KR20130038819A - 밀봉 장치 - Google Patents

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파우에스엘 인터나치오날 아게
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Abstract

본 발명은 장력 부재들(tension members)을 포함하는 빌딩 요소(building element)를 위한 밀봉 장치(202)에 관한 것이다. 상기 밀봉 장치(202)는 상기 빌딩 요소의 내부 부분을 밀봉하도록 구성된다. 상기 밀봉 장치(202)는 (a) 단단한 재료의 제1 프레싱 요소(500); (b) 변형 가능한 재료의 전이 패드(501); 탄성 재료의 밀봉 패드(503); 및 (d) 단단한 층(507)을 포함하며, 상기 제1 프레싱 요소(500) 쪽으로 상기 전이 패드(501) 및 상기 밀봉 패드(503)를 가압하기 위한 제2 프레싱 요소(505; 507)를 포함한다. 상기 전이 패드(501), 상기 밀봉 패드(503) 및 상기 제2 프레싱 요소(505; 507)는 상기 장력 요소들이 통과하는 개구들을 제공한다. 기능 중의 위치에 있을 때, 상기 제1 프레싱 요소(500), 상기 전이 패드(501), 상기 밀봉 패드(503) 및 상기 제2 프레싱 요소(505; 507)는 함께 가압된다.

Description

밀봉 장치{Sealing arrangement}
본 발명은 밀봉 장치(sealing arrangement)를 위한 새로운 구조에 관한 것으로, 밀봉 장치는 예를 들어 브리지 새들들(bridge saddles) 또는 브리지 앵커링 장치들(bridge anchoring devices)에서 사용되고 있다. 본 발명은 또한 밀봉 장치를 포함하는, 브리지 새들 또는 브리지 앵커링 장치와 같은 대응하는 빌딩 요소(building element)에 관한 것이다.
본 발명은 더욱 특정하게, 그러나 배타적이지 않게 케이블들의 금속 가닥들(strands)과 같은 장력 부재들(tension members)을 포함하는 요소들에 적용되고, 장력 부재들은 다수의 가닥들로 만들어지고, 토목 공학(civil engineering) 및 건축 활동들(building activities)에서 사용된다.
다수의 구조들(structurs) 및 그 중에서도 브리지들은 케이블들을 포함하고, 케이블들은 특히 그 구조들의 요소들을 지지하기 위해 사용된다. 그러한 케이블들은 앵커링 장치들의 사용에 의한 그것들의 다른 쪽 단부들 사이의 견인력(traction)으로 응력을 받고, 앵커링 장치들은 빌딩 요소에 건축용의(structural) 케이블을 고정시키기 위해 사용된다. 흔히 새들들[또한 안내 장치들(guiding devices)로도 알려짐]은 케이블들을, 어떤 방법으로든 그것들이 확장되어야만 하는 방향으로 그것들을 전향시키는(deviate) 방식으로 유지하기 위해 사용된다.
위에서 언급된 유형의 새들의 기능은 따라서 케이블의 측면의(lateral) 및/또는 길이의 그리고 국부적 유지(local holding)를 가능하게 하고, 이 목적을 위해 제공되는 지지대(support)[예를 들어, 브리지 주탑(pylon)]로 이 평향에 기인하는 응력의 이동을 가능하게 한다. 앞서 언급된 유형의 새들은, 사장 케이블들을 위한 주탑 내부 또는 외부 긴장재(external tendons)를 위한 브리지 대들보(girder) 격판(diaphragm) 내부와 같은, 지지대 및 케이블 사이에 끼이도록 의도된다. 종래의 새들들은 하나의 단순한 강철 파이프를 모든 가닥들[즉, 하나의 공통 파이프 내부에 놓인 가닥들의 다발]을 위해 사용하였다. 일부 해결책들에서, 개개의 강철 튜브들이 가닥들을 위해 제공되었다. 보다 최근에는, 각 개개의 가닥을 위한 개구들(holes) 또는 채널들(그라우팅(grouting) 후에 제거되는 소위 빈 거푸집들(void formers)에 의해 획득됨)을 구비하는 새들들이 개발되었다. 일부 해결책들에서, 이 개구들은 V 형태를 구비하여 클램핑 효과를 향상시킨다. 개개의 튜브들 또는 채널들을 구비하는 새들들은 케이블의 각 가닥의 개개의 국부적 지지(local support)를 가능하게 함이 이해된다.
