끼워진 채로 앵커부재가 회전체 부재에 밀착 설치되는데; 토오크의 측정 단계에서는, 긴장재가 긴장 정착한 상태에서 가력장치를 작동시켜서 반력돌기에 회전력을 가하여 회전체 부재를 회전시키면서 회전체 부재가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정하되, 회전체 부재의 회전시에는 돌기부가 고정 슬롯에 끼워진 상태를 유지하게 되어 지압판 부재와 앵커부재의 회전이 불가능한 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 강연선 등의 긴장재에 의해 프리스트레스트 구조물에 도입된 긴장력을 지속적으로 그리고 안정적으로 측정하여 프리스트레스트 구조물의 긴장력 도입 상태를 모니터링할 수 있는데, 특히 긴장력 측정을 위하여 회전체 부재가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정함에 있어서, 회전체 부재의 양측면에 각각 밀착되는 지압판 부재와 앵커부재를 회전되지 않은 상태로 그대로 유지할 수 있게 되며, 그에 따라 회전체 부재의 회전을 위하여 회전체 부재에 가해지는 힘은 온전히 회전체 부재의 회전에만 이용될 수 있다. 따라서 이 때 측정된 회전력과 토오크, 그리고 이에 근거하여 산출된 긴장력은 매우 정확한 값을 가지게 되어 상당히 높은 신뢰도로서 긴장력의 측정이 가능하게 된다.

또한 본 발명에서는 고가의 센서를 이용하지 않고서도 긴장력을 필요할 때 높은 신뢰도로 측정할 수 있는 바, 긴장력 측정 및 모니터링에 소요되는 비용이 저렴하여 경제성이 우수하며, 고가의 센서에 비하여 그 설치 및 이용에 전문적인 지식이 필요하지 않고 간편하므로 누구든지 용이하게 긴장력을 측정할 수 있으므로 그 실용성이 매우 우수하다는 장점이 있다.

특히, 본 발명에 의하면, 대한민국 등록특허 제10-1486436호에서 제시하고 있는 유용한 종래 기술을 실제 현장에서 매우 쉽게, 그리고 현실적으로 적용하여 사용할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 긴장력 측정장치가 PSC 구조물의 정착면에 설치되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 긴장력 측정장치에 구비된 지압판 부재만을 별도로 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1의 실시예에 구비된 지압판 부재의 개략적인 평면도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 제1실시예에서 PSC 구조물의 정착면에 지압판 부재를 설치하는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도 및 개략적인 조립 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 긴장력 측정장치에 구비된 회전체 부재만을 별도로 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 제1실시예에서 지압판 부재에 밀착하여 회전체 부재를 설치하는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도 및 개략적인 조립 사시도이다.
도 9는 도 8의 상태에 대한 개략적인 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 긴장력 측정장치에 구비된 앵커부재만을 별도로 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 10의 앵커부재에 대한 개략적인 평면도이다.
도 12 및 도 13은 각각 본 발명의 제1실시예에서 앵커부재를 회전체 부재의 외면에 밀착 설치하고 긴장재를 정착하는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도 및 개략적인 조립 사시도이다.
도 14는 도 13의 상태에 대한 개략적인 평면도이다.
도 15 및 도 16은 각각 도 14의 화살표 A-A 및 화살표 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제1실시예를 변형한 것으로서, 지압판 부재, 회전체 부재 및 앵커부재가 설치된 후에 고정 암부재가 지압판 부재에 조립되어 설치되는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 18의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 제1실시예를 변형한 것으로서, 회전체 부재가 맞닿는 면에 요철 구조가 형성된 지압판 부재의 개략적인 사시도와 화살표 D-D에 따른 개략적인 단면도이다.
도 19의 (a) 및 (b)는 도 18의 지압판 부재의 요철 구조에 대응되는 요철 구조가 형성된 회전체 부재의 개략적인 사시도와 화살표 E-E에 따른 개략적인 단면도이다.
도 20의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 제1실시예를 변형한 것으로서, 회전체 부재가 맞닿는 면에 요철 구조가 형성된 지압판 부재의 개략적인 사시도와 화살표 F-F에 따른 개략적인 단면도이다.
도 21의 (a) 및 (b)는 도 20의 지압판 부재의 요철 구조에 대응되는 요철 구조가 형성된 회전체 부재의 개략적인 사시도와 화살표 G-G에 따른 개략적인 단면도이다.
도 22의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 제1실시예를 변형한 것으로서, 앵커부재가 서로 맞닿는 면에 수평이동 방지 구성을 가지는 회전체 부재에 대한 개략적인 사시도와 화살표 M-M에 따른 개략적인 단면도이다.
도 23의 (a) 및 (b)는 각각 도 22의 회전체 부재에 대응되는 수평이동 방지 구성을 가지는 앵커부재에 대한 개략적인 사시도와 개략적인 측면도이다.
도 24의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 제1실시예를 변형한 것으로서, 앵커부재가 서로 맞닿는 면에 또다른 형태의 수평이동 방지 구성을 가지는 회전체 부재에 대한 개략적인 사시도와 화살표 N-N에 따른 개략적인 단면도이다.
도 25의 (a) 및 (b)는 각각 도 24의 회전체 부재에 대응되는 수평이동 방지 구성을 가지는 앵커부재에 대한 개략적인 사시도와 화살표 K-K에 따른 개략적인 단면도이다.
도 26은 본 발명의 제1실시예에서 가력장치가 신장되어 회전체 부재가 회전된 상태를 보여주는 도 13에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 27은 도 26에 도시된 상태에 대한 개략적인 평면도이다.
도 28 및 도 29는 각각 본 발명의 제1실시예를 변형한 것으로서, 고정 암부재가 회전 가능하게 지압판 부재에 결합되어 있는 구성의 긴장력 측정장치에 대한 개략적인 분해 사시도와 개략적인 조립 사시도이다.
도 30은 본 발명의 제2실시예에 따른 긴장력 측정장치에서 회전체 부재를 정착판 부재에 밀착하여 설치하는 것을 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 분해 사시도이다.
도 31은 도 30의 화살표 R-R에 따라 회전체 부재를 잘라서 단면이 보이도록 도시한 개략적인 반단면 사시도이다.
도 32는 본 발명의 제2실시예에서 도 30의 상태에 후속하여 앵커부재를 설치하고 긴장재를 정착하는 것을 보여주는 도 12에 대응되는 개략적인 분해 사시도이다.
도 33은 본 발명의 제2실시예에 구비된 앵커부재의 저면을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 34는 본 발명의 제2실시예에 따른 긴장력 측정장치의 개략적인 조립 사시도이다.
도 35는 본 발명의 제3실시예에 따른 긴장력 측정장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 36의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 긴장력 측정장치에 구비된 회전체 부재의 분해 사시도 및 조립 사시도이다.
도 37은 도 35의 화살표 H-H에 따라 앵커부재를 잘라서 단면이 보이도록 도시한 개략적인 반단면 사시도이다.
도 38은 도 34의 상태에 후속하여 정착판 부재, 회전체 부재 및 앵커부재의 설치가 완료된 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도이다.
도 39는 도 37의 화살표 K-K에 따른 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1에는 본 발명의 제1실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)가 프리스트레스트 콘크리트(Prestressed Concrete) 구조물(200)(이하, "PSC 구조물"이라고 약칭함)의 정착면에 설치되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 앞서 언급한 것처럼 본 발명이 적용되는 대상 즉, 부착식 긴장 시스템에 의해 긴장력이 도입되는 프리스트레스트 구조물은 콘크리트 구조물에 국한되지 않고 그라운드 앵커에 의해 지지되는 흙막이 벽체, 경사면 안정을 위한 구조물/구조체/구조 등과 같이 다양한 형태의 것을 포함할 수 있으나, 편의상 아래에서는 프리스트레스트 구조물의 일예로서 "PSC 구조물"을 예시하여 본 발명을 설명한다. 그리고 청구범위를 포함하는 본 명세서 전체에서 "내면(內面)"은 본 발명의 긴장력 측정장치(100)를 기준으로 프리스트레스트 구조물을 향하는 면(面)을 의미하며, "외면(外面)"은 긴장재(201)의 단부가 연장되는 방향의 면 즉, 상기한 내면과 반대되는 방향으로의 면(面)을 의미한다. 따라서 본 발명의 긴장력 측정장치(100)를 기준으로 하여 프리스트레스트 구조물의 정착면(202)을 향하는 방향은 "내면 방향"이 되며, 이러한 내면 방향과 반대되는 방향 즉, 긴장재(201)의 단부쪽 방향은 "외면 방향"이 된다.

도면예 예시된 PSC 구조물(200)의 일예로는 교량의 거더(girder)를 들 수 있고, 거더의 경우 수평하게 연장되는 것이 일반적이어서 PSC 구조물(200)의 정착면(202)은 연직한 면이 되지만, 본 발명을 설명할 때의 편의를 위하여 본 명세서의 첨부도면에서는 정착면(202)이 수평면이 되도록 PSC 구조물(200)의 정착 단부를 도시하였다. 앞서 설명한 것처럼 본 발명은 대한민국 등록특허 제10-1486436호에서 제시하고 있는 유용한 종래 기술을 실제 현장에서 쉽게 적용하여 실시할 수 있도록 실용화 및 현실화시킨 기술이므로, 본 명세서에서 본 발명과 관련하여 상세한 설명을 생략한 것은 위 대한민국 등록특허 제10-1486436호의 개시 내용을 참조하여 이해할 수 있다.

