KR20020037127A - 콘크리트 타설공법과 이것에 사용되는 콘크리트 타설배관전환장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 지금까지의 콘크리트 타설배관 전환장치는 배관의 개수에 제약이 있었고, 콘크리트의 누출이 발생하기 쉬웠다.

(해결수단) 콘크리트를 공급관에서 곡관내로 공급하고 연통로내를 통해서 토출구, 형틀의 주입구로 보내어 공간내에 타설한다. 가동체를 전환구동체로 슬라이드시켜 연통로를 다른 토출구에 전환접속하고, 콘크리트를 상기 주입구로 보내어 공간내에 타설한다. 이하, 연통로를 다른 토출구에 전환접속할 때마다 콘크리트를 토출구에서 상기 주입구로 보내어 공간 전체에 타설한다. 곡관이 중계용 직관을 통해서 회전가능하게 연결된다. 가동체에 연통로 외에 보조통로를 형성하여, 연통로가 소망하는 토출구와 연통될 때에 보조통로가 다른 토출구와 연통가능하게 되도록 하였다.

Description

콘크리트 타설공법과 이것에 사용되는 콘크리트 타설배관 전환장치{concrete construction method and piping arrangement device}

본 발명은 터널의 내벽면에 아치 콘크리트를 타설하는데 적합한 콘크리트 타설공법과 이 공법에 사용되는 콘크리트 타설배관 전환장치에 관한 것이다.

터널의 내벽면에 아치 콘크리트를 타설할 경우, 터널의 내벽면 내측에 공간을 두고서 형틀을 배치하고, 이 공간에 콘크리트를 주입하여 타설하고 있다. 이 경우, 콘크리트를 1개소에서만 주입하면, 콘크리트가 공간 전체로 골고루 퍼지지 않게 된다. 그래서, 종래에는 콘크리트 타설배관 전환장치를 사용하여 공간에 대한 콘크리트의 주입위치를 전환하고 있다. 종래의 콘크리트 타설배관 전환장치에는 회전식과 슬라이드 박스식의 2종류의 것이 있다.

회전식의 것은, 주입 파이프가 부착된 회전 원판과 복수개의 수취 파이프가 부착된 고정 원판을 면접촉되게(슬라이드되게) 회전시켜서 주입 파이프와 수취 파이프의 연결을 전환하고, 주입 파이프에서 공급되는 콘크리트가 이 주입 파이프에 연결된 수취 파이프내를 통하여 상기 공간에 타설되도록 한 것이다.

슬라이드 박스식의 것은, 일본국 실용신안공보 평4-19119호에 기재되어 있는바와 같이 주입 파이프와 복수개의 수취 파이프가 부착된 박스를 서로 슬라이드되게 하고, 박스를 가로로 슬라이드시키면 주입 파이프와 수취 파이프의 연결이 전환되어 주입 파이프에서 공급되는 콘크리트가 이 주입 파이프에 연결된 수취 파이프내를 통하여 상기 공간에 타설되도록 한 것이다.

종래의 회전식 콘크리트 타설배관 전환장치는, 장기간에 걸쳐서 사용하면, 콘크리트내에 포함되어 있는 작은 골재(모르타르나 콘크리트 재료로서 사용되는 모래, 자갈, 쇄석(碎石) 등)에 의해서 슬라이드 접촉면이 마모되어 그 곳에 틈새가 생기고, 이 틈새에서 콘크리트의 모르타르가 누출된다는 과제가 있었다.

상기한 과제를 해결하기 위해서, 종래에는 회전 원판의 외측 가장자리부에 활동(滑動)받이부재를 부착하거나, 회전 원판과 고정면의 구조를 강화하거나, 접촉면에 크롬도금을 하고 있으나, 이것은 제조코스트가 비싸지기 때문에 특수한 용도에서만 사용될 뿐 일반적으로 널리 보급되어 있다고는 할 수 없다.

종래의 슬라이드 박스식 콘크리트 타설배관 전환장치는, 박스에 2∼3개의 수취 파이프를 설치하여 2∼3개소 정도의 배관전환을 하는데는 적당하지만, 4개소 이상의 배관전환작업을 하기 위해서는 많은 수취 파이프를 가로로 배열하여야 하기 때문에 슬라이드 박스내의 수취 파이프의 굽힘 정도를 완만하게 하여야 하고, 이와 같이 하기 위해서는 수취 파이프를 길게 하여 박스의 전후방향의 길이를 크게 할 필요가 있다. 또, 수취 파이프의 개수가 많아 질수록 박스의 가로방향의 길이도 길어져야만 하고, 이와 같이 하면 대형화되고 무거워져서 취급하기 어려울뿐만 아니라 좁은 장소에서는 사용하기 어렵고, 제조코스트가 비싸진다는 과제가 있었다.

본 발명의 목적은 터널의 내벽면에 아치 콘크리트를 타설할 때에, 콘크리트가 상기 내벽면과 그 내측에 배치된 형틀과의 사이의 공간 전체로 확실하게 골고루 퍼지도록 한 콘크리트 타설공법과, 콘크리트가 공간 전체로 골고루 퍼지도록 콘크리트 주입구의 위치가 전환가능하고, 또한 소형·경량이고, 유지·보수가 용이한 콘크리트 타설배관 전환장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 1 실시형태를 나타내는 평면도

도 2는 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 1 실시형태를 나타내는 측면도

도 3의 (a), (b), (c)는 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치에 사용되는 각각의 관에 대한 설명도

도 4는 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치에 있어서의 가동체와 기체의 연결 설명도

도 5는 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치에 있어서의 회전 커플링의 종방향 단면도

도 6의 (a), (b), (c)는 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 1 실시형태의 구동 설명도

도 7의 (a), (b), (c)는 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 2 실시형태의 구동 설명도

