KR20200121812A - 필드 신장 측정을 수행하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

포스트 텐셔닝 긴장재를 평가하는 개선된 방법 및 장치에 있어서, 장치는 장치가 긴장재 상에 안착됨에 따라 쐐기와의 접촉 없이 포켓 내에서 직접적으로 앵커에 대하여 위치되는 위치 결정 헤드를 사용한다. 이 위치로부터, 장치는 마킹, 긴장재의 측정 및/또는 신뢰성 및 정밀도가 개선된 위치의 결정에 의해 긴장재를 평가한다.

Description

현장 연신 측정을 수행하기 위한 방법 및 장치

관련 출원의 우선권

본 출원은 2018년 1월 19일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 62/709,458의 이익을 주장하며, 그 전체가 본원에 참조로서 포함된다.

기술분야

본 발명은 전반적으로 포스트 텐셔닝 콘크리트 구조물에 관한 것으로, 특히, 포스트 텐셔닝 긴장재의 신장의 측정에 관한 것이다.

포스트 텐셔닝 구조물은 강철 케이블로 콘크리트를 강화하는 방법이다. 철근 콘크리트는 종래의 콘크리트보다 전단력에 대해 큰 강도를 갖는 복합 재료이며, 예상되는 건물 하중에 대한 대항력을 가하는 방식으로 강철 보강재에 응력이 가해지는 경우 훨씬 더 강하게 만들어질 수 있다.

포스트 텐셔닝 구조물에서는, 콘크리트가 타설되기 전에, 이완된 강철 긴장재가 콘크리트 주물 내에 설치된다. 포스트 텐셔닝 긴장재는 그리스로 충전된 플라스틱 외피로 둘러싸여 있고 부식을 방지하고 콘크리트로의 고정을 방지하기 위해 긴장재의 둘레에 긴밀하게 싸이거나 주조된다. 긴장재는 긴장재의 양단이 앵커에 고정될 때까지 외피 내에서 횡방향으로 자유롭게 이동 가능하다. 콘크리트가 응고되고 긴장재에 장력이 가해진 이후 요구되는 힘을 가하도록 설계된 위치 및 기하학적 구조에서 피복 긴장재가 예비 성형된 콘크리트 주조 영역 내에 위치되거나 고정된다. 이러한 긴장재는 통상적으로 구조 내에서 압축력을 분산시키고, 구조의 균열을 방지하며, 구조에 가해질 것으로 예상되는 모든 하중을 상쇄하도록 배치된다.

긴장재의 일단은 긴장재가 콘크리트 주조 영역을 벗어나지 않도록 주조 형태로 고정된 앵커 내로 설치될 수 있으며, 이에 따라 고정된 단부를 "데드 엔드(dead end)"라 한다. "쐐기"라고 하는 복수의 반원추형 파지 장치를 긴장재의 주위 및 앵커 내의 시트 주위에 설치함으로써 긴장재가 앵커 내에 설치된다. 적절한 게이지 압력이 가해지면 쐐기가 앵커 내로 고정된다.

대안적으로, 초기에, 긴장재의 단부는 추후의 텐셔닝을 위해 앵커를 통과하고 주조 형태 넘어 연장되는 '꼬리(tail)'와 함께 남겨질 수 있으며, 이러한 단부를 "라이브 엔드(live end)" 또는 "스트레싱 엔드(stressing end)"라 한다. 보다 긴 긴장재는 종종 라이브 엔드 또는 스트레싱 엔드인 양단을 가질 것이다.

콘크리트가 타설되면, 라이브 엔드 꼬리만 노출된 상태로, 주조 형태 내의 피복 긴장재가 콘크리트에 의해 완전히 둘러싸이게 된다. 콘크리트 구조의 외면에 설치된 플라스틱 포켓 형성기에 의해 생성된 네거티브 공간의 "포켓" 내측에 외면의 일부분이 노출된 상태로 앵커가 콘크리트 내로 주조되어 대부분 콘크리트에 의해 둘러싸인다. 긴장재의 라이브 엔드의 꼬리는 콘크리트 구조로부터 연장된다. 콘크리트가 응고되면, 주조 형태 및 포켓 형성기가 제거되고, (후술하는) 마킹 공정의 준비를 위해 노출된 긴장재로부터 그리스가 닦여진다. 긴장재 주위에서 부분적으로 앵커 내에 위치되는 쐐기와 함께 스트레싱 엔드가 "예비 배치(pre-set)"된다. 충분한 장력이 가해지면 텐셔닝 중 예비 배치 쐐기가 앵커 내에 고정되어 앵커 내에 완전히 안착된다. 쐐기가 고정될 때까지, 쐐기는 앵커로부터 부분적으로 연장되며 완전히 안착된 후 앵커 외측으로 연장될 수 있다.

콘크리트가 허용 가능 강도로 배치된 후, kip 단위로 측정된 요구 장력이 긴장재로 인가된다. 이는 통상적으로 "잭(jack)" 또는 "램(ram)"이라 호환 가능하게 지칭되는 유압 잭에 의해 수행된다. 미국 특허 번호 4,805,877에 개시된 장치와 같은 다수의 이용 가능한 잭이 시판되고 있다. 타설 후 24 내지 72 시간 내에 부분 하중(일반적으로 30%)으로 긴장재를 "긴장시킬(prestressed)" 수 있거나, 콘크리트가 7 내지 10 일 동안 응고되거나 특정된 최소 콘크리트 강도가 달성된 후 긴장재가 전체적으로 장력을 인가받을 수 있다. 램은 노즈 피스(nosepiece)를 포켓 내로 맞추고 그 치형으로 케이블을 파지한다. 램은 파지된 긴장재를 앵커 내에 위치된 쐐기에 대항하여 당김으로써, 요구되는 힘(약 33 Kips)으로 긴장재에 하중을 부여한다. 램은 앵커내로 전방으로 밀리는 쐐기를 가압한다. 잭은 최근에 보정된 미터 또는 게이지에서 (kip 단위로) 측정된 요구되는 양의 힘을 인가한다. 이상적으로, 긴장재가 이완을 시도할 때, 이렇게 측정된 양의 힘이 콘크리트 내의 긴장재로 전달된다.

그러나, 여러 가지의 이유로 인해, 램의 게이지가 긴장재로 전달된 힘을 신뢰할 수 있게 나타내지 못한다. 이러한 이유는, 안착 손실(seating loss); 크립(creep); 앵커 변형; 부적절한 게이지 보정; 손상된 긴장재; 결함이 있는 긴장재 재료; 콘크리트로의 고정 또는 불충분한 안착으로 인해 발생할 수 있는 비정상적인 양의 마찰; 및 인적 오류를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 위험 및 다른 위험으로 인해, 필드 신장 측정은 표준 품질 제어 과정이 되었으며 Post Tensioning Institute와 같은 전문 산업 기관이 요구하는 사항이다.

필드 신장 측정은 일반적으로 다음과 같이 수행된다. 텐셔닝 전에, 포켓 영역 외측의 각각의 '라이브 엔드'에서 긴장재 '꼬리'에 기준 마크가 만들어진다. 램이 긴장재를 파지하게 될 지점에 대해 횡방향으로 마크가 위치하도록 보장하는 콘크리트의 외면에 대항하게 보통 2 x 4 보드인 가이드를 위치시킴으로써, 이러한 마크가 만들어진다. 기준으로서 가이드를 사용하여, 스프레이 페인트 또는 다른 방법으로 긴장재 상에 마크가 만들어진다. 이러한 기준 마크가 만들어지고 앵커 내에 쐐기가 예비 배치되면, 램은 요구되는 양의 장력을 긴장재에 가한다. 이는 긴장재의 신장과 동일한 거리로 마크를 초기 위치로부터 변위시킨다. 그런 다음, 램이 제거되고, 동일한 길이의 가이드, 바람직하게는 초기 마크를 만든 것과 동일한 길이의 가이드가 콘크리트의 표면에 대해 위치되며, 가이드의 에지로부터 기준 마크까지의 거리가 L-정사각형 눈금자로 측정된다.

