KR20000000359U - 프리스트레스 구조물의 재긴장장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프리스트레스 구조물(Prestress Sturcture)에 처짐 변형이 발생하였을 때 본래의 장력 상태로 복원 고정시켜주는 재긴장장치에 관한 것으로, 빔 구조물의 양단부로 노출 설치된 정착구(10)의 단부에 부설되어 그 후방으로 상기 강연선(5)을 인장시켜주기 위한 플런저(21) 및 실린더(22)로 구성되는 인장잭(20)과, 이 인장잭(20) 및 정착구(10)의 사이에 개재되어 상기 강연선(5)을 잡아 고정할 수 있도록 상기 강연선(5)의 둘레에 각각 콜렛(31)이 결합되고 이 콜렛(31)의 작동을 안내 및 제어하는 지지체(30) 및 간격유지구(40)와, 인장된 각 강연선(5)의 단부를 잡아 고정할 수 있도록 상기 강연선(5)의 둘레에 각각 콜렛(51)이 결합되고 이 콜렛(51)을 수용하여 상기 플런저(21)의 후단부에 직접 삽입 고정되는 고정부재(52)로 구성된 것으로서, 일차 시공된 프리스트레스 구조물의 처짐 발생시 압력계(P)에 의해 즉각 확인하여 응력손실이 발생된 강연선(5)을 재긴장할 수 있게 함으로써, 시공이 매우 간편 용이하여 소요 공사기간 및 공사비용을 현저히 절감할 수 있고, 구조물의 안정성을 크게 향상시킬 수 있으며, 플런저(21)와 강연선(1)의 단부 고정용 고정부재(52)를 별도의 지지부재 없이 직접 결합할 수 있게 하여 상기 인장잭(20)의 작동 거리를 최소화함으로써 요입 공간부(1a) 내에서 작업자가 더욱 용이하게 작업을 수행할 수 있도록 된 프리스트레스 구조물의 재긴장장치에 관한 것이다.

Description

프리스트레스 구조물의 재긴장장치

본 고안은 프리스트레스 구조물(Prestress Sturcture)에 처짐 변형이 발생하였을 때 본래의 장력 상태를 유지할 수 있도록 복원 고정시켜주는 재긴장장치에 관한 것으로, 특히 처짐 변형 등의 스트레스 손실이 발생된 피씨빔(PC Beam)과 같은 프리스트레스 구조물의 장력을 조절하고자 하는 경우에, 좁은 공간 내에서의 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 인장잭의 작동거리를 최소화한 프리스트레스 구조물의 재긴장장치에 관한 것이다.

일반적으로, 피씨빔 등의 프리스트레스 구조물이 가지는 프리스트레스 힘은 콘크리트의 휨 변형(Creep)과, 건조 수축 및 피씨 강재의 이완(relaxation) 등의 손실 요인으로 인하여 시간이 경과함과 더불어 점차 감소하게 된다.

즉, 교량빔 등의 구조물에 스트레스 손실이 점차 증가될 경우에는 상기 교량빔의 처짐 현상이 발생되고, 이러한 교량빔의 처짐 변형은 곧바로 빔을 비롯한 교량 구조물의 균열 및 파손을 연쇄적으로 유발하는 치명적인 요인이 되므로, 이에 대한 즉각적이고도 효율적인 보수 및 보강이 이루어져야만 하며, 그렇지 못할 경우에는 교량의 붕괴와 같은 대형사고의 위험을 배제할 수 없게 되는 것이다.

흔히 사용되고 있는 피씨빔과 같은 종래의 프리스트레스 구조물에 있어서 상기와 같은 변형이 발생한 경우에는, 상기 피씨빔의 양단부 외측으로 인출된 강연선을 잡아당겨 일정 장력을 유지할 수 있도록 작업한 후 고정하게 된다. 즉, 빔 구조물의 제작시에 그 길이 방향 양단부에 강연선의 양단이 인출되어 있고, 상기 강연선의 양단부에는 스트랜드콘(Strand Cone)이 설치되어 있으며, 이를 별도의 인장장치로 잡아당겨 강연선의 인장 작업을 마친 후 그 인장장치를 제거하고, 상기 강연선이 삽입된 쉬스관에 시멘트 몰탈을 주입하여 마감한다.

