KR102337913B1 - 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 각각 길이방향을 따라 일면이 개구되는 공간부가 마련된 상부형틀과 하부형틀을 포함하고, 상기 상부형틀 및 하부형틀의 각 개구된 일면이 대면하도록 결합되어 내부에 타설공간이 형성되며 양단에 각각 타설공간과 연통하는 개구부가 형성되는 원심회전거푸집; 상기 원심회전거푸집의 양 개구부에 각각 결합되는 밀폐플레이트; 상기 원심회전거푸집에 연결되어 원심회전거푸집을 선택된 일 방향으로 회전시키는 회전수단; 및 상기 원심회전거푸집의 길이방향을 따라 타설공간의 일면에 결합되는 복수의 단위 형강부재;를 포함하는 것이 특징이다.

Description

원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치{Form apparatus for centrifugal casting ultra-high-strength square beam}
본 발명은 대구경 PHC파일의 생산 방식인 원심성형 공법을 활용하여 프리스트레스트 보를 공장 제조함에 있어 단면의 중공률을 10% 이하로 낮춰 수밀성이 높아지고 단면이 조밀하여 내구성이 우수하며, 인접하는 타 부재나 슬래브 등과의 연결 또는 합성을 용이하게 하는 복수의 형강부재가 원심성형 과정에서 매립되도록 제작할 수 있는 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치에 관한 것이다.
원심성형은 관을 성형할 때 내측몰드를 사용하지 않고 외측 몰드만을 사용하여 원심력으로 제조하므로 성형과정에서 콘크리트 속의 잉여 수분이 재측으로 축출되어 콘크리트가 침리하여 수밀성이 높고, 압축강도는 일반적으로 10~30% 이상 높다.
원심성형으로 생산되는 부재는 강도가 높고, 수밀성에 의해 내구성이 우수하며 원심력에 따른 재료의 치밀성이 높아 기존 PC 표면에 나타나는 공극없이 생산이 가능할 뿐만 아니라 공장에서 제작되어 균일한 품질이 확보된다는 장점을 갖고 있다. 국내외적으로 다양한 구조부재를 원심성형으로 제조하는 노력이 계속되고 있으며, 특히 건축용 기둥 부재를 원심성형으로 제작하는 기술은 국내에서도 몇몇 업체에서 개발하여 실용화하는 단계에 있다.
원심성형 기둥이 많이 사용되는 해외 국가들은 인건비가 비싼 건설 환경을 지닌, 독일, 오스트리아 등 유럽지역의 선진국에서 많이 사용되고 있다. 특히 유럽 등지에서 건축물 기둥으로 활발하게 사용되고 있으며 때에 따라서는 보 등의 경우에도 활용된 사례가 있다. 제작길이는 15m 정도로 최대 35m 까지 제작이 가능하며 이들 기둥은 좌굴길이의 확보를 위하여 때에 따라서는 포스트텐션 공법을 추가로 적용하기도 한다. 형상의 측면에서도 국내와는 달리 원형, 변단면, 사각형 등 대칭의 다양한 형상뿐만 아니라 타원형 등 축 대칭 형상도 제작이 가능한 것으로 파악되고 있다.
국내에서 원심성형기술이 주로 적용되는 분야는 파일, 전신주 등이며 최근에서야 건축물에 적용이 시작되고 있다. 현재 엔지니어링사 주도로 5개 현장 내외가 적용된 것이 원심성형 기둥이 적용된 상황이며 이중 지상층에 사용된 일부 건물에는 PHC 파일용으로 사용되는 제품을 활용하여 시공된 경우도 있다.
우리나라도 인건비가 지속적으로 상승하고 있는 현실상 고강도 PC 부재의 사용이 늘어날 것으로 예상되어 기존의 PHC파일 생산업체에서 부가가치가 높은 원심성형 부재를 개발하기 위한 경쟁은 이미 시작되었다. 그러나 제작상의 어려움으로 인해 휨 부재인 각형보에 대한 생산이나 현장적용은 국내에서는 지금까지 그 사례를 찾아볼 수 없다. 원심성형을 통해서 얻을 수 있는 고강도, 내구성, 고품질의 프리캐스트 제품이라는 장점을 아직까지는 구조용 보에서 활용되고 있지 못하다.
