KR101482528B1 - 신축 상태의 모니터링에 의한 신축의 정밀 조정이 가능한 신축기구를 구비한 거푸집 장치 - Google Patents

신축 상태의 모니터링에 의한 신축의 정밀 조정이 가능한 신축기구를 구비한 거푸집 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 단면크기가 줄어드는 변단면 형태로 콘크리트 구조물을 시공할 수 있도록, 콘크리트 구조물의 측면을 형성하는 거푸집 판재의 크기를 콘크리트 구조물의 단면크기 변화에 맞추어서 가변시킬 수 있으며 신축 정도의 모니터링에 의한 신축의 정밀 조정이 가능한 구성을 가지는 신축기구(mechanism)를 구비한 거푸집 장치에 관한 것이다.
본 발명에서는 콘크리트 구조물의 일측면 형성용 제1 및 제2 판부재(11, 12); 및 회전봉(22)이 나사결합되는 결합구(21), 회전모터(M), 회전봉(22)이 자유롭게 회전하도록 지지하는 회전지지구(23), 회전봉(22)의 단부에 결합되는 단부마감구(24), 및 회전지지구(23)와 단부마감구(24) 간의 마찰을 저감시켜 회전봉(22)과 단부마감구(24)가 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 마찰저감부재(25), 및 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)가 서로 근접하거나 멀어지는 정도를 측정하여 모니터링할 수 있는 거리변화 측정장치를 포함하여 구성되는 신축기구(2)를 포함하며; 회전모터(M)에 의해 회전봉(22)이 회전되면 결합구(21)와 회전지지구(23) 사이의 간격이 증감하여 제1 및 제2 판부재(11, 12)가 형성하고 있는 면적의 횡방향 폭이 변화되는 것을 특징으로 하는 변단면 거푸집장치가 제공된다.

Description

신축 상태의 모니터링에 의한 신축의 정밀 조정이 가능한 신축기구를 구비한 거푸집 장치{Form for Casting of Concrete Member}
본 발명은 콘크리트 구조물을 시공하기 위한 거푸집 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 콘크리트 구조물의 단면크기가 줄어드는 변단면 형태로 콘크리트 구조물을 시공할 수 있도록, 콘크리트 구조물의 측면을 형성하는 거푸집 판재의 크기를 콘크리트 구조물의 단면크기 변화에 맞추어서 가변시킬 수 있을 뿐만 아니라, 신축 상태의 모니터링에 의한 신축의 정밀 조정이 가능한 구성을 가지는 신축기구(mechanism)를 구비함으로써, 변단면 구조물의 변화되는 단면 크기에 맞추어서 크기가 변화될 수 있는 거푸집 장치에 관한 것이다.
콘크리트 구조물을 제작함에 있어서는 콘크리트 구조물의 크기에 맞추어서 거푸집의 크기를 변화시킬 필요가 있다. 특히, 콘크리트 구조물 중에는 콘크리트를 순차적으로 타설하면서 그 단면크기를 변화시켜야만 하는 "변단면 구조물"도 있다. 교량(특히 장대교량)의 콘크리트 주탑이나 콘크리트 교각 등의 콘크리트 축부재의 경우, 이와 같이 변단면 구조물로 제작되는 경우가 많다. 즉, 콘크리트 축부재의 경우에는 위로 갈수록 단면크기가 줄어드는 형상으로 시공되는 경우가 많은 것이다.
