KR100565360B1 - 연속압출공법으로 가설되는 교량에서 상부거더를 밀어내는압출시스템 - Google Patents

연속압출공법으로 가설되는 교량에서 상부거더를 밀어내는압출시스템 Download PDF

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휘선건설(주)
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    • E01D19/04Bearings; Hinges
    • E01D19/048Bearings being adjustable once installed; Bearings used in incremental launching

Abstract

본 발명은 연속압출공법(I.L.M.)으로 시공되는 교량에서 사용되는 압출시스템에 관한 것으로, 한쪽 교대의 후방에서 거더(girder)를 제작하는 몰드장을 설치하고, 이 몰드장에서 분할되게 제작된 상부거더를 다양한 압출시스템을 사용하여 교각 위로 밀어내어 전방 교대 위에 가설되도록, 분할되어 제작된 상부거더들을 압출하는데, 교량의 종단방향으로, 다시 말하자면 교량의 길이방향으로 상부거더의 배후면에서 압출장치를 사용하여 밀어내거나 혹은 상부거더를 양측면에서 가압하면서 밀어내도록 상부거더의 양측면에 압출장치를 설치하되, 추가적으로 교량의 종단구배가 큰 경우에도 상부거더의 압출상태를 제어가능하여 안전한 시공을 제공하는 슬라이딩 제어부를 구비하는 것이다.

Description

연속압출공법으로 가설되는 교량에서 상부거더를 밀어내는 압출시스템{Launching system for moving girder at the bridge being constructed by incremental launching method}
도 1은 종래의 연속압출공법(I.L.M.)에서 사용된 리프팅 앤드 푸싱 방법에 이용되는, 상부거더의 하부선단에 위치된 압출잭을 도시한 정면도이고,
도 2는 도 1의 "200"으로 표기된 부분의 상세도,
도 3은 종래의 I.L.M.의 리프팅 앤드 푸싱 방법에서 압출시스템으로 상부거더를 밀어내는 압출과정을 도시한 순서도,
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 I.L.M.에서 상부거더를 압출하기 위해 이 상부거더의 배후면에 설치된 후방압출시스템을 도시한 사시도,
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 I.L.M.에서 상부거더를 압출하는 후방압출시스템의 평면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 I.L.M.에 의해 상부거더를 밀어내는 압출과정을 도시한 순서도,
도 6a와 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 I.L.M.에서 상부거더를 압출하기 위해 이 상부거더의 양측면에 설치된 측면가압식 압출시스템을 도시 한 사시도와 평면도 및 횡단면도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면가압식 압출시스템을 도시한 사시도와 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 I.L.M.에서 상부거더의 압출상태를 제어하는 슬라이딩 제어부를 도시한 평면도이다.
본 발명은 연속압출공법(Incremental Launching Method; 이하 I.L.M.)으로 시공되는 교량에서 사용되는 압출시스템에 관한 것으로, 한쪽 교대의 후방에 설치되어 교량의 상부거더를 분할하여 제조하는 몰드장을 갖추고서, 이 몰드장에서 분할제작된 상부거더를 반대쪽 교대로 밀어내는 압출시스템에 관한 것이다.
I.L.M.은 한쪽 교대의 후방에 이미 설치되어 있는 몰드장에서 상부구조물인 상부거더를 몇 등분되게 분할시켜 제작하고, 교량의 길이방향을 따라 교각과 교대 상으로 각각의 상부거더들을 전방 교대로 밀어내는 공법으로서, 몰드장에서 제작된 상부거더에 마찰력을 최소화시키면서 하나의 상부거더를 제작할 때마다 몰드장의 전방 교대를 향하여 교각 위로 밀어내기를 하는 것이다. 이 때, 몰드장에서 제작된 상부거더를 교각 위로 밀어내기 위해서 다양한 방식과 수단를 사용하는 바, 그 일환으로 당해 숙련자들에게 이미 널리 알려진 방법에 대해 도면을 참조로 하여 설명 하기로 한다.
도 1은 상부거더를 밀어내기 위한 I.L.M.에서 이미 널리 알려진 리프팅 앤드 푸싱 방법(Lifting and Pushing Method)에서 사용될 압출잭을 도시한 도면으로서, 교량의 상부구조물을 이루는 상부거더(70)는 교량의 한쪽 후방에 설치된 몰드장에서 분할제작되어 압출용 잭(105,106)으로 전방으로 압출되어, 몰드장 전면에 위치된 교대(80) 위로 안착되는데, 이 교대(80)와 상부거더(70) 사이에는 통상적으로 비수축성 모르타르(102;non-shrinkage mortar)와 브레이킹 섀들(104;breaking saddle)을 구비한다. 이 브레이킹 섀들(104)은 압출용 잭(105,106)으로 압출되어 상부거더(70)의 압출상태를 제어하는 바, 특히 교량과 교량 사이의 높이차에 따른 종단구배에 기인한 미끄러짐의 수평하중을 제어한다. 몰드장에서 분할제작된 상부거더(70)를 이동가능하게 압출하는 압출용 잭(105,106)은 압출용 교대(103)에 부착된 고정빔(112)에 위치고정되어 안착된다. 압출용 잭(105,106)은 리프팅 앤드 푸싱 방법에 적합하게 사용가능하도록 추진잭(105)과 수직잭(106)을 구비한다. 압출용 교대(113)의 고정빔(112)에 위치된 압출용 잭(105,106)으로 상부거더(70)를 들어올려서 밀어내는 상향식 압출시스템(200)의 각 진행단계는 도 3을 참조로 하여 더욱 상세히 기술한다.
