KR20190090167A - 편심에 의한 회전력을 이용한 분절아치 세그먼트의 회전장치 및 이를 이용한 분절아치 세그먼트의 회전방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분절아치 세그먼트를 현장으로 이송하여 거치함에 있어서, 분절아치 세그먼트를 장치 위에 올려놓은 상태에서 편심에 의해 발생하는 회전력을 이용하여 분절아치 세그먼트를 용이하고 안전하게 회전시킴으로써, 종래 기술에서의 문제점인 많은 수의 인양장비 사용 및 고도의 숙련도 필요에 따른 비용 증가를 해결할 수 있고, 더 나아가 분절아치 세그먼트의 콘크리트면 손상발생을 예방할 수 있도록 하는 "분절아치 세그먼트의 회전장치 및 이를 이용한 분절아치 세그먼트의 회전방법"에 관한 것이다.
본 발명에서는 회전거치대(2)와, 고정 프레임(3)을 포함하여 구성되어, 분절아치 세그먼트(100)가, 수평배치상태를 유지한 채로 공중으로 인양되어 회전거치대(2) 위에 놓이면, 편심에 의해 회전거치대(2)가 회전하면서 수평배치상태에 있던 분절아치 세그먼트(100)가 수직배치상태로 회전하게 되는 분절아치 세그먼트의 회전장치와 회전방법이 제공된다.

Description

편심에 의한 회전력을 이용한 분절아치 세그먼트의 회전장치 및 이를 이용한 분절아치 세그먼트의 회전방법{Method and Apparatus for Rotating of Precast Arch Segment using Rotating Force by Eccentricity}

본 발명은 프리캐스트 아치구조물을 이루는 분절아치 세그먼트를 회전시키는 장치와 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 프리캐스트 콘크리트 부재로 제작되고 아치 형상이 연장되는 방향으로 서로 연속 결합되어 프리캐스트 아치구조물을 이루게 되는 "분절아치 세그먼트"를 현장으로 이송하여 거치함에 있어서, 분절아치 세그먼트를 장치 위에 올려놓은 상태에서 편심에 의해 발생하는 회전력을 이용하여 분절아치 세그먼트를 용이하고 안전하게 회전시킴으로써, 종래 기술에서의 문제점인 많은 수의 인양장비 사용 및 고도의 숙련도 필요에 따른 비용 증가를 해결할 수 있고, 더 나아가 분절아치 세그먼트의 콘크리트면 손상발생을 예방할 수 있도록 하는 "분절아치 세그먼트의 회전장치 및 이를 이용한 분절아치 세그먼트의 회전방법"에 관한 것이다.

아치(arch)형상을 가지는 프리캐스트 아치구조물을 서로 이웃하게 복수개 연속배치하여 개착터널, 생태통로 등으로 이용되는 터널구조물을 구축하는 방식이 대한민국 등록특허 제10-1491952호를 통해서 제안되어 있다. 이와 같은 프리캐스트 아치구조물은, 아치형상을 복수개로 분할한 형태로 공장에서 프리캐스트 콘크리트 부재로 제작된 "분절아치 세그먼트"를 현장으로 이송한 후, 세그먼트의 연장방향으로 분절아치 세그먼트를 서로 연속되도록 접합하는 방식으로 구축된다.

분절아치 세그먼트는 터널이 연장되는 방향으로 소정 폭을 가지면서 아치의 원호가 연장되는 방향으로는 소정 길이를 가지는 볼록 곡선형 부재이다. 편의상 청구범위를 포함하는 본 명세서 전체에서 아치의 원호가 연장되는 방향을 "길이방향"이라고 기재하고, 이와 수평면에서 직교하는 방향 즉, 분절아치 세그먼트의 폭에 해당하는 방향을 "폭방향"이라고 기재한다.

일반적으로 분절아치 세그먼트는 공장에서 폭방향의 한쪽 측면(제2측면)이 지면에 놓인 상태로 제작된다. 즉, 폭방향이 연직방향으로 되는 형태로 분절아치 세그먼트가 제작되는 것이다. 따라서 이와 같은 상태로 제작된 분절아치 세그먼트가 현장으로 이송되어 프리캐스트 아치구조물을 이루도록 거치될 때에는, 폭방향이 수평방향이 되도록 분절아치 세그먼트가 회전되어야 한다. 편의상 본 명세서에서는 이와 같이 폭방향이 연직방향이 되도록 즉, 제작될 때 제2측면이 지면에 접하도록 분절아치 세그먼트가 놓인 상태를 "수평배치상태"라고 기재하고, 폭방향이 수평방향이 되도록 분절아치 세그먼트가 놓인 상태를 "수직배치상태"라고 기재한다.

