KR20070107250A - 교각 코핑 폼 시스템 및 이를 이용하여 교각을 시공하는방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교각 구조물의 상부 콘크리트 구조물을 형성하는 강제 거푸집로 코핑 폼을 성형하기 위한 것으로서, 강재 거푸집의 설치 및 해체가 용이하여 고가도로, 장대 교량의 교각 상부 콘크리트 구조물의 설치작업이 안전하고 신속하게 이루어질 수 있는 강제 거푸집으로 이루어진 코핑 폼 시스템 및 이를 이용하여 교각을 시공하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템은, 교각 기둥의 상부에 기둥을 관통하도록 배열된 핀 지지 부재, 상기 각각의 핀 지지 부재의 양 끝단에 장착되어 있는 브라켓 및 높이 조절 수단, 상기 높이 조절 수단 위에 서로 맞물리도록 체결될 수 있는 하부 베이스 프레임, 하부 베이스 프레임 위에 배치되는 바닥판 부재, 상기 바닥판 위에 하부의 경사면을 형성하기 위해 설치된 경사면 거푸집 부재, 상기 경사면 거푸집 부재 내에 골격을 형성하는 철근, 및 상부 콘크리트 구조물의 외벽을 형성하기 위해 전후좌우 측벽을 이루는 복수의 강제 거푸집 부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

교각, 강제 거푸집, H빔 코핑 폼 시스템

Description

교각 코핑 폼 시스템 및 이를 이용하여 교각을 시공하는 방법{COPING FORM SYSTEM AND METHOD FOR CONSTRUCTING BRIDGE PIER USING THEREOF}

도 1은 일반적인 교각 구조물을 도시한 사시도,

도 2는 도 1에 도시한 교각 구조물의 상부를 형성하기 위한 종래의 코핑 폼의 설치 사시도,

도 3은 도 2의 측면을 도시한 도면,

도 4는 콘크리트 양생후 코핑 폼의 제거를 도시한 도면,

도 5는 교각의 상부 콘크리트 구조물을 형성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템을 지지하는 지지 핀 부재(11)의 설치 상태를 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템을 구성하는 하부 베이스 프레임을 도시한 사시도

도 7은 도 5에 도시한 지지 핀 부재가 설치된 교각의 기둥에 도 6에 도시한 하부 베이스 프레임을 설치하는 과정을 설명하기 위한 도면,

도 8은 도 5에 도시한 지지 핀 부재 위에 도 6에 도시한 하부 베이스 프레임이 설치된 상태의 평면도,

도 9는 도 5에 도시한 지지 핀 부재 위에 도 6에 도시한 하부 베이스 프레임 이 설치된 상태의 측면도,

도 10은 상기 하부 베이스 프레임 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 경사면 거푸집 베이스 부재를 설치한 상태를 도시한 도면,

도 11은 교각의 상부 콘크리트 구조물의 코핑 폼 시스템이 설치된 형태의 단면도,

도 12는 도 11의 측면도,

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템을 설치하는 방법을 나타내는 순서도,

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템을 사용하여 교각을 설치하는 방법을 나타내는 순서도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 코핑 폼 시스템 110 : 하부 베이스 프레임

120, 130 : H 비임 140 : 횡방향 연결부재

본 발명은 새로운 조립 구조를 갖는 강제 거푸집으로 이루어진 코핑 폼 시스템(Coping Form System) 및 이를 이용하여 교각을 시공하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 교각 구조물의 상부 콘크리트 구조물을 형성하는 강제 거푸집로 코핑 폼을 성형하기 위한 것으로서, 강재 거푸집의 설치 및 해체가 용이하여 고가도로, 장대 교량의 교각 상부 콘크리트 구조물의 설치작업이 안전하고 신속하게 이루어질 수 있는 강제 거푸집으로 이루어진 코핑 폼 시스템 및 이를 이용하여 교각을 시공하는 방법에 관한 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반적으로 고가도로 또는 장대교량의 시공시 교량의 상부 콘크리트 구조물(9)은 지상에 교각의 기초 베이스(1)를 형성하고, 이 기초 베이스(1) 위에 기둥(2)을 세운 후 기둥의 상부에 1 주(柱)의 T 자형 상부 구조물 또는 2 주(柱)의 파이(π)자형 상부 철근 콘크리트 구조물(9)을 형성한다.

상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위해서는 강제 거푸집으로 이루어진 코핑 폼 시스템(Coping Form System, 이하, 단순히 코핑 폼 시스템이라 지칭한다)을 사전에 교각의 아래에서 제작하여 교각의 기둥(2)의 상단부에 설치된다. 그 다음 코핑 폼 시스템 내부에서 철근(8) 작업 후, 콘크리트의 타설과 양생과정을 거쳐 상부 철근 콘크리트 구조물(9)을 완성시키는 현장 콘크리트 타설 공법을 이용하여 시공하고 있다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같은 종래의 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 성형하기 위해서는 먼저, 교각의 기초 베이스(1) 및 기둥(2) 부분을 순차적으로 콘크리트 타설 및 양생후에, 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위해 강제 거푸집 부재를 사용하여 상부 콘크리트 형상으로 코핑 폼 시스템을 넓은 공터에서 미리 제작된다. 이때, 고소 작업을 위한 난간대, 서포트, 낙하물 방지망, 작업용 비계, 휀스 등을 설치하는 가설공사가 동시에 행하여진다.

교각 상부 콘크리트 구조물(9)의 형상에 따라 강제 거푸집 부재에 의해 제작된 코핑 품 시스템은 크레인 등과 같은 기중기(도시하지 않음)를 사용하여 교각의 기둥(2)의 상단부에 고정 설치한다.