도 2는 도 1의 "200"으로 표기된 부분의 상세도로서, 압출용 잭(105,106)은 압출용 교대(113) 상에 안착되고 고정빔(112)을 작용점으로 하여서 압출과정 도중에 압출력에 의해 뒤로 밀쳐지지 않게 되어 있다. 전술된 바와 같이, 압출용 잭(105,106)은 상부거더(70)를 들어올리는 수직잭(106)과 이 들어올려진 상부거더(70)를 밀어내는 추진잭(105)으로 이루어지는데, 추진잭(105)은 힌지(153)를 매개로 하여 고정빔(112)에 선회가능하게 연결되고, 추진잭(105)과 수직잭(106)은 힌지(152)를 매개로 하여 연결된다. 특히, 힌지들(152,153)은 상하방향으로 선회가능하게 되어 있어서, 상부거더(70)를 들어올리기 위해 구동된 수직잭(106)이 윗방향으로 길이연장되면, 이에 연결된 추진잭(105)의 수평위치에 변환을 초래한다. 또한, 수직잭(106)이 상부거더(70)를 들어올린 후에, 추진잭(105)으로 상부거더(70)를 전방으로 밀어내는 과정에서 추진잭(105)의 피스톤이 길이연장되어 전방을 향하여 뻗게 되는데, 상기 힌지들(152,153)에 의해 피스톤이 전방을 향해 용이하게 뻗을 수 있다.
도 3은 종래의 I.L.M.의 리프팅 앤드 푸싱 방법에서 압출시스템으로 상부거더를 압출시키는 압출과정을 도시한 순서도이다.
단계(410)는 임시로 가설되어 있는 압출용 교대(103) 위에 안착되어 있는 수직잭(106)으로 상부거더(70)를 들어올리는 단계를 포함한다. 즉, 압출용 교대(103) 상에 위치된 수직잭(106)은 상부거더(70)를 들어올리도록 이의 피스톤(108)을 길이연장되게 뻗어나오게 하여 소정의 간격으로 상부거더(70)를 들어올린다. 특히, 피스톤(108)의 스트로크(stroke)는 전체적으로 5 내지 10mm 정도 이지만, 피스톤(108)의 최대스트로크는 50mm까지도 가능하다. 본 단계(410)는 상부거더(70)를 들어올리면서, 들어올려진 상부거더(70)를 일정시간동안 그 상태로 지지하게 한다.
단계(420)는 지지된 상부거더(70)를 추진잭(105)의 구동으로 전방으로 밀어 내는 단계를 포함한다. 수직잭(106)으로 지지되어 있는 상부거더(70)를 수직잭(106)에 힌지(152)를 매개로 선회가능하게 연결되어 있는 추진잭(105)의 피스톤(107)이 길이연장되게 뻗음으로써, 들어올려진 상부거더(70)를 전방으로 밀어내게 된다. 특히, 피스톤(107)의 스트로크는 전체적으로 22 내지 25cm 정도로, 추진잭(105)의 피스톤이 최대길이연장되면 상부거더(70)가 전방으로 최대 25cm 까지 이동가능하게 된다.
추진잭(105)의 구동으로 상부거더(70)를 전방으로 압출하는 단계(420)를 진행한 후에, 상부거더(70)를 지지하던 수직잭(106)의 피스톤(108)를 수축시키는 단계(430)를 진행한다. 즉, 상부거더(70)를 전방으로 압출시킨 다음에, 길이연장된 피스톤(108)이 수직잭(106)내로 수축되어서 상부거더(70)의 하부면이 교대(80) 상에 제공된 브레이킹 섀들(도 1참조)에 안착된다.
단계(440)는 추진잭(105)의 피스톤(107)을 수축시키는 단계를 포함하는 바, 수직잭(106)이 내려진 상태에서 피스톤(107)을 추진잭(105)내로 후진시켜서, 전방으로 이동된 스트로크만큼 다시 원상태로 회귀시킨다. 단계(440)는 이동된 상부거더(70)를 작업자가 원하는 거리로 이동시키기 위해 다음 압출작업을 실행하도록 압출잭(101)을 원상태로 복귀시키는 것이다.
단계(440)가 끝나면, 다시 단계(410) 내지 단계(440)를 연속적으로 실행하여 상부거더(70)를 전방으로 밀어낼 수 있다.
이상의 순차적 단계들(410~440)을 통하여, 몰드장에서 분할제작된 상부거더(70)를 밀어내어 들어올리고 난 후, 연이어 반복하므로써 I.L.M.에 의한 교량의 가설이 가능하다.
