KR101385660B1

KR101385660B1 - 터널시공용 대차

Info

Publication number: KR101385660B1
Application number: KR1020120024222A
Authority: KR
Inventors: 전영우
Original assignee: 우신기계(주)
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2014-04-29
Also published as: KR20130102977A

Abstract

본 발명은 터널시공용 대차에 관한 것으로, 수평프레임(20)과, 이 수평프레임(20)에서 수직하게 하향 연장된 다수의 수직프레임(30)과, 상기 수직프레임(30) 중 하단에 바퀴(42)가 구비된 가동프레임(40)과, 상기 가동프레임(40)에 구비되어 가동프레임(40)을 상하로 신축시키는 실린더(50)를 포함하여 구성되며, 상기 실린더(50)에 의해 가동프레임(40)이 승강됨에 따라 수평프레임(20) 전체가 일시에 승강되는 것을 특징으로 하는 터널시공용 대차를 제공한다.

Description

터널시공용 대차{A moving cart for lining of tunnel}

본 발명은 터널시공시 사용되는 대차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 번의 조작으로 좀 더 신속하게 승강시켜 작업자의 작업이 편리하고 작업시간을 줄여 공사기간이 단축되므로 비용을 절감할 수 있는 터널시공용 대차에 관한 것이다.

터널공사시 발파작업 후 강재 거푸집을 이용하여 미완성된 터널 내벽에 콘크리트를 타설하게 된다. 도 1a 및 도 1b는 종래 터널시공용 거푸집의 구조를 보인 도면으로, 종래의 거푸집(1)은 터널단면과 대응되는 형상의 외형틀(2)과 이 외형틀(2)을 지지 및 운반하는 대차(3)로 이루어진다.

상기 대차(3)는 수평프레임(4)과, 이 수평프레임(4)을 지지하는 수직프레임(5)과, 수평 및 수직프레임(4, 5)에서 외형틀(2)을 연결하며 신축되는 복수개의 잭스크류(6)로 구성된다. 한편, 수직프레임(5)의 하단에는 터널 바닥면에 설치된 레일을 따라 이동되는 바퀴가 구비된다.

이와 같은 종래의 거푸집(1)을 미완성 터널 내부로 이동시키며, 터널의 소정 위치에서 잭스크류(6)를 신축시켜 외형틀(2)과 터널내벽면(7)을 소정간격으로 이격시킨다. 이때, 외형틀(2)과 터널내벽면(7)간의 각 부위에서의 간격이 설정값의 허용오차범위 이내이면, 그 사이에 콘크리트를 타설하여 터널내부 벽면을 시공한다. 시공이 완성되면 잭스크류(6)를 수축시켜 완성된 터널의 내벽으로부터 외형틀(2)을 탈형하여 다음 구간으로 이동시킨다.

그런데, 이러한 작업과정에서 터널의 형태, 레일의 불량설치 및 기타의 이유로 도 1a에서와 같이 외형틀(2)이 상하, 좌우측으로 치우쳐서 외형틀(2)과 터널내벽면(7)간의 간격(h1, h2)이 각 부위에서 일정하지 않아 설정값의 허용오차범위를 벗어날 수 있다. 만약, 이러한 상태로 터널내벽면의 시공이 이루어지면 외형틀(2)과 터널내벽면(7)간의 간격이 상대적으로 짧은 취약부에서 균열이 발생되는 등 문제가 있다.

이를 방지하기 위해, 도 1b에서와 같이 작업자들은 대차(3)에 구비된 상기 잭스크류(6)를 조작하여 외형틀(2)을 대차(3)에서 승강 및 측방으로 신축시켜 외형틀(2)과 터널내벽면(7)간에 일정간격(d)이 되도록 조절하게 되는데, 복수개의 잭스크류(6)를 일일이 조작해야 하는 번거로움이 있으며 작업시간도 오래 걸려 공사기간이 지연되는 문제가 있다.

