KR100312849B1 - 터널라이닝타설용거푸집시스템및이를이용한터널라이닝시공방법 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템 및 이를 이용한 터널 라이닝 시공방법.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 요지
터널 라이닝 콘크리트 타설 시에 재료분리 현상을 최소화하여 터널 라이닝 콘크리트의 품질을 향상시키고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
그 좌ㆍ우측 벽에 라이닝 콘크리트의 스프링 라인 높이를 따라 형성된 다수의 좌ㆍ우 측면 투입구 및 상기 각각의 투입구의 상부에는 각각 형성된 다수의 확인창을 가지며, 그 천장부에는 다수의 천단부 투입구를 갖는 터널 라이닝 거푸집; 콘크리트를 상기 각 좌ㆍ우 측면 투입구 또는 천단부 투입구로 공급하기 위한 콘크리트 압송 라인; 및 좌ㆍ우 측면 투입구로 타설되는 콘크리트의 레벨을 측정하기 위한 감지수단을 포함하여 이루어진 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템 및 상기 거푸집 시스템을 이용한 타설방법을 제공함.
4. 발명의 중요한 용도
토목/건축 공사 분야에 사용되는 제반 형태의 터널 라이닝 콘크리트의 형성에 관련된 공사에 이용됨.
Description
본 발명은 터널 공사에 적용되는 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템 및 상기 거푸집 시스템을 이용한 터널 라이닝 시공방법에 관한 것으로, 특히, 타설되는 콘크리트의 재료 분리를 최대한 방지하여, 보다 치밀한 구조의 터널 라이닝을 생산할 수 있는 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템 및 상기 거푸집 시스템을 이용한 터널 라이닝 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 터널 굴착작업 후에는 터널 라이닝을 형성하기 위해 강재 거푸집이 터널과 소정 거리를 유지하도록 설치되고, 터널 벽과 거푸집 사이의 공간에는 철근 조립체가 배설되며, 터널 벽과 거푸집 사이의 공간에 콘크리트가 충진되어 콘크리트 라이닝이 완성된다.
상기한 종래의 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템을 도1 및 도2를 참조하여 설명하면, 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 터널 단면과 유사한 윤곽의 단면형상을 가지며, 그 천단부에 다수의 콘크리트 투입구(1a, 1a')가 일정한 간격으로 형성된 강재 거푸집(1) 및 상기 거푸집(1) 외부로부터 도입된 수평 압송관(6a) 및 상기 천단부 투입구(1a, 1a')를 상기 수평 압송관(6a)에 각각 연결하는 수직 압송관(6b)으로 구성된 콘크리트 압송관(2)을 포함한다.
상기한 구성을 포함하는 거푸집 시스템은, 도2에 도시된 바와 같이, 터널 내에서 터널 벽(5)에 대해 소정 거리를 갖도록 설치되며, 터널 벽(5)과 거푸집(1) 사이의 공간에는 철근 조립체(3)가 배설되고, 이 때, 도3에 도시된 바와 같이, 철근 조립체(3)는 간격재(4)에 의해 터널 벽(5)과 거푸집(1)에 대해 일정 간격을 갖도록 지지된다.
콘크리트 압송관(2)을 통해 콘크리트가 거푸집(1)의 천단부 투입구(1a, 1a')로 공급되며, 도2에 도시된 바와 같이, 투입구(1a, 1a')로 공급된 콘크리트는 거푸집(1)의 외주면을 따라 흘러 내러가서 터널 벽(5)과 거푸집(1) 사이의 공간을 채우게 됨으로써, 콘크리트 타설이 완료되며, 소정 시간의 양생 과정을 거친 후, 탈형 함으로써 터널 라이닝이 형성된다.
상기와 같은 종래의 콘크리트 타설공법은 광산, 지하철, 군사용 터널 등의 토목 및 건축 공사에서 필수적인 작업이며, 현재 터널 라이닝 형성과 관련된 토목 및 건축 산업의 경우, 터널 공사비용의 절감, 시공속도의 향상, 정밀 시공을 통한 부실 방지, 작업환경의 개선을 통한 안전 시공, 넓은 범위의 작업현장에서 효과적으로 적용될 수 있는 장치 및 시공방법의 개선 등과 같은 사항이 근본적으로 요구된다.
그러나, 종래의 터널 라이닝용 콘크리트 타설방법은 터널 라이닝 형성에 관련된 토목 및 건축 공사에 가장 공통적으로 채용 및 가장 일반적으로 적용되고 있지만, 상기한 요구 사항이 고려될 경우, 결코 만족스러운 타설방법이 될 수 없으며, 개선되어야 할 다수의 문제점을 포함하고 있다. 이하, 종래의 터널 라이닝 타설방법의 문제점을 설명한다.
종래의 터널 타설방법의 경우, 상기한 바와 같이, 거푸집(1)의 천단부에 형성된 투입구(1a, 1a')만을 통해 콘크리트가 투입되어 거푸집(1)의 축방향 좌, 우측외주면을 따라서 흘러내려 타설됨으로, 하방으로 이동하는 콘크리트는 터널 벽(5)과 거푸집(1) 사이의 공간에 설치된 철근 조립체(3)에 의해 콘크리트의 유동이 간섭받게되어, 재료분리 현상이 발생되는 문제점이 있었다. 그 결과, 콘크리트 재료는 균일하게 혼합되지 않은 상태로 타설되어 양생됨으로써, 라이닝 콘크리트 구조의 내구성을 약화시켜 부실 시공의 원인이 되었으며, 부실 시공은 보수 및 재시공에 따른 투입 인력, 비용의 증가 및 공기의 연장을 야기시키는 원인이 되었다.
상기한 재료분리 현상은 투입구의 위치가 높을수록 공급된 콘크리트의 이동 거리가 비례적으로 증가하여, 철근 조립체(3)와의 간섭이 증가하여 더욱 심화됨으로, 터널 벽(5)과 거푸집(1) 사이의 공간에서 콘크리트가 치밀하게 타설되지 않은 부분이 발생되어, 터널 라이닝 콘크리트 표면이 미려하게 형성되지 않게 되며, 라이닝 콘크리트 내부에 동공부를 발생시킬 뿐만 아니라, 라이닝 콘크리트 배면 그라우팅 주입 시에 그라우팅 주입재가 라이닝 콘크리트 배면으로부터 상기한 재료분리 현상에 발생된 부분을 통해 흘러내려 콘크리트 노출면 상태가 불량하게 되어, 터널 라이닝 콘크리트의 품질을 저하시키며, 주입재의 과다 소요에 따른 비용을 상승시키는 문제점이 있었다. 따라서, 상기한 재료분리 현상을 방지하기 위해서, 투입구의 위치를 효과적으로 배치하여 타설되는 콘크리트의 이동거리를 단축시킬 수 있는 거푸집 및 타설 중인 콘크리트를 다지는 수단을 포함하는 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템 및 타설 방법의 개발이 절실히 요구된다.
