KR20120122800A

KR20120122800A - 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치 및 이를 이용한 시공방법

Info

Publication number: KR20120122800A
Application number: KR1020110041170A
Authority: KR
Inventors: 고엄식
Original assignee: (주)유경기술단
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2012-11-07

Abstract

본 발명은 수직터널의 상부에 돔부가 일체로 연결된 지하 콘크리트 구조물을 신속하고 간편하게 시공할 수 있도록 한 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 굴착된 수직터널의 가장자리에 수직으로 설치되어 수직터널의 상단면까지 단계적으로 연장되는 잭로드(100); 상기 수직터널의 중앙에 수평 설치되며, 상기 수직터널의 상단에 연결된 돔부의 수직측면에 근접하도록 연장되는 연장작업대(200); 상기 연장작업대의 일측에 설치되어 상기 잭로드와 협동하면서 상기 연장작업대를 수직터널의 상단면까지 수직으로 상승시키는 유압잭(300); 상기 연장작업대에 지지된 상태로 수직터널을 따라 상승하면서 수직터널을 연속적으로 성형하는 수직터널성형폼(350); 상기 수직터널의 상단면에 설치되어 수직터널의 상단면까지 상승한 연장작업대를 수직으로 밀어올리는 유압승강기(400); 상기 연장작업대에 의해 지지된 상태로 돔부의 천정면까지 상승되어 돔부의 천정면을 성형하는 돔 상부성형폼(500); 및 돔부의 수직측면을 성형하도록 상기 돔 상부성형폼이 상승한 후에 수직터널의 상단면에 설치되는 돔 측부성형폼(600)을 포함하여 구성된다.

Description

지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치 및 이를 이용한 시공방법{Apparatus for forming underground dome structure by oil pressure type lift and constructing method using the same}

본 발명은 수직터널의 상부에 돔부가 일체로 연결된 지하 콘크리트 구조물을 신속하고 간편하게 시공할 수 있도록 한 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 도심지 또는 산악지역의 교통시설, 하수처리장, 분묘처리장, 방사성 폐기물 처리시설 등과 같은 지하에 건설되는 구조물들은 수직콘크리트 구조물과 수직콘크리트 구조물의 상단에 돔콘크리트 구조물이 연결된 구조로 이루어져 있다.

이러한 수직터널의 상부에 돔부가 일체로 연결된 지하 콘크리트 구조물은 지하에 수직터널과 돔부를 굴착한 다음, 굴착된 수직터널에 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 수직콘크리트 구조물을 완성하고, 굴착된 돔부에도 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 돔콘크리트 구조물을 완성하는 순서로 시공된다.

여기서, 수직콘크리트 구조물의 시공은 이음매 없이 콘크리트를 연속적으로 성형할 수 있는 슬립폼 공법이 사용된다. 슬림폼 공법은 콘크리트의 타설함과 더불어 거푸집을 연속적으로 승강시키는 조작을 반복하면서 이음이 없는 균일한 일체형의 콘크리트 구조물을 성형하는 방식으로서, 본 출원인에 의해 국내특허 제297929호로 개시된 "수직터널의 복공벽 성형용 슬립폼"을 통해 널리 알려져 있다.

그리고, 돔부 콘크리트 구조물의 시공은 국내등록특허 제10-0833527호의 "캡슐형 또는 동굴형 지하구조물의 미경화 콘크리트 성형틀"을 통한 돔부 콘크리트 구조물의 시공방법이 알려져 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 캡슐형 또는 동굴형 지하구조물의 미경화 콘크리트 성형틀(10)은, 굴착된 캡슐형 또는 동굴형 지하구조물 내에서 요크장치(11)를 매개로 구동되는 작동잭(12)을 통해 미들데크(13)와 행거데크(14)가 슬라이딩 이동하면서 단계적으로 돔부의 수직벽체면(10a)을 성형하고, 상기 미들데크(13)와 행거데크(14)의 상부에 설치된 일체화된 아치데크(15)가 돔부의 천정면을 성형하도록 구성되어 있다.

이와 같은 성형틀(10)은 기존의 거푸집을 설치작업을 생략함으로써 빠른 시공이 이루어지도록 기대하고 있으나, 상기 돔부 바닥면(10b)에 작동잭(12)을 재설치해야 한다는 문제점을 갖는다.

또한, 신장된 미들데크(13)에 요크장치를 재설치한 다음 상기 요크장치에 재설치된 작동잭(12)을 연결하는 작업도 수반되어야 하므로 작업이 매우 복잡하다.

또한, 아치데크를 통해 돔부의 천정면에 콘크리트가 타설되어 돔부의 성형이 완료되면 아치데크를 철거해야 하는데, 작동잭을 비롯하여 미들데크의 요크장치가 천정면으로 타설된 콘크리트의 내부에 매설되게 되므로 아치데크를 하강시킬 수가 없게 된다. 따라서, 작업자들은 고소에서 아치데크를 철거해야 하는 위험한 작업을 감수해야 하는 문제가 있다.

한편, 국내등록특허 제10-0988890호의 "돔 구조물 축조공법"도 알려져 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 돔 구조물 축조공법은 완성된 수직콘크리트 구조물(20)의 상단에 바닥패널(21)을 설치한 다음 이 바닥패널(21)의 상부에 수평 및 수직지지대(22,23)를 설치하고 이 수평 및 수직지지대(22,23)에 돔부 형상을 따라 미리 제작된 돔측부 슬랩과 돔중앙부 슬랩들을 올려놓은 다음 유압실린더(25)를 이용하여 상기 슬랩(24)들을 콘크리트를 타설하는 순서에 따라 굴착된 돔부에 차례로 밀착시켜 시공이 이루어지도록 하고, 단계적으로 콘크리트의 양생이 완료될 때마다 해당 슬랩(24)들을 단계적으로 탈거시킴으로써 시공이 완료된 상태에서 별도의 슬랩(24) 탈거작업 없이 빠른 시공이 이루어지도록 되어 있다.

그러나, 이러한 시공방법은 슬랩의 탈거시에만 빠른 작업속도를 기대할 수 있을 뿐, 실제로는 수직콘크리트구조물의 시공이 완료된 이후 수평지지대와 수직지지대들과 바닥패널들을 설치하기 위한 공정을 필수적으로 거쳐야 할 뿐만 아니라, 다수의 돔측부 슬랩과 돔중앙부 슬랩들을 일일이 돔부에 밀착시켜 주어야 하므로 작업시간이 과다하게 소요되고, 다수의 돔측벽지지부재 및 승강부재들의 설치도 뒤따라야 하므로 작업량이 크게 늘어나면서 시공사기간간이 길어지는 문제를 갖는다.

