KR100507597B1 - 현수식 거푸집용 지지구 및 이를 이용한 거푸집 - Google Patents

Abstract

본 발명은 역타설 공법(top-down 공법)에 사용되는 거푸집 지지구 및 이를 이용한 거푸집 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현수식 거푸집을 사용하여 구조물을 형성하는 현수식 무지주 역타설 공법에 사용되어 공기를 획기적으로 단축시킬 수 있는 거푸집 지지구 및 이를 이용한 거푸집 조립체에 관한 것이다.

본 발명은 역타설(Top down) 공법에 사용되는 현수식 거푸집 지지구로서, 하부측에는 거푸집 지지용 멍에부재가 분리 가능하게 결합될 수 있도록 멍에결합부가 형성되고 상부측에는 거푸집 지지용 장선부재가 삽입, 거치될 수 있도록 장선거치홈이 형성된 몸체부; 및 상기 몸체부에 부설되어 상부층 구조체에 고정된 현수 부재와 결합함으로써 상기 몸체부가 매달려 고정될 수 있도록 하는 현수재결합부를 포함하여 구성되는 현수식 거푸집 지지구를 제공하며, 또한 상기와 같은 구성을 가지는 현수식 거푸집 지지구를 다수개 사용하고 이들에 거푸집용 멍에부재, 장선부재 및 거푸집 판넬 등을 결합하여 구성되는 현수식 거푸집 조립체를 아울러 제공한다.

Description

현수식 거푸집용 지지구 및 이를 이용한 거푸집 {Formwork supporting apparatus for hanging type formwork system and formwork using the same}

본 발명은 역타설 공법에 사용되는 거푸집 지지구 및 이를 이용한 거푸집 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현수식 거푸집을 사용하여 구조물을 형성하는 현수식 무지주 역타설 공법에 사용되어 공사 기간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 거푸집 지지구 및 이를 이용한 거푸집 조립체에 관한 것이다.

최근 들어 경제 성장에 따라 건축물의 수요가 증가하고 이와 더불어 지가는 지속적으로 상승하고 있는 실정이다. 이에 따라 지가의 수준이 높은 도심지 등에 건설되는 오피스 건물 등에서는 토지를 효율적으로 사용하기 위하여 건축물의 고층화 경향이 나타나고 있으며, 이러한 경향에 따라 지하층의 층수 및 굴토 깊이 역시 점점 증가되고 있는 추세이다.

한편, 지하에 구조물을 축조할 경우 종래의 방식을 보면, 먼저 지하의 토사나 암반을 지하층 구조물 형성에 필요한 깊이로 굴착하고 굴착면 지지 토류벽의 붕괴를 방지하기 위하여 가설 스트러트(strut) 또는 어스 앵커(earth anchor) 등을 설치하면서 굴착을 완료한 다음 기초에서부터 지하층 및 지상층의 구조물을 차례로 축조하여 올라오는 방식에 따라 이루어져 왔던 것이다. 그러나 이러한 종래의 방식에 의하면 가설 흙막이 공사 및 해체에 상당한 비용 및 시간이 소요되고 그 시공이 부실한 경우 흙막이 토류벽의 붕괴로 인하여 대형 사고가 발생할 우려가 있으며, 또한 지하 구조물로부터 축조하여 올라올 경우 공사 기간이 길어진다는 점의 문제점이 있어 왔다.

이에 상기와 같은 종래의 구조물 축조 방법을 개선하여 지상으로부터 아래로 지하 구조물을 축조해 나가는 동시에 지상 구조물을 병행하여 시공해 나가는 역타설 공법이 개발되어 적용되고 있다. 역타설 공법은 Top down 공법 또는 하향 시공법으로 불리기도 하는 것으로, 지하층 소요 깊이로 지반을 먼저 굴착하는 대신 강재 기둥을 미리 선시공하고 선시공된 강재 기둥을 토대로 슬래브 및 기둥 형틀을 설치하여 콘크리트를 타설함으로써 지상층부터 아래쪽으로 지하층 구조물을 축조해 나가는 공법을 말한다. 이와 같은 역타설 공법에 따르면 지반을 소요 깊이만큼 한꺼번에 굴착하는 일이 없으므로 지하층 굴토 공사에 따르는 붕괴 사고의 위험을 줄일 수 있고 또한 지하층 공사의 진행과 동시에 지상층의 시공을 병행할 수 있어 공사 기간의 단축에도 효과가 있는 것이 사실이다.

