KR102178042B1 - 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 강선이 삽입된 프리캐스트 콘크리트 침목의 제작시 적어도 하나 이상의 몰드를 수용하는 프레임, 상기 프레임에 수용되되 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되고, 상기 몰드의 길이방향이 상기 프레임의 전후방으로 정렬되는 몰드, 상기 몰드의 하부에 정착되는 숄더 및 상기 몰드의 길이방향 양단에 탈부착가능하도록 구비되는 마감판을 포함하고, 강선을 상기 프레임에 통과시킨 후 개별적으로 인장시킬 수 있는 제조장치에 복수의 강선을 상기 프레임의 전후방향으로 배치하고, 배치된 강선을 강선별 또는 몰드별로 인장한 후 콘크리트를 양생하고 침목을 탈형시킴으로써, 기존 롱라인 방식으로 콘크리트 침목을 형성하는 방법에 비해 가림판을 설치하고 양생 전 제거할 필요가 없어 생산이 간편하고 빠르며, 프리스트레스 몰드별 탈형강도에 따른 탈형시간의 컨트롤이 가능하여 정밀한 인장력을 얻을 수 있고, 규격별 소량생산이 가능하여 부재의 로스가 감소하고, 대량 부적합의 발생이 방지되며 침목의 품질이 향상되는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법에 관한 것이다.

Description

개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법 및 제조장치{Method of Manufacturing Precast Concrete Sleeper Through Individual Tensioning And Its Manufacturing Equipment}

본 발명은 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 강선이 삽입된 프리캐스트 콘크리트 침목의 제작시 적어도 하나 이상의 몰드를 수용하는 프레임, 상기 프레임에 수용되되 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되고, 상기 몰드의 길이방향이 상기 프레임의 전후방으로 정렬되는 몰드, 상기 몰드의 하부에 정착되는 숄더 및 상기 몰드의 길이방향 양단에 탈부착가능하도록 구비되는 마감판을 포함하고, 강선을 상기 프레임에 통과시킨 후 개별적으로 인장시킬 수 있는 제조장치에 복수의 강선을 상기 프레임의 전후방향으로 배치하고, 배치된 강선을 강선별 또는 몰드별로 인장한 후 콘크리트를 양생하고 침목을 탈형시킴으로써, 기존 롱라인 방식으로 콘크리트 침목을 형성하는 방법에 비해 가림판을 설치하고 양생 전 제거할 필요가 없어 생산이 간편하고 빠르며, 프리스트레스 몰드별 탈형강도에 따른 탈형시간의 컨트롤이 가능하여 정밀한 인장력을 얻을 수 있고, 규격별 소량생산이 가능하여 부재의 로스가 감소하고, 대량 부적합의 발생이 방지되며 침목의 품질이 향상되는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.

침목이란, 철도에서 레일을 소정위치에 고정시키도록 지지함과 동시에 차량의 하중을 도상에 분포시키기 위해 레일 밑에 배치하는 궤도재료로, 목재와 콘크리트가 사용되나 현대에는 콘크리트를 사용하는 PC(Prestressed Concrete) 침목이 주로 사용된다.

종래 콘크리트 침목은 인장된 강선이 내장되어있지 않아 하중이 지속적으로 가해지는 경우 하부에 휨모멘트에 의한 인장력이 작용하여 쉽게 파손되는 분제점이 있었다. 현대 사용되는 상기 PC침목은 내장된 강선을 인장하여 미리 스트레스를 준 다음 침목의 형상을 가진 몰드에 콘크리트를 타설하고 양생함으로써 형성된다. 경화된 콘크리트 침목은 수축하려는 강선에 의해 항상 압축력을 받고 있는 상태가 되고, 상부에 하중이 작용할 때 수직하중을 받으면서 침목의 중심선을 기준으로 상부는 압축력, 하부는 인장력을 받는다. 이때, 이미 압축력이 인가되어 있기 때문에 하부에서는 압축력과 인장력이 서로 상쇄된다. 콘크리트는 인장력에 취약한데, 인장력이 작용하지 않게 함으로써 재료의 물성으로 인한 약점을 극복하고 있다.

도 1은 종래의 콘크리트 침목 제작용 금형(90) 및 상기 금형에 콘크리트를 양생하여 침목을 제조하는 것을 도시한 도면이고, 도 2는 종래의 콘크리트 침목 제작방법에서 격리판(96)이 적층된 것을 도시한 도면이다. 종래의 PC 콘크리트 침목의 제작방법은, 횡 및 종방향으로 배열된 복수의 금형(90) 내부에 레일 고정을 위한 숄더를 결합하고, 복수의 와이어를 설치한 후 격리판(96)을 적층한다. 상기 격리판(96)은 복수의 금형에 콘크리트가 양생되는 경우 인접하는 침목이 연결된 상태로 경화하는 것을 방지한다.

금형(90)의 내부에 숄더(92), 와이어(94)가 설치되면 콘크리트를 투입하여 양생을 실시한 후, 금형(90)으로부터 격리판(96)을 분리하고 나서 침목 사이의 와이어(94)를 절단하고 금형(90) 내 침목을 인출하게 된다. 상기 도 1 내지 도 2에 도시되는 침목의 제작방법을 롱라인 방식이라고 한다. 이러한 롱라인 방식은 침목의 대량생산에 최적화되어 한번에 많은 양의 침목을 제조할 수 있고, 기계에 의해 강선이 배치되고 인장되어 비교적 균일한 인장량을 가진다. 기존의 강선이 내장되어있지 않은 침목에 비해 내구성이 우수함은 당연하다.

그러나 이러한 롱라인 방식의 침목 제조방법은 침목의 대량 생산에는 유리하지만, 침목의 생산량 조절이나 개별 침목의 형성에는 효율적인 침목 제조방법이 아니다. 예를 들어, 60kgK 레일의 곡선구간에 사용되는 침목은 연간 50정 이하로 생산된다. 이때 종래와 같은 롱라인 방식으로 침목을 생산하는 경우 필요없는 침목이 다수 생산되고, 강선을 전체 몰드에 배치하고 인장하여야 하기 때문에 로스율이 증가한다. 특히, 이러한 롱라인 방식에서는 몰드의 전후방 길이가 수십m에 이르기 때문에 정착단을 형성하고 강선을 인장할 때 강선의 로스율이 매우 크다.

무엇보다도, 종래 발명의 격리판(96)은 침목이 완전히 굳기 전에 분리가 필요하다. 형성되는 침목의 단면형상이 훼손되는 것을 막기 위해 콘크리트가 어느정도 경화되면 상기 격리판(96)을 제거하게 되는데, 보통 콘크리트를 사용하는 경우 경화전 콘크리트의 슬럼프 때문에 어느정도 경화가 되더라도 콘크리트가 흘러내려 정상적인 작업이 힘들다. 이에 따라 슬럼프가 적은 된 콘크리트를 사용하여 침목을 형성하는 경우 워커빌리티가 좋지 않고, 진동 및 다짐 시 제대로 양생이 되지 않는 문제점이 있다. 또한 콘크리트의 증기양생 전 가림판의 제거가 필수적이기 때문에 생산이 지연되는 문제점이 있다.

이에 따라 관련업계에서는 콘크리트 재질의 침목에 있어서 침목 하부에 강선을 배치하고 인장을 실시하면서도 생산속도가 빠르고 인장이 정밀하며, 생산량을 유기적으로 조절할 수 있도록 하는 콘크리트 침목 제조방법 및 제조장치를 요구하고 있는 실정이다.

