KR20190084586A - 와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설장비 및 이를 사용한 콘크리트 포설방법 - Google Patents

와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설장비 및 이를 사용한 콘크리트 포설방법 Download PDF

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Abstract

콘크리트 균열을 제어하고 보강효과를 얻기 위해 콘크리트 포설 구조물내에 와이어메쉬를 자동으로 공급할 수 있는 구조를 일체형으로 구비함으로써, 필요장비의 수를 최소화할 수 있고 시공 투입인력을 크게 절감할 수 있어서 저비용 고품질의 콘크리트 포장시공이 가능한 콘크리트 포설장비 및 이를 사용한 콘크리트 포설방법이 개시된다. 콘크리트 포설장비(100)의 DBI장치부(300) 후방에 배치되는 와이어메쉬 공급부(400)는 콘크리트 포설장비(100)의 양측에 배치되어 콘크리트 포설장비(100)를 따라 함께 이동할 수 있는 한쌍의 이동대차(410)를 포함하는데, 이동대차(410) 위에는 다수의 와이어메쉬(W)가 적층되어 콘크리트 포설장비(100)와 동일속도로 움직이는 이동대차(410)에 의해 이동하면서 콘크리트 포설장비(100)의 일측 또는 양쪽 측면부를 통해 안으로 투입되고, 포설된 하부 콘크리트 상부에 상하 및 좌우 간격에 맞춰 와이어메쉬(W)가 배열 및 결속된다.

Description

와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설장비 및 이를 사용한 콘크리트 포설방법{Concrete pavement equipment and concrete pavement method by using the same}
본 발명은 콘크리트 포설장비 및 이를 사용한 콘크리트 포설방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 균열을 제어하고 보강효과를 얻기 위해 콘크리트 포설 구조물내에 와이어메쉬를 자동으로 공급할 수 있는 구조를 일체형으로 구비함으로써, 필요장비의 수를 최소화할 수 있고 시공 투입인력을 크게 절감할 수 있어서 저비용 고품질의 콘크리트 포장시공이 가능한 콘크리트 포설장비 및 이를 사용한 콘크리트 포설방법에 관한 것이다.
도로, 단지, 공항 등의 콘크리트 도로 포장을 위해 슬립폼 페이버(Slipform Paver)를 이용하는 콘크리트 기계포설에서는 콘크리트의 단면 내측에 와이어메쉬를 삽입할 경우 2대의 콘크리트 포장장비, 와이어메쉬 공급기, 콘크리트 공급기(Side Feeder)를 동시에 운용할 수밖에 없는데, 이로 인해 콘크리트 포장을 위해 장비 및 작업자 등의 과다투입이 불가피하고 장비배치를 위한 공간확보가 필수적으로 이루어져야 하며 시공원가의 절감이 어렵다.
콘크리트 구조물 내부에 와이어메쉬를 삽입하게 되면 콘크리트 균열을 제어할 수 있고 보강효과를 얻을 수 있음에도 불구하고 많은 장비 및 인력의 투입으로 인한 높은 단가 요인으로 인해 국내에서는 설계반영이 미비한 실정이다.
이를 보완하기 위해 시방서와 다르게 인력포장과 기계포장을 혼용한 시공방법이 빈번하게 이루어지고 있는 실정이며, 시공단계별 콘크리트 포설시간이 지연되어 시공시기를 최적화 하기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0827564호(등록일자: 2008년 04월 29일)
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 콘크리트 균열을 제어하고 보강효과를 얻기 위해 콘크리트 포설 구조물내에 와이어메쉬를 자동으로 공급할 수 있는 구조를 일체형으로 구비함으로써, 필요장비의 수를 최소화할 수 있고 시공 투입인력을 크게 절감할 수 있어서 저비용 고품질의 콘크리트 포장시공이 가능한 콘크리트 포설장비 및 이를 사용한 콘크리트 포설방법을 제공하는데 있다.