도 1에 예시된 것처럼 본 발명에 따른 긴장력 측정장치(100)는, PSC 구조물(200)의 정착면(202)에 밀착되어 배치되는 지압판 부재(2)와, 상기 지압판 부재(2)의 외면에 밀착하여 설치되는 회전체 부재(1)와, 상기 회전체 부재(1)의 외면에 밀착하여 설치되며 긴장력이 도입된 긴장재(201)의 단부가 정착되는 앵커부재(3)를 포함하여 구성된다.

아래에서는 도 1 내지 도 16를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 2에는 본 발명의 제1실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에 구비된 지압판 부재(2)만을 별도로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 지압판 부재(2)의 개략적인 연직방향으로의 평면도가 도시되어 있다. 도 4에는 PSC 구조물(200)의 정착면(202)에 지압판 부재(2)를 설치하는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에 후속하여 PSC 구조물의 정착면(202)에 지압판 부재(2)가 밀착 배치된 후의 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있다.

본 발명에서 지압판 부재(2)는 PSC 구조물(200)의 정착면(202)에 밀착하여 배치되는 부재이다. 지압판 부재(2)에는 PSC 구조물(200)에 배치된 긴장재(201)가 관통하게 되는 중앙 관통공(21)이 형성되어 있다. 본 발명의 제1실시예에 있어서 지압판 부재(2)에는 후술하는 것처럼 회전체 부재(1)를 회전시키기 위한 회전력을 발휘하는 가력장치(20)가 구비되어 있다. 가력장치(20)는, 예를 들어 잭 장치 등과 같이 신축에 의해 힘을 발휘할 수 있는 부재로 이루질 수 있다. 그러나 가력장치(20)는 신축에 의해 회전력을 가하는 구성 이외에도 회전모터와 기어를 구비하여 후술하는 것처럼 회전체 부재(1)의 반력돌기(10)를 움직여서 회전체 부재(1)에 회전력을 가하는 구성을 가질 수도 있다. 물론 반력돌기(10)를 밀어줄 수 있는 기타 다양한 구성에 의해 가력장치(20)를 구성할 수도 있다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 지압판 부재(2)의 외면에 2개의 가력장치(20)가 서로 대칭되는 위치에서 신축방향이 서로 반대가 되도록 설치되어 있다. 그러나 가력장치(20)는 1개만 구비될 수도 있으며, 3개 이상의 복수개로 구비될 수도 있다. 도면에는 도시를 생략하였으나, 가력장치(20)는 컴퓨터 등의 제어장치와 연결되어 있어서, 가력장치(20)에 의해 가해지는 힘 즉, 가력장치(20)에 의해 발휘되어 회전체 부재(1)를 회전시키는데 소요된 힘이 측정될 수 있으며, 가력장치(20)는 유,무선 방식으로 그 작동과 힘의 측정이 제어될 수 있다. 후술하는 것처럼 가력장치(20)를 작동시켜서 그 때 발휘되는 회전력 및 토오크를 측정함에 있어서, 사용자 요구에 의해 정해진 시간에 따라 자동 가력을 실시할 수 있다. 특히, 후술하는 것처럼 가력장치(20)를 신축시켜서 그 때의 회전력 및 토오크를 측정하고, 그에 기초하여 긴장력을 측정함에 있어서, 사용자 요구에 의해 정해진 시간에 따라 자동 가력을 실시하도록 가력장치(20)의 제어장치를 구성할 수도 있다. 가력장치(20)의 제어 및 이에 기초한 측정은 유,무선 방식에 의해 원격으로도 이루어질 수 있는데, 사용 여건에 따라 도심지 공사현장의 경우 100m 이내, 비탈면 관리의 경우 몇 십 km 단위의 원격지에서도 제어 및 측정이 가능하도록 통신 모듈 등을 구비할 수도 있다.

본 발명의 제1실시예에서는, 외면 방향으로 연장된 고정 암(arm)부재(22)가 지압판 부재(2)의 외면에 일체로 구비되어 있다. 고정 암부재(22)는 외면 방향으로 연장된 봉 또는 막대 형태의 부재로서 그 내면 방향의 단부는 지압판 부재(2)의 외면에 고정 설치되어 있다. 지압판 부재(2)가 강재 판으로 이루어진 경우, 고정 암부재(22) 역시 강재로 제작하여 용접 등의 방법에 의해 용이하게 일체화시킬 수 있다. 그러나 고정 암부재(22)를 지압판 부재(2)의 외면에 고정 설치하는 방법은 위와 같은 용접에 한정되지 않는다. 예를 들어, 지압판 부재(2)의 외면에 끼움공을 형성하고 고정 암부재(22)의 내면 방향 단부에 끼움핀 내지 끼움돌기를 형성하여 끼움핀 내지 끼움돌기가 지압판 부재(2)에 형성된 끼움공에 끼워져 조립됨으로써, 고정 암부재(22)가 직립되도록 고정 설치할 수 있는 것이다. 물론 위에서 예시한 것 이외에도 다양한 방법에 의해 고정 암부재(22)를 지압판 부재(2)의 외면에 고정 설치할 수 있다.

고정 암부재(22)의 외면 방향 단부에는 중앙 관통공(21) 방향으로 돌출되어 있는 돌기부(220)가 형성되어 있다. 돌기부(220)는 후술하는 앵커부재(3)의 고정 슬롯(33)에 끼워지게 되고, 그에 따라 후술하는 것처럼 앵커부재(3)의 회전이 방지된다. 즉, 돌기부(220)를 구비한 고정 암부재(22)는 앵커부재(3)가 회전하는 것을 방지하는 기능을 수행하기 위하여 구비된 것이다. 고정 암부재(22)는 복수개로 구비될 수 있는데, 구체적으로는 중앙 관통공(21)의 원주 가장자리를 따라 복수개가 간격을 두고 구비될 수 있다.

PSC 구조물(200)의 정착면(202)에 지압판 부재(2)가 설치되고, 이러한 지압판 부재(2)의 외면에는 회전체 부재(1)가 밀착 설치된다. 도 6에는 회전체 부재(1)만을 발췌하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 7에는 회전체 부재(1)를 지압판 부재(2)의 외면에 밀착하여 설치하는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7에 후속하여 지압판 부재(2)에 밀착하여 회전체 부재(1)가 설치된 후의 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있다. 도 9에는 도 8의 상태에 대한 개략적인 평면도가 도시되어 있다.

회전체 부재(1)는 지압판 부재(2)의 외면에 밀착 설치되는 부재로서, 중앙에는 긴장재(201)가 관통하게 되는 중앙공(11)이 형성되어 있는 링 형태의 판 부재로 이루어지는데, 회전체 부재(1)에는 반력돌기(10)가 돌출된 형태로 일체로 구비되어 있다. 도면의 실시예의 경우, 반력돌기(10)는 회전체 부재(1)의 링 형태 외곽의 가장자리에서 반경방향으로 돌출되도록 구비되어 있다. 회전체 부재(1)가 지압판 부재(2)의 외면에 설치되면, 반력돌기(10)는 가력장치(20)에 의해 힘을 받을 수 있는 위치에 놓이게 된다. 즉, 가력장치(20)가 반력돌기(10)를 밀어주어 회전력을 가할 수 있는 위치에서 반력돌기(10)가 회전체 부재(1)에 일체로 구비되는 것이다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 가력장치(20)가 신축 부재로 이루어져 있으므로, 반력돌기(10)는 가력장치(20)를 이루는 신축 부재의 단부에 마주하게 된다. 반력돌기(10)는 가력장치(20)에 설치 개수에 대응되는 개수로 구비될 수 있다.

앞서 설명한 것처럼 지압판 부재(2)에서 중앙 관통공(21)의 주위에 고정 암부재(22)가 설치되어 있고 고정 암부재(22)의 단부에는 돌기부(220)가 구비되어 있다. 따라서 회전체 부재(1)에 고정 암부재(22)의 돌기부(220)가 관통할 수 있는 돌기관통부(110)를 형성함으로써, 회전체 부재(1)의 설치 작업을 더욱 용이하고 효율적으로 진행할 수도 있다. 돌기관통부(110)는 회전체 부재(1)의 외곽 가장자리에서부터 중앙을 향하여 오목하게 절취된 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이 돌기관통부(110)가 형성된 구성에 의하면, 회전체 부재(1)를 내면 방향으로 움직일 때 고정 암부재(22)의 돌기부(220)가 돌기관통부(110)를 지나가게 되므로, 돌기부(220)의 존재에도 불구하고 매우 편리하고 용이하게 회전체 부재(1)를 내면 방향으로 움직여서 지압판 부재(2)에 밀착시킬 수 있게 된다.