도 8은 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 3 실시형태를 나타내는 측면도

도 9는 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 3 실시형태를 나타내는 평면도

도 10은 도 9의 콘크리트 타설배관 전환장치를 화살표 A방향에서 본 도면

도 11은 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 2 실시형태에 있어서의 가동체와 기체의 실(seal) 설명도로서, (a)는 실부재가 압축되지 않은 상태의 설명도, (b)는 실부재가 압축된 상태의 설명도

도 12는 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 3 실시형태의 구동 설명도

도 13의 (a)는 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 3 실시형태에 있어서의 가동체의 배면도, (b)는 제 3 실시형태에 있어서 기체에 가동체와 케이싱체를 부착한 상태의 정면도

도 14는 본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 4 실시형태의 설명도

※도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명※

1 - 공급관2 - 곡관

3 - 가동체4 - 연통로

5 - 기체(基體)6 - 토출구

7 - 전환구동체8 - 보조통로

9 - 가동체용 걸림구10 - 구동체용 걸림구

35 - 중계용 직관

본 발명의 콘크리트 타설공법은, 터널 내측에 공간을 형성하도록 형틀을 배치하고, 형틀에 형성된 2개 이상의 주입구 중, 소망하는 주입구에서 공간내로 콘크리트를 공급하여 타설하는 콘크리트 타설공법에 있어서, 콘크리트를 공급관에서 회전가능하게 연결된 2개 이상의 곡관내로 공급하여 그 전방의 가동체의 연통로내를 통과하게 함과 동시에 기체에 형성된 2개 이상의 토출구 중 상기 연통로와 연통되어 있는 토출구로 보내고, 이 토출구에서 이것에 연통되어 있는 형틀의 주입구로 보내어 상기 공간내에 타설하고, 소망하는 양이 타설되면, 가동체를 전환구동체에 의해서 토출구의 배열방향으로 슬라이드시켜 연통로를 다른 토출구에 전환접속하고, 그 후에는 공급관에서 공급되는 콘크리트를 전환접속된 토출구를 통해서 이것에 연통되어 있는 형틀의 주입구로 보내어 공간내에 타설하고, 이하 연통로를 다른 토출구에 전환접속할 때마다 콘크리트를 전환접속된 토출구에서 이것에 연통되어있는 형틀의 주입구로 보내어 공간 전체에 타설하며, 가동체의 연통로와 토출구의 상기 전환접속은, 기체에 대한 가동체의 걸림을 해제함과 동시에 전환 구동체를 기체에 걸어 고정한 후 전환 구동체를 작동시켜 가동체를 슬라이드시키고, 기체에 대한 전환 구동체의 걸림을 해제함과 동시에 가동체를 기체에 걸어 고정한 후 전환구동체를 가동체에 접근되게 또는 가동체에서 떨어지도록 슬라이드시킴에 의해서 전환접속되도록 한 타설공법이다.

본 발명의 콘크리트 타설배관 전환장치 중 제 1의 것은, 콘크리트를 공급하는 고정 공급관과, 2개 이상의 토출구를 형성한 기체와, 연통로를 가지며 또한 2개 이상의 토출구의 배열방향으로 슬라이드 가능하게 기체에 장비된 가동체와, 가동체를 슬라이드시켜 연통로와 토출구의 연통을 전환하는 전환구동체와, 공급관과 상기 연통로 사이에 회전가능하게 연결된 2개 이상의 곡관을 가지며, 연결된 곡관은 그 일단을 공급관에 회전가능하게 연결함과 아울러 타단을 가동체의 연통로에 회전가능하게 연결하여, 가동체를 토출구의 배열방향으로 슬라이드시킬 때에 연결된 2개 이상의 곡관이 공급관과 연통로 사이에서 회전되도록 하고, 상기 가동체에는 기체에 걸림·해제 가능한 가동체용 걸림구가 형성되고, 상기 전환구동체에는 기체에 걸림·해제 가능한 구동체용 걸림구가 형성되며, 가동체는 가동체용 걸림구에 의한 기체에 대한 걸림이 해제된 상태에서 기체에 걸려 고정되어 있는 전환구동체에 의해서 토출구의 배열방향으로 슬라이드되고, 전환구동체는 구동체용 걸림구에 의한 기체에 대한 걸림이 해제되고, 가동체가 가동체용 걸림구에 의해서 기체에 걸려 고정된 상태에서 가동체에 접근되게 또는 가동체에서 떨어지도록 이동가능하게 한 것이다.

본 발명의 콘크리트 타설배관 전환장치 중 제 2의 것은, 2개 이상의 곡관이 중계용 직관을 통해서 회전가능하게 연결된 것이다.

본 발명의 콘크리트 타설배관 전환장치 중 제 3의 것은, 가동체에 연통로 외에 보조통로를 형성하고, 연통로가 소망하는 토출구와 연통되면, 보조통로가 다른 토출구와 연통가능하게 되도록 한 것이다.

(제 1 실시형태)

본 발명에 관한 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 1 실시형태를 도 1∼도 6에 의거하여 상세하게 설명한다.

이 전환장치는 콘크리트를 공급하는 고정 공급관(1)과, 복수의 토출구(6)를 가지는 기체(5)와, 기체(5)에 슬라이드 가능하게 장비되고 또한 연통로(4)를 구비한 가동체(3)와, 가동체(3)를 슬라이드시켜서 연통로(4)와 토출구(6)의 연통을 전환하는 전환구동체(7)와, 공급관(1)과 상기 연통로(4) 사이에 배치된 2개의 곡관 (2)과, 2개의 곡관(2) 사이에 설치된 중계용 직관(35)과, 기체(5)에 걸림·해제 가능한 가동체용 걸림구(9)와, 기체(5)에 걸림·해제 가능한 구동체용 걸림구(10)를 가지고 있다.

상기 공급관(1)은 직관이고, 그 길이방향의 내측(우측) 단부에는 특수 칼라(42)가 부착되어 있으며, 길이방향의 중앙부 하부는 금속제의 부착구(20)에 의해서 지지되도록 베이스(50)에 고정되어 있다. 도 1의 공급관(1)의 좌측에는 공급펌프(P)가 연결되어 콘크리트가 공급된다. 상기 특수 칼라(42)는 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이 내측(좌측)의 소경(小徑)링부(40) 외측에 대경(大徑)링부(41)가 연결되어 이루어진다.