상기와 같은 역타설 공법은 지반을 정지한 상태에서 지반위에 슬래브 또는 보와 같은 콘크리트 구조물을 타설하는 방법과 지반을 파내고 지반을 고른 뒤 동바리를 세우고 거푸집을 설치한 다음 콘크리트를 타설하는 방법이 통상 사용되고 있다. 그런데 이런 방법들에 따를 경우 대개 콘크리트를 타설한 후 하부층의 굴착 작업에 착수하기 위해서는 충분한 양생 기간을 거쳐 구조체가 제 강도를 발현할 때까지 기다려야 하므로 작업 대기 시간이 불가피하게 발생하게 된다. 또한 구조체 하부의 지반을 굴착하기 위해서는 거푸집 및 동바리를 해체하고 이를 굴토 작업에 방해가 되지 않도록 상층으로 옮긴 다음 굴토 공사를 진행하므로 작업이 번거롭고 공기 및 비용면에서 어려움이 많았다.

따라서 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 상부층 구조체에 스트랜드 와이어(strand wire) 또는 락볼트(rock bolt)와 같은 현수부재를 정착하고 이에 모듈화된 슬래브 거푸집을 매달아 지지한 다음 상기 거푸집에 콘크리트틀 타설한 뒤 하부층의 굴착작업을 진행한 후에는 상기 매달려 지지된 거푸집을 그대로 하강하여 하부층 공정을 반복적으로 진행해 나가는 방식의 현수식 무지주 역타설 공법이 개발되어 본 발명자 등에 의해 출원된 바 있으며, 이 기술은 대한민국 공개특허 제96-34595호 또는 대한민국 등록특허 제10-0261775호 등에서 확인할 수 있다.

상기 현수식 역타설 공법은 통상의 역타설 공법과는 달리 지주, 즉 슬래브 지지용 동바리를 사용하지 않고 현수식 거푸집을 사용하여 역타설 공사를 진행해 나가는 공법으로서, 이 공법에 따르게 되면 가설 동바리를 사용하지 않음으로써 가설 공사가 간편해지고 비용이 절감되는 것은 물론, 통상의 역타설 공법을 적용할 때에는 해당 층의 작업을 할 때, 그 층의 아래에서는 전혀 터파기 작업을 진행할 수 없었으나 상기 공법에서는 콘크리트의 경화 양생 기간 중에도 거푸집 하부에 터파기 작업을 추진할 수 있어 공사 기간을 단축시킬 수 있는 장점이 있게 된다.

또한 상기 공법은 일정하게 모듈화된 거푸집을 제작하고 한 층의 타설이 끝나면 이를 아래로 하강하여 아래층의 거푸집으로서 그대로 활용하는 것이므로 거푸집의 설치에 따른 비용 및 시간을 절감할 수 있는 장점이 아울러 나타난다.

이상과 같은 현수식 무지주 역타설 공법을 적용하여 구조물을 시공하게 되면 슬래브 콘크리트가 타설되어 양생되는 동안 후속 하부층의 터파기 작업을 추진할 수 있어 전체 공사 기간을 단축할 수 있을 뿐 아니라 상부층의 거푸집을 그대로 하강하여 하부층에 사용하게 되므로 별도로 거푸집을 제작할 필요가 없어 가설공사에 소요되는 비용 및 시간을 어느 정도 절약할 수 있는 것은 사실이다. 그러나 상기 공법을 실제로 적용하여 본 결과, 상기 공법에 내재된 기술적 한계에 의해 공기 단축 및 비용 절감의 효과가 기대하였던 것만큼 나타나지 않는 것이 밝혀졌으며 이는 여러 현장의 시공 사례에 의해 검증되고 있다.

즉, 콘크리트 구조물 형성을 위해 콘크리트를 타설한 후에는 경화중인 콘크리트의 자중 및 시공 중 가해지는 하중에 견딜만한 충분한 강도가 생길 때까지 상당 기간 거푸집을 존치하여야 하는 거푸집 존치기간이 규정되어 있는데, 슬래브 구조체의 경우 외기 온도 및 사용한 시멘트의 종류 등에 의해 어느 정도 차이는 있으나 통상적으로 10℃ 이상의 기온하에서는 약 7~8일 정도(설계기준강도의 약 2/3가 발현되는 기간)를 존치하도록 되어 있다.