또한, 터널 벽(5)과 거푸집(1) 사이의 공간에서 철근 조립체(3)가 간격재(4)에 의해 터널 벽(5)과 거푸집(1)에 대해 소정의 간격을 갖도록 지지되는데, 종래의 거푸집 시스템의 경우, 상기 간격재(4)로서 건축공사에서 사용되는 슬래브 철근 고임용 사각 콘크리트 간격재를 그대로 채용하여 철근 조립체(3)에 묶어 사용함으로, 거푸집 설치 시, 단락 되거나 철근 순간격 내로 밀려 들어감으로써, 철근 피복 부족 등의 바람직하지 못한 결과를 야기시켰으며, 그에 의해, 현장에서는 간격재의 사용이 기피되고 철근 순간격을 축소하여 내측 철근 피복을 과다하게 조립하는 문제점이 있었다. 따라서, 터널 라이닝 콘크리트 타설에서 효과적으로 적용될 수 있는 간격재의 개발이 요구된다.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 터널 라이닝 콘크리트 타설 시에 재료분리 현상을 최소화하여 터널 라이닝 콘크리트의 품질을 향상 시킬 수 있는 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템 및 이를 이용한 터널 라이닝 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 콘크리트를 효과적으로 다지는 수단을 제공하여 콘크리트를 치밀하게 타설함으로써, 터널 라이닝 콘크리트의 생산효율을 향상시킬 수 있는 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템 및 이를 이용한 터널 라이닝 시공방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 거푸집 설치 후 타설작업을 자동화함으로써, 투입인력을 감소시키고, 시공 시간을 단축시킬 수 있는 안전하고 경제적인 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템 및 이를 이용한 터널 라이닝 시공방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 터널 벽과 거푸집 사이에서 철근 조립체를 효과적으로 유지하여 라이닝 콘크리트의 정밀시공을 보장하는 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템 및 이를 이용한 터널 라이닝 시공방법을 제공하는데 있다.
제1도는 종래의 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도.
제2도는 종래의 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템이 터널 시공에 적용되어 콘크리트 타설이 수행되는 것을 개략적으로 나타낸 정면도.
제3도는 종래 기술에 따른 간격재가 터널 벽과 거푸집 사이에서 철근 조립체를 지지하기 위해 적용된 예를 부분적으로 나타낸 개략도.
제4도는 본 발명에 따른 거푸집 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도.
제5a도 및 제5b도는 본 발명의 일실시예에 따른 거푸집 시스템에서의 콘크리트 압송라인을 개략적으로 나타낸 사시도.
제6a도 및 제6b도는 본 발명에 따른 타설 방법을 개략적으로 설명하는 정단면도.
제7a도 및 제7b도는 본 발명에 따른 간격재 및 상기 간격재를 이용한 철근 조립체의 설치 상태를 설명하는 사시도.
제8도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거푸집 시스템에서의 콘크리트 압송라인을 개략적으로 나타낸 사시도.
제9도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거푸집 시스템에 매설된 내부 진동수단을 개략적으로 나타낸 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1, 10 : 거푸집 1a, 1a', 12, 12', 12" : 천단부 투입구
2, 20 : 콘크리트 압송관(압송라인) 3, 200 : 철근 조립체
4, 50 : 간격 재 5, 100: 터널 벽
11, 11', 11" : 좌ㆍ우 측면 투입구 13: 확인창
14 : 도입관 30 : 측벽 진동수단
40 : 감지수단 60 : 내부 진동수단
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 거푸집 시스템은, 터널 벽과 일정 간격을 두고 설치되며, 그 좌ㆍ우 측벽에 라이닝 콘크리트의 스프링 라인 높이를 따라 일정간격으로 형성된 다수의 좌ㆍ우 측면 투입구, 및 상기 각각의 투입구의 상부에는 소정크기로 각각 형성된 다수의 확인창을 가지며, 그 천장부에는 중앙 천단선을 따라서 각 좌ㆍ우 측면 투입구에 대응하여 일정한 간격으로 형성된 다수의 천단부 투입구를 갖는 터널 라이닝 거푸집; 공급되는 콘크리트를 상기 각 좌ㆍ우 측면 투입구 또는 천단부 투입구를 통해 터널 벽과 거푸집 사이공간으로 공급하기 위한 콘크리트 압송 라인; 상기 스프링 라인 아래의 상기 거푸집 좌ㆍ우 측벽에 각각 소정 높이로 설치되어 좌ㆍ우 측면 투입구로 타설되는 콘크리트의 레벨을 측정하기위한 감지수단; 및 중심부에 구멍이 형성된 소정의 직경을 갖는 원판형 부재로서, 터널 벽과 상기 거푸집 사이의 공간에서 철근 조립체를 지지하기 위하여, 상기 철근 조립체의 전면 및 후면 철근에 각각 삽입 설치되는 원판형 간격재를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터널 라이닝 시공방법은, 굴착된 터널 벽파 거푸집 사이의 공간에서 철근 조립체를 지지하기 위하여,중심부에 구멍이 형성되고 일정 직경을 갖는 원판형 간격재를 전면 및 후면 철근에 각각 삽입하여 상기 철근 조립체를 배설하는 제1 단계; 상기 제1단계 수행 후, 라이닝 거푸집을 설치하는 제2 단계; 상기 설치된 거푸집의 좌ㆍ우 측면 투입구를 통해 스프링 라인 높이까지 콘크리트를 공급하여 터널 라이닝의 하부를 타설하는 제3 단계; 상기 제3 단계 수행 후, 상기 좌ㆍ우 측면 투입구 및 거푸집의 확인창을 폐쇄하는 제4 단계; 거푸집의 천단부 투입구를 통해 콘크리트를 공급하여 터널 라이닝의 상부를 타설하는 제5 단계; 상기 제5 단계 수행 후, 상기 천단부 투입구를 폐쇄하고, 양생하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징은 거푸집 측면 투입구를 통해 터널 라이닝 콘크리트의 하부를 스프링 라인(SㆍL line) 경계까지 1차 타설한 후, 천단부 투입구를 통해 나머지 터널 라이닝 콘크리트의 상부를 2차 타설함으로써, 콘크리트의 재료분리 현상을 최대한 방지하여 밀실한 라이닝 콘크리트를 생산하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
도4는 본 발명에 따른 거푸집 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 거푸집 시스템에서 콘크리트 압송라인을 나타낸 사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 터널 벽(100)과의 사이공간에 콘크리트를 충진시켜 터널 라이닝 콘크리트를 형성하기 위하여, 터널 벽(100)과 소정의 간격을 두고 설치되는 강재 거푸집(10), 터널 벽(100)과 거푸집(10) 사이공간에 콘크리트를 공급하기 위한 콘크리트 압송 라인(20), 거푸집 내벽 소정위치에 설치되어 거푸집을 진동시키기 위한 측벽 진동수단(30) 및 1차 타설 시에 타설되는 콘크리트의 레벨을 측정하기 위한 감지수단(40)으로 크게 나누어진다.