그러나, 추진잭과 수직잭의 스트로크로 이동가능한 거리가 한정되어 있어, 원하는 거리만큼 압출시키기 위해서는 전술된 단계들을 여러 번에 걸쳐서 실행해야 하기 때문에 작업공수가 증가하고, 교량간의 종단구배가 3% 이상인 경우에는 리프팅 앤드 푸싱 방법의 적용이 용이하지 않게 되었다.
더우기, 압출잭의 용량을 증가시켜 최대스트로크의 한계성을 극복하였다 하더라도, 증가된 힘으로 상부거더를 전방으로 활주시킬 때 압출제어에 어려움이 있었다. 그 이유는 기존 압출시스템은 교량 상부공의 반력의 크기에 따라 압출가능거리가 영향을 받기 때문이다. 따라서, 종래방법의 경우 최종 압출시 상부공의 반력감소로 인해 압출작업에 어려움이 있다.
이와 같이 종래기술에 대해서 상세히 기술한 연유는, 본 발명에 따른 압출시스템의 특징을 더욱 효과적으로 표출하여 이해의 도움을 주기 위함이다.
통상적으로 I.L.M.으로 시공된 교량에 있어서, 몰드장에서 분할제작된 상부거더가 몰드장이 설치되어 있는 교량의 한쪽 교대로부터 전방 교대로 밀어붙이기 위해 이용되었던 종래의 리프팅 앤드 푸싱 방법에서는 다수의 문제점들이 야기되었다.
따라서, 본 발명은 I.L.M.으로 가설된 교량에서 상부거더를 몰드장에서 교량 위로 이동시키는 다양한 방법을 강구할 뿐만 아니라 상부거더의 압출시 상부공의 반력의 크기에 영향을 받는 기존 공법과는 달리 소요 압출력을 인위적으로 가하여 압출이 가능하며 활주상태를 제어가능하게 하도록 하는 데에 그 목적이 있다.
전술된 바와 같이, 종래의 리프팅 앤드 푸싱 방법은 교량의 종단구배가 3% 이하에서만 적용가능하게 되어 있으나, 본 발명의 다수의 실시예에 따른 압출시스템으로 상부거더를 압출시키는 I.L.M.을 사용한 교량에서는 3% 이상의 급격한 종단구배를 갖는 상황하에서도 압출이 가능하게 될 뿐만 아니라 압출시스템의 한번의 스트로크로 이동가능한 거리를 더욱 증대시킬 수 있다. 또한, 이에 따른 상부거더의 압출상태를 충분히 제어가능하므로 예기치 못했던 안전사고의 요소들을 미연에 방지할 수 있는 장점을 갖는다.
보다 상세히 기술하자면, 몰드장으로부터 교량의 시공장소인 야드장까지 레일(rail)을 매설하고, 이 레일 상에서 이동 및 고정가능한 브레이킹 시스템(braking system)을 설치한다. 브레이킹 시스템을 갖춘 레일 상에서 상부거더를 레일이 뻗어 있는 방향으로 활주시키기 위해서는 상부거더의 배후면(背後面)을 압출시스템으로 압출한다. 레일 상에 상부거더가 안착되어 있으므로, 접촉면적의 최소화로 마찰력이 작게되고, 이 레일에 거치되어 있는 브레이킹 시스템과 상부거더의 크기와 무게에 따라서 충분한 압출력을 갖는 다수의 압출잭을 구비한 압출시스템으로 급격한 종단구배에서도 압출가능하면서 더욱 큰 추진력을 갖게 되어 한번의 스트로크로도 압출거리를 더욱 증가시키게 된다.
더욱이, 활주상태를 최적화시키기 위해서 다양한 위치에서 압출하도록 종래에 사용되었던 리프팅 앤드 푸싱 방법과 병행하는 바, 더욱 큰 스트로크와 추진력 및 안정성을 확보하기 위해서 압출시킬 상부거더의 하부에는 종래의 리프팅 앤드 푸싱방법에 사용된 상향식 압출시스템과 상부거더의 측면부에서 힘을 전달할 수 있도록 상부거더의 측면에 설치된 압출시스템을 함께 이용하게 됨으로써, 기존 시설을 활용할 수 있어서 비용절감의 효과를 창출하게 된다.
본 발명의 또 다른 실시예로서 상부거더를 압출시킬 때에 원하는 거리만큼 혹은 원하는 위치로 정확하게 이동할 수 있게 상부거더의 활주상태를 제어할 수 있도록 상부거더의 측면에 탈착가능한 임의의 블록을 구비하고, 이 블록과 맞물리는 다른 블록이 견고하게 고정되어 압출시에 상부거더의 불필요한 움직임을 배제시킬 수 있다. 즉, 상부거더와 압출용 교대 상에 설치되어 있는 다수의 블록으로 작업자가 원하는 방향과 거리만큼 활주가능하게 한다.
이하에서 첨부도면을 참조로 하여 더욱 상세히 본 발명에 따른 실시예들과 그로 인한 특성을 설명한다.