그러나 돌기관통부(110)는 존재하지 않을 수도 있다. 즉, 돌기관통부(110)가 형성되어 있지 않은 경우에도 회전체 부재(1)가 지압판 부재(2)에 밀착되도록 설치할 수 있는데, 고정 암부재(22)가 회전체 부재(1)의 외곽 가장자리보다 외측에 존재하는 경우에는, 회전체 부재(1)를 기울여서 고정 암부재(22)의 돌기부(220)로 둘러싸인 영역을 통과시킨 후, 회전체 부재(1)를 지압판 부재(2)에 밀착시킬 수 있는 것이다. 또한 위의 설명에서는 고정 암부재(22)가 지압판 부재(2)의 외면에 고정 설치된 상태에서 회전체 부재(1)가 설치되는 것으로 서술하였으나, 순서를 바꿔서 회전체 부재(1)를 지압판 부재(2)에 밀착 설치한 후에 고정 암부재(22)를 지압판 부재(2)에 고정 설치할 수도 있는 것이다. 이와 같이 회전체 부재(1)의 설치 후 고정 암부재(22)를 설치하는 순서를 취하는 경우에는, 회전체 부재(1)에 돌기관통부(110)를 형성하지 않아도 무방하다.

다시 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면, 지압판 부재(2)의 외면에 회전체 부재(1)를 밀착 배치한 후에는, 회전체 부재(1)의 외면에 앵커부재(3)를 밀착 배치하며, 앵커부재(3)를 관통하여 앵커부재(3)의 외면으로 돌출되는 긴장재(201)의 단부를 긴장하여 앵커부재(3)에 정착시키게 된다. 도 10에는 앵커부재(3)만을 별도로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 11에는 도 10의 앵커부재(3)에 대한 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 12에는 앵커부재(3)를 회전체 부재(1)의 외면에 밀착 설치하고 긴장재(201)를 정착하는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 13에는 도 12에 후속하여 회전체 부재(1)에 밀착하여 앵커부재(3)가 설치되고 긴장재(201)가 긴장 정착된 후의 상태에 있는 본 발명의 긴장력 측정장치(100)만을 발췌하여 보여주는 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있다. 도 14에는 도 13의 상태에 대한 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 15에는 도 14의 화살표 A-A에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있고, 도 16에는 도 14의 화살표 B-B에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다.

앵커부재(3)는 기둥형태(실린더 형태)의 부재로 이루어지는데, 앵커부재(3)에는 PSC 구조물(200)로부터 외측 방향으로 가면서 점차 단면이 커지는 테이퍼진 형태의 웨지콘부(31)가 긴장재(201)의 개수에 맞추어서 관통공 형태로 형성되어 있다. 따라서 앵커부재(3)가 회전체 부재(1)에 밀착하여 설치될 때, 긴장재(201)는 웨지콘부(31)로 삽입되고, 긴장된 상태의 긴장재(201)의 단부에 웨지(35)가 물려서 웨지(35)와 긴장재(201)의 단부가 웨지콘부(31)에 끼워져 정착된다. 그에 따라 PSC 구조물(200)의 길이 방향으로 긴장력이 도입된다.

본 발명의 제1실시예에서 앵커부재(3)의 내면 방향으로 바라 본 단면에서 그 가장자리의 복수개 위치에는 오목한 고정 슬롯(33)이 실린더형상이 연장되는 내면 방향으로 길게 형성되어 있다. 즉, 앵커부재(3)의 측면에는 복수개의 위치에서 앵커부재(3)의 길이를 따라 내면 방향으로 길게 연장되어 있는 오목한 고정 슬롯(33)이 형성되어 있는 것이다. 고정 슬롯(33)의 형성 위치는 앞서 설명한 고정 암부재(22)의 돌기부(220)가 존재하는 위치에 대응된다. 따라서 앵커부재(3)를 회전체 부재(1)에 밀착 설치할 때, 고정 암부재(22)의 돌기부(220)가 고정 슬롯(33)에 끼워지게 되고, 이와 같이 돌기부(220)가 고정 슬롯(33)에 끼워진 채로 앵커부재(3)가 내면 방향으로 이동하게 되어 회전체 부재(1)에 밀착된다. 이와 같이 고정 슬롯(33)에 돌기부(220)가 끼워져 있는 상태이므로, 앵커부재(3)는 회전할 수 없게 된다. 후술하는 것처럼 회전체 부재(1)가 회전하더라도, 이에 밀착되어 있는 앵커부재(3)는 회전하지 않는 것이다. 위에서 설명한 내용에서는, 고정 암부재(22)가 지압판 부재(2)의 외면에 고정 설치된 상태에서 앵커부재(3)가 설치되는 것으로 서술하였으므로, 도면에서는 이에 부합되도록 고정 슬롯(33)이 앵커부재(3)의 원통형 높이 전체에 걸쳐서 형성되는 것으로 도시하였다. 그러나 설치 순서를 바꿔서 앵커부재(3)를 회전체 부재(1)에 밀착 설치한 후에 고정 암부재(22)를 지압판 부재(2)에 고정 설치할 수도 있으며, 이 경우에는 고정 슬롯(33)을 앵커부재(3)의 외면 단부에서부터 내면 방향으로 소정 길이만큼만 형성할 수 있다. 도 17에는 지압판 부재(2), 회전체 부재(1) 및 앵커부재(3)가 설치된 후에 고정 암부재(22)가 지압판 부재(2)에 조립되어 설치되는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 17에 에시된 것처럼 앵커부재(3)를 회전체 부재(1)에 밀착 설치한 후에 고정 암부재(22)를 지압판 부재(2)에 고정 설치하는 경우에는, 앵커부재(3)에 고정 슬롯(33)을 형성하되, 앵커부재(3)의 외면 단부에서부터 소정 길이만큼만 형성할 수 있는 것이다. 이와 같이 앵커부재(3)의 외면 단부에서부터 소정 길이만큼만 고정 슬롯(33)이 형성되면, 앵커부재(3)의 내면 단부 형상은 원형 형상을 그대로 유지할 수 있게 된다.

한편, 긴장력 측정장치(100)에서, 회전체 부재(1)를 지압판 부재(2)에 밀착 설치함에 있어서, 지압판 부재(2)의 외면에 밀착된 상태로 회전체 부재(1)가 회전이 아닌 수평이동하게 되어 회전체 부재(1)의 위치가 변동되는 것을 방지할 수 있도록 회전체 부재(1)와 지압판 부재(2)가 서로 맞닿는 면에는 서로 체결되는 요철 구조를 형성할 수도 있다. 아래에서는 도 18의 (a) 및 (b), 도 19의 (a) 및 (b), 도 20의 (a) 및 (b) 그리고 도 21의 (a) 및 (b)를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 대한 또다른 변형 실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)를 구체적으로 설명하는데, 이러한 변형예는, 회전체 부재(1)와 지압판 부재(2)가 서로 맞닿는 면에 서로 체결되는 요철 구조가 구비되어 있다는 점에서만 앞서 도 1 내지 도 16을 참조한 본 발명의 제1실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)와 차이가 존재한다. 따라서 이러한 차이점을 위주로 설명하며, 기타 제1실시예와 동일한 구성에 대해서는 반복 설명을 생략한다.

도 18의 (a) 및 (b)에는 각각 회전체 부재(1)가 맞닿는 면에 요철 구조가 형성된 지압판 부재(2)가 도시되어 있는데, 도 18의 (a)에는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 18의 (b)에는 화살표 D-D에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 19의 (a) 및 (b)에는 도 18의 지압판 부재(2)의 요철 구조에 대응되는 요철 구조가 형성된 회전체 부재(1)가 도시되어 있는데, 도 19의 (a)에는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 19의 (b)에는 화살표 E-E에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 18 및 도 19에 예시된 변형 실시예의 경우, 회전체 부재(1)와 마주하게 되는 지압판 부재(2)의 외면에 볼록부(28)를 돌출시켜 링 형태로 형성하고, 지압판 부재(2)의 외면과 마주하는 회전체 부재(1)의 내면에는 볼록부(28)에 대응되는 링 형태의 오목부(18)를 형성하여, 지압판 부재(2)의 외면에 회전체 부재(1)가 밀착하여 배치되었을 때 볼록부(28)가 오목부(18)에 삽입되는 구성을 가진다.

도 20의 (a)와 (b), 그리고 도 21의 (a)와 (b)에는 각각 회전체 부재(1)와 지압판 부재(2)가 서로 맞닿는 면에는 서로 체결되는 요철 구조를 달리 형성한 제1실시예에 대한 또다른 변형 실시예에 대한 도 18의 (a)와 (b), 그리고 도 19의 (a)와 (b)에 각각 대응되는 개략적인 사시도와 단면도가 도시되어 있다. 도 20의 (b)는 화살표 F-F에 따른 개략적인 단면도이고, 도 21의 (b)는 화살표 G-G에 따른 개략적인 단면도이다. 도 20 및 도 21에 예시된 실시예는, 앞서 도 18 및 도 19의 실시예와 반대로, 회전체 부재(1)와 마주하게 되는 지압판 부재(2)의 외면에 링 형태의 오목한 끼움부(29)를 형성하고, 지압판 부재(2)의 외면과 마주하는 회전체 부재(1)의 내면에는 끼움부(29)에 끼워지는 돌출된 링 형태의 볼록한 링부(19)를 형성하여, 지압판 부재(2)의 외면에 회전체 부재(1)가 밀착하여 배치되었을 때, 링부(19)가 끼움부(29)에 삽입되는 구성을 가진다. 이와 같은 구성에서 볼록부(28)와 오목부(18), 그리고 링부(19)와 끼움부(29) 모두 원형의 링 형태로 되어 있으므로, 회전체 부재(1)를 회전시킬 때, 어떠한 지장도 주지 않지만, 회전체 부재(1)와 지압판 부재(2)이 서로 밀착한 상태로 위치 변동이 일어나는 것을 방지할 수 있게 되며, 그에 따라 회전체 부재(1)를 회전시켜 긴장력을 측정할 때에, 지압판 부재(2)와 회전체 부재(1)의 위치는 애초에 긴장재(201)을 긴장시켰을 때의 위치를 그대로 고수할 수 있으며 그에 따라 긴장력 측정의 신뢰도가 높아지게 되는 효과가 발휘된다.

