KR20040075411A - 프리스트레스 장치 및 이 장치를 이용한 프리스트레스구조물 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리스트레스 장치 및 이 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법에 관한 것으로서, 소정 인장력이 도입된 상태에서 그 양단이 구조물에 정착될 수 있는 긴장재; 상기 구조물의 콘크리트와 긴장재를 절연시킬 수 있도록 상기 긴장재의 외측에 실질적으로 밀폐된 충전공간이 형성되고, 상기 충전공간에 충전된 소정 압력 분위기의 작동유체에 의해 상기 긴장재의 수축력을 저항할 수 있는 작동유체 충전수단; 및 상기 충전공간에 충전된 작동유체를 선택적으로 배출하여 그 작동유체의 압력 손실 만큼 상기 구조물에 긴장재의 압축력을 도입할 수 있는 작동유체 배출수단을 구비한다.

Description

프리스트레스 장치 및 이 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법 {Prestress apparatus and manufacturing method for prestressed construction structure thereof}

본 발명은 시,공간적인 제약 없이 간단한 방법으로 구조물에 프리스트레싱을 도입할 수 있는 프리스트레스 장치 및 이 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건물, 교량, 도로 등의 각종 건축/토목 공사에 사용되는 콘크리트 구조물은 단면 내에 생기는 인장 응력을 상쇄시킬 목적으로 고강도의 강재에 프리스트레싱을 도입하는 프리스트레스 공법이 적용된다.

이와 같은 프리스트레스 공법은 크게 프리텐션닝(pretensioning) 방식과 포스트텐션닝(post-tensioning) 방식으로 구분된다. 전자의 프리텐션닝 방식은 거푸집 내의 소정 위치에 긴장재 예컨대, P.S 스트랜드(prestressing steel strand) 또는 다수의 와이어를 긴장시켜 놓고, 그 주위에 콘크리트를 타설하여 양생시킨 다음, 긴장재의 긴장력을 제거함으로써 콘크리트에 프리스트레싱을 도입하는 방식이다. 후자의 포스트텐션닝 방식은 커푸집 내에 다수의 쉬스관을 배치시키고, 거푸집의 내측으로 콘크리트를 주입하여 양생시킨 다음, 쉬스관 내부에 긴장재를 배치시킨 상태에서 긴장재를 긴장시키고, 쉬스관 내부로 모르타르를 주입하여 양생시킨 후 긴장재의 긴장력을 제거함으로써 콘크리트에 프리스트레싱을 도입하는 방식이다.

한편, 상술한 바와 같은 프리스트레스 공법외에 외부보강강선을 이용한 프리스트레싱 공법이 있는데 이는 적용한 콘크리트 구조물의 구조적 보강이나 시간적 경과에 따라 발생되는 건조수축균열 혹은 휨 균열과 같은 내구성 문제를 해결하기위해 사용되는 보강 공법이다.

그런데, 이와 같은 보강 공법은 강선을 정착시킬 수 있는 전단저항부가 필요하고 잭킹하기 위한 잭킹장치의 설치 공간이 필요하며, 잭킹장치를 장착할 수 있는 별도의 구조물이 필요하게 되어 공간적인 제약을 가질 뿐만 아니라, 공사비가 가중되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 착상된 것으로 시,공간적인 제약 없이 간단한 방법으로 구조물에 프리스트레싱을 도입할 수 있는 프리스트레스 장치 및 이 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치를 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1의 결합 단면 구성도.

도 3은 도 1에 도시된 쉬스부재 및 쉬스부재의 내부에 설치된 유연부재의 구조를 개략적으로 도시한 사시도.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치의 제조 순서를 설명하기 위한 단면 구성도.

도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법을 설명하기 위한 플로우-챠트.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법을 설명하기 위한 단면 구성도.

도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법에 의해 제조된 프리스트레스 구조물의 변형예를 도시한 사시도.

도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 프리스트레스 장치를 도시한 단면 구성도.

도 9는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 프리스트레스 장치를 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110... 쉬스부재 112... 충전공간

121... 제1유연부재 122... 제2유연부재

130... 스페이서 140... 앵커부재

141... 제1정착구 142... 제2정착구

150... 클램핑부재 151... 제1클램프

152... 제2클램프 260... 터미널수단

261... 하우징 263... 메인 개폐밸브

264... 보조 개폐밸브 370... 연결부재

P... 긴장재

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리스트레스 장치는, 소정 인장력이 도입된 상태에서 그 양단이 구조물에 정착될 수 있는 긴장재; 상기 구조물의 콘크리트와 긴장재를 절연시킬 수 있도록 상기 긴장재의 외측에 실질적으로 밀폐된 충전공간이 형성되고, 상기 충전공간에 충전된 소정 압력 분위기의 작동유체에 의해 상기 긴장재의 수축력을 저항할 수 있는 작동유체 충전수단; 및 상기 충전공간에 충전된 작동유체를 선택적으로 배출하여 그 작동유체의 압력 손실 만큼 상기 구조물에 긴장재의 압축력을 도입할 수 있는 작동유체 배출수단을 구비한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리스트레스 장치는, 소정 인장력이 도입될 수 있는 긴장재가 삽입되는 중공을 가진 튜브형의 제1유연부재; 상기 제1유연부재와 소정 간격 이격되어 그 사이에 작동유체가 충전될 수 있는 충전공간이 마련된 튜브형의 제2유연부재; 상기 각각의 제1 및 제2유연부재를 고정시키기 위해, 상기 제1유연부재의 단부와 제2유연부재의 단부 사이에 개재된 스페이서; 상기 제2유연부재를 실질적으로 둘러 싸는 쉬스부재; 소정 구조물 내에 쉬스부재를 정착시키기 위해, 상기 쉬스부재의 단부에 각각 결합되며, 상기 충전공간과 선택적으로 연통되는 개폐구를 가진 앵커부재; 및 상기 긴장재의 양단을 상기 앵커부재에 고정시키기 위해, 상기 앵커부재에 각각 결합될 수 있는 클램핑부재를 구비한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리스트레스 장치는, 소정 인장력이 도입될 수 있는 긴장재가 삽입되는 중공을 가진 튜브형의 제1유연부재; 상기 제1유연부재와 소정 간격 이격되어 그 사이에 작동유체가 충전될 수 있는 충전공간이 마련된 튜브형의 제2유연부재; 상기 각각의 제1 및 제2유연부재를 고정시키기 위해, 상기 제1유연부재의 단부와 제2유연부재의 단부 사이에 개재된 스페이서; 상기 제2유연부재를 실질적으로 둘러 싸는 쉬스부재; 소정 구조물 내에 쉬스부재를 정착시키기 위해, 상기 쉬스부재의 단부에 각각 결합되며, 상기 충전공간과 선택적으로 연통되는 개폐구를 가진 앵커부재; 상기 긴장재의 양단을 상기 앵커부재에 고정시키기 위해, 상기 앵커부재에 각각 결합될 수 있는 클램핑부재; 및 상기 충전공간에 대해 어느 하나의 상기 개폐구를 통해 작동유체를 선택적으로 주입/배출시키기 위해, 상기 앵커부재의 외측에 일체로 마련되며, 상기 개폐구와 상호 연통되는 밀폐 공간을 가진 터미널수단을 구비한다.

