KR20130106199A

KR20130106199A - 복공판 하부의 터널시공용 강재거푸집 및 이를 이용한 터널시공 방법

Info

Publication number: KR20130106199A
Application number: KR1020120027912A
Authority: KR
Inventors: 이호균; 노영선
Original assignee: 선산철강공업(주)
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-27

Abstract

본 발명은 터널용 강재 거푸집에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복공판 아래에서 터널을 시공할 때 사용할 수 있는 터널시공용 강재거푸집과 이 강재거푸집을 이용하여 복공판 아래에서 터널을 시공하는 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 터널의 길이방향으로 바닥에 깔린 레일(12)위를 이동하도록 트러스트 구조로제작된 거푸집 몸틀(10) 하부에 유압실린더(16)의 단부에 로울러(14)를 구비한 이동식 강재거푸집(1,1')을 복공판 지지빔(H)사이의 통로에 각각 분리 설치하여 시공하는 복공판 하부의 터널시공용 반원형강재거푸집에 관한 것으로서, 상기 거푸집(1)의 몸틀(10)은 상부에 터널의 천정면에 대응하는 상부 스킨플레이트(18)와 일측에 거푸집 연결부(50,52)를 구비한 수직빔(51)과 타측 단차진 몸틀의 수평면에 설치된 슬라이딩 빔(34)을 포함하며, 상기 슬라이딩빔(34)을 따라 터널의 중심쪽으로 밀고 당길 수 있도록 곁틀(30)의 일측 수직빔(41)이 상기 몸틀(10)의 수직빔(11)과 신축가능한 연결수단(35,36)으로 연결되며 곁틀의 타측에 측부 스킨플레이트(32)와 풍도턱 스킨플레이트(38)를 구비하고 곁틀의 하측에는 곁틀 로울러(31)를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

복공판 하부의 터널시공용 강재거푸집 및 이를 이용한 터널시공 방법{STEEL FORM FOR TUNNEL CONSTRUCTION UNDER LINNING BOARD AND TUNNEL CONSTRUCTION METHOD USING IT}

본 발명은 터널용 강재 거푸집에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복공판 아래에서 터널을 시공할 때 사용할 수 있는 터널시공용 강재거푸집과 이 강재거푸집을 이용하여 복공판 아래에서 터널을 시공하는 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 통행량이 많은 도로 아래에 지하차도와 같은 구조물을 축조할 때에는 먼저 공사구간의 도로를 파내고 작업차량이 통행할 수 있는 공간만 남긴 뒤 복공판을 깔아 차량통행이 가능하도록 하고, 복공판 아래에서 작업을 하게 된다.

특히 지하차도와 같은 경우에는 보통 복공판 아래에 반 원통형 터널을 철근콘크리트 구조물로 구축한 뒤 터널 위를 다시 매립하여 도로를 복원하게 된다. 그러나 복공판 아래에서 터널시공을 하는 경우에는 일반적인 개착식 터널공법과 달리 복공판을 지지하는 지지빔 때문에 일반적인 조립식(자주식) 강재거푸집을 이동시킬 수 없어 이러한 거푸집을 이용한 연속시공이 어렵다.

이에 따라 지금까지는 지지빔 사이 또는 지지빔을 포함하여 일정구간의 공사면에 수작업으로 거푸집을 짜 콘크리트를 타설 양생한 후 거푸집을 해체하는 과정을 반복하면서 전체 시공구간의 공사를 진행하고 있다.

그러나 이러한 시공법은 구간만다 거푸집을 설치하고 다시 해체하는 작업을 반복해야 하므로 공사 기간이 길어지고, 인건비 등의 증가로 시공비가 상승하는 등의 문제점이 존재하게 된다.

이에 따라 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2009-0040712호(지하 박스 구조물 형성용 강재거푸집, 발명자 조용교 외)는 지하박스 구조물의 천정 하부와 같은 형상의 강재 거푸집을 구비하되 상기 강제 거푸집은 길이 방향으로 일정길이를 갖도록 하는 한편 수 개의 조각으로 이루어지게 하고, 상기 강재 거푸집은 잭볼트 및 실린더를 이용하여 들어 올리게 하며, 상기 강재 거푸집의 상부에 몰타르를 타설하여 지하박스 구조물을 형성하도록 하는 것에 관한 것이다.

