KR20200024446A

KR20200024446A - 교량 인상장치

Info

Publication number: KR20200024446A
Application number: KR1020180101129A
Authority: KR
Inventors: 조복심
Original assignee: (주)케이에이
Priority date: 2018-08-28
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2020-03-09
Also published as: KR102173781B1

Abstract

본 발명은 교량의 상판을 인상시킬 수 있도록 된 교량 인상장치에 관한 것으로서, 유체가 공급 또는 배출되는 유압 입출구가 형성된 유압 하우징과, 유압 하우징 내에서 승하강 되며 상부면이 중앙부분의 높이가 낮게 호형으로 인입된 만곡부분을 갖는 승하강체와, 승하강체의 만곡부분에 대응되는 호형삽입부분을 갖으며 만곡부분 내에 지지되게 삽입된 호형 지지체와, 호형 지지체의 상면에 설치된 마찰패드와, 마찰패드 상부에 안착되어 교량의 상판을 지지하는 상부 지지플레이트와, 유압 하우징을 수용하며 설치대상체에 결합부재로 고정되는 고정패널과, 유압 하우징을 측면에서 지지할 수 있게 설치되어 검출된 수평압력에 대응되는 신호를 출력하는 복수개의 사이드 로드셀과, 유압 하우징으로부터 하방으로 인가되는 수직압력에 대응되는 신호를 출력하는 중앙 로드셀과, 사이드 로드셀과 중앙 로드셀에서 출력되는 신호를 무선 통신부를 통해 설정된 모니터링 단말기의 통신주소로 송신되게 처리하는 센싱 처리부를 구비한다. 이러한 교량 인상장치에 의하면, 교량의 지지위치 변동 정보를 모니터링이 가능하게 제공받을 수 있는 장점을 제공한다.

Description

교량 인상장치{bridge lifting device}

본 발명은 교량 인상장치에 관한 것으로서, 상세하게는 교량 받침장치의 교체기간 동안 임시적으로 교량받침기능을 수행하는데 이용할 수 있도록 된 교량인상장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량 받침장치는 교량의 특성상 과적 차량 등의 과중한 활하중 및 충격하중이 발생하며, 사계절의 온도 변화에 따른 교량의 종방향 또는 횡방향에 대한 신축작용 및 부식 등으로 인하여 불가피하게 손상이 발생한다.

따라서, 교량의 상부 구조물을 지지하고 있는 교량 받침장치를 적절한 교체시기에 교체해 주어야 한다.

이러한 교량 받침장치의 교체를 위해 교량을 인상하는 교량 인상장치로서 유압잭 장치가 이용되고 있다.

교량 인상용 유압잭 장치는 국내 등록실용신안 제20-0431817호 등 다양하게 개시되어 있다.

한편, 국내 등록특허 제10-1284777호에는 유압하우징에 대해 교량의 미끌림을 허용하면서 교량을 지지하도록 마찰패드를 통해 안착된 가이드플레이트의 저면에 낙교방지턱을 통해 유동범위를 제한하는 방식을 적용한 유압잭 장치가 게시되어 있으나, 이탈억제턱에 유압하우징이 도달할 때까지의 변위정보를 파악할 수 없는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 교량을 인상하여 지지할 수 있으면서도 교량의 지지위치 변동에 대한 거동정보를 모니터링할 수 있게 제공하는 교량 인상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 교량 인상장치는 교량의 상판을 인상시킬 수 있도록 된 교량 인상장치에 있어서, 유체가 공급 또는 배출되는 유압 입출구가 형성된 유압 하우징과; 상기 유압 하우징의 상기 유압 입출구를 통해 공급 또는 배출되는 유체에 의해 상기 유압 하우징 내에서 승하강 되며 상부면이 중앙부분의 높이가 낮게 호형으로 인입된 만곡부분을 갖는 승하강체와; 상기 승하강체의 만곡부분에 대응되는 호형삽입부분을 갖으며 상기 만곡부분 내에 지지되게 삽입된 호형 지지체와; 상기 호형 지지체의 상면에 설치된 마찰패드와; 상기 마찰패드 상부에 안착되어 교량의 상판을 지지하는 상부 지지플레이트와; 상기 유압 하우징을 안착상태로 수용할 수 있는 안착홈이 형성되어 있고, 설치대상체에 결합부재로 고정되는 고정패널과; 상기 고정패널의 상기 안착홈 내에서 상호 이격되어 상기 유압 하우징의 외측을 에워싸는 형태로 상기 유압 하우징을 측면에서 지지할 수 있게 설치되어 검출된 수평압력에 대응되는 신호를 출력하는 복수개의 사이드 로드셀과; 상기 고정패널의 안착홈 바닥면에 설치되어 상기 유압 하우징으로부터 하방으로 인가되는 수직압력에 대응되는 신호를 출력하는 중앙 로드셀과; 상기 사이드 로드셀과 상기 중앙 로드셀에서 출력되는 신호를 무선 통신부를 통해 설정된 모니터링 단말기의 통신주소로 송신되게 처리하는 센싱 처리부;를 구비한다.

