KR20100043165A

KR20100043165A - 새들 구조체와 긴장용 케이블

Info

Publication number: KR20100043165A
Application number: KR1020100026158A
Authority: KR
Inventors: 마사시 오이카와; 모토노부 니시노
Original assignee: 스미토모 덴코 스틸 와이어 가부시키가이샤
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2010-04-28
Also published as: JP2011162942A; KR101150352B1

Abstract

(과제) 내관 내에 수납된 멀티 케이블의 일괄 피복의 단부에 있어서의 지수성(止水性)을 향상할 수 있는 새들 구조체와, 그의 멀티 케이블로서 이용하는 긴장용 케이블을 제공한다.
(해결 수단) 교량의 주탑에 대하여 고정되는 내관(10)과, 내관의 내부에 관통되는 멀티 케이블과, 내관 내에 충전되고, 멀티 케이블(30)의 내관 관통 개소를 감싸, 그 관통 개소를 내관(10)에 고정시키는 충전제(그라우트(40))를 구비하는 새들 구조체(1)이다. 멀티 케이블(30)은, 복수의 피복 PC 강연선(30w)의 연합체와, 이 연합체의 외주에 형성된 일괄 피복(30c)을 갖는다. 멀티 케이블(30)의 내관 관통 개소는, 일괄 피복(30c)이 제거된 노출부(30e)와, 이 노출부(30e)에 인접되고 일괄 피복(30c)이 남는 피복부(30j)와, 충전제에 포함되는 수분과 접촉함으로써 팽창하여 피복부(30j)의 단부를 지수하는 수(水)팽창성 시일링제(sealing agent)를 갖는다.

Description

새들 구조체와 긴장용 케이블 {SADDLE SYSTEM AND CABLE FOR TENSION}

본 발명은, 사장교(斜張橋)나 엑스트라도즈드교(extradosed bridge) 등의 주탑에 설치되는 새들 구조체와, 그 구조체에 이용되는 긴장(tension)용 케이블에 관한 것이다. 특히, 복수의 피복 PC(Prestressed Concrete) 강연선의 연합체(撚合體)의 외주에 일괄 피복을 형성한 멀티 케이블을 이용한 새들 구조체에 있어서, 멀티 케이블과 내관(inner tube)의 부착을 위해, 내관에 수납된 개소만 제거된 멀티 케이블의 일괄 피복의 단부(端部)에 있어서의 지수성(止水性)을 향상할 수 있는 새들 구조체에 관한 것이다.

간선 도로나 철도 선로에 설치되는 교량으로서, 사장교나 엑스트라도즈드교가 알려져 있다. 이들 사장교나 엑스트라도즈드교는, 주형(girder)에 수직으로 배치된 주탑으로부터 비스듬히 연장되는 복수의 케이블에 의해 주형을 지지하도록 구성되어 있다.

상기와 같은 사장교나 엑스트라도즈드교의 주탑에 있어서, 새들 구조체가 이용되고 있다. 새들 구조체는, 주형에 양단부가 고정되는 케이블의 중간부를 주탑 부분에서 지지하도록 구성한 것이다. 이러한 새들 구조체로서는, 멀티 케이블을 이용한 새들 구조체가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

멀티 케이블은, 복수의 피복 PC 강연선의 연합체와, 이 연합체의 외주에 형성된 일괄 피복을 갖는 케이블이다. 각 피복 PC 강연선은, 복수의 소선(素線)으로 이루어지는 연선에 방식(corrosion resistant) 피복이 형성되어 있다.

이 케이블을 이용한 새들 구조체는, 철근 콘크리트로 구성되는 주탑 내에 매설되는 외관(outer tube)과, 이 외관의 내부에 배치되는 내관을 주된 구성 요소로 한다. 외관과 내관의 어느 쪽의 단부도, 주탑의 각 측면으로 인출되어 있다. 내관의 내부에는 긴장된 멀티 케이블이 삽입통과되어 있다. 이 멀티 케이블 중, 내관을 관통하는 개소에는, 부분적으로 일괄 피복이 제거되어 피복 PC 강연선의 노출부가 형성된다. 또한, 내관 내에는 그라우트(grout)가 충전되어, 이 그라우트가 경화함으로써, 노출부의 각 피복 PC 강연선과 내관을 일체로 유지한다.

또한, 내관의 단부에는 슬라이드 파이프가 접속되고, 그 슬라이드 파이프의 단부에는 고무 부츠가 장착된다. 고무 부츠는, 슬라이드 파이프의 단부와 멀티 케이블과의 사이를 봉지하여, 내관 내에 충전되는 그라우트가 경화 전에 슬라이드 파이프의 단부로부터 누출되는 것을 방지한다.

