KR101696028B1

KR101696028B1 - 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101696028B1
Application number: KR1020140114433A
Authority: KR
Inventors: 이대용
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2017-01-13
Also published as: CN106795701B; EP3187658A4; CN106795701A; WO2016032041A1; KR20160027475A; EP3187658A1

Abstract

본 발명은 복수의 프리캐스트 세그먼트가 원주방향으로 연결되어 형성되는 세그먼트유닛이 높이방향으로 적층되어 형성되는 프리캐스트 세그먼트 구조물에 사용되는 거푸집 구조체로서, 인접한 상기 프리캐스트 세그먼트의 원주방향 연결부의 내측에 배치되는 내부거푸집; 상기 내부거푸집의 내면을 지지토록 제공되는 내부프레임; 높이방향으로 형성되어 상기 내부프레임을 지지토록 제공되는 프레임지지부; 인접한 상기 프리캐스트 세그먼트의 원주방향 연결부의 외측에 배치되는 외부거푸집; 및, 상기 외부거푸집의 외면을 지지토록 제공되는 긴장부재;를 포함하고, 상기 세그먼트유닛은 원주방향으로 이격하여 형성된 복수의 상기 연결부를 구비하고, 각각의 상기 연결부의 내측과 외측에는 각각 상기 내부거푸집과 상기 외부거푸집이 배치되고, 상기 내부프레임은, 복수의 상기 내부거푸집의 내면에 접하게 제공되는 링프레임과, 상기 링프레임의 내부공간을 가로지는 형태로 구비되고, 상기 연결부에 대응되는 위치에 배치되어 상기 링프레임을 보강하는 지지프레임을 구비하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체를 제공한다.

Description

프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체 및 그 시공방법{CONCRETE FORM OF PRECAST SEGMENT STRUCTURE AND METHOD OF THE SAME}

본 발명은 프리캐스트 세그먼트 구조물에 사용되는 거푸집 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프리캐스트 세그먼트 구조물 원주방향의 현장연결을 용이하게 하는 프리캐스트 세그먼트 구조물에 사용되는 거푸집 구조체에 관한 것이다.

교량 및 풍력발전기 등의 대형화 추세에 따라 이를 지지하는 지지구조물의 크기도 이에 비례하여 점차 증가하고 있다.

압축하중 저항에 장점이 있는 콘크리트소재를 지지구조물에 사용함에 있어 단면 및 중량의 감소를 위해 원형 중공구조물을 사용하는 빈도가 늘고 있다.

하지만, 기존의 원형 중공구조물을 활용한 방식의 경우는 운송중 제약이 동반될 수 있다. 일반적으로 국내에서 운반 가능한 최대높이는 저상 트레일러 사용시 4.2m이므로 통상적으로 단위 중공구조물의 높이가 이보다 높고 대구경의 단면을 가지는 풍력타워 등의 대형구조물을 운송하는데 제약이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 대형 원형 중공구조물의 도로운송 편의성 및 현장에서의 공기절감을 위해 콘크리트 현장타설공법 대신 프리캐스트 콘크리트 패널 현장조립공법의 검토가 활발해지고 있다.

특히, 대구경의 단면을 가지는 콘크리트 프리캐스트 교각기둥이나 풍력타워구조물의 경우에는 프리캐스트 구조물을 둘레방향으로 쪼개어 운반한 뒤, 현장에서 조립하여 시공하는 방식이 대안으로 제시되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는, 프리캐스트 세그먼트(10)의 연결부를 형성하는 그라우트부(4)에 타설 예정인 콘크리트 또는 그라우트부(4)의 내부에 복수의 고정바(2)를 길이방향으로 설치하고, 그라우트부의 양면에 거푸집패널(1)을 위치시킨 후 패널을 관통한 고정바(2)의 양단에 고정핀(3)을 체결하여 패널에 고정시킨다.

이렇게 고정된 거푸집패널(1) 내부에 콘크리트 또는 그라우트를 타설 후 일정기간 양생과정을 거쳐 거푸집패널(1)을 탈형함으로써, 좌측과 우측에 배치되는 2개의 프리캐스트 세그먼트(10)를 연결하여 세그먼트유닛(20)의 연결을 완성할 수 있다.

다만, 이러한 방법은 시공후 그라우트부(4)를 관통한 고정바(2)의 양단이 그라우트부의 외면으로 일정길이 도출되어 미관상 좋지 못하며, 또한, 풍력타워와 같이 반복적으로 동적하중을 받는 경우에 있어서는 고정바(2)와 콘크리트의 사이로 유입된 우수 등에 의해 고정바(2)가 부식되고, 또한, 응력집중현상에 의해 프리캐스트 세그먼트(10)의 연결부의 강성이 저하되어 프리캐스트 구조물의 피로파괴 위험성을 증가시킬 수 있는 문제점이 있다.

