KR20090077371A - 터널 라이닝폼의 기계식 측면거푸집 - Google Patents

Abstract

반복적인 설치와 탈형을 용이하게 할 수 있는 터널 라이닝 폼의 측면거푸집을 제공하기 위하여, 굴착된 터널 내부의 터널 라이닝폼에 설치되는 제1실린더와, 상기 제1실린더에 고정되어 제1실린더의 구동으로 직선 왕복운동 하는 구동판과, 상기 구동판에 설치되는 제2실린더와, 상기 제2실린더에 고정 설치되며 제2실린더의 구동으로 슬라이드 이동하여 라이닝 폼의 끝 단면과 터널의 굴착면 사이를 폐쇄 또는 개방시키는 댐퍼 플레이트를 포함하는 터널 라이닝 폼의 측면거푸집을 제공한다.

터널, 라이닝폼, 측면거푸집, 라이닝 콘크리트, 실린더, 구동판, 댐퍼플레이트

Description

터널 라이닝폼의 기계식 측면거푸집{SIDE MOLD FOR TUNNEL LINING FORM}

본 발명은 터널 라이닝 폼의 측면거푸집에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반복적인 설치와 탈형을 용이하게 할 수 있는 터널 라이닝 폼의 측면거푸집에 관한 것이다.

일반적으로 터널시공 과정은 암반 발파를 통한 굴착, 숏크리트와 록볼트를 이용한 지보재 설치, 라이닝 콘크리트 타설 등의 순서로 이루어진다. 라이닝은 터널 굴착 완료 후에 마지막으로 설치하는 콘크리트 구조물로 터널 벽면을 매끄럽게 마감하고 전기 및 기계 설비를 설치하기 위한 것이다.

터널 라이닝은 콘크리트 구조물이므로 이를 타설하기 위해서는 라이닝 폼을 설치하여 굴착면과 라이닝 폼 사이에 콘크리트를 채운 후 양생을 시켜야 한다. 이렇게 콘크리트를 타설하기 위해 사용하는 거푸집을 라이닝 폼이라 한다. 통상적으로 사용되고 있는 라이닝 폼은 외측면을 이루는 거푸집과 이 거푸집을 지지하기 위한 구조체로 구성된다. 상기 거푸집은 소정의 두께를 갖는 철판으로 터널의 단면형태를 갖도록 형성되며, 그 내측으로는 이 거푸집을 지지하기 위해 "ㄷ"자 형강 및 "H"형강 등으로 이루어진 구조체가 지지된 형태로 이루어진다.

그리고 터널 라이닝 폼이 설치된 다음에는 이후에 타설되는 콘크리트가 외측으로 흘러나오는 것을 방지하기 위하여 라이닝 폼의 끝 단면과 터널의 굴착면 사이를 막아주는 역할의 측면거푸집을 더 설치한다. 그런데 이 라이닝 폼의 설치에서 중요한 문제가 되는 것이 바로 측면거푸집이다. 원래의 터널벽면은 발파로 인해 요철이 있으므로 측면거푸집을 설치하기가 매우 어렵다. 따라서 종래에는 많은 인력이 투입되어 다수의 합판 및 각재를 이용하여 일차로 측면거푸집을 설치하고, 콘크리트를 투입하는 과정에서 새는 곳이 있으면 나무 등으로 다시 측면거푸집을 보강하고 있다. 이는 시간이나 인력이 많이 투입되는 문제점이 있다.

또한 라이닝 콘크리트는 일정기간 동안 양생이 끝나면 측면거푸집을 탈형하고 터널 라이닝 폼 및 구조체를 이동시켜 재설치 한 다음, 다시 라이닝 폼의 끝 단면과 터널의 굴착면 사이에 측면거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하는 작업을 반복적으로 수행하여 터널의 라이닝 콘크리트를 타설하게 되므로, 하나의 터널에 라이닝을 구축하기 위해서는 측면거푸집의 설치 및 탈형 작업을 여러 차례 반복해야만 한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 더욱 상세하게는 터널 라이닝 폼의 측면거푸집의 설치와 탈형을 용이하게 할 수 있는 터널 라이닝 폼의 측면거푸집을 제공하는데 있다.

본 발명이 제안하는 터널 라이닝 폼의 측면거푸집은,

굴착된 터널 내부의 터널 라이닝폼에 설치되는 제1실린더와, 상기 제1실린더에 고정되어 제1실린더의 구동으로 직선 왕복운동 하는 구동판과, 상기 구동판에 설치되는 제2실린더와, 상기 제2실린더에 고정 설치되며 제2실린더의 구동으로 슬라이드 이동하여 라이닝 폼의 끝 단면과 터널의 굴착면 사이를 폐쇄 또는 개방시키는 댐퍼 플레이트를 포함하는 터널 라이닝 폼의 측면거푸집을 제공한다.