그리고, 내관의 외주에 링 너트를 나사 결합하고, 이 링 너트를 주탑의 측면에 고정된 지압판(支壓板)에 정착한다. 이에 따라, 주형의 진동 등으로 멀티 케이블에 작용하는 장력은, 멀티 케이블로부터 그라우트, 내관, 링 너트, 지압판을 통하여 주탑으로 전달된다.

일본공개특허공보 2008-169675호 (도 1)

그러나, 상기의 새들 구조에서는, 멀티 케이블에 있어서의 내관에 수납된 개소에 있어서, 일괄 피복의 단부에서의 지수성에 한층 더 개선이 요구되고 있다.

전술한 새들 구조에서는, 내관 단부에 슬라이드 파이프를 접속하고, 또한 슬라이드 파이프의 단부에 고무 부츠를 장착함으로써, 내관 내에 충전하는 그라우트가 경화 전에 슬라이드 파이프의 단부와 멀티 케이블과의 간극으로부터 누출되는 것을 방지하고 있다. 그런데, 내관 내에 있어서의 멀티 케이블은, 그라우트와 케이블과의 부착성을 높이기 위해, 부분적으로 일괄 피복을 제거하고 있어, 일괄 피복의 단부가 존재한다. 그 때문에, 내관 내에 충전한 그라우트가 경화하기 전에는, 일괄 피복의 단부로부터 각 피복 PC 강연선끼리의 사이나 일괄 피복과 연합체와의 사이를 그라우트 혹은 그라우트 안의 수분이 옮겨 갈 우려가 있다. 그 경우, 피복 PC 강연선의 소선은 방식 피복을 갖고, 연합체의 외주는 일괄 피복으로 감싸져 있기 때문에, 방식 피복이 건전(健全)하다면, 소선의 방식성이 즉각 영향을 받는 것은 아니지만, 일괄 피복의 내부에 수분이 존재하는 상태가 되기 때문에, 부식의 요인이 되는 수분을 제거하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적의 하나는, 멀티 케이블을 이용한 새들 구조체에 있어서, 내관 내에 수납된 멀티 케이블의 일괄 피복의 단부에 있어서의 지수성을 향상할 수 있는 새들 구조체를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 새들 구조체의 구축에 매우 적합한 긴장용 케이블을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 새들 구조체는, 교량의 주탑에 대하여 고정되는 내관과, 긴장용 케이블로, 그의 양단부가 교량의 주형에 고정되고, 중간부가 상기 내관의 내부에 관통되는 멀티 케이블과, 상기 내관 내에 충전되어, 상기 멀티 케이블의 내관 관통 개소를 감싸, 그 관통 개소를 내관에 고정시키는 충전제를 구비하는 새들 구조체이다. 이 구조체에 있어서, 상기 멀티 케이블은, 복수의 피복 PC 강연선의 연합체와, 이 연합체의 외주에 형성된 일괄 피복을 갖는다. 또한, 상기 멀티 케이블의 내관 관통 개소는, 상기 일괄 피복이 제거되어 연합체가 노출된 노출부와, 이 노출부에 인접하여, 상기 일괄 피복이 연합체를 감싸는 피복부와, 상기 충전제에 포함되는 수분과 접촉함으로써 팽창하여, 상기 피복부의 단부를 지수(止水)하는 수(水)팽창성 시일링제(sealing agent)를 갖는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 수팽창성 시일링제를 가짐으로써, 노출부와 피복부와의 경계로부터 피복부 내로 그라우트 등의 충전제가 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 충전제에 포함되는 수분과 접촉함으로써 팽창하는 수팽창성 시일링제를 이용함으로써, 피복부의 단부에 충전제의 수분이 도달해도, 상기 시일링제의 팽창에 의해 일괄 피복과 각 피복 PC 강연선과의 사이나, 각 피복 PC 강연선끼리의 사이의 적어도 한쪽의 빈틈을 감소 또는 소실시킬 수 있어, 피복부 내로의 충전제의 진전을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

본 발명의 새들 구조체의 일 형태로서, 상기 피복 PC 강연선은, 꼬아 합쳐진 복수의 강제(鋼製)의 소선과, 이들 소선의 연선의 외주를 피복하고, 그리고 각 소선의 사이에 충전되는 방식 피복을 구비하는 것을 들 수 있다.

이 구성에 의하면, 피복 PC 강연선은, 소선의 외주뿐만 아니라, 각 소선 사이에도 방식 피복이 형성되어 있기 때문에, 높은 내식성(耐食性)을 갖는 새들 구조체로 할 수 있다.

본 발명의 새들 구조체의 일 형태로서, 상기 피복 PC 강연선이 상기 방식 피복을 갖는 경우에, 이 방식 피복은, 그의 외주면에 부착되는 다수의 고체 입자를 갖는 것을 들 수 있다.

이 구성에 의하면, 다수의 고체 입자에 의해 방식 피복 표면의 마찰 저항을 높일 수 있어, 내관 내의 노출부에 있어서, 각 피복 PC 강연선과 충전제와의 부착성을 한층 높일 수 있다.

