KR20100034097A - 유형 채널 브리지 제작용 대차 시스템 - Google Patents
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- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
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- E01D19/12—Grating or flooring for bridges; Fastening railway sleepers or tracks to bridges
- E01D19/125—Grating or flooring for bridges
Abstract
본 발명은 U형 및 H형 단면의 채널 브리지용 프리캐스트 세그멘트를 제작하기 위한 거푸집 시스템에서 선,후행 세그멘트 간의 매치 캐스트 제작방식이 가능하도록 된 UCB 제작용 대차 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 레일 상에서 이동가능한 대차 프레임의 상부에 위치된 승강 수단에 의해서 상하이동하고, 그 상부에는 세그멘트용 거푸집과 세그멘트를 싣고서 이동시키는 받침대를 구비하며 상기 레일 상에서 와이어 로프를 대차 프레임의 전후에 연결하여 대차 프레임을 이동시키는 견인 수단을 포함하는 UCB 제작용 대차 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면 U형 또는 H형 세그멘트를 제작하는 과정에서 선,후행 세그멘트 간의 매치 캐스트 제작방식으로 세그멘트들이 제작되기 때문에 교량 현장에서 완벽한 세그멘트 조립이 가능한 효과가 얻어진다. 그리고 대차 프레임의 견인 구조가 간단하여 초기 투자비가 저렴하며, 운전 조작이 쉬워서 콘크리트 세그멘트의 제작을 쉽게 할 수 있는 효과가 얻어지는 것이다.
채널 브리지, 매치 캐스트, 대차 시스템, 이동 거푸집
Description
본 발명은 U형 및 H형 단면의 채널 브리지용 프리캐스트 세그멘트를 제작하기 위한 거푸집 시스템에 사용되는 대차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량 세그멘트 제작과정에서 매치 캐스트 제작방식이 가능하도록 하여 세그멘트의 제작 및 조립 공차 발생을 근본적으로 방지하고, 교량 세그멘트 제작에 관련된 작업 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 UCB 제작용 대차 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 오버 패스 브리지(OVER- PASS BRIDGE)는 도로 위를 횡단하는 교량을 의미한다. 이러한 오버패스브리지는 시공 중 횡단 되는 도로 상부에 설치되기 때문에 오버패스브리지 시공 중 형하 공간을 잠식하면 교통에 큰 방해가 될 수 있어 시공상 많은 제약이 따르게 되어 필요한 형하 공간을 시공 중 및 완공상태에서도 충분히 확보할 필요가 있다.
이러한 요구를 충족시킴과 더불어 횡단 되는 도로에서 오버패스 브리지에 의하여 운전자의 시야가 방해받지 않으면서도, 신속하게 시공할 수 있는 교량 시공방법으로서 소개된 것이 바로 채널 브리지(CHANNEL BRIDGE, 미국특허 제 5577284호) 이다.
종래에 주현(거더, GIRDER)의 설치 없이 하로교 방식으로 교량 상판을 프리캐스트 세그먼트 부재를 병렬로 순차적으로 결합시켜 완성시키는 교량시공공법과 관련하여 채널 브리지(GIRDER BRIDGE)가 소개되어 있다.
상기 채널 브리지(C)의 전체적인 설치 사시도를 도시한 것이 도 1a이며, 채널 브리지용 세그먼트(10)의 단면형태를 도시한 것이 도 1b이다.
상기 채널 브리지(C)는 도 1b와 같이 길이방향으로 연장된 빔으로서 측면상부 바깥쪽으로 플랜지부(1)가 돌출되어 형성되며 내면 벽은 파라펫 벽면(2)으로 형성되어 서로 대향 되도록 설치된 양 측면 빔(11) 및 상기 측면 빔(11)의 안쪽 하부 사이에 길이방향으로 연장된 데크 슬래브(12)로 형성된 동일 단면 형태의 채널 브리지용 프리캐스트 세그먼트부재(11)를 도 1a와 같이 병렬로 복수 개 결합시켜 완성시킨 교량이다.
이러한 채널 브리지(C)는 측면 빔(11)의 내측 상부/하부에 길이방향 PC 강선(13)이 예컨대 포스트 텐션방식으로 긴장 후 정착되도록 매설되어 있고, 데크 슬래브(12)의 하부 및 측면 빔(11) 하부에도 횡 방향 PC 강선(14)이 더 매설되어 통상 공장제작 단계에서 미리 긴장 후 정착된다. 그리고 상기 데크 슬래브(12)의 표면상부에는 포장 층(15)이 형성되고, 상기 포장 층(15) 위로 차량이 통과하게 된다.
이러한 채널 브리지 용 프리캐스트 세그먼트부재(10)는 타 교량방식과 비교하여 슬림화된 단면구조형태를 취하게 되며, 형하 공간을 시공 중이라도 잠식하지 않아 횡단 되는 도로의 통제가 거의 필요 없고, 프리캐스트 제작방식을 이용하기 때문에 품질관리가 뛰어날 뿐만 아니라, 현장에서는 세그먼트를 기계적으로 신속하게 결합시키는 것만으로 시공이 가능하여 공기단축 등을 통한 경제적인 오버패스 브리지를 제공할 수 있게 된다.
이러한 장점을 가진 채널 브리지는 측면 빔과 데크 슬래브만을 포함하여 구성되기 때문에 차량 등에 의한 작용하중을 측면 빔(11)이 거의 부담하는 단면구조 형태를 가지게 된다. 또한 측면 빔(11)은 일종의 방호벽 역할도 해야 하기 때문에 요구되는 최소한의 높이가 확보되도록 설계되고 지지하중을 고려하여 측면 빔의 폭도 정해지게 된다.
