KR100816493B1

KR100816493B1 - 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼과 그 콘크리트 주벽시공방법

Info

Publication number: KR100816493B1
Application number: KR1020060092688A
Authority: KR
Inventors: 이용재; 이유승
Original assignee: 삼부토건주식회사
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2008-03-24

Abstract

본 발명은 원형 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼은 본선터널에 연결되는 원형 수직터널의 주벽 내주면을 형성하기 위한 복수개의 원호형 스킨 플레이트와, 상기 스킨 플레이트가 외측으로 용접되어 지지되는 제1,제2,제3 활꼴형 프레임과, 상기 제1,제2,제3 활꼴형 프레임이 서로 절첩 가능하게 연결되어 형성되는 주벽 성형용 슬립폼과, 상기 주벽 성형용 슬립폼의 제1,제2 활꼴형 프레임이 좌우로 절첩되도록 그 일단부를 회동식으로 절첩 가능하게 연결하는 힌지 연결부와, 상기 제1,제2 활꼴형 프레임의 타단부에 제3 활꼴형 프레임의 양단부를 절첩 가능하게 연결하는 절첩 연결부를 포함하여 구성되는 원형 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼과 그 콘크리트 주벽 시공방법을 제공한다. 이러한 본 발명은 원형 수직터널의 내주면과 스킨 플레이트의 사이에 철근을 배근한 후, 콘크리트를 타설 양생시키고, 주벽 성형용 슬립폼을 스킨 플레이트의 폭에 해당하는 한 피치 폭만큼씩 위로 이동시키면서 철근 배근, 콘크리트 타설, 양생 작업을 반복적으로 행하여 콘크리트 주벽을 형성하는 것으로, 주벽 성형용 슬립폼의 구조가 간단하고, 철근 배근, 콘크리트 타설 양생, 폼의 이동 작업이 간단하여 시공작업이 간단 용이하게 되고, 시공작업을 매우 안전하게 할 수 있다.

Description

수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼과 그 콘크리트 주벽 시공방법{SLIP FORM FOR FORMING CONCRETE WALL OF VERTICAL TUNNEL AND METHOD FOR CONSTRUCTION OF THE CONCRETE WALL}

도 1 내지 도 10은 본 발명에 의한 수직터널의 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼에 관한 도면으로서,

도 1은 본선터널과 수직터널의 연결구조를 보인 종단면도.

도 2는 주벽 성형용 슬립폼의 평면도.

도 3은 수직터널의 횡단면도.

도 4는 주벽 성형용 슬립폼의 종단면도.

도 5는 힌지부를 보인 부분 확대 평면도.

도 6은 확개 지탱부를 보인 부분 확대 평면도.

도 7은 고정부를 보인 종단면도.

도 8은 고정부를 보인 정면도.

도 9는 고정부를 보인 사시도.

도 10은 고정부의 정착과정을 보인 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 원형 수직터널 11 : 콘크리트 주벽

12 : 철근 100 : 주벽 성형용 슬립폼

101,102,103 : 제1,제2,제3 활꼴형 프레임 101a,102a,103a : 경사단부

105 : 자재 이동통로 110 : 스킨 플레이트

111 : 수직채널 120 : 상,하부 골조부재

121 : 원호형 빔 122 : 현형 빔

123 : 보강재 124 : 수직 연결재

130 : 하부 연장 골조부재 140 : 힌지 연결부

141 : 힌지간 142 : 힌지핀

150 : 절첩 연결부 151 : 실린더

152 : 원통부 153 : 피스톤 로드

160 : 작업판 161 : 제1 작업판

162 : 제2 작업판 163 : 제3 작업판

170 : 난간 171 : 핸드레일

200 : 확개 지탱수단 210,211 : 버팀대

220 : 스크류 잭 300 : 고정철근(12)

310 : 앵커볼트 고정구 320,321 : 앵커볼트

322 : 가설볼트 330,331 : 받침구

340 : 잠금너트

본 발명은 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼과 그 콘크리트 주벽 시공방법에 관한 것으로, 특히 제1,제2,제3 활꼴형 프레임에 힌지 연결부와 절첩 연결부를 연결하고 제1,제2,제3 활꼴형 프레임의 외측으로 용접된 스킨 플레이트가 원형을 이루도록 조립되고 상,하부 골조부재와 하부 연장 골조부재의 각 단에 작업판과 난간이 설치되는 원형 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼을 원형 수직터널의 내부에 설치하여, 상기 원형 수직터널의 내주면과 스킨 플레이트의 사이에 철근을 배근한 후, 콘크리트를 타설 양생시키고, 주벽 성형용 슬립폼을 스킨 플레이트의 폭에 해당하는 한 피치 폭만큼씩 위로 이동시키면서 철근 배근, 콘크리트 타설, 양생 작업을 반복적으로 행하여 콘크리트 주벽을 형성하는 것으로, 주벽 성형용 슬립폼의 구조가 간단하고, 철근 배근, 콘크리트 타설 양생, 폼의 이동 작업이 간단하여 시공작업이 간단 용이하게 되고, 시공작업을 매우 안전하게 할 수 있도록 한 원형 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼에 관한 것이다.