또한, 이러한 문제점 해결을 위해 콘크리트 외면에 돌출되어 있는 고정바(2)의 양단을 절단하는 경우가 있는데, 이 경우는, 절단작업을 위한 고소작업 인력의소모가 심하고, 절단작업에 상당한 작업시간과 비용이 소모되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 거푸집 구조체에서 발생되는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명은 일 측면으로서, 프리캐스트 세그먼트의 연결부에 설치되는 거푸집을 내부와 외부에서 가압하여 지지하는 방식에 의해 프리캐스트 세그먼트의 원주방향 연결작업을 현장에서 간이하게 시공할 수 있는 거푸집 구조체를 제공하고자 한다.

본 발명은 일 측면으로서, 프리캐스트 세그먼트의 연결부에 거푸집을 고정하는 고정바가 잔존하던 종래의 연결방식을 탈피함으로써, 연결부의 마감면의 미관이 미려해지고, 잔존하는 고정바를 통한 우수 등의 유입에 의한 부식 및, 응력집중현상에 의한 연결부의 피로파괴의 위험성이 저감될 수 있는 거푸집 구조체를 제공하고자 한다.

본 발명은 일 측면으로서, 종래의 프리캐스트 세그먼트의 연결부의 외면으로 돌출된 고정바를 제거할 필요성이 없어 고소작업 인력의 소모를 방지하여, 시공비용의 절감과 시공기간의 단축이 가능한 거푸집 구조체를 제공하고자 한다.

본 발명은 일 측면으로서, 프리캐스트 세그먼트 구조물의 내부의 설치 및, 해체가 용이하여 현장에서의 시공기간을 단축할 수 있는 거푸집 구조체를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 복수의 프리캐스트 세그먼트가 원주방향으로 연결되어 형성되는 세그먼트유닛이 높이방향으로 적층되어 형성되는 프리캐스트 세그먼트 구조물에 사용되는 거푸집 구조체로서, 인접한 상기 프리캐스트 세그먼트의 원주방향 연결부의 내측에 배치되는 내부거푸집; 상기 내부거푸집의 내면을 지지토록 제공되는 내부프레임; 높이방향으로 형성되어 상기 내부프레임을 지지토록 제공되는 프레임지지부; 인접한 상기 프리캐스트 세그먼트의 원주방향 연결부의 외측에 배치되는 외부거푸집; 및, 상기 외부거푸집의 외면을 지지토록 제공되는 긴장부재;를 포함하고, 상기 세그먼트유닛은 원주방향으로 이격하여 형성된 복수의 상기 연결부를 구비하고, 각각의 상기 연결부의 내측과 외측에는 각각 상기 내부거푸집과 상기 외부거푸집이 배치되고, 상기 내부프레임은, 복수의 상기 내부거푸집의 내면에 접하게 제공되는 링프레임과, 상기 링프레임의 내부공간을 가로지는 형태로 구비되고, 상기 연결부에 대응되는 위치에 배치되어 상기 링프레임을 보강하는 지지프레임을 구비하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체를 제공한다.

삭제

바람직하게, 링프레임은 높이방향으로 적층되는 상기 세그먼트유닛의 높이방향의 접합부에 배치될 수 있다.

바람직하게, 세그먼트유닛은 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구비되고, 상기 링프레임은 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구비되어, 상기 프레임지지부의 신장에 의해 상기 링프레임이 상기 내부거푸집을 가압하여 지지하도록 구비될 수 있다.

바람직하게, 지지프레임은, 상기 링프레임의 내부공간에 수평방향을 수평방향으로 가로지르도록 구비되고, 높이방향으로 평행하게 배치되는 복수의 수평플레이트와, 인접한 상기 수평플레이트를 연결하는 수직플레이트를 구비할 수 있다.

바람직하게, 지지프레임은, 상기 링프레임 내부공간의 중심부에서 수평방향으로 방사상으로 배치될 수 있다.

바람직하게, 지지프레임은, 상기 링프레임의 내부공간에 수평방향으로 평행하게 배치되는 복수의 제1 보강프레임과, 상기 제1 보강프레임에 수직하게 교차하도록 평행하게 배치되는 복수의 제2 보강프레임을 구비할 수 있다.

바람직하게, 프레임지지부는, 높이방향으로 배치되는 인접한 상기 내부프레임의 간격 조절이 가능하게 구비될 수 있다.

바람직하게, 프레임지지부는, 일측은 높이방향의 상측의 내부프레임에 접하게 구비되고, 타측은 제1 나사산이 형성된 제1 지지부; 일측은 높이방향의 하측의 내부프레임에 접하게 구비되고, 타측은 상기 제1 나사산과 반대방향의 제2 나사산이 형성된 제2 지지부; 및, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 연결하는 커플러부재;를 구비할 수 있다.

바람직하게, 제1 지지부와, 상기 제2 지지부는, 상기 지지프레임과 접하는 부분에 확대지지부가 구비될 수 있다.

삭제

바람직하게, 내부거푸집과 상기 외부거푸집은, 높이방향으로 적층되는 적어도 2 이상의 상기 세그먼트유닛에 걸쳐서 연속적으로 설치되는 단일의 부재로 구비될 수 있다.

