KR101198731B1 - 터널 공사를 위한 수직구 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지하 터널을 시공하기 위해서 하방수직구의 지면에 수직의 크라이밍타워를 설치하고, 이 크라이밍타워를 타고 폼을 이동시켜 수직구의 내주면에 콘크리트 몰탈을 타설하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법에 관한 것이다. 특히, 하방수직구에 크라이밍타워를 설치하되, 크라이밍타워의 외곽부로 크라이밍타워를 타고 연동될 수 있는 바인딩프레임과 폼을 체결하여 하방수직구의 하단부터 콘크리트몰탈을 타설한 후, 유압실린더로 작동하는 연동수단을 통해서 일정한 높이씩 상승시키면서 콘크리트몰탈을 타설하는 방식으로 수직구를 시공하여, 콘크리트몰탈의 타설과 양생의 시간을 조절하며 시공이 가능하고, 그에 따라 더욱 내구성이 높은 수직구를 시공할 수 있도록 하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법에 관한 것이다.

Description

터널 공사를 위한 수직구 시공방법{constructure method of vertical tunnel to build horizontal tunnel}
본 발명은 지하 터널을 시공하기 위해서 하방수직구의 지면에 수직의 크라이밍타워를 설치하고, 이 크라이밍타워를 타고 폼을 이동시켜 수직구의 내주면에 콘크리트 몰탈을 타설하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법에 관한 것이다. 특히, 하방수직구에 크라이밍타워를 설치하되, 크라이밍타워의 외곽부로 크라이밍타워를 타고 연동될 수 있는 바인딩프레임과 폼을 체결하여 하방수직구의 하단부터 콘크리트몰탈을 타설한 후, 유압실린더로 작동하는 연동수단을 통해서 일정한 높이씩 상승시키면서 콘크리트몰탈을 타설하는 방식으로 수직구를 시공하여, 콘크리트몰탈의 타설과 양생의 시간을 조절하며 시공이 가능하고, 그에 따라 더욱 내구성이 높은 수직구를 시공할 수 있도록 하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 수직구란 수평의 터널을 지하에 형성하기 위해서 선 시공하는 지면의 구멍을 칭한다.
이러한 수직구는 종래에 지하철의 공사, 광 통신케이블 매설을 위한 지하 터널, 전력선 케이블 매설을 위한 지하터널을 시공하기 위해서 지상에서 지하로 깊이 수직으로 파게 된다. 수직공을 파고 나서는 그 수직공으로 각종의 장비를 투입하고, 또 인부들도 입출입할 수 있는 작업공간으로 사용을 한다. 그리고 수평한 터널(P)을 시공하는 것이다. 물론 이러한 터널(P)의 작업을 완성한 후에는 이 수직구는 지상의 공기를 지하로 공급하는 통풍구의 역할을 하기도 한다.
결국 지하의 터널을 공사하기 위해서는 반드시 수직구를 시공해야만 하는데, 이러한 종래의 시공방법에는 약간의 문제점이 발생되었다.
즉, 종래의 시공방법은 먼저 수직된 방향으로 수직구를 깊게 판 후에, 그 내주면에 콘크리트몰탈을 타설하여 수직구가 붕괴되는 현상을 차단한다. 처녀 하방수직구의 지반을 다지고 난 후에는 최 저점부터 일일이 철근을 배열하고, 조각조각 폼을 조립하여 콘크리트를 타설하는 것이다. 이러한 작업은 시공시간이 많이 발생되고, 매몰의 우려가 있다. 처녀 하방수직구의 경우 그 내주면에 기초 콘크리트가 타설된 상태이기는 하지만 매몰의 우려가 높다. 비가 오는 날에는 빗물이 세어 들어가지 않도록 비닐을 덮어두고 있기는 하지만 이도 안전한 바가 못된다. 더욱이 콘크리트몰탈을 타설함에 있어서 한꺼번에 높은 높이까지 타설할 수 없는 작업환경의 탓도 있는 것이다. 이는 모두 일일이 폼을 조립하여 결합시키고, 또 이를 해체하는 번거로운 작업 탓이다.
