KR100263518B1 - 맨홀제조용거푸집 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

맨홀 제조용 거푸집

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 요지

본 발명은 콘크리트의 경화시 화학작용에 의해 발생되는 열을 감지하고, 실린더의 공기압 또는 유압 조절에 의해 내측 거푸집의 각 측면판들이 자동적으로 유동되도록 하므로써 맨홀 제조용 재료의 경화수축에 따른 재료 자체의 잔류응력을 제거하여 맨홀의 품질을 향상시키고 균일한 품질을 생산할 수 있는 맨홀 제조용 가동거푸집을 제공하는데 그 목적이 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 소정크기의 하부밑판; 상기 하부밑판상에 힌지로 고정되는 외측거푸집; 상기 외측거푸집의 내측에 장착되며, 그와 소정간격만큼 이격되게 위치되어 맨홀 재료가 채워질 공간부을 형성하는 내측거푸집; 상기 내측 거푸집의 내부에 장착되어 상기 콘크리트 재료의 경화수축에 따라 상기 내측 거푸집을 사방으로 이동시키는 수단; 및 상기 이동수단에 이동력을 제공하는 이동력 제공수단을 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

맨홀제작시 경화수축에 따른 균열을 방지하기 위한 거푸집에 이용되는 것임.

Description

맨홀 제조용 거푸집{a form for manufacturing manhole }

본 발명은 내측과 외측의 이중 구조로 형성되어 통신용 맨홀을 제작하기 위한 거푸집에 관한 것으로, 특히 내측거푸집이 맨홀을 형성하는 콘크리트 재료의 경화수축에 따라 유동되어 맨홀 완성품의 내부에 존재하는 잔류응력을 제거하므로써 맨홀의 품질을 향상시킨 맨홀 제조용 거푸집에 관한 것이다.

일반적으로, 맨홀 제작시 사용되는 재료로서는 시멘트 콘크리트 또는 폴리머 콘크리트등의 재료가 사용되어지는데, 이러한 재료의 물리적 특성의 하나로 맨홀 형성시 거푸집내에서 경화됨에 따라 수축현상이 발생하게 된다. 이는 맨홀 전체에 걸쳐 잔류응력이 남게되는 원인으로 작용하게 되고, 이에따라 상기 맨홀에 크랙이 발생하여 제품으로서의 사용가치가 없어지게 된다.

상기 경화 수축현상은 콘크리트가 경화되면서 재료 자체의 체적이 수축하는 현상으로 경화시간 및 경화시 주위온도에 따라 그 값의 차이를 보인다.

상기 콘크리트 재료실험을 통하여 나타난 바에 의하면 폴리머 콘크리트의 경화 수축량은 그 배합 수지량에 따라 다소 차이가 있으나 그 범위는 약 2/1000∼6/1000정도에 이른다.

따라서, 상기 맨홀 제작에 사용되는 폴리머 콘크리트와 같은 재료를 이용하여 맨홀과 같은 박스형 구조물을 만들고자 할 경우에 콘크리트 경화시 발생되는 경화 수축량을 고려한 구조물 제작용 거푸집이 요구되고 있다. 즉, 구조물을 형성하기 위한 내측 거푸집이 콘크리트 경화와 동시에 그 수축량 만큼 수축할 수 있도록 가동식 거푸집 구조가 요구되고 있다.

그러나, 종래의 맨홀 제작용 거푸집에 있어서는 상기와 같은 콘크리트 경화시 발생되는 경화 수축량을 고려하여 내측 거푸집이 수축되지 않는 고정식 거푸집으로 형성된 구조로 되어 있기 때문에, 콘크리트 수축에 따른 내부 응력이 맨홀을 형성하는 재료의 내부에 잔류하게 되어, 결국 맨홀자체에 크랙을 발생시키므로써 맨홀의 품질을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 또한, 경화가 시작될 때에 사람이 밸브를 조작하여 중립에 설정하여 자연압으로 변경시켜야 하는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 콘크리트의 경화시 화학작용에 의해 발생되는 열을 감지하고, 실린더의 공기압 또는 유압 조절에 의해 내측 거푸집의 각 측면판들이 자동적으로 유동되도록 하므로써 맨홀 제조용 재료의 경화수축에 따른 재료 자체의 잔류응력을 제거하여 맨홀의 품질을 향상시키고 균일한 품질을 생산할 수 있는 맨홀 제조용 가동거푸집을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 일반적인 맨홀의 사시도.

