KR100687135B1

KR100687135B1 - 교량의 상부구조 시공장치, 및 그를 이용한 교량의상부구조 시공방법

Info

Publication number: KR100687135B1
Application number: KR1020050048319A
Authority: KR
Inventors: 김도학
Original assignee: 지에스건설 주식회사
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2007-02-27
Also published as: KR20060127329A

Abstract

본 발명은 크레인을 주구(主構)의 상부에 설치하여 운전자가 거푸집 및 철근 등의 인상 및 운반과정을 육안으로 확인하도록 함으로써 안전사고의 우려가 해소되고 작업이 원활하게 이루어질 수 있으며, 철근의 운반 및 배열을 기계화함으로써 인력소모를 줄이고 크레인의 작업횟수를 줄일 수 있는 교량의 상부구조 시공장치 및 그를 이용한 교량의 상부구조 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 교량의 상부구조 시공장치는, 주구(主構)의 상부 양쪽에 배열된 한 쌍의 레일(1)을 따라 슬라이딩되며 상부에 크레인(200)이 장착된 메인대차(100), 및 레일(1)을 따라 슬라이딩되며 철근을 운반하고 일정 간격으로 자동 하차시키는 철근대차(400)를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 상부구조 시공장치를 이용해 교량의 상부구조를 시공하는 방법은, 지면에 설치된 크레인으로 하부구조의 상부에 복수 개의 PSC빔을 일정 간격으로 배열하여 주구(主構)를 형성하고 낙하물 및 추락 방지용 방망을 설치하는 단계와, 주구(主構)의 상부 양측에 메인대차 및 철근대차를 슬라이딩시키기 위한 레일을 각각 설치하는 단계와, 메인대차 및 철근대차를 지면의 크레인을 이용해 인상한 후 레일에 설치하는 단계와, 메인대차의 크레인으로 인상된 가로보용 작업대 및 철근을 철근대차로 운반하고 설치하는 단계와, 메인대차의 크레인으로 인상된 가로보용 거푸집을 철근대차로 운반하고 설치하는 단계와, 가로보용 철근 및 거푸집의 설치상태를 검측하는 단계와, 가로보용 거푸집 사이로 콘크리 트를 타설하여 양생한 후 거푸집을 철근대차로 운반하는 단계와, 메인대차의 크레인으로 인상된 슬라브용 거푸집, 캔틸레버용 거푸집, 준비철근, 메인철근을 철근대차로 차례로 운반하고 설치 및 배열하는 단계와, 배열된 준비철근 및 메인철근을 결속하는 단계와, 메인대차의 크레인으로 인상된 방호벽 철근을 철근대차로 운반하고 조립하는 단계와, 슬라브용 및 캔틸레버용 거푸집, 그리고 준비철근 및 메인철근의 설치 및 배열상태를 검측하는 단계와, 평탄작업기의 드럼을 메인대차에 설치된 평탄작업기의 슬라이딩체에 장착하는 단계와, 슬라브 및 캔틸레버에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계와, 방호벽에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계, 및 슬라브용 거푸집을 해체하고 조인트를 설치하고 아스팔트를 포장하는 단계를 포함하여 이루어진다.

레일, 메인대차, 크레인, 철근대차

Description

교량의 상부구조 시공장치, 및 그를 이용한 교량의 상부구조 시공방법{Apparatus for constructing upper structure of bridge, and method for constructing upper structure of bridge with using the same}

도 1은 종래기술에 따른 교량의 상부구조를 시공하는 과정을 개략적으로 나타낸 공정도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 상부구조 시공장치를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 상부구조 시공장치를 나타낸 측면도.

도 4는 도 3에 도시된 메인대차 및 평탄작업기를 나타낸 정면도.

도 5는 도 4의 평면도.

도 6은 도 3 및 도 4에 도시된 평탄작업기의 측면도.

도 7은 도 6에 도시된 다짐롤러 및 스크류의 평면도.

도 8은 도 2에 도시된 철근대차의 설치상태를 나타낸 정면도.

도 9는 도 8에 도시된 철근대차의 측면도.

도 10은 도 9의 평면도

도 11은 도 8 및 도 9에 도시된 슬라이딩롤러의 동력전달구조를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 12는 도 8에 도시된 회전원판의 측면도.

도 13은 도 8에 도시된 회전원판의 다른 예를 보인 측면도.

도 14는 도 8 내지 도 10에 도시된 철근대차의 제어시스템을 개략적으로 나타낸 개략도.

도 15는 도 8, 도 9, 도 11에 도시된 레일지지대의 분해사시도.

도 16은 도 8, 도 9, 도 11에 도시된 레일지지대의 다른 예를 보인 분해사시도.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 상부구조 시공장치를 이용해 상부구조를 시공하는 과정을 개략적으로 나타낸 공정도.

도 18은 도 17의 시공과정중 메인철근을 배열하는 작업순서를 개략적으로 나타낸 공정도.