본 발명은 지하 터널을 시공하기 위해서 하방수직구의 지면에 수직의 크라이밍타워를 설치하고, 이 크라이밍타워를 타고 폼을 이동시켜 수직구의 내주면에 콘크리트 몰탈을 타설하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법에 관한 것이다. 특히, 하방수직구에 크라이밍타워를 설치하되, 크라이밍타워의 외곽부로 크라이밍타워를 타고 연동될 수 있는 바인딩프레임과 폼을 체결하여 하방수직구의 하단부터 콘크리트몰탈을 타설한 후, 유압실린더로 작동하는 연동수단을 통해서 일정한 높이씩 상승시키면서 콘크리트몰탈을 타설하는 방식으로 수직구를 시공하여, 콘크리트몰탈의 타설과 양생의 시간을 조절하며 시공이 가능하고, 그에 따라 더욱 내구성이 높은 수직구를 시공할 수 있도록 하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 터널 공사를 위한 수직구 시공방법은, 제1단계; 지면에 하방수직구(1) 형성 후, 크라이밍타워(10)를 설치하는 단계; 제2단계; 하방수직구(1)의 내주면을 둘레로 철근(11)을 장착하고, 크라이밍타워(10)의 외부로 바인딩프레임(20)을 장착하며, 바인딩프레임(20)의 끝단에 폼을 원형으로 장착하는 단계; 제3단계; 폼(5)을 철근(11)을 향해 밀어 콘크리트 몰딩을 위한 적정한 간격을 벌려 셋팅하는 단계; 제4단계; 간격에 콘크리트몰탈을 투입하고 콘크리트벽면(25)을 타설하는 단계; 제5단계; 1단의 콘크리트벽면(25)을 타설한 후에, 폼(5)을 후진하여 탈형을 하고 상기 바인딩프레임(20)과 함께 연동수단(K)을 통해서 상승시켜 2단의 콘크리트벽면(25)을 타설하는 단계; 제6단계; 2단계에서 5단계의 과정을 반복하며, 수직구 콘크리트 내벽면을 완성하는 단계;를 포함하여 구성되어, 수직구(A)를 완성한다.
또한 본 발명 터널 공사를 위한 수직구 시공방법에 따른 하방수직구(1)의 형성의 단계 전에는, 하방수직구(1) 형성을 위해서 빔(6)을 지면에 원형으로 박는 단계; 빔(6)의 내측 흙을 파내면서 내주면의 붕괴를 차단하기 위해서 1차 콘크리트를 타설하는 단계;를 수행하고 바인딩프레임(20)과 폼(5)은, 유압실린더와 스크류로 길이 연동이 가능한 젝크볼트(22)를 통해서 체결하여 폼(5)과 철근(11)과 간격을 조절할 수 있도록 하며 바인딩프레임(20)의 상단과 하단에는, 유압으로 작동하는 유압실린더(33)를 형성하여 콘크리트 타설 후, 유압시스템으로 폼과 바인딩프레임(20)을 동시에 상승시킨다.
또한 본 발명 터널 공사를 위한 수직구 시공방법에 따른, 크라이밍타워(10)에 결합되는 바인딩프레임(20)을 형성할 때, 크라이밍타워(10)는 빔(6)과 프레임으로 형성하고, 바인딩프레임(20)은 회전롤(31)을 통해서 크라이밍타워(10)와 연결하여 바인딩프레임(20)이 회전롤(31)을 통해서 크라이밍타워(10)의 상하단을 오르내릴 수 있도록 하고 제5단계의 연동수단(K)은, 바인딩프레임(20)과 크라이밍타워(10)의 연패널(41); 지지패널(41)의 중심부를 관통한 힌지(42); 힌지(42)를 통해 지결부위에 형성되는 회전롤(31); 바인딩프레임(20)의, 상하단에 체결하되, 크라이밍타워(10)와 실린더의 로드(32)가 연결되는 유압실린더(33); 상기 유압실린더(33)의 로드(32)단에 힌지체결되어 바인딩프레임(20)의 빔(6) 날개(7)에 끼워져 체결되는 클램프(40);가 결합하여 유압실린더(33)의 로드(32)가 연장되면 그 연장된 길이 만큼 바인딩프레임(20)이 크라이밍타워(10)를 타고 상승하고, 하향하며 클램프(40)는, 좌우 양단을 형성하는 지지지패널(41)에 체결하되 끝단에 유압실린더(33) 로드(32)와 연결되는, 체결공(45)을 형성하며, 타단에는 스톱퍼(46)를 형성한 "T"자형의 작동레버(47); 및 지지패널(41)의 전방으로 지지패널(41)을 절곡하여 형성하되 빔(6)을 끼울 수 있도록 끼움간격(48)을 형성한 "ㄴ"자 걸림부(49)를 포함하여 구성되어, 상기 작동레버(47)가 밀거나 당겨지면, 작동레버(47)의 끝단 스톱퍼(46)가 "ㄴ"자 걸림부(49)에 끼워진 빔(6)의 날개(7)를 가압하여 크램핑한다.
또한 본 발명 터널 공사를 위한 수직구 시공방법에 따른, 클램프(40)에는, 끼움간격(48)에 끼워질 빔(6)의 날개(7)에 면접하도록 양단의 지지패널(41)에 축 고정된 상하의 구름롤(46-1)을 형성하고, 작동레버(47)가 지지패널(41)의 중심부에 위치할 때 작동레버(47)의 끝단의 연동을 차단할 수 있는 스톱퍼봉(47-1)을 지지패널(41)에 끼울 수 있도록 하고 바인딩프레임(20)의 상단으로는, 철근설치프레임(50)을 크레이밍타워(20)에 체결하여, 콘크리트 타설과 철근(11)의 배열을 동시에 수행할 수 있도록 하며 철근설치프레임(50)의 상단과 하단에는, 연동수단(K)을 설치하여 철근설치프레임(50)도 상하 이동할 수 있도록 한다.