전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1의 양태에 따르면, 본 발명은, 콘크리트 포설장비로서,
포장하고자 하는 노면상에 하부콘크리트를 포장하는 1차 몰드부;
상기 콘크리트 포설장비의 진행방향을 기준으로 상기 1차 몰드부의 후방에 배치되어 수축 줄눈 시공을 수행하기 위한 DBI장치부;
상기 DBI장치부의 후방에 배치되어 와이어메쉬를 자동으로 공급하기 위한 와이어메쉬 공급부;
상기 와이어메쉬 공급부의 후방에 배치되어 상기 하부콘크리트 상에 상부콘크리트를 추가 포장하는 2차 몰드부; 및
상기 2차 몰드부의 후방에 배치되어 포설된 콘크리트 표면을 마무리하는 콘크리트 표면 마무리부;를 포함하며,
상기 와이어메쉬 공급부는 상기 콘크리트 포설장비의 일측 또는 양측에 배치되어 상기 콘크리트 포설장비를 따라 함께 이동할 수 있는 한쌍의 이동대차를 포함하고, 상기 이동대차 위에는 다수의 와이어메쉬가 적층되고, 상기 와이어메쉬는 상기 이동대차상에 적재된 상태로 이동하면서 상기 콘크리트 포설장비의 일측 또는 양측을 통해 안으로 투입되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 포설장비를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 와이어메쉬 공급부는, 상기 콘크리트 포설장비의 폭을 가로질러서 왕복운동하도록 배치된 제1 호이스트를 포함하고, 상기 제1 호이스트는 상기 가이드 레일상에 이동가능하도록 장착된 제1 호이스트 본체, 상기 제1 호이스트 본체의 하부면으로부터 하방향으로 연장된 제1 승강 와이어, 상기 제1 호이스트 본체의 일측에 부착된 제1 조종간 및 상기 제1 승강 와이어의 하단에 부착된 제1 갈고리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 와이어메쉬 공급부는, 상기 콘크리트 포설장비의 폭을 가로질러서 이동하도록 배치된 다수의 제2 호이스트; 및 상기 콘크리트 포설장비의 양측에서 상기 제2 호이스트들의 바깥쪽에 각각 배치된 와이어 이송컨베이어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제2의 양태에 따르면, 본 발명은, 위에서 언급한 콘크리트 포설장비를 사용한 콘크리트 포설방법으로서,
도로 포장용 콘크리트를 상기 콘크리트 포설장비의 전방쪽에 하차하는 단계(S1);
하차된 콘크리트를 1차로 백호우 로우더로 정리한 후 2차로 상기 1차 몰드부의 전방에 배치된 스프레더가 좌우로 이동하면서 일정한 높이로 고루 펴주는 단계(S2);
슬래브 상부에 포설될 콘크리트를 백호우 로우더를 이용하여 상기 콘크리트 포설장비의 전면에 설치된 호퍼로 공급하고, 이렇게 공급된 콘크리트를 메인 컨베이어를 통해 상기 2차 몰드부의 전방으로 이동시키는 단계(S3);
상기 1차 몰드부의 상기 스프레더로 고루펴준 콘크리트를 바이브레이터를 이용해 다짐작업하고 하부 콘크리트 몰드를 통해 타설하는 단계(S4);
하부콘크리트가 타설된 후에는 상기 DBI 장치부의 다웰바 자동삽입기를 이용하여 배열된 다웰바를 수축줄눈부에 삽입하고, 타이바 삽입기로 세로줄눈부에 타이바를 콘크리트 하부로 삽입하는 단계(S5);
상기 단계(S5)후에, 상기 콘크리트 포설장비의 일측 또는 양측에 배치되어 상기 콘크리트 포설장비를 따라 함께 이동할 수 있는 상기 이동대차에 적재된 상기 와이어메쉬를 상기 콘크리트 포설장비내로 공급하는 단계(S6);
상기 단계(S3)에서 운반된 상부 콘크리트를 상기 2차 몰드부의 오거를 이용하여 콘크리트 타설 폭에 맞게 분배하고, 이후 상부콘크리트 몰드로 공급하여 상부콘크리트를 타설하며 설치된 바이브레이터로 다짐작업을 수행하는 단계(S7); 및
상부콘크리트가 포설, 다짐된 후에 콘크리트 표면마감처리를 위하여 상기 콘크리트 표면마무리부의 오실레이팅 빔이 횡방향으로 작동하여 콘크리트 표면의 작은 틈새 및 들떠있는 모르타르를 마감 처리하고, 이어서, 포설된 콘크리트의 전 표면을 수평방향 및 수직방향으로 움직이는 슈퍼스무스에 의해 마감처리하는 단계(S8);를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 포설방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 단계(S6)에서, 상기 와이어메쉬는 상기 콘크리트 포설장비의 일측에 배치된 제1 호이스트의 상승 및 수평 운동에 의해서 상기 콘크리트 포설장비의 일측으로부터 상기 콘크리트 포설장비의 폭을 가로지르는 방식으로 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 상기 단계(S6)에서, 상기 와이어메쉬(W)는 상기 콘크리트 포설장비의 양측에 각각 배치된 제2 호이스트들 및 와이어 이송컨베이어에 의해서 각각 상기 콘크리트 포설장비의 일측과 타측에서 상기 콘크리트 포설장비의 중앙위치까지 서로 대칭되게 왕복운동하는 방식으로 공급되되, 상기 콘크리트 포설장비의 양측 바깥쪽에 각각 배치된 상기 와이어 이송컨베이어에 의해서 상기 이동대차에 적재된 상기 와이어메쉬가 상기 제2 호이스트들 아래까지 이송되고, 상기 제2 호이스트들에 의해서 상기 와이어메쉬가 상승 및 수평 이동하면서 상기 제2 호이스트들의 가이드 레일을 따라서 상기 콘크리트 포설장비의 중앙위치까지 이동하게 되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래 2대의 슬립폼 페이버, 와이어메쉬 공급기, 콘크리트 공급기를 이용하여 시공 가능했던 와이어메쉬가 포함된 콘크리트 포장을, 상·하부 2단으로 콘크리트 포설이 가능하도록 슬립폼 페이버를 개선하여 와이어메쉬 공급기, 콘크리트 공급기의 별도운영 없이 1대의 슬립폼 페이버로 콘크리트 포설 및 와이어메쉬 설치가 가능하다. 따라서, 기존 시공방법으로 운영되던 장비의 수를 최소화시키고 투입되는 인력을 기존대비 30% 이상 절감할 수 있으므로 저비용 고품질의 콘크리트 포장시공을 할 수 있다. 특히, 공항 활주로 및 계류장, 군부대 및 항만 시설부지, 고속도로 등 콘크리트 균열제어를 필요로 하는 시설에 효과적으로 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 슬립폼 페이버(Slipform Paver) 타입의 콘크리트 포설장비의 전체구성을 도식적으로 나타낸 도면;
도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 포설장비에 채용되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와이어메쉬 자동공급장치의 구성을 나타낸 도면;
도 3은 도 2에 도시된 와이어메쉬 자동공급장치의 작동 상태도;
도 4는 와이어메쉬 삽입구간 주변의 장치구성을 도식적으로 나타낸 평면도;
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와이어메쉬 투입방식을 보여주는 도면으로서, 와이어메쉬 투입을 기준으로 하여 콘크리트 포설 공정의 일부 단계들을 도식적으로 나타낸 도면;
도 6은 도 1에 도시된 콘크리트 포설장비에 채용되는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어메쉬 자동공급장치의 구성을 나타낸 도면;
도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시된 와이어메쉬 자동공급장치의 작동 상태도;
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어메쉬 투입방식을 보여주는 도면; 및
도 9는 도 1에 도시된 콘크리트 포설장비를 사용한 콘크리트 포설방법의 작업 공정도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 슬립폼 페이버(Slipform Paver) 타입의 콘크리트 포설장비에 대해 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명에 따른 슬립폼 페이버 타입의 콘크리트 포설장비(100)의 전체구성이 도식적으로 나타나 있다.