한편, 이와 같이 콘크리트 축부재가 변단면 구조물로 시공하는 방법으로서 콘크리트를 단계적으로 타설하는 공법이 제시되어 있다. 종래의 단계적 시공방법에서는, 일정 높이로 콘크리트를 타설하고, 타설된 콘크리트가 소정의 강도를 가지도록 경화된 다음에 그 상부로 다시 콘크리트를 타설하는 방식으로 원하는 높이를 가지는 콘크리트 축부재를 시공하게 된다. 특히, 이와 같이 단계적 시공을 위한 방법으로서, 슬라이딩되어 움직이는 거푸집 즉, 슬립폼(slip form)을 이용하는 슬립폼 공법이 알려져 있다. 슬립폼공법에서는, 슬립폼을 조립하고 슬립폼 내에 필요한 철근을 조립 설치한 후 콘크리트를 타설하고, 콘크리트가 양생되면 그 상부로 철근을 다시 조립설치하고 슬립폼을 상승시켜 콘크리트를 타설하는 과정을 반복하여 원하는 높이의 콘크리트 축부재를 제작한 후 슬립폼을 해체하는 과정을 거친다. 이러한 슬립폼에 대한 일예가 대한민국 등록실용신안 제20-0186938호에 개시되어 있다.
위에서 예시한 슬립폼공법에 의해 시공되는 콘크리트 축부재와 같이 콘크리트 구조물의 크기가 달라지는 다양한 "변단면 구조물"을 시공하기 위해서는, 콘크리트 구조물의 변화된 단면크기에 맞추어서 용이하게 거푸집 장치를 변화시킬 필요가 있다. 그러나 현재로서는 이러한 시공현장의 요구에 맞추어서 효율적으로 변단면 구조물을 시공할 수 있는 거푸집 장치가 제안되어 있지 않다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0186938호(2000. 06. 15. 공고) 참조.
본 발명은 위와 같은 필요성에 따라 개발된 것으로서, 단면크기가 변화되는 다양한 "변단면 구조물"을 시공하기 위해서, 변단면 구조물의 변화되는 단면 크기에 맞추어서, 그 변화된 단면을 형성하기 위한 크기가 변화될 수 있는 구성을 가지는 거푸집장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 콘크리트 구조물의 단면 트기가 변화되었을 때, 변화된 단면 크기에 맞추어서 그 크기가 변화될 수 있는 변단면 거푸집장치가 제공되는데, 구체적으로는, 콘크리트 구조물의 일측면 형성용 제1 및 제2 판부재; 및 상기 제1 판부재에 고정설치되고 회전봉이 나사결합되는 결합구, 상기 회전봉을 회전시키는 회전모터, 제2 판부재에 고정설치되고 회전봉이 자유롭게 회전하도록 지지하는 회전지지구, 상기 회전지지구를 통과한 회전봉의 단부에 결합되는 단부마감구, 상기 회전지지구와 상기 단부마감구 사이에 설치되어 회전지지구와 단부마감구 간의 마찰을 저감시켜 회전봉과 단부마감구가 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 마찰저감부재, 및 제1 판부재와 제2 판부재가 서로 근접하거나 멀어지는 정도를 측정하여 모니터링할 수 있는 거리변화 측정장치를 포함하여 구성되는 신축기구를 포함하며; 회전모터에 의해 회전봉이 회전되면 결합구와 회전지지구 사이의 간격이 줄어들거나 또는 증가되어, 상기 제1 및 제2 판부재가 형성하고 있는 면적의 횡방향 폭이 변화되는 것을 특징으로 하는 변단면 거푸집장치가 제공된다.
본 발명에서 상기 거리변화 측정장치는, 회전봉과 나란하게 배치되는 눈금자, 및 상기 눈금자를 촬영하고 촬영된 영상을 작업자에게 유무선 방식으로 전송할 수 있는 촬영장치로 이루어질 수도 있으며, 회전봉과 나란하게 레이저를 조사하여 거리변화를 측정하는 레이저 거리측정기로도 구성될 수 있다.
또한 위와 같은 본 발명의 변단면 거푸집장치는, 회전봉이 회전모터와 결합되는 위치에서 상기 회전봉의 외면에는 록킹(locking)돌기가 돌출되어 있고, 회전모터에 장착된 회전체에는 상기 록킹돌기(220)가 끼워지는 오목부가 형성되어 있어서, 상기 회전봉이 회전모터의 회전체(202)를 관통하도록 끼워질 때 상기 회전봉을 감싸는 회전체의 내면에 형성된 오목부에 상기 록킹돌기가 끼워지는 구조를 가질 수 있다.