이러한 측면 빔(11)을 공장에서 제작하고, 시공현장에 운반 한 후, 미리 시공된 교대, 교각에 설치하기 위해서, 현장에서는 한쪽 교대 측으로부터 다른 교대 또는 교각으로 런칭 시키는 방식의 가설시스템을 설치하게 되고, 이러한 가설시스템에 지지 되어 런칭 되도록 측면 빔의 상부 측면에는 바깥쪽으로 플랜지부(1)가 돌출되도록 형성된다.
나아가 측면 빔의 내벽면(2)은 파라펫 벽(PARAPET WALL)으로 처리되어 방호벽으로서 역할을 수행할 수 있도록 하고 있고, 파라벳 벽 아래쪽에는 세그먼트 콘크리트의 시공 이음 상 자연스럽게 형성된 하방 경사진 내면 헌치부가 형성되어 있으며, 측면 빔의 외벽면은 경사져 형성되고, 데크 슬래브(12)의 상부 면과 상기 헌치 부의 하부까지 포장 층 (15)이 형성하게 된다.
이로서 채널 브리지를 구성하는 세그먼트는 전체적으로 U형 단면형태를 가지 게 되며, 제작 및 가성의 시공성 및 제작비 절감을 위하여 동일한 단면형태로 공장에서 미리 제작되어 차량으로 통상 현장에 운반됨으로써 현장에서 도 1a와 같이 복수의 세그먼트(10)가 서로 병렬로 결합되어 설치되게 된다.
하지만, 이러한 채널 브리지는 구조적으로 측면 빔이 주로 하중을 받고 데크 슬래브(12)는 형하 공간 확보 등을 위하여 두께를 얇게 형성시키는 단면설계를 따르기 때문에 그 횡 방향 폭을 크게 확보해야 할 경우에 있어서는 그 적용성에 한계가 있을 수밖에 없었다.
이에, 폭원(횡방향 폭)이 넓은 채널 브리지를 설계할 필요가 있을 경우, 즉 횡 방향 폭이 보다 큰 채널 브리지를 시공하기 위해서는 결국 측면 빔(11)의 단면 및 높이를 크게 할 수밖에 없는데 이럴 경우 측면 빔의 높이가 커져서 주행 차량의 운전자가 확보할 수 있는 시야가 확보되지 않아 사용성이 떨어질 수밖에 없고, 데크 슬래브 두께를 증가시켜야 필요가 있을 경우, 채널 브리지의 자중이 커질 수밖에 없기 때문에 운반비 비중이 큰 채널 브리지 시공에는 바람직하지 않다는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 세그멘트 H형 단면을 갖는 구조가 제안되어 있어서 구조적인 안정성을 확보할 수 있음은 물론, 보다 효율적인 채널 브리지의 교량 시공이 가능하고, 횡 방향 폭이 큰 채널 브리지의 시공이 가능한 것이다. 한편 이와 같은 종래의 H형 세그멘트(30)들은 횡으로 연장된 데크 슬래브(32)의 양측으로 측면 빔(31)들이 대향 설치되고, 전체적으로 H 형 단면 구조를 갖는 것인데, 이들은 공장에서 사전에 프리캐스트 형 태로 제작되어 교량 현장에서 설치된다. 그러나 그 설치과정에서 H형 세그멘트(30) 간의 종 방향 접면이 서로 일치하지 않아서 현장에서 정렬되지 않는 문제점이 발생하는 것이었다.
그 원인으로는 각각의 H형 세그멘트(30) 들을 제작하는 과정에서 자연스럽게 발생하는 공차로 인하여 이들 H형 세그멘트(30)에 부분적인 변형이 발생하게 되는데, 이와 같은 변형으로 인하여 현장에서 교량 조립이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점을 발생시키는 것이었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은
공장에서 U형 또는 H형 세그멘트의 매치 캐스트 제작이 가능하도록 하여 현장에서의 원활한 세그멘트의 조립 및 설치 작업이 가능하고, 교량 설치작업의 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 UCB 제작용 대차 시스템을 제공함에 있다.
그리고 본 발명은 다른 목적으로서, 구조적으로 간단하고, 운전 조작이 쉬워서 콘크리트 세그멘트의 제작을 쉽게 할 수 있음은 물론, 초기 투자비를 저렴하게 할 수 있는 개선된 UCB 제작용 대차 시스템을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 채널 브리지(GIRDER BRIDGE)용 콘크리트 세그멘트를 제작하기 위한 장치에 있어서,
콘크리트 세그멘트 제작장의 바닥에 나란하게 배치된 한 쌍의 레일;
상기 레일 상에서 이동가능한 다수의 바퀴를 장착하고, 레일을 따라서 이동가능한 대차 프레임;
상기 대차 프레임의 상부에 위치된 승강 수단에 의해서 상하이동하고, 그 상부에는 세그멘트용 거푸집과 세그멘트를 싣고서 이동시키는 받침대; 및
상기 레일 상에서 와이어 로프를 대차 프레임의 전후에 연결하여 대차 프레임을 이동시키는 견인 수단;을 포함하고, 상기 대차 프레임이 레일 상에서 받침대 상의 세그멘트를 이동시켜 후행 콘크리트 세그멘트의 거푸집에 밀착되도록 하고, 이동 거푸집 역할을 하도록 하여 선,후행 세그멘트 간의 매치 캐스트 제작을 이루는 것을 특징으로 하는 UCB 제작용 대차 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 레일은 제작장 바닥에 수평으로 설치되어 대차 프레임의 이동시 직선이동을 위해 가이드하고, 세그멘트의 높이 조절시 기준면을 제공하는 것임을 특징으로 하는 UCB 제작용 대차 시스템을 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 승강 수단은 대차 프레임 상에서 사방 모서리에 각각 수직으로 설치된 다수의 유압 실린더 잭으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 UCB 제작용 대차 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 대차 프레임은 사방 모서리에 각각 수직으로 설치된 다수의 수동 스크류 잭을 포함하여 대차 