도 1을 참조하면, 콘크리트 포설장비(100)는 콘크리트 포설을 하고자 하는 지면(G)상에서 화살표(A)로 나타낸 방향으로 진행하면서 콘크리트 포장작업을 수행하게 되는데, 포장하고자 하는 노면상에 하부콘크리트를 포장하는 1차 몰드부(200); 상기 콘크리트 포설장비(100)의 진행방향을 기준으로 상기 1차 몰드부(200)의 후방에 배치되어 수축 줄눈 시공을 수행하기 위한 DBI장치부(300); 상기 DBI장치부(300)의 후방에 배치되어 와이어메쉬를 자동으로 공급하기 위한 와이어메쉬 공급부(400); 상기 와이어메쉬 공급부(400)의 후방에 배치되어 상기 하부콘크리트 상에 상부콘크리트를 추가 포장하는 2차 몰드부(500); 및 상기 2차 몰드부(500)의 후방에 배치되어 포설된 콘크리트 표면을 마무리하는 콘크리트 표면 마무리부(600);를 포함한다.
콘크리트 포설장비(100)의 전면에는 레미콘 트럭(도시되지 않음)에 의해서 운반되어 오는 콘크리트를 수용하기 위한 호퍼(110)가 설치된다. 호퍼(110)를 통해 수용되는 콘크리트는 메인 컨베이어(120)를 통해서 2차 몰드부(500)의 상측으로 공급된다.
상기 1차 몰드부(200)는 콘크리트 포설장비(100)의 진행방향을 기준으로 전방에 배치되는데, 포장하고자 하는 노면의 횡방향으로 배치된 스프레더(210)를 구비한다. 스프레더(210)는 콘크리트 포설장비(100)의 전방쪽에서 레미콘 트럭(도시되지 않음)등에 의해서 운반되어 백호우 로우더(도시되지 않음)에 의해서 정리 제공되는 콘크리트를 골고루 소정의 두께로 포설한다. 스프레더(210)의 인접위치에는 바이브레이터(도시되지 않음)와 피니싱 스크리드(도시되지 않음)가 배치되어, 상기 스프레더(210)로 포설된 콘크리트를 바이브레이터로 다지고 피니싱 스크리드로 평평하게 마무리 한다.
상기 DBI장치부(300)는 하부콘크리트가 타설된 후 다웰바 자동삽입기(도시되지 않음)를 이용하여 배열된 다웰바를 수축줄눈부에 삽입하며, 타이바 삽입기(310)를 이용하여 세로줄눈부에 타이바를 콘크리트 하부로 삽입하게 된다.
본 발명의 핵심이라 할 수 있는 와이어메쉬 공급부(400)는 앞서 언급한 바와 같이 콘크리트 균열을 제어하고 보강효과를 얻기 위해 노면상에 포설되는 콘크리트 구조물 내부에 와이어메쉬를 공급하기 위한 것으로서, 기존 슬립폼 페이버(Slipform Paver) 타입의 콘크리트 포설장비와는 달리 상기 DBI장치부(300)와 일체로 구성된다.
와이어메쉬 공급부(400)는 콘크리트 포설장비(100)의 일측에 배치되어 콘크리트 포설장비(100)를 따라 함께 이동할 수 있는 이동대차(410)를 포함한다. 이동대차(410)는 콘크리트 포설장비(100)의 차체에 일단부가 분리가능하게 연결되고 타단부는 이동대차(410)에 고정된 견인 와이어(412)에 의해서 콘크리트 포설장비(100)를 따라서 함께 같은 속도로 이동할 수 있다. 이동대차(410) 위에는 다수의 와이어메쉬(W)가 적층될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 포설장비에 채용되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와이어메쉬 자동공급장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 상기 와이어메쉬 자동공급장치의 작동 상태도이며, 도 4는 와이어메쉬 삽입구간 주변의 장치구성을 도식적으로 나타낸 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 와이어메쉬(W)는 이동대차(410)상에 적재된 상태로 이동하면서 콘크리트 포설장비(100)의 일측면부를 통해 한개씩 안으로 투입된다.