후방압출시스템
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 I.L.M.에서 상부거더를 압출하기 위해, 이 상부거더의 배후면에 설치된 후방압출시스템을 도시한 사시도와 평면도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 몰드장(도시되지 않음)내에 형성되어 있는 캐스팅영역(casting area), 즉 상부거더의 세그먼트(segment)를 제작하는 거푸집(60)에서 제작된 상부거더(70)는 작업장으로 압출되어야 한다. 압출작업의 원활함과 안전성을 확보하기 위해서 몰드장에서 교량의 작업장까지 교량의 길이방향을 따라서 한쌍의 레일(11)을 가설하고, 각 레일(11) 위로 각각의 브레이킹 시스템(40;braking system)을 위치시킨다. 바람직하기로, 한쌍의 레일(11) 사이의 간격은 상부거더(70)의 하부슬라브의 너비와 동일하거나 이보다 짧은 간격으로 이격되게 한다.
후방압출시스템(1)은 제작된 상부거더(70)의 배후면에 지지프레임(14)을 설치한다. 레일(11) 상에 위치설정된 추진잭(16)을 구비한 브레이킹 시스템(40)이 상부거더(70)의 배후면의 하부에 배열되고, 상부거더(70)의 전방압출을 위해서 추진잭(16)을 구동시켜 이의 피스톤이 길이연장되게 뻗어 나와서 상부거더(70)를 압출시킨다. 이와 같이, 추진잭(16)이 상부거더(70)를 압출하는 과정중 레일(11) 위로 상부거더(70)의 활주를 용이하게 하도록 추진잭(16)의 압출력을 분산시키는 것이 바람직하다. 상부거더(70)의 하부에 집중되어 있는 압출력을 상부거더(70)의 상부에도 추진잭(16)에 의해 부하를 전달하도록 지지프레임(14)을 구비한다. 선택적으로, 임의의 고정점에서 발생되는 힘을 넓은 면적으로 전달시키기에 적합하게 지지프레임(14)은 도 4a로 도시된 바와 같이 A형상으로 될 수 있다.
레일(11)과 상부거더(70) 및 지지프레임(14)의 배치를 간략하게 도시한 도 4b를 참조로 하여 더욱 상세히 기술하자면, 일단 몰드장(도시되지 않음)의 거푸집(60)에서 제작된 상부거더(70)가 압출되기 위해서는 전술된 바와 같이 레일(11) 상의 브레이킹 시스템(40)에 연결되어 부하를 가하는 추진잭(16)을 구동시킨다. 즉, 추진잭(16)이 구동하여 이의 피스톤이 압출방향으로 길이연장되게 뻗어 나와서 상부거더(70)를 압출할 때에 상부거더(70)로 압출력을 전달하기 위해 브레이킹 시스템(40)을 힘의 작용점으로 하여 압출방향으로만 부하가 걸게 한다. 따라서, 브레이킹 시스템(40)은 추진잭(16)이 구동되기 전에 레일(11) 위에 견고하게 고정되도록 설치되게 한다. 위치고정된 브레이킹 시스템(40) 내에 구비되어 있는 하나 이상의 유압잭(42;도 5a 및 도 5b 도시됨)의 끝에 부착되어 있는 마찰판(49)으로 레일(11)을 압박하여 브레이킹 시스템(40)이 고정된다. 고정된 브레이킹 시스템(40)을 힘의 작용점으로 하여서, 브레이킹 시스템(40)에 힌지(12)를 매개로 하여 연결되어 있는 추진잭(16)은 압출방향으로 힘을 가하여 상부거더(70)를 압출시키는 바, 작업자가 원하는 거리만큼 압출한 후에 임시로 설치된 지지프레임(14)을 해체 혹은 이동시킨 후에, 다시 제작된 상부거더의 압출을 위해서 상부거더의 배후면에 다시 설치한다.
추진잭(16)으로 한번의 스트로크가 실행된 후에, 브레이킹 시스템(40)을 레일(11)에서 활주시키기 위해서, 브레이킹 시스템(40)내의 유압잭(42)의 피스톤(48) 끝에 부착되어 있는 마찰판(49)을 레일(11)의 상부플랜지(17)에서 이격시켜 이송가능하게 한다. 후방압출시스템(1)의 추진잭(16)의 압출로 레일(11) 상에서 압출가능한 최대스트로크는 50 내지 70cm로 종래의 리프팅 앤드 푸싱 방법의 최대스트로크에 비해서 거의 2배 이상 증가한다.
이러한 후방압출시스템(1)의 압출과정에 대해서는 도 5a 및 도 5b를 참조로 하여 더욱 상세히 기술될 것이다.
도 5a로 도시된 압출공정은 추진잭(16)으로 상부거더(70)를 압출하도록 레일(11)상의 브레이킹 시스템(40)을 위치고정시키는 단계(110)를 포함한다.