따라서 콘크리트의 타설 후 대략 8일이 경과하면 거푸집을 탈형 및 하강하여 이를 하부층이 형성될 위치에 설치하는 것이 가능하다고 할 것이지만, 상기 기간은 단지 거푸집의 탈형이 가능한 기간을 의미하는 것으로서 이 거푸집에 철근 배근 및 콘크리트 타설을 포함하여 어떠한 형태로든 하중을 가하는 것은 경화중인 콘크리트 구조물의 안전상 허용될 수 없는 바, 후속 하부층의 공정을 착수하기 위해서는 전체 설계기준강도가 발현되는 재령 28일이 경과될 때까지 후속 작업을 대기할 수 밖에 없어 불가피하게 공정 지연이 발생하였던 것이다.

결국 위와 같은 현수식 거푸집 시스템의 한계로 인하여 기존 현수식 거푸집 공법 하에서는 매 층당 공사기간으로 최소 1개월 이상이 소요되었는 바, 이 기간의 상당 부분은 상부층 콘크리트가 양생될 때까지 후속 작업의 대기 시간으로 소요되는 기간으로서 이에 대한 개선이 필요한 실정이다.

또 한편, 종래의 현수식 거푸집 시스템에서는 거푸집틀을 구성함에 있어서 H형강을 사용하였는 바, 이러한 H형강은 비교적 고가의 자재일 뿐 아니라 상당한 단위 중량을 가지고 있어 전체 거푸집의 중량이 증가되는 단점이 있었다. 또한 이러한 H형강을 사용하여 거푸집틀을 구성하려 하면 이에 필요한 치수로 H형강을 재단하고 거푸집틀 전용(全用)으로만 사용하여야 하는 바, 이 H형강은 거푸집틀로서의 사용이 끝나면 다른 용도로서의 전용(轉用)이 극히 제한되므로 자재의 범용성 및 경제성 면에서 불리한 점이 있어 왔던 것이다.

본 발명은 상술한 것과 같은 종래의 현수식 무지주 거푸집 공법을 개선하여 거푸집의 최소 존치기간만 경과하면 탈형하여 바로 후속층의 거푸집 공사 및 콘크리트 타설이 가능하도록 함으로써 기존 공법에 비해 지하층에 소요되는 공사 기간을 획기적으로 단축할 수 있도록 하는 현수식 거푸집 지지구 및 이를 이용한 거푸집 조립체를 제공하는 데 기술적 목적이 있다.

아울러 본 발명은 거푸집틀을 구성함에 있어 종래와 같이 H형강을 사용하는 것이 아니라 경량 철골을 사용하고 이를 트러스로 보강함으로써 전체적인 거푸집의 중량을 감소시킴과 동시에 범용성 및 전용성을 가지는 자재를 사용함으로써 시공 용이성 및 경제성이 뛰어난 현수식 거푸집 조립체를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 역타설(Top down) 공법에 사용되는 현수식 거푸집 지지구로서, 하부측에는 거푸집 지지용 멍에부재가 분리 가능하게 결합될 수 있도록 멍에결합부가 형성되고 상부측에는 거푸집 지지용 장선부재가 삽입, 거치될 수 있도록 장선거치홈이 형성된 몸체부; 및 상기 몸체부에 부설되어 상부층 구조체에 고정된 현수 부재와 결합함으로써 상기 몸체부가 매달려 고정될 수 있도록 하는 현수재결합부를 포함하여 구성되는 현수식 거푸집 지지구를 제공한다.