프레임에 대한 받침대의 설치 높이를 조정할 수 있는 것임을 특징으로 하는 UCB 제작용 대차 시스템을 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 견인 수단은 레일의 양단에 인접한 제작장 바닥에 각각 피트를 설치하고, 일측 피트의 내부에는 구동 모터가 배치되며, 상기 구동 모터의 구동 축에는 구동 시브가 장착되고, 타측 피트에는 고정대상에 수동 시브가 장착되며, 상기 구동 시브와 수동 시브에는 무한 궤도형으로 와이어 로프가 걸리는 한편, 상기 와이어 로프의 중간에 대차 프레임의 전후단 모서리 중앙이 연결되어 상기 구동 모터의 작동으로 대차 프레임을 견인 이동시키는 것임을 특징으로 하는 UCB 제작용 대차 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 받침대는 그 폭이 대차 프레임보다 양측으로 크게 형성되어 상기 레일보다 폭이 큰 고정 거푸집 하부의 지지 프레임 상에 안착되어 세그멘트의 제작이 이루어지는 것임을 특징으로 하는 UCB 제작용 대차 시스템을 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 레일은 일측에 세그멘트들을 일정 높이로 위치시키기 위한 거치 대를 추가 포함하는 것임을 특징으로 하는 UCB 제작용 대차 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면 U형 또는 H형 세그멘트를 제작하는 과정에서 받침대 상의 거푸집에서 제작된 콘크리트 세그멘트를 이동시켜 후행 콘크리트 세그멘트의 거푸집 일부를 구성하고 선,후행 세그멘트 간의 매치 캐스트 제작방식으로 세그멘트들이 제작되기 때문에 세그멘트들 간의 공차 발생을 근본적으로 방지하여 현장에서 완벽한 세그멘트 조립이 가능하게 된다. 따라서 교량 설치현장에서의 원활한 조립 및 설치 작업이 가능하여 교량 설치작업의 생산성을 크게 향상시키는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면 거푸집과 세그멘트들을 좌우로 이동시키는 대차 프레임이 구동 모터와 와이어 로프를 이용하여 수평으로 유지되는 레일 상에서 이동이 이루어지게 되므로 대차 프레임의 견인 구조가 간단하여 초기 투자비가 저렴하며, 운전 조작이 쉬워서 콘크리트 세그멘트의 제작을 쉽게 할 수 있는 효과가 얻어지는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기 로 한다.
본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템(100)은 채널 브리지(GIRDER BRIDGE)용 콘크리트 세그멘트(S) 들을 공장에서 프리캐스트 방식으로 매치 캐스트 제작을 이루도록 사용된다.
본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 콘크리트 세그멘트 제작장(105)의 바닥에 나란하게 배치된 한 쌍의 레일(107a)(107b)을 갖는다.
상기 레일(107a)(107b)은 이후에 설명되는 바와 같이, 제작장(105) 바닥에 수평으로 설치되어 대차 프레임(110)의 이동시 가이드하고, 이후에 설명되는 바와 같이, 세그멘트(S)의 높이 조절시 기준면을 제공하게 된다. 이와 같은 레일(107a)(107b) 상에는 도 4에 도시된 바와 같이, 대차 프레임(110)이 올려져서 이동가능하도록 구성되는데, 이와 같은 대차 프레임(110)은 레일(107a)(107b) 상에서 회전가능한 4개의 바퀴(112)를 장착하고 있다.
상기 대차 프레임(110)은 도 5a, 5b 및 5c에 상세히 도시된 바와 같이, 견고한 철제 스트럭쳐 구조물로 이루어진 것으로서, 사방 모서리에는 바퀴(wheel)(112)들을 각각 회전가능하도록 장착하고 있으며, 한 쌍의 레일(107a)(107b) 상에서 바퀴(112) 들이 회전하여 이동하도록 되어 있다.
이와 같은 대차 프레임(110)의 상부에는 받침대(120)가 위치되는데, 상기 받침대(120)는 승강 수단(130)에 의해서 상하이동하며, 그 상부에는 세그멘트용 거푸집과 콘크리트 세그멘트(S)가 놓여지게 된다.
상기 받침대(120)는 세그멘트(S)의 거푸집을 하부에서 지지하는 것으로서, 세그멘트(S)의 무거운 하중이 걸리는 저면 거푸집이 지탱할 수 있도록 그 하부에서 구조적으로 보강한다.
이와 같은 받침대(120)는 승강 수단(130)에 의해서 대차 프레임(110) 상에서 상하이동되는데, 상기 승강 수단(130)은 대차 프레임(110)의 사방 모서리에 각각 수직으로 설치된 다수의 유압 실린더 잭(132)으로 이루어진 것으로서, 유압 실린더 잭(132)을 동작시키면 대차 프레임(110)으로부터 받침대(120)의 승 하강이 가능하다.
한편 상기 대차 프레임(110)은 받침대(120)의 높이를 조절할 수 있도록 되어 있는데, 대차 프레임(110)의 사방 모서리에는 각각 수직으로 설치된 다수의, 즉 4개의 수동 스크류 잭(134)이 구비되어 있다. 따라서 받침대(120)는 대차 프레임(110)의 수동 스크류 잭(134) 위에 놓여지게 되며, 작업자는 이와 같은 수동 스크류 잭(134)들의 높이 조절을 통하여 받침대(120)의 설치 높이를 대차 프레임(110) 상에서 조정할 수 있는 것이다. 이와 같은 경우 받침대(120)의 높이 조절이 이루어지면, 받침대(120) 위에 실리는 저면 거푸집의 높이가 조절되고, 결과적으로는 세그멘트(S)의 높이가 조절되는 것이며, 이와 같은 경우 레일(107a)(107b)은 수평으로 유지되어 세그멘트(S)의 높이 조절시 기준면을 제공하게 되는 것이다.