일반적으로 지중에 굴착되는 수직터널의 원지반을 보호하고 안정화시키기 위하여 수직터널의 둘레면에는 콘크리트를 요구되는 두께로 타설 경화시켜서 복공벽을 성형 시공한다.

종래에는 수직터널의 복공벽을 성형 시공할 때에 해당 작업위치에 거푸집을 조립 설치하고 콘크리트를 타설한 후에, 거푸집을 해체시켜서 다음 작업위치에 재조립하여 설치하고 콘크리트를 타설하는 반복적인 작업공정을 수행하여 왔다.

이때 굴착된 수직터널 내부에는 거푸집을 설치할 공간 및 작업 공간이 여유 있게 확보되어 있지 못한 관계로 거푸집을 조립하고 해체하는 작업을 안전하게 수행하는 데 많은 어려움이 있었으며, 굴착된 수직터널 내에서 고소작업을 수행하는 작업자가 추락하여서 재해를 입는 안전사고가 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 등록특허공보 등록번호 제10-027929호에는 원통형상으로 배열되는 다수의 성형판넬들로서 이루어지는 성형틀의 내주면에 버팀대들을 세워서 설치하고, 버팀대들의 상, 하단부에 수평하게 돌출되도록 상부 및 하부작업발판들을 설치하되, 그 하부작업발판을 지지점으로 하여 각각의 버팀대들과 연결 설치되는 지지대들로서 성형틀이 지지되도록 하며, 하부작업발판으로 부터 수직하부로 연장되도록 정착받침을 설치하여서 된 수직터널의 복공벽성형용 거푸집이 개발되어서 알려져 있다.

이러한 수직터널의 복공벽성형용 거푸집은 굴착된 수직터널을 따라 별도의 양중장비로서 상승 이동시키면서 상부 및 하부작업발판을 통하여 기 성형된 복공벽상에 정착받침을 앵커볼트로서 가정착시켜서 성형틀을 해당 작업위치에 설치하고, 콘크리트를 반복적으로 타설, 양생한다.

그러나 이와 같은 종래의 수직터널의 복공벽성형용 슬립폼은 다수의 성형판넬로 이루어지는 성형틀의 내주면에 다수의 버팀대를 수작업으로 세워서 설치하는 작업과, 버팀대들의 상,하단부에 상,하부작업발판을 설치하는 작업과, 더욱이 각 버팀대에 지지대를 연결함과 아울러 하부작업발판의 수직하부로 정착받침을 설치하여 성형틀을 정착시키는 작업을 모두 작업자들이 수작업으로 일일이 하는 것이므로 성형틀의 정착작업이 매우 번거롭고 까다로워 시공작업이 지연되는 문제점이 있었 으며, 콘크리트의 타설, 양생 작업이 원활하게 연결되지 못하는 문제점이 있었다.

또한 성형틀을 정착시키기 위한 다수개의 버팀대, 지지대 , 정착장치들의 구조가 복잡하고, 중량이 크게 증가될 뿐 아니라, 성형틀 및 정착 구조물 및 장치들이 서로 분리되어 있어 상승 및 설치가 어렵게 되는 문제점이 있었다.

더욱이 성형틀 및 정착 구조물 및 장치들의 중량이 증대되어 상,하부 작업발판을 협소하게 형성할 수밖에 없어 작업자의 안전을 확실하게 보장하여 주기에 역부족이므로 업자가 실족하여서 추락하는 안전사고를 방지하지 못하는 문제점이 있었다.

이외에 종래의 유로폼(B=60cm)을 사용하고, 플래트 타이 볼트를 철근 에 용접하여 사용하는 유로폼(원설계)시공 방법은 초기투자비 저렴, 비계설치 비용 및 시간 과다 소요, 안전사고 우려 등이 문제점이 있었다.