바람직하게는 상기 상부 지지플레이트와 대향되는 상기 고정패널의 상면에는 상기 유압 하우징의 외주면을 에워싸는 방향을 따라 상호 이격되게 설치되어 감응된 자력에 대응되는 자력감응신호를 상기 센싱 처리부에 제공하는 복수개의 자기센서와; 상기 상부 지지플레이트의 저면에 상기 상부 지지플레이트의 중앙을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 설치된 복수개의 영구자석;을 구비한다.

또한, 상기 유압하우징의 외주면에 형성된 나사선과 나사결합되어 상기 유압하우징을 따라 승하강되는 제1승강너트와; 상기 제1승강너트 상부에서 상기 유압하우징의 외주면에 형성된 나사선과 나사결합되어 상기 유압하우징을 따라 승하강되며 상기 호형승강체보다 높은 위치까지 상승될 수 있는 크기로 형성된 제2승강너트;를 더 구비하고, 상기 제1승강너트의 상면에는 제1극성의 영구자석이 원주방향을 따라 장착되어 있고, 상기 제2승강너트의 저면에는 상기 제1극성과 반대의 제2극성의 영구자석이 원주방향을 따라 장착된다.

또한, 상기 유압하우징의 외측면에는 상기 유압 하우징의 중앙을 향하는 방향으로 인입되되 수직상으로 상호 이격되게 걸림홈이 형성되어 있고, 상기 제1승강너트의 저면에는 상기 제1승강너트에 힌지 결합되어 상기 걸림홈에 삽입 또는 분리될 수 있게 형성된 래치가 마련된 것이 바람직하다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 마찰패드는 페놀수지12중량%, 티탄산칼륨 15중량%, 탄화지르코늄 11중량%, 아라미드얀 8중량%, MoS₂ 10중량%, 구리 금속섬유 15중량%, 질석 21중량%, 니트릴고무 3중량%, 규회석 2중량%, 도석 2중량%, 형석 1중량%로 성형된 것을 적용한다.

본 발명에 따른 교량 인상장치에 의하면, 교량의 지지위치 변동 정보를 모니터링이 가능하게 제공받을 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 인상장치를 분리하여 나타내 보인 분리 사시도이고,
도 2는 도 1의 교량 인상장치가 교량을 지지하고 있는 상태를 나타내 보인 조립 단면도이고,
도 3은 도 1의 교량 인상장치의 제어계통을 나타내 보인 블록도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교량 인상장치를 나타내 보인 단면도이고,
도 5는 도 4의 교량 인상장치의 분해 사시도이고,
도 6은 도 4의 제1 및 제2너트를 승강시켜 교량을 지지하는 상태를 나타내 보인 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교량 인상장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 인상장치를 분리하여 나타내 보인 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 교량 인상장치가 교량을 지지하고 있는 상태를 나타내 보인 조립 단면도이고, 도 3은 도 1의 교량 인상장치의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 교량 인상장치(100)는 유압하우징(110), 승하강체(120), 호형 지지체(130), 마찰패드(140), 상부 지지플레이트(150), 고정패널(160), 제1 내지 제8자기센서(171 내지 178), 제1 내지 제4 사이드 로드셀(181 내지 184), 중앙 로드셀(185), 센싱 처리부(195)를 구비한다.