상기 기체(5)는 금속판에 의해서 상자형상으로 형성되며, 그 배면(도 1의 우측면)에 금속제로 된 4개의 토출구(6)가 횡측으로 균일한 간격으로 일렬로 돌출설치되어 있다.

상기 가동체(3)는 기체(5)보다도 작은 금속제의 상자형상으로 형성되어 있으며, 그 내부에 금속제 파이프로 된 연통로(4)가 설치되어 있다. 이 가동체(3)는 상자형상의 기체(5) 내측에 수납하되 연통로(4)의 연결단부(22)를 기체(5)의 정면(도 1의 좌측면)에서 외측으로 돌출시키고 있으며, 이 연결단부(22)의 좌단에는 특수 칼라(42)가 형성되어 있다. 이 특수 칼라(42)도 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 내측의 소경링부(40)와 외측의 대경링부(41)가 연결되어 이루어진다.

가동체(3)의 내측에 있어서, 연통로(4)의 양 외측에는 가동체(3)를 기체(5)에 걸림·해제가능한 가동체용 걸림구(9)가 설치되어 있으며, 이 가동체용 걸림구 (9)에는 유압 실린더가 사용되고 있다. 이 가동체용 걸림구(9)는 그 로드선단부 (25)를 가동체(3)의 삽입구멍(26)에서 기체(5)의 받이구멍(27)까지 끼워넣으면 가동체(3)가 기체(5)에 걸려 고정되고, 로드선단부(25)를 받이구멍(27)에서 빼내면 가동체(3)가 자유롭게 되어 가동체(3)가 기체(5) 내부에서 토출구(6)의 배열방향으로 슬라이드가능하게 되도록 하고 있다. 로드선단부(25)는 도 4에 나타낸 바와 같이 선단을 뾰족하게 하여 받이구멍(27)에 삽입하기 쉽도록 하고 있다.

가동체(3)의 외측면에는 이것을 기체(5)의 토출구(6)의 배열방향으로 왕복가능하게 슬라이드시켜서 연통로(4)와 토출구(6)와의 연통을 전환하기 위한 전환구동체(7)가 연결되어 있다. 이 전환구동체(7)에도 유압 실린더가 사용되고 있으며, 그 로드측이 가동체(3)에 연결되고, 실린더측이 기체(5)의 내측에 수납배치된 상자형상의 케이싱체(29)에 부착되어 있다. 케이싱체(29)에는 유압 실린더에 의한 구동체용 걸림구(10)가 부착되어 있으며, 그 로드선단부(30)를 케이싱체(29)의 통공(31)에서 기체(5)의 고정구멍(32)까지 끼워넣으면 케이싱체(29)가 기체(5)에 걸려 고정되고, 고정구멍(32)에서 빼내면 케이싱체(29)가 자유롭게 되어 기체(5)의 내부에서 토출구(6)의 배열방향으로 슬라이드가능하게 되도록 하고 있다. 이 로드선단부(30)도 선단을 뾰족하게 하여 고정구멍(32)에 삽입하기 쉽도록 하고 있다.

도 1 및 도 2에 있어서, 가동체용 걸림구(9)의 로드선단부(25)를 받이구멍 (27)에서 빼내어 자유로운 상태로 하고, 구동체용 걸림구(10)의 로드선단부(30)를 케이싱체(29)의 통공(31)에서 기체(5)의 고정구멍(32)까지 끼워넣어서 케이싱체 (29)를 기체(5)에 걸어 고정한 상태에서, 전환구동체(7)의 로드를 신장시키면, 가동체(3)가 로드의 신장된 방향으로 이동하여 가동체(3)의 연통로(4)가 다른 토출구 (6)에 전환접속된다. 로드의 신장을 정지시키고 가동체용 걸림구(9)의 로드선단부 (25)를 받이구멍(27)내에 끼워넣으면 가동체(3)가 기체(5)에 걸려 고정된다.

전환구동체(7)의 로드가 신장되는 거리에는 한도가 있기 때문에, 현재위치에서는 전환구동체(7)를 더 이상 신장시킬 수 없다. 그래서, 가동체(3)를 더 전방으로 이동시켜서 전방측의 다른 토출구(6)에 전환접속하기 위해서는 다음과 같이 한다. 구동체용 걸림구(10)의 로드선단부(30)를 기체(5)의 걸림구멍(32)에서 빼내어기체(5)에 대한 케이싱체(29)의 걸림을 해제하여 자유로운 상태로 하고, 가동체용 걸림구(9)의 로드선단부(25)를 가동체(3)의 삽입구멍(26)에서 기체(5)의 받이구멍 (27)까지 끼워넣어서 가동체(3)를 기체(5)에 걸어 고정한 상태에서, 전환구동체(7)의 로드를 축소하여 전환구동체(7)의 실린더를 가동체(3)측으로 이동시켜 접근시킨다. 그 후, 상기한 바와 같이 구동체용 걸림구(10)를 기체(5)에 걸어 고정하고, 가동체(3)를 상기한 바와 같이 기체(5)에서 해제하여 자유로운 상태로 한 상태에서 전환구동체(7)의 로드를 전방으로 신장하여 가동체(3)를 로드의 신장된 방향으로 이동시키고, 가동체(3)의 연통로(4)를 전방측의 다른 토출구(6)에 전환접속한다. 이후, 상기 조작을 반복함으로써 연통로(4)를 전방측의 다른 토출구(6)에 순차 전환접속한다.