그 다음, 고정 설치된 코핑 폼 시스템의 내부에서 기둥(2)로부터 일체로 연결될 수 있도록 철근을 상부 콘크리트 구조물의 형상에 따라 철근을 설치하는 작업이 수행된다.

교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위한 철근(8)의 설치 작업 후, 콘크리트를 코핑 폼 시스템 내에 타설하여 양생한 후, 코핑 시스템을 해체하여야 한다. 여기서, 코핑 폼 시스템을 해체하는 방안으로서는 도 4에 도시한 바와 같이, 강제 거푸집인 코핑 폼 시스템의 중간 부분에 복수의 체결되어 있는 볼트 너트와 같은 체결기구를 풀어서 크레인에 의해 코핑 폼 시스템을 좌우측으로 분리시켜 순차적으로 떼어내게 된다.

한편, 코핑 폼 시스템을 구성하는 각각의 강제 거푸집의 전후좌우 측판을 각각 분리시키고, 바닥판을 각각 분리하는 방안이 사용되기도 한다.

상술한 바와 같은 종래의 코핑 폼 시스템의 설치 및 해체 방법에 있어서, 공간이 넓은 바닥에서 상부 콘크리트 구조물(9)의 형상에 따라 코핑 폼 시스템을 사전에 조립하여 교각의 기둥이 형성된 교각 위에 올려놓고, 그 내부에서 철근 작업을 할 수 밖에 없으나, 코핑 폼 시스템에 의해 정해진 공간 내에서 철근 작업을 하는 것은 좁은 공간에서 행해지는 작업이므로 매우 어렵고 시간도 많이 걸리게 된다 는 단점이 있다.

또한, 바닥에서 소정의 형상으로 조립된 코핑 폼 시스템을 크레인에 의해 교각의 기둥(2)의 상단부에 정확히 설치하는 작업은 여러 대의 크레인을 이용하여야 하며 상당히 어려운 작업 중에 한 가지이다.

다른 한편으로는 상부 콘크리트 구조물을 양생한 후, 코핑 폼 시스템을 제거하는 과정에서도 복잡한 구조로 형성된 체결기구를 모두 해체하는 과정이 매우 어려울 뿐만 아니라 코핑 폼 시스템의 하부 부분 및 사람의 손에 닿지 않는 부분의 체결기구를 해체하는 것은 매우 어려운 것이다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 교각의 상부 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 강제 거푸집인 코핑 폼 시스템으로서 조립 설치 및 해체 작업이 용이하여 교각의 상부 콘크리트 구조물을 용이하게 형성할 수 있는 코핑 폼 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 각의 상부 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 강제 거푸집인 코핑 폼 시스템을 구성하는 구성요소 중 하부 바닥 구조물의 구조를 개량함으로써, 코핑 폼 시스템을 용이하게 설치 및 해체할 수 있게 하기 위한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 교각의 상부 콘 크리트 구조물을 형성하기 위한 코핑 폼 시스템은,

교각 기둥의 상부에 기둥을 관통하여 “+”로 교차하도록 배열된 핀 지지 부재,

상기 각각의 핀 지지 부재의 양 끝단에 장착되어 있는 브래킷 및 이 브래킷위에 일체로 고정되게 설치되어 있는 높이 조절 수단,

상기 높이 조절 수단 위에 횡방향 연결 부재가 교대로 설치되어 있는 한 쌍의 H 비임이 서로 맞물리도록 체결될 수 있는 하부 베이스 프레임,

하부 베이스 프레임 위에 배치되는 바닥판 부재,

상기 바닥판 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물의 형상에 따라 하부의 경사면을 형성하기 위해 설치된 경사면 거푸집 부재,

상기 경사면 거푸집 부재 내에 상기 상부 콘크리트 구조물의 골격을 형성하는 철근,

상부 콘크리트 구조물의 외벽을 형성하기 위해 상기 경사면 거푸집 부재와 바닥판으로부터 연접하여 형성되어 전후좌우 측벽을 이루는 복수의 강제 거푸집 부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징한다.

본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템은,

상기 하부 베이스 프레임을 구성하는 H 비임이, 상부 날개와 하부 날개를 연결하여 상기 횡방향 연결부재의 한쪽 끝단면을 접합하기 위한 접합부와 상기 횡방향 연결 부재의 다른 쪽 끝단부에 형성된 계단부에 체결될 수 있는 턱부가 교대로 형성되어 있으며,

횡방향 연결 부재가 소정의 폭을 갖는 직사각형 강제 부재로서 한쪽 끝단면에 복수의 볼트 접합이 가능한 너트부가 형성되어 있으므로, H 비임에 형성된 접합부에 접합되고, 다른 쪽 끝단면에는 H 비임에 형성된 턱부와 결합되는 구조로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템은,

상기 하부 베이스 프레임이 한 쌍의 H 비임에 접합부와 체결부가 교대로 형성되고 있고, 상기 각각의 접합부에 볼트를 이용하여 횡방향 연결 부재의 한쪽 끝단면이 접합되어 있으며, 기둥을 사이에 두고 서로 체결가능하며, 기둥을 관통하는 핀 지지 부재에 고정된 높이 조절 수단위에 고정 설치되어 체결부와 턱부에 핀을 꽂아 고정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 교각의 상부 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 코핑 폼 시스템을 설치하는 시공 방법은,

