KR100445347B1

KR100445347B1 - 일체형 아이엘엠용 세그먼트 거푸집시스템 및 이를 이용한 아이엘엠 교량시공 공법

Info

Publication number: KR100445347B1
Application number: KR10-2001-0065581A
Authority: KR
Inventors: 김찬녕
Original assignee: 휘선건설(주)
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2004-08-25
Also published as: KR20030033553A

Abstract

본 발명은 일체형 아이엘엠용 세그먼트 거푸집시스템 및 이를 이용한 아이엘엠 교량시공공법에 관한 것으로서, 도로교 및 철도교 건설에 널리 이용되는 I.L.M 공법의 교량 세그먼트의 합리적인 제작방법을 통하여 교량의 내구성 증대 및 교량가설 비용을 절감시킬 수 있는 ILM 교량의 세그먼트 제작공법에 관한 것이다.

본 발명의 일체형 아이엘엠용 세그먼트 거푸집시스템을 이용한 ILM교량시공방법은, 유압잭을 포함한 세그먼트인양장치가 하부에 설치된 하부슬래브거푸집 위에 세그먼트철근망을 형성하는 단계; 상기 세그먼트철근망을 세그먼트 벽체제작대를 포함하는 세그먼트제작장에 이동시키는 단계; 하부슬래브, 벽체 및 상부슬래브를 형성하기 위해 콘크리트를 타설, 양생하여 세그먼트를 형성하는 단계; 상기 하부슬래브거푸집 하부에 설치된 유압잭을 포함하는 세그먼트인양장치를 작동시켜 세그먼트 벽체제작대로부터 양생된 세그먼트 자체가 위로 상승하도록 탈형시켜 탈형된 세그먼트를 압출시키는 단계;를 포함한다.

Description

일체형 아이엘엠용 세그먼트 거푸집시스템 및 이를 이용한 아이엘엠 교량시공 공법{Monolithic form system for I.L.M bridge segment construction and the I.L.M bridge construction method using the same}

본 발명은 일체형 아이엘엠용 세그먼트 거푸집시스템 및 이를 이용한 아이엘엠 교량시공공법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 도로교 및 철도교 건설에 널리 이용되는 I.L.M 공법에 의한 교량 세그먼트의 합리적인 제작방법을 통하여 교량의 내구성 증대 및 교량가설 비용을 절감시킬 수 있는 I.L.M 교량의 세그먼트 제작을 통해 교량을 시공하는 방법에 관한 것이다.

종래의 I.L.M 교량의 세그먼트의 제작방법은 제작장내에서 하부슬래브 및 벽체거푸집을 미리 설치한 후에 하부슬래브와 1차벽체철근을 조립하고, 하부슬래브, 헌치부 및 일부 벽체 까지만 1차 콘크리트를 타설한 후 12시간 양생한 다음, 2차 벽체철근을 조립, 설치하고, 내부거푸집을 설치한 후에 상부슬래브 철근 및 쉬스관 을 설치하고 강선 등 을 삽입 완료한 후 2차 콘크리트를 타설하고, 36시간 증기양생하고 포스트텐셔닝 한 후에 압출을 완료하는 방법을 사용하여, 통상 단위 세그먼트의 제작공정은 10-12일 정도 소요되었다.

상기와 같은 방법은 2차례에 걸친 콘크리트 타설에 의한 시공이음문제 때문에 구 콘크리트의 접촉면에 치핑과 같은 표면처리 작업이 요구되어 공정이 번거로울 뿐만 아니라, 무엇보다도 세그먼트를 제작하기 위해 콘크리트 타설 및 양생이라는 작업을 반복할 수밖에 없어 보다 신속한 I.L.M교량 가설이 어렵고, 세그먼트 제작공기가 10일 이상이 되기 때문에 강연선, 쉬스관 및 철근의 부식 문제가 필연적으로 뒤따르기 때문에 세그먼트의 내구성 열화요인이 되고, 이러한 세그먼트 제작상의 하자요인은 교량의 안전문제까지 영향을 줄 수 있다는 문제점이 있다.