유압 하우징(110)은 상부가 열린 내부 수용공간(112)을 갖는 원통형상으로 형성되어 있으며, 하부에 유체가 공급 또는 배출되며 내부 수용공간(112)과 연통되는 유압 입출구(114)가 형성되어 있다.

승하강체(120)는 유압 하우징(110)의 내부 수용공간(112) 내에 구속되어 승하강 가능하게 수용되어 있다.

승하강체(120)는 유압 하우징(110)의 유압 입출구(114)를 통해 공급 또는 배출되는 유체에 의해 유압 하우징(110) 내에서 승하강 되며 상부면이 중앙부분의 높이가 낮게 호형으로 인입된 만곡부분(122)을 갖게 형성되어 있다.

호형 지지체(130)는 승하강체(120)의 만곡부분(122)에 대응되는 호형삽입부분(132)을 갖으며 상면이 평평한 팽이형상으로 형성되어 있다.

호형 지지체(130)는 승하강체(120)의 만곡부분(122) 내에 호형삽입부분(132)이 삽입되어 만곡부분(122)에 지지되게 설치된다.

호형 지지체(130)는 승하강체(120)에 삽입된 상태에서 승하강체(120)보다 높이가 높게 형성되어 있다.

이러한 호형 지지체(130)는 만곡부분(122)의 내측면을 따라 외력변화에 따라 유동될 수 있다.

호형 지지체(130)의 상면에는 마찰력을 조절하기 위한 마찰홈이 동심상으로 원형띠 형태로 다수 형성되어 있다.

마찰 패드(140)는 호형 지지체(130)의 상면에 시트형태로 설치되어 있다.

마찰패드(140)는 후술되는 상부 지지플레이트(150)와 호형 지지체(130) 사이에 설치되어 상부 구조물인 교량의 상판(10)으로부터 호형 지지체(130)로의 마찰 유지력을 충분히 확보할 수 있게 형성된 것을 적용한다.

마찰패드(140)는 결합제로 페놀수지를 적용하고, 마찰제로서 무기계 섬유인 티탄산칼륨과 탄화지르코륨 및 유기 섬유인 아라미드 섬유를 적용하고, 윤활제로서 MoS₂, 구리 금속섬유, 충진제로서 질석 및 안정제로서 니트릴 고무(NBR) 및 보조제를 혼합하여 성형한 것을 적용한다.

바람직하게는 마찰패드는 페놀수지12중량%, 티탄산칼륨 15중량%, 탄화지르코늄 11중량%, 아라미드얀 8중량%, MoS₂ 10중량%, 구리 금속섬유 15중량%, 질석 21중량%, 니트릴고무 3중량%, 규회석 2중량%, 도석 2중량%, 형석 1중량%로 혼합하여 성형한 것을 적용한다.

여기서, 규회석은 성형 강도를 크게 하며 열 충격 저항을 크게 하며 조성물 내부에 생길 수 있는 결함을 제거하여 치밀한 성형체를 얻을수 있다.

규회석이 1중량% 미만이면 강도 증가와 열 충격 저항 효과가 적고 2.5중량%를 초과 하면 적정 첨가량을 초과 하게 되는 점을 고려하여 2중량%로 적용하는 것이 바람직하다.

도석은 점성과 가소성을 향상시켜 정밀한 성형이 가능하게 하며, 도석의 첨가량이 1중량% 미만이면 성형능력 향상이 어렵고 3%를 초과하면 성형능력 향상을 위해 요구되는 함량보다 과잉이 되어 2중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.