종래에는 분절아치 세그먼트를 현장 거치할 때에, 복수개의 인양장비(예를 들면, 인양크레인)를 이용하여 분절아치 세그먼트를 완전히 공중으로 부양시킨 상태에서, 복수개의 인양장비 각각에 연결된 인양로프의 길이를 조정함으로써 분절아치 세그먼트를 회전시켰다. 도 15 내지 도 17에는 각각 종래 기술에 따라 분절아치 세그먼트(100)를 회전시키는 과정을 순차적으로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 설명의 편의를 위하여 도면에서 분절아치 세그먼트(100)의 아치형상의 볼록한 외면은 도면부호 130으로 표시하였고, 분절아치 세그먼트(100)의 폭방향 측면 중에서 인양로프가 결합되는 제1측면을 도면부호 110으로 표시하였다. 참고로 분절아치 세그먼트가 도 15에 도시된 것처럼 놓인 상태가 "수평배치상태"에 해당하며, 분절아치 세그먼트가 도 17에 도시된 것처럼 놓인 상태가 "수직배치상태"에 해당한다.

도 15에 도시된 것 같은 수평배치상태의 분절아치 세그먼트(100)를 도 17에 도시된 것과 같은 수직배치상태가 되도록 회전시키기 위해서는, 우선 분절아치 세그먼트(100)의 외면(130)에 복수개의 외면인양로프(2a)를 연결하고, 분절아치 세그먼트(100)의 폭방향 측면(제1측면)(110)에는 복수개의 측면인양로프(2b)를 연결한다. 인양로프를 연결하기 위해서, 분절아치 세그먼트(100)의 외면(130)과 제1측면(110)에는 각각 인양고리(4)를 고정 설치해두게 되고, 리프팅 링크(lifting link)(40)를 이용하여 인양로프의 하단과 인양고리(4) 사이를 연결하게 된다. 도 15에 도시된 것처럼 분절아치 세그먼트(100)의 폭방향 타측면이 지면이나 이송차량을 바라보도록 놓인 상태에서, 외면인양로프(2a)와 측면인양로프(2b)를 모두 위로 당겨서 분절아치 세그먼트(100)를 수평배치상태로 공중에 부양시키게 된다. 후속하여 도 16에 도시된 것처럼 외면인양로프(2a)를 더 위로 당기거나 또는 반대로 측면인양로프(2b)를 더 아래로 늘어뜨림으로써, 분절아치 세그먼트(100)를 회전시키게 되며, 최종적으로는 도 17에 도시된 것처럼, 분절아치 세그먼트(100)의 아치형상 볼록한 외면(130)이 연직 위쪽을 바라보는 수직배치상태로 만들어서 설계된 위치에 설치하게 된다.

그런데 이와 같은 종래기술에 따른 분절아치 세그먼트(100)의 인양 및 회전 거치 과정에서는, 외면인양로프(2a)와 측면인양로프(2b)가 각각 다른 형태로 움직여야 하므로, 외면인양로프(2a)와 측면인양로프(2b) 각각의 움직임을 조정하기 위한 인양장비가 분리되어야 한다. 즉, 외면인양로프(2a)를 조정하기 위한 인양장비와, 측면인양로프(2b)를 조정하기 위한 인양장비가 각각 별도로 필요한 것이다. 따라서 종래 기술에서는 많은 수의 인양장비가 필요하게 되고, 그에 따라 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라, 외면인양로프(2a)와 측면인양로프(2b)가 각각 다른 형태로 정밀하게 움직이기 위해서는 숙련된 작업자가 필요하므로 그만큼 시공효율이 저하되고 비용이 크게 증가되는 단점이 있다.

무엇보다도 종래 기술에서는 위와 같이 분절아치 세그먼트(100)를 회전시키는 과정에서 리프팅 링크(40)와 인양로프가 분절아치 세그먼트(100)의 외면과 제1측면(110)에 닿게 되고, 그에 따라 분절아치 세그먼트(100)의 콘크리트면에 탈락 등의 손상이 발생하게 된다. 즉, 도 15 및 도 17에서 원 R로 표시된 위치에서는 리프팅 링크(40)와 인양로프가 분절아치 세그먼트(100)의 외면(130)과 제1측면(110)에 닿게 되며, 분절아치 세그먼트(100)의 회전과정에서 이러한 리프팅 링크(40) 및 인양로프가 분절아치 세그먼트(100)의 외부 표면에 강하게 접촉하면서 분절아치 세그먼트(100)의 콘크리트면에 손상이 발생하게 되는 문제가 발생하는 것이다.