또한 콘크리트 타설중 로드와 잭을 이용하여 폼을 상승시키고, 작업대를 부착하여 설치하는 기존 슬라이딩 폼 시공방법은 초기투자비 고가이고, 선행 작업 간섭으로 슬라이딩 기능이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 강재거푸집을 2 단시공(B=1.2m, H=1.5m)하고, 세파 볼트(sefa bolt)를 철근에 용접 하여 설치하는 강재거푸집 시공방법은 초기투자비는 보통이나, 비계설치 비용 및 시간과다, 안전사고 우려 등의 문제점이 있었다.

그리고 상기 유로폼, 기존 슬라이딩 폼, 강재거푸집 시공방법은 27m 시공시 공기가 각각 70일, 90일, 65일로 장기간 소요되고, 시공원가가 각각 38,900원/㎡, 36,300원/㎡, 44,000원/㎡으로 높게 요구되는 것이었다.

위와 같이 종래의 원형 수직터널 콘크리트 주벽 성형을 위한 시공장치 및 방법들은 구조가 복잡하고, 시공작업이 어려우며, 시공원가가 높을 뿐 아니라, 자재와 작업자가 이동할 수 있는 작업통로를 확보할 수 없거나, 작업판이 확보되지 않아 시공작업을 간편하게 수행할 수 없게 되는 문제점 등이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 제1,제2,제3 활꼴형 프레임에 힌지 연결부와 절첩 연결부를 연결하고 제1,제2,제3 활꼴형 프레임의 외측으로 용접된 스킨 플레이트가 원형을 이루도록 조립되고 상,하부 골조부재와 하부 연장 골조부재의 각 단에 작업판과 난간이 설치되는 원형 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼을 원형 수직터널의 내부에 설치하여, 상기 원형 수직터널의 내주면과 스킨 플레이트의 사이에 철근을 배근한 후, 콘크리트를 타설 양생시키고, 주벽 성형용 슬립폼을 스킨 플레이트의 폭에 해당하는 한 피치 폭만큼씩 위로 이동시키면서 철근 배근, 콘크리트 타설, 양생 작업을 반복적으로 행하여 콘크리트 주벽을 형성하는 것으로, 주벽 성형용 슬립폼의 구조가 간단하고, 철근 배근, 콘크리트 타설 양생, 폼의 이동 작업이 간단하여 시공작업이 간단 용이하게 되고, 시공작업을 매우 안전하게 할 수 있게 되는 원형 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼과 그 콘크리트 주벽 시공방법을 제공하고자 함에 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 원형 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼은 본선터널에 연결되는 원형 수직터널의 주벽 내주면을 형성하기 위한 복수개의 원호형 스킨 플레이트와, 상기 스킨 플레이트가 외측으로 용접되어 지지되는 제1,제2,제3 활꼴형 프레임과, 상기 제1,제2,제3 활꼴형 프레임이 서로 절첩 가능하게 연결되어 형성되는 주벽 성형용 슬립폼과, 상기 주벽 성형용 슬립폼의 제1,제2 활꼴형 프레임이 좌우로 절첩되도록 그 일단부를 회동식으로 절첩 가능하게 연결하는 힌지 연결부와, 상기 제1,제2 활꼴형 프레임의 타단부에 제3 활꼴형 프레임의 양단부를 절첩 가능하게 연결하는 절첩 연결부를 포함하여 구성된다.

상기 주벽 성형용 슬립폼의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임은 원호형 빔 내측에 현형 빔이 용접되고 그 사이에 다수개의 보강재가 용접되어 활꼴형으로 형성되는 상,하부 골조부재 사이에 다수개의 수직 연결재와 보강재가 용접되어 형성되며, 상기 상,하부 골조부재의 외측으로 다수개의 수직채널이 용접되고, 그 외측으로 원호형으로 절곡된 스킨 플레이트가 용접되어 구성된다.

상기 주벽 성형용 슬립폼은 상기 제1,제2,제3 활꼴형 프레임의 삼각형으로 조립되는 현형 빔의 내측에 자재 이동통로가 구비되도록 구성된다.