뿐만 아니라, 슬랩들이 다수로 분할형성되어 있는 관계로 제작상의 오차가 로 인해 슬랩들 상호간에 정확한 매칭이 이루어지기 힘들게 된다. 따라서, 작업자들이 수작업으로 슬랩들을 일일이 매칭시켜야 주어야 하므로 많은 작업시간이 소요되고 작업성도 크게 저하된다.

국내등록특허공보 제10-0297929호(1999.06.25. 공개) 국내등록특허공보 제10-0833527호(2007.11.01. 공개) 국내등록특허공보 제10-0988890호(2009.10.27. 공개)

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 수직콘크리트 구조물과 돔콘크리트 구조물의 시공이 신속하고 간편하게 이루어지게 되는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치는 굴착된 수직터널의 가장자리에 수직으로 설치되어 수직터널의 상단면까지 단계적으로 연장되는 잭로드; 상기 수직터널의 중앙에 수평 설치되며, 상기 수직터널의 상단에 연결된 돔부의 수직측면에 근접하도록 연장되는 연장작업대; 상기 연장작업대의 일측에 설치되어 상기 잭로드와 협동하면서 상기 연장작업대를 수직터널의 상단면까지 수직으로 상승시키는 유압잭; 상기 연장작업대에 지지된 상태로 수직터널을 따라 상승하면서 수직터널을 연속적으로 성형하는 수직터널성형폼; 상기 수직터널의 상단면에 설치되어 수직터널의 상단면까지 상승한 연장작업대를 수직으로 밀어올리는 유압승강기; 상기 연장작업대에 의해 지지된 상태로 돔부의 천정면까지 상승되어 돔부의 천정면을 성형하는 돔 상부성형폼; 및 상기 연장된 연장작업대의 측부에 설치되어 연장작업대와 함께 동반상승하면서 돔부의 수직측면을 연속적으로 성형하는 돔 측부성형폼을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 지하돔 구조물의 유압승강식 성형방법은, 연장작업대에 수직터널성형폼이 설치되는 단계; 상기 연장작업대가 잭로드를 따라 수직터널의 내부를 단계적으로 상승하면서 상기 수직터널성형폼에 타설되는 미경화콘크리트에 의해 수직콘크리트 구조물이 시공되는 단계; 상기 연장작업대가 돔부의 수직측면으로 연장되는 단계; 수직터널의 상단면에 유압승강기들이 설치되는 단계; 상기 연장작업대가 상기 유압승강기들에 의해 지지되도록 돔부의 수직측면으로 연장되는 단계; 상기 연장작업대의 상부에 돔 상부성형폼이 설치되는 단계; 상기 돔 상부성형폼이 돔부의 천정면에 근접하도록 상기 연장작업대가 유압승강기를 통해 상승되면서 돔측부성형폼으로 타설되는 미경화콘크리트에 의해 돔부의 수직측면이 시공되는 단계; 및 상기 돔 상부성형폼으로 타설되는 미경화콘크리트에 의해 돔부의 천정면이 시공되는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 연장작업대가 수직터널 상단에 설치된 유압승강기에 의해 밀어 올려져 상승하도록 구성되므로 종래와 같이 돔부에서 작업대를 상승시키기 위해 작업대의 일측에 별도의 작동잭이나 요크장치와 같은 복잡한 장치들을 추가로 설치하지 않아도 된다.

또한, 본 발명은 수직터널의 상단면에 유압승강기를 설치하면 돔 상부성형폼을 돔부의 천정면에 밀착시키기 위한 모든 준비작업이 끝나게 되므로 종래와 같이 수평지지대와 수직지지대들과 바닥패널들을 설치하는 등의 복잡한 준비작업이 요구되지 않는다.

또한, 본 발명은 돔 상부성형폼이 일체로 제작되므로 종래와 같이 작업자들이 수작업으로 분할형성된 슬랩들을 일일이 매칭시켜 주는 추가작업들이 요구되지 않는다.

따라서, 본 발명은 돔부의 시공이 간단하고 신속하게 이루어지므로 전체적인 공사기간를 크게 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 돔부의 성형이 완료된 이후 연장작업대가 유압승강기를 통해 수직터널의 바닥까지 하강한 상태에서 연장작업대 및 돔 상부성형폼의 철거가 이루어지므로 안전사고의 위험이 매우 적고 작업성도 크게 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 종래의 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도.
도 2는 종래의 다른 지하 돔 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도.
도 3a 및 3b는 각각 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도로서, 수직콘크리트 구조물의 시공상태를 순서대로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 연장작업대의 단부측 요부상세도.
도 5는 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도.
도 6는 본 발명을 구성하는 유압승강기의 분해단면도.
도 7은 본 발명을 구성하는 유압승강기의 다른 실시예에 따른 분해단면도.
도 8은 본 발명을 구성하는 유압승강기의 또 다른 실시예에 따른 분해단면도.
도 9는 본 발명을 구성하는 유압승강기의 또 다른 실시예에 따른 분해단면도.
도 10은 본 발명을 구성하는 돔 상부성형폼의 요부상세단면도.
도 11은 본 발명을 구성하는 수직기준바의 설치상태를 나타내는 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도로서, 연장작업대가 유압승강기에 의해 수직터널의 상단면에 수평상태로 지지된 상태를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도로서, 연장작업대 상부에 돔 상부성형폼이 조립된 상태를 나타내는 도면.
도 14 내지 도 19는 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도로서, 유압승강기를 통해 연장작업대 및 돔 상부성형폼이 상승되는 과정을 순서대로 나타내는 도면.
도 20은 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도로서, 돔 상부성형폼과 수직철물과의 연결이 완료되고 돔 측부성형폼에 미경화콘크리트의 타설이 완료된 상태를 나타내는 도면.
도 21a 및 21b는 각각 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도로서, 돔 상부성형폼이 상승과 동시에 수직철물이 수직으로 연장 설치되는 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 22는 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도로서, 돔 측부성형폼이 철거되고 연장작업대 및 돔 상부성형폼이 철거를 위해 유압승강기를 통해 하강된 상태를 나타내는 도면.
도 23은 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도로서, 연장프레임과 돔 상부성형폼의 가장자리부가 철거된 상태에서 연장작업대가 기중기에 의해 수직터널의 바닥으로 하강하는 상태를 나타내는 도면.
도 24는 본 발명에 따른 지하 콘크리트 구조물 성형장치의 사용상태 단면도로서, 기중기에 의해 연장작업대가 하강한 이후에 연장프레임과 돔 상부성형폼의 가장자리부가 철거되는 상태를 나타내는 도면.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치는, 굴착된 수직터널(1)의 가장자리에 수직으로 설치되어 수직터널(1)의 상단면(1a)까지 단계적으로 연장되는 잭로드(100)와, 상기 수직터널(1)의 중앙에 수평 설치되며 상기 돔부(2)의 수직측면(2a)에 근접하도록 선택적으로 신축되는 연장작업대(200)와, 상기 연장작업대(200) 일측에 설치되어 상기 잭로드(100)와 협동하면서 상기 연장작업대(200)를 수직으로 상승시키는 유압잭(300)과, 상기 연장작업대(200)에 지지된 상태로 수직터널(1)을 따라 상승하면서 수직터널(1)을 연속적으로 성형하는 수직터널성형폼(350)을 기본적으로 구비한다.