도2는 본 발명에 의한 맨홀 제조용 거푸집의 일실시예 구성을 나타낸 평단면도.

도3은 도2의 A-A선 단면도.

도4는 도3의 B-B선 단면도.

도5는 도3의 "A"부 상세구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 맨홀 10a : 외측거푸집

10b : 내측거푸집 11 : 공간

20 : 온도감지센서 30 : 3방향 조절밸브

31 : 제어기 40 : 지지대

50 : 원형봉 60 : 호스

70 : 실린더 80 : 하부밑판

81 : 힌지 82 : 스프링

90 : 베어링

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소정크기의 하부밑판; 상기 하부밑판상에 힌지로 고정되는 외측거푸집; 상기 외측거푸집의 내측에 장착되며, 그와 소정간격만큼 이격되게 위치되어 맨홀 재료가 충진될 공간부을 형성하는 내측거푸집; 상기 내측 거푸집의 내부에 장착되어 상기 콘크리트 재료의 경화수축에 따라 상기 내측 거푸집을 사방으로 이동시키는 수단; 및 상기 이동수단에 이동력을 제공하는 이동력 제공수단을 포함하는 맨홀 제조용 거푸집을 제공한다.

이하, 첨부된 도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 맨홀 제조용 거푸집에 의해 제조된 통신용 맨홀(10)은 맨홀뚜껑을 설치하기 위해 상부에 원형홀(5)이 형성된 상부블록(1)과 하부블록(2)으로 구분되어 제조된 후, 상부블록(1)과 하부블록(2)을 중간 접합부(3)에서 결합시킨 박스형상으로 형성되며, 상기 맨홀(10)의 일측면에는 전선관 인입부를 장착하기 위한 창(4)이 형성된 구조로 되어 있다.

상기와 같은 박스형상의 맨홀(10)을 제조하기 위한 본 실시예의 거푸집도 상부거푸집과 하부거푸집으로 이루어지되, 상기 맨홀 뚜껑을 설치하기 위한 원판형의 홈이 상기 상부거푸집의 상측에 형성된 것을 제외하고는 서로 대칭인 구조로 되어 있으며, 본 실시예에서는 이중 하나의 거푸집만을 설명한다.

그러면, 도2 내지 도4를 참조하여 본 발명의 일실시예 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명한다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 거푸집은 소정크기의 하부밑판(80)에 고정된 외측거푸집(10a)과, 상기 외측거푸집(10a)의 내부에 소정 간격만큼 이격된 채로 장착되어 외측거푸집(10a)과의 간격을 조정할 수 있도록 이동이 가능한 내측 거푸집(10b)으로 크게 구성된다.

상기 외측거푸집(10a)과 내측 거푸집(10b)의 사이에 형성된 공간부(11)에는 시멘트 콘크리트 또는 폴리머 콘크리트가 채워진다. 또한, 상기 내측거푸집(10b)은 그의 하부에 하부밑판(80)이 구비되어 있으며, 상기 하부밑판(80)의 바깥측에는 테이블 형태의 진동기(도면에 도시하지 않음)가 부착되어 상기 공간부(11)에 채워진 재료가 균일한 분포로 다져지도록 진동력을 제공하고 있다.

상기 내측 거푸집(10b)은 도4 및 도5에 도시한 바와 같이 상판 및 4개의 측면판과, 상기 각 측면판이 만나는 부위에 격자의 각철부재로 이루어진 모서리부가 각각 분할된 구조로 이루어져 있다. 여기서, 상기 내측 거푸집(10b)은 그의 각 측면판의 접합부가 작동할 때 원만히 움직일 수 있고 탈형시 서로 맞물리지 않도록 상기 내측 거푸집의 상판 및 측판들이 서로 분할되어 일정한 유격이 형성되는 구조로 되어 있다.

