KR20040053770A - 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 요오크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부 둘레면을 따라서 다수의 잭로드(170)가 직립 설치된 수직터널의 내면에 복공벽을 시공하기 위하여 상기 다수의 잭로드(170) 사이로 수용되는 본체(100) 및 이를 지탱하는 철골조의 프레임(120)을 포함하는 슬립폼에 구비되는 다수의 요오크장치(130)로서, 상기 각각의 요오크장치(130)는 상, 하로 높이를 달리하도록 상기 프레임(120)으로부터 외향 돌출되어 단부가 상기 잭로드(170)에 관통되어지는 한 쌍의 고정철물(132)과; 상기 잭로드(170)를 따라 승강 가능하도록 상기 잭로드(170)에 관통된 상태로 상기 한 쌍의 고정철물(132) 사이로 개재되어 상기 슬립폼을 순차적으로 승강시키는 작동잭(150)과; 상기 잭로드(170)를 감싸도록 상기 하단의 고정철물(132) 저면으로부터 분기된 잭로드보호관(142)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 요오크장치를 제공한다.

Description

수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 요오크장치{yoke apparatus included in slipform for forming lining wall of vertical tunnel}

본 발명은 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 요오크장치에 관한 것으로, 좀더 자세하게는 내부 둘레면을 따라서 다수의 잭로드가 직립 설치된 수직터널 내면에 콘크리트 복공벽을 시공하기 위하여, 상기 다수의 잭로드 사이로 수용되는 슬립폼 외면에서 다수가 돌출 형성되어 각각 상기 잭로드를 따라서 승강함으로서 상기 슬릿폼을 순차적으로 상승시키는 요오크장치에 관한 것이다.

일반적으로 지중(地中)에 굴착된 수직터널의 원지반을 보호하고 안정화시키기 위하여 수직터널 내측 둘레면을 따라 일정두께의 콘크리트 복공벽을 시공하는 것이 통례이다.

기존에는 이러한 수직터널의 복공벽을 시공하기 위하여 거푸집을 일부분에 조립 설치한 후 콘크리트를 타설하여 경화시키고, 이를 해체하여 다음 작업위치로 재조립한 후 또 다시 콘크리트를 타설 및 경화시키는 작업을 반복하여 진행했다.

그러나 통상 수직터널 내부로 거푸집의 존치 및 이의 조립과 분해를 위한 공간이 충분하게 확보되지 못한 관계로 작업이 매우 까다롭고, 특히 굴착된 수직터널 내에서 고소작업을 수행하는 작업자가 추락하여 재해를 입는 경우가 빈번하게 나타났다.

이에 한국특허 제297929호에서 소개된 바와 같이 굴착된 수직터널을 따라 순차적으로 상승 이동하면서 복공벽을 연속 시공할 수 있도록 해주는 슬립폼(slipform)이 개발되었고, 이를 사용하여 복공벽의 시공능률을 크게 향상시킴은 물론 완성된 복공벽의 구조적 강도를 증대할 수 있게 되었다.

이하, 한국특허 제307914호에 소개된 내용을 토대로 하여 기존의 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼에 대해 좀더 구체적으로 설명한다.

도 1은 종래의 수직터널의 복공벽 시공을 위한 슬립폼에 대한 사시도로서, 본체(10) 그리고 이를 지탱하면서 수직터널 내면과 소정간격을 유지하는 직경크기를 갖고 있어 작업공간을 확보해주는 철골조의 프레임(20)과, 상기 프레임(20) 외측둘레를 따라 각각 설치된 다수의 요오크장치(30)와, 상기 프레임(20)의 하단부 외측둘레를 따라 설치되어 수직터널 내면과의 사이 간격으로 콘크리트 타설공간을 정의하는 성형틀(60)을 포함한다.

그리고 프레임(20)과 수직터널 내면 사이로는 다수의 잭로드(70)가 일정간격을 유지하며 상하방향으로 세워져있다.

이때 요오크장치(30)는 각각 잭로드(70)와 협동하여 슬립폼을 승강시키는 역할을 하는데, 이 과정에서 성형틀(60)과 수직터널 내면 사이로 콘크리트를 타설 및 경화하여 차례로 복공벽(A)을 완성한다.