연통로(4)를 되돌려서 후방의 다른 토출구(6)에 전환접속하기 위해서는, 가동체(3)를 전방으로 이동시키는 경우와 반대로 조작한다. 즉, 상기한 바와 같이 가동체용 걸림구(9)의 로드선단부(25)를 받이구멍(27)에서 빼내어 가동체(3)를 자유상태로 하고, 전환구동체(7)의 로드를 축소하여 가동체(3)를 로드가 축소된 방향으로 이동시켜서 연통로(4)를 후방측의 다른 토출구(6)에 전환접속한다. 가동체(3)를 후방의 다른 토출구(6)측으로 더 되돌리기 위해서는, 전환구동체(7)의 로드를 더 축소시킬 필요가 있는데, 상기한 이동에 의해서 가동체(3)가 전환구동체(7)에 접근된 상태로 되어 있기 때문에, 이 로드는 더 이상 축소시킬 수 없다. 그래서, 가동체(3)를 후방의 다른 토출구(6)측으로 더 되돌리기 위해서는, 전환구동체(7)를 전진시키는 경우와 반대로 조작하고서 전환구동체(7)의 로드를 신장하여 이 전환구동체(7)의 실린더를 되밀고, 케이싱체(29)를 기체(5)에 걸어 고정하고서 전환구동체 (7)의 로드를 축소하여 가동체(3)를 되돌린다.

도 1 및 도 2의 공급관(1)과 가동체(3)의 연통로(4) 사이에는 2개의 곡관(2)이 연결되어 있다. 이 곡관(2)에는 S자관이 사용되며, 도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이 각 곡관(2)의 길이방향에 있어서의 내측단부 외주에는 칼라(43)가 형성되고, 외측단부 외주에는 특수 칼라(42)가 형성되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 2개의 곡관(2)중, 좌측 곡관(2)의 좌단부는 공급관(1)의 선단에 가요성의 회전커플링 (34)에 의해서 회전가능하게 연결되고, 우측 곡관(2)의 우단부는 가동체(3)의 연통로(4)에 가요성의 회전커플링(34)에 의해서 회전가능하게 연결되고, 양 곡관(2)의 내측단부끼리는 중계용 직관(35)의 좌우 단부의 각각에 가요성의 회전커플링(34)에 의해서 회전가능하게 연결되어 있다. 중계용 직관(35)의 길이방향에 있어서의 중앙부는 지지구(12)에 의해서 회전가능하게 지지되어 있다. 지지구(12)는 스윙 암(60)과, 베이스(50)에 고정된 브래킷(61)과, 스윙 암(60)과 브래킷(61)을 연결하는 핀 (62)에 의해서 구성되어 있다.

상기 곡관(2)과 공급관(1), 연통로(4), 중계용 직관(35)을 각각 연결하는 회전커플링(34)은 도 5에 나타낸 바와 같은 구조로 하고 있다. 도 5는 곡관(2)과 연통로(4)를 연결하는 회전커플링(34)의 구조로서, 곡관(2) 및 연통로(4)의 내측단부에 칼라(43)가 형성되고, 곡관(2)의 특수 칼라(42)의 내면의 둘레방향으로 균등 간격으로 떨어진 8개소에 스페이서(55)가 부착되어 있으며, 이 곡관(2)과 연통로(4)의 단부를 서로 대향시키고서 상기 칼라(43)의 외측에 양 칼라(43)에 걸쳐서 내측고무링(56)을 씌우고, 그 외측에 상기 스페이서(55)와 연통로(4)의 특수 칼라(42)를 맞대고서 그 외주에 외측 고무링(57)을 씌우고, 또한 그 외측에 금속제의 로얄 조인트(58)를 덮어 씌워서 이루어진다. 도 5에 나타낸 도면부호 66은 그리스니플이고, 스페이서(55)와 연통로(4)의 특수 칼라(42)의 맞닿음 면에 그리스를 공급하기 위한 것이다. 도 5에서는 곡관(2)이 좌측에 직관인 연통로(4)가 우측에 배치되어 있으나, 공급관(1)과 곡관(2)을 연결하는 회전커플링(34)도 동일한 구조로 되어 있고, 이 경우는 곡관(2)이 우측에 직관인 공급관(1)이 좌측에 배치된다. 또, 곡관 (2)과 중계용 직관(35)을 연결하는 회전커플링(34)도 동일한 구조로 되어 있고, 이 경우는 중계용 직관(35)의 좌우에 곡관(2)이 배치된다.

도 1, 도 2의 콘크리트 타설배관 전환장치의 동작은 다음과 같이 된다. 연통로(4)와 토출구(6)의 접속을 전환하기 위해서 가동체(3)를 도 6의 (a)의 화살표 X방향으로 이동시키면, 회전커플링(34A,34B,34C)이 가요성을 가지며 또 브래킷(61)과 핀(62)이 공급관(1)과 동일한 축을 이루기 때문에, 회전커플링(34B), 지지구 (12), 중계용 직관(35) 및 회전커플링(34C)이 회전커플링(34A)과 평행하게 이동하고 또한 도 6의 (c)의 Y와 같이 선회궤적을 그리도록 회전함으로써, 2개의 곡관(2)은 각각 도 6의 (a)의 Z방향으로의 회전이 가능하게 되므로, 연통로(4)는 가동체 (3)와 함께 화살표 X방향으로 이동하여 다른 토출구(6)에 전환접속된다.

(제 2 실시형태)

본 발명의 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 2 실시형태를 도 7에 의거하여 상세하게 설명한다. 이 전환장치의 기본적 구조는 도 1의 경우와 같으나, 상이한점은 일측 곡관(2)의 외측과 연통로(4)의 연결, 타측 곡관(2)의 외측과 공급관(1)의 연결에 비가요성의 회전커플링(34A,34D)을 사용한 점이다.