또한 본 발명은 현수식 역타설 공법에 사용되는 슬래브 거푸집 조립체로서, 상기와 같은 구성을 가지며 상부층 구조체에 고정된 현수 부재에 결합되어 설치된 다수개의 현수식 거푸집 지지구;와 상기 현수식 거푸집 지지구의 하부측에 분리 가능하도록 결합된 멍에부재;와 상기 멍에부재의 상부에 소정 간격으로 설치된 장선부재;와 상기 현수식 거푸집 지지구의 상부에 형성된 장선거치홈에 삽입되어 설치된 존치용 장선부재; 및, 상기 장선부재 및 존치용 장선부재의 상부에 설치된 슬래브 거푸집 판넬;을 포함하여 구성된 현수식 거푸집 조립체를 함께 제공한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 현수식 거푸집 지지구의 바람직한 실시예에 대한 사시도로서 상기 도면을 참조하면 본 발명에 따른 현수식 거푸집 지지구는 전체적으로 몸체부(10)를 중심으로 상기 몸체부(10)에 현수재결합부(20)를 부설하여 구성되는 것으로서, 상기 몸체부(10)의 하부측에는 거푸집 지지용 멍에부재(100)가 분리 가능하게 결합할 수 있도록 된 멍에결합부(15)가 형성되어 있고 상부측에는 거푸집 지지용 장선부재(250)가 삽입 및 거치될 수 있도록 장선거치홈(12)이 형성되어 있는 구성으로 되어있는 것임을 알 수 있다.

또한, 상기 바람직한 실시예에 의하면 상기 멍에부재(100)와 상기 멍에결합부(15)는 결합핀(30)을 사용하여 핀 고정 방식으로 결합되어지며, 상기 결합핀(30)은 일측에 헤드부가 형성된 핀으로서 상기 헤드부측에는 압축 스프링(35)이 구비되고 타측 단부에는 천공홀(32)이 형성되어 있어 상기 천공홀(32)에 소정의 길이를 가지는 분리 로드(40)를 끼움으로써 고정될 수 있고, 상기 분리 로드(40)를 상부쪽에서 잡아당겨 분리시킴으로써 상기 압축 스프링(35)의 탄성으로 인해 결합 상태가 해제될 수 있도록 하고 있는 것을 알 수 있으며 이 역시 바람직한 구성으로서 본 발명의 특징이다.

먼저, 상기 몸체부(10)는 본 발명의 현수식 거푸집 지지구(1)의 본체가 되는 부분으로, 후술하는 현수재결합부(20)가 일체로 부설되어 있어 상부층 구조체에 고정 설치된 현수부재(H)와의 결합에 의해 매달려 고정됨으로써 전체 거푸집을 지지하는 역할을 하는 것이다.

상기 몸체부(10)의 재질로는 이러한 거푸집 지지의 역할에 적합하도록 충분한 강도를 가지고 있는 것이 요구되며 이같은 재질로는 금속 또는 합성수지 등이 고려될 수 있다. 특히 본 실시예에서는 강판을 절곡 가공하여 역U자형으로 제작한 것을 사용하고 있으며, 이의 개방된 부분을 아래쪽으로 향하게 하여 여기에 거푸집 지지용 멍에부재가 끼워질 수 있도록 함으로써 후술하는 멍에결합부(15)로서의 역할을 할 수 있도록 하고 있다.

상기 몸체부의 하부측에는 거푸집 지지용 멍에부재(100)가 결합될 수 있도록 멍에결합부(15)가 형성된다. 상기 멍에부재(100)는 그 상부에 일정 간격으로 직교하도록 설치되는 장선부재(200, 250)와 더불어 본 발명이 대상으로 하는 현수식 거푸집의 지지틀을 구성하는 부재로서 상기 몸체부(10)의 하부에 형성된 멍에결합부(15)를 매개로 몸체부(10)에 결합됨으로써 전체 거푸집이 매달려 지지될 수 있도록 한다. 상기 멍에부재(100)는 상기 멍에결합부(15)와는 탈착이 가능하도록 결합되는데, 이로써 콘크리트가 타설된 후에는 상기 멍에부재(100)를 멍에결합부(15)로부터 분리하여 본 발명의 현수식 거푸집 지지구(1) 및 그 상부에 설치된 존치용 장선부재(250)와 이에 의해 지지되는 슬래브 거푸집 쪽판만을 남겨 두고 나머지 전체 거푸집을 하강할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 멍에부재(100)와 멍에결합부(15)의 결합은 콘크리트 타설 후 소정의 존치기간이 경과하면 결합을 해제할 수 있어야 하는 것으로 이러한 결합 방식의 예로는 볼트 및 너트에 의한 결합, 걸림 돌기에 의한 끼움식 결합 등이 사용될 수 있을 것이나, 본 실시예에서는 작업의 편리를 위하여 결합핀(30)에 의한 핀 고정 방식을 바람직한 구성으로서 제안하고 있다.

