KR20090117436A - 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터널 바닥면에 설치된 레일을 따라 터널의 길이방향으로 이동가능하도록 설치된 것으로, 다수의 수직 및 수평프레임으로 골조를 이루며 일측 수직프레임에는 로울러 가이드가 부설된 이동대차와; 상기 이동대차의 일측면에 체결된 다수의 수평신축가능한 거푸집 연결부재에 의해 수평으로 진퇴되고 측면에 로울러 가이드가 부설된 거푸집과; 상기 이동대차와 거푸집 사이에 X자 형상으로 지지되는 것으로서, 일측 상단은 이동대차의 일측 수직프레임에 설치된 로울러 가이드의 로울러에 연결되고 그리고 그 하단은 거푸집에 연결되며, 타측 상단은 거푸집에 설치된 로울러 가이드의 로울러에 연결되고 그리고 그 하단은 이동대차에 각각 힌지상태로 연결되어 거푸집을 안정적으로 수평이동시킬 수 있도록 한 X형 거푸집 지지대를 구비한 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치에 관한 것이다.
중앙벽체, 거푸집, 이동대차

Description

터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치{Matrix apparatus for constructing central wall of tunnel}
본 발명은 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터널 바닥면에 설치된 레일을 따라 터널의 길이방향으로 이동가능하도록 설치된 것으로 다수의 수직 및 수평프레임으로 골조를 이루며 일측 수직프레임에는 로울러 가이드가 부설된 이동대차와; 상기 이동대차의 일측면에 체결된 다수의 수평신축가능한 거푸집 연결부재에 의해 수평으로 진퇴되고 측면에 로울러 가이드가 부설된 거푸집과; 상기 이동대차와 거푸집 사이에 X자 형상으로 지지된 것으로서, 일측 상단은 이동대차의 일측 수직프레임에 설치된 로울러 가이드의 로울러에 연결되고 그리고 그 하단은 거푸집에 연결되며, 타측 상단은 거푸집에 설치된 로울러 가이드의 로울러에 연결되고 그리고 그 하단은 이동대차에 각각 연결되어 거푸집을 안정적으로 수평이동시킬 수 있도록 한 X형 거푸집 지지대를 구비한 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 상,하행선으로 분리되는 도로구조를 가지는 터널의 중앙벽체 시 공방법은, 도1에서 보는 바와 같이, 먼저 이중 터널의 중앙이 되는 위치에 적정한 길이의 파일럿 터널(10)을 굴착하여 강지보(20)를 설치하고 중앙부위의 지반에 기초 콘크리트(30)를 형성하고, 그 형성된 기초 콘크리트(30)를 중앙에 두고 터널시공용 거푸집 장치를 파일럿 터널(10) 내부로 이동하여 파일럿 터널(10)의 중앙에 중앙벽체(40)를 축조한다.
그런 다음, 중앙벽체(40)가 형성된 상태에서 강지보(20)의 외부에 대하여 중앙벽체(40)의 곡률반경을 따라 중앙벽체의 외벽 형상을 포함하는 아치형으로 된 이중 터널(50)을 중앙벽체(40)의 길이와 같게 굴착한다. 이후 파일럿 터널(10)에서 거푸집 장치를 외부로 이동시킨 다음, 터널의 전체 구간에 대하여 상기한 과정을 반복하고 이중 터널내에 존재하는 강지보(20)를 제거하여 안전한 형태의 이중 터널을 형성한 다음 라이닝(60)을 형성하여 시공을 마친다.