도 7에 나타낸 바와 같이 비가요성의 회전커플링(34A,34D)을 사용한 콘크리트 타설배관 전환장치의 동작은 다음과 같이 된다. 연통로(4)를 도 7의 (a)의 화살표 X방향으로 이동시키면, 비가요성의 회전커플링(34A), 가요성의 회전커플링 (34B), 중계용 직관(35), 지지구(12) 및 가요성의 회전커플링(34C)은 연통로(4)와 함께 평행이동한다. 이 때, 도 7의 (a)의 좌측 곡관(2A)은 연통로(4)와 동일 축선상에서 회전하고, 중계용 직관(35)과 지지구(12)는 회전커플링(34A,34D)에 작용하는 콘크리드를 포함하는 배관자동반력을 경감하고, 또, 도 7의 (c)에 나타낸 바와 같이 공급관(1)과 동일 축선상의 핀(62)을 중심으로 하는 궤적(W)상을 선회하고, 도 7의 (a)의 우측 곡관(2B)은 공급관(1)과 동일 축선상에서 회전함으로써 상기한 바와 같이 연결되어 있는 공급관(1), 곡관(2), 중계용 직관(35), 연통로(4)의 연결이 유지된다.

(제 3 실시형태)

본 발명의 콘크리트 타설배관 전환장치의 제 3 실시형태를 도 8 내지 도 13에 의거하여 상세하게 설명한다. 이 전환장치도 기본적으로는 공급관(1), 2개의 S자형상의 곡관(2), 토출구(6)를 가지는 기체(5), 기체(5)에 슬라이드 가능하게 장비된 가동체(3), 가동체(3)를 기체(5)를 따라서 슬라이드시키는 전환구동체(7), 가동체(3)를 기체(5)에 걸림·해제 가능한 가동체용 걸림구(9), 전환구동체(7)를 기체(5)에 걸림·해제 가능한 구동체용 걸림구(10)를 구비하고 있는 점에서 상기 제1, 제 2 실시형태와 같다. 상이한 점은 2개의 곡관(2) 사이에 도 1에 나타낸 중계용 직관(35)을 설치하지 않고 곡관(2)끼리를 직접 연결한 점, 기체(5) 및 가동체 (3)의 구조와 전환구동체(7), 가동체용 걸림구(9), 구동체용 걸림구(10)의 배치 등이다.

기체(5)는 금속재에 의해서 역 L자형상으로 형성되며, 그 배면(도 8, 9의 우측)에 금속제로 된 4개의 토출구(6)가 횡측으로 균일한 간격으로 일렬로 돌출설치되어 있다. 이 기체(5)는 베이스(50)의 상에 세워져 있다. 가동체(3)는 도 8, 도 9에 나타낸 바와 같이 단면형상이 금속재에 의해서 ??자형상으로 형성되어 있으며, 도 13의 (a)에 나타낸 바와 같이 그 내부에 연통로(4)가 형성되며, 또한 그 옆에 보조통로(8)가 형성되어 있다. 연통로(4)와 보조통로(8)는 도 9에 나타낸 바와 같이 가동체(3)를 관통하고 있으며, 또 양자의 간격은 인접하는 토출구(6)간의 간격과 같은 간격으로 하고 있다. 이 가동체(3)는 금속제의 기체(5)의 상하면과 전면에 덮어 씌워서 기체(5)의 길이방향으로 왕복슬라이드 가능하게 하고 있다.

가동체(3)를 슬라이드시키는 전환구동체(7)에는 유압실린더가 사용되고 있으며, 그 로드측 선단부를 가동체(3)에 연결하고, 실린더측 단부를 케이싱체(29)에 연결하고 있다. 케이싱체(29)는 기체(5)의 길이방향으로 왕복 슬라이드 가능하도록 기체(5)에 장비하고 있으며, 또한 기체(5) 중 가동체(3)보다도 외측에 배치하고 있다. 이 전환구동체(7)는 도 12에 나타낸 바와 같이 연통로(4) 및 보조통로(8)의 상하에 2개 배치하고 있다.

가동체(3)에는 기체(5)에 걸림·해제 가능한 가동체용 걸림구(9)가 부착되어있다. 이 가동체용 걸림구(9)에도 유압실린더가 사용되고 있으며, 이것은 도 9에 나타낸 바와 같이 기체(5)의 길이방향으로 2개, 도 13에 나타낸 바와 같이 상하에 2개 총 4개 부착되어 있다. 가동체(3)는 4개의 가동체용 걸림구(9)의 로드선단부 (25)(도 10, 도 11)를 각각 기체(5)의 상하에 쌍으로 형성된 고정구멍(32)(도 13의 (b))에 삽입하면 기체(5)에 걸림고정되어 가동체(3)의 연통로(4)와 기체(5)의 임의의 토출구(6)가 연통상태로 유지되고, 로드선단부(25)를 고정구멍(32)에서 빼내면 프리상태로 되어 기체(5)를 따라서 토출구(6)의 배열방향으로 슬라이드 가능하도록 하고 있다. 이 실시형태에서는, 상기한 걸림고정시에 가동체(3)의 연통로(4)와 기체(5)의 토출구(6)와의 밀착성을 높여 양자의 연통을 확실하게 하기 위해서, 가동체(3)와 기체(5)에 실(seal)기구를 설치하고 있다.

상기 실구조는, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이 연통로(4)의 외주에 경질 고무로 된 링형상의 실재(70)를 부착하고, 기체(5)의 전면 내측에는 이 기체(5)를 구성하는 부재간에서의 콘크리트 누출을 방지하는 O링(71)을 부착하고, 실재(70)의 외주에 금속제의 보호링(72)을 부착하고, 가동체(3)의 내면에 연질 고무로 된 완충재(73)를 부착하여 이루어진다. 보호링(72)은 실재(70)의 외주를 보호함과 아울러, 후술하는 바와 같이 기체(5)의 전면에 부착된 콘크리트 찌꺼기 등을 제거하기 위한 것이다. 완충재(73)는 보호링(72)에 접촉되며 또한 그 외주 단부는 상기 실재(70)의 외주 단부와 서로 겹쳐져 있다. 이 완충재(73)는 보호링(72)을 항시 기체(5)의 전면측으로 압압하여 상기 전면에 밀착시켜 두기 위한 스프링의 역할를 한다. 이 실기구는 다음과 같이 작용하여 실기능을 발휘한다.

