KR101459207B1 - 곡선교량 제작용 거푸집 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡률 조절이 용이하고, 다양한 곡률을 갖는 곡선교량을 쉽게 제작할 수 있는 곡선교량 제작용 거푸집을 개시한다.
본 발명은 제작하고자 하는 곡선교량의 길이 이상으로 연장되는 바닥 프레임과, 상기 바닥 프레임의 상단에 길이 방향을 따라 다수의 열을 이루고, 이웃하는 열과 끝단이 서로 겹치지 않도록 엇갈리게 배열되는 다수개의 바닥 패널 및 상기 바닥 패널의 길이 방향에 대해 횡방향으로 상기 바닥 패널에 힘을 가하는 가압부재를 포함하여, 제작하고자 하는 곡선 교량의 곡률에 맞게 상기 가압부재를 작동시켜 상기 바닥 패널이 상기 곡선 교량의 곡률과 동일한 곡률을 갖도록 길이방향에 대해 횡방향으로 구부리는 것이 가능하도록 한 것이다.

Description

곡선교량 제작용 거푸집{FORM FOR MANUFACTURING CURVED BRIDGE}

본 발명은 곡선교량 제작용 거푸집에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 곡률을 갖는 곡선교량의 제작이 용이한 구조로 이루어져, 생산성이 향상될 수 있는 곡선교량 제작용 거푸집에 관한 것이다.

교량은 통상 직선교로 시공되는 것이 일반적이지만, 일정한 곡률반경을 가지는 곡선교가 시공될 수 있다.

곡선 교량을 시공하는 경우 빔 자체를 유선형으로 제작하는 것이 바람직하지만, 다양한 곡률반경을 가지는 곡선교 가설조건을 고려할 때, 하나의 곡선형상에 대응하도록 제작하는 경우 재료비가 고가이다.

또한 다양한 곡률반경을 가지는 곡선교 가설시 사용되는 거푸집의 경우에도 서로 다른 곡률을 갖는 거푸집에 각각 1회용으로 제작될 수 밖에 없기 때문에 곡률에 따라 거푸집의 설치와 분해의 과정이 반복적으로 실시되어 교량건설비용이 증가되는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 곡률변경이 가능한 거푸집이 개발되어 사용되고 있으나, 기존 거푸집의 경우 곡률을 변경하기 위해 거푸집 바닥을 구부리는데 많은 힘이 필요하고, 콘크리트의 양생 도중에 바닥판의 탄성력에 의해 교량 구조물에 변형이 발생되는 문제점이 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 거푸집의 바닥패널 구조를 개선하여 곡률변경이 용이하므로, 다양한 곡률을 갖는 교량의 제작이 용이하고, 작업성이 향상되는 곡선교량 제작용 거푸집을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 수직하중에 대한 강성은 유지한 채로 횡방향 강성은 최소화되는 구조로 이루어져 콘크리트의 양생 중 발생될 수 있는 집중하중을 저감할 수 있는 곡선교량 제작용 거푸집을 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 곡선교량 제작용 거푸집은 제작하고자 하는 곡선교량의 길이 이상으로 연장되는 바닥 프레임; 상기 바닥 프레임의 상단에 길이 방향을 따라 다수의 열을 이루고, 이웃하는 열과 끝단이 서로 겹치지 않도록 엇갈리게 배열되는 다수개의 바닥 패널; 및 상기 바닥 패널의 길이 방향에 대해 횡방향으로 상기 바닥 패널에 힘을 가하는 가압부재; 를 포함하여, 제작하고자 하는 곡선 교량의 곡률에 맞게 상기 가압부재를 작동시켜 상기 바닥 패널이 상기 곡선 교량의 곡률과 동일한 곡률을 갖도록 길이방향에 대해 횡방향으로 구부리는 것을 특징으로 한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 바닥 패널은, 직사각형 판 형상으로 이루어지는 바닥 플레이트; 상기 바닥 플레이트를 지지하는 지지기둥; 및 상기 지지기둥의 저면에 장착되어 상기 바닥 프레임 위에 슬라이딩 가능하게 안착되는 슬라이딩부를 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 슬라이딩부는, 이웃하는 슬라이딩부와 접촉되는 접촉면에 서로 맞물리는 브이홈과 브이돌기가 짝을 이루어 형성된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 바닥 플레이트의 양측 테두리부 하단에는 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위한 패킹이 장착된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 가압부재는, 상기 바닥 패널의 최외곽 테두리부를 지지하고 상기 바닥프레임에 슬라이딩 가능하게 장착되는 가압판; 및 일측인 상기 바닥프레임에 회전 가능하게 지지되고 타측은 상기 가압판에 나사결합되는 가압봉을 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 가압부재는, 상기 바닥 패널의 최외곽 테두리부를 지지하고 상기 바닥프레임에 슬라이딩 가능하게 장착되는 가압판; 및 일측은 상기 바닥프레임에 지지되고 타측은 상기 가압판에 지지되며 신축되는 가압실린더를 포함한다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 바닥 패널의 길이방향 양 끝단에는 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 얹어지는 미끄럼판이 장착된다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 바닥 프레임의 바닥면에는 길이방향을 따라 이동이 가능하도록 다수개의 롤러가 장착되고, 상기 롤러는 지면에 설치된 베이스 프레임에 설치되는 레일에 접촉된 상태로 이동 가능하다.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 바닥 패널의 최 외곽 양 측면에는 측벽부재가 설치되고, 타설되는 콘크리트 중심부에 설치되는 이피에스 블록이 부유되는 것을 방지할 수 있도록 상기 이피에스 블록을 고정시키는 고정부재가 상기 측벽부재에 설치된다.