더욱 구체적으로 설명하자면, 몰드장에서 제작된 상부거더(70)를 압출시키기 위해서, 선택적으로 상부거더(70)의 배후면에 지지프레임(14)을 임시로 설치한다. 바람직하게는 지지프레임(14)은 A자형상으로 되어 있어서 한 지점으로 가해지는 힘을 넓은 면적으로 분산시킬 수 있게 하고, 지지프레임(14)의 폭은 레일(11)의 폭과 동일하게 한다. 임시로 설치된 지지프레임(14) 뒤에, 혹은 지지프레임(14)을 설치하지 않았을 경우에는 상부거더(70)의 배후면에 직접적으로 맞닿게 추진잭(16)을 갖춘 브레이킹 시스템(40)이 레일(11) 상에 위치된다. 이와 같이 배치된 후에, 추진잭(16)으로 발생하는 압출력이 압출방향으로 전달되어 상부거더(70)의 압출을 돕도록 브레이킹 시스템(40)은 레일(11)에 위치고정시킨다. 브레이킹 시스템(40)은 레일(11)을 압박하여 고정되는데, 더욱 상세히 기술하자면, I자형상의 레일(11)의 상부플랜지(17)는 브레이킹 시스템(40)의 내부로 삽입되어 있다. 또한, 레일(11)의 하부플랜지(18)는 몰드장 기초(24)내로 삽입되어 견고하게 고정되어 있다. 견고하게 몰드장 기초(24)에 고정된 레일(11)은 추진잭(16)으로 압출을 가해도 후방으로 밀리지 않는다. 브레이킹 시스템(40)내로 상부플랜지(17)를 삽입시킨 레일(11)은 추진잭(16)의 구동에 앞서서 유압잭(42)으로 상부플랜지(17)를 가압하여 밀착되어 위치고정된다. 하나 이상의 유압잭(42)에서 뻗어나오는 피스톤(48)의 끝에는 마찰 판(49)을 갖춘다. 유압잭(42)의 구동으로 피스톤(48)을 길이연장되므로 이 끝에 부착된 마찰판(49)이 레일(11)의 상부플랜지(17)를 밀착되게 압박되어 고정되는 바, 추진잭(16)으로 상부거더(70)를 압출할 때에도 브레이킹 시스템(40)이 레일(11)에 고정되어서 후방으로 밀리지 않는다. 즉, 마찰판(49)과 상부플랜지(17) 간의 밀착으로 마찰력이 극대화되어 브레이킹 시스템(40)은 레일(11)에 위치고정되고, 이 브레이킹 시스템(40)에 힌지(12)로 연결되어 있는 추진잭(16)은 이미 기술되었듯이 상부거더(70)를 직접 압출하던지 또는 상부거더(70)의 배후면에 설치되어 있는 지지프레임(14)을 통하여 압출시켜 상부거더(70)의 압출을 돕는다.
도 5b에 도시된 압출과정은 상부거더(70)의 압출작업이 끝난 후에 브레이킹 시스템(40)을 레일(11)에서 이동가능하게 가압상태를 해제하는 단계(120)를 포함한다.
브레이킹 시스템(40)에 힌지연결되어 있는 추진잭(16)의 피스톤이 압출방향으로 길이연장되게 뻗는데, 피스톤의 길이연장되게 뻗은 한번의 스트로크만큼 상부거더(70)가 압출방향으로 이동된다. 상부거더(70)를 압출시킨 후에, 추진잭(16)의 피스톤은 추진잭(16)내로 원위치되고, 다음 스트로크를 실행시키기 위해서, 브레이킹 시스템(40)은 레일(11)상에서 압출방향으로 레일(11)을 따라 전방이동시킨다. 브레이킹 시스템(40)이 힘의 작용점 역활을 수행하기 위해서 레일(11)에 밀착되어 위치고정되었으나, 압출과정이 종료되었기에 피스톤(48)이 유압잭(42)내로 위치조정된다. 피스톤(48)의 끝에 부착되어 있어 레일(11)을 가압하던 마찰판(49)이 피스톤(48)의 복귀로 레일(11)로부터 탈기된다. 따라서, 레일(11)상에서 브레이킹 시스 템(40)의 이동이 용이하게 될 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 압출과정은 후방압출시스템(1)을 사용하여 상부거더(70)를 압출시키는 것으로, 작업자가 목적하는 거리만큼 상부거더(70)를 활주시키기 위해서는 전술된 단계들(110,120)을 반복수행한다.
측면가압식 압출시스템
도 6a와 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 I.L.M.으로 상부거더를 압출시키기 위해서, 이 상부거더의 양측면에 설치된 측면가압식 압출시스템을 도시한 것이다.
본 발명에 따른 다른 실시예는 I.L.M.에서 상부거더(70)를 교량의 길이방향으로 압출시키기 위해서 당해분야의 숙련자들에게는 이미 널리 알져진 리프팅 앤드 푸싱 방법으로 상부거더(70)를 들어올리면서 압출방향으로 밀어내는 상향식 압출시스템(200;도 1참조)에서의 단점을 극복하도록 된 보완시스템으로써, 종래에 사용되었던 교량가설을 위한 기존 구조물들을 재사용할 수 있으며, 급격한 종단구배를 갖는 교량에서 더욱 두드러진 효과를 가지는 것으로, 아래에서 더욱 상세히 기술한다.