이에 I.L.M 교량용 세그먼트를 보다 신속하게 제작할 수 있어 공기가 획기적으로 단축할 수 있으며, 종래의 공법보다 품질관리가 용이한 I.L.M 교량용 세그먼트 제작공법의 개발이 절실히 요구되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서,

본 발명의 목적은 종래의 I.L.M 교량의 세그먼트 제작에 있어서 제작공기를 현저하게 줄임으로서 경제성을 확보할 수 있고, 나아가 세그먼트제작상 품질관리가 용이하여 세그먼트의 내구성을 크게 증가시키는 일체형 아이엘엠용 세그먼트 거푸집시스템 및 이를 이용한 아이엘엠 교량시공공법을 제공하는 것이다.

도1 내지 도9는 본 발명의 실시예인 일체타설형 아이엘엠용 세그먼트 거푸집시스템을 이용한 아이엘엠 교량시공공법의 제작순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:하부슬래브거푸집 20:철근망조립대

30:제1철근조립체 40:내부거푸집

50:제2철근조립체 70:벽체제작대

100:철근망제작장 200:세그먼트철근망

300:세그먼트제작장 400:세그먼트인양장치

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 세그먼트의 하부슬래브, 벽체 및 상부슬래브를 일체로 형성시키는 방법을 채택하는데 이는 하부슬래브거푸집 위에 철근조립체를 미리 형성시킨 상태에서, 벽체조립대가 형성된 세그먼트제작장으로 이동시킨 다음, 콘크리트를 일체로 타설함으로서 이루어지고, 압출을 위해 세그먼트제작대로부터 세그먼트를 위로 유압잭과 같은 인양장치로 수직이동시키므로 별도의 거푸집 탈형작업이 필요없어 더욱 공정이 단순해지고, 품질관리가 용이한 장점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도1 내지 도9를 기준으로 상세히 설명하며, 일체형 아이엘엠 교량용 세그먼트 거푸집시스템 및 이를 이용한 ILM 교량시공공법은 세그먼트 제작순서를 기준으로 상세히 설명한다.

본 발명의 일체형 아이엘엠 교량용 세그먼트 거푸집시스템은세그먼트제작장에 설치된 세그먼트 벽체제작대;상기 벽체제작대 하부에 설치되고, 양생된 세그먼트 자체가 위로 상승하면서 탈형되도록 유압잭을 포함한 세그먼트인양장치가 하부에 설치된 하부슬래브거푸집; 상기 하부슬래브거푸집의 상부 및 벽체제작대 사이에 형성된 하부슬래브 및 벽체용 제1철근조립체;상기 제1철근조립체 안쪽에 내부거푸집지지장치에 지지되어 설치된 내부거푸집; 및 상기 내부거푸집 위에 형성된 상부슬래브 및 방호벽용 제2철근조립체;를 포함하는 거푸집시스템으로서, 1회의 콘크리트 타설 후, 탈형에 의해 세그먼트가 일체로 제작되도록 구성된 것을 특징으로 하며, 후술되는 아이엘엠 교량용 세그먼트 제작순서를 기준으로 설명한다.

아이엘엠 교량용 세그먼트 제작순서는 유압잭을 포함한 세그먼트인양장치가 하부에 설치된 하부슬래브거푸집 위에 세그먼트철근망을 형성하는 단계; 상기 세그먼트철근망을 세그먼트 벽체제작대를 포함하는 세그먼트제작장에 이동시키는 단계;하부슬래브, 벽체 및 상부슬래브를 형성하기 위해 콘크리트를 타설, 양생하여 세그먼트를 형성하는 단계; 상기 하부슬래브거푸집 하부에 설치된 유압잭을 포함하는 세그먼트인양장치를 작동시켜 세그먼트 벽체제작대로부터 양생된 세그먼트 자체가 위로 상승하도록 탈형시켜 탈형된 세그먼트를 압출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

세그먼트는 통상 PC박스거더가 이용되므로 이를 기준으로 설명하며, 상기 세그먼트는 철근망제작장에서 미리 세그먼트철근망이 제작되어 세그먼트제작장으로 옮겨져 콘크리트가 타설, 양생된 후 탈형됨으로서 최종적으로 압출되므로 먼저 세그먼트철근망 제작을 먼저 설명하면 다음과 같다.

철근망제작장(100)에는 도1과 같이 레일과 같은 이동로 위에 소정의 길이 및 폭을 가지는 하부슬래브거푸집(10)이 설치되어 있으며, 상기 하부슬래브거푸집 위, 양쪽에는 통상 지그(jig)대라고 칭하는 철근조립대(20)가 상기 하부슬래브거푸집의 길이방향으로 설치되어 있다.