한국등록특허공보 제10-0243969호 (2000.02.01.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 적어도 하나 이상의 몰드를 수용한 프레임에 복수의 강선을 상기 프레임의 전후방향으로 배치하는 강선배치단계, 상기 프레임에 배치된 강선을 인장하는 강선인장단계, 몰드에 콘크리트를 타설하고 양생하는 침목형성단계 및 침목을 몰드로부터 탈형시키는 탈형단계를 포함하되, 상기 몰드는 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되며, 상기 몰드의 길이방향이 상기 프레임의 전후방으로 정렬되어 배치됨으로써 PC콘크리트 침목의 생산량 조절을 용이하게 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 강선배치단계는, 마감판을 몰드의 길이방향 양단에 설치하는 단계와, 상기 프레임의 전방 또는 후방 일측으로부터 타측으로 강선을 통과시키는 단계를 포함하고, 상기 프레임은 전후방 양측에 적어도 하나 이상의 제1관통공을 가지는 제1플레이트를 포함하고, 상기 몰드는 길이방향 양단이 상기 제1플레이트로부터 소정거리 이격되도록 배치되며, 상기 마감판은 적어도 하나 이상의 제2관통공을 가지며, 상기 제1관통공과 제2관통공은 동일한 중심축을 가지고, 상기 강선을 통과시키는 단계는 강선을 상기 제1관통공과 제2관통공을 통과하면서 상기 프레임을 관통하도록 배치하여 침목 제조과정에서 격리판을 필요로 하지 않도록 함으로써 생산지연을 방지하고 강선의 로스율을 최소화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 강선인장단계는, 프레임의 전방 또는 후방에 정착단을 형성하는 단계와, 프레임의 후방 또는 전방에서 상기 제1플레이트를 통과하여 배치된 강선을 인장하는 단계를 포함하되, 상기 강선을 인장하는 단계는, 강선별로 인장을 실시하거나 복수의 강선을 인장하되, 인장되는 복수의 강선은 동일한 몰드에 배치되도록 하여 개별인장 방식으로 정밀한 인장력을 확보하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 침목형성단계는, 몰드 양단에 설치된 마감판을 고정하는 단계, 콘크리트를 몰드에 타설하는 단계 및 콘크리트를 양생하는 단계를 포함하고, 상기 마감판을 고정하는 단계는, 제1플레이트와 마감판 사이에 스페이서를 고정시켜 상기 마감판이 밀려나는 것을 방지하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 침목형성단계는, 콘크리트를 몰드에 타설하는 단계 이후에 프레임을 양생실로 이동시키는 단계를 더 포함하고, 상기 콘크리트를 양생하는 단계는 증기양생을 통하여 콘크리트를 양생하여 침목 형성 시 콘크리트의 경화가 효율적으로 일어나도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 탈형단계는, 상기 제1플레이트와 마감판 사이에서 강선을 절단하는 단계, 상기 마감판을 제거하는 단계 및 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계를 포함하고, 상기 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계는, 프레임의 상하를 반전시켜 상기 프레임 내에 형성된 침목이 중력에 의해 탈형되도록 하여 손쉽게 완성된 침목을 탈형하도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 적어도 하나 이상의 몰드를 수용하는 프레임, 상기 프레임에 수용되되 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되며 상기 몰드의 길이방향이 상기 프레임의 전후방으로 정렬되는 몰드, 상기 몰드의 하부에 정착되는 숄더 및 상기 몰드의 길이방향 양단에 탈부착가능하도록 구비되는 마감판을 포함하여 적정량의 침목을 생산할 수 있도록 하며 격리판을 설치할 필요가 없어 생산성을 증대시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 프레임은 전후방 양측에 적어도 하나 이상의 제1관통공을 가지는 제1플레이트를 포함하고, 상기 몰드는 길이방향 양단이 상기 제1플레이트로부터 소정거리 이격되도록 배치되며, 상기 마감판은 적어도 하나 이상의 제2관통공을 가지며, 상기 제1관통공과 제2관통공은 동일한 중심축을 가지도록 하여 강선이 프레임과 몰드를 통과하여 배치될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 제1플레이트는 내측에 형성된 스페이서를 가지고, 상기 스페이서는 회전가능하도록 구비되며, 상기 마감판과 결합하여 마감판이 몰드 외측으로 밀리는 것을 방지하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 제1플레이트는 외측에 형성된 돌출부를 가지고, 상기 돌출부를 통해 외부에서 상기 프레임의 상하를 반전시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 프레임은 좌측 및 우측에 대칭으로 형성된 적어도 하나 이상의 장공을 가지는 제2플레이트를 더 포함하고, 숄더는 좌우측으로 형성된 고정핀삽입공을 가지며, 상기 장공과 고정핀삽입공은 상기 프레임 외부에서 삽입되는 부재에 의해 관통되도록 정렬되어 몰드 하부의 숄더의 위치를 조정하고 고정할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 적어도 하나 이상의 몰드를 수용한 프레임에 복수의 강선을 상기 프레임의 전후방향으로 배치하는 강선배치단계, 상기 프레임에 배치된 강선을 인장하는 강선인장단계, 몰드에 콘크리트를 타설하고 양생하는 침목형성단계 및 침목을 몰드로부터 탈형시키는 탈형단계를 포함하되, 상기 몰드는 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되며, 상기 몰드의 길이방향이 상기 프레임의 전후방으로 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 강선배치단계는, 마감판을 몰드의 길이방향 양단에 설치하는 단계와, 상기 프레임의 전방 또는 후방 일측으로부터 타측으로 강선을 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 프레임은 전후방 양측에 적어도 하나 이상의 제1관통공을 가지는 제1플레이트를 포함하고, 상기 몰드는 길이방향 양단이 상기 제1플레이트로부터 소정거리 이격되도록 배치되며, 상기 마감판은 적어도 하나 이상의 제2관통공을 가지며, 상기 제1관통공과 제2관통공은 동일한 중심축을 가지고, 상기 강선을 통과시키는 단계는 강선을 상기 제1관통공과 제2관통공을 통과하면서 상기 프레임을 관통하도록 배치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 강선인장단계는, 프레임의 전방 또는 후방에 정착단을 형성하는 단계와, 프레임의 후방 또는 전방에서 상기 제1플레이트를 통과하여 배치된 강선을 인장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 강선을 인장하는 단계는, 강선별로 인장을 실시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 강선을 인장하는 단계는, 복수의 강선을 인장하되, 인장되는 복수의 강선은 동일한 몰드에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 침목형성단계는, 몰드 양단에 설치된 마감판을 고정하는 단계, 콘크리트를 몰드에 타설하는 단계 및 콘크리트를 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 마감판을 고정하는 단계는, 제1플레이트와 마감판 사이에 스페이서를 고정시켜 상기 마감판이 밀려나는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 침목형성단계는, 콘크리트를 몰드에 타설하는 단계 이후에 프레임을 양생실로 이동시키는 단계를 더 포함하고, 상기 콘크리트를 양생하는 단계는 증기양생을 통하여 콘크리트를 양생하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 탈형단계는, 상기 제1플레이트와 마감판 사이에서 강선을 절단하는 단계, 상기 마감판을 제거하는 단계 및 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계는, 프레임의 상하를 반전시켜 상기 프레임 내에 형성된 침목이 중력에 의해 탈형되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 적어도 하나 이상의 몰드를 수용하는 프레임, 상기 프레임에 수용되되 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되고, 상기 몰드의 길이방향이 상기 프레임의 전후방으로 정렬되는 몰드, 상기 몰드의 하부에 정착되는 숄더 및 상기 몰드의 길이방향 양단에 탈부착가능하도록 구비되는 마감판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 프레임은 전후방 양측에 적어도 하나 이상의 제1관통공을 가지는 제1플레이트를 포함하고, 상기 몰드는 길이방향 양단이 상기 제1플레이트로부터 소정거리 이격되도록 배치되며, 상기 마감판은 적어도 하나 이상의 제2관통공을 가지며, 상기 제1관통공과 제2관통공은 동일한 중심축을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1플레이트는 내측에 형성된 스페이서를 가지고, 상기 스페이서는 회전가능하도록 구비되며, 상기 마감판과 결합하여 마감판이 몰드 외측으로 밀리는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1플레이트는 외측에 형성된 돌출부를 가지고, 상기 돌출부를 통해 외부에서 상기 프레임의 상하를 반전시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 프레임은 좌측 및 우측에 대칭으로 형성된 적어도 하나 이상의 장공을 가지는 제2플레이트를 더 포함하고, 숄더는 좌우측으로 형성된 고정핀삽입공을 가지며, 상기 장공과 고정핀삽입공은 상기 프레임 외부에서 삽입되는 부재에 의해 관통되도록 정렬되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 적어도 하나 이상의 몰드를 수용한 프레임에 복수의 강선을 상기 프레임의 전후방향으로 배치하는 강선배치단계, 상기 프레임에 배치된 강선을 인장하는 강선인장단계, 몰드에 콘크리트를 타설하고 양생하는 침목형성단계 및 침목을 몰드로부터 탈형시키는 탈형단계를 포함하되, 상기 몰드는 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되며, 상기 몰드의 길이방향이 상기 프레임의 전후방으로 정렬되어 배치됨으로써 PC콘크리트 침목의 생산량 조절을 용이하게 하는 효과를 가진다.