상기 거푸집(10)은, 좌ㆍ우측 벽에서 스프링 라인의 근처에 일정간격으로 형성된 다수의 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11")를 포함하며(도4에서 좌ㆍ우 측벽에 각각 3개가 도시됨), 거푸집 천단부에서 각각의 측면 투입구에 각각 대응하는 위치에 일정간격으로 형성된 다수의 천단부 투입구(12, 12', 12")를 포함한다(도4에서 각각의 좌ㆍ우 측면 투입구 위쪽의 천단부에 3개가 도시됨). 또한 각각의 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11") 및 각각의 천단부 투입구(12, 12', 12")의 입구에는 후술되는 콘크리트 압송라인(20)의 플렉시블 튜브를 연결시키기 위한 원통형 도입관(14)이, 예를 들면 용접 등에 의해 각각 일체로 구비된다. 다수의 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11")는 터널 벽(100)과 거푸집(10) 사이에서 스프링 라인 아래의 좌ㆍ우 공간으로 도입관(14)을 통해 콘크리트를 공급하기 위해 형성된 1차 타설용 구멍이며, 다수의 천단부 투입구(12, 12', 12")는 상기한 1차 타설이 완료된 후, 라이닝 콘크리트의 나머지 부분, 즉 터널 벽(100)과 거푸집(10) 사이에서 스프링 라인 상부 공간으로 콘크리트를 공급하기 위해 형성된 2차 타설용 구멍이다. 여기서, 상기 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11") 및 천단부 투입구(12, 12', 12")의 입구에 일체로 구비된 각 도입관(14)에는 개폐수단(도시되지 않음)이 구비되며, 이는 1차 타설이 완료되고 2차 타설을 수행할 때, 천단부 투입구(12, 12', 12")로 공급된 콘크리트가 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11")를 통해 역류되는 것을 방지하기 위함이며, 또한, 2차 타설이 완료된 후에 천단부 투입구(12, 12', 12")를 통해 타설된 콘크리트가 유출되는 것을 방지하기 위함이다. 또한 거푸집(10)에는 각각의 상기 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11")의 상부 소정위치에 다수의 확인창(13, 13', 13")이 각각 형성된다. 확인창(13, 13', 13")은 효과적인 작업기능을 확보할 수 있는 소정의 크기 및 위치(본 실시 예에서는 가로×세로 = 0.5m ×O.4m 의 크기, 투입구 상부 0.5m 높이)를 갖는다. 타설공은 각 확인창(13, 13', 13")을 통해 1차 타설 시, 공급되는 콘크리트의 상태를 확인하며, 이동식 진동기, 예를 들면, 봉상의 바이브레이터를 삽입하여 타설된 콘크리트의 진동다짐작업을 수행한다. 이는 후술되는 측벽 진동기의 진동력이 라이닝 콘크리트의 표면에만 작용하고 타설된 콘크리트의 내부에는 영향을 미치지 못하여 콘크리트 내부에서의 재료분리 현상을 방지하지 못하므로, 타설된 콘크리트의 내부에 직접 진동력을 부과함으로써, 수밀 콘크리트 타설을 수행하기 위함이다. 마찬가지로, 확인창은 1차 타설이 완료된 후에는 폐쇄된다.
상기 콘크리트 압송 라인(20)은, 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이, 거푸집 (10)의 외부에 위치된 콘크리트 펌프(도시되지 않음)로부터 콘크리트를 도입하기 위한 다수의 수평 연결관(21), 도입된 콘크리트를 분기시키기 위한 다수의 T자 분기관(22)(도면에서 2개가 도시됨), 도입된 콘크리트의 방향을 바꾸기 위한 엘보관(23), 상기 T자 분기관(22)의 분기측 또는 상기 엘보관(23)의 유출측에 연결되어 도입된 콘크리트를 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11") 방향으로 분류시키기 위한 Y자 분기관(24)(도면에서 3개가 도시됨), 상기 Y자 분기관의 유출측 단부와 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11")의 입구에 각각 일체로 구비된 도입관(14)을 각각 연결하는 플렉시블튜브(25)(도면에서 각 Y자 분기관에 각각 2개씩 도시됨), 및 상기 엘보관(23)의 유출측 단부 또는 상기 T자 분기관(22)의 분기측 각각과 각 천단부 투입구(12, 12', 12")의 입구에 각각 일체로 구비된 도입관(14)을 각각 연결하는 수직관(26)(도면에서 3개가 도시됨)을 포함한다. 상기 배관 구성요소를 조합함으로써, 도5a에 도시된 바와 같이, 1차 타설을 위한 콘크리트 압송라인(20)을 구성하며, 도5b에 도시된 바와 같이, 2차 타설을 위한 콘크리트 압송라인(20)을 구성하게 된다. 각 T자 분기관(22)의 유출측에는 개폐수단(27, 27')이 일체로 구비되며, 상기 개폐수단(27, 27')은 수동으로 작동시킬 수도 있으며, 예를 들면, 솔레노이드 또는 유압작동기을 구비하여 자동으로 구동시킬 수도 있다.
상기 측벽 진동수단(30)은 고정식으로 거푸집(10)의 측면 소정 위치에 다수개가 설치된다. 이는 거푸집(10)의 철판을 진동시킴으로써, 타설된 콘크리트에 영향을 미쳐 양호한 라이닝 콘크리트 표면을 얻기 위함이다. 그러나, 상기 측벽 진동수단(30)만으로는 타설된 콘크리트 전체를 양호한 상태로 만들기 부족하므로, 본 실시예에서는 상기한 이동식 진동기(즉, 봉상의 바이브레이터)가 추가적으로 이용되는 것이 바람직하다.
상기 감지수단(40)은 거푸집(10)의 좌ㆍ우 측벽의 소정위치에 다수개가 설치된다. 이는 1차 타설 동안에 타설된 콘크리트의 레벨을 확인하기 위한 것으로, 예를 들면, 각 감지수단(40)은 서로 다른 높이로 설치되며, 타설되는 콘크리트가 각각의 높이에 도달했을 때, 진동기를 삽입하여 타설된 콘크리트에 진동다짐을 수행하는 시점을 알려주는 수단이다.