한편, 본 발명의 긴장용 케이블은, 양단부가 교량의 주형에 고정되고, 중간부가 교량의 주탑에 대하여 고정되는 내관 내에 관통되고, 이 내관 내에 충전되는 충전제에 의해 내관과 일체화되는 긴장용 케이블이다. 이 케이블은, 복수의 피복 PC 강연선의 연합체와, 이 연합체의 외주에 형성된 일괄 피복과, 각 피복 PC 강연선과 일괄 피복과의 사이에 국부적으로 배치되는 시일링제를 갖는다. 그리고, 그 시일링제는, 긴장용 케이블의 내관 관통 개소 중, 상기 일괄 피복을 제거하여 연합체를 노출했을 때, 일괄 피복의 단부(端部)가 되는 개소에 배치되어, 상기 충전제에 포함되는 수분과 접촉함으로써 팽창하는 수팽창성 시일링제인 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 긴장용 케이블 중, 새들 구조체의 구성 부재로서 이용했을 경우에 내관 내에서 일괄 피복의 단부가 되는 개소에 미리 시일링제를 배치해 둠으로써, 새들 구조체를 구축하는 현장에서는, 일괄 피복의 단부 부근에 지수 구조를 시공할 필요가 없다. 또한, 이 시일링제는, 케이블의 제조 과정에서 일괄 피복의 내측에 배치해 둠으로써, 일괄 피복과 각 PC 강연선과의 사이뿐만 아니라, 각 PC 강연선끼리의 사이에도 확실하고도 용이하게 충전할 수 있다.

본 발명의 긴장용 케이블의 일 형태로서, 상기 피복 PC 강연선은, 꼬아 합쳐진 복수의 강제의 소선과, 이들 소선의 연선의 외주를 피복하고, 그리고 각 소선의 사이에 충전되는 방식 피복을 구비하는 것을 들 수 있다.

이 구성에 의하면, 피복 PC 강연선은, 소선의 외주뿐만 아니라, 각 소선 사이에도 방식 피복이 형성되어 있기 때문에, 이 케이블을 이용함으로써, 높은 내식성을 갖는 새들 구조체를 구축할 수 있다.

본 발명의 긴장용 케이블의 일 형태로서, 상기 피복 PC 강연선이 상기 방식 피복을 갖는 경우에, 이 방식 피복은, 그의 외주면에 부착되는 다수의 고체 입자를 갖는 것을 들 수 있다.

이 구성에 의하면, 다수의 고체 입자에 의해 방식 피복 표면의 마찰 저항을 높일 수 있어, 내관 내의 노출부에 있어서, 각 피복 PC 강연선과 충전제와의 부착성을 한 층 높일 수 있다.

본 발명의 새들 구조체에 의하면, 내관 내에 수납된 멀티 케이블의 일괄 피복의 단부에 있어서의 지수성을 향상할 수 있다.

본 발명의 긴장용 케이블에 의하면, 작업 부하를 수반하는 일 없이, 내관 내에 수납된 멀티 케이블의 일괄 피복의 단부에 있어서의 지수성이 향상된 새들 구조체를 용이하게 구축할 수 있다.

도 1의 (A)는 실시 형태에 따른 본 발명 새들 구조체의 전체 구성도이고, (B)는 그 새들 구조체의 출구 부분의 부분 확대도이다.
도 2의 (A)는 도 1의 새들 구조체에 이용되는 멀티 케이블의 단면도이고, (B)는 멀티 케이블을 구성하는 피복 PC 강연선의 단면도이다.
도 3은 도 1의 새들 구조체에 이용되는 멀티 케이블의 수팽창성 시일링제의 배치 개소를 나타내는 모식도(schematic view)이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 여기에서는, 본 발명의 새들 구조체를 사장교나 엑스트라도즈드교 등의 교량의 주탑에 적용한 경우를 예로 하여 설명을 행한다. 이들 교량은, 지면에 거의 평행으로 연장되는 주형과, 주형에 거의 수직으로 연장되는 주탑과, 주탑으로부터 주형으로 뻗은 경사 케이블(긴장용 케이블)에 의해 구성된다. 이 새들 구조체에 사용하는 케이블은, 복수의 피복 PC 강연선의 연합체를 일괄 피복으로 감싼 멀티 케이블이다. 이하의 설명에서는, 우선 새들 구조체의 전체 구성을, 이어서, 각 구성 부재를 설명한다.

(전체 구성의 개요)

새들 구조체(1)는, 교량의 주탑(200)에 매설한 외관(20)과, 외관(20)의 내부에 배치된 내관(10)을 주된 구성 요소로 하고, 내관(10)의 내부에 삽입통과한 멀티 케이블(30)로 교량의 주형(도시 생략)을 매달도록 구성하고 있다(도 1의 (A)).