바람직하게, 긴장부재는, 상기 외부거푸집의 둘레방향으로 형성된 설치홈에 설치될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면으로서, 본 발명은 상기 거푸집 구조체를 사용하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 시공방법에 있어서, (a) 복수의 상기 프리캐스트 세그먼트를 원주방향으로 배치하여 세그먼트유닛을 형성하고, 상기 세그먼트유닛을 높이방향으로 적층하는 단계; (b) 상기 프리캐스트 세그먼트의 연결부의 내측에 내부거푸집을 배치하고, 상기 내부거푸집의 내면을 지지토록 내부프레임을 설치하는 단계; (c) 높이방향으로 형성되는 상기 내부프레임을 지지토록 상기 프레임지지부를 설치하는 단계; (d) 외부거푸집을 상기 프리캐스트 세그먼트의 연결부의 외측에 배치하고, 상기 외부거푸집의 외면을 지지토록 상기 긴장부재를 설치하는 단계; (e) 상기 연결부에 콘크리트 또는 그라우트를 충진하여 양생하는 단계; 및, (f) 상기 내부프레임, 상기 프레임지지부, 상기 긴장부재, 상기 외부거푸집을 해체하는 단계;를 포함하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 시공방법을 제공한다.

이상에서와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프리캐스트 세그먼트의 연결부에 설치되는 내부거푸집과 외부거푸집을 내부와 외부에서 내부프레임과, 긴장부재에 의해 가압하여 지지하는 방식에 의해 프리캐스트 세그먼트의 원주방향 연결부을 현장에서 간이하게 시공할 수 있어 거푸집 구조체의 시공성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 프리캐스트 세그먼트의 연결부에 거푸집을 고정하는 고정바가 잔존하던 종래의 연결방식을 탈피함으로써, 연결부의 마감면의 미관이 미려해지고, 잔존하는 고정바를 통한 우수 등의 유입에 의한 부식 및, 응력집중현상에 의한 연결부의 피로파괴의 위험성이 저감될 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 종래의 프리캐스트 세그먼트의 연결부의 외면으로 돌출된 고정바를 제거할 필요성이 없어 고소작업 인력의 소모를 방지되어 시공비용이 절감되고, 시공기간이 단축될 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 링프레임은 높이방향으로 적층되는 상기 세그먼트유닛의 접합부에 배치되는 구성을 포함함으로써, 링프레임이 높이방향으로 적층되는 상기 세그먼트유닛의 접합부를 정렬하여 가이드하는 역할을 하여 세그먼트유닛의 접합부의 시공오차의 발생을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 지지프레임은 상기 프리캐스트 세그먼트의 상기 연결부에 대응되는 위치에 배치되는 구성을 포함함으로써, 연결부에 그라우트부를 타설시 내부거푸집으로부터 전달되는 하중을 링프레임과 지지프레임을 통해 보다 안정적으로 지지할 수 있어 구조적 안정성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 세그먼트유닛과, 링프레임은 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구성되고, 프레임지지부가 내부프레임의 간격을 조절 가능하도록 구성됨에 따라, 프레임지지부의 신장에 의해 링프레임이 상기 내부거푸집을 보다 용이하게 가압하여 지지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 복수의 상기 내부거푸집은 상기 내부프레임에 의해 일체로 지지되고, 복수의 상기 외부거푸집은 상기 긴장부재에 의해 일체로 지지하도록 구성됨에 따라, 세그먼트유닛에 형성되는 복수의 연결부가 일체로 시공되어 시공오차의 발생이 최소화되고, 프리캐스트 세그먼트 구조물의 내부와 외부에 설치되는 내부거푸집과 외부거푸집의 설치 및, 해체가 용이하여 시공기간이 단축될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 고정바를 활용한 거푸집패널의 설치방식을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 거푸집 구조체의 평면도와 내부프레임의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 거푸집 구조체의 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 거푸집 구조체의 적용되는 내부프레임의 다양한 실시형태를 도시한 도면이다.
도 5a 및, 도 5b는 프레임지지부의 신장에 따라 내부프레임이 내부거푸집을 가압하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 거푸집 구조체의 단면도를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 거푸집 구조체의 적용되는 내부프레임의 다양한 실시형태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 거푸집 구조체(100)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 거푸집 구조체(100)는 내부거푸집(200), 내부프레임(300), 프레임지지부(400), 외부거푸집(500) 및, 긴장부재(600)를 포함할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 거푸집 구조체(100)는 복수의 프리캐스트 세그먼트(10)가 원주방향으로 연결되어 형성되는 세그먼트유닛(20)이 높이방향으로 적층되어 형성되는 프리캐스트 세그먼트 구조물에 사용될 수 있다.

도 2 및, 도 3에 도시된 바와 같이, 거푸집 구조체(100)는 인접한 상기 프리캐스트 세그먼트(10)의 원주방향 연결부(11)의 내측에 배치되는 내부거푸집(200)과, 상기 내부거푸집(200)의 내면을 지지토록 제공되는 내부프레임(300)과, 높이방향으로 형성되는 상기 내부프레임(300)을 지지토록 제공되는 프레임지지부(400)와, 인접한 상기 프리캐스트 세그먼트(10)의 원주방향 연결부(11)의 외측에 배치되는 외부거푸집(500) 및, 상기 외부거푸집(500)의 외면을 지지토록 제공되는 긴장부재(600)를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 내부거푸집(200)은 프리캐스트 세그먼트(10)의 원주방향 연결부(11)의 내측에 배치될 수 있다.