본 발명에 의한 터널 라이닝 폼의 측면거푸집은, 측면거푸집의 역할을 하는 복수개의 댐퍼 플레이트가 실린더의 구동에 의하여 슬라이드 이동하여 설치되거나 또는 탈형되므로 라이닝 콘크리트 타설작업시 측면거푸집의 반복적인 설치와 탈형을 용이하게 하여 라이닝 콘크리트 타설작업을 신속하게 할 수 있다.

또한 탈형된 측면거푸집은 완전히 해체하지 않고 라이닝 폼이 설치된 구조체에 고정된 상태로 이동시킬 수 있으므로 종래에 비하여 측면거푸집 설치에 투입되는 시간과 인력을 크게 줄일 수 있다.

그리고 각각의 댐퍼 플레이트는 서로 일부분이 겹쳐지면서 설치되므로 라이닝 콘크리트 타설작업시 측면거푸집의 보강작업이 필요없다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 터널 라이닝 폼을 정면에서 바라본 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 터널 라이닝 폼의 측면거푸집이 터널 라이닝 폼에 설치된 것을 설명하기 위한 정면도이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명에 의한 터널 라이닝 폼의 측면거푸집의 구성 및 설치된 상태를 설명하기 위한 도면을 나타낸다.

터널굴착은 통상적으로 막장에서 다수의 구멍을 천공하고 여기에 화약을 장착하여 발파하는 방법으로 굴착하게 되며, 굴착 된 터널이 무너지지 않도록 굴착면에 숏크리트 타설 및 지보재를 설치하여 보강한다.

이렇게 일정구간의 터널이 확보되면 터널의 막장으로부터 안전거리를 이격시킨 터널의 후방에서는 터널벽면 방향으로 터널 라이닝 폼(100)을 설치하고, 굴착면과 라이닝 폼(100) 사이에는 측면 거푸집을 설치한 다음, 라이닝 폼(100)과 터널 굴착면 사이에 콘크리트를 채운 후 양생을 시켜 터널 라이닝을 구축한다.

터널 라이닝 폼(100)은 외측면이 터널의 단면형태를 갖는 철판으로 이루어진 거푸집(110)과, 이 거푸집(110)을 지지하여 콘크리트 타설 및 양생 시 거푸집(110)의 형태를 유지하기 위한 구조체(120)로 구성된다.

상기 거푸집(110)은 소정의 두께와 강도를 갖추어 타설되는 콘크리트의 하중 을 충분히 견딜 수 있도록 이루어지며, 구조체(120)는 "ㄷ"자 형강 및 "H"형강 등과 같은 철골구조로 이루어진다. 이와 같은 거푸집(110)과 구조체(120)는 일체형으로 제작된다.

이러한 터널 라이닝 폼(100)을 이용하여 일정 구간별로 라이닝 콘크리트를 타설하게 되며, 이때 터널 라이닝 폼(100)의 끝단부 측면에는 측면거푸집의 설치작업과 해체(탈형)을 반복적으로 해야 하는데, 본 발명에서는 이와 같은 작업을 빠르고 용이하게 할 수 있는 방안이 제시되어 있다.

그러한 것을 위하여 본 발명에 의한 터널 라이닝 폼의 측면 거푸집은, 거푸집(110)과 구조체(120)를 연결하는 고정체(2)에 설치되는 제1실린더(4)와, 상기 제1실린더(4)에 고정되어 제1실린더(4)의 구동으로 직선 왕복운동 하는 구동판(6)을 갖는다.

상기 제1실린더(4)는 유압 또는 공압으로 작동되도록 이루어지며, 이 제1실린더(4)에는 제1실린더(4)의 작동으로 길이가 가변되는 제1실린더 로드(8)가 제공되고, 이 제1실린더 로드(8)는 연결부재(10)를 통하여 구동판(6)에 고정된다.

상기 구동판(6)은 제1실린더(4)의 구동으로 작동되는 제1실린더 로드(8)에 실질적으로 고정되어 제1실린더(4)의 구동에 의하여 터널 라이닝 폼(100)의 끝단면 방향을 따라서 직선 왕복운동이 가능하게 되어있다.

이러한 제1실린더(4) 및 구동판(6)은 취급 및 작동의 편의성을 고려하여 터널단면을 따라서 일정구간별로 나누어 여러 개로 제작하는 것이 바람직하다. 또한 뒤에서 상세하게 설명되는 제2실린더 및 댐퍼 플레이트도 취급 및 작동의 편의성을 고려하여 터널단면을 따라서 일정구간별로 나누어 여러 개로 제작하는 것이 바람직하다.