또한, 상기 대향하는 양측면판의 내측에는 격자형 지지대(40)가 장착되며, 상기 양측 지지대(40)와 전후면판 각각에는 그들이 교차하여 가로지르도록 장착되어 내측 거푸집(10b)이 사방으로 일정범위 내에서 움직일 수 있도록 구동력을 제공하는 내측 거푸집 이동수단이 장착된다.

상기 내측 거푸집 이동수단은 지지대(40)의 양측면을 가로지르는 원형봉(50)과, 외부에서 제공되는 공기압 또는 유압으로 원형봉을 밀고 당기도록 구동하는 실린더(70)로 구성되어 있다.

또한, 상기 지지대(40)의 상하면에는 베어링(90)이 장착되어 내측 거푸집(10b)이 수평으로 원활하게 유동될 수 있도록 하고 있으며, 또한 상기 베어링(90)은 내측 거푸집(10b)이 하부 밑판(80)과 이격될 수 있도록 지지한다.

한편, 상기 외측거푸집(10a)의 상부 양측에는 공간부(11)에 채워진 콘크리트 재료의 경화시에 수축과 함께 발생되는 발열온도를 감지하는 온도감지센서(20)가 장착되며, 상기 외측거푸집(10a)의 정면에는 상기 온도감지센서(20)의 신호를 인가받아 기기의 구동제어신호를 출력하는 기어박스가 내장된 제어기(30)가 장착된다. 또한 상기 제어기(30)에는 그로부터 출력된 구동신호를 인가받아 개폐동작을 수행하면서 유압을 제공하는 3방향조절밸브(31)가 연결된다. 상기 3방향 조절밸브(31)는 교차되게 설치된 원형봉(50)의 각 실린더(70)에 호스(60)를 매개로 연결되어 공기압 또는 유압을 제공한다.

여기서, 상기 3방향 밸브(30)가 중립일 경우에는 실린더(70)에 유압이 걸리지 않고 대기압상태로 유지하게 되어 내측 거푸집(10b)의 각 측면판들이 자유롭게 유동될 수 있게 되며, 이에 따라 외측 거푸집(10a)과 내측 거푸집(10b) 사이의 공간부(11)에 채워진 콘크리트 재료의 경화수축에 따라 내측 거푸집(10b)의 각 측면판들은 미는 힘에 따라 움직이게 되는 것이다.

한편, 상기 외측거푸집(10a)의 하부에는 그를 하부밑판(80)에 연결하기 위한 힌지(81)가 장착되며, 상기 힌지(81)에는 거푸집의 탈형시 외측거푸집(10a)이 바닥과 충돌하여 받게되는 충격을 완화시키도록 스프링(82)이 장착된 구조로 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 거푸집을 이용하여 맨홀을 제조하는 공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 맨홀(10)의 상부블록(1) 또는 하부블록(2)을 제조하기 위해 외측거푸집(10a)과 내측거푸집(10b)을 조립한다. 이때, 내측거푸집(10b)을 이루는 각 구성부재, 즉 상판 전체면과 각 측면판의 외측면에 경화된 콘크리트가 용이하게 분리되도록 박리재를 도포한 다음, 맨홀의 내부에 첨가되어지는 각종 부속 철물류를 장착한다.

그리고, 상기 내측 거푸집(10b)의 측면판 주위로 와이어 메쉬를 설치하고, 힌지(81)를 이용하여 외측거푸집(10a)을 하부밑판(80)에 고정시킨다.

그런 다음, 상기 3방향조절밸브(31)를 조정하여 호스(60)를 통해 실린더(70)에 공기를 주입한다. 상기 실린더(70)는 주입된 유압에 의해 원형봉(50)을 외부로 신장시키므로써 내측거푸집(10b)의 측면판들이 외측거푸집(10a)을 향하여 이동되도록 한다. 상기 내측 거푸집(10b)의 측면판들을 신장 즉 팽창시킨 상태에서 맨홀 형성 재료인 콘크리트를 상기 공간부(11)에 채우고, 외부의 진동기를 가동시켜 상기 공간부(11)에 채워진 콘크리트가 균등한 분포를 이루면서 다져지도록 한다.