긴장재의 이론적인 신장을 산출하는 수식이 당업계에서 잘 알려져 있다. 제3 자 신장 측정이 수행되고 이론치에 대하여 검토된다. 이론치로부터의 편차는 긴장재에 불충분한 양의 장력이 가해졌거나 긴장재가 손상되거나 결함을 갖는 것을 나타낼 수 있다. 이론값(통상, 긴장재의 피트 당 0.078") 및 관찰값 간에 불일치가 있고 불일치가 허용 가능 역치(보통, 7% 내지 10%)보다 크면, 구조 엔지니어는 필드 신장 리포트 자체가 사용자 오류가 아니라는 것을 확인하기 위해 현장을 재방문할 필요가 있다. 리포트를 통해 전사(transcription) 및 측정 오류가 없는 것으로 확인되거나 또는 불일치가 지속되는 경우, 엔지니어는 리프트 오프 테스트(lift-off test)를 지시하거나 문제의 긴장재의 신장을 확인하기 위해 다시 당겨볼 수 있다. 텐셔닝 작용이 장력의 손실을 유발할 수 있기 때문에, 그리고 매회 긴장재를 당기고 쐐기를 재안착시킬 때에 쐐기의 치형이 긴장재를 손상시킬 수 있다는 점에서 텐셔닝 과정이 긴장재에 대하여 비파괴적이지만은 않기 때문에, 이러한 테스트가 세 번까지 수행되는 경우는 거의 없다.

포스트-텐션 구조물의 특성으로 인해, 콘크리트 구조 내의 다수의 긴장재가 일반적으로 임의의 주어진 시간에 응력을 받는다. 모든 신장 측정은 한 번에 수행되는 경향이 있고, 그 결과는 추후에 디지털 형태로 수동으로 전달되어 검토를 위해 엔지니어로 전송될 수 있는 데이터 시트에 손으로 기록된다. 전사 오류, 측정 오류, 비순차적 보고 오류 및 일회성 누락은 일반적이며 기록의 엔지니어에 의해 리포트가 검토될 수 있기 전에 신장 리포트를 사무적으로 수정하기 위해 두 번째의 현장 방문을 기다리는 동안 긴장재 신장 지연이 검토되도록 한다.

현재의 방법의 문제는 표준 가이드가 부족하기 때문에 발생한다. 일반적으로, 마킹 단계 중에 사용되는 기준 가이드가 측정 시 사용되는 장치와 상이하다. 보통 공칭 크기의 2 x 4 보드 사이에서 변동이 발생하므로, 이러한 차이는 동일한 가이드의 상이한 축을 사용하는 것에 의해 발생할 수 있거나 2개의 상이한 가이드가 공통 길이를 공유한다고 잘못 가정하는 것에 의해 발생할 수 있다.

현재의 방법의 추가적인 문제는 포켓에서의 콘크리트의 외면 또는 테두리에서의 불완전성 또는 각도로 인해 발생한다. 긴장재 포켓의 테두리는 완벽하게 동일 평면 상에 있지 않으며, 테두리의 일부 에지는 다른 에지보다 콘크리트의 평면에 더 가깝거나 더 멀리 연장될 수 있다. 이에 따라, 가이드에 의해 생성되는 마크는 포켓 가이드의 에지가 위치되는 것에 따라 달라질 수 있다.

현재의 방법의 추가적인 문제는 평탄한 가이드 및 둥근 긴장재 사이에서의 작은 계면으로 인해 발생한다. 페인트 가이드 및 긴장재 사이의 계면이 작아서 최상부에서만 선명한 확산 마크가 발생된다. 긴장재에는 그리스가 도포되는데, 적절하게 세정되지 않으면, 그리스가 마크를 변형시킬 수 있다. 마크가 판독 가능하지 않게 될 위험은 마크가 만들어질 때와 신장의 최종 검토 사이의 시간에 따라 계속 증가한다.

현재의 테스트 과정은 시간 집약적이고, 오류가 발생하거나 응력 재조정이 요구되는 경우, 현장 재방문을 필요로 한다. 일반적으로, 테스트 팀이 프로젝트 현장을 떠날 때까지 오류가 발견되지 않으며, 작업을 진행할 수 있기 전에 종종 두 번째 현장 방문을 필요로 한다.

기존의 방법의 이러한 문제 및 다른 문제의 해결 수단으로서, 본 발명은 필드 신장 측정을 수행하는 개선된 방법 및 장치이다. 현재의 실시예에서, 장치는 '마킹 장치' 및 '측정 장치'와 같은 장치로 지칭되는 다수의 작동부로 분할된다. 장치로서의 작동부에 대한 참조는 본 발명의 한정으로 해석되지 않아야 한다. 일반적으로, 이를 달리 필요로 하지 않는 상황에서는, 물리적으로 별개의 장치로서 구현될 장치의 작동부를 필요로 하지 않는다.

장치를 사용하기 전에, 형태, 포켓 공동 및 그리스가 닦여지고 파편이 제거되어야 한다. 장치는 포켓의 내부 및 긴장재 주위에 직접적으로 위치되며 앵커와 다지점 자성 접촉을 만드는 규격화된 위치 결정 헤드(바람직하게는, 길이가 4 인치)를 포함한다. 헤드는 긴장재에 걸쳐 맞춰지며 긴장재 상에 안착되는 중심을 통과하는 채널을 갖는다. 헤드는 앵커 내에 예비 배치되고 앵커로부터 부분적으로 연장되는 쐐기 주위에 맞춰져 쐐기와의 접촉을 방지하도록 설계되는 앵커단에 설치되는 함몰부를 갖는다.

헤드의 접촉면은 헤드가 앵커에 대하여 수직으로 진행하고 긴장재와 동일 평면 상에 안착되도록 보장하는 다수의 지점에서 앵커와 자기적으로 연결된다. 헤드가 앵커와 자성 접촉되고 긴장재가 채널의 상부에 대해 안착되면, 장치의 나머지 부분은 앵커 및 긴장재에 대해 적절한 위치로 정렬된다.

마킹 장치는 위치 결정 헤드 및 마킹 공구를 포함한다. 마킹 장치는 긴장재가 헤드의 하위 에지로부터 벗어나는 횡방향 평면을 정의하는 기준 마크를 생성하는 데에 사용된다. 스프레이 페인트 및 쉴드와 같은 임의의 비파괴적 마킹 수단에 의해 또는 긴장재에 인코딩된 식별 태그 또는 테이프를 고정하는 것에 의해 앵커로부터 규격화된 거리(바람직하게는, 4 인치)에 마크가 만들어진다.

그런 다음, 램 유형 장치와 같은 표준 수단에 의해, 긴장재에 장력이 인가된다. 램은 기준 마크에 대하여 중간이고 앵커에 대하여 횡방향인 지점에서 긴장재를 파지하여야 하거나 그렇지 않으면 긴장재에 장력을 가해야 한다. 긴장재에 장력이 가해지면, 앵커 및 쐐기가 함께 안착되어 긴장재가 이완되는 것을 방지한다.