회전체 부재(1)에 앵커부재(3)를 밀착 설치함에 있어서도, 앵커부재(3)가 밀착된 상태로 수평이동하게 되어 위치가 변동되는 것을 방지할 수 있는 구조가 구비될 수 있다. 도 22의 (a) 및 (b)에는 각각 앵커부재(3)가 맞닿게 되는 면에 수평이동 방지 구성을 가지는 회전체 부재(1)가 도시되어 있는데, 도 22의 (a)에는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 22의 (b)에는 화살표 M-M에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 그리고 도 23의 (a) 및 (b)에는 각각 도 22의 회전체 부재(1)에 대응되는 수평이동 방지 구성을 가지는 앵커부재(3)가 도시되어 있는데, 도 23의 (a)에는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 23의 (b)에는 개략적인 측면도가 도시되어 있다.

도 22 및 도 23에 예시된 것처럼 회전체 부재(1)의 외면에는 돌출되어 있는 수평이동방지 벽(16)이 구비되어 있어서 회전체 부재(1)에 오목한 형태의 오목공간부가 형성되고, 이러한 오목공간부에 앵커부재(3)가 위치할 수 있다. 이 때, 필요에 따라서는 도 23에 예시된 것처럼 앵커부재(3)의 내면 방향 단부에는, 회전체 부재(1)의 오목공간부에 대응되는 크기를 가지도록 앵커부재(3)의 단면 크기가 줄어든 단차부(36)가 형성될 수도 있다. 이와 같이 수평이동방지 벽(16) 및 이에 의해 형성된 오목공간부에 앵커부재(3)가 끼워져 위치하는 구성에서는 후술하는 것처럼 회전체 부재(1)를 회전시킬 때, 앵커부재(3)가 수평하게 위치이동하는 것이 원천적으로 방지되며 그에 따라 앵커부재(3)가 회전체 부재(1)로부터 이탈하는 것을 확실하게 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

필요에 따라서는 이와 반대로 회전체 부재(1)의 외면에는 단면 크기가 축소된 단차돌출부(17)를 형성하고, 이와 마주보는 앵커부재(3)의 내면 방향 단부에는 단차돌출부(17) 대응되는 오목부(37)를 형성하여, 형성되어 회전체 부재(1)의 외면에 앵커부재(3)가 밀착하여 배치되었을 때, 단차돌출부(17)가 오목부(37)에 위치하게 구성할 수도 있다. 도 24의 (a) 및 (b)에는 각각 앵커부재(3)가 서로 맞닿는 면에 또다른 형태의 수평이동 방지 구성을 가지는 회전체 부재(1)가 도시되어 있는데, 도 24의 (a)에는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 24의 (b)에는 화살표 N-N에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 그리고 도 25의 (a) 및 (b)에는 각각 도 24의 회전체 부재(1)에 대응되는 수평이동 방지 구성을 가지는 앵커부재(3)가 도시되어 있는데, 도 25의 (a)에는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 25의 (b)에는 화살표 K-K에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 24 내지 도 25에 도시된 변형 실시예의 경우도, 앞서 설명한 실시예와 마찬가지로 회전체 부재(1)를 회전시킬 때, 앵커부재(3)가 수평하게 위치이동하는 것이 방지되며 그에 따라 앵커부재(3)가 회전체 부재(1)로부터 이탈하는 것을 확실하게 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

위에서 본 발명에 따른 긴장력 측정장치(100)의 설치 과정을 설명함에 있어서는 편의상 지압판 부재(2), 회전체 부재(1) 및 앵커부재(3)가 각각 개별적으로 그리고 순차적으로 설치되는 것으로 설명하였으나, 설치 순서는 바꿀 수 있으며, 특히 필요에 따라서는 미리 지압판 부재(2)와 회전체 부재(1)를 조립한 상태에서 지압판 부재(2)를 정착면(202)에 밀착 배치할 수도 있고, 회전체 부재(1)와 앵커부재(3)를 미리 조립한 상태에서 이를 지압판 부재(2)에 밀착 배치할 수도 있으며, 더 나아가 지압판 부재(2), 회전체 부재(1) 및 앵커부재(3)를 모두 조립한 상태에서 지압판 부재(2)를 정착면(202)에 밀착 배치할 수도 있다. 즉, 하나의 지압판 부재(1) 위에 모든 구성부재가 모두 설치된 어셈블리로 이루어진 상태에서 이를 PSC 구조물(200)의 정착면에 설치하는 구성을 가질 수도 있는 것이다. 따라서 본 발명에 따른 긴장력 측정장치(100)는 개별적인 긴장력 도입 부재마다 즉, 긴장력이 도입되는 PSC 구조물 각각에 대해서 현장에서 매우 손쉽게 설치할 수 있게 되는 장점이 발휘된다.

한편, 본 발명에 따른 긴장력 측정장치(100)에는 구성부재들을 우수, 먼지, 외력 등으로부터 보호하기 위하여 하우징(housing) 형태의 덮개가 필요에 따라 더 구비될 수도 있다. 일측 방향은 개방되어 있고 내부 공간을 가지는 하우징 형태의 덮개를 PSC 구조물(200)의 정착면(202)에 결합 설치하여 덮개(4)의 내부 공간에 지압판 부재(2)의 가력장치(20), 고정 암부재(22), 회전체 부재(1), 앵커부재(3) 등이 담겨져 있도록 덮개를 설치할 수 있는 것이다. 가력장치(20)의 신축작동 및 그에 따른 회전체 부재(1)의 회전, 그리고 그 때의 회전력 및 토오크 측정은 원격 제어에 의해 이루어질 수 있으므로, 위와 같이 덮개(4)를 설치하여도 본 발명의 긴장력 측정장치(100)를 이용한 긴장력의 측정은 매우 원활하게 진행된다. 덮개를 설치함에 있어서, 필요에 따라서는 덮개를 밀봉되도록 설치할 수도 있다.

본 발명에 따른 긴장력 측정방법에서는 PSC 구조물(200)에 긴장재(201)을 비부착식으로 배치하며, 위와 같은 구성을 가지는 긴장력 측정장치(100)를 PSC 구조물(200)의 정착면(202)에 밀착 배치하고, 긴장재(201)의 단부를 앵커부재(3)에 긴장 정착하여 비부착식으로 긴장력을 도입한 후, 회전체 부재(1)를 회전시키고, 회전체 부재(1)의 회전에 필요한 토오크를 측정함으로써, 긴장재(201)에 의해 PSC 구조물(200)의 길이 방향으로 도입되는 긴장력을 측정하게 된다.

앞서 설명한 본 발명의 제1실시예 및 이에 대한 변형 실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)를 이용한 긴장력 측정방법의 경우, 긴장력 측정장치(100)를 설치하고 긴장재(201)이 긴장 정착되어 PSC 구조물(200)의 길이 방향으로 긴장력이 도입된 상태에서, 가력장치(20)를 작동시켜서 회전체 부재(1)를 회전시키면서 회전체 부재(1)가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정하고, 이를 토대로 긴장력을 측정하게 된다. 측정된 토오크로부터 긴장력을 산출하는 구체적인 수학식, 연산과정 등은 공지된 기술을 이용할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에서는 긴장재의 긴장력을 측정할 때 가력장치(20)를 작동시키게 된다. 가력장치(20)가 신축 부재로 이루어진 경우에는 신축 부재를 신장시키도록 가력장치(20)를 작동시키게 된다. 도 26에는 신축 부재로 이루어진 가력장치(20)가 신장되어 회전체 부재(1)가 회전된 상태를 보여주는 도 13에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 27에는 도 26에 도시된 상태에 대한 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 27 및 도 28에서 화살표는 회전체 부재(1)가 회전하는 것을 나타내며, 점선은 회전되기 전의 상태를 나타낸다.

가력장치(20)가 작동되면서 회전체 부재(1)의 반력돌기(10)에는 회전력이 가해지고, 그에 따라 반력돌기(10)가 밀리면서 회전체 부재(1)가 회전하게 된다. 가력장치(20)가 신축 부재로 이루어진 경우에는 신축 부재가 신장되면서 회전체 부재(1)의 반력돌기(10)를 밀어주어서 회전체 부재(1)에 회전력을 가하게 된다. 그에 따라 회전체 부재(1)는 회전하게 되는데, 회전체 부재(1)가 회전하기 시작할 때의 토오크를 측정한다.