그러나 이 발명은 풍도슬라브턱을 구비해야 하는 거푸집의 경우의 실시예는 개시하지 않고 있어 이에 본 고안자는 이같은 이동식(또는 자주식) 반원형 터널시공용 강재 거푸집을 개량하여 풍도턱의 형성이 가능하고 동시에 공사구간의 지지빔을 통과하면서도 거푸집을 해체하지 않고 최초의 이동식거푸집을 이용하여 연속시공을 함으로써 이같은 문제점을 해결할 수 있는 터널시공용 강재거푸집과 이를 이용한 터널시공방법을 개발하여 개시한다.

본 발명의 목적은 지지빔과 같은 장애물이 존재하는 공사구간에서 사용가능한 이동식 터널시공용 강재 거푸집 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 풍도슬라브용 턱을 구비한 터널을 시공하는 데 사용할 수 있는 이동식 터널시공용 강재거푸집과 이를 이용한 풍도슬라브턱을 구비한 터널의 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은, 터널의 길이방향으로 바닥에 깔린 레일(12)위를 이동하도록 트러스트 구조로제작된 거푸집 몸틀(10) 하부에 유압실린더(16)의 단부에 로울러(14)를 구비한 이동식 강재거푸집(1,1')을 복공판 지지빔(H)사이의 통로에 각각 분리 설치하여 시공하는 복공판 하부의 터널시공용 반원형강재거푸집에 적용된다.

보다 구체적으로느 상기 거푸집(1)의 몸틀(10)은 상부에 터널의 천정면에 대응하는 상부 스킨플레이트(18)와 일측에 거푸집 연결부(50,52)를 구비한 수직빔(51)과 타측 단차진 몸틀의 수평면에 설치된 슬라이딩 빔(34)을 포함하며, 상기 슬라이딩빔(34)을 따라 터널의 중심쪽으로 밀고 당길 수 있도록 곁틀(30)의 일측 수직빔(41)이 상기 몸틀(10)의 수직빔(11)과 신축가능한 연결수단(35,36)으로 연결되고 곁틀의 타측에 측부 스킨플레이트(32)와 풍도턱 스킨플레이트(38)를 구비하며 곁틀의 하측에는 곁틀 로울러(31)를 포함한다.

상기 풍도턱 스킨플레이트(38)는 고정부(38')와 가변부(38")로 구성되며, 상기 가변부(38")는 탈형이 용이하도록 힌지부(33)을 포함하여 유압실린더(37)에 의해 힌지 연결된다.

터널이 광폭이어서 지지빔이 많은 경우 상기 이동식 강재거푸집의 좌측 및 우측 거푸집(1,1') 사이에 상부 스킨플레이트를 구비한 중간 강재거푸집(3)을 1개 이상 포함하여 상호 연결시키게 된다.

또한, 몸틀의 수직빔(11)과 곁틀의 수직빔(41)이 X자형 바아(44,44')의 상하 양단에서 연결되어지되 바의 중앙부가 회동가능하게 축연결되고 상단 연결부(48,48')는 제자리회동하지만 하단 연결부는 장공을 상하 이동하도록 구성된 곁틀지지틀(40)을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

지지빔에 의해 복공판이 지지되는 공사구간에서 풍도슬라브턱을 구비한 터널구조물을 시공하는 방법은 아래와 같은 단계로 구성된다.

(가) 복공판 지지빔을 따라 형성된 통로마다 바닥면에 레일을 설치하는 단계

(나) 상기 지지빔이 거푸집의 이동에 장애가 되지 않도록 각 통로에 맞는 이동식 강재거푸집을 분할하여 제작하는 단계

<상기 (가)와 (나)의 단계는 순서가 바뀌어도 무방함>

(다) 상기 제작된 이동식 강재거푸집을 각각의 통로에 설치된 상기 레일에 올려 공사구간으로 이동시키는 단계

(라) 상기 각각의 강재거푸집을 세팅하고 거푸집과 거푸집 사이를 지지빔을 포함하여 연결하는 조립하는 단계

(마) 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계

(바) 좌우 거푸집의 곁틀 풍도슬라브턱 스킨플레이트 중 가변부를 탈형하는 단계

(사) 곁틀 전체를 몸틀쪽으로 슬라이딩시켜 곁틀을 탈형하는 단계

(아) 거푸집 연결부를 탈형하는 단계

(자) 몸틀 하부의 유압실린더를 수축시켜 상부 스킨플레이트를 탈형하는 단계

(차) 거푸집을 모두 다음공사구간으로 이동시킨 후 복공판지지빔을 터널천정면에서 잘라내어 제거하는 단계

상기와 같은 구성에 의해 지지빔과 같은 장애물이 존재하는 공사구간에서 사용가능한 이동식 터널시공용 강재 거푸집을 제공된다.