대한민국 등록특허 제10-2044713호
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 대구경 PHC파일의 생산 방식인 원심성형 공법을 활용하여 프리스트레스트 보를 공장 제조함에 있어 단면의 중공률을 10% 이하로 낮춰 수밀성이 높아지고 단면이 조밀하여 내구성이 우수하며, 인접하는 타 부재나 슬래브 등과의 연결 또는 합성을 용이하게 하는 복수의 형강부재가 원심성형 과정에서 매립되도록 제작할 수 있는 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치를 제공하는 것이 목적이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치(이하 "본 발명의 장치"라 칭함)는, 각각 길이방향을 따라 일면이 개구되는 공간부가 마련된 상부형틀과 하부형틀을 포함하고, 상기 상부형틀 및 하부형틀의 각 개구된 일면이 대면하도록 결합되어 내부에 타설공간이 형성되며 양단에 각각 타설공간과 연통하는 개구부가 형성되는 원심회전거푸집; 상기 원심회전거푸집의 양 개구부에 각각 결합되는 밀폐플레이트; 상기 원심회전거푸집에 연결되어 원심회전거푸집을 선택된 일 방향으로 회전시키는 회전수단; 및 상기 원심회전거푸집의 길이방향을 따라 타설공간의 일면에 결합되는 복수의 단위 형강부재;를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 원심회전거푸집은, 상기 상부형틀 및 하부형틀의 각 공간부가 개구된 일면으로 갈수록 폭이 넓어지게 구성되어 상기 타설공간이 다각형 단면을 가지는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 복수의 단위 형강부재는, 상기 상부형틀의 일측과 타측에서 공간부의 바닥면에 플랜지가 고정 결합되는 한 쌍의 H형강과, 상기 한 쌍의 H형강 사이에서 일정간격을 따라 공간부의 바닥면에 플랜지가 고정 결합되는 복수의 T형강을 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 상부형틀은 상기 H형강 및 T형강의 플랜지가 접하는 공간부의 바닥면을 따라 복수의 체결공이 관통 형성되고, H형강 및 T형강의 플랜지에는 상기 체결공과 대면하는 부위에 체결공을 관통하여 외부로 노출되는 체결볼트가 형성되어 상부형틀 외측에서 너트 체결로 고정 결합되며, 상부형틀 해체시 H형강 및 T형강의 플랜지의 외측으로 체결볼트가 노출되는 것을 특징이다.
하나의 예로써, 상기 상부형틀은 상기 H형강 및 T형강의 플랜지가 접하는 공간부의 바닥면을 따라 일정 간격으로 복수의 절개공이 형성되고, H형강 및 T형강의 플랜지에는 상기 절개공과 대면하는 부위에 절개공을 관통하여 외부로 노출되는 수평전단철근이 결합되는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 하부형틀은 상기 공간부와 연통하도록 마련되는 적어도 하나 이상의 투입구와, 상기 투입구가 개폐되도록 각 투입구에 결합되는 개폐플레이트를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 원심회전거푸집은, 상기 타설공간의 단면과 동일한 판 구조를 가지면서 상기 H형강의 단면과 동일하게 절개된 관통공이 형성되어 상기 타설공간에서 각 H형강의 설정된 구간까지 삽입 배치되는 한 쌍의 단부마감플레이트와, 상기 타설공간의 단면과 동일한 판 구조를 가지고 상기 타설공간에서 각 H형강으로부터 이격된 위치에 배치되며 외측면의 중심부에는 각 밀폐플레이트를 관통하여 밀폐플레이트 외측으로 노출되는 인장바가 장착되는 한 쌍의 정착플레이트와, 상기 타설공간의 길이방향을 따라 평행하게 상호 이격되고 각 단부마감플레이트를 통과하여 한 쌍의 정착플레이트 간에 연결되는 복수의 강연선 또는 복수의 강봉을 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 밀폐플레이트는 중심부에는 중공이 형성되며, 상기 정착플레이트에는 상기 중공과 대향하는 인장바가 구성되어 상기 밀폐플레이트 외측에서 상기 인장바를 인장 후 상기 밀폐플레이트에 정착이 되는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 단부마감플레이트의 테두리에는 탄성재질로서 외측으로 경사구배가 형성되는 밀림방지테두리가 구성됨을 특징이다.