도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량용 상부구조 시공장치의 거푸집 해체 이동카의 설치상태를 개략적으로 나타낸 개략도.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

100 : 메인대차 101, 102 : 메인지지대

103 : 구동모터 106 : 메인트러스

107 : 롤러부 108 : 슬라이딩롤러

200 : 크레인 300 : 평탄작업기

304 : 드럼 400 : 철근대차

401 : 슬라이딩롤러 402 : 롤러부

405 : 철근적재함 406 : 진동모터

500 : 레일지지대 600 : 연결부재

700 : 거푸집 해체 이동카

본 발명은 교량의 상부구조를 시공하는데 사용되는 시공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크레인을 주구(主構)의 상부에 설치하여 운전자가 거푸집 및 철근 등의 인상, 운반 및 설치과정을 육안으로 확인하도록 하고, 철근의 운반 및 배열을 기계화한 교량의 상부구조 시공장치, 및 그를 이용한 교량의 상부구조 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 교량은 하천·호소(湖沼)·해협·만(灣)·운하·저지 또는 다른 교통로나 구축물(構築物) 위를 건너갈 수 있도록 만든 고가 구조물로서, 하부구조와 상부구조로 나뉘어진다.

하부구조는 상부구조에서 작용하는 하중을 지반에 안전하게 전달하는 역할을 하는 교대와 교각으로 구성되는데, 교대는 교량의 시작부 및 종점부의 받침을 의미하며 교각은 교대 사이에 위치되는 중간받침을 의미한다.

상부구조는 하부구조위에 설치되는 슬라브 및 주구(主構)로 구성되는데, 슬라브는 상부에 차량 등이 다닐 수 있도록 하는 바닥판을 말하며 차량이 다닐 수 있 도록 포장을 하고 난간이나 중앙 분리대 등을 설치하게 되며, 주구(主構)는 슬라브의 하중을 지지함과 더불어 교량의 형식을 결정짓는 부분이기도 하다.

교량의 형식중 가장 많이 쓰이는 형식은 교각과 교대 사이, 그리고 교각과 교각 사이에 프리스트레스트 콘크리트빔(P.S.C Beam)과 스틸박스(Steel box), 플레이트(Plate)를 설치하는 거더(Girder)교이다.

도 1에는 종래에 교량중 가장 많이 쓰이는 형식인 거더교의 상부구조를 축조하는 과정이 도시되어 있다.

먼저, 교대와 교각 등과 같은 하부구조의 설치가 완료되면, 하부구조의 상부에 복수 개의 PSC빔을 일정 간격으로 배열하여 주구(主構)를 형성하고, 낙하물 및 추락 방지용 방망을 설치하게 된다.

그리고, PSC빔 사이에 가로보를 설치하기 위한 작업대를 설치하고, 지면에 있는 크레인으로 가로보 철근을 인상한 후 PSC빔 사이에서 조립하며, 목재 또는 강재로된 거푸집을 지면에 있는 크레인으로 인상한 후 조립된 가로보 철근의 바깥쪽에 설치한다.

이 때, 목재 거푸집의 경우에는 한 번에 많은 갯수를 인상하여 PSC빔의 상부에 적재한 후 작업자가 필요에 따라 직접 운반하여 설치하게 되며, 강재 거푸집의 경우에는 하중이 많이 나가기 때문에 크레인으로 하나씩 설치 위치까지 직접 운반하게 된다.

이처럼, 가로보의 거푸집 설치가 완료되면, 가로보용 철근 및 거푸집이 올바르게 설치되었는지를 검측하여, 설치상태가 불량할 경우에는 재정비하고 설치상태 가 양호할 경우에는 거푸집 사이로 콘크리트를 타설하여 양생한다.

콘크리트의 양생이 완료되면 목재 거푸집의 경우에는 작업자가 직접 해체한 후 운반하고 강재 거푸집의 경우에는 크레인을 이용해 해체한 후 운반하게 된다.

가로보의 설치가 완료되면, 지면의 크레인을 이용해 슬라브용 거푸집을 인상하고 적정 위치로 운반하여 설치하게 되며, 이어 캔틸레버(Cantilever) 거푸집을 인상하고 적정 위치로 운반하여 설치하게 된다.

그리고 나서, 지면의 크레인을 이용해 준비철근을 인상한 후 운반하여 배열하고, 이어 메인철근을 인상한 후 운반하여 배열하고 결속하며, 방호벽을 축조하기 위한 철근을 인상하고 조립하게 된다.

이처럼, 콘크리트 타설을 위한 철근 배열이 완료되면, 철근들이 올바르게 배열되었는지를 검측하여 결함이 있으면 다시 올바르게 배열한다. 그리고, 콘크리트 타설후 면을 고르기 위한 평탄작업기(Deck Finisher) 레일을 설치하고, 그 위에 평탄작업기를 설치한다.

전술한 과정을 통해 콘크리트 타설을 위한 준비가 모두 완료되면, 콘크리트를 타설하여 양생하고, 거푸집을 해체한 후 콘크리트의 상면에 아스팔트를 포장하고 조인트를 설치하면, 상부구조의 시공이 모두 완료된다.

그러나, 전술한 바와 같은 과정을 통해 교량의 상부구조를 축조하는 시공과정에서 몇 가지 문제점을 발견할 수 있다.

먼저, 지면에 설치된 크레인을 이용해 거푸집 및 철근 등을 인상해야 하므로, 크레인 운전자가 인상과정을 육안으로 정확하게 확인할 수 없기 때문에 크레인 운전자와 PSC빔 위에서 작업지시를 하는 작업자 사이에 정확한 의사소통이 이루어져야 하며, 이러한 의사소통이 제대로 이루어지지 않는다면 안전사고가 발생할 우려가 있을 뿐만 아니라 작업이 원활이 이루어지지 못한다.