가력장치(20)에서는 회전체 부재(1)를 회전시키는데 소요된 힘을 측정할 수 있으며, 이를 통해서 토오크를 측정할 수 있다. 회전에 소요된 힘에 기초하여 토오크를 산출하여 측정하는 과정, 그리고 토오크의 측정 후의 과정 즉, 측정된 토오크를 이용하여 긴장력을 도출하게 되는 기본적인 원리와 계산 방법단계는 대한민국 등록특허 제10-1486436호의 개시 내용 및 기타 공지된 기술을 이용할 수 있다.

본 발명에서는 위와 같이 회전체 부재(1)를 회전시키면서 그 회전 토오크만 측정하여 긴장재(201)에 도입된 긴장력을 측정함에 있어서, 지압판 부재(2)와 앵커부재(3)의 회전이 원천적으로 방지되어 원래의 위치를 그대로 유지하게 된다. 우선 회전체 부재(1)에 회전력을 가하게 되는 가력장치(20)는 지압판 부재(2)에 고정 설치되므로, 회전체 부재(1)에 회전력을 가하는 동안에 지압판 부재(2)는 전혀 회전되거나 위치이동하지 않는다.

본 발명의 제1실시예 및 그 변형 실시예에서는, 지압판 부재(2)에 고정 암부재(22)가 고정 설치되어 있고, 고정 암부재(22)의 돌기부(220)가 앵커부재(3)의 고정 슬롯(33)에 끼워져 있는 채로 앵커부재(3)가 회전체 부재(1)에 밀착되어 있으며, 이러한 상태에서 회전체 부재(1)에 회전력이 가해진다. 따라서 회전체 부재(1)에 회전력이 가해지는 동안에 앵커부재(3)는 회전되는 것 자체가 불가능하다. 즉, 회전체 부재(1)에 회전력을 가하는 동안에 앵커부재(3)는 전혀 회전될 수 없는 것이다. 따라서 "지압판 부재(1)와 앵커부재(3)에 구비된 회전체 부재(1)를 회전시킬 때 지압판 부재(1)와 앵커부재(3)는 회전되지 않고 원래의 위치를 그대로 유지하고 있어야 한다"는 긴장재 측정 조건을 확실하게 구현할 수 있게 된다.

이러한 본 발명에서는 가력장치(20)에 의해 회전체 부재(1)에 가해지는 힘 즉, 회전력은 온전히 회전체 부재(1)의 회전에만 이용되는 것이며, 따라서 이 때 측정된 회전력과 토오크, 그리고 이에 근거하여 산출된 긴장력은 매우 정확한 값을 가지게 된다. 즉, 본 발명의 방법에 의해 측정된 긴장력은 매우 신뢰성 높은 값을 가지게 되는 것이다. 긴장재(201)의 긴장력은 긴장력 도입 직후에 측정할 수도 있지만, PSC 구조물의 공용 중에 긴장력의 상실이 의심되는 경우에도 위에서 설명한 방식으로 긴장력 값을 측정하고, PSC 구조물의 시공 직후에 측정해둔 긴장력 값 또는 토오크 값과 비교함으로써, 공용 과정에서 발생된 긴장력의 손실량을 파악할 수 있게 된다. 따라서 본 발명을 이용하게 되면, 비부착식 긴장 시스템을 가지는 PSC 구조물에 대해 "스마트한 유지관리"가 가능하게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

본 발명에서 고정 암부재(22)가 지압판 부재(2)의 외면에 일체로 구비됨에 있어서, 용접 등의 방법에 의해 고정 암부재(22)의 단부가 지압판 부재(2)에 완전히 부착되도록 설치될 수도 있지만, 또다른 형태로서 지압판 부재(2)의 외면에 결합구멍을 형성하고 고정 암부재(22)의 단부를 결합구멍에 단순히 끼우거나 또는 나사 체결하여 조립 설치할 수도 있다. 이 경우, 고정 암부재(22)는 지압판 부재(2)의 외면에 회전체 부재(1)와 앵커부재(3)를 모두 설치한 후에, 고정 암부재(22)의 돌기부(220)가 앵커부재(3)의 고정 슬롯(33)에 끼워지게 만들면서 지압판 부재(2)에 조립 설치할 수도 있다.

더 나아가, 고정 암부재(22)의 단부를 힌지형태로 구성하여 지압판 부재(2)에 회전 가능하게 결합 설치할 수도 있다. 도 28에는 이와 같이 고정 암부재(22)의 단부가 회전 가능한 힌지 구조에 의해 지압판 부재(2)에 결합되어 있는 실시예에서 회전체 부재(1)와 앵커부재(3)를 순차적으로 설치하는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 29에는 도 28의 상태에 후속하여 설치가 완료된 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있다. 고정 암부재(22)의 단부가 회전 가능한 힌지 구조에 의해 지압판 부재(2)에 결합되어 있는 경우에는, 도 28에 도시된 것처럼 고정 암부재(22)를 회전시켜서 회전체 부재(1)와 앵커부재(3)가 접근할 수 있는 충분한 공간이 만들어지게 한 후, 회전체 부재(1)와 앵커부재(3)를 순차적으로 접근시켜 각각 밀착되도록 배치한 다음에 다시 고정 암부재(22)를 회전시켜서 도 29에 도시된 것처럼 고정 암부재(22)의 돌기부(220)가 앵커부재(3)의 고정 슬롯(33)에 끼워지게 만들 수 있다. 이와 같이 고정 암부재(22)의 단부가 회전 가능한 힌지 구조에 의해 지압판 부재(2)에 결합되어 있는 경우 또는 앞서 언급한 것처럼 고정 암부재(22)가 분리되어 있어서 사용시에 고정 암부재(22)의 단부를 지압판 부재(2)의 결합구멍에 조립 설치하는 경우에는, 회전체 부재(1)와 앵커부재(3)를 밀착 설치하는 작업을 수행할 때에 고정 암부재(22)의 존재를 의식하지 않아도 되므로, 설치 작업이 매우 편리하게 되는 장점이 있다. 또한 긴장력 측정장치(100)를 사용하지 않을 때에 지압판 부재(2)를 납작한 형태로 보관하거나 운반할 수 있게 되어 그 편리성이 더욱 향상되는 효과가 발휘된다.

다음에서는 도 30 내지 도 34를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 30에는 본 발명의 제2실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에서, 제2실시예의 회전체 부재(1)를 지압판 부재(2)에 밀착하여 설치하는 것을 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 31에는 본 발명의 제2실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에 구비된 회전체 부재(1)의 구성을 보여주기 위하여 도 30의 화살표 R-R에 따라 회전체 부재(1)를 잘라서 단면이 보이도록 도시한 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에서 지압판 부재(2)는 앞서 설명한 제1실시예에 구비된 것과 동일한 구성을 가지고 있지만, 추가적으로 회전방지 핀(pin)(8)이 끼워지는 제1핀 삽입공(80)이 그 표면에 복수개로 더 형성되어 있다.

그리고 도면에 도시된 제2실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에서 회전체 부재(1)는 제1실시예와 동일한 형상을 가질 수도 있지만, 도 30 내지 도 34에 예시된 것처럼 그 외곽 가장자리가 다각형(도면에서는 예시적으로 6각형)의 형태를 가지면서 중앙공(11)이 형성되어 있는 판 부재로 이루어져 있다. 특히, 도 31에 예시된 것처럼, 회전체 부재(1)는 앵커부재(3)가 끼워질 수 있는 오목한 공간을 가지도록 단차부(18)가 상면에 형성될 수 있다. 회전체 부재(1)은 그 외곽 가장자리가 다각형의 형상을 가지고 있어서 정착면을 바라볼 때의 외곽의 평면 형상이 다각형 형태가 되는데, 이러한 구성의 회전체 부재(1)는 지그 등을 이용하여 그 외곽을 물어서 쉽게 회전시킬 수 있게 된다. 물론 제2실시예에서도 회전체 부재(1)의 외곽에 반력돌기(10)가 구비되어 제1실시예처럼 가력장치(20)에 의해 회전될 수도 있다.

본 발명의 제2실시예에서도, PSC 구조물(200)의 정착면(202)에 지압판 부재(2)가 설치되고, 이러한 지압판 부재(2)의 외면에는 회전체 부재(1)가 밀착 설치된다. 다만, 제2실시예에서는, 회전체 부재(1)를 설치하기 전,후에, 또는 회전체 부재(1)를 설치함과 동시에, 지압판 부재(2)의 제1핀 삽입공(80) 각각에 회전방지 핀(pin)(8)을 끼워서 고정 설치한다. 회전방지 핀(8)은 복수개로 구비된다. 회전방지 핀(8)은 막대 형태의 부재로 이루어진 것으로서, 제1핀 삽입공(80)에 회전방지 핀(8)의 하부가 끼워져서 고정되고, 회전방지 핀(8)의 상부는 외면 방향으로 돌출되어 존재하게 된다. 필요에 따라서는 회전방지 핀(8)의 하부가 제1핀 삽입공(80)에 끼워지는 깊이를 제한하여 회전방지 핀(8)의 상부가 외면 방향으로 돌출되어 있는 것을 보장하기 위하여 막대 형태 부재의 측면에 스톱퍼 돌기(83)가 구비될 수도 있다. 스톱퍼 돌기(83)가 형성되어 있는 경우, 회전방지 핀(8)의 하부는 스톱퍼 돌기(83)까지만 제1핀 삽입공(80)에 끼워진다.