이를 위해서, 와이어메쉬 공급부(400)는 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 가로질러서 이동하도록 배치된 제1 호이스트(420a)를 포함한다. 제1 호이스트(420a)는 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 가로질러서 연장 배치된 가이드 레일(430)을 따라서 콘크리트 포설장비(100)의 일측에서 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 가로지르도록 횡방향으로 왕복운동한다. 제1 호이스트(420a)는 단독으로 혹은 쌍을 이루어 배치될 수 있는데, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 1개의 호이스트(420a)만을 도시하였다.
제1 호이스트(420a)는 가이드 레일(430)상에 이동가능하도록 장착된 제1 호이스트 본체(422a), 상기 제1 호이스트 본체(422a)의 하부면으로부터 하방향으로 연장된 제1 승강 와이어(424a), 제1 호이스트 본체(422a)의 일측에 부착된 제1 조종간(421a) 및 제1 승강 와이어(424a)의 하단에 부착된 제1 갈고리(423a)를 포함한다. 제1 갈고리(423a)는 와이어메쉬(W)의 그물눈에 삽입될 수 있는 치수를 갖는다.
한편, 본 실시예에 있어서는 제1 갈고리(423a)가 와이어메쉬(W)의 그물눈에 직접 삽입되는 형태를 도시하였으나, 그물눈에 삽입되는 별도의 후크를 이용하고 이러한 후크의 상단에 갈고리를 연결하는 형태여도 무방하며, 본 발명의 목적 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능하다.
또한, 본 실시예에 있어서는 제1 갈고리(423a)가 와이어메쉬(W)의 일측단을 들어올리는 형태를 도시하고 있으나, 일측단이 아닌 와이어메쉬(W)의 중앙부를 들어올리는 형태도 가능하며, 본 발명의 목적 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능하다.
전술한 바와 같은 와이어메쉬 공급부(400)를 설치하기 위하여, DBI 장치부(300)와 상부콘크리트 몰드를 고정시켜주는 프레임(도시되지 않음)을 분리하여 와이어메쉬(W)의 삽입이 가능한 공간을 확보할 수 있는 길이의 고강도 빔을 좌, 우에 연결하고, 증가한 슬립폼 페이버의 전장과 고강도 빔의 중량으로 인해 상하, 또는 좌우로 장비가 틀어지지 않도록 수평방향으로도 보강용 빔을 설치하여 장비주행, 콘크리트 포장 중 틀어짐 또는 떨림이 발생하지 않도록 보강한다. 보강 구조는 추가의 보강부재를 횡방향 및/또는 종방향으로 추가 설치하거나, X자 형태의 보강빔을 설치할 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 콘크리트 포설장비에 채용되는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어메쉬 자동공급장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시된 와이어메쉬 자동공급장치의 작동 상태도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 와이어메쉬(W)의 투입방식과는 다르게, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 도 6, 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같이, 와이어메쉬(W)는 콘크리트 포설장비(100)의 양측면을 따라서 이동하도록 배치된 이동대차(410)상에 적재된 상태로 이동하면서 콘크리트 포설장비(100)의 양측면부를 통해 한개씩 안으로 투입될 수도 있다. 이때, 복수개의 와이어메쉬(W)는 콘크리트 포설장비(100)의 양측면부로부터 콘크리트 포설장비(100)의 중앙위치까지 견인되어 투입된다.
와이어메쉬 공급부(400)는 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 가로질러서 이동하도록 배치된 다수의 제2 호이스트들(420b)을 포함한다. 제2 호이스트들(420b)은 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 가로질러서 연장 배치된 가이드 레일(430)을 따라서 각각 콘크리트 포설장비(100)의 일측과 타측에서 콘크리트 포설장비(100)의 중앙위치까지 서로 대칭되게 왕복운동한다. 제2 호이스트들(420b)은 단독으로 혹은 쌍을 이루어 배치될 수 있는데, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 총 4개의 제2 호이스트들(420b)을 도시하였다.
제2 호이스트들(420b)은 각각 가이드 레일(430)상에 이동가능하도록 장착된 제2 호이스트 본체(422b), 상기 제 2 호이스트 본체(422b)의 하부면으로부터 하방향으로 연장된 한쌍의 제2 승강 와이어(424b), 상기 제2 승강 와이어(424b)의 하단에 일체로 부착된 지지판(426), 및 상기 제2 호이스트 본체(422b)의 하면과 상기 지지판(426)의 상부면 사이에 X자 형태로 접철 가능하게 배치된 신축부재(428)를 포함한다. 제2 호이스트 본체(422b)의 일측에는 제2 조종간(421b)이 부착되고, 지지판(426)의 하부면으로부터 연장되는 한쌍의 연결 와이어(414)의 하단에는 제2 갈고리(423b)가 각각 부착된다. 제2 갈고리(423b)는 와이어메쉬(W)의 그물눈에 삽입될 수 있는 치수를 갖는다.