또한, 철근의 운반 및 배열이 모두 작업자에 의해 직접 이루어지기 때문에, 인력소모가 많고 크레인의 작업횟수가 많다. 따라서, 작업시간이 그만큼 많이 소요되며, 철근 및 거푸집을 운반하는 과정에서 안전사고의 우려도 있다.

이에 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 크레인을 주구(主構)의 상부에 설치하여 운전자가 거푸집 및 철근 등의 인상 및 운반과정을 육안으로 확인하도록 함으로써, 안전사고의 우려가 해소되고 작업이 원활하게 이루어질 수 있는 교량의 상부구조 시공장치, 및 그를 이용한 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 철근의 운반 및 배열을 기계화함으로써, 인력소모를 최소화하고 크레인의 작업횟수를 줄일 수 있는 교량의 상부구조 시공장치, 및 그를 이용한 시공방법을 제공하는 목적도 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 교량의 상부구조 시공장치는, 주구(主構)의 상부 양쪽에 배열된 한 쌍의 레일을 따라 슬라이딩되며 상부에 크레인이 장착된 메인대차, 및 레일을 따라 슬라이딩되며 철근을 운반하고 일정 간격으로 자동 하차시키는 철근대차를 포함하여 이루어진 것에 기술적 특징이 있다.

전술한 구성에 있어서, 메인대차는, 각 레일에 두 개씩 슬라이딩 가능하게 입설되되 서로 이격되며 하부에 제1슬라이딩롤러가 각각 설치되는 메인지지대와, 메인지지대의 하부에 설치되어 제1슬라이딩롤러를 회전시켜 메인지지대를 전후진시키는 제1구동모터와, 동일한 레일에 이격 설치되는 두 메인지지대의 상부를 서로 연결하여 상부구조물을 받쳐주는 한 쌍의 받침대, 및 두 받침대의 상부에 수평 설치되어 크레인을 지지하는 메인트러스를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에 있어서, 철근대차는, 두 레일에 각각 설치되되 제2슬라이딩롤러가 구비되어 레일을 따라 슬라이딩되며 상부의 하중을 지지하는 한 쌍의 롤러부와, 두 롤러부의 상부에 각각 설치되어 제2슬라이딩롤러를 회전시키는 제3구동모터와, 두 롤러부의 상부에 수평설치되어 상부 구조물을 지지하는 지지프레임과, 지지프레임의 상부에 탄설되며 상부에 철근이 적재되는 철근적재함과, 철근적재함에 장착되어 철근적재함을 진동시키는 진동모터, 및 지지프레임의 후방측에 설치되는 제3구동모터 및 진동모터 등의 작동을 제어하는 제어판넬을 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에 있어서, 레일은 복수 개의 레일지지대에 의해 상기 주구(主構)의 상부에 지지되는데, 레일지지대는, 주구(主構)의 상부에 설치되며 상부에 나사홈이 형성된 하부받침와, 하부받침의 하부에 부착되어 주구(主構)에 대한 하부받침의 접면적을 확장시키는 면확장판과, 상부에는 레일이 안착되는 레일안착부가 형성되고 하부가 하부받침의 나사홈에 탈거 가능하게 나사 결합되는 상부받침, 및 상부받침의 하부에 나사 결합되어 상부받침의 높낮이를 조절하는 높낮이 조절너트를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 상부구조 시공장치를 이용해 교량의 상부구조를 시공하는 방법은, 지면에 설치된 크레인으로 하부구조의 상부에 복수 개의 PSC빔을 일정 간격으로 배열하여 주구(主構)를 형성하고 낙하물 및 추락 방지용 방망을 설치하는 단계와, 주구(主構)의 상부 양측에 메인대차 및 철근대차를 슬라이딩시키기 위한 레일을 각각 설치하는 단계와, 메인대차 및 철근대차를 지면의 크레인을 이용해 인상한 후 레일에 설치하는 단계와, 메인대차의 크레인으로 인상된 가로보용 작업대 및 철근을 철근대차로 운반하고 설치하는 단계와, 메인대차의 크레인으로 인상된 가로보용 거푸집을 철근대차로 운반하고 설치하는 단계와, 가로보용 철근 및 거푸집의 설치상태를 검측하는 단계와, 가로보용 거푸집 사이로 콘크리트를 타설하여 양생한 후 거푸집을 철근대차로 운반하는 단계와, 메인대차의 크레인으로 인상된 슬라브용 거푸집, 캔틸레버용 거푸집, 준비철근, 메인철근을 철근대차로 차례로 운반하고 설치 및 배열하는 단계와, 배열된 준비철근 및 메인철근을 결속하는 단계와, 메인대차의 크레인으로 인상된 방호벽 철근을 철근대차로 운반하고 조립하는 단계와, 슬라브용 및 캔틸레버용 거푸집, 그리고 준비철근 및 메인철근의 설치 및 배열상태를 검측하는 단계와, 평탄작업기의 드럼을 메인대차에 설치된 평탄작업기의 슬라이딩체에 장착하는 단계와, 슬라브 및 캔틸레버에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계와, 방호벽에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계, 및 슬라브용 거푸집을 해체하고 조인트를 설치하고 아스팔트를 포장하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 교량의 상부구조 시공장치의 바람직한 실시예들을 통하여 전술한 바와 같은 구성들의 특징과 그 작용을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 상부구조 시공장치는, 복수 개의 PSC빔으로 이루어진 주구(主構)의 상부 양쪽에 배열된 한 쌍의 레일(1)을 따라 슬라이딩되며 상부에 크레인(200)이 장착된 메인대차(100)와, 메인대차(100)에 설치되어 슬라브 시공을 위해 타설되는 콘크리트를 다지고 미장하는 평탄작업기(300), 및 레일(1)을 따라 슬라이딩되며 철근을 운반하고 일정 간격으로 자동 하차시키는 철근대차(400)를 포함하여 이루어진다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 전술한 메인대차(100)는, 각 레일(1)에 두 개씩 슬라이딩 가능하게 구비되되 서로 이격되고 수직으로 입설되는 두 쌍의 메인지지대(101)(102)와, 메인지지대(101)(102)를 전후진시키는 구동모터(103)와, 동일한 레일(1) 상에 이격 설치되는 두 메인지지대(101)(102)의 상부를 각각 연결하는 받침대(104)(105), 및 두 받침대(104)(105)의 상면에 수평 설치되어 크레인(200)을 지지하는 메인트러스(106)로 구성된다.