또한 본 고안을 이용하면 지지빔과 같은 장애물이 존재하는 공사구간에서 매우 신속하고 용이한 시공방법이 제공된다.

본 고안은 특히 풍도슬라브용 턱을 구비한 터널을 시공하는 데 사용할 수 있는 이동식 터널시공용 강재거푸집과 이를 이용한 풍도슬라브턱을 구비한 터널의 시공방법이 제공된다.

도 1은 본 고안에 따른 이동식 강재거푸집의 정면도.
도 2는 몸틀과 곁틀의 연결부를 확대한 구조도
도 3은 거푸집 연결부의 확대도
도 4은 3개의 거푸집으로 구성된 본 고안에 따른 이동식 강재거푸집의 횡단면도이다.

본 발명의 명확한 이해를 위해 첨부한 도면을 참조하면서 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1의 정면도에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 거푸집은 중앙에 복공판 하부 지지빔(H)을 중심으로 거푸집이 좌우(1,1')로 나뉘어 제작된다. 편의상 본 명세서에서는 단위 거푸집(1') 위주로 설명하며 나머지 한쪽은 이와 대칭이므로 자세한 설명은 이를 생략한다.

단위 거푸집(1)은 터널의 길이방향으로 바닥에 깔린 레일(12)위를 이동하도록 트러스트 구조로 제작되어 있다. 거푸집의 몸틀(10) 하부에는 유압실린더(16)를 작동하여 거푸집을 상하로 승강시킬 수 있도록 설치하였으며 그 단부에 로울러(14)를 달아 레일(12) 위를 굴러 이동할 수 있도록 했다.

단위 거푸집은 크게 몸틀(10)과 곁틀(30)로 구성된다. 몸틀(10)은 상부에 터널의 천정면에 대응하는 상부 스킨플레이트(18)가 설치되고, 도 3에서 보는 바와 같이 몸틀 우측에는 이웃 거푸집(1')과 연결할 수 있도록 수직빔(51)이 세워지고, 상단에는 스킨플레이트를 연결하는 연결부(52)와 중간 중간에 잭볼트(50)를 사용하여 연결부를 구성되어 있다.

도 2에서 보는 바와 같이 몸틀의 좌측 단차진 수평면의 수평빔(13)에는 슬라이딩 빔(34)이 설치되어 곁틀 로울러(31)이 구를 수 있도록 되어 있다.

곁틀(30)은 일측 수직빔(41)이 상기 몸틀(10)의 수직빔(11)과 신축가능한 연결수단인 잭볼트(35)와 유압실린더(36)으로 연결되어 있다. 곁틀의 바깥쪽에는 측부 스킨플레이트(32)와 풍도턱 스킨플레이트(38)가 설치되며 곁틀의 하측에는 곁틀 로울러(31)를 포함한다.

상기 풍도턱 스킨플레이트(38)는 고정부(38')와 가변부(38")로 구성되며, 상기 가변부(38")는 탈형이 용이하도록 힌지부(33)을 포함하여 작동수단인 유압실린더(37)가 양단부에서 회동가능하게 힌지 연결된다.

도 4에서 보는 바와 같이 터널이 광폭이어서 지지빔이 많은 경우 상기 이동식 강재거푸집의 좌측 및 우측 거푸집(1,1') 사이에 상부 스킨플레이트를 구비한 중간 강재거푸집(3)을 1개 이상 포함하여 상호 연결시키게 된다.

<상기 (가)와 (나)의 단계는 순서가 바뀌어도 무방하다>

(마) 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계

(아) 거푸집 연결부를 탈형하는 단계

(차) 거푸집을 모두 다음 공사구간으로 이동시킨 후 복공판지지빔을 터널천정면에서 잘라내어 제거하는 단계

상기 (사)와 (아)의 순서 역시 바뀌어도 무방하다.

본 명세서에서 지금까지 실시예를 들어 설명한 내용은 본 발명의 사상을 명확히 하고자 한 것일 뿐 실시예로 보호범위를 한정하려는 것이 아니다. 따라서 본 발명의 보호범위는 오직 청구항에 의해서 결정된다.