이와 같은 본 발명의 장치는 각형보를 공장 제작함에 따라 품질이 우수할 뿐만 아니라 원심성형 제작으로 수밀성이 높아 내구성이 우수하며, 초고강도 콘크리트(100MPa 이상)를 사용하면서 프리스트레스 도입으로 비균열 구조를 갖는 강도를 확보함으로써 저형고가 가능하고 구조물의 건축한계 확보가 용이한 이점이 있다.
또한 인접한 기둥이나 상부슬래브 등의 부재와의 연결을 위한 단위 형강부재가 내부에 매립 및 합성되면서 수평전단철근만이 노출되어 도장이 최소화되며, 공장 제작에 따른 표준화로 본당 제작비가 저렴하여 생산성이 향상되는 이점이 있다.
그리고 장경간 구조에서 보 부재를 시공함에 있어서 현장의 다양한 기둥이나 상부슬래브와의 이음이 가능하게 하는 복수의 형강부재를 공장에서 각형보의 원심 성형 과정 중 일체로 제조할 수 있도록 함으로써, 공사기간을 단축하고 기존의 강형이나 강합성보 대비 경제성을 확보할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 장치를 나타내는 측단면도.
도 2는 본 발명의 장치에 의해 제조되는 각형보를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원심회전거푸집을 나타내는 사시도.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부형틀을 나타내는 사시도.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하부형틀을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 형강부재와 그 결합 구조를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리스트레스트 도입 구조를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명의 일 구성으로서 단부마감플레이트의 일 실시예를 나타내는 개략도.
도 8a 및 도 8b는 상부형틀이 해체된 상태에서 체결볼트가 노출된 상태를 나타내는 각 실시예.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
본 발명의 장치는 Ø1000mm 이상 대구경 PHC파일의 생산 방식인 원심성형 제작 방식을 활용하여 각형보를 제조할 수 있도록 설계된 거푸집장치에 관한 것으로, 원심 성형을 통해 수밀성이 높아지게 되고 단면이 조밀하여 내구성이 우수하며, 특히 100MPa 이상의 초고강도 콘크리트의 사용으로 강형을 대체할 수 있는 프리스트레스트 각형보를 제조할 수 있도록 구성된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 장치는 원심회전거푸집(10)과 밀폐플레이트(20)와 회전수단(30) 및 복수의 단위 형강부재(40)를 포함하여 구성된다.
상기 원심회전거푸집(10)은 내부에 타설공간(11)이 형성되며 양단에 각각 상기 타설공간(11)과 연통하는 개구부(12)가 형성된다. 그리고 상기 원심회전거푸집(10)은 원심성형에 유리하도록 원통형 구조를 가질 수 있다.
일 예로 상기 원심회전거푸집(10)은 길이방향을 따라 상호 대향하는 일면이 개구되는 공간부가 각각 마련되는 상부형틀(100)과 하부형틀(110)을 포함하며, 이들 상부형틀(100) 및 하부형틀(110)의 각 개구된 일면이 대면하도록 결합되어 상호 간의 공간부가 합쳐져 내부에 하나의 타설공간(11)이 형성될 수 있다.
이때 상기 타설공간(11)은 투입된 콘크리트의 양생을 통해 각형보(1)가 제조되는 공간으로, 원심회전거푸집(10)의 탈형을 고려하여 중앙부가 상대적으로 넓은 육각 단면 형상을 갖는 것이 바람직하다.
즉 상기 상부형틀(100) 및 하부형틀(110)의 각 공간부는 개구된 일면으로 갈수록 폭이 넓어지는 사다리꼴 형상의 단면으로 구성되어 상기 타설공간(11)이 육각 단면을 가질 수 있도록 함으로써, 향후 상부형틀(100)과 하부형틀(110)의 탈형 작업이 용이해질 수 있도록 하는 것이다.
이러한 원심회전거푸집(10)은 이하에서 설명하는 회전수단(30)이 연결되어 회전수단(30)으로부터 부여되는 회전력에 의해 어느 일 방향으로 회전하게 됨으로써, 중공부(2)가 구비되는 각형보(1)의 원심 성형이 이루어질 수 있게 된다.