한편, 터널공사를 할 때에는 외형틀(2)의 상면에 커버되는 철근을 시공하는 대차, 살수용 대차 및 숏크리트 시공용 대차 등 다양한 대차가 사용되며, 이와 같은 대차들에 적재된 적재품을 승강시키기 위해서는 거푸집용 대차와 같이 잭스크류를 일일이 조작해야 하는 번거로움이 있기는 마찬가지다.

등록실용신안공보 제20-0412578호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 한 번의 조작으로 좀 더 신속하게 승강시켜 작업자의 작업이 편리하고 작업시간을 줄여 공사기간이 단축되므로 비용을 절감할 수 있는 터널시공용 대차를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 터널시공용 대차(10)에 있어서, 상기 대차(10)는 터널의 단면과 대응되는 단면을 갖는 외형플레이트(60)가 상면에 고정된 수평프레임(20); 상기 수평프레임(20)에서 수직하게 하향 연장된 다수의 수직프레임(30); 상기 수직프레임(30) 중 하단에 바퀴(42)가 구비되어 상기 대차(10)를 이동시킬 수 있도록 된 가동프레임(40); 및 상기 가동프레임(40)에 구비되어 가동프레임(40)을 상하로 신축시키는 실린더(50);를 포함하여 구성되고, 상기 가동프레임(40)은 수평프레임(20)에서 하향 연장되며 중앙부(44a)의 일측면에 실린더(50)의 상단이 결합된 H형강(44)과, 상면에 상기 실린더(50)의 하단이 결합되며 하단에 상기 바퀴(42)가 구비된 설치브래킷(41)과, 상기 설치브래킷(41)의 상면에서 상향 연장되며 내부에 상기 실린더(50)가 가이드되는 가이드통로(43a)가 형성된 수직관(43)과, 상기 H형강(44)의 대향되는 단부를 연결하여 이루어지며 상기 수직관(43)의 승강을 안내하는 승강가이더(45)를 포함하여 이루어지며, 상기 실린더(50)의 작동에 의해 H형강(44)이 수직관(43)에서 승강됨에 따라 수평프레임(20) 전체가 일시에 승강되는 것을 특징으로 하는 터널시공용 대차가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 터널내벽의 라이닝 작업시 요구되는 외형플레이트(60)를 지지 및 운반하는 대차(10)의 가동프레임(40)이 실린더(50)에 의해 신축되게 구성함으로써, 터널내벽면(9)과 외형플레이트(60)가 균일하게 일정거리(d) 이격되지 않을 때, 실린더(50)만 작동시키면 대차(10) 전체가 일시에 승강되어 외형플레이트(60) 전체를 일시에 승강시켜 터널내벽면(9)과 외형플레이트(60)가 한 번에 이격된 거리가 균일하게 일정거리(d)를 유지하게 되므로, 터널내벽의 라이닝 작업이 매우 간편하여 공사기간이 단축되어 공사비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 가동프레임(40)의 하단에 바퀴(42)가 구비된 설치브래킷(41)의 상면에 실린더(50)가 가이드되는 가이드통로(43a)가 형성된 수직관(43)을 구비하여 실린더(50)를 보호할 뿐만 아니라 외형플레이트(60)를 지지하는 수평프레임(20)에서 하향 연장된 H형강(44)의 대향되는 단부를 연결하여 수직관(43)이 삽입될 수 있는 승강가이더(45)를 구비함으로써, H형강(44)이 수직관(43)을 따라 보다 안정적으로 승강될 수 있다.

한편, 상기와 같은 효과는 터널공사시 사용되는 각종 대차에 동일하게 적용된다.