이러한 구동판(6)에는 유압 또는 공압으로 작동되는 제2실린더(12)가 설치된다. 이 제2실린더(12)에는 제2실린더(12)의 작동으로 길이가 가변되는 제2실린더 로드(14)가 제공된다.

제2실린더(12)는 구동판(6)에 고정되는 고정부(16)를 통하여 고정되어 설치된 상태를 유지한다.

이러한 제2실린더(12) 및 고정부(16)는 터널의 중심을 기준으로 터널단면을 따라서 다수개가 방사형으로 설치된다.

그리고 각각의 제2실린더(12)의 제2실린더 로드(14)에는 연결부재(18)로 고정되는 댐퍼 플레이트(20)가 각각 설치된다.

상기 댐퍼 플레이트(20)는 터널 라이닝 폼의 측면 거푸집 역할을 수행하는 부재로서, 제2실린더(12)와 같이 터널의 중심을 기준으로 터널단면을 따라서 다수개가 방사형으로 설치된다.

각각의 제2실린더(12)는 각각의 유압 또는 공압 라인이 연결되어 각각의 댐퍼 플레이트(20)는 각각 또는 일괄적으로 슬라이드 이동할 수 있도록 되어있다.

그리고 댐퍼 플레이트(20)는 인접된 다른 댐퍼 플레이트와 서로 면접촉 되며 일정폭이 겹쳐질 수 있도록 중앙부 길이 방향으로 절곡부(22) 형성되어 있다.

따라서 댐퍼 플레이트(20)는 양측면이 다른 높이로 형성되면서 인접된 댐퍼 플레이트와 면접촉되면서 겹쳐져 댐퍼 플레이트(20)들 사이는 틈이 형성되지 않도 록 되어있다. 따라서 라이닝 콘크리트 타설시 댐퍼 플레이트(20)들 사이로 콘크리트가 유출되는 것을 방지한다.

그리고 각각의 댐퍼 플레이트(20)는 각각 구동하여 터널의 굴착면에 따라서 슬라이드 이동 거리를 다르게 조절하여 설치할 수 있으므로 댐퍼 플레이트(20)의 끝단부는 터널의 단면을 따라서 밀착된 상태로 설치할 수 있다.

또한 댐퍼 플레이트(20)는 외측면으로 가면서 점차적으로 넓어지는 폭을 갖추어 내측면의 폭(W1)보다 외측면의 폭(W2)이 더 넓게 형성된다. 이것은 댐퍼 플레이트(20) 들이 터널의 중심을 기준으로 방사형으로 설치되므로, 터널의 굴착면으로 슬라이드 이동할 경우 댐퍼 플레이트(20)들 사이에 틈새가 발생하는 것을 방지하기 위한 구조이다.

상기와 같은 본 발명의 터널 라이닝 폼의 측면거푸집은, 터널을 일정구간별로 나누어 다수개의 단위부재로 제작되며, 각각의 부재는 터널 라이닝 폼(100)에 설치되어 측면 거푸집을 완전히 해체하지 않고 터널 라이닝 폼(100)에 설치된 상태에서 설치 및 탈형이 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 터널 라이닝 폼의 측면 거푸집을 설치하려면, 먼저 일정구간의 터널이 굴착되면 터널라이닝을 형성할 부분의 터널 내부의 예정된 위치에 터널 라이닝 폼(100)을 설치한다.

이때 본 발명의 터널 라이닝 폼의 측면거푸집은 터널 라이닝 폼(100)에 고정 지지된 상태에서 작동되지 않은 초기에는 도 7a에서와 같이 제1실린더 로드(8) 및 제2실린더 로드(14)는 제1,2실린더(4)(12) 내부로 삽입된 상태를 유지한다.

이 상태에서 도시되지 않은 제어부의 제어에 의하여 제1실린더(4)를 구동시키면 도 7b에서와 같이 제1실린더 로드(8)가 인출되면서 구동판(6)을 터널 라이닝 폼(100)의 거푸집(110) 끝단부 방향으로 슬라이드 이동시킨다.

이러한 작용시 구동판(6)에 설치된 제2실린더(12) 및 댐퍼 플레이트(20)도 같이 슬라이드 이동하게 되며, 댐퍼 플레이트(20)의 끝단부가 터널의 굴착면과 인접된 부근까지 이동하면 제1실린더(4)의 구동을 정지시킨다.

그 다음, 제2실린더(12)를 구동시키면 도 7c에서와 같이 제2실린더 로드(14)가 인출되면서 댐퍼 플레이트(20)는 터널 라이닝 폼(100)의 거푸집 끝단부와 약간의 간격을 유지하며 터널의 굴착면 방향으로 슬라이드 이동된다.

