KR101107310B1

KR101107310B1 - 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집 및 그 거푸집을 이용하는 분절형 콘크리트 빔 시공 방법.

Info

Publication number: KR101107310B1
Application number: KR1020110078207A
Authority: KR
Inventors: 천진욱; 서동영; 문용현
Original assignee: 주식회사 길교이앤씨
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2012-01-20

Abstract

본 발명은 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집 및 그 거푸집을 이용하는 분절형 콘크리트 빔 시공 방법에 관한 것으로서, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집은, 제1 접합면을 가진 제1 세그먼트와, 상기 제1 접합면과 결합하는 제2 접합면을 가진 제2 세그먼트를 서로 연결하여 시공되는 분절형 콘크리트 빔의 시공에 사용되는 거푸집에 있어서, 상기 제1 세그먼트와 제2 세그먼트의 성형 과정에서, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트를 분리하기 위하여, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트 사이에 배치되며, 일면은 상기 제1 접합면을 성형하고 타면은 상기 제2 접합면을 성형할 수 있도록, 상기 일면과 타면은 서로 맞물릴 수 있는 대응 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 일면과 타면이 서로 맞물릴 수 있는 대응 구조를 가짐으로써, 일면은 제1 접합면을 성형하고 아울러 타면은 제2 접합면을 성형할 수 있는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 제공할 수 있어, 1 개의 거푸집을 이용하여 서로 맞물려 접합될 수 있는 2개의 접합면들을 동시에 성형할 수 있는 효과가 있다.

Description

분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집 및 그 거푸집을 이용하는 분절형 콘크리트 빔 시공 방법.{A mold for segmental concrete beam and a method of constructing the beam using the same mold.}

본 발명은 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집에 관한 것으로서, 특히 일면은 제1 접합면을 성형하고 아울러 타면은 제2 접합면을 성형할 수 있는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집에 관한 것이다.

분절형 콘크리트 빔은, 하나의 콘크리트 빔을 여러개의 세그먼트(segment; 분절)로 나누어 공장이나 제작장에서 제작한 다음, 콘크리트 빔의 사용현장에서 상기 세그먼트를 서로 접합하여 일체화시킴으로써 제작되는 콘크리트 빔을 말한다.

도 1에는 이러한 분절형 콘크리트 빔(1a)의 일례가 도시되어 있는데, 상기 분절형 콘크리트 빔(1a)은, 제1 접합면(2)을 가진 제1 세그먼트(3)와, 상기 제1 접합면(2)과 결합하는 제2 접합면(4)을 가진 제2 세그먼트(5)와, 상기 제1 접합면(2)으로부터 돌출된 수결합부(6)와, 상기 수결합부(6)에 결합되도록 상기 제2 접합면(4)에 형성된 암결합부(7)를 구비한다.

이러한 분절형 콘크리트 빔(1a)을 시공하기 위해서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 세그먼트(3)의 제1 접합면(2)을 성형하기 위한 수몰드(8a)와, 상기 제2 세그먼트(5)의 제2 접합면(4)을 성형하기 위한 암몰드(8b)와, 단부 거푸집(9)과, 상기 세그먼트들(3, 5)의 길이 방향 측면 성형을 위한 측면 거푸집(미도시)을, 밑면 거푸집(10) 위에 배치하여, 상기 제1 세그먼트(3) 및 제2 세그먼트(5)를 성형한 후, 콘크리트 빔의 사용현장으로 운반하고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 세그먼트(3) 및 제2 세그먼트(5)를 서로 접합하여 일체화시키는 과정을 거치게 된다.

그러나 종래의 분절형 콘크리트 빔(1a)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 별개의 수몰드(8a)와 암몰드(8b)를 사용하여 상기 제1 접합면(2) 및 제2 접합면(4)을 각각 성형하게 되므로, 크게 무거운 강재로 제조되는 것이 일반적인 상기 몰드들(8a, 8b)의 제작 오차(절단 오차, 용접열에 의한 변형)에 의하여, 상기 제1 접합면(2) 및 제2 접합면(4)을 서로 빈틈없이 맞물리게 성형하는 것이 불가능하여, 도 5에 도시된 바와 같이 수평 오차(W)가 발생하고, 상기 몰드들(8a, 8b)의 조립 오차에 의하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 세그먼트(3) 및 제2 세그먼트(5)의 접합부에서 수직 오차(H)와 각도 오차(A)가 발생한다는 문제점이 있다. 또한, 이러한 오차들(H, W, A)로 인하여, 전체적인 미관이 불량해지고, 접합면에서 응력 집중이 발생되어 균열 또는 국부적인 깨짐 현상이 발생될 수 있는 문제점도 있다.