내부프레임(300)은 프리캐스트 세그먼트(10)의 원주방향 연결부(11)의 내측에 배치되는 내부거푸집(200)의 내면을 지지할 수 있다.

프레임지지부(400)는 높이방향으로 설치되어, 내부프레임(300)을 지지하는 부재이다. 프레임지지부(400)는 높이방향으로 이격하여 배치되어 상기 내부프레임(300)을 지지토록 제공될 수 있다.

외부거푸집(500)은 프리캐스트 세그먼트(10)의 원주방향 연결부(11)의 외측에 배치될 수 있고, 긴장부재(600)는 외부거푸집(500)의 외면에 설치되어 외부거푸집(500)을 지지할 수 있다.

긴장부재(600)는 상기 외부거푸집(500)의 둘레방향으로 형성된 설치홈(510)에 설치될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 내부프레임(300)은 상기 내부거푸집(200)의 내면에 접하게 제공되는 링프레임(310)과, 상기 링프레임(310)의 내부공간을 가로지는 형태로 구비되어, 상기 링프레임(310)을 보강하는 지지프레임(330)을 포함할 수 있다.

링프레임(310)은 프리캐스트 세그먼트(10)의 원주방향 연결부(11)의 내측에 배치되는 내부거푸집(200)의 내면을 지지할 수 있다.

지지프레임(330)은 링프레임(310)의 내주면에 접하게 제공되어, 프리캐스트 세그먼트(10)의 연결부(11)에 접합게 제공된 내부거푸집(200)에서 링프레임(310)으로 전달되는 하중을 지지할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 링프레임(310)은 높이방향으로 적층되는 상기 세그먼트유닛(20)의 접합부(21)에 배치될 수 있다.

링프레임(310)이 높이방향으로 적층되는 상기 세그먼트유닛(20)의 접합부(21)를 정렬하여 가이드하는 역할을 하여 세그먼트유닛(20)의 접합부(21)의 시공오차의 발생을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 지지프레임(330)은 상기 프리캐스트 세그먼트(10)의 상기 연결부(11)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

연결부(11)에 그라우트부(13)를 타설시 내부거푸집(200)으로부터 전달되는 하중을 링프레임(310)과 지지프레임(330)을 통해 보다 안정적으로 지지할 수 있어 구조적 안정성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 세그먼트유닛(20)은 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구비되고, 상기 링프레임(310)은 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구비되어, 상기 프레임지지부(400)의 신장에 의해 상기 링프레임(310)이 상기 내부거푸집(200)을 가압하여 지지하도록 구비될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 세그먼트유닛(20)과 링프레임(310)은 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구비될 수 있고, 링프레임(310)은 상기 세그먼트유닛(20)의 상하방향의 접합부(21)를 지지하는 내부거푸집(200)에 대응되는 형상으로 구비될 수 있다.

도 5a를 참조하면, 하측에 설치된 링프레임(310)이 하부에 설치된 프레임지지부(400)의 신장에 의해 세그먼트유닛(20)의 접합부(21)에 배치된 내부거푸집(200)을 가압 지지하는 상태이다. 상측에 설치된 링프레임(310)은 프레임지지부(400)가 신장되기 전이어서 상측의 링프레임(310)은 내부거푸집(200)을 가압 지지하기 전의 상태로서, 확대된 부분에 도시된 바와 같이, 내부거푸집(200)과 링프레임(310)은 일정간격으로 이격하여 배치되어 있음을 알 수 있다.

도 5b를 참조하면, 상측에 설치된 링프레임(310)이 하측에 배치된 프레임지지부(400)의 신장에 의해 상측의 링프레임(310)을 상승시키고, 상측의 링프레임(310)이 세그먼트유닛(20)의 접합부(21)에 배치되면서, 상측의 링프레임(310)이 내부거푸집(200)을 가압하여 지지하는 상태이다.

이와 같이, 세그먼트유닛(20)과, 링프레임(310)은 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구성되고, 프레임지지부(400)가 내부프레임(300)의 간격을 조절 가능하도록 구성됨에 따라, 프레임지지부(400)의 신장에 의해 링프레임(310)이 상기 내부거푸집(200)을 보다 용이하게 가압하여 지지할 수 있는 효과가 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 세그먼트유닛(20)은 높이방향의 단면적이 동일하게 구비되고, 높이방향으로 적층되는 상기 세그먼트유닛(20)의 접합부(21)에 설치되는 상기 링프레임(310)은 높이방향의 단면적이 동일하게 구비될 수 있다.