즉 상기 받침대(120)는 대차 프레임(110)의 4개의 수동 스크류 잭(134) 상에서 설정된 높이로 지지되며, 이와 같이 지지된 상태에서 유압 실린더 잭(132)을 동작시키게 되면, 유압 실린더 잭(132)의 높이가 수동 스크류 잭(134)의 높이보다 높 아지는 시점부터 받침대(120)의 상승이 이루어지고, 원하는 작업 공정, 예를 들면 지지 프레임(140)으로부터 받침대를 들어올린 다음, 유압 실린더 잭(132)의 하강을 이루어 대차 프레임(110)의 4개의 수동 스크류 잭(134) 상에 받침대(120)를 올려 실을 수 있는 것이다.
한편 상기 받침대(120)는 도 6에 도시된 바와 같이, 대차 프레임(110)보다 양측으로 그 폭이 크게 형성되는 구조인데, 이와 같은 구조를 통하여 도 3에 도시된 바와 같은 세그멘트(S) 제작이 이루어지는 고정 거푸집 하부의 지지 프레임(140) 상에 큰 폭을 이용하여 안착되는 구조이다. 즉 상기 지지 프레임(140)은 한 쌍의 레일(107a)(107b) 바깥쪽에 각각 일정 높이로 위치된 것이고, 지지 프레임(140)에는 수직 잭(142)이 구비되어 높이 조절이 가능하며, 대차 프레임(110)에 마련된 수동 스크류 잭(134)보다는 그 높이가 높은 것이다.
이와 같은 상태에서는 상기 대차 프레임(110)의 수동 스크류 잭(134)에 올려진 받침대(120)는 지지 프레임(140) 상에 올려질 수 없게 된다. 따라서 대차 프레임(110)에 구비된 유압 실린더 잭(132)을 이용하여 받침대(120)를 지지 프레임(140)보다 높은 위치로 들어올리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 대차 프레임(110)이 지지 프레임(140)의 사이 공간으로 레일(107a)(107b)을 따라서 들어간다. 그 다음 유압 실린더 잭(132)을 하강시키면 대차 프레임(110)의 수동 스크류 잭(134)에 받침대(120)가 올려지기 전에 지지 프레임(140) 상에 올려지게 되고, 이와 같은 상태에서 대차 프레임(110)은 지지 프레임(140)의 내측으로부터 후진하여 빠져나올 수 있는 것이다.
그리고 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템(100)은 대차 프레임(110)을 레일(107a)(107b) 상에서 이동시키는 견인 수단(150)을 포함하는데, 이와 같은 견인 수단(150)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 레일(107a)(107b)의 양측에 각각 피트(152a)(152b)를 설치하고, 일측 피트(152a)의 내부에는 구동 모터(155)가 배치되며, 상기 구동 모터(155)의 구동 축에는 구동 시브(157a)가 장착된다. 또한 타측 피트(152b)에는 고정대(159)상에 수동 시브(157b)가 장착되며, 상기 구동 시브(157a)와 수동 시브(157b)에는 무한 궤도형으로 와이어 로프(160)가 걸리는 구조이다. 그리고 상기 와이어 로프(160)의 중간에는 대차 프레임(110)의 전후단 모서리 중앙이 연결되어 상기 구동 모터(155)의 작동으로 와이어 로프(160)가 이동하면서 대차 프레임(110)을 견인 이동시키는 구조이다.
이와 같은 견인 수단(150)은 도 4에 도시된 바와 같이, 와이어 로프(160)가 가능한 한 제작장(105) 바닥에 근접하여 대차 프레임(110)의 전후에 각각 연결되도록 함으로써 와이어 로프(160)의 작동 중에 다른 구조물에 걸리지 않고 안전한 작동이 이루어지도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템(100)은 U형 또는 H형 세그멘트(S)를 제작하는 경우, 레일(107a)(107b) 상에서 이동하는 대차 프레임(110)이 그 상부측의 받침대(120) 상에 실린 세그멘트(S)를 이동시켜 후행 콘크리트 세그멘트(S)의 이동 거푸집을 이루고, 선,후행 세그멘트(Sn-1)(Sn) 간의 매치 캐스트 제작을 이루게 된다.
이를 위하여 상기 받침대(120) 상에서 U형 또는 H형 세그멘트(S)를 제작하 기 위한 거푸집의 구조를 먼저 간략하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템(100)이 적용되는 거푸집 시스템은 먼저 모든 세그멘트(S)의 좌우 방향 일 측면과 하부면 모서리 일측을 지지하도록 설치된 고정 거푸집(210)을 갖는다. 상기 고정 거푸집(210)은 콘크리트 세그멘트(S)의 일 측면을 이루게 되는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 수직으로 고정된 제1 거푸집(212)과 상기 제1 거푸집(212)의 하단에 "」"형으로 수평 고정 설치되는 제2 거푸집(214)으로 이루어진다. 따라서 상기 제1 거푸집(212)과 제2 거푸집(214)이 서로 연결되는 부분은 콘크리트 세그멘트의 일측 모서리를 형성하게 된다.
그리고 상기 고정 거푸집(210)의 일측에서 세그멘트(S)의 하부면을 지지하는 저면 거푸집(230)을 구비한다. 상기 저면 거푸집(230)은 콘크리트 세그멘트의 바닥면을 형성하기 위한 것으로서, 수평으로 배치되는데 저면 거푸집(230)은 그 일측 모서리가 상기 고정 거푸집(210)의 제2 거푸집(214)에 인접하여 배치되고, 그 하부측이 받침대(120) 상에서 지지된다.