본 발명은, 상기 강선배치단계는, 마감판을 몰드의 길이방향 양단에 설치하는 단계와, 상기 프레임의 전방 또는 후방 일측으로부터 타측으로 강선을 통과시키는 단계를 포함하고, 상기 프레임은 전후방 양측에 적어도 하나 이상의 제1관통공을 가지는 제1플레이트를 포함하고, 상기 몰드는 길이방향 양단이 상기 제1플레이트로부터 소정거리 이격되도록 배치되며, 상기 마감판은 적어도 하나 이상의 제2관통공을 가지며, 상기 제1관통공과 제2관통공은 동일한 중심축을 가지고, 상기 강선을 통과시키는 단계는 강선을 상기 제1관통공과 제2관통공을 통과하면서 상기 프레임을 관통하도록 배치하여 침목 제조과정에서 격리판을 필요로 하지 않도록 함으로써 생산지연을 방지하고 강선의 로스율을 최소화할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 강선인장단계는, 프레임의 전방 또는 후방에 정착단을 형성하는 단계와, 프레임의 후방 또는 전방에서 상기 제1플레이트를 통과하여 배치된 강선을 인장하는 단계를 포함하되, 상기 강선을 인장하는 단계는, 강선별로 인장을 실시하거나 복수의 강선을 인장하되, 인장되는 복수의 강선은 동일한 몰드에 배치되도록 하여 개별인장 방식으로 정밀한 인장력을 확보한다.

본 발명은, 침목형성단계는, 몰드 양단에 설치된 마감판을 고정하는 단계, 콘크리트를 몰드에 타설하는 단계 및 콘크리트를 양생하는 단계를 포함하고, 상기 마감판을 고정하는 단계는, 제1플레이트와 마감판 사이에 스페이서를 고정시켜 상기 마감판이 밀려나는 것을 방지하는 효과를 수반한다.

본 발명은, 상기 침목형성단계는, 콘크리트를 몰드에 타설하는 단계 이후에 프레임을 양생실로 이동시키는 단계를 더 포함하고, 상기 콘크리트를 양생하는 단계는 증기양생을 통하여 콘크리트를 양생하여 침목 형성 시 콘크리트의 경화가 효율적으로 일어나도록 하는 효과를 제공한다.

본 발명은, 탈형단계는, 상기 제1플레이트와 마감판 사이에서 강선을 절단하는 단계, 상기 마감판을 제거하는 단계 및 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계를 포함하고, 상기 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계는, 프레임의 상하를 반전시켜 상기 프레임 내에 형성된 침목이 중력에 의해 탈형되도록 하여 손쉽게 완성된 침목을 탈형하도록 한다.

본 발명은, 적어도 하나 이상의 몰드를 수용하는 프레임, 상기 프레임에 수용되되 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되며 상기 몰드의 길이방향이 상기 프레임의 전후방으로 정렬되는 몰드, 상기 몰드의 하부에 정착되는 숄더 및 상기 몰드의 길이방향 양단에 탈부착가능하도록 구비되는 마감판을 포함하여 적정량의 침목을 생산할 수 있도록 하며 격리판을 설치할 필요가 없어 생산성을 증대시킬 수 있다.

본 발명은, 상기 프레임은 전후방 양측에 적어도 하나 이상의 제1관통공을 가지는 제1플레이트를 포함하고, 상기 몰드는 길이방향 양단이 상기 제1플레이트로부터 소정거리 이격되도록 배치되며, 상기 마감판은 적어도 하나 이상의 제2관통공을 가지며, 상기 제1관통공과 제2관통공은 동일한 중심축을 가지도록 하여 강선이 프레임과 몰드를 통과하여 배치될 수 있도록 하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 상기 제1플레이트는 내측에 형성된 스페이서를 가지고, 상기 스페이서는 회전가능하도록 구비되며, 상기 마감판과 결합하여 마감판이 몰드 외측으로 밀리는 것을 방지한다.

본 발명은, 상기 제1플레이트는 외측에 형성된 돌출부를 가지고, 상기 돌출부를 통해 외부에서 상기 프레임의 상하를 반전시키는 효과를 준다.

본 발명은, 상기 프레임은 좌측 및 우측에 대칭으로 형성된 적어도 하나 이상의 장공을 가지는 제2플레이트를 더 포함하고, 숄더는 좌우측으로 형성된 고정핀삽입공을 가지며, 상기 장공과 고정핀삽입공은 상기 프레임 외부에서 삽입되는 부재에 의해 관통되도록 정렬되어 몰드 하부의 숄더의 위치를 조정하고 고정할 수 있도록 한다.

도 1은 종래의 콘크리트 침목 제작용 금형(90) 및 상기 금형에 콘크리트를 양생하여 침목을 제조하는 것을 도시한 도면
도 2는 종래의 콘크리트 침목 제작방법에서 격리판(96)이 적층된 것을 도시한 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 침목 제조장치(1)의 사시도
도 4는 도 3의 분해사시도
도 5는 본 발명의 콘크리트 침목 제조장치(1)의 평면도
도 6은 본 발명의 콘크리트 침목 제조장치의 모서리 부분을 확대한 사시도
도 7은 도 3의 A-A' 단면도
도 8은 도 7의 B 부분을 확대한 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 숄더(50)의 분해사시도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마감판(70)의 사시도
도 11은 강선(T)이 마감판과 제1플레이트를 통과한 것을 도시한 도면
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 침목 제조장치(1)가 복수개 적재되어 이동되는 모습을 도시한 도면
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법(S)의 흐름도
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 강선배치단계(S3)의 흐름도
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 강선인장단계(S4)의 흐름도
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 침목형성단계(S5)의 흐름도
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈형단계(S6)를 도시한 흐름도
도 18은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법(S')의 흐름도
도 19는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 숄더정착단계(S2')의 흐름도

이하에서는 본 발명에 따른 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법 및 그 제조장치의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.