또한, 본 발명에 따른 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템은, 도7a 및 도7b에도시된 바와 같은 간격재(50)를 더 포함한다. 상기 간격재(50)늘 터널 벽(100)과 거푸집(10) 사이공간에서 철근 조립체(200)를 효과적으로 지지하기 위한 수단이며, 도시된 바와 같이, 중심부에 구멍이 형성된 소정의 직경을 갖는 원판형으로서, 후면 간격재(50)는 철근 단면 형성 시, 배근하는 철근 후면에 설치되고, 전면 간격재(50)는 스트럽(Strup) 철근에 끼워져 스트럽 철근 전면에 설치된다. 터널 라이닝 콘크리트 형성에서 상기한 개량형 간격재(50)의 채용은, 슬래브 고임용 사각 콘크리트 간격재(도3 참조)를 이용한 종래의 경우보다 철근 조립체(200)의 조립상태를 더 안정적으로 유지하여 라이닝 콘크리트의 바람직한 철근 피복을 제공할 수 있도록 한다. 또한, 상기 개량형 간격재(50)의 채용은 별도의 비용 추가 없이도 간단하게 현장에서 제작될 수 있으므로 매우 경제적이다. 즉, 터널 라이닝 콘크리트 타설 후, 압송관내에 잔류된 콘크리트를, 예를 들면, 적당한 직경을 갖는 PVC 파이프로 제작된 형틀에 부어 현장에서 제작하므로, 간격재 자재 구입에 따른 비용을 절감할 수 있다.
이하, 도6a 및 도6b를 참조하여, 본 발명에 따른 거푸집 시스템을 이용한 라이닝 콘크리트 타설방법을 설명한다.
본 발명에 따른 터널 콘크리트 타설방법은 거푸집(10)의 좌ㆍ우 측면 투입구 (11, 11', 11")를 통해 터널 라이닝의 스프링 라인 아래 부분을 1차 타설한 후, 거푸집(10)의 천단부 투입구(12, 12', 12")를 통해 스프링 라인 상부 부분을 2차 타설하여, 타설되는 콘크리트의 이동거리를 단축시켜 재료분리 현상을 최소화함으로써, 양호한 터널 라이닝 콘크리트를 생산하는 것을 특징으로 한다. 이하, 상기한 타설방법을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 도7b에 도시된 바와 같이 간격재(50)를 이용하여 터널 벽(100)에 대해 소정의 간격을 유지한 채로 철근 조립체(200)를 배설한다. 이후, 거푸집(10)을 철근 조립체(200) 내부로 삽입 설치하며, 마찬가지로, 간격재(50)를 이용하여 철근 조립체(200)의 전면이 거푸집과 소정 간격을 두도록 유지시킨다.
거푸집(10)이 터널 내에서 정 위치에 설치되면, 먼저, 1차 타설용 콘크리트 압송라인(도5a 참조)을 조립 설치하며, 압송라인(20)의 각 Y자 분기관(24)의 분기측 단부와 각 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11")의 입구에 구비된 도입관(14)을 플렉시블튜브(25)를 이용하여 연결시킨다. 거푸집(10)과 콘크리트 압송라인(20)의 연결이 완료되면, 도6a에 도시된 바와 같이, 압송라인(20)으로 도입된 콘크리트는 Y자 분기관(24), 플렉시블 튜브(25), 도입관(14) 및 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11")를 통해 거푸집(10)과 터널 벽(100) 사이의 공간으로 공급되어, 1차 타설을 수행하게 된다.
상기한 1차 타설 방법을 보다 자세하게 설명하면, 1차 타설은 거푸집(10) 전방측 좌ㆍ우 측면 투입구(11)(도4에서 첫 번째 좌ㆍ우 측면 투입구)를 통해 타설을 수행한 다음, 거푸집(10)의 후방측 좌ㆍ우 측면 투입구(11', 11")(도4에서 두 번째 및 세 번째 좌ㆍ우 측면 투입구) 순서로 순차적으로 수행한다. 상기한 순차적 1차 타설방법은 콘크리트 압송라인(20)의 각 T자 분기관(22)에 구비된 개폐수단(27, 27')을 수동 또는 자동으로 조작시킴으로써 달성될 수 있다(도5a 참조). 즉, 전방측 좌ㆍ우 측면 투입구(11)를 통해 타설 시에는 압송라인(20)의 전방측 T자 분기관(22)의 개폐수단(27')을 차단위치에 놓고, 다른 개폐수단(27)을 개방상태로 둠으로써, 도입된 콘크리트 진행방향은 Y자 분기관(24)으로 전환되며, 콘크리트는 좌ㆍ우 플렉시블 튜브(25), 각 도입관(14)을 통해 좌ㆍ우 측면 투입구(11)로 공급된다. 이 때, 타설되는 콘크리트의 레벨이 각 감지수단(40)이 장착된 높이에 도달하였을 때, 감지수단(40)은 타설 작업자에게 콘크리트의 레벨을 알리게 되며, 타설 작업자는 이동식 진동기로 타설 콘크리트 내부에 다짐 작업을 수행하면서 스프링 라인까지 콘크리트를 타설한다. 따라서, 스프링 라인까지 타설된 콘크리트는 다져져서 재료분리 현상이 최소화 되어 보다 밀실한 상태가 될 수 있으며, 그 결과 양호한 품질의 라이닝 콘크리트를 보장할 수 있게 된다. 콘크리트의 레벨이 스프링 라인까지 도달하면, 좌ㆍ우 측면 투입구(11)를 통한 타설을 종료하고, 좌ㆍ우 측면 투입구(11)의 입구에 구비된 각 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄 위치에 둔다.
다음, 좌ㆍ우 측면 투입구(11')를 통한 콘크리트의 타설을 수행하기 위하여,압송라인(20)의 전방측 T자 분기관(22)에 구비된 개폐수단(27)을 폐쇄상태에 두고,개폐수단(27')을 개방상태로 둔다. 또한, 상기한 전방측 분기관의 후류측 T자 분기관(22)(도5a에서 두 번째 T자 분기관)에 구비된 개폐수단(27)을 개방상태에 두고, 개폐수단(27')을 폐쇄상태로 둔다. 따라서, 압송라인에 도입된 콘크리트는 두 번째 T자 분기관(22)에 도달하여, 그 방향이 두 번째 Y자 분기관(24)으로 전환되며, 콘크리트는 좌ㆍ우 플렉시블 튜브(25), 각 도입관(14)을 통해 좌ㆍ우 측면 투입구(11')로 공급된다. 또한, 좌ㆍ우 측면 투입구(11')를 통한 스프링 라인까지의 타설 과정은 전방측 측면 투입구(11)를 통한 타설 과정과 동일하므로 이하 생략한다. 거푸집 스프링 라인까지 콘크리트의 레벨이 도달하면, 마찬가지로, 좌ㆍ우 측면 투입구(11')를 통한 타설을 종료하고, 좌ㆍ우 측면 투입구(11')의 입구에 구비된 각 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄위치에 둔다.
