KR100832848B1 - 교각 시공방법 및 이에 적용되는 콘크리트 영구거푸집 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교각 시공방법 및 이에 적용되는 콘크리트 영구거푸집에 관한 것으로, 그 구성은, 설계기준에 의해 산정된 관경, 높이 및 두께를 유지하며 순차적으로 적층 결합되는 프리캐스트 콘크리트 원통관체의 각 부품들로서, 교각기초 상에 설치되는 레벨링용 영구거푸집과, 그 상부에 적층 설치되는 적어도 하나 이상의 확장용 영구거푸집과, 그 상부에 적층 설치되는 마감처리용 영구거푸집을 포함하여 이루어지고, 그 구성에 의한 교각 시공방법은, 교각기초 준비단계와, 사후 양생될 교각의 수직도 유지를 위한 수평내기작업을 수행하는 레벨링용 영구거푸집 설치단계와, 그 내부에 확장용 철근을 배근하는 단계와, 그 상부에 적어도 하나 이상의 확장용 영구거푸집을 적층 설치하는 단계와, 그 내부에 콘크리트를 타설하는 단계와, 그 상부에 확장용 철근을 재차 배근하는 단계와, 그 상부에 마감처리용 영구거푸집을 적층 설치하는 단계와, 그 내부에 콘크리트를 재차 타설하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 것으로서, 이러한 본 발명의 시공방법 및 장치에 의하면, 거푸집 자체가 교각 구조물의 일부로 합성되어 완공 후 거푸집 해체작업이 불필요하고 따라서 시공비용 절감 및 공사기간단축의 효과가 매우 탁월하다.

교각, 시공방법, 콘크리트 영구거푸집, 원통관체, 완전 합성, 일부 합성

Description

교각 시공방법 및 이에 적용되는 콘크리트 영구거푸집{Method for constructing pier and concrete permanent form applied to it}

도 1은 본 발명에 따른 교각 시공방법에 적용되는 콘크리트 영구거푸집의 적층 구조를 예시한 분해 사시도이다.

도 2a 내지 도 2j는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각 시공방법을 순차적 각 공정별로 도시한 공정도이다.

도 3은 본 발명의 각 영구거푸집간 적층접촉부에 개재되는 고무링 구조의 일례를 도시한 사시도 및 요부 확대도이다.

도 4는 본 발명의 교각 시공방법에 적용되는, 다양한 형태의 전단보강철근이 돌출 형성된 콘크리트 영구거푸집의 구조를 도시한 종단면도이다.

도 5는 본 발명의 교각 시공방법에 적용되는, 필요철근이 일체로 배근되어 형성된 또 다른 형태의 콘크리트 영구거푸집의 적층·연결 구조를 도시한 사시도 및 부분확대 단면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교각 시공방법을 순차적 각 공정별로 도시한 공정 흐름도이다.

도 7은 종래 기술에 따른 교각 시공방법에 적용되는 반원통형 철재 가설거푸집의 적층 및 조립 구조를 도시한 결합 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

H ; 기 설정 교각높이 h ; 잔여 교각높이

1 ; 지반 2 ; 교각기초

4, 5 ; 기초철근 6 ; 철근 키(다우얼 바아)

7 ; 확장용 철근 7a ; 필요철근

7b ; 이음부 8, 9 ; 고무링

9a ; 키 관통공 10 ; 레벨링용 영구거푸집

11, 21, 31, 51 ; 키 홀 12, 22, 32 ; 플랜지부

13, 23, 33 ; 고무링 안착홈

15, 25, 35 ; 철근노출 공간부(철근노출 단턱부)

20 ; 확장용 영구거푸집 24, 34 ; 타설콘크리트(교각심재)

30 ; 마감처리용 영구거푸집 40 ; 전단보강철근

41 ; 디귿자형 전단보강철근 42 ; 일자형 전단보강철근

43 ; 반원호형 전단보강철근 50, 150 ; 안전발판

52, 152 ; 바닥판 53, 153 ; 난간

120a, 120b ; 반원통형 철재 가설거푸집 121 ; 리브

122 ; 체결구 123 ; 지지대

본 발명은 교각 시공방법 및 이에 적용되는 콘크리트 영구거푸집에 관한 것으로, 특히 프리캐스트 방식으로 제작되는 적층조립식 원통관체형 콘크리트 거푸집 자체가 교각 구조물의 일부로 영구 합성되어 기존의 경우와 달리 교각의 완공 후에도 거푸집의 제거 또는 해체작업을 수행할 필요가 전혀 없으므로 이에 따른 인건비 및 가설재료비 등의 시공비용 절감효과가 탁월함은 물론이고, 공사기간을 현저히 단축시킬 수 있어 작업성 향상을 도모할 수 있게 한 교각 시공방법 및 이에 적용되는 콘크리트 영구거푸집에 관한 것이다.

일반적으로, 교량의 보(거어더)나 슬래브 등의 상부구조물을 떠받쳐주도록 그 하부에 설치되는 교각을 건설하기 위해서는 연직상으로 다수의 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 양생하는 과정을 거쳐야 하므로 교각의 외부 둘레에 가설거푸집을 설치하는 과정이 필연적으로 수반되며, 특히 피씨박스 거어더 교가 아닌 일반적인 거어더 교의 경우에는 주로 원통형의 교각 구조를 이루도록 제작하는 것이 보편화되어 있다.

현재까지의 교각 시공방법으로는, 한 쌍의 반원통형 철재 가설거푸집(Steel Form)을 사용하여 이를 조립하고 그 내부로 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 상부로 신장시켜나가는 통상적인 공법이 적용되고 있다.

도 7은 종래 기술에 따른 교각 시공방법에 적용되는 한 쌍의 반원통형 철재 가설거푸집(120a)(120b)을 다수 적층 및 조립한 상태에 대한 외관 구조의 일례를 보여주고 있다.

종래의 교각 시공용 거푸집은 교각 시공 후 제거해내야 하는 가설재로서, 상 기 도면에 도시된 바와 같이, 격자형태로 보강용 리브(121)가 형성된 좌우 한 쌍의 반원통형 철재 가설거푸집(120a)(120b)으로 구성되고, 그 상부로 동일 구조의 상기 가설거푸집(120a)(120b)을 필요한 개수만큼 적층·설치하여 연장해나갈 수 있도록 되어 있으며, 각각의 가설거푸집(120a)(120b)들은 보울트 및 너트 등의 체결구(122)로써 상호 체결·고정된다. 도면 중 미설명 부호 2는 교각기초, 7은 타설콘크리트의 내부에 배근되는 철근, 123은 상기 가설거푸집(120a)(120b)의 다수 개 적층시 이를 외측에서 지지해주기 위한 별도의 지지대, 150은 바닥판(152)과 난간(153)이 구비된 것으로서 작업자가 안전하게 이동하며 철근 배근이나 콘크리트 타설 등의 작업을 수행할 수 있도록 상기 가설거푸집(120a)(120b)에 상치(上置)되는 또 하나의 가설재로서의 안전발판을 각각 나타낸 것이다.

이러한 종래의 반원통형 철재 가설거푸집(120a)(120b)을 적용한 교각 시공방법은, 지반 상에 거푸집을 설치하고 그 내부에 기초철근을 격자형태로 배근한 후 콘크리트를 타설하여 교각기초(2)를 마련해둔 상태에서, 대형크레인을 이용하여 그 상부에 한 쌍의 반원통형 철재 가설거푸집(120a)(120b)을 적정 위치까지 운반한 후 다수의 체결구(122)를 체결하여 상기 교각기초(2) 상에 고정 설치하고, 그 내부에 연직방향으로 다수의 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 교각의 일부를 양생하게 되며, 이후 그 상부에 동일 구조의 상기 가설거푸집(120a)(120b)을 필요한 개수만큼 적층·연장시켜가며 철근 배근 및 콘크리트 타설 작업을 순차적으로 반복 수행함으로써 이루어진다. 그리고, 상기 가설거푸집(120a)(120b)의 설치단계 사이사이에는 작업자의 작업을 위한 안전발판(150)의 설치 및 해체 작업이 수반된다.