본 발명에 따른 프리스트레스 장치에 있어서, 상기 앵커부재는: 상기 충전공간에 존재하는 공기를 외부로 배출시키기 위해, 어느 하나의 상기 개폐구에 설치된 제1개폐밸브; 및 상기 충전공간으로 작동유체를 주입시킴과 동시에 상기 충전공간에 수용된 작동유체를 선택적으로 배출시키기 위해, 다른 하나의 상기 개폐구에 설치된 제2개폐밸브를 구비한다.

본 발명에 따른 프리스트레스 장치에 있어서, 상기 클램핑부재는: 상기 긴장재가 일방향으로 관통되고 타방향으로 관통되는 것을 바이어스시키는 래치부를 구비한다.

본 발명에 따른 프리스트레스 장치에 있어서, 상기 터미널수단은: 상기 밀폐 공간이 마련된 하우징; 상기 개폐구를 통해 충전공간 내의 작동유체를 상기 밀폐 공간으로 배출시키기 위해, 상기 개폐구를 선택적으로 개폐시킬 수 있도록 상기 하우징에 설치된 메인 개폐밸브; 및 상기 개폐구를 통해 충전공간의 내부로 작동유체를 주입시키기 위해, 상기 밀폐 공간을 선택적으로 개폐시킬 수 있도록 상기 하우징에 설치된 보조 개폐밸브를 구비한다.

본 발명에 따른 프리스트레스 장치는, 상기 각각의 앵커부재를 실질적으로 연결시킬 수 있는 연결부재를 더 구비한다.

본 발명에 따른 프리스트레스 장치에 있어서, 상기 작동유체는 부식을 일으키지 않는 부동액인 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법은, (a) 긴장재가 삽입되고 상기 긴장재의 외측에 실질적으로 밀폐된 충전공간이 형성된 작동유체 충전수단을 가진 프리스트레스 장치를 구비하는 단계; (b) 상기 긴장재를 인장하는 단계; (c) 상기 충전공간에 소정 압력 분위기의 작동유체를 충전하는 단계; (d) 상기 프리스트레스 장치를 소정 구조물에 설치하는 단계; 및 (e) 상기 충전공간에 수용된 작동유체를 배출시켜 상기 긴장재에 발생하는 압축력을 상기 구조물에 제공하는 단계를 포함한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법은, (a) 긴장재가 삽입되고 상기 긴장재의 외측에 실질적으로 밀폐된 충전공간이 형성된 작동유체 충전수단을 가진 프리스트레스 장치를 구비하는 단계; (b) 상기 긴장재를 인장하는 단계; (c) 상기 충전공간에 소정 압력 분위기의 작동유체를 충전하는 단계; (d) 상기 프리스트레스 장치에 콘크리트를 타설하는 단계; (e) 상기 콘크리트를 일정 기간 동안 양생하는 단계; 및 (f) 상기 충전공간에 수용된 작동유체를 배출시키는 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 프리스트레스 장치 및 이 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법에 따르면, 구조물에 건조 수축 균열이나 휨 균열이 발생되는 적절한 시기에 작동유체의 압력을 선택적으로 조절하여 구조물에 프리스트레싱을 도입할 수 있으므로, 균열 부위에 에폭시 등을 주입하여 보수하는 종래와 달리, 보수 작업 시간이 단축되고, 보수 작업에 따른 비용이 발생되지 않는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 단면 구성도이고, 도 3은 도 1에 도시된 쉬스부재 및 쉬스부재의 내부에 설치된 유연부재의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치(100)는 콘크리트에 프리스트레싱을 보강하기 위한 설비의 설치 공간과 보강 공사 비용을 절감할 수 있도록 콘크리트에 대해 시,공간적인 제약 없이 필요에 따라 프리스트레싱을 도입할 수 있는 구조를 가진다.

본 발명에 따른 프리스트레스 장치(100)는 소정 인장력이 도입된 상태에서 그 양단이 구조물에 정착될 수 있는 긴장재와, 구조물의 콘크리트와 긴장재를 절연시킬 수 있도록 긴장재의 외측에 실질적으로 밀폐된 충전공간이 형성되고 그 충전공간에 충전된 소정 압력 분위기의 작동유체에 의해 긴장재의 수축력을 저항할 수 있는 작동유체 충전수단과, 충전공간에 충전된 작동유체를 선택적으로 배출하여 그 작동유체의 압력 손실 만큼 구조물에 긴장재의 압축력을 도입할 수 있는 작동유체배출수단을 구비한다.