상기와 같은 교량용 피씨빔은 소정 길이를 가지는 각 빔의 양단부가 교각의 상단부에 설치된 교좌장치의 상부에 각각 안착되고, 그 각 피씨빔의 상면에 상판이 설치된다. 종래의 피씨빔은 다수 가닥의 강연선이 삽입 안내되는 각 쉬스관의 단부에 시멘트 몰탈이 채워져 고정되고, 각 빔 구조물 간의 인접단부에 형성된 소폭의 요입 공간부에는 상기 강연선의 각 선단부를 수용하는 다수개의 정착구가 노출된 상태로 각각 결합되어 있다.

이러한 구조에 있어서, 상기 요입 공간부는 매우 협소하여 정착구에 고정된 강연선을 재긴장시키기 위한 조작이 불가능하고, 또한, 상기 요입 공간부에는 최종적으로 시멘트 몰탈로 충전 마감되는 것이므로 일차 시공된 피씨빔에 처짐 변형이 발생한 경우 내부 강연선의 재긴장에 의한 빔의 변형을 보정하거나 보수하는 것이 불가능했다.

따라서, 상기한 바와 같이 처짐 변형이 발생된 교량용 빔을 보수하기 위하여 종래에는 다음과 같은 보수 및 보강방법이 사용되어 왔다.

먼저, 처짐이 발생된 피씨빔 내에 횡방향으로 다수의 관통공을 천공하여 각 관통공에 철근을 매립 고정하고, 상기 피씨빔의 양측벽에 노출되는 각 철근의 단부에 또 다른 철근을 종횡으로 배치한 후, 그 외부 철근의 배근부에 시멘트 콘크리트를 타설하여 빔 구조물의 외부 양측으로 돌출되는 콘크리트 지지부를 형성한다.

그 다음에는, 이와 같이 형성된 양쪽 콘크리트 지지부의 일측 단부에 별도의 정착구를 설치하고, 그 정착구에 빔 구조물의 외부 양측벽을 따라 부설한 각 강연선의 단부를 고정한 후, 한 다발로 결속된 각 강연선의 단부를 인장장치로 일시에 인장하여 수평상태 이하로 처진 빔 구조물의 변형 부분을 들어 올림으로써 교량 빔 및 상판의 처짐을 복원함과 아울러, 저하된 빔 구조물의 강성을 보강하는 방법이 시행되고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 교량 빔 보수공법은 상기 각 보강용 강연선을 빔 구조물의 외부 양측벽을 따라 설치하고, 지지하기 위한 돌출 지지부 및 외부 정착구 등의 지지수단을 설치함에 있어서, 장기간의 공기가 소요되는 까다롭고 번거로운 시공 작업을 필요로 하게 되고, 빔 구조물의 천공 및 배근 작업시 기존 빔의 강성을 저하시키는 요인을 갖게 됨으로써 오히려 교량의 안전에 치명적인 결함을 초래하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 다수의 강연선이 한 다발로 지지 고정되는 종래 정착구의 구조적 단점으로 인하여, 일부 강연선의 이완이나 손상이 발생될 경우 개별적인 긴장이나 증설이 불가능하여 비경제적이며, 하나의 강연선이 파단될 경우 전체 강선이 모두 파단될 우려를 배제할 수 없게 되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 종래의 교량 보수 및 보강방법이 가지는 문제점을 감안하여, 프리스트레스 구조물의 제작시에 필요로 하는 강연선의 인장을 용이하게 수행할 수 있을 뿐 아니라, 프리스트레스 구조물이 교량용 빔으로 시공된 상태에서 프리스트레스 손실이 발생될 경우에도 내부의 강연선을 다시 인장 수 있게 함으로써 처짐변형이 발생된 프리스트레스 구조물을 반복하여 인장시킬 수 있으며, 상기 강연선의 응력손실에 대한 변화를 수시로 확인 점검할 수 있는 수단을 마련함으로써 처짐 변형이 발생된 프리스트레스 구조물에 대한 적기의 재긴장 시공이 가능하도록 구성된 "프리스트레스 구조물의 재긴장장치"가 본 고안의 출원인에 의해 1997년 특허출원 제82358호로 선 출원된 바 있다.