측정 장치는 위치 결정 헤드 및 측정 공구를 포함한다. 측정 장치의 위치 결정 헤드는 마킹 장치의 헤드와 동일하게 설계된다. 이러한 대칭은 측정 장치가 포켓 내에서 긴장재에 걸쳐 안착되고, 앵커와의 동일 평면 접촉을 만들고, 마킹 장치 상의 위치 결정 헤드와 동일한 위치를 유지하는 것을 보장한다. 측정 장치의 하위 평면은 기준 마크를 배치하는 데에 사용되는 하위 평면과 동일하다.

바람직한 버전의 측정 장치는, 결과적으로 측정 바디에 연결되는 스파인(spine)에 연결되는 위치 결정 헤드를 갖는다. 이 실시예에서, 스파인은 측정 장치의 위치 결정 헤드에 부착되고 바디가 스파인을 따라 횡방향으로 슬라이드 이동하도록 하는 방식으로 측정 바디를 통과한다. 이러한 버전의 측정 바디의 저부는 바디가 긴장재 상에 안착되도록 하는 안착 채널을 갖는다. 측정 장치의 헤드가 앵커와의 접촉을 유지하는 동안, 바디는 긴장재 및 스파인을 따라 횡방향으로 자유롭게 슬라이드 이동 가능하다. 작동 중, 그 상위 에지가 기준 마크의 바로 상방에 있을 때까지 바디는 긴장재를 따라 슬라이드 이동할 것이다. 제 위치에서, 측정 장치는 기준 마크의 현재의 위치 및 원래의 위치 사이의 거리를 측정하여 신장을 결정한다.

본 발명은 종래의 방법과 연관된 다수의 문제를 해결한다. 장치의 규격화된 헤드는, 앵커와 직접적으로 접촉하는 것에 의해, 포켓의 외측 테두리에 의해 정의되는 지점으로부터의 긴장재 마킹과 연관된 문제를 회피한다. 다른 포스트 텐셔닝 공구는 포켓과 상호 작용하지만, 이러한 공구는 긴장재에 장력을 가하는 것에 의해 앵커에 대해 서로 고정되고/되거나 쐐기에 대해 밀고, 그렇지 않은 경우 쐐기와 상호 작용한다. 바람직한 버전의 마킹 장치는 긴장재의 표면의 상부 절반과 접촉하여, 긴장재의 둘레의 적어도 40%에 걸쳐 선명한 마크를 남기며, 종래의 방법에 의해 만들어지는 작고 불분명한 확산 마크를 개선한다.

일부 버전의 측정 장치는 각 측정 시 위치를 결정하는 선택적 수단을 포함한다. 이러한 버전에서, 측정 바디의 상위 에지에 위치되는 안테나가 측정 시 측정 장치의 위치를 결정하는 데에 사용된다. GPS 또는 삼각 측량 시스템과 같은 임의의 상용 측정 방법에 의해 측정 장치의 위치가 결정될 수 있다. 이러한 버전의 측정 장치는 측정 시의 위치를 긴장재의 알려진 위치와 비교함으로써 측정된 긴장재의 식별을 확인할 것이다. 신장 데이터는 긴장재 식별 코드와 대조되어 측정 장치에 저장된다. 이러한 데이터 파일은 컴퓨터 또는 실질적으로 유사한 장치로 전송될 것이고, 정확한 식별 긴장재에 보다 정확한 신장 치수가 지정되도록 하는 신장 리포트를 발생시켜 인적 오류의 주요 원인을 저감하는 데에 사용될 것이다.

본 발명 및 본 발명의 장점의 보다 완전한 이해를 위해, 이제 첨부된 도면과 함께 후술하는 설명을 참조한다.
도 1a는 마킹 장치의 부품의 전반적인 배향을 도시하는 마킹 장치의 실시예의 후방 측면 사시도이다.
도 1b는 긴장재 주위의 배치를 도시하는 마킹 장치의 실시예의 전방 측면 사시도이다.
도 2a는 부품의 전반적인 배향 및 배치를 도시하는 내부의 부분 와이어-프레임 뷰를 갖는 마킹 장치의 대안적인 실시예의 측면 사시도이다.
도 2b는 장치 및 id-태그 또는 테이프의 적절한 배치를 도시하는 내부의 부분 와이어-프레임 뷰를 갖는 마킹 장치의 대안적인 실시예의 측면 사시도이다.
도 3은 포켓 내에서의 위치 결정 헤드의 배치 및 작동을 도시하는 마킹 장치의 단면도이다.
도 4a는 포켓에서의 부품의 전반적인 배향을 도시하는 측정 장치의 측면 사시도이다.
도 4b는 측정 장치의 적절한 배치 및 사용을 도시하는 단면도이다.
도 5a는 마킹 장치의 대안적인 실시예의 위치를 결정하는 선택적 베이스 스테이션의 사시도이다.
도 5b는 측정 장치의 실시예의 위치를 결정하는 도시된 선택적 베이스 스테이션의 입면도이다.

본 발명의 상술한 요약과, 후술하는 상세한 설명에서, 그리고, 첨부된 도면에서, 본 발명의 특정 특징(방법의 단계를 포함)이 참조된다. 본 명세서에서 본 발명의 개시는 이러한 특정 특징의 모든 가능한 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 특정 특징이 본 발명의 특정 양태 또는 실시예 또는 특정 청구항의 맥락에서 개시되는 경우, 그 특징은 또한, 가능한 정도로, 본 발명의 다른 특정 양태 및 실시예와의 조합으로, 그리고/또는, 본 발명의 다른 특정 양태 및 실시예의 맥락으로, 그리고, 전반적으로 본 발명에서 사용될 수 있다.

본원에서, "포함하는"이라는 용어 및 그 문법적 균등물은 다른 부품, 성분, 단계 등이 선택적으로 존재하는 것을 의미하는 데에 사용된다. 예를 들어, 부품 A, B 및 C를 포함한(또는 "포함하는") 물품은 부품 A, B 및 C로 구성 될 수 있거나(즉, 단지 포함할 수 있음) 부품 A, B 및 C뿐만 아니라 하나 이상의 다른 구성 부품을 포함할 수 있다.

본원에서, 둘 이상으로 정의된 단계를 포함하는 방법을 참조하는 경우, 정의된 단계는 임의의 순서로 또는 동시에 수행될 수 있으며(문맥이 그러한 가능성을 배제하는 경우 제외), 방법은, 두 개의 정의된 단계 중, 또는 정의된 모든 단계 중(문맥이 그러한 가능성을 배제하는 경우 제외), 임의의 정의된 단계 이전에 수행되는 하나 이상의 다른 단계를 포함할 수 있다.

본원에서, 숫자 앞의 "적어도"라는 용어는 그 숫자로 시작하는 범위(정의되는 변수에 따라 상한을 갖거나 상한이 없는 범위일 수 있음)의 시작을 나타내는 데에 사용된다. 예를 들면, "적어도 1"은 1 이상을 의미한다.