또한 상기 저면 거푸집(230)은 제2 거푸집(214)의 반대측 타측 모서리 부분이 이후에 설명되는 바와 같은 연장부(232)를 형성하는데, 상기 연장부(232)는 도 4에 도시되고, 이후에 설명되는 바와 같이, 선행 세그멘트(Sn-1)의 일 측면이 놓여져서 후행 세그멘트(Sn)의 측면을 지지하는 부분으로서, 선행 세그멘트(Sn-1)의 측면 모서리부분이 연장부(232) 상에서 저면 거푸집(230)에 지지되어 하부로의 어긋남이 없이 안정적으로 후행 세그멘트(Sn)의 이동 거푸집(270) 역할을 하도록 되어 있다.
그리고 상기 저면 거푸집(230)은 콘크리트 세그멘트(S)의 전후 방향 측면들을 지지하도록 설치된 측면 거푸집(250)을 포함한다. 상기 측면 거푸집(250)은 콘크리트 세그멘트(S)의 전후 방향 양 측면을 지지하는 것으로서, 고정 거푸집(210)과는 직각방향을 이루는 세그멘트(S)의 전후방향으로 배치되는 것이며, 그 하단은 상기 저면 거푸집(230)의 양측 단부에 일체로 연결된다. 또한 도 6에 도시된 바와 같이 그 배면은 각각 작업 프레임(260)에 의해서 지지된다.
그리고 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템(100)이 적용되는 거푸집 시스템은 상기 저면 거푸집(230)을 중심으로 세그멘트(S)의 좌우 방향 타 측면을 지지하도록 설치된 이동 거푸집(270)을 포함한다. 즉 상기 이동 거푸집(270)은 고정 거푸집(210)의 반대 측에 위치되어 세그멘트(S)에 타설되는 콘크리트를 지지하는 것으로서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 최초의 1차 세그멘트(S1)가 제작되는 1차 거푸집(272)의 경우에는 고정 거푸집(210)과 동일한 구조의 철제 거푸집으로 이루어지지만, 1차 세그멘트(S1)의 제작이 이루어진 다음의 콘크리트 세그멘트(S)의 제작시에는 도 7b에 도시된 바와 같이, 1차 세그멘트(S1)의 일 측면이 2차 세그멘트(S2)의 이동 거푸집(270) 역활을 하게 된다.
즉 이와 같은 이동 거푸집(270)은 1차 세그멘트(S1)가 제작되는 1차 거푸집(272)의 경우에는 철제 거푸집이지만, 1차 세그멘트(S1)의 제작이 이루어진 다음에는 콘크리트 측면이 이동 거푸집(270) 역할을 하게 된다.
그리고 상기 고정 거푸집(210) 및 측면 거푸집(250)의 상단으로부터 각각 세그멘트(S)의 중앙으로 연장되어 세그멘트(S)의 상부 내측면을 형성하는 내측 거푸 집(280)을 구비한다. 이와 같은 내측 거푸집(280)은 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의해서 제작되는 U형 또는 H형 콘크리트 세그멘트(S)가 단면으로 보아 오목한 상부 면을 갖도록 그 형태를 유지시켜 준다. 이와 같은 내측 거푸집(280)은 다수의 연결 대(282)를 통하여 고정 거푸집(210) 및 측면 거푸집(250)에 연결된다.
이와 같은 거푸집 시스템에서 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템(100)은 수평으로 설치된 레일(107a)(107b) 상에서 그 위에 받침대(120), 거푸집 및 세그멘트(S)들을 싣고서 좌우로 이동하게 된다.
한편 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템(100)은 제작완료된 세그멘트(S)를 별도의 장소로 이동시키기 위한 거치 대(300)를 포함하는데, 이와 같은 거치 대(300)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정 거푸집(210)의 반대 측 레일(107a)(107b) 부근에 위치된 것으로서, 그 위에 제작이 완료된 세그멘트(S)들을 1차 세그멘트로부터 최종 세그멘트까지 차례로 올려서 거치한 다음, 별도의 크레인(미 도시)들을 이용하여 외부로 반출하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템(100)의 작동과정을 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저 1차 세그멘트(S1)를 제작하게 되는데, 이는 도 7a에 도시된 바와 같이, 지지 프레임(140)의 상부에 받침대(120)를 올려놓고, 그 위에 저면 거푸집(230a)을 설치한 다음, 저면 거푸집(230a)을 고정 거푸집(210)의 제2 거푸집(214)에 일측 모서리를 일치시켜서 연결한다. 그리고 1차 세그멘트(S)의 제작을 위한 1차 거푸집(272)에는 고정 거푸집(210)과 유사한 철제 거푸집을 설치하고, 고정 거푸 집(210)의 제1 거푸집(212)과 제2 거푸집(214)의 사이에는 경사판(330)을 설치하여 놓는다.
그리고 상기 저면 거푸집(230a)의 전후방향으로 양측에 측면 거푸집(250)을 장착하고, 저면 거푸집(230a)에 대향하도록 내측 거푸집(280)들을 도 6과 같이 장착한다.
이 상태에서 거푸집의 내부에 철근 배근을 하고, 내측 거푸집(280)의 연결 대(282) 사이 공간으로 콘크리트를 타설하면 저면 거푸집(230a), 고정 거푸집(210), 1차 거푸집(272), 측면 거푸집(250) 및 내측 거푸집(280)이 이루는 내측 공간에 콘크리트가 타설되며, 1차 세그멘트(S1)로 양생된다. 이와 같은 양생 단계에서는 스팀 양생을 진행하여 조기 양생이 이루어지도록 한다.
또한 이와 같이 1차 세그멘트(S1)의 양생이 이루어진 다음에는, 1차 세그멘트(S1)를 지지 프레임(140)으로부터 이동시키게 되는데, 이때에는 철제로 이루어진 1차 거푸집(272)과 고정 거푸집(210)을 1차 세그멘트(S1)로부터 분리하고, 지지 프레임(140)의 하부측으로 대차 프레임(110)을 이동시켜 위치시킨다.