이 때, 각 메인지지대(101)(102)는 높이 조정이 가능하도록 이루어진 것으로, 그 하부에는 레일(1)을 따라 슬라이딩되는 롤러부(107)이 각각 설치되며, 이 롤러부(107)에는 두 개의 슬라이딩롤러(108)가 회전 가능하게 구비된다.

그리고, 네 개의 롤러부(107) 상부에는 슬라이딩롤러(108)를 회전시키기 위 한 구동모터(103)가 각각 장착되는데, 이 구동모터(103)에는 구동스프라켓(미도시)이 장착되고 슬라이딩롤러(108)의 회전축에는 종동스프라켓(미도시)이 장착되며 구동스프라켓과 종동스프라켓은 체인(미도시)에 의해 연결된다. 따라서, 구동모터(103)의 구동력이 체인을 통해 종동스프라켓에 전달됨으로써, 슬라이딩롤러(108)가 회전하게 된다.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 평탄작업기(300)는, 두 받침대(104)(105)의 상부에 수평으로 가로질러 설치되는 데크프레임(301)과, 데크프레임(301)의 하부 내측에 길게 형성된 가이드레일(302)을 따라 슬라이딩되는 슬라이딩체(303), 및 슬라이딩체(303)의 하부에 체결수단에 의해 착탈 가능하게 장착되는 드럼(304)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 가이드레일(302)은 데크프레임(301)의 내측 하부에 높낮이의 조정 가능하게 장착된 지지판넬(305)에 고정되며, 이 지지판넬(305)은 높낮이 조정볼트(306)에 의해 높낮이가 조정된다.

그리고, 슬라이딩체(303)의 상부 양측에는 가이드레일(302)을 따라 슬라이딩되는 슬라이딩롤러(303a)가 각각 장착된다.

한편, 드럼(304)은 슬라이딩체(303)의 하부에 볼트 등의 체결수단에 의해 착탈 가능하게 장착되며 내부에 구동모터(미도시) 및 구동모터의 구동력을 전달하는 기어들(미도시)이 내장된 기어유닛(304a)과, 기어유닛(304a)의 하부에 회전 가능하게 설치되되 서로 반대방향으로 회전되어 콘크리트의 표면을 다지고 미장하는 한 쌍의 다짐롤러(304b), 및 다짐롤러(304b)에 축 결합되어 다짐롤러(304b)로 다지기 전에 콘크리트의 표면을 고르는 한 쌍의 스크류(304c)로 구성된다.

이 때, 기어유닛(304a)의 기어와 다짐롤러(304b)는 체인을 통해 연결됨으로써, 구동모터의 구동력이 다짐롤러(304b)로 전달되어 다짐롤러(304b)의 회전이 이루어진다.

그리고, 기어유닛(304a)의 측부에는 스크류(304c)의 상부를 덮어 스크류(304c)로 콘크리트의 표면을 고를 때 콘크리트나 모래, 자갈등이 튀는 것을 방지하는 커버(304d)가 장착된다.

도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 전술한 철근대차(400)는, 각 레일(1)을 따라 슬라이딩되는 복수 개의 슬라이딩롤러(401)가 구비되며 상부의 하중을 지지하는 한 쌍의 롤러부(402)와, 각 롤러부(402)의 상부에 설치되어 슬라이딩롤러(401)를 회전시키는 회전시키는 구동모터(403)와, 두 롤러부(402)의 상부에 수평으로 설치되어 상부 구조물을 지지하는 지지프레임(404)과, 지지프레임(404)의 상부에 탄설되며 상부에 철근이 적재되는 철근적재함(405), 철근적재함(405)에 장착되어 철근적재함(405)을 진동시키는 진동모터(406), 및 지지프레임(404)의 후방측에 설치되는 제어판넬(407)을 포함하여 이루어진다.

각 롤러부(402)에는 네 개의 슬라이딩롤러(401)가 회전 가능하게 이격 설치되며, 그 가장자리에 위치되는 두 개의 슬라이딩롤러(401)는 롤러부(402)의 상부에 설치되는 두 개의 구동모터(403)와 각각 체인(408)으로 연결되어 구동모터(403)의 회전력을 전달받아 회전하게 된다.

이 때, 도 11에 도시된 바와 같이 구동모터(403)의 회전축에는 구동프라켓 (403a)이 장착되며 두 슬라이딩롤러(401)의 회전축에는 종동스프라켓(401a)이 각각 장착된다.