이를 위한 상기 프리스트레스 장치(100)는 긴장재(P)가 삽입되는 중공을 가진 튜브형의 제1유연부재(121)와, 제1유연부재(121)와 소정 간격 이격되어 그 사이에 작동유체가 충전될 수 있는 충전공간(112)이 마련된 튜브형의 제2유연부재(122)와, 각각의 제1 및 제2유연부재(121,122)를 고정시키기 위해 제1유연부재(121)의 단부와 제2유연부재(122)의 단부 사이에 개재된 스페이서(130)와, 제2유연부재 (122)를 실질적으로 둘러 싸는 쉬스부재(110)와, 소정 구조물 내에 쉬스부재(110)를 정착시키기 위해 쉬스부재(110)의 양단부 측에 각각 결합될 수 있는 앵커부재 (140)와, 소정 외력에 의해 긴장된 긴장재(P)의 양단부 측이 앵커부재(140)에 실질적으로 고정되도록 앵커부재(140)에 결합될 수 있는 클램핑부재(150)를 구비한다.

전술한 바 있는 긴장재(P)는 구조물에 프리스트레싱을 도입하기 위한 것으로, 소정 잭킹장치에 의해 인장될 수 있고, 그 인장력이 제거되면 탄성 에너지에 의해 수축 변형될 수 있는 통상적인 프리스트레스트 콘크리트(prestressed concrete: P.C) 강재를 구비한다. 바람직하게, 상기 긴장재(P)는 단독 또는 몇 개의 다발로 이루어지며, 그 예로서 PS강선, PS강봉, PS스트랜드와 같은 강재가 사용된다. 또한, 충전공간(112)에 수용되는 작동 유체는 기온 강하에 의한 급속한 부피 팽창이 일어나지 않으며, 자체의 압력에 의해 압축 변형을 일으키지 않는 통상적인 부동액을 포함하는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1유연부재(121)는 그 내부의 중공을 통해 긴장재(P)가 삽입되며, 긴장재(P)의 단면 형상에 따라 다양한 형태의 중공이 형성된다. 또한, 제1유연부재(121)는 제2유연부재(122)의 중공을 통해 삽입되는데, 외주면이 제2유연부재(122)의 내주면과 소정 간격 이격되게 삽입된다.

상기 제2유연부재(122)는 제1유연부재(121)가 삽입될 수 있는 중공이 마련되며, 제1유연부재(121)의 중공과 서로 격리된 충전공간(112)이 제1유연부재(121)의 외측에 구획된다. 즉, 상기 충전공간(112)은 제1유연부재(121)의 외주면과 제2유연부재(122)의 내주면 사이에 형성된다. 상기 충전공간(112)은 실질적으로 밀폐되는 공간을 의미하며, 그 밀폐 공간에 작동 유체가 수용된다.

상기 제1 및 제2유연부재(121,122)는 소정 압축 하중이 작용할 경우 좌굴 현상을 일으킬 수 있으며, 상대적으로 높은 포아송비를 가진 고무 소재로 이루어진다. 또한, 상기 제1 및 제2유연부재(121,122)는 충전공간(112)에 고압의 작동유체가 수용된 경우, 작동유체의 누수를 방지함은 물론, 고압에서도 압축 변형을 거의 일으키지 않는 특성을 가진다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스페이서(130)는 쉬스부재(110)의 내부에 각각의 제1 및 제2유연부재(121,122)를 실질적으로 고정시키기 위한 것이다. 상기 스페이서(130)는 제1 및 제2유연부재(121,122)의 양단부측 사이에 각각 개재된다. 더욱 구체적으로, 상기 스페이서(130)는 제1 및 제2유연부재(121,122)의 양단부측 사이의 충진공간(112)에 실리콘 고무와 같은 실링재가 충진된 것으로, 충진공간(112)과 연통된 다수의 구멍(131)이 원호 방향을 따라 연속적으로 형성된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 쉬스부재(110)는 제2유연부재(122)를 둘러싸는 외피로서, 프리스트레싱 도입시 긴장재와 콘크리트를절연시킬 수 있는 파이프 형상의 관체를 구비한다. 쉬스부재(110)의 중공에는 스페이서(130)에 의해 양단이 고정된 제1 및 제2유연부재(121,122)가 삽입된다. 상기 쉬스부재(110)의 양단부측 외주면에는 앵커부재(140)가 나사 결합될 수 있는 나사부(113)가 각각 형성된다. 바람직하게, 상기 쉬스부재(110)는 제작길이 방향에 대해 프리스트레싱에 의한 압축 하중을 지지하기 위한 후프텐션(hoop tension)이 작용될 수 있는 소재가 적용되며, 작동유체의 압력을 제거했을 때 제작길이 방향에 대해 소정 압축 하중이 작용할 경우, 좌굴 현상을 일으킬 수 있으면 된다. 바람직하게, 상기 쉬스부재(110)는 강재 파이프 혹은 탄소 섬유, 글래스 파이버 등과 같은 섬유 소재와 에폭시수지의 결합으로 이루어진 합성재료로 제작된다. 여기서, 후프텐션은 얇은 원환(圓環)이 내부 압력으로 인하여 원주 방향으로 인장되어서 생기는 응력을 말한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 앵커부재(140)는 쉬스부재(110)를 구조물 내에 실질적으로 정착시키고, 제1유연부재(121)의 중공을 통해 삽입되는 긴장재(P)를 가이드함과 동시에, 충전공간(112)에 대해 작동유체를 주입/배출시킴은 물론, 충전공간(112)을 선택적으로 밀폐시키기 위한 것이다. 상기 앵커부재(140)는 구조물의 소정 측면으로 노출되며, 쉬스부재(110)의 일단부 측에 결합될 수 있는 제1정착구(141)와, 쉬스부재(110)의 타단부 측에 결합될 수 있는 제2정착구(142)로 구성된다.