이와 같은 경우, 도 3에서 보면 견인 수단(150)의 구동 모터(155) 작동으로 예를 들면 시계방향으로 와이어 로프(160)를 회전시켜서 지지 프레임(140)의 하부측으로 대차 프레임(110)을 이동시킨다.
이와 같이 대차 프레임(110)이 지지 프레임(140)의 하부측으로 들어가게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 위치되는데, 이와 같은 위치에서 대차 프레임(110)에 구비된 다수의 유압 실린더 잭(132)을 작동시키면 유압 실린더 잭(132)이 상승하여 지지 프레임(140) 상에 올려진 받침대(120), 저면 거푸집(230a), 측면 거푸집(250), 내측 거푸집(280) 및 1차 세그멘트(S1)를 지지 프레임(140)으로부터 들어올린다. 이와 같은 경우 지지 프레임(140)으로부터 대차 프레임(110)이 들어올리는 높이는 받침대(120)가 지지 프레임(140)으로부터 걸리지 않고 빠져나올 수 있을 정도이면 된다.
이와 같은 상태에서 다음으로는 상기 1차 세그멘트(S1)를 고정 거푸집(210)으로부터 멀어지도록 대차 프레임(110)을 통해 이동시키게 되는데, 이때에는 대차 프레임(110)이 지지 프레임(140)으로부터 받침대(120), 저면 거푸집(230a), 측면 거푸집(250), 내측 거푸집(280) 및 1차 세그멘트(S1)를 들어올려서 고정 거푸집(210)으로부터 멀어지도록 일정구간 이동하여 정지한다.
이와 같은 경우 상기와는 반대로 도 3에서 보면 견인 수단(150)의 구동 모터(155) 작동으로 예를 들면 반 시계 방향으로 와이어 로프(160)를 회전시켜서 지지 프레임(140)의 하부측으로부터 거치대(300) 측으로 일정구간 대차 프레임(110)을 이동시킨다.
또한 이와 같이 지지 프레임(140)으로부터 이동된 상태에서 1차 세그멘트(S1)의 내측 거푸집(280)과, 측면 거푸집(250)을 각각 분리하여 탈형시키고, 대차 프레임(110) 상에는 받침대(120), 저면 거푸집(230a)과 1차 세그멘트(S1) 만을 남기도록 한다.
그리고 다음으로는 2차 세그멘트(S2) 거푸집을 제작하는 단계가 이루어지는데, 이는 상기 고정 거푸집(210)의 일측에 2차 세그멘트(S2)용 저면 거푸집(230) 및 측면 거푸집(250)을 새롭게 설치한다. 이를 위해서 지지 프레임(140) 상에는 새로운 받침대(120)를 올려놓고, 그 위에 2차 세그멘트(S2)용 저면 거푸집(230)을 설치한 다음, 상기 저면 거푸집(230)의 전후방향 양측에 각각 측면 거푸집(250)을 설치하고, 2차 세그멘트(S2)용 내측 거푸집(280)도 설치한다.
또한 이 상태에서 상기 1차 세그멘트(S1)를 저면 거푸집(230) 측으로 이동시키게 되는데, 1차 세그멘트(S1)의 일측면을 저면 거푸집(230)에 밀착시키면 1차 세그멘트(S1)의 일측 면은 2차 세그멘트(S2)용 이동 거푸집(270)이 된다.
이와 같은 경우, 2차 세그멘트(S2)용 저면 거푸집(230)은 도 7b에 도시된 바와 같이, 1차 세그멘트(S1)용 저면 거푸집(230a)보다 다소 높은 상태에 위치되고, 1차 세그멘트(S1)의 일측 면은 고정 거푸집(210)의 반대측에서 대향 위치되며, 이와 같은 거푸집에는 각각 박리제를 도포하여 2차 세그멘트(S2)용 콘크리트의 타설 후에 콘크리트 간의 박리가 양호하게 이루어지도록 한다.
상기에서 2차 세그멘트(S2)용 저면 거푸집(230)의 높이는 지지 프레임(140) 상에 구비된 수직 잭(142)을 통하여 조절될 수 있다.
그리고 이와 같이 2차 세그멘트(S2)용 거푸집들을 조립한 다음 철근 배근을 하고, 2차 세그멘트(S2)용 콘크리트를 타설하여 2차 세그멘트(S2)를 제작한다. 또한 마찬가지로 스팀 양생을 통하여 조기 양생을 이룬 다음, 대차 프레임(110)을 이용하여 1차 세그멘트(S1)를 도 7b 상에서 좌측으로 이동시켜 2차 세그멘트(S2)로부터 분리시킨다.
그 다음 거치대(300) 측으로 이동시키고, 거치대(300) 위에 받침대(120)와 1 차 세그멘트(S1)용 저면 거푸집(230a) 및 1차 세그멘트(S1)를 올려놓고, 대차 프레임(110)을 다시 지지 프레임(140)의 하부측으로 이동시킨다.
이와 같은 경우 지지 프레임(140)에는 2차 세그멘트(S)가 양생된 상태로 제작되어 있으므로, 상기 2차 세그멘트(S2)를 고정 거푸집(210)으로부터 멀어지도록 대차 프레임(110)으로 이동시키게 되는데, 이는 1차 세그멘트(S1)의 이동시와 마찬가지로 대차 프레임(110)에 구비된 다수의 유압 실린더 잭(132)을 작동시켜 이루어지게 된다.
즉 지지 프레임(140)의 하부로 들어간 대차 프레임(110)의 유압 실린더 잭(132)을 상승시켜서 지지 프레임(140) 상에 올려진 2차 세그멘트(S2)용 받침대(120), 저면 거푸집(230), 측면 거푸집(250), 내측 거푸집(280) 및 2차 세그멘트(S2)를 지지 프레임(140)으로부터 들어올린다. 이와 같은 경우에도 고정 거푸집(210)은 1차 세그멘트(S1) 시와 마찬가지로 정 위치에 고정되며, 받침대(120)가 지지 프레임(140)에 걸리지 않고 빠져나올 수 있도록 상승되면 2차 세그멘트(S2)를 거치대(300) 방향으로 일정 거리 이동시킨 다음 정지시킨다.