이와 같이 본 발명에 의한 곡선교량 제작용 거푸집은 적은 힘으로도 바닥패널을 절곡시키는 것이 가능하므로 작업성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 곡선교량 제작용 거푸집은 적은 힘으로 바닥패널을 구부리고, 적은 힘으로 구부려진 상태를 유지시키는 것이 가능하므로 미세한 곡률조정이 가능하고, 콘크리트의 양생 중에 변형이 발생되는 것이 저감되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 곡선교량 제작용 거푸집은 바닥패널의 양 끝단에 슬라이딩부를 구비하여 양생 중 변형이 발생되는 것이 방지되므로 불량을 방지하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예인 곡선교량 제작용 거푸집을 도시한 평면도,
도 2는 도1에 도시된 거푸집을 도시한 측면도,
도 3은 도 1에 도시된 거푸집을 도시한 단면도,
도 4는 바닥패널을 도시한 단면도,
도 5는 바닥패널의 굽힘 전 상태를 도시한 상태도,
도 6은 바닥패널의 굽힘 후 상태를 도시한 상태도.

도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예인 곡선교량 제작용 거푸집을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예인 곡선교량 제작용 거푸집을 도시한 평면도이고, 도 2는 도1에 도시된 거푸집을 도시한 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 거푸집을 도시한 단면도이고, 도 4는 바닥패널을 도시한 단면도이고, 도 5는 바닥패널의 굽힘 전 상태를 도시한 상태도이고, 도 6은 바닥패널의 굽힘 후 상태를 도시한 상태도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예인 곡선교량 제작용 거푸집은 베이스 프레임(50) 위에 이동 가능하게 장착되는 바닥 프레임(10)과, 바닥 프레임(10)의 상단에 배열되는 다수개의 바닥 패널(20)과, 바닥 패널(20)을 횡방향으로 가압하여 구부리는 가압부재(30)와, 바닥 패널(20)의 양측면을 따라 배열되는 측벽부재(60)와, 측벽부재(60)의 상단측에 얹어지는 고정부재(70)로 구성된다.

베이스 프레임(50)은 지면 위에 소정의 폭과 길이를 갖도록 배열되는 철근 구조물 형상으로 이루어진다. 베이스 프레임(50)의 상단면에는 레일(51)이 배열된다. 레일(51)은 제작 위치에서 제작이 완료된 교량을 운반하고자 하는 위치까지 연장된다.

베이스 프레임(50)의 소정의 면적을 갖는 판 형상으로 이루어지고, 상단에 설치되는 바닥 프레임(10)의 하단에는 레일(51) 위에 얹어지는 다수개의 롤러(11)가 회전 가능하게 장착된 대차 형상으로 이루어진다.

