KR200361661Y1 - 콘크리트 포장용 마감 거푸집 - Google Patents

Abstract

본 고안은 콘크리트 포장용 마감 거푸집에 관한 것으로, 콘크리트 도로(2)를 포장하도록 각 구획을 설정하고 구획별로 콘크리트를 포설하여 다웰바(1)로 매설 측에 스티로폼(3)과 비닐(4)을 형성한 상태로 이음 측으로 연결 설치되도록 형성한 마감 거푸집(10)에 있어서, 상기 마감 거푸집(10)은 가로 방향으로 중앙에 통공형태의 삽입공(11)을 복수로 형성하여 매설 측과 이음 측으로 노출되는 길이로 다웰바(1)를 삽입하고, 다웰바(1)의 이음 측으로 형성된 노출부분에 보호캡(13)을 삽입하여 콘크리트 포설 전에 선 시공 되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

콘크리트 포장용 마감 거푸집 {Closing form for Concrete pavement}

본 고안은 콘크리트 포장용 마감 거푸집에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트로 도로를 포장하도록 구간별로 콘크리트를 포설하여 각 구간이 다웰바로 연결하도록 마감 거푸집을 설치하는데 있어, 설정된 구간에 미리 다웰바를 삽입하여 포설측으로 돌출되어 콘크리트에 매설되도록 하고 이음측으로 돌출된 다웰바를 보호캡으로 보호하도록 마감 거푸집을 설치하여 시공 시에 미리 설치되어 삽입된 다웰바의 각도 변위 가능성을 최소화하고, 선 시공된 거푸집 제거 시에 포설된 콘크리트 단면의 파손을 최소화 하므로 마감면이 깔끔하며, 포장도로가 선시공된 마감 거푸집에 콘크리트를 포설함으로 평탄성을 향상한 콘크리트 포장용 마감 거푸집을 제공한다.

일반적으로, 공항, 고속도로 및 일반 도로의 포장에 사용되는 재료는 아스팔트와 콘크리트로 대별된다.

상기 아스팔트 포장은 아스팔트 혼합물로 표면을 덮은 도로포장을 말하는 것으로, 도로의 교통량, 교통하중, 노반지지력 등에 따라 자갈길에 역청재(瀝靑材)를 소량 사용한 간단한 것으로부터 고급포장에 이르기까지 목적에 맞게 자유로이 포장할 수 있는 것이 큰 특징이다. 일반적인 구조는 아스팔트 표층과 기층(基層), 그 밑에 있는 상층노반 및 하층노반으로 이루어져 있고, 표층과 기층은 쇄석, 모래, 석분(石粉)과 아스팔트를 가열, 혼합하여 이것을 고르게 갈아 로울러로 단단히 다진 것이다. 대체로 표층은 조성배합(組成配合)을 치밀하게 하고 기층은 내부 공간이 생기도록 형성한다. 외관이 곱고 티끌이나 먼지가 나지 않으며, 표층에 의한 소음이 적고, 노면이 평활하여 저항이 작다. 또 방수성이 크고 청소가 쉽고 무거운 차량에도 견딜 수 있는 장점이 있다.

그러나, 아스팔트에 사용되는 아스콘은 석유 재 물질임으로 비나 눈과 같이 액상의 물질과 접촉하면 폐유가 유출되어 환경오염이 발생하고 여름과 같이 날씨가 더울 때에는 아스팔트가 녹는 현상이 발생하여 수명이 감소되며, 대형차량 및 과적차량으로 인해 설계 공용기간이 급속도로 단축되어 매 5∼10년마다 덧씌우기 시행하여야 함으로 유지 보수에 상당한 비용이 지출되는 문제점이 있었다.

이에, 최근에는 시멘트 콘크리트로 노면(路面)을 덮도록 도로포장을 하는 콘크리트 포장은 시멘트, 골재 및 물을 혼합하여 시멘트의 수경성(水硬性)을 이용하는 포장으로, 포장 슬래브(slab:판)가 강성(剛性)을 갖도록 설계되어 강성포장이라고도 한다.