교각 기둥의 상부에 기둥을 관통하여 “+”로 교차하도록 배열된 핀 지지 부재를 설치하는 단계,

상기 각각의 핀 지지 부재의 양 끝단에 장착되어 있는 브라켓 및 이 브라켓위에 일체로 고정되게 설치되어 있는 높이 조절 수단을 고정 설치하는 단계,

상기 높이 조절 수단 위에 횡방향 연결 부재가 교대로 설치되어 있는 한 쌍의 H 비임이 서로 맞물리도록 체결될 수 있는 하부 베이스 프레임을 상기 높이 조절 수단에 고정 설치하는 단계,

하부 베이스 프레임 위에 배치되는 바닥판 부재를 얹어 놓는 단계,

상기 바닥판 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물의 형상에 따라 하부의 경사면을 형성하기 위해 설치된 경사면 거푸집 부재를 설치하는 단계,

상기 경사면 거푸집 부재 내에 상기 상부 콘크리트 구조물의 골격을 형성하는 철근을 설치하는 단계,

상부 콘크리트 구조물의 외벽을 형성하기 위해 상기 경사면 거푸집 부재와 바닥판으로부터 연접하여 형성되어 전후좌우 측벽을 이루는 복수의 강제 거푸집 부재를 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교각을 시공하는 방법은,

강제 거푸집 부재를 이용하여 교각의 하부 베이스 및 기둥을 설치하는 단계,

교각의 상부 구조물을 시공하기 위해 교각 기둥의 상부에 기둥을 관통하여 “+”로 교차하도록 배열된 핀 지지 부재를 설치하는 단계,

상기 각각의 핀 지지 부재의 양 끝단에 장착되어 있는 브라켓 및 이 브라켓위에 일체로 고정되게 설치되어 있는 높이 조절 수단을 고정 설치하는 단계,

상기 높이 조절 수단 위에 횡방향 연결 부재가 교대로 설치되어 있는 한 쌍의 H 비임이 서로 맞물리도록 체결될 수 있는 하부 베이스 프레임을 상기 높이 조절 수단에 고정 설치하는 단계,

하부 베이스 프레임 위에 배치되는 바닥판 부재를 얹어 놓는 단계,

상기 바닥판 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물의 형상에 따라 하부의 경사면을 형성하기 위해 설치된 경사면 거푸집 부재를 설치하는 단계,

상기 경사면 거푸집 부재 내에 상기 상부 콘크리트 구조물의 골격을 형성하 는 철근을 설치하는 단계,

상부 콘크리트 구조물의 외벽을 형성하기 위해 상기 경사면 거푸집 부재와 바닥판으로부터 연접하여 형성되어 전후좌우 측벽을 이루는 복수의 강제 거푸집 부재를 설치하는 단계,

상기 코핑 폼 시스템 내에 콘크리트를 타설하여 양생시키는 단계,

상기 코핑 폼 시스템을 측면 중앙에 형성된 해체선의 체결 기구를 해제하고, 하부 베이스 프레임의 체결부에 삽입된 핀을 제거하는 단계, 및

상기 코핑 폼 시스템의 전면부 및 후면부를 순차적으로 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 도 5 및 도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코핑 폼 시스템에 대하여 상세히 설명한다.

도 5는 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템(100)을 지지하는 지지 핀 부재(11)의 설치 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템을 구성하는 하부 베이스 프레임(110)을 도시한 사시도이며, 도 7은 도 5에 도시한 지지 핀 부재(11)가 설치된 교각의 기둥(2)에 도 6에 도시한 하부 베이스 프레임(110)을 설치하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 도 5에 도시한 지지 핀 부재(11) 위에 도 6에 도시한 하부 베이스 프레임이 설치된 상태의 평면도이며, 도 9는 도 5에 도시한 지 지 핀 부재 위에 도 6에 도시한 하부 베이스 프레임이 설치된 상태의 측면도이고, 도 10은 상기 하부 베이스 프레임 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 경사면 거푸집 베이스 부재를 설치한 상태를 도시한 도면이며, 도 11은 교각의 상부 콘크리트 구조물의 코핑 폼 시스템이 설치된 형태의 단면도이고, 도 12는 도 11의 측면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 강재 거푸집으로 이루어진 코핑 폼 시스템(Coping Form System : 100)은 도 4에 도시한 바와 같이, 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위해 복수의 강재 거푸집 부재 들을 볼트 너트와 같은 체결기구를 결합하여 소정의 형상으로 형성하여, 이 코핑 폼 시스템(100) 내에 교각의 상부 콘크리트 구조물을 타설하기 위한 시스템을 지칭한다.

코핑 폼 시스템(100)은 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위한 것으로서 종래의 기술에서 이미 설명한 바와 같이, 복수의 강재 거푸집 부재들로 이루어진다. 다시 말하면, 상기 코핑 폼 시스템(100)은 하부 베이스 프레임(110), 복수의 측판 부재, 하부 경사판 부재 등으로 이루어져 있고, 복수의 측판 부재는 일정 크기의 강판을 볼트 너트와 같은 체결기구를 체결하여 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 구조물(100)은 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)의 형성을 용이하게 하고, 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성한 후에 코핑 폼 구조물(100)의 해체를 간단하게 하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템(100)의 설치 및 해체를 용이하게 하기 위한 구조로 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템(100)의 설치 과정에 대해서 이하, 도 5 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

교각의 상부 콘크리트 구조물(9)은 종래의 기술에서 이미 상술한 바와 같이, 1 주(柱)의 T 자형 상부 구조물 또는 2 주(柱)의 파이(π)자형 상부 철근 콘크리트 구조물로 이루어져 있고, 이러한 교각은 교량 또는 고가도로의 상판(도시하지 않음)을 지지한다.