콘크리트 포설장비(100)의 양측에서 제2 호이스트들(420b)의 바깥쪽에는 와이어 이송컨베이어(450)가 각각 배치된다. 와이어 이송 컨베이어(450)는 이동대차(410)상에 적재되어 있는 와이어메쉬(W)를 제2 호이스트들(420b) 아래까지 이송하는 기능을 수행하게 된다. 이를 위해서, 와이어 이송 컨베이어(450)는 무한궤도 형태의 체인 컨베이어(452), 상기 체인 컨베이어(452)를 따라서 순환 이동할 수 있도록 배치된 와이어 인출부재(454)를 포함한다. 와이어 인출부재(454)의 상부는 힌지(451)에 의해서 각운동 가능하게 체인 컨베이어(452)에 장착된다. 와이어 인출부재(454)의 하부에는 제3 갈고리(453)가 부착된다.
다시 도 1을 참조하면, 2차 몰드부(500)의 전방에는 포장하고자 하는 노면의 횡방향으로 배치된 오거(510)를 구비한다. 오거(510)는 콘크리트 포설장비(100)의 전방쪽으로부터 이송되어온 콘크리트를 수용하여 하부 콘크리트의 표면상에 와이어메쉬(W)가 배치된 상태에서 포장 폭에 맞게 콘크리트를 분배한다. 오거(510)의 인접위치에는 바이브레이터(도시되지 않음)와 피니싱 스크리드(도시되지 않음)가 배치되어, 상기 오거(510)에 의해 포설된 콘크리트를 바이브레이터의 진동작용에 의해 다지고 2차 몰드부를 통과함으로써 평평하게 마무리 한다.
2차 몰드부(500) 후방의 콘크리트 표면 마무리부(600)는 앞서 언급한 바와 같이 포설된 콘크리트 표면을 최종적으로 마무리하는 기능을 수행하는데, 이를 위하여 오실레이팅 빔(610), 슈퍼스므스(620) 및 T/C(Texture Curing Machine)(도시되지 않음)를 포함한다. 오실레이팅 빔(610)은 상부콘크리트가 포설, 다짐된 후 콘크리트 표면마감처리를 위하여 횡방향으로 작동하여 콘크리트 표면의 작은 틈새 및 들떠있는 모르타르 등을 깔금하게 마감한다. 슈퍼스므스(620)는 수평방향 및 수직방향으로 움직이면서 포설된 콘크리트의 전 표면에 대한 마감처리를 수행하여 최적의 콘크리트 표면을 완성한다.
하기에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 슬립폼 페이버(Slipform Paver) 타입의 콘크리트 포설장비(100)를 사용하여 콘크리트 포설하는 방법에 대해 설명한다.
첨부도면 도 5a 내지 도 5g는 와이어메쉬 투입을 기준으로 하여 콘크리트 포설 공정의 일부 단계들을 도식적으로 나타낸 도면이고, 도 9는 콘크리트 포설방법의 전체적인 작업순서를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 9를 참조하면, 레미콘 트럭으로 운반된 포장용 콘크리트를 콘크리트 포설장비(100)의 전방쪽에 하차한다(단계 S1).
다음에는, 하차된 콘크리트를 1차로 백호우 로우더(도시되지 않음)로 정리한 후 2차로 1차 몰드부(200)의 스프레더(210)가 좌우로 이동하면서 일정한 높이로 고루 펴준다(단계 S2).
한편, 슬래브 상부에 포설될 콘크리트는 백호우 로우더(도시되지 않음)를 이용하여 콘크리트 포설장비(100)의 전면에 설치된 호퍼(도시되지 않음)로 공급하고, 이렇게 공급된 콘크리트는 컨베이어벨트를 통해 2차 몰드부(500)의 오거(510)로 이동한다(단계 S3).
1차 몰드부(200)의 스프레더(210)로 고루펴준 콘크리트는 바이브레이터(도시되지 않음)를 이용한 다짐작업 및 하부 콘크리트 몰드를 통해 타설된다(단계 S4).
하부콘크리트가 타설된 후에는 DBI 장치부(300)의 다웰바 자동삽입기(도시되지 않음)를 이용하여 배열된 다웰바를 수축줄눈부에 삽입하며, 타이바 삽입기(310)로 세로줄눈부에 타이바를 콘크리트 하부로 삽입한다(단계 S5).
상기 단계(S5)후에는, 콘크리트 포설장비(100)의 일측 또는 양측에 배치되어 콘크리트 포설장비(100)를 따라 함께 이동할 수 있는 이동대차(410)에 적재된 와이어메쉬(W)를 공급하여 설치하게 된다(단계 S6).
상세하게는, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 콘크리트 포설장비(100)의 일측에 배치된 제1 호이스트(420a)를 이용하여 와이어메쉬(W)를 콘크리트 포설장비(100)의 내측 하부로 투입하게 된다. 즉, 제1 승강 와이어(424a)의 하부에 부착된 제1 갈고리(423a)를 와이어메쉬(W)의 일측단부 그물눈 사이에 걸고, 이러한 상태에서 제1 호이스트(420a)의 제1 조종간(421a)을 조작하여 제1 승강 와이어(424a)를 상승시킴과 동시에 제1 호이스트(420a)를 가이드 레일(430)을 따라서 콘크리트 포설장비(100)의 일측에서 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 가로지르도록 이동시키는 방식으로 와이어메쉬(W)를 공급하게 된다.