지지프레임(404)의 사방에는 작업자가 올라설 수 있는 작업발판(409)(410)(411)(412)들이 각각 설치되는데, 이 작업발판(409)(410)(411)(412)들은 자동으로 낙하할 수 없는 철근들 즉, 종방향으로 배열하기 위한 철근들을 작업자가 올라서서 수작업으로 직접 낙하시키거나 고장등으로 철근의 배출이 자동으로 이루어질 수 없는 경우에도 작업자가 올라서서 작업할 수 있도록 한다.

이 때, 후방에 위치되는 작업발판(412)에는 철근대차(400) 상에 설치되는 각종 기기들을 제어하는 제어판넬(407)이 적재되며, 제어판넬(407) 외에도 후술할 발전기(413) 및 공기압축기(414) 등도 적재된다.

철근적재함(405)은 복수 개의 스프링(415)에 의해 지지프레임(404)의 상부에 탄설되며, 스프링(415)의 하부에는 철근적재함(405)의 진동이 지지프레임(404)으로 전달되는 것을 방지하는 방진고무(416)가 각각 설치된다.

이러한 철근적재함(405)의 상면은 후방측에서 전방측으로 가면서 하향 경사지게 형성됨으로써, 진동모터(406) 구동시 발생되는 진동에 의해 철근적재함(405)의 상부에 적재된 철근들이 경사면을 따라 굴러서 전방측으로 이동하게 된다.

그리고, 철근적재함(405)의 상부 사방에는 상부에 적재되는 철근 또는 거푸집 등이 외부로 이탈되지 않도록 하는 난간(417)(418)(419)(420)들이 각각 설치된다.

한편, 철근적재함(405)의 전방측에는 철근의 낙하를 가이드하는 한 쌍의 낙 하가이드(421)(422)가 철근의 직경보다 조금 더 큰 간격으로 이격 설치되며, 지지프레임(404)의 전방측에는 낙하가이드(421)(422)를 따라 낙하하는 철근을 전방으로 튕겨 바닥에 일정간격으로 배열시키는 철근배열수단이 설치되고, 철근배열수단으로부터 전방으로 소정거리 이격된 지지프레임(404) 상에는 철근배열수단에 의해 전방으로 튕겨진 철근이 바닥으로 낙하되도록 가이드하는 경사판(423)이 설치된다.

철근배열수단은 지지프레임(404)의 중심측에 설치되는 구동모터(424)와, 지지프레임(404)의 중심측 전방에 구동모터(424)와 이격되고 회전 가능하게 설치되며 구동모터(424)의 구동스프라켓(424a)과 체인(425)으로 연결되는 종동스프라켓(426)과, 지지프레임(404)의 전방측에 다수의 베어링(427)으로 회전 가능하게 설치되며 종동스프라켓(426)에 축 결합되는 회전축(428)과, 회전축(428)상에 소정 간격으로 축 결합되어 회전축(428)과 함께 회전하는 회전원판(429)과, 회전원판(429)의 원주로부터 돌출되도록 회전원판(429)에 볼트 결합되어 낙하가이드(421)(422)로부터 낙하하는 철근을 튕겨주는 튕김부재(430)로 구성된다.

따라서, 구동모터(424)가 작동하여 종동스프라켓(426)이 전방으로 회전하면 종동스프라켓(426)에 축 결합된 회전축(428)과 회전원판(429)이 전방으로 회전하면서 낙하가이드(421)(422)로부터 낙하하는 철근을 튕김부재(430)가 일정 간격을 유지하면서 전방으로 튕겨주게 되고, 전방으로 튕겨진 철근은 경사판(423)을 따라 낙하한 후 바닥에 횡방향으로 배열된다.

한편, 회전원판(429)에 튕김부재(430)를 장착하여 일정간격으로 철근을 튕겨 배출하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 도 13에 도시된 바와 같이 회전원 판(429)의 가장자리에 일정간격으로 철근배출홈(429a)을 형성하여 철근을 전방으로 튕겨 배출할 수도 있다.

후방측 작업발판(412)에 적재되는 발전기(413)는 가솔린에 의해 구동하여 발전(發電)하게 되며, 지지프레임(404)에 설치되는 구동모터(403)(424), 철근적재함(405)에 설치되는 진동모터(406), 공기압축기(414) 및 제어판넬(407) 등에 전원을 인가한다.

그리고, 철근적재함(405)의 상면에는 철근적재함(405)의 상면에 적재된 철근이 경사면을 따라 자동으로 굴러떨어지지 않는 경우 즉, 배출후기에 철근적재함(405)의 상면에 남아있는 잔량의 철근을 강제로 밀어 배출시키기 위한 배출판넬(431)과, 배출판넬(431)을 전후진시키는 복수 개의 에어실린더(432)가 각각 장착된다.

이 때, 에어실린더(432)는 후방측 작업발판(412)에 적재되는 공기압축기(414)로부터 압축공기를 공급받아 작동한다.