상술한 분절형 콘크리트 빔(1a)의 단점을 보완하기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같은 분절형 콘크리트 빔(1b)이 사용되기도 하였는데, 이 분절형 콘크리트 빔(1b)은, 제1 세그먼트(3)와, 제2 세그먼트(5)와, 상기 제1 세그먼트(3)에 결합되는 제1 결합블록(11)과, 일면은 상기 제1 결합블록(11)에 결합되며 타면은 상기 제2 세그먼트(5)에 결합되는 제2 결합블록(12)을 구비하며, 상기 제1 결합블록(11)은, 일면에는 표면에서 돌출된 돌출부(13)를 구비하고 있으며, 타면에는 상기 제1 세그먼트(3)에 매설되는 이음 철근(15)을 구비하고 있고, 상기 제2 결합블록(12)은, 일면에 상기 돌출부(13)에 맞물려서 결합되는 함몰부(14)를 구비하고 있으며, 타면에는 상기 제2 세그먼트(5)에 매설되는 이음 철근(16)을 구비하는 구성을 가진다.

상기 분절형 콘크리트 빔(1b)은, 상기 제1 세그먼트(3) 및 제2 세그먼트(5)의 성형 전에, 별도의 수몰드(미도시)와 암몰드(미도시)에 의하여, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 결합블록(11) 및 제2 결합블록(12)을 미리 제작하게 되므로, 종래의 분절형 콘크리트 빔(1a)에 비하여, 상기 제1 결합블록(11) 및 제2 결합블록(12)의 결합 정밀도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있으나, 도 8에 도시된 바와 같이, 밑면 거푸집(10) 위에 상기 제1 결합블록(11)과, 상기 제2 결합블록(12)과, 단부 거푸집(9)과 상기 세그먼트들(3, 5)의 길이 방향 측면 성형을 위한 측면 거푸집(미도시)을 배치한 상태로, 상기 제1 세그먼트(3) 및 제2 세그먼트(5)를 성형하는 과정에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 결합블록(11) 및 제2 결합블록(12)의 조립 오차에 의하여 각도 오차(A)가 발생할 수 있으며, 상기 제1 세그먼트(3) 및 제2 세그먼트(5)를 시공 현장에서 최종 조립하게 되면, 상기 각도 오차(A)에 의하여, 도 11에 도시된 바와 같은 수직 오차(H)가 발생하는 문제점이 있다. 즉, 상기 분절형 콘크리트 빔(1b)의 경우에도, 상기 제1 결합블록(11) 및 제2 결합블록(12)의 조립 오차에 의한 문제는 여전히 남게 된다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 일면은 제1 접합면을 성형하고 아울러 타면은 제2 접합면을 성형할 수 있도록 구조가 개선된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 제공하기 위함이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 이용하는 분절형 콘크리트 빔 시공 방법을 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집은, 제1 접합면을 가진 제1 세그먼트와, 상기 제1 접합면과 결합하는 제2 접합면을 가진 제2 세그먼트를 서로 연결하여 시공되는 분절형 콘크리트 빔의 시공에 사용되는 거푸집에 있어서, 상기 제1 세그먼트와 제2 세그먼트의 성형 과정에서, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트를 분리하기 위하여, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트 사이에 배치되며, 일면은 상기 제1 접합면을 성형하고 타면은 상기 제2 접합면을 성형할 수 있도록, 상기 일면과 타면은 서로 맞물릴 수 있는 대응 구조인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 접합면 및 상기 제2 접합면의 단면 형상과 일치하도록 절단된 금속 판재인 본체부를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 일면은 상기 제1 접합면으로부터 돌출된 수결합부를 상기 제1 접합면에 성형하고, 타면은 상기 수결합부에 결합되는 암결합부를 상기 제2 접합면에 성형할 수 있도록 마련된 암수성형부를 적어도 하나 이상 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 암수성형부는, 원판부와 상기 원판부로부터 경사지게 연장되는 고리 형상의 경사부를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 접합면 및 상기 제2 접합면의 단면 형상과 일치하도록 절단된 금속 판재인 본체부; 상기 본체부에 적어도 하나 이상 천공되어 있는 관통공;을 구비하며, 상기 암수성형부는, 금속 재질로서, 상기 관통공 각각을 폐쇄하도록 용접되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 암수성형부는, 상기 원판부와 경사부가 선반 가공 또는 주물 가공에 의하여 일체로 제조되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 접합면과 상기 제2 접합면이 빈틈없이 결합될 수 있도록, 전체 영역에 걸쳐서 동일한 수평 방향 두께를 가짐으로써, 상기 일면과 상기 타면이 서로 빈틈없이 맞물릴 수 있는 대응 구조인 것이 바람직하다.