상기 연장작업대(200)는 상기 수직터널(1)의 중앙에 위치되는 데크(210)와, 상기 데크(210)에 방사상으로 결합된 고정프레임(220)들과, 상기 데크(210)와 고정프레임(220)이 수직터널(1)의 상단면(1a)에 위치될 때(도 5참조) 돔부(2)의 수직측면(2a)에 선택적으로 근접될 수 있도록 각 고정프레임(220)들의 단부마다 연결되는 연장프레임(230)으로 구성된다.

상기 고정프레임(220)은 데크(210)에 방사상으로 결합되는 상부수평바(221)와, 하부수평바(222)와, 상부수평바(221)와 하부수평바(222)를 연결해 주는 수직바(223)들로 이루어질 수 있으며, 상기 연장프레임(230)은 고정프레임(220)과 동일한 구조로 이루어져 고정프레임(220)의 단부에 볼트로써 견고하게 고정된다.

또한, 상기 연장작업대(200)는 고정프레임(220)들을 연결하는 라운드프레임(240)을 더 구비할 수 있다. 상기 라운드프레임(240)은 상부수평바(221)들의 하부를 연결하는 상부라운드프레임(241)과 하부수평바(222)들의 하부를 연결하는 하부라운드프레임(242)으로 이루어진다. 따라서, 상기 라운드프레임(240)은 고정프레임(220)들이 자체 하중에 의해 아래로 처지거나 비틀어지지 않고 항상 동일평면상에 위치될 수 있도록 일체로 연결해 준다.

상기 고정프레임(220)의 상부에는 유압잭(300)을 지지해주기 위한 요크부재(110)가 설치된다. 상기 요크부재(110)는 연장작업대(200)의 라운드프레임(240)에 설치된다. 상기 요크부재(110)는 상,하부라운드프레임(241,242)의 외측면에 체결되는 수직기둥(111)과, 상기 수직기둥(111)에 외향돌출되게 고정된 지지대(112)로 구성된다. 또한, 상기 지지대(112)에는 유압잭(300)이 설치된다. 상기 유압잭(300)은 복동식실린더 및 이 복동식실린더 상하단에 연동되게 설치된 클램프들로 구성되며, 별도의 유압공급장치로부터 단속적으로 공급되는 유압으로 동작하는 통상의 유압잭(300)이 적당하다.

미설명부호 113 및 114는 작업자가 요크부재(110)의 상부에서 다양한 작업을 수행할 수 있도록 마련된 작업발판 및 안전난간이다.

한편, 상기 데크(210)에는 수직터널(1) 또는 돔부(2)로 미경화콘크리트를 공급해주기 위한 미경화콘크리트 공급장치(250)가 설치된다.

상기 미경화콘크리트 공급장치(250)는 미경화콘크리트 공급파이프(250a)와 상기 공급파이프(250a)와 연결된 미경화콘크리트 저장조(251)와 상기 저장조(251)로부터 방사상으로 분기되어 수직터널(1)의 수직측면에 근접하는 슈트(252a)로 구성된다.

한편, 상기 슈트(252b)는 저장조(251)를 중심으로 회동가능하게 연결될 수도 있으며, 수직터널(1) 또는 돔부(2)의 수직측면(2a)에 선택적으로 근접될 수 있도록 신축가능하게 연결된 복수의 파이프들로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 작업자가 상기 슈트(252)의 좌우로 힘을 가하면 슈트(252)가 저장조(251)를 중심으로 일정구간을 왕복회동하면서 각 수직터널(1)의 외부에서 공급되는 미경화콘크리트를 해당 작업위치에 공급할 수 있게 된다. 상기 슈트(252)의 하부에는 롤러(253)가 구비되어 슈트(252)의 왕복회동 동작이 원활하게 이루어지도록 돕는다.

한편, 연장작업대(200)의 단부에는 작업자가 탑승할 수 있도록 하부작업발판(220a)이 설치된다. 이 하부작업발판(220a)은 수직구조물의 시공시 가변작업대(200)와 함께 상승하면서 작업자가 연장작업대(200)에 돔 측부성형폼을 설치하거나 유압승강기(400)의 동작을 돕거나 완성된 수직구조물의 벽면을 마감하는 후속작업을 용이하게 수행할 수 있도록 도와준다.

또한, 상기 수직터널(1)에는 가설계단(A)이 설치된다. 이 가설계단(A)은 연장작업대(200)가 상승할 때마다 연장설치된다. 그리고, 상기 가설계단(A)에는 미경화콘크리트 저장조(251)에 연결되는 미경화콘크리트 공급파이프(250a)가 고정설치되며, 가설계단(A)이 연장설치될 때마다 미경화콘크리트 공급파이프(250a)도 연장설치된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수직터널(1)의 상단면(1a)에는 수직터널의 상단면(1a)까지 상승한 연장작업대(200)를 수직으로 밀어올리는 유압승강기(400)가 설치된다.

상기 유압승강기(400)는 연장작업대(200)를 지지하도록 수직터널(1)의 상단면(1a)에 수직으로 설치되어 일정높이로 상승 및 하강동작을 반복하는 복수의 제1유압실린더(410)와, 상기 연장작업대(200)를 지지하도록 수직터널(1)의 상단면(1a)에 수직으로 설치되어 상기 제1유압실린더(410)와 동일한 승강동작을 교대로 반복하는 복수의 제2유압실린더(420)와, 연장작업대(200)의 저면과 하강동작 상태에 있는 유압실린더의 빈 공간으로 끼워져 연장작업대(200)를 지지해 주는 지지블럭(430)들로 구성된다.

상기 제1유압실린더(410)는 유동되지 않도록 수직터널(1)의 상단면(1a)에 견고하게 고정되어야 한다. 만일, 설치공간을 확보할 수 없을 경우, 수직터널(1)의 상단면(1a)에 홈을 파고 상기 홈 내부에 안치시킨 다음 홈 바닥에 견고하게 고정시켜 설치해도 무방하다.