이와 같이 사용되는 종래 기술에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치의 일예로써, 대한민국 등록실용신안공보 제 20-0417600호(등록일:2006. 5. 24.)에 개시된 거푸집(100)은, 도2에 도시된 바와 같이, 메인이동대차(110)와 그에 지지되어 구름운동을 통하여 벽체측을 향하여 이동가능하게 설치된 수평이동대차(120)를 갖추어서 중앙벽체를 향한 거푸집 판넬(130)의 좌우 수평이동이 행해질 수 있도록 하고, 상기 거푸집 판넬(130)에 대한 지지수단(140)은 일단이 상기 메인이동대차(110)의 전면에 연결되고 타단이 거푸집 판넬(130)의 후면에 연결된 다수의 지지수단(140)으로, 구체적으로는 지지부재가 거푸집 판넬을 향해 화살형상으로 배치되고 그 사이로 잭볼트 지지수단(140)이 배치되는 구조로 되어 있다. 그리고, 양 측 벽측으로는 좌,우 무게 균형을 유지시키는 중량체(150)가 구비되어 있다. 그러나, 이와 같이 구성된 거푸집은 메인이동대차에 대해 수평이동대차가 진,퇴되도록 되어 있기 때문에 작업자의 이동로 확보가 어렵고 또한 로울러 가이드에 의해 폼이 탈형되므로 이동시 거푸집의 구조가 흔들릴 수 있고, 특히 상부측 거푸집 판넬의 수평이동에 대한 간섭이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 공개특허공보 제 10-2006-0053758호(공개일:2006. 5. 22.)에 개시된 자주식 거푸집 장치 역시, 상기한 거푸집 구조와 유사하게 이동대차와 거푸집 패널을 갖추어서 가이드에 따라 수평이동이 가능하도록 되어 있으나, 벽체 폼의 무게중심이 중앙부로 집중되어 폼이 전도되는 현상이 발생할 수 있다.
또 다른 종래기술에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집으로써, 대한민국 등록특허공보 제 10-0390303호(공고일:2003. 7. 4.)에 의하면, 이 거푸집은 받침 판넬, 벽체 판넬, 상부 지지 판넬 및 도립판을 갖추고 있고, 또한 이를 지지하는 비계수단으로 형성되어서 가이드 박스에 따라 중앙벽체 폼이 움직이게 되는 것으로, 중앙벽체의 탈형 공간이 크지 않고 가이드와 벽체에 연결된 부분이 힌지로 연결되어 있어 탈형 후 벽체 폼이 수직도를 상실할 수 있으며 이로 인해 벽체 폼의 재정립을 위한 시간이 요구된다는 문제점이 있었다.
다시 말해, 상기한 종래기술에 따른 거푸집장치들은 좁은 작업공간에서 거푸집을 수평탈형시키고, 수평탈형시 거푸집의 수직도를 유지하고, 작업통로공간을 확보하고, 그리고 거푸집의 전도현상을 방지하는 데는 미흡한 점들이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이동대차로부터 다수의 수평신축수단에 의하여 진퇴되는 거푸집에 X형 지지부재를 연결함으로써 이동대차의 내부공간을 작업통로로 활용하고, 거푸집의 배부름 현상이나 처짐을 방지하며, 거푸집의 수직도를 일정하게 유지할 수 있는 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치는, 터널 바닥면에 설치된 가이드 레일을 따라 터널의 길이방향으로 이동가능하도록 설치된 것으로 다수의 수직 및 수평프레임으로 골조를 이루며 일측 수직프레임에는 로울러 가이드가 부설된 이동대차와; 상기 이동대차의 일측면에 수평으로 신축자재한 다수의 거푸집 연결부재에 의해 진퇴되도록 설치되고 내측면에는 로울러 가이드가 부설된 거푸집과; 상기 이동대차와 거푸집 사이에 X자 형상으로 설치되어 상기 수평신축 연결부재의 수평변동에 대해 상기 이동대차와 거푸집을 안정적으로 수평상태로 지지하는 X형 거푸집 지지대를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 거푸집 연결부재는 유압 잭 및 잭 볼트로 구성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 X형 거푸집 지지대는 일측 상단이 이동대차에 설치된 로울러 가이드의 로울러에 연결되고 그리고 그 하단은 거푸집에 연결되며, 그리고 타측 상단은 거푸집에 설치된 로울러 가이드의 로울러에 연결되고 그리고 그 하단은 이동대차에 각각 힌지로 연결되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 X형 거푸집 지지대는 가급적 한 쌍의 대칭구조를 갖추면 보다 구조적으로 안정성을 갖게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 거푸집 장치는 특유의 X형 거푸집 지지대구조에 의해, 좁은 작업공간에서도 수평탈형이 가능하고, 거푸집의 수평탈형시 거푸집이 흔들림 없이 항상 수직도를 유지할 수 있으며, 거푸집의 배부름 현상이나 처짐을 방지할 수 있으며, 거푸집의 탈형장치가 한쪽으로 설치되어 있어 작업자 및 자재운반이 가능한 통로 등 작업공간 확보가 가능하며, 중앙부를 중심으로 벽체폼 반대쪽에 중량이 큰 부재가 제공됨으로써 중앙벽체쪽으로 거푸집이 전도되는 현상을 방지할 수 있다.
