KR20160145892A - 급속시공 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트, 장치, 시스템 및 이를 이용한 기둥 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치, 시스템 및 이를 이용한 기둥 시공방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 현장 타설 콘크리트 기둥시공을 위한 거푸집 세그먼트에 있어서, 각각 기둥 단면을 2등분한 형태로 제작된 한 쌍의 거푸집 케이싱과 각각이 일정간격 이격되어 배치되는 다수의 외곽 수직프레임과, 상기 외곽 수직프레임을 일체화시키며, 서로 종방향 간격을 두고 배치되는 복수개의 수평프레임을 갖는 프레임; 상기 한 쌍의 거푸집 케이싱의 외곽에 구비되는 고정결합부재; 상기 고정결합부재를 횡방향으로 이동시켜 상기 한 쌍의 거푸집 케이싱를 결합, 분리시키는 이동수단;을 포함하고, 복수의 상기 수평프레임 각각은 일단에 구비되는 힌지부재와, 타단에 구비되어 분할된 면을 탈부착시키는 탈부착 수단을 구비하여, 힌지부재를 기준으로 회동가능하도록 분할, 회전개폐 되어지며, 상기 외곽 수직프레임의 상단과 하단에는 거푸집 세그먼트가 종방향으로 서로 조립, 결합될 수 있도록 체결단이 형성되는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트에 관한 것이다.

Description

급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치, 시스템 및 이를 이용한 기둥 시공방법{Casing Apparatus and Method for Constructing In-situ Concrete Pile}

본 발명은 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치, 시스템 및 이를 이용한 기둥 시공방법에 대한 것이다.

현장 타설 콘크리트를 이용하여 말뚝(pile)이나 교각 등과 같은 기둥부재를 현장에서 시공하기 위해서는 일반적으로 각각 기둥의 단면을 2등분한 형태로 제작된 한 쌍의 거푸집 케이싱을 서로 마주 붙여서 콘크리트 타설을 위한 거푸집을 형성하게 된다. 이하 본 명세서 전체에서는 편의상 말뚝이나 교각 등과 같은 기둥부재를 통칭하는 용어로서 "기둥"을 사용한다. 즉, 편의상 기둥부재를 "콘크리트 기둥"이라고 표현한다. 따라서 특허청구범위를 포함하여 본 명세서에서 "기둥"은 지반에 관입 설치되는 파일이나 교량의 교각을 비롯하여 기둥형태의 부재를 모두 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.

동일제원의 다수 기둥 시공이 요구되는 교량 현장은 기둥 시공이 주공정에 해당한다. 종래 이러한 기둥 시공을 위해서는 거푸집 설치, 해체, 단계별 타설에 많은 시간과 비용이 소요되게 된다. 도 1은 교각, 교량 시공현장 사진과, 교각과 교량의 정면도를 도시한 것이다. 특히, 해상 교량의 경우 기둥 설치를 위한 잠수부 수중 작업이 난해한 문제점이 존재한다. 도 2a는 통상의 강재 거푸집 사진을 도시한 것이다. 그리고, 도 2b는 강재 거푸집과 철근망이 조립된 상태의 기둥 시공현장 사진을 도시한 것이고, 도 2c는 타설되는 과정의 기둥 시공현장 사진을 도시한 것이며, 도 2d는 콘크리트 양생과정의 기둥 시공현장 사진을 도시한 것이다.

도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 종래 기둥 시공은 약 4m높이 간격으로 분할 타설하게 됨을 알 수 있다. 즉, 기둥이 시공될 위치에 한 쌍의 거푸집 케이싱을 거푸집 폐합용 볼트로 체결하고, 거푸집 내에 철근망을 조립하고, 콘크리트를 타설, 양생하고, 거푸집을 해제하는 작업을 단계적으로 반복하여 단계적으로 시공하게 됨을 알 수 있다.

이러한 종래 기둥 시공방법은 철근조립, 거푸집 조립/해제, 비계설치/해체의 반복작업으로 인하여 작업성이 불량하고 인건비가 과다하게 투입되게되는 문제점이 존재한다.