더 나아가, 위와 같이 인양로프를 위로 당기는 과정에서 분절아치 세그먼트(100) 자체가 수평방향으로도 회전할 수 있으며, 그에 따라 작업 자체가 불안정해지는 것은 물론이고 수평방향으로 회전하는 분절아치 세그먼트(100)가 작업자들이나 주변 물건들에 충돌하게 되는 안전사고의 발생 위험이 매우 크다는 문제도 존재한다.

대한민국 등록특허공보 제10-1491952호(2015. 02. 09. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 분절아치 세그먼트를 이용하여 프리캐스트 아치구조물을 구축하기 위하여 분절아치 세그먼트를 현장으로 이송하여 분절아치 세그먼트의 폭방향이 수평방향이 되도록 회전시킴에 있어서, 적은 수의 인양장비만으로도 안정적이고 용이하게 분절아치 세그먼트를 회전시킬 수 있도록 함으로써, 시공효율의 향상과 비용절감을 도모할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 분절아치 세그먼트를 회전시키는 과정에서 리프팅 링크와 인양로프가 분절아치 세그먼트에 직접 접촉하는 것을 최소화함으로써, 종래 기술에서 발생하였던 분절아치 세그먼트의 콘크리트면 손상발생을 예방할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가, 분절아치 세그먼트 자체의 수평방향 회전 및 그에 따른 안전사고의 발생을 예방할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 폭을 가지면서 아치의 원호가 연장되는 방향으로 길이를 가지는 볼록 곡선형 프리캐스트 콘크리트 부재로 이루어진 분절아치 세그먼트를 회전시키기 위한 회전장치로서, 분절아치 세그먼트가 수평배치상태로 놓이게 되며 회전에 의해 분절아치 세그먼트가 수직배치상태로 되도록 만드는 회전거치대와, 상기 회전거치대가 상단에 회전가능하게 결합되어 있는 고정 프레임을 포함하여 구성되어, 분절아치 세그먼트가, 수평배치상태를 유지한 채로 공중으로 인양되어 회전거치대 위에 놓이되, 분절아치 세그먼트가 회전거치대에 놓인 위치가 분절아치 세그먼트의 무게중심에서 벗어나서 편심을 가지게 되고, 분절아치 세그먼트가 놓인 위치의 편심에 의해 회전거치대가 회전하면서 수평배치상태에 있던 분절아치 세그먼트가 수직배치상태로 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 분절아치 세그먼트의 회전장치가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 폭을 가지면서 아치의 원호가 연장되는 방향으로 길이를 가지는 볼록 곡선형 프리캐스트 콘크리트 부재로 이루어진 분절아치 세그먼트를 회전시키기 위한 회전방법으로서, 분절아치 세그먼트가 수평배치상태로 놓이게 되며 회전에 의해 분절아치 세그먼트가 수직배치상태로 되도록 만드는 회전거치대와, 상기 회전거치대가 상단에 회전가능하게 결합되어 있는 고정 프레임을 포함하여 구성된 회전장치를 이용하는데, 분절아치 세그먼트의 수평배치상태를 유지한 채로 분절아치 세그먼트를 공중으로 인양하는 단계; 인양된 분절아치 세그먼트를 수평배치상태로 회전거치대 위에 놓되, 분절아치 세그먼트가 회전거치대에 놓인 위치가 분절아치 세그먼트의 무게중심에서 벗어나서 편심을 가지는 위치가 되도록 분절아치 세그먼트를 회전거치대 위에 놓는 단계; 및 분절아치 세그먼트가 놓인 위치의 편심에 의해 회전거치대가 회전하면서 수평배치상태에 있던 분절아치 세그먼트가 수직배치상태로 회전하게 되도록 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분절아치 세그먼트의 회전방법이 제공된다.

상기한 본 발명의 회전장치 및 회전방법에 있어서, 회전거치대는, 분절아치 세그먼트가 놓였을 때 또는 분절아치 세그먼트를 회전시킬 때 분절아치 세그먼트의 아치형상 오목한 내면을 지지하는 내면지지부재와, 분절아치 세그먼트의 폭방향 일측면이 놓이도록 내면지지부재에 직교하여 내면지지부재에 결합되어 있는 측면지지부재를 포함하여 구성되며; 내면지지부재의 배면에는 제1힌지부가 형성되어 있고, 고정 프레임의 상단에는 제2힌지부가 구비되어 있어서, 제1힌지부와 제2힌지부가 힌지결합되어 회전거치대가 회전할 수 있도록 구성될 수 있는데, 특히 분절아치 세그먼트가 측면지지부재로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 측면지지부재의 타단부에는 내면지지부재와 평행한 상태로 돌출되는 이탈방지돌출부가 일체로 더 구비될 수 있고, 이 경우 분절아치 세그먼트가 측면지지부재에 놓인 상태에서 분절아치 세그먼트의 외면에 밀착하여 가압할 수 있도록 봉부재로 이루어진 가압고정부재가, 이탈방지돌출부를 관통하여 진퇴가능하게 더 구비될 수도 있다.