첨부된 도 2는 상술한 슬립폼의 요오크장치(30)를 보다 상세하게 나타낸 확대 사시도로서, 프레임(20) 외측으로 돌출되어 잭로드(70)에 관통되어지는 하나의 고정철물(32) 및 이의 끝단에서 하향으로 연장된 후 내측으로 절곡되어 해당 잭로드(70)와 연계되는 가이드(34)와, 상기 가이드(34)로부터 수직하부로 연장되어 잭로드(70)를 감싸는 잭로드보호관(42)을 포함한다.

그리고 고정철물(32)과 가이드(34) 사이로는 잭로드(70)를 따라 승강하는 작동잭(50)이 구비되는 바, 이를 통해서 슬립폼의 하중을 고정철물(32)로 전달함과 동시에 슬립폼이 잭로드(70)를 따라서 순차적으로 상승되도록 한다.

이때 미설명 부호 22는 슬립폼 외측면에 설치된 수직기둥을 나타내고, 36는 고정철물(32)을 수직기둥(22)에 건실하게 고정시키는 보강고정판을 나타내며, 38는 각 고정철물(32)을 하나로 연결하는 환(環)상의 보강연결부를 나타내는 것으로 작업 중 고정철물(32) 등 요오크장치(30)가 흔들리는 것을 방지한다.

그러나 상술한 일반적인 요오크장치(30)는 몇 가지 문제점을 나타내는데, 그중 하나가 견고성이 부족한 점이다.

좀더 구체적으로, 앞서의 설명 및 도면을 참조할 경우에 수직터널 복공벽 시공과정에서 슬립폼의 모든 하중이 각 고정철물(32)로 전달됨을 쉽게 알 수 있는데, 이들 각 고정철물(32)은 수직기둥(22)으로부터 외향 돌출된 하나로만 구비되어 견고성이 부족하다. 비록 이를 보완하기 위해서 고정철물(32)과 수직기둥(22)을 연결하는 별도의 보강고정판(36)을 추가하고 있으나 그 효과가 미미하여 만족스러운 결과를 얻기 어렵고, 더욱이 고정철물(32)과 수직기둥(22) 각각에 보강고정판(36)을 용접 등의 방법으로 일일이 결합시켜야 하는 추가적인 번거로움이 있다.

또한, 기존의 요오크장치(30)는 고정철물(32) 외측 끝단에서부터 하향 연장된 후 내측으로 절곡되어 해당 잭로드(70)와 연계되는 가이드(34)를 포함하므로 슬립폼 외측으로 돌출된 부분의 면적이 크고, 따라서 굴착된 수직터널 내면으로 튀어나온 부분이 있을 경우에 이와 맞닿아 고정철물(32) 및/또는 가이드(34)가 부러지는 현상이 잦다.

이에 현재로서는 수직터널 내면으로 튀어나온 부분이 있을 경우에 작업을 중지하고 튀어나온 부분을 모두 제거한 후에야 비로소 작업을 재개하고 있는 실정이다. 그러나 굴착된 수직터널 내면은 주로 단단한 암석질이 많아 이와 같이 튀어나온 부분을 일일이 제거하는 것은 상당한 시간이 걸릴 뿐만 아니라 매우 번거로운 작업이다.

또한 수직터널 내면을 다듬는 작업에 오랜시간이 소요될 경우에는 기(旣) 시공된 복공벽(A)의 콘크리트가 경화되므로 연속적인 작업이 불가능한 바, 보다 개선된 슬립폼의 요오크장치가 절실하게 요구된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 슬립폼의 무게를 지탱할 수 있도록 보다 견고하게 부착되어 안정적으로 작업을 수행할 수 있는 요오크장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 수직터널용 복공벽의 시공시에 굴착된 내면으로부터 튀어나온 부분이 있어도 시간의 손실없이 연속작업을 진행할 수 있는 요오크장치를 제공하는데 있다.

도 1은 기존의 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 사시도.

도 2는 기존의 요오크장치에 대한 확대사시도.

도 3은 본 발명에 따른 요오크장치가 채용된 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 요오크장치에 대한 확대사시도.

도 5 및 도 6은 각각 본 발명에 따른 요오크장치의 작동상태도.