상기 선 출원 발명은 도 8에 도시한 바와 같이, 빔 구조물의 양단부에 노출 설치되는 정착구(10)에 응력손실이 발생된 강연선(5)을 용이하게 반복적으로 재긴장할 수 있는 긴장수단(T)을 함께 설치함과 아울러, 이와 같은 긴장수단(T)에 강연선(5)의 응력손실을 육안으로 손쉽게 확인할 수 있는 압력계(P)를 구비한 것으로서, 상기 재긴장수단(T)은 각 강연선(5)의 양단부가 각각 지지 고정되는 정착구(10)의 단부에 부설되어 그 정착구(10)의 후방으로 인출된 강연선(5) 들을 인장하는 인장잭(20)과, 이 인장잭(20) 및 정착구(10)의 사이에 개재되어 상기 강연선(5)을 잡아 고정하는 지지체(30) 및 간격유지구(40)와, 상기 인장잭(20)의 후단부에 설치되어 인장된 각 강연선(5)의 단부를 잡아 고정하는 고정구(50)로 구성되고, 상기 유압계(P)는 인장잭(20)의 일측에 장착되어 상기 강연선(5)의 인장에 소요되는 힘을 상기 인장잭(20)의 내부에 작용하는 유압으로써 나타낼 수 있도록 되어 있다.

상기 고정구(50)는 강연선(5)의 단부 둘레에 결합되는 콜렛(51)과, 이 콜렛(51)을 수용하여 고정시켜주는 고정부재(52)와, 이 고정부재(52)를 수용함과 아울러 상기 인장잭(20)의 플런저(21) 단부에 지지되는 지지부재(54)로 구성되어 있으며, 그 외의 각 도면 부호에 대한 설명은 아래에서 기술하게 될 본 고안의 구조에 준하므로 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

이와 같은 선 출원 발명의 보수방법 및 장치에 의하면, 기존의 교량 빔 보수방법, 즉, 피씨빔의 양단부에 다수의 관통공을 천공함에 따른 빔 구조물 자체의 강성 저하 우려를 배제할 수 있게 되고, 인장잭(20)이 장착되어 있어 별도의 장비 없이도 강연선(5)의 장력조절이 가능하므로 기존의 보수공법에 비해 간편 용이하게 시공할 수 있게 됨과 아울러 그 공사 기간을 현저히 단축시킬 수 있으며, 상기 압력계(P)의 수치를 육안으로 점검하여 교량 빔의 재긴장 여부를 판단할 수 있게 함으로써 교량의 차량 재하시험에 따른 비용 및 시간을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 적기에 시공이 이루어져 보수 시기의 지연에 따른 교량의 붕괴나 파손의 위험을 미연에 방지할 수 있게 되는 등의 다양한 이점을 갖는 것이다.

그러나, 상기 선 출원 발명에 따른 프리스트레스 구조물의 재긴장장치는 유압에 의해 상기 인장잭(20)의 내부에서 작동되는 플런저(21)와 이 플런저(21)의 후단부에 배치되어 강연선(5)의 단부를 잡아 고정시켜주는 고정부재(52) 사이에 상기 고정부재(52)를 안착시켜주는 별도의 지지부재(54)가 설치됨으로써, 상기 플런저(21)의 위치를 초기 상태로 재조정하고자 하는 경우에 상기 고정부재(52)와 지지부재(54)를 각각 분리하여야 하고, 상기 지지부재(54)가 차지하는 길이만큼 상기 인장잭(20)의 작동 거리가 증가하므로 구조물의 단부에 형성되는 좁은 요입 공간부 내에서의 작업이 불편하다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 처짐 변형 등의 스트레스 손실이 발생된 피씨빔과 같은 프리스트레스 구조물의 장력을 조절하고자 하는 경우에, 좁은 공간 내에서의 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 인장잭의 작동거리를 최소화 한 프리스트레스 구조물의 재긴장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 재긴장장치의 설치상태를 보인 교량 구조물의 부분 측면도,