측면가압 압출시스템(2)은 상부거더(70)의 하부슬라브의 양측면부에 위치되는 바, 이 측면가압 압출시스템(2)은 상부거더(70)를 전방, 즉 교량의 길이방향으로 밀어내기 위해 압출력(F2)과 상부거더(70)를 양측면에서 각각 압박하는 압축력(F1)을 동시에 작용하여 압출이동가능하게 되어 있다.
측면가압 압출시스템(2)은 상부거더(70)의 측면을 가압하는 압축력(F1)을 제공하는 수평잭(25)과 상부거더(70)를 전방으로 압출할 수 있는 압출력(F2)을 제공하는 추진잭(26)으로 이루어진다. 압출용 교대(113) 위에 놓여 있는 상부거더(70)를 전방을 향해 가압하여 압출하는 측면가압 압출시스템(2)을 지지고정하는 지지대(20)는 압출용 교대(113)에 위치고정되어서 상부거더(70)에 압출력(F2)의 작용점 역활을 한다. 지지대(20)와 추진잭(26)은 힌지(22)로 연결되어 있는데, 이 힌지(22)는 바람직하기로 좌우방향으로 추진잭(26)을 선회가능하게 한다. 좌우방향으로 선회가능하여 상부거더(70)의 폭 넓이에 따라서 다음에 설명할 수평잭(25)의 구동으로 수평잭(25)의 이동에 따라 회전가능하다. 수평잭(25)은 힌지(23)를 매개로 추진잭(26)과 선회가능하게 연결되는데, 힌지(23)도 바람직하기로는 좌우방향으로 선회가능하여 상부거더(70)의 양측면에 수평잭(25)을 용이하게 밀착시킬 수 있다. 압출용 교대(113)에 고정되어 있는 지지대(20)로 추진잭(26)에서 발생하는 압출력(F2)의 반발력을 억제시키고, 상부거더(70)의 양측면을 따라 교량의 길이방향으로 뻗어 있는 압출용 가설교대(113)는 수평잭(25)으로 발생하는 압축력(F1)의 반발력을 억제시킨다.
특히, 압출용 교대(113)는 상부거더(70)의 길이방향을 따라 형성되되, 바람직하기로 상부거더(70)의 폭보다 넓게 형성되면서 그 폭의 양선단에서 윗방향으로 측벽을 구비하는데, 교대(113)에 형성된 측벽간의 폭은 상부거더(70)와 이의 양측면으로 수평잭(25)을 삽입할 수 있는 공간을 확보해야 한다. 압출용 교대(113)를 맞대고 있는 한쌍의 수평잭(25)이 구동되어 이의 피스톤(27)이 뻗어 나와 상부거더의 하부측면을 가압하는 압축력(F1)을 가한다. 수평잭(25)이 상부거더(70)를 가압하면, 수평잭(25)과 힌지(23)를 매개로 힌지연결되어 있는 추진잭(26)이 구동하여 상부거더(70)를 교량의 길이방향, 즉 압출방향으로 압출시킬 수 있는 압축력(F1)과 압출력(F2)을 제공한다.
바람직하기로, 추진잭(26)의 압출력(F2)으로 전방을 향하여 압출할 때에 종래의 상향식 압출시스템(200)과 병행하여 구동가능하다.
선택적으로, 상부거더(70)의 중하중에 따라서 하나 이상의 추진잭(26)을 병렬 혹은 직렬로 배열시킬 수 있으며, 또한 상부거더(70)의 하부양측면을 따라서 다수의 수평잭(25)을 배열시켜서 압출에 충분한 부하를 제공할 수도 있다. 이와 같이, 상부거더(70)의 측면가압식 압출시스템(2)에서 하나 이상의 수평잭(25)과 추진잭(26)을 이용하여 충분한 압출력을 제공할 수 있어서, 다양한 지형적, 물리적 조건하에서도 교량의 가설이 가능하다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 측면가압식 압출시스템의 다른 변형예를 도시한 도면이다.
측면가압식 압출시스템(2')은 상부거더(70)의 하부슬라브의 양측면부에 위치되는 바, 이 측면가압식 압출시스템(2')은 상부거더(70)를 전방, 즉 교량의 길이방 향으로 밀어내기 위한 압출력(F12)과 상부거더(70)를 양측면에서 각각 압박하는 압축력(F11,F13)을 작용하여 추가로 압출이동가능하게 되어 있다.