도 1 및 도 3에 도시한 종래의 코핑 폼 시스템(10)은 1 주(柱)의 T 자형 상부 구조물을 형성하는데 사용할 수 있으나, 2 주(柱)의 파이(π)자형 상부 철근 콘크리트 구조물을 형성함에 있어서는 매우 어렵다는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템은 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위한 철근 작업 공정에 따라 순차적으로 설치될 수 있고, 또한, 해체시에도 순차적으로 용이하게 해체될 수 있다는 장점이 있다.

도 5에 있어서, 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위해서는 기둥(2)의 상부 외측면에 작업자들이 작업할 수 있는 작업공간을 제공하는 보조 작업대(walkway band)(2a)를 설치한다. 이 보조 작업대(2a)는 작업자가 브라켓(13)을 설치할 수 있는 높이인 핀 지지 부재(11)의 하부에 설치한다. 그리고 2개의 핀 지지 부재(11)는 “+“형상으로 교차되도록 기둥(2)의 내부를 관통하도록 설치된다.

핀 지지 부재(11)의 양 끝단부에는 각각 브라켓(13)이 설치되어 견고하게 고정된다. 브라켓(13) 위에는 자키와 같이 높이를 조절할 수 있는 높이조절부재(15)가 브라켓(13)에 고정 설치된다.

“+”로 교차되어 교각의 기둥 상단부에 설치된 핀 지지 부재(11)의 양 끝단에 설치된 높이조절 부재(15) 위에는 기둥(2)을 사이에 두고, 코핑 폼 시스템(100)의 한 쌍의 하부 베이스 프레임(110)이 서로 엇갈리게 결합되어 고정된다.

하부 베이스 프레임(110)은 도 6에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 한 쌍의 F 자 형상의 강재 구조물로 이루어져 있고, 서로 엇갈리게 결합되어 “目” 자 형상을 이루게 된다. 하부 베이스 프레임(110)위에 바닥판(5)을 설치함으로써, 코핑 폼 시스템(100)의 하부 베이스 프레임(110)이 형성되고, 이 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위해 작업 공간을 형성하고, 이 공간 위에 철근 작업이 이루어지고, 복수의 강재 거푸집 부재들을 연결하여 코핑 폼 시스템(100)을 형성한다.

이하, 하부 베이스 프레임(100)의 구조에 대해서 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

하부 베이스 프레임(110)은 크게 H 비임(120, 130)과 횡방향 연결부재(140)로 이루어진다. H 비임(120, 130)은 일반적인 H 비임과 동일한 형상으로 이루어져 있으나, 필요에 따라서는 “ㄷ” 자 형상으로 이루어질 수도 있다. H 비임(120, 130) 각각은 횡방향 연결부재(140)를 접합하기 위한 접합부(121, 131) 및 체결부(123, 133)가 교대로 형성되어 있다. 접합부(121, 131)는 횡방향 연결부재(140)의 한쪽 끝단면을 접합하여 고정하기 위한 부분으로서, 도면에서는 볼트 등과 같은 체결 기구를 사용하여 접합하게 하기 위한 다수의 구멍을 포함하고 있다. 그러나 구멍을 형성하지 않고, 용접 등의 방법으로도 접합하여 형성할 수 있으나, 운송 등 을 고려할 때, H 비임(120, 130)과 횡방향 연결부재(140)는 직각으로 분리가능하도록 볼트를 사용하여 체결하는 것이 바람직하다.

또한, 체결부(123, 133)는 횡방향 연결 부재(140)의 다른 쪽 끝단에 형성된 계단부(126)와 체결될 수 있는 턱(127)이 형성되어 있으며, 이 턱(127)의 중앙에는 구멍이 형성되어 있다.

횡방향 연결 부재(140)는 대략 직사각형의 강재로 이루어져 있는데, 한쪽 끝단면은 H 비임(120, 130)의 접합부(121, 131)에 고정 접합될 수 있도록 수평으로 복수의 너트부가 형성되어 있으며, 다른 끝단부는 아래 부분이 절단되어 계단부(126)가 형성되어 있으며, 이 계단부(126)에는 핀(125)을 수직으로 삽입할 수 있는 구멍이 형성되어 있어서, H 비임의 체결부(123, 133)에 형성된 턱부분과 핀과 같은 체결기구(125)에 의해 체결될 수 있는 구조로 되어 있다.

따라서 H 비임(120)의 접합부(121)에는 횡방향 연결 부재(140)의 한쪽 단면이 직각으로 고정되어 있고, 체결부(123) 다음에 형성된 다른 접합부(121)에도 횡방향 연결 부재(140)의 한쪽 단부가 고정되어 있어서, 대략 F 자 형상으로 이루어져 있다.

또한, H 비임(120)과 쌍을 이루는 H 비임(130)의 접합부(131)에도 횡방향 연결 부재(140)의 한쪽 단면이 직각으로 고정되어 있다. 따라서 H 비임(120)과 H 비임(130)은 서로 대향하여 배치되고, 서로 체결되면, 도 8에서와 같이 결합되어 “目” 자 구조를 형성하게 된다.

횡방향 연결 부재(140)는 한쪽 단부가 H 비임(120, 130)의 접합부(121, 131) 에 볼트와 같은 체결기구에 의해 고정 접합되는데, 이는 필요에 따라서는 용접 등에 의해 접합될 수 있으나, 운반 및 다른 현장에서 이용성 등을 고려하면, 도 6에 도시한 바와 같이 볼트 등으로 접합하고, 분리가능하게 결합하는 것이 바람직하다.