도 2는 본 고안에 따른 재긴장장치의 구성을 보인 분해 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 재긴장장치의 구성을 보인 분해 상태의 종단면도,

도 4는 본 고안에 따른 재긴장장치의 구성을 보인 결합 상태의 종단면도,

도 5a 내지 도 5e는 본 고안에 따른 재긴장장치의 작용을 보인 것으로,

도 5a는 시공 후 교량 구조물에 처짐 변형이 발생할 때까지의 설치 상태를 보인 종단면도,

도 5b는 교량 구조물의 처짐 변형시 본 고안에 적용된 인장잭을 적정 유압으로 작동시켜 강연선의 최초 장력을 유지할 수 있도록 조절된 상태의 종단면도,

도 5c는 강연선의 장력조절 후 교량 구조물에 처짐 변형이 계속 진행되어 상기 인장잭의 내압이 저하된 상태를 보인 종단면도,

도 5d는 교량 구조물의 재차 처짐 변형시 상기 인장잭을 적정 유압으로 작동시켜 강연선의 최초 장력을 유지할 수 있도록 재조절된 상태의 종단면도,

도 5e는 도 5d에서와 같이 상기 인장잭이 최대한 작동된 상태에서 상기 교량 구조물에 처짐 변형이 계속 진행되는 경우에, 상기 인장잭 내의 플런저 위치를 최초 위치로 복원시키기 위하여 그 단부의 콜렛 고정부재를 분리한 상태의 종단면도,

도 6은 본 고안의 콜렛 및 이를 수용하는 콜렛 고정부재의 분리 구조를 나타낸 평면도,

도 7은 도 6에 따른 A-A선 단면도,

도 8은 종래 기술에 따른 재긴장장치의 구성을 보인 분해 사시도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

P ; 압력계 T ; 긴장수단

1 ; 피씨빔 1a ; 요입 공간부

2 ; 교각 3 ; 교좌장치

4 ; 상판 5 ; 강연선

6 ; 쉬스관 10 ; 정착구

11 ; 고정판 20 ; 인장잭

21 ; 플런저 21a ; 내주경사면

22 ; 실린더 23 ; 중공부

24 ; 인장측 유압실 25 ; 인장측 포트

26 ; 첵밸브 29 ; 이완측 유압실

30 ; 지지체 31, 51 ; 콜렛

33, 53 ; 지지공 40 ; 간격유지구

42 ; 유동공 43 ; 통공

50 ; 고정구 52 ; 고정부재

52a ; 외주경사면 55 ; 분리면

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 프리스트레스 구조물의 재긴장장치는 빔 구조물의 양단부로 인출되는 내부 강연선을 각각 지지할 수 있도록 설치된 정착구의 단부에 부설되어 그 후방으로 상기 강연선을 인장시켜주기 위한 플런저 및 실린더로 구성되는 인장잭과, 이 인장잭 및 정착구의 사이에 개재되어 상기 강연선을 잡아 고정할 수 있도록 상기 강연선의 둘레에 각각 콜렛이 결합되고 이 콜렛의 작동을 안내 및 제어하는 지지체 및 간격유지구와, 상기 인장잭의 플런저에 의해 인장된 각 강연선의 단부를 잡아 고정하기 위한 다수개의 콜렛을 수용하는 고정부재로 구성되고, 이 고정부재가 상기 플런저의 후단부에 직접 삽입 고정됨을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4와, 도 6 및 도 7은 본 고안에 따른 프리스트레스 구조물의 재긴장장치를 도시한 것으로, 도 1은 본 고안에 따른 재긴장장치의 설치상태를 보인 교량 구조물의 부분 측면도, 도 2는 상기 재긴장장치의 구성을 보인 분해 사시도, 도 3은 분해 상태의 종단면도, 도 4는 결합 상태의 종단면도, 도 6은 본 고안의 콜렛(51) 및 이를 수용하는 고정부재(52)의 분리 구조를 나타낸 평면도, 도 7은 도 6에 따른 A-A선 단면도를 각각 나타낸 것이다.