도 7은 본 발명에 따른 요오크장치에 적용 가능한 잭로드의 일부분해사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 본체 120 : 프레임

122 : 수직기둥 130 : 요오크장치

132 : 고정철물 138 : 보강연결부

142 : 잭로드보호관 150 : 작동잭

152 : 복동실린더 154,156 : 상, 하부클램프

160 : 성형틀 170 : 잭로드

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 내부 둘레면을 따라서 다수의 잭로드가 직립 설치된 수직터널의 내면에 복공벽을 시공하기 위하여 상기 다수의 잭로드 사이로 수용되는 본체 및 이를 지탱하는 철골조의 프레임을 포함하는 슬립폼에 구비되는 다수의 요오크장치로서, 상기 각각의 요오크장치는 상, 하로 높이를 달리하도록 상기 프레임으로부터 외향 돌출되어 단부가 상기 잭로드에 관통되어지는 한 쌍의 고정철물과; 상기 잭로드를 따라 승강 가능하도록 상기 잭로드에 관통된 상태로 상기 한 쌍의 고정철물 사이로 개재되어 상기 슬립폼을 순차적으로 승강시키는 작동잭과; 상기 잭로드를 감싸도록 상기 하단의 고정철물 저면으로부터 분기된 잭로드보호관을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 요오크장치를 제공한다.

이때 상기 상, 하의 고정철물을 각각 높이에 따라 연결하도록 한 쌍으로 구비되는 환형의 보강연결부재를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 잭로드는 각각 일측 단부로 나사홈이 요입 형성되고 타측 단부로 나사돌기가 돌출 형성된 단위봉의 상하연결로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 요오크장치를 채용한 수직터널 복공벽 시공용 슬립폼의 사시도로서, 슬립폼 외측면과 수직터널 내면 사이로는 다수의 잭로드(170)가 일정간격을 유지하며 상하방향으로 직립되어 있다.

그리고 슬립폼은 수직터널 내부 다수의 잭로드(170) 사이로 수용되는 본체(100) 그리고 수직터널 내면과 소정간격을 유지하도록 상기 본체(100)를 지탱하여 작업공간을 확보해 주는 프레임(120)과, 상기 프레임(120) 하단부 외측둘레를따라 설치되어 수직터널 내면과의 사이로 콘크리트 타설공간을 정의하는 성형틀(160)을 포함함은 일반적인 경우와 그 기술적 사상을 같이 한다.

그러나 본 발명은 프레임(120)의 외측둘레를 따라 다수가 일정간격으로 설치되어 각각의 잭로드(170)를 따라 슬립폼을 순차적으로 상승시키는 요오크장치(130)에 그 특징이 있는 것으로, 본 발명에 따른 요오크장치(130) 및 잭로드(170)의 협동으로 슬립폼이 순차적으로 상승되는 과정 중 성형틀(160)과 수직터널 내면 사이로 콘크리트가 타설 및 경화하여 연속적으로 복공벽을 완성할 수 있게 된다.

이에 첨부된 도 4는 본 발명에 따른 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 요오크장치(130)를 보다 상세하게 나타낸 일부확대사시도로서, 상술한 도 3과 함께 참조한다.

본 발명에 따른 요오크장치(130)는 각각 상하로 높이를 달리하며 프레임(120) 외측으로 나란하게 돌출된 한 쌍의 고정철물(132) 및 이들 사이로 개재된 작동잭(150)을 포함하고, 이들 한 쌍의 고정철물(132)과 작동잭(150)은 각각 해당 잭로드(170)에 의해 관통되어진다.

이때 바람직하게는 슬립폼의 프레임(120)에는 다수의 수직기둥(122)이 고정 설치될 수 있고, 한 쌍의 고정철물(132)은 각각의 수직기둥(122) 소정 위치에서 상하로 높이를 달리하며 외향 돌출되어 말단부분에 잭로드(170)가 관통된다.

그리고 이들 한 쌍의 고정철물(132) 사이로는 해당 잭로드(170)에 의해 관통되도록 작동잭(150)이 체결되는데, 이는 별도의 유압공급장치로부터 단속적으로 공급되는 유압에 의해 로드가 상향 또는 하향 신장하는 통상적인 방식의복동실린더(152) 그리고 이의 상, 하단으로 각각 체결되는 상부 및 하부클램프(154,156)를 포함한다.