본 발명인 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법(S)은, 강선이 삽입된 프리캐스트 콘크리트 침목의 제작시 적어도 하나 이상의 몰드를 수용하는 프레임, 상기 프레임에 수용되되 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되고, 상기 몰드의 길이방향이 상기 프레임의 전후방으로 정렬되는 몰드, 상기 몰드의 하부에 정착되는 숄더 및 상기 몰드의 길이방향 양단에 탈부착가능하도록 구비되는 마감판을 포함하고, 강선을 상기 프레임에 통과시킨 후 개별적으로 인장시킬 수 있는 제조장치에 복수의 강선을 상기 프레임의 전후방향으로 배치하고, 배치된 강선을 강선별 또는 몰드별로 인장한 후 콘크리트를 양생하고 침목을 탈형시킴으로써, 기존 롱라인 방식으로 콘크리트 침목을 형성하는 방법에 비해 가림판을 설치하고 양생 전 제거할 필요가 없어 생산이 간편하고 빠르며, 프리스트레스 몰드별 탈형강도에 따른 탈형시간의 컨트롤이 가능하여 정밀한 인장력을 얻을 수 있고, 규격별 소량생산이 가능하여 부재의 로스(Loss)가 감소하고, 대량 부적합의 발생이 방지되며 침목의 품질이 향상되는 효과가 있다. 이를 설명하기에 앞서, 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법(S)에 사용되는 콘크리트 침목 제조장치(1)를 설명하도록 하겠다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 침목 제조장치(1)의 사시도이고, 도 4는 도 3의 분해사시도로, 도 3 및 도 4를 참고하여 설명하면, 상기 콘크리트 침목 제조장치(1)는 프레임(10) 내부에 콘크리트를 타설하여 침목을 형성시키는 몰드(30)를 포함하되, 상기 몰드는 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되어 몰드 하나가 하나의 침목을 형성하여 몰드 사이에 격리판을 구비할 필요가 없어 침목의 생산이 간편하고 빠르며, 강선을 개별인장이 가능하도록 함으로써 정밀한 인장력을 얻을 수 있고, 생산량을 조절하여 필요한 수량만 생산할 수 있어 강선과 콘크리트의 로스율을 획기적으로 낮출 수 있다. 상기 콘크리트 침목 제조장치(1)는 프레임(10), 몰드(30), 숄더(50), 마감판(70)을 포함한다.

상기 프레임(10)은 하나 이상의 몰드(30)를 수용하며, 강선(T)을 통과시키고 인장할 수 있도록 구비되며, 본 발명의 전체적인 외형을 형성한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 프레임(10)은 콘크리트 침목 제조장치(1)의 상측에서 침목형성을 위해 떨어지는 콘크리트를 수용하기 위하여 상부가 개방된 구조를 가진다. 침목 및 침목을 형성하도록 하는 몰드(30)의 평면 형상이 전체적으로 사각형 형상을 가짐에 따라, 상기 프레임(10)은 그 평면 형상이 사각형임이 바람직하며, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 4개의 몰드를 수용할 수 있다. 본 발명의 설명을 위하여, 상기 프레임(10)은 길이방향과 폭방향을 가진다. 도 3에 도시된 것과 같이 상기 프레임(10)의 길이방향을 전측과 후측, 폭방향을 좌측과 우측으로 정의하며, 콘크리트가 타설되고 몰드가 수용되는 쪽을 상측, 몰드를 수용하며 프레임(10)의 바닥을 형성하는 쪽을 하측이라고 정의한다. 상기 프레임(10)은 바람직하게는 금속으로 형성되나, 다른 재질로 형성됨을 배제하지는 않는다.

상기 프레임(10)은 그 길이가 몰드(30)보다 소정길이 길도록 형성되어 상기 몰드(30)는 프레임(10)의 전후방으로부터 소정거리 이격되어 수용된다. 몰드(30)와 프레임(10) 사이에 이격되는 공간에서 향후 강선의 절단이 일어날 수 있도록 구비된다. 바람직하게는 전후방의 길이가 3m 내외가 되도록 구비될 수 있다. 상기 프레임(10)의 폭은 수용되는 몰드(30)들의 폭의 합보다 소정 정도 넓을 수 있으며, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 몰드(30) 4개가 프레임(10)에 수용되므로, 몰드(30) 폭의 4배보다 넓게 형성된다. 상기 프레임(10)은 제1플레이트(11), 제2플레이트(13), 격판(15), 바닥플레이트(17) 및 마감판거치대(19)를 포함한다.

도 5는 본 발명의 콘크리트 침목 제조장치(1)의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 콘크리트 침목 제조장치(1)의 모서리 부분을 확대한 사시도이다. 도 4 내지 도 6을 참고하여 이하를 설명하면, 상기 제1플레이트(11)는 상기 프레임(10)의 전후방에 구비되며, 프레임(10)의 전면과 후면을 형성하면서 전측과 후측을 폐색하도록 형성된다. 몰드(30)가 프레임(10)의 전후방으로부터 소정거리 내측으로 이격되어 수용되어있기 때문에, 도 5 및 도 6에서 자세히 볼 수 있는 것과 같이 몰드(30)와 제1플레이트(11)는 후술하는 스페이서(113)를 사이에 두고 형성될 수 있다. 상기 제1플레이트(11)는 후술하는 제2플레이트(13)나 바닥플레이트(17)보다 두껍게 형성되며, 바람직하게는 50T의 금속 판재일 수 있는데, 이는 제1플레이트(11)를 강선이 통과하게 되고, 강선을 인장하는 과정에서 제1플레이트(11)에 인접하여 정착단과 인장단을 형성한 후 강선을 인장하기 때문이다. 상기 제1플레이트(11)는 복수의 제1관통공(11a), 돌출부(111) 및 스페이서(113)를 포함한다.

상기 제1관통공(11a)은 제1플레이트(11)를 관통하도록 형성된다. 제1관통공(11a)은 강선을 수용함으로써 강선이 프레임(10)의 전후방을 통과하도록 안내한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 도 6에 도시된 바와 같이 하나의 몰드(30)가 수용되는 곳에 16개의 제1관통공(11a)이 형성되고, 몰드가 4개 수용되므로 제1플레이트(11)에는 64개의 제1관통공(11a)이 형성될 수 있다. 상기 제1관통공(11a)은 D1의 직경을 가진다.

상기 돌출부(111)는 제1플레이트(11)로부터 외측으로 소정길이 돌출되어 형성된다. 상기 돌출부(111)를 통해 콘크리트 침목 제조장치(1)를 잡거나 기계를 통해 파지할 수 있다. 돌출부(111)는 제1관통공(11a)과의 간섭을 피하기 위하여 후술하는 격판(15)과 제1플레이트(11)가 면하는 위치로부터 연장될 수 있다.

도 7은 도 3의 A-A' 단면도이고, 도 8은 도 7의 B 부분을 확대한 도면이다. 도 7 및 도 8을 참고하면, 상기 스페이서(113)는 제1플레이트(11)로부터 내측으로 연장되고 회전가능하도록 형성되며, 후술하는 마감판(70)과 결합하여 콘크리트의 타설 및 양생 시 마감판(70)이 몰드(30)로부터 외측, 즉 전측과 후측으로 밀려 콘크리트가 새어나오는 것을 방지한다. 도 8의 (a)는 스페이서(113)가 마감판(70)의 스페이서수용부(73)와 연결되지 않고 있는 것을 도시한 것이고, 도 8의 (b)는 스페이서(113)가 스페이서수용부(73)에 수용되어 마감판(70)과 연결된 것을 도시한 도면이다. 상기 스페이서(113)는 연결부(1131)와 로드(1133)를 포함한다.

상기 연결부(1131)는 제1플레이트(11)로부터 내측으로 소정거리 연장되어 로드(1133)가 제1플레이트(11)에 연결되면서 회전운동을 할 수 있도록 안내한다. 연결부(1131)는 로드(1133)와 힌지결합을 함으로써 로드가 자유롭게 회전할 수 있도록 한다. 본 발명의 일 실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이 로드(1133)가 수직으로 회전할 수 있도록 구비되나, 다른 실시예에서는 수평으로 회전할 수도 있고, 힌지결합이 아닌 소정의 결합을 통해 로드(1133)와 연결될 수 있다.

상기 로드(1133)는 전체적으로 막대기 형상을 가지면서 연결부(1131)로부터 연장되고, 마감판(70)과 결합함으로써 마감판(70)의 밀림을 방지한다. 상기 로드(1133)는 바람직하게는 원형 단면을 가지고, 후술하는 스페이서수용부(73)에 수용가능할 정도의 지름을 가진다.