이런, 콘크리트 포장은 표층에 해당하는 콘크리트 슬래브와 중간층, 보조기층으로 구성되어 있다. 콘크리트 슬래브는 직접 교통에 사용되어 그 하중을 지지하는 가장 중요한 층으로, 온도 변화 및 함수량 변화 등에 의한 응력(應力)을 줄이기 위해 죠인트(joint)을 적당한 간격으로 설치하는 등 단면을 두껍게 한다.

상기 보조기층은 콘크리트 슬래브를 지지하며 슬래브로부터 전달되는 교통하중을 분산하여 노상에 전달하는 층으로, 내구성이 좋고 충분한 지지력을 가진 재료가 사용된다. 이밖에 보조기층의 내수성 및 내구성을 개선하기 위해 보조기층의 최상부에 아스팔트 중간층을 설치하기도 한다.

콘크리트 포장의 수명은 30~40년으로 아스팔트 포장(수명 10~20년)에 비해 내구성이 좋고, 시공이 간편하며, 유지관리가 쉬운 것이 장점이다. 반면에 초기 공사비가 비싸고 부분적인 보수가 어려우며 양생(養生) 기간이 긴 것이 단점이다.

상기와 같은 콘크리트 포장도로의 온도와 수분함량의 변화는 포장의 팽창과 수축 및 휨의 원인이 되며, 이로 인하여 현저한 응력이 발생하게 된다. 이러한 응력에 의한 유해한 영향을 줄이고 균열을 최소화하기 위해서는 조인트를 이용함으로써 미리 정해진 규격으로 슬래브를 구획하여 포장을 분할하여야 한다.

이렇게, 분할되는 콘크리트 포장은 기후 변화와 수분함유에 따른 수축률의 변화로 인한 파손을 방지하도록 분할되는 각 부분을 죠인트로 연결하여 사용함으로써, 포장의 공용성과 포장파손 등을 고려할 때 시멘트 콘크리트포장에서 조인트가 차지하는 비중은 매우 크다고 할 수 있다.

이런, 조인트는 온도와 습도변화에 의한 콘크리트의 수축팽창을 허용하고, 온도와 습도차에 의한 와핑과 컬링 응력(warping and curling stress)을 완화시켜주며, 시공시 다른 시기에 포설된 콘크리트를 종횡으로 분리하기 위하여 필요하다.

이와같은, 조인트는 사용되는 기능에 따라서 분류되며 팽창, 시공 및 수축 조인트의 세종류로 대별된다. 모든 조인트는 형태와 관계없이 조인트실링재로 마감된다.

이러한, 콘크리트포장을 결합하는 조인트 중 슬래브의 정렬과 하중전달을 위해 가장 좋은 조인트로 다웰바를 이용한 다웰형 조인트로써, 무거운 하중, 심한 교통량, 낮은 강도의 기초와 같은 불리한 조건에서 사용된다.

상기와 같은 다웰바를 이용한 조인트는 하중을 전달하거나 인접 콘크리트 포장면 단부의 수직이동을 방지하기 위해 사용된다. 인접한 콘크리트 포장면의 정렬을 유지하는 것을 돕고 포장상의 하중에 의해 초래되는 응력을 제한하거나 줄이는 기능을 한다. 다웰바를 이용한 죠인트는 인접 콘크리트 포장면의 종단방향의 움직임을 허용한다.

이렇게, 종단방향의 움직임을 허용하는 다웰바에 의한 하중전달은 모든 횡단 팽창조인트와 모든 맞댐형 시공조인트에 설치된다. 수축조인트의 다웰바는 자유단으로 부터 적어도 세개의 횡단 수축조인트에 설치하여야 한다. 포장 내부의 수축조인트는 맹줄눈형으로 할 수 있다.