다음, 좌ㆍ우 측면 투입구(11")를 통한 콘크리트의 타설을 수행하기 위하여, 압송라인(20)의 전방측 및 그의 후류측(두 번째) T자 분기관(22)에 구비된 개폐수단(27)을 폐쇄상태에 두고, 개폐수단(27')을 개방상태로 둔다. 따라서, 압송라인(20)에 도입된 콘크리트는 엘보관(23)에 도달하여, 그 방향이 후방측 Y자 분기관(24)(도5a)에서 세 번째 Y자 분기관)으로 전환되며, 콘크리트는 좌ㆍ우 플렉시블 튜브(25), 각 도입관(14)을 통해 좌ㆍ우 측면 투입구(11")로 공급된다. 또한, 좌ㆍ우 측면 투입구(11")를 통한 스프링 라인까지의 타설 과정은 전방측 측면 투입구(11) 및 그보다 후류측의 측면 투입구(11')를 통한 타설 과정과 동일하므로, 이하 생략한다. 스프링 라인까지 콘크리트의 레벨이 도달하면, 마찬가지로, 후방측 좌ㆍ우 측면 투입구(11")를 통한 타설을 종료하고, 좌ㆍ우 측면 투입구(11")의 입구에 구비된 각 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄 위치에 둔다.
상기한 바와 같이, 1차 타설은 거푸집(10)의 전방측 좌ㆍ우 측면 투입구(11)를 통해 타설을 먼저 수행한 다음, 거푸집(10)의 후방측 좌ㆍ우 측면 투입구(11', 11") 순서로 순차적으로 수행하며, 1차 타설이 완료되면 모든 확인창(13)을 폐쇄한 후, 2차 타설 작업을 준비한다.
먼저, 2차 타설용 콘크리트 압송라인(도5b 참조)을 조립 설치하며, 압송라인 (20)의 각 T자 분기관(22)의 분기측 단부와 각 천단부 투입구(12, 12', 12")의 입구에 구비된 도입관(14)을 각 수직관(26)을 이용하여 연결시킨다. 거푸집(10)과 콘크리트 압송라인(20)의 연결이 완료되면, 도6b에 도시된 바와 같이, 압송라인(20)으로 도입된 콘크리트는 T자 분기관(22), 도입관(14) 및 천단부 투입구(12, 12', 12")를 통해 거푸집(10)의 천장부를 따라서 거푸집(10)과 터널 벽(100) 사이의 공간으로 공급되어 2차 타설을 수행하게 된다.
상기한 2차 타설 방법을 보다 자세하게 설명하면, 1차 타설이 완료된 후, 2차 타설은 거푸집(10)의 후방측 천단부 투입구(12")(도면에서 좌측방향으로부터 세 번째 천단부 투입구)를 통해 타설을 먼저 수행한 다음, 거푸집(10)의 전방측 천단부 투입구(12", 12')(도면에서 좌측방향으로부터 두 번째 및 첫 번째 천단부 투입구) 순서로 순차적으로 수행한다. 상기한 순차적 2차 타설방법은 콘크리트 압송라인(20)의 각 T자 분기관(22)에 구비된 개폐수단(27, 27')을 수동 또는 자동으로 조작시킴으로써 달성될 수 있다(도5b 참조).
즉, 후방측 천단부 투입구(12")를 통해 타설 시에는 압송라인(20)의 전방측 T자 분기관(22)(도5b에서 좌측방향으로부터 첫 번째 및 두 번째 T자 분기관)의 개폐수단(27)을 차단위치에 놓고, 다른 개폐수단(27')을 개방상태로 둠으로써, 도입된 콘크리트는 엘보관(23)에 도달하여 그 진행방향이 후방측 수직관(26)(도5b에서 좌측 방향으로부터 세 번째 수직관)을 향해 전환되며, 콘크리트는 후방측 수직관(26), 도입관(14)을 통해 후방측 천단부 투입구(12")로 공급된다. 이 때, 타설되는 콘크리트는, 도6b에 도시된 바와 같이, 거푸집(10)의 천장을 따라 하강하여 거푸집(10)과 터널 벽(100) 사이의 공간에서 스프링 라인 상부 공간을 채우게 된다. 콘크리트의 레벨이 터널 천장부까지 도달하면, 후방측 천단부 투입구(12")를 통한 타설을 종료하고, 후방측 천단부 투입구(12")의 입구에 구비된 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄 위치에 둔다.
다음, 천단부 투입구(12')를 통한 콘크리트의 타설을 수행하기 위하여, 압송라인(20)의 전방측 T자 분기관(22)(도5b에서 좌측방향에서 첫 번째 분기관)에 구비된 개폐수단(27)을 폐쇄상태에 두고, 개폐수단(27')을 개방상태로 둔다. 또한, 상기한 전방측 분기관의 후류측 T자 분기관(22)(도5b에서 두 번째 T자 분기관)에 구비된 개폐수단(27)을 개방상태에 두고, 개폐수단(27')을 폐쇄상태로 둔다. 따라서, 압송라인에 도입된 콘크리트는 두 번째 T자 분기관(22)에 도달하여, 그 방향이 두 번째 수직관(26)으로 전환되며, 콘크리트는 두 번째 수직관(26), 도입관(14)을 통해 두 번째 천단부 투입구(12')로 공급된다. 이 때, 타설되는 콘크리트는, 마찬가지로, 거푸집(10)의 천장을 따라 하강하여 거푸집(10)과 터널 벽(100) 사이의 공간에서 스프링 라인 상부 공간을 채우게 된다. 콘크리트의 레벨이 터널 천장부까지 도달하면, 천단부 투입구(12')를 통한 타설을 종료하고, 후방측 천단부 투입구(12')의 입구에 구비된 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄위치에 둔다.