또한 본 발명에 의한 원형 수직터널 콘크리트 주벽 시공방법은 원형 수직터널 내부의 타설위치로 주벽 성형용 슬립폼의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임을 하강시키는 슬립폼 하강단계와; 상기 주벽 성형용 슬립폼의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임에 힌지 연결부와 절첩 연결부를 연결하고 제1,제2,제3 활꼴형 프레임의 외측으로 용접된 스킨 플레이트가 원형을 이루도록 조립하는 주벽 성형용 슬립폼 조립단계와; 상기 원형 수직터널의 내주면과 스킨 플레이트의 사이에 철근을 배근하는 철근 배근단계와; 상기 고정수단의 가설볼트를 상부 골조부재의 스킨 플레이트에 형성된 다수개의 구멍에 삽입하고 가설볼트와 앵커볼트 고정구를 나사 결합하여 상기 철근에 앵커볼트 고정구를 고정하는 앵커볼트 고정구 고정단계와; 상기 철근 배근후 콘크리트를 타설 양생하여 콘크리트 주벽을 스킨 플레이트의 폭에 해당하는 한 피치 폭만큼 형성하는 콘크리트 주벽 한 피치 형성단계와; 상기 콘크리트 주벽을 한 피치만큼 타설 양생한 후, 주벽 성형용 슬립폼을 한 피치만큼 위로 이동시키는 주벽 성형용 슬립폼 한 피치 이동단계와; 상기 앵커볼트 고정구에서 가설볼트를 분리한후, 하부 골재부재의 원호형 빔 하단부에 받침구를 배치하고, 다수개의 앵커볼트를 하부 골재부재의 스킨 플레이트에 형성된 구멍에 각각 삽입함과 아울러 상기 받침구를 관통시켜 앵커볼트 고정구에 나사 체결하여 주벽 성형용 슬립폼을 고정하는 주벽 성형용 슬립폼 고정단계를 포함하고, 상기 철근 상기 배근단계, 콘크리트 주벽 한 피치 형성단계, 주벽 성형용 슬립폼 한 피치 이동단계 및 주벽 성형용 슬립폼 고정단계를 반복적으로 행하여 콘크리트 주벽을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 10은 본 발명에 의한 수직터널의 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼에 관한 도면으로서, 도 1에는 본선터널과 수직터널의 연결구조를 보인 종단면도가 도시되고, 도 2에는 주벽 성형용 슬립폼의 평면도, 도 3에는 수직터널의 횡단면도, 도 4는 주벽 성형용 슬립폼의 종단면도가 각각 도시되어 있으며, 도 5에는 힌지부 를 보인 부분 확대 평면도, 도 6에는 확개 지탱부를 보인 부분 확대 평면도가 각각 도시되어 있다.

그리고 도 7에는 고정부를 보인 종단면도, 도 8에는 고정부를 보인 정면도가 도시되고, 도 9에는 고정부를 보인 사시도, 도 10에는 고정부의 정착과정을 보인 사시도가 각각 도시되어 있다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 수직터널의 콘크리트 주벽(11) 성형용 슬립폼(100)은 원형 수직터널(10)의 주벽 내주면을 형성하기 위한 복수개의 원호형 스킨 플레이트(110)와, 상기 스킨 플레이트(110)가 외측으로 용접되어 지지되는 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)과, 상기 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)이 서로 절첩 가능하게 연결되어 형성되는 주벽 성형용 슬립폼(100)과, 상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)이 좌우로 절첩되도록 그 일단부를 회동식으로 절첩 가능하게 연결하는 힌지 연결부(140)와, 상기 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)의 타단부에 제3 활꼴형 프레임(103)의 양단부를 절첩 가능하게 연결하는 절첩 연결부(150)를 포함하여 구성된다.

상기 하부 골조부재(120)의 하부에는 작업자의 활동을 위하여 연결되는 하부 연장 골조부재(130)가 더 포함되어 구성될 수 있다.

상기 스킨 플레이트(110)는 원형 수직터널(10)의 주벽 내주면을 길이방향을 따라 복수개로 등분한 한 피치의 내주면을 형성하기 위하여 주벽의 내측원을 따라 복수개로 등분된 형태의 원호형으로 형성된다.

상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)은 원호형 빔(121) 내측에 현형 빔(122)이 용접되고 그 사이에 다수개의 보강재(123)가 용접되어 활꼴형으로 형성되는 상,하부 골조부재(120) 사이에 다수개의 수직 연결재(124)와 보강재(미도시)가 용접되어 형성되며, 상기 상,하부 골조부재(120)의 외측으로 다수개의 수직채널(111)이 용접되고, 그 외측으로 원호형으로 절곡된 강판이 용접되어 스킨 플레이트(110)가 형성된다.

그리고 상기 주벽 성형용 슬립폼(100)은 상기 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 삼각형으로 조립되는 현형 빔(122)의 내측에 자재 이동통로(105)가 구비되도록 구성된다.

상기 스킨 플레이트(110)는 원형 수직터널(10)의 내경과 길이에 따라 크기가 설정되는 강판을 필요한 수만큼 용접하여 형성된다.