한편, 도시하지는 않았으나, 돔 상부성형폼(500)으로 미경화콘크리트가 타설되면 유압승강기(400)의 제1유압실린더(410)와 제2유압실린더(420)에 큰 하중이 부가되므로 돔부(2)의 수직측면(2a) 또는 수직터널(1)의 상단면(1a)에 연장작업대(200)를 지지할 수 있는 보조유압실린더를 더 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수직터널(1) 상단면(1a)이 굴착 바닥면에 콘크리트를 타설하여 완성시킨 콘크리트 바닥면이라면, 굴착 바닥면에 일정높이를 갖는 별도의 지지구조물을 올려놓고 지지구조물의 상단면이 노출되도록 굴착 바닥면에 콘크리트를 타설하여, 지지구조물이 매설된 콘크리트 바닥면을 완성시킨 다음 유압실린더를 상기 지지구조물의 상단에 체결하여 설치해도 무방하다.

도 6 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제1유압실린더(410)는 통상의 승강용 유압실린더로서, 수직터널의 상단면에 고정되는 실린더하우징(411)과, 실린더하우징(411)의 상단으로부터 수직으로 인출되는 피스톤로드(412)를 구비하고 있다. 이와 같이 구성된 제1유압실린더(410)는 연장작업대(200)의 승강높이와는 상관없이 피스톤로드(412)가 항상 일정높이로 상승과 하강을 반복하도록 동작된다.

상기 제2유압실린더(420)는 통상의 유압실린더로서, 상술한 제1유압실린더(410)와 동일한 구성으로 이루어지며 제1유압실린더(410)의 사이에 배치된다. 그리고 제2유압실린더(420)는 제1유압실린더(410)와 동일하게 연장작업대(200)의 승강높이와는 상관없이 피스톤로드(412)가 항상 일정높이로 상승과 하강을 반복하도록 동작된다. 다만, 제2유압실린더(420)는 상기 제1유압실린더(410)와 승강동작이 교대로 이루어진다는 점만 다르다.

상기 지지블럭(430)은 연장작업대(200)와 하강동작 상태에 있는 유압실린더의 피스톤로드의 사이에 형성된 빈 공간으로 끼워져 연장작업대(200)를 지지해 준다. 따라서, 상기 지지블럭(430)은 연장작업대(200)가 상승함에 따라서 단계적으로 적층된다.

본 발명에 따르면, 상기 지지블럭(430)은 끼움결합을 통해 상하로 적층할 수도 있고, 상기 지지블럭(430)은 나선체결을 통해 상하로 적층되도록 할 수도 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지지블럭(430)이 끼움결합을 통해 상하로 적층되는 경우, 상기 지지블럭(430)은 상단에 돌부(431a)가 형성된 수평상부(431)와, 하단면에 상기 돌부(431a)에 대응되는 홈부(432a)가 형성된 수평하부(432)와, 상기 수평상부(431)와 수평하부(432)를 연결하는 수직부(433)를 구비한 몸체로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1유압실린더(410) 및 제2유압실린더(420)의 피스톤로드(412)의 상단에는 지지블럭(430)과 끼움결합을 위한 끼움돌기(413)가 형성된다.

한편, 상기 수평하부(432)의 홈부(432a)의 선단에는 하부에 위치되는 제1,2유압실린더(410,420)의 끼움돌기(413) 또는 지지블럭(430)의 수평상부(431)에 형성된 돌부(431a)와의 결합이 용이하게 이루어지도록 테이퍼부(432c)가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

도시하지는 않았으나, 상기 지지블럭(430)의 연결부인 돌부(431a)와 홈부(432a)에 핀부재를 관통 결합시켜 보다 안정적으로 지지블럭(430)들을 결합시킬 수도 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지지블럭(430)이 나선체결을 통해 상하로 적층되는 경우, 상기 지지블럭(430)은 상단에 나사부(431b)가 형성된 수평상부(431)와, 하단면에 상기 나사부(431b)에 대응되는 나사홈부(432b)가 형성된 수평하부(432)와, 상기 수평상부(431)와 수평하부(432)를 연결하는 수직부(433)를 구비한 몸체로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1유압실린더(410) 및 제2유압실린더(420)의 피스톤로드(412)의 상단에는 지지블럭(430)의 나사홈부(432b)에 대응되는 나사부(414)가 형성된다.

한편, 상기 수평하부(432)의 나사홈부(432b)의 선단에는 제1,2유압실린더(410,420)의 피스톤로드(412)의 상단에 형성된 나사부(414) 또는 다른 지지블럭(430)의 나사부(132b)와의 결합이 용이하도록 테이퍼부(432c)가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 지지블럭(430)들은 공통적으로 몸체의 수직측면을 감싸는 외피(434)를 더 구비할 수 있다. 상기 외피(434)는 지지블럭(430)의 취급을 용이하게 한다. 이를 위하여 상기 외피(434)에는 손잡이(435)나 견인고리가 구비될 수 있다. 상기 손잡이(435)는 지지블럭(430)을 이동시키거나 나선결합을 위하여 지지블럭(430)을 회전시킬 때 유용하게 사용된다.

또한, 상기 외피(434)의 내측에는 강도보강용 수직리브(436)가 더 형성되는 것이 바람직하다. 상기 수직리브(436)는 양단이 각각 수평상부(431)의 저면과 수평하부(432) 상면에 밀착되도록 형성되어 상부에서 가해지는 수직하중에 의해 몸체의 수평상부(431)가 휘어지거나 이로 인해 외피(434)가 변형되는 것을 막아준다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 지지블럭(430)은 수직관체(437)와, 하부에 적층되는 다른 지지블럭(430)의 수직관체(437)의 상단에 끼워지도록 상기 수직관체(437)의 하단으로부터 연장형성된 확관결합부(438)로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1유압실린더(410)와 제2유압실린더(420)의 피스톤로드(412)의 상단에는 상기 확관결합부(438)에 대응되는 끼움돌기(413)가 형성된다.

도시하지는 않았으나, 상기 지지블럭(430)은 하부에 적층되는 다른 지지블럭(430) 또는 상기 제1유압실린더(410)와 제2유압실린더(420)의 피스톤로드(412)와 핀결합을 통해 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 지지블럭(430)의 확관결합부(438)와, 수직관체(437)의 상단과, 상기 제1유압실린더(410)와 제2유압실린더(420)의 피스톤로드의 끼움돌기(413)에는 각각 핀결합용 관통공이 형성된다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 지지블럭(430)이 나선체결을 통해 상하로 적층되는 경우에 있어서, 상기 지지블럭(430)은 상단외주면에 나사산(437a)이 형성된 수직관체(437)와, 하부에 적층되는 다른 지지블럭(430)의 수직관체(437)의 상단에 끼워지도록 상기 수직관체(437)의 하단으로부터 연장형성된 확관결합부(438)와, 상기 수직관체(437)의 상단외주면에 형성된 나사산(437a)에 대응되도록 상기 확관결합부(438)의 내측에 형성된 나사홈부(438a)로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 상기 제1유압실린더(410)와 제2유압실린더(420)의 피스톤로드(412)의 상단에는 상기 나사홈부(438a)에 대응되는 나사부(414)가 형성된다.