또한 본 발명의 변단면 거푸집장치의 경우, 상기 마찰저감부재는, 회전봉의 외면과 일체로 결합되는 내부링, 상기 내부링보다 더 큰 지름의 외부링, 및 상기 내부링과 상기 외부링의 횡방향 폭보다 더 큰 지름을 가지고 있으며 상기 내부링과 상기 외부링 사이에 위치하여 유지되는 복수개의 볼을 포함하는 베어링장치로 구성되며; 상기 내부링이 회전봉을 감도록 베어링장치가 설치되면 상기 볼만이 각각 회전지지구와 단부마감구에 닿게 되어, 회전봉과 단부마감구가 회전할 때 볼이 구름운동함으로써, 단부마감구와 회전지지구 사이에 마찰력이 저감된 상태로 단부마감구가 회전되는 구성을 가질 수도 있다.
본 발명에 따른 변단면 거푸집장치에 의하면, 단면 크기가 변화되는 변단면 구조물을 용이하게 시공할 수 있게 된다.
특히, 변단면 구조물로 이루어진 콘크리트 축부재를 슬립폼공법으로 시공할 때 본 발명의 변단면 거푸집장치를 적용하게 되면, 매우 효율적이고 용이하게 시공할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
도 1은 본 발명에 따른 변단면 거푸집장치를 이용하여 변단면 구조물을 시공하는 사례의 일예로서, 위로 갈수록 단면크기가 줄어드는 콘크리트 축부재로 이루어진 변단면 구조물을 시공하는 상태를 보여주는 개략도이다.
도 2 및 도 3은 각각 도 1의 원 A부분을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 확대도이다.
도 4는 도 2의 화살표 B 방향으로 바라본 본 발명에 따른 변단면 거푸집장치의 개략적인 정면도이다.
도 5는 본 발명의 변단면 거푸집장치에서 회전봉과 회전모터가 결합된 부분에 대한 개략적인 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 변단면 거푸집장치에 이용되는 베어링장치의 일예에 대한 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 변단면 거푸집장치에서 도 6에 도시된 베어링장치가 회전지지구와 단부마감구 사이에 배치되는 구성을 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 변단면 거푸집장치에서 베어링장치가 회전지지구와 단부마감구 사이에 배치된 상태를 보여주는 도 2의 화살표 B 방향으로의 개략적인 상세도이다.
도 9는 본 발명에 따른 변단면 거푸집장치를 슬립폼으로 이용한 실시예에서 변단면 거푸집장치가 상승하면서 그 횡방향 폭이 축소되는 상태를 보여주는 도 2에 대응되는 개략적인 확대도이다.
도 10은 도 9의 화살표 C 방향으로 바라본 개략적인 정면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 1에는 본 발명에 따른 변단면 거푸집장치(100)를 이용하여 변단면 구조물을 시공하는 사례의 일예로서, 위로 갈수록 단면크기가 줄어드는 콘크리트 축부재로 이루어진 변단면 구조물(200)을 시공하는 상태를 보여주는 개략도가 도시되어 있으며, 도 2 및 도 3에는 각각 도 1의 원 A부분을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 확대도가 도시되어 있다. 도 4에는 도 2의 화살표 B 방향으로 바라본 본 발명에 따른 변단면 거푸집장치(100)의 개략적인 정면도가 도시되어 있다. 참고로 본 명세서에서 "횡방향"은 도 2의 화살표 K-K방향 즉, 연직방향에 직교하는 방향을 의미한다.
도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 변단면 거푸집장치(100)는, 변단면 구조물(200)의 일측면을 형성하기 위하여 서로 포개져 있는 제1 및 제2 판부재(11, 12)와, 상기 제1 및 제2 판부재(11, 12)가 서로 포개져 있는 면적을 증감시켜서 상기 제1 및 제2 판부재(11)가 차지하고 있는 면적을 가변시키는 신축기구(2)를 포함하여 구성된다.