상기 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 외측으로 용접되어 형성되는 스킨 플레이트(110)는 원형 수직터널(10)에 형성되는 콘크리트 주벽(11)의 원둘레를 삼등분한 호만큼의 원주방향의 길이와 콘크리트 주벽(11)이 길이에 따라 설정된 상하방향의 폭을 갖는다.

상기 주벽 성형용 슬립폼(100)은 콘크리트 타설위치에서 타 설위치 고정수단(300)에 의해 안정하게 유지되도록 구성된다.

상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 코너부에는 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)이 콘크리트 타 설위치 확개된 상태로 견고하게 유지되도록 지탱시키기 위한 확개 지 탱수단(200)이 결합된다.

상기 하부 연장 골조부재(130)는 하부 골조부재(120)에 수직 연결재(미도시)와 수평 연결재(미도시) 및 보강재(미도시)를 용접하여 구성된다.

하부 골조부재(120)의 하부에는 작업자의 활동을 위하여 연결되는 하부 연장 골조부재(130)가 더 포함되어 구성될 수 있다.

상기 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 상,하부 골조부재(120) 및 하부 연장 골조부재(130)의 위에는 작업자의 활동을 위한 작업판(160;161,162,163)이 결합되고, 상기 상,하부 골조부재(120)와 하부 연장 골조부재(130)의 내주연부에는 난간(170)이 설치된다.

상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 힌지 연결부(140)는 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)의 연결 단부에 힌지간(141)이 각각 용접되고, 서로 연결되는 힌지간(141)의 축공에 힌지핀(142)이 결합되어 구성된다.

상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 절첩 연결부(150)는 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)과 제3 활꼴형 프레임(103)의 단부가 이루는 브이자형 코너부 내측에 실린더(151)를 각각 배치하여, 실린더(151)의 원통부(152)를 제3 활꼴형 프레임(103)의 양단부에 힌지 결합하고, 실린더(151)의 피스톤 로드(153)를 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)의 단부에 힌지 결합되어, 양쪽 실린더(151)의 작동으로 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)을 절첩시키도록 구성되어 있다.

상기 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)의 단부와 제3 활꼴형 프레임(103)의 단부는 주벽 성형용 슬립폼(100)이 힌지 연결부(140)를 기준으로 접혀질 때에 서로 인접한 단부가 간섭되지 않도록 경사단부(101a),(102a),(103a)로 형성되어 있다.

상기 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 서로 인접한 경사단부(101a),(102a),(103a)는 내각이 대략 43??가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 확개 지탱수단(200)은 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)과 제3 활꼴형 프레임(103)의 코너부에 버팀대(210),(211)를 실린더(151) 내측에 위치하도록 각각 용접하고, 양쪽 버팀대(210),(211) 사이에 스크류 잭(220)이 결합된 구성으로 되어 있다.

상기 타 설위치 고정수단(300)은 원형 수직터널(10)의 콘크리트 주벽(11)에 다수개의 앵커볼트 고정구(310)를 매입한 후, 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 하단부에 ㄷ자형 받침구(330)를 받치는 형태로 배치하고, 받침구(330)를 관통하는 앵커볼트(320)를 상기 앵커볼트 고정구(310)에 각각 고정하여 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 하단부를 고정하는 구성으로 되어 있다.

상기 타설위치 고정수단(300)의 다른 형태는 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 하단부에 ㄴ자형 받침구(331)를 받치는 형태로 배치하고, 받침구(331)를 관통하는 앵커볼트(321)를 상기 앵커볼트 고정구(310)에 각각 체결함과 아울러 각 앵커볼트(321)에 잠금너트(340)로 체결하여 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 하단부를 고정하는 구성으로 되어 있다.

