KR101017526B1 - 자주식 강재거푸집의 방향전환장치 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자주식 강재거푸집의 방향전환장치 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기존의 터널용 자주식 강재거푸집의 방향전환장치에 트레블러박스와 트레블러를 추가로 설치하여 보다 안정적인 방향전환 작동을 꾀하기 위한 구조에 관한 것이다.

본 발명은 신축가능한 다리(Lf)와 양단이 개방 형성되는 관통로(11)를 구비한 라이닝폼(L);과, 신축가능한 다리(Nf)를 구비하고 상기 라이닝폼의 관통로를 종방향으로 이동하도록 관통하여 삽입된 니들빔(N);으로 구성된 터널용 자주식 강재거푸집에 있어서, 상기 관통로(11)는 양단에 횡방향으로 설치된 이탈방지 바아(30);에 의해 형성된 트레블러박스(10);를 추가로 구비하고, 상기 트레블러박스(10) 내부에 트레블러(20);를 추가로 설치하되 상기 트레블러는 그 중앙에 상기 니들빔(N)이 관통 삽입되며, 상기 니들빔 외벽과 트레블러 내벽의 접촉부에는 종방향 미끄럼수단(R1);이 설치되고, 상기 트레블러 외벽와 관통로 내벽의 상하 접촉부에는 횡방향 미끄럼수단(R2);이 설치되며, 상기 트레블러와 관통로빔에 양단이 연결되어 횡방향으로 수평 설치된 유압실린더(50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

자주식, 터널용 강재거푸집, 방향전환, 트레블러, 니들빔, 라이닝폼

Description

자주식 강재거푸집의 방향전환장치 구조{STEERING SYSTEM STRUCTURE OF MOVABLE FORM FOR TUNNEL CONSTRUCTION}

본발명은 자주식 강재거푸집의 방향전환장치 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기존의 터널용 자주식 강재거푸집의 방향전환장치에 트레블러박스와 트레블러를 추가로 설치하여 보다 안정적인 방향전환 작동을 꾀하기 위한 구조에 관한 것이다.

일반적으로 터널단면을 성형하기 위한 원형거푸집은 강재로 제작되고 크기가 거대하기 때문에, 완성된 거푸집의 각 부분을 힌지 연결하고 잭볼트나 유압실린더 등을 이용하여 설치 및 탈형을 함으로써 탈형시 각 부분이 분리되지 않도록 하고, 이를 다음 구간으로 이동하여 다시 각 부분을 펼쳐 설치한 뒤 공사후 탈형을 하는 과정을 반복하여 공사를 진행할 수 있는 이른바 이동식 또는 자주식(自走式) 원형강재거푸집이 널리 이용되고 있다.

그런데 최근 들어 터널의 길이가 길고 단면도 넓은 터널의 수요가 증가함에 따라 거푸집의 무게가 증가하고, 곡선구간의 발생빈도가 높아지고 있어 자주식 거 푸집의 안정적인 방향전환의 필요성이 증대해왔다.

이에 따라 본 발명자는 자주식 거푸집의 방향전환장치에 관한 연구를 진행한 바 있다. 상기 고안은 신축가능한 다리(Lf,Nf)를 각각 구비한, 라이닝폼(L)과 상기 라이닝폼의 중앙을 관통하는 이동대(N, 본발명에서는 '니들빔'이라 칭함)로 형성되고 상기 라이닝폼과 이동대의 접촉부에 다수의 전진로울러가 상기 이동대의 길이방향으로 설치되어 상기 라이닝폼(L)과 이동대(N)가 번갈아 전진 이동하는 원형강재거푸집에 구현한 방향전환장치인데, 상기 이동대(N)와 라이닝폼(L)이 번갈아 측방향으로 이동하도록, 상기 이동대와 라이닝폼의 하부 접촉부에 높이조절이 가능한 이동대 방향전환 로울러를 설치하고, 상기 이동대와 라이닝폼의 상부 접촉부에는 높이조절이 가능한 라이닝폼 방향전환 로울러를 설치한 뒤, 상기 이동대와 라이닝폼의 양측부 접촉부에 측방향으로 이동대 또는 라이닝폼을 이동시키도록 높이조절이 가능한 가이드로울러를 설치하여 제작한 것이었다.