상술한 하부 베이스 프레임(110)은 도 7에 도시한 바와 같이, 도 5에 도시한 기둥(2)의 상단부에 설치된 브래킷에 설치되어 고정된다. 따라서 하부 베이스 프레임(110)은 기둥을 중간에 끼운 채로 브래킷에 설치되어 고정되어 안정된 코핑 폼 시스템(100)의 하부 베이스 구조물(110)을 형성하게 된다.

다시 말하면, 하부 베이스 구조물(110)은 도 7에서 도시한 바와 같이, 좌측의 2개의 횡방향 연결 부재(140)가 접합되어 있는 H 비임(120)을 먼저 브라켓에 설치하고, 이와 대향하여 있는 H 비임(130)을 H 비임(120)에 얹어 놓고, 체결 기구(125)를 끼워 넣음으로써, 간단히 고정 설치될 수 있다. 또한, 하부 베이스 구조물(110)을 해체할 때도 핀과 같은 체결 기구(125)를 제거하는 것만으로 F 자 형상의 구조물이 서로 분리되어 간단히 해체될 수 있다.

여기서, 하부 베이스 프레임(110)의 설치 및 해체의 측면에서 볼 때, 종래의 기술과 비교하여 보면, 종래의 기술에서는 최소한 30 ~ 100 개 정도의 볼트 너트를 조이거나 제거하여야 설치 및 해체가 가능하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템(100)의 하부 베이스 프레임(110)은 대략 4 ~ 10 개 정도의 핀을 제거함으로써, 간단히 분리될 수 있다. 따라서 코핑 폼 시스템(100)의 설치 및 해체 작업이 월등히 간단하여 작업시간을 단축할 수 있다는 장점이 있다. 한편, 하부 베이스 프레임(110)은 설명을 간단히 하기 위해 한 쌍의 F 자 구조물을 체결하여 “目” 구조를 형성하는 것을 설명하였으나, 이는 단지 설명을 간단히 설명하기 위한 것으로서, H 비임(120, 130)에 더 많은 횡방향 연결 부재(140)를 접합하여 서로 체결함으로써 사다리 형상의 구조로 이루어질 수 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 하부 베이스 프레임(110)의 위에는 작업을 용이하게 위해 여러 가지 형태의 바닥판(5)이 설치되어 있다. 도 9의 측면도에서 알 수 있는 바와 같이, 교각의 기둥(2)의 상단부에 하부 베이스 프레임(110)이 설치되면, 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위한 충분한 공간이 확보됨을 알 수 있으며, 이 공간 위에 안전을 위한 안전 난간대 등의 안전시설이 설치될 수 있다.

하부 베이스 프레임(110)의 위에서 교각의 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 철근 작업 및 강제 거푸집 부재의 설치 작업은 크레인에 의해 철근, 강제 거푸집 부재 등을 하부 베이스 프레임(110)위에 올려놓고, 크레인 등을 이용하여 작업을 실시하므로 종래의 작업과 같이 넓은 장소에서 행하여지는 작업과 차이가 없음을 알 수 있다. 이러한 코핑 폼 시스템(100)에 의해 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하는 과정에 대해서는 도 10 내지 도 12를 참조하여 이하에서 간단히 설명한다.

도 10에 있어서, 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)의 하부 경사면을 형성하기 위해, 하부 베이스 프레임(110)위에 강재 거푸집 부재(150)를 경사지게 설치한다. 이때, 강재 거푸집 부재(150)를 경사도에 따라 유지하기 위한 동바리(151)가 설치된다. 강재 거푸집 부재(150)가 설치되면, 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위한 철근 형성 작업이 도 11에서와 같이 행하여진다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템(100)은 도 1 내지 도 4에서 도시한 종래 기술의 코핑 폼 시스템과 비교하여 볼 때, 종래의 기술은 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위해 강제 거푸집 부재로 이루어지는 코핑 폼 시스템을 바닥에서 조립하여 조립된 코핑 폼 시스템(100)을 한꺼번에 교각의 기둥 상부에 올려놓는다. 이때 조립된 코핑 폼 시스템(100)을 한꺼번에 올려놓기 위해서는 복수대의 크레인이 동시에 사용되어야 할 뿐만 아니라 조립된 코핑 폼 시스템을 교각의 기둥 상부에 설치된 브라켓에 정확히 설치하기는 쉽지 않는 기술이며, 코핑 폼 내부에서 철근 작업을 실시하기란 공간이 제한되어 있기 때문에 매우 어려운 작업임을 알 수 있다.

반면에 본 발명의 실시예에 따른 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위해 강제 거푸집 부재로 이루어지는 코핑 폼 시스템(100)은 교각의 기둥 상부에 이미 설명한 바와 같은 설치 및 해체가 용이한 하부 베이스 프레임(110)이 설치되어 충분한 공간이 확보되고, 일반적인 거푸집 설치 작업과 동일한 순서로 철근 작업을 실시한 후, 복수의 강제 거푸집 부재를 연결 조립하여 코핑 폼 시스템을 형성함으로써, 작업을 간편하고 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다.

즉, 다시 말하면, 도 11에 도시한 바와 같이, 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위해, 교각의 기둥(20) 상부 부분에 조립 및 해체가 용이한 하부 베이스 프레임(110)을 먼저 설치하여 안정된 작업 공간을 형성하고, 그 작업 공간 내에서 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)의 하부 경사면에 따라 강제 거푸집 부재(150)를 경사지게 설치하고, 경사면을 유지하기 위해 복수의 동바리(151)가 설치 된다.