상기 하부슬래브거푸집 및 철근조립대위에 도2와 같이 세그먼트 하부슬래브 및 벽체용 철근을 조립한 제1철근조립체(30)를 하부슬래브거푸집의 전체길이에 걸쳐 설치한다. 도2에는 도시하지 않았으나 통상 철근뿐만 아니라 PS강선용 쉬스관이 함께 설치된다.

상기 제1철근조립체가 설치되면, 도3과 같이 내부거푸집을 바깥쪽에서 안쪽으로 밀어 넣을 수 있는 레일과 같은 내부거푸집지지장치(41)를 제1철근조립체 안쪽에 길이방향으로 설치하며, 이때 상기 내부거푸집지지장치는 지지대(42)에 의하여 고정된다. 내부거푸집지지장치가 설치된 후, 내부거푸집(40)을 제1철근조립체(30) 바깥쪽에서 안쪽으로 상기 내부거푸집지지장치 위로 밀면서 도4와 같이 설치한다. 상기 내부거푸집은 세그먼트의 상부슬래브 및 방호벽용 철근을 설치하기 위한 지지대의 역할 및 중공 세그먼트제작을 위해 사다리꼴 단면을 갖도록 전체적인 형상으로 도시되어 있으나 다른 형상의 조립거푸집도 사용이 가능하다.

내부거푸집(40)을 설치한 후에는, 제1근철근조립체(30)와 연결시키면서, 상부슬래브용 철근 및 방호벽철근을 포함하는 제2철근조립체(50)를 도5와 같이 설치한다. 상기 제2철근조립체에도 역시 PS강선용 쉬스관이 함께 설치되며, 나아가 각종 정착장치 및 철근처짐방지대 등도 함께 설치된다.

상기와 같이 하부슬래브거푸집(10), 제1철근조립체(30), 내부거푸집지지대를 포함하는 내부거푸집(40) 및 제2철근조립체(50)가 서로 결합된 것을 본 발명에서는 세그먼트철근망(200)이라 하며, 이러한 세그먼트철근망은 별도의 철근망제작장에서 미리 제작되어 윈치(WINCH)와 같은 인양장치에 의해서 세그먼트에 콘크리트를 타설하여 최종적인 세그먼트를 제작, 압출할 수 있는 세그먼트제작장(300)으로 레일과 같은 이동로를 통하여 이동된다. 이동 시의 세그먼트철근망(200)을 도시한 것이 도6이다. 철근망제작장 및 세그먼트제작장을 구분하는 이유는 I.L.M 교량의 세그먼트 작업을 세그먼트철근망 및 세그먼트구체 제작을 위한 공정을 별개로 하여, 세그먼트 철근망 작업공정에 의해 세그먼트 구체콘크리트 타설작업공정이 서로 동시에 진행 되도록하여 작업공정을 효율적으로 관리하기 위함이다.상기 세그먼트철근망(200)은 철근망제작대에서 제1철근조립체, 내부거푸집지지장치를 포함하는 내부거푸집 및 제2철근조립체를 포함하는 세그먼트철근망이 세그먼트제작장으로 이동되는 경우이지만,또 다른 실시예로서, 도면에 의해 도시하지 않았지만 철근망제작장에서는 하부슬래브거푸집 위에 제1철근조립체만 형성시킨 세그먼트철근망의 다른 실시예를 제작한 후, 곧 바로 세그먼트제작장에 이동시키고, 지지대에 의하여 지지되는 내부거푸집지지장치 및 상기 내부거푸집지지장치에 설치되는 내부거푸집 과 제2철근조립체를 세그먼트제작장에서 직접 설치함으로서 최종적인 세그먼트철근망을 완성시킬 수 있다.