다시 도 4 내지 도 6을 참고하면, 상기 제2플레이트(13)는 상기 프레임(10)의 좌우측에 대칭으로 구비되며, 프레임(10)의 좌우 측면을 형성하면서 좌측과 우측을 폐색하도록 형성된다. 제2플레이트(13)의 하부에는 제1통공(13a)이 형성된다. 상기 제1통공(13a)은 전후로의 길이가 상하로의 높이보다 긴 장공으로 형성된다. 상기 제1통공(13a)은 제2플레이트(13)의 전측 및 후측에 두개씩 형성되며, 상기 제1통공(13a)을 통해 고정부재를 넣어 후술하는 숄더(50)를 고정할 수 있다.

상기 격판(15)은 프레임(10)의 내부에 구비되며, 전후방으로 연장되면서 프레임 내의 공간을 구분짓도록 형성된다. 격판(15)이 구분짓는 공간에는 몰드(30)가 수용된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 격판(15)은 프레임(10) 내에서 등간격으로 3개가 전후방으로 연장되고, 이로 인해 구분지어지는 공간에 4개의 몰드가 수용된다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 상기 바닥플레이트(17)는 프레임(10)의 하부를 구성하도록 구비된다. 프레임(10)의 하면 전체를 폐색함이 바람직하나, 하면의 전체를 폐색하지 않아도 후술하는 몰드(30)를 수용하고 콘크리트를 양생하기에 충분하면 무방하다. 또한, 콘크리트 양생 시 처짐이나 파단이 발생하지 않도록 소정의 강도를 지녀야 한다.

상기 마감판거치대(19)는 후술하는 마감판(70)이 몰드(30) 양단에 설치되는 것을 보조하도록 구비될 수 있다. 상기 마감판거치대(19)는 바닥플레이트(17)로부터 수직으로 소정거리 이격되어 구비될 수 있으며, 이를 위해 바닥플레이트(17)로부터 수직으로 연장되는 부재 상에 구비될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 후술하는 몰드(30)는 프레임(10)과 일체화되어 형성될 수 있는데, 이에 반해 마감판(70)은 탈부착 가능하도록 몰드의 양단에 구비되기 때문에 상기 마감판거치대(19)를 통해 마감판(70)이 탈락되지 않도록 한다.

다시 도 3 내지 도 6을 참고하면, 상기 몰드(30)는 콘크리트 타설 시 콘크리트를 수용하여 침목을 형성하도록 하는 부분이다. 상기 몰드(30)는 상부로부터 타설되는 콘크리트를 수용하기 위하여 상부가 개방된 튜브 형상을 가지며, 그 단면은 침목의 형상에 상응하도록 각진 "U"자 형상을 가짐이 바람직하다. 상기 몰드의 단면은 침목의 중앙 부분의 크기가 감소함에 따라 이에 상응하여 감소하도록 구비될 수 있고, 하면의 일부가 절단되어 후술하는 숄더(50)를 수용하도록 구비될 수 있다. 상기 몰드(30)는 상기 프레임(10)에 수용되는데, 상기 프레임(10)의 전후방향으로 정렬되어 수용되며, 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비된다. 바람직하게는, 상기 몰드는 그 길이가 2.5미터 내외가 될 수 있고, 폭이 0.3미터 내외가 될 수 있다.

또한, 상기 몰드(30)는 길이방향으로 양단이 개방된다. 강선을 배치하고 콘크리트가 경화되면, 강선과 콘크리트를 몰드(30)로부터 탈형하게 되는데, 이때 강선이 배치되고 통과하는 길이방향 양단이 폐색되어 있다면 침목의 탈형이 불가능할 수 있다. 따라서 몰드(30)는 길이방향으로 양단, 즉 프레임(10)의 전방과 후방을 향해 배치되는 부분의 양단이 개방되도록 하여 후술하는 마감판(70)이 구비되도록 할 수 있다.

앞서 서술한 바와 같이, 종래의 PC 콘크리트 제조방법 및 제조를 위한 형틀에서는 롱라인 방식을 채용하여 몰드에 대응되는 금형의 길이가 수십미터에 달하도록 구비된다. 이에 비해 상기 몰드(30)는 길이가 침목 하나에 대응되도록 형성됨에 따라 양생 전 강선을 배치하는 과정에서 격리판을 설치하고 양생중 이를 다시 제거할 필요가 없어 생산성이 향상되고, 필요한 물량만을 사용하여 침목을 생산할 수 있으 강선 및 콘크리트의 로스율이 크게 감소한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 숄더(50)의 분해사시도이다. 도 3 내지 도 4 및 도 9를 참고하면, 상기 숄더(50)는 침목 상에서 레일을 잡아주는 기능을 수행하며, 레일의 종류에 따라 침목상에서 레일을 잡아주는 숄더 사이의 간격이 상이하게 된다. 상기 숄더(50)는 레일의 양쪽에서 레일을 파지하듯이 잡아 고정시킬 수 있고, 일반적으로 레일 두 줄이 침목 상에 놓여지므로, 상기 숄더(50)는 몰드(30)의 길이 방향 전측에 한 쌍, 후측에 한 쌍이 구비된다. 상기 프레임(10)과 몰드(30) 사이에 구비되며, 몰드(30)의 하부로부터 상부로 돌출되도록 구비된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서 프레임(10)과 몰드(30)는 일체화되어 구비되므로, 숄더(50)를 몰드(30)에서 분리하지 않고 숄더(50) 간의 간격을 조절하기 위해서 상기 숄더(50)는 소정거리 위치가 조정될 수 있다. 상기 숄더(50)는 숄더바디(51), 숄더판재(52), 숄더고정체(53) 및 숄더덮개(54)를 포함할 수 있다.

상기 숄더바디(51)는 다리(511)와 헤드(513)로 구성되며, 상기 헤드에는 고정핀삽입공(515)이 형성된다. 상기 다리(11)는 추후 침목에 매몰되어 레일을 지지해주는 지지대와 같은 역할을 수행하며, 상기 헤드(13)는 침목의 상면상으로 돌출되는 부분으로, 일측에는 평면과 굴곡면을 형성하고 상기 고정핀삽입공(515)이 굴곡면에 형성될 수 있다. 상기 고정핀삽입공(515)에는 침목의 형성 시 숄더(50)의 고정을 위해 프레임(10) 외부에서 삽입되는 부재인 숄더고정핀이 삽입될 수 있고, 침목의 성형 후에는 레일을 고정하는 레일고정핀이 삽입된다.

상기 숄더판재(52)는 직사각 형상의 금속판재로서, 양측에 일정 간격 이격된 한쌍의 숄더수용공(521)을 가지고 있다.

상기 숄더고정체(53)는 중심부에 상하면사이를 관통하는 중심공(534)을 가지며 단이 진 직육면체 형상으로서, 제1몸체(532)와 상기 제1몸체(532)의 단부에서 수평하게 외측으로 연장된 제2몸체(531)를 가진다. 또한, 상기 제1몸체(532)는 상기 숄더판재(52)의 숄더수용공(521)에 억지끼워맞춤되도록 형성된다. 상기 제2몸체는 숄더덮개(54)의 안착공(543) 상에 억지끼워맞춤되어 상기 숄더판재(52)의 상면상에 안착되는데, 양측면을 관통하는 삽입홈(535)을 포함하여 숄더고정핀을 수용할 수 있다.