1 좌측 거푸집 1' 우측 거푸집
3 중앙거푸집 10 몸틀
11. 수직빔 12 레일
13 수평빔 14 로울러
16 유압실린더 18 상부스킨플레이트
30 곁틀 31 곁틀로울러
32 측부스킨플레이트 33 힌지
34 슬라이딩 빔 35 잭볼트
36,37 유압실린더 38 풍도턱스킨플레이트
38' 고정부 38" 가변부
40 곁틀지지틀 41 수직빔
42 중앙부 44,44' 바아
45,45' 장공 46,46 장공브라켓
48,48' 연결부 50 거푸집연결부
52 잭볼트

Claims

터널의 길이방향으로 바닥에 깔린 레일(12)위를 이동하도록 트러스트 구조로제작된 거푸집 몸틀(10) 하부에 유압실린더(16)의 단부에 로울러(14)를 구비한 이동식 강재거푸집(1,1')을 복공판 지지빔(H)사이의 통로에 각각 분리 설치하여 시공하는 복공판 하부의 터널시공용 반원형강재거푸집으로서,
상기 거푸집(1)의 몸틀(10)은 상부에 터널의 천정면에 대응하는 상부 스킨플레이트(18)와 일측에 거푸집 연결부(50,52)를 구비한 수직빔(51)과 타측 단차진 몸틀의 수평면에 설치된 슬라이딩 빔(34)을 포함하며, 상기 슬라이딩빔(34)을 따라 터널의 중심쪽으로 밀고 당길 수 있도록 곁틀(30)의 일측 수직빔(41)이 상기 몸틀(10)의 수직빔(11)과 신축가능한 연결수단(35,36)으로 연결되며 곁틀의 타측에 측부 스킨플레이트(32)와 풍도턱 스킨플레이트(38)를 구비하고 곁틀의 하측에는 곁틀 로울러(31)를 포함한 것을 특징으로 하는 복공판 하부의 터널시공용 반원형강재거푸집
제1항에서,
상기 풍도턱 스킨플레이트(38)는 고정부(38')와 가변부(38")로 구성되며, 상기 가변부(38")는 탈형이 용이하도록 힌지부(33)을 포함하여 유압실린더(37)에 의해 힌지 연결된 것을 특징으로 하는 복공판 하부의 터널시공용 반원형강재거푸집
제1항에서,
상기 이동식 강재거푸집의 좌측 및 우측 거푸집(1,1') 사이에 상부 스킨플레이트를 구비한 중간 강재거푸집(3)이 1개 이상 포함되어 상호 연결된 것을 특징으로 하는 복공판 하부의 터널시공용 반원형강재거푸집
제1항부터 제3항까지 중 어느 한 항에서,
몸틀의 수직빔(11)과 곁틀의 수직빔(41)이 X자형 바아(44,44')의 상하 양단에서 연결되어지되 바아의 중앙부(42)가 회동가능하게 축연결되고 상단 연결부(48,48')는 제자리회동하지만 하단 연결부는 장공브라켓(46,46')의 장공(45,45')을 상하 이동하도록 구성된 곁틀지지틀(40)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 복공판 하부의 터널시공용 반원형강재거푸집
지지빔에 의해 복공판이 지지되는 공사구간에서 풍도슬라브턱을 구비한 터널구조물을 시공하는 방법으로서 아래와 같은 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 복공판 하부의 터널시공방법.
(가) 복공판 지지빔을 따라 형성된 통로마다 바닥면에 레일을 설치하는 단계
(나) 상기 지지빔이 거푸집의 이동에 장애가 되지 않도록 각 통로에 맞는 이동식 강재거푸집을 분할하여 제작하는 단계
<상기 (가)와 (나)의 단계는 순서가 바뀌어도 무방함>
(다) 상기 제작된 이동식 강재거푸집을 각각의 통로에 설치된 상기 레일에 올려 공사구간으로 이동시키는 단계
(라) 상기 각각의 강재거푸집을 세팅하고 거푸집과 거푸집 사이를 지지빔을 포함하여 연결하는 조립하는 단계
(마) 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계
(바) 좌우 거푸집의 곁틀 풍도슬라브턱 스킨플레이트 중 가변부를 탈형하는 단계
(사) 곁틀 전체를 몸틀쪽으로 슬라이딩시켜 곁틀을 탈형하는 단계
(아) 거푸집 연결부를 탈형하는 단계
(자) 몸틀 하부의 유압실린더를 수축시켜 상부 스킨플레이트를 탈형하는 단계
(차) 거푸집을 모두 다음공사구간으로 이동시킨 후 복공판지지빔을 터널천정면에서 잘라내어 제거하는 단계