도 5a 및 도 5b에는 와이어메쉬(W)가 전술한 바와 같은 이송작동에 의해서 콘크리트 포설장비(100)의 일측에 배치된 이동대차(410)로부터 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 일측방향으로부터 가로질러 투입되는 과정이 도시되어 있다.
이와는 달리, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 콘크리트 포설장비(100)의 양측에서 호이스트들(420)의 바깥쪽에 배치된 와이어 이송컨베이어(450)를 이용하여 와이어메쉬(W)를 제2 호이스트들(420b) 아래까지 이송하게 된다. 즉, 와이어 인출부재(454)의 하부에 부착된 제3 갈고리(453)를 와이어메쉬(W)의 일측단부 그물눈 사이에 걸고, 이러한 상태에서 와이어 이송 컨베이어(450)를 구동시키면, 와이어 인출부재(454)가 무한궤도 형태의 체인 컨베이어(452)를 따라서 체인 컨베이어(452)의 상부면쪽으로 이동하게 된다. 이때, 체인 컨베이어(452)의 작동을 멈추고, 와이어 인출부재(454)의 제3 갈고리(453)의 연결을 해제한 다음, 제2 호이스트들(420b)의 지지판(426)의 하부면상에 부착된 복수개의 제2 갈고리(423b)를 와이어메쉬(W)의 일측단부 그물눈 사이에 건다. 이러한 상태에서 제2 호이스트들(420b)의 제2 조종간(421b)을 조작하여 제2 승강 와이어(424b)를 상승시킴과 동시에 제2 호이스트들(420b)을 가이드 레일(430)을 따라서 각각 콘크리트 포설장비(100)의 일측과 타측에서 콘크리트 포설장비(100)의 중앙위치까지 이동시키는 방식으로 와이어메쉬(W)를 공급하게 된다.
도 8a 및 도 8b에는 와이어메쉬(W)가 전술한 바와 같은 이송작동에 의해서 콘크리트 포설장비(100)의 양측에 배치된 이동대차(410)로부터 콘크리트 포설장비(100)의 중앙 위치까지 투입되는 과정이 도시되어 있다. 즉, 콘크리트 포설장비(100)의 가상의 센터라인(CL)을 중심으로 하였을 때, 콘크리트 포설장비(100)의 양쪽으로부터 와이어메쉬(W)가 제2 호이스트들(420b)에 의해서 이동대차(410)로부터 센터라인(CL)을 향하여 투입된다.
본 발명의 일 실시 예에 따라서 와이어메쉬(W)가 콘크리트 포설장비(100)의 일측에 배치된 이동대차(410)로부터 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 일측방향으로부터 가로질러 투입되는 방식에 의거하여 콘크리트 포설과정을 계속해서 설명하면, 와이어메쉬(W)가 적절한 위치에 투입되면 포설된 하부 콘크리트 상부(=다웰바 및 타이바가 이미 삽입된 상태)에 상하 및 좌우 간격에 맞춰 와이어메쉬(W)를 배열하고 결속한다. 이후, 도 5c에 나타낸 바와 같이 콘크리트 포설장비(100)가 전방으로 진행하면서 콘크리트 포설작업을 계속해서 수행하게 된다.
상기 단계(S3)에서 운반된 상부 콘크리트를 2차 몰드부(500)의 오거(510)를 이용하여 콘크리트 타설 폭에 맞게 분배하고, 이후 상부콘크리트 몰드로 공급하여 상부콘크리트를 타설하며 설치된 바이브레이터(도시되지 않음)로 다짐작업을 수행한다(단계 S7).
도 5d에는 2차 몰드부(500)의 작업지점이 가시적으로 표현되어 있고, 도 5e에는 필요에 따라서 와이어메쉬(W)를 추가적으로 투입하는 것이 가시적으로 표현되어 있다.
상부콘크리트가 포설, 다짐된 후에는 콘크리트 표면마감처리를 위하여 콘크리트 표면마무리부(600)의 오실레이팅 빔(610)이 횡방향으로 작동하여 콘크리트 표면의 작은 틈새 및 들떠있는 모르타르 등을 깔금하게 마감한다. 이어서, 포설된 콘크리트의 전 표면을 수평방향 및 수직방향으로 움직이는 슈퍼스무스(620)에 의해 최적의 콘크리트 표면을 완성한다(단계 S8).
도 5g에는 상부콘크리트 포설 후 콘크리트 포설장비(100)가 전방으로 진행하면서 콘크리트 포설작업을 계속해서 수행하는 것이 표현되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래기술에 따른 슬립폼 페이버(Slipform Paver) 타입의 콘크리트 포설장비와는 달리, DBI장치와 와이어메쉬 공급장치가 일체로 구성되어 있고, 와이어메쉬의 경우 이동대차를 통해 콘크리트 포설장비의 양쪽 측면를 통해 투입할 수 있도록 하였다.