구체적으로 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)는 변단면 구조물(200)의 형성하기 위한 부재로서, 도면에 도시된 것처럼, 횡방향으로 중앙부 가장자리가 서로 포개져 있다. 도면에서는 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)는, 제1 판부재(11)가 내측에 위치하고 제2 판부재(12)가 외측에 위치하는 형태로 그 횡방향 중앙부 가장자리가 서로 포개져 있으나, 이와 반대로 제1 판부재(11)가 외측에 위치하고 제2 판부재(12)가 내측에 위치하는 형태로 포개질 수도 있다. 즉, 도면에 도시된 것과 반대로, 제1 판부재(11)의 횡방향 중앙부 가장자리가 외부에 위치하고, 제2 판부재(12)의 횡방향 중앙부 가장자리가 콘크리트 타설 공간 쪽에 해당하는 내부에 위치할 수 있는 것이다.
상기 신축기구(2)는 이와 같은 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)를 서로 멀어지게 하거나 또는 서로 가까워지도록 당겨서 그 포개진 면적을 증감시킴으로써, 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)가 차지하고 있는 면적을 변화시키는 장치이다. 본 발명에서 상기 신축기구(2)는, 제1 판부재(11)에 고정설치되고 회전봉(22)이 나사결합되는 결합구(21), 상기 회전봉(22)을 회전시키는 회전모터(M), 제2 판부재(12)에 고정설치되고 회전봉(22)이 자유롭게 회전하도록 지지하는 회전지지구(23), 상기 회전지지구(23)를 통과한 회전봉(22)의 단부에 결합되는 단부마감구(24), 상기 회전지지구(23)와 상기 단부마감구(24) 사이에 설치되어 회전지지구(23)와 단부마감구(24) 간의 마찰을 저감시켜 상기 회전봉(22)과 단부마감구(24)가 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 마찰저감부재(25), 및 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)가 서로 근접하거나 멀어지는 거리를 측정하는 거리변화 측정장치를 포함하여 구성된다. 편의상 회전봉(22)에서 결합구(21)와 결합되는 방향의 단부를 제1단부라고 표기하고, 그와 반대되는 쪽의 단부 즉, 단부마감구(24)가 결합되는 단부를 제2단부라고 표기한다.
구체적으로 결합구(21)는 관통공을 가지는 부재로서 제1 판부재(11)에 고정되어 있는데, 관통공의 내면에는 나사부가 형성되어 있다. 따라서 횡방향으로 연장되어 있는 회전봉(22)의 제1단부가 결합구(21)의 관통공을 관통하여, 회전봉(22)의 제1단부에서 나사부가 형성된 부분은 결합구(21)와 나사 결합하게 된다.
회전모터(M)는 회전봉(22)을 회전시키는 부재인데, 도면에 도시된 것처럼 제2 판부재(12)에 고정 설치될 수 있다. 그러나 회전모터(M)는 제2 판부재(12)에 고정되지 않은 상태로 존재할 수도 있다. 회전모터(M)로는 방수기능을 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
회전봉(22)과 회전모터(M)는 록킹돌기(220)의 체결구조를 가질 수 있다. 도 5에는 회전봉(22)과 회전모터(M)가 결합된 부분의 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있는데, 도면에 예시된 것처럼, 회전봉(22)이 회전모터(M)와 결합되는 위치에서 상기 회전봉(22)의 외면에는 록킹(locking)돌기(220)가 돌출되어 있고, 회전모터(M)에 장착된 회전체(202)에는 상기 록킹돌기(220)가 끼워지는 오목부가 형성되어 있어서, 회전봉(22)이 회전모터(M)의 회전체(202)를 관통하도록 끼워질 때 회전봉(22)을 감싸는 회전체(202)의 내면에 형성된 오목부에 록킹돌기(220)가 끼워지는 구조를 가질 수 있는 것이다. 이러한 구조에서는, 회전모터(M)의 작동에 의해 회전체(202)가 회전하게 되면 록킹돌기(220)와 오목부 간의 기계적인 록킹 결합에 의해 회전봉(22)이 회전하게 된다. 따라서 회전모터(M)의 규모를 소형화시킬 수 있고, 회전모터(M)의 구동력을 효율적으로 이용하여 회전봉(22)을 돌릴 수 있게 된다.