다음, 천단부 투입구(12)를 통한 콘크리트의 타설을 수행하기 위하여, 압송라인(20)의 전방측 T자 분기관(22)(도5b에서 좌측방향에서 첫 번째 분기관)에 구비된 개폐수단(27)을 개방상태에 두고, 개폐수단(27')을 폐쇄상태로 둔다. 따라서, 압송라인에 도입된 콘크리트는 첫 번째 T자 분기관(22)에 도달하여, 그 방향이 전방측(첫 번째) 수직관(26)으로 전환되며, 콘크리트는 전방측 수직관(26), 도입관(14)을 통해 첫 번째 천단부 투입구(12)로 공급된다. 이 때, 타설되는 콘크리트는, 마찬가지로, 거푸집(10)의 천장을 따라 하강하여 거푸집(10)과 터널 벽(100) 사이의 공간에서 스프링 라인 상부 공간을 채우게 된다. 콘크리트의 레벨이 터널 천장부까지 도달하면, 후방측 천단부 투입구(12)를 통한 타설을 종료하고, 후방측 천단부 투입구(12)의 입구에 구비된 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄한 다음 터널 라이닝 타설작업을 종료하게 된다.
이어서, 다음 구간에서의 타설작업을 준비하기 위하여, 배관 내에 잔류된 콘크리트를 회수하여 원판형 간격재 제작틀(도시되지 않음)에 채워넣어 도7a에 도시된 바와 같은 원판형 간격재(50)를 준비한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.
본 실시예는, 압송라인의 구조를 개선하여 단순화 및 자동화하며, 다짐작업을 거푸집 내에 미리 매설한 진동기에 의해 자동적으로 수행하는 것을 제외하고는 이전 실시예와 동일한 구성을 가지므로, 이하, 설명에서 동일한 구성 및 유사한 기능을 갖는 구성요소는 이전 실시예와 동일한 부호로 나타내며, 동일한 구성요소의 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예는, 이전 실시예와 마찬가지로, 터널 라이닝 콘크리트를 형성하기 위하여 터널 벽(100)과 소정의 간격을 두고 설치되는 강재 거푸집(10), 터널 벽(100)과 거푸집(10) 사이의 공간에 콘크리트를 공급하기 위한 콘크리트 압송 라인(20), 거푸집 내벽 소정위치에 설치된 측벽 진동수단(30) 및 1차 타설 시에 타설되는 콘크리트의 레벨을 측정하기 위한 감지수단(40)을 포함하며, 또 1차 타설된 콘크리트의 내부에 진동력을 부가하여 재료분리 현상을 최소화시키기 위해 거푸집(10)과 터널 벽(100) 사이공간에 매설되는 다수의 내부 진동수단(60)을 더 포함한다. 따라서, 아래의 설명에서는 이전 실시예와 다른 구성을 갖는 콘크리트 압송라인 및 내부 진동수단(60)을 주로 하여 설명한다.
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 거푸집 시스템에서의 콘크리트 압송라인을 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거푸집 시스템을 개략적으로 나타낸 정단면도이다.
상기 콘크리트 압송라인(20)은, 도8에 도시된 바와 같이, 거푸집(10)의 외부에 위치된 콘크리트 펌프(도시되지 않음)로부터 콘크리트를 도입하기 위한 다수의 수평 연결관(21), 도입된 콘크리트를 분기시키기 위한 다수의 분기관(22)(도면에서 2개가 도시됨), 도입된 콘크리트의 방향을 바꾸기 위한 엘보관(23), 상기 T자 분기관(22)의 분기측 또는 상기 엘보관(23)의 유출측에 연결되어 도입된 콘크리트를 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11") 또는 천단부 투입구(12, 12', 12") 측으로 선택적 분류시키기 위한 3지형 분기관(24)(도면에서 3개가 도시됨), 상기 3지형 분기관(24)의 좌ㆍ우 유출측 단부와 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11")의 입구에 각각 일체로 구비된 도입관(14)을 각각 연결하는 플렉시블 튜브(25)(도면에서 각 3지형 분기관에 각각 2개씩 도시됨), 및 상기 3지형 분기관(24)의 중앙 유출측 단부 및 상기 엘보관(23)의 유출측 단부와 각 천단부 투입구(12, 12', 12")의 입구에 각각 일체로 구비된 도입관(14)을 각각 연결하는 수직관(26)(도면에서 3개가 도시됨)을 포함한다. 상기 배관 구성요소를 조합함으로써, 본 실시예의 콘크리트 압송라인(20')을 구성하게 된다. 본 실시예의 콘크리트 압송라인(20')은, 이전 실시예에서 도5a에 도시된 바와 같은 1차 타설용 압송라인 및 도5b에 도시된 바와 같은 2차 타설용 압송라인을 별도로 구성한 것을, 도8에 도시된 바와 같은 개선된 3지형 분기관(24)을 채용하여 구성함으로써, 압송라인의 조립에 소요되는 인력 및 시간을 감소시킬 수 있으며, 타설 과정 역시 자동화가 가능하게 된다.
도8에 도시된 바와 같이, 콘크리트 압송라인(20')의 각 T자 분기관(22)의 유출측에는 개폐수단(27, 27')이 일체로 구비되며, 또한 3지형 분기관(24)의 중앙 유출측에는 개폐수단(27")이 일체로 구비된다. 상기 각 개폐수단(27, 27', 27")은 수동으로 작동시킬 수도 있으며, 예를 들면, 솔레노이드 또는 유압작동기을 구비하여 자동으로 구동시킬 수도 있다.
상기 내부 진동수단(60)은, 이전 실시예에서 확인창(13)을 통해 타설중인 콘크리트를 다지기 위해 이용된 이동식 진동수단(예를 들면, 봉상의 바이브레이터)을 거푸집(10)과 터널 벽(100) 사이에서 스프링 라인 아래 공간에 다수 개를 일정한 간격으로 매설한 것으로, 1차 타설 완료된 후에는 확인창(13)을 폐쇄하기 전에 매설된 내부 진동수단(60)은 제거되며, 2차 타설이 수행된다.
이하, 도8 및 도9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 거푸집 시스템을 이용한 라이닝 콘크리트 타설방법을 설명한다.
거푸집(10)이 터널 내에서 정위치에 설치되면, 먼저, 타설용 콘크리트 압송라인(20')(도8 참조)을 조립하여 설치하며, 압송라인(20')의 각 3지형 분기관(24)의 좌ㆍ우 유출측 단부와 각 좌ㆍ우 측면 투입구(11, 11', 11")의 입구에 구비된 도입관(14)을 플렉시블 튜브(25)를 이용하여 연결시키고, 각 3지형 분기관(24)의 중앙 유출측 단부와 각 천단부 투입구(12, 12', 12")를 수직관(26)을 이용하여 연결시킨다. 거푸집(10)과 콘크리트 압송라인(20')의 연결이 완료되면 타설을 수행하게 된다.