따라서, 유사 제원의 다수 기둥 시공시, 일괄타설, 자동화 시공법의 개발이 필요하며, 거푸집 설치와 해체 작업의 자동화/기계화로 시공품질 확보, 인력투입을 최소화할 수 있으며, 육상/해상 교량, 교각, 말뚝의 급속 시공을 위한 기둥 자동화 거푸집 장치의 개발이 요구되었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0092828호 대한민국 등록공보 제10-1473361호

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 프레임 내에 한 쌍의 거푸집 케이싱이 횡방향으로 이동되어 개폐가 가능하도록 구성되어 급속 타설이 가능하며, 인건비 등의 시공비용을 감소시킬 수 있으며, 최소 작업공간을 확보할 수 있는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치, 시스템 및 이를 이용한 기둥 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 힌지부재에 의해 프레임이 회전개폐될 수 있도록 구성되어, 크레인 저고도 인양이 가능하며, 거푸집 케이싱을 프레임 내에 용이하게 설치할 수 있는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치, 시스템 및 이를 이용한 기둥 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 프레임 제원을 현실화할 수 있고, 거푸집 케이싱의 두께, 중량을 감소시킬 수 있으며, 모듈식으로 구성되어 다양한 높이의 기둥을 1회 타설로 시공할 수 있어 시공비용을 감소시킬 수 있는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치, 시스템 및 이를 이용한 기둥 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 현장 타설 콘크리트 기둥시공을 위한 거푸집 세그먼트에 있어서, 각각 기둥 단면을 2등분한 형태로 제작된 한 쌍의 거푸집 케이싱과 각각이 일정간격 이격되어 배치되는 다수의 외곽 수직프레임과, 상기 외곽 수직프레임을 일체화시키며, 서로 종방향 간격을 두고 배치되는 복수개의 수평프레임을 갖는 프레임; 상기 한 쌍의 거푸집 케이싱의 외곽에 구비되는 고정결합부재; 상기 고정결합부재를 횡방향으로 이동시켜 상기 한 쌍의 거푸집 케이싱를 결합, 분리시키는 이동수단;을 포함하고, 복수의 상기 수평프레임 각각은 일단에 구비되는 힌지부재와, 타단에 구비되어 분할된 면을 탈부착시키는 탈부착 수단을 구비하여, 힌지부재를 기준으로 회동가능하도록 분할, 회전개폐 되어지며, 상기 외곽 수직프레임의 상단과 하단에는 거푸집 세그먼트가 종방향으로 서로 조립, 결합될 수 있도록 체결단이 형성되는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트로서 달성될 수 있다.

또한, 상기 프레임은 제1프레임과 제2프레임을 포함하며, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임은 상기 힌지부재를 기준으로 회동가능하며, 상기 탈부착부재에 의해 개폐되어 지도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 거푸집 케이싱은, 상기 제1프레임 내에 설치되는 제1거푸집 케이싱과, 상기 제2프레임 내에 설치되는 제2거푸집 케이싱으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 복수의 상기 수평프레임 중 적어도 어느 하나에 구비되는 레일을 포함하며, 상기 거푸집 케이싱은 상기 레일의 길이방향을 따라 이동되어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 복수의 상기 수평프레임 중 적어도 어느 하나에 구비되는 액추에이터를 포함하며, 상기 거푸집 케이싱은 상기 액추에이터의 구동에 의해, 상기 레일의 길이방향을 따라 이동되어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 제1거푸집 케이싱과 상기 제2거푸집 케이싱 각각의 외주면에는 상단 지지용 판, 중단 지지용 판 및 하단 지지용판이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 수평프레임은, 길이방향을 따라 레일이 상부면에 형성된 상단 수평프레임, 중단 수평프레임 및 하단 길이방향을 따라 레일이 상부면에 형성된 수평프레임으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 상단 수평프레임의 레일과 상기 거푸집 케이싱의 상단 지지용 판 사이와, 상기 하단 수평프레임의 레일과 상기 거푸집 케이싱의 하단 지지용 판 사이 각각에 구비되는 다수의 이동레일을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 액추에이터는 상기 중단 수평 프레임 일측에 구비되며, 상기 액추에이터의 끝단은 상기 중단 지지용 판에 결합되어, 상기 액추에이터의 구동에 의해 상기 거푸집 케이싱 각각이 상기 레일의 길이방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 액추에이터는 유압잭으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 현장 타설 콘크리트 기둥시공을 위한 거푸집 장치에 있어서, 복수의 앞서 언급한 제1목적에 따른 거푸집 세그먼트; 및 상기 거푸집 세그먼트의 수직 프레임 각각의 상단에 형성된 결합단과 다른 거푸집 세그먼트의 수직 프레임 각각의 하단에 형성된 결합단을 체결시키는 체결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치로서 달성될 수 있다.