도 5 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명은 연장작업대(200)에 의해 지지된 상태로 돔부(2)의 천정면(2b)까지 상승되어 돔부(2)의 천정면(2b)을 성형하는 돔 상부성형폼(500)과, 상기 돔 상부성형폼(500)이 상승한 후에 돔부(2)의 수직측면(2a)을 성형하도록 수직터널(1)의 상단면(1a)에 설치되는 돔 측부성형폼(600)을 구비한다.

상기 돔 상부성형폼(500)은 돔부의 천정면 형상을 따라 형성되어 연장작업대(200)의 상부에 조립되는 철골프레임(510)과, 상기 철골프레임(510)의 외측에 일정거리를 두고 조립되는 폼 패널(520)과, 폼 패널(520)들의 외측면에 일정거리를 두고 돔부의 천정면(2b)을 따라 조립되는 고정철물(530)과 상기 고정철물(530)을 연결하는 연결철물(640)들로 구성된다.

도시하지는 않았으나, 상기 돔 상부성형폼(500)에는 작업자들이 고정철물(530)과 연결철물(640)의 연결작업을 용이하게 수행할 수 있도록 철골프레임(510)을 통해 외측으로 돌출되게 설치되는 작업용 난간이 더 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 수직터널의 상단면(1a)에는 상기 고정철물(530)과 연결되는 수직철물(610)들이 설치된다.

이 경우, 상기 수직철물(610)들과 돔 상부성형폼(500)의 고정철물(530)들은 맞대기 용접을 통해 연결될 수 있으나 수직철물(610) 또는 고정철물(530)의 단부에 커플러(620)를 설치하고 상기 커플러(620)를 통해 보다 쉽고 견고하게 연결되도록 할 수도 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 수직터널(1)의 상단면(1a)에는 수직기준바(630)가 설치되고, 상기 돔 상부성형폼(500)의 하단에는 상기 수직기준바(630)와 대비하여 돔 상부성형폼(500)의 자세를 육안으로 판단할 수 있는 수직레벨측정판(640)이 설치될 수도 있다. 이 경우, 작업자는 수직레벨측정판(640)과 수직기준바(630)를 통해 돔 상부성형폼(500)의 자세상태를 판단한 다음 유압승강기(400)의 제1유압실린더(410)와 제2유압실린더(420)를 조작하여 돔 상부성형폼(500)의 자세가 수평을 이루도록 조정할 수 있게 된다.

한편, 수직철물(610)들의 수직도를 향상시키기 위하여 수직철물(610)이 통과되는 관통공들이 형성된 위치결정판(611)이 더 구비될 수 있다. 상기 위치결정판(611)은 관통공을 통해 수직철물(610)들의 상단으로부터 끼워져 수직철물(610)들간의 유동을 방지하도록 결합된다. 따라서 수직철물(610)들의 수직도가 확보되므로 돔 상부성형폼(500)의 고정철물(530)과의 연결이 정밀하게 이루어지게 된다. 이 경우, 위치결정판(611)에 수직철물(610)들을 미리 결합시켜 유니트화하면, 기존의 수직철물(610)과의 연결작업이 매우 신속하고 정밀하게 이루어지게 된다.

본 발명을 구성하는 돔 측부성형폼(600)은 연장프레임(230)의 측면에 고정되는데, 상부(601와 하부(602)가 분리가능한 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 그 결과 연장작업대(200)가 상승하게 되면 돔 측부성형폼(600)의 상부(601만 상승되게 되는데, 이는 돔 측부성형폼(600)이 연장프레임(230)의 단부에 설치되는 관계로 수직터널(1)의 상단부(1a)에 설치된 유압승강기(400)의 높이를 커버할 정도로 상하방향으로의 길이가 과도하게 길기 때문이며, 이로 인해 돔 측부성형폼(600)이 상승하면서 양생중인 콘트리트면과의 큰 마찰력을 유발시키는 것을 막기 위함이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 성형장치를 이용하여 수직터널의 상부에 돔부가 일체로 연결된 지하 콘크리트 구조물을 시공하는 방법을 설명한다.

본 발명의 지하 콘크리트 구조물은 수직콘크리트 구조물이 시공되는 단계와, 연장작업대가 신장되는 단계와, 돔콘크리트 구조물이 시공되는 단계로 크게 나뉘어진다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 수직콘크리트 구조물을 시공하는 방법은 종래와 대동소이하다. 먼저, 연장작업대(200)의 단부에 수직터널성형폼(350)이 지지되면 연장작업대(200)의 단부에 지지된 수직터널성형폼(350)으로 미경화콘크리트가 타설되고, 일정시간이 경과하여 타설된 미경화콘크리트가 양생되면 잭로드(100)와 유압잭(300)이 다시 작동되면서 연장작업대(200)가 단계적으로 상승된다. 그리고 연장작업대(200)와 함께 상승된 수직터널성형폼(350)에 미경화콘크리트가 타설되고 양생되는 과정이 반복되면서 연속적인 시공이 이루어지게 된다.

이와 같은 과정을 통해 수직콘크리트 구조물이 완성되면 돔콘크리트 구조물을 시공한다. 이때는 상기 돔부(2)에 자재이송을 위해 형성된 수평터널(4)에 거푸집의 시공이 완료된 상태이며, 도 3b에 도시된 바와 같이, 연장작업대(200)가 수직터널(1)의 상단면(1a)까지 상승된 상태이다.

이와 같이, 연장작업대(200)가 수직터널(1)의 상단면(1a)까지 상승된 상태에서 도 12에 도시된 바와 같이, 연장작업대(200)의 각 고정프레임(220) 단부마다 연장프레임(230)이 고정되면서 연장작업대(200)가 돔부(2)의 수직측면(2a)에 근접하도록 연장된다. 연장프레임(230)의 단부에는 돔 측부성형폼(600)이 설치되고, 이와 함께 수직터널(1)의 상단면(1a)에 수직철물(610) 및 수직기준바(630)와 수직레벨측정판(640)이 설치된다.

그리고 수직터널의 상단면(1a)에 제1유압실린더(410)와 제2유압실린더(420)를 교대로 설치하고 상기 제1유압실린더(410)와 제2유압실린더(420)의 피스톤로드(412) 상단에 연장작업대(200)를 올려놓는다. 그리고 잭로드(100)와 유압잭(300)은 철거된다.