새들 구조체(1)의 외관(20)은, 그의 양단부가 주탑(200)의 대향하는 측벽에 개구(開口)하도록 철근 콘크리트제의 주탑(200)에 매설된다. 외관(20)의 외주에는, 외관(20)의 길이 방향을 따라서 주탑(200)을 보강하는 보강근(70)이 배치된다. 또한, 주탑(200)의 측벽 중, 외관(20)의 개구 단부 근방에는 지압판(supporting plate; 81)이 배치되어 있다(도 1의 (B)).

내관(10)은, 외관(20)의 내부에 배치되고, 그의 양단부가 외관(20)으로부터 돌출하도록 주탑의 대향하는 측벽에 개구하고 있다. 또한, 내관(10)은 내관 스페이서(50)에 의해 외관(20)의 내부에 고정된다. 이때, 내관(10)과 외관(20)과의 사이에는 간극이 형성되고, 이 간극에 그라우트 배출 호스(63)가 삽입되어 있다. 또한, 내관(10)의 단부에 형성되는 직관부(直管部; 12)의 외주면에는 링 너트(80)가 나사 결합되어 있으며, 이 링 너트(80)는 압력 조절판(85)을 통하여 전술한 지압판(81)을 누르고 있다.

멀티 케이블(30)은, 내관(10) 내에 삽입통과되어, 양단부가 도시하지 않은 주형에 고정되어 있다. 멀티 케이블(30)과 내관(10)과의 사이에는 그라우트(40)(충전제)가 충전되어, 멀티 케이블(30)과 내관(10)이 그라우트(40)를 통하여 일체가 되어 있다. 또한, 내관 단부(내관 직관부(12))에 있어서, 멀티 케이블(30)과 내관(10)과의 간극으로부터 그라우트(40)가 새지 않도록, 직관부(12)의 단부에 슬라이드 파이프(95)가 나사 결합되고, 추가로 슬라이드 파이프(95)의 단부에 고무 부츠(96)가 장착되어 있다.

이하, 각 구성 부재를 설명한다.

(케이블)

<구성>

멀티 케이블(30)은, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 복수의 피복 PC 강연선(30w)의 연합체를 일괄 피복(30c)으로 감싸 한 가닥으로 합친 것이다. 본 실시 형태에서는, 복수의 소선(32)을 꼬아 합친 연선과, 그 연선을 감싸는 방식 피복(34)을 구비하는 피복 PC 강연선을 이용하고 있다(도 2의 (B)). 보다 구체적으로, 각 소선(32)은 강제(鋼製)이며, 대표적으로는 7가닥으로 연선을 구성한다. 방식 피복(34)은, 예를 들면 에폭시 수지로 이루어지며, 연선의 외주를 감쌈과 동시에, 각 소선(32) 간에도 상기 수지가 충전된 구성이다. 또한, 방식 피복(34)의 외표면에는, 소선(32) 간의 꼬여진 홈이 드러나 있고, 그리고 다수의 고체 입자(36)가 부착되어 있다. 고체 입자(36)는 피복 PC 강연선(30w)과 그라우트(40)와의 부착성을 높이기 위한 것으로, 예를 들면 규사 등을 매우 적합하게 이용할 수 있다.

이러한 피복 PC 강연선(30w)은 복수 가닥을 꼬아 합쳐서 연합체가 형성된다. 연합체를 구성하는 피복 PC 강연선(30w)의 가닥 수는, 예를 들면, 12가닥, 19가닥, 27가닥, 37가닥, 48가닥 등을 들 수 있다. 도 1에서는, 설명의 편의상, 일부의 피복 PC 강연선(30w)밖에 나타내고 있지 않다. 그 외 연합체의 단면 외형을 보다 원형에 가깝게 하기 위해, 주로 피복 PC 강연선(30w)의 외측에 개재끈(介在紐; 30i)도 함께 꼬아 합치는 것이 바람직하다. 개재끈(30i)의 재질 예로서는, 폴리프로필렌을 들 수 있다.

이러한 연합체의 외주에는, 피복 PC 강연선(30w)이나 개재끈(30i)의 흩어짐을 억제하는 테이프 권회층(도시 생략)이 형성되고, 또한 그 테이프 권회층의 외측에 일괄 피복(30c)이 형성된다. 본 예에서는, 일괄 피복(30c)의 재료로서, 고밀도 폴리에틸렌을 이용하고 있다.