상기 제1정착구(141)는 쉬스부재(110)의 일단부측 외주면에 형성된 나사부(113)에 나사식으로 결합되며, 긴장재(P)가 제1유연부재(121)의 중공으로 삽입될 수 있는 구멍이 형성되고, 스페이서(130)의 구멍(131)을 통해 충전공간(112)과 연통되는 제1개폐구(143)가 형성된다. 상기 제1개폐구(143)에는 충전공간(112)에 존재하는 공기를 외부로 배출시키기 위한 제1개폐밸브(144)가 설치된다. 제1개폐밸브(144)는 사용자의 수조작에 의해 제1개폐구(143)를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 통상적인 밸브체를 구비한다. 따라서, 충전공간(112)에 작동유체를 주입하기 위한 전처리 작업으로 충전공간(112)에 존재하는 공기를 배출시키기 위해서는, 후술할 제2개폐구(145)를 폐쇄시킨 상태에서 제1개폐밸브(144)를 조작함에 의해 제1개폐구(143)를 개방시킨다.

상기 제2정착구(142)는 쉬스부재(110)의 타단부측 외주면에 형성된 나사부(113)에 나사식으로 결합되며, 긴장재(P)가 제1유연부재(121)의 중공으로 삽입될 수 있는 구멍이 형성되고, 스페이서(130)의 구멍(131)을 통해 충전공간(112)과 연통되는 제2개폐구(145)가 형성된다. 상기 제2개폐구(145)에는 충전공간(112)으로 작동유체를 주입시킴과 동시에 충전공간(112)에 수용된 작동유체를 선택적으로 배출시킬 수 있는 제2개폐밸브(146)가 설치된다. 제2개폐밸브(146)는 사용자의 수조작에 의해 제2개폐구(145)를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 통상적인 밸브체를 구비한다. 따라서, 충전공간(112)에 작동유체를 주입하기 위해서는 제1개폐구(143)를 폐쇄시킨 상태에서 제2개폐밸브(146)를 조작함에 의해 제2개폐구(145)를 개방시키고, 충전공간(112)에 작동유체를 주입한 다음, 제2개폐밸브(146)를 조작함에 의해 제2개폐구(145)를 폐쇄시킨다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 클램핑부재(150)는 제1유연부재(121)를 통해 삽입되고 소정 외력에 의해 긴장된 긴장재(P)의 양단을 앵커부재 (140)에 실질적으로 고정시킬 수 있는 구조를 가진다. 상기 클램핑부재(150)는 제1정착구(141)의 구멍에 결합되며 긴장재(P)가 일방향으로만 관통될 수 있는 구멍이 마련된 제1클램프(151)와, 제2정착구(142)의 구멍에 결합되며 긴장재(P)가 일방향으로만 관통될 수 있는 구멍이 형성된 제2클램프(152)를 구비한다.

상기 제1클램프(151)는 긴장재(P)가 제1유연부재(121)에 삽입된 상태에서 구멍을 통해 긴장재(P)의 양단에 삽입되고, 제1정착구(141)의 구멍에 억지 끼움 방식으로 결합된다. 상기 제1클램프(151)의 구멍의 내주면에는 제1클램프(151)가 제1정착구(141)의 구멍에 각각 결합될 때, 긴장재(P)가 관통될 수 있는 일방향의 제1래치부(153)가 형성된다. 상기 제1래치부(153)는 래치 톱니가 긴장재(P)의 인장 방향으로 형성된다.

상기 제2클램프(152)는 긴장재(P)가 제1유연부재(121)에 삽입된 상태에서 구멍을 통해 긴장재(P)의 양단에 삽입되고, 제2정착구(142)의 구멍에 억지 끼움 방식으로 결합된다. 상기 제2클램프(152)의 구멍의 내주면에는 제2클램프(152)가 제2정착구(142)의 구멍에 각각 결합될 때, 긴장재(P)가 관통될 수 있는 일방향의 제2래치부(154)가 형성된다. 상기 제2래치부(154)는 래치 톱니가 긴장재(P)의 인장 방향으로 형성된다. 따라서, 긴장재(P)는 소정 외력에 의해 길이 방향으로 인장될 때 제1 및 제2클램프(151,152)의 구멍을 통해 인장 방향으로 관통되고, 긴장재(P)에 대해 외력이 제거되면 각각의 단부가 제1 및 제2래치부(153,154)에 바이어스됨으로써 고정된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치의 제조 순서를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치의 제조 순서를 설명하기 위한 단면 구성도이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 우선, 쉬스부재(110)의 내주면에 거의 밀착되면서 삽입될 수 있는 제2유연부재(122)를 구비하고, 제2유연부재(122)의 내부 센터 라인을 따라 제1유연부재(121)를 삽입한다. 그러면, 제1유연부재(121)의 외주면과 제2유연부재(122)의 내주면 사이에는 충전공간(112)이 형성된다.

이어서, 제1 및 제2유연부재(121,122)의 양단부측 충전공간(112)에 실링재를 충진하여 충전공간(112)과 서로 연통되는 다수의 구멍(131)을 가진 스페이서(130)를 형성한다. 그러면, 제1 및 제2유연부재(121,122)는 스페이서(130)에 의해 서로 고정된 상태가 된다.

다음, 위와 같이 제조된 결과물은 쉬스부재(110)의 내부에 삽입된다.

이어서, 제1정착구(141)는 쉬스부재(110)의 일단부 측에 나사식으로 결합되고, 제2정착구(142)는 쉬스부재(110)의 타단부 측에 나사식으로 결합된다.

다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 긴장재(P)는 제1유연부재(121)의 중공을 통해 삽입된다. 그러면, 긴장재(P)의 양단부는 제1 및 제2정착구(141,142)의 외측으로 각각 인출된 상태가 된다.

이어서, 제1클램프(151)는 긴장재(P)의 일단을 통해 삽입되고, 제1정착구 (141)의 구멍에 결합된다. 제2클램프(152)는 긴장재(P)의 타단을 통해 삽입되고,제2정착구(142)의 구멍에 결합된다. 이 때, 제1클램프(151)의 구멍의 내주면에 일방향의 제1래치부(153)가 형성되고 제2클램프(152)의 구멍의 내주면에 일방향의 제2래치부(154)가 각각 형성되어 있기 때문에, 긴장재(P)는 각각의 제1 및 제2래치부(154)에 의해 바이어스되지 않고 제1 및 제2클램프(151,152)의 구멍을 통해 자연스럽게 관통된다.