측면가압식 압출시스템(2')은 상부거더(70)의 측면을 가압하도록 압출용 교대(113) 상에 위치되어 압축력(F11)을 제공하는 제 1수평잭(125)과 스러스트 헤드(127;thrust head) 상에 위치되어 압축력(F13)을 제공하는 제 2수평잭(126) 및 상부거더(70)를 전방으로 압출할 수 있는 압출력(F12)을 제공하는 추진잭(128)을 동시에 작동하여 거더의 전방 혹은 때때로 후방을 향해 가압한다. 상기 제 1수평잭(125)은 압출용 교대(113)의 양측 끝으로 위치고정되어서 상부거더(70)를 측면에서 압박하는 역활을 한다. 압출용 교대(113) 전방으로 레일(21)을 따라 왕복이동가능한 스러스트 헤드(127)를 안착시킨다. 도시된 바와 같이, 상부거더(70)는 압출용 교대(113)와 스러스트 헤드(127) 상으로 위치되어 있으나, 상황에 따라서 상부거더(70)는 압출용 교대(113)와 스러스트 헤드(127) 상으로 각각 배치될 수도 있다. 고정된 압출용 교대(113)를 지지점으로 하여서 왕복이동가능한 스러스트 헤드(127) 사이로 추진잭(128)을 구비한다.
이제, 본 발명에 따른 측면가압식 압출시스템(2')의 작동순서에 따라서 상세히 설명한다.
압출용 교대(113)와 스러스트 헤드(127) 상으로 안착되어 있는 상부거더(70)는 추진잭(128)의 압출방향으로 이동하게 되는데, 스러스트 헤드(127)의 양측 끝에 각각 배치되어 있는 제 2수평잭(126)의 구동으로 압축력(F13)을 가하여 상부거더(70)의 하부측면을 압박한 후에, 추진잭(128)은 압출용 교대(113)을 작용점으로 취한 압출력(F12)으로 레일(21)상에 놓여 있는 스러스트 헤드(127)를 압출방향으로 압출시켜 그 위에 놓여 있던 상부거더(70)는 전방이동하게 된다. 상부거더(70)의 압출지점이 종단구배를 갖게 되면 추진잭(128)으로 압출하였어도 그 힘(F12)를 제거하게 되면 기울기 방향으로 상부거더(70)의 불필요한 이동을 유발시키게 되므로, 추진잭(128)의 일정한 스트로크 만큼 상부거더(70)을 견착시켜 스러스트 헤드(127)를 이동하게 된다. 이와 같이, 한번의 스트로크 이동이 종결되면 종단구배의 영향을 받지 않도록 압출용 교대(113)의 양측 끝에 위치된 제 1수평잭(125)이 압축력(F11)으로 상부거더(70)의 양측하부를 압박하면 스러스트 헤드(127) 상에 있는 상부거더(70)를 압박하던 제 2수평잭(126)에 가해진 힘(F13)을 해제한다. 그런 다음에 추진잭(128)은 원위치로 복귀하면서 압출방향으로 이동하였던 스러스트 헤드(127) 또한 원위치로 복귀한다. 이러한 과정을 여러 번 걸치면서 원하는 이동거리만큼 가설될 교량의 종단구배에 영향을 받지 않고 상부거더를 교대상으로 이동가능하다.
본 발명의 한 실시예에 따른 전술된 측면가압식 압출시스템(2')은 교대 상에 정확하게 안착시키기 위해서 전방 혹은 후방으로 상부거더(70)를 압출가능하다.
슬라이딩 제어부
도 8은 본 발명에 따른 I.L.M.에서 상부거더의 압출상태를 제어할 수 있는 슬라이딩 제어부를 도시한 평면도로서, 몰드장에서 다양한 압출시스템으로 작업장으로 압출하는 동안에 상부거더(70)는 그 양측면에 탈착가능한 한쌍의 제 2블록(32)을 제공한다. 이와 맞물리는 형태로 되어 있는 고정된 한쌍의 제 1블록(31)은 압출용 교대(113) 상에 구비되어 있다. 한쌍의 제 1블록(31)은 압출용 교대(113)의 양측면에 하나씩, 다시 말하자면 상부거더(70)의 양측면에서 소정의 간격을 두고 형성되어 위치되는데, 제 1블록(31)과 맞물리는 한쌍의 제 2블록(32)은 상부거더(70)의 양측면에 각각 탈착가능하게 위치고정된다.
슬라이딩 제어부(3)는 교량의 급격한 종단구배(3% 이상)으로 상부거더(70)의 불필요한 활주상태를 제 1블록과 제 2블록(31,32)의 맞물림으로 방지할 수 있다. 특히, 더욱 정밀하고 세심한 제어를 위해서 제 2블록(32)의 후방에 유압잭을 추가로 구비할 수도 있다.
전술된 한쌍의 제 1블록(31)과 한쌍의 제 2블록(32)으로 이루어진 슬라이딩 제어부(3)는 급격한 종단구배를 갖는 교량에서, 특히 3% 이상의 종단구배를 갖는 교량의 시공에서 매우 안전적인 작업을 제공할 수 있다.
전방으로 향해 이동할수록 교량의 종단구배가 3 % 이상씩 증가하는 상승구간에서 슬라이딩 제어부(3)가 사용될 경우에, 중하중의 상부거더(70)는 급격한 종단구배를 갖는 교량의 시공에서 상부거더(70)를 밀어내기 위해서 매우 큰 추진력을 갖춘 다양하면서 고출력의 압출시스템을 사용하는데, 큰 추진력을 갖는 압출시스템 의 과부하를 전달하므로서 상부거더(70)는 작업자가 원하는 거리 이상으로 밀려지는 상황이 초래될 수 있는 바, 이와 같은 문제점을 미연에 배제할 수 있다.