이 경우에는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 링프레임(310)이 내부거푸집(200)을 가압지지하는 것이 아니라 내부거푸집(200)을 단순 거치하는 것에 불과하다는 단점이 있으나, 높이방향의 단면적이 동일하여 세그먼트유닛(20)의 접합부(21)에 배치되는 링프레임(310)의 크기가 동일하여 모듈화된 링프레임(310)에 의해 거푸집 구조체(100)를 구성할 수 있어, 프리캐스트 세그먼트 구조물의 제작 및 설치를 위한 거푸집 구조체(100)의 따른 제조원가의 절감 및 시공비용의 절감이 가능한 효과가 있다.

도 7(a) 내지 도 7(c)에는, 세그먼트유닛(20)은 높이방향의 단면적이 동일하게 구비되는 세그먼트유닛(20)의 높이방향의 접합부(21)에 설치되는 링프레임(310)의 다양한 실시형태가 도시되어 있다. 이 때, 링프레임(310)의 높이방향의 단면적이 동일하게 구비된다.

도 7(c)에 도시된 바와 같이, 지지프레임(330)은, 상기 링프레임(310)의 내부공간에 수평방향으로 평행하게 배치되는 복수의 제1 보강프레임(350)과, 상기 제1 보강프레임(350)에 수직하게 교차하도록 평행하게 배치되는 복수의 제2 보강프레임(370)을 구비할 수 있다.

복수의 상기 제1 보강프레임(350)와 제2 보강프레임(370)이 수직방향으로 교차하게 설치되어 지지프레임(330)은 링프레임(310) 내부공간에 교차형으로 배치될 수 있다.

그리고, 제1 보강프레임(350)과 제2 보강프레임(370)의 교차부의 상측에는 프레임지지부(400)가 설치되는 설치부(390)가 형성될 수 있다.

지지프레임(330)은, 상기 링프레임(310)의 내부공간에 수평방향을 수평방향으로 가로지르도록 구비되고, 높이방향으로 평행하게 배치되는 복수의 수평플레이트(331)와, 인접한 상기 수평플레이트(331)를 연결하는 수직플레이트(333)를 구비할 수 있다.

도 4(a) 및, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 지지프레임(330)은 2개의 수평플레이트(331)와 이를 연결하는 수직플레이트(333)로 구성되는 H형강 형태의 부재로 구비될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 3개 이상의 수평플레이트(331)가 높이방향으로 평행하게 배치되고, 인접하는 수평플레이트(331)의 사이에 각각 수직플레이트(333)가 구비되는 형태로 구성될 수 있다.

수평플레이트(331)에는 상기 프레임지지부(400)의 단부가 고정되는 돌출부가 형성될 수 있고, 프레임지지부(400)의 확대지지부(470)가 돌출부로 둘러싸인 함몰된 내부에 배치되어 고정될 수 있다.

설치부(390)에 의해 프레임지지부(400)의 이탈이 효과적으로 방지될 수 있고, 프레임지지부(400)의 설치위치가 사전에 결정됨에 따라, 프레임지지부(400)의 고정 및, 위치결정에 소요되는 시간을 단축하여 시공기간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

도 4(a)에 도시된 바와 같이, 지프레임은 상기 링프레임(310) 내부공간의 중심부를 관통하여 형성되는 교차형의 부재로 구비될 수 있다.

구체적으로, 세그먼트유닛(20)은 4개의 프리캐스트 세그먼트(10)로 구성되고, 지지프레임(330)은 4개의 연결부(11)에 대응되는 방향으로 배치되어 크로스 형상으로 배치될 수 있다. 즉, 지지프레임(330)은 대향하는 연결부(11)를 가로질러 배치되는 제1 지지프레임(330)과 상기 제1 지지프레임(330)에 수직하게 교차되어 배치되는 제2 지지프레임(330)을 포함하여 크로스 형상으로 배치될 수 있다.

도 4(b)에 도시된 바와 같이, 지지프레임(330)은, 상기 링프레임(310) 내부공간의 중심부에서 수평방향으로 방사상으로 배치될 수 있고, 지지프레임(330)을 구성하는 수평플레이트(331)와 수직플레이트(333)는 링프레임(310) 내부공간의 중심부에서 수평방향으로 방사상의 형태로 배치될 수 있다.

구체적으로, 세그먼트유닛(20)은 3개의 프리캐스트 세그먼트(10)로 구성되고, 지지프레임(330)은 3개의 연결부(11)에 대응되는 방향으로 배치되어 방사상의 형태로 배치될 수 있다.

지지프레임(330)과 상기 링프레임(310)의 접합면은 상기 연결부(11)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

도 5(a) 및, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 프레임지지부(400)는, 높이방향으로 형성되는 내부프레임(300)을 지지하도록 제공될 수 있다.

프레인지지부는 높이방향으로 배치되는 인접한 상기 내부프레임(300)의 사이에 설치될 수 있고, 인접하게 배치되는 상기 내부프레임(300)의 간격의 조절 가능하게 구비될 수 있다.

프레임지지부(400)는 최하측에 배치되는 프레임지지부(400)와 같이 프레임지지부(400)의 하측에는 내부프레임(300)이 설치되지 않고, 상부에 내부프레임(300)이 거치되는 형태로 설치될 수 있음은 물론이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 프레임지지부(400)는 제1 지지부(410)와 제2 지지부(430) 및, 커플러부재(450)를 포함할 수 있다.