그러나, 이러한 종래의 반원통형 철재 가설거푸집(120a)(120b) 및 이를 적용한 시공방법에 의하면 다음과 같은 문제점들이 발생하게 된다.

첫째, 거푸집 설치 및 해체작업에 많은 시간과 인력이 소요됨으로써 결과적으로 전체 공사기간을 지연시키게 되는 문제점이 있는 것이다. 즉, 거푸집의 설치시 좌우 한 쌍의 가설거푸집(120a)(120b)을 각각의 대응되는 체결공들끼리 상호 일치되도록 정확히 배치한 후 각 체결공 마다 체결구(122)를 일일이 체결하는 과정을 다수 회 반복하여 고정시켜야 하므로 이에 많은 시간과 인력이 소요됨은 물론이고, 특히 완공 후 상기 가설거푸집(120a)(120b)을 해체(제거)하는데는 이보다 훨씬 많은 시간과 인력이 소요되며, 실제로 한 개의 철재 가설거푸집을 해체하는데 통상 1∼2일이 소요되고 있는 것으로 나타났다.

둘째, 가설거푸집(120a)(120b)의 해체 후 대형크레인을 이용하여 이를 다시 매달아 올리는 과정에서 상기 거푸집이 붕괴 또는 낙하하거나, 거푸집 해체 작업 중 작업자가 추락하는 등의 불의의 사고가 빈번히 발생함에 따른 안전상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은, 프리캐스트 방식으로 제작되는 적층조립식 원통관체형 콘크리트 거푸집 자체가 교각 구조물의 일부로 영구 합성되어 기존의 경우와 달리 교각의 완공 후에도 거푸집의 제거 또는 해체작업을 수행할 필요가 전혀 없으므로 이에 따른 인건비 및 가설재료비 등의 시공비용 절감효과가 탁월하고, 시공상의 간편성을 발휘할 수 있음은 물론, 결과적으로 전체 공사기간을 현저히 단축시킬 수 있어 작업성 향상을 도모할 수 있으며, 거푸집의 해체 및 운반작업이 불필요해짐에 따라 종전 가설거푸집의 운반 중 빈번히 발생하였던 거푸집의 붕괴 또는 낙하나 작업자 추락 등 안전사고의 위험을 완전히 해소할 수 있도록 된 교각 시공방법 및 이에 적용되는 콘크리트 영구거푸집을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각 시공방법은, 거푸집 내에 기초철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 양생 전의 교각기초를 준비하는 단계와, 양생완료 전의 상기 교각기초 상에 레벨링용 영구거푸집을 설치하여 사후 양생될 교각의 수직도 유지를 위한 수평내기작업(Leveling)을 수행하는 단계와, 상기 레벨링용 영구거푸집 내에 확장용 철근을 입설 배근하는 단계와, 상기 레벨링용 영구거푸집 상에 확장용 영구거푸집을 적층시켜 설치하는 단계와, 상기 확장용 영구거푸집 내에 콘크리트를 타설하는 단계와, 상기 확장용 영구거푸집 내에 확장용 철근을 재차 입설 배근하는 단계와, 상기 확장용 영구거푸집 상에 마감처리용 영구거푸집을 적층시켜 설치하는 단계와, 상기 마감처리용 영구거푸집 내에 콘크리트를 재차 타설하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기의 교각 시공방법을 구현함에 있어서, 상기 확장용 영구거푸집의 적층 설치 이전에, 상호 접촉되는 양 영구거푸집이 긴밀하게 결합될 수 있도록 이들을 연결시켜주는 고정수단을 설치하는 단계가 더 포함되어 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 고정수단 설치단계는 상기 레벨링용 또는 확장용 영구거푸집에 형성된 키 홀에 철근 키(다우얼 바아)를 설치하는 것에 의해 이루어짐이 바람직하 다.

또한, 상기 각 영구거푸집의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 영구거푸집 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위한 고무링 설치단계가 더 포함되어 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 확장용 또는 마감처리용 영구거푸집의 적층 설치 후, 그 최상측의 영구거푸집 상부둘레에 작업자가 이동할 수 있는 안전발판을 설치하는 단계와, 해당위치에서의 작업완료 후 상기 안전발판을 제거하는 단계가 더 포함되어 이루어짐이 바람직하다.

또한, 시공 전에 기 설정된 교각 높이만큼 확장될 수 있도록 상기 확장용 영구거푸집을 적층하고 콘크리트를 타설하는 일련의 작업을 필요한 회수만큼 연속 반복적으로 더 수행함이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집으로서, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경과 일치하는 크기의 외경을 갖는 프리캐스트 콘크리트 원통관체를 적용함에 의해, 상기 각 영구거푸집이 교각 구조물에 완전 합성되게 함이 바람직하다.

또는, 상기 각 영구거푸집으로서, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경 이상의 크기의 외경을 갖는 프리캐스트 콘크리트 원통관체를 적용함에 의해, 상기 각 영구거푸집이 교각 구조물에 일부 합성되게 함이 바람직하다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 교각 시공방법은, 거푸집 내에 기초철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 양생 전의 교각기초를 준비하는 단계와, 관 둘레 내측에 연직방향으로 일정길이의 필요철근이 다 수 돌출된 레벨링용 영구거푸집을 양생완료 전의 상기 교각기초 상에 설치하여 사후 양생될 교각의 수직도 유지를 위한 수평내기작업(Leveling)을 수행하는 단계와, 관 둘레 내측에 연직방향으로 일정길이의 필요철근이 다수 돌출된 확장용 영구거푸집을 상기 레벨링용 영구거푸집 상에 적층시켜 설치하되 상기 양 영구거푸집 간의 각 필요철근이 상하위치에서 일체화된 직렬형태로 연장되게 고정하여 적층 설치하는 단계와, 상기 확장용 영구거푸집 내에 콘크리트를 타설하는 단계와, 관 둘레 내측에 연직방향으로 일정길이의 필요철근이 다수 돌출된 마감처리용 영구거푸집을 상기 확장용 영구거푸집 상에 적층시켜 설치하되 상기 양 영구거푸집 간의 각 필요철근이 상하위치에서 일체화된 직렬형태로 연장되게 고정하여 적층 설치하는 단계와, 상기 마감처리용 영구거푸집 내에 콘크리트를 재차 타설하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기의 교각 시공방법을 구현함에 있어서, 상기 각 영구거푸집의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 영구거푸집 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위한 고무링 설치단계가 더 포함되어 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 확장용 또는 마감처리용 영구거푸집의 적층 설치 후, 그 최상측의 영구거푸집 상부둘레에 작업자가 이동할 수 있는 안전발판을 설치하는 단계와, 해당위치에서의 작업완료 후 상기 안전발판을 제거하는 단계가 더 포함되어 이루어짐이 바람직하다.

또한, 시공 전에 기 설정된 교각 높이만큼 확장될 수 있도록 상기 확장용 영 구거푸집을 적층하고 콘크리트를 타설하는 일련의 작업을 필요한 회수만큼 연속 반복적으로 더 수행함이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집으로서, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경과 일치하는 크기의 외경을 갖는 프리캐스트 콘크리트 원통관체를 적용함에 의해, 상기 각 영구거푸집이 교각 구조물에 완전 합성되게 함이 바람직하다.