도 10 및 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가동체용 고정구(9)의 로드선단부(25)가 기체(5)의 고정구멍(3)에 걸려 있지 않은 상태, 즉 가동체(3)가 기체(5)에 걸림고정되어 있지 않고 기체(5)의 길이방향으로 왕복 슬라이드 가능한 상태에서는 실재(70)는 압축되지 않으며 가동체(3)의 내면과 기체(5)의 전면과의 사이에 틈새(74A)가 생긴다. 이 상태에서 로드선단부(25)의 둥근 사다리꼴형상의 외주면이 고정구멍(32)의 둥근 사다리꼴 형상의 내주면에 접할 때까지 상기 로드선단부(25)를 끼워 넣으면, 가동체(3)는 기체(5)에 걸려 고정되지만 실재(70)는 압축되지 않아 가동체(3)의 내면과 기체(5)의 전면 사이에 틈새(74A)가 남기 때문에, 가동체 (3)의 내면과 기체(5)의 전면과의 밀착성, 즉 연통로(4)와 토출구(6)와의 밀착성은 그다지 높지 않다. 로드선단부(25)가 고정구멍(32)으로 더 이상 끼워 넣어지지 않은 상태에서 로드를 더 신장하여 로드선단부(25)를 그 삽입방향으로 압입하면, 가동체(3)는 더 이상 삽입방향으로는 이동할 수 없기 때문에 로드선단부(25)가 압입된 힘의 반작용에 의해서 상기 로드선단부(25)가 압입된 방향과는 반대방향(도 11의 (b)의 우측)으로 약간 이동함으로써 실재(70)가 도 11의 좌측에서 압축되어 틈새(74A)가 폐색된다. 이 때, 도 11의 (b)와 같이 가동체(3)의 내면과 기체(5)의 배면과의 사이에 틈새(74B)가 생기며, 가동체(3)의 내면과 기체(5)의 전면과의 밀착성, 즉 연통로(4)와 토출구(6)와의 밀착성이 높아지게 되어 연통로(4)와 토출구(6)의 연결부에서 콘크리트가 일층 누출되기 어렵게 된다. 상기 완충재(73)는 실재 (70)가 상기한 바와 같이 압축되면 보호링(72)에 의해서 눌려서 압축되고, 반대로 실재(70)가 본래의 형태로 복원하였을 때에는 본래의 형태로 복원된다. 로드선단부(25)를 고정구멍(32)에서 빼내면 실재(70)가 압축전의 형상으로 복원되며, 가동체 (3)의 내면과 기체(5)의 전면과의 사이에 틈새(74A)가 다시 생겨서 가동체(3)가 기체(5)의 길이방향으로 왕복 슬라이드 가능한 상태로 된다.

또, 상기 보호링(72)은 완충재(73)의 작용에 의해서 항시 기체(5)의 전면에 밀착되어 있기 때문에, 가동체(3)가 기체(5)의 길이방향으로 왕복 슬라이드할 때에는 기체(5)의 전면에 부착된 콘크리트 찌꺼기등을 제거하는 것이 가능하므로 기체(5)의 전면을 항시 청결하게 유지하는 것이 가능하게 된다. 또, 도 10 및 도 11에 나타낸 도면부호 75는 그리스니플이고, 실재(70)와 완충재(73)와의 접촉면에 그리스를 제공하는 것이다.

상기 케이싱체(29)에는 도 9 및 도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이 구동체용 걸림구(10)가 부착되어 있다. 이 구동체용 걸림구(10)에도 유압실린더가 사용되며, 이것은 도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이 상하에 1개씩 총 2개가 부착되어 있다. 케이싱체(29)는 2개의 구동체용 걸림구(10)의 로드선단부(도시생략)를 고정구멍(32)에 끼워 넣으면 기체(5)에 걸려 고정되며, 로드선단부를 고정구멍(32)에서 빼내면 프리상태로 되어 기체(5)를 따라서 토출구(6)의 배열방향으로 슬라이드 가능하게 되도록 하고 있다.

연통로(4)를 도 8, 도 9, 도 10, 도 11의 연통상태에서 그 앞측의 다른 토출구(6)에 전환접속하기 위해서는, 가동체용 걸림구(9)를 프리상태로 하고, 전환구동체(7)의 로드를 앞측으로 신장하여 가동체(3)를 상기 방향으로 이동시키면, 연통로 (4)가 앞측의 다른 토출구(6)에 전환접속됨과 아울러, 보조통로(8)가 지금까지 연통로(4)와 연통되어 있던 토출구(6)에 접속된다. 연통로(4)를 다시 그 앞측의 다른토출구(6)에 전환접속할 경우도 상기한 바와 같이 한다. 이 이동중 곡관(2)은 도 12에 나타낸 바와 같이 회동한다.

연통로(4)를 되돌려서 후측의 다른 토출구(6)에 전환접속하기 위해서는, 가동체(3)를 앞측으로 이동시키는 경우와 반대로 조작한다. 즉, 상기한 바와 같이 가동체용 걸림구(9)의 로드선단부(25)를 고정구멍(32)에서 빼내어 가동체(3)를 프리상태로 하고, 전환구동체(7)의 로드를 축소하여 가동체(3)를 케이싱체(29)측으로 이동시키고서 연통로(4)를 후측의 다른 토출구(6)에 전환접속한다. 이 이동중에도 곡관(2)은 도 12에 나타낸 바와 같이 회동한다.

보조통로(8)는 연통로(4)를 도 9의 가장 앞측의 토출구(6)에 연통시켰을 때에는 어느 토출구(6)와도 연통되지 않은 상태, 즉 외측으로 벗어난 상태로 되어 있다. 이 보조통로(8)에 외부의 급수관을 연결하여 이것에 물을 공급하면 토출구(6)를 세정할 수 있다. 또, 보조통로(8)의 종단구는 덮개로 폐색하여 둘 수도 있다.