여기서, 운반용 와이어가 탈착 가능하게 결합될 수 있는 와이어 결합수단을 상단부에 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 와이어 결합수단은, 상단부로부터 돌출되도록 마련되어 있는 운반용 돌출부; 상기 운반용 돌출부에 형성되어 있는 구멍인 운반공;을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 분절형 콘크리트 빔 시공 방법은, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 이용하여 분절형 콘크리트 빔을 시공하는 방법에 있어서, 상기 거푸집을 제조하는 거푸집 제조 단계; 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트를 성형하기 위하여, 상기 거푸집을 배치하는 거푸집 배치 단계; 배치가 완료된 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생하는 콘크리트 타설 단계; 양생이 완료된 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트를 시공 현장으로 운반하는 세그먼트 운반 단계; 시공 현장에서 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트를 연결하여 접합하는 세그먼트 접합 단계;를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 거푸집 제조 단계에서는, 원형봉을 미리 정한 길이로 절단하는 단계; 상기 절단된 원형봉을 선반 가공함으로써, 원판부와 상기 원판부로부터 경사지게 연장되는 고리 형상의 경사부를 포함하는 암수성형부를 일체로 가공하는 단계;를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 세그먼트 접합 단계에서는, 동일한 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집에 의하여 성형된 상기 제1 접합면과 상기 제2 접합면이 서로 접합될 수 있도록, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트가 배열되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 일면과 타면이 서로 맞물릴 수 있는 대응 구조를 가짐으로써, 일면은 제1 접합면을 성형하고 아울러 타면은 제2 접합면을 성형할 수 있는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 제공할 수 있어, 1 개의 거푸집을 이용하여 서로 맞물려 접합될 수 있는 2개의 접합면들을 동시에 성형할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 분절형 콘크리트 빔의 일례를 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 분절형 콘크리트 빔의 제1 세그먼트를 성형하기 위한 수몰드와, 제2 세그먼트를 성형하기 위한 암몰드가 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 종래의 분절형 콘크리트 빔의 제1 세그먼트와 제2 세그먼트를 서로 접합하여 일체화시키는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 종래의 분절형 콘크리트 빔의 시공 완료시, 수직 오차와 각도 오차가 발생된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 종래의 분절형 콘크리트 빔의 시공 완료시, 수평 오차가 발생된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 종래의 분절형 콘크리트 빔의 다른 일례를 도시한 분리 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 분절형 콘크리트 빔의 제1 세그먼트에 결합되는 제1 결합블록과, 제2 세그먼트에 결합되는 제2 결합블록을 도시한 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 분절형 콘크리트 빔을 시공하기 위하여, 밑면 거푸집 위에 제1 결합블록과, 제2 결합블록과, 단부 거푸집을 배치한 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 종래의 분절형 콘크리트 빔의 제1 세그먼트와 제2 세그먼트를 서로 접합하여 일체화시키는 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 6에 도시된 종래의 분절형 콘크리트 빔의 제1 세그먼트와 제2 세그먼트를 성형하는 과정에서, 제1 결합블록 및 제2 결합블록의 조립 오차에 의하여 각도 오차가 발생한 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 6에 도시된 종래의 분절형 콘크리트 빔의 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트가 시공 현장에서 최종 접합된 때에, 도 10에 도시된 각도 오차에 의하여 수직 오차가 발생된 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예인 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집의 I-I선 단면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집의 분리사시도이다.
도 15는 도 13에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집의 P 부분 확대도이다.
도 16은 도 14에 도시된 암수성형부를 선반으로 가공하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 12에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 밑면 거푸집 위에 배치한 상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 12에 도시된 분절형 콘크리트 빔의 제1 세그먼트와 제2 세그먼트를 서로 접합하여 일체화시키는 과정을 나타내는 도면이다.
도 19는 도 12에 도시된 분절형 콘크리트 빔의 시공이 완료된 상태를 나타내는 도면이다.
도 20은 도 19에 도시된 분절형 콘크리트 빔의 D 부분 확대도이다.
도 21은 암수성형부를 용접 가공법에 의하여 제조한 경우를 나타내는 도면이다.
도 22는 암수성형부를 절곡 가공법에 의하여 제조한 경우를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 21 및 도 22에 도시된 암수성형부에 의하여 성형된 수결합부와 암결합가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 24는 도 12에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 이용하는 분절형 콘크리트 빔 시공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 25는 도 12에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집이 밑면 거푸집 위에 배치되어 고정된 상태를 나타내는 도면이다.
도 26은 도 12에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 이용하여 시공이 완료된 분절형 콘크리트 빔을 나타내는 도면이다.
도 27는 본 발명의 다른 실시예인 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 나타내는 사시도이다.
도 28은 도 27에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집의 분리사시도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예인 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 나타내는 사시도이며, 도 13은 도 12에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집의 I-I선 단면도이다. 도 14는 도 12에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집의 분리사시도이며, 도 15는 도 13에 도시된 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집의 P 부분 확대도이다.