또한 본 실시예에서는 더욱 바람직한 구성으로서 상기 결합핀(30)으로는 일측에 헤드부가 형성된 핀으로서 상기 헤드부측으로는 압축 스프링(35)을 설치함과 동시에 타측 단부에는 천공홀(32)을 형성한 결합핀을 채택하고 있다, 이와 같이 구성된 결합핀(30)의 기능 및 작용은 뒤에 더욱 상세하게 설명할 것이나 이를 대략 설명하면, 상기 결합핀(30)을 상기 멍에결합부(15)의 측면에 형성된 결합핀홀(15')에 삽입하고 상기 천공홀(32)에는 별도의 부재인 분리 로드(40)를 끼워 넣게 되면 상기 압축 스프링(35)이 압축된 상태로 결합핀(30)이 고정되게 되는데, 이후에 상기 분리 로드(40)를 인발하게 되면 상기 압축 스프링(35)의 탄발력에 의해 결합핀(30)이 튕겨져 나가게 되고 이로써 결합이 해제되는 것이다. 이 때, 상기 결합핀(30)의 분실을 방지하기 위해 상기 몸체부(10)와 결합핀(30)은 연결끈(38)을 사용하여 서로 연결하여 두는 것이 바람직하다.

또, 상기 몸체부(10)의 상부측에는 거푸집 지지용 장선부재(250)가 삽입, 거치될 수 있도록 장선거치홈(12)이 형성된다. 본 발명의 현수식 거푸집 지지구가 지지하는 현수식 거푸집은 전체적으로 멍에부재를 소정 간격으로 평행 배치하고 그 위에 이와는 직각으로 장선부재를 소정간격으로 설치한 후 그 상부에 거푸집 판넬을 설치함으로써 이루어지는데, 이 중 멍에부재가 상기 몸체부(10)에 형성된 멍에결합부(15)에 고정됨으로써 전체 거푸집이 매달려 지지됨은 앞서 설명한 바와 같다. 또 상기 결합된 멍에부재(100)의 상부에는 장선부재(200, 250)가 설치되며, 이들 중 일부는 상기 장선거치홈(12)에 삽입되도록 설치된다.

상기 장선거치홈(12)은 거푸집틀용 장선부재(250)가 상부로부터 삽입될 수 있도록 몸체부(10)의 상부에 형성되며 그 깊이는 대략 결합된 멍에부재(100)의 상부면의 높이까지 형성됨으로써 다른 장선부재들과 통일적으로 사용될 수 있도록 함이 바람직하다. 또 상기 장선거치홈(12)의 갯수는 필요에 따라 정할 수 있을 것이나 본 실시예에서와 같이 몸체부(10)의 양편에 대칭적으로 2개를 형성하는 것이 무난할 것이다.

앞서 설명한 것과 같이 본 발명에 따른 현수식 거푸집 지지구(1)를 이용한 현수식 거푸집을 시공하여 여기에 콘크리트를 타설한 다음, 이의 탈형 시에는 멍에부재(100)를 멍에결합부(15)로부터 분리하게 되며 이로써 멍에부재, 장선부재 및 거푸집 판넬을 포함한 전체 거푸집이 본 발명의 거푸집 지지구로부터 분리되어 하강함으로써 거푸집의 탈형이 이루어진다. 이 때, 상기 장선거치홈(12)에 거치된 장선부재들(250)과 그 상부에 설치된 거푸집 판넬은 거푸집틀의 하강에도 불구하고 본 발명의 거푸집 지지구에 의해 지지되어 설치된 상태를 그대로 유지하게 되며 이들은 전체 설계기준강도가 발현될 때까지 계속하여 존치되어 슬래브 구조체를 하부에서 받쳐주게 된다.

또, 상기 몸체부(10)에는 상부층 구조체에 정착된 현수부재(H)와 결합할 수 있도록 현수재결합부(20)가 부설된다. 즉, 상기 현수재결합부(20)에 현수부재(H)가 결합됨으로써 본 발명의 거푸집 지지구는 상부층 구조체에 매달려 지지되며 또한 상기 거푸집 지지구에 형성된 멍에결합부(15)와 거푸집틀의 멍에부재(100)간의 결합에 의해 현수식 거푸집 전체가 매달려 지지될 수 있는 것이다.