그리고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 이 멀티 케이블(30)에는, 그의 길이 방향의 일부에 수팽창성 시일링제(30s)가 배치되어 있다. 본 예에서, 이 시일링제(30s)는, 멀티 케이블(30)로 새들 구조체(1)를 구축한 경우에, 내관(10) 내에 있어서 일괄 피복(30c)의 단부가 되는 개소에 미리 배치되어 있다(도 1). 멀티 케이블(30)의 내관 관통 개소는, 부분적으로 일괄 피복(30c)을 제거하여 피복 PC 강연선(30w)이 노출된 노출부(30e)가 형성되고, 그 노출부(30e)의 양측에 일괄 피복(30c)이 남겨진 피복부(30j)가 형성된다. 이 피복부(30j)의 단부, 즉 일괄 피복(30c)의 단부가 되는 개소에 시일링제(30s)를 배치한다. 보다 구체적으로는, 멀티 케이블(30)에 있어서의 일괄 피복(30c)의 단부에 상당하는 위치에 있어서, 테이프 권회층과 각 피복 PC 강연선(30w)의 사이 및 각 피복 PC 강연선(30w)끼리의 사이에 시일링제(30s)가 충전되어 있다. 이 시일링제(30s)는, 내관(10) 내에 충전되는 그라우트(40)의 수분과 접촉함으로써 팽창하여, 테이프 권회층과 각 피복 PC 강연선(30w)의 상호 부재 사이의 간극을 감소 또는 소실시키며, 또한 경화함으로써 피복부(30j)의 단부에 있어서의 충분한 지수성을 실현한다. 이러한 수팽창성 시일링제(30s)는 시판의 것을 이용할 수 있다.

<케이블의 제조 방법>

이러한 멀티 케이블은, 예를 들면 다음과 같이 하여 제조한다.

복수의 소선(32)을 준비하고, 이 소선(32)을 꼬아 합쳐서 연선을 구성한다(도 2). 그 연선을 형성할 때, 가늘고 긴 목재(오리목)를 이용하여 각 소선(32) 사이를 벌리고, 그 상태에서 에폭시 수지를 분체 도장하여 방식 피복(34)을 형성한다. 그리고, 에폭시 수지가 경화하기 전에, 방식 피복(34)의 표면에 고체 입자(36)를 뿜어서 부착시켜, 고체 입자(36)의 일부가 방식 피복(34)의 표면으로부터 돌출하고, 잔부가 방식 피복(34)에 매설된 상태가 되도록 한다.

얻어진 피복 PC 강연선(30w)을 복수 가닥 꼬아 합쳐서 연합체를 형성한다. 그 때, 멀티 케이블(30)의 길이는 주형에 정착되는 일단으로부터 주탑의 새들 구조체(1)를 통하여 주형에 이르는 타단까지의 길이가 설계 길이로서 이미 알려져 있기 때문에, 그 설계 길이로부터 새들 구조체(1)를 구축했을 때에, 멀티 케이블 길이 방향의 어느 개소가 내관(10) 내에 있어서의 피복부(30j)의 단부가 될지가 구해진된다. 따라서, 연합체를 형성할 때, 도 1, 도 3에 나타내는 바와 같이, 그 피복부(30j)의 단부가 되는 개소에 있어서의 각 피복 PC 강연선(30w)의 사이 및 외주에 소정 폭으로 수팽창성 시일링제(30s)를 도포해 두면 된다. 보다 구체적으로는, 각 피복 PC 강연선(30w)의 꼬임이 풀린 상태로 하여, 각 피복 PC 강연선(30w)에 상기 시일링제(30s)를 도포하면 된다. 수팽창성 시일링제(30s)를 배치하는 폭은, 피복부(30j)의 단부가 되는 실제의 위치가 설계 치수보다 약간 어긋난 경우를 상정하여, 케이블 길이 방향에 있어서의 20∼50㎝ 정도의 사이로 하면 좋다. 본 예에서는, 이 폭을 30㎝로 하고 있다.

그 후, 연합체의 외주에 테이프 권회층을 형성하고, 추가로 그의 위에 압출에 의해 일괄 피복층(30c)을 형성함으로써 멀티 케이블(30)을 얻을 수 있다.

(외관)

외관(20)은, 소정의 강도를 갖고, 콘크리트와의 부착 성능이 좋은 것이면 특별히 한정되지 않는다. 본 예에서는 고밀도 폴리에틸렌제의 곡관(曲管)을 사용했다. 외관(20)의 곡률은, 다음에 서술하는 내관(10)의 곡관부(11)의 곡률에 거의 일치한다.

(내관)

내관(10)은, 완만한 곡률 반경을 갖는 곡관부(11)와, 이 곡관부(11)의 양단부에 형성되는 직관부(12)로 이루어진다. 직관부(12)와 곡관부(11)는, 연속한 하나의 부재라도 좋고, 별도 부재로서 용접 등에 의해 접합해도 좋다. 또한, 내관(10)의 재질은, 소정의 강도를 갖고, 그라우트(40)와의 부착 성능이 좋은 것이면 특별히 한정되지 않는다. 본 예에서는, 강제의 곡관과 직관을 용접하여 내관(10)을 제작했다.