또한, 상기 거푸집 세그먼트의 수평프레임 일단에 구비된 힌지부재와, 타단에 구비된 탈부착수단에 의해, 상기 거푸집 장치가 회전 개폐되도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 각각의 상기 거푸집 세그먼트에 구비되는 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제3목적은, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치를 이용한 콘크리트 기둥 시공방법에 있어서, 기둥을 시공할 위치의 기준점에, 앞서 언급한 제2목적에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 거푸집 장치를, 개방상태로 설치하는 단계; 철근망을 크레인으로 인양하여 상기 기둥을 시공할 위치에 거치시키는 단계; 상기 거푸집 장치를 힌지부재를 기준으로 회전시켜 탈부착수단에 의해 제1프레임과 제2프레임을 결합시키는 단계; 거푸집 장치의 액추에이터를 구동시켜, 한 쌍의 거푸집 케이싱을 접촉, 결합시키는 단계; 거푸집 케이싱 내로 콘크리트를 타설, 양생하는 단계; 및 양생완료 후, 액추에이터를 구동하여 한 쌍의 거푸집 케이싱을 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치를 이용한 콘크리트 기둥 시공방법으로서 달성될 수 있다.

그리고, 상기 설치하는 단계 전에, 프레임이 개방된 상태에서, 거푸집 케이싱을 설치하는 단계; 및 복수의 급속시공 현장 콘크리트 기둥 거푸집 세그먼트를 종방향으로 조립시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제4목적은, 콘크리트 기둥에 있어서, 앞서 언급한 제3목적에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치를 이용한 콘크리트 기둥 시공방법에 의해 시공된 것을 특징으로 하는 콘크리트 기둥으로서 달성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 프레임 내에 한 쌍의 거푸집 케이싱이 횡방향으로 이동되어 개폐가 가능하도록 구성되어 급속 타설이 가능하며, 인건비 등의 시공비용을 감소시킬 수 있으며, 최소 작업공간을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 힌지부재에 의해 프레임이 회전개폐될 수 있도록 구성되어, 크레인 저고도 인양이 가능하며, 거푸집 케이싱을 프레임 내에 용이하게 설치할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 프레임 제원을 현실화할 수 있고, 거푸집 케이싱의 두께, 중량을 감소시킬 수 있으며, 모듈식으로 구성되어 다양한 높이의 기둥을 1회 타설로 시공할 수 있어 시공비용을 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 교각, 교량 시공현장 사진과, 교각과 교량의 정면도,
도 2a는 통상의 강재 거푸집 사진,
도 2b는 강재 거푸집과 철근망이 조립된 상태의 기둥 시공현장 사진
도 2c는 타설되는 과정의 기둥 시공현장 사진,
도 2d는 콘크리트 양생과정의 기둥 시공현장 사진,
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트의 사시도,
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트의 정면도,
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트의 일구성인 프레임의 사시도,
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트의 일구성인 프레임의 정면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 힌지를 기준으로 탈착된 상태에서, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트의 평면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부착된 상태에서, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트의 평면도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 액추에이터에 의해 한 쌍의 거푸집 케이싱을 결합시킨 상태에서, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트의 평면도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치의 분해 사시도,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치의 사시도,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치의 정면도,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 힌지부재의 분해 사시도,
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 힌지분재의 분해 평면도,
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 거푸집 케이싱의 사시도,
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트의 부분 정면도,
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 거푸집 케이싱의 평면도,
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트의 부분 평면도,
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 거푸집 장치를 이용한 기둥 시공방법의 흐름도,
도 18a는 본 발명의 일실시예에 따라 힌지부재를 기준으로 분리된 상태의 거푸집 세그먼트를 기준점에 설치한 상태의 평면도,
도 18b는 본 발명의 일실시예에 따라 기둥이 시공될 위치에 철근망을 거치한 상태의 평면도,
도 18c는 본 발명의 일실시예에 따라 힌지부재를 기준으로 프레임을 회동시켜 결합한 상태의 평면도,
도 18d는 본 발명의 일실시예에 따라 액추에이터의 구동으로 한 쌍의 거푸집 케이싱을 이동시켜 결합한 상태의 평면도,
도 18e는 본 발명의 일실시예에 따라 거푸집 케이싱 내로 콘크리트를 타설, 양생하는 상태의 평면도,
도 18f는 본 발명의 일실시예에 따라 양생완료 후, 액추에이터의 구동으로 한 쌍의 거푸집 케이싱을 분리한 상태의 평면도를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치(100)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 후에 설명되는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치(100)는 다수의 거푸집 세그먼트(1)가 종방향으로 결합되는 모듈식으로 구성되게 된다. 따라서 먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)의 정면도를 도시한 것이다.