본 발명에 따르면, 하부 및 상부 동시 포설이 가능한 2단 콘크리트 포장장비(=기존 모델 SP1600 또는 다른 모델의 슬립폼 페이버 장비)를 개선하여 수축 줄눈 시공을 위한 DBI장치와 상부 콘크리트 몰드(=2차 몰드)간의 조밀한 공간을 와이어메쉬를 삽입할 수 있도록 프레임을 확장하였고, 슬립폼 페이버 양 측면으로 와이어메쉬를 공급(포장 폭이 좁을 경우에는 일방향 공급으로 대체할 수 있음)하 고 인력으로 와이어메쉬를 결속한 후 상부 콘크리트 공급과 다짐, 표면마무리, 양생의 순서로 시공한다.
종래에는 하부 포설용 포장장비, DBI 장치, 와이어메쉬 공급장치(인력에 의해 수동공급), 상부 포설용 포장장비 등 다양한 장비가 있어야만 했고, 최근 하부 포설과 상부 포설을 하나의 장비로 할 수 있는 기계가 있긴 하나, DBI 장치와 와이어메쉬 공급장치를 전부 하나로 통합한 장치는 없었다.
본 발명에 따르면, 슬립폼 페이버 내부에 와이어메쉬를 지속적으로 공급할 수 있도록 와이어메쉬를 슬립폼 페이버의 주행속도와 동일한 속도로 이동 가능한 이동대차상에 적재하여 횡방향 보강프레임에 설치된 호이스트를 이용하여 하부 콘크리트의 상부에 원활히 공급할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 콘크리트 포설장비 200 : 1차 몰드부
210 : 스프레더 300 : DBI 장치부
400 : 와이어메쉬 공급부 410 : 이동대차
420a,420b : 호이스트 422a,422b : 호이스트 본체
423a,423b,453 : 갈고리 424a,424b : 승강 와이어
426 : 지지판 428 : 신축부재
430 : 가이드 레일 450 : 이송 컨베이어
451 : 힌지 452 : 체인 컨베이어
454 : 와이어 인출부재 500 : 2차 몰드부
510 : 오거 600 : 콘크리트 표면 마무리부
610 : 오실레이팅 빔 620 : 슈퍼스무스
G : 지면 A : 화살표

Claims (8)

  1. 콘크리트 포설장비(100)로서,
    포장하고자 하는 노면상에 하부콘크리트를 포장하는 1차 몰드부(200);
    상기 콘크리트 포설장비(100)의 진행방향을 기준으로 상기 1차 몰드부(200)의 후방에 배치되어 수축 줄눈 시공을 수행하기 위한 DBI장치부(300);
    상기 DBI장치부(300)의 후방에 배치되어 와이어메쉬를 자동으로 공급하기 위한 와이어메쉬 공급부(400);
    상기 와이어메쉬 공급부(400)의 후방에 배치되어 상기 하부콘크리트 상에 상부콘크리트를 추가 포장하는 2차 몰드부(500); 및
    상기 2차 몰드부(500)의 후방에 배치되어 포설된 콘크리트 표면을 마무리하는 콘크리트 표면 마무리부(600);를 포함하며,
    상기 와이어메쉬 공급부(400)는 상기 콘크리트 포설장비(100)의 일측 또는 양측에 배치되어 상기 콘크리트 포설장비(100)를 따라 함께 이동할 수 있는 한쌍의 이동대차(410)를 포함하고, 상기 이동대차(410) 위에는 다수의 와이어메쉬(W)가 적층되고, 상기 와이어메쉬(W)는 상기 이동대차(410)상에 적재된 상태로 이동하면서 상기 콘크리트 포설장비(100)의 일측 또는 양측을 통해 안으로 투입되는 것을 특징으로 하는 와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 와이어메쉬 공급부(400)는, 상기 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 가로질러서 왕복운동하도록 배치된 제1 호이스트(420a)를 포함하고,
    상기 제1 호이스트(420a)는
    상기 가이드 레일(430)상에 이동가능하도록 장착된 제1 호이스트 본체(422a);
    상기 제1 호이스트 본체(422a)의 하부면으로부터 하방향으로 연장된 제1 승강 와이어(424a);
    상기 제1 호이스트 본체(422a)의 일측에 부착된 제1 조종간(421a); 및
    상기 제1 승강 와이어(424a)의 하단에 부착된 제1 갈고리(423a);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설장비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 와이어메쉬 공급부(400)는,
    상기 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 가로질러서 이동하도록 배치된 다수의 제2 호이스트(420b); 및
    상기 콘크리트 포설장비(100)의 양측에서 상기 제2 호이스트들(420b)의 바깥쪽에 각각 배치된 와이어 이송컨베이어(450);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설장비.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 호이스트들(420b)은 상기 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 가로질러서 연장 배치된 가이드 레일(430)을 따라서 각각 상기 콘크리트 포설장비(100)의 일측과 타측에서 상기 콘크리트 포설장비(100)의 중앙위치까지 서로 대칭되게 왕복운동하며,
    상기 제2 호이스트들(420b)은 각각 상기 가이드 레일(430)상에 이동가능하도록 장착된 제2 호이스트 본체(422b);
    상기 제2 호이스트 본체(422b)의 하부면으로부터 하방향으로 연장된 한쌍의 제2 승강 와이어(424b);