그 다음, 도 12에 도시한 바와 같이, 하부 경사면을 형성하기 위한 강제 거푸집 부재(150) 위에 철근(6) 작업을 시행하고, 외부 측면을 형성하는 강제 거푸집(160)을 조립 설치한 후에 콘크리트를 타설하여 양생하여 교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성할 수 있다.

교각의 상부 콘크리트 구조물(9)을 형성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템(100)은 분류하여 보면, 하부 베이스 프레임(110) 및 복수의 강제 거푸집 부재(150, 160)로 이루어진다.

강제 거푸집 부재(150, 160)는 상술한 하부 베이스 프레임(110)위에 사전에 소정의 크기로 제작되어 있고, 제작된 강제 거푸집 부재(150, 160)를 볼트/너트와 같은 접속 수단에 의해 접속 체결하여 각 측면을 형성함으로써, 교각의 상부 구조물의 형상과 같은 형상으로 코핑 폼을 간단하게 형성할 수 있게 된다. 이러한 강제 거푸집 부재(150, 160)를 이용하여 접속 체결하는 것은 이미 공지되어 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명을 생략한다. 단, 도 12에 도시한 바와 같이 코핑 폼 시스템(100)을 구성하는 좌우측 거푸집 부재는 중앙에 체결선이 형성되도록 조립 체결된다. 중앙에 형성된 체결선은 교각의 상부 콘크리트 구조물을 형성한 후, 코핑 폼 시스템(100)을 해체를 용이하게 하기 위한 것이다.

따라서 본 발명의 실시예에 따라 완성된 코핑 폼 시스템(100)의 외형은 도 1에서 도시한 바와 같은 형상으로 이루어진다. 이러한 코핑 폼 시스템(100)이 완성된 외형은 종래의 도 1에서 외형과 동일한 구조를 갖는다는 것을 알 수 있다. 이 코핑 폼 시스템(100)내에 콘크리트를 타설하여 양생함으로써, 상기 코핑 폼 시스템(100)을 분리 해체함으로 교각의 상부 콘크리트 구조물이 완성된다.

콘크리트 구조물(9)의 양생후, 코핑 폼 시스템(100)은 도 12에 도시한 바와 같이 해체될 수 있다. 즉, 좌우 측면의 중앙에 형성된 체결선상의 체결 부재를 해제한 후, 하부 베이스 프레임(110)을 체결하고 있는 핀 부재(125)를 제거하여 코핑 폼 시스템(100)을 전체를 좌우측으로 분리시켜 해체할 수 있다.

도 4에 도시한 종래의 기술에서의 코핑 폼 시스템의 해체 방법과 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템의 해체 방법의 차이점에 대해서 간단히 설명한다.

종래의 기술에서의 코핑 폼 시스템은 해체를 위한 체결선이 도 4에 도시한 바와 같이, 교각 상부 콘크리트 구조물의 정중앙에 형성되어 있다. 이 정중앙에 형성된 체결선을 따라 체결된 체결기구를 해제함으로써, 종래의 코핑 폼 시스템은 좌우로 분리됨을 알 수 있다. 여기서, 종래의 기술에서의 코핑 폼 시스템의 해체는 기둥이 1개인 T 자형 교각에서만 시공 가능하고, 기둥이 2개 이상의 파이(π) 자형 교각에서는 사용할 수 없다는 단점을 갖고 있을 뿐만 아니라, 코핑 폼 시스템을 구성하는 하부 베이스 프레임에 형성된 체결 기구의 해체에 많은 시간이 소요된다는 것을 알 수 있다.

반면에 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템은 해체를 위한 체결선이 좌우측면의 중앙에 형성되어 있고, 코핑 폼 시스템이 전면부 및 후면부로 분리되기 때문에, 기둥이 1개인 1 주 T 자형 교각 또는 2 개 이상의 파이(π) 자형의 교각에도 적용가능하다는 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템은 상기 코핑 폼 시스템을 구성하는 하부 베이스 프레임이 4-10 개의 핀을 제거함으로써, 간단히 해체 가능하여 체결 기구의 해체에 많은 시간이 소요되지 않는다는 것을 알 수 있다.

한편, 도 12에서 도시한 코핑 폼 시스템이 분리시에 거푸집이 수직의 균형을 이루는 것은 본 출원인에 의해 발명된 “밸런스 러그”를 사용하면, 해체되는 코핑 폼 시스템이 균형을 이룬 채로 해체가능하다는 것을 알 수 있다.

(실시예 2-교각 시공 방법)

이하, 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 코핑 폼 시스템(100)의 설치 및 해제 방법과 나아가 교량의 교각의 설치 방법에 대해서 상세히 설명한다. 도 13은 교량의 상부 콘크리트 구조물을 시공하기 위한 코핑 폼 시스템(100)을 이용하여 교각의 상부 콘크리트 구조물을 시공하는 방법을 나타내는 순서도이고, 도 14는 교량의 교각을 시공하는 방법을 나타내는 순서도이다.

교각의 상부 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 코핑 폼 시스템을 설치하는 시공 방법은 아래와 같은 순서로 이루어진다.

도 5 에 도시한 바와 같이, 시공중인 교각 기둥의 상부에 기둥을 관통하여 “+”로 교차하도록 배열된 핀 지지 부재를 설치한다(단계 S110).