내관(10)의 곡관부(11)는, 그의 내부에 배치되는 케이블(30)이 절곡되어, 케이블(30)에 과도한 측압이 국소적으로 작용하는 일이 없도록, 곡관부(11)의 전장(全長)에 걸쳐서 일정한 곡률을 갖는다. 또한, 곡관부(11)의 곡률은, 케이블(30)이 허용 최소 굽힘 반경 이하로 굴곡되어 새들 구조체(1)의 안전성을 손상시키지 않도록 결정한다.

내관(10)의 직관부(12)는, 곡관부(11)의 양단부로부터 쭉 곧게 형성된다. 따라서, 직관부(12)의 수평선에 대한 각도는, 곡관부(11)의 곡률에 의해 결정된다. 또한, 본 예에서는, 이 직관부(12) 내에 노출부(30e)와 피복부(30j)와의 경계가 존재하고 있다. 즉, 직관부(12)의 슬라이드 파이프 측단부에 있어서의 멀티 케이블(30)은, 일괄 피복(30c)이 존재하는 피복부(30j)로 되어 있다. 새들 구조의 시공 후, 직관부(12)의 슬라이드 파이프 측단부에 있어서의 멀티 케이블(30)에는 절곡이 작용하기 쉽지만, 그의 단부에 위치하는 멀티 케이블(30)에는 일괄 피복(30c)이 남겨진 피복부(30j)로 되어 있음으로써, 케이블(30)의 내(耐)피로 특성의 개선을 도모할 수 있다.

(그라우트 및 그라우트 주입구, 그라우트 배출 호스)

그라우트(40)는, 내관(10)의 내부에 충전되어 경화됨으로써, 내관(10)과 케이블(40)을 일체로 하기 위한 것이다. 그라우트(40)는 시판의 것을 사용하면 좋다. 또한, 내관(10)의 내부에 그라우트(40)를 충전하기 위한 그라우트 주입구(62)는, 새들 구조체(1)의 출구부에 있어서 슬라이드 파이프에(95)에 접속되고, 그라우트 배출 호스(63)는, 내관(10)의 곡관부(11)의 거의 중앙부에 접속되어(도 1의 (A)), 그의 접속 개소로부터 내관(10)과 외관(20)의 사이를 통과하여 새들 구조체(1)의 출구측으로 인출되고 있다(도 1의 (B)). 내관(10) 내로의 그라우트(40)의 충전은, 주입구(62)로부터 그라우트(40)를 주입하여, 배출 호스(63)로부터 그라우트(40)가 배출된 시점에서 종료로 한다.

(슬라이드 파이프 및 고무 부츠)

내관 직관부(12)의 양단부에 설치한 슬라이드 파이프(95) 및 고무 부츠(96)는, 그라우트(40)가 경화하기까지 그라우트(40)를 내관(10) 내에 유지하여, 내관(10)의 외측으로 새는 것을 방지하는 것이다. 슬라이드 파이프(95)는 소정의 강도를 갖고 있으면 좋고, 여기에서는 강제의 관(아연 도금 강관)을 사용했다. 슬라이드 파이프(95)는, 내관(10)의 직관부(12)의 단부에 나사 결합되어, 이 나사 결합부로부터도 그라우트(40)가 새지 않도록 하고 있다.

한편, 고무 부츠(96)는 공지의 것을 사용하면 좋다. 고무 부츠(96)는 세경부(細徑部)와 태경부(太徑部)로 이루어지고, 태경부는 슬라이드 파이프(95)의 단부를 감싸도록 하며, 세경부는 멀티 케이블(30)의 일괄 피복(30c)을 감싸도록 한다. 장착 전의 고무 부츠(96)의 태경부의 내경(內徑)은 슬라이드 파이프(95)의 외경보다도 작고, 세경부의 내경은, 일괄 피복(30c)의 외경보다도 작다. 따라서, 슬라이드 파이프(95)의 단부에 있어서의 슬라이드 파이프(95)와 멀티 케이블(30)과의 간극을, 이 고무 부츠(96)에 의해 봉지할 수 있어, 내관(10)의 양단부로부터 그라우트(40)가 새는 것을 방지할 수 있다.

(링 너트, 지압판)

링 너트(80)는, 내관 직관부(12)의 외주에 나사 결합되어, 케이블(30)에 작용하는 장력을 주탑의 측벽에 전달하는 부재이다. 또한, 지압판(81)은, 주탑(200)의 측벽에 표면이 노출되도록 매설되어, 케이블(30)에 작용하는 장력을 링 너트(80)를 통하여 받는 판 형상의 부재이다.