다양한 구조, 표면 및 요소의 위치를 나타내는 데에 해부학적 용어가 사용된다. "상위(superior, cranial)"라는 용어는 장치의 상위 또는 최상위 부분이 앵커-측 접촉면일 때 장치의 헤드에 가깝거나 접근하는 부분을 지칭한다. "하위(inferior, caudal)"라는 용어는 헤드로부터 멀어지거나 멀어지는 방향에 있는 부분을 지칭한다. "횡방향"이라는 용어는 장치 또는 긴장재의 중심으로부터 멀리 이동하는 장치 또는 긴장재의 부분을 지칭한다. 긴장재의 가장 횡방향 부분은 꼬리의 극단이다. "중간(medial)"이라는 용어는 장치 또는 긴장재의 중심을 향하는 경향이 있는 장치 또는 긴장재의 부분을 지칭한다. 긴장재의 가장 중간 부분은 콘크리트 구조의 중심에 있다. "상부", "상방" 및/또는 "등쪽(dorsal)"이라는 용어는 안테나, 핸들, 디스플레이 또는 베이스 스테이션의 방향에 있는 장치 또는 긴장재의 부분을 지칭한다. "하부", "저부" 및/또는 "배쪽(ventral)"이라는 용어는 안테나, 핸들, 디스플레이 또는 베이스 스테이션의 방향으로부터 전반적으로 떨어진 장치의 부분을 지칭한다. "횡방향 평면"이라는 용어는 상위면 및 하위면을 분리하는 평면을 나타낸다. "종방향" 축이나는 용어는 물체의 길이를 통과하는 축을 지칭한다. 둘 이상의 값, 특징 또는 요소의 유사성 또는 동일성을 수정하는 데에 사용될 때의 "실질적으로"이라는 용어는 대체물이 당업자에게 이해되는 초기 값, 특징 또는 요소의 기능을 근본적으로 변경하지 않는 경우의 유사한 값, 특징 또는 요소를 포함하는 것으로 의미된다.

본 발명의 원리 및 그 장점은, 유사한 번호가 유사한 부분에 지정된 첨부된 도면에 도시된 장치의 예시된 실시예를 참조함으로써 가장 잘 이해된다. 이하의 설명에서는, 본 발명의 상세를 불필요하게 모호하게 하지 않도록 공지의 요소는 상세한 설명없이 제시한다. 대부분의 경우, 본 발명의 완전한 이해를 얻기 위해 불필요한 세부 사항은 관련 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자의 기술 범위 내에 있는 세부 사항만큼 생략되었다.

위치 결정 헤드

규격화된 위치 결정 헤드("헤드")(100)는 마킹 장치(200) 및 측정 장치(400)로 지칭되는 장치의 작동부에 공통된다. 도 3 및 도 4a를 참조하면, 측정 장치의 헤드(100)는 마킹 장치의 헤드(100)와 동일해야 한다. 마킹 장치의 위치 결정 헤드는 측정 장치의 위치 결정 헤드와 동일한 부품 요소, 기하학적 구조 및 치수를 갖고 동일한 방식으로 앵커에 연결된다.

도 1a 및 도 3을 참조하면, 헤드는 규격화된 길이(바람직하게는, 4 인치)(104)이고, 채널(108), 접촉면(101), 하나 이상의 자성면(102A) 및 쐐기 포켓(103)을 포함한다. 접촉면(101)은 헤드의 최상위 부분에서 평탄면으로서 정의된다. 접촉면(101)은 접촉면과 실질적으로 동일 평면 상의 하나 이상의 자성면(102A, 102B, 102C)으로 구성되거나 그에 삽입된다. 쐐기 포켓(103)은 충분한 요홈 깊이(바람직하게는, 1/2 인치)의 헤드-바디(107)의 상위단의 중간에 형성되는 함몰부로서, 앵커 내에 있어야 하는 한 세트의 쐐기(004)와 접촉하는 헤드 없이 접촉면이 앵커와 자성 접촉하도록 한다. 배경 기술 부분에서 설명한 바와 같이, '예비 배치' 쐐기는 앵커로부터 부분적으로 연장될 것이고, 게이지 압력으로 앵커에 '고정된(locked in)' 후에도 앵커로부터 계속 돌출될 수 있고, 어느 경우에나, 쐐기는 헤드와의 물리적 접촉 없이 쐐기 포켓에 의해 둘러싸일 것이다(도 3 참조).

바람직한 버전의 헤드는, 원통형 헤드-바디(107)와, 긴장재(001)의 주위에 안착하도록 설계된 배쪽 표면 내에 배치되는 "U" 형상 채널(108)을 포함한다. 이 실시예에서, 헤드-바디는 사용에 따라 변형하지 않는 경질의 플라스틱으로 형성되지만, 임의의 실질적으로 유사한 재료로 대체될 수 있다. 헤드가 적절한 위치에 있으면, 긴장재는 채널의 상부에 안착되고, 접촉면은 앵커(003)와 다지점 자성 접촉된다(도 3 참조). 이러한 위치에서, 접촉면은 긴장재의 종축에 대해 수직일 것이다.

도 1b는, 채널의 나머지가 외측으로 펼쳐지는 경우, 채널의 등쪽 표면이 채널 내의 긴장재의 상면의 적어도 40%와 접촉하도록, 긴장재(001)의 주위에 동축으로 안착되는 충분한 크기 및 깊이를 갖는 채널(108)의 바람직한 실시예를 추가적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예는 원통형 헤드-바디의 배쪽 표면을 통해 계속되는 채널을 갖지만, 채널이 헤드-바디에 완전히 둘러싸이는 것을 본질적으로 방해하는 것은 없다. 후술하는 실시예와 같이, 헤드는 마킹 또는 측정 공구와 같은 공구 부재에 부착된다. 작동 중, 앵커 및 긴장재에 대한 헤드의 적절한 배치는 공구 부재 및 그 작업물의 적절한 정렬을 보장한다.

마킹 장치

도 1a 및 도 1b는 콘크리트 구조(002)의 포켓(006) 내에 배치되고 포켓(006) 내에 고립되게 위치되는 하나의 버전의 마킹 장치(200)를 도시한다. 마킹 장치는 규격화된 위치 결정 헤드와, 긴장재 상에 기준 마크를 비파괴적으로 생성하는 수단을 포함한다. 마킹 장치의 바람직한 실시예가 선택적 핸들(201) 및 페인트 쉴드(202)에 연결된 규격화된 위치 결정-헤드(100)와 함께 도시된다. 선택적 핸들(201)이 작업자의 사용 편의를 위해 헤드(100)의 등쪽 표면에 고정된 것으로 도시된다.

도 1a 및 도 1b는 페인트 쉴드의 하위면이 헤드(106)의 하위면과 동일 평면에 있도록 헤드(100)에 페인트 쉴드(202)가 부착된 것을 도시한다. 페인트 쉴드는 긴장재(001)의 계면(204) 및 헤드(108)의 채널의 하위 에지를 따라 페인트(미도시)를 직접 분사하도록 설계된 헤드의 하위면(106)에 연결되는 표면을 포함한다. 페인트는 계면(204)에 의해 정의된 횡방향 평면에 기준 마크(205)를 생성하여, 바람직하게는, 이러한 평면 내에서 긴장재의 둘레의 적어도 40%를 덮어, 크고 명확한 기준 마크를 생성한다. 도 1a 및 도 1b는 긴장재 상에 페인트를 직접 도포하고 확산 페인트를 캡처하도록 배향되는 쉴드(203A, 203B)에 경사각으로 부착되는 선택적 날개를 도시한다.

측정 장치

측정 장치는 위치 결정 헤드와, 기준 마크 및 헤드의 하위면의 선형 거리를 결정하는 수단을 포함한다. 다음으로 위치 결정-헤드(100)와, 헤드의 채널(108)에 평행한 측정 바디 내의 직사각형 경로(406)를 통하여 횡방향으로 진행하는 강성 직사각형 스파인(401)에 의해 연결되는 측정 바디(411)를 포함하는 측정 장치(400)의 바람직한 실시예의 사시도 및 단면도를 도시하는 도 4a 및 도 4b를 참조한다. 스파인은 그 형상을 잃지 않는 강철, 알루미늄, 플라스틱 또는 임의의 다른 실질적으로 유사한 재료로 형성될 수 있다. 이 실시예에서, 스파인(401)은 위치 결정-헤드의 하위면(106)에 고정되며, 스파인은 측정 바디가 긴장재와의 인라인 상태를 유지하도록 회전을 방지하면서 전후로 자유롭게 슬라이드 이동하도록 하는 방식으로 측정 바디(411)를 통하여 횡방향으로 진행하는 둘러싸인 직사각형 경로(406)의 내측을 통과하고 직사각형 경로를 통과한다.