회전봉(22)의 제2단부는 제2 판부재(12)에 고정되어 있는 회전지지구(23)에 결합되어 지지된다. 이 때, 회전지지구(23)는 회전봉(22)이 자유롭게 회전될 수 있는 상태로 지지한다. 단부마감구(24)는 회전봉(22)의 제2단부에 결합되는 부재인데, 후술하는 것처럼 회전봉(22)이 회전하더라도 회전봉(22)이 그 길이 방향으로 움직이지 못하도록 함으로써, 결합구(21)를 당기거나 또는 밀어주기 위한 반력을 제공하는 부재이다. 이를 위해서 상기 회전지지구(23)와 마감부재(24) 사이에는 마찰저감부재(25)가 회전봉(22)에 결합되어 위치한다.
후술하는 것처럼, 회전봉(22)이 회전하여 제1 판부재(12)를 당기거나 밀어주기 위해서는 단부마감구(24)가 회전봉(22)의 길이방향으로 상기 회전지지구(23)에 의해 지지되어야 한다. 이를 위해서는 단부마감구(24)가 회전지지구(23)에 밀착하여야 하는데, 이 경우 밀착면에서 마찰력이 발생하게 되어 단부마감구(24)의 회전에 지장이 발생하고, 결국 회전봉(22)이 원활하게 회전하지 못하게 된다.
이를 방지하기 위하여 즉, 회전봉(22)과 단부마감구(24)가 자유롭게 회전할 수 있도록 하기 위해서, 회전지지구(23)와 단부마감구(24) 사이에는 마찰저감부재(25)가 구비되는 것이다. 구체적으로 상기 마찰저감부재(25)는 도면에 도시된 것처럼, 그 일면은 회전지지구(23)에 밀착하고 반대면은 단부마감구(24)에 밀착한 상태로 구비된다.
이러한 마찰저감부재(25)는 베어링장치로 구성될 수 있다. 도 6에는 베어링장치의 일예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6에 도시된 베어링장치가 회전지지구(23)와 단부마감구(24) 사이에 배치되는 구성을 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 8에는 베어링장치가 회전지지구(23)와 단부마감구(24) 사이에 배치된 상태를 보여주는 도 2의 화살표 B 방향으로의 상세도가 도시되어 있다.
도면에 예시된 것처럼 마찰저감부재(25)로 이용될 수 있는 베어링장치는 회전봉(22)의 외면과 일체로 결합되는 내부링(250), 상기 내부링(250)보다 더 큰 지름의 외부링(251), 및 상기 내부링(250)과 상기 외부링(251) 사이에 위치하여 유지되는 복수개의 볼(ball)(252)을 포함하는 구성을 가질 수 있다. 상기 베어링장치에서 상기 볼(252)은 상기 내부링(250) 및 외부링(251)의 횡방향 폭보다 더 크다. 따라서 내부링(250)이 회전봉(22)을 감도록 베어링장치가 설치되면, 상기 볼(252)만이 각각 회전지지구(23)와 단부마감구(24)에 닿게 된다. 이러한 상태에서 회전봉(22)과 단부마감구(24)가 회전하게 되면 볼(252)이 구름운동하게 되므로, 단부마감구(24)와 회전지지구(23) 사이에 마찰력이 최소화된 상태로 단부마감구(24)가 원활하게 회전할 수 있게 된다. 본 발명에서는 상기 마찰저감부재(25)로서 위와 같은 베어링장치 이외에 테플론이라는 상표명으로 시판되는 다양한 마찰저감재료로 그 표면이 코팅된 와셔 형상의 부재를 이용할 수도 있다.