형석은 열팽창률을 감소하여 균열을 방지하는 역할을 한다.

형석이 1중량% 미만이면 열팽창율 감소효과가 미약하고 2중량%를 초과하면 열팽향 감소효과의 증가가 미미하여 1중량%로 첨가한다.

상부 지지플레이트(150)는 마찰패드(140) 상부에 안착되어 상부 구조물인 교량의 상판(10)을 지지한다.

상부 지지플레이트(150)는 유압하우징(110)의 외경보다 큰 크기의 사각판형 형상으로 형성되어 있다.

상부 지지플레이트(150)의 중앙을 기준으로 상호 대칭되는 위치의 각 모서리 부근에는 하방으로 돌출되어 유압하우징(110)에 대한 이동허용 범위를 제한하는 이동제한턱(152)이 마련되어 있다.

도시되지는 않았지만 지디대상 교량상판(10)에 대한 지지 높이를 맞추기 위해 상부 지지플레이트(150) 상부에 보조 지지 플레이트(미도시)를 적층되게 결합하여 이용할 수 있음은 물론이다.

상부 지지 플레이트(150)의 이동제한턱(152)에는 영구자석(154)이 장착되어 있다.

여기서, 영구자석(154)은 후술되는 제1 내지 제8자기센서(171 내지 178)에서 상부 지지플레이트(150)의 위치 이동정보를 얻기 위해 적용된 것이다.

고정패널(160)은 유압 하우징(110)을 안착상태로 수용할 수 있는 안착홈(160a)이 형성되어 있고, 설치대상체에 결합부재로 고정될 수 있게 되어 있다.

도시된 예에서 고정패널(160)이 교각 측면에 지지되어 결합될 수 있는 구조로 되어 있다.

즉, 고정패널(160)은 설치대상체인 교각 상면에 안착되는 수평지지부분(161)과, 수평지지부분(161)의 일단에서 수직하게 하방으로 연장되어 교각 상면 모서리의 측면에 지지되는 수직지지부분(162)을 갖는 'ㄱ' 형상으로 형성된 것이 적용되어 있다.

고정패널(160)의 수평지지부분(161)은 사각판 형상으로 형성되어 있으며, 중앙에 사각형상의 안착홈(160a)이 형성되어 있다.

수직지지부분(162)에는 교각과 결합볼트로 결합하기 위한 결합공(162a)이 형성되어 있다.

제1 내지 제8 자기센서(171 내지 178)는 상부 지지플레이트(150)와 대향되는 수평지지부분(161)의 사각 테두리라인 상면에서 유압 하우징(110)의 외주면을 에워싸는 방향을 따라 상호 이격되게 설치되어 상부 지지플레이트(150)의 영구자석(154)의 위치 변화에 대응되게 감응된 자력에 대응되는 자력감응신호를 센싱 처리부(195)에 제공한다.

즉, 제1 내지 제8 자기센서(171 내지 178)는 수평지지부분(161)의 각 모서리 부분과 모서리 사이 중간 부분에 배치되어 있다.

이러한 제1 내지 제8 자기센서(171 내지 178)는 상부 지지플레이트(150)의 위치 이동정보를 제공할 수 있다.

제1 내지 제4사이드 로드셀(181 내지 184)은 고정패널(160)의 안착홈(160a) 내에서 상호 이격되어 유압 하우징(110)의 외측을 에워싸는 형태로 유압 하우징(110)을 측면에서 지지할 수 있게 설치되어 검출된 수평압력에 대응되는 신호를 센싱처리부(195)에 출력한다.

제1 내지 제4사이드 로드셀(181 내지 184)은 수평지지부분(161)의 안착홈(160a)을 이루는 4개의 내측면 중앙에 일단이 결합되고 타단은 유압 하우징(110)의 외측면을 4분할한 영역 일부를 지지할 수 있게 호형 밀착면이 형성된 밀착브라켓(187)에 결합되어 있다.