이 때, 본 발명에서 상기 현수부재(H)로는 스트랜드 와이어(strand wire; 꼰 철선) 또는 외면에 나사산이 형성된 나사봉(threaded rod)이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 결합 및 이음 등의 용이성 면에서 나사봉이 적합하다.

이와 같은 현수재결합부(20)는 상기 현수부재(H)와 결합하여 일체화할 수 있는 형태로서 다양한 구조가 가능하며 이의 일례로 본 실시예에서는 길이가 긴 장너트를 몸체부(10)의 상부에 용접설치하는 것으로 하였다. 즉, 상기와 같이 장너트를 사용하게 되면 현수부재를 나사봉으로 하는 경우 나사결합에 의해 용이하게 결합할 수 있으며, 현수부재로서 스트랜드 와이어를 사용하는 경우에도 이의 끝단에 나사부가 형성된 접속구(adapter)를 연결하고 이를 매개로 결합을 용이하게 할 수 있는 것이다.

한편, 현수식 거푸집을 이용한 역타설 공법을 적용함에 있어서 해당층의 시공이 완료되면 거푸집을 아래층의 시공위치로 하강함과 동시에 시공 완료된 슬래브에는 정착구를 고정 설치하고 여기에 현수부재를 정착시킴으로써 이에 매달려 고정된 거푸집의 자중, 타설될 콘크리트의 중량 및 작업 하중 등을 지탱할 수 있도록 하여야 한다. 그러나 거푸집을 층층이 내려 정할 때마다 이러한 정착구를 제거하고 다시 설치하는 작업이 매우 번거롭다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명에서는 현수식 거푸집을 지지함에 있어 별개의 지지구를 마련하고 이를 이용해 거푸집 틀이 지지되도록 하는 방식을 취하고 있는 바, 본 발명의 바람직한 구성으로서 이 지지구가 정착구의 역할도 아울러 수행하도록 하여 정착구의 수거 및 재설치에 들어가는 노력 및 비용을 절감할 수 있도록 하였다. 즉, 도1에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에서는 역U자형으로 된 몸체부(10)의 상부에 중공부재로서 내주면에 나사산이 절곡형성된 부재를 부설함으로써 현수재결합부(20)를 구성하고 있는 바, 이로써 아래층으로 내려 설치된 거푸집에 연결된 현부부재가 상기 현수재결합부의 하부로부터 결합될 수 있도록 하고 있어 현수부재의 정착을 위한 별도의 정착구를 필요로 하지 않는 것이다.

다음으로는 본 발명에 따른 현수식 거푸집 지지구를 이용하여 조립된 거푸집 조립체를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 현수식 거푸집 지지구를 이용한 거푸집 조립체의 조립상태를 알 수 있도록 도시된 평면 배치도 및 이의 측단면도이며 도3은 본 발명의 현수식 거푸집 지지구와 거푸집틀의 결합 상세를 도시한 도면이다.

첨부한 도2를 참조하면, 본 발명의 현수식 거푸집 조립체는, 상부층 구조체에 고정된 현수부재에 결합되어 설치된 다수개의 현수식 거푸집 지지구(1)와 상기 현수식 거푸집 지지구(1)의 하부측에 분리 가능하도록 결합된 멍에부재(100)와 상기 멍에부재(100)의 상부에 소정 간격으로 설치된 장선부재(200)와 상기 현수식 거푸집 지지구(1)의 상부에 형성된 장선거치홈에 삽입되어 설치된 존치용 장선부재(250) 및 상기 장선부재(200) 및 존치용 장선부재(250)의 상부에 설치된 슬래브 거푸집 판넬(300)을 포함하여 구성된 거푸집 조립체임을 알 수 있다. 이 때, 상기 도2의 평면 배치도에서는 그 구성 상태를 더욱 명확하게 나타내기 위하여 슬래브 거푸집 판넬의 도시를 생략하였다.

상기 도면에서 보인 바와 같이 본 발명의 현수식 거푸집 조립체는 거푸집의 자중과 콘크리트의 중량 등의 시공 하중을 받아 앞서 설명한 것과 같은 현수식 거푸집 지지구(1)를 통해 현수부재로 전달하는 가로부재인 멍에부재(100)들을 일정 간격으로 평행 설치하고 그 위에 직교하여 장선부재(200, 250)들을 설치한 후 그 위에 슬래브 판넬(300)을 깔아 형성한다. 여기서 상기 장선부재(200, 250)는 상기 멍에부재(100)의 상부에 설치되는 일반 장선부재(200)와 상기 현수식 거푸집 지지구(1)의 상부에 형성된 장선거치홈에 삽입 설치되어 거푸집의 탈형 후에도 그대로 남아 일정 기간 존치되는 존치용 장선부재(250)로 구분되어 진다.