상기 다웰바의 크기는 포장의 두께에 따라 다르다. 다웰바의 길이와 간격은 포장에 가해지는 하중의 전단 및 휨 응력에 견딜 수 있어야 한다. 콘크리트에 가해지는 응력에 견디는 간격과 길이로 하되, 콘크리트슬래브의 손상의 원인이 되어서는 안된다.

일반적으로, 다웰바는 곧고 매끄러우며 양끝단에 거칠게 파인 부분이 없어야 한다. 다웰바의 한 끝은 콘크리트와 붙는 것을 막기 위해 페인트칠하고 기름을 바른다. 팽창조인트에 쓰이는 다웰바는 조인트의 간격이 가까와질때 콘크리트 안으로 다웰바가 들어 가는 것을 허용하도록 페인트칠과 기름칠에 덧붙여서 보호캡을 씌운다.

상기 다웰바의 배열과 높이는 만족스런 조인트를 얻는데 매우 중요하다. 횡단 다웰바는 보통 철사로 된 고정장치로 기층에 고정시킨다. 콘크리트가 포설되는 동안, 포장장비에 의한 고정장치의 위치이동을 방지하기 위하여 콘크리트 페이버가 통과하기 직전에 콘크리트혼합물을 다웰바 고정장치 위로 직접 부설하는 것이 좋다.

상기와 같이 콘크리트를 연결하도록 다웰바가 설치된 종래 기술의 마감 거푸집을 도 1을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

대략 한글 자음 "ㄴ"의 형상으로 포설된 콘크리트를 지지하는 받침(6)이 형성되어 강재의 판으로 거푸집(5)을 형성하되, 복수로 하부 받침(6)에서 거푸집(5) 중앙측으로 장공 형태의 하부가 개방된 삽입홈(7)을 형성하고, 콘크리트를 거푸집으로 지지한 상태에서 다웰바를 포설된 콘크리트로 삽입시켜 조립하도록 구성한다.

이렇게, 구성되는 종래기술의 거푸집(5)은 콘크리트를 포설하여 도로(2)가 연결되는 구획에서 건설장비로 마감면을 형성한 상태로 강재의 판으로 받침이 형성된 "ㄴ"자 형상의 거푸집(5)을 스티로폼(3)과 비닐(4)을 형성한 상태에서 인력으로 설치하고 장공형태의 삽입공(7)에 다웰바(1)의 일측이 매설되도록 인력으로 포설된 콘크리트에 직접 삽입하여 매설시켜 시공하였다.

상기와 같은 이음부분의 시공은 인력으로 다웰바를 직접 콘트리트에 삽입하는 것으로 다웰바의 각도가 일정하지 않아서 양생 후에 수축력에 의한 변형을 각 다웰바의 각도 변위에 따라 제대로 흡수하지 못하며, 설치 각도가 일정하지 않은 다웰바가 복수개로 설치된 상태에서 강재의 거푸집을 제거하면 거푸집의 삽입홈과 다웰바가 서로 접촉하면서 각도가 변위될 가능성이 증대하므로 계산된 이음강도를유지하지 못함에 따라 도로의 수명이 크게 단축되는 문제점이 있었다.

또한, 콘크리트를 포설한 상태에서 건설장비로 마감면을 형성한 상태로 강재 판의 거푸집을 인력으로 시공하는 것으로 마감면이 평탄하지 못할 때에는 미장과 같은 수작업을 거쳐서 도로를 시공함에 따라 마감면을 인력으로 평탄화 시키므로 전체가 일정한 평탄한 마감면이 형성되는 것이 어려우며, 마감면이 평탄하지 못하면 기후에 따른 수축 작용으로 평탄하지 않은 면이 접촉하여 파손됨에 따라 강도가 급격이 감소되는 문제점이 있었다.

그리고, 강재의 판형태의 거푸집을 제거 시에 과도한 힘이 발생하여야 함으로 콘크리트 단면이 파손되는 문제점이 있었다.