본 발명에서는 회전장치에 분절아치 세그먼트를 올려놓을 때에만 측면인양로프를 조정하기 위한 인양장비가 필요할 뿐이고, 별도의 외면인양로프가 더 필요한 것은 아니므로, 종래 기술에 비하여 분절아치 세그먼트의 회전작업에 소요되는 인양장비의 수와 인력을 줄일 수 있게 되고, 그에 따라 비용을 크게 절감할 수 있고 시공효율도 크게 향상시킬 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

특히 본 발명에서는 분절아치 세그먼트의 인양을 위해 설치하였던 리프팅 링크와 인양로프가 분절아치 세그먼트를 회전시키는 동안에 분절아치 세그먼트의 표면에 강하게 밀착하거나 충돌하는 것을 방지할 수 있게 되고, 그에 따라 종래기술과는 달리, 리프팅 링크 및 인양로프로 인한 분절아치 세그먼트의 콘크리트면이 손상되는 것을 예방할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서는 인양로프를 위로 당기는 과정에서 분절아치 세그먼트 자체가 수평방향으로 회전하여 안전사고가 발생하게 되는 종래기술의 문제점을 해결할 수 있게 되는 장점도 가진다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 회전장치를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1의 회전장치가 회전하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명에서 회전장치의 회전거치대에 분절아치 세그먼트를 수평배치상태로 올려놓은 것을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 4의 화살표 A-A에 따른 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 회전장치의 회전거치대가 회전하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 7의 화살표 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.
도 9 및 도 10은 각각 본 발명에서 회전거치대의 회전에 의해 분절아치 세그먼트가 수직배치상태로 만들어진 것을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 9의 화살표 C-C에 따른 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전장치의 개략적인 사시도이다.
도 13은 하나의 분절아치 세그먼트의 회전에 본 발명의 회전장치 2개가 이용되는 것을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 14은 하나의 회전거치대에 복수개의 고정 프레임이 구비되어 있는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 회전장치를 보여주는 도 1에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 15 내지 도 17은 각각 종래 기술에 따라 분절아치 세그먼트를 회전시키는 과정을 순차적으로 보여주는 개략적인 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2에는 각각 분절아치 세그먼트를 회전시키기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 회전장치(1)를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 1의 회전장치(1)가 회전하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 회전장치(1)는, 분절아치 세그먼트(100)가 수평배치상태로 놓이게 되며 회전에 의해 분절아치 세그먼트(100)가 수직배치상태로 되도록 만드는 회전거치대(2)와, 상기 회전거치대(2)가 상단에 회전가능하게 결합되어 있는 고정 프레임(3)을 포함하여 구성된다.

구체적으로 회전거치대(2)는 분절아치 세그먼트(100)가 놓였을 때 또는 분절아치 세그먼트(100)를 회전시킬 때 분절아치 세그먼트(100)의 아치형상 오목한 내면에 밀착하여 분절아치 세그먼트(100)의 내면을 지지하는 내면지지부재(20)와, 분절아치 세그먼트(100)의 폭방향 일측면(제2측면)이 놓이도록 내면지지부재(20)에 직교하여 내면지지부재(20)에 결합되어 있는 측면지지부재(21)를 포함하여 구성된다. 내면지지부재(20)의 배면에는 제1힌지부(22)가 형성되어 있어서, 고정 프레임(3)의 상단에 구비된 제2힌지부(35)와 힌지결합되며, 따라서 제1,2힌지부(22, 35)간의 회전가능한 힌지결합에 의하여 내면지지부재(20)는 도 1 및 도 2에 도시된 상태에서 도 3에 도시된 상태로 회전할 수 있게 된다. 물론 내면지지부재(20)는 도 3에 도시된 상태에서 도 1 및 도 2에 도시된 상태로도 회전할 수 있다.