또한, 이 상태에서 2차 세그멘트(S2)의 내측 거푸집(280)과, 측면 거푸집(250)을 각각 분리하여 탈형시키고, 대차 프레임(110) 상에는 2차 세그멘트(S2)용 받침대(120), 저면 거푸집(230)과 2차 세그멘트(S2) 만이 남도록 한다.
그리고 다음으로는 3차 세그멘트(S3)용 거푸집을 제작하게 되는데, 이는 2차 세그멘트(S2)용 거푸집을 설치하는 과정과 동일하게 이루어진다.
즉 상기 고정 거푸집(210)의 일측에 3차 세그멘트(S3)용 저면 거푸집(230) 및 측면 거푸집(250)을 새롭게 설치하고, 상기 2차 세그멘트(S2)를 고정 거푸집(210) 측으로 이동시켜 그 일측면을 3차 세그멘트(S3)의 이동 거푸집(270)으로 하여 지지하며 3차 세그멘트(S3)를 제작하게 된다.
이와 같은 3차 세그멘트(S3)를 제작하는 과정은 도 7c에 도시된 바와 같이,지지 프레임(140) 상에 새로운 받침대(120)를 올려놓고, 그 위에 3차 세그멘트(S3)용 저면 거푸집(230)을 설치한 다음, 상기 저면 거푸집(230)의 전후방향 양측에 각각 측면 거푸집(250)을 설치하고, 3차 세그멘트(S3)용 내측 거푸집(280)도 설치한다. 또한 이 상태에서 상기 2차 세그멘트(S2)를 고정 거푸집(210)측으로, 즉 도 7c에서 우측으로 이동시켜 그 일측면을 3차 세그멘트(S3)용 저면 거푸집(230)에 밀착시키면 2차 세그멘트(S2)의 콘크리트 일측면은 3차 세그멘트(S3)용 이동 거푸집(270)이 된다.
이와 같은 경우, 견인 수단(150)의 구동 모터(155) 작동으로 예를 들면 시계방향으로 와이어 로프(160)를 회전시켜서 3차 세그멘트(S) 측으로 대차 프레임(110)을 이동시킨다.
한편 상기 3차 세그멘트(S3)용 저면 거푸집(230)은 2차 세그멘트(S2)용 저면 거푸집(230)과 동일 높이에 위치되며, 2차 세그멘트(S2)의 일측 면은 3차 세그멘트(S3)용 저면 거푸집(230)의 연장부(232) 상에 올려져서 3차 세그멘트(S3)의 콘크리트 타설시 콘크리트의 누설이 없도록 밀착되고, 2차 세그멘트(S2)와 3차 세그멘트(S3) 간의 제작 공차가 제거되며 매치 캐스트 상태로 된다.
또한 이와 같은 3차 세그멘트(S3) 제작용 이동 거푸집(270)에는 박리제를 도 포하여 3차 세그멘트(S3)용 콘크리트의 타설 후에 콘크리트 간의 박리가 양호하게 이루어지도록 한다. 그리고 이와 같은 상태에서 철근 배근을 하고 3차 세그멘트(S3)용 콘크리트를 타설하여 3차 세그멘트(S3)를 제작한다. 또한 마찬가지로 스팀 양생을 통하여 조기 양생을 이룬 다음, 대차 프레임(110)을 이용하여 2차 세그멘트(S2)의 이동 거푸집(270)을 3차 세그멘트(S3)로부터 분리시켜 거치대(300) 측으로 이동시키고, 거치대(300) 위로 받침대(120)와 2차 세그멘트(S2)용 저면 거푸집(230) 및 2차 세그멘트(S2)를 올려놓고, 대차 프레임(110)을 다시 지지 프레임(140)의 하부측으로 이동시킨다.
이와 같이 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템(100)은 이와 같이 그 위에 받침대(120)와 거푸집 및 다수의 세그멘트(S) 들을 싣고서 수평으로 유지되는 레일(107a)(107b) 상에서 좌우로 이동하면서 목표한 교량(B) 길이의 최종 세그멘트를 제작하기까지 상기 공정들을 반복하여 다수의 세그멘트(S)들을 매치 캐스트방식으로 제작하게 되는 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 프레임 시스템(100)은 U형 또는 H형 세그멘트(S)를 제작하는 과정에서 선행 세그멘트(Sn-1)의 일 측면으로 후행 세그멘트(Sn)의 좌우 방향 타 측면을 지지하는 이동 거푸집 역할을 하도록 하여 선,후행 세그멘트(Sn-1)(Sn)의 매치 캐스트 제작이 이루어지도록 하고, 다수의 세그멘트(S) 들을 제작한다. 따라서 선,후행 세그멘트(Sn-1)(Sn)들 간의 제작 공차 발생을 근본적으로 방지하여 현장에서 완벽한 세그멘트(S) 조립이 가능하도록 하고, 교량(B) 설치 현장에서의 원활한 조립 및 설치 작업이 가능하여 교량 설치작업의 생 산성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 대차 프레임(110)이 구동 모터(155)에 의해서 무한 궤도형으로 회전되는 와이어 로프(160)를 이용하여 수평으로 유지되는 레일(107a)(107b) 상에서 좌우 이동이 이루어지게 되므로 견인수단의 구조가 간단하여 초기 투자비가 저렴하고, 운전 조작이 쉬워서 콘크리트 세그멘트(S)의 제작을 쉽게 할 수 있는 잇점이 얻어진다.
본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시 예를 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 실시 예의 수정 또는 설계변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.