상기와 같이 철근망제작장으로부터 세그먼트철근망이 하부슬래브거푸집과 함께 세그먼트제작장으로 이동되어 도7과 같이 설치된다. 즉 도7에서 알 수 있듯이 벽체를 형성하기 위한 벽체제작대(70)가 미리 세그먼트제작장(300)에 형성되어 있는 상태이므로 별도의 벽체용 거푸집을 설치할 필요가 없다. 따라서 공사지연 및 품질관리의 불특정요인으로 인식되고 있는 거푸집공사를 상당부분 생략할 수 있어 공기단축 및 품질관리가 효율적이다.세그먼트철근망(200)이 설치된 상태에서 콘크리트를 타설하여 도8과 같이 세그먼트를 일체로 형성시킨다. 즉, 세그먼트의 하부슬래브, 양 벽체, 상부슬래브 및 방호벽이 별도의 시공이음 없이 일체로 동시에 형성되어, 탈형 시 외관이 미려하고, 시공이음면 처리공정이 생략될 수 있으며, 세그먼트와 같은 구조물의 하자부위로 될 가망성이 높은 죠인트부분이 발생하지 않아 완공후의 내구성을 효율적으로 확보할 수 있으며, 콘크리트 타설작업도 한번에 완료할 수 있어 반복 타설에 의한 공기의 연장을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

콘크리크를 타설한 후 증기양생을 시키면, 압출할 수 있는 I.L.M용 세그먼트가 바닥거푸집 및 벽체제작대와 함께 결합되어 있으므로 이를 탈형시켜야 하는데, 종래에는 상기 바닥거푸집 등을 지지하고 있는 지지대에 설치된 유압잭의 상하운동에 의해 거푸집을 탈형시킨 후, 세그먼트를 분리시켰다. 이러한 방법은 바닥거푸집 등의 재 설치 작업이 필연적으로 요구되며, 이로서 거푸집의 수명도 사용횟수가 늘어남에 따라 변형 등이 발생할 수 있어 공사원가의 상승요인이 된다.

이에 본 발명에서는 거푸집을 세그먼트에서 분리시키는 방식이 아닌 양생된 세그먼트를 위로 상승시켜 하부슬래브 거푸집등은 원래 위치에서 고정된 상태로 둠으로서 거푸집 탈형작업을 생략한 것이 특징이다.

즉, 먼저 내부거푸집지지장치를 포함하는 내부거푸집을 미리 빼낸 후에, 도와 같이 하부슬래브거푸집 하부 양 옆에 설치된 유압잭과 같은 세그먼트인양장치(400)를 이용하여 양생된 세그먼트가 위쪽으로 압출시키기 적당한 위치로 상승되도록 하여 하부슬래브거푸집(10) 및 벽체제작대(70)로부터 분리되도록 한다.

따라서 하부슬래브거푸집은 레일을 이용하여 그대로 다시 철근망제작장으로 옮겨 재사용하고, 빼낸 내부거푸집도 철근망제작장 등으로 옮겨 다시 사용하여, 거푸집 탈형작업으로 인한 공기의 지연발생의 여지가 없어지게 된다.이때 이미 철근망제작장에서는 다른 세그먼트철근망이 이미 조립되어 있으므로 상기 분리된 세그먼트를 압출시킨 후, 즉시 세그먼트철근망을 세그먼트제작장으로 이동시켜 세그먼트를 반복해서 제작하면, 전체적인 I.L.M 교량의 세그먼트 제작작업이 매우 신속하고도 품질관리를 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 종래의 I.L.M 교량의 세그먼트 제작에 있어서 세그먼트를 제작장에서 일체로 제작하여 유압잭을 이용하여 상부로 이동시켜 하부거푸집 등으로부터 탈형시키므로 반복적인 콘크리트타설작업 및 거푸집탈형작업이 생략될 수 있어 무엇보다도 제작공기를 현저하게 줄임으로서 경제성을 확보할 수 있고, 나아가 세그먼트 시공이음이 발생하지 않아, 그 처리공정 및 구조적으로 하자가 될 수 있는 시고 이음부분이 형성되지 않으므로 세그먼트 제작 상 품질관리가 용이하고, 완공 후 세그먼트의 내구성을 확보할 수 있다.