이 목적을 위해, 최근의 새들은 케이블의 가닥을 안내(guiding)하기 위한 적어도 하나의 베어링 영역(bearing area)을 포함하고, 전향(deviation)을 위해 가급적 복수의 베어링 영역들을 포함하고, 각각은 케이블의 가닥들 중 하나의 개개의 지지를 가능하게 한다.
브리지 앵커링 장치들 및 브리지 새들들 내부에, 가닥들은 보통 피복되지 않아, 가닥들 및 새들 또는 앵커링 장치의 일부 부분들 사이의 마찰을 증가시키거나, 앵커링 장치에서 웨징(wedging)에 의한 앵커리지(anchorage)를 가능하게 한다. 증가된 마찰은 앵커링 장치에서 또는 새들에서 가닥들을 제자리로 유지하는 것에 도움이 된다. 그러나, 피복되지 않은(unsheathed) 가닥들은 부식(corrosion)하기 쉽고, 이런 이유 때문에 새들들 및 앵커링 장치들은 외부 환경으로부터 적절히 밀봉되어야 할 필요가 있다. 이 특허 출원의 문맥에서, 용어 부식은, 예를 들어 화학의 또는 전기 분해의(electrolytic), 임의의 프로세스를 의미하기 위해 사용되고, 그 프로세스는 가닥들의 화학적 완전성(chemical integrity)에, 따라서 기계적 특성에 유해한 효과를 가질 수 있다.
고려될 필요가 있는 다른 문제는 브리지 건축용의 케이블들, 예를 들어 사장 케이블들은 보통 강한 바람에 노출된다는 사실이다. 바람에의 노출은 나머지 구조로 이동되는, 케이블들상의 힘들 및 케이블들의 움직임들을 야기한다. 이 문제는 따라서 새들 또는 앵커링 장치의 입구(entrance)에서 횡방향 하중(transverse load)으로 인한 케이블 전향에 어떻게 대응하는지, 그리고 케이블 또는 구조를 손상시킬 수 있는 진동들로 인한 반복 하중(cyclic loading)을 어떻게 극복하는지 이다.
본 발명의 목적은 브리지 새들들 및/또는 앵커링 장치들에서 사용될 개선된 밀봉 장치를 제공하여, 종래 기술의 단점들을 극복하는 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 장력 부재들(tension members)을 포함하는 빌딩 요소(building element)를 위한 밀봉 장치가 제공되고, 상기 밀봉 장치는 상기 빌딩 요소의 내부 부분을 밀봉하도록 구성되고, 상기 밀봉 장치는:
- 변형 가능한 재료의 전이 패드;
- 탄성 재료의 밀봉 패드; 및
- 단단한 층(layer)을 포함하는 프레싱 요소를 포함하고,
상기 전이 패드, 상기 밀봉 패드 및 상기 프레싱 요소에는 상기 장력 부재들이 통과하는 개구들(holes)이 제공되고, 상기 전이 패드, 상기 밀봉 패드 및 상기 프레싱 요소는 함께 가압된다.
제안된 설비는 몇몇의 장점들을 제공한다. 예를 들어, 본 밀봉 장치는 브리지 새들들 및 브리지 앵커링 장치들 모두에서 사용될 수 있고, 그것은 쉽게 설치되고 제거될 수 있다. 제안된 해결책은 매우 좋은 밀봉 효과를 제공하고, 새들 또는 앵커링 장치 안으로 수분이 침투할 수 없음을 보장한다. 게다가, 본 밀봉 장치는 또한 장력 부재들의 횡방향(transverse) 움직임들을 약화시키고, 그 때문에 풍력들이 그 힘을 덜도록 설계된 건축용의 요소로 이동함을 보장하고, 따라서 새들 또는 앵커링 장치 구조 그 자체를 보호하고, 따라서 가닥에 대한 임의의 손상을 피한다.
밀봉 장치는 새들 내부에 보호용 재료(material)[예를 들어, 그리스, 왁스 또는 겔을 주성분으로 하는(gel-based) 재료]가 주입되는 것을 가능하게 하고, 보호용 재료는 경화되지 않는다. 따라서 제안된 해결책은 가닥들의 개개의 교체를 허용한다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 제1 측면에 따른 밀봉 장치(202)를 포함하는 빌딩 요소(107; 109)가 제공되고, 상기 빌딩 요소(107; 109)는 개방 단부(203; 205)를 구비하는 본체(201)를 포함하고, 상기 밀봉 장치(202)는 상기 본체(201)의 상기 개방 단부(203; 205)에 설치되고, 상기 프레싱 요소(505; 507)는 상기 본체(201)에 가장 가깝고, 그리고 상기 본체(201)는 주입 챔버(411)를 포함하며, 상기 주입 챔버(411)는 상기 전이 패드(501), 상기 밀봉 패드(503) 및 상기 프레싱 요소(505; 507)를 통과하는 주입 튜브(401; 405)를 통해 상기 챔버 안으로 주입되는 부식 보호 재료를 받아들이기 위한 것이다.