또한 상기 원심회전거푸집(10)의 타설공간(11)으로 투입되는 상기 콘크리트는 초고강도(100MPa 이상) 콘크리트를 사용하여 강도가 보강되게 하는 것이 바람직하며, 장경간 구조에서 부여되는 하중과 장기처짐 등에 효율적으로 저항할 수 있도록 프리스트레스트가 도입될 수 있는 바, 이를 위해 상기 원심회전거푸집(10)의 타설공간(11)에는 복수의 강연선 또는 복수의 강봉(140)이 정착될 수 있도록 한다.
상기 밀폐플레이트(20)는 상기 원심회전거푸집(10)의 일측 및 타측에 마련된 개구부(12)에 각각 결합되어 상기 타설공간(11)을 밀폐하게 된다.
일 예로 상기 밀폐플레이트(20)는 상기 원심회전거푸집(10)의 양 개구부(12)의 둘레를 따라 형성되는 플랜지와 볼트 결합을 통해 체결 또는 분리될 수 있으며, 중심부에는 중공이 형성되어 이하에서 설명하는 정착플레이트(130)의 인장바(131)가 상기 타설공간(11)으로부터 관통되어 외부로 노출될 수 있게 한다.
상기 복수의 단위 형강부재(40)는 상기 원심회전거푸집(10)의 길이방향을 따라 상기 타설공간(11)의 일면에 결합된다.
이러한 단위 형강부재(40)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 상부형틀(100)의 일측과 타측에서 공간부의 바닥면에 플랜지(401)가 고정 결합되는 한 쌍의 H형강(400)과, 상기 한 쌍의 H형강(400) 사이에서 일정간격을 따라 공간부의 바닥면에 플랜지(411)가 고정 결합되는 복수의 T형강(410)을 포함한다.
즉 상기 H형강(400)과 T형강(410)은 상부형틀(100)의 개구된 일면을 통하여 상부형틀(100)의 공간부로 인입될 수 있으며, 공간부를 구성하는 복수의 내면 중 바닥면에 플랜지(401, 411)가 밀착되도록 결합됨으로써 각형보(1)의 일면에 단부가 노출될 수 있게 하는 것이다.
이때 상기 상부형틀(100)은 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 H형강(400) 및 T형강(410)의 각 플랜지(401, 411)가 접하는 공간부의 바닥면을 따라 일정 간격으로 복수의 체결공(101)이 관통 형성될 수 있으며, 이에 대응하여 상기 H형강(400) 및 T형강(410)의 플랜지(401, 411)에는 상기 체결공(101)과 대면하는 부위에 체결공(101)을 관통할 수 있는 체결볼트(402, 412)가 돌출 결합될 수 있다.
이에 공간부의 바닥면에 안치되는 H형강(400) 및 T형강(410)은 체결볼트(402, 412)가 상기 체결공(101)을 관통하여 외부로 노출됨으로써 상부형틀(100)의 외측에서 너트 체결을 통해 고정 결합될 수 있으며, 거푸집의 탈형 공정에서는 너트를 체결볼트(402, 412)로부터 분리시켜 제조된 각형보(1)로부터 상부형틀(100)의 분리가 가능하게 한다. 이러한 체결볼트(402, 412)는 도 8a 및 도 8b에서 보는 바와 같이 플랜지(401, 411)와 별도의 구성으로 형성되거나 일체의 구성으로 형성될 수 있다.
이렇게 상부형틀(100)을 해체한 후에는 상기 체결볼트(402, 412)가 플랜지(401, 411)에서 노출된 상태가 되어 이하에서 설명하는 수평전단철근(403, 413)과 같이 타부재와의 합성 시 수평전단 기능이 발현되도록 하는 것이다. 즉 상기 체결볼트(402, 412)는 상부형틀(100)에 H형강(400) 및 T형강(410)을 고정시키는 기능을 발현함과 동시에 해체후에는 전단키로서 기능이 발현되도록 하는 것이다.
또한 상기 상부형틀(100)에는 상기 H형강(400) 및 T형강(410)의 플랜지(401, 411)가 접하는 공간부의 바닥면을 따라 일정 간격으로 복수의 절개공(102)이 형성되고, 이에 대응하여 상기 H형강(400) 및 T형강(410)의 플랜지(401, 411)에는 상기 절개공(102)과 대면하는 부위에 절개공(102)을 관통하여 외부로 노출되는 수평전단철근(403, 413)이 돌출 결합될 수 있다.