또한, 도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 거푸집 세그먼트(1)의 일구성인 프레임(20)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 거푸집 세그먼트(1)의 일구성인 프레임(20)의 정면도를 도시한 것이다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)는 전체적으로, 한 쌍의 거푸집 케이싱(10)과 프레임(20)을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 프레임(20)은 길이방향이 종방향인 4개의 외곽 수직프레임(21)과, 수직 프레임(21) 일체화시키도록 각각이 서로 종방향으로 이격되어 설치된 다수의 수평프레임을 포함하여 구성된다.

또한, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 수평프레임은 상단 수평프레임(30)과 중단 수평프레임(50) 및 하단 수평프레임(40)으로 구성되며, 이러한 수평 프레임 각각은 2개의 세로방향 프레임과 2개의 가로 방향프레임을 가지며, 가로 방향의 프레임이 세로 방향 프레임보다 길게 구성됨을 알 수 있다.

그리고, 상단 수평프레임(30)의 가로방향 프레임의 상부면에는 길이방향을 따라 형성된 레일(31)이 구비되며, 하단 수평프레임(40)의 가로방향 프레임의 상부면 역시 길이방향을 따라 레일(41)이 구비되게 된다.

또한, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 중단 수평프레임(50)의 가로방향 프레임 각각에는, 일측과 타측에 액추에이터(51)가 구비되게 됨을 알 수 있다. 이러한 액추에이터(51)는 길이방향을 따라 왕복 구동이 가능한 모든 수단이 가능하며, 본 발명의 실시예에서는 유압잭으로 구성된다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 거푸집 케이싱(10)은 각각 기둥 단면을 2등분한 형태로 제작된 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2)으로 구성된다.

이러한 본 발명의 일실시예에 따른 거푸집 케이싱(10) 각각은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 외주면 상단에 한 쌍 상단 지지용 판(12)이 구비되며, 외주면 하단에는 한 쌍의 하단 지지용 판(14)이 구비되어 있음을 알 수 있다.

그리고, 이러한 상단 지지용 판(12)의 양끝단 하부 각각에는 이동롤러(24)가 체결되어지게 된다. 또한, 이러한 하단 지지용 판(14)의 양끝단 하부 각각에도 이동롤러(24)가 체결되어지게 된다.