본 발명에 따라, 콘크리트를 수직구 하단에 타설 후, 양생의 시간동안 철근을 배열하고, 또 철근을 배열한 후 폼을 상승시키는 연속적인 작업을 통해서 수직구를 시공할 수 있기에 보다 빠른 시공의 시간을 가질 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따라, 크라이밍타워의 외곽부를 타고 오르는 바인딩프레임과 그 끝단의 폼을 통채로 상부로 이동하면서 콘크리트를 타설하기에 콘크리트타설의 시공이 빠르고 정확하다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따라, 바인딩프레임의 상단으로 연동수단을 통해서 상하 연동이 가능한 또 하나의 철근설치프레임을 결합시켜, 연속적인 작업이 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 시공방법을 순서대로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 수직공을 시공하기 위한 바인딩프레임 등이 설치된 모습을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 수직공 시공 설비시설을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바인딩프레임을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 바인딩프레임의 일부로 다른 실시예로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 바인딩프레임의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 연동수단을 전체적으로 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 클램프를 도시한 사시도,
도 9는 본 발명의 클램프와 빔이 결합된 상태를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 유압실린더의 작동상태를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 유압실린더 작동상태를 도시한 다른 도면,
도 12는 본 발명의 유압실린더의 작동상태를 요부만 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 유압실린더의 작동상태를 요부만 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 수직공 시공을 위한 설비시설을 전체적으로 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 수직공 시공을 위한 설비시설을 전체적으로 도시한 평면도이다.
본 발명의 터널을 시공할 때, 선 시공되는 수직공을 설치하기 위한 그 시공방법에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성을 도시된 도 1 내지 도 14와 함께 상세히 설명한다.
도시된 도 1에서처럼 본 발명은 제1단계; 지면에 하방수직구(1) 형성 후, 크라이밍타워(10)를 설치하는 단계를 거치며 시공된다.
수직구(A)은 지면에서 지하로 수직하게 판 구멍을 칭한다. 이 수직구(A)은 지름이 다양하다. 시공하게 될 지하 터널에 비례하여, 또 투입되어야 할 설비의 부피를 고려하여 수직구(A)의 지름을 달리한다. 이 수직구(A)은 그 내주면에 완벽하게 콘크리트몰탈을 이용하여 벽면을 형성하기 전에 이미 수직된 구멍의 형태로 굴착을 하고, 그 후에 콘크리트몰탈을 타설한다. 바로 이렇게 콘크리트몰탈을 타설하기 전에 시공되는 수직구(A)가 하방수직구(1)이다. 이 하방수직구(1)가 형성되고 나서는 도시된 도 1에서처럼 하방수직구(1)의 지면에 기초콘크리트(E)를 타설한다. 이 기초콘크리트(E)는 지면을 다지는 작업이다. 이후 이 기초콘크리트(E)의 상부로 도시된 크라이밍타워(10)를 설치한다. 이 크라이밍타워(10)는 대체적으로 빔(6)을 이용하여 세우게 된다.
이때 이 빔(6)은 2열 2행, 3열 3행, 4열 4행 등 다양한 형태로 세워진다. 수직구의 지름의 크기에 따라 또한 수직구(A)의 깊이에 따라 다르다. 세워진 크라이밍타워(10)는 트렌스 구조로 결합하여 견고함을 더한다.
다음으로 제2단계; 하방수직구(1)의 내주면을 둘레로 철근(11)을 장착하고, 크라이밍타워(10)의 외부로 바인딩프레임(20)을 세팅하며, 바인딩프레임(20)의 끝단에 폼(5)을 원형으로 세팅하는 단계를 거친다. 즉, 하방수직구(1)를 성형하고 나서는 하방수직구(1)의 내주면에 견고한 콘크리트벽면(25)을 타설하여 수직구(A)가 매립되는 현상을 방지해야한다. 이를 위해서 하방수직구(1)의 내주면에 근접되게 철근(11)을 설치하게 된다. 철근(11)을 설치하여 하방수직구(1)의 내주면을 둘레로 높게 세우게 되면 그 내측으로 다시 폼(5)을 세팅해야 한다. 이를 위해서 본 발명은 바인딩프레임(20)을 크라이밍타워(10)의 외부로 설치한다. 바인딩프레임(20)은 크라이밍타워(10)의 상부로 이송될 수 있도록 설치됨과 동시에 끝단에 폼(5)을 세팅하는 것이다. 바인딩프레임(20)도 다양한 구성요소로 세팅이 가능하데, 견고함을 더하기 위해서 빔(6)을 이용하여 설치할 수도 있고, 별도의 금속제 프레임을 이용하여 설치할 수 있다.
이때 중요한 사항은 상기 바인딩프레임(20)의 끝단에 세팅되는 폼(5)은 둥글게 원형으로 연결되어 일체가 된다.
다음으로 본 발명은 제3단계; 폼(5)을 철근(11)을 향해 유압실린더를 전진시켜 콘크리트 몰딩을 위한 적정한 간격으로 셋팅하는 단계를 거친다.