다음, 버팀대(161)를 소정 간격 이격되게 설치하고, 긴장재(P)의 양단을 버팀대(161)에 각각 연결한다.

이어서, 상기 긴장재(P)의 양단은 버팀대(161)에 설치된 유압잭(162)에 각각 고정된다.

다음, 상기 긴장재(P)는 유압잭(162)이 가동됨에 따라 인장된다. 이 때, 긴장재(P)는 제1 및 제2클램프(151,152)의 구멍을 통해 길이 방향으로 인장된다.

이어서, 긴장재(P)의 양단부는 제1클램프(151) 및 제2클램프(152)에 각각 고정된다. 부연 설명하면, 긴장재(P)는 인장 방향의 반대 방향 즉, 타방향으로 소정의 압축력이 작용됨에 따라 일방향의 제1 및 제2래치부(153,154)에 의해 각각 바이어스됨으로써 제1 및 제2클램프(151,152)에 실질적으로 고정된다.

다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제2개폐밸브(146)를 조작하여 제2개폐구 (145)를 폐쇄시키고, 제1개폐밸브(144)를 조작하여 제1개폐구(143)를 개방시킨다. 그러면, 충전공간(112)은 제1개폐구(143)를 통해 외부와 연통된 상태가 된다.

이어서, 일반적인 흡입펌프를 이용하여 충전공간(112)에 존재하는 공기를 외부로 배출시킨 다음, 제1개폐밸브(144)를 조작하여 제1개폐구(143)를 다시 폐쇄시킨다.

이러한 상태에서, 제2개폐밸브(146)를 조작하여 제2개폐구(145)를 개방시킴과 동시에, 일반적인 고압식 액체 주입장치를 이용하여 제2개폐구(145)를 통해 충전공간(112)으로 작동유체를 고압으로 주입한 다음, 제2개폐밸브(146)를 조작하여 제2개폐구(145)를 다시 폐쇄시킨다. 그러면, 충전공간(112)에는 작동유체의 압력이 긴장재(P)의 직각 방향 및 길이 방향으로 분산되면서 소정의 압력 분위기가 조성된다. 이 때, 직각 방향으로 작용하는 작동유체의 압력은 쉬스부재(110)의 후프텐션에 의해 지지되고, 길이 방향으로 작용하는 작동유체의 압력은 제1 및 제2정착구(141,142)에 의해 지지된다.

다음, 도 4d에 도시된 바와 같이, 유압잭(162)에 연결된 긴장재(P)는 절단된다. 그러면, 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치(100)의 제조가 완료된다.

한편, 상술한 바와 같이 긴장재(P)가 절단되면, 충전공간(112) 내에서 긴장재(P)의 직각 방향 및 길이 방향으로 동시에 작용하는 작동유체의 압력에 의한 힘, 제1유연부재와 긴장재(P)에 의해 발생되는 마찰력에 의한 힘, 그리고 작동유체의 압력에 의해 제2유연부재 및 쉬스에 발생하는 길이방향의 힘들이 긴장재의 수축력에 저항하게 된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법을 설명하기 위한 플로우-챠트이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치를 이용한프리스트레스 구조물 시공 방법은, 긴장재가 삽입되고 상기 긴장재의 외측에 실질적으로 밀폐된 충전공간이 형성된 작동유체 충전수단을 가진 프리스트레스 장치를 구비하는 단계(S111)와, 긴장재를 인장하는 단계(S112)와, 충전공간에 소정 압력 분위기의 작동유체를 충전하는 단계(S113)와, 프리스트레스 장치에 콘크리트를 타설하는 단계(S114)와, 콘크리트를 일정 기간 동안 양생하는 단계(S115)와, 충전공간에 수용된 작동유체를 배출시키는 단계(S116)를 포함한다. 대안으로서, 본 발명에 따른 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법은 위와 같은 순서에 한정되지 않고, 전술한 바 같은 제조 순서에 의해 제조된 프리스트레스 장치를 구비하고, 프리스트레스 장치에 콘크리트를 타설한 다음, 콘크리트를 일정 기간 동안 양생한 후, 충전공간에 수용된 작동유체를 배출시키는 순서에 따라 프리스트레스 구조물을 시공할 수도 있다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법을 설명하기 위한 단면 구성도이다.

이하에서, 본 발명에 따른 프리스트레스 구조물의 시공 방법은 프리스트레스 장치를 소정 구조물에 설치하여 그 구조물에 긴장재의 압축력을 제공할 수 있는 예를 설명한다.

상기 S111 단계는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제2유연부재(122)를 구비하고, 제2유연부재(122)의 내부 센터 라인을 따라 제1유연부재(121)를 삽입한다. 제1유연부재(121)의 외주면과 제2유연부재(122)의 내주면 사이에는 충전공간(112)이 형성된다.

이어서, 제1 및 제2유연부재(121,122)의 양단부측 충전공간(112)에 실링재를 충진하여 충전공간(112)과 서로 연통되는 다수의 구멍(131)을 가진 스페이서(130)를 형성한다.

다음, 위와 같이 제조된 결과물은 쉬스부재(110)의 내부에 삽입된다.

이어서, 제1정착구(141)는 쉬스부재(110)의 일단부 측에 나사식으로 결합되고, 제2정착구(142)는 쉬스부재(110)의 타단부 측에 나사식으로 결합된다.

다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 긴장재(P)는 제1유연부재(121)의 중공을 통해 삽입된다.

이어서, 제1클램프(151)는 긴장재(P)의 일단을 통해 삽입되고, 제1정착구 (141)의 구멍에 결합된다. 제2클램프(152)는 긴장재(P)의 타단을 통해 삽입되고, 제2정착구(142)의 구멍에 결합된다.

다음, 도 6a에 도시된 바와 같이, 콘크리트 베드(163) 상에 소정 폭과 길이를 가진 하부 거푸집(165)을 설치하고, 하부 거푸집(165) 상에 철근망(166)을 배치한 상태에서, 전술한 바와 같이 조립된 프리스트레스 장치(100)를 철근망(166) 내에 배치시킨다.