그러나 상기 고안은 첫째, 이동대를 측방향(횡방향)으로 이동시키기 위해서는 높이조절 로울러를 작동시켜야 하는데 이같은 작동이 수동으로 이루어지게 되어 현장 작업자들이 불편함을 호소하고 둘째, 일방향으로 고정된 방향로울러 위를 이동대가 원을 그리며 이동하기 때문에 비틀리는 힘이 작용하여 로울러가 종종 파손되는 문제점이 있고 세째, 특히 이동대를 횡방향으로 이동시킨 후 종방향으로 전진이동시킬 때에도 전진로울러의 방향과 이동대의 전진방향이 불일치하여 비틀리는 힘이 오래 작용하여 이들 로울러가 망가지게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명자는 이같은 문제점을 해결하기 위한 연구를 계속한 끝에 본 발 명을 하기에 이르게 되었다.

본 발명의 목적은, 자주식 강재거푸집의 방향전환의 동력을 수동이 아닌 작동이 용이한 동력을 이용하는 방향전환장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 횡방향 이동시 로울러의 파손을 막는 자주식 강재거푸집의 방향전환장치의 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 종방향 이동시 로울러의 파손을 막고 원활한 이동을 가능하게 하는 자주식 강재거푸집의 방향전환장치의 구조를 제공하는 데 있다.

상기 제1목적은 청구항 1의 유압실린더에 의해 달성된다.

즉, 신축가능한 다리(Lf)와 양단이 개방 형성되는 관통로(11)를 구비한 라이닝폼(L);과, 신축가능한 다리(Nf)를 구비하고 상기 라이닝폼의 관통로를 종방향으로 이동하도록 관통하여 삽입된 니들빔(N);으로 구성된 터널용 자주식 강재거푸집에 있어서, 상기 관통로(11)는 양단에 횡방향으로 설치된 이탈방지 바아(30);에 의해 형성된 트레블러박스(10);를 추가로 구비하고, 상기 트레블러박스(10) 내부에 트레블러(20);를 추가로 설치하되 상기 트레블러는 그 중앙에 상기 니들빔(N)이 관통 삽입되며, 상기 니들빔 외벽과 트레블러 내벽의 접촉부에는 종방향 미끄럼수단(R1);이 설치되고, 상기 트레블러 외벽와 관통로 내벽의 상하 접촉부에는 횡방향 미끄럼수단(R2);이 설치되며, 상기 트레블러와 관통로빔에 양단이 연결되어 횡방향으로 수평 설치된 유압실린더(50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2의 목적은, 상기 트레블러 및 트레블러 박스를 포함하는 청구항 1의 구조에서 상기 유압실린더(50)의 그 양단을 회동가능한 수직축(52,54)으로 구성하고, 횡방향로울러의 방향조정수단을 설치하고, 상기 트레블러가 회전하면서 접촉하게 되는 관통로의 이탈방지바아도 회전운동의 간섭을 피하도록 만곡으로 형성하는 수단 등에 의해 달성된다.

상기 제3의 목적은, 상기 트레블러를 포함하는 청구항 1의 구조에 의해서 달성된다.

본 발명의 트레블러박스 내에 설치된 트레블러와 유압실린더를 채용한 방향전환장치의 구조에 의해서 힘들이지 않고 방향전환을 위한 횡방향 작동이 가능하게 되었으며, 또한 상기 유압실린더의 양단을 수직축으로 연결하여 회동가능하게 연결하고, 상기 횡방향로울러의 방향조정수단 등을 설치함으로써 횡방향 로울러의 파손방지 및 트레블러의 원활한 회전이 가능하며, 니들빔은 트레블러 내부에 설치됨에 따라 종방향로울러와 전진방향이 일치되어 종방향로울러의 파손문제도 해소되었다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시예를 중심으로 그 구조 및 작동을 설명한다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 방향전환장치의 구조는 신축가능한 다리(Lf)와 양단이 개방 형성된 관통로(도 4의 11)를 구비한 라이닝폼(L);과, 신축가능한 다리(Nf)를 구비하고 상기 라이닝폼의 관통로를 종방향으로 이동하도록 관통하여 삽입된 니들빔(N);으로 구성된 터널용 자주식 강재거푸집에 적용된다.

도 2는 도 1의 A-A의 단면도인데 여기서 본 발명의 특징부인 방향전환장치부분 (가)를 잘라낸 그림이 도 3이며, 이를 보다 이해하기 쉽게 그림을 단순화한 개념도가 도 4이다.

도 3, 4에서 보는 바와 같이, 라이닝폼 중앙에 관통로(11)가 형성되고, 상기 관통로의 가로빔(13)과 세로빔(도면번호 미부여)으로 형성된 사각면 상부와 하부에 이탈방지바아(30)가 설치되어 전면을 이루고, 도면에는 나타나지 않으나 반대편에 동일한 구조의 후면이 형성되며, 이 전면과 후면을 연결하는 종빔(도면번호 미부여)에 의해 하나의 공간 즉, 트레블러박스(10)가 형성된다.