(제 4 실시형태)

본 발명의 콘크리드 타설배관 전환장치는, 곡관(2)으로서 도 14에 나타낸 바와 같은 U자관을 사용할 수도 있다. 이 경우, 콘크리드의 흐름을 좋게 하기 위해서는 가능한 큰 곡률의 U자관을 사용하는 것이 바람직하다. U자관을 사용하는 경우도 도 1 및 도 2와 같이 곡관(2) 사이에 중계용 직관(35)을 설치하여도 된다.

(제 5 실시형태)

본 발명의 콘크리트 타설배관 전환장치는, 도 1에 나타낸 전환구동체(7), 가동체용 걸림구(9), 구동체용 걸림구(10) 등에는 유압실린더 대신에 수동 조작식의 나사식 클램프기구를 사용할 수 있으며, 이 경우는 나사식 클램프기구를 회전시켜 이 기구의 회전축을 슬라이드 이동시킴으로써 유압실린더의 로드를 신축시키는 것과 같은 기능을 가지게 할 수 있다.

(제 6 실시형태)

도 1 내지 도 6 및 도 7의 콘크리트 타설배관 전환장치를 사용한 본 발명의 콘크리트 타설공법의 실시형태를 이들 도면에 의거하여 설명한다.

① 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 가동체(3)의 연통로(4)가 토출구(6)에 접속되어 있는 상태에서 공급펌프(P)에 의해서 콘크리트를 공급관(1) → 2개의 곡관(2) → 가동체(3)의 연통로(4) → 토출구(6)의 순으로 보내고, 이 토출구(6)에 접속된 형틀의 주입구에서 터널의 내벽면과 형틀과의 사이의 공간으로 콘크리트를 주입하여 타설한다.

② 콘크리트를 소정량 타설한 후에는 공급펌프(P)에 의한 콘크리트의 주입을 일단 정지하고, 연통로(4)와 다른 토출구(6)와의 연결을 상기한 전환조작에 따라서 전환한다.

③ 토출구의 연결전환이 종료되면, 공급펌프(P)에 의한 콘크리트의 주입을 재개하여 연통로(4)에서 새로 연결된 토출구(6)로 콘크리트를 보내고, 이 새로 연결된 토출구(6)에 접속된 형틀의 주입구에서 터널의 내벽면과 형틀과의 사이의 다른 공간으로 콘크리트를 주입하여 타설한다.

④ 콘크리트를 소정량 타설한 후에는 공급펌프(P)에 의한 콘크리트의 주입을일단 정지하고, 연통로(4)와 또다른 토출구(6)의 연결을 상기한 전환조작에 따라서 전환한다. 이하, 콘크리트의 타설, 연통로(4)와 토출구(6)의 연결전환을 반복하여 공간 전체에 구석구석까지 콘크리트를 타설한다.

(제 7 실시형태)

도 8 내지 도 13의 콘크리트 타설배관 전환장치를 사용한 본 발명의 콘크리트 타설공법의 실시형태를 이들 도면에 의거하여 설명한다.

① 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이 가동체(3)의 연통로(4)가 토출구(6)에 접속되어 있는 상태에서 공급펌프(P)에 의해서 콘크리트를 공급관(1) → 2개의 곡관(2) → 가동체(3)의 연통로(4) → 토출구(6)의 순으로 보내고, 이 토출구(6)에 접속된 형틀의 주입구에서 터널의 내벽면과 형틀과의 사이의 공간으로 콘크리트를 주입하여 타설한다.

② 콘크리트를 소정량 타설한 후에는 공급펌프(P)에 의한 콘크리트의 주입을 일단 정지하고, 연통로(4)와 다른 토출구(6)와의 연결을 상기한 전환조작에 따라서 전환한다.

③ 토출구의 연결전환이 종료되면, 공급펌프(P)에 의한 콘크리트의 주입을 재개하여 연통로(4)에서 새로 연결된 토출구(6)로 콘크리트를 보내고, 이 새로 연결된 토출구(6)에 접속된 형틀의 주입구에서 터널의 내벽면과 형틀과의 사이의 다른 공간으로 콘크리트를 주입하여 타설함과 동시에, 미리 보조통로(8)와 연결하여 둔 외부의 급수관에서 이 보조통로(8)로 물을 공급하여 지금 막 사용하였던 토출구(6)에서 형틀측의 배관내의 콘크리트를 세정한다.

④ 콘크리트를 소정량 타설한 후에는 공급펌프(P)에 의한 콘크리트의 주입을 일단 정지하고, 연통로(4)와 또다른 토출구(6)의 연결을 상기한 전환조작에 따라서 전환한다. 이하, 콘크리트의 타설, 연통로(4)와 토출구(6)의 연결전환을 반복하여 공간 전체에 구석구석까지 콘크리트를 타설함과 동시에, 미리 보조통로(8)와 연결하여 둔 외부의 급수관에서 이 보조통로(8)로 물을 공급하여 지금 막 사용하였던 토출구(6)에서 형틀측의 배관내의 콘크리트를 세정한다.

본 발명에 있어서, 청구항 1에 기재된 콘크리트 타설공법은 연통로(4)가 4개 이상인 토출구(6)에 확실하게 전환접속할 수 있다.

본 발명에 있어서, 청구항 2 내지 청구항 4에 기재된 콘크리트 타설배관 전환장치는 다음과 같은 효과가 있다.

① 장치를 제작하는데 사용하는 곡관(2)으로서, 특수한 곡관을 사용할 필요가 없이 극히 일반적으로 시판되고 있는 S자관이나 U자관을 사용하는 것이 가능하기 때문에, 간단하게 곡관(2)을 교환할 수 있다.

② 연통로(4)와 토출구(6)가 확실하게 연결되기 때문에 콘크리트가 누설되기 어렵다.

③ 전환구동체(7), 가동체용 걸림구(9), 구동체용 걸림구(10) 이외의 부품에 대해서는 분해하여 물세척할 수 있기 때문에, 항시 청결한 상태로 유지하는 것이 가능하므로 오염의 원인에 의해서 오작동을 일으키거나 고장나는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.