본 발명의 주벽 성형용 슬립폼을 이용한 수직터널 시공방법은 원형 수직터널(10) 내부의 타설위치로 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2,제3 활꼴형 프레 임(101),(102),(103)을 하강시키는 슬립폼 하강단계와, 상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)에 힌지 연결부(140)와 절첩 연결부(150)를 연결하고 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 외측으로 용접된 스킨 플레이트(110)가 원형을 이루도록 조립하는 주벽 성형용 슬립폼 조립단계와, 상기 원형 수직터널(10)의 내주면과 스킨 플레이트(110)의 사이에 철근(12)을 배근하는 철근 배근단계와, 상기 고정수단(300)의 가설볼트(322)를 상부 골조부재(120)의 스킨 플레이트(110)에 형성된 다수개의 구멍에 삽입하고 가설볼트(322)와 앵커볼트 고정구(310)를 나사 결합하여 상기 철근(30)에 앵커볼트 고정구(310)를 고정하는 앵커볼트 고정구 고정단계와, 상기 철근 배근후 콘크리트를 타설 양생하여 콘크리트 주벽(11)을 스킨 플레이트(110)의 폭에 해당하는 한 피치 폭만큼 형성하는 콘크리트 주벽 한 피치 형성단계와, 상기 콘크리트 주벽(11)을 한 피치만큼 타설 양생한 후, 주벽 성형용 슬립폼(100)을 한 피치만큼 위로 이동시키는 주벽 성형용 슬립폼 한 피치 이동단계와, 상기 앵커볼트 고정구(310)에서 가설볼트(322)를 분리한후, 하부 골재부재(120)의 원호형 빔(121) 하단부에 받침구(330)를 배치하고, 다수개의 앵커볼트(320)를 하부 골재부재(120)의 스킨 플레이트(110)에 형성된 구멍에 각각 삽입함과 아울러 상기 받침구(330)를 관통시켜 앵커볼트 고정구(310)에 나사 체결하여 주벽 성형용 슬립폼(100)을 고정하는 주벽 성형용 슬립폼 고정단계와, 이어서 상기 철근 상기 배근단계, 콘크리트 주벽 한 피치 형성단계, 주벽 성형용 슬립폼 한 피치 이동단계 및 주벽 성형용 슬립폼 고정단계를 반복적으로 행하여 콘크리트 주벽(11)을 형성한다.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 의한 수직터널 시공작업을 설명하면 다음과 같다.

도 1과 같이 본선터널(30)에 연결되는 원형 수직터널(10)의 콘크리트 주벽(11)을 시공하고자 하는 경우에는 원형 수직터널(10)의 외부 지상에서 크레인(미도시)을 이용하여 원형 수직터널(10) 내부의 타설위치로 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)을 하강시킨다.

이어서 상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 상,하부 골조부재(120)에 구비된 힌지 연결부(140)와 절첩 연결부(150)를 연결하여 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 외측으로 용접된 스킨 플레이트(110)가 원형을 이루도록 조립한다.

이어서 상기 원형 수직터널(10)의 내주면과 스킨 플레이트(110)의 사이에 철근(12)을 배근하는 철근 배근한다.

그리고 상기 고정수단(300)의 가설볼트(322)를 상부 골조부재(120)의 스킨 플레이트(110)에 형성된 다수개의 구멍에 삽입하고 가설볼트(322)와 앵커볼트 고정구(310)를 나사 결합하여 상기 철근(30)에 앵커볼트 고정구(310)를 고정한다.

이와 같이 원형 수직터널(10)의 내부에 주벽 성형용 슬립폼(100)을 설치한 후, 콘크리트를 타설 양생하여 콘크리트 주벽(11)을 스킨 플레이트(110)의 폭에 해당하는 한 피치 폭만큼 형성한다.

이어서 주벽 성형용 슬립폼(100)을 한 피치만큼 위로 이동시킨다.

이어서 상기 앵커볼트 고정구(310)에서 가설볼트(322)를 분리한후, 하부 골 재부재(120)의 원호형 빔(121) 하단부에 받침구(330)를 배치하고, 다수개의 앵커볼트(320)를 하부 골재부재(120)의 스킨 플레이트(110)에 형성된 구멍에 각각 삽입함과 아울러 상기 받침구(330)를 관통시켜 앵커볼트 고정구(310)에 나사 체결하여 주벽 성형용 슬립폼(100)을 고정한다.

이와 같이 주벽 성형용 슬립폼(100)의 하단부에 받침구(330)를 배치하고, 콘크리트 층에 매설된 앵커볼트 고정구(310)에 앵커볼트(320)를 체결하여 주벽 성형용 슬립폼(100)을 고정하면 주벽 성형용 슬립폼(100)이 자체적으로 매우 안정하게 고정되어 있게 된다.

이와 같이하여 한 사이클의 작업에 의해 콘크리트 주벽을 한 피치만큼 형성한 후에는 상기 철근 상기 배근단계, 콘크리트 주벽 한 피치 형성단계, 주벽 성형용 슬립폼 한 피치 이동단계 및 주벽 성형용 슬립폼 고정단계를 반복적으로 행하여 콘크리트 주벽(11)을 형성한다.

그리고 상기 주벽 성형용 슬립폼(100)을 한 피치만큼 상승시킬 때에는 크레인을 잠시 투입하여 크레인에 매달아 들어 올린다.