상기 숄더덮개(54)는 일측이 개방되고 타측이 막혀있는 안착공(543)을 가진 직육면체 형상으로 형성되며,그 안착공의 일단에 그 둘레를 따라 취부된 단턱(545)을 가질 수 있다. 상기 숄더덮개(54)의 양측면에는 외측으로 연장되는 귀부(541)가 형성되며, 상기 귀부(541)는 각각 연장되는 방향을 따라 방향으로 천공된 장방홀(5411)을 가지고, 상기 귀부가 형성된 측면 이외의 나머지 두 측면을 관통하는 삽입홈(547)을 가진다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마감판(70)의 사시도이다. 도 10을 참고하면, 상기 마감판(70)은 상기 몰드(30)의 양단에 탈부착가능하도록 구비되되, 상기 마감판거치대(19) 상에 거치되어 몰드(30)의 길이방향 양단(30)을 폐색할 수 있다. 상기 마감판(70)은 마감판재(71)와 스페이서수용부(73)를 포함한다.

상기 마감판재(71)는 몰드(30)의 양단을 싱질적으로 폐색하는 부분이다. 몰드(30)를 폐색하고 콘크리트를 수용하기 위하여 상기 마감판재(71)는 전체적으로 사각형의 판재로 형성되나, 바람직하게는 몰드의 단면을 따라 몰드를 폐색할 수 있어야 한다. 상기 마감판재(71)에는 제2관통공(71a)이 형성된다.

상기 제2관통공(71a)은 마감판(70)를 관통하도록 형성된다. 제2관통공(71a)은 강선을 수용함으로써 강선이 마감판(70)의 전후방을 통과하도록 안내한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 도 10에 도시된 바와 같이 하나의 마감판(70)에 16개의 제2관통공(71a)이 형성된다. 상기 제2관통공(71a)은 D2의 직경을 가진다.

상기 스페이서수용부(73)는 스페이서(113)의 로드(1133)를 수용하도록 구비된다. 스페이서(113)를 수용하면서 상기 마감판(70)과 제1플레이트(11) 사이의 거리가 확보되고, 콘크리트의 양생 시 측압에 의해 마감판(70)이 외측으로 밀려나는 것이 방지된다. 상기 스페이서수용부(73)는 마감판의 지내력 보강을 위하여 좌우측으로 길게 형성될 수 있으며, 중앙에는 스페이서수용공(731)을 포함한다.

상기 스페이서수용공(731)은 마감판(70)의 중앙에 구비되면서 전술한 스페이서(113)의 로드(1133)를 수용할 수 있도록 구비된다. 다시 도 8의 (b)를 참고하면, 로드(1133)는 회전가능하도록 구비되면서 스페이서수용부(73)와 결합될 때 스페이서수용공(731)에 수용되면서 결합된다. 이를 위해, 상기 스페이서수용공(731)은 상기 로드(1133)와 상응하는 지름을 가지면서 스페이서수용부(73)로부터 함입되어 형성될 수 있다.

이하는 본 발명의 각 구성간의 상호관계를 설명하도록 한다. 다시 도 3 내지 도 6을 참고하여 상기 프레임(10)과 몰드(30)의 결합 또는 상호관계를 설명하면, 상기 프레임(10)에는 몰드(30)가 수용되는데, 몰드(30)는 특정 방향으로 수용된다. 전술한 바와 같이 상기 몰드(30)는 콘크리트를 수용하기 위해 상부가 개방된 긴 튜브 형태를 가지고 있으므로 길이방향이 정의될 수 있다. 도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 것과 같이 상기 몰드(30)는 길이방향이 프레임(10)의 전후방으로 정렬되어 수용된다. 이는 후술하는 강선(T)의 배치 및 인장을 위함이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 몰드(30)와 프레임(10)이 일체화되어 형성된다. 침목 한개를 형성하는 몰드(30)가 독립적으로 존재하고 수용되며, 격판(15)이 따로 존재할 수도 있으나, 바람직하게는 프레임(10)에 수용되는 몰드 전체가 일체화된다. 본 발명의 다른 대안적인 실시예에 있어서는 침목 하나를 형성하는 상기 몰드(30) 전체가 일체화되어 상기 프레임(10)에 수용될 수 있다. 이에 따라 격판(15)은 생략되어 따로 구비되지 않고, 4개의 몰드(30)가 일체화되어 상기 프레임(10)에 수용되도록 구비될 수도 있다.

도 4 및 도 6을 참고하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 통공(13a)와 숄더(50) 간의 결합 내지 상호관계를 설명한다. 상기 통공(13a)은 장공으로 형성되며, 고정부재를 일측 통공(13a)에서부터 반대쪽 제2플레이트(13)에 형성된 통공(13a)을 통과시키면서, 후술하는 숄더(50)의 고정부재수용공을 같이 통과하여 숄더(50)의 위치를 고정시킨다. 상기 고정부재는 통공(13a)을 따라 소정거리 이동할 수 있어 후술하는 숄더(50)도 몰드(30)의 밑에서 위치가 조정될 수 있다. 상기 숄더바디(51), 숄더판재(52), 숄더고정체(53) 및 숄더덮개(54)가 결합되어 몰드(30)에 고정되는 경우에는, 고정핀삽입공(515)과 두 삽입홈(535, 547)이 서로 연통된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 프레임(10) 외부에서 삽입되는 부재인 숄더고정핀이 제2플레이트(13)의 장공인 제1통공(13a)을 통해 삽입되어 상기 고정핀삽입공(515)과 두 삽입홈(535, 547)이 연통되는 부분을 관통하여 상기 숄더(50)의 위치를 고정시키거나 조정할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 강선(T)이 마감판(70)과 제1플레이트(11)를 통과한 것을 도시한 도면이다. 도 11을 참고하면, 강선(T)은 제1플레이트(11)의 제1관통공(11a)과 마감판(70)의 제2관통공(71)을 통과하면서 프레임(10)과 몰드(30)에 배치된다. 강선이 직선으로 진행함에 따라 제1관통공(11a)과 제2관통공(71a)은 서로 상응하도록 구비된다. 상응하도록 구비된다는 것은 상기 제1관통공(11a)과 제2관통공(71a)이 동일한 중심축을 가지면서 같은 갯수가 형성되고, 제1관통공(11a)과 제2관통공(71a) 각각의 직경(D1, D2)도 같도록 형성되는 것을 말한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 제1관통공(11a)과 제2관통공(71a)이 상응하도록 구비되어 강선이 두 구성요소를 통과하면서 배치될 수 있고, 다른 실시예에서는 제1관통공(11a)과 제2관통공(71a)의 직경(D1, D2)이 서로 상이할 수도 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 침목 제조장치(1)가 복수개 적재되어 이동되는 모습을 도시한 도면이다. 도 12를 참고하면, 상기 콘크리트 침목 제조장치(1)는 전술한 것과 같이 프레임(10)과 몰드(30)가 소형화되어 적재와 이동이 자유로울 수 있다. 종래 롱라인 방식의 PC 콘크리트 침목 제조에 있어서는 강선 배치를 위해 몰드가 매우 길게 형성되어 콘크리트가 타설된 상태로 이동이 불가능하였다. 본 발명은 이와 달리 프레임(10)을 적재하고 이동시킬 수 있어 콘크리트의 타설 후 따로 구비되는 양생실로 운반이 가능하고, 돌출부(111)를 잡은 후 탈형하는 것도 용이하다.

이상을 통하여 본 발명인 콘크리트 침목 제조장치(1)를 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법(S)를 설명하도록 한다.