중앙 로드셀(185)은 고정패널(160)의 안착홈(160a)을 형성하는 바닥면 중앙에 설치되어 유압 하우징(110)으로부터 하방으로 인가되는 수직압력에 대응되는 신호를 센싱 처리부(195)에 출력한다.

센싱 처리부(195)는 제1 내지 제4 사이드 로드셀(181 내지 184)과 중앙 로드셀(185)에서 출력되는 신호를 수집하여 통신부(197)를 통해 설정된 모니터링 단말기(200)의 통신주소로 송신되게 처리한다.

통신부(197)는 무선통신을 수행하는 무선통신부가 적용되는 것이 바람직하다.

모니터링 단말기(200)는 통신부(197)에서 전송된 정보를 수신처리하여 제공하는 컴퓨터, 스마트폰이 적용될 수 있다.

이러한 구조에 의하면, 모니터링 단말기(200)를 통해 유압하우징(110)을 기준으로 상부 지지플레이트(150)가 어느 방향으로 편심되게 이동되어 있고, 편심 하중의 차이 정보를 제공받을 수 있어 안전사고 발생을 억제하는 대응조치를 적절한 시기에 취할 수 있다.

한편, 유압 하우징(110)에 공급된 유압이 해제된 상태에서도 교량 상판(10)의 지지위치를 유지할 수 있게 구축될 수 있고 그 예를 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 유압하우징(110)의 외주면에는 수직방향을 따라 나사선(110a)이 형성되어 있다.

제1승강너트(210)는 원형링형태로 형성되어 유압하우징(110)의 외주면에 형성된 나사선(110a)과 나사결합되어 유압하우징(110)을 따라 승하강된다.

제2승강너트(220)도 원형링형태로 형성되어 제1승강너트(210) 상부에서 유압하우징(110)의 외주면에 형성된 나사선(110a)과 나사결합되어 유압하우징(110)을 따라 승하강되며 호형승강체(130)보다 높은 위치까지 상승될 수 있는 높이를 갖는 크기로 형성되어 있다.

또한, 제1승강너트(210)의 상면에는 제1극성의 영구자석(212)이 원주방향을 따라 장착되어 있고, 제2승강너트(220)의 저면에는 제1극성과 반대의 제2극성의 영구자석(222)이 원주방향을 따라 장착되어 있다.

이러한 구조에 의하면, 제2승강너트(220)를 도 5에 도시된 바와 같이 원하는 지지높이 까지 승강시킨 상태에서 제2승강너트(210)의 풀림을 방지하고 지지력을 증가시키도록 제1승강너트(210)를 제2승강너트(220)를 하부에서 밀착되게 지지되는 높이까지 승강시키면 제1극성의 영구자석(212)과 제2극성의 영구자석(222)의 자력결합에 의해 풀림방지력을 향상시킬 수 있다.

또한, 유압하우징(110)의 외측면에는 유압 하우징(110)의 중앙을 향하는 방향으로 인입되되 수직상으로 상호 이격되게 걸림홈(110b)이 형성되어 있다.

래치(230)는 제1승강너트(210)의 저면에서 제2승강너트(210)에 힌지 결합되어 걸림홈(110b)에 삽입 또는 분리될 수 있게 형성되어 있다.

이상에서 설명된 교량인상장치는 교량받침장치 교체시 교량의 상판(10)을 인상시키는데 이용될 수 있으며, 교량의 지지위치 변동 정보를 모니터링이 가능하게 제공받을 수 있는 장점을 제공한다.