또한 상기 선행 작업, 철근 배근 및 상기 콘크리트 주벽 한 피치 형성단계에서는 작업자들이 상,하부 골조부재(120)의 제1,제2 작업판(161),(162)에서 작업을 하고, 상기 하부 연장 골조부재(130)의 제3 작업판(163)에서는 작업자들이 타설 양생된 한 피치만큼의 콘크리트 주벽(11)을 마감처리 및 검사하는 작업을 행하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 제1,제2,제3 활꼴형 프레임에 힌지 연결부와 절첩 연결부를 연결하고 제1,제2,제3 활꼴형 프레임의 외측으로 용접된 스킨 플레이트가 원형을 이루도록 조립되는 원형 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼을 원형 수직터널의 내부에 설치하여, 상기 원형 수직터널의 내주면과 스킨 플레이트의 사이에 철근을 배근한 후, 콘크리트를 타설 양생시키고, 주벽 성형용 슬립폼을 스킨 플레이트의 폭에 해당하는 한 피치 폭만큼씩 위로 이동시키면서 철근 배근, 콘크리트 타설, 양생 작업을 반복적으로 행하여 콘크리트 주벽을 형성하는 것으로, 주벽 성형용 슬립폼의 구조가 간단하고, 철근 배근, 콘크리트 타설 양생, 폼의 이동 작업이 간단하여 시공작업이 간단 용이하게 되는 이점이 있다.

또한 주벽 성형용 슬립폼이 제1,제2,제3 활꼴형 프레임의 상,하부 골조부재와 하부 연장 골조부재에 제1,제2,제3 작업판과, 난간 및 핸드레일이 설치되어 있어 각 단의 작업판에서 철근 배근, 콘크리트 타설, 양생 작업, 그리고 콘크리트 면의 마감 및 검사 작업을 안전하고 편리하게 행할 수 있는 이점이 있다.

또한 주벽 성형용 슬립폼을 이루는 제1,제2,제3 활꼴형 프레임의 내측에 자재 이동통로가 형성되어 있어, 공사에 필요한 각종 자재 및 작업자가 원활하게 이동하면서 간편하게 작업할 수 있는 이점이 있다.

또한 원형 수직터널의 주벽 내주면을 길이방향을 따라 복수개로 등분한 한 피치의 내주면을 형성하기 위하여 주벽의 내측원을 따라 복수개로 등분된 형태의 원호형으로 형성된 스킨 플레이트가 제1,제2,제3 활꼴형 프레임의 외측에 부착되고, 제1,제2,제3 활꼴형 프레임이 힌지 연결부와 절첩 연결부 및 확개 지탱수단에 의해 간편하게 절첩되는 구조로 되어 있으므로 주벽 성형용 슬립폼을 간편하게 조작할 수 있는 이점이 있다.

그리고 본 발명에 의한 원형 수직터널 콘크리트 주벽 시공방법은 예를들어 3조식 거푸집인 슬립폼(R=5.65m, H=2.3m, 열호각=120도)을 이용하고, 작업대를 일체형으로 부착한 것으로, 일정한 작업 사이클을 유지할 수 있고, 작업대 부착으로 선행 작업시 공정을 간편하고 안전하게 진행할 수 있으며, 27m 시공시 공기가 55일 소요되고, 시공원가가 24,400원/㎡으로 낮게 요구되는 이점이 있으므로 기존 시공장치 및 시공방법에 비하여 매우 유리하게 이용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