본 발명의 다른 측면들은 여기에 첨부된 종속항들에 기재되어 있다.
본 발명의 다른 특징들 및 효과들은 첨부된 도면들을 참고한, 한정되지 않는 대표적인 실시예의 다음 설명으로부터 명확해질 것이고, 도면들에서:
- 도 1은 브리지 새들들을 나타내는 사장교의 단순화된 측면도이고;
- 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 밀봉 장치와 함께 새들 본체를 투시도로 나타내고;
- 도 3은 길이 평면에 따른 단면에서 보이는, 제자리에 있는 가닥들을 구비한 새들의 부분을 나타내는 절단된 측면도이고;
- 도 4는 길이 평면에 따른 단면에서 보이는, 밀봉 수단을 포함하는 새들의 절단된 측면도이고;
- 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 새들을 위한 밀봉 장치를 나타내고;
- 도 6은 새들에서 제자리에 있는 도 5의 밀봉 장치를 나타내고; 그리고
- 도 7은 도 6의 선 X-X에 따른 도 5의 밀봉 장치를 나타내는 절단도이다.
본 발명의 실시예는 첨부된 도면들을 참고하여 다음에서 더 상세하게 설명될 것이다. 상기 실시예에서, 밀봉 장치(sealing arrangement)는 브리지 새들(bridge saddle)에서 제공되나, 본 발명에 따른 밀봉 장치는 예를 들어 브리지 주형(deck) 내부의 브리지 앵커링 장치(bridge anchoring device)에 또는 외부 철근(external tendon) 전향 장치들에 동일하게 적용될 수 있음이 유의된다.
도 1은 본 발명에 따른 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 사장교(cable-stayed bridge)를 나타낸다. 사장교는 일반적으로 다음을 포함한다:
주형(deck, 101)[주형은 건축용(structural) 부재, 예를 들어 콘크리트 또는 금속으로된 건축용 부재를 포함하고, 또한 건축용 부재는 예를 들어 적어도 하나의 내부 챔버(chamber)를 구비함(그러나, 또한 오픈 크로스 주형 단면(open cross deck cross section)일 수 있음)],
적어도 하나의 주탑(pylon, 103)[주탑(103)은 적어도 하나의 대체로 수직 요소(upright element)를 포함하고, 각각의 주탑(103)은 즉 주형 아래로 확장하는 제1 부분(part) 및 주형 위로 확장하는 제2 부분을 포함함],
다수의 사장 케이블들(stay cables, 105).
각각의 사장 케이블(105)이 주탑(103)의 상부 부분에 위치한 가닥 안내 장치(strand guiding device, 109)[이하에서 브리지 새들이라 함]를 가로지르는(traverse) 방식으로, 각각의 사장 케이블(105)은 주형(101)상에 위치한 2개의 주형 앵커리지들(deck anchorages, 107) 사이에서 확장한다.
일부 해결책들에서 새들들(saddles, 109)은 앵커링 장치들(anchoring devices, 107)로 교체되어, 브리지 주형(101) 및 주탑들(103)은 모두 앵커링 장치들(107)을 포함함이 유의된다. 후자의 해결책이 사용되면, 이는 케이블(105)이 실제 2개의 분리된 케이블들이 되고, 각각 하나는 주형 및 주탑 사이에서 확장함을 의미한다.
사장교 또는 현수교(suspension bridge)의 건축 분야에서 사용되는 사장 케이블 요소들은, 그리스(grease), 왁스(wax) 또는 겔을 주성분으로(gel-based) 할 수 있는 보호용 재료(material)의 층(layer) 및 그 보호용 층을 둘러싸는 피복(sheath)에 의해 (몇년 동안) 일반적으로 부식으로부터 보호된다. 그러나, 보호층 및 피복의 존재는 가닥의 지름을 증가시킨다.
종래, 가닥들은 각각 다수의 와이어들(wires)로 구성되고, 일반적으로 금속이나 그것에 제한되지 않는다. 예를 들어, 일부 해결책들에서 각각의 가닥은 원형(circle) 안에 내접된(inscribed) 단면을 갖는 7개의 와이어들의 그룹을 포함한다. 각각의 케이블(105)은 보통 복수의 가닥들을 포함한다.