이어서, 상기 S112 단계는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 버팀대(161)를 소정 간격 이격되게 설치하고, 긴장재(P)의 양단을 버팀대(161)에 각각 연결한 다음, 상기 긴장재(P)의 양단은 버팀대(161)에 설치된 유압잭(162)에 각각 고정시킨 상태에서, 상기 긴장재(P)가 유압잭(162)이 가동됨에 따라 인장된다.

다음, 상기 S113 단계는, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제2개폐밸브(146)를 조작하여 제2개폐구(145)를 폐쇄시키고, 제1개폐밸브(144)를 조작하여 제1개폐구 (143)를 개방시킨다.

이어서, 일반적인 흡입펌프를 이용하여 충전공간(112)에 존재하는 공기를 외부로 배출시킨 다음, 제1개폐밸브(144)를 조작하여 제1개폐구(143)를 다시 폐쇄시킨다.

이러한 상태에서, 제2개폐밸브(146)를 조작하여 제2개폐구(145)를 개방시킴과 동시에, 일반적인 고압식 액체 주입장치를 이용하여 제2개폐구(145)를 통해 충전공간(112)으로 작동유체를 고압으로 주입한 다음, 제2개폐밸브(146)를 조작하여 제2개폐구(145)를 다시 폐쇄시킨다.

다음, 상기 S114 단계는, 도 4d에 도시된 바와 같이, 유압잭(162)에 연결된 긴장재(P)를 절단한다.

이어서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 철근망(166)의 전체를 감싸도록 측면 거푸집(169)을 하부 거푸집(165)에 고정한다.

다음, 철근망(166)이 내재된 측면 거푸집(169)의 내측으로 소정량의 콘크리트(168)를 타설한다.

이어서, 상기 S115 단계는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트(168)를 일정 시간 동안 양생한다.

다음, 상기 S116 단계는, 콘크리트(168)의 양생이 완료되면, 콘크리트(168)로부터 측면 거푸집(169) 및 하부 거푸집(165)을 제거해 낸다. 그러면, 도 6c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물(200)의 시공이 완료된다.

마지막으로, 상기 S117 단계는, 구조물(200)의 측면으로 노출된 제2개폐밸브 (146)를 조작하여 제2개폐구(145)를 개방시킨다. 그러면, 충전공간(112)에 수용된 고압의 작동유체는 외부와의 소정 압력 차에 의해 제2개폐구(145)를 통해 외부로 유출된다.

본 발명에 따르면, 충전공간(112)에 작용하는 작동유체의 압력은 상대적으로 감소된다. 따라서, 작동유체가 제2개폐구(145)를 통해 배출되면, 작동유체의 고유한 압축력에 의해 긴장재(P)와 제1유연부재(121)의 사이에서 발생되는 마찰력이 작동유체의 압력 감소로 인해 서서히 감소된다. 긴장재(P)는 작동유체의 압력 손실 만큼 길이 방향으로 수축 변형된다. 쉬스부재(110) 및 제1 및 제2유연부재 (121,122)는 좌굴 현상을 일으키게 된다. 그러면, 긴장재(P)는 기존에 가지고 있던 긴장력을 구조물에 도입된다. 따라서, 구조물은 긴장재의 축방향으로 작용되는 소정의 압축력을 제공받게 된다.

이와 같은 프리스트레스 구조물(200)은 콘크리트 도로 포장에 적용될 수 있다. 따라서, 상기 구조물(200)은 작동유체의 압력 조절만으로 적절한 시기에 프리스트레싱을 도입할 수 있으므로, 시간이 경과함에 따라 발생될 수 있는 도로 포장의 건조 수축 균열을 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 상기 프리스트레스 구조물(200)은 현장 타설이 가능하고, 작동유체의 압력만 조절하면 프리스트레스의 도입이 가능하므로, 공사기간이 절약되고, 제조 비용 및 각종 보수 공사 비용이 절감된다. 또한, 상기 프리스트레스 구조물(200)은 콘크리트 빌딩의 최상부나 온도의변화 또는 건조 수축에 의해 균열이 자주 발생되는 부위에 적용될 수도 있다. 따라서, 상기 프리스트레스 구조물(200)은 적정 시간이 경과한 후에 작동유체의 압력을 선택적으로 조절하여 콘크리트에 프리스트레싱을 도입함으로써 상술한 바와 같은 균열 부위를 구조적으로 제거할 수 있다. 또한, 상기 프리스트레스 구조물(200)은 콘크리트 내민보와 같이 시간의 경과에 따라 휨 균열 또는 처짐의 발생이 우려되는 구조물에 적용될 수도 있다. 따라서, 적정 시간이 경과한 후에 작동유체의 압력을 선택적으로 조절하여 콘크리트에 프리스트레싱을 도입함으로써 보의 처짐 문제를 간단하게 해결할 수 있다. 또한, 상기 프리스트레스 구조물(200)은 도로교의 콘크리트 바닥판에 적용될 수도 있다. 따라서, 상기 프리스트레스 구조물(200)은 일정 시간이 경과한 후에 작동유체의 압력을 선택적으로 조절하여 콘크리트에 프리스트레싱을 도입함으로써 건조 수축 균열 및 휨 균열에 따른 내구성 저하 문제를 간단하게 해결할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법에 의해 제조된 프리스트레스 구조물의 변형예를 도시한 사시도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법에 의해 제조된 프리스트레스 구조물(300)은 프리스트레스 장치(100)에 설치된 긴장재(P)의 인장력이 도심으로만 작용하므로, 이 프리스트레스 장치는 소정 곡률을 가진 곡선 형상으로 이루어 질 수 있다.

도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 프리스트레스 장치를 도시한 단면 구성도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 프리스트레스 장치(400)는 전기 제1실시예와 달리, 제2개폐구(245)와 상호 연통될 수 있는 별도의 밀폐 공간(262)이 마련된 터미널수단(260)이 구비된다.