1차 타설은, 이전 실시예와 마찬가지로, 거푸집(10) 전방측 좌ㆍ우 측면 투입구(11)(도4에서 첫 번째 좌ㆍ우 측면 투입구)를 통해 타설을 먼저 수행한 다음, 거푸집(10)의 후방측 좌ㆍ우 측면 투입구(11', 11")(도4에서 두 번째 및 세 번째 좌ㆍ우 측면 투입구) 순서로 순차적으로 수행한다. 상기한 순차적 1차 타설방법은 콘크리트 압송라인(20')의 각 3지형 분기관(24) 및 각 T자 분기관(22)에, 구비된 개폐수단(27, 27', 27")을 수동 또는 자동으로 조작시킴으로써 달성될 수 있다(도8 참조).
즉, 전방측 좌ㆍ우 측면 투입구(11)를 통해 타설 시에는 압송라인(20')의 전방측 T자 분기관(22)(도면에서 좌측으로부터 첫 번째 분기관)의 개폐수단(27')을 차단 위치에 놓고, 다른 개폐수단(27)을 개방상태로 두며, 전방측 3지형 분기관(24)(도면에서 좌측으로부터 첫 번째 분기관)의 개폐수단(27")을 폐쇄함으로써, 도입된 콘크리트는 분기관(24)에서 분류되어 좌ㆍ우 플렉시블 튜브(25), 각 도입관(14)을 통해 좌ㆍ우 측면 투입구(11)로 공급된다. 이 때, 타설되는 콘크리트의 레벨이 각 감지수단(40)이 장착된 각각의 높이에 도달하였을 때, 감지수단(40)은 타설 작업자에게 그때 그때의 콘크리트의 타설 레벨을 알리게 되며, 타설 작업자는 적소에 매설된 내부 진동수단(60)을 작동시켜 콘크리트 내부에 다짐 작업을 수행하며, 타설을 수행한다(도9 참조). 콘크리트의 레벨이 스프링 라인까지 도달하면, 좌ㆍ우 측면 투입구(11)를 통한 타설을 종료하고, 좌ㆍ우 측면 투입구(11)의 입구에 구비된 각 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄위치에 둔다.
다음, 좌ㆍ우 측면 투입구(11')를 통한 콘크리트의 타설을 수행하기 위하여, 압송라인(20)의 전방측 T자 분기관(22)에 구비한 개폐수단(27)을 폐쇄상태에 두고, 개폐수단(27')을 개방상태로 두며, 상기한 전방측 분기관의 후류측 T자 분기관(22)(도면에서 두 번째 T자 분기관)에 구비된 개폐수단(27)을 개방상태에 두고, 개폐수단(27')을 폐쇄상태로 둔다. 이때, 마찬가지로, 두 번째 3지형 분기관(24)의 개폐수단(27")을 폐쇄한 후 타설을 수행한다. 따라서, 압송라인에 도입된 콘크리트는 두 번째 T자 분기관(22) 도달하여, 그 방향이 두 번째 3지형 분기관(24)으로 전환되며, 콘크리트는 좌ㆍ우 플렉시블 튜브(25), 각 도입관(14)을 통해 좌ㆍ우 측면 투입구(11')로 공급된다. 콘크리트 다짐작업은 이전 투입구를 통한 타설과정의 경우와 동일하다. 거푸집 스프링 라인까지 콘크리트의 레벨이 도달하면, 마찬가지로, 좌ㆍ우 측면 투입구(11')를 통한 타설을 종료하고 좌ㆍ우 측면 투입구(11')의 입구에 구비된 각 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄위치에 둔다.
다음, 좌ㆍ우 측면 투입구(11")를 통한 콘크리트의 타설을 수행하기 위하여, 압송라인(20')의 전방측 T자 분기관(22)(도면에서 첫 번째 및 두 번째 T자 분기관)에 구비된 개폐수단(27)을 폐쇄상태에 두고 개폐수단(27')을 개방상태로 둔다. 따라서, 압송라인(20')에 도입된 콘크리트는 엘보관(23) 도달하여, 그 방향이 후방측 3지형 분기관(24)(도면에서 세 번째 3지형 분기관)으로 전환되며, 콘크리트는 좌ㆍ우 플렉시블 튜브(25), 각 도입관(14)을 통해 좌ㆍ우 측면 투입구(11")로 공급된다. 콘크리트 다짐작업은 이전 투입구를 통한 타설과정의 경우와 동일하다. 마찬가지로, 스프링 라인까지 콘크리트의 레벨이 도달하면, 후방측 좌ㆍ우 측면 투입구(11")를 통한 타설을 종료하고 좌ㆍ우 측면 투입구(11")의 입구에 구비된 각 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄위치에 둔다.
1차 타설이 완료되면 매설된 내부 진동수단(60)을 제거하고 모든 확인창(13)을 폐쇄한 후, 2차 타설 작업을 준비한다.
2차 타설은, 이전 실시예와 마찬가지로, 거푸집(10)의 후방측 천단부 투입구 (12")(세 번째 천단부 투입구)를 통해 타설을 먼저 수행한 다음 거푸집(10)의 전방측 천단부 투입구(12", 12')(도면에서 좌측방향으로부터 두 번째 및 첫 번째 천단부 투입구) 순서로 순차적으로 수행한다. 상기한 순차적 2차 타설방법은, 이전 실시예와 마찬가지로, 콘크리트 압송라인(20')의 각 T자 분기관(22) 및 각 3지형 분기관(24)에 구비된 개폐수단(27, 27', 27")을 수동 또는 자동으로 조작시킴으로써 달성될 수 있다(도8 참조).
즉, 후방측 천단부 투입구(12")를 통해 타설 시에는 압송라인(20')의 전방측 T자 분기관(22)(도8에서 좌측방향으로부터 첫 번째 및 두 번째 T자 분기관)의 개폐수단(27)을 차단위치에 놓고, 다른 개폐수단(27')을 개방상태로 두고 후방측 3지형 분기관(24)의 개폐수단(27")를 개방상태로 둠으로써, 도입된 콘크리트는 엘보관(23), 후방측 수직관(26)(도8에서 좌측방향으로부터 세 번째 수직관), 도입관(14)을 통해 후방측 천단부 투입구(12")로 공급된다. 이때, 후방측 좌ㆍ우 측면 투입구(12")의 입구에 구비된 도입관(14)은 1차 타설 후 폐쇄된 상태이므로, 3지형 분기관(24)에서 콘크리트는 수직관(26) 쪽으로만 유동하게 된다. 타설된 콘크리트의 레벨이 터널 천장부까지 도달하면, 후방측 천단부 투입구(12")를 통한 타설을 종료하고 후방측 천단부 투입구(12")의 입구에 구비된 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄위치에 둔다.