도 2는 밀봉 장치(sealing arrangement) 또는 밀봉 수단(sealing means)(202)(도 2에서는 기능 중의 위치에 있지 않음)과 함께 새들(109)의 본체(body, 201)의 투시도를 나타낸다. 새들은 사장 케이블(105)의 가닥들이 길이로(longitudinally)(본체의 길이의 축을 따름) 가로지르도록 배치된다. 본체(201)의 길이 치수(longitudinal dimension)를 따라 확장하는 곡선 경로(curved path)는 길이 축에 의해 지정되나(designated), 새들 본체(201)의 바깥 치수들(outer dimensions)에 대해 반드시 중간 위치(middle position)에 있는 것은 아니다. 브리지 앵커링 장치들(107)은 유사한 방식에 의해 케이블 가닥들이 가로지르도록 배치되어, 하나의 단부에서 가닥들이 고정되는(anchored) 것이 유의된다.
이 예에서, 본체(201)는 제1 개방 단부(first open end, 203) 및 제2 개방 단부(205)를 구비하는 굽은 직각의 강철 박스이다. 본체(201)의 단면은 물론 원형일 수 있고 또는 가닥들의 다발(bundle)을 둘러싸기(enclose) 위한 다른 형태로 형성될 수 있다.
도 3은 길이 평면에서 본체(201)의 일 부분의 측면도를 나타낸다. 이 특정한 예에서, 새들 본체(201)의 측면도는 7개의 가닥들(301)을 나타낸다. 채널들(303)[이 예에서, 강철 튜브들(알루미늄 또는 플라스틱 튜브들이 또한 가능함)] 이 또한 보여지고, 하나의 튜브(303)는 각각의 가닥(301)을 위해 제공되고, 그리고 가닥들(301)은 튜브들(303)을 길이로 가로지르도록 배치된다. 본체의 각각의 튜브(303)는 굽은 길이 축 및 적어도 하나의 제1 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 길이 축의 내륜(intrados)의 사이드(side)에 원칙적으로 위치하고, 튜브의 길이의 범위 내에서 가닥(301)의 주변면(peripheral face)의 부분상에서 가닥(301)의 지지를 가능하게 한다. 튜브들(303)은 새들 본체(201)의 곡률(curvature)을 따른다. 이 도면에서, 밀봉 장치(202)는 제자리에 있어, 본체(201)의 내부 부분은 외부 환경으로부터 밀봉될 수 있다.
튜브 지지 요소들(tube supporting elements, 305)은 또한 튜브들(303)을 지지하기 위해, 새들 본체(201) 내부에 그것들을 제자리에 유지시키기 위해 제공된다. 지지 요소들(305)의 목적은 또한 빈 거푸집들(void formers)을 지지하기 위해(이것들이 필요한 해결책에서), 그리고 굽고 응력을 받는(curved and stressed) 가닥들의 전향력(deviation force)에 의해 야기되는 일부 횡방향 힘들(transverse forces)을 취하기 위해서이다. 이 지지 요소들(305)은 튜브들(303)에 대해 거의 수직으로 배치된다.
이 특정한 예에서, 튜브 또는 채널(303)을 가로지르는 가닥들(301)의 부분은 피복되지 않아(가닥들은 처음에 피복되나, 설치 과정의 일부로서 피복이 새들 또는 앵커링 장치의 부분에서 제거됨), 가닥(301) 및 튜브(303) 사이의 마찰(friction)을 증가시키거나, 웨지(wedge)에 의해 앵커리지를 가능하게 한다. 이는 제1 단부(203) 및 제2 단부(205) 사이의 장력이 현저한 차이가 있는 경우에도 가닥(301)을 제자리에 유지하는 유리한 효과를 가진다. 그러나, 피복되지 않은 가닥들은 부식에 민감하고, 이런 이유 때문에 보호용 재료가 새들 본체(201)에 제공될 수 있어(뒤에 더 상세하게 설명될 것임), 부식이 발생하는 것을 방지한다. 보호용 재료는 왁스(wax), 그리스(grease) 또는 겔을 주성분으로(gel-based) 하는 중합체(polymeric)일 수 있다. 게다가, 튜브(303) 내부에 있지 않은 가닥(301)의 부분은 피복되어, 예를 들어 부식에 대비한, 보호를 제공한다. 예를 들어, 피복은 폴리에틸렌(polyethylene) 재료로 구성될 수 있다. 유리하게, 개개의 튜브들 사이의 공간은 시멘트질의 모르타르(cementitious mortar)와 같은 경화(hardening) 재료로 채워진다.