한편, 주구(主構)의 상부에 설치되는 각 레일(1)은 도 15에 도시된 바와 같이 레일지지대(500)에 의해 지지되는데, 레일지지대(500)는, 주구(主構)의 상부에 설치되며 상부에 나사홈(501a)이 형성된 하부받침(501)과, 하부받침(501)의 하부에 부착되어 주구(主構)에 대한 하부받침(501)의 접면적을 확장시키는 면확장판(502), 면확장판(502)에 대하여 하부받침(501)을 안정적으로 지지하는 복수 개의 리브(503)와, 상부에 레일(1)이 안착되는 레일안착부(504a)가 형성되고 하부에 하부받침(501)의 나사홈(501a)에 탈거 가능하게 나사 결합되는 상부받침(504), 및 상부받 침(504)의 하부에 나사 결합되어 상부받침(504)의 높낮이를 조절하는 높낮이 조절너트(505)를 포함하여 이루어진다.

이 때, 레일안착부(504a) 내에 형성되는 안착홈의 좌우폭은 레일(1)의 좌우폭보다 넓게 형성됨으로써, 레일(1)이 유동될 수 있는 유동공간이 형성됨에 따라 레일폭이 불규칙하더라도 유동공간 내에서 레일폭을 바로잡을 수 있다.

그리고, 레일안착부(504a)는 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 레일(1)의 형태에 따라 사각 또는 원형으로 형성될 수 있다.

도 1에 기재된 미설명부호 600은 메인대차(100)의 롤러부(107)와 철근대차(400)의 롤러부(402)를 착탈 가능하게 연결함으로써, 메인대차(100)와 철근대차(400)의 작업이 순차적으로 이루어지는 경우에는 메인대차(100)와 철근대차(400)를 연결하고 메인대차(100)와 철근대차(400)를 이용한 작업이 별도록 이루어지는 경우에는 두 대차(100)(400)를 서로 분리하는 연결부재이다.

이하에서는, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 상부구조 시공장치를 이용해 교량의 상부구조를 시공하는 과정을 도 17 및 도 18을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 교대와 교각 등과 같은 하부구조의 설치가 완료되면, 지면에 설치되는 크레인을 이용해 하부구조의 상부에 복수 개의 PSC빔을 일정 간격으로 배열하여 주구(主構)를 형성하고, 낙하물 및 추락 방지용 방망을 설치하게 된다.

그리고 나서, 주구(主構)의 상부 양측에 메인대차(100)와 철근대차(400)를 슬라이딩시키기 위한 레일(1)을 각각 설치하는데, 이 레일(1)은 복수 개의 레일지지대(500)로 지지한다.

이처럼, 레일(1)의 설치가 완료되면, 메인대차(100) 및 철근대차(400)를 지면의 크레인을 이용해 인상한 후 레일(1)에 설치한다.

이 때, 각 대차(100)(400)는 지면에서 조립한 후 인상할 수도 있고, 분리된 상태에서 인상한 후 주구(主構)의 상부에서 조립할 수도 있다.

그리고, 메인대차(100)의 크레인(200)으로 인상한 가로보용 작업대 및 철근을 철근대차(400)를 이용해 운반한 후, 설치 및 조립하고, 메인대차(100)의 크레인(200)으로 인상된 목재 또는 강재로 된 거푸집을 철근대차(400)로 운반한 후 가로보 철근의 바깥쪽에 설치한다.

이 때, 목재 거푸집의 경우에는 무게가 가볍기 때문에 작업자가 직접 설치하게 되나, 강재 거푸집의 경우에는 하중이 많이 나가기 때문에 메인대차(100)의 크레인(200)을 이용해 설치하게 된다.

이처럼, 가로보용 철근 및 거푸집의 설치가 완료되면, 검측을 통해 철근 및 거푸집이 올바로 설치되었는지를 확인하여 올바로 설치되지 않았을 경우에는 그 설치상태를 정정하고, 올바로 설치된 경우에는 거푸집 사이로 콘크리트를 타설하여 양생하고, 양생이 완료되면 목재 거푸집의 경우에는 작업자가 직접 해체한 후 철근대차(400)를 이용해 운반하고 강재 거푸집의 경우에는 크레인(200)을 이용해 해체하고 운반하게 된다.

가로보의 설치가 완료되면, 메인대차(100)의 크레인(200)으로 인상된 슬라브 용 거푸집을 철근대차(400)를 이용해 적정 위치로 운반하여 설치하게 되며, 이어 캔틸레버(Cantilever)용 거푸집을 철근대차(400)를 이용해 적정 위치로 운반하여 설치하게 된다.

그리고 나서, 메인대차(100)의 크레인(200)으로 인상된 준비철근을 철근대차(400)를 이용해 운반하여 배열하고, 이어 메인철근을 운반하여 배열하고 결속한 후, 방호벽을 축조하기 위한 철근을 운반하여 조립하게 된다.

이 때, 메인철근의 배열은 도 18에 도시된 바와 같이, 하면 횡방향 철근조립, 하면 종방향 철근조립, 전단철근 조립, 상면 종방향 철근조립, 상면 횡방향 철근조립 및 철근 결속 순으로 이루어진다.

한편, 메인철근의 배열은 전술한 바와 같이 철근대차(400)를 이용해 이루어지는데, 하면 횡방향 철근과 상면 횡방향 철근의 경우에는 철근적재함(405)으로부터 자동으로 배출되어 일정간격으로 배열되며, 하면 종방향 철근, 전단철근 및 상면 종방향 철근의 경우에는 작업자가 철근대차(400)의 작업발판(409)(410)(411)(412)에 올라타고 수작업으로 배열하게 된다.