따라서, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2) 각각은 상단 지지용 판(12)에 구비된 이동롤러(24)가 상단 수평프레임(30)의 레일(31)을 따라 이동가능하고, 하단 지지용 판(14)에 구비된 이동롤러(24)가 하단 수평프레임(40)의 레일(41)을 따라 이동가능하도록 프레임(20) 내에 안착될 수 있게 된다.

또한, 도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2) 각각의 외주면 중단에 한 쌍의 중단 지지용 판(13)이 형성되며, 이러한 중단 지지용 판(13)에는 액추에이터 결합용 판이 구비되게 됨을 알 수 있다.

따라서, 중단 수평 프레임(50)에 구비된 액추에이터(51)의 끝단이 액추에이터 결합용 판에 결합되게 되면, 액추에이터(51)의 구동에 의해 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2)은 레일(31, 41)의 길이방향을 따라 이동될 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)의 프레임(20)은 제1프레임(20-1)과 제2프레임(20-2)으로 구획되어 구성되게 된다. 이러한 제1프레임(20-1)과 제2프레임(20-2)의 구성은 서로 대향된 동일한 형태로 구비되며, 각각이 앞서 언급한, 수직 프레임(21), 상단 수평프레임(30), 중단 수평프레임(50), 하단 수평프레임(40)을 포함하여 구성된다.

제1프레임(10-1)과 제2프레임(10-2)은 힌지부재(60)와 탈부착 수단(65)에 의해, 힌지부재(60)를 기준으로 회동가능하도록 구성된다. 즉, 상단 수평프레임(30)과 하단 수평프레임(40) 일측에는 힌지부재(60)가 구비되고, 상단 수평프레임(30)과 하단 수평프레임(40)의 타측에는 탈부착 수단(65)이 구비되게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 힌지부재(60)를 기준으로 분할면이 탈착된 상태에서, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)의 평면도를 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)는 힌지부재(60)를 기준으로 제1프레임(10-1)과 제2프레임(10-2)이 회동되며, 분할면에 구비된 탈부착 수단(65)에 의해 서로 부착, 탈착될 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 제1프레임(10-1)과 제2프레임(10-2)의 분할면이 탈착되어 힌지부재(60)를 기준으로 벌어진 상태에서, 제1프레임(10-1) 내에 제1거푸집 케이싱(10-1)을 안착시키고, 제2프레임(10-2) 내에 제2거푸집 케이싱(10-2)을 안착시킬 수 있다. 이러한 회전 개폐가 가능하도록 구성되게 됨으로써, 크레인 저고도 인양이 가능해 진다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부착된 상태에서, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)의 평면도를 도시한 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 힌지부재(60)를 기준으로 제1프레임(20-1)과 제2프레임(20-2)을 회동시켜 분할면을 서로 접촉시킨 후, 탈부착 수단(65)에 의해 분할면을 체결시켜 제1프레임(20-1)과 제2프레임(20-2)을 결합시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 액추에이터(51)에 의해 한 쌍의 거푸집 케이싱(10)을 결합시킨 상태에서, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)의 평면도를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 중단 수평 프레임(50)에 구비된 액추에이터(51)의 구동에 의해 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2)을 이동시켜 압착 결합시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치(100)의 분해 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치(100)의 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치(100)의 정면도를 도시한 것이다.

도 8, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치(100)는 앞서 언급한 거푸집 세그먼트(1)를 종방향으로 결합시킬 수 있어, 다양한 길이의 교각, 기둥을 시공할 수 있게 됨을 알 수 있다.