그 다음, 상기 각각의 핀 지지 부재의 양 끝단에 장착되어 있는 브라켓 및 이 브라켓 위에 일체로 고정되게 설치되어 있는 높이 조절 수단을 고정 설치한다(단계 S 120).

도 5 및 도 8에 도시한 바와 같은 H 비임(120)의 접합부에 복수의 횡방향 연 결부재(140)를 접합하여 한 쌍의 하부 베이스 프레임(110)을 제작하여, 이 하부 베이스 프레임(110)을 상기 높이 조절 수단 위에 고정 설치한다. 이때 한 쌍의 하부 베이스 프레임(110)은 교각을 사이에 두고 체결부에는 핀을 삽입하여 간단히 고정 설치된다(단계 S 130).

도 9에 도시한 바와 같이, 상기 하부 베이스 프레임(110) 위에 배치되는 바닥판 부재(5)를 얹어 놓아 상부 콘크리트 구조물을 제작하기 위한 공간을 형성한다(단계 S140).

도 10도에 도시한 바와 같이, 상기 바닥판 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물의 형상에 따라 하부의 경사면을 형성하기 위해 설치된 경사면 거푸집 부재를 설치한다(단계 S150).

도 11도에 도시한 바와 같이, 상기 경사면 거푸집 부재 내에 상기 상부 콘크리트 구조물의 골격을 형성하는 철근을 설치한다(단계 S160).

도 11도에 도시한 바와 같이, 상부 콘크리트 구조물의 외벽을 형성하기 위해 상기 경사면 거푸집 부재와 바닥판으로부터 연접하여 형성되어 전후좌우 측벽을 이루는 복수의 강제 거푸집 부재를 설치하여 코핑 폼 시스템을 설치한다(단계 S170). 이후에 이 코핑 폼 시스템 내에 콘크리트를 타설 및 양생하고, 코핑 폼 시스템을 해체하여 교각의 상부 콘크리트 구조물을 시공한다.

도 14는 교량의 교각을 시공하는 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 실시예에 따른 교량의 교각을 시공하는 방법은 먼저, 강제 거푸집 부재를 이용하여 교각의 하부 베이스를 설치하고, 기둥을 설치한다(단계 S210).

그 다음 도 5에 도시한 바와 같이, 시공중인 교각 기둥의 상부에 기둥을 관통하여 “+”로 교차하도록 배열된 핀 지지 부재를 설치한다(단계 S220).

그 다음, 상기 각각의 핀 지지 부재의 양 끝단에 장착되어 있는 브라켓 및 이 브라켓 위에 일체로 고정되게 설치되어 있는 높이 조절 수단을 고정 설치한다(단계 S 230).

도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같은 H 비임(120)의 접합부에 복수의 횡방향 연결부재(140)를 접합하여 한 쌍의 하부 베이스 프레임(110)을 제작하여, 이 하부 베이스 프레임(110)을 상기 높이 조절 수단 위에 고정 설치한다. 이때 한 쌍의 하부 베이스 프레임(110)은 교각을 사이에 두고 체결부에는 핀을 삽입하여 간단히 고정 설치된다(단계 S 240).

도 9에 도시한 바와 같이, 상기 하부 베이스 프레임(110) 위에 배치되는 바닥판 부재(5)를 얹어 놓아 상부 콘크리트 구조물을 제작하기 위한 공간을 형성한다(단계 S 250).

도 10도에 도시한 바와 같이, 상기 바닥판 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물의 형상에 따라 하부의 경사면을 형성하기 위해 설치된 경사면 거푸집 부재를 설치한다(단계 S 260).

도 11도에 도시한 바와 같이, 상기 경사면 거푸집 부재 내에 상기 상부 콘크리트 구조물의 골격을 형성하는 철근을 설치한다(단계 S 270).

도 11도에 도시한 바와 같이, 상부 콘크리트 구조물의 외벽을 형성하기 위해 상기 경사면 거푸집 부재와 바닥판으로부터 연접하여 형성되어 전후좌우 측벽을 이 루는 복수의 강제 거푸집 부재를 설치하여 코핑 폼 시스템을 설치한다(단계 S 280).

이후에 이 코핑 폼 시스템 내에 콘크리트를 타설 및 양생한다(단계 S290).

도 12에 도시한 바와 같이, 상기 코핑 폼 시스템을 양쪽 측면 중앙에 형성된 해체선의 체결 기구를 해제하고, 하부 베이스 프레임의 체결부에 삽입된 핀을 제거한다(단계 S 300).

상기 단계(S300)에서 체결기구의 해제에 의해 상기 코핑 폼 시스템은 전면부와 후면부로 분리되게 되고, 이 전면부 및 후면부를 순차적으로 제거함으로써, 교각이 완성된다(단계 S310).

본 발명의 실시예에 따르면, 조립 설치 및 해체 작업이 용이하여 교각의 상부 콘크리트 구조물을 용이하게 형성할 수 있는 코핑 폼 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 교각의 상부 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 강제 거푸집인 코핑 폼 시스템을 구성하는 구성요소 중 하부 바닥 구조물의 구조를 개량함으로써, 코핑 폼 시스템을 용이하게 설치 및 해체할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명은 상술한 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 간주한다.