도 12 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 제1 접합면(2)을 가진 제1 세그먼트(3)와, 상기 제1 접합면(2)과 결합하는 제2 접합면(4)을 가진 제2 세그먼트(5)를 서로 연결하여 시공되는 분절형 콘크리트 빔(1c)의 시공에 사용되는 거푸집(mold)로서, 일면은 상기 제1 접합면(2)을 성형하고 타면은 상기 제2 접합면(4)을 성형하는 거푸집이다.

상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 본체부(110)와, 암수성형부(120)를 포함하여 구성된다.

상기 본체부(110)는, 상기 제1 접합면(2) 및 상기 제2 접합면(4)의 단면 형상인 'I'자와 일치하도록 테두리가 절단된 금속 평판 부재로서, 상기 제1 세그먼트(3)와 제2 세그먼트(5)의 성형 과정에서, 상기 제1 세그먼트(3)와 상기 제2 세그먼트(5)를 분리하기 위하여, 상기 제1 세그먼트(3)와 상기 제2 세그먼트(5) 사이에서 세로로 배치되는 부재이다.

상기 본체부(110)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 전체 영역에 걸쳐서 두께(T1)가 t 값으로 동일하므로, 일면과 타면이 서로 빈틈없이 맞물릴 수 있는 대응 구조를 가지게 된다.

상기 본체부(110)에는, 일면으로부터 타면까지 천공되어 있는 원형의 관통공(111)이 복수 개 마련되어 있다.

상기 본체부(110)의 상단부에는, 운반용 와이어(미도시)가 탈착 가능하게 결합될 수 있는 와이어 결합수단이 마련되어 있다. 본 실시예에서, 상기 와이어 결합수단은, 상기 본체부(110)의 상단부로부터 돌출되도록 마련되어 있는 운반용 돌출부(114)와, 상기 운반용 돌출부(114)에 형성되어 있는 구멍인 운반공(113)을 포함하고 있다.

상기 본체부(110)의 하단부에는, 강선(미도시)과 같은 긴장재가 관통할 수 있도록 복수 개의 긴장재 통과공(112)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 본체부(110)의 긴장재 통과공(112)은 상기 제1 세그먼트(3) 및 제2 세그먼트(5)의 하단부에 형성되어 있는 긴장재 통과공(112)과 서로 연통되도록 형성된다.

상기 암수성형부(120)는, 상기 제1 접합면(2)으로부터 돌출된 수결합부(6)를 상기 제1 접합면(2)에 성형하고, 상기 수결합부(6)에 결합되도록 함몰된 암결합부(7)를 상기 제2 접합면(4)에 성형하기 위한 금속판 부재로서, 일면과 타면은 서로 빈틈없이 맞물릴 수 있는 대응 구조를 가지도록 제작된다.