110: 유압하우징 120: 승하강체
130: 호형 지지체 140: 마찰패드
150: 상부 지지플레이트 160: 고정패널
171 내지 178: 제1 내지 제8자기센서
181 내지 184: 제1 내지 제4 사이드 로드셀
185: 중앙 로드셀 195: 센싱 처리부

Claims

교량의 상판을 인상시킬 수 있도록 된 교량 인상장치에 있어서,
유체가 공급 또는 배출되는 유압 입출구가 형성된 유압 하우징과;
상기 유압 하우징의 상기 유압 입출구를 통해 공급 또는 배출되는 유체에 의해 상기 유압 하우징 내에서 승하강 되며 상부면이 중앙부분의 높이가 낮게 호형으로 인입된 만곡부분을 갖는 승하강체와;
상기 승하강체의 만곡부분에 대응되는 호형삽입부분을 갖으며 상기 만곡부분 내에 지지되게 삽입된 호형 지지체와;
상기 호형 지지체의 상면에 설치된 마찰패드와;
상기 마찰패드 상부에 안착되어 교량의 상판을 지지하는 상부 지지플레이트와;
상기 유압 하우징을 안착상태로 수용할 수 있는 안착홈이 형성되어 있고, 설치대상체에 결합부재로 고정되는 고정패널과;
상기 고정패널의 상기 안착홈 내에서 상호 이격되어 상기 유압 하우징의 외측을 에워싸는 형태로 상기 유압 하우징을 측면에서 지지할 수 있게 설치되어 검출된 수평압력에 대응되는 신호를 출력하는 복수개의 사이드 로드셀과;
상기 고정패널의 안착홈 바닥면에 설치되어 상기 유압 하우징으로부터 하방으로 인가되는 수직압력에 대응되는 신호를 출력하는 중앙 로드셀과;
상기 사이드 로드셀과 상기 중앙 로드셀에서 출력되는 신호를 무선 통신부를 통해 설정된 모니터링 단말기의 통신주소로 송신되게 처리하는 센싱 처리부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 교량 인상장치.
제1항에 있어서, 상기 상부 지지플레이트와 대향되는 상기 고정패널의 상면에는 상기 유압 하우징의 외주면을 에워싸는 방향을 따라 상호 이격되게 설치되어 감응된 자력에 대응되는 자력감응신호를 상기 센싱 처리부에 제공하는 복수개의 자기센서와;
상기 상부 지지플레이트의 저면에 상기 상부 지지플레이트의 중앙을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 설치된 복수개의 영구자석;을 구비하는 것을 특징으로 하는 교량인상장치.
제2항에 있어서, 상기 유압하우징의 외주면에 형성된 나사선과 나사결합되어 상기 유압하우징을 따라 승하강되는 제1승강너트와;
상기 제1승강너트 상부에서 상기 유압하우징의 외주면에 형성된 나사선과 나사결합되어 상기 유압하우징을 따라 승하강되며 상기 호형승강체보다 높은 위치까지 상승될 수 있는 크기로 형성된 제2승강너트;를 더 구비하고,
상기 제1승강너트의 상면에는 제1극성의 영구자석이 원주방향을 따라 장착되어 있고,
상기 제2승강너트의 저면에는 상기 제1극성과 반대의 제2극성의 영구자석이 원주방향을 따라 장착된 것을 특징으로 하는 교량인상장치.
제3항에 있어서, 상기 유압하우징의 외측면에는 상기 유압 하우징의 중앙을 향하는 방향으로 인입되되 수직상으로 상호 이격되게 걸림홈이 형성되어 있고, 상기 제1승강너트의 저면에는 상기 제1승강너트에 힌지 결합되어 상기 걸림홈에 삽입 또는 분리될 수 있게 형성된 래치가 마련된 것을 특징으로 하는 교량인상장치.
제1항에 있어서, 상기 마찰패드는
페놀수지12중량%, 티탄산칼륨 15중량%, 탄화지르코늄 11중량%, 아라미드얀 8중량%, MoS₂ 10중량%, 구리 금속섬유 15중량%, 질석 21중량%, 니트릴고무 3중량%, 규회석 2중량%, 도석 2중량%, 형석 1중량%로 성형된 것을 특징으로 하는 교량인상장치.