도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법(S)의 흐름도이다. 상기 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법(S)은 강선을 상기 프레임에 통과시킨 후 개별적으로 인장시킬 수 있는 제조장치에 복수의 강선을 상기 프레임의 전후방향으로 배치하고, 배치된 강선을 강선별 또는 몰드별로 인장한 후 콘크리트를 양생하고 침목을 탈형시킴으로써, 기존 롱라인 방식으로 콘크리트 침목을 형성하는 방법에 비해 가림판을 설치하고 양생 전 제거할 필요가 없어 생산이 간편하고 빠르며, 프리스트레스 몰드별 탈형강도에 따른 탈형시간의 컨트롤이 가능하여 정밀한 인장력을 얻을 수 있고, 규격별 소량생산이 가능하여 부재의 로스가 감소하고, 대량 부적합의 발생이 방지되며 침목의 품질이 향상된다. 상기 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법(S)은 강선배치단계(S3), 강선인장단계(S4), 침목형성단계(S5) 및 탈형단계(S6)를 포함한다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 강선배치단계(S3)의 흐름도이다. 도 14를 참고하면, 상기 강선배치단계(S3)는 적어도 하나 이상의 몰드(30)를 수용한 프레임(10)에 복수의 강선(T)을 상기 프레임의 전후방향으로 배치한다. 이때, 강선은 제1관통공(11a)과 제2관통공(71a)을 통과하여 상기 프레임(10)의 전후방향으로 배치된다. 따라서 마감판(70)을 몰드(30)의 길이방향 양단에 설치하는 단계(S31)를 거친 후, 프레임(10) 전방 또는 후방 일측으로부터 타측으로 강선을 통과시키는 단계(S33)를 수행한다. 이에 따라 도 12에서 볼 수 있는 것과 같이 강선(T)이 각 관통공(11a, 71a)을 통과한 채로 프레임(10)의 전후방향으로 배치된다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 강선인장단계(S4)의 흐름도이다. 도 15를 참고하면, 상기 강선인장단계(S4)는 상기 프레임(10)에 배치된 강선을 인장하는 단계이며, 이때 개별인장을 통해 강선을 인장하게 되는데, 개별인장을 실시함으로써 정밀한 인장력을 획득할 수 있고, 몰드별(30) 탈형강도에 따른 양생시간을 조절할 수 있다. 상기 강선인장단계(S4)에서는 강선이 통과한 프레임(10)의 전방 또는 후방 일단에 정착단을 형성하는 단계(S41)와, 정착단이 형성되지 않은 타측에서 제1플레이트(11)를 통과하여 배치된 강선을 인장하는 단계(S43)를 통해 강선을 인장하게 된다.

상기 강선을 인장하는 단계(S43)에서는, 강선별로 인장을 실시할 수 있다. 제1플레이트(11) 외부로 돌출된 강선을 강선긴장기를 통해 인장을 실시하는데, 강선 하나를 인장하도록 할 수 있다.

대안적인 실시예에서는, 상기 강선을 인장하는 단계(S43)는 복수의 강선을 인장하며, 인장되는 복수의 강선은 동일한 몰드(30)에 배치되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서는 한 몰드에 강선이 16개가 배치되게 되는데, 다단긴장기를 통해 하나의 몰드에 배치된 강선에 해당하는 16개의 강선을 인장함으로써 몰드별 탈형 및 양생시간 조절과 인장력의 정밀성을 획득할 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 침목형성단계(S5)의 흐름도이다. 도 16을 참고하면, 상기 침목형성단계(S5)는 몰드(30)에 몰드에 콘크리트를 타설하고 양생하여 PC 콘크리트 침목을 형성한다. 상기 침목형성단계(S5)는 몰드 양단에 설치된 마감판을 고정하는 단계(S51), 콘크리트를 몰드에 타설하는 단계(S53) 및 콘크리트를 양생하는 단계(S57)를 포함한다.

몰드 양단에 설치된 마감판을 고정하는 단계(S51)는 상기 강선배치단계(S3)에서 몰드 양단에 부착된 마감판(70)의 스페이서수용부(73)에 스페이서(113)를 연결함으로써 마감판이 콘크리트의 타설과 양생 시 밀리는 것을 방지한다. 이후 콘크리트를 몰드에 타설하는 단계(S53) 및 콘크리트를 양생하는 단계(S57)를 거쳐 침목을 형성하게 된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 제조장치(1) 또는 프레임(10)을 양생실로 이동시키는 단계(S55)를 더 포함할 수 있다. 상기 프레임(10)을 양생실로 이동시키는 단계(S55)는 콘크리트를 몰드에 타설한 후 시행된다. 본 발명에 따른 콘크리트 침목 제조장치(1) 또는 프레임(10)은 롱라인 방식의 제조방법 또는 금형과는 달리 소규모로 침목을 형성할 수 있기 때문에 운반 및 이동이 용이하다. 도 12에 도시되는 것과 같이 복수의 콘크리트 침목 제조장치(1)를 적재한 후 레일 등으로 이동하여 양생실로 이동시키고, 콘크리트의 양생을 더욱 촉진할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈형단계(S6)를 도시한 흐름도이다. 도 17을 참고하면, 상기 탈형단계(S6)는 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계이다. 상기 침목형성단계(S5)를 통해 침목이 형성되면, 강선을 절단하고 탈형함으로써 침목을 상기 제조장치(1)로부터 분리하는 것이 필요하다. 이때, 제1플레이트와 마감판 사이에서 강선을 절단하는 단계(S61)를 거친 후 상기 마감판을 제거하고(S63), 마지막으로 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계(S65)를 수행함으로써 침목을 콘크리트 침목 제조장치(1)로부터 탈형시킨다. 상기 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계(S65)는 바람직하게는 기계를 통해 프레임(10)의 전후방 양측에 구비된 돌출부(111)를 잡고 상기 콘크리트 침목 제조장치(1)의 프레임(10) 상하를 반전시켜, 상기 프레임 내에 형성된 침목이 중력에 의해 탈형되도록 하는 것으로 수행될 수 있다.

도 18은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법(S')의 흐름도이다. 도 18을 참고하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 있어서는 프레임(10)과 몰드(30)가 일체화되어 구비되지 않고, 따로 구비된 프레임(10)에 몰드(30)를 배치하면서 콘크리트 침목을 제조할 수도 있다. 다른 일 실시예에 따른 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법(S')은 강선배치단계(S3') 이전에 몰드배치단계(S1')와 숄더정찰단계(S2')를 더 포함할 수 있다.

상기 몰드배치단계(S1')는 몰드(30)를 프레임(10) 내에 배치하는 것이며, 상술한 것과 같이 상기 몰드는 길이방향이 프레임(10)의 전후방으로 정렬되어 배치되고, 전후방의 제1플레이트(11)와 소정거리 이격되어 배치될 수 있다.

도 19는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 숄더정착단계(S2')의 흐름도이다. 도 19를 참고하면, 상기 숄더정착단계(S2')는 몰드에 침목 성형을 위한 숄더를 정착하는 단계이다. 몰드(30)와 프레임(10)이 일체회되지 않은 관계로, 상기 숄더정착단계(S2')에서는 몰드(30)의 하무에 숄더(50)를 배치하는 단계(S21')를 거친 후, 숄더를 고정하는 단계(S23')를 통해 숄더를 몰드에 고정시킨다. 상기 숄더를 고정하는 단계(S23')는 숄더고정핀을 제2플레이트(13)의 일측 장공(13a)으로 삽입하여 고정핀삽입공(515)을 통과시킨 후 다시 제2플레이트(13)의 타측 장공(13a)으로 통과시키는 것으로, 이에 따라 장공(13a)과 고정핀삽입공(515)은 숄더고정핀에 의해 통과되도록 정렬된다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 콘크리트 침목 제조장치
10: 프레임
11: 제1플레이트 11a: 제1관통공
111: 돌출부 113: 스페이서
1131: 연결부 1133: 로드
13: 제2플레이트 13a: 통공
15: 격판 17: 바닥플레이트
19: 마감판거치대
30: 몰드
50: 숄더
51: 숄더바디 511: 다리
513: 헤드 515: 고정핀삽입공
52: 숄더판재 521: 숄더수용공
53: 숄더고정체 531: 제2몸체
532: 제1몸체 535: 삽입홈
54: 숄더덮개 541: 귀부
5411: 장방홀 543: 안착공
545: 단턱 547: 삽입홈
70: 마감판
71: 마감판재 71a: 제2관통공
73: 스페이서수용부 731: 스페이서수용공
S: 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법
S1: 몰드배치단계 S2: 숄더정착단계
S3: 강선배치단계 S4: 강선인장단계
S5: 침목형성단계 S6: 탈형단계