상기 터미널수단(260)은 프리스트레스의 양쪽 단부를 기계적으로 연결시키는 장치를 내포하고 제2개폐구(245)를 통해 충전공간(212) 내의 작동유체를 외부로 배출시킬 수 있다. 또한, 상기 밀폐 공간(262)을 형성할 수 있는 하우징(261)과, 제2개폐구(245)를 통해 충전공간(212) 내의 작동유체를 밀폐 공간(262)으로 배출시키거나 작동유체를 충전공간(212)으로 주입시키기 위해 제2개폐구(245)를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 메인 개폐밸브(263)와, 제2개폐구(245)를 통해 충전공간(212)으로부터 밀폐 공간(262)으로 배출된 작동유체를 외부로 배출시킬 수 있는 보조 개폐밸브(264)를 구비한다.

상기 하우징(261)은 전술한 바 있는 밀폐 공간(262)이 형성되도록 제2정착구 (242)의 구멍 외측에 일체로 마련된다. 상기 상기 밀폐 공간(262)은 제2개폐구 (245)를 통해 충전공간(212)으로부터 배출되는 작동유체를 실질적으로 저장할 수 있는 컨테이너 역할을 한다.

상기 메인 개폐밸브(263)는 수조작에 의해 제2개폐구(245)를 실질적으로 개폐시킬 수 있는 통상적인 레버수단으로서, 하우징(261)의 외측에 설치된다. 메인 개폐밸브(263)는 밀폐 공간(262)을 통해 제2개폐밸브(246)와 실질적으로 연결되는로드(265)가 설치된다. 따라서, 메인 개폐밸브(263)를 조작하게 되면, 제2개폐구 (245)는 제2개폐밸브(246)가 로드(265)에 의해 연동됨으로써 선택적으로 개폐된다.

상기 보조 개폐밸브(264)는 하우징(261)의 외측에 설치되는 것으로, 메인 개폐밸브(263)의 조작에 의해 충전공간(212)에 수용된 작동유체가 제2개폐구(245)를 통해 유출되어 하우징(261)의 밀폐 공간(262)에 수용된 경우, 수조작에 의해 밀폐 공간(262)을 개방시킴으로써 작동유체를 외부로 배출시킬 수 있는 통상적인 밸브체를 구비한다.

본 발명의 프리스트레스 장치(400)에 따르면, 긴장재(P)의 긴장력을 조절하기 위해 제2개폐구(245)를 개방시키고자 할 경우, 메인 개폐밸브(263)를 조작하게 되면 제2개폐밸브(246)는 로드(265)에 의해 연동되어 제2개폐구(245)를 개방시킨다. 그러면, 충전공간(212)에 수용된 작동유체는 제2개폐구(245)를 통해 하우징 (261)의 밀폐 공간(262)에 수용된다.

한편, 하우징(261)의 밀폐 공간(262)에 수용된 작동유체를 밀폐 공간(262)으로부터 외부로 배출시키기 위해서는, 보조 개폐밸브(264)를 조작하여 밀폐 공간(262)을 외부와 연통시킨다. 그러면, 하우징(261)의 밀폐 공간(262)에 수용된 작동유체는 보조 개폐밸브(264)가 설치된 소정 개폐구를 통해 외부로 배출된다.

다른 한편으로, 충전공간(212)에 작동유체를 주입하고자 할 경우, 사용자는 메인 개폐밸브(263)를 조작하여 제2개폐구(245)를 개방시킴과 동시에, 고압식 액체 주입장치를 이용하여 작동유체를 하우징(261)의 밀폐 공간(262)으로 주입한다. 그러면, 작동유체는 자체의 압력에 의해 제2개폐구(245)를 통해 충전공간(212)으로주입된다.

나머지 동작은 전기 제1실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 프리스트레스 장치를 도시한 사시도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 프리스트레스 장치(500)는 라운드되게 절곡된 상태가 유지되도록 제1 및 제2정착구(341,342)를 서로 연결시킬 수 있는 연결부재(370)가 구비된다.

상기 제1정착구(341)의 외측면에는 제1개폐밸브(344)가 설치되고, 제2정착구 (342)의 외측면에는 제2개폐밸브(346)가 설치된다. 이는 제1 및 제2정착구 (341,342)가 밀접된 경우, 제1 및 제2개폐밸브(344,346)가 서로 간섭되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 연결부재(370)는 제1정착구(341)에 연결되는 링 형상의 제1연결구(371)와, 제2정착구(342)에 연결되는 링 형상의 제2연결구(372), 및 제1 및 제2연결구 (371,372)를 실질적으로 지지할 수 있는 적어도 둘 이상의 지지구(373)로 구성된다. 바람직하게, 상기 각각의 제1 및 제2연결구(371,372)는 최초 띠 형상에서 원형의 모양으로 밴딩되고, 각각의 제1 및 제2정착구(341,342)에 거쳐진 상태에서 그 양단이 용접식으로 연결된 구조를 가진다.

본 발명에 따른 프리스트레스 장치(500)는 사일로(silo)나 수로관과 같은 대형 원형 구조물에 프리스트레싱을 도입하기 위해, 그 구조물의 외주를 따라 밴딩된 상태에서 연결부재(370)에 의해 제1 및 제2정착구(341,342)가 서로 연결된다. 그러면, 프리스트레스 장치(500)는 작동유체의 압력 변화에 의해 원형 구조물의 중심 방향으로 소정 압축력을 제공할 수 있게 된다.

나머지 동작은 전기 제1실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리스트레스 장치 및 이 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 구조물에 건조 수축 균열이나 휨 균열이 발생되는 적절한 시기에 작동유체의 압력을 선택적으로 조절하여 구조물에 프리스트레싱을 도입할 수 있으므로, 균열 부위에 에폭시 등을 주입하여 보수하는 종래와 달리, 보수 작업 시간이 단축되고, 보수 작업에 따른 비용이 발생되지 않는다.

둘째, 종래와 달리, 프리스트레싱을 보강하기 위한 각종 설비가 불필요하므로, 설비의 설치 시간 및 공간과 그에 따른 비용을 절감할 수 있다.