즉, 앞서 언급한 수직프레임(21)의 상단과 하단 각각에는 체결단(22)을 갖고, 체결부재에 의해 다수의 거푸집 세그먼트(1)를 종방향으로 연결, 결합시키게 된다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 힌지부재(60)의 분해 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 힌지부재(60)의 분해 평면도를 도시한 것이다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 힌지부재(60)는 제1프레임(20-1)의 상단 수평프레임(30)의 끝단과 하단 수평프레임(40) 각각에 체결되는 제1결합단(61)과, 제2프레임(20-2)의 상단 수평프레임(30)의 끝단과 하단 수평프레임(40) 각각에 체결되는 제2결합단(62), 체결부재(65) 및 힌지핀(64)을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

제1체결단(61)과 제2체결단(62) 각각에는 결합시 서로 대향되는 위치에 체결홀(63)이 형성되어 있고, 이러한 체결홀(63)에 힌지핀(64)이 결합되게 됨으로써, 힌지핀(64)의 길이방향을 기준으로 제1프레임(20-1)과 제2프레임(20-2)이 회동가능하도록 구성된다.

그러나, 도 11 및 도 12에 도시된 힌지부재(60)는 하나의 바람직한 실시예를 제시한 것일 뿐, 제1프레임(20-1)과 제2프레임(20-2)이 회동가능한 구조를 가능케 한다면 그 구체적인 형상, 수치, 개수는 본 발명의 권리범위에 영향을 미치지 아니함은 자명하다.

또한, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 거푸집 케이싱(10)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)의 부분 정면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 거푸집 케이싱(10)의 평면도를 도시한 것이다. 또한, 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)의 부분 평면도를 도시한 것이다.

도 13 및 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 거푸집 케이싱(10)은 앞서 언급한 바와 같이, 반원통 형상의 본체(11)을 갖고, 외주면에 상단 지지용 판(12), 중단 지지용 판(13), 하단 지지용 판(14)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 거푸집 케이싱(10)의 상단에는 상단플랜지(15), 하단에는 하단플랜지(16)가 구비되어, 다수의 거푸집 케이싱(10)을 종방향으로 연결할 수 있도록 구성되며, 액추에이터(51)에 의해 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2)이 압착, 접촉된 상태에서 볼트, 너트 등의 체결부재에 의해 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2)을 체결하기 위해 연직 플랜지(17)가 형성되게 된다.

도 14 및 도 16에 도시된 바와 같이, 거푸집 케이싱(10)이 프레임(20)에 안착된 상태에서, 거푸집 케이싱(10)의 상단 지지용 판(12)과 상단 수평 프레임(30) 사이의 이동롤러(24)가 레일(31)을 따라 이동되도록 안착되며, 거푸집 케이싱(10)의 하단 지지용 판(14)과 하단 수평 프레임(40) 사이의 이동롤러(24)가 레일(41)을 따라 이동되도록 안착되고, 중단 수평 프레임(50)에 구비된 액추에이터(51)의 끝단이 거푸집 케이싱(10)의 중단 지지용 판(13)에 결합되어 액추에이터(51)의 구동에 의해 거푸집 케이싱(10)이 레일(31,41)의 길이방향을 따라 이동될 수 있음을 알 수 있다.

이하에서는 앞서 언급한 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치(100)를 이용한 기둥 시공방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치(100)를 이용한 기둥 시공방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저, 시공될 기둥의 높이에 적합하도록 앞서 언급한 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트(1)를 종방향으로 연결하여 조립하게 된다.

그리고, 기둥을 타설할 위치를 설정하고, 기준 위치에 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치(100)를 설치하게 된다(S1). 도 18a는 본 발명의 일실시예에 따라 힌지부재(60)를 기준으로 분리된 상태의 거푸집 장치(100)를 기준점에 설치한 상태의 평면도를 도시한 것이다.

도 18a에 도시된 바와 같이, 설치될 기둥의 지름 방향이 본 발명의 일실시예에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치(100)의 제1프레임(20-1)의 힌지부재(60)와 탈부착 수단(65)을 가로지르도록 제1프레임(20-1)을 고정 설치하게 됨을 알 수 있다.

그리고, 철근망을 크레인 등으로 인양하여 기둥이 설치될 위치에 철근망을 배근하게 된다(S2). 도 18b는 본 발명의 일실시예에 따라 기둥이 시공될 위치에 철근망을 거치한 상태의 평면도를 도시한 것이다.