한편, 본 발명에는 신축기구(2)를 원격지에서 작동시킬 수 있도록 하는 무선제어모듈(7)이 더 구비되어 있다. 무선제어모듈(7)은 무선 방식으로 작업자와 유무선 통신하여 모터(M)의 작동을 제어하며, 필요에 따라서는 후술하는 것처럼 거리변화 측정장치의 작동도 함께 제어하게 된다. 도면에 도시된 실시예의 경우, 무선제어모듈(7)이 모터(M)가 설치되는 위치에 구비된 것으로 도시되어 있지만 무선제어모듈(7)의 설치 위치는 이에 한정되지 아니한다.
앞서 언급한 것처럼, 본 발명의 신축기구(2)에는, 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)가 서로 근접하거나 멀어지는 거리를 측정하는 거리변화 측정장치가 구비되어 있다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 거리변화 측정장치는, 회전봉(22)과 나란하게 배치되는 눈금이 그려진 자("눈금자")(8)로 구성되어 있다. 도면에서 눈금자(8)는 일단이 결합구(21)에 결합되어 모터(M) 방향으로 연장된 상태로 회전봉(22)과 나란하게 설치되어 있다. 필요에 따라서는 거리변화 측정장치에는, 눈금자(8)를 촬영하고 촬영된 영상을 작업자에게 유무선 방식으로 전송할 수 있는 촬영장치(9)가 더 구비될 수도 있다. 촬영장치(9)는 카메라 등과 같이 영상을 촬영할 수 있는 장치로 구성될 수 있는데, 도면에서는 촬영장치(9)가 결합구(21)에 결합되어 눈금자(8)의 눈금을 촬영하도록 설치되어 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 후술하는 것처럼 회전봉(22)의 회전에 의해 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)가 근접하거나 또는 서로 멀어질 때, 그 이동거리 즉, 변단면 거푸집장치(100)의 횡방향 폭 변화 정도를 눈금자(8)를 통해서 작업자가 육안으로 파악하여 모니터링할 수 있게 되며, 따라서 작업자는 필요한 정도에 맞추어서 변단면 거푸집장치(100)의 횡방향 폭 변화를 정밀하게 설계에 맞추어서 조절할 수 있게 된다. 특히, 영상의 유무선 전송 기능을 가지는 촬영장치(9)가 거리변화 측정장치에 더 구비되는 경우, 작업자는 원격지에서도 눈금자(8)를 판독하여 변단면 거푸집장치(100)의 횡방향 폭 변화 정도를 쉽게 모니터링하면서 필요한 정도로 미세 조절할 수 있게 된다.
도면에서는 눈금자(8)와 촬영장치(9)가 결합구(21)에 결합되어 설치된 것으로 도시되어 있으나, 눈금자(8)와 촬영장치(9)의 설치 위치는 이에 한정되지 아니하며, 에를 들어 눈금자(8)가 모터(M)를 설치하는 부재에 고정될 수도 있고 촬영장치(9) 역시 모터(M)를 설치하는 부재에 구비될 수도 있다. 이와 같이 본 발명에서 눈금자(8)와 촬영장치(9)의 설치 위치는 변경될 수 있다.
한편, 변단면 거푸집장치(100)의 횡방향 폭 변화 정도를 측정하기 위한 거리변화 측정장치는, 위에서 예시한 것과 같은 눈금자(8)와 촬영장치(9)에 한정되는 것이 아니다. 거리변화 측정장치는 레이저 거리측정기로 구성되어, 예를 들어 결합구(21)에 설치되고, 거리 측정을 위한 레이저를 모터(M) 방향으로 조사하여 거리 변화를 측정할 수도 있는 것이다. 물론 레이저 거리측정기를 모터(M)를 설치하는 부재에 부착한 후, 레이저를 결합구(21) 방향으로 조사할 수도 있다. 본 발명에서 이러한 촬영장치(9) 및 레이저 거리측정기는 무선제어모듈(7)에 의해 그 작동이 제어될 수 있다.