그리고 바람직하게는 도시된 바와 같이 하단의 고정철물(132) 저면으로부터 분기되어 잭로드(170)를 감싸는 잭로드보호관(142) 그리고 상기 한 쌍의 고정철물(132) 각각을 높이에 따라 둘러 연결시키도록 환형으로 이루어진 한 쌍의 보강연결부(138)를 포함하는 바, 슬립폼의 하중은 한 쌍의 고정철물(132)을 매개로 잭로드(170)에 전달되며 작동잭(150)에 의해 슬립폼은 순차적으로 상승된다.

이러한 과정을 본 발명에 따른 요오크장치(130)의 작동상태에 따른 일측면도인 도 5 및 도 6에 각각 나타내었는데, 먼저 도 5와 같이 작동잭(150)의 복동실린더(152)가 작동하여 로드가 하향 신장되면 상부클램프(154)는 잭로드(170)로부터 해지되고 하부클램프(156)는 잭로드(170)에 긴밀하게 결착된다. 그리고 도 5b와 같이 작동잭(150)의 복동실린더(152)가 작동하여 로드가 상향 신장되면 하부클램프(156)는 잭로드(170)로부터 해지되고 상부클램프(154)는 잭로드(170)에 긴말하게 결착되는 것으로, 상기한 동작을 반복하여 슬립폼을 상승시키게 된다.

이때 슬립폼의 하중은 본 발명에 따른 한 쌍의 고정철물(132)로 분배되어 보다 안정적으로 작업이 가능하며, 슬립폼을 보다 원할하게 상승시켜 수직터널 내부에 연속적으로 복공벽(A)을 성형 시공할 수 있게 하여 주는 것이다.

참고로 도 7은 본 발명에 따른 요오크장치(130)에 가장 적합한 잭로드(170)의 일례를 나타낸 것으로, 일측 단부로 나사홈(174)이 요입 형성되며 타측 단부로 나사돌기(176)가 돌출 형성된 단위봉(172)이 각각 상하방향으로 연결되어 하나의잭로드(170)를 이루게 된다.

이에 슬립폼의 상승과 보조를 같이하여 연장될 수 있는 것으로, 각각의 잭로드(170)는 앞서 언급한 바와 같이 슬립폼과 수직터널 내면 사이로 일정간격을 유지하도록 상하방향으로 설치되어 복공벽 내부로 매립된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 요오크장치는 슬립폼의 하중이 전달되는 고정철물을 한 쌍으로 구비하여 서로 높이를 달리해 설치하는 바, 기존과 달리 보강고정판 등의 별도의 추가적인 구성요소 없이도 프레임과 보다 견고한 결합을 유지할 수 있다.

이에 안정적인 작업을 수행할 수 있는 잇점이 있다.

또한 본 발명에 따른 요오크장치는 슬립폼 외측으로 한 쌍의 고정철물 만이 돌출되므로 수직터널 굴착된 내면에 튀어나온 부분이 있어도 이와 접촉되는 면적이 최소인 것을 특징으로 하는 바, 수직터널의 내면 상태에도 불구하고 시간의 손실없이 연속적인 작업을 진행할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 내부 둘레면을 따라서 다수의 잭로드(170)가 직립 설치된 수직터널의 내면에 복공벽을 시공하기 위하여 상기 다수의 잭로드(170) 사이로 수용되는 본체(100) 및 이를 지탱하는 철골조의 프레임(120)을 포함하는 슬립폼에 구비되는 다수의 요오크장치(130)로서,

   상기 각각의 요오크장치(130)는 상기 프레임(120)으로부터 각각 외향 돌출되어 단부가 상기 잭로드(170)에 관통되어지는 상하 한 쌍의 고정철물(132)과;

   상기 잭로드(170)를 따라 승강 가능하도록 상기 잭로드(170)에 관통된 상태로 상기 한 쌍의 고정철물(132) 사이로 개재되어 상기 슬립폼을 순차적으로 승강시키는 작동잭(150)과;

   상기 잭로드(170)를 감싸도록 상기 하단의 고정철물(132) 저면으로부터 분기된 잭로드보호관(142)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 요오크장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상, 하의 고정철물(132)을 각각 높이에 따라 연결하도록 한 쌍으로 구비되는 환형의 보강연결부(138)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 요오크장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 잭로드(170)는 각각 일측 단부로 나사홈(174)이 요입 형성되고 타측 단부로 나사돌기(176)가 돌출 형성된 단위봉(172)의 상하연결로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직터널 복공벽 시공을 위한 슬립폼의 요오크장치.