아울러, 마감면에 거푸집을 인력으로 설치함으로 상부의 부등면을 파악하지 못한 상태에서 시공을 마치게 되어 도로에서 실질적으로 중요한 요소가 되는 상부 평탄성이 불량해 지는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 본 고안의 주목적은 콘크리트로 도로를 포장하기 위해서 각 부분을 구획하고 구획된 부분에 복수의 삽입공을 통공형태로 형성한 마감 거푸집을 설치한 상태에서 매설측과 이음측으로 노출되는 길이로 다웰바를 삽입하고 포설측에 스티로폼과 비닐을 형성한 상태로 콘크리트를 포설하여 도로를 포장하도록 마감 거푸집을 다웰바의 각도 및 깊이가 일정하도록 삽입한 상태로 선시공하여 콘크리트를 포설함으로 다웰바 각도 변위에 따른 강도 및 수명의 감소를 최소화 하고, 설정된 콘크리트 양을 포설, 양생 후에 거푸집을 용이하게 제거하여 콘크리트 마감면이 깨끗하며, 파손을 최소화 하여 콘크리트로 포장된 도로의 수명을 증대시키는데 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 다웰바를 삽입한 마감 거푸집을 각 구획에 따라 선 시공한 상태에서 콘크리트를 포설하여 포장도로를 형성하는 것으로, 최초 설치 시에 정확한 치수와 각도에 따라 시공이 가능하고 콘크리트를 포설하여 건설장비로 상부를 평탄화 시킴에 인력시공에 비하여 평탄성이 우수하여 포장도로의 평탄 상태를 유지하도록 한다.

아울러, 본 고안의 또 다른 목적은 다웰바가 설치되는 삽입홈을 매설측 보다 이음측의 직경이 커지도록 형성하고, 다웰바의 이음 측으로 형성된 노출부분을 파이프 형태로 하부가 노출되도록 유격홈이 형성된 보호캡을 삽입하여 구성함으로써, 콘크리트 포장 도로의 양생 후 보호캡 제거 시에 유격홈이 형성된 공간으로 용이하게 제거하여 콘크리트의 파손을 방지하고, 다웰바에 접촉을 최소화 하면서 보호캡을 제거함에 따라 평탄성을 증대시키는데 있다.

도 1은 종래기술의 콘크리트 포장용 마감 거푸집을 나타내는 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집을 나타내는 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집을 나타내는 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집의 주요부분을 나타내는 분해 사시도.

도 5는 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집의 다른 실시예를 나타내는 사시도.

도 6은 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집의 다른 실시예를 나타내는 단면도.

도 7은 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집의 다른 실시예의 주요부분을 나타내는 분해 사시도.

*도면의 주요부분에 따른 부호의 설명*

1 : 다웰바 2 : 도로

3 : 스티로폼 4 : 비닐

10 : 거푸집 11 : 삽입공

12 : 유격부 13 : 보호캡

14 : 유격홈

이와 같은, 목적을 달성하고자 안출된 본 고안의 콘크리트 포장용 마감 거푸집은 콘크리트 도로를 포장하도록 각 구획을 설정하고 구획별로 콘크리트를 포설하여 다웰바로 매설 측에 스티로폼과 비닐을 형성한 상태로 이음 측으로 연결 설치되도록 형성한 마감 거푸집에 있어서, 상기 마감 거푸집은 가로 방향으로 중앙에 통공형태의 삽입공을 복수로 형성하여 매설 측과 이음 측으로 노출되는 길이로 다웰바를 삽입하고, 다웰바의 이음 측으로 형성된 노출부분에 보호캡을 삽입하여 콘크리트 포설 전에 선 시공 되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입공은 다웰바가 삽입되는 측의 직경을 삽입 인출하여 매설되는 측보다 크게 형성된 공간인 유격부를 형성한 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 보호캡은 다웰바의 이음 측으로 형성된 노출부분을 파이프 형태로 하부가 노출되도록 유격홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 구성된 본 고안의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집을 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집의 주요부분을 나타내는 분해 사시도이고, 도 5는 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집의 다른 실시예를 나타내는 사시도이며, 도 6은 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집의 다른 실시예를 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 고안에 따른 콘크리트 포장용 마감 거푸집의 다른 실시예의 주요부분을 나타내는 분해 사시도이다.