또는, 상기 각 영구거푸집으로서, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경 이상의 크기의 외경을 갖는 프리캐스트 콘크리트 원통관체를 적용함에 의해, 상기 각 영구거푸집이 교각 구조물에 일부 합성되게 함이 바람직하다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집은, 설계기준에 의해 산정된 관경과 높이 및 두께를 유지하며 교각기초 상에 순차적으로 적층 결합되는 프리캐스트 콘크리트 원통관체의 각 부품들로서, 상부 적층 관체의 연속 적층에 의해 사후 양생될 교각의 수직도를 유지할 수 있도록 수평내기작업(Leveling)을 수행하기 위하여 양생완료 전의 교각기초 상에 설치되는 레벨링용 영구거푸집과, 시공 전에 기 설정된 교각 높이만큼 확장될 수 있도록 상기 레벨링용 영구거푸집 상에 적층 설치되는 적어도 하나 이상의 확장용 영구거푸집과, 정확한 기 설정 교각 높이에 대한 유지 시공이 가능하도록 상기 확장용 영구거푸집 상에 적층 설치하여 부족한 잔여 교각높이만큼의 미소확장 및 교각 상단부의 마감시공을 수행하기 위하여 설치되는 마감처리용 영구거푸집을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기의 장치구성을 구현함에 있어서, 상기 각 영구거푸집은 그 관경 또는 높 이와, 두께간의 상관치수가 동시 증감하는 상호 비례관계를 유지하도록 설계되어 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집의 양단부 둘레에는 다수의 키 홀이 형성되고, 인접한 영구거푸집의 대응되는 각 키 홀 간에 각각 개재되어 그 양 영구거푸집을 일체로 고정시켜주는 다수의 철근 키(다우얼 바아)가 더 구비되어 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 영구거푸집 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위하여 개재되는 고무링이 더 구비되어 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 고무링은, 다수의 철근 키(다우얼 바아)를 각각 삽입 수용할 수 있는 키 관통공이 상기 고무링의 둘레를 따라 일정간격을 두고 다수 개 관통 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집의 양단측 적층접촉부에는, 적층 배치되는 영구거푸집의 안착성 향상을 도모함과 아울러 이들 사이에 개재되는 고정수단 또는 고무링 등과 같은 추가 삽입물의 원활한 설치를 위한 표면적을 확보할 수 있도록, 그 원통 관 본체에 비해 두께를 확장시켜서 된 플랜지부가 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집의 내주면 상에는, 그 내측으로 타설될 콘크리트와의 완전합성을 위한 다수의 전단보강철근이 각각 돌출 형성되어 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 확장용 또는 마감처리용 영구거푸집의 상부둘레에는, 작업자의 안전 및 원활한 이동을 위하여 임시 설치 및 해당위치에서의 작업완료 후 제거되는 안전발판이 더 구비되어 이루어진 것이 바람직하다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집은, 설계기준에 의해 산정된 관경과 높이 및 두께를 유지하되 그 원통관체 내부로의 콘크리트 타설에 의해 사후 양생될 교각심재에 배근되어야 할 필요철근의 구성을 대체할 수 있도록 상기 필요철근이 각 원통관체의 둘레를 따라 일정간격을 두고 각 관체 방향으로 다수 매립 배근됨과 아울러 상기 각 필요철근의 일부가 각 원통관체의 상·하단부 외측으로 일정 길이만큼 돌출 형성되어 있으며, 교각기초 상에 순차적으로 적층 결합되는 프리캐스트 콘크리트 원통관체의 각 부품들로서, 상부 적층 관체의 연속 적층에 의해 사후 양생될 교각의 수직도를 유지할 수 있도록 수평내기작업(Leveling)을 수행하기 위하여 양생완료 전의 교각기초 상에 설치되는 레벨링용 영구거푸집과, 시공 전에 기 설정된 교각 높이만큼 확장될 수 있도록 상기 레벨링용 영구거푸집 상에 적층 설치되는 적어도 하나 이상의 확장용 영구거푸집과, 정확한 기 설정 교각 높이에 대한 유지 시공이 가능하도록 상기 확장용 영구거푸집 상에 적층 설치하여 부족한 잔여 교각높이만큼의 미소확장 및 교각 상단부의 마감시공을 수행하기 위하여 설치되는 마감처리용 영구거푸집을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기의 장치구성을 구현함에 있어서, 상기 각 영구거푸집은, 상기 필요철근의 배근밀도와 원통관체의 두께간의 상관치수에 따라 그 배근밀도가 조밀하면 원통관체의 두께는 얇아지고 상기 배근밀도가 조방하면 원통관체의 두께는 상대적으로 두꺼워지는, 상호 반비례관계를 유지하도록 설계되어 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집의 상·하단부 둘레에는 내측으로 철근노출 공간을 형성하기 위한 단턱부가 형성되고 그 단턱부 상에 상기 필요철근이 돌출 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 영구거푸집 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위하여 개재되는 고무링이 더 구비되어 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집의 양단측 적층접촉부에는, 적층 배치되는 영구거푸집의 안착성 향상을 도모함과 아울러 이들 사이에 개재되는 고무링 등과 같은 추가 삽입물의 원활한 설치를 위한 표면적을 확보할 수 있도록, 그 원통 관 본체에 비해 두께를 확장시켜서 된 플랜지부가 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집의 내주면 상에는, 그 내측으로 타설될 콘크리트와의 완전합성을 위한 다수의 전단보강철근이 각각 돌출 형성되어 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 확장용 또는 마감처리용 영구거푸집의 상부둘레에는, 작업자의 안전 및 원활한 이동을 위하여 임시 설치 및 해당위치에서의 작업완료 후 제거되는 안전발판이 더 구비되어 이루어진 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 교각 시공방법 및 이에 적용되는 콘크리트 영구거푸집을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집 및 이를 적용한 교각 시공방법을 각각의 실시예 별로 상세 도시한 것으로서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교각 시공방법에 적용되는 콘크리트 영구거푸집의 적층 구조를 예시한 분해 사시도, 도 2a 내지 도 2j는 상기 실시예에 따른 교각 시공방법을 순차적 각 공정별로 도시한 공정도, 도 3은 상기 실시예에 따른 각 영구거푸집(10)(20)(30)간 적층접촉부에 개재되는 고무링(9) 구조의 일례를 도시한 사시도 및 요부 확대도, 도 4는 상기 실시예에 따른 교각 시공방법에 적용되는, 다양한 형태의 전단보강철근(40)이 돌출 형성된 콘크리트 영구거푸집(20)의 구조를 도시한 종단면도, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교각 시공방법에 적용되는, 필요철근(7a)이 일체로 배근되어 형성된 또 다른 형태의 콘크리트 영구거푸집(20)의 적층·연결 구조를 도시한 사시도 및 부분확대 단면도, 도 6은 상기 실시예에 따른 교각 시공방법을 순차적 각 공정별로 도시한 공정 흐름도를 각각 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 콘크리트 영구거푸집은, 주로, 피씨박스 거어더 교가 아닌 일반적인 거어더 교의 원통형 교각을 제작할 때 적용할 수 있는 것으로서, 교각과 일체로 영구 합성되어 완공 후에도 해체할 필요가 없는 콘크리트 영구거푸집 및 이에 의한 개량된 교각 시공방법을 제공한다.

아울러, 본 발명은 일반적인 콘크리트 관의 제조방법으로 생산된 원통관체형의 콘크리트 구조물을 교각에 접목시킨 것으로서, 특히 원심력을 이용하여 제작되는 고압용 철근콘크리트 관인 흄관(Hume Pipe)의 제조방법에 의해서도 생산 가능하며, 상기 흄관 제조방법을 적용하는 경우 제품의 내·외부 표면이 매끄럽게 유지되 어 미려한 외관 구현에 따른 품질향상 등의 부수적인 이점도 도모할 수 있다.