튜브 단면들의 다른 형태들은 다른 클램핑(clamping) 효과들을 갖는다. 예를 들어, 내륜(intrados)의 사이드에서 V-형태의 단면들을 사용함으로써, 비교적 높은 클램핑 효과가 얻어질 수 있다. 이 경우에, 튜브(303) 및 가닥(301)의 단면들은 상보적(complementary) 형태의 것이 아니다.
그러나, 전통적인 해결책들에서, 튜브들(303) 각각은, 그것들이 받아들이는 가닥(301)의 단면과 대체로 상보적 형태의 단면을 구비한다. 예를 들어, 케이블(105)의 가닥들(301) 각각은 원형을 내접시키는 단면을 구비하고, 각각의 튜브(303)는, 가닥(301)의 단면이 내접된 원형보다 큰 내부 지름의 대체로 원형의 단면을 구비하는데, 튜브(303)를 통한 가닥(301)의 삽입을 용이하게 하기 위해서이다.
상기 도시된 해결책에서, 개개의 튜브들 사이의 공간은 그라우팅된다(grouted). 다른 해결책(도면들에서 도시되지 않음)에서, 채널들은 채움재(filler)가 주위에서 경화된 후에 제거되는 빈 거푸집들(void formers)에 의해 새들 본체(201) 내부에 형성된다. 또한 이 해결책에서, 채널들은 클램핑 효과를 향상시키기 위해 V 형태를 구비할 수 있다. 이 해결책에서, 금속 튜브들(303)의 부재는 더 유리한데, 그러면 가닥들(301)이 부식하기 쉽거나 또는 금속에의 접촉이 가닥에 부식 약화(fretting fatigue)를 야기할 수 있는 금속 튜브들(303)과 접촉하지 않을 것이라는 점에서 그러하다.
본 발명에 따른 밀봉 장치(202)는 부식으로부터 가닥들(301) 및/또는 튜브들(303)을 보호하기 위한 보호용 재료를 새들 본체(201) 안으로 주입을 허용한다. 상술한 바와 같이, 주입된 보호용 재료는 왁스, 그리스 또는 겔을 주성분으로(gel-based) 하는 중합체 재료일 수 있고, 또는 다른 유사한 재료일 수 있는데, 이 채움재가 새들 본체(201)의 밖에서 산소 및 수분을 유지하고, 가닥들(301)의 제거를 허용하는 한에서이다. 예를 들어, 중합체 재료는 중합(polymerisation) 프로세스가 일어날 수 있게 하는 2개 유형들의 액체들을 혼합함으로써 얻는다. 획득된 중합체 재료는 발수성(water repellent)(물과 혼합되지 않음)이고, 기체들에 대한 투과성이 거의 없다. 유리하게, 주입은 액체들을 혼합한 후, 응고(solidifying)(중합) 프로세스가 적절히 시작되기 전에 이루어진다. 혼합 및 주입 후, 획득된 혼합물은 고체(solid)가 될 것이나, 경화되지 않을 것이고, 따라서 유연하고(flexible), 무르고(soft), 탄성 있게(elastic) 남는다. 응고되면, 보호용 채움재는 금속 표면들에 잘 달라붙는다.
브리지 새들들(109)은 보통 지반면(ground level)보다 위에 높이 위치하고, 이런 이유 때문에 주입을 위한 특별한 설비(arrangement)가 아래에서 설명되는 것과 같이 요구하다.
이제 도 4를 참고하면, 유리하게 보호용 재료는, 본체(201)의 바닥(bottom)에서 양 단부들에 위치한 주입 튜브들(401; 405) 중 하나를 통해 새들 본체(201) 안으로 주입된다. 주입 튜브들은 밀봉 장치(202)를 통과한다(pass through). 이 예에서, 2개의 주입 튜브들이 있어, 주입은 주입 튜브들(401; 405) 중 하나를 통해 이루어지나, 동시에 주입 튜브들 둘 다를 사용하는 것 또한 가능할 것이다. 주입 튜브들(401; 405)은 충전 탱크(filling tank, 미도시)에 연결된다.