Claims (20)

1. 적어도 하나 이상의 몰드를 수용한 프레임에 복수의 강선을 상기 프레임의 전후방향으로 배치하는 강선배치단계, 상기 프레임에 배치된 강선을 인장하는 강선인장단계, 몰드에 콘크리트를 타설하고 양생하는 침목형성단계 및 침목을 몰드로부터 탈형시키는 탈형단계를 포함하되,
   상기 프레임은 전후방 양측에 적어도 하나 이상의 제1관통공을 가지는 제1플레이트를 포함하며,
   상기 몰드는 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되며, 상기 몰드의 길이방향 양단이 상기 제1플레이트로부터 소정거리 이격되도록 배치되고,
   상기 강선배치단계는 상기 제1관통공과 동일한 중심축을 가지면서 형성되는 적어도 하나 이상의 제2관통공을 포함하는 마감판을 제1플레이트로부터 이격되도록 몰드의 길이방향 양단에 설치하는 단계와, 강선이 상기 제1관통공과 제2관통공을 통과하면서 상기 프레임을 관통하도록 배치하는 강선을 통과시키는 단계를 포함하며,
   상기 강선인장단계는 프레임의 전방 또는 후방에 정착단을 형성하는 단계와, 프레임의 후방 또는 전방에서 상기 제1플레이트를 통과하여 배치된 강선을 인장하는 단계를 포함하되, 상기 강선을 인장하는 단계는, 강선별로 인장을 실시하는 것을 특징으로 하는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 강선을 인장하는 단계는, 복수의 강선을 인장하되, 인장되는 복수의 강선은 동일한 몰드에 배치되는 것을 특징으로 하는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 침목형성단계는,
   몰드 양단에 설치된 마감판을 고정하는 단계, 콘크리트를 몰드에 타설하는 단계 및 콘크리트를 양생하는 단계를 포함하는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 마감판을 고정하는 단계는, 제1플레이트와 마감판 사이에 스페이서를 고정시켜 상기 마감판이 밀려나는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 침목형성단계는, 콘크리트를 몰드에 타설하는 단계 이후에 프레임을 양생실로 이동시키는 단계를 더 포함하고,
   상기 콘크리트를 양생하는 단계는 증기양생을 통하여 콘크리트를 양생하는 것을 특징으로 하는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 탈형단계는,
    상기 제1플레이트와 마감판 사이에서 강선을 절단하는 단계, 상기 마감판을 제거하는 단계 및 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계를 포함하는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 침목을 몰드로부터 탈형시키는 단계는, 프레임의 상하를 반전시켜 상기 프레임 내에 형성된 침목이 중력에 의해 탈형되도록 하는 것을 특징으로 하는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법.
12. 전후방 양측에 적어도 하나 이상의 제1관통공을 가지는 제1플레이트를 가지는 프레임 내에 하나 이상의 몰드를 배치하는 몰드배치단계, 몰드에 침목 성형을 위한 숄더를 정착하는 숄더정착단계, 복수의 강선을 상기 프레임의 전후방향으로 배치하는 강선배치단계, 상기 프레임에 배치된 강선을 인장하는 강선인장단계, 몰드에 콘크리트를 타설하고 양생하는 침목형성단계 및 침목을 몰드로부터 탈형시키는 탈형단계를 포함하되,
    상기 몰드배치단계는, 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 몰드를 상기 프레임 내에 배치하되, 상기 몰드의 길이방향을 프레임의 전후방으로 정렬하고, 상기 몰드의 전후방 양단이 상기 프레임의 전후방으로부터 소정거리 이격되도록 배치하며,
    상기 강선배치단계는 상기 제1관통공과 동일한 중심축을 가지면서 형성되는 적어도 하나 이상의 제2관통공을 포함하는 마감판을 제1플레이트로부터 이격되도록 몰드의 길이방향 양단에 설치하는 단계와, 강선이 상기 제1관통공과 제2관통공을 통과하면서 상기 프레임을 관통하도록 배치하는 강선을 통과시키는 단계를 포함하며,
    상기 강선인장단계는 프레임의 전방 또는 후방에 정착단을 형성하는 단계와, 프레임의 후방 또는 전방에서 상기 제1플레이트를 통과하여 배치된 강선을 인장하는 단계를 포함하되, 상기 강선을 인장하는 단계는, 강선별로 인장을 실시하는 것을 특징으로 하는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법.
13. 삭제
14. 제12항에 있어서, 상기 프레임은 좌측 및 우측에 대칭으로 형성된 제1통공을 가지는 제2플레이트를 더 포함하고,
    숄더정착단계는, 상기 몰드의 하부에 숄더를 배치하는 단계, 고정부재를 삽입하여 숄더를 고정하는 단계를 포함하며,
    상기 고정부재를 삽입하여 숄더를 고정하는 단계는, 상기 제1통공을 따라 숄더고정핀을 삽입하여 상기 숄더에 형성된 고정부재수용공을 통과한 후 상기 프레임의 반대편에 형성된 제1통공을 통과하도록 하여 상기 숄더를 고정하는 것을 특징으로 하는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법.
15. 제14항에 있어서, 침목형성단계는,
    몰드 양단에 설치된 마감판을 고정하는 단계, 콘크리트를 상기 프레임에 타설하는 단계 및 콘크리트를 양생하는 단계를 포함하는 개별인장을 통한 콘크리트 침목 제조방법.
16. 적어도 하나 이상의 몰드를 수용하는 프레임, 상기 프레임에 수용되되 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되며 상기 몰드의 길이방향이 상기 프레임의 전후방으로 정렬되는 몰드, 상기 몰드의 하부에 정착되는 숄더 및 상기 몰드의 길이방향 양단에 제1플레이트로부터 이격되면서 탈부착가능하도록 구비되는 마감판을 포함하고,
    상기 프레임은 전후방 양측에 적어도 하나 이상의 제1관통공을 가지는 제1플레이트를 포함하고,
    상기 몰드는 몰드마다 하나의 침목을 형성하도록 그 길이가 침목의 길이와 상응하도록 구비되며, 상기 몰드의 길이방향 양단이 상기 제1플레이트로부터 소정거리 이격되도록 배치되고,
    상기 마감판은 적어도 하나 이상의 제2관통공을 가지며, 상기 제1관통공과 제2관통공은 동일한 중심축을 가지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목 제조장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 프레임은 프레임의 하면을 구성하는 바닥플레이트 및 상기 바닥플레이트로부터 수직으로 소정거리 이격되며 몰드의 양단 하측면에 연장되는 마감판거치대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목 제조장치.
    
18. 제16항에 있어서, 상기 제1플레이트는 내측에 형성된 스페이서를 가지고, 상기 스페이서는 회전가능하도록 구비되며, 상기 마감판과 결합하여 마감판이 몰드 외측으로 밀리는 것을 방지하는 콘크리트 침목 제조장치.
19. 제16항에 있어서, 상기 제1플레이트는 외측에 형성된 돌출부를 가지고, 상기 돌출부를 통해 외부에서 상기 프레임의 상하를 반전시킬 수 있도록 하는 콘크리트 침목 제조장치.
20. 제16항에 있어서, 상기 프레임은 좌측 및 우측에 대칭으로 형성된 적어도 하나 이상의 장공을 가지는 제2플레이트를 더 포함하고, 숄더는 좌우측으로 형성된 고정핀삽입공을 가지며,
    상기 장공과 고정핀삽입공은 상기 프레임 외부에서 삽입되는 부재에 의해 관통되도록 정렬되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 침목 제조장치.

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