먼저, 상기한 바와 같은 기술구현 상의 요지를 감안한 본 발명에 따른 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집의 구조를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집은, 도 1, 도 2d, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 설계기준에 의해 산정된 관경과 높이 및 두께를 유지하며 교각기초(2) 상에 순차적으로 적층 결합되는 프리캐스트 콘크리트 원통관체의 각 부품들로서, 상기 교각기초(2) 상에 직접 설치되는 레벨링용 영구거푸집(10)과, 그 상부에 적층 설치되는 적어도 하나 이상의 확장용 영구거푸집(20)과, 그 상부에 적층 설치되는 마감처리용 영구거푸집(30)을 포함하는 구조를 이룬다.

상기 교각기초(2)는, 도 1 및 도 2a에 도시된 일례에서 보는 바와 같이, 지반(1) 상에 사각형태로 가설거푸집(미도시)을 설치하고, 그 내부에 기초철근(4)(5)을 격자형태로 배근한 후, 콘크리트를 타설함으로써 이루어진다.

상기 레벨링용 영구거푸집(10)은, 도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 상부 적층 관체의 연속 적층에 의해 사후 양생될 교각의 수직도를 유지할 수 있도록 수평내기작업(Leveling)을 수행하기 위하여 양생완료 전의 상기 교각기초(2) 상에 설치되는 프리캐스팅된 교각 하단부 시공부품으로서, 대형크레인 등을 이용하여 상기 교각기초(2) 상부의 기초철근(5) 상에 설치된다. 이때, 상기 레벨링용 영구거푸집(10)의 상단 둘레 면은 그 상부로 다수의 적층 관체들을 적층 설치하기 위한 '기준수평면'이 되므로, 상기 레벨링용 영구거푸집(10)의 설치시 추가적인 정밀 평탄 화 작업을 통해 바람직한 기준수평면을 생성해내는 과정을 필요로 하고, 그 상단부 둘레에는 후술하게 될 철근 키(Reinforcing Key; Dowel Bar)(6)를 설치하기 위한 다수의 키 홀(11)이 형성되어 있다.

상기 확장용 영구거푸집(20)은, 도 1 및 도 2e에 도시된 바와 같이, 시공 전에 기 설정된 교각 높이만큼 확장될 수 있도록 상기 레벨링용 영구거푸집(10) 상에 적어도 하나 이상 적층 설치되는 프리캐스팅된 교각 중간부 시공부품으로서, 상기 레벨링용 영구거푸집(10) 및 마감처리용 영구거푸집(30)이 길이가 짧은 단관(短管)의 형태를 띄는 것에 비해 상대적으로 길이가 현저히 긴 장관(長管)의 형태로 제작되어 교각제작용 거푸집의 대부분을 이루게 되며, 그 양단부 둘레에는 상기 레벨링용 영구거푸집(10)과 마찬가지로 대응하는 각 위치마다 다수의 키 홀(21)이 형성되어 있다.

상기 마감처리용 영구거푸집(30)은, 도 1 및 도 2i에 도시된 바와 같이, 정확한 기 설정 교각 높이(H)에 대한 유지 시공이 가능하도록 상기 확장용 영구거푸집(20) 상에 적층 설치하여 부족한 잔여 교각높이(h)만큼의 미소확장 및 교각 상단부의 마감시공을 수행하기 위하여 설치되는 프리캐스팅된 교각 상단부 마감시공부품으로서, 그 양단부 둘레에도 상기 확장용 영구거푸집(20)과 마찬가지로 대응하는 각 위치마다 다수의 키 홀(31)이 형성되어 있다.

상기의 각 영구거푸집(10)(20)(30)들은 그 관경 또는 높이와, 두께간의 상관치수가 동시 증감하는 상호 비례관계를 유지하도록 설계된다.

또한, 상기 확장용 영구거푸집(20) 또는 마감처리용 영구거푸집(30)의 상부 둘레에는, 도 1 및 도 2f에 도시된 바와 같이, 그 위치에서의 작업시 작업자의 원활한 이동을 위하여 임시 설치됨과 아울러 그 해당위치에서의 작업완료 후에는 제거되는 안전발판(50)이 더 구비될 수 있다. 상기 안전발판(50)은 대형크레인 등으로 운반하여 설치되는 것으로서, 중앙에 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)들의 내경과 동일한 정도의 대형 관통공이 형성되고 그 둘레를 따라 다수의 키 홀(51)이 형성된 원판형의 바닥판(52)과, 상기 바닥판(52)의 외측 둘레에 고정 설치된 난간(53)을 포함하는 구조를 이뤄, 필요에 따라 특정 영구거푸집(20)(30) 상에 설치 후 작업자가 상기 바닥판(52)의 둘레를 따라 이동하며 소정의 작업을 수행할 수 있게 해주는 부재이다.

상기 각 키 홀(11)(21)(31)(51)에는, 인접한 영구거푸집(10)(20)(30) 또는 안전발판(50)의 대응되는 각 키 홀(11)(21)(31)(51) 간에 각각 개재되어 그 양 영구거푸집(10)(20)(30) 또는 안전발판(50)을 일체로 고정시켜주는 다수의 철근 키(Reinforcing Key; Dowel Bar)(6)가 구비된다. 즉, 상기 철근 키(다우얼 바아)(6)는, 인접하는 각 영구거푸집(10)(20)(30) 또는 안전발판(50)의 각 둘레에 형성된 키 홀(11)(21)(31)(51) 간에, 그 양단부가 동시 삽입되어, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)들을 정연한 일렬상태로 적층되도록 상호 고정시켜주거나 상기 안전발판(50)을 해당 영구거푸집(20)(30) 상에 고정시켜줄 수 있도록 해주는 기능을 수행한다.

이에 반해, 상기한 바와 같은 영구거푸집(10)(20)(30)들 간의 안정적 정착 기능을 수행하는 철근 키(6)가 적용되지 않은 대체 구조를 구현할 수도 있다. 즉, 인접하여 적층되는 영구거푸집(10)(20)(30)들의 접촉 둘레 면을 따라 상호 대응되는 구조의 요철이나 계단형 환턱 등을 각각 형성하여 상기 영구거푸집(10)(20)(30)들 간의 적층시 이들이 상호 맞물리면서 정착되는 구조를 구현하는 것이 가능하며, 이에 관해서는 당업자라면 누구나 예측 가능하다 할 것이므로 그 구체적인 구조는 도시하지 않았다.

또한, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 적층접촉부 간에는, 도 2d에 도시된 바와 같이, 인접 배치되는 영구거푸집(10)(20)(30) 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위하여 개재되는 고무링(8)(9)이 더 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서, 'Type 1'의 확대단면도에 도시된 바와 같이 상기 고무링(8)(9) 없이 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 키 홀(11)(21)(31) 간에 상기 철근 키(6)만을 삽입 설치하는 경우, 'Type 2'의 확대단면도에 도시된 바와 같이 상기 철근 키(6) 및 고무링(8)을 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 둘레 면상에 별도로 마련된 키 홀(11)(21)(31) 및 고무링 안착홈(13)(23)(33)내에 각각 독립적으로 삽입 설치하는 경우, 'Type 3'의 확대단면도에 도시된 바와 같이 상기 철근 키(6)와 함께 이를 관통시켜 수용하는 고무링(9)을 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 둘레 면 상에 상호 합성된 형태로 형성된 키 홀(11)(21)(31) 및 고무링 안착홈(13)(23)(33) 내에 일치시켜 동시 삽입 설치하는 경우 등 다양한 실시예들을 구현할 수 있다.