이러한 마킹 장치의 실시예에서, 헤드-바디의 하위면(106)이 스파인(401) 및 측정 목표(105)에 부착된다. 측정 목표는 위치 결정 헤드의 하위면 내에 배치되거나 또는 위치 결정 헤드의 하위면과 동일 평면 상에 배치된다.

도 4a 및 도 4b는 이러한 버전의 측정 장치가 측정 바디의 배쪽 표면 내에 배치된 "U" 형상 채널("바디-안착 채널)(407)을 갖는 방법을 추가적으로 도시한다. 바디-안착 채널(407)은 헤드(100) 내에 배치된 채널(108)과 인라인이고, 동일한 가장 등쪽 지점을 가지며, 실질적으로 유사한 형상을 갖는다. 도 4b는 아이(eye) 유닛(403)을 수용하는 하나의 버전의 측정 바디를 도시한다. 도 4a 및 도 4b는 측정 바디(411)가 긴장재(001) 상에 안착되는 방법을 도시한다. 바디는 헤드와의 인라인을 유지하기 위해 회전하지 않고 긴장재 및 스파인을 따라 횡방향으로 자유롭게 슬라이드 이동 가능하다. 작동 중, 측정 바디가 긴장재를 따라 슬라이드 이동하는 동안 헤드는 앵커에 자기적으로 연결된 상태로 유지된다.

대안적인 실시예에서 광범위하게 커버되는, 선형 변위를 측정하기 위한 측정 장치의 공구는, 측정 바디의 상위 에지 및 기준 마크(205) 사이의 거리를 측정할 수 있는 임의의 알려진 기법을 사용할 수 있다. 바람직한 버전의 측정 장치는 측정 바디(411)의 상위면 내에 배치되는 아이 유닛(403)을 포함한다. 아이 유닛은 신호를 송수신하고 결과를 해석하여 선형 거리를 결정하는 장치이다. 아이 유닛은 업계에서 일반적으로 알려진 임의의 개수의 표준 측정 장치, 예를 들면, 상용 비행 시간 모듈을 포함할 수 있다.

바람직한 버전의 측정 바디는 아이 유닛에 전자적으로 연결되고 측정 바디 내에 수용되는 신호 처리 모듈(404)을 더 포함한다. 신호 처리 모듈은 아이 유닛 또는 대안적인 실시예에서 제시되는 다른 공구로부터의 데이터를 처리하고, 해석하고, 조작하도록 구성된다. 이러한 버전의 측정 바디는 신호 처리, 계산, 데이터 저장 및 조작을 위한 메모리, 작업자와 통신하기 위한 장치용 디스플레이(408), 작업자 캡처 및 장치의 메모리에 저장된 데이터를 통한 탐색을 위한 복수의 버튼(410)을 더 포함한다.

선택적 버전의 측정 장치는 베이스 스테이션(501)과의 통신을 위해 바디의 상위 에지(402)로부터 연장되는 신축식 안테나(503A)를 더 포함한다. 신축식 안테나는 후술하는 베이스 스테이션 세트의 레벨에 도달하기에 충분한 길이를 갖는다.

베이스 스테이션

도 5a 및 도 5b는 측정 시 측정 장치의 위치를 결정하기 위해 특정 버전의 측정 장치와 함께 사용될 선택적 베이스 스테이션(501)을 도시한다. 이 실시예에서, 베이스 스테이션은 콘크리트 구조(002) 내로 주조되는 함몰부(005) 내에 배치되며 그 위치는 디지털 맵에 기록된다. 베이스 스테이션의 고정 위치 및 긴장재(001) 사이의 거리는 현장의 구체적인 설치 도면으로부터 산출될 수 있다. 베이스 스테이션은 베이스 스테이션 및 측정 장치(502)의 안테나 사이의 거리를 측정하는 데에 사용될 수 있는 신호를 방출하고/하거나 수신한다. 측정 장치의 신축식 안테나(503A)가 측정 장치 상방으로 알려진 높이로 상승되면, 바람직하게는, 베이스 스테이션의 수평 평면 상방으로 상승되면, 측정 장치는 고정된 베이스 스테이션으로부터의 그 위치를 측정한다.

작동

상술한 장치는 정확도가 개선되고 사용자 오류가 최소화된 필드 신장 측정을 수행하도록 후술하는 방식으로 사용될 수 있다.

콘크리트(002)가 주조된 후 그리고 긴장재(001)에 응력이 가해지기 전에, 긴장재가 닦여지고 포켓에서 파편이 제거된다. 쐐기(004)는 긴장재의 주위에 그리고 앵커(003) 내로 부분적으로 예비 배치된다. 다음으로, 마킹 장치(200)의 헤드가 포켓(006) 내에서, 긴장재(001) 주위에, 앵커(003)에 대해 위치되어, 그 접촉면(101)이 앵커와 동일 평면을 이루고 다지점 자성 접촉하며, 긴장재의 등쪽 표면이 헤드(108)의 채널의 등쪽 표면과 접촉함에 따라 쐐기(004)와의 접촉을 피한다(도 3, 도 4b 참조). 작업자는 긴장재 및 채널 사이의 계면(204)을 최대화하고 긴장재가 장력을 받은 이후 있게 될 위치와 동일한 위치에 있도록 보장하기 위해 이완된 긴장재를 수동으로 들어올릴 필요가 있을 수 있다. 이 위치에서, 긴장재는 그 자체가 헤드의 하위면(106)에 평행한 앵커에 수직으로 앵커로부터 횡방향으로 규격화된 거리(바람직하게는, 4 인치)(104)로 헤드를 벗어날 것이다. 그런 다음, 작업자는 위치 결정 헤드의 하위 에지(106)에 의해 정의되는 평면에서 긴장재를 마킹할 것이다. 바람직한 실시예에서, 작업자는 전술한 바와 같이 긴장재의 계면(204)에 스프레이 페인트를 도포할 것이다.

그런 다음, 배경 기술 부분에서 설명된 바와 같이, 유압 잭(미도시)과 같은 종래의 방법으로 긴장재(001)에 하중이 인가될 것이다.

측정 장치(100)의 헤드는 포켓(006) 내에, 긴장재(001) 주위에, 앵커(003)에 대해 위치되어 접촉면(101)이 앵커와 다지점 자성 접촉하도록 한다. 헤드(108)의 채널 및 측정 바디(407)의 안착 채널이 긴장재 상에 안착되고 위치됨에 따라, 헤드는 쐐기 포켓(103)에 둘러싸여 있는 쐐기(004)와 접촉하지 않고 앵커와 자성 접촉한다(도 4b 참조). 헤드가 제 자리에 있는 상태에서, 측정 장치의 목표(105)는 신장(106) 이전에 만들어진 초기 기준 마크와 동일한 횡방향 평면(106)에 위치되고 앵커(104)로부터 동일한 거리에 위치된다.