새들 본체(201)의 양 단부들의 상부 부분에서, 제1 통풍구(vent, 403) 및 제2 통풍구(407)가 보여지고, 그것들 중 하나는 진공 펌프(vacuum pump, 미도시)에 연결된다. 보통 오직 하나의 통풍구가 한번에 사용되는데, 통풍구의 목적은 주입 동안 공기가 빠져나갈 수 있게 하는 것이다. 새들 본체(201)의 내부의 충전(filling)을 향상시키기 위해, 공기가 먼저 진공 펌프를 사용함으로써 통풍구들(403; 407) 중 하나를 통해 새들 본체(201)로부터 뽑아내진다. 이는 새들 본체의 내부에서 모든 빈 공간들(voids)이 보호용 재료로 채워질 수 있는 효과를 갖는다. 새들 본체의 내부가 그라우팅되는(grouted) 경우에, 그러면 보호용 재료는 가닥(301) 및 채널 벽 사이의 공간에 채워질 것이다. 아래로부터 주입을 하고 위로부터 공기를 빨아내는 것의 이점은 공기가 새들 본체(201)로부터 더 잘 제거될 수 있다는 것이다. 보통 공기는, 충전(filling)을 향상시키기 위해, 주입의 단부에 대해 다른 쪽의 단부로부터 뽑아내진다. 물론, 동일한 단부에서 이 동작들을 하는 것이 가능하다.
모든 가닥들(301)(도 4에서 도시되지 않음)이 새들 본체(201)의 내부의 제자리에 있고 응력을 받으면, 보호용 재료 주입이 이루어진다. 보호용 재료로 충전을 용이하게 하기 위해, 보호용 재료는 먼저 주입 튜브들(401; 405) 중 하나를 통해 충전 챔버(filling chamber, 411) 안으로 주입된다. 충전 챔버(411)로부터 보호용 재료는 진공 애플리케이션에 의해 도움을 받는 새들 본체(201)의 내부 전반에 걸쳐 모든 개개의 튜브들 안으로 확산되고, 그러면 주입 완료 잠시 후에 그것은 응고되기 시작한다. 주입된 재료가 다른 쪽 단부에 위치한 통풍구를 통해 새들 본체의 밖으로 흐르기 시작하면, 주입이 중단된다.
밀봉 장치(202)는 새들 본체(201)의 양 단부들상에 제공되고, 도 5-7을 참고하여 더 상세하게 설명된다.
밀봉 장치(202)는 몇몇의 평평한 요소들을 포함하고, 이 예에서 5개의 요소들: 본체(201)로부터 가장 바깥쪽 요소는 앞쪽 프레싱 플레이트(front pressing plate, 500)이고, 다음 요소는 전이 패드(transition pad, 501)이고, 다음 요소는 밀봉 패드(sealing pad, 503)이고, 다음은 프레싱 패드(pressing pad, 505)이고, 그리고 본체(201)에 가장 가까운 요소는 뒤쪽 프레싱 플레이트(rear pressing plate, 507)이다. 프레싱 패드(505) 및 뒤쪽 프레싱 플레이트(507)는 함께 뒤쪽 프레싱 요소로 불릴 수 있다. 개구들(holes)은 가닥들(301)이 통과하도록, 전이 패드(501), 밀봉 패드(503), 프레싱 패드(505) 및 뒤쪽 프레싱 플레이트(507)에 제공된다. 유리하게, 개구들의 형태는 가닥들(301)의 형태에 상보적이며, 가닥들(301)은 이 개구들을 통과하여, 우수한 밀봉 효과를 보장한다. 따라서, 가닥들(301)이 밀봉 장치(202)를 가로지를 때, 밀봉 장치(202)는 가닥들(301) 주위에서 누설 방지(leak tightness)를 유리하게 만든다.
앞쪽 프레싱 요소(500)는 단단한(rigid) 요소이고, 이 예에서 그것은 강철 플레이트이다. 도면들에서 도시된 예에서, 앞쪽 프레싱 플레이트(500)에 가닥들이 통과하는 개구들이 없어, 강철 플레이트에 대한 강철 가닥의 임의의 접촉을 방지하나, 가닥들(301)을 위한 개구들을 구비하는 해결책 또한 가능하다. 그러나, 개구들은 조임 수단(tightening means)이 통과하기 위해 제공되는데, 조임 수단은 앞쪽 프레싱 플레이트(500) 쪽으로 전이 패드(501), 밀봉 패드(503), 뒤쪽 프레싱 패드(505) 및 뒤쪽 프레싱 플레이트(507)를 가압하기(pressing) 위한 것이다.
전이 패드(501)는 변형 가능(deformable)하고, 예를 들어, 폴리에틸렌으로 만들어질 수 있고, 그것의 주된 기능은 가닥들로부터 횡방향 전향력들(transverse deviation forces)을 취하고, 가닥들(301)의 움직임들(movements)을 약화시키는(dampen) 것이나, 그것의 기능은 또한 밀봉(seal) 및 보호이다. 요소들을 통과하는 개구들의 방향에서 고려될 때, 전이 패드(501)의 폭(width)은 밀봉 장치(202)의 다른 요소들의 폭보다 넓다. 예를 들어, 전이 패드(501)의 폭은 밀봉 패드(503)의 폭의 2배 또는 3배일 수 있다. 이것은 비교적 큰 전향력들을 견디고, 비교적 강한 가닥(301) 움직임들을 약화시키는 유리한 효과를 갖는다.