셋째, 상황에 따라 쉬스부재의 직경을 작게 설계할 수도 있으므로, 철근과 같이 설치가 용이하고, 단면이 작은 슬래브나 보의 구조물에도 프리스트레싱을 도입할 수 있다.

넷째, 프리스트레스트 구조물의 현장 타설이 가능하므로, 제조 비용 및 운반 비용을 절감할 수 있다.

Claims (10)

1. 소정 인장력이 도입된 상태에서 그 양단이 구조물에 정착될 수 있는 긴장재;

   상기 구조물의 콘크리트와 긴장재를 절연시킬 수 있도록 상기 긴장재의 외측에 실질적으로 밀폐된 충전공간이 형성되고, 상기 충전공간에 충전된 소정 압력 분위기의 작동유체에 의해 상기 긴장재의 수축력을 저항할 수 있는 작동유체 충전수단; 및

   상기 충전공간에 충전된 작동유체를 선택적으로 배출하여 그 작동유체의 압력 손실 만큼 상기 구조물에 긴장재의 압축력을 도입할 수 있는 작동유체 배출수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 장치.
2. 소정 인장력이 도입될 수 있는 긴장재가 삽입되는 중공을 가진 튜브형의 제1유연부재;

   상기 제1유연부재와 소정 간격 이격되어 그 사이에 작동유체가 충전될 수 있는 충전공간이 마련된 튜브형의 제2유연부재;

   상기 각각의 제1 및 제2유연부재를 고정시키기 위해, 상기 제1유연부재의 단부와 제2유연부재의 단부 사이에 개재된 스페이서;

   상기 제2유연부재를 실질적으로 둘러 싸는 쉬스부재;

   소정 구조물 내에 쉬스부재를 정착시키기 위해, 상기 쉬스부재의 단부에 각각 결합되며, 상기 충전공간과 선택적으로 연통되는 개폐구를 가진 앵커부재; 및

   상기 긴장재의 양단을 상기 앵커부재에 고정시키기 위해, 상기 앵커부재에 각각 결합될 수 있는 클램핑부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 장치.
3. 소정 인장력이 도입될 수 있는 긴장재가 삽입되는 중공을 가진 튜브형의 제1유연부재;

   상기 제1유연부재와 소정 간격 이격되어 그 사이에 작동유체가 충전될 수 있는 충전공간이 마련된 튜브형의 제2유연부재;

   상기 각각의 제1 및 제2유연부재를 고정시키기 위해, 상기 제1유연부재의 단부와 제2유연부재의 단부 사이에 개재된 스페이서;

   상기 제2유연부재를 실질적으로 둘러 싸는 쉬스부재;

   소정 구조물 내에 쉬스부재를 정착시키기 위해, 상기 쉬스부재의 단부에 각각 결합되며, 상기 충전공간과 선택적으로 연통되는 개폐구를 가진 앵커부재;

   상기 긴장재의 양단을 상기 앵커부재에 고정시키기 위해, 상기 앵커부재에 각각 결합될 수 있는 클램핑부재; 및

   상기 충전공간에 대해 어느 하나의 상기 개폐구를 통해 작동유체를 선택적으로 주입/배출시키기 위해, 상기 앵커부재의 외측에 일체로 마련되며, 상기 개폐구와 상호 연통되는 밀폐 공간을 가진 터미널수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 앵커부재는:

   상기 충전공간에 존재하는 공기를 외부로 배출시키기 위해, 어느 하나의 상기 개폐구에 설치된 제1개폐밸브; 및

   상기 충전공간으로 작동유체를 주입시킴과 동시에 상기 충전공간에 수용된 작동유체를 선택적으로 배출시키기 위해, 다른 하나의 상기 개폐구에 설치된 제2개폐밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 클램핑부재는:

   상기 긴장재가 일방향으로 관통되고 타방향으로 관통되는 것을 바이어스시키는 래치부를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 장치.
6. 제3항에 있어서,

   상기 터미널수단은:

   상기 밀폐 공간이 마련된 하우징;

   상기 개폐구를 통해 충전공간 내의 작동유체를 상기 밀폐 공간으로 배출시키기 위해, 상기 개폐구를 선택적으로 개폐시킬 수 있도록 상기 하우징에 설치된 메인 개폐밸브; 및

   상기 개폐구를 통해 충전공간의 내부로 작동유체를 주입시키기 위해, 상기밀폐 공간을 선택적으로 개폐시킬 수 있도록 상기 하우징에 설치된 보조 개폐밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 장치.
7. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 각각의 앵커부재를 실질적으로 연결시킬 수 있는 연결부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 장치.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 작동유체는 부식을 일으키지 않는 부동액인 것을 특징으로 하는 프리스트레스 장치.
9. (a) 긴장재가 삽입되고 상기 긴장재의 외측에 실질적으로 밀폐된 충전공간이 형성된 작동유체 충전수단을 가진 프리스트레스 장치를 구비하는 단계;

   (b) 상기 긴장재를 인장하는 단계;

   (c) 상기 충전공간에 소정 압력 분위기의 작동유체를 충전하는 단계;

   (d) 상기 프리스트레스 장치를 소정 구조물에 설치하는 단계; 및

   (e) 상기 충전공간에 수용된 작동유체를 배출시켜 상기 긴장재에 발생하는 압축력을 상기 구조물에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 공법.
10. (a) 긴장재가 삽입되고 상기 긴장재의 외측에 실질적으로 밀폐된 충전공간이 형성된 작동유체 충전수단을 가진 프리스트레스 장치를 구비하는 단계;

    (b) 상기 긴장재를 인장하는 단계;

    (c) 상기 충전공간에 소정 압력 분위기의 작동유체를 충전하는 단계;

    (d) 상기 프리스트레스 장치에 콘크리트를 타설하는 단계;

    (e) 상기 콘크리트를 일정 기간 동안 양생하는 단계; 및

    (f) 상기 충전공간에 수용된 작동유체를 배출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스 장치를 이용한 프리스트레스 구조물 시공 공법.