작업자는, 헤드 및 앵커 사이의 자성 접촉을 끊지 않고, 측정 바디(402)의 상위 에지가 기준 마크의 바로 상방에 있을 때까지 긴장재를 따라 측정 바디(411)를 슬라이드 이동시킨다. 측정 바디는 아이 유닛(403) 및 목표(105) 사이의 직선 경로(409)를 유지하는 스파인(401) 및 긴장재(001)를 따라 슬라이드 이동하여 헤드와 인라인을 유지한다. 측정 바디가 제 위치에 있으면, 장치는 신장 측정의 데이터 캡처를 개시할 것이다. 데이터 캡처는 작업자가 캡처 버튼(410)을 누를 때 수동으로 개시될 수 있거나 자동 과정일 수 있다. 캡처된 데이터는 측정 장치의 메모리에 저장될 수 있다. 선택적으로, 측정 장치는, 신장의 길이와, 측정되는 긴장재의 식별을 모두 결정하고 단일 관찰로서 값을 저장하여 결과를 대조한다.

측정을 수행할 때, 측정 장치의 바람직한 실시예는 측정 바디 상의 아이 유닛(403) 내에 위치된 방출기(emitter)로부터 헤드(105) 상에 위치된 목표까지의 경로(409)에서 신호를 전송하며, 신호는 목표로부터 아이 유닛 내에 위치된 수신기로 다시 반사된다. 측정 바디 내의 신호 처리 모듈(404)은 비행 시간 계산, 위상 분석 또는 삼각 측량을 포함하는 임의의 알려진 기법을 사용하여 신호를 분석함으로써 아이 유닛과 목표로부터의 거리를 결정한다. 아이 유닛과 목표(409) 사이의 거리는 신장(412)의 길이와 동일한 값이다(도 4a 참조). 이러한 거리 값은 장치의 메모리로 캡처된 관찰로서 저장된 데이터의 일부가 된다.

바람직한 실시예에서, 베이스 스테이션(501)은 측정 시 측정 장치의 위치를 결정하는 데에 사용된다. 이러한 위치 캡처는 선택적이지만, 베이스 스테이션이 사용되는 경우, 먼저 결합되어 고정 위치에 위치되어야 하고, 바람직하게는, 콘크리트 구조(002) 내에 배치된 함몰부 내에 위치되어야 하며, 측정 장치의 안테나(503A)와 보정되어야 한다. 이러한 보정은 베이스 스테이션으로부터의 기준 위치 및 위치된 모든 긴장재의 시작점을 설정한다. 측정 장치는 신장의 길이를 결정하는 동시에 측정된 긴장재를 식별하기에 충분한 정확도로 그 위치를 결정할 것이다. 이러한 선택적 위치 결정 단계는 GPS-유형 위성 위치에 의해 수행될 수 있거나 알려진 위치에서 베이스 스테이션과 상호 작용하는 것에 의해 수행될 수 있다. 도 5a 및 도 5b는 측정 장치의 상위 에지 내에 배치된 신축식 안테나(503A)로 신호를 전송하는 베이스 스테이션(501)을 도시한다. 안테나는 콘크리트(002)의 에지 상방의 알려진 높이로, 바람직하게는, 베이스 스테이션(501)과 동일한 높이로 연장되어야 한다. 측정 장치는 베이스 스테이션으로부터의 신호의 강도에 의해 안테나로의 선형 거리(502)를 결정할 것이다.

이러한 선택적 위치 단계에서, 안테나로부터 베이스 스테이션(502)까지의 거리 및 아이 유닛으로부터 앵커(504)까지의 거리가 긴장재의 위치의 디지털 맵과 비교된다. 이러한 디지털 맵은 본질적으로 테이블 형태일 수 있고, 현장 설치 도면에서 채울 수 있고, 장치의 메모리로 다운로드될 수 있고, 신호 처리 모듈에 의해 분석될 수 있다. 검사될 각각의 긴장재가 식별되어 긴장재 식별 코드가 제공된다. 긴장재 식별 코드는 물리적 공간에서의 위치와 연관된다. 캡처 시, 측정 장치는 베이스 스테이션(502)으로부터의 관찰된 거리 및 규격화된 헤드 길이(104)에 부가된 목표(002)까지의 관찰된 거리를 사용하여 앵커로부터 베이스 스테이션까지의 거리를 삼각 측량할 수 있다. 이러한 값은 디지털 맵에서의 값과 비교되어 긴장재의 식별 코드를 결정하는 데에 사용된다. 식별 코드는 신장 측정과 대조되어 캡처된 관찰로서 메모리에 함께 저장된다.

데이터가 캡처된 후, 측정 장치는 디스플레이(408) 상에 캡처된 관찰을 시각적으로 보여줄 수 있다. 측정 장치는 컴퓨터 또는 휴대폰 애플리케이션과 같은 유사한 장치를 통해 실시간 원격 보기 및 댓글 작성을 위한 클라우드 기반 플랫폼으로 전송될 수 있는 추가적인 관찰을 메모리에 계속 저장한다.

본 발명이 특정의 바람직한 버전을 참조하여 상당히 상세하게 설명되었지만, 예를 들면, 가능한 다른 버전이 있다:

마킹 장치의 추가적인 실시예는 페인트 쉴드의 하위면에 연결되는 가압 스프레이 페인트용 하우징을 포함한다. 하우징의 배쪽 단부는 긴장재 상으로 페인트를 분사하는 노즐을 갖는다. 이 실시예는 레버 또는 장력 라인과 같은 핸들에 가해지는 압력을 전달하여 스프레이 페인트 하우징의 노즐을 누르는 기계적 부재를 포함한다. 이 실시예는 작업자가 한 손으로 몸을 구부리지 않고 페인트 쉴드 및 긴장재 사이의 계면 상에 페인트를 원격으로 방출하도록 하는 것에 의해 작업자의 사용을 용이하게 한다.

마킹 장치의 추가적인 실시예는 페인트 쉴드의 하위면에 위치되는 그리스 펜슬(pencil), 스탬프, 페인트 브러시 또는 다른 비파괴 마킹 부재와 같은 마커용 그립을 포함할 것이다. 이 실시예는 레버 또는 장력 라인과 같은 핸들에 가해지는 압력을 전달하여 페인트 쉴드 및 긴장재 사이의 계면에 대해 마커를 가압하는 수단을 포함한다.

마킹 장치의 추가적인 실시예는 선택적 베이스 스테이션(도 5a 참조)의 높이에 도달하기에 충분한 길이의 신축식 안테나(503B), 전원(미도시) 및 작업자 제어(미도시)를 더 포함할 것이다. 사용 전에, 베이스 스테이션(501)은 베이스로부터의 기준 위치를 결정하기 위해 마킹 장치의 안테나와 결합되고 보정되어야 한다. 이 실시예는 콘크리트 구조에 대한 마킹 장치의 위치를 식별하기 위해 관련 기술에서 알려진 상업적 GPS 또는 임의의 표준 측정 기법을 사용하여 마킹 장치를 결정하기 위해 안테나로부터 신호를 전송할 것이다. 작업자는 마크가 긴장재 상에 만들어질 때 이러한 신호를 전송할 것이다. 이러한 베이스 스테이션의 실시예는 긴장재 식별 코드 및 캡처 시간을 결정할 것이다. 이러한 데이터는 정확한 긴장재에 정확한 마킹 장치로 기준 마크가 만들어졌다는 기록으로서 저장될 것이다.