도 7에서 볼 수 있는 것과 같이, 전이 패드(501), 밀봉 패드(503), 프레싱 패드(505) 및 프레싱 플레이트(507)를 통과하는 개구들은 모따기된(chamfered) 단부를 구비하고, 모따기된 단부에서 전이 패드(501)가 앞쪽 프레싱 플레이트(500) 쪽으로 눌린다. 모따기 각도(chamfer angle)는 몇 도(a few degrees)[예를 들어, 2 도]일 수 있다. 이는 날카로운 에지(sharp edge)에 견디는 것 없이 가닥들(301)의 움직임들을 더 용이하게 한다. 가닥들(301)이 의도적으로 전향되면(deviated), 모따기 각도가 또한 유용하다. 가닥들(301)이 케이블상의 하중들(loads)로 인해 이동하면, 전이 패드(501)는 탄성 변형(elastic deformation)을 겪을 수 있다. 이 유형의 변형은 가역성(reversible)이다. 다른 말로, 힘들(forces)이 더 이상 인가되지 않으면, 전이 패드(501)는 그것의 원래 형태로 돌아간다. 따라서, 그것은 가닥들(301)을 위한 매끄러운 전이 존(smooth transition zone)을 제공하는데, 가닥들(301)은 가닥을 손상시킬 수 있는 경점(hard spot)을 생성하지 않으면서 밀봉 장치(202)를 가로지른다.
단단하지 않은(non-rigid) 밀봉 패드(503)의 주된 기능은 외부 환경으로부터 새들 본체(201)의 내부를 밀봉하는 것이다. 이 패드는 새들 본체(201)의 외부로부터의 수분이 본체(201)의 내부 부분 안으로 침투할 수 없게 하는 것을 보장하고, 그것은 또한 주입된 보호용 재료가 본체(201)로부터 흘러나가는 것을 방지하도록 의도된다. 밀봉 패드(503)는 네오프렌(neoprene)[예를 들어, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무(ethylene propylene diene monomer rubber)와 같음]으로 만들어질 수 있다. 실제 밀봉(sealing)은 전이 패드(501) 및 프레싱 패드(505)[둘 다 유리하게 폴리에틸렌으로 만들어짐] 사이의 밀봉 패드(503)의 압축(compression)에 의해 이루어진다.
단단한 프레싱 패드(505)[예를 들어, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌(polypropylene)으로 만들어짐]는 단단한 강철 뒤쪽 프레싱 플레이트(507)와 함께, 앞쪽 프레싱 플레이트(500) 쪽으로 전이 패드(501) 및 밀봉 패드(503)를 압축하기 위해 사용된다. 이 목적을 위해, 스크루들(screws, 511) 또는 대응하는 조임 수단이 충분한 압축을 제공하기 위해 제공된다. 프레싱 패드(505) 및 뒤쪽 프레싱 플레이트(507)는 또한 가닥들(301)을 위한 스페이서(spacer) 역할을 한다.
새들(201) 및 가닥들(301)을 설치(installing)할 때, 다음 단계들이 수행된다: 새들(109)은 먼저, 미리 설치되나 조여지지 않은 밀봉(202)과 함께 브리지 주탑(103)에 설치된다. 다음 가닥들(301)이 새들 본체(201)를 통해 끼워진다(threaded). 이 후, 가닥들(301)은 응력을 받을 수 있고, 전이 패드(501) 및 밀봉 패드(503)는 앞쪽 프레싱 플레이트(500) 및 뒤쪽 프레싱 요소 사이에서 압축된다. 다음, 보호용 재료가 새들 본체(201) 안으로 주입될 수 있다.
사전에 설명된 것과 같이, 본 발명의 사상은, 브리지 주형에서 앵커링 장치들 또는 외부 긴장재(tendons)를 위한 변형기들(deviators)에 동일하게 적용된다.
본 발명이 도면들 및 앞서 말한 설명들에서 상세하게 도시되고 설명되었으나, 그러한 도시 및 설명은 한정이 아닌 실례가 되고 좋은 예가 되는 것으로 고려될 것이고, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되지 않는다. 다른 실시예들 및 변형들은 이해되고, 도면들, 명세서 및 첨부된 청구항들의 연구를 기반으로 청구된 발명을 수행하면서 이 기술에서 숙련된 자들에 의해 획득될 수 있다.