상기 트레블러박스(10)는, 그 내부에 설치되는 트레블러(20)가 횡방향으로만 자유롭게 이동할 수 있도록 트레블러의 횡폭보다 넓은 횡폭의 공간을 형성하고, 종방향으로는 트레블러가 이동할 수 없도록 트레블러 이탈방지바아(30)가 설치된다. 이처럼 본 명세서에서 '트레블러박스(10)'란 관통로의 내측벽과 이탈방지바에 의해서 형성된 공간을 지칭한다.

본 실시예에서는 이탈방지바아(30)를 트레블러 바깥쪽에 V자 형으로 설치하였으나, 도 6에 도시한 바와 같이 트레블러의 회전운동을 가이드할 수 있도록 만곡 지게 형성한 만곡빔(13)으로 트레블러박스 안쪽면(관통로 전후면의 상부 및 하부 내측면)에 설치하는 것이 바람직하다. 다만, 트레블러만 종방향으로 이동하지 않도록 하고 트레블러 중앙에 삽입된 니들빔(N)의 종방향의 이동은 가능하도록 설치하여야 한다.

이 경우 상기 트레블러(20) 전면 및 후면에는 상기 이탈방지바의 만곡형상의 면을 미끄러지는 미끄럼수단(R3)을 설치하는 것이 바람직하다. 도 6은 상기 미끄럼수단으로서 보조로울러(R3)를 설치한 예를 도시한 것이다.

상기 트레블러박스(10) 내부에는 그 내부 크기에 대응하는 상자형의 트레블러(20)가 설치되는데, 이 트레블러는 종전의 니들빔(N)이 중앙에 관통 삽입되어 있되 종방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 종방향로울러(R1)를 트레블러 내측 상하 좌우면(또는 니들빔 외측 상하 좌우면)에 설치하였다. 종래와 달리 니들빔(N)은 이들 로울러(R1)을 매개로 트레블러 내부 공간에 꼭맞는 것이 바람직하다.

또한 트레블러(20)와 라이닝폼의 관통로(11)가 접촉하게 되는 상부 및 하부의 접촉부에는 횡방향로울러(R2)가 트레블러 전후 저면(또는 라이닝폼 관통로 전후의 상면)에 횡방향으로 설치된다.

도 5는 횡방향로울러의 방향조정을 설명하기 위해 트레블러박스(10) 바닥면의 평면도를 간략화하여 그린 것이다. 상기 트레블러가 방향을 전환을 위해 횡방향으로 이동할 때의 이동경로는 원 중심(15' 또는 유압실린더 트레블러쪽 축;54)에서 그려지는 회전(원)운동이므로, 트레블러가 회전하면서 그리는 원주(15 또는 17) 방향과 일치하도록 횡방향로울러(R1)의 방향을 조정하여 비틀림 힘이 작용하지 않도 록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해 횡방향로울러(R2)는 방향을 조정하기 위한 방향조정수단(미도시)을 구비하는 것이 바람직하며, 방향조정수단의 구성은 일반적인 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

또한 상기 트레블러(20)의 저면 중심에 회전축(미도시)을 구비하고, 상기 트레블러박스 중심의 축공(15')에 회전가능하게 결합하면 보다 안정적인 회전작동을 확보할 수있다. 다만, 원형거푸집은 방향전환뿐 아니라 터널공사 현장에 최초로 설치시 측방향으로 이동을 할 필요가 있으므로, 측방향 이동이 어려운 중심축 구성보다는 상기 방향조정수단을 설치하여 전후, 좌우 및 방향전환 등 모든 기능을 확보하는 것이 바람직하다.

한편, 종방향의 전진수단(전진동력)은 유압실린더(도 1의 P)이며, 횡방향의 이동수단(회전동력)도 유압실린더(50)를 사용한다. 다만, 트레블러의 횡방향 이동이 회전경로를 따른 운동이므로 트레블러박스(10)와 트레블러(20)를 연결하는 유압실린더의 양쪽은 수직축(52,54)을 사용하여 회동 가능하게 설치하는 것이 바람직하다.

도면에 도시하지는 않았지만 상기 유압실린더(50)는 후면에도 설치되어 있으며, 후면 유압실린더는 전면과 반대방향으로 설치되어 트레블러의 회전운동이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 사용한 횡방향 및 종방향로울러(R1,R2)는 미끄럼수단의 한 예로 예시한 것이며, 이와 균등한 수단인 볼캐스트나, 마찰판 등도 사용할 수 있다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동에 대해 설명한다.