이러한 작용시 구동판(6)은 그 위치에 고정된 상태를 유지하며 댐퍼 플레이트(20)의 끝단부가 터널의 굴착면에 닿으면 제2실린더(12)의 구동을 정지시킨다.

이렇게 하나의 댐퍼 플레이트(20)가 설치 완료되면, 인접된 다른 제2실린더를 구동시켜 상기와 동일하게 댐퍼 플레이트의 끝단부가 터널의 굴착면에 닿으면 제2실린더의 구동을 정지시키는 방법으로 모든 댐퍼 플레이트(20)를 슬라이드 이동시키면 터널 라이닝 폼의 측면 거푸집의 설치가 완료된다.

이렇게 설치된 측면거푸집은 각각의 댐퍼 플레이트(20)의 끝단부가 터널단면에 접촉되어 터널단면의 형상과 같은 모양으로 설치되므로 터널벽면과 측면거푸집 사이에 틈을 형성하지 않으면서 설치되며, 따라서 터널 라이닝폼(100)에 라이닝 콘크리트를 타설하여도 측면으로는 틈새가 생기지 않으므로 콘크리트가 흘러나오지 않는다.

라이닝 콘크리트가 타설 된 후, 소정의 시간이 경과하여 콘크리트가 양생되면, 상기 과정의 역순으로 제2실린더(12)를 각각 구동시켜 댐퍼 플레이트(20)들을 설치할 때의 반대 방향으로 슬라이드 이동시키고, 다시 제1실린더(4)를 구동시키면 구동판(6)과 함께 제1실린더(4) 및 댐퍼 플레이트(20)들도 설치할 때의 반대 방향으로 슬라이드 이동하여 원위치되면서 터널 라이닝 폼의 측면 거푸집은 타설된 라이닝 콘크리트에서 탈형 된다. 이러한 측면 거푸집을 탈형 하여도 측면 거푸집은 라이닝 폼(100)에 고정된 상태를 유지한다.

그리고 터널 라이닝 폼(100)을 그 다음 구간으로 이동시킨 다음, 상기와 같은 과정을 반복적으로 행하여 라이닝 콘크리트를 타설하면 된다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 터널 라이닝 폼을 정면에서 바라본 도면.

도 2는 본 발명에 의한 터널 라이닝 폼의 측면거푸집이 터널 라이닝 폼에 설치된 것을 정면에서 바라본 도면.

도 3은 본 발명에 의한 터널 라이닝 폼의 측면 거푸집의 주요부분을 확대 도시하여 평면에서 바라본 도면.

도 4는 본 발명에 의한 터널 라이닝 폼의 측면 거푸집의 주요부분을 확대 도시하여 측면에서 바라본 도면.

도 5는 본 발명에 의한 터널 라이닝 폼의 측면 거푸집에 제공된 댐퍼 플레이트의 구조를 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명에 의한 터널 라이닝 폼의 측면 거푸집의 주요부분을 일부 확대하여 정면에서 바라본 도면.

도 7은 본 발명에 의한 터널 라이닝 폼의 측면 거푸집의 작동 상태를 설명하기 위한 도면.

Claims (5)

1. 굴착된 터널 내부의 터널 라이닝폼에 설치되는 제1실린더;

   상기 제1실린더에 고정되어 제1실린더의 구동으로 직선 왕복운동 하는 구동판;

   상기 구동판에 설치되는 제2실린더;

   상기 제2실린더에 고정 설치되며 제2실린더의 구동으로 슬라이드 이동하여 라이닝 폼의 끝 단면과 터널의 굴착면 사이를 폐쇄 또는 개방시키는 댐퍼 플레이트;

   를 포함하는 터널 라이닝 폼의 측면거푸집.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 구동판 및 댐퍼 플레이트는 굴착된 터널의 일정구간 영역에 설치될 수 있도록 복수개로 분할된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 터널 라이닝폼의 측면거푸집.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 댐퍼 플레이트는 복수개로 이루어지고 각각의 댐퍼 플레이트는 별개로 슬라이드 이동할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 하는 터널 라이닝폼의 측면거푸집.
4. 청구항 1 또는 3에 있어서,

   상기 댐퍼 플레이트는 인접된 다른 댐퍼 플레이트와 서로 면접촉 되며 일정폭이 겹쳐질 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 터널 라이닝폼의 측면거푸집.
5. 청구항 1 또는 3에 있어서,

   상기 댐퍼 플레이트는 외측면으로 가면서 폭이 점차적으로 더 넓어지는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝폼의 측면거푸집.

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