바인딩프레임(20) 끝단에 설치된 폼(5)은 설치된 철근(11)에 타설될 콘크리트몰탈의 두께를 고려하여 간격을 조절할 수 있다. 즉, 폼(5)의 외측인 철근(11)이 설치된 위치의 외부는 기초콘크리트(D)층이거나 흙이다. 바로 콘크리트는 최 외곽인 하방수직구(1) 내벽면과 폼(5)의 사이에 타설이 된다. 따라서 폼(5)과 하방수직구(1)의 내벽면과의 간격만큼 콘크리트가 타설되는 것이다. 이 두께의 조절은 본 발명에서는 상기 폼(5)을 전후 방향으로 연동시킴으로 손쉽게 조절할 수 있다.
다음으로 본 발명은 제4단계; 간격에 콘크리트몰탈을 투입하고 콘크리트벽면(25)을 타설하는 단계를 거친다.
즉, 전술된 것처럼 하방수직구(1)의 내벽면과 폼(5)의 사이에 콘크리트벽면(25)을 타설한다. 내측에는 철근(11)을 배열한 상태이기에 견고하게 내벽면을 형성한다. 콘크리트몰탈의 경우 외측에서 몰탈이송관을 통해서 주입하며 상기 폼의 높이 만큼 타설하게 된다.
다음으로 본 발명은 제5단계; 1단의 콘크리트벽면(25)을 타설한 후에, 폼(5)을 유압실린더를 후진시켜 탈형을 하고 상기 바인딩프레임(20)과 함께 연동수단(K)을 통해서 상승시켜 2단의 콘크리트벽면(25)을 타설하는 단계를 거친다. 최 하단의 하방수직구(1)에 콘크리트벽면(25)을 타설하고 나서 이 콘크리트벽면(25)이 양성되면, 폼(5)을 후진하여 다시 상부로 올리는 것이다. 이미 철근(11)이 배열되어 높이 올려진 상태이기에 폼(5)을 바인딩프레임(20)과 함께 상승시키고 타설된 콘크리트벽면(25)의 상부로 다른 콘크리트벽면(25)을 타설하기 위한 것이다.
마지막으로 본 발명은 제6단계; 2단계에서 5단계의 과정을 반복하며, 수직구 콘크리트 내벽면을 완성하는 단계를 거치며, 수직구(A)를 완성한다. 즉, 폼(5)의 높이도 본 발명은 아주 다양하게 설치할 수 있다. 1m 내지 3m 등 다양하게 설치가 가능하다. 그리고 수직구(A)의 깊이도 필요에 따라서 다르기에 상기 바인딩프레임(20)과 폼(5)을 상승시키는 작업이 서로 다르다. 만일 1m의 폼(5)을 사용하게 되고, 수직구(A)의 높이가 30m라면 30번을 상승시키면서 콘크리트를 타설해야 한다. 이때 오전에는 콘크리트를 타설하고 저녁에 양생을 하며, 다음날 아침 일찍 장착된 폼(5)을 탈형시켜 상부로 일단 상승 이동하고, 재 세팅 후 다시 콘크리트를 타설할 수 있다. 이러한 작업을 반복하면서 본 발명은 수직구(A)로 완성된다. 즉, 처녀 하방수직구(1)가 콘크리트벽면(25)이 타설되면 수직구(A)가 완성되는 것이다.
그럼 본 발명의 보다 상세한 구성과 그 실시예를 설명한다. 도시된 도 1에서처럼, 본 발명의 상기 하방수직구(1)의 형성의 단계 전에는, 하방수직구(1) 형성을 위해서 빔(6)을 지면에 원형으로 박는 단계를 거치고, 빔(6)의 내측 흙을 파내면서 내주면의 붕괴를 차단하기 위해서 1차 콘크리트를 타설하는 단계를 수행하는 것이 바람직하다.
즉, 하방수직구(1)를 성형하는 작업의 형태를 도시한 것이다. 지면을 수직하게 파는 하방수직구(1)는 아무런 고려 없이 형성하게 되면 내벽면이 붕괴되어 매몰되는 현상이 발생된다. 따라서 도시된 도 1처럼 하방수직구(1)를 형성한다. 먼저 하방수직구(1)를 형성시킬 지면에 빔(6)을 수직하게 박게된다. 원형의 형태가 되도록 원형으로 빔(6)을 지면에 박아주는 것이다. 도면에서 보이는 부호 "B"부분이 후일 흙을 걷어내게 될 부분이다. 둥글게 다수의 빔(6)을 지면에 박고 나서는, 상기 "B" 부분의 흙을 걷어낸다. 도 1의 두 번째 도면에는 그 구멍을 수직하게 파낸 단면을 도시한 것으로, 상기 B부분의 흙을 걷어내면, 박힌 빔(6)이 드러나게 된다. 바로 이때 흙이 하방수직구(1)의 내부로 흘러 내리는 것을 방지하기 위해서 기초콘크리트(D)를 타설한다. 완벽한 콘크리트벽면을 형성시키기 전에 흙이 새어나오거나 비 나 수분에 의해서 흘러내리는 것을 방지하기 위한 기초콘크리트(D)층을 타설하는 것이다.