자주식 강재거푸집을 전후로 이동하는 방식은 이동시키려는 라이닝폼(L)의 다리를 접은 뒤, 나머지 니들빔(N)의 다리로 지지한 상태에서 전진용 유압실린더(P)를 작동하면 다리가 접힌 라이닝폼이 이동하게 되고, 그 다음에는 라이닝폼(L)의 다리로 지지한 뒤 니들빔(N)의 다리를 접고 전진용 유압실린더(P)를 작동하면 니들빔이 이동하게 되고, 이같은 동작을 번갈아 반복하면서 이동하게 된다.

본 발명의 경우, 방향전환을 위해서는, 상기 작동순서에서 횡방향 유압실린더를 작동하면 다리가 접힌 라이닝폼이 회전하게 되고, 회전이 종료되면 그 상태에서 다리를 바꾸어 지지하고 횡방향 유압실린더를 작동시켜 니들빔의 방향을 라이닝폼의 방향과 일치시키면 방향전환이 종료된다. 이 상태에서 전술한 전진동작을 반복하면 방향이 전환된 경로로 전체 거푸집의 이동이 수행되는 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 아니하며 오직 특허청구범위에 의해서 결정되어야 하는 것은 당연하다.

도 1은 본 발명에 따른 방향전환장치가 구비된 원형강재거푸집의 측면도

도 2는 도 1의 A-A 단면도,

도 3은 도 2의 (가)부분의 확대도,

도 4는 본 발명의 구조를 단순화 한 개념도,

도 5는 본 발명의 일 구성요소인 횡방향로울러 방향조정의 개념도,

도 6은 본 발명의 일 구성요소인 이탈방지바아의 다른 실시 개념도이다.

**도면의 주요부호에 대한 설명**

10 트레블러 박스 11 관통로

13 만곡빔 15,17 원주

15' 원중심(축공) 20 트레블러

30 이탈방지 바아 50 횡방향 유압실린더

52,54 수직축

L 라이닝폼 Lf 라이닝폼 다리

N 니들빔 Nf 니들빔 다리

P 종방향 유압실린더 R1 종방향로울러

R2 횡방향로울러 R3 보조로울러

Claims (7)

1. 신축가능한 다리(Lf)와 양단이 개방 형성되는 관통로(11)를 구비한 라이닝폼(L);과, 신축가능한 다리(Nf)를 구비하고 상기 라이닝폼의 관통로를 종방향으로 이동하도록 관통하여 삽입된 니들빔(N);으로 구성된 터널용 자주식 강재거푸집에 있어서,

   상기 관통로(11)는 양단에 횡방향으로 설치된 이탈방지 바아(30);에 의해 형성된 트레블러박스(10);를 추가로 구비하고, 상기 트레블러박스(10) 내부에 트레블러(20);를 추가로 설치하되 상기 트레블러는 그 중앙에 상기 니들빔(N)이 관통 삽입되며,

   상기 니들빔 외벽과 트레블러 내벽의 접촉부에는 종방향 미끄럼수단(R1);이 설치되고, 상기 트레블러 외벽과 관통로 내벽의 상하 접촉부에는 횡방향 미끄럼수단(R2);이 설치되며, 상기 트레블러와 트레블러박스에 양단이 연결되어 횡방향으로 수평 설치된 유압실린더(50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자주식 강재거푸집의 방향전환장치 구조
2. 제1항에 있어서,

   상기 미끄럼수단(R1,R2)은 로울러인 것을 특징으로 하는 자주식 강재거푸집의 방향전환장치 구조
3. 제2항에 있어서,

   상기 유압실린더(50)는 그 양단의 연결수단이 수직축(52,54)인 것을 특징으로 하는 자주식 강재거푸집의 방향전환장치 구조
4. 제3항에 있어서,

   상기 이탈방지바아(30)는 트레블러박스(10) 전후면 안쪽에 가로로 설치되며, 트레블러의 횡방향 이동시 트레블러의 회전운동을 안내할 수 있도록 만곡 형상인 것을 특징으로 하는 자주식 강재거푸집의 방향전환장치 구조
5. 제3항에 있어서,

   상기 트레블러(20)는 그 저면 중심에 회전축을 구비하고, 상기 트레블러박스 중심의 축공(15')에 회전가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 자주식 강재거푸집의 방향전환장치 구조
6. 제3항에 있어서,

   상기 트레블러(20)는 그 전면에 상기 이탈방지바의 만곡형상의 면을 미끄러지는 미끄럼수단(R3)을 구비한 것을 특징으로 하는 자주식 강재거푸집의 방향전환장치 구조
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 횡방향로울러(R2)는 트레블러의 회전경로와 일치시킬 수 있도록 방향조정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자주식 강재거푸집의 방향전환구조

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