프레임지지부(400)는, 일측은 높이방향의 상측의 내부프레임(300)에 접하게 구비되고, 타측은 제1 나사산(411)이 형성된 제1 지지부(410)와, 일측은 높이방향의 하측의 내부프레임(300)에 접하게 구비되고, 타측은 상기 제1 나사산(411)과 반대방향의 제2 나사산(431)이 형성된 제2 지지부(430) 및, 상기 제1 지지부(410)와 상기 제2 지지부(430)를 연결하는 커플러부재(450)를 구비할 수 있다.

커플러부재(450)는 커플러본체와, 상기 제1 나사산(411)이 결합되는 제1 연결부와 상기 제2 나사산(431)이 결합되는 제2 연결부를 포함할 수 있다.

반대방향으로 나사산이 형성된 제1 지지부(410)와 제2 지지부(430)에 결합된 커플러부재(450)의 회전에 의해 프레임지지부(400)의 길이가 조절될 수 있다.

커플러부재(450)의 회전에 따라, 상기 제1 나사산(411)과 제2 나사산(431)의 이격거리가 조절됨에 따라 프레임지지부(400)의 길이가 조절되면서, 상측과 하측에 배치되는 내부프레임(300)의 이격거리가 조절될 수 있다.

도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 제1 지지부(410)와, 상기 제2 지지부(430)는, 상기 지지프레임(330)과 접하는 부분에 확대지지부(470)가 구비될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 세그먼트유닛(20)은 원주방향으로 이격하여 형성된 복수의 상기 연결부(11)를 구비하고, 각각의 상기 연결부(11)의 내측과 외측에는 각각 상기 내부거푸집(200)과 상기 외부거푸집(500)이 배치되고, 복수의 상기 내부거푸집(200)은 상기 내부프레임(300)에 의해 일체로 지지되고, 복수의 상기 외부거푸집(500)은 상기 긴장부재(600)에 의해 일체로 지지되도록 구비될 수 있다.

복수의 상기 내부거푸집(200)은 상기 내부프레임(300)에 의해 일체로 지지되고, 복수의 상기 외부거푸집(500)은 상기 긴장부재(600)에 의해 일체로 지지하도록 구성됨에 따라, 세그먼트유닛(20)에 형성되는 복수의 연결부(11)가 일체로 시공되어 시공오차의 발생이 최소화되고, 프리캐스트 세그먼트 구조물의 내부와 외부에 설치되는 내부거푸집(200)과 외부거푸집(500)의 설치 및, 해체가 용이하여 시공기간이 단축될 수 있는 효과가 있다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 내부거푸집(200)과 외부거푸집(500)은 상기 세그먼트유닛(20)의 원주방향의 연결부(11)의 높이에 대응되는 형태로 형성되어 각각의 세그먼트유닛(20)의 연결부(11)에 배치될 수 있고, 각각의 세그먼트유닛(20)의 원주방향의 연결부(11)에 배치되는 내부거푸집(200)의 수평방향의 경계는 링프레임(310)에 의해 지지될 수 있다.

또한, 도시되지는 않았으나, 내부거푸집(200)과 상기 외부거푸집(500)은, 높이방향으로 적층되는 적어도 2 이상의 상기 세그먼트유닛(20)에 걸쳐서 연속적으로 설치되는 단일의 부재로 구비될 수 있다.

즉, 내부거푸집(200)과 외부거푸집(500)은 높이방향으로 적층되는 복수의 상기 세그먼트유닛(20)에 걸쳐서 설치되는 단일의 부재로 형성될 수 있다.

도 3의 확대된 부분에 도시된 바와 같이, 긴장부재(600)는 외부거푸집(500)의 둘레방향으로 형성된 설치홈(510)에 설치될 수 있다. 설치홈(510)은 높이방향으로 적층되는 세그먼트유닛(20)의 접합부(21)에 인접한 영역에 설치되고, 외부거푸집(500)이 세그먼트유닛(20)의 원주방향의 연결부(11)의 높이에 대응되는 형태로 형성될 경우, 상측의 외부거푸집(500)과 하측의 외부거푸집(500)에 설치홈(510)이 각각 설치될 수 있다.

설치홈(510)은 세그먼트유닛(20)의 접합부(21)에 인접한 영역에 배치될 수 있는데, 이는 그라우트부(13)를 타설시 세그먼트유닛(20)의 접합부(21)에 대응되는 높이에서 보다 큰 응력이 발생될 수 있기 때문이다.

그리고, 도 3에는 외부거푸집(500)의 상단부와 하단부에 각각 하나의 설치홈(510)이 형성되는 실시예가 도시되나, 설치홈(510)의 수는 이에 한정되는 것이 아니고 복수의 열의 설치홈(510)이 설치될 수 있고, 복수의 긴장부재(600)가 외부거푸집(500)의 상단부와 하단부에 각각 설치되는 것도 가능함은 물론이다.

다음으로, 도 1 내지 도 7을 참조하여 시공방법에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시공방법은 (a)~(f) 단계를 포함할 수 있다.