다음으로 본 발명에서는 상기 바인딩프레임(20)과 폼(5)은, 유압실린더와 스크류로 길이 연동이 가능한 젝크볼트(22)를 통해서 체결하여 폼(5)과 철근(11)과 간격을 조절할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명의 폼(5)은 간격을 조절할 수 있어야 한다. 한 번 타설한 후에 해체되는 것이 아니고 그 길이를 조절하여 후퇴 후 다시 상승시켜 2단의 콘크리트벽면(25)을 타설해야 한다. 이를 가능하게 하는 수단이 상기 바인딩프레임(20)과 폼(5)을 연결하는 구성으로 유압실린더와 젝크볼트(22)를 사용한다. 바인딩프레임(20) 끝단에 유압실린더를 설치하고, 유압실린더의 로드을 연동하여 폼(5)을 철근(11)의 방향으로 근접시키고 후퇴시킬 수 있도록 한다. 물론 이와 동일한 역할을 할 수 있는 젝크볼트(22)를 체결하여 사용이 가능하다. 젝크볼트(22)는 회전을 통해서 일측의 로드가 그 길이를 축소하고 연장할 수 있는 구조이다. 물론 공지된 상태이다.
본 발명은 바인딩프레임(20)의 끝단에 유압실린더와 젝크볼트(22)를 결합시키고, 그 끝단에 폼(5)을 체결하는 방식으로 폼(5)과 철근(11)과의 간격을 조절할 수 있도록 한 것이다. 이 작용을 통해서 타설될 콘크리트벽면(25)의 두께를 조절할 수 있고, 폼(5)을 후진시켜 바인딩프레임(20)과 함께 상승시킬 수 있는 여건을 마련할 수 있다.
또한 상기 바인딩프레임(20)의 상단과 하단에는, 유압으로 작동하는 유압실린더(33)를 장착하여 콘크리트 타설 후, 유압시스템으로 폼(5)과 바인딩프레임(20)을 동시에 상승시키는 것이 바람직하다. 즉, 바인딩프레임(20)을 상승시키는 방법을 본 발명에서는 유압실린더(33)를 통한 유압시스템을 이용한다. 유압펌프에서 공급되는 유압의 힘을 유압실린더(33)가 받아 그 로드(32)의 길이를 연동시키는 작용을 이용하여 고중량의 바인딩프레임(20)을 그 폼(5)과 함께 상승시키는 것이다. 보다 상세한 작동의 설명은 후술한다.
한편 본 발명은 전술한 것처럼 바인딩프레임(20)과 폼(5)을 함께 크라이밍타워(20)를 타고 오르내릴 수 있도록 했다. 바로 이러한 작용을 더욱 용이하게 할 수 있도록 본 발명은 크라이밍타워(10)에 결합되는 바인딩프레임(20)을 형성할 때, 크라이밍타워(10)는 빔(6)과 프레임으로 형성하고, 바인딩프레임(20)은 회전롤(31)을 통해서 크라이밍타워(10)의 상하단을 오르내릴 수 있도록 한다.
도시된 도 2, 5와 7에서처럼, 바인딩프레임(20)과 크라이밍타워(10)는 모두 빔(6)으로 연결되어 제작된다. 이때 바인딩프레임(20)과 크라이밍타워(10)의 연결부위에 회전롤(31)을 상하 2단으로 장착한다. 사실상 바인딩프레임(20)과 크라이밍타워(10)의 면접부위는 모두 회전롤(31)로 면접을 하는 것이다. 결국 후술될 본 발명의 연동수단(K)의 유압실린더(33)의 힘이 상기 바인딩프레임(20)에 작용을 하면, 상기 바인딩프레임(20)은 크라이밍타워(10)의 빔(6)에 회전롤(31)이 면접한 상태에서 상승을 하는 것이다. 회전롤(31)이 면접하기에 큰 마찰 없이 그 중량을 그대로 상승시킬 수 있다.
그럼 본 발명의 요부인 상기 바인딩프레임(20)과 폼(5)을 함께 크라이밍타워(10)를 타고 상승시키는 동력이 되는 연동수단(K)의 구성과 그 작용을 설명한다. 즉, 본 발명에서 상기 제5단계의 연동수단(K)은, 바인딩프레임(20)과 크라이밍타워(10)의 연결부위에 형성되는 회전롤(31)이 있고, 바인딩프레임(20)의, 상하단에 체결하되, 크라이밍타워(10)와 실린더의 로드(32)가 연결되는 유압실린더(33)이 있으며, 상기 유압실린더(33)의 로드(32)단에 힌지체결되어 바인딩프레임(20)의 빔(6) 날개(7)에 끼워져 체결되는 클램프(40)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 유압실린더(33)의 로드(32)가 연장되면 그 연장된 길이 만큼 바인딩프레임(20)이 크라이밍타워(10)를 타고 상승하고, 하향하는 것이다.