본 고안의 재긴장장치는 도 1에 도시된 바와 같은 통상의 교량에 적용 가능하다. 즉, 양측 교대 사이에 소정거리를 두고 배치되는 교각(2)의 상단부에 걸쳐 복수개의 프리스트레스 구조물 즉, 피씨빔(1)이 교량의 폭방향 및 길이방향을 따라 연속적으로 설치되고, 각 피씨빔(1)의 양단부가 교각(2)의 상면에 설치된 각 교좌장치(3)에 각각 안착되며, 이와 같이 연속 설치되는 각 피씨빔(1)의 상부에는 상판(4)이 설치된다.

상기 피씨빔(1)은 소정폭과 두께 및 길이를 가지는 빔 구조물의 내부에 다수개의 강연선(5)을 내입 수용한 복수 열의 쉬스관(6)이 빔 구조물의 길이방향을 따라 소정 형태 및 거리를 두고 배치되어 있고, 상기 각 강연선(5)의 양단부는 기존의 경우에 비하여 확장된 폭을 가지는 빔 구조물의 양단부에 형성된 요입 공간부(1a) 내에 노출되어, 그 요입 공간부(1a)의 측벽에 등간격으로 설치된 각 정착구(10)에 의해 긴장된 상태로 지지되어 있으며, 상기 쉬스관(6)에는 윤활유(Grease)가 주입된다.

이와 같은 교량용 피씨빔(1)에 적용되는 본 고안의 재긴장장치는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 빔 구조물의 양단부로 인출되는 내부 강연선(5)을 각각 지지할 수 있도록 설치된 정착구(10)의 단부에 부설되어 상기 강연선(5)의 인장시 본래의 장력으로 재조정하기 위한 긴장수단(T)과, 상기 강연선(5)의 인장에 소요되는 힘을 상기 긴장수단(T)의 내부에 작용하는 유압에 의해 나타내어 그 응력손실을 육안으로 확인할 수 있도록 상기 긴장수단(T)의 일측에 장착된 유압계(P)로 구성되어 있다.

상기 긴장수단(T)은 정착구(10)의 후방으로 상기 강연선(5)을 인장시켜주기 위한 플런저(21) 및 실린더(22)로 구성되는 인장잭(20)과, 상기 정착구(10)의 후면에 접촉되어 상기 각 강연선(5)을 잡아 고정하기 위한 콜렛(31)이 각각 결합되고 이 각 콜렛(31)의 작동을 안내 및 제어하는 지지체(30)와, 상기 지지체(30)와 인장잭(20) 사이에 개재되는 간격유지구(40)와, 인장된 각 강연선(5)의 단부를 잡아 고정하기 위한 다수개의 콜렛(51)을 수용하여 상기 플런저(21)의 후단부에 직접 삽입 고정되는 고정부재(52)로 구성되어 있다.

상기 정착구(10)는 나팔관 형태로 된 몸체가 빔 구조물의 측벽에 매립고정되어 있고, 외부로 노출되는 상기 정착구(10)의 고정판(11)에는 상기 지지체(30)의 전면이 접촉 지지되어 있으며, 그 지지체(30)에 등간격으로 형성된 다수개의 원추형 지지공(33)에는 상기 각 강연선(5)의 일단부를 잡아 고정하는 다수개의 콜렛(31)이 삽입 고정되어 있다.

상기 콜렛(31)은 2개 이상으로 분할된 몸체의 외주면 일단부가 결속링에 의해 결속되어 원추 형상의 결합체를 이루도록 조립되어 있고, 상기 콜렛(31)의 내부를 관통하는 삽입공에는 톱니형 요철부(미도시)가 형성되어 있어, 그 각 삽입공 내에 끼워지는 강연선(5)을 단단히 잡아 줄 수 있도록 되어 있다.