이와 같이 유압승강기(400)에 의해 연장작업대(200)가 수평상태로 올려지면, 도 13에 도시된 바와 같이, 연장작업대(200)의 상부에 돔 상부성형폼(500)을 조립한다. 돔 상부성형폼(500)의 조립을 위한 자재는 수평터널(4)을 통해 반입된다. 이때, 상기 수직터널(1)의 상단면(1a)에 설치된 수직철물(610)들은 돔 상부성형폼(500)이 상승하기 이전에 미리 수직으로 연장 설치된다. 그리고, 돔 상부성형폼(500)은 상기 수직철물(610)과의 간섭이 발생되지 않도록 가장자리에 위치한 고정철물(530)들의 조립이 제외된다. 돔 상부성형폼(500)의 조립이 완료되면 연장작업대(200)는 유압승강기(400)를 통해 상승하게 된다. 돔 상부성형폼(500)이 상승하는 동안 돔 상부성형폼(500)과 동반상승하는 돔 측부성형폼(600)측으로 미경화콘크리트가 타설되면서 돔부(2)의 수직측면(2a)에 콘크리트 구조물이 완성된다.

한편, 돔 상부성형폼(500)은 다음과 같은 과정을 거쳐 상승된다.

먼저, 도 14에 도시된 바와 같이, 동작 대기 상태에서 제1유압실린더(410)만 상승된다. 제1유압실린더(410)가 상승되면, 제1유압실린더(410)의 피스톤로드(412)가 실린더하우징(411)으로부터 일정길이 수직으로 인출되며 이 과정에서 상기 연장작업대(200)가 피스톤로드(412)가 인출된 길이만큼 상승하게 된다.

그 결과, 연장작업대(200)의 저면과 제2유압실린더(420) 사이에는 빈 공간이 생기게 되는데, 도 15에 도시된 바와 같이, 이 공간으로 지지블럭(430)이 끼워진다. 이때, 상기 지지블럭(430)은 하단에 형성된 홈부(432a)가 제2유압실린더(420)의 피스톤로드 상단에 형성된 끼움돌기에 끼워져 안정적으로 결합된다. 상기 제1유압실린더(410)는 지지블럭(430)의 높이보다 더 높게 피스톤로드가 상승되도록 하여 지지블럭(430)이 제2유압실린더(420)의 피스톤로드에 결합될 때 작업공간이 확보될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

지지블럭(430)이 제2유압실린더(420)의 피스톤로드 상단에 모두 결합되면, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1유압실린더(410)가 하강동작을 수행한다. 그 결과 상승되었던 제1유압실린더(410)의 피스톤로드(412)가 원래 위치로 복귀하게 된다.

제1유압실린더(410)의 피스톤로드(412)가 완전히 하강하게 되면, 연장작업대(200)의 저면과 제1유압실린더(410) 사이에 빈 공간이 생기게 되며, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 빈 공간으로 지지블럭(430)들이 끼워진다. 상기 지지블럭(430)들은 하단에 형성된 홈부가 제1유압실린더(410)의 피스톤로드(412) 상단에 형성된 끼움돌기에 끼워져 안정적으로 결합된다. 이때, 상기 제2유압실린더(420)는 피스톤로드(412)를 약간 상승시켜 지지블럭(430)이 제1유압실린더(410)의 피스톤로드(412)에 결합될 때 작업공간이 확보될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

제1유압실린더(410)의 피스톤로드(412) 상단에 지지블럭(430)이 모두 결합되면, 도 18에 도시된 바와 같이, 제2유압실린더(420)가 상승동작을 수행한다. 그 결과 상기 연장작업대(200)는 한 단계 더 상승하게 되는 동시에 제1유압실린더(410)의 상단에 결합된 지지블럭(430)과 연장작업대(200)의 저면 사이에 빈 공간이 생기게 되는데, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 빈 공간으로 새로운 지지블럭(430)들이 끼워져 결합된다. 상기 새로운 지지블럭(430)들은 각각 기존의 지지블럭(430)의 상부로 적층되며, 이 과정에서 기존의 지지블럭(430)의 수평상부에 형성된 돌부가 새로운 지지블럭(430)의 수평하부에 형성된 홈부에 끼워져 안정적으로 결합된다. 이때, 상기 제2유압실린더(420)는 새로운 지지블럭(430)의 높이보다 더 높게 피스톤로드(412)가 상승되도록 하여 새로운 지지블럭(430)이 제1유압실린더(410)의 상단에 결합된 지지블럭(430)과 결합될 때 작업공간이 확보될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 새로운 지지블럭(430)의 설치가 완료되면, 도 19에 도시된 바와 같이, 제2유압실린더(420)가 하강동작을 수행하면서 원래 위치로 복귀한다. 그 결과, 제2유압실린더(420)의 상단에 결합된 지지블럭(430)과 연장작업대(200)의 저면 사이에 빈 공간이 생기게 되며, 상기 빈 공간으로 새로운 지지블럭(430)들이 끼워져 결합된다. 이때, 상기 제1유압실린더(410)는 피스톤로드를 약간 상승시켜 새로운 지지블럭(430)이 제2유압실린더(420)의 상단에 결합된 지지블럭(430)과 결합될 때 작업공간이 확보될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이 지지블럭(430)의 수평상부(431)에 나사부(431b)가 형성되고 수평하부(432)에 나사홈부(432b)가 형성된 경우나, 도 9에 도시된 바와 같이 지지블럭(430)의 수직관체(437)의 상단외주면에 나사부(437a)가 형성되고 확관결합부(438)에 나사홈부(438a)가 형성된 경우에는 나선결합을 통해 보다 견고하게 지지블럭(430)들을 적층시킬 수 있게 된다. 이때, 작업자는 손잡이(435)를 이용하여 상부에 위치된 지지블럭(430)을 회전시켜 가면서 하부의 지지블럭(430)과 나선결합될 수 있도록 한다.

상기와 같은 일련의 과정을 반복수행하면서 돔 상부성형폼(500)이 돔부(2)의 천정면(2b)에 근접하도록 연장작업대(200)가 완전히 상승되는데, 작업자는 연장작업대(200)가 상승될 때마다 상기 수직기준바(630)와 수직레벨측정판(640)을 비교해가면서 제1유압실린더(410)와 제2유압실린더(420)의 동작을 미세하게 제어하면서 연장작업대(200)의 자세를 수평상태로 조절해준다.