상기 수평전단철근(403, 413)은 도 2에서 "ㄷ" 형상을 갖는 것으로 도시하고 있으나 본 발명이 이에 한정되지 않으며, 타부재와의 합성 시 수평전단 기능을 가질 수 있는 구조라면 어떠한 형상을 가져도 무방하다.
이처럼 상기 H형강(400) 및 T형강(410)은 타설공간(11)으로 타설되는 콘크리트의 양생 공정을 통해 도 2에 나타난 강재 합성 각형보(1)로 제조될 수 있으며, 특히 H형강(400) 및 T형강(410)의 각 플랜지(401, 411)에 수평전단철근이 돌출됨으로써 상부슬래브 등과 같은 타부재와의 합성을 도모할 수 있게 된다.
상기 하부형틀(110)은 도 4b에 도시된 바와 같이 공간부와 연통하도록 원심회전거푸집(10)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 마련되는 적어도 하나 이상의 투입구(111)와, 상기 투입구(111)가 개폐되도록 각 투입구(111)에 결합되는 개폐플레이트(112)를 포함한다.
본 발명의 장치는 상기 상부형틀(100)과 하부형틀(110)이 상호 결합된 상태에서 상기 하부형틀(110)에 마련된 투입구(111)를 통해 콘크리트를 투입할 수 있으며, 콘크리트의 투입 완료 후 상기 개폐플레이트(112)를 상기 투입구(111)에 볼트 체결시켜 노출된 투입구(111)를 밀폐할 수 있다.
한편 본 발명의 장치에 의해 제조되는 각형보(1)는 원심성형에 의하여 중공부(2)가 형성되는 바, 단면 강성을 확보하기 위하여 각형보(1)의 중공률을 최소 10% 이하로 제한할 수 있도록 제조하는 것이 바람직하다.
이에 따라 종래 PHC 파일의 제조 공정에서와 같이 빈배합의 콘크리트를 거푸집에 타설해서는 10% 이하의 중공률을 확보할 수 없기 때문에, 상술한 바와 같이 원심회전거푸집(10)에 별도의 콘크리트 투입용 투입구(111)를 마련하고, 굳지 않은 콘크리트의 슬럼프를 높여 타설량을 증가함으로써 각형보(1) 전체 단면의 중공률이 10% 이하로 유지되게 할 수 있는 것이다.
또한 상기 콘크리트는 앞서 언급한 바와 같이 초고강도(100MPa 이상) 콘크리트를 사용하여 각형보(1)의 강도를 확보하고, 장경간 구조에서 부여되는 하중과 장기처짐 등에 효율적으로 저항할 수 있도록 프리스트레스트가 도입되는 것이 바람직한 바, 본 발명의 장치에서는 프리스트레스트 도입을 위한 복수의 강연선 또는 복수의 강봉(140)이 거치되게 하면서 복수의 강연선 또는 복수의 강봉(140)에 일괄 또는 단계적으로 인장력을 가할 수 있는 정착 구조를 가질 수 있다.
구체적으로 상기 원심회전거푸집(10)은 상기 타설공간(11)의 단면과 동일한 판 구조를 가지면서 상기 H형강(400)의 단면과 동일하게 절개된 제 1관통공(121)이 형성되어 상기 타설공간(11)에서 각 H형강(400)의 설정된 구간까지 삽입 배치되는 한 쌍의 단부마감플레이트(120)를 더 포함한다.
상기 단부마감플레이트(120)는 각형보(1)의 단부를 마감하는 마구리판으로서의 기능을 수행하며, 특히 H형강(400)의 설정된 구간까지 삽입 배치됨에 따라 각형보(1)의 양단부에 H형강(400)의 일 구간이 노출되게 함으로써 이웃하는 기둥과의 이음을 위한 연결부(420)가 마련되게 제조할 수 있다.
이에 더하여 상기 단부마감플레이트(120)의 테두리에는 도 7에서 보는 바와 같이 탄성재질로서 외측으로 경사구배가 형성되는 밀림방지테두리(123)가 구성되도록 하는 것이 바람직하다. 즉 도면에서 보는 바와 같이 밀림방지테두리(123)가 단부마감플레이트(120)의 측단에서 직경이 커지는 경사구배(α)가 형성되는 형태로 단부마감플레이트(120)의 테두리에 부착이 되는 것이다.