바닥 패널(20)은 좁고 긴 길이를 갖는 직사각형 판 형상으로 이루어지는 바닥 플레이트(21)와,

바닥 플레이트(21)의 저면에 일측 끝단이 결합되는 지지기둥(22)과, 지지기둥(22)의 타측 끝단에 결합되고 바닥 프레임(11) 위에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩부(23)로 구성된다. 슬라이딩부(23)는 바닥 프레임(10)의 횡방향축에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 바닥패널(20)은 바닥 프레임(10)의 횡방향축에 다수개가 배열되고, 이때, 바닥 플레이트(21)와 슬라이딩부(23)는 이웃하는 바닥 플레이트(21) 및 슬라이딩부(23)에 밀착된다. 서로 이웃하는 슬라이딩부(23) 까지 접촉되는 접촉면에는 브이홈(24)과 브이돌기(25)가 각각 형성된다. 브이돌기(25)는 중앙을 기준으로 경사지게 돌출되는 구조로 이루어지고, 브이홈(24)이 브이돌기(25)가 삽입될 수 있도록 브이홈(24)에 대응되는 형상으로 요입되는 구조로 이루어진다. 또한 브이홈(24)과 브이돌기(25)는 도 4에 도시된 바와 같이 배열된 다수개의 슬라이딩부(23) 중에서 브이돌기(25)의 돌출 방향이 중앙에 위치한 슬라이딩부(23)를 기준으로 좌우가 대칭되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나 브이돌기(25)의 돌출 방향이 중심을 기준으로 대칭을 이루는 구조 뿐만 아니라 일측 방향을 향해 배열되는 구조로 구성될 수도 있다. 바닥 플레이트(21)가 서로 접하는 접촉부의 하단에는 패킹(26)이 장착된다. 패킹(26)은 최 외곽의 바닥 플레이트(21)와 측벽부재(60)가 접촉되는 지점의 하단부에도 장착되어 타설되는 콘크리트가 바닥 플레이트(21) 사이의 틈새로 누설되는 것을 방지한다.

바닥 프레임(10)과 바닥 패널(20) 사이에는 가압부재(30)가 장착되어 바닥 패널(20)을 횡 방향으로 가압한다. 가압부재(30)는 나란하게 배열되는 다수개의 바닥 패널(20) 중에서 최 외곽의 바닥 패널(20)을 각각 지지하고 바닥 프레임(10)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 가압판(31)과, 일측은 바닥 프레임(20)에 회전 가능하게 지지되고 타측은 가압판(31)에 나사결합되는 가압봉(32)로 이루어진다. 가압봉(32)의 일측에는 걸림턱이 형성되어 회동만 가능하고 길이방향을 따라서는 이동이 제한되고, 공구를 이용하여 회전 시킬 수 있도록 공구가 삽입되는 부분이 구비되는 것이 바람직하다. 가압봉(32)을 회전시키면 가압봉(32)에 체결되는 가압판(31)의 체결량에 따라 가압판(31)이 이동되는 것이다. 가압봉(21)의 끝단부에는 공구가 결합될 수 있도록 너트형상이나 삽입구 등이 구비될 수 있다. 가압봉(32)은 상기와 같이 타측이 가압판(31)에 나사결합되어 가압판(31)을 이동시키는 구조로 구성되는 것이 바람직하나, 가압봉(32)의 일측이 바닥 프레임(10)에 나사결합되는 구조로 형성되어 가압봉(32)을 회전시키면 체결량에 따라 가압봉(32)이 이동되면서 가압판(31)을 이동시키는 구조로 형성될 수도 있다.

또한 도시되진 않았지만, 설계자의 의도에 따라 가압봉(32)이 대신에 가압실린더(33)가 장착되는 구조로 형성될 수도 있다. 가압실린더(33)는 일측은 바닥프레임(10)에 지지되고, 타측은 가압판(31)을 지지하며 신축되는 가압실린더(33)가 장착되어 바닥 패널(20)을 횡방향으로 가압하는 구조로 구성될 수도 있다.

바닥 패널(20)의 길이방향 양 끝단에는 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 얹어지는 미끄럼판(40)이 장착된다. 미끄럼판(40)은 배열되는 바닥 플레이트(21)의 전체 폭과 동일한 폭을 가지며, 소정의 길이를 갖고, 일부 구간이 바닥 패널(20) 위에 얹어진 구조로 이루어진다. 콘크리트 양생 도줄 바닥 패널(20)의 양 끝단에서는 집중하중이 발생된다. 이때 미끄럼판(40)은 바닥 패널(20)의 바닥 플레이트(21) 위에 얹혀진 상태로 슬라이딩이 가능한 구조로 이루어져 집중하중을 분산시키는 역할을 수행한다. 즉, 바닥 패널(20)의 양 끝단에서 집중하중이 발생되면 그 하중변화에 따라 미끄럼판(40)이 바닥 패널(20)의 바닥 플레이트(21) 위를 미끄러져 위치이동하면서 응력집중을 방지하는 것이다.

또한, 바닥 패널(20)의 최 외곽 양 측면에는 측벽부재(60)가 설치되어 곡선교량의 측벽을 지지한다. 측벽부재(60)는 바닥 패널(20)의 바닥 플레이트(21)에 밀착되어 수직 방향으로 세워지며, 길이방향을 따라 연장된다. 측벽부재(60)는 베이스 프레임(50)에 고정된다. 측벽부재(60)의 상단측에는 고정부재(70)가 장착된다. 고정부재(70)는 곡선교량의 내부에 삽입되는 이피에스 블록(71)이 부유되는 것을 방지할 수 있도록 이피에스 블록(71)의 상단을 지지한다. 고정부재(70)는 각각의 측벽부재(60) 상단을 가로지르고 중심부에서 이피에스 블록(71)을 향해 연장되는 구조로 형성된다.