(압력 조절판)

압력 조절판(85)은, 상기 링 너트(80)를 직관부(12)에 나사 결합했을 때에, 링 너트(80)와 지압판(81)과의 사이에 형성되는 간극을 메우기 위한 부재이다. 압력 조절판(85)의 중심에는, 내관 직관부(12)를 삽입통과할 수 있는 관통공이 형성되어 있다. 본 예에서는, 2장의 테이퍼 플레이트를 서로 겹쳐 압력 조절판(85)으로 했다. 테이퍼 플레이트는, 한쪽 면은 평평하고, 다른 한쪽 면은 경사면으로 되어 있는 강제의 박판(薄板)이다. 즉, 테이퍼 플레이트를 측방(側方)에서 봤을 때에, 한쪽의 단부가 두껍고, 다른 한쪽의 단부가 얇은 테이퍼 형상이다. 본 예에서는, 2장의 테이퍼 플레이트의 경사면을 대향하도록 서로 겹쳐, 원판(圓板)을 회전시킴으로써 두께를 변경할 수 있도록 했다. 테이퍼 플레이트의 표면은 테프론(등록 상표) 가공 등을 행하여, 경사면이 미끄러지기 쉽도록 하는 것이 바람직하다.

테이퍼 플레이트의 주연부(periphery portion)에는, 나사(예를 들면, 육각 구멍 딸린 고정 나사)를 부착할 수 있는 나사 구멍(85s)이 형성되어 있다. 이 나사 구멍에 나사를 부착함으로써, 이 나사를 테이퍼 플레이트의 지름 방향 바깥 쪽으로 돌출시킬 수 있다. 테이퍼 플레이트의 지름 방향 바깥 쪽으로 돌출하는 나사를 조작함으로써, 링 너트(80)와 지압판(81) 사이에 끼인 테이퍼 플레이트를 용이하게 회전시킬 수 있다. 또한, 나사 구멍(85s)의 위치를 확인함으로써, 2장의 테이퍼 플레이트의 상대적인 회전 정도를 용이하게 확인할 수 있다.

(보강근)

보강근(70)은, 주탑(200)의 강도를 증강시키기 위해 사용하는 부재이다. 보강근(70)은 시판의 것을 사용했다. 본 예의 새들 구조체(1)에서는, 외관(20)의 전장을 둘러싸는 나선 모양으로 보강근(70)을 배치했다.

(새들 구조체의 형성 방법)

상기와 같은 새들 구조체(1)를 형성하려면, 공장에서 외관(20)의 내부에 내관(10)을 배치하고, 공사 현장에서 내관(10)의 양단부가 주탑(200)의 대향하는 측벽에 개구하도록 한다.

다음으로, 멀티 케이블(30) 중, 내관(10) 내에 관통되는 개소의 일괄 피복(30c)을 부분적으로 제거하여, 피복 PC 강연선(30w)이 노출된 노출부(30e)를 형성한다(도 1의 (B)). 이 일괄 피복(30c)의 제거를 행하는 것만으로써, 미리 피복부(30j)의 단부가 되는 위치에 수팽창성 시일링제(30s)가 배치되어 있기 때문에, 이 시일링제(30s)의 도포를 현장 작업으로서 행할 필요가 없다.

계속해서, 미리 슬라이드 파이프(95)와 고무 부츠(96)를 밖에서 끼운 멀티 케이블(30)을 내관(10) 내로 삽입통과하여 긴장시키고, 이 케이블(30)의 양단부를 도시하지 않는 주형의 소정 위치에 정착한다.

또한, 내관(10)의 단부에 슬라이드 파이프(95)를 나사 결합함과 아울러, 슬라이드 파이프(95)의 단부에 고무 부츠(96)를 장착하고 내관(10)을 봉지한다.

이어서, 케이블(30)을 긴장시킨 후, 슬라이드 파이프(95)의 그라우트 주입구(62) 및 내관(10)에 연이어 통하는 그라우트 배출 호스(63)를 이용하여 내관(10) 내로 그라우트(40)를 주입하여, 케이블(30)과 내관(10)이 일체가 되도록 한다. 이 그라우트(40)의 주입에 의해, 피복부(30j)의 단부에 그라우트(40)의 수분이 도달하여 수팽창성 시일링제(30s)에 접촉하면, 이 시일링제(30s)는 팽창·경화하여 피복부 단부의 지수(止水)를 행한다.

그리고, 내관(10)의 직관부(12)의 외주면에 링 너트(80)을 나사 결합하여, 이 링 너트(80)를 압력 조절판(85)을 통하여 지압판(81)에 맞대어 고정한다.

(작용 효과)

내관(10) 내로 관통되어 있는 멀티 케이블(30) 중, 피복부(30j)의 단부에는, 수팽창성 시일링제(30s)가 배치되어 있기 때문에, 일괄 피복(30c)과 피복 PC 강연선(30w)과의 사이나 각 피복 PC 강연선(30w)끼리의 사이를 충분하게 지수할 수 있다. 또한, 이 시일링제(30s)는 그라우트(40)에 포함된 수분과 접촉함으로써 팽창하기 때문에, 만일, 그라우트 충전 전에 동(同) 시일링제(30s)의 도포 개소에 간극이 존재해도, 물과의 접촉에 의해 팽창함으로써 그 간극을 메울 수 있어, 높은 지수 성능을 얻을 수 있다.