도 2 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 콘크리트 도로(2)를 포장하기 위해서 각 부분을 구획하고 구획된 부분에 매설 측과 이음 측으로 노출되는 길이로 다웰바(1)를 삽입하며, 매설 측에 스티로폼(3)과 비닐(4)을 형성한 상태로 콘크리트를 포설하여 도로(2)를 포장하도록 설치되는 거푸집(10)에 있어서, 상기거푸집(10)의 중앙에 통공형태로 복수개 형성되어 다웰바(1)가 삽입되는 삽입공(11)과, 상기 삽입공(11)에 삽입되는 다웰바(1) 이음 측의 노출부분에서 삽입공(11)의 내측으로 삽입되어 부식을 방지하도록 형성한 보호캡(13)을 포함하여 구성한다.

여기서, 상기 삽입공(11)은 다웰바(1)가 삽입되는 측의 직경을 삽입 인출하여 매설되는 측보다 크게 형성된 공간인 유격부(12)를 형성하여 다웰바(1)의 설치 시에 용이하게 삽입되도록 하고 콘크리트를 포설하여 양생 후 거푸집 제거 시에 다웰바(1)와의 접촉을 최소화 하도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보호캡(13)은 다웰바(1)의 이음 측으로 형성된 노출부분을 파이프 형태로 하부가 노출되도록 유격홈(14)을 형성하여 다웰바(1)의 노출부분의 설치를 간편하게 하고, 이음 측으로 콘크리트를 포설하기 전에 보호캡(13)을 제거할 때에도 하부 유격부(14) 측으로 유동시켜 손쉽게 제거할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 설치상태와 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 콘크리트 포장 도로(2)를 설치할 지면의 상태와 구간의 길이에 따라 설치될 도로(2)의 구획을 설정하고 그 구획에 따라 통공 형태로 복수의 삽입공(11)이 천공된 거푸집(10)을 설치한다.

이때, 삽입공(11)은 매설 측보다 이음 측의 직경을 크게 천공하여 유격되는 공간인 유격부(12)가 형성할 수도 있다.

이렇게, 삽입공(11)이 형성된 거푸집(12)을 각 구획의 마감부분에 설치한 상태에서 매설 측과 이음 측으로 각기 노출되는 길이로 다웰바(1)를 삽입하고, 거푸집의 매설 측으로 스티로폼(3)을 설치하고 구획의 상부를 덮을 수 있는 길이로 비닐(4)을 형성한다.

이런, 거푸집(10) 매설 측으로 설치를 마치면 이음 측으로 노출된 다웰바(1)에 파이프 형상의 보호캡(13)을 삽입홈의 내부까지 삽입시켜 노출된 다웰바(1)의 부식을 방지하도록 하고, 다웰바(1) 매설 측으로 콘크리트를 포설하여 도로(2)를 포장한 상태에서 매설 측에 형성된 비닐(4)을 상부로 설치한다.

여기서, 보호캡(13)은 하부에 유격이 생기도록 개방된 유격홈(14)을 형성할 수도 있다.

이렇게, 마감 거푸집(10)을 선 시공한 상태에서 구간에 콘크리트를 포설하여 포장도로(2)의 평탄성을 증대하도록 한다.

상기와 같이, 도로(2) 포장을 위해 콘크리트를 타설하고 도로(2) 연결이 가능하도록 일정시간이 지난 후에 상부의 비닐(4)을 제거하고 다웰바(1)의 이음 측에 형성된 보호캡(13)을 제거한다.

이때, 보호캡(13)의 하부에 형성된 유격홈(14)에 의한 유격으로 보호캡(13) 제거 시에 다웰바(1)와의 접촉을 최소화하면서 용이하게 제거하여 시공성을 향상시킨다.