상기 암수성형부(120)는, 복수 개 마련되며, 상기 관통공(111) 각각을 폐쇄하도록 용접되어 있는 원판부(121)와, 경사부(122)와, 테두리부(123)를 포함한다.여기서, 상기 원판부(121)와 경사부(122) 및 테두리부(123)는 선반 가공 또는 주물 가공에 의하여 일체로 제조되는데, 본 실시예에서는, 도 16에 도시된 바와 같이, 선반 가공에 의하여 일체로 성형된다.

상기 원판부(121)는, 원형의 금속판부로서, 두께(T3)는 상기 본체부(110)의 두께(T1)와 동일한 t 값을 가진다.

상기 경사부(122)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 원판부(121)의 테두리로부터 일정한 각도(α)로 경사지게 연장되는 고리 형상의 금속판부로서, 수평 방향 두께(T2)가 t 값을 가질 수 있도록 두께(T4)는 t×(sin(α))의 값을 가진다.

상기 테두리부(123)는, 상기 경사부(122)의 테두리로부터 상기 본체부(110)와 나란하게 연장되는 고리 형상의 금속판부로서, 두께(T1)는 상기 본체부(110)의 두께(T1)와 동일한 t 값을 가진다.

상기 테두리부(123)는, 상기 관통공(111)의 지름과 동일한 외경을 가지며, 상기 본체부(110)와 나란하게 배치된 상태에서, 외주면이 상기 본체부(110)의 관통공(111) 내주면에 용접(S)에 의하여 결합된다.

따라서, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 전체 영역에 걸쳐서 상기 본체부(110)의 수평 방향 두께(T1)와 상기 암수성형부(120)의 수평 방향 두께(T1, T2, T3)가 모두 t 값으로 동일한 값을 가지게 됨으로써, 일면과 타면이 서로 빈틈없이 맞물릴 수 있는 대응 구조를 가지게 된다.

이하에서는, 상술한 구성의 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)을 이용하여 분절형 콘크리트 빔을 시공하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

먼저, 상술한 구성의 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)을 제조하여, 복수 개 준비하여야 하는데, 도 16에 도시된 바와 같이 원형봉(B)을 미리 정한 길이로 복수 개 절단한 후, 선반의 비트(Q)를 이용하여 상기 암수성형부(120)의 외주면과 내주면을 가공함으로써, 상기 암수성형부(120)의 원판부(121)와 경사부(122) 및 테두리부(123)를 일체로 제조한다. 그 후, 금속 평판을 'I'자 형상으로 절단한 후 상기 관통공(111), 긴장재 통과공(112) 및 운반공(113)을 천공함으로써 상기 본체부(110)를 제조하고, 상기 암수성형부(120)을 상기 관통공(111)을 폐쇄하도록 용접하면 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)의 제조가 완료된다. 여기서, 4개의 세그먼트를 접합시킴으로써 분절형 콘크리트 빔을 시공하고자 한다면, 3개의 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)이 필요하다. (거푸집 제조 단계, S100)

이어서, 빔 제조를 위한 공장이나 제작장의 바닥에 밑면 거푸집(10)을 설치하고, 도 17에 도시된 바와 같이, 단부 거푸집(9)과, 상기 세그먼트들(3, 5)의 길이 방향 측면 성형을 위한 측면 거푸집(미도시)을, 상기 밑면 거푸집(10) 위에 배치한 상태에서, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100a, 100b)의 운반공(113)에 운반용 와이어(미도시)를 결합하여 크레인 등을 이용하여 상기 밑면 거푸집(10) 위에 원하는 간격과 방향으로 배치한 후 위치 이동 불가능하게 고정하고, 상기 제1 세그먼트(3a, 3b) 및 제2 세그먼트(5)의 긴장재 통과공(112)을 형성하기 위한 몰드(미도시)를 포함하는 각종 몰드(미도시)들을 배치함으로써, 상기 단부 거푸집(9)과 밑면 거푸집(10)을 포함하는 전체 거푸집의 제작이 완료된다. (거푸집 배치 단계, S200)

이렇게 전체 거푸집의 배치가 완료된 상태에서, 콘크리트를 타설한 후 일정 시간 동안 양생한 후, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100a, 100b)을 상기 제1 세그먼트(3a, 3b) 및 제2 세그먼트(5)로부터 분리시키면, 복수 개의 세그먼트들(3a, 3b, 5)의 제작이 완료된다. (콘크리트 타설 단계, S300)