전술된 실례와 반대상황으로, 전방을 향해 압출되는 교량의 종단구배가 3 % 이상씩 감소하는 하강구간에서 슬라이딩 제어부(3)는 중하중의 상부거더(70)가 다양한 압출시스템으로 밀쳐지게 되면, 상부거더(70)의 하중에 위해 초기정지마찰력으로 압출이 어렵게 될지라도 일단 움직이기 시작되면 자체 하중으로 아래방향으로 하강될 수 있게 된다. 따라서 바람직한 압출거리의 조절이 용이하지 않게 되어 제 1블록과 제 2블록의 맞물림으로 더 이상의 압출을 방지할 수 있다.
특별하기로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬라이딩 제어부(3)는 후방압출시스템(1)으로 압출시켜 상부거더(70)를 압출시킬 때에는 후방압출시스템(1)의 측면에 장착되어 상부거더(70)의 활주상태를 제어할 수 있는 한편, 측면가압식 압출시스템(2)으로 상부거더(70)를 압출시킬 때에는 특별하게 측면에 본 실시예인 슬라이딩 제어부(3)의 장착없이도 측면가압식 압출시스템(2)으로 상부거더(70)의 활주상태를 제어가능하다. 즉, 측면가압식 압출시스템(2)으로 상부거더(70)의 활주상태를 제어하기 위해서, 하나 이상의 수평잭(25)에서 발생하는 압축력(F1)을 증가시키므로써 슬라이딩 제어부(3)의 설치로 제어가능한 목적을 동일하게 성취할 수 있다.
본 발명에 따른 다양한 실시예들은 서로 유기적으로 조합되어 사용가능하며, 명세서로 기술된 실시예와 실례로만 국한되어 있지 않고 청구범위의 범주 내에서의 변형과 변경이 가능함을 밝혀둔다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, I.L.M.으로 시공되는 교량에서 사용될 상부거더를 제작하는 몰드장에서 교량의 전방으로 압출시키도록 정확한 이동경로를 제공하고 상부거더에 압출력을 제공하기 위해 상부거더의 다양한 부분에서 힘을 전달하는데, 충분한 힘의 전달로 상부거더의 압출거리가 증가될 뿐만 아니라 교량의 높이차에 따른 급격한 종단구배에서도 상부거더의 압출이 가능하여 교량시공의 용이함을 제공하고, 상부거더의 불필요한 움직임과 활주상태를 통제가능하도록 안정성과 효율성을 극대화시키도록 제공된다.

Claims (5)

  1. 리프팅 앤드 푸싱 방법(Lifting and Pushing Method)을 이용하여 상부거더(70)를 교량의 길이방향으로 압출시키는 연속압출공법(I.L.M.)으로 시공되는 교량에 있어서,
    압출될 상부거더(70)의 양측면에서 교량의 횡방향으로 압축력(F1)을 가할 수 있도록 상부거더(70)와 압출용 교대(113)의 측벽 사이에 위치된 한쌍의 수평잭(25)과, 상기 수평잭(25)과 상호연결되어 교량의 길이방향으로 압출력(F2)을 가할 수 있는 하나 이상의 추진잭(26)을 구비한 측면가압식 압출시스템(2) 및;
    상기 압출시스템으로 상부거더가 압출될 때에, 상기 압출되는 상부거더(70)의 활주상태를 제어할 수 있도록 압출용 교대(113)의 양선단에 갖춰진 한쌍의 제 1블록(31)과, 상기 상부거더(70)의 양측면부에 갖춰진 한쌍의 제 2블록(32)으로 이루어진 슬라이딩 제어부(3);를 갖춰 상부거더(70)를 압출시키는 것을 특징으로 하는 연속압출공법으로 가설되는 교량의 압출시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 몰드장에서 교량의 작업장까지 상부거더(70)를 압출되도록, 몰드장 기초(24)내로 하부플랜지(18)를 삽입하여 고정시킨 레일(11)과, 상기 레일(11) 상으로 이동가능하면서 위치고정시키는 마찰판(49)과 이 레일(11)에 압박을 가하는 유압잭(42)을 갖춘 브레이킹 시스템(40;braking system) 및, 상기 브레이킹 시스템(40)에 상호연결되어 상부거더(70)를 압출하는 추진잭(16)을 구비한 후방압출시스템(1)을 추가로 제공하는 것을 특징으로 하는 연속압출공법으로 가설되는 교량의 압출시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 후방압출시스템(1)은 상부거더(70)의 배후면에 압출부하를 넓게 전달할 수 있도록 지지프레임(14)을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 연속압출공법으로 가설되는 교량의 압출시스템.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 브레이킹 시스템(40)은 하나 이상의 유압잭(42)에 부착되어 있는 마찰판(49)의 직선왕복운동으로 레일(11)의 상부플랜지(17)를 압박하거나 탈기되어서, 레일(11)을 따라 활주가능한 것을 특징으로 하는 연속압출공법으로 가설되는 교량의 압출시스템.
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