도 20에 도시된 바와 같이, 돔 상부성형폼(500)이 완전히 상승되면 돔부(2)의 수직측면(2a)에 콘크리트 구조물이 완성되면서 돔부(2)의 수직측면(2a) 시공이 완료되고, 조립에서 제외된 돔 상부성형폼(500)의 가장자리부(500a)에 고정철물(530)들의 조립이 완료된다. 그리고 수직철물(610)들은 돔 상부성형폼(500)의 고정철물(530)들과 일대일로 연결된다. 이때 커플러(620)를 이용하면 수직철물(610)과 고정철물(530)간의 연결작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

한편, 도 21a에 도시된 바와 같이, 수직터널(1)의 상단면(1a)에 설치된 수직철물(610)들은 상기와 같이 상승하는 돔 상부성형폼(500)을 따라 수직으로 연장 설치될 수도 있다. 그리고 도 21b에 도시된 바와 같이, 돔 상부성형폼(500)이 완전히 상승되면 돔부(2)의 수직측면(2a)에 콘크리트 구조물이 완성되면서 돔부(2)의 수직측면(2a) 시공이 완료되며, 연장된 수직철물(610)의 상단은 돔 상부성형폼(500)의 고정철물(530)들과 일대일로 연결된다. 이때 커플러(620)를 이용하면 수직철물(610)과 고정철물(530)간의 연결작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다. 이와 같이 돔 상부성형폼(500)이 상승될 때 수직철물(610)도 함께 연장 설치되므로 공사기간을 크게 단축시킬 수 있다.

이와 같이, 돔부(2)의 수직측면(2a) 시공이 완료되고 수직철물(610)과 고정철물(530)간의 연결작업이 완료되면, 돔 상부성형폼(500)에 미경화콘크리트가 타설되며 그 결과 도 5에 도시된 바와 같이, 돔부(2)의 천정면(2b)에 콘크리트 구조물이 완성되면서 돔부의 천정면(2b) 시공이 완료된다.

한편, 돔 상부성형폼(500)으로 미경화콘크리트가 타설되면 유압승강기(400)의 제1유압실린더(410)와 제2유압실린더(420)에 큰 하중이 부가되므로 돔부(2)의 수직측면(2a) 또는 수직터널(1)의 상단면(1a)에 보조유압실린더를 더 설치한다.

돔부(1)의 천정면(2b) 시공은 완료되면, 도 22에 도시된 바와 같이, 돔 측부성형폼(600)을 철거하고 돔 상부성형폼(500)의 폼패널(520)을 고정철물(530)로부터 분리시킨 다음 돔 상부성형폼(500)을 수직터널(1)의 상단면(1a)까지 하강시킨다.

돔 상부성형폼(500)이 완전히 하강하면, 도 23에 도시된 바와 같이, 수평터널(4)로 기중기(B)가 진입하게 되고, 이 기중기(B)에 연장작업대(200) 및 돔 상부성형폼(500)가 매달린다. 그리고 고정프레임(220)으로부터 연장프레임(230)이 분리됨과 동시에 돔 상부성형폼(500)의 가장자리부(500a)도 분리된다.

이 상태에서 기중기에 의해 연장작업대(200)가 수직터널(1)의 바닥까지 하강하게 되는데, 분리된 연장프레임(230)과 돔 상부성형폼(500)의 가장자리부(500a)는 기중기(B)에 의해 연장작업대(200)가 하강하기 이전에 철거되어 수평터널(4)를 통해 외부로 반출될 수도 있고, 도 24에 도시된 바와 같이 돔부(2)의 수직측면(2a)에 밀착되어 있는 연장프레임(230) 및 유압승강기(400)의 해체작업이 후작업을 통해 용이하게 이루어질 수 있도록 기중기(B)에 의해 연장작업대(200)가 하강한 이후에 철거되어 외부로 반출되도록 하여도 좋다.

한편, 연장작업대(200)의 상부에 돔 상부성형폼(500)이 완전히 조립되기 이전에 돔부 내부에 방수작업을 위한 숏콘크리트 도포작업을 수행하는 것이 바람직하다. 따라서, 돔 상부성형폼(500)의 조립과정에서 철골프레임(510)의 조립이 완료되면 유압승강기(400)가 작동하면서 연장작업대(200)가 상승되며, 작업자는 상기 연장작업대(200) 및 철골프레임(510)에 탑승한 상태에서 돔부 내부에 숏콘크리트 도포작업을 수행한다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

1...수직터널 2...돔부
3,4...수평터널 100...잭로드
200...연장작업대 210...데크
220...고정프레임 230...연장프레임
300...유압잭 400...유압승강기
410...제1유압실린더 412...피스톤로드
420...제2유압실린더 430...지지블럭
500...돔 상부성형폼 510...철골프레임
520...폼 패널 530...고정철물
600...돔 측부성형폼 610...수직철물
620...커플러 630...수직기준바
640...수직레벨측정판 A...가설계단
B...기중기