전술한 바와 같이, 콘크리트 타설을 위한 철근 배열이 완료되면, 철근들이 올바르게 배열되었는지를 검측하여 결함이 있으면 다시 올바르게 배열한다.

그리고, 콘크리트의 타설면을 다지고 미장하기 위한 평탄작업기(300)의 드럼(304)을 메인대차(100)에 설치된 평탄작업기(300)의 슬라이딩체(303)에 장착한다.

전술한 과정을 통해 콘크리트 타설을 위한 준비가 모두 완료되면, 슬라브 및 캔틸레버에 콘크리트를 타설하여 양생하고, 이어 방호벽에 콘크리트를 타설하여 양 생하고, 거푸집을 해체한 후 콘크리트의 상면에 아스팔트를 포장하고 조인트를 설치하면, 상부구조의 시공이 모두 완료된다.

첨부된 도면의 도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량용 상부구조 시공장치의 거푸집 해체 이동카의 설치상태를 개략적으로 나타낸 개략도이다. 여기서 도 2 내지 도 18과 동일한 참조부호는 동일기능을 갖는 동일부재이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량의 상부구조 시공장치는, 본 발명의 일 실시예에 따른 구성에 교량의 캔틸레버부를 시공하기 위해 설치된 거푸집을 해체하기 위한 거푸집 해체 이동카(700)를 더 포함하여 이루어진다.

이 거푸집 해체 이동카(700)는 체결수단(미도시)에 의해 메인대차(100)에 착탈 가능하게 설치된다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량의 상부구조 시공장치를 이용해 교량의 상부구조를 시공하는 과정을 살펴보면, 메인대차(100)에 거푸집 해체 이동카(700)를 설치하고, 이 거푸집 해체 이동카(700)를 이용해 캔틸레버부의 거푸집을 해체하는 과정만 다를 뿐 나머지 과정은 동일하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 교량의 상부구조 시공장치 및 그를 이용한 교량의 상부구조 시공방법을 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 상세히 설명된 실시예와 도면에 한정되지 아니하며, 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명 교량의 상부구조 시공장치에 따르면, 크레인을 주구(主構)의 상부에 설치하여 운전자가 거푸집 및 철근 등의 인상, 운반 및 설치과정을 육안으로 확인하도록 함으로써, 안전사고의 우려를 해소할 수 있을 뿐만 아니라 작업이 원활하게 이루어져 작업효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 콘크리트를 고르기 위한 평탄작업기를 메인대차에 설치함으로써, 별도의 평탄작업기가 필요치 않다.

아울러, 본 발명은 철근 및 거푸집의 운반 및 배열을 기계화함으로써, 인력소모를 줄이고 크레인의 작업횟수를 줄일 수 있어 작업공정과 비용을 대폭 절감할 수 있으며, 안전사고의 우려도 해소할 수 있다.

Claims

주구(主構)의 상부 양쪽에 배열된 한 쌍의 레일을 따라 슬라이딩되며 상부에 크레인이 장착된 메인대차, 및 상기 레일을 따라 슬라이딩되며 철근을 운반하고 일정 간격으로 자동 하차시키는 철근대차를 포함하여 이루어진 교량의 상부구조 시공장치에 있어서,

상기 철근대차는,

상기 두 레일에 각각 설치되되 제2슬라이딩롤러가 구비되어 레일을 따라 슬라이딩되며, 상부의 하중을 지지하는 한 쌍의 롤러부;

상기 두 롤러부의 상부에 각각 설치되어 상기 제2슬라이딩롤러를 회전시키는 제3구동모터;

상기 두 롤러부의 상부에 수평설치되어 상부 구조물을 지지하는 지지프레임;

상기 지지프레임의 상부에 탄설되며 상부에 철근이 적재되는 철근적재함;

상기 철근적재함에 장착되어 철근적재함을 진동시키는 진동모터; 및

상기 지지프레임의 후방측에 설치되는 상기 제3구동모터 및 진동모터 등의 작동을 제어하는 제어판넬을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
제 1 항에 있어서,

상기 메인대차는,

상기 각 레일에 두 개씩 슬라이딩 가능하게 입설되되 서로 이격되며, 하부에 제1슬라이딩롤러가 각각 설치되는 메인지지대;

상기 메인지지대의 하부에 설치되어 상기 제1슬라이딩롤러를 회전시켜 상기 메인지지대를 전후진시키는 제1구동모터;

동일한 레일에 이격 설치되는 상기 두 메인지지대의 상부를 서로 연결하여 상부구조물을 받쳐주는 한 쌍의 받침대; 및

상기 두 받침대의 상부에 수평 설치되어 상기 크레인을 지지하는 메인트러스를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량용 상부구조 시공장치.
제 2 항에 있어서,

상기 메인대차에 설치되어 타설된 콘크리트를 다지고 그 표면을 미장하는 평탄작업기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
제 3 항에 있어서,

상기 평탄작업기는,

상기 두 받침대의 상부에 수평 설치되는 데크프레임;

상기 데크프레임의 하부 내측에 길게 형성된 가이드레일을 따라 슬라이딩되는 슬라이딩체; 및

상기 슬라이딩체의 하부에 체결수단에 의해 착탈 가능하게 장착되는 드럼을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
제 4 항에 있어서,

상기 드럼은,

상기 슬라이딩체의 하부에 체결수단에 의해 착탈 가능하게 장착되며 내부에 제2구동모터 및 제2구동모터의 구동력을 전달하는 기어들이 내장된 기어유닛;