상기 인장잭(20)은 실린더(22)의 인장측 유압실(24)과 이완측 유압실(29) 내에 작용하는 유압으로 플런저(21)가 전후진 작동되면서 상기 각 강연선(5)을 후방으로 당겨주도록 되어 있고, 상기 실린더(22)의 외측에는 오일이 유출입되는 인장측 포트(25)와 유압의 흐름을 제어하는 첵밸브(26) 및 이완측 포트(27)가 상기 인장측 유압실(24) 및 이완측 유압실(29)과 각각 통하도록 설치되어 있으며, 상기 실린더(22)의 내측에는 강연선(5)이 통과할 수 있는 중공부(23)가 형성되어 있다.

상기 플런저(21)는 그 단부 내측에 상기 고정부재(52)의 외주경사면(52a)과 동일 경사도의 내주경사면(21a)을 갖는 삽입부가 형성되어 있어, 상기 고정부재(52)를 직접 삽입 고정할 수 있도록 되어 있다.

상기 고정부재(52)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 배치된 다수개의 지지공(53)을 각각 양분하도록 일방향으로 형성된 분리면(55)에 의해 여러 조각으로 분할되어 있다. 상기 콜렛(51)은 지지체(30)의 콜렛(31) 구조와 동일하므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

또한, 상기 실린더(22)의 일측에 형성된 인장측 포트(25)에는 실린더(22)의 인장측 유압실(24)내에 작용되는 유압을 확인할 수 있는 압력계(P)가 구비되어 있다. 상기 압력계(P)는 인장측 유압실(24)의 현재 내압을 눈금 및 지침으로 나타내어 줌으로써 상기 강연선(5)의 재인장 여부를 즉시 인식할 수 있도록 되어 있으며, 상기 압력계(P)의 외측에는 상기 첵밸브(26)가 설치된다. 상기 실린더(22)의 외주면에는 반복 시행되는 인장작업 현황 즉, 인장작업 후 압력계(P) 상에 나타나는 압력 수치를 매회 기록하여, 차후의 점검시 실린더(22) 내부의 압력저하 여부를 대조 확인하기 위한 인장기록표(28)가 부착되어 있다.

한편, 상기 간격유지구(40)는 상기 인장잭(20)의 전방단부와 지지체(30)의 후단부 사이에 개재되어 상기 인장잭(20)의 작동에 따라 인장되는 각 강연선(5) 및 그 각 강연선(5)과 함께 지지체(30)로부터 이탈되는 각 콜렛(31)이 소정거리 이상 이동되지 않도록 지지하게 된다. 상기 간격유지구(40)에는 지지체(30)의 각 콜렛(31)을 통해 인출된 강연선(5)을 통과시키기 위한 통공(43)이 등간격으로 형성되어 있고, 그 각 통공(43)의 입구측 단부에는 상기 지지체(30)의 지지공(33)으로부터 이탈되는 각 콜렛(31)을 후방으로 이동시킬 수 있도록 유동공(42)이 형성되어 있다.

한편, 상기와 같이 구성되는 본 고안의 재긴장장치의 외부에는 원통형 보호커버(미도시)가 씌워진다. 상기 보호커버는 일단이 정착구(10)의 고정판(11)에 고정되고, 그 보호커버의 일측에는 상기 인장잭(20)의 각 포트(25)(27) 및 압력계(P)가 노출될 수 있는 구조로 되어 있고, 상기 보호커버의 단부에는 강연선(5)의 인장작업시 개방하는 보호캡(미도시)이 나사식으로 결합되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 재긴장장치를 이용한 강연선(5)의 인장방법 및 그에 따른 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 5a 내지 도 5e는 본 고안에 따른 재긴장장치의 작용을 보인 것으로, 도 5a는 시공 후 교량 구조물에 처짐 변형이 발생할 때까지의 설치 상태를 보인 종단면도, 도 5b는 교량 구조물의 처짐 변형시 본 고안에 적용된 인장잭(20)을 적정 유압으로 작동시켜 강연선(5)의 최초 장력을 유지할 수 있도록 조절된 상태의 종단면도, 도 5c는 강연선(5)의 장력조절 후 교량 구조물에 처짐 변형이 계속 진행되어 상기 인장잭(20)의 내압이 저하된 상태를 보인 종단면도, 도 5d는 교량 구조물의 재차 처짐 변형시 상기 인장잭(20)을 적정 유압으로 작동시켜 강연선(5)의 최초 장력을 유지할 수 있도록 재조절된 상태의 종단면도, 도 5e는 도 5d에서와 같이 상기 인장잭(20)이 최대한 작동된 상태에서 상기 교량 구조물에 처짐 변형이 계속 진행되는 경우에, 상기 인장잭(20) 내의 플런저(21) 위치를 최초 위치로 복원시키기 위하여 그 단부의 고정부재(50)를 분리한 상태의 종단면도를 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 강연선(5)의 인장은 피씨빔(1)의 시공단계에서 설계된 초기의 적정 긴장상태를 유지하다가 소정 기간이 경과 후 처짐 변형이 발생하면, 도 5a에서와 같이 압력계(P)가 저압 상태를 나타내고, 이를 확인하여 피씨빔(1)의 확장된 요입 공간부(1a) 내에 고정 설치된 인장잭(20)을 도 5b와 같이 후진시켜 상기 강연선(5)을 재긴장하게 된다.