Claims

굴착된 수직터널의 가장자리에 수직으로 설치되어 수직터널의 상단면까지 단계적으로 연장되는 잭로드;
상기 수직터널의 중앙에 수평 설치되며, 상기 수직터널의 상단에 연결된 돔부의 수직측면에 근접하도록 연장되는 연장작업대;
상기 연장작업대의 일측에 설치되어 상기 잭로드와 협동하면서 상기 연장작업대를 수직터널의 상단면까지 수직으로 상승시키는 유압잭;
상기 연장작업대에 지지된 상태로 수직터널을 따라 상승하면서 수직터널을 연속적으로 성형하는 수직터널성형폼;
상기 수직터널의 상단면에 설치되어 수직터널의 상단면까지 상승한 연장작업대를 수직으로 밀어올리는 유압승강기;
상기 연장작업대에 의해 지지된 상태로 돔부의 천정면까지 상승되어 돔부의 천정면을 성형하는 돔 상부성형폼; 및
상기 연장된 연장작업대의 측부에 설치되어 연장작업대와 함께 동반상승하면서 돔부의 수직측면을 연속적으로 성형하는 돔 측부성형폼을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치.
제 1항에 있어서,
상기 유압승강기는
연장작업대를 지지하도록 수직터널의 상단면에 수직으로 설치되며, 일정높이로 상승 및 하강동작을 반복하는 복수의 제1유압실린더;
상기 연장작업대를 지지하도록 수직터널의 상단면에 수직으로 설치되며, 상기 제1유압실린더와 동일한 승강동작을 교대로 반복하는 복수의 제2유압실린더; 및
연장작업대의 저면과 하강동작 상태에 있는 유압실린더의 빈 공간으로 끼워져 연장작업대를 지지해 주는 지지블럭들을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치.
제 3항에 있어서,
상기 지지블럭은
천정면에 돌부가 형성된 수평상부와, 하단면에 상기 돌부에 대응되는 홈부가 형성된 수평하부와, 상기 수평상부와 수평하부를 연결하는 수직부로 이루어진 몸체로 구성되고,
상기 제1유압실린더와 제2유압실린더의 피스톤로드의 상단에는 상기 나사홈부에 대응되는 끼움돌기가 형성되어,
끼움결합을 통해 상하로 적층되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치.
제 1항에 있어서,
상기 지지블럭은
천정면에 나사부가 형성된 수평상부와, 하단면에 상기 나사부에 대응되는 나사홈부가 형성된 수평하부와, 상기 수평상부와 수평하부를 연결하는 수직부로 이루어진 몸체로 구성되고,
상기 제1유압실린더와 제2유압실린더의 피스톤로드의 상단에는 상기 나사홈부에 대응되는 나사부가 형성되어,
나선결합을 통해 상하로 적층되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치.
제 3항에 있어서,
상기 지지블럭은 수직관체와, 하부에 적층되는 다른 지지블럭의 수직관체의 상단에 끼워지도록 상기 수직관체의 하단으로부터 연장형성된 확관결합부로 이루어지고,
상기 제1유압실린더와 제2유압실린더의 피스톤로드의 상단에는 상기 확관결합부에 대응되는 끼움돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치.
제 4항에 있어서,
상기 지지블럭은 상단외주면에 나사산이 형성된 수직관체와, 하부에 적층되는 다른 지지블럭의 수직관체의 상단에 끼워지도록 상기 수직관체의 하단으로부터 연장형성된 확관결합부와, 상기 수직관체의 상단외주면에 형성된 나사산에 대응되도록 상기 확관결합부의 내측에 형성된 나사홈부로 이루어지고,
상기 제1유압실린더와 제2유압실린더의 피스톤로드의 상단에는 상기 나사홈부에 대응되는 나사부가 형성된 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치.
제 1항에 있어서,
돔 상부성형폼은
돔부의 천정면 형상을 따라 형성되어 연장작업대의 상부에 조립되는 철골프레임;
상기 철골프레임의 외측에 일정거리를 두고 조립되는 폼 패널;
폼 패널들의 외측면에 일정거리를 두고 돔부의 천정면을 따라 조립되는 고정철물로 구성되고,
상기 수직터널의 상단면에는 상기 고정철물과 연결되는 수직철물들이 설치된 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치.
제 7항에 있어서,
상기 수직철물들과 돔 상부성형폼의 고정철물들은 커플러를 통해 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치.
제 1항에 있어서,
수직터널의 상단면에는 수직기준바가 설치되고,
상기 돔 상부성형폼의 하단에는 상기 수직기준바와 대비하여 돔 상부성형폼의 자세를 육안으로 판단할 수 있는 수직레벨측정판이 설치된 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치.
제 1항에 있어서,
상기 돔 측부성형폼은 상하 분리가 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 지하돔 구조물의 유압승강식 성형장치를 이용한 성형방법에 있어서,
연장작업대에 수직터널성형폼이 설치되는 단계;
상기 연장작업대가 잭로드를 따라 수직터널의 내부를 단계적으로 상승하면서 상기 수직터널성형폼에 타설되는 미경화콘크리트에 의해 수직콘크리트 구조물이 시공되는 단계;
상기 연장작업대가 돔부의 수직측면으로 연장되는 단계;
수직터널의 상단면에 유압승강기들이 설치되는 단계;
상기 연장작업대가 상기 유압승강기들에 의해 지지되도록 돔부의 수직측면으로 연장되는 단계;
상기 연장작업대의 상부에 돔 상부성형폼이 설치되는 단계;
상기 돔 상부성형폼이 돔부의 천정면에 근접하도록 상기 연장작업대가 유압승강기를 통해 상승되면서 돔측부성형폼으로 타설되는 미경화콘크리트에 의해 돔부의 수직측면이 시공되는 단계; 및
상기 돔 상부성형폼으로 타설되는 미경화콘크리트에 의해 돔부의 천정면이 시공되는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형방법.
제 11항에 있어서,
수직터널의 상단면에 유압승강기가 설치되는 단계는 상기 수직터널의 상단면에 제1유압실린더와 제2유압실린더가 교대로 설치되는 단계를 포함하며,
상기 연장작업대가 유압승강기를 통해 상승되는 단계는, 상기 제1유압실린더의 피스톤로드가 인출되면서 상기 연장작업대가 일정높이로 상승되는 단계와, 상기 연장작업대와 제2유압실린더 사이의 빈 공간으로 지지블럭이 끼워지는 단계와, 상기 인출된 제1유압실린더의 피스톤로드가 하강되는 단계와, 상기 연장작업대와 제1유압실린더 사이의 빈 공간으로 지지블럭이 끼워지는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형방법.
제 12항에 있어서,
상기 연장작업대와 제1유압실린더 사이의 빈 공간으로 지지블럭이 끼워지는 단계 이후에,
상기 제2유압실린더의 피스톤로드가 인출되면서 상승된 연장작업대가 한 단계 더 상승되는 단계;
연장작업대와 제1유압실린더의 지지블럭 사이의 빈 공간으로 새로운 지지블럭이 끼워지는 단계;
상기 인출된 제2유압실린더의 피스톤로드가 하강되는 단계; 및
연장작업대와 제2유압실린더의 지지블럭 사이의 빈 공간으로 새로운 지지블럭이 끼워지는 단계를 더 거치도록 한 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형방법.
제 11항에 있어서,
상기 돔 상부성형폼이 돔부의 천정면에 근접하도록 상기 연장작업대가 유압승강기를 통해 상승되는 단계 이전에 수직터널의 상단면으로부터 수직철물이 수직 연장되도록 하고,
상기 돔 상부성형폼이 돔부의 천정면에 근접하도록 상기 연장작업대가 유압승강기를 통해 상승되는 단계 이후에 돔 상부성형폼이 유압승강기를 통해 상승된 이후에 연장된 수직철물과 돔 상부성형폼의 고정철물이 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형방법.
제 11항에 있어서,
돔부의 수직측면이 시공되는 단계는
상기 연장작업대가 유압승강기를 통해 상승되기 이전에 돔측부성형폼의 하단이 분리되는 단계를 더 거치도록 한 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형방법.
제 11항에 있어서,
돔부의 천정면이 시공되는 단계 이후에
돔 측부성형폼이 해체되는 단계;
유압승강기를 통해 연장작업대가 수직터널의 상단면까지 하강하는 단계;
연장작업대가 원래대로 축소됨과 아울러 돔 상부성형폼의 가장자리부가 분리되는 단계; 및
축소된 연장작업대가 수직터널의 바닥까지 하강된 상태에서 해체되는 단계를 더 거치도록 한 것을 특징으로 하는 지하돔 구조물의 유압승강식 성형방법.