청구항들에서, 단어 "포함"은 다른 요소들 또는 단계들을 제외하지 않고, 수사 "하나"는 복수를 배제하지 않는다. 단일 프로세서 또는 다른 유닛(unit)은 청구항에서 기재된 몇몇 아이템들의 기능들을 이행할 수 있다. 단지 다른 특징들이 서로 다른 종속항들에서 기재된 사실은 그 특징들의 결합이 유리하게 사용될 수 없음을 나타내지 않는다. 청구항들에서 임의의 참고 기호들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

Claims (14)

  1. 장력 부재들(tension members, 301)을 포함하는 빌딩 요소(building element)를 위한 밀봉 장치(202)에 있어서, 상기 밀봉 장치(202)는 상기 빌딩 요소(107; 109)의 내부 부분을 밀봉하도록 구성되고, 상기 밀봉 장치(202)는:
    - 변형 가능한 재료의 전이 패드(501);
    - 탄성 재료의 밀봉 패드(503); 및
    - 단단한 층(layer)을 포함하는 프레싱 요소(505; 507)를 포함하고,
    상기 전이 패드(501), 상기 밀봉 패드(503) 및 상기 프레싱 요소(505; 507)에는 상기 장력 부재들(301)이 통과하는 개구들(holes)이 제공되고, 상기 전이 패드(501), 상기 밀봉 패드(503) 및 상기 프레싱 요소(505; 507)는 함께 가압되는 밀봉 장치(202).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레싱 요소(505; 507)는 단단한 재료의 프레싱 패드(505) 및 단단한 재료의 프레싱 플레이트(507)를 포함하는 밀봉 장치(202).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프레싱 패드(505)는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 만들어지고, 상기 프레싱 플레이트(507)는 강철로 만들어진 밀봉 장치(202).
  4. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전이 패드(501)에 대하여 가압되는 다른 프레싱 요소(500)를 더 포함하는 밀봉 장치(202).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다른 프레싱 요소(500)는 강철로 만들어진 평평한 플레이트인 밀봉 장치(202).
  6. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빌딩 요소(107; 109)는 브리지 앵커링 장치(107) 또는 브리지 새들(109)인 밀봉 장치(202).
  7. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전이 패드(501)는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 만들어진 밀봉 장치(202).
  8. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전이 패드(501)의 상기 개구들 중 적어도 하나는 모따기된 단부(champered end)를 구비하는 밀봉 장치(202).
  9. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전이 패드(501)는 전향력들(deviation forces)을 지지하도록 및/또는 상기 장력 부재들(301)의 움직임들을 약화시키도록 구성되는 밀봉 장치(202).
  10. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 패드(503) 네오프렌으로 만들어진 밀봉 장치(202).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 네오프렌은 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 고무(ethylene propylene diene monomer rubber)인 밀봉 장치(202).
  12. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전이 패드(501), 상기 밀봉 패드(503) 및 상기 프레싱 요소(505; 507)를 통과하며, 상기 빌딩 요소(107; 109) 안으로 부식 보호 재료를 주입하기 위한 적어도 하나의 주입 튜브(401; 405)를 더 포함하는 밀봉 장치(202).
  13. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전이 패드(501), 상기 밀봉 패드(503) 및 상기 프레싱 요소(505; 507)를 통과하며, 상기 빌딩 요소(107; 109)로부터 공기를 빨아들이기 위한 그리고 주입 동안 채움재(filler)를 내보내기 위한 적어도 하나의 통풍구(403; 407)를 더 포함하는 밀봉 장치(202).
  14. 전기한 항들 중 어느 한 항에 따른 밀봉 장치(202)를 포함하는 빌딩 요소(107; 109)에 있어서,
    상기 빌딩 요소(107; 109)는 개방 단부(203; 205)를 구비하는 본체(201)를 포함하고, 상기 밀봉 장치(202)는 상기 본체(201)의 상기 개방 단부(203; 205)에 설치되고, 상기 프레싱 요소(505; 507)는 상기 본체(201)에 가장 가깝고, 그리고 상기 본체(201)는 주입 챔버(411)를 포함하며, 상기 주입 챔버(411)는 상기 전이 패드(501), 상기 밀봉 패드(503) 및 상기 프레싱 요소(505; 507)를 통과하는 주입 튜브(401; 405)를 통해 상기 챔버 안으로 주입되는 부식 보호 재료를 받아들이기 위한 것인 빌딩 요소(107; 109).
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