    상기 제2 승강 와이어(424b)의 하단에 일체로 부착된 지지판(426); 및
    상기 제2 호이스트 본체(422b)의 하면과 상기 지지판(426)의 상부면 사이에 X자 형태로 접철 가능하게 배치된 신축부재(428)를 포함하며,
    상기 제2 호이스트 본체(422b)의 일측에는 제2 조종간(421b)이 부착되고, 상기 지지판(426)의 하부면상에는 복수개의 제2 갈고리(423)가 부착된 것을 특징으로 하는 와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설장비.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 와이어 이송 컨베이어(450)는 상기 이동대차(410)상에 적재되어 있는 상기 와이어메쉬(W)를 상기 제2 호이스트들(420b) 아래까지 이송하는 기능을 수행하며, 상기 와이어 이송 컨베이어(450)는 무한궤도 형태의 체인 컨베이어(452), 상기 체인 컨베이어(452)를 따라서 순환 이동할 수 있도록 배치된 와이어 인출부재(454)를 포함하고, 상기 와이어 인출부재(454)의 상부는 힌지(451)에 의해서 각운동 가능하게 상기 체인 컨베이어(452)에 장착되며, 상기 와이어 인출부재(454)의 하부에는 제3 갈고리(453)가 부착된 것을 특징으로 하는 와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설장비.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 콘크리트 포설장비를 사용한 콘크리트 포설방법으로서,
    도로 포장용 콘크리트를 상기 콘크리트 포설장비(100)의 전방쪽에 하차하는 단계(S1);
    하차된 콘크리트를 1차로 백호우 로우더로 정리한 후 2차로 상기 1차 몰드부(200)의 전방에 배치된 스프레더(210)가 좌우로 이동하면서 일정한 높이로 고루 펴주는 단계(S2);
    슬래브 상부에 포설될 콘크리트를 백호우 로우더를 이용하여 상기 콘크리트 포설장비(100)의 전면에 설치된 호퍼로 공급하고, 이렇게 공급된 콘크리트를 메인 컨베이어를 통해 상기 2차 몰드부(500)의 전방으로 이동시키는 단계(S3);
    상기 1차 몰드부(200)의 상기 스프레더(210)로 고루펴준 콘크리트를 바이브레이터를 이용해 다짐작업하고 하부 콘크리트 몰드를 통해 타설하는 단계(S4);
    하부콘크리트가 타설된 후에는 상기 DBI 장치부(300)의 다웰바 자동삽입기를 이용하여 배열된 다웰바를 수축줄눈부에 삽입하고, 타이바 삽입기(310)로 세로줄눈부에 타이바를 콘크리트 하부로 삽입하는 단계(S5);
    상기 단계(S5)후에, 상기 콘크리트 포설장비(100)의 일측 또는 양측에 배치되어 상기 콘크리트 포설장비(100)를 따라 함께 이동할 수 있는 상기 이동대차(410)에 적재된 상기 와이어메쉬(W)를 상기 콘크리트 포설장비(100)내로 공급하는 단계(S6);
    상기 단계(S3)에서 운반된 상부 콘크리트를 상기 2차 몰드부(500)의 오거(510)를 이용하여 콘크리트 타설 폭에 맞게 분배하고, 이후 상부콘크리트 몰드로 공급하여 상부콘크리트를 타설하며 설치된 바이브레이터로 다짐작업을 수행하는 단계(S7); 및
    상부콘크리트가 포설, 다짐된 후에 콘크리트 표면마감처리를 위하여 상기 콘크리트 표면마무리부(600)의 오실레이팅 빔(610)이 횡방향으로 작동하여 콘크리트 표면의 작은 틈새 및 들떠있는 모르타르를 마감 처리하고, 이어서, 포설된 콘크리트의 전 표면을 수평방향 및 수직방향으로 움직이는 슈퍼스무스(620)에 의해 마감처리하는 단계(S8);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계(S6)에서, 상기 와이어메쉬(W)는 상기 콘크리트 포설장비(100)의 일측에 배치된 제1 호이스트(420a)의 상승 및 수평 운동에 의해서 상기 콘크리트 포설장비(100)의 일측으로부터 상기 콘크리트 포설장비(100)의 폭을 가로지르는 방식으로 공급되는 것을 특징으로 하는 와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계(S6)에서, 상기 와이어메쉬(W)는 상기 콘크리트 포설장비(100)의 양측에 각각 배치된 제2 호이스트들(420b) 및 와이어 이송컨베이어(450)에 의해서 각각 상기 콘크리트 포설장비(100)의 일측과 타측에서 상기 콘크리트 포설장비(100)의 중앙위치까지 서로 대칭되게 왕복운동하는 방식으로 공급되되, 상기 콘크리트 포설장비(100)의 양측 바깥쪽에 각각 배치된 상기 와이어 이송컨베이어(450)에 의해서 상기 이동대차(410)에 적재된 상기 와이어메쉬(W)가 상기 제2 호이스트들(420b) 아래까지 이송되고, 상기 제2 호이스트들(420b)에 의해서 상기 와이어메쉬(W)가 상승 및 수평 이동하면서 상기 제2 호이스트들(420b)의 가이드 레일(430)을 따라서 상기 콘크리트 포설장비(100)의 중앙위치까지 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설방법.
KR1020180002515A 2018-01-08 2018-01-08 와이어메쉬의 자동공급이 가능한 콘크리트 포설장비 및 이를 사용한 콘크리트 포설방법 KR102097600B1 (ko)

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