그리고, 제2프레임(20-2)을 힌지부재(60)를 기준으로 회전하여 제1프레임(20-1)과 접촉시키고, 탈부착 수단(65)에 의해 제1프레임(20-1)과 제2프레임(20-2)을 체결하게 된다(S3). 도 18c는 본 발명의 일실시예에 따라 힌지부재(60)를 기준으로 프레임(20)을 회동시켜 결합한 상태의 평면도를 도시한 것이다.

다음으로, 액추에이터(51)를 구동시켜, 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2)으로 내측으로 이동시켜, 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2)을 결합시키게 된다(S4). 그리고, 철근 크레인을 분리하게 된다. 도 18d는 본 발명의 일실시예에 따라 액추에이터(51)의 구동으로 한 쌍의 거푸집 케이싱(10)을 이동시켜 결합한 상태의 평면도를 도시한 것이다.

다음으로, 타설장치에 의해 콘크리트를 거푸집 케이싱(10) 내로 투입하고 일정시간동안 양생과정을 진행하게 된다(S5). 도 18e는 본 발명의 일실시예에 따라 거푸집 케이싱(10) 내로 콘크리트를 타설, 양생하는 상태의 평면도를 도시한 것이다.

양생이 완료되면, 액추에이터(51)를 구동하여 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2)을 외측으로 이동시켜, 제1거푸집 케이싱(10-1)과 제2거푸집 케이싱(10-2)을 분리하게 된다(S6). 도 18f는 본 발명의 일실시예에 따라 양생완료 후, 액추에이터(51)의 구동으로 한 쌍의 거푸집 케이싱(10)을 분리한 상태의 평면도를 도시한 것이다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트
2:철근망
3:콘크리트
4:크레인
5:펌프카
6:기둥
10:거푸집 케이싱
10-1:제1거푸집 케이싱
10-2:제2거푸집 케이싱
11:본체
12:상단 지지용 판
13:중단 지지용 판
14:하단 지지용 판
15:상단플랜지
16:하단플랜지
17:연직플랜지
20:프레임
20-1:제1프레임
20-2:제2프레임
21:수직프레임
22:체결단
24:이동롤러
30:상단 수평프레임
31:상단 수평프레임 레일
40:하단 수평프레임
41:하단 수평프레임 레일
50:중단 수평프레임
51:액추에이터
60:힌지부재
61:제1결합단
62:제2결합단
63:체결홀
64:힌지핀
65:탈부착 수단
100:급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치

Claims (16)

1. 현장 타설 콘크리트 기둥시공을 위한 거푸집 세그먼트에 있어서,
   각각 기둥 단면을 2등분한 형태로 제작된 한 쌍의 거푸집 케이싱과 각각이 일정간격 이격되어 배치되는 다수의 외곽 수직프레임과, 상기 외곽 수직프레임을 일체화시키며, 서로 종방향 간격을 두고 배치되는 복수개의 수평프레임을 갖는 프레임;
   상기 한 쌍의 거푸집 케이싱의 외곽에 구비되는 고정결합부재;
   상기 고정결합부재를 횡방향으로 이동시켜 상기 한 쌍의 거푸집 케이싱를 결합, 분리시키는 이동수단;을 포함하고,
   복수의 상기 수평프레임 각각은 일단에 구비되는 힌지부재와, 타단에 구비되어 분할된 면을 탈부착시키는 탈부착 수단을 구비하여, 힌지부재를 기준으로 회동가능하도록 분할, 회전개폐 되어지며,
   상기 외곽 수직프레임의 상단과 하단에는 거푸집 세그먼트가 종방향으로 서로 조립, 결합될 수 있도록 체결단이 형성되는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 프레임은 제1프레임과 제2프레임을 포함하며,
   상기 제1프레임과 상기 제2프레임은 상기 힌지부재를 기준으로 회동가능하며,
   상기 탈부착부재에 의해 개폐되어 지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 거푸집 케이싱은
   상기 제1프레임 내에 설치되는 제1거푸집 케이싱과, 상기 제2프레임 내에 설치되는 제2거푸집 케이싱으로 구성되는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트.
   