상기 밀림방지테두리(123)는 고무 등 탄성재질을 사용하는 것이 타당하다.
상기 밀림방지테두리(123)의 형상에 기해 상기 단부마감플레이트(120)는 그 장착이 용이하며 견고한 장착이 가능하게 되는 것이고, 회전과정 및 인장과정에서 단부마감플레이트(120)가 외측으로 밀리는 것을 제어할 수 있게 되는 것이다. 특히 회전과정에서 단부마감플레이트(120)에 편심이 작용하는 경우 단면의 평활도가 유지되지 않는 것은 물론 강연선 등에 프리스트레스의 인가가 용이하지 않게 되는 바, 상기 밀림방지테두리(123)의 구성에 의해 단부마감플레이트(120)에 뒤틀림이 작용되는 것을 제어하는 것이다. 또한 상기 밀림방지테두리(123)가 구성되어 원심 회전 시 단부마감플레이트(120)와 원심회전거푸집(10) 간 마찰에 의한 소음도 감소시킬 수 있게 되는 것이다.
또한 상기 원심회전거푸집(10)은 상기 타설공간(11)의 단면과 동일한 판 구조를 가지고 상기 타설공간(11)에서 각 H형강(400)의 끝단으로부터 이격된 위치에 배치되는 한 쌍의 정착플레이트(130)를 더 포함한다.
상기 정착플레이트(130)는 상기 타설공간(11)의 육각 단면과 대응하는 판 형상으로 타설공간(11)에 배치됨에 따라 타설공간(11)의 길이방향으로 슬라이딩 유동이 가능하다.
그리고 상기 정착플레이트(130)는 외측면의 중심부에 상기 밀폐플레이트(20)를 관통하여 밀폐플레이트(20) 외측으로 노출되는 인장바(131)가 구성되어 있으며, 상기 타설공간(11)의 길이방향을 따라 평행하게 상호 이격되고 각 단부마감플레이트(120)에 형성되는 제 2관통공(122)를 통과하는 복수의 강연선 또는 복수의 강봉(140)의 양 끝단은 한 쌍의 정착플레이트(130)에 고정되는 것이다.
즉 상기 원심회전거푸집(10)의 일측 및 타측 개구부(12)에 각각 결합된 밀폐플레이트(20)에는 상기 정착플레이트(130)의 인장바(131)가 노출되는 것으로, 이러한 인장바(131)는 볼트 구조를 가질 수 있으며, 밀폐플레이트(20)에서 너트를 체결시켜 시계방향 회전에 의해 상기 정착플레이트(130)가 타설공간(11) 내에서 외측방향으로 유동함으로써, 한 쌍의 정착플레이트(130) 간에 연결된 복수의 강연선 또는 복수의 강봉(140)에 일괄 또는 단계적으로 인장력이 부여되게 하는 바, 각형보(1)의 제조 공정 중 프리스트레스트가 도입될 수 있는 것이다.
한편 상기 회전수단(30)은 상기 원심회전거푸집(10)을 선택된 일 방향으로 회전시켜 원심회전거푸집(10)의 타설공간(11)으로 투입 및 충진된 초고강도 콘크리트를 원심 성형한다.
일 예로 상기 회전수단(30)은 상기 원심회전거푸집(10)의 하부로부터 이격된 위치에 설치되는 기초구조물(300)과, 상기 기초구조물(300)에 지지되도록 설치되면서 그 외주연이 상기 원심회전거푸집(10)의 외주연에 밀착되며, 도시된 바 없으나 구동모터로부터 회전력이 부여되어 상기 원심회전거푸집(10)을 회전시키는 한 쌍의 회전롤러(310)를 포함한다.