원형 수직터널(10)의 주벽 내주면을 형성하기 위한 복수개의 원호형 스킨 플레이트(110)와, 상기 스킨 플레이트(110)가 외측으로 용접되어 지지되는 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)과, 상기 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)이 서로 절첩 가능하게 연결되어 형성되는 주벽 성형용 슬립폼(100)과, 상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)이 좌우로 절첩되도록 그 일단부를 회동식으로 절첩 가능하게 연결하는 힌지 연결부(140)와, 상기 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)의 타단부에 제3 활꼴형 프레임(103)의 양단부를 절첩 가능하게 연결하는 절첩 연결부(150)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼.
제 1 항에 있어서, 상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)은 원호형 빔(121) 내측에 현형 빔(122)이 용접되고 그 사이에 다수개의 보강재(123)가 용접되어 활꼴형으로 형성되는 상,하부 골조부재(120) 사이에 다수개의 수직 연결재(124)와 보강재가 용접되어 형성되며, 상기 상,하부 골조부재(120)의 외측으로 다수개의 수직채널(111)이 용접되고, 그 외측으로 원호형으로 절곡된 스킨 플레이트(110)가 용접되어 구성된 것을 특징으로 하는 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼.
제 1 항에 있어서, 상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 코너부에는 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)이 콘크리트 타설위치에서 확개된 상태로 견고하게 유지되도록 지탱시키기 위한 확개 지탱수단(200)이 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼.
제 2 항에 있어서, 상기 하부 골조부재(120)의 하부에 작업자의 활동을 위하여 연결되는 하부 연장 골조부재(130)가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼.
제 1 항에 있어서, 상기 힌지 연결부(140)는 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)의 연결 단부에 힌지간(141)이 각각 용접되고, 서로 연결되는 힌지간(141)의 축공에 힌지핀(142)이 결합되어 구성되며, 상기 절첩 연결부(150)는 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)과 제3 활꼴형 프레임(103)의 단부가 이루는 브이자형 코너부 내측에 실린더(151)를 각각 배치하여, 실린더(151)의 원통부(152)를 제3 활꼴형 프레임(103)의 양단부에 힌지 결합하고, 실린더(151)의 피스톤 로드(153)를 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)의 단부에 힌지 결합되어, 양쪽 실린더(151)의 작동으로 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)을 절첩시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼.
제 1 항에 있어서, 상기 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)을 확개시킨 위치에 유지하기 위한 확개 지탱수단(200)이 구비되고, 상기 확개 지탱수단(200)은 제1,제2 활꼴형 프레임(101),(102)과 제3 활꼴형 프레임(103)의 코너부에 버팀대(210),(211)를 실린더(151) 내측에 위치하도록 각각 용접하고, 양쪽 버팀대(210),(211) 사이에 스크류 잭(220)이 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼.
제 1 항에 있어서, 상기 주벽 성형용 슬립폼(100)은 콘크리트 타설위치에서 타설위치 고정수단(300)에 의해 안정하게 유지되도록 구성되며, 상기 타설위치 고정수단(300)은 원형 수직터널(10)의 콘크리트 주벽(11)에 다수개의 앵커볼트 고정구(310)를 매입한 후, 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 하단부에 ㄷ자형 받침구(330)를 받치는 형태로 배치하고, 받침구(330)를 관통하는 앵커볼트(320)를 상기 앵커볼트 고정구(310)에 각각 고정하여 구성된 것을 특징으로 하는 수직터널 콘크리트 주벽 성형용 슬립폼.
삭제
원형 수직터널(10) 내부의 타설위치로 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)을 하강시키는 슬립폼 하강단계와;

상기 주벽 성형용 슬립폼(100)의 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)에 힌지 연결부(140)와 절첩 연결부(150)를 연결하고 제1,제2,제3 활꼴형 프레임(101),(102),(103)의 외측으로 용접된 스킨 플레이트(110)가 원형을 이루도록 조립하는 주벽 성형용 슬립폼 조립단계와;

상기 원형 수직터널(10)의 내주면과 스킨 플레이트(110)의 사이에 철근(12)을 배근하는 철근 배근단계와;

상기 고정수단(300)의 가설볼트(322)를 상부 골조부재(120)의 스킨 플레이트(110)에 형성된 다수개의 구멍에 삽입하고 가설볼트(322)와 앵커볼트 고정구(310)를 나사 결합하여 상기 철근(30)에 앵커볼트 고정구(310)를 고정하는 앵커볼트 고정구 고정단계와;

상기 철근 배근후 콘크리트를 타설 양생하여 콘크리트 주벽(11)을 스킨 플레이트(110)의 폭에 해당하는 한 피치 폭만큼 형성하는 콘크리트 주벽 한 피치 형성단계와;

상기 콘크리트 주벽(11)을 한 피치만큼 타설 양생한 후, 주벽 성형용 슬립폼(100)을 한 피치만큼 위로 이동시키는 주벽 성형용 슬립폼 한 피치 이동단계와;

상기 앵커볼트 고정구(310)에서 가설볼트(322)를 분리한후, 하부 골재부재(120)의 원호형 빔(121) 하단부에 받침구(330)를 배치하고, 다수개의 앵커볼트(320)를 하부 골재부재(120)의 스킨 플레이트(110)에 형성된 구멍에 각각 삽입함과 아울러 상기 받침구(330)를 관통시켜 앵커볼트 고정구(310)에 나사 체결하여 주벽 성형용 슬립폼(100)을 고정하는 주벽 성형용 슬립폼 고정단계를 포함하고,

상기 철근 상기 배근단계, 콘크리트 주벽 한 피치 형성단계, 주벽 성형용 슬립폼 한 피치 이동단계 및 주벽 성형용 슬립폼 고정단계를 반복적으로 행하여 콘크리트 주벽(11)을 형성함을 특징으로 하는 수직터널 콘크리트 주벽 시공방법.