도 1a 및 도 1b는 종래 터널시공용 대차의 일례를 보인 정면도
도 2는 본 발명에 따른 터널시공용 대차의 일실시예를 도시한 정면도
도 3은 도 2의 대차의 작동을 보인 정면도
도 4는 상기 실시예의 측면도
도 5는 상기 실시예 중 요부를 보인 도면
도 6은 도 5에서 가동프레임의 요부를 도시한 평단면도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 터널시공용 대차의 바람직한 일실시예를 도시한 정면도 및 작동상태도이고, 도 4는 상기 실시예의 측면도이며, 도 5는 도 4의 요부를 보인 도면이고, 도 6은 도 5의 요부를 도시한 평단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 터널시공용 대차(10)는 수평프레임(20), 다수의 수직프레임(30), 복수개의 가동프레임(40), 및 실린더(50)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서는 발파작업 후 미완성된 터널 내벽에 콘크리트를 타설하는 라이닝 작업시 요구되는 외형플레이트(60)를 지지 및 운반하는 대차(10)를 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 외형플레이트(60)를 커버하는 철근을 시공하는 대차, 살수기용 대차 및 숏크리트 시공용 대차 등 터널시공시 사용되는 다양한 형태의 대차에 적용됨은 물론이다.

우선, 터널시공시 터널 내부 바닥면에 길이방향을 따라 한 쌍의 레일(8)이 설치되며, 본 실시예의 대차(10)는 상기 레일(8)을 따라 이동되고 굴착된 상태의 터널내벽면(9)에 라이닝 콘크리트를 타설하기 위한 외형플레이트(60)를 지지 및 운반한다. 이때, 외형플레이트(60)의 단면은 터널단면과 대응되는 형상이며 터널의 길이방향을 따라 소정길이 연장된 형상이다.

상기 수평프레임(20)의 상면에서 돌출된 복수개의 고정바(21)가 외형플레이트(60)의 중앙부에 연결되어 외형플레이트(60)는 수평프레임(20)에 고정설치된다. 이는 종래 외형플레이트가 수평프레임에서 승강되도록 잭스크류에 의해 연결된 것과 다르다.

상기 다수의 수직프레임(30)은 H형강으로 이루어져서 수평프레임(20)의 하면에서 수직하게 하향 연장되며 그 하단이 레일(8)에 안착되어 수평프레임(20)을 지지한다. 즉, 상기 가동프레임(40)이 수축되어 수직프레임(30)보다 길이가 짧아지면 수직프레임(30)의 하단이 레일(8)에 접하여 수평프레임(20)이 안정적으로 지지된다. 그리고, 수직프레임(30)의 하단에는 잭볼트를 구비하여 수직프레임(30)을 승강시킬 수도 있다.

그리고, 대차(10)의 외측단에 구비된 수직프레임(30)의 하단부에는 위치고정실린더(31)가 구비되며, 이 위치고정실린더(31)는 레일(8)에 클램핑과 언클램핑이 반복되는 클램핑수단(32)에 연결되어, 위치고정실린더(31)의 신축에 의해 대차(10)를 위치고정 및 이동시킬 수 있게 된다.

상기 가동프레임(40)은 상기 수직프레임(30)들 중에 하단에 바퀴(42)가 장착되어 대차(10)를 이동시킬 수 있도록 된 것이다. 이와 같은 가동프레임(40)은 도 5와 같이 수평프레임(20)에서 하향 연장되며 일측에 실린더(50)의 상단이 결합된 H형강(44)과, 상면에 상기 실린더(50)의 하단이 결합되며 하단에 상기 바퀴(42)가 구비된 설치브래킷(41)과, 상기 설치브래킷(41)의 상면에서 상향 연장되며 내부에 상기 실린더(50)가 가이드되는 가이드통로(43a)가 형성된 수직관(43)과, 상기 H형강(44)의 대향되는 단부를 연결하여 이루어지며 상기 수직관(43)의 승강을 안내하는 승강가이더(45)를 포함하여 구성된다.