마킹 장치(300)의 대안적인 실시예는 도 2a 및 도 2b에서 알 수 있다. 이러한 버전은 헤드(100)의 하위면(106)에 부착된 태깅(tagging) 바디(301)를 더 포함할 것이다. 태깅 바디는 복수의 id 태그 또는 테이프(302)를 수용할 것이며, 태그의 상위 에지가 헤드(106)의 하위면에 대해 위치되어 기준 마크로서 기능하도록 긴장재에 id 태그를 위치시키고 고정할 것이다. 이러한 마크는 긴장재에 응력이 가해지기 전에 만들어질 수 있다. 이 실시예는 태깅 바디(301)로부터 id 태그(303)를 배치하여 작동할 것이고, 체결된 태그가 긴장재에 고정되지 않은 임의의 느슨한 재료를 갖지 않도록, 텐셔닝 부재, 발열체 또는 접착제 부재로 id 태그를 긴장재(001)에 고정할 것이다. id 태그는 임의의 재료에 한정되지 않으며 테이프, 스티커 또는 코팅으로 구성될 수 있다. id 태그는 바 코드와 같은 광학적으로 인코딩된 패턴의 형태로 위치 정보를 추가적으로 인코딩하거나 RFID와 같은 유도 안테나의 형태의 정보를 추가적으로 인코딩할 수 있다. 이러한 유형의 다수의 코드가 관련 기술에 알려져 있으며 상업적으로 이용 가능하다. id 태그의 상위 에지는 헤드의 하위 에지에 위치되어야 한다. 태그의 상위 에지는 측정 장치용 기준 마크로서 작용할 것이다.

측정 장치의 대안적인 실시예는 id 태그 상에 인코딩된 정보를 판독하기 위한 센서(405)를 더 포함할 것이다. 도 4b에 도시된 이러한 센서의 실시예는 측정 바디(411)의 배쪽에, 채널(407) 내에, 측정 장치(402)의 상위 에지를 향하여 내장된 것으로 도시된다. 센서는 신호 처리 모듈에 전자적으로 연결된다. 이 실시예에서, 센서는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 측정 바디의 상위 에지가 태그(303)의 상위 에지 상에 위치될 때, id 태그에 초점을 맞추도록 배향된다. 센서는 광학-유형 태그에 대하여 광학적이거나, 유도 안테나 유형 태그에 대해서는 방출기 및 수신기를 포함할 수 있다. 도 4b에 도시된 측정 장치의 버전의 센서(405)가 측정 바디의 배쪽에 센서를 위치시키는 한편, 센서는 장치 상의 어느 곳에나 위치될 수 있다. 이러한 태그에 인코딩된 정보는 작업자가 데이터 캡처를 개시할 때 관찰된 데이터의 일부로서 저장된다.

센서(405)의 추가적인 실시예는 측정 장치의 상위 에지(402)가 기준 마크 위에 적절하게 위치될 때를 결정하기 위해 센서를 사용할 수 있다. 센서는 측정 장치의 상위 에지가 마크 위의 적절한 위치에 있다는 것을 식별할 수 있는 임의의 다른 위치에 있을 수 있다. 센서는 장치의 상위 에지 바로 하방에 있는 선에 초점을 맞추도록 광학적으로 구성될 수 있다. 이러한 센서가 긴장재(001)의 마킹된 부분(205) 및 마킹되지 않은 부분에서 반사된 광의 차이를 감지하거나 혹은 장치가 적절한 위치에 있다고 판단하면, 마킹 장치는 신장 및 위치 데이터를 자동으로 캡처하거나 작업자가 캡처를 개시하도록 시각적으로 또는 가청적으로 유도할 것이다.

측정 장치의 추가적인 실시예에서, 아이 유닛(403)은 레이저 삼각 측량-유형 센서를 포함할 것이다. 이 실시예에서, 아이 유닛 내의 레이저는 목표로부터 반사될 신호를 아이 유닛 내의 방출기에 인접한 집광 렌즈 내로 방출할 것이다. 집광 렌즈는 광을 알려진 각도로 선형 검출기 내로 향하게 한다. 아이 유닛으로부터 목표까지의 길이를 결정하기 위해, 선형 검출기에 의해 수신된 집속된 광의 위치가 신호 처리 모듈(404)에 의해 해석된다. 이러한 유형의 범위 탐색 방법은 당업계에서 잘 알려져 있다.

측정 장치 센서의 추가적인 실시예는 측정 바디(411) 내의 스파인 통로(406) 내에 위치되는 톱니(cog) 또는 스프로킷을 포함할 것이며, 그 치형은 측정 바디가 헤드로부터 전후로 이동됨에 따라 스파인(401)의 함몰부와 상호 작용한다. 톱니 또는 스프로킷이 회전됨에 따라, 측정 바디가 헤드로부터 이동된 거리에 비례하여 각도 변위가 스프링의 장력 또는 축전기의 전하로서 저장된다. 이는 표시되고 캡처될 수 있는 거리의 측정으로 변환된다. 이러한 유형의 측정 장치는 당업계에 잘 알려져 있으며 상업적으로 이용 가능하다.

측정 장치의 추가적인 실시예는 기포 레벨 또는 가속도계와 같은 수평 레벨을 확인하는 수단을 더 포함할 것이다.

측정 장치의 추가적인 실시예는 직사각형 스파인으로서 눈금자를 사용한다. 눈금자는 다른 수단에 의해 수행된 측정을 확인하는 데에 사용될 수 있거나 작업자에 의해 시각적으로 관찰되고 측정 바디에 수동으로 입력될 수 있다.

측정 장치의 추가적인 실시예는 사용 및 보관의 용이성을 위해 강성 스파인 및 통로를 신축 스파인으로 대체한다.

측정 장치의 대안적인 실시예는 측정 바디의 상위 에지의 위치를 결정하기 위해 GPS와 같은 상업적으로 이용 가능한 위성 위치 시스템과 통신하도록 안테나를 사용할 것이다. 이러한 위치 방법은 다른 선택적 위치 방법을 보완하거나 대체할 수 있다. 위치 데이터는 긴장재 식별을 위해 긴장재의 알려진 위치와 비교될 것이다.

장치의 대안적인 실시예는 측정 장치의 안테나의 위치를 삼각 측량하기 위해 콘크리트 구조의 추가적인 함몰부 내로 배치되는 하나 이상의 베이스 스테이션을 포함할 것이다. 이러한 베이스 스테이션은 서로 동기화되어 측정 장치에 의해 전송된 신호를 수신하는 시간을 결정한다. 이러한 시간은 서로 비교되어 장치의 위치를 결정하는 데에 사용된다. 장치의 위치는 두 스테이션 사이의 거리가 기록되고 측정 장치로 전송되어 최종 응력 시간과 측정 중인 긴장재의 식별을 결정한다.

선택적 베이스 스테이션 장치의 추가적인 실시예는 스풀 유형 테이프 측정 디스펜서를 포함할 것이다. 이러한 테이프 측정은 베이스로부터 추출될 수 있고, 베이스 스테이션의 위치로부터 측정 장치의 안테나 또는 상위 에지까지의 거리를 측정하는 데에 사용될 수 있다. 이는 다른 측정 방법을 확인하거나 보정하는 데에 사용될 수 있거나 작업자에 의해 시각적으로 관찰될 수 있고 수동으로 측정 바디에 입력될 수 있다.

따라서, 첨부된 청구 범위의 사상 및 범위는 본원에 포함된 바람직한 버전의 설명에 한정되지 않아야 한다.