이때, 상기 'Type 2'의 구조를 구현함에 있어서 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 양단측 적층접촉부에는, 적층 배치되는 영구거푸집(10)(20)(30) 의 안착성 향상을 도모함과 아울러 이들 사이에 개재되는 고정수단(철근 키(6)) 및 고무링(8) 등과 같은 추가 삽입물의 원활한 설치를 위한 표면적을 확보할 수 있도록, 그 원통 관 본체에 비해 두께를 확장시켜서 된 플랜지부(12)(22)(32)를 형성한 것이면 더욱 이상적이고, 상기 'Type 3'의 구조를 구현함에 있어서 상기 고무링(9)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 철근 키(6)를 각각 삽입 수용할 수 있는 키 관통공(9a)이 상기 고무링(9)의 둘레를 따라 일정간격을 두고 다수 개 관통 형성된 구조를 이루는 것이다.

또한, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 내주면 상에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 내측으로 타설될 콘크리트와의 완전합성을 위하여 다수의 전단보강철근(40)이 각각 돌출 형성되도록 구성할 수도 있다. 즉, 상기 전단보강철근(40)은 도 4의 부분확대사시도로 도시한 다양한 예시도에서 보는 바와 같이, 그 형상에 따라 디귿자형 전단보강철근(41), 일자형 전단보강철근(42) 또는 반원호형의 전단보강철근(43) 등 다양한 형태의 내향돌출부로서 구현할 수 있으며, 그 이외의 동일한 기능을 수행하기 위한 어떠한 형태의 것도 적용 가능함은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같은 상기 실시예들에 의한 본 발명 장치를 적용한 교각 시공방법은, 도 2a 내지 도 2j에 도시된 바와 같이, 교각기초(2)의 준비단계(도 2a)와, 사후 양생될 교각의 수직도 유지를 위한 수평내기작업을 수행하는 레벨링용 영구거푸집(10)의 설치단계(도 2b)와, 그 내부에 확장용 철근(7)을 배근하는 단계(도 2c)와, 그 상부에 확장용 영구거푸집(20)을 적층 설치하는 단계(도 2e)와, 그 내부에 콘크리트를 타설하는 단계(도 2g)와, 그 상부에 확장용 철근(7)을 재차 배 근하는 단계(도 2h)와, 그 상부에 마감처리용 영구거푸집(30)을 적층 설치하는 단계(도 2i)와, 그 내부에 콘크리트를 재차 타설하는 단계(도 2j) 등을 포함한다.

상기의 각 단계별 교각 시공방법을 구현함에 있어서, 도 2a에 도시된 교각기초 양생단계는 가설거푸집 내에 콘크리트를 타설하여 양생 전의 교각기초(2)를 준비하는 공정으로서, 지반(1) 상에 사각형태 등으로 가설거푸집을 설치하고, 그 내부에 기초철근(4)(5)을 격자형태로 배근한 후, 콘크리트를 타설함으로써 이루어진다.

도 2b에 도시된 레벨링 단계는 양생완료 전의 상기 교각기초(2) 상에 레벨링용 영구거푸집(10)을 설치하여 사후 양생될 교각의 수직도 유지를 위한 수평내기작업(Leveling)을 수행하는 공정으로서, 대형크레인 등을 이용하여 상기 교각기초(2) 상부의 기초철근(5) 상에 상기 레벨링용 영구거푸집(10)을 설치한다. 상기 레벨링용 영구거푸집(10)의 상단 둘레 면은 그 상부로 다수의 적층 관체들을 적층 설치하기 위한 '기준수평면'으로 작용하여야 하므로 상기 레벨링용 영구거푸집(10)의 설치 후 바람직한 기준수평면을 생성해내기 위한 추가적인 정밀 평탄화 과정이 필요하다. 예컨대, 여기서 말하는 정밀 평탄화 과정이란, 상기 레벨링용 영구거푸집(10)이 어느 한쪽으로 기울어져 있을 때 이를 바로 잡기 위하여 그 낮은 쪽의 저면에 적정 두께의 삽입물을 괴어 고정하는 등의 작업을 의미하며, 이외에도 현장에서 실시되는 다양한 형태의 레벨링 작업을 모두 적용할 수 있다.

도 2c에 도시된 철근 배근단계는 상기 레벨링용 영구거푸집(10)내에 확장용 철근(7)을 입설 배근하는 공정으로서, 상기 교각기초(2)로부터 돌출된 기초철근(4) 의 상단부에 확장용 철근(7)의 하단부를 철사로 동여매거나 그 부위에 용접작업 등을 수행하여 일체로 연장시켜 상기 확장용 철근(7)을 배근한다.

바람직하게는, 상기 철근 배근단계 이후에, 도 2d에 도시된 바와 같은 고정수단 설치단계를 더 수행할 수 있다. 상기 고정수단 설치단계는 상호 접촉되는 양쪽 영구거푸집(10과 20, 20과 20 또는 20과 30)이 상호 긴밀하게 결합될 수 있도록 이들을 연결시켜주는 고정수단인 철근 키(다우얼 바아)(6)를 양쪽 키 홀(11과 21, 21과 21 또는 21과 31) 중 어느 한쪽에 설치하는 공정이다.

또한 이와 함께, 상기 양쪽 영구거푸집(10과 20, 20과 20 또는 20과 30)의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 상기 각 영구거푸집 간(10과 20, 20과 20 또는 20과 30)의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위하여, 고무링(8)(9)을 설치하는 단계가 더 포함될 수 있다.

상기 철근 키(6) 및 고무링(8)(9)의 설치공정은, 앞서 설명한 바와 같이 'Type 1', 'Type 2' 또는 'Type 3' 등 다양한 형태의 구성으로 실시할 수 있으며, 상기의 각 구성을 설명하면서 이미 함께 언급한 바 있으므로 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

이후에 수행되는, 도 2e의 확장용 영구거푸집 적층설치단계는 상기 레벨링용 영구거푸집(10) 상에 확장용 영구거푸집(20)을 적층시켜 설치하는 공정으로서, 상기 철근 키(6) 및 고무링(8)(9)의 설치단계가 더 포함되는 경우에는 그 키 홀(21)의 위치를 상기 철근 키(6)의 위치와 일치시켜 그 키 홀(21)내에 상기 철근 키(6)가 정확히 삽입될 수 있도록 적층시켜 설치한다.

이와 같이 상기 확장용 영구거푸집(20) 적층설치단계를 완료한 후, 경우에 따라서는 도 2f에 도시된 바와 같은 안전발판(50)의 설치단계가 더 포함될 수 있다. 상기 안전발판 설치단계는, 상기 확장용 영구거푸집(20) 또는 마감처리용 영구거푸집(30)의 상부둘레에서 별도의 작업 수행을 필요로 할 때, 작업자의 원활한 이동을 위해 필요한 안전발판(50)을 대형크레인 등에 의해 운반하여 가설하는 공정으로서, 상부에 위치한 영구거푸집(20)(30)상에 다수의 철근 키(6) 등으로써 고정 설치할 수 있으며, 해당위치에서의 작업이 완료된 후에는 후속 영구거푸집(20)(30)을 적층시키기 위하여 즉시 제거된다.