도 32에는 본 발명의 제2실시예에서 도 30의 상태에 후속하여 앵커부재(3)를 회전체 부재(1)의 외면에 밀착 설치하고 긴장재(201)를 정착하는 것을 보여주는 도 12에 대응되는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 33에는 본 발명의 제2실시예에 구비된 앵커부재(3)의 저면(底面)을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 34에는 본 발명의 제2실시예에 따른 긴장력 측정장치의 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있다. 제1실시예와 마찬가지로 제2실시예에서도 지압판 부재(2)의 외면에 회전체 부재(1)를 밀착 배치한 후에는, 회전체 부재(1)의 외면에 앵커부재(3)를 밀착 배치하며, 앵커부재(3)를 관통하여 앵커부재(3)의 외면으로 돌출되는 긴장재(201)의 단부를 긴장하여 앵커부재(3)에 정착시키게 된다.

그런데 도 33에 도시된 것처럼 본 발명의 제2실시예에 구비된 앵커부재(3)는, 그 저면에 복수개의 제2핀 삽입공(81)이 형성되어 있다. 따라서 앵커부재(3)를 회전체 부재(1)의 외면에 밀착 설치할 때, 외면 방향으로 돌출되어 있던 회전방지 핀(8)의 상부는 앵커부재(3)의 제2핀 삽입공(81)에 끼워지게 된다. 또한 회전체 부재(1)에 단차부(18)가 구비되어 오목한 공간이 만들어져 있으므로 앵커부재(3)는 이러한 회전체 부재(1)의 오목한 공간에 놓이게 된다.

위와 같은 형태로 본 발명의 제2실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)가 설치되고 긴장재(201)이 긴장 정착되어 PSC 구조물(200)의 길이 방향으로 긴장력이 도입된 상태에서, 공지의 지그장치를 이용하여 회전체 부재(1)에 회전력을 가하여 회전체 부재(1)를 회전시키면서 회전체 부재(1)가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정하고, 이를 토대로 긴장력을 측정하게 된다. 이 때, 제2실시예의 경우, 지압판 부재(2)와 앵커부재(3) 사이에는 복수개의 회전방지 핀(8)이 끼워져 있다. 이러한 상태에서는 지압판 부재(2)와 앵커부재(3)는 서로에 대한 상대 회전이 완전히 불가능하다. 즉, 앵커부재(3)는 지압판 부재(2)에 대해 회전할 수 없는 상태에 있는 것이다. 따라서 긴장력 측정을 위하여 회전체 부재(1)를 회전시키더라도, 앵커부재(3)는 회전하지 않고 원래의 위치를 그대로 유지하게 된다. 따라서 제2실시예에서도 "지압판 부재(1)와 앵커부재(3) 사이에 구비된 회전체 부재(1)를 회전시킬 때 지압판 부재(1)와 앵커부재(3)는 회전되지 않고 원래의 위치를 그대로 유지하고 있어야 한다"는 긴장재 측정 조건의 실현이 보장된다.

도면에는 예시하지 않았지만, 앞서 제1실시예를 변형한 변형 실시예를 참조하여 설명하였던, "회전체 부재(1)와 지압판 부재(2)가 서로 맞닿는 면에 형성되어 서로 체결되는 요철 구조"는 제2실시예에도 동일하게 적용할 수 있다.

제2실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에서 회전체 부재(1)는 반드시 도 30 내지 도 34에 예시된 것처럼 그 외곽 가장자리가 다각형의 형태를 가질 필요는 없으며, 앞서 설명한 제1실시예처럼 반력돌기(10)가 돌출된 형태로 일체 구비되어, 다양한 가력방법에 의해 반력돌기(10)에 회전력을 가하는 형태가 될 수도 있다. 제2실시예에 대한 기타 사항은 앞서 제1실시예 및 그 변형 실시예에 대해 설명한 내용과 동일하다.

다음에서는 도 35 내지 도 39를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 35에는 본 발명의 제3실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에서, 지압판 부재(2)의 위쪽으로 회전체 부재(1)와 앵커부재(3)를 순차적으로 설치하는 것을 보여주는 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 36의 (a) 및 (b)에는 본 발명의 제3실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에 구비된 회전체 부재(1)가 도시되어 있는데, 도 36의 (a)에는 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 36의 (b)에는 조립 사시도가 도시되어 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)에서 지압판 부재(2)는 앞서 설명한 제2실시예에 구비된 것과 마찬가지로, 회전방지 핀(pin)(8)이 끼워지는 제1핀 삽입공(80)이 그 표면에 복수개로 형성되어 있는 구성을 가진다. 제3실시예에 구비된 지압판 부재(2)에 대한 기타 구성은 앞서 제1실시예의 것과 동일하다.

제3실시예에서, 회전체 부재(1)는 복수개의 분할부재(1a, 1b)로 나누어져 있지만 분할부재(1a, 1b)가 조립된 후에는 앞서 설명한 실시예와 마찬가지로 중앙공(11)이 형성되어 있는 판 부재를 이루는 구성을 가지고 있다. 도 35 내지 도 39에서는 회전체 부재(1)는 2개의 분할부재(1a, 1b)로 이루어지며, 각각의 분할부재(1a, 1b)는 중앙공(11)의 절반을 가지는 판부재로 이루어져서, 2개의 분할부재(1a, 1b)가 조립 결합되었을 때에는 가운데에 중앙공(11)이 형성되어 있는 형태를 가지는 1개의 부재가 만들어진다. 특히 도 35 내지 도 39에서 회전체 부재(1)는 제2실시예와 마찬가지로 외곽 가장자리가 다각형(도면에서는 예시적으로 6각형)의 형태를 가지고 있지만, 회전체 부재(1)의 평면 형상은 이러한 다각형에 한정되지 않으며, 앞서 설명한 제1실시예처럼 반력돌기(10)가 돌출된 형태로 일체 구비되어, 다양한 가력방법에 의해 반력돌기(10)에 회전력을 가하는 형태가 될 수도 있다.

회전체 부재(1)를 이루기 위하여 2개의 분할부재(1a, 1b)를 조립함에 있어서, 도면에 도시된 실시예에서는 2개의 분할부재(1a, 1b)가 서로 접하는 면에 끼움공(170)을 형성하여, 끼움핀(17)이 2개의 분할부재(1a, 1b) 사이에 걸쳐서 존재하게 만들고, 더 나아가 체결볼트(171)를 이용하여 2개의 분할부재(1a, 1b)를 체결하는 방식을 이용하고 있다. 그러나 2개의 분할부재(1a, 1b)를 조립하는 방식은 이에 한정되지 않는다.

제3실시예에서 회전체 부재(1)의 중앙공(11) 내면에는 중앙돌기부(19)가 돌출되어 존재한다. 즉, 중앙공(11)의 내면에는 중앙공(11)의 원주를 따라가면서 돌출되어 있는 중앙돌기부(19)가 형성되어 있는 것이다. 중앙돌기부(19)는 후술하는 앵커부재(3)의 외곽오목부(39)에 끼워진다.

도 37에는 도 35의 화살표 H-H에 따라 앵커부재(3)를 잘라서 단면이 보이도록 도시한 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다. 제3실시예에서 앵커부재(3)는 앞서 설명한 제2실시예의 경우와 마찬가지로 그 저면에 복수개의 제2핀 삽입공(81)이 형성되어 있으며, 추가적으로 앵커부재(3)의 원통형 측면에는 원주를 따라 가면서 도랑형태로 오목하게 파여있는 외곽오목부(39)가 형성되어 있다.

따라서 제3실시예에서는, PSC 구조물(200)의 정착면(202)에 지압판 부재(2)가 설치된 상태에서, 지압판 부재(2)의 외면에 앵커부재(3)를 밀착설치한다. 이 때, 지압판 부재(2)의 제1핀 삽입공(80) 각각에 회전방지 핀(8)의 하부를 끼워서 고정 설치하게 되는데, 회전방지 핀(8)의 상부는 앵커부재(3)의 제2핀 삽입공(81)에 끼워지게 된다. 이와 같이 지압판 부재(2)와 앵커부재(3) 사이에는 복수개의 회전방지 핀(8)이 끼워지게 되며, 이러한 상태에서는 지압판 부재(2)와 앵커부재(3)는 서로에 대한 상대 회전이 완전히 불가능하므로, 제2실시예와 마찬가지로 긴장력 측정을 위하여 회전체 부재(1)를 회전시키더라도, 앵커부재(3)는 회전하지 않고 원래의 위치를 그대로 유지하게 된다.