이때, 도 6에서와 같이 상기 실린더(50)의 상단은 H형강(44)의 대향배치된 한 쌍의 판재를 연결하는 중앙부(44a)에 결합되며, 이 실린더(50)가 삽입되는 상기 수직관(43)은 H형강(44)의 일측 U자형 내측에 위치되어, 실린더(50) 및 수직관(43)이 측면에서 볼 때 외부로부터 은폐된다. 한편, 승강가이더(45)는 도시된 실시예에서 H형강(44)의 마주보는 양단부를 금속판으로 연결한 것으로, 이에 따라 H형강(44)의 일측 U자형상이 미음자 형상을 이루게 되어 수직관(43)이 그 내측으로 삽입된다.

상기 실린더(50)는 상기한 바와 같이 상단이 가동프레임(40)의 H형강(44)의 중앙부(44a)의 일측면의 하측에 고정되고 하단이 가동프레임(40)의 설치브래킷(41)에 결합되어 상하로 신축되도록 설치되며, 자동제어 또는 수동조작에 의해 실린더(50)가 작동되면 H형강(44)이 수직관(43)의 길이방향을 따라 승강된다.

한편, 미설명 부호 22 및 23은 상기 수직프레임(30)과 가동프레임(40)의 측면에 구비되어 외형플레이트(60)의 측면부에 연결된 지지바 및 유압실린더이다. 이 유압실린더의 신축에 의해 외형플레이트(60)의 측면부와 터널내벽면(9)과의 간격을 미세하게 조정할 수 있으며, 이는 종래와 동일하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 터널시공용 대차(10)를 이용하여 외형플레이트(60)를 운반 및 지지할 때, 도 2에서와 같이 터널내벽면(9)과 외형플레이트(60)간의 간격(h1, h2)이 일정하지 않아서 설정값의 허용오차범위를 벗어나면, 실린더(50)를 작동시켜 H형강(44)을 수직관(43)에서 승강시킨다. 이때, 터널내벽면(9)과 외형플레이트(60)간의 간격은 외형플레이트(60)의 각 부위에 센서를 구비하여 측정할 수 있을 것이다.

이에 따라, 도 3에서와 같이, 수평프레임(20) 전체가 일시에 승강되어 외형플레이트(60) 전체를 일시에 승강시킴에 따라 터널내벽면(9)과 외형플레이트(60)간에 일정간격(d)이 형성되므로, 설정값의 허용오차범위 이내가 된다. 따라서, 종래와 같이 외형플레이트 전체를 승강시키기 위해 수평프레임에 구비된 복수개의 잭스크류를 일일이 조작해야 하는 번거로움이 없어서, 작업이 매우 간편하고 신속하여 작업시간이 단축되는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

터널시공용 대차(10)에 있어서,
상기 대차(10)는 터널의 단면과 대응되는 단면을 갖는 외형플레이트(60)가 상면에 고정된 수평프레임(20);
상기 수평프레임(20)에서 수직하게 하향 연장된 다수의 수직프레임(30);
상기 수직프레임(30) 중 하단에 바퀴(42)가 구비되어 상기 대차(10)를 이동시킬 수 있도록 된 가동프레임(40); 및
상기 가동프레임(40)에 구비되어 가동프레임(40)을 상하로 신축시키는 실린더(50);를 포함하여 구성되고,
상기 가동프레임(40)은 수평프레임(20)에서 하향 연장되며 중앙부(44a)의 일측면에 실린더(50)의 상단이 결합된 H형강(44)과, 상면에 상기 실린더(50)의 하단이 결합되며 하단에 상기 바퀴(42)가 구비된 설치브래킷(41)과, 상기 설치브래킷(41)의 상면에서 상향 연장되며 내부에 상기 실린더(50)가 가이드되는 가이드통로(43a)가 형성된 수직관(43)과, 상기 H형강(44)의 대향되는 단부를 연결하여 이루어지며 상기 수직관(43)의 승강을 안내하는 승강가이더(45)를 포함하여 이루어지며,
상기 실린더(50)의 작동에 의해 H형강(44)이 수직관(43)에서 승강됨에 따라 수평프레임(20) 전체가 일시에 승강되는 것을 특징으로 하는 터널시공용 대차.
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