즉, 도시된 2 내지 7에서처럼, 본 발명의 연동수단(K)의 동력은 유압실린더(33)이다. 이 유압실린더(33)는 바인딩프레임(20)의 상단과 하단에 체결되는데, 실린더의 끝단이 바인딩프레임(20)에 체결되면, 타측인 로드(32) 끝단은 크라이밍타워(10)에 체결된다. 보다 상세하게는 크라이밍타워(10)에 결합되는 클램프(40)에 체결되는 것이다. 본 발명에서 사용되는 바인딩프레임(20)의 작동의 방식은 다음과 같다. 바인딩프레임(20)의 상단과 하단에 각각 결합된 유압실린더(33)가 있고, 이 유압실린더(33)가 교번적으로 작동을 하면서 바인딩프레임(20)을 상부로 연동시키는 것이다. 도시된 도면에서처럼 상기 크라이밍타워(10)를 형성하는 수직하게 세워진 빔(6)에는 클램프(40)가 결합된다. 그리고 그 클램프(40)에 본 발명의 유압실린더(33)의 로드(32) 끝단이 장착된다. 바인딩프레임(20)측에는 유압실린더(33)의 몸체 끝단에 힌지 결합된다. 물론 본 발명은 이와 역으로 체결되어도 무방하다.
만일 1단의 콘크리트벽면(25)을 타설하기 위해서 적정한 높이에 위치하는 바인딩프레임(20)을 견고히 체결해야만 하는데, 이때 유압력을 사용한다. 바인딩프레임(20)의 상부와 하부에 견고히 체결된 다수의 유압실린더(33)를 통해서 고정시키는 것이다. 콘크리트몰탈의 타설이 있고, 양생을 하고 나서는 폼을 탈형하고, 바인딩프레임(20)의 상단을 고정한 클램프(40)를 풀어준다. 풀어주는 방식도 유압을 사용한다. 보다 상세한 내용은 후술하겠지만, 유압력을 풀어서 클램프(40)를 해체하면 바인딩프레임(20)의 상단 고정력은 해체된다. 그리고 상기 바인딩프레임(20)의 하단에 세팅된 유압실린더(33)에 유압을 가하여 그 로드(32)를 전진시키게 된다. 이 작동에 따라 연장된 로드(32)의 길이만큼 상기 바인딩프레임(20)을 상부로 상승하게 된다. 상승이 있고 나서는 상부의 클램프(40)를 유압력으로 조여 상기 바인딩프레임(20)의 완벽한 고정을 달성한다. 물론 이러한 작용을 하고 나서는 다시 콘크리트몰탈을 타설하고 다음의 단계로 바인딩프레임(20)과 폼(5)을 상승시키는 작업을 계속한다.
또한 본 발명의 폼(5)이 만일 2m높이의 폼이고, 장착된 유압실린더(33)의 로드(32) 길이가 1m라면 상기 유압실린더(33)의 로드를 전진하고 후퇴하는 작용을 2번에 걸쳐서 수행하여, 바인딩프레임(20)을 상승시키고 세팅한다.
이상의 설명은 상기 하단의 유압실린더(33)를 이용하여 바인딩프레임(20)을 상부로 상승시키는 방식을 설명하였지만, 본 발명은 유압을 이용하여 로드(32)를 축소시키는 힘을 이용하여 바인딩프레임(20)을 상승시켜도 무방하다. 즉, 바인딩프레임(20)의 상부에 장착되는 유압실린더(33)의 로드(32) 축소력을 이용하여 바인딩프레임(20)을 잡아당겨서 이송시킬 수도 있다. 이는 실시자와 작업환경에 따라서 얼마든지 변경이 가능하다.
그럼 본 발명의 상기 클램프(40)의 정확한 구성을 설명한다. 도시된 도 8 내지 10에서처럼, 본 발명의 클램프는 좌우 양단을 형성하는 지지패널(41)이 있고, 지지패널(41)의 중심부를 관통한 힌지(42)가 있으며, 힌지(42)를 통해 지지패널(41)에 체결하되 끝단에 유압실린더(33) 로드(32)와 연결되는, 체결공(45)을 형성하며, 타단에는 스톱퍼(46)를 형성한 "T"자형의 작동레버(47)가 있다. 지지패널(41)의 전방으로 지지패널(41)을 절곡하여 형성하되 빔(6)을 끼울 수 있도록 끼움간격(48)을 형성한 "ㄴ"자 걸림부(49)를 포함하여 구성되어, 상기 작동레버(47)가 밀거나 당겨지면, 작동레버(47)의 끝단 스톱퍼(46)가 "ㄴ"자 걸림부(49)에 끼워진 빔(6)의 날개(7)를 가압하여 크램핑하는 것이다.
본 발명의 클램프(40)는 본 발명의 유압시스템에 적용되어 최적으로 작동될 수 있도록 제작되었다. 도시된 도면에서처럼 본 발명의 클램프(40)는 2개의 지지패널(41) 전방부분에 "ㄴ"자의 형상을 한 걸림부(49)를 가진다. 이 걸림부(49)는 바로 수직하게 세워진 크라이밍타워(10)의 수직빔(6)의 날개(7)에 끼워져 결합될 수 있도록 한다. 걸림부(49)의 내측에는 이 빔(6)의 날개(7)를 수용할 수 있도록 끼움간격(48)을 가진다. 바로 걸림부(49)를 이용하여 본 발명의 클램프(40)는 수직하게 세워진 크라이밍타워(10)의 빔(6) 날개(7)에 끼워지고, 상기 지지패널(41)을 관통한 힌지(42)에 체결된 작동레버(47)의 위치에 따라 클램핑 작용을 하게 된다.