본 발명에 대한 설명에 앞서 주지할 점은, 본 발명에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치는 한 쌍의 대칭구조로 구성되어 있기 때문에, 모든 구성요소에 대하여 동일한 부호를 부여한 것으로 가정하고, 일측 즉, 좌측의 거푸집 장치를 중심으로 설명한다.
그럼, 첨부도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도3은 본 발명에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치(200)가 중앙벽체에 셋팅된 상태를 정면에서 본 도면이고, 도4는 본 발명에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치(200)가 중앙벽체로부터 분리된 상태를 정면에서 본 도면이다. 이들 도면에서 보는 바와 같이, 거푸집 장치(200)는 가이드 레일(210), 이동대 차(220), 거푸집(230), 거푸집 연결부재(240), 거푸집 지지대(250) 등을 포함한다.
상기 가이드 레일(210)은 파일럿 터널(10)(도1 참조)의 외부로부터 파일럿 터널내의 바닥면에 적절한 간격을 두고 설치되는 다수의 갱목(211)에 지지되어 그 위에 놓인 이동대차의 하부 로울러(221)에 의해 파일럿 터널의 굴진방향을 따라 이동대차(220)의 이동을 안내한다.
상기 이동대차(220)는 상기 로울러(221)가 하부에 설치되는 한 쌍의 강재 수직프레임(222), 상기 한 쌍의 강재 수직프레임(222)에 대해 양단이 횡방향으로 고정되는 복수개의 강재 수평프레임(223), 및 상부의 강재 트러스형 프레임(224)으로 기본 골격이 형성되고 이와 같은 기본골격이 종방향으로 반복적으로 겹쳐져 길다란 열차형 거푸집 장치를 형성한다.
상기 이동대차(220)의 일측 즉, 도면상 파일럿 터널(10)의 좌측 측벽을 향해서는 다수의 버팀부재(260)가 제공되어 상기 이동대차(220)의 밀림현상을 막을 수 있게끔 되어 있으며, 우측 즉, 중앙벽체 방향으로는 수평신축이 자유로운 다수의 거푸집 연결부재(240) 및 하나 이상의 거푸집 지지대(250)에 의해 거푸집(230)이 연결된다. 그리고, 상기 이동대차(220)의 우측 수직프레임(222) 및 거푸집(230)의 양 대향 내측면 각각에는 하나 이상의 로울러 가이드(270)가 설치되어 있다.
상기 다수의 거푸집 연결부재(240)는 유압 잭(241) 및 잭 볼트(242)로 구성되며, 상기 유압 잭(241) 및 잭 볼트(242)의 설치 개수 및 배치 구조는 거푸집(230)의 구조적 안정성을 저해하지 않는 범위 내에서 자유롭게 변경하여 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 이동대차(220)의 수직프레임(222) 및 거푸집(230)에 대해, 상기 다수의 거푸집 연결부재(240)에 부가하여 한 쌍의 거푸집 지지대(250)가 특유의 X형 브레싱(X-bracing) 구조로서 지지되는 데, 상기 X형 거푸집 지지대(250)의 구조는 종래 기술에서는 어디에서도 예시되지 않았던 구조로서, 기구학적으로 구조물의 수평변동에도 구조물을 가장 균형적(안정적)으로 지지할 수 있다.
상기 X형 거푸집 지지대(250)의 구조를 도3과 관련하여 구체적으로 설명하면, 하부측 X형 지지대(250)의 일측 상단은 상기 이동대차(220)에 설치된 로울러 가이드(270)의 로울러(271)에 그리고 그 하단은 거푸집(230)에, 타측 상단은 거푸집(230)에 설치된 로울러 가이드(270)의 로울러(271)에 그리고 그 하단은 이동대차(220)에 각각 힌지형식으로 연결되며, 상부측 X형 거푸집 지지대(250)는 상기 하부측 X형 거푸집 지지대(250)의 연결구조와 대칭된 연결구조를 이루어서, 상기 거푸집 연결부재(240)의 수평신축이동에 따라 X형 거푸집 지지대(250)의 양단은 상하로 이동되면서 거푸집(230)을 수평상태로 유지시킨다. 이 때, 상기 각 로울러 가이드(270)에 제공된 로울러(271)는 로울러 가이드(270)를 따라 슬라이딩한다.