Claims

세그먼트제작장에 설치된 세그먼트 벽체제작대;

상기 벽체제작대 하부에 설치되고, 양생된 세그먼트 자체가 위로 상승하면서 탈형되도록 유압잭을 포함한 세그먼트인양장치가 하부에 설치된 하부슬래브거푸집;

상기 하부슬래브거푸집의 상부 및 벽체제작대 사이에 형성된 하부슬래브 및 벽체용 제1철근조립체;

상기 제1철근조립체 안쪽에 내부거푸집지지장치에 지지되어 설치된 내부거푸집; 및

상기 내부거푸집 위에 형성된 상부슬래브 및 방호벽용 제2철근조립체;

를 포함하는 거푸집시스템으로써, 1회의 콘크리트 타설 후, 탈형에 의해 세그먼트가 일체로 제작되도록 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 아이엘엠 교량용 세그먼트 거푸집시스템.
제1항에서, 상기 하부슬래브 거푸집 및 제1철근조립체는 세그먼트제작장으로부터 떨어진 철근망제작장에서, 기 설치된 하부슬래브거푸집 위에, 하부슬래브거푸집 상부 양 측면에 형성된 철근조립대를 이용하여 조립된 후 세그먼트 제작장으로 이동되고, 상기 내부거푸집지지장치에 지지된 내부거푸집 및 제2철근조립체도 상기 철근망제작장에서 설치, 조립된 후, 세그먼트 제작장으로 이동되어 설치되는 것을 특징으로 하는 일체형 아이엘엠 교량용 세그먼트 거푸집시스템.
제1항에서, 상기 하부슬래브 거푸집 및 제1철근조립체는 세그먼트제작장으로부터 떨어진 철근망제작장에서, 기 설치된 하부슬래브거푸집 위에, 하부슬래브거푸집 상부 양 측면에 형성된 철근조립대를 이용하여 조립된 후 세그먼트 제작장으로 이동되고, 상기 내부거푸집지지장치에 지지된 내부거푸집 및 제2철근조립체는 세그먼트제작장에서 이동된 하부슬래브 거푸집 및 제1철근조립체에 직접 조립되는 것을 특징으로 하는 일체형 아이엘엠 교량용 세그먼트 거푸집시스템.
삭제
유압잭을 포함한 세그먼트인양장치가 하부에 설치된 하부슬래브거푸집 위에 세그먼트철근망을 형성하는 단계;

상기 세그먼트철근망을 세그먼트 벽체제작대를 포함하는 세그먼트제작장에 이동시키는 단계;

하부슬래브, 벽체 및 상부슬래브를 형성하기 위해 콘크리트를 타설, 양생하여 세그먼트를 형성하는 단계;

상기 하부슬래브거푸집 하부에 설치된 유압잭을 포함하는 세그먼트인양장치를 작동시켜 세그먼트 벽체제작대로부터 양생된 세그먼트 자체가 위로 상승하도록 탈형시켜 탈형된 세그먼트를 압출시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 아이엘엠 교량용 세그먼트 거푸집시스템을 이용한 아이엘엠교량 시공공법.
제5항에서, 세그먼트철근망을 제작하는 단계는

철근망제작장에 기 설치된 하부슬래브거푸집 위에, 철근조립대를 이용하여 하부슬래브 및 벽체용 제1철근조립체를 설치하고, 상기 제1철근조립체 안쪽에 내부거푸집지지장치를 설치한 후, 상기 내부거푸집지지장치에 내부거푸집을 설치하고, 상기 내부거푸집 위에 상부슬래브 및 방호벽용 제2철근조립체를 설치하는 단계를 거친 후, 세그먼트제작장으로 이동되는 것을 특징으로 하는 일체형 아이엘엠 교량용 세그먼트 거푸집시스템을 이용한 아이엘엠교량 시공공법.
제5항에서, 세그먼트철근망을 제작하는 단계는 철근망제작장에 기 설치된 하부슬래브거푸집 위에, 철근조립대를 이용하여 하부슬래브 및 벽체용 제1철근조립체를 설치하는 단계를 거친후, 세그먼트제작장으로 이동시키고, 상기 세그먼트제작장에서 상기 제1철근조립체 안쪽에 내부거푸집지지장치를 설치한 후, 상기 내부거푸집지지장치에 내부거푸집을 설치하고, 상기 내부거푸집 위에 상부슬래브 및 방호벽용 제2철근조립체를 설치하는 것을 특징으로 하는 일체형 아이엘엠 교량용 세그먼트 거푸집시스템을 이용한 아이엘엠교량 시공공법.
삭제
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에서, 상기 세그먼트를 형성하는 단계는 1회의 콘크리트 타설에 의해 세그먼트의 하부슬래브, 벽체 및 상부슬래브가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 아이엘엠 교량용 세그먼트 거푸집시스템을 이용한 아이엘엠교량시공공법.