다음, 천단부 투입구(12')를 통한 콘크리트의 타설을 수행하기 위하여, 압송라인(20')의 전방측 T자 분기관(22)(도8에서 좌측방향으로부터 첫 번째 T자 분기관)에 구비된 개폐수단(27)을 폐쇄상태에 두고 개폐수단(27')을 개방상태로 둔다. 또한, 상기한 전방측 분기관의 후류측 T자 분기관(22)(도8에서 두 번째 T자 분기관)에 구비된 개폐수단(27)을 개방상태에 두고, 개폐수단(27')을 폐쇄상태로 두며, 마찬가지로, 3지형 분기관(24)(두 번째 3지형 분기관)의 개폐수단을 개방해 둔다. 따라서, 압송라인에 도입된 콘크리트는 두 번째 T자 분기관(22)으로부터 두 번째 수직관(26), 도입관(14)을 통해 두 번째 천단부 투입구(12')로 공급된다. 마찬가지로, 콘크리트의 레벨이 터널 천장부까지 도달하면, 천단부 투입구(12')의 입구에 구비된 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄하고 천단부 투입구(12')를 통한 타설을 종료한다.
다음, 천단부 투입구(12)를 통한 콘크리트의 타설을 수행하기 위하여, 압송라인(20')의 전방측 T자 분기관(22)(도8에서 첫 번째 분기관)에 구비된 개폐수단(27)을 개방상태에 두고 개폐수단(27')을 폐쇄상태로 두며, 전방측 3지형 분기관(24)의 개폐수단(27")를 개방상태로 둔다. 따라서, 압송라인에 도입된 콘크리트는 첫 번째 T자 분기관(22)에서 전방측(첫 번째) 수직관(26), 도입관(14)을 통해 천단부 투입구(12)로 공급된다. 콘크리트의 레벨이 터널 천장부까지 도달하면, 후방측 천단부 투입구(12)를 통한 타설을 종료하고 후방측 천단부 투입구(12)의 입구에 구비된 도입관(14)의 개폐수단(도시되지 않음)을 폐쇄한 다음 터널 라이닝 타설작업을 종료하게 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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 구성에 따르면, 터널 라이닝 콘크리트 타설 시에 재료분리 현상을 최소화하여 터널 라이닝 콘크리트의 품질 향상 및 생산효율을 증대시키며, 거푸집 설치 후 타설작업을 자동화함으로써, 투입 인력을 감소시키고 시공 시간을 단축시킬 수 있는 안전하고 경제적인 효과가 있다.
Claims (5)
- 터널 벽과 일정 간격을 두고 설치되며, 그 좌ㆍ우 측벽에 라이닝 콘크리트의 스프링 라인 높이를 따라 일정간격으로 형성된 다수의 좌ㆍ우 측면 투입구, 및 상기 각각의 투입구의 상부에는 소정크기로 각각 형성된 다수의 확인창을 가지며, 그 천장부에는 중앙 천단선을 따라서 각 좌ㆍ우 측면 투입구에 대응하여 일정한 간격으로 형성된 다수의 천단부 투입구를 갖는 터널 라이닝 거푸집; 공급되는 콘크리트를 상기 각 좌ㆍ우 측면 투입구 또는 천단부 투입구를 통해 터널 벽과 거푸집 사이공간으로 공급하기 위한 콘크리트 압송 라인; 상기 스프링 라인 아래의 상기 거푸집 좌ㆍ우 측벽에 각각 소정 높이로 설치되어 좌ㆍ우 측면 투입구로 타설되는 콘크리트의 레벨을 측정하기 위한 감지수단; 및 중심부에 구멍이 형성된 소정의 직경을 갖는 원판형 부재로서, 터널 벽과 상기 거푸집 사이의 공간에서 철근 조립체를 지지하기 위하여, 상기 철근 조립체의 전면 및 후면 철근에 각각 삽입 설치되는 원판형 간격재를 구비한 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 터널 라이닝 거푸집이, 상기 좌ㆍ우 측면 투입구 및 상기 천단부 투입구의 입구에 일체로 각각 장착되어 상기 콘크리트 압송라인과 각각 연결되며, 상기 투입구측 단부에 개폐수단이 구비된 도입관을 구비한 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 콘크리트 압송라인이 다수의 수평 연결관, 다수의 T자 분기관, 90°엘보관, 그 유입측 관단부가 상기 T자 분기관의 분기측 및 상기 엘보관의 유출측에 연결되는 다수의 Y자 분기관, 및 상기 Y자 분기관의 유출측 단부와 각 좌ㆍ우 측면 투입구의 입구에 구비된 도입관을 각각 연결하는 다수의 플렉시블 튜브를 포함하는 1차 타설용 압송라인; 및 상기 다수의 수평 연결관, 상기 다수의 T자 분기관, 상기 엘보관, 및 상기 엘보관의 유출측 단부 및 상기 T자 분기관의 분기측 단부 각각과 각 천단부 투입구의 입구에 구비된 도입관을 각각 연결하는 다수의 수직관을 포함하는 2차 타설용 압송라인을 구비한 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 타설용 거푸집 시스템.
- 터널 라이닝 시공방법에 있어서, 굴착된 터널 벽과 거푸집 사이의 공간에서 철근 조립체를 지지하기 위하여, 중심부에 구멍이 형성되고 일정 직경을 갖는 원판형 간격재를 전면 및 후면 철근에 각각 삽입하여 상기 철근 조립체를 배설하는 제1 단계; 상기 제1단계 수행 후, 라이닝 거푸집을 설치하는 제2 단계; 상기 설치된 거푸집의 좌ㆍ우 측면 투입구를 통해 스프링 라인 높이까지 콘크리트를 공급하여 터널 라이닝의 하부를 타설하는 제3 단계; 상기 제3 단계 수행 후, 상기 좌ㆍ우 측면 투입구 및 거푸집의 확인창을 폐쇄하는 제4 단계; 거푸집의 천단부 투입구를 통해 콘크리트를 공급하여 터널 라이닝의 상부를 타설하는 제5 단계; 상기 제5 단계 수행 후, 상기 천단부 투입구를 폐쇄하고, 양생하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 시공방법.
- 제4항에 있어서, 상기 제3 단계는, 하나의 좌ㆍ우 측면 투입구를 통해 스프링 라인까지 타설한 다음, 인접한 다른 좌ㆍ우 측면 투입구를 통해 스프링 라인까지 타설하는 순서로 타설을 순차적으로 수행하며, 상기 제5 단계는, 상기 제3 단계의 역순으로, 상기 제3 단계에서 마지막으로 타설된 좌ㆍ우 측면 투입구 측에 대응하는 천단부 투입구를 통해 먼저 콘크리트를 타설한 다음, 인접한 다른 천단부 투입구를 통해 콘크리트를 타설하는 순서로 타설을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 시공방법.
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