상기 작동레버(47)는 장형으로 "T"자의 형상이다. 끝단에는 원형의 체결공(45)이 형성되고, 첫 단은 힌지(42)가 관통한 상태로 지지패널(41)의 내부에 수용된 상태로 위치한다.
만일 작동레버(47)가 그 힌지(42)를 통해서 회전하여 지지패널(41)의 정 중앙에서 곧게 선 상태에서 벗어나면, 끝단의 "T"자형 스톱퍼부(46)가 "ㄴ"자 걸림부(49)에 끼워진 빔(6)의 날개(7)를 가압하여 완벽한 클램핑 작용을 한다. 본 발명과 같이 클램프(40)가 세워져 체결된 상태에서 그 작동레버(47)의 끝단에 유압실린더(33)와 바인딩프레임(20)이 결합되면 유압실린더(33)의 유압력이 빠진다 하더라도, 작동레버(47)가 바인딩프레임(20)의 중력을 받아 하단으로 꺽이게 되면 자동으로 그 클램핑 작용을 가한다. 바인딩프레임(20)이 그 중량에 의해서 밑으로 떨어지는 것을 차단한다.
한편 본 발명의 상기 클램프(40)에는, 끼움간격(48)에 끼워질 빔(6)의 날개(7)에 면접하도록 양단의 지지패널(41)에 축 고정된 상하의 구름롤(46-1)을 형성하고, 작동레버(47)가 지지패널(41)의 중심부에 위치할 때 작동레버(47)의 끝단의 연동을 차단할 수 있는 스톱퍼봉(47-1)을 지지패널(41)에 끼울 수 있도록 한다.
이는 모두 클램프(40)가 상기 빔(6)의 날개(7)에 견고히 클램핑되는 힘을 해체시키기 위해서 구성한다. 본 발명의 클램프(40)는 유압실린더(33)의 유압력에 의해서 상기 바인딩프레임(20)이 크라이밍타워(10)를 타고 상승할 때에는 그 클램핑력을 해체해야만 한다. 이 클램핑력을 해체하는 방법은 상기 작동레버(47)가 곧게 선 상태를 유지해야만 한다. 바로 이를 위해서 본 발명에서는 상기 작동레버(47)의 끝단 부분을 지지패널(41)에 고정할 수 있도록 별도의 스톱퍼봉(47-1)을 삽입할 수 있도록 한다. 상기 양단의 지지패널(41)을 관통할 수 있는 스톱퍼공을 형성하고 이곳에 스톱퍼봉(47-1)을 끼운다. 작동레버(47)가 곧게 선 위치에 있을 때, 작동레버(47)의 상부와 하부에 각각 이 스톱퍼봉(47-1)을 끼우게 되면 작동레버(47)는 상하방향의 연동이 차단되어 그 위치를 유지하며, 클램핑력을 푼다. 이 상태에서 상기 유압실린더(33)를 작동하면, 그 유압실린더(33)의 유압력이 바인딩프레임(20)을 상승시키는 것이다. 그리고 상기 클램프(40)도 크라이밍타워(10)를 타고 상승할 때, 그 마찰력을 최소화하기 위해서 상기 빔(6)의 날개면과 면접하도록 구름롤(46-1)을 설치한다. 이 구름롤(46-1)에 의해서 크램프(40)는 물론 바인딩프레임(20)의 상하 연동 작용도 도움이 된다.
한편 상기 바인딩프레임(20)의 상단으로는, 철근설치프레임(50)을 크레이밍타워(20)에 체결하여, 콘크리트 타설과 철근(11)의 배열을 동시에 수행할 수 있도록 한다.
본 발명은 전술한 것처럼 콘크리트타설과 함께 철근을 설치할 수 있도록 한다. 실예로 1층 또는 1단의 콘크리트를 타설하는 동안 상부로 올라선 철근(11)에 철근(11)을 연결하여 더 상부로 배열시킬 수 있다. 이를 위해서 본 발명에서는 철근설치프레임(50)도 상기 바인딩프레임(20)의 상단에 설치한다. 철근설치프레임(50)의 경우도 바인딩프레임(20)과 같이 크라이밍타워(10)를 타고 상하로 연동할 수 있도록 크라이밍타워(10)의 외곽부에 설치한다. 그리고 철근설치프레임(50)의 상단과 하단에는, 연동수단(K)을 설치하여 철근설치프레임(50)도 상하 이동할 수 있도록 한다. 즉, 전술된 유압실린더(33)의 작동으로 통해서 유압력을 작용시키는 연동수단(K)을 철근설치프레임(50)에도 세팅한다. 도시된 도 2에서처럼 철근설치프레임(50)의 상하에 유압실린더(33)를 장착하고, 전술된 바인딩프레임(20)의 연동방식과 동일하게 작동시키게 된다.