이렇게 양생이 완료된 복수 개의 세그먼트들(3a, 3b, 5)은, 트럭과 같은 운송 수단에 의하여 콘크리트 빔의 시공 현장으로 운반된다. (세그먼트 운반 단계, S400)

이어서, 시공 현장으로 운반된 세그먼트들(3a, 3b, 5)은, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 제1 세그먼트(3a, 3b)의 제1 접합면(2)과 상기 제2 세그먼트(5)의 제2 접합면(4)을 서로 마주하게 배치한 상태에서, 상기 제1 접합면(2) 및 제2 접합면(4)를 연결하여 접합하게 된다. 이때, 동일한 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)에 의하여 성형된 상기 제1 접합면(2)과 상기 제2 접합면(4)이 서로 접합될 수 있도록, 상기 제1 세그먼트(3)와 상기 제2 세그먼트(5)가 배열된다. 다시 말하면, 상기 세그먼트들(3a, 3b, 5)은, 상기 콘크리트 타설 단계(S300)에서 양생되어 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)을 분리하기 전에 배치되는 원래 순서대로 배열되어서 접합된다. 따라서, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100a)에 의하여 성형된, 상기 제1 세그먼트(3a)의 우측 단면인 제1 접합면(2)을 상기 제2 세그먼트(5)의 좌측 단면인 제2 접합면(4)과 접합하고, 또 다른 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100b)에 의하여 성형된, 상기 제1 세그먼트(3b)의 좌측 단면인 제1 접합면(2)을 상기 제2 세그먼트(5)의 우측 단면인 제2 접합면(4)과 접합함으로써, 상기 분절형 콘크리트 빔(1c)의 시공이 완료된다. (세그먼트 접합 단계, S500)

상술한 구성의 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 일면과 타면이 서로 맞물릴 수 있는 대응 구조를 가지므로, 일면은 제1 접합면(2)을 성형하고, 이와 아울러 타면은 상기 제2 접합면(4)을 성형할 수 있어, 1개의 거푸집을 이용하여 서로 맞물려 결합될 수 있는 2개의 접합면(2, 4)을 동시에 성형할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 종래와는 달리, 거푸집 제작에 소요되는 재료비 및 가공비가 절감되어 전체적인 시공 비용이 감소되는 장점이 있다.

그리고, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(110)의 수평 방향 두께(T1)와 상기 암수성형부(120)의 수평 방향 두께(T1, T2, T3)가 모두 동일한 값을 가짐으로써 일면과 타면이 서로 빈틈없이 맞물릴 수 있는 대응 구조를 가지므로, 상기 제1 접합면(2)과 상기 제2 접합면(4)이 빈틈없이 결합되는 분절형 콘크리트 빔(1c)이 시공될 수 있는 장점이 있어, 접합면(2, 4)에서의 접합 강도가 증가되며, 시공 오차가 감소되는 장점이 있다.

만약, 본 발명에 의하지 않고, 도 21 또는 도 22에 도시된 바와 같이, t 값으로 동일한 두께(T1, T3, T4)를 가지는 여러 조각의 금속판 부재를 연결한 후 용접 가공하여 제조된 암수성형부(220)를 사용하거나, t 값으로 동일한 두께(T1, T3, T4)를 가지는 한 조각의 금속판 부재를 절곡 가공하여 제조된 암수성형부(320)를 사용하는 경우에는, 상기 암수성형부(220, 320)들의 경사부(222, 322)의 수평 방향 두께(T2)가 t/(sin(α)) 의 값을 가지게 되므로, 상기 α의 값이 0도보다 크고 90도 보다 작은 때에, 상기 경사부(222, 322)의 수평 방향 두께(T2)가, 상기 원판부(221, 321) 및 테두리부(223, 323)의 수평 방향 두께(T1, T3)보다 커지게 되어, 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 수결합부(6) 및 암결합부(7)의 접합면에서 빈틈(G)이 발생하는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 얇은 금속 평판 부재를 절단하여 제조되는 상기 본체부(110)를 구비하고 있으므로, 도 2에 도시된 바와 같은 크게 무거운 강재로 제조된 종래의 몰드들(8a, 8b)과는 달리, 경량으로 제조될 수 있는 바, 거푸집 제작에 소요되는 재료비 및 가공비가 절감되어 전체적인 시공 비용이 감소되는 장점이 있다.