측면지지부재(21)는, 일단부가 내면지지부재(20)와 일체를 이루되 내면지지부재(20)에 직교하도록 배치되어 있는 부재로서, 분절아치 세그먼트(100)의 제2측면이 측면지지부재(21) 위에 직접 놓이게 된다. 필요에 따라서는 분절아치 세그먼트(100)가 측면지지부재(21)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 측면지지부재(21)의 타단부에는 내면지지부재(20)와 평행한 상태로 돌출되는 이탈방지돌출부(24)가 일체로 구비될 수 있다. 더 나아가, 필요에 따라서는 분절아치 세그먼트(100)가 측면지지부재(21)에 놓인 상태에서 분절아치 세그먼트(100)의 외면에 밀착하여 가압하는 가압고정부재(25)가 더 구비될 수 있는데, 도면에 예시된 것처럼 가압고정부재(25)는 이탈방지돌출부(24)를 관통하여 진퇴하는 봉부재로 이루어질 수 있다. 이 경우 가압고정부재(25)를 이루는 봉부재의 단부(분절아치 세그먼트와 밀착하게 되는 단부)에는 밀착판(250)이 구비되는 것이 바람직하다. 봉부재로 이루어진 가압고정부재(25)는 이탈방지돌출부(24)에 나사결합을 가지면서 관통설치될 수 있으며, 이탈방지돌출부(24)를 회전시키면 나사결합에 의해 가압고정부재(25)가 내면지지부재(20)를 향하여 진출하면서 분절아치 세그먼트(100)의 외면에 밀착된다.

고정 프레임(3)은 지면에 연직하게 세워지는 부재로서, 상단에는 제2힌지부(35)가 구비되어 있어서 내면지지부재(20)가 회전가능하도록 힌지결합된다. 필요에 따라서는 내면지지부재(20)가 수직한 상태에서 수평한 상태로 회전되었을 때, 내면지지부재(20)의 수평상태를 안정적으로 유지하기 위하여 내면지지부재(20)의 배면에 밀착하여 지지하는 지지돌기(34)가 고정 프레임(3)의 상단면에 구비될 수 있다.

고정 프레임(3)은 그 상단이 연직방향 위아래로 승하강할 수 있도록 구성될 수도 있다. 즉, 도면에 도시된 실시예의 경우, 연직방향으로 고정 프레임(3)은 승하강이 가능한 상단부(31)와, 이를 지지하는 하단부(32)로 구분되어 있으며, 하단부의 내부에는 신축장치(38)가 내장되어 있고 상단부(31)가 신축장치(38)에 결합되어 있어서, 신축장치(38)의 신축에 의해 상단부(31)가 승하강하는 구성을 가지고 있다. 이와 같은 상단부(31)의 승하강 가능 구조에 의해서 고정 프레임(3)의 연직높이가 변화될 수 있는 구성을 가지게 되면, 다양한 크기의 분절아치 세그먼트(100)에 대해서 본 발명의 회전장치(1)를 사용할 수 있게 된다. 즉, 분절아치 세그먼트(100)를 공중에 띄운 채 회전장치(1)에 거치하여 회전작업을 수행하는데 필요한 연직 높이는 분절아치 세그먼트(100)의 크기, 곡률 등에 따라 달라지는데, 위와 같이 고정 프레임(3)의 연직높이가 변화될 수 있게 되면 다양한 크기와 형태의 분절아치 세그먼트(100)를 본 발명의 회전장치(1)에 의해 회전시킬 수 있게 되어 장치의 범용성이 커지게 되는 장점이 발휘된다.

다음에서는 도 4 내지 도 11을 참조하여 위와 같은 본 발명의 회전장치(1)를 이용하여 분절아치 세그먼트(100)를 수평배치상태에서 수직배치상태로 회전시키는 구체적인 방법 단계에 대해 설명한다.

도 4 및 도 5에는 각각 회전장치(1)의 회전거치대(2)에 분절아치 세그먼트(100)를 수평배치상태로 올려놓은 것을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 4의 화살표 A-A에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다.

우선 수평배치상태로 이송되어 온 분절아치 세그먼트(100)를, 수평배치상태를 유지한 채로 공중으로 인양하여 회전거치대(2) 위에 놓는다. 이 때, 분절아치 세그먼트(100)의 아치형상 중앙부에서 폭방향 일측면(제2측면)이 회전거치대(2)의 측면지지부재(21)에 놓인다. 구체적으로 수평배치상태에 있는 분절아치 세그먼트(100)에서, 폭방향 타측면(제1측면)(110)에는 복수개의 측면인양로프(2b)를 연결한다. 종래 기술과 마찬가지로 분절아치 세그먼트(100)의 제1측면(110)에는 인양고리(4)를 고정 설치해두게 되고, 리프팅 링크(lifting link)(40)를 이용하여 측면인양로프(2b)의 하단과 인양고리(4) 사이를 연결할 수 있다. 그러나 본 발명에서는 종래 기술과 달리, 분절아치 세그먼트(100)의 외면(130)에는 미리 인양로프를 연결해둘 필요가 없다.