상기 한 쌍의 회전롤러(310)은 상기 원심회전거푸집(10)의 길이와 면적 등을 고려하여 원심회전거푸집(10)의 길이방향을 따라 적어도 2개소 이상 설치됨으로써 원심회전거푸집(10)의 안정적인 회전 구동을 도모한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1 : 각형보 2 : 중공부
10 : 원심회전거푸집 11 : 타설공간
12 : 개구부 20 : 밀폐플레이트
30 : 회전수단 100 : 상부형틀
101 : 체결공 102 : 절개공
110 : 하부형틀 111 : 투입구
112 : 개폐플레이트 120 : 단부마감플레이트
121 : 관통공 130 : 정착플레이트
131 : 인장바 140 : 강연선 또는 강봉
400 : H형강 410 : T형강

Claims (9)

  1. 각각 길이방향을 따라 일면이 개구되는 공간부가 마련된 상부형틀과 하부형틀을 포함하고, 상기 상부형틀 및 하부형틀의 각 개구된 일면이 대면하도록 결합되어 내부에 타설공간이 형성되며 양단에 각각 타설공간과 연통하는 개구부가 형성되는 원심회전거푸집;
    상기 원심회전거푸집의 양 개구부에 각각 결합되는 밀폐플레이트;
    상기 원심회전거푸집에 연결되어 원심회전거푸집을 선택된 일 방향으로 회전시키는 회전수단; 및
    상기 원심회전거푸집의 길이방향을 따라 타설공간의 일면에 결합되는 복수의 단위 형강부재;를 포함하되,
    상기 복수의 단위 형강부재는,
    상기 상부형틀의 일측과 타측에서 공간부의 바닥면에 플랜지가 고정 결합되는 한 쌍의 H형강과, 상기 한 쌍의 H형강 사이에서 일정간격을 따라 공간부의 바닥면에 플랜지가 고정 결합되는 복수의 T형강을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원심회전거푸집은,
    상기 상부형틀 및 하부형틀의 각 공간부가 개구된 일면으로 갈수록 폭이 넓어지게 구성되어 상기 타설공간이 다각형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상부형틀은 상기 H형강 및 T형강의 플랜지가 접하는 공간부의 바닥면을 따라 복수의 체결공이 관통 형성되고, H형강 및 T형강의 플랜지에는 상기 체결공과 대면하는 부위에 체결공을 관통하여 외부로 노출되는 체결볼트가 형성되어 상부형틀 외측에서 너트 체결로 고정 결합되며, 상부형틀 해체시 H형강 및 T형강의 플랜지의 외측으로 체결볼트가 노출되는 것을 특징으로 하는 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 상부형틀은 상기 H형강 및 T형강의 플랜지가 접하는 공간부의 바닥면을 따라 일정 간격으로 복수의 절개공이 형성되고, H형강 및 T형강의 플랜지에는 상기 절개공과 대면하는 부위에 절개공을 관통하여 외부로 노출되는 수평전단철근이 결합되는 것을 특징으로 하는 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하부형틀은 상기 공간부와 연통하도록 마련되는 적어도 하나 이상의 투입구와, 상기 투입구가 개폐되도록 각 투입구에 결합되는 개폐플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 원심회전거푸집은,
    상기 타설공간의 단면과 동일한 판 구조를 가지면서 상기 H형강의 단면과 동일하게 절개된 관통공이 형성되어 상기 타설공간에서 각 H형강의 설정된 구간까지 삽입 배치되는 한 쌍의 단부마감플레이트와, 상기 타설공간의 단면과 동일한 판 구조를 가지고 상기 타설공간에서 각 H형강으로부터 이격된 위치에 배치되며 외측면의 중심부에는 각 밀폐플레이트를 관통하여 밀폐플레이트 외측으로 노출되는 인장바가 장착되는 한 쌍의 정착플레이트와, 상기 타설공간의 길이방향을 따라 평행하게 상호 이격되고 각 단부마감플레이트를 통과하여 한 쌍의 정착플레이트 간에 연결되는 복수의 강연선 또는 복수의 강봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 밀폐플레이트는 중심부에는 중공이 형성되며, 상기 정착플레이트에는 상기 중공과 대향하는 인장바가 구성되어 상기 밀폐플레이트 외측에서 상기 인장바를 인장후 상기 밀폐플레이트에 정착이 되는 것을 특징으로 하는 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 단부마감플레이트의 테두리에는 탄성재질로서 외측으로 경사구배가 형성되는 밀림방지테두리가 구성됨을 특징으로 하는 원심성형 초고강도 각형보용 거푸집장치.
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