도 9에는 도 2에 대응되는 개략적인 확대도가 도시되어 있고, 도 10에는 도 9의 화살표 C 방향으로 바라본 개략적인 정면도가 도시되어 있는데, 도 9 및 도 10에서 점선은 본 발명에 따른 변단면 거푸집장치(100)의 횡방향 폭이 축소되기 전의 상태를 보여주는 것이며 실선은 변단면 거푸집장치(100)가 상승하면서 횡방향 폭이 축소된 형태를 보여주는 것이다. 본 발명의 변단면 거푸집장치(100)를 슬립폼 공법에 이용하는 경우에는 도 9 및 도 10에 도시된 것처럼, 변단면 거푸집장치(100)의 내측에 콘크리트를 타설하여 해당 위치에서 변단면 구조물(200)의 해당 부분을 시공한 후에는, 변단면 거푸집장치(100)을 이동시켜서 이미 완성된 부분에 이웃한 위치에서 새로운 콘크리트를 타설하는 작업을 순차적으로 반복 수행하여 단면크기가 변하는 변단면 구조물(200)를 구축하게 되는데, 앞서 예시한 것처럼, 단면크기가 점차 줄어드는 변단면 구조물(200)의 경우, 변단면 거푸집장치(100)을 이동시킬 때 변단면 구조물(200)의 줄어든 단면크기에 맞추어서 변단면 거푸집장치(100)의 크기도 축소시키게 된다.
변단면 거푸집장치(100)의 크기를 변화시키는 과정을 구체적으로 살펴보면, 회전모터(M)를 구동시켜서 회전봉(22)을 회전시킨다. 회전봉(22)의 제1단부는 그 외면에 나사부가 형성되어 있어 결합구(21)와 나사결합되어 있고 회전봉(22)의 제2단부에서는, 단부마감구(24)가 마찰저감부재(25)를 사이에 두고 회전지지구(23)에 밀착하여 지지되어 있으므로, 회전봉(22)이 회전되면 회전봉(22)의 위치는 변하지 않은 상태에서, 결합구(21)와 회전봉(22) 사이의 나사결합에 의해 결합구(21)와 회전지지구(23) 사이의 간격이 줄어들게 된다. 즉, 도 9 및 도 10에 도시된 것처럼, 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)가 서로 가까워지도록 당겨져서, 상기 제1 및 제2 판부재(11, 12)의 포개진 면적이 줄어들고 상기 제1 및 제2 판부재(11, 12)가 차지하고 있는 면적이 줄어들게 된다. 즉, 본 발명에 따른 변단면 거푸집장치(100)의 크기가 변단면 구조물의 줄어든 단면크기에 맞추어서 축소되는 것이다. 따라서 변단면 구조물의 줄어든 단면크기에 맞추어서 축소되어 있는 상태의 변단면 거푸집장치(100)에 다시 콘크리트를 타설하고, 타설된 콘크리트가 양생되면 다시 변단면 거푸집장치(100)을 이동시키고 다시 변단면 구조물에 맞추어 그 크기를 변화시키는 작업을 반복하여 설계된 형상의 변단면 구조물을 시공하게 된다. 그러므로 변단면 구조물을 매우 효율적으로 시공할 수 있게 된다.
더 나아가, 위에서 예시하여 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 변단면 거푸집장치(100)를 슬립폼 공법에 적용하여 변단면 형태의 콘크리트 축부재를 시공하게 되면, 그 시공효율이 매우 우수하여 시공비용 및 시공기간을 크게 줄일 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
특히, 본 발명에서는 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)가 서로 근접하거나 멀어지는 거리를 측정하는 거리변화 측정장치가 구비되어 있는 바, 변단면 거푸집장치(100)의 크기를 변단면 구조물의 줄어든 단면크기에 맞추어서 축소시킬 때, 거리변화 측정장치를 통해서 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12) 간의 거리 변화(포개지는 정도의 변화)를 정확하게 파악할 수 있고, 따라서 변단면 거푸집장치(100)의 크기를 설계에 맞추어서 정밀하게 변화시킬 수 있게 되어, 시공 효율 향상의 효과를 가져옴은 물론이고 정밀한 시공이 이루어질 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
위에는 콘크리트 축부재로서 주탑을 예시하고, 시공방식으로서 슬립폼 공법을 제시하였으나, 이는 본 발명의 변단면 거푸집장치(100)를 사용하는 사례의 하나에 불과하며, 본 발명의 변단면 거푸집장치(100)는 다양한 형태의 시공방법 및 변단면 구조물의 시공에 사용될 수 있는 것이다.