이렇게, 보호캡(13)을 제거하여 일측을 매설시킨 다웰바(1)가 삽입된 거푸집(10)을 제거하고, 다음 구간에 형성된 마감 거푸집(10)까지 콘크리트를 타설하여 이음 측도 다웰바(1)가 매설되도록 형성함으로써, 부등하중과 콘크리트 수축에 따른 파손을 방지하도록 콘크리트 도로(2)를 포장한다.

여기서, 다웰바(1)가 거푸집에 삽입되는 삽입공(11)의 이음 측의 직경을 매설 측 보다 크게 하여 유격부(12)를 형성한 상태에서 다웰바(1)가 매설됨으로, 거푸집(10) 제거 시에 다웰바(1)와의 접촉을 최소화하고 타설된 콘크리트 도로(2)와 손쉽게 분리되어 파손을 방지한다.

이와 같이, 구성된 본 고안의 콘크리트 포장용 마감 거푸집은 콘크리트로 도로를 포장하기 위해서 각 부분을 구획하고 구획된 부분에 복수의 삽입공을 통공형태로 형성한 마감 거푸집을 설치한 상태에서 매설 측과 이음 측으로 노출되는 길이로 다웰바를 삽입하고 포설측에 스티로폼과 비닐을 형성한 상태로 콘크리트를 포설하여 도로를 포장하도록 마감 거푸집을 다웰바의 각도 및 깊이가 일정하도록 삽입한 상태로 선시공하여 콘크리트를 포설함으로 다웰바 각도 변위에 따른 강도 및 수명의 감소를 최소화 하고 설정된 콘크리트 양을 포설, 양생 후에 거푸집을 용이하게 제거하여 콘크리트 마감면이 깨끗하며, 파손을 최소화 하여 콘크리트로 포장된 도로의 수명을 증대시키는 효과를 제공한다.

또한, 다웰바를 삽입한 마감 거푸집을 각 구획에 따라 선 시공한 상태에서 콘크리트를 포설하여 포장 도로를 형성하는 것으로, 최초 설치 시에 정확한 치수와 각도에 따라 시공이 가능하고 콘크리트를 포설하여 건설장비로 상부를 평탄화 시킴에 따라 인력시공에 비하여 평탄성이 우수한 포장도로를 제공하는 효과를 제공한다.

아울러, 다웰바가 설치되는 삽입홈을 매설측 보다 이음측의 직경이 커지도록 형성하고, 다웰바의 이음 측으로 형성된 노출부분을 파이프 형태로 하부가 노출되도록 유격홈이 형성된 보호캡을 삽입하여 구성함으로써, 콘크리트 포장 도로의 양생 후 보호캡 제거 시에 유격홈이 형성된 공간으로 용이하게 제거하여 콘크리트의 파손을 방지하고, 다웰바의 접촉을 최소화 하면서 보호캡을 제거함에 따라 평탄성을 증대시키는 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 콘크리트 도로(2)를 포장하도록 각 구획을 설정하고 구획별로 콘크리트를 포설하여 다웰바(1)로 매설 측에 스티로폼(3)과 비닐(4)을 형성한 상태로 이음 측으로 연결 설치되도록 형성한 마감 거푸집(10)에 있어서,

   상기 마감 거푸집(10)은 가로 방향으로 중앙에 통공형태의 삽입공(11)을 복수로 형성하여 매설 측과 이음 측으로 노출되는 길이로 다웰바(1)를 삽입하고, 다웰바(1)의 이음 측으로 형성된 노출부분에 보호캡(13)을 삽입하여 콘크리트 포설 전에 선 시공 되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 포장용 마감 거푸집.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 삽입공(11)은 다웰바(10)가 삽입되는 측의 직경을 삽입 인출하여 매설되는 측보다 크게 형성된 공간인 유격부(12)를 형성한 것을 특징으로 하는 콘크리트 포장용 마감 거푸집.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 보호캡(13)은 다웰바(1)의 이음 측으로 형성된 노출부분을 파이프 형태로 하부가 노출되도록 유격홈(14)이 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 포장용 마감 거푸집.