시공방법은 앞서 설명한 거푸집 구조체(100)를 사용하여 프리캐스트 세그먼트 구조물을 시공할 수 있다.

시공방법은 (a) 복수의 상기 프리캐스트 세그먼트(10)를 원주방향으로 배치하여 세그먼트유닛(20)을 형성하고, 상기 세그먼트유닛(20)을 높이방향으로 적층하는 단계와, (b) 상기 프리캐스트 세그먼트(10)의 연결부(11)의 내측에 내부거푸집(200)을 배치하고, 상기 내부거푸집(200)의 내면을 지지토록 내부프레임(300)을 설치하는 단계와, (c) 높이방향으로 형성되는 상기 내부프레임(300)을 지지토록 상기 프레임지지부(400)를 설치하는 단계와, (d) 외부거푸집(500)을 상기 프리캐스트 세그먼트(10)의 연결부(11)의 외측에 배치하고, 상기 외부거푸집(500)의 외면을 지지토록 상기 긴장부재(600)를 설치하는 단계와, (e) 상기 연결부(11)에 콘크리트 또는 그라우트를 충진하여 양생하는 단계 및, (f) 상기 내부프레임(300), 상기 프레임지지부(400), 상기 긴장부재(600), 상기 외부거푸집(500)을 해체하는 단계를 포함할 수 있다.

우선, (a) 단계를 설명하면, 프리캐스트 세그먼트(10)를 원주방향으로 배치하여 세그먼트유닛(20)의 형태를 형성하도록, 둘레방향의 인접한 프리캐스트 세그먼트(10)가 연결부(11)를 형성하도록 일정간격 이격하여 배치한다. 상기한 방식과 동일한 방식으로 형성된 세그먼트유닛(20)을 높이방향으로 적층한다.

다음으로, (b) 단계를 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 세그먼트유닛(20)에 형성된 복수(4개)의 연결부(11)의 내측에 내부거푸집(200)을 각각 배치하고, 둘레방향으로 일정간격으로 이격하여 형성되는 복수의 연결부(11)에 배치되는 내부거푸집(200)의 내면을 지지하도록 내부프레임(300)을 설치할 수 있다.

이때, 복수의 연결부(11)에 설치되는 내부거푸집(200)을 하나의 내부프레임(300)의 링프레임(310)에 의해 지지하도록 구성할 수 있다.

프리캐스트 세그먼트(10)는 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구비되고, 상기 내부프레임(300)은, 상기 내부거푸집(200)의 내면에 접하게 제공되는 링프레임(310)과, 상기 링프레임(310)의 내부공간을 가로지는 형태로 구비되어, 상기 링프레임(310)을 보강하는 지지프레임(330)을 구비하고, 상기 링프레임(310)은 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구비되어, 상기 프레임지지부(400)의 신장에 의해 상기 링프레임(310)이 상기 내부거푸집(200)을 가압하여 지지하도록 구비될 수 있다.

다음으로, (c) 단계를 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 높이방향으로 형성되는 상기 내부프레임(300)을 지지토록 상기 프레임지지부(400)를 설치할 수 있다.

다음으로, (d) 단계를 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 세그먼트유닛(20)에 형성된 복수(4개)의 연결부(11)의 외측에 외부거푸집(500)을 각각 배치하고, 둘레방향으로 일정간격으로 이격하여 형성되는 복수의 연결부(11)에 배치되는 외부거푸집(500)의 외면을 지지하도록 긴장부재(600)를 설치할 수 있다. 이때, 긴장부재(600)는 외부거푸집(500)의 둘레방향으로 형성된 설치홈(510)에 설치될 수 있다.

이때, 복수의 연결부(11)에 설치되는 외부거푸집(500)을 단일의 긴장부재(600)에 의해 지지하도록 구성할 수 있다.

다음으로, (e) 단계를 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 프리캐스트 세그먼트(10)의 원주방향 연결부(11)에 콘크리트 또는 그라우트를 충진하고 양생시켜 프리캐스트 세그먼트(10)의 원주방향의 연결부(11)에 그라우트부(13)를 형성한다.

다음으로, (f) 단계를 설명하면, 그라우트부(13)가 타설된 후 그라우트부(13)가 충분히 양생되면 본 발명의 내부프레임(300), 상기 프레임지지부(400), 상기 긴장부재(600), 상기 외부거푸집(500)을 포함하는 거푸집 구조체(100)를 해체시킨다.

내부거푸집(200)은 프레임지지부(400)의 길이를 줄여서 내부프레임(300)의 가압을 제거시켜 내부거푸집(200)과 링프레임(310)의 간격을 유지한 상태에서 제거할 수 있다.