상술한 방법 및 장치는 이전의 방법 및 장치와 연관된 문제를 개선하고 그에 대한 해답을 제공한다. 마킹 장치는 앵커로부터 측정하고 균일한 기준 마크를 사용함으로써, 동일한 평면으로부터 모든 측정이 수행되는 것을 확보한다. 헤드는 쐐기와의 접촉을 방지하고, 앵커와의 동일 평면 상에서 접촉하며, 긴장재가 채널에 적절하게 안착되는 것을 확보한다. 마킹 장치는 긴장재 및 페인트 가이드 사이의 계면의 영역을 증가시킴으로써 번짐 및 왜곡에 더 저항하는 훨씬 더 큰 마크를 만든다. 측정 장치 및 방법은 다수의 데이터 지점을 캡처하여, 데이터가 실시간으로 업로드되도록 함으로써, 정확도가 오류 및 신장 불일치를 발견할 때의 시간 지연의 문제를 크게 저감시키는 것을 확보한다. 이는 기록 엔지니어가, 실시간 응답을 위해, 신뢰할 수 있는 필드 신장 데이터를 즉시 검토할 수 있도록 한다. 이러한 실시간 거부 또는 승인은 최종 단계(절단, 페인팅, 캡핑 및 그라우팅)를 며칠이 아닌 몇 시간 내에 실시간 승인할 수 있는 가능성을 열어준다. 이는 긴장재, 앵커 및 쐐기가 요소에 노출되는 시간을 극적으로 저감하여 구조의 일체성을 보호한다.

Claims (18)

1. 콘크리트 구조의 포켓 내에 배치된 앵커에 예비 배치된 한 세트의 쐐기에 의해 둘러싸인 포스트 텐셔닝 긴장재를 위치 결정하고 평가하는 장치로서,
   접촉면 및 하위면을 갖는 헤드-바디를 갖는 위치 결정 헤드;
   자석;
   쐐기 포켓; 및
   상면을 갖는 채널을 포함하고,
   상기 자석은 상기 접촉면과 동일 평면 상에 있고 상기 앵커와 다지점 접촉하도록 구성되고,
   상기 쐐기 포켓은 상기 헤드-바디의 상위 측에서 요입되고 상기 헤드가 상기 예비 배치된 쐐기와 접촉하지 않고 상기 예비 배치된 쐐기를 감싸기에 충분한 크기를 갖고,
   상기 채널은 상기 헤드-바디의 길이를 통과하고, 상기 채널은 상기 긴장재 상에 안착되도록 구성되는, 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 채널의 상면은 오목하고, 상기 상면의 오목부는 상기 긴장재의 형상에 일치하여, 상기 채널의 상면이 상기 채널 내에서 상기 긴장재의 표면의 부분의 적어도 40%와 접촉하는, 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 헤드-바디에 부착되고, 상기 헤드-바디의 하위면과 동일 평면 상의 위치에서 상기 긴장재 상에 비파괴적 기준 마크를 생성하도록 구성되는 마킹 부재를 더 포함하는 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 마킹 부재는, 상위 에지를 갖는 id 태그; 상기 id 태그를 수용하며 상기 헤드-바디의 하위면에 부착되는 태깅 바디를 포함하고, 상기 태그의 상기 상위 에지가 상기 헤드-바디의 하위면과 동일 평면 상에 있도록, 상기 태깅 바디는 상기 긴장재에 상기 id 태그의 전체를 위치시키고 고정하도록 구성되는, 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 마킹 부재는 상기 헤드-바디에 부착되는 페인트 쉴드이고, 상기 페인트 쉴드는 상기 헤드-바디의 하위면과 실질적으로 동일 평면 상에 있는 하위면을 갖는, 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 헤드-바디에 부착되는 핸들, 및
   상기 쉴드에 경사각으로 부착되는 복수의 날개를 더 포함하는 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 장치는 상기 채널의 계면, 상기 헤드-바디의 하위면 및 상기 긴장재가 상기 긴장재의 둘레의 적어도 40%이도록 구성되는, 장치.
8. 제1항에 있어서,
   선형 변위를 결정하는 수단을 더 포함하고,
   상기 수단은 상기 헤드-바디에 연결되는, 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 헤드-바디의 하위면에 부착되는 스파인; 및
   상위 에지를 갖는 측정-바디를 더 포함하고,
   상기 측정-바디는 선형 변위를 결정하는 수단에 부착되고 상기 측정 바디가 자유롭게 횡방향으로 이동 가능하도록 상기 스파인에 부착되는, 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 스파인은 릿지형 직사각형 샤프트이고, 상기 측정 바디는 직사각형 경로 및 바디-안착 채널을 포함하도록 형성되고, 상기 직사각형 경로는 상기 측정-바디를 통하여 횡방향으로 진행하고 상기 스파인을 수용하도록 구성되고, 상기 바디-안착 채널은 상기 헤드의 채널과 인라인이고 상기 긴장재 상에 안착되도록 구성되는, 장치.
11. 제9항에 있어서,
    선형 변위를 결정하는 수단은 상기 측정 바디에 부착되는 아이 유닛이고, 상기 측정 바디가 상기 스파인을 따라 이동함에 따라 상기 아이 유닛과의 인라인을 유지하도록 배향된 상기 헤드-바디의 하위면에 부착되고 이와 동일 평면 상에 위치되는 목표를 더 포함하는 장치.
12. 제9항에 있어서,
    선형 변위를 결정하는 수단은 상기 측정-바디에 부착되는 센서인, 장치.
13. 제9항에 있어서,
    디스플레이;
    버튼; 및
    신호 처리 모듈을 더 포함하고,
    상기 디스플레이, 상기 버튼 및 상기 모듈은 상기 측정-바디에 부착되는, 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 측정 바디에 부착되는 안테나,
    상기 안테나의 물리적 위치를 결정하는 수단, 및
    상기 앵커의 상기 물리적 위치를 포함하는 디지털 맵을 더 포함하는 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 안테나의 상기 물리적 위치를 결정하는 수단은 상기 안테나와 통신하는 베이스 스테이션을 포함하고,
    상기 베이스 스테이션은 상기 디지털 맵에 기록된 위치에서 상기 콘크리트 구조의 함몰부 내에 배치되는, 장치.
16. 콘크리트 구조의 포켓 내에 배치된 앵커에 예비 배치된 한 세트의 쐐기에 의해 둘러싸인 포스트 텐셔닝 긴장재의 필드 신장 측정을 수행하는 방법으로서,
    마킹 장치가 상기 앵커와 다지점 자성 접촉하고 상기 예비 배치된 쐐기와의 접촉 없이 상기 긴장재 상에 안착되도록 상기 구조의 상기 포켓 내에 위치되는 비파괴적 마킹 장치로 상기 긴장재를 마킹하는 단계;
    상기 긴장재에 장력을 가하는 단계; 및
    상기 마킹 장치가 상기 앵커와 다지점 자성 접촉하고 상기 예비 배치된 쐐기와의 접촉 없이 상기 긴장재 상에 안착되도록 상기 구조의 상기 포켓 내에 위치된 측정 장치로 상기 긴장재를 측정하는 단계를 포함하는 방법.
17. 콘크리트 구조에 배치된 포켓 내의 앵커에 예비 배치된 한 세트의 쐐기에 의해 둘러싸인 포스트 텐셔닝 긴장재의 필드 신장 측정을 수행하는 방법으로서,
    안테나의 위치를 결정하는 동시에 안테나를 포함하는 측정 장치로 상기 긴장재의 신장을 측정하는 단계;
    상기 안테나의 위치를 디지털 맵과 비교하는 단계;
    상기 디지털 맵을 참조하여 상기 위치와 연관된 긴장재 식별 코드를 식별하는 단계; 및
    상기 긴장재 식별 코드와 대조된 상기 측정된 신장을 저장하는 단계를 단계를 포함하는 방법.
18. 제17항에 있어서,
    실시간의 원격 검토 및 응답을 위해 상기 대조된 측정 신장 및 식별 코드를 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
    

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