이와 같이 분절아치 세그먼트(100)의 제1측면(110)에 측면인양로프(2b)을 연결하고, 크레인 등의 인양장치를 이용하여 측면인양로프(2b)를 당겨서 분절아치 세그먼트(100)를 수평배치상태가 유지되도록 공중으로 인양하여, 도 4 내지 도 6에 도시된 것처럼 분절아치 세그먼트(100)의 아치형상 중앙부에서 폭방향 일측면(제2측면)이 측면지지부재(21) 위에 놓이도록, 분절아치 세그먼트(100)를 회전장치(1)의 회전거치대(2)에 설치한다. 측면지지부재(21)에 이탈방지돌출부(24)가 구비되어 있는 경우, 내면지지부재(20)와 이탈방지돌출부(24) 사이의 간격에 분절아치 세그먼트(100)가 끼워지도록 놓이게 되며, 가압고정부재(25)가 더 구비되어 있다면 분절아치 세그먼트(100)가 측면지지부재(21) 위에 놓인 상태에서 가압고정부재(25)가 분절아치 세그먼트(100)를 향하여 진출하여 분절아치 세그먼트(100)의 외면(130)에 밀착될 수 있고, 이를 통해서 분절아치 세그먼트(100)가 회전거치대(2)에 안정적으로 위치하게 된다.

도 7에는 회전장치(1)의 회전거치대(2)가 회전하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7의 화살표 B-B에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 분절아치 세그먼트(100)가 회전거치대(2)에 놓인 위치가 분절아치 세그먼트(100)의 무게중심에서 벗어나 있으므로 편심이 발생하게 되고, 측면인양로프(2b)를 당기고 있던 인장력을 줄이게 되면 편심에 의해 회전거치대(2)는 자연스럽게 회전하게 된다. 즉, 특별한 추가적인 동력 없이도 도 4 내지 도 6에서 연직하게 세워진 위치에 있던 내면지지부재(20)가 분절아치 세그먼트(100)가 놓인 위치의 편심에 의해 도 7 및 도 8에 도시된 것처럼 회전하게 되는 것이며, 그에 따라 회전거치대(2)에 놓여 있던 분절아치 세그먼트(100)가 자연스럽게 회전하게 된다. 이 때, 내면지지부재(20)는 분절아치 세그먼트(100)의 내면에 밀착하여 분절아치 세그먼트(100)를 지지하게 된다. 분절아치 세그먼트(100)가 회전하는 동안에는 측면인장로프(2b)에 지속적으로 소정의 인장력을 가해서 팽팽하게 된 상태에서 분절아치 세그먼트(100)의 회전작업이 진행되는 것이 바람직하다. 이 경우, 측면인장로프(2b)에 가해지는 인장력은, 종래 기술에서 분절아치 세그먼트(100)를 인양할 때만큼의 매우 큰 인장력이 아니어도 무방하며, 분절아치 세그먼트(100)가 회전하는 동안에 측면인양로프(2b)에 가해지는 인장력은 현상 상황에 맞추어서 적절히 조절하면 된다. 물론 측면인양로프(2b)가 완전히 풀어져 있을 수도 있다.

도 9 및 도 10에는 각각 도 7의 상태에 후속하여 회전거치대(2)가 완전히 회전하여 분절아치 세그먼트(100)가 수직배치상태로 만들어진 것을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 11에는 도 9의 화살표 C-C에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 회전거치대(2)의 회전이 진행되어 내면지지부재(20)가 수평한 상태에 이르게 되면, 내면지지부재(20)에 밀착되어 있던 분절아치 세그먼트(100)의 내면이 수평한 위치에 오게 되면서 분절아치 세그먼트(100)는 도 9 내지 도 11에 도시된 것처럼 수직배치상태로 된다. 앞서 언급한 것처럼 이러한 과정 동안에 측면인양로프(2b)에는, 종래 기술에서 분절아치 세그먼트(100)를 인양할 때만큼의 매우 큰 인장력이 가해질 필요가 없다. 즉, 본 발명에서는 분절아치 세그먼트(100)가 회전거치대(2)에 놓여서 내면지지부재(20)와 측면지지부재(21)에 의해 지지된 상태로 회전거치대(2)와 함께 회전되므로, 측면인양로프(2b)는 느슨한 상태에 있거나 또는 리프팅 링크(40)와 측면인양로프(2b)가 분절아치 세그먼트(100)의 표면에 닿지 않을 정도로 당겨주는 정도의 인장력이 측면인양로프(2b)에 가해져도 무방한 것이다. 물론 분절아치 세그먼트(100)가 회전하는 동안에 측면인양로프(2b)에 가해지는 인장력은 현상 상황에 맞추어서 적절히 조절될 수 있다.

따라서 본 발명에서는 분절아치 세그먼트(100)가 도 9 내지 도 11에 도시된 것처럼 완전히 수직배치상태로 되는 분절아치 세그먼트(100)의 회전과정에서 리프팅 링크(40)와 인양로프가 분절아치 세그먼트(100)의 표면에 강하게 밀착하지 않게 되며, 그에 따라 종래기술과는 달리 리프팅 링크(40) 및 인양로프의 강한 접촉으로 인한 분절아치 세그먼트(100)의 콘크리트면 손상 발생을 예방할 수 있게 된다.