2: 신축기구
21: 결합구
8: 눈금자
9: 촬영장치
22: 회전봉
23: 회전지지구
100: 변단면 거푸집장치

Claims (5)

  1. 콘크리트 구조물의 일측면 형성용 제1 및 제2 판부재(11, 12); 및
    제1 판부재(11)에 고정설치되고 회전봉(22)이 나사결합되는 결합구(21), 회전봉(22)을 회전시키는 회전모터(M), 제2 판부재(12)에 고정설치되고 회전봉(22)이 자유롭게 회전하도록 지지하는 회전지지구(23), 상기 회전지지구(23)를 통과한 회전봉(22)의 단부에 결합되는 단부마감구(24), 회전지지구(23)와 상기 단부마감구(24) 사이에 설치되어 회전지지구(23)와 단부마감구(24) 간의 마찰을 저감시켜 회전봉(22)과 단부마감구(24)가 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 마찰저감부재(25), 및 제1 판부재(11)와 제2 판부재(12)가 서로 근접하거나 멀어지는 정도를 측정하여 모니터링할 수 있는 거리변화 측정장치를 포함하여 구성되는 신축기구(2)를 포함하며;
    회전모터(M)에 의해 회전봉(22)이 회전되면 결합구(21)와 회전지지구(23) 사이의 간격이 줄어들거나 또는 증가되어, 상기 제1 및 제2 판부재(11, 12)가 형성하고 있는 면적의 횡방향 폭이 변화되는 것을 특징으로 하는 변단면 거푸집장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거리변화 측정장치는, 회전봉(22)과 나란하게 배치되는 눈금자(8), 및 상기 눈금자(8)를 촬영하고 촬영된 영상을 작업자에게 유무선 방식으로 전송할 수 있는 촬영장치(9)로 이루어진 것을 특징으로 하는 변단면 거푸집장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 거리변화 측정장치는, 회전봉(22)과 나란하게 레이저를 조사하여 거리변화를 측정하는 레이저 거리측정기로 구성된 것을 특징으로 하는 변단면 거푸집장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    회전봉(22)이 회전모터(M)와 결합되는 위치에서 회전봉(22)의 외면에는 록킹(locking)돌기(220)가 돌출되어 있고, 회전모터(M)에 장착된 회전체(202)에는 상기 록킹돌기(220)가 끼워지는 오목부가 형성되어 있어서, 회전봉(22)이 회전모터(M)의 회전체(202)를 관통하도록 끼워질 때 회전봉(22)을 감싸는 회전체(202)의 내면에 형성된 오목부에 록킹돌기(220)가 끼워지는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 변단면 거푸집장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    마찰저감부재(25)는, 회전봉(22)의 외면과 일체로 결합되는 내부링(250), 상기 내부링(250)보다 더 큰 지름의 외부링(251), 및 내부링(250)과 외부링(251)의 횡방향 폭보다 더 큰 지름을 가지고 있으며 내부링(250)과 외부링(251) 사이에 위치하여 유지되는 복수개의 볼(ball)(252)을 포함하는 베어링장치로 구성되며;
    내부링(250)이 회전봉(22)을 감도록 베어링장치가 설치되면 볼(252)만이 각각 회전지지구(23)와 단부마감구(24)에 닿게 되어, 회전봉(22)과 단부마감구(24)가 회전할 때 볼(252)이 구름운동함으로써, 단부마감구(24)와 회전지지구(23) 사이에 마찰력이 저감된 상태로 단부마감구(24)가 회전되는 것을 특징으로 하는 변단면 거푸집장치.
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