상기와 같이 구성된 곡선교량 제작용 거푸집이 설치되는 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

지면에 베이스 프레임(50)을 설치하고, 베이스 프레임(50) 위에 레일(51)을 설치한다. 레일(51)은 대차 형상으로 이루어지는 바닥 프레임(10)을 이동시키는 수단으로 사용되며, 곡선교량을 생산하는 작업장에서 생산이 완료된 곡선교량을 옮기기 용이한 장소나, 보관해두는 적치장소까지 연장되는 것이 바람직하다.

베이스 프레임(50) 위에 얹어지는 바닥 프레임(10)에는 다수개의 롤러(11)가 장착되고, 롤러(11)를 레일(51)에 접촉되는 위치에 장착된다.

베이스 프레임(50) 위에는 가압부재(30)가 설치된다. 바닥 플레이트(21)는 다수개가 열을 이루어 배열된다. 그리고 서로 이웃하는 바닥 플레이트(21) 끼리는 서로 그 끝단이 겹치지 않도록 엇갈리게 배열된다. 이때, 가운데에 위치하는 바닥 플레이트(21)의 끝단은 이웃하는 바닥 플레이트(21)의 중간에 위치하도록 배열되는 것이 바람직하다.

바닥 플레이트(21)는 나무 마루바닥과 같은 형상의 철판으로 나누어져 배열된다. 바닥 플레이트(21)가 설치된 각각의 슬라이딩부(23)는 바닥 프레임(10)의 횡축에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 각 슬라이딩부(23)의 접촉면에는 브이홈(24)과 브이돌기(25)가 서로 맞물리는 구조로 이루어져 횡방향으로 힘이 가해지더라도 각 바닥 패널(20) 중에서 어느 하나라도 장착 위치를 이탈하지 않게 되는 것이다.

바닥 프레임(10) 위에 바닥 패널(20)의 설치가 완료되면, 제작하고자 하는 곡선교량의 곡률과 일치하도록 바닥 패널(20)을 구부린다.

제작하고자하는 곡선교량의 곡률이 결정되면, 배열된 바닥패널(20)의 횡방향으로 힘을 가한다. 이때, 곡률의 내측에 위치하는 가압판(31)은 밀고, 곡률의 외측에 위치하는 가압판(31)은 당긴다. 즉, 곡률의 내측에 위치하는 가압봉(32)은 가압판(32)이 바닥 패널(20)을 향해 전진하는 이동될 수 있도록 회전시키고, 곡률의 외측에 위치하는 가압봉(32)은 가압판(32)이 바닥 패널(20)에서 후퇴하는 방향으로 이동될 수 있도록 회전시킨다. 일정간격을 두고 설치되는 다수개의 가압부재(30)는 각 곡률지점에 일치하는 곳에 위치하도록 위치 이동시켜 원하는 곡선교량의 곡률과 바닥패널(20)의 곡률을 일치시킨다. 이때 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 직선상태로 배열된 바닥패널(20)의 바닥 플레이트(21)를 (b)에 도시된 바와 같이 구부리게 되면 각 바닥패널(20)을 이루는 각 바닥 플레이트(21)는 순수한 마찰력에 의해서만 다수개가 하나의 바닥면을 이루도록 결합상태를 유지한다. 상기와 같이 가압부재(30)에 의해 횡방향으로 바닥 패널(20)에 가압력이 작용하면 횡방향 강성을 감소시켜 적은 힘으로 원하는 곡률만큼 구부리기가 용이하고, 원하는 곡률로 구부린 상태에서도 탄성변형력이 작기 때문에 적은 힘으로 구부려진 상태를 유지할 수 있어, 작업성이 향상되는 것이다.

바닥패널(20)을 구부리고, 측면에 측벽부재(60)를 설치한다. 측벽부재(60)의 설치가 완료되면 내부에 이피에스 블록(71)을 설치하고, 고정부재(70)를 설치하여 이피에스 블록(71)의 위치를 고정시킨다.

그리고, 측벽부재(60)의 상단에 덮개를 덮은 다음, 콘크리트를 붓는다. 일정 시간동안 양생과정을 거친다. 콘크리트를 거푸집 내부에 채운 이후, 양생 도중에 양 끝단부에서 집중응력이 발생되면 미끄럼판(40)이 바닥 플레이트(21) 위를 따라 위치이동되면서 집중응력을 분산시킨다. 콘크리트의 양생이 완료되면 거푸집을 제거한다.