여기서, 상기 거푸집 연결부재(240) 및 X형 거푸집 지지대(250)의 양단은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 힌지 형식(Hinge-type) 또는 턴버클 형식(Turnbuckle-type)으로 분리가능하게 연결된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치는터널의 중앙벽체측에 밀착상태로 셋팅시에는 이동대차(220)의 중앙벽체 측의 수직 프레임(222)과 거푸집(230) 사이에 연결된 거푸집 연결부재(240) 및 X형 거푸집 지지대(250)가 도3에 도시된 바와 같이 수평방향으로 신장되며, 거푸집(230)으로부터 분리이탈시에는 도4에 도시된 바와 같이 거푸집 연결부재(240) 및 X형 거푸집 지지대(250)가 수평방향으로 압축되며, 특히 상기 X형 거푸집 지지대(250)의 특유의 X형 브레이싱 작용효과에 의해 본 발명에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치는 작업공간을 침범하지 않으면서 거푸집의 수평이동에 대해서도 어떠한 처짐현상없이 구조상 안정상태를 유지하게 된다.
본 발명에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치는 특유의 X형 거푸집 지지대 구조로 인해, 접촉사고 위험이 많은 터널의 좁은 공간에서도 여유있는 작업공간 확보가 가능함은 물론, 거푸집 장치를 장기간 반복적으로 수평이동시키더라도 구조적으로 안정성을 유지할 수 있어 터널 굴착작업 현장에서 아주 유용하게 이용될 수 있다.
이상 본 발명을 대표적인 일 실시예에 대해서 예시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않고서도 다양한 변형예가 가능할 것이다.
도1은 통상적인 터널의 중앙벽체 시공과정을 예시한 예시도.
도2는 종래 기술에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치의 일예를 보여 주는 정면도.
도3은 본 발명에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치가 중앙벽체에 셋팅된 상태를 보여 주는 정면도.
도4는 본 발명에 따른 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치가 중앙벽체에서 분리된 상태를 보여 주는 정면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 파일럿 터널 20: 강지보
30: 기초 콘크리트 40: 중앙벽체
50: 이중 터널 60: 라이닝
100: 거푸집 110: 메인이동대차
120: 수평이동대차 130: 거푸집 판넬
140: 지지수단 150: 중량체
200: 거푸집 장치 210: 가이드 레일
211: 갱목 220: 이동대차
221: 로울러 222: 수직프레임
223: 수평프레임 224: 트러스형 프레임
230: 거푸집 240: 거푸집 연결부재
241: 유압 잭 242: 잭 볼트
250: X형 거푸집 지지대 260: 버팀부재
270: 로울러 가이드 271: 로울러

Claims (6)

  1. 터널 바닥면의 가이드 레일을 따라 터널의 길이방향으로 이동가능하도록 설치된 것으로, 다수의 수직프레임 및 수평프레임으로 골조를 이루며 일측 수직프레임에는 로울러 가이드가 부설된 이동대차와;
    상기 이동대차의 일측면에 체결된 수평신축이 가능한 다수의 거푸집 연결부재에 의해 진퇴되도록 설치되고 측면에 로울러 가이드가 부설된 거푸집과;
    상기 이동대차의 일측 수평프레임과 거푸집 사이에 X자 형상으로 연결되어 상기 거푸집 연결부재의 수평변동에 대해 상기 이동대차와 거푸집을 일정한 수평상태로 지지하는 X형 거푸집 지지대를 구비한 것을 특징으로 하는 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 X형 거푸집 지지대는 한 쌍의 대칭구조로써,
    하부측 지지대의 일측 상단은 이동대차에 설치된 상기 로울러 가이드의 로울러에 연결되고 그리고 그 하단은 거푸집에 연결되며, 그 하부측 지지대의 타측 상단은 거푸집에 설치된 상기 로울러 가이드의 로울러에 연결되고 그리고 그 하단은 이동대차에 각각 힌지로 연결되며,
    상부측 지지대는 상기 하부측 지지대의 연결구조와 대칭을 이루는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 각각의 로울러는 로울러 가이드를 따라 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 거푸집 연결부재는 유압 잭 및 잭 볼트로 구성된 것을 특징으로 하는 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동대차는 상부측에 트러스형 프레임을 더 포함한 것을 특징으로 하는 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 거푸집 연결부재 및 X형 거푸집 지지대의 양단은 이동대차와 거푸집에 대해 힌지 형식(Hinge-type) 또는 턴버클 형식(Turnbuckle-type)으로 분리가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 터널의 중앙벽체 시공용 거푸집 장치.
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