앵커부재(3)를 설치하면서 또는 설치한 후에는 복수개의 분할부재(1a, 1b)를 조립하여 회전체 부재(1)를 형성하되, 분할부재(1a, 1b)가 앵커부재(3)의 원통형 측면에 밀착하게 됨으로써 회전체 부재(1)가 앵커부재(3)를 감싸는 형태가 되도록 만든다. 도 38에는 도 35의 상태에 후속하여 지압판 부재(2), 회전체 부재(1) 및 앵커부재(3)의 설치가 완료된 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있고, 도 39에는 도 38의 화살표 K-K에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 38 및 도 39에 상세히 예시된 것처럼 앵커부재(3)의 저면은 지압판 부재(2)의 외면에 밀착하지만, 회전체 부재(1)의 내면은 지압판 부재(2)의 외면에 밀착하지 않는다. 회전체 부재(1)의 중앙돌기부(19)는 앵커부재(3)의 외곽오목부(39)에 끼워지게 된다. 이 때, 중앙돌기부(19)는 외곽오목부(39)에 완전하게 밀착된 상태로 끼워져 있게 된다. 이러한 구성을 가지면서 긴장재(201)는 앵커부재(3)를 관통하여 앵커부재(3)의 외면으로 돌출되고, 이렇게 돌출된 긴장재(201)는 긴장된 상태로 그 단부가 앵커부재(3)에 정착된다.

위와 같은 형태로 본 발명의 제3실시예에 따른 긴장력 측정장치(100)가 설치되고 긴장재(201)이 긴장 정착되어 PSC 구조물(200)의 길이 방향으로 긴장력이 도입된 상태에서, 공지의 지그장치를 이용하여 회전체 부재(1)에 회전력을 가하여 회전체 부재(1)를 회전시키면서 회전체 부재(1)가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정하고, 이를 토대로 긴장력을 측정하게 된다.

본 발명에서 긴장재(201)에 의해 PSC 구조물(200)의 길이 방향으로 도입되는 긴장력을 측정하는 기본 원리는, 긴장력에 의해 앵커헤드(3)가 정착면 방향으로 가압된 상태에서 회전체 부재(1)가 얼마 정도의 힘에 의해 회전되는지 즉, 회전체 부재(1)의 회전에 필요한 토오크가 얼마인지를 측정하는 것에 기반한다. 위에서 설명한 본 발명의 제3실시예에서는, 회전체 부재(1)의 중앙돌기부(19)가 앵커부재(3)의 외곽오목부(39)에 끼워져 있는 상태에서 앵커부재(3)에는 긴장력이 가해지게 되고, 그에 따라 중앙돌기부(19)에도 PSC 구조물(200)의 길이 방향으로 힘이 가해지게 된다. 이와 같이 회전체 부재(1)의 중앙돌기부(19)에 긴장력에 의한 가압이 이루어지고 있는 힘의 작용상태에서 회전체 부재(1)가 가압으로 인한 마찰력을 이기고 회전할 때 필요한 토오크 즉, 회전체 부재(1)의 회전에 필요한 토오크가 얼마인지를 측정함으로써 긴장력을 측정할 수 있다.

제3실시예 역시 앞서 설명한 제2실시예와 마찬가지로 앵커부재(3)와 지압판 부재(2)는 회전방지 핀(8)에 의해, 서로에 대한 회전이 불가능한 상태이므로, 긴장력 측정을 위하여 회전체 부재(1)를 회전시키더라도, 앵커부재(3)는 회전하지 않고 원래의 위치를 그대로 유지하게 되어, "지압판 부재(1)와 앵커부재(3) 사이에 구비된 회전체 부재(1)를 회전시킬 때 지압판 부재(1)와 앵커부재(3)는 회전되지 않고 원래의 위치를 그대로 유지하고 있어야 한다"는 긴장재 측정 조건의 실현이 보장된다.

또한 제3실시예에서도, "회전체 부재(1)와 지압판 부재(2)가 서로 맞닿는 면에 형성되어 서로 체결되는 요철 구조"를 적용할 수 있으며, 회전체 부재(1) 역시 제1실시예처럼 반력돌기(10)가 돌출된 형태로 일체 구비되어, 다양한 가력방법에 의해 반력돌기(10)에 회전력을 가하는 형태가 될 수도 있다. 제3실시예에 대한 기타 사항은 앞서 제1실시예 및 그 변형 실시예에 대해 설명한 내용과 동일하다. 위에서 설명한 제3실시예의 경우, 회전체 부재(1)가 복수개의 분할부재(1a, 1b)로 나누어져 있으므로, PSC 구조물(200)에 미리 앵커부재(3)가 설치되어 있는 상황에서도 매우 쉽게 앵커부재(3)에 적용할 수 있다는 장점을 가지게 된다.

앞서 설명한 본 발명의 다른 실시예에서는, 긴장력이 가해지는 상태에서 지압판 부재(2)와 앵커부재(3)가 모두 회전체 부재(1)를 가압하게 된다. 즉, 본 발명의 제1, 2실시예의 경우, 회전체 부재(1)의 내면은 지압판 부재(2)에 접하여 있고 회전체 부재(1)의 외면은 앵커부재(3)에 접하고 있으므로 긴장력이 가해지게 되면 회전체 부재(1)의 양면이 눌려지는 상태인 것이다. 그러나 위에서 설명한 본 발명의 제3실시예의 경우에는, 회전체 부재(1)의 중앙돌기부(19)가 앵커부재(3)의 외곽오목부(39)에 밀착된 상태로 끼워져 있으며, 회전체 부재(1)의 내면은 지압판 부재(2)의 외면에 밀착하지 않는 상태에 있고, 앵커헤드(3)가 직접 지압판 부재(2)에 밀착되어 있다. 따라서 제3실시예에서는 긴장재에 가해진 긴장력이 앵커헤드(3)를 통해 지압판에 압축력이 전달될 때, 긴장력은 앵커헤드(3)의 높이(원통형상의 높이)를 줄이려는 압축력의 형태로 앵커헤드(3)이 작용하게 된다. 제3실시예에서는 중앙돌기부(19)가 외곽오목부(39)에 끼워져 밀착되어 있으므로, 앵커헤드(3)의 높이를 줄이는 방향으로 작용하는 압축력은 외곽오목부(39)를 통해서 중앙돌기부(19)에 작용하게 되고, 이로 인하여 회전체 부재(1)를 회전시킬 때 마찰력이 발생하게 되며, 궁국적으로는 이러한 마찰력을 이기고 회전체 부재(1)가 회전하기 시작할 때의 토오크를 측정하여 긴장력을 파악하게 되는 것이다. 회전체 부재(1)를 회전시킬 때 회전체 부재(1)에서 지압판 부재(2) 및 앵커부재(3)에 닿게 되는 면적 전체에서 마찰력이 발생하는 제1, 2실시예와는 달리, 제3실시예에서는 중앙돌기부(19)와 외곽오목부(39)가 접촉하는 면적에서만 회전체 부재(1)의 회전에 저항하는 마찰력이 발생하게 되므로, 회전체 부재(1)를 회전시키기 위하여 필요한 회전력이 제1, 2실시예보다 줄어들며, 그에 따라 토오크 측정을 더욱 간편하고 간소화된 형태로 진행할 수 있게 되고, 측정에 필요한 부품 등의 규모를 줄일 수 있고 설치 작업 등에서도 효율성을 높일 수 있는 장점을 가지게 된다.

1: 회전체 부재
2: 지압판 부재
3: 앵커부재
10: 반력돌기
11: 중앙공
20: 가력장치
21: 중앙 관통공
22: 고정 암부재
32: 고정 슬롯
100: 긴장력 측정장치
110: 돌기관통부
200: PSC 구조물
201: 긴장재
202: 정착면
220: 돌기부

Claims (12)