상기 공정이 완료되면, 공간부(11)에 채워진 콘크리트가 발열을 시작하게 되며, 이 발열온도가 소정온도만큼 상승하게 되면, 온도감지센서(20)가 이를 감지하고 신호를 제어기(30)에 출력한다. 상기 제어기(30)는 감지신호의 입력에 따라 3방향조절밸브(31)를 구동시켜 중립의 위치에 도달하도록 하여 대기압 상태를 만든다. 이때, 상기 내측 거푸집(10b)은 대기압 상태이기 때문에 자유로운 이동이 가능하며, 발열에 의한 경화가 시작됨에 따라 콘크리트가 수축하게 되어 결국 상기 내측 거푸집(10b)의 측면판이 외측거푸집(10a) 안쪽으로 밀려지게 된다. 이때, 상기 내측 거푸집(10b)이 당겨지는 간격은 상기 베어링(41)에 의해 조정되며, 상기 내측거푸집(10b)이 베어링(90)의 안내에 따라 일정거리만큼 외측거푸집(10a) 쪽으로 밀려지게 되므로 콘크리트에 잔류응력(residual stress)이 발생하는 것을 방지하게 된다.

상기와 같이, 내측거푸집(10b)의 측면판들이 외측거푸집(10a) 쪽으로 밀린 상태를 일정시간 유지시킨 후, 즉 콘크리트의 경화수축이 상당히 진전된 후에 3방향 조절밸브(31)를 조정하여 실린더(70)의 원형봉(50)을 가압하는 힘을 제거하고, 내측거푸집(10b)을 해체한 다음, 양생된 콘크리트를 외측거푸집(10a)으로부터 탈형시켜 완성된 맨홀(10)을 제조하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명의 맨홀 제조용 거푸집은, 내측거푸집의 측면판 내측에 공기압 실린더와 상기 실린더에 연결된 연결부재를 결착시켜 외측거푸집의 사방 측벽과 내측거푸집의 사방 측벽면 사이의 공간에 채워진 콘크리트 경화수축에 따른 잔류응력이 콘크리트 내부에 존재하지 않도록 함으로써, 양호한 품질의 맨홀을 제조하는 효과가 있다.

또한, 콘크리트의 경화수축에 따라 내측거푸집이 자동적으로 움직이므로, 완성된 맨홀의 불량율을 감소시키는데 다른 효과가 있다.

Claims (4)

1. 소정크기의 하부밑판;

   상기 하부밑판상에 힌지로 고정되는 외측거푸집;

   상판, 사방 측면을 이루는 4개의 측면판 및 상기 각 측면판을 연결하는 격자 형상의 모서리부재가 서로 분할되게 이루어져 있으며, 상기 외측거푸집과 소정간격만큼 이격되게 위치되어 맨홀 재료가 채워질 공간부을 형성하는 내측거푸집;

   상기 내측 거푸집의 내부에 장착되며, 상기 콘크리트 재료의 경화수축에 따라 상기 내측 거푸집을 사방으로 이동시키는 수단;

   상기 외측거푸집의 내부 소정위치에 장착되어 상기 공간부에 채워진 콘크리트 재료의 발열에 따른 소정온도를 감지하는 온도감지수단;

   상기 온도감지수단의 신호를 인가받아 기기에 구동제어신호를 출력하는 제어수단; 및

   상기 제어수단의 구동신호를 인가받으며, 상기 이동수단에 소정의 유압과 대기압을 제공하도록 개폐구동하는 3방향 조절밸브

   을 포함하는 맨홀 제조용 거푸집.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동수단은

   상기 내측 거푸집의 4개의 측면판을 교차되게 가로지르는 원형봉과,

   상기 원형봉의 소정부위에 장착되며, 외부에서 제공되는 유체압에 의해 원형봉을 길이 방향으로 신장 및 수축시키는 실린더

   를 포함하는 맨홀제조용 거푸집.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 힌지에 장착되어 상기 외측거푸집의 탈형에 따른 충격을 흡수하는 스프링을 더 포함하는 맨홀 제조용 거푸집.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 내측 거푸집의 양측판 내측에 직립되게 장착된 지지대와,

   상기 지지대의 상하부에 장착되어 상기 내측거푸집이 하부밑판과 이격되도록 지지하고, 상기 내측거푸집이 좌우수평이동을 원활히 하도록 구름운동하는 베어링을 더 포함하는 맨홀 제조용 거푸집.

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