종래 기술에서는 분절아치 세그먼트(100)의 회전을 위해서는 외면인양로프(2a)가 측면인양로프(2b)와 별도로 구비되어야 하고, 이러한 추가적인 인양로프의 사용으로 인하여 이를 조정하기 위한 크레인 등의 추가적인 인양장비와 인력이 더 필요하였으나, 본 발명에서는 회전장치(1)에 분절아치 세그먼트(100)를 올려놓을 때에만 측면인양로프(2b)를 조정하기 위한 인양장비가 필요할 뿐이고, 별도의 외면인양로프(2a)가 반드시 더 필요한 것은 아니므로, 그만큼 소요되는 인양장비의 수와 인력을 줄일 수 있게 되고, 그에 따라 비용을 크게 절감할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

분절아치 세그먼트(100)가 도 9 내지 도 11에 도시된 것처럼 수직배치상태로 된 후에는, 분절아치 세그먼트(100)를 회전장치(1)로부터 분리시켜서 필요한 설치장소 즉, 프리캐스트 아치구조물을 시공하기 위한 장소로 이동시키면 된다. 이를 위하여 별도의 인양로프를 분절아치 세그먼트(100)에 결합하여도 되지만, 측면인양로프(2b)를 분절아치 세그먼트(100)의 제1측면(110)으로부터 해제한 후 분절아치 세그먼트(100)의 외면(130)에 결합하여 위치를 변경시킨 상태로 사용할 수도 있다. 즉, 분절아치 세그먼트(100)의 제1측면(110)으로부터 분리한 측면인양로프(2b)를 분절아치 세그먼트(100)의 외면(130)에 구비된 인양고리(4)에 결합한 후, 측면인양로프(2b)를 인양하여 수직상태로 있는 분절아치 세그먼트(100)를 회전장치(1)로부터 분리시켜서 시공장소로 이동시킬 수 있는 것이다.

필요에 따라서는 회전장치(1)의 연직길이를 축소시켜서 분절아치 세그먼트(100)가 수직배치상태로 지면에 놓이도록 한 후, 위와 같은 측면인양로프(2b)의 위치 변경 및 인양 작업을 수행할 수도 있다. 즉, 고정 프레임(3)이 상단부(31)와 하단부(32)로 구분되어 있고, 상단부(31)의 승하강을 위한 신축장치(38)를 구비하고 있는 경우, 분절아치 세그먼트(100)가 회전 완료되어 수직배치상태가 된 후, 신축장치(38)를 수축하여 상단부(31)를 하강시켜서 분절아치 세그먼트(100)의 길이방향 양단이 지면에 닿은 상태로 만든 다음에 위와 같은 측면인양로프(2b)의 연결 위치 변경 및 인양 작업을 수행할 수 있는 것이다. 이와 같이 분절아치 세그먼트(100)가 지면에 놓여있는 상태에서는 후속작업을 더욱 안정적으로 수행할 수 있게 되며, 분절아치 세그먼트(100)의 부러짐 등 불측의 파손을 효과적으로 예방할 수 있게 된다. 그러나 고정 프레임(3)이 반드시 이와 같이 연직길이가 신축할 수 있는 구성을 가져야만 하는 것은 아니다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 대한 도면에서, 회전거치대(2)의 내면지지부재(20)와 측면지지부재(21)가 모두 판형태의 부재로 이루어진 것으로 도시되어 있으나, 본 발명에 있어서 내면지지부재(20)와 측면지지부재(21)는 각각 분절아치 세그먼트(100)의 오목한 내면 및 제2측면을 지지하는 부재인 바, 그 형상은 판형태의 부재에 한정되지 않으며, 뼈대 형태의 프레임 부재로 이루어질 수도 있다. 도 12에는 내면지지부재(20) 및 측면지지부재(21)의 구성을 변경한 본 발명의 제2실시예에 따른 회전장치(1)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 12에 도시된 것처럼, 회전장치(1)의 회전거치대(2)에서, 내면지지부재(20)와 측면지지부재(21)는 막대형태 즉, 뼈대 형태의 프레임 부재로 이루어질 수도 있는 것이다.

분절아치 세그먼트(100)의 규모와 형상에 따라서는, 하나의 분절아치 세그먼트(100)의 회전에 본 발명에 따른 회전장치(1)를 복수개 이용할 수도 있다. 도 13에는 하나의 분절아치 세그먼트(100)의 회전에 본 발명에 따른 회전장치(1) 2개를 이용하는 것을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 것처럼 필요에 따라서는 본 발명의 회전장치(1)를 복수개 이웃 배치하여 사용할 수도 있는 것이다.