그 다음, 도 2g에 도시된 콘크리트 타설단계는 상기 확장용 영구거푸집(20)내에 콘크리트를 타설하는 공정으로서, 이러한 콘크리트 타설공정에 의해 기 배근된 확장용 철근(7)이 매립된 상태로 양생됨으로써 상기 확장용 영구거푸집(20)의 내부로 상기 확장용 영구거푸집(20)과 일체로 합성되는 교각심재(타설콘크리트 부분)(24)(34)를 생성해낼 수 있게 되는 것이다. 경우에 따라서는 앞서 설명한 바와 같이(도 4 참조), 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 내주면 상에 돌출 형성된 다수의 전단보강철근(40) 사이로 타설 콘크리트가 유입된 채로 상기 교각심재(24)(34)가 양생되도록 함으로써, 상기 확장용 영구거푸집(20)과 교각심재(24)(34) 간에 더욱 견고하고 긴밀한 상태로 완전합성이 이루어질 수 있게 된다.

이와 같은 콘크리트 타설단계가 완료되면, 도 2h에 도시된 철근 배근단계가 수행된다. 상기 철근 배근단계는 상기 확장용 영구거푸집(20)내에 확장용 철근(7)을 재차 배근하는 공정으로서, 상기 레벨링용 영구거푸집(10)내에 철근을 배근하는 단계(도 2c 참조)와 동일한 방식으로 진행된다.

상기한 바와 같은 도 2d의 고정수단 설치단계로부터 도 2h의 철근 배근단계에 이르는 일련의 확장용 영구거푸집 적층설치공정들은, 시공 전의 기 설정 교각높이(H)에 근접할 때까지 적정회수만큼 연속 반복적으로 더 수행하게 된다.

이와 같은 일련의 확장용 영구거푸집 적층설치공정들이 모두 완료되면, 도 2i에 도시된 마감처리용 영구거푸집 적층설치단계가 수행된다. 상기 마감처리용 영구거푸집 적층설치단계는 상기 확장용 영구거푸집(20)상에 마감처리용 영구거푸집(30)을 적층시켜 설치하는 공정으로서, 상기의 확장용 영구거푸집 적층설치공정과 동일하다. 다만, 상기 마감처리용 영구거푸집(30)은 정확한 기 설정 교각 높이(H)에 대한 유지 시공이 가능하도록 상기 확장용 영구거푸집(20) 상에 적층 설치하여 부족한 잔여 교각높이(h)만큼의 미소확장 및 교각 상단부의 마감시공을 수행하기 위한 교각 상단부 마감시공부재라는 차이만이 있을 뿐이다.

상기의 마감처리용 영구거푸집 적층설치단계가 완료된 후에는, 도 2j에 도시된 바와 같이 상기 마감처리용 영구거푸집(30)내에 콘크리트를 재차 타설하는 콘크리트 타설공정을 수행함으로써 교각 시공을 위한 모든 공정이 완료되는 것이다.

아울러, 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 일련의 교각 시공방법에 있어서는, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경과 일치하는 크기의 외경을 갖는 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)들을 적용함에 의해 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)들이 교각 구조물에 완전 합성되도록 할 수도 있고, 또는, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경 이상의 크기의 외경을 갖는 상 기 각 영구거푸집(10)(20)(30)들을 적용함에 의해 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)들이 교각 구조물에 일부만 합성되도록 할 수도 있음을 분명히 밝혀둔다.

참고적으로, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)을 숙련공에 의해 설치하는 경우, 단위 영구거푸집 당 설치시간이 불과 1시간 정도 소요되는 것으로 나타났으며, 따라서 공사기간 단축효과가 매우 뛰어나다 할 수 있겠다.

이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예 및 이로부터 파생된 다양한 실시예들과 구분될 수 있는 또 다른 실시예로서, 영구거푸집(10)(20)(30)내의 콘크리트의 양생에 의해 생성되는 교각심재(24)(34)의 기초철근(4) 또는 확장용 철근(7)을 대체하여, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)내에 그 필요철근(7a)을 배근한 구조의 프리캐스팅 원통관체의 구성 및 이러한 각 영구거푸집(10)(20)(30)들을 적용한 교각 시공방법에 대하여 설명하기로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집은, 도 5(도 1, 도 2d의 부분확대단면도 및 도 4의 부분확대사시도 참조)에 도시된 바와 같이, 설계기준에 의해 산정된 관경과 높이 및 두께를 유지하되 그 원통관체 내부로의 콘크리트 타설에 의해 사후 양생될 교각심재(24)(34)에 배근되어야 할 필요철근(7a)의 구성을 대체할 수 있도록 상기 필요철근(7a)이 각 원통관체의 둘레를 따라 일정간격을 두고 각 관체 방향으로 다수 매립 배근됨과 아울러 상기 각 필요철근(7a)의 일부가 각 원통관체의 상·하단부 외측으로 일정 길이만큼 돌출 형성되어 있으며, 교각기초(2) 상에 순차적으로 적층 결합되는 프리캐스트 콘크리트 원통관체의 각 부품들로서, 상부 적층 관체의 연속 적층에 의해 사후 양생 될 교각의 수직도를 유지할 수 있도록 수평내기작업(Leveling)을 수행하기 위하여 양생완료 전의 교각기초(2) 상에 설치되는 레벨링용 영구거푸집(10)과, 시공 전의 기 설정 교각높이(H)만큼 확장될 수 있도록 상기 레벨링용 영구거푸집(10) 상에 적층 설치되는 적어도 하나 이상의 확장용 영구거푸집(20)과, 정확한 기 설정 교각높이(H)에 대한 유지 시공이 가능하도록 상기 확장용 영구거푸집(20) 상에 적층 설치하여 부족한 잔여 교각높이(h)만큼의 미소확장 및 교각 상단부의 마감시공을 수행하기 위하여 설치되는 마감처리용 영구거푸집(30)을 포함하는 구성을 이룬다.

상기의 장치구성을 구현함에 있어서, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)은, 상기 필요철근(7a)의 배근밀도와 원통관체의 두께간의 상관치수에 따라 그 배근밀도가 조밀하면 원통관체의 두께는 얇아지고 상기 배근밀도가 조방하면 원통관체의 두께는 상대적으로 두꺼워지는, 상호 반비례관계를 유지하도록 설계되어 이루어진 것이 이상적이다.

상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 상·하단부 둘레에는 내측으로 철근노출 공간을 형성하기 위한 단턱부(15)(25)(35)가 형성되고 그 단턱부(15)(25)(35) 상에 상기 필요철근(7a)이 돌출 형성되어 있다. 도 5의 도면 부호 중 미설명 부호 7b는 인접하는 필요철근(7a)간을 일체로 결합시키기 위한 이음부를 나타낸다. 상기 이음부(7b)의 실시형태로는, 나사부를 갖는 일조의 소킷 형태로 된 커플링(Coupling) 또는 클램프(Clamp) 등에 의한 착탈식 기계이음이나, 상기 필요철근(7a)의 인접단부 둘레를 영구적으로 일체화시키는 단순 용접 등이 적용될 수 있다.

또한, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 영구거푸집(10)(20)(30) 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위하여 개재되는 고무링(8)이 더 구비된 구조를 이룰 수도 있다.

또한, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 양단측 적층접촉부에는, 적층 배치되는 영구거푸집(10)(20)(30)의 안착성 향상을 도모함과 아울러 이들 사이에 개재되는 고무링(8) 등과 같은 추가 삽입물의 원활한 설치를 위한 표면적을 확보할 수 있도록, 그 원통 관 본체에 비해 두께를 확장시켜서 된 플랜지부(12)(22)(32)가 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 내주면 상에는(도 4 참조), 그 내측으로 타설될 콘크리트와의 완전합성을 위한 다수의 전단보강철근(40)이 각각 돌출 형성된 구조를 이룰 수도 있다.