즉, 상기 인장잭(20)의 인장측 포트(25)에 설치된 압력계(P)로부터 인장측 유압실(24)에 작용하는 유압 상태를 확인하여 그 유압 상태가 낮은 경우에는 상기 인장잭(20)의 인장측 포트(25)에 유압펌프(미도시)를 연결하여 적정압이 유지될 때까지 인장측 유압실(24) 내부로 유압을 가하게 되고, 상기 인장잭(20)의 플런저(21)가 후방으로 이동되면서 상기 플런저(21)의 단부에 접촉된 고정부재(52)를 점차 화살표 방향으로 가압하게 된다. 이때, 상기 콜렛(51)은 고정부재(52)의 지지공(53) 내에서 긴밀하게 밀착되면서 상기 강연선(5)의 단부를 외측으로 잡아 당기게 되고, 상기 지지체(30)의 콜렛(31)은 지지공(33)으로부터 자동 이탈하여 유동공(42)의 내부로 이동하게 됨으로써, 상기 강연선(5)이 플런저(21)에 의해 적정 장력을 유지하면서 피씨빔(1)의 처짐 변형 상태를 복원하게 된다.

상기와 같은 인장잭(20)의 작동에 따라 강연선(5)의 인장이 진행되는 과정에서 상기 인장잭(20)의 인장측 유압실(24) 내에 작용되는 압력은 상기 압력계(P)에 표시되고, 유압이 증가됨에 따라 압력계(P)의 수치도 점차 상승하게 됨을 확인할 수 있으며, 모든 작업이 완료되면 작업자는 그 작업 일자와 상기 압력계(P)에 나타난 압력수치 등을 상기 인장기록표(215)에 기재한다.

한편, 강연선(5)의 장력조절 후 소정 기간이 경과하여 도 5c에서와 같이 피씨빔(1)에 또 다시 처짐 변형(응력손실)이 발생하였음을 상기 압력계(P)를 통해 확인하게 되면, 상기의 방법으로 도 5d와 같이 강연선(5)을 재차 인장하여 적정 장력을 유지함으로써 상기 피씨빔(1)의 처짐 상태를 복원하게 된다.

이와 같이 수차례의 장력 조절작업을 수행하여 도 5d와 같이 상기 인장잭(20)이 최대한 작동된 상태에서 상기 교량 구조물에 처짐 변형이 또 다시 발생한 경우에는, 더 이상의 장력 조절작업을 진행할 수 없으므로, 도 5e에서와 같이 상기 인장잭(20) 내의 플런저(21) 위치를 최초 위치로 복원시킨 후 재작동하여야 한다.