그리고, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 상기 암수성형부(120)가 선반 가공에 의하여 일체로 제조되므로, 일면과 타면이 서로 빈틈없이 맞물릴 수 있는 암수성형부(120)의 가공이 용이하여, 도 21 또는 도 22에 도시된 바와 같은 용접 가공 또는 절곡 가공하여 제조된 암수성형부들(220, 320)과는 달리, 상기 수결합부(6) 및 암결합부(7)의 접합면에서 빈틈(G)이 발생하지 않는 장점이 있다.

아울러, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 선반 가공에 의하여 일체로 제조된 상기 암수성형부(120)가 상기 본체부(110)의 관통공(111)에 용접되어 있으므로, 거푸집 전체를 선반 가공하거나 주물 가공할 필요 없이, 절단 가공된 본체부(110)와 선반 가공된 상기 암수성형부(120)를 간단히 용접하여 제조될 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 상기 제1 접합면(2)으로부터 돌출된 수결합부(6)를 상기 제1 접합면(2)에 성형하고, 상기 수결합부(6)에 결합되도록 함몰된 암결합부(7)를 상기 제2 접합면(4)에 성형하기 위한 암수성형부(120)를 구비하고 있으므로, 상기 수결합부(6) 및 암결합부(7)의 결합에 의하여, 접합면에서 발생하는 전단력에 대한 저항성이 우수한 분절형 콘크리트 빔(1c)을 제조할 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)은, 상기 본체부(110)의 상단부로부터 돌출되도록 마련되어 있는 운반용 돌출부(114)와, 상기 운반용 돌출부(114)에 형성되어 있는 구멍인 운반공(113)을 구비하고 있으므로, 운반용 와이어(미도시)를 상기 운반공(113)에 결합하여 크레인 등으로 인양하여 위치 이동시키는 것이 용이하다는 장점이 있다.

한편, 상술한 분절형 콘크리트 빔 시공 방법은, 상기 세그먼트 접합 단계(S500)에서, 동일한 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)에 의하여 성형된 상기 제1 접합면(2)과 상기 제2 접합면(4)이 서로 접합될 수 있도록, 상기 제1 세그먼트(3)와 상기 제2 세그먼트(5)가 배열되므로, 도 25에 도시된 바와 같이, 상기 거푸집 배치 단계(S200)에서 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)이 수직선에 대하여 임의의 각도 오차(A)만큼 기울어져 배치되더라도, 도 26에 도시된 바와 같이, 분절형 콘크리트 빔(1c)이 시공된 후에 조립 오차가 발생하지 않는 장점이 있다. 즉, 상기 거푸집 배치 단계(S200)에서 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)을 배치하여 고정하는 작업을 할 때, 상기 거푸집(100)의 각도 오차(A)가 발생하지 않도록 주의할 필요가 없다는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 제2 세그먼트(5)의 양단면에 모두 암결합부(7)가 형성되어 있으나, 상기 제2 세그먼트(5)의 양단면에 모두 수결합부(6)가 형성되도록 할 수도 있으며, 상기 제2 세그먼트(5)의 일단면에는 수결합부(6)가 형성되고 타단면에는 암결합부(7)가 형성되도록 할 수도 있음은 물론이다.

한편, 도 27에는 본 발명의 다른 실시예인 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(200)이 도시되어 있는데, 이 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(200)은, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(100)과 대부분의 구성 및 효과가 동일하므로 그에 대한 설명은 생략하고, 차이점에 대하여만 설명하기로 한다.

상기 거푸집(200)의 본체부(210)는, 'ㅁ'자 형상으로 테두리가 절단된 금속 평판 부재라는 점에서, 상기 본체부(110)와 다르다.

따라서, 상기 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집(200)은, 단면 형상이 사각형인 분절형 콘크리트 빔(1d)의 시공에 사용될 수 있다.