또한, 상기 확장용 영구거푸집(20) 또는 마감처리용 영구거푸집(30)의 상부둘레에는(도 2f 및 도 2i 참조), 작업자의 안전 및 원활한 이동을 위하여 임시 설치 및 해당위치에서의 작업완료 후 제거되는 안전발판(50)이 더 구비된 구조를 이룰 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 상기 실시예에 의한 본 발명 장치를 적용한 교각 시공방법은, 도 2a 내지 도 2j 중 일부 도면과, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 가설거푸집(미도시) 내에 기초철근(4)(5)을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 양생 전의 교각기초(2)를 마련하는 단계(S1)(도 2a 참조)와, 관 둘레 내측에 연직방향으로 일정길이의 필요철근(7a)이 다수 돌출된 레벨링용 영구거푸집(10)을 양생완료 전의 상기 교각기초(2) 상에 설치하여 사후 양생될 교각의 수직도 유지를 위한 수 평내기작업(Leveling)을 수행하는 단계(S2)(도 2b 및 도 5 참조)와, 관 둘레 내측에 연직방향으로 일정길이의 필요철근(7a)이 다수 돌출된 확장용 영구거푸집(20)을 상기 레벨링용 영구거푸집(10) 상에 적층시켜 설치하되 상기 양 영구거푸집(10)(20) 간의 각 필요철근(7a)이 상하위치에서 일체화된 직렬형태로 연장되게 고정하여 적층 설치하는 단계(S3 및 S5)(도 2e 및 도 5의 부분확대단면도 참조, 단, 이하 제시되는 참조도면에 있어서 교각심재(24)(34)내의 확장용 철근(7)은 제외함)와, 상기 확장용 영구거푸집(20) 내에 콘크리트를 타설하는 단계(S6)(도 2g 및 도 5의 부분확대단면도 참조)와, 관 둘레 내측에 연직방향으로 일정길이의 필요철근(7a)이 다수 돌출된 마감처리용 영구거푸집(30)을 상기 확장용 영구거푸집(20) 상에 적층시켜 설치하되 상기 양 영구거푸집(20)(30) 간의 각 필요철근(7a)이 상하위치에서 일체화된 직렬형태로 연장되게 고정하여 적층 설치하는 단계(S8 및 S10)(도 2i 및 도 5의 부분확대단면도 참조)와, 상기 마감처리용 영구거푸집(30) 내에 콘크리트를 재차 타설하는 단계(S11)(도 2j 및 도 5의 부분확대도 참조) 등을 포함한다.

상기의 각 단계별 교각 시공방법을 구현함에 있어서, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 영구거푸집(10)(20)(30) 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위한 고무링(8)의 설치단계가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 확장용 영구거푸집(20) 또는 마감처리용 영구거푸집(30)의 적층 설치 후, 그 최상측의 영구거푸집(20)(30) 상부둘레에 작업자가 이동할 수 있는 안 전발판(50)을 설치하는 단계(S4 또는 S9)(도 2f 및 도 2i 참조)와, 해당위치에서의 작업완료 후 상기 안전발판(50)을 제거하는 단계(S7)가 선택적으로 더 포함될 수도 있다.

또한, 시공 전에 기 설정된 교각 높이(H)만큼 확장될 수 있도록 상기 확장용 영구거푸집(20)을 적층하고 콘크리트를 타설하는 일련의 작업을 필요한 회수만큼 연속 반복적으로 더 수행할 수 있다.

또한, 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)으로서, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경과 일치하는 크기의 외경을 갖는 프리캐스트 콘크리트 원통관체를 적용함에 의해 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)이 교각 구조물에 완전 합성되도록 할 수도 있고, 또는, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경 이상의 크기의 외경을 갖는 프리캐스트 콘크리트 원통관체를 적용함에 의해 상기 각 영구거푸집(10)(20)(30)이 교각 구조물에 일부 합성되도록 할 수도 있음은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집 및 이를 적용한 교각 시공방법에 의하면, 프리캐스트 방식으로 제작되는 적층조립식 원통관체형 콘크리트 거푸집 자체가 교각 구조물의 일부로 영구 합성되어 기존의 경우와 달리 교각의 완공 후에도 거푸집의 제거 또는 해체작업을 수행할 필요가 전혀 없으므로 이에 따른 인건비 및 가설재료비 등의 시공비용 절감효과가 탁월하고, 시공상의 간편성을 발휘할 수 있음은 물론, 결과적으로 전체 공사기간을 현저히 단축시킬 수 있어 작업성 향상을 도모할 수 있으며, 거푸집의 해체 및 운반작 업이 불필요해짐에 따라 종전 가설거푸집의 운반 중 빈번히 발생하였던 거푸집의 붕괴 또는 낙하나 작업자 추락 등 안전사고의 위험을 완전히 해소할 수 있게 되는 매우 유용한 효과들이 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.

Claims (29)

1. 거푸집 내에 기초철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 양생 전의 교각기초를 준비하는 단계;

   양생완료 전의 상기 교각기초 상에 레벨링용 영구거푸집을 설치하여 사후 양생될 교각의 수직도 유지를 위한 수평내기작업(Leveling)을 수행하는 단계;

   상기 레벨링용 영구거푸집 내에 확장용 철근을 입설 배근하는 단계;

   상기 레벨링용 영구거푸집 상에 확장용 영구거푸집을 적층시켜 설치하는 단계;

   상기 확장용 영구거푸집 내에 콘크리트를 타설하는 단계;

   상기 확장용 영구거푸집 내에 확장용 철근을 재차 입설 배근하는 단계;

   상기 확장용 영구거푸집 상에 마감처리용 영구거푸집을 적층시켜 설치하는 단계; 및

   상기 마감처리용 영구거푸집 내에 콘크리트를 재차 타설하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 교각 시공방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 확장용 영구거푸집의 적층 설치 이전에, 상호 접촉되는 양 영구거푸집이 긴밀하게 결합될 수 있도록 이들을 연결시켜주는 고정수단을 설치하는 단계가 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 교각 시공방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정수단 설치단계는 상기 레벨링용 또는 확장용 영구거푸집에 형성된 키 홀에 철근 키(다우얼 바아)를 설치하는 것에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 교각 시공방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 각 영구거푸집의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 영구거푸집 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위한 고무링 설치단계가 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 교각 시공방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 확장용 또는 마감처리용 영구거푸집의 적층 설치 후, 그 최상측의 영구거푸집 상부둘레에 작업자가 이동할 수 있는 안전발판을 설치하는 단계와, 해당위치에서의 작업완료 후 상기 안전발판을 제거하는 단계가 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 교각 시공방법.
6. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   시공 전에 기 설정된 교각 높이만큼 확장될 수 있도록 상기 확장용 영구거푸집을 적층하고 콘크리트를 타설하는 일련의 작업을 필요한 회수만큼 연속 반복적으 로 더 수행함을 특징으로 하는 교각 시공방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 영구거푸집으로서, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경과 일치하는 크기의 외경을 갖는 프리캐스트 콘크리트 원통관체를 적용함에 의해, 상기 각 영구거푸집이 교각 구조물에 완전 합성되게 함을 특징으로 하는 교각 시공방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 영구거푸집으로서, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경 이상의 크기의 외경을 갖는 프리캐스트 콘크리트 원통관체를 적용함에 의해, 상기 각 영구거푸집이 교각 구조물에 일부 합성되게 함을 특징으로 하는 교각 시공방법.
9. 거푸집 내에 기초철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 양생 전의 교각기초를 준비하는 단계;

   관 둘레 내측에 연직방향으로 일정길이의 필요철근이 다수 돌출된 레벨링용 영구거푸집을 양생완료 전의 상기 교각기초 상에 설치하여 사후 양생될 교각의 수직도 유지를 위한 수평내기작업(Leveling)을 수행하는 단계;