각 피복 PC 강연선(30w)은, 피복의 소선(32)으로 이루어지는 연선의 외주뿐만 아니라, 각 소선(32)의 사이에까지 수지가 충전된 방식 피복(34)을 갖기 때문에, 높은 내식성을 갖는 새들 구조체로 할 수 있다.

또한, 이 방식 피복(34)의 표면에는, 소선(32)의 꼬인 홈이 드러나 있는 것에 더하여, 다수의 고체 입자(36)가 부착되어 있기 때문에, 그라우트(40)와 피복 PC 강연선(30w)의 부착성을 높일 수 있다.

본 발명은, 상기의 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지의 변경을 가할 수 있다.

본 발명의 새들 구조체 및 긴장용 케이블은, 사장교나 엑스트라도즈드교 등에 매우 적합하게 이용할 수 있다.

1 : 새들 구조체
10 : 내관
11 : 곡관부
12 : 직관부
20 : 외관
30 : 멀티 케이블
30w : 피복 PC 강연선
32 : 소선
34 : 방식 피복
36 : 고체 입자
30c : 일괄 피복
30i : 개재끈
30s : 수(水)팽창성 시일링제
30e : 노출부
30j : 피복부
40 : 그라우트(grout)
50 : 내관 스페이서
62 : 그라우트 주입구
63 : 그라우트 배출 호스
70 : 보강근
80 : 링 너트
81 : 지압판
85 : 압력 조절판
85s : 나사 구멍
95 : 슬라이드 파이프
96 : 고무 부츠
200 : 주탑

Claims

교량의 주탑에 대하여 고정되는 내관과,
긴장용 케이블로, 그의 양단부가 교량의 주형(girder)에 고정되고, 중간부가 상기 내관의 내부에 관통되는 멀티 케이블과,
상기 내관 내에 충전되어, 상기 멀티 케이블의 내관 관통 개소를 감싸, 그 관통 개소를 내관에 고정시키는 충전제를 구비하는 새들 구조체로서,
상기 멀티 케이블은,
복수의 피복 PC 강연선의 연합체(撚合體)와,
이 연합체의 외주에 형성된 일괄 피복을 갖고,
상기 멀티 케이블의 내관 관통 개소는,
상기 일괄 피복이 제거되어 연합체가 노출된 노출부와,
이 노출부에 인접하여, 상기 일괄 피복이 연합체를 감싸는 피복부와,
상기 충전제에 포함되는 수분과 접촉함으로써 팽창하여, 상기 피복부의 단부를 지수(止水)하는 수(水)팽창성 시일링제(sealing agent)를 갖는 것을 특징으로 하는 새들 구조체.
제1항에 있어서,
상기 피복 PC 강연선은,
꼬아 합쳐진 복수의 강제(鋼製)의 소선과,
이들 소선의 연선의 외주를 피복하고, 그리고 각 소선의 사이에 충전되는 방식(corrosion resistant) 피복을 구비하는 것을 특징으로 하는 새들 구조체.
제2항에 있어서,
상기 피복 PC 강연선의 방식 피복은, 그의 외주면에 부착되는 다수의 고체 입자를 갖는 것을 특징으로 하는 새들 구조체.
양단부가 교량의 주형에 고정되고, 중간부가 교량의 주탑에 대하여 고정되는 내관 내에 관통되고, 이 내관 내에 충전되는 충전제에 의해 내관과 일체화되는 긴장용 케이블로서,
복수의 피복 PC 강연선의 연합체와,
이 연합체의 외주에 형성된 일괄 피복과,
각 피복 PC 강연선과 일괄 피복과의 사이에 국부적으로 배치되는 시일링제를 갖고,
상기 시일링제는,
긴장용 케이블의 내관 관통 개소 중, 상기 일괄 피복을 제거하여 연합체를 노출했을 때, 일괄 피복의 단부(端部)가 되는 개소에 배치되어,
상기 충전제에 포함되는 수분과 접촉함으로써 팽창하는 수팽창성 시일링제인 것을 특징으로 하는 긴장용 케이블.
제4항에 있어서,
상기 피복 PC 강연선은,
꼬아 합쳐진 복수의 강제의 소선과,
이들 소선의 연선의 외주를 피복하고, 그리고 각 소선의 사이에 충전되는 방식 피복을 구비하는 것을 특징으로 하는 긴장용 케이블.
제5항에 있어서,
상기 피복 PC 강연선의 방식 피복은, 그의 외주면에 부착되는 다수의 고체 입자를 갖는 것을 특징으로 하는 긴장용 케이블.