더 나아가, 본 발명에 따른 회전장치(1)에서는 하나의 회전거치대(2)에 복수개의 고정 프레임(3)이 구비될 수도 있다. 도 14에는 하나의 회전거치대(2)에 복수개의 고정 프레임(3)이 결합 구비되어 있는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 회전장치(1)를 보여주는 도 1에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 것처럼, 본 발명에 따른 회전장치(1)는 2개 또는 복수개의 고정 프레임(3)에 하나의 회전거치대(2)가 동시에 회전가능하도록 결합되는 형태로 변형될 수 있는 것이다. 도 13 및 도 14에 도시된 실시예의 기타 사항에 대해서는 앞서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있는 바, 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

1: 회전장치
2: 회전거치대
3: 고정 프레임
20: 내면지지부재
21: 측면지지부재

Claims (4)

1. 폭을 가지면서 아치의 원호가 연장되는 방향으로 길이를 가지는 볼록 곡선형 프리캐스트 콘크리트 부재로 이루어진 분절아치 세그먼트(100)를 회전시키기 위한 회전장치(1)로서,
   분절아치 세그먼트(100)가 수평배치상태로 놓이게 되며 회전에 의해 분절아치 세그먼트(100)가 수직배치상태로 되도록 만드는 회전거치대(2)와, 상기 회전거치대(2)가 상단에 회전가능하게 결합되어 있는 고정 프레임(3)을 포함하여 구성되어,
   분절아치 세그먼트(100)가, 수평배치상태를 유지한 채로 공중으로 인양되어 회전거치대(2) 위에 놓이되, 분절아치 세그먼트(100)가 회전거치대(2)에 놓인 위치가 분절아치 세그먼트(100)의 무게중심에서 벗어나서 편심을 가지게 되고,
   분절아치 세그먼트(100)가 놓인 위치의 편심에 의해 회전거치대(2)가 회전하면서 수평배치상태에 있던 분절아치 세그먼트(100)가 수직배치상태로 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 분절아치 세그먼트의 회전장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   회전거치대(2)는,
   분절아치 세그먼트(100)가 놓였을 때 또는 분절아치 세그먼트(100)를 회전시킬 때 분절아치 세그먼트(100)의 아치형상 오목한 내면을 지지하는 내면지지부재(20)와,
   분절아치 세그먼트(100)의 폭방향 일측면이 놓이도록 내면지지부재(20)에 직교하여 내면지지부재(20)에 결합되어 있는 측면지지부재(21)를 포함하여 구성되며;
   내면지지부재(20)의 배면에는 제1힌지부(22)가 형성되어 있고, 고정 프레임(3)의 상단에는 제2힌지부(35)가 구비되어 있어서, 제1힌지부(22)와 제2힌지부(35)가 힌지결합되어 회전거치대(2)가 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 분절아치 세그먼트의 회전장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   분절아치 세그먼트(100)가 측면지지부재(21)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 측면지지부재(21)의 타단부에는 내면지지부재(20)와 평행한 상태로 돌출되는 이탈방지돌출부(24)가 일체로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 분절아치 세그먼트의 회전장치.
   
4. 폭을 가지면서 아치의 원호가 연장되는 방향으로 길이를 가지는 볼록 곡선형 프리캐스트 콘크리트 부재로 이루어진 분절아치 세그먼트(100)를 회전시키기 위한 회전방법으로서,
   분절아치 세그먼트(100)가 수평배치상태로 놓이게 되며 회전에 의해 분절아치 세그먼트(100)가 수직배치상태로 되도록 만드는 회전거치대(2)와, 상기 회전거치대(2)가 상단에 회전가능하게 결합되어 있는 고정 프레임(3)을 포함하여 구성된 회전장치(1)를 이용하는데,
   분절아치 세그먼트(100)의 수평배치상태를 유지한 채로 분절아치 세그먼트(100)를 공중으로 인양하는 단계;
   인양된 분절아치 세그먼트(100)를 수평배치상태로 회전거치대(2) 위에 놓되, 분절아치 세그먼트(100)가 회전거치대(2)에 놓인 위치가 분절아치 세그먼트(100)의 무게중심에서 벗어나서 편심을 가지는 위치가 되도록 분절아치 세그먼트(100)를 회전거치대(2) 위에 놓는 단계; 및
   분절아치 세그먼트(100)가 놓인 위치의 편심에 의해 회전거치대(2)가 회전하면서 수평배치상태에 있던 분절아치 세그먼트(100)가 수직배치상태로 회전하게 되도록 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분절아치 세그먼트의 회전방법.

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