   관 둘레 내측에 연직방향으로 일정길이의 필요철근이 다수 돌출된 확장용 영구거푸집을 상기 레벨링용 영구거푸집 상에 적층시켜 설치하되 상기 양 영구거푸집 간의 각 필요철근이 상하위치에서 일체화된 직렬형태로 연장되게 고정하여 적층 설치하는 단계;

   상기 확장용 영구거푸집 내에 콘크리트를 타설하는 단계;

   관 둘레 내측에 연직방향으로 일정길이의 필요철근이 다수 돌출된 마감처리용 영구거푸집을 상기 확장용 영구거푸집 상에 적층시켜 설치하되 상기 양 영구거푸집 간의 각 필요철근이 상하위치에서 일체화된 직렬형태로 연장되게 고정하여 적층 설치하는 단계; 및

   상기 마감처리용 영구거푸집 내에 콘크리트를 재차 타설하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 교각 시공방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 영구거푸집 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위한 고무링 설치단계가 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 교각 시공방법.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 확장용 또는 마감처리용 영구거푸집의 적층 설치 후, 그 최상측의 영구거푸집 상부둘레에 작업자가 이동할 수 있는 안전발판을 설치하는 단계와, 해당위치에서의 작업완료 후 상기 안전발판을 제거하는 단계가 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 교각 시공방법.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    시공 전에 기 설정된 교각 높이만큼 확장될 수 있도록 상기 확장용 영구거푸집을 적층하고 콘크리트를 타설하는 일련의 작업을 필요한 회수만큼 연속 반복적으로 더 수행함을 특징으로 하는 교각 시공방법.
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집으로서, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경과 일치하는 크기의 외경을 갖는 프리캐스트 콘크리트 원통관체를 적용함에 의해, 상기 각 영구거푸집이 교각 구조물에 완전 합성되게 함을 특징으로 하는 교각 시공방법.
14. 제 9 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집으로서, 교각의 하중조건을 감안한 기 설정의 교각직경 이상의 크기의 외경을 갖는 프리캐스트 콘크리트 원통관체를 적용함에 의해, 상기 각 영구거푸집이 교각 구조물에 일부 합성되게 함을 특징으로 하는 교각 시공방법.
15. 설계기준에 의해 산정된 관경과 높이 및 두께를 유지하며 교각기초 상에 순차적으로 적층 결합되는 프리캐스트 콘크리트 원통관체의 각 부품들로서,

    상부 적층 관체의 연속 적층에 의해 사후 양생될 교각의 수직도를 유지할 수 있도록 수평내기작업(Leveling)을 수행하기 위하여 양생완료 전의 교각기초 상에 설치되는 레벨링용 영구거푸집;

    시공 전에 기 설정된 교각 높이만큼 확장될 수 있도록 상기 레벨링용 영구거푸집 상에 적층 설치되는 적어도 하나 이상의 확장용 영구거푸집; 및

    정확한 기 설정 교각 높이에 대한 유지 시공이 가능하도록 상기 확장용 영구거푸집 상에 적층 설치하여 부족한 잔여 교각높이만큼의 미소확장 및 교각 상단부의 마감시공을 수행하기 위하여 설치되는 마감처리용 영구거푸집;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집은 그 관경 또는 높이와, 두께간의 상관치수가 동시 증감하는 상호 비례관계를 유지하도록 설계되어 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집의 양단부 둘레에는 다수의 키 홀이 형성되고, 인접한 영구거푸집의 대응되는 각 키 홀 간에 각각 개재되어 그 양 영구거푸집을 일체로 고정시켜주는 다수의 철근 키(다우얼 바아)가 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
18. 제 15 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 영구거푸집 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위하여 개재되는 고무링이 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 고무링은, 다수의 철근 키(다우얼 바아)를 각각 삽입 수용할 수 있는 키 관통공이 상기 고무링의 둘레를 따라 일정간격을 두고 다수 개 관통 형성된 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집의 양단측 적층접촉부에는, 적층 배치되는 영구거푸집의 안착성 향상을 도모함과 아울러 이들 사이에 개재되는 고정수단 또는 고무링 등과 같은 추가 삽입물의 원활한 설치를 위한 표면적을 확보할 수 있도록, 그 원통 관 본체에 비해 두께를 확장시켜서 된 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
21. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집의 내주면 상에는, 그 내측으로 타설될 콘크리트와의 완 전합성을 위한 다수의 전단보강철근이 각각 돌출 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
22. 제 15 항에 있어서,

    상기 확장용 또는 마감처리용 영구거푸집의 상부둘레에는, 작업자의 안전 및 원활한 이동을 위하여 임시 설치 및 해당위치에서의 작업완료 후 제거되는 안전발판이 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
23. 설계기준에 의해 산정된 관경과 높이 및 두께를 유지하되 그 원통관체 내부로의 콘크리트 타설에 의해 사후 양생될 교각심재에 배근되어야 할 필요철근의 구성을 대체할 수 있도록 상기 필요철근이 각 원통관체의 둘레를 따라 일정간격을 두고 각 관체 방향으로 다수 매립 배근됨과 아울러 상기 각 필요철근의 일부가 각 원통관체의 상·하단부 외측으로 일정 길이만큼 돌출 형성되어 있으며, 교각기초 상에 순차적으로 적층 결합되는 프리캐스트 콘크리트 원통관체의 각 부품들로서,

    상부 적층 관체의 연속 적층에 의해 사후 양생될 교각의 수직도를 유지할 수 있도록 수평내기작업(Leveling)을 수행하기 위하여 양생완료 전의 교각기초 상에 설치되는 레벨링용 영구거푸집;

    시공 전에 기 설정된 교각 높이만큼 확장될 수 있도록 상기 레벨링용 영구거푸집 상에 적층 설치되는 적어도 하나 이상의 확장용 영구거푸집; 및

    정확한 기 설정 교각 높이에 대한 유지 시공이 가능하도록 상기 확장용 영구 거푸집 상에 적층 설치하여 부족한 잔여 교각높이만큼의 미소확장 및 교각 상단부의 마감시공을 수행하기 위하여 설치되는 마감처리용 영구거푸집;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집은, 상기 필요철근의 배근밀도와 원통관체의 두께간의 상관치수에 따라 그 배근밀도가 조밀하면 원통관체의 두께는 얇아지고 상기 배근밀도가 조방하면 원통관체의 두께는 상대적으로 두꺼워지는, 상호 반비례관계를 유지하도록 설계되어 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
25. 제 23 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집의 상·하단부 둘레에는 내측으로 철근노출 공간을 형성하기 위한 단턱부가 형성되고 그 단턱부 상에 상기 필요철근이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
26. 제 23 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집의 적층접촉부 간에는, 인접 배치되는 영구거푸집 간의 완충작용 및 그 내부공간으로 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위하여 개재되는 고무링이 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
27. 제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집의 양단측 적층접촉부에는, 적층 배치되는 영구거푸집의 안착성 향상을 도모함과 아울러 이들 사이에 개재되는 고무링 등과 같은 추가 삽입물의 원활한 설치를 위한 표면적을 확보할 수 있도록, 그 원통 관 본체에 비해 두께를 확장시켜서 된 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
28. 제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 각 영구거푸집의 내주면 상에는, 그 내측으로 타설될 콘크리트와의 완전합성을 위한 다수의 전단보강철근이 각각 돌출 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.
29. 제 23 항에 있어서,

    상기 확장용 또는 마감처리용 영구거푸집의 상부둘레에는, 작업자의 안전 및 원활한 이동을 위하여 임시 설치 및 해당위치에서의 작업완료 후 제거되는 안전발판이 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 시공용 콘크리트 영구거푸집.

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