4. 제 3항에 있어서,
   복수의 상기 수평프레임 중 적어도 어느 하나에 구비되는 레일을 포함하며,
   상기 거푸집 케이싱은 상기 레일의 길이방향을 따라 이동되어지는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트.
   
5. 제 4항에 있어서,
   복수의 상기 수평프레임 중 적어도 어느 하나에 구비되는 액추에이터를 포함하며,
   상기 거푸집 케이싱은 상기 액추에이터의 구동에 의해, 상기 레일의 길이방향을 따라 이동되어지는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제1거푸집 케이싱과 상기 제2거푸집 케이싱 각각의 외주면에는 상단 지지용 판, 중단 지지용 판 및 하단 지지용판이 형성된 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 수평프레임은,
   길이방향을 따라 레일이 상부면에 형성된 상단 수평프레임, 중단 수평프레임 및 하단 길이방향을 따라 레일이 상부면에 형성된 수평프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 상단 수평프레임의 레일과 상기 거푸집 케이싱의 상단 지지용 판 사이와,
   상기 하단 수평프레임의 레일과 상기 거푸집 케이싱의 하단 지지용 판 사이 각각에 구비되는 다수의 이동레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 액추에이터는 상기 중단 수평 프레임 일측에 구비되며,
   상기 액추에이터의 끝단은 상기 중단 지지용 판에 결합되어, 상기 액추에이터의 구동에 의해 상기 거푸집 케이싱 각각이 상기 레일의 길이방향을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 액추에이터는 유압잭으로 구성되는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 세그먼트.
    
11. 현장 타설 콘크리트 기둥시공을 위한 거푸집 장치에 있어서,
    복수의 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 거푸집 세그먼트; 및
    상기 거푸집 세그먼트의 수직 프레임 각각의 상단에 형성된 결합단과 다른 거푸집 세그먼트의 수직 프레임 각각의 하단에 형성된 결합단을 체결시키는 체결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 거푸집 세그먼트의 수평프레임 일단에 구비된 힌지부재와, 타단에 구비된 탈부착수단에 의해,
    상기 거푸집 장치가 회전 개폐되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치.
    
13. 제 12항에 있어서,
    각각의 상기 거푸집 세그먼트에 구비되는 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치.
    
14. 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치를 이용한 콘크리트 기둥 시공방법에 있어서,
    기둥을 시공할 위치의 기준점에, 제11항에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 거푸집 장치를, 개방상태로 설치하는 단계;
    철근망을 크레인으로 인양하여 상기 기둥을 시공할 위치에 거치시키는 단계;
    상기 거푸집 장치를 힌지부재를 기준으로 회전시켜 탈부착수단에 의해 제1프레임과 제2프레임을 결합시키는 단계;
    거푸집 장치의 액추에이터를 구동시켜, 한 쌍의 거푸집 케이싱을 접촉, 결합시키는 단계;
    거푸집 케이싱 내로 콘크리트를 타설, 양생하는 단계; 및
    양생완료 후, 액추에이터를 구동하여 한 쌍의 거푸집 케이싱을 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치를 이용한 콘크리트 기둥 시공방법.
    
15. 제 14항에 있어서,
    상기 설치하는 단계 전에,
    프레임이 개방된 상태에서, 거푸집 케이싱을 설치하는 단계; 및
    복수의 급속시공 현장 콘크리트 기둥 거푸집 세그먼트를 종방향으로 조립시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치를 이용한 콘크리트 기둥 시공방법.
    
16. 콘크리트 기둥에 있어서,
    제 15항에 따른 급속시공 현장 콘크리트 기둥 시공용 자동화 거푸집 장치를 이용한 콘크리트 기둥 시공방법에 의해 시공된 것을 특징으로 하는 콘크리트 기둥.

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