1. 비부착식 긴장재에 의해 긴장력이 도입된 프리스트레스트 구조물의 정착면에 밀착 배치되는 지압판 부재와, 지압판 부재에 밀착설치되는 회전체 부재와, 회전체 부재에 밀착 설치되며 긴장재 단부가 정착되는 앵커부재를 포함하며;
   지압판 부재에는, 가력장치와, 돌기부를 가진 고정 암부재가 설치되며, 회전체 부재에는 반력돌기가 돌출구비되고, 앵커부재에는 고정 슬롯이 형성되어서, 고정 암부재의 돌기부가 고정 슬롯에 끼워진 채로 앵커부재가 회전체 부재에 설치되며;
   긴장재가 지압판 부재, 회전체 부재 및 앵커부재를 관통하여 앵커부재에 긴장 정착한 상태에서, 가력장치가 반력돌기에 회전력을 가하여 회전체 부재를 회전시키면서 회전체 부재의 회전 시점의 토오크를 측정하여 긴장재의 긴장력을 산출하되, 회전체 부재의 회전시에는 돌기부가 고정 슬롯에 끼워진 상태를 유지하게 되어 지압판 부재와 앵커부재 간의 회전이 불가능한 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정장치.
2. 제1항에 있어서,
   지압판 부재에는 긴장재가 관통하는 중앙 관통공이 형성되어 있고;
   고정 암부재는 중앙 관통공의 가장자리를 따라 복수개가 간격을 두고 구비되며;
   돌기부는 고정 암부재의 외면 방향 단부에서 중앙 관통공 방향으로 돌출되어 구비되어 있고;
   회전체 부재에는, 그 외곽 가장자리에서부터 중앙을 향하여 오목하게 절취된 형태의 돌기관통부가 형성되어 있어서,
   회전체 부재를 지압판 부재에 밀착 설치할 때에, 고정 암부재의 돌기부가 돌기관통부를 지나가도록 회전체 부재를 내면 방향으로 움직일 수 있게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   회전체 부재와 마주하게 되는 앵커부재의 내면 방향 단부에는 단면 크기가 줄어든 단차부가 형성되고;
   앵커부재와 마주하게 되는 회전체 부재의 외면에는 단차부에 대응되는 오목공간부가 형성되어서;
   회전체 부재의 외면에 앵커부재의 내면 방향 단부가 밀착 배치되었을 때, 단차부가 오목공간부에 위치하게 되어, 회전체 부재를 회전시킬 때, 앵커부재가 수평하게 위치이동하는 것이 방지되어 앵커부재가 회전체 부재로부터 이탈하는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   가력장치는 그 길이가 신축될 수 있는 신축 부재로 이루어져서,
   가력장치의 신축 부재가 신장하게 되어 회전체 부재의 반력돌기를 밀어서 회전체 부재에 회전력을 가하게 되는 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정장치.
5. 비부착식 긴장재에 의해 긴장력이 도입된 프리스트레스트 구조물에서의 긴장재에 대한 긴장력 측정방법으로서,
   프리스트레스트 구조물의 정착면에 긴장재를 긴장정착할 때, 지압판 부재와, 상기 지압판 부재에 밀착 설치되는 회전체 부재와, 상기 회전체 부재에 밀착 설치되며 긴장재 단부가 정착되는 앵커부재를 포함하는 긴장력 측장장치를 PSC 구조물의 정착면에 밀착되도록 설치하는 단계와;
   긴장재의 단부가 지압판 부재, 회전체 부재 및 앵커부재를 관통하여 앵커부재에 긴장 정착되게 만드는 단계와;
   회전체 부재에 회전력을 가하여 회전시키는 단계와;
   회전체 부재의 회전 시점에서의 토오크를 측정하여, 측정된 토오크 값을 이용하여 긴장력 값을 산출하는 단계를 포함하며;
   지압판 부재에는, 회전력을 가하는 가력장치와, 돌기부가 구비된 고정 암부재가 설치되어 있으며, 회전체 부재에는 반력돌기가 돌출 구비되어 있고, 앵커부재에는고정 슬롯이 형성되어 있어서, 고정 암부재의 돌기부가 고정 슬롯에 끼워진 채로 앵커부재가 회전체 부재에 밀착 설치되는데;
   토오크의 측정 단계에서는, 긴장재가 긴장 정착한 상태에서 가력장치에 의해 반력돌기에 회전력을 가하여 회전체 부재의 회전 시점의 토오크를 측정하되, 회전체 부재의 회전시에는 돌기부가 고정 슬롯에 끼워진 상태를 유지하게 되어 지압판 부재와 앵커부재의 회전이 불가능한 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정방법.
6. 제5항에 있어서,
   긴장력 측장장치에서, 지압판 부재에는 긴장재가 관통하는 중앙 관통공이 형성되어 있고, 고정 암부재는 중앙 관통공의 가장자리를 따라 복수개가 간격을 두고 구비되며, 돌기부는 고정 암부재의 외면 방향 단부에서 중앙 관통공 방향으로 돌출되어 구비되어 있고, 회전체 부재에는, 그 외곽 가장자리에서부터 중앙을 향하여 오목하게 절취된 형태의 돌기관통부가 형성되어 있어서;
   회전체 부재가 지압판 부재에 밀착되도록 긴장력 측정장치를 설치할 때에, 고정 암부재의 돌기부가 돌기관통부를 지나가도록 회전체 부재를 내면 방향으로 움직일 수 있게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   긴장력 측장장치에서, 회전체 부재와 마주하게 되는 앵커부재의 내면 방향 단부에는 단면 크기가 줄어든 단차부가 형성되고, 앵커부재와 마주하게 되는 회전체 부재의 외면에는 단차부에 대응되는 오목공간부가 형성되어서;
   회전체 부재의 외면에 앵커부재의 내면 방향 단부가 밀착되도록 긴장력 측정장치를 설치하였을 때, 단차부가 오목공간부에 위치하게 되어, 회전체 부재를 회전시킬 때, 앵커부재가 수평하게 위치이동하는 것이 방지되어 앵커부재가 회전체 부재로부터 이탈하는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정방법.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   긴장력 측장장치에서, 가력장치는 그 길이가 신축될 수 있는 신축 부재로 이루어져서,
   회전체 부재에 회전력을 가하여 회전시키는 단계에서는, 가력장치의 신축 부재가 신장하게 되어 회전체 부재의 반력돌기를 밀게 되는 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정방법.
9. 비부착식 긴장재에 의해 긴장력이 도입된 프리스트레스트 구조물의 정착면에 밀착 배치되는 지압판 부재와, 지압판 부재에 밀착 설치되는 회전체 부재와, 회전체 부재에 밀착 설치되며 긴장재 단부가 정착되는 앵커부재를 포함하며;
   지압판 부재의 외면에는 복수개의 제1핀 삽입공이 형성되어 있고, 앵커부재의 저면에는 제1핀 삽입공에 대응되는 복수개의 제2핀 삽입공이 형성되어 있어서, 앵커부재가 회전체 부재에 놓일 때 제1핀 삽입공과 제2핀 삽입공에 걸쳐서 회전방지 핀이 끼워지게 되며;
   긴장재가 지압판 부재, 회전체 부재 및 앵커부재를 관통하여 그 단부가 앵커부재에 긴장 정착한 상태에서, 회전체 부재에 회전력을 가하여 회전체 부재의 회전 시점에서의 토오크를 측정하여 긴장재의 긴장력을 산출하되, 회전체 부재의 회전시에는 지압판 부재와 앵커부재 사이의 복수개 회전방지 핀에 의해서 지압판 부재와 앵커부재의 회전이 불가능한 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정장치.
10. 비부착식 긴장재에 의해 긴장력이 도입된 프리스트레스트 구조물에서의 긴장재에 대한 긴장력 측정방법으로서,
    청구항 9에 의한 긴장력 측정장치를 프리스트레스트 구조물의 정착면에 설치하고, 긴장재가 긴장 정착한 상태에서 회전체 부재를 회전시키면서 회전체 부재가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정하여 긴장재의 긴장력을 측정하게 되는 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정방법.
11. 비부착식 긴장재에 의해 긴장력이 도입된 PSC 구조물의 정착면에 밀착 배치되는 지압판 부재와, 지압판 부재에 밀착 설치되는 회전체 부재와, 지압판 부재에 밀착 설치되며 긴장력이 도입된 긴장재 단부가 정착되는 원통형 앵커부재를 포함하며;
    지압판 부재의 외면에는 복수개의 제1핀 삽입공이 형성되어 있고, 앵커부재의 저면에는 제1핀 삽입공과 대응되는 복수개의 제2핀 삽입공이 형성되어 있어서, 앵커부재가 지압판 부재에 놓일 때 제1핀 삽입공과 제2핀 삽입공에 걸쳐서 회전방지 핀이 끼워지게 되며;
    회전체 부재는 2개의 분할부재로 이루어지며, 각각의 분할부재는 긴장재가 관통하게 되는 중앙공의 절반을 가지는 판부재로 이루어져서, 2개의 분할부재가 조립 결합되었을 때에는 회전체 부재의 가운데에 중앙공이 형성되어 있는 1개의 부재가 만들어지며;
    회전체 부재의 중앙공 내면에는 중앙공의 원주를 따라가면서 중앙돌기부가 돌출 구비되어 있고;
    앵커부재의 원통형 측면에는 원주를 따라 가면서 외곽오목부가 형성되어 있으며;
    회전체 부재의 분할부재가 앵커부재의 원통형 측면을 감싸되, 회전체 부재의 중앙돌기부가 앵커부재의 외곽오목부에 끼워지면서 밀착하여 회전체 부재가 만들어지고, 앵커부재와 회전체 부재의 저면이 지압판 부재의 외면에 밀착한 상태에서, 긴장재가 지압판 부재, 회전체 부재 및 앵커부재를 관통하여 앵커부재에 긴장 정착이 이루어지고, 긴장재가 정착된 상태에서, 회전체 부재에 회전력을 가하여 회전체 부재의 회전 시점에서의 토오크를 측정하여 긴장재의 긴장력을 산출하되, 회전체 부재의 회전시에는 지압판 부재와 앵커부재 사이의 복수개 회전방지 핀에 의해서 지압판 부재와 앵커부재의 회전이 불가능한 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정장치.
12. 비부착식으로 설치된 긴장재에 의해 긴장력이 도입된 프리스트레스트 구조물에서의 긴장재에 대한 긴장력 측정방법으로서,
    청구항 11에 의한 긴장력 측정장치를 프리스트레스트 구조물의 정착면에 설치하고, 긴장재가 긴장 정착한 상태에서 회전체 부재를 회전시키면서 회전체 부재가 회전되기 시작할 때의 토오크를 측정하여 긴장재의 긴장력을 측정하게 되는 것을 특징으로 하는 긴장재의 긴장력 측정방법.

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