Claims (5)

1. 교각의 상부 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 코핑 폼 시스템에 있어서,

   교각 기둥의 상부에 기둥을 관통하여 “+”로 교차하도록 배열된 핀 지지 부재,

   상기 각각의 핀 지지 부재의 양 끝단에 장착되어 있는 브라켓 및 이 브라켓위에 일체로 고정되게 설치되어 있는 높이 조절 수단,

   상기 높이 조절 수단 위에 횡방향 연결 부재가 교대로 설치되어 있는 한 쌍의 H 비임이 서로 맞물리도록 체결될 수 있는 하부 베이스 프레임,

   하부 베이스 프레임 위에 배치되는 바닥판 부재,

   상기 바닥판 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물의 형상에 따라 하부의 경사면을 형성하기 위해 설치된 경사면 거푸집 부재,

   상기 경사면 거푸집 부재 내에 상기 상부 콘크리트 구조물의 골격을 형성하는 철근,

   상부 콘크리트 구조물의 외벽을 형성하기 위해 상기 경사면 거푸집 부재와 바닥판으로부터 연접하여 형성되어 전후좌우 측벽을 이루는 복수의 강제 거푸집 부재

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 코핑 폼 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하부 베이스 프레임을 구성하는 H 비임은 상부 날개 와 하부 날개를 연결하여 상기 횡방향 연결부재의 한쪽 끝단면을 접합하기 위한 접합부와 상기 횡방향 연결 부재의 다른 쪽 끝단부에 형성된 계단부에 체결될 수 있는 턱부가 교대로 형성되어 있으며,

   횡방향 연결 부재는 소정의 폭을 갖는 직사각형 강제 부재로서 한쪽 끝단면에 복수의 볼트 접합이 가능한 너트부가 형성되어 있으므로, H 비임에 형성된 접합부에 접합되고, 다른 쪽 끝단면에는 H 비임에 형성된 턱부와 결합되는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 코핑 폼 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 하부 베이스 프레임은 한 쌍의 H 비임에 접합부와 체결부가 교대로 형성되고 있고, 상기 각각의 접합부에 볼트를 이용하여 횡방향 연결 부재의 한쪽 끝단면이 접합되어 있으며, 기둥을 사이에 두고 서로 체결가능하며, 기둥을 관통하는 핀 지지 부재에 고정된 높이 조절 수단위에 고정 설치되어 체결부와 턱부에 핀을 꽂아 고정하는 것을 특징으로 하는 코핑 폼 시스템.
4. 교각의 상부 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 코핑 폼 시스템을 설치하는 시공 방법에 있어서,

   교각 기둥의 상부에 기둥을 관통하여 “+”로 교차하도록 배열된 핀 지지 부재를 설치하는 단계,

   상기 각각의 핀 지지 부재의 양 끝단에 장착되어 있는 브라켓 및 이 브라켓위에 일체로 고정되게 설치되어 있는 높이 조절 수단을 고정 설치하는 단계,

   상기 높이 조절 수단 위에 횡방향 연결 부재가 교대로 설치되어 있는 한 쌍의 H 비임이 서로 맞물리도록 체결될 수 있는 하부 베이스 프레임을 상기 높이 조절 수단에 고정 설치하는 단계,

   하부 베이스 프레임 위에 배치되는 바닥판 부재를 얹어 놓는 단계,

   상기 바닥판 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물의 형상에 따라 하부의 경사면을 형성하기 위해 설치된 경사면 거푸집 부재를 설치하는 단계,

   상기 경사면 거푸집 부재 내에 상기 상부 콘크리트 구조물의 골격을 형성하는 철근을 설치하는 단계, 및

   상부 콘크리트 구조물의 외벽을 형성하기 위해 상기 경사면 거푸집 부재와 바닥판으로부터 연접하여 형성되어 전후좌우 측벽을 이루는 복수의 강제 거푸집 부재를 설치하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 코핑 폼 시스템을 설치하는 시공방법.
5. 교량의 교각을 시공하는 방법에 있어서,

   강제 거푸집 부재를 이용하여 교각의 하부 베이스 및 기둥을 설치하는 단계,

   교각의 상부 구조물을 시공하기 위해 교각 기둥의 상부에 기둥을 관통하여 “+”로 교차하도록 배열된 핀 지지 부재를 설치하는 단계,

   상기 각각의 핀 지지 부재의 양 끝단에 장착되어 있는 브라켓 및 이 브라켓위에 일체로 고정되게 설치되어 있는 높이 조절 수단을 고정 설치하는 단계,

   상기 높이 조절 수단 위에 횡방향 연결 부재가 교대로 설치되어 있는 한 쌍 의 H 비임이 서로 맞물리도록 체결될 수 있는 하부 베이스 프레임을 상기 높이 조절 수단에 고정 설치하는 단계,

   하부 베이스 프레임 위에 배치되는 바닥판 부재를 얹어 놓는 단계,

   상기 바닥판 위에 교각의 상부 콘크리트 구조물의 형상에 따라 하부의 경사면을 형성하기 위해 설치된 경사면 거푸집 부재를 설치하는 단계,

   상기 경사면 거푸집 부재 내에 상기 상부 콘크리트 구조물의 골격을 형성하는 철근을 설치하는 단계,

   상부 콘크리트 구조물의 외벽을 형성하기 위해 상기 경사면 거푸집 부재와 바닥판으로부터 연접하여 형성되어 전후좌우 측벽을 이루는 복수의 강제 거푸집 부재를 설치하는 단계,

   상기 코핑 폼 시스템 내에 콘크리트를 타설하여 양생시키는 단계,

   상기 코핑 폼 시스템을 측면 중앙에 형성된 해체선의 체결 기구를 해제하고, 하부 베이스 프레임의 체결부에 삽입된 핀을 제거하는 단계, 및

   상기 코핑 폼 시스템의 전면부 및 후면부를 순차적으로 제거하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 교각을 설치하는 시공방법.

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