곡선교량의 제작이 완료되면 바닥 패널(20) 위에 곡선교량을 얹은 상태로 레일(51)을 따라 바닥 프레임(10)을 위치이동시킨다. 제작이 완료된 곡선교량은 대차 형상으로 이루어진 바닥 프레임(10) 위에 설치된 바닥 패널(20)에 얹어진 상태로 이송되므로, 이송이 용이하다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10 : 바닥 프레임 20 : 바닥 패널
21 : 바닥 플레이트 22 : 지지기둥
23 : 슬라이딩부 24 : 브이홈
25 : 브이돌기 30 : 가압부재
31 : 가압판 32 : 가압봉
40 : 미끄럼판 50 : 베이스 프레임
51 : 레일 60 : 측벽부재
70 : 고정부재 71 : 이피에스 블록

Claims (9)

1. 제작하고자 하는 곡선교량의 길이 이상으로 연장되는 바닥 프레임(10);
   상기 바닥 프레임(10)의 상단에 길이 방향을 따라 다수의 열을 이루고, 이웃하는 열과끝단이 서로 겹치지 않도록 엇갈리게 배열되는 다수개의 바닥패널(20);
   상기 바닥 패널(20)의 길이 방향 양 끝단에 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 얹어지는 미끄럼판(40); 및
   상기 바닥 패널(20)의 길이 방향에 대해 횡방향으로 상기 바닥패널(20)에 힘을 가하는 가압부재(30)을 포함하여, 제작하고자 하는 곡선 교량의 곡률에 맞게 상기 가압부재(30)를 작동시켜 상기 바닥 패널(20)이 상기 곡선 교량의 곡률과 동일한 곡률을 갖도록 길이 방향에 대해 횡방향으로 구부리는 것을 특징으로 하는 곡선교량 제작용 거푸집.
2. 제 1항에 있어서, 상기 바닥 패널(20)은,
   직사각형 판 형상으로 이루어지는 바닥 플레이트(21);
   상기 바닥 플레이트(21)를 지지하는 지지기둥(22); 및
   상기 지지기둥(22)의 저면에 장착되어 상기 바닥 프레임(10) 위에 슬라이딩 가능하게 안착되는 슬라이딩부(23);를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡선교량 제작용 거푸집.
3. 제 2항에 있어서, 상기 슬라이딩부(23)는,
   이웃하는 슬라이딩부(23)와 접촉되는 접촉면에 서로 맞물리는 브이홈(24)과 브이돌기(25)가 짝을 이루어 형성되는 것을 특징으로 하는 곡선교량 제작용 거푸집.
4. 제 2항에 있어서, 상기 바닥 플레이트(21)의 양측 테두리부 하단에는 타설되는 콘크리트의 누설을 방지하기 위한 패킹(26)이 장착되는 것을 특징으로 하는 곡선교량 제작용 거푸집.
5. 제 1항에 있어서, 상기 가압부재(30)는,
   상기 바닥 패널(20)의 최외곽 테두리부를 지지하고 상기 바닥프레임(10)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 가압판(31); 및
   일측인 상기 바닥프레임(10)에 회전 가능하게 지지되고 타측은 상기 가압판(31)에 나사결합되는 가압봉(32);을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡선교량 제작용 거푸집.
6. 제 1항에 있어서, 상기 가압부재(30)는,
   상기 바닥 패널(20)의 최외곽 테두리부를 지지하고 상기 바닥프레임(10)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 가압판(31); 및
   일측은 상기 바닥프레임(10)에 지지되고 타측은 상기 가압판(31)에 지지되며 신축되는 가압실린더(33);를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡선교량 제작용 거푸집.
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서, 상기 바닥 프레임(10)의 바닥면에는 길이방향을 따라 이동이 가능하도록 다수개의 롤러(11)가 장착되고,
   상기 롤러(11)는 지면에 설치된 베이스 프레임(50)에 설치되는 레일(51)에 접촉된 상태로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 곡선교량 제작용 거푸집.
9. 제 1항에 있어서, 상기 바닥 패널(20)의 최 외곽 양 측면에는 측벽부재(60)가 설치되고,
   타설되는 콘크리트의 중심부에 설치되는 이피에스 블록(71)이 부유되는 것을 방지할 수 있도록 상기 이피에스 블록을 고정시키는 고정부재(70)가 상기 측벽부재(60)에 설치되는 것을 특징으로 하는 곡선교량 제작용 거푸집.
   
   
   
   
   

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