상술한 실시예들에서는, 상기 제1 접합면(2)에는 수결합부(6)만이 마련되어 있고, 상기 제2 접합면(4)에는 암결합부(7)만이 마련되어 있으나, 상기 제1 접합면(2)에 수결합부(6)와 암결합부(7)가 모두 마련될 수 있음은 물론이다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집 110 : 본체부
111 : 관통공 112 : 긴장재 통과공
113 : 운반공 114 : 운반용 돌출부
120 : 암수성형부 121 : 원판부
122 : 경사부 123 : 테두리부
1a, 1b, 1c, 1d : 분절형 콘크리트 빔 2 : 제1 접합면
3, 3a, 3b : 제1 세그먼트 4 : 제2 접합면
5 : 제2 세그먼트 6 : 수결합부
7 : 암결합부 8a : 수몰드
8b : 암몰드 9 : 단부 거푸집
10 : 밑면 거푸집 11 : 제1 결합블록
12 : 제2 결합블록 13 : 돌출부
14 : 함몰부 15, 16 : 이음 철근
A : 각도 오차 H : 수직 오차
W : 수평 오차 G : 빈틈

Claims

제1 접합면을 가진 제1 세그먼트와, 상기 제1 접합면과 결합하는 제2 접합면을 가진 제2 세그먼트를 서로 연결하여 시공되는 분절형 콘크리트 빔의 시공에 사용되는 거푸집에 있어서,
상기 제1 세그먼트와 제2 세그먼트의 성형 과정에서, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트를 분리하기 위하여, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트 사이에 배치되며,
일면은 상기 제1 접합면을 성형하고 타면은 상기 제2 접합면을 성형할 수 있도록, 상기 일면과 타면은 서로 맞물릴 수 있는 대응 구조인 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집.
제 1항에 있어서,
상기 제1 접합면 및 상기 제2 접합면의 단면 형상과 일치하도록 절단된 금속 판재인 본체부를 구비하는 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집.
제 1항에 있어서,
일면은 상기 제1 접합면으로부터 돌출된 수결합부를 상기 제1 접합면에 성형하고, 타면은 상기 수결합부에 결합되는 암결합부를 상기 제2 접합면에 성형할 수 있도록 마련된 암수성형부를 적어도 하나 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집.
제 3항에 있어서,
상기 암수성형부는, 원판부와 상기 원판부로부터 경사지게 연장되는 고리 형상의 경사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집.
제 3항에 있어서,
상기 제1 접합면 및 상기 제2 접합면의 단면 형상과 일치하도록 절단된 금속 판재인 본체부;
상기 본체부에 적어도 하나 이상 천공되어 있는 관통공;
을 구비하며,
상기 암수성형부는, 금속 재질로서, 상기 관통공 각각을 폐쇄하도록 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집.
제 4항에 있어서,
상기 암수성형부는, 상기 원판부와 경사부가 선반 가공 또는 주물 가공에 의하여 일체로 제조되는 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집.
제 1항에 있어서,
상기 제1 접합면과 상기 제2 접합면이 빈틈없이 결합될 수 있도록, 전체 영역에 걸쳐서 동일한 수평 방향 두께를 가짐으로써, 상기 일면과 상기 타면이 서로 빈틈없이 맞물릴 수 있는 대응 구조인 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집.
제 1항에 있어서,
운반용 와이어가 탈착 가능하게 결합될 수 있는 와이어 결합수단을 상단부에 구비하는 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집.
제 8항에 있어서,
상기 와이어 결합수단은,
상단부로부터 돌출되도록 마련되어 있는 운반용 돌출부;
상기 운반용 돌출부에 형성되어 있는 구멍인 운반공;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집을 이용하여 분절형 콘크리트 빔을 시공하는 방법에 있어서,
상기 거푸집을 제조하는 거푸집 제조 단계;
상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트를 성형하기 위하여, 상기 거푸집을 배치하는 거푸집 배치 단계;
배치가 완료된 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생하는 콘크리트 타설 단계;
양생이 완료된 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트를 시공 현장으로 운반하는 세그먼트 운반 단계;
시공 현장에서 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트를 연결하여 접합하는 세그먼트 접합 단계;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공 방법.
제 10항에 있어서,
상기 거푸집 제조 단계에서는,
원형봉을 미리 정한 길이로 절단하는 단계;
상기 절단된 원형봉을 선반 가공함으로써, 원판부와 상기 원판부로부터 경사지게 연장되는 고리 형상의 경사부를 포함하는 암수성형부를 일체로 가공하는 단계;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공 방법.
제 10항에 있어서,
상기 세그먼트 접합 단계에서는,
동일한 분절형 콘크리트 빔 시공용 거푸집에 의하여 성형된 상기 제1 접합면과 상기 제2 접합면이 서로 접합될 수 있도록, 상기 제1 세그먼트와 상기 제2 세그먼트가 배열되는 것을 특징으로 하는 분절형 콘크리트 빔 시공 방법.