도 1a는 종래의 기술에 따른 U형 세그멘트를 이용한 채널 브릿지의 설치상태를 도시한 사시도;
도 1b는 종래의 기술에 따른 U형 세그멘트의 단면도;
도 2a는 종래의 기술에 따른 채널 브릿지의 H형 세그멘트를 상부 측에서 도시한 사시도;
도 2b는 종래의 기술에 따른 채널 브릿지의 H형 세그멘트를 하부 측에서 도시한 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템을 도시한 평면도;
도 4는 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템을 도시한 측면도;
도 5a는 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템에 구비된 대차를 도시한 평면도;
도 5b는 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템에 구비된 대차를 도시한 정면도;
도 5c는 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템에 구비된 대차를 도시한 측면도;
도 6은 도 4의 A-A선 단면도;
도 7a는 본 발명에 따른 이동 거푸집을 이용한 UCB 제작방법에서 1차 세그멘트를 제작하는 공정을 도시한 측면도;
도 7b는 본 발명에 따른 이동 거푸집을 이용한 UCB 제작방법에서 2차 세그멘 트를 제작하는 공정을 도시한 측면도;
도 7c는 본 발명에 따른 이동 거푸집을 이용한 UCB 제작방법에서 3차 세그멘트를 제작하는 공정을 도시한 측면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1..... 플랜지부 2..... 파라펫 벽면
10.... 프리캐스트 세그먼트부재 11.... 측면 빔
12.... 데크 슬래브 13.... PC 강선
14.... 횡 방향 PC 강선 15.... 포장 층
30.... H형 세그멘트
100... 본 발명에 따른 UCB 제작용 대차 시스템
105... 세그멘트 제작장 107a,107b.... 레일
110... 대차 프레임 112.... 바퀴
120... 받침대 130... 승강 수단
132... 유압 실린더 잭 134... 수동 스크류 잭
140... 지지 프레임 142... 수직 잭
150... 견인 수단 152a,152b... 피트
155... 구동 모터 157a... 구동 시브
157b... 수동 시브 160... 와이어 로프
210... 고정 거푸집 212... 제1 거푸집
214... 제2 거푸집 230... 저면 거푸집
232... 연장부 250... 측면 거푸집
260... 작업 프레임 270... 이동 거푸집
272... 1차 거푸집 280.... 내측 거푸집
282... 연결 대 300.... 거치 대
330... 경사판 S... U형 또는 H형 세그멘트
S1.... 1차 세그멘트 S2.... 2차 세그멘트
S3... 3차 세그멘트 Sn-1... 선행 세그멘트
Sn.... 후행 세그멘트
Claims (7)
- 채널 브리지용 콘크리트 세그멘트를 제작하기 위한 장치에 있어서,콘크리트 세그멘트 제작장의 바닥에 나란하게 배치된 한 쌍의 레일;상기 레일 상에서 이동가능한 다수의 바퀴를 장착하고, 레일을 따라서 이동가능한 대차 프레임;상기 대차 프레임의 상부에 위치된 승강 수단에 의해서 상하이동하고, 그 상부에는 세그멘트용 거푸집과 세그멘트를 싣고서 이동시키는 받침대; 및상기 레일 상에서 와이어 로프를 대차 프레임의 전후에 연결하여 대차 프레임을 이동시키는 견인 수단;을 포함하고, 상기 대차 프레임이 레일 상에서 받침대 상의 세그멘트를 이동시켜 후행 콘크리트 세그멘트의 거푸집에 밀착되도록 하고, 이동 거푸집 역할을 하도록 하여 선,후행 세그멘트 간의 매치 캐스트 제작을 이루는 것을 특징으로 하는 유형 채널 브리지 제작용 대차 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 레일은 제작장 바닥에 수평으로 설치되어 대차 프레임의 이동시 직선이동을 위해 가이드하고, 세그멘트의 높이 조절시 기준면을 제공하는 것임을 특징으로 하는 유형 채널 브리지 제작용 대차 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 승강 수단은 대차 프레임 상에서 사방 모서리에 각각 수직으로 설치된 다수의 유압 실린더 잭으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 유형 채널 브리지 제작용 대차 시스템.
- 제3항에 있어서, 상기 대차 프레임은 사방 모서리에 각각 수직으로 설치된 다수의 수동 스크류 잭을 포함하여 대차 프레임에 대한 받침대의 설치 높이를 조정할 수 있는 것임을 특징으로 하는 유형 채널 브리지 제작용 대차 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 견인 수단은 레일의 양단에 인접한 제작장 바닥에 각각 피트를 설치하고, 일측 피트의 내부에는 구동 모터가 배치되며, 상기 구동 모터의 구동 축에는 구동 시브가 장착되고, 타측 피트에는 고정대상에 수동 시브가 장착되며, 상기 구동 시브와 수동 시브에는 무한 궤도형으로 와이어 로프가 걸리는 한편, 상기 와이어 로프의 중간에 대차 프레임의 전후단 모서리 중앙이 연결되어 상기 구동 모터의 작동으로 대차 프레임을 견인 이동시키는 것임을 특징으로 하는 유형 채널 브리지 제작용 대차 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 받침대는 그 폭이 대차 프레임보다 양측으로 크게 형성되어 상기 레일보다 폭이 큰 고정 거푸집 하부의 지지 프레임 상에 안착되어 세그멘트의 제작이 이루어지는 것임을 특징으로 하는 유형 채널 브리지 제작용 대차 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 레일은 일측에 세그멘트들을 일정 높이로 위치시키기 위한 거치 대를 추가 포함하는 것임을 특징으로 하는 유형 채널 브리지 제작용 대차 시스템.
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KR (1) | KR20100034097A (ko) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103046475A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-04-17 | 上海建工一建集团有限公司 | 大跨度多跨连续梁工具式移动模架及其施工方法 |
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2008
- 2008-09-23 KR KR1020080093046A patent/KR20100034097A/ko not_active Application Discontinuation
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