먼저, 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

1: 거푸집패널 2: 고정바
3: 고정핀 4: 그라우트부
10: 프리캐스트 세그먼트 11: 연결부
13: 그라우트 20: 세그먼트유닛
21: 접합부
100: 거푸집 구조체 200: 내부거푸집
300: 내부프레임 310: 링프레임
330: 지지프레임 331: 수평플레이트
333: 수직플레이트 350: 제1 보강프레임
370: 제2 보강프레임 390: 설치부
400: 프레임지지부 410: 제1 지지부
411: 제1 나사산 430: 제2 지지부
431: 제2 나사산 450: 커플러부재
470: 확대지지부 500: 외부거푸집
510: 설치홈 600: 긴장부재

Claims

복수의 프리캐스트 세그먼트가 원주방향으로 연결되어 형성되는 세그먼트유닛이 높이방향으로 적층되어 형성되는 프리캐스트 세그먼트 구조물에 사용되는 거푸집 구조체로서,
인접한 상기 프리캐스트 세그먼트의 원주방향 연결부의 내측에 배치되는 내부거푸집;
상기 내부거푸집의 내면을 지지토록 제공되는 내부프레임;
높이방향으로 형성되어 상기 내부프레임을 지지토록 제공되는 프레임지지부;
인접한 상기 프리캐스트 세그먼트의 원주방향 연결부의 외측에 배치되는 외부거푸집; 및,
상기 외부거푸집의 외면을 지지토록 제공되는 긴장부재;를 포함하고,
상기 세그먼트유닛은 원주방향으로 이격하여 형성된 복수의 상기 연결부를 구비하고,
각각의 상기 연결부의 내측과 외측에는 각각 상기 내부거푸집과 상기 외부거푸집이 배치되고,
상기 내부프레임은,
복수의 상기 내부거푸집의 내면에 접하게 제공되는 링프레임과,
상기 링프레임의 내부공간을 가로지는 형태로 구비되고, 상기 연결부에 대응되는 위치에 배치되어 상기 링프레임을 보강하는 지지프레임을 구비하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
삭제
제1항에 있어서,
상기 링프레임은 높이방향으로 적층되는 상기 세그먼트유닛의 높이방향의 접합부에 배치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
제1항에 있어서,
상기 세그먼트유닛은 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구비되고,
상기 링프레임은 높이방향의 상측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼형의 부재로 구비되어, 상기 프레임지지부의 신장에 의해 상기 링프레임이 상기 내부거푸집을 가압하여 지지하도록 구비되는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
제1항에 있어서, 상기 지지프레임은,
상기 링프레임의 내부공간에 수평방향을 수평방향으로 가로지르도록 구비되고, 높이방향으로 평행하게 배치되는 복수의 수평플레이트와,
인접한 상기 수평플레이트를 연결하는 수직플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
제1항에 있어서, 상기 지지프레임은,
상기 링프레임 내부공간의 중심부에서 수평방향으로 방사상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
제1항에 있어서, 상기 지지프레임은,
상기 링프레임의 내부공간에 수평방향으로 평행하게 배치되는 복수의 제1 보강프레임과
상기 제1 보강프레임에 수직하게 교차하도록 평행하게 배치되는 복수의 제2 보강프레임을 구비하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
제4항에 있어서, 상기 프레임지지부는,
높이방향으로 배치되는 인접한 상기 내부프레임의 간격 조절이 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
제8항에 있어서, 상기 프레임지지부는,
일측은 높이방향의 상측의 내부프레임에 접하게 구비되고, 타측은 제1 나사산이 형성된 제1 지지부;
일측은 높이방향의 하측의 내부프레임에 접하게 구비되고, 타측은 상기 제1 나사산과 반대방향의 제2 나사산이 형성된 제2 지지부; 및,
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 연결하는 커플러부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
제9항에 있어서,
상기 제1 지지부와, 상기 제2 지지부는, 상기 지지프레임과 접하는 부분에 확대지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
삭제
제1항에 있어서, 상기 내부거푸집과 상기 외부거푸집은,
높이방향으로 적층되는 적어도 2 이상의 상기 세그먼트유닛에 걸쳐서 연속적으로 설치되는 단일의 부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
제1항에 있어서, 상기 긴장부재는,
상기 외부거푸집의 둘레방향으로 형성된 설치홈에 설치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 거푸집 구조체.
제1항, 제3항 내지 제10항, 제12항 및, 제13항 중 어느 한 항에 기재된 거푸집 구조체를 사용하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 시공방법에 있어서,
(a) 복수의 상기 프리캐스트 세그먼트를 원주방향으로 배치하여 세그먼트유닛을 형성하고, 상기 세그먼트유닛을 높이방향으로 적층하는 단계;
(b) 상기 프리캐스트 세그먼트의 연결부의 내측에 내부거푸집을 배치하고, 상기 내부거푸집의 내면을 지지토록 내부프레임을 설치하는 단계;
(c) 높이방향으로 형성되는 상기 내부프레임을 지지토록 상기 프레임지지부를 설치하는 단계;
(d) 외부거푸집을 상기 프리캐스트 세그먼트의 연결부의 외측에 배치하고, 상기 외부거푸집의 외면을 지지토록 상기 긴장부재를 설치하는 단계;
(e) 상기 연결부에 콘크리트 또는 그라우트를 충진하여 양생하는 단계; 및,
(f) 상기 내부프레임, 상기 프레임지지부, 상기 긴장부재, 상기 외부거푸집을 해체하는 단계;를 포함하는 프리캐스트 세그먼트 구조물의 시공방법.