1; 하방수직구 5; 폼
6; 빔 7; 날개
10; 크라이밍타워 11; 철근
20; 바인딩프레임 31; 회전롤
32; 로드 33; 유압실린더
40; 크램프 41; 지지패널
42; 힌지 45; 체결공
46; 스톱퍼 47; 작동레버
48; 끼움간격 49; 걸림부
50; 철근설치프레임

Claims (10)

  1. 제1단계; 지면에 하방수직구(1) 형성 후, 크라이밍타워(10)를 설치하는 단계;
    제2단계; 하방수직구(1)의 내주면을 둘레로 철근(11)을 창작하고, 크라이밍타워(10)의 외부로 바인딩프레임(20)을 세팅하며, 바인딩프레임(20)의 끝단에 폼을 원형으로 세팅하는 단계;
    제3단계; 폼(5)을 철근(11)을 향해 밀어 콘크리트 몰딩을 위한 적정한 간격을 벌리는 단계;
    제4단계; 간격에 콘크리트몰탈을 투입하고 콘크리트벽면(25)을 타설하는 단계;
    제5단계; 1단의 콘크리트벽면(25)을 타설한 후에, 폼(5)을 후방으로 빼내는 탈형을 하고 상기 바인딩프레임(20)과 함께 연동수단(K)을 통해서 상승시켜 2단의 콘크리트벽면(25)을 타설하는 단계;
    제6단계; 2단계에서 5단계의 과정을 반복하며, 수직구 콘크리트 내벽면을 완성하는 단계;를 포함하여 구성되어, 수직구(A)를 완성하고,
    상기 하방수직구(1)의 형성의 단계 전에는,
    하방수직구(1) 형성을 위해서 빔(6)을 지면에 원형으로 박는 단계;
    빔(6)의 내측 흙을 파내면서 내주면의 붕괴를 차단하기 위해서 1차 콘크리트를 타설하는 단계;를 수행하고,
    상기 바인딩프레임(20)과 폼(5)은, 유압실린더와 스크류로 길이 연동이 가능한 젝크볼트(22)를 통해서 체결하여 폼(5)과 철근(11)_과 간격을 조절할 수 있도록 하며,
    상기 바인딩프레임(20)의 상단과 하단에는, 유압으로 작동하는 유압실린더(33)를 형성하여 콘크리트 타설 후, 유압시스템으로 폼과 바인딩프레임(20)을 동시에 상승시키는 것을 특징으로 하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법에 있어서,
    상기크라이밍타워(10)에 결합되는 바인딩프레임(20)을 형성할 때, 크라이밍타워(10)는 빔(6)과 프레임으로 형성하고, 바인딩프레임(20)은 회전롤(31)을 통해서 크라이밍타워(10)와 연결하여 바인딩프레임(20)이 회전롤(31)을 통해서 크라이밍타워(10)의 상하단을 오르내릴 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법.
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  6. 제1항에 있어서,
    제5단계의 연동수단(K)은, 바인딩프레임(20)과 크라이밍타워(10)의 연결부위에 형성되는 회전롤(31);
    바인딩프레임(20)의, 상하단에 체결하되, 크라이밍타워(10)와 실린더의 로드(32)가 연결되는 유압실린더(33);
    상기 유압실린더(33)의 로드(32)단에 힌지체결되어 바인딩프레임(20)의 빔(6) 날개(7)에 끼워져 체결되는 클램프(40);가 결합하여 유압실린더(33)의 로드(32)가 연장되면 그 연장된 길이 만큼 바인딩프레임(20)이 크라이밍타워(10)를 타고 상승하고, 하향하는 것을 특징으로 하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 클램프(40)는,
    좌우 양단을 형성하는 지지패널(41);
    지지패널(41)의 중심부를 관통한 힌지(42);
    힌지(42)를 통해 지지패널(41)에 체결하되 끝단에 유압실린더(33) 로드(32)와 연결되는, 체결공(45)을 형성하며, 타단에는 스톱퍼(46)를 형성한 "T"자형의 작동레버(47); 및
    지지패널(41)의 전방으로 지지패널(41)을 절곡하여 형성하되 빔(6)을 끼울 수 있도록 끼움간격(48)을 형성한 "ㄴ"자 걸림부(49)를 포함하여 구성되어, 상기 작동레버(47)가 밀거나 당겨지면, 작동레버(47)의 끝단 스톱퍼(46)가 "ㄴ"자 걸림부(49)에 끼워진 빔(6)의 날개(7)를 가압하여 크램핑하는 것을 특징으로 하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 클램프(40)에는, 끼움간격(48)에 끼워질 빔(6)의 날개(7)에 면접하도록 양단의 지지패널(41)에 축 고정된 상하의 구름롤(46-1)을 형성하고, 작동레버(47)가 지지패널(41)의 중심부에 위치할 때 작동레버(47)의 끝단의 연동을 차단할 수 있는 스톱퍼봉(47-1)을 지지패널(41)에 끼울 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 터널 공사를 위한 수직구 시공방법.


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