④ 구조가 단순하고 또한 견고하기 때문에 내구성이 풍부해 진다.

⑤ 구조가 단순하기 때문에 제작코스트를 낮게 억제할 수 있다.

⑥ 연통로(4) 및 토출구(6)의 슬라이드면에 교환가능한 판형상의 보조강재를 부착함으로써, 장치의 사용 연수를 더 연장시키는 것도 가능하다.

본 발명에 있어서, 청구항 3에 기재된 콘크리트 타설배관 전환장치는 상기한 효과에 부가하여 다음과 같은 효과도 있다.

① 곡관(2)이 중계용 직관(35)을 통해서 회전가능하게 연결되어 있기 때문에 곡관(2)이 더 확실하게 회전하며, 이 곡관(2)이 콘크리트 타설배관 전환장치의 운전 도중에 작동하지 않게 되어 이후 장치가 작동하지 않게 된다는 문제점이 일층 발생하기 어렵게 된다.

본 발명에 있어서, 청구항 4에 기재된 콘크리트 타설배관 전환장치는, 상기한 효과에 부가하여, 가동체(3)에 연통로(4)외에 보조통로(8)도 형성하였기 때문에, 보조통로(8)가 토출구(6)와 연통되었을 때에 보조통로(8)에 외부의 급수관을 연결하여 이것에 물을 공급하면 이제까지 사용하였던 토출구(6)에서 형틀측의 배관내의 콘크리트를 세정할 수 있다.

Claims (4)

1. 터널 내측에 공간을 형성하도록 형틀을 배치하고, 형틀에 형성된 2개 이상의 주입구 중, 소망하는 주입구에서 공간내로 콘크리트를 공급하여 타설하는 콘크리트 타설공법에 있어서,

   콘크리트를 공급관(1)에서 회전가능하게 연결된 2개 이상의 곡관(2)내로 공급하여 그 전방의 가동체(3)의 연통로(4)내를 통과하게 함과 동시에 기체(5)에 형성된 2개 이상의 토출구(6) 중 상기 연통로(4)와 연통되어 있는 토출구(6)로 보내고, 이 토출구(6)에서 이것에 연통되어 있는 형틀의 주입구로 보내어 상기 공간내에 타설하고, 소망하는 양이 타설되면, 가동체(3)를 전환구동체(7)에 의해서 토출구(6)의 배열방향으로 슬라이드시켜 연통로(4)를 다른 토출구(6)에 전환접속하고, 그 후에는 공급관(1)에서 공급되는 콘크리트를 전환접속된 토출구(6)를 통해서 이것에 연통되어 있는 형틀의 주입구로 보내어 공간내에 타설하고, 이하 연통로(4)를 다른 토출구(6)에 전환접속할 때마다 콘크리트를 전환접속된 토출구(6)에서 이것에 연통되어 있는 형틀의 주입구로 보내어 공간 전체에 타설하며,

   가동체(3)의 연통로(4)와 토출구(6)의 상기 전환접속은, 기체(5)에 대한 가동체(3)의 걸림을 해제함과 동시에 전환구동체(7)를 기체(5)에 걸어 고정한 후 전환구동체(7)를 작동시켜 가동체(3)를 슬라이드시키고, 기체(5)에 대한 전환구동체 (7)의 걸림을 해제함과 동시에 가동체(3)를 기체(5)에 걸어 고정한 후 전환구동체 (7)를 가동체(3)에 접근되게 또는 가동체(3)에서 떨어지도록 슬라이드시킴에 의해서 전환접속되도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트 타설공법.
2. 콘크리트를 공급하는 고정 공급관(1)과, 2개 이상의 토출구(6)를 형성한 기체(5)와, 연통로(4)를 가지며 또한 2개 이상의 토출구(6)의 배열방향으로 슬라이드 가능하게 기체(5)에 장비된 가동체(3)와, 가동체(3)를 슬라이드시켜 연통로(4)와 토출구(6)의 연통을 전환하는 전환구동체(7)와, 공급관(1)과 상기 연통로(4) 사이에 회전가능하게 연결된 2개 이상의 곡관(2)을 가지며,

   연결된 곡관(2)은 그 일단을 공급관(1)에 회전가능하게 연결함과 아울러 타단을 가동체(3)의 연통로(4)에 회전가능하게 연결하여, 가동체(3)를 토출구(6)의 배열방향으로 슬라이드시킬 때에 연결된 2개 이상의 곡관(2)이 공급관(1)과 연통로(4) 사이에서 회전되도록 하고,

   상기 가동체(3)에는 기체(5)에 걸림·해제 가능한 가동체용 걸림구(9)가 형성되고, 상기 전환구동체(7)에는 기체(5)에 걸림·해제 가능한 구동체용 걸림구 (10)가 형성되며,

   가동체(3)는 가동체용 걸림구(9)에 의한 기체(5)에 대한 걸림이 해제된 상태에서 기체(5)에 걸려 고정되어 있는 전환구동체(7)에 의해서 토출구(6)의 배열방향으로 슬라이드되고,

   전환구동체(7)는 구동체용 걸림구(10)에 의한 기체(5)에 대한 걸림이 해제되고 가동체(3)가 가동체용 걸림구(9)에 의해서 기체(5)에 걸려 고정된 상태에서 가동체(3)에 접근되게 또는 가동체(3)에서 떨어지도록 이동가능하게 한 것을 특징으로 하는 콘크리트 타설배관 전환장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   2개 이상의 곡관(2)이 중계용 직관(35)을 통해서 회전가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 콘크리트 타설배관 전환장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   가동체(3)에 연통로(4)외에 보조통로(8)를 형성하고, 연통로(4)가 소망하는 토출구(6)와 연통되면, 보조통로(8)가 다른 토출구(6)와 연통가능하게 되도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트 타설배관 전환장치.