상기 기어유닛의 하부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 제2구동모터의 구동력을 전달받아 회전하면서 콘크리트의 표면을 다지고 미장하는 한 쌍의 다짐롤러; 및

상기 다짐롤러에 축 결합되어 다짐롤러로 다지기전 콘크리트의 표면을 고르는 한 쌍의 스크류를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 철근적재함을 지지하는 탄성부재의 하부에 설치되어, 상기 철근적재함의 진동이 상기 지지프레임으로 전달되는 것을 방지하는 방진부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 철근적재함의 전방측에 설치되어 철근의 낙하를 가이드하는 낙하가이드; 및

상기 지지프레임의 전방측에 설치되어 상기 낙하가이드로부터 낙하하는 철근을 전방으로 튕겨 바닥에 일정간격으로 배열되도록 하는 철근배열수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
제 8 항에 있어서,

전술한 철근배열수단은,

상기 지지프레임의 중심측에 설치되는 제4구동모터;

상기 지지프레임의 중심측 전방에 제4구동모터와 이격되고 회전 가능하게 설치되며, 제4구동모터의 구동스프라켓과 체인으로 연결되는 종동스프라켓;

상기 지지프레임의 전방측에 다수의 베어링으로 회전 가능하게 설치되며 상기 종동스프라켓에 축 결합되는 회전축;

상기 회전축상에 소정 간격으로 축 결합되어 회전축과 함께 회전하는 회전원판; 및

상기 회전원판의 원주로부터 돌출되도록 상기 회전원판에 볼트 결합되어 상기 낙하가이드로부터 낙하하는 철근을 튕겨주는 튕김부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
제 9 항에 있어서,

상기 철근적재함의 후방측에 설치되는 에어실린더;

상기 에어실린더에 의해 전후진되어 상기 철근적재함에 적재된 철근을 전방으로 밀어 배출하도록 된 배출판넬; 및

상기 제어판넬의 제어에 의해 상기 에어실린더를 작동시키는 공기 압축기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
제 10 항에 있어서,

상기 제어판넬에 의해 제어되어 각종 기기들에 전원을 인가하는 발전기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
제 1 항에 있어서,

상기 레일은 복수 개의 레일지지대에 의해 상기 주구(主構)의 상부에 지지되는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
제 12 항에 있어서,

상기 레일지지대는,

상기 주구(主構)의 상부에 설치되며, 상부에 나사홈이 형성된 하부받침;

상기 하부받침의 하부에 부착되어 상기 주구(主構)에 대한 상기 하부받침의 접면적을 확장시키는 면확장판;

상부에는 상기 레일이 안착되는 레일안착부가 형성되고, 하부가 상기 하부받침의 나사홈에 탈거 가능하게 나사 결합되는 상부받침; 및

상기 상부받침의 하부에 나사 결합되어 상부받침의 높낮이를 조절하는 높낮이 조절너트를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
제 1 항에 있어서,

상기 메인대차의 측부에 착탈 가능하게 설치되어, 교량의 캔틸레버부를 시공하기 위해 설치된 거푸집을 해체하기 위해 사용되는 거푸집 해체 이동카를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공장치.
지면에 설치된 크레인으로 하부구조의 상부에 복수 개의 PSC빔을 일정 간격으로 배열하여 주구(主構)를 형성하고, 낙하물 및 추락 방지용 방망을 설치하는 단계;

상기 주구(主構)의 상부 양측에 메인대차 및 철근대차를 슬라이딩시키기 위한 레일을 각각 설치하는 단계;

상기 메인대차 및 철근대차를 지면의 크레인을 이용해 인상한 후 상기 레일에 설치하는 단계;

상기 메인대차의 크레인으로 인상된 가로보용 작업대 및 철근을 상기 철근대차로 운반하고 설치하는 단계;

상기 메인대차의 크레인으로 인상된 가로보용 거푸집을 상기 철근대차로 운 반하고 설치하는 단계;

가로보용 철근 및 거푸집의 설치상태를 검측하는 단계;

가로보용 거푸집 사이로 콘크리트를 타설하여 양생한 후 거푸집을 상기 철근대차로 운반하는 단계;

상기 메인대차의 크레인으로 인상된 슬라브용 거푸집, 캔틸레버용 거푸집, 준비철근, 메인철근을 상기 철근대차로 차례로 운반하고 설치 및 배열하는 단계;

배열된 상기 준비철근 및 메인철근을 결속하는 단계;

상기 메인대차의 크레인으로 인상된 방호벽 철근을 상기 철근대차로 운반하고 조립하는 단계;

슬라브용 및 캔틸레버용 거푸집, 그리고 준비철근 및 메인철근의 설치 및 배열상태를 검측하는 단계;

평탄작업기의 드럼을 상기 메인대차에 설치된 평탄작업기의 슬라이딩체에 장착하는 단계;

슬라브 및 캔틸레버에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계;

방호벽에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계;

슬라브용 거푸집을 해체하고 조인트를 설치하고 아스팔트를 포장하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공방법.
제 15 항에 있어서,

상기 메인철근의 배열은,

하면 횡방향 철근을 조립하는 단계;

하면 종방향 철근을 조립하는 단계;

전단철근을 조립하는 단계;

상면 종방향 철근을 조립하는 단계; 및

상면 횡방향 철근을 조립하는 단계를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조 시공방법.