즉, 인장측 포트(25)에 연결된 첵밸브(26)를 개방하여 인장측 유압실(24) 내의 유압을 제거함과 아울러, 이완측 포트(27)를 통해 이완측 유압실(29) 내부로 유압을 가하여 플런저(21)를 최초의 위치로 복귀시키면, 강연선(5)이 콜렛(31)과 함께 급속히 빨려 들어가면서 상기 콜렛(31)이 지지체(30)의 지지공(33)에 견고하게 삽입되어 상기 강연선(5)의 단부에는 장력이 걸리지 않은 상태를 유지하게 되고, 이때 상기 플런저(21)의 단부에 충격을 가하면 그 내주경사면(21a)으로부터 상기 고정부재(50)를 분리함과 아울러 그 콜렛(51)도 쉽게 분리할 수 있게 된다. 이러한 상태에서 상기 강연선(5)의 단부를 잡아당겨 조절하고 상기 고정구(50)를 재 삽입 설치한 후, 인장잭(20)의 내부에 유압을 가하여 상기의 설명에서와 같은 동작을 반복하면 상기 강연선(5)의 재긴장이 가능하게 된다.

본 고안은 상기 인장잭(20)의 플런저(21)와 강연선(5)의 단부를 고정하는 고정부재(52)를 별도의 지지부재 없이 직접 결합할 수 있게 하여 소요 부품을 절감할 수 있고, 상기 인장잭(20)의 작동 거리를 최소화함으로써 요입 공간부(1a) 내에서 작업자가 더욱 용이하게 작업을 수행할 수 있다.

이상의 설명에서는 본 고안에 따른 프리스트레스 구조물이 I형 피씨빔(1)으로 사용되는 일반 교량용 거더에 적용된 것을 일례로 들어 도시하고 설명하였으나, 본 고안을 실시함에 있어서, 본 고안이 적용되는 교량은 각종 형태의 상부구조 즉, T빔, 박스거더 등의 각종 빔 또는 트러스교, 슬래브교, 게르바교, 라멘교 등의 각종 상부 구조물 및 FCM 공법, ILM 공법 등이 적용되는 연속보 교량용 프리스트레스 구조물에 적합하게 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 교량 이외에도 각종 구조물에 사용되는 골조용 거더 등의 프리스트레스 구조물에도 다양하게 적용될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 고안의 재긴장장치는 피씨빔(1)과 같은 프리스트레스 구조물의 제작시 구조물이 양단부에 노출되는 정착구(10)의 후단에 그 정착구(10)의 후방으로 인출된 강연선(5)을 반복하여 인장할 수 있는 긴장수단(T)을 함께 설치하고 그 긴장수단(T)에 강연선(5)의 응력손실을 수시로 확인할 수 있는 압력계(P)를 장착하여 일차 시공된 프리스트레스 구조물의 프리스트레스 힘에 손실 발생시 이를 수시 점검하여 응력손실이 발생된 강연선(5)을 재긴장할 수 있게 구성함에 있어서, 인장잭(20)의 플런저(21)와 강연선(5)의 단부를 고정하는 고정부재(52)를 별도의 지지부재 없이 플런저(21)의 삽입부 내에 직접 삽입 결합할 수 있게 하여 소용 부품을 절감하고, 조립 공정을 단순화할 수 있게 할 뿐만 아니라, 상기 인장잭(20)의 작동 거리를 최소화함으로써 구조물 단부에 형성된 요입 공간부(1a) 내에서 작업자가 더욱 용이하게 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 빔 구조물의 양단부로 인출되는 내부 강연선(5)을 각각 지지할 수 있도록 설치된 정착구(10)의 단부에 부설되어 그 후방으로 상기 강연선(5)을 인장시켜주기 위한 플런저(21) 및 실린더(22)로 구성되는 인장잭(20)과, 이 인장잭(20) 및 정착구(10)의 사이에 개재되어 상기 강연선(5)을 잡아 고정할 수 있도록 상기 강연선(5)의 둘레에 각각 콜렛(31)이 결합되고 이 콜렛(31)의 작동을 안내 및 제어하는 지지체(30) 및 간격유지구(40)와, 상기 인장잭(20)의 플런저(21)에 의해 인장된 각 강연선(5)의 단부를 잡아 고정하기 위한 다수개의 콜렛(51)을 수용하는 고정부재(52)로 구성되고, 이 고정부재(52)가 상기 플런저(21)의 후단부에 직접 삽입 고정됨을 특징으로 하는 프리스트레스 구조물의 재긴장장치.