위와 같이 하여 현수식 거푸집이 형성되면 이는 현수부재와 연결된 다수개의 현수식 거푸집 지지구와 결합됨으로써 현수부재에 매달려 지지되게 된다. 이 때 상기 현수식 거푸집 지지구(1)들의 배치는 도2에 도시된 것과 같이 보의 하부와 슬래브 부분의 중앙 및 네 꼭지점 근처에 위치하도록 하는 것이 하중의 분배면에서 바람직하며 특히 네 꼭지점 근처에 설치된 현수식 거푸집 지지구에는 승강기를 연결하여 거푸집의 탈형시 하강을 담당하게 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 거푸집틀과 현수식 거푸집 지지구의 결합되는 상태가 도3에 상세하게 도시되어 있다. 도3에서 보인 바와 같이 상기 결합은 상부층에 고정 설치된 현수부재(H)에 현수식 거푸집 지지구(1)가 현수재결합부(20)를 통하여 연결되고 그 하부에 멍에부재(100)가 결합되며 멍에부재(100)의 상부에는 장선부재(250)가 설치되어지되, 상기 장선부재(250)는 상기 현수식 거푸집 지지구(1)의 상부에 형성된 장선거치홈에 의해 지지됨으로써 이루어진다. 도3은 현수부재로서 나사봉을 사용한 경우를 도시한 것이며, 이러한 현수부재는 콘크리트의 타설후에도 콘크리트 내에 매립되지 않도록 하여 해체 및 재사용이 용이하도록 하는 것이 바람직하고 이를 위해 현수부재(H) 및 분리로드(40)의 주위를 감싸도록 슬리브(400)를 설치하여 보호하고 있다. 또 상기 슬리브(400)는 도4에 상세히 도시한 것과 같이 원추형의 중공 몸체(410)와 하부캡(420)으로 구성함으로써 콘크리트의 경화 후에는 아래쪽으로 분리가 용이하도록 하여 하부층에 재사용할 수 있도록 함이 바람직하다.

그리고, 상기 도3에서는 멍에부재(100)와 현수식 거푸집 지지구(1)의 결합 방식으로서 핀 고정 방식을 사용한 경우를 도시하였으며 이 때 후속 탈형 작업을 용이하게 하기 위해 바람직한 구성으로서 헤드부에 스프링(35)이 장착된 결합핀(30)을 채택하고 있다.

또, 상기 결합핀(30)의 단부쪽에는 천공홀이 형성되어 있어 상기 천공홀에 분리 로드(40)과 같은 부재를 끼워 넣어 결합핀(30)의 고정이 이루어질 수 있도록 하며 이를 제거함으로서 스프링(35)의 탄성에 의해 결합핀(30)이 이탈된다. 이러한 분리 로드는 거푸집의 하부에서 인발하도록 할 수도 있으나 도시된 것과 같이 분리 로드(40)의 길이를 충분히 길게 하여 이를 슬래브 콘크리트의 타설 예정면보다 위로 올라오도록 하고 거푸집의 탈형시에 이를 상부에서 뽑아 올림으로써 간편하고 안전하게 거푸집의 탈형이 이루어지도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 일반적으로 현수식 거푸집 조립체는 멍에 및 장선부재로서 H형강을 사용하는 경우가 대부분인데 이와 같이 할 경우 거푸집틀의 중량이 무거워지므로 본 실시예에서는 멍에 및 장선부재를 Ω형으로 된 경량 철골부재를 사용하여 전체 중량을 감소시켰으며 거푸집틀의 하부에는 소정 간격으로 트러스(T)를 설치하여 전체 거푸집의 중량을 크게 증가시키지 않고 거푸집의 강성을 보강할 수 있도록 하고 있다. 또, 상기 트러스로는 예컨대 본 발명자들이 대한민국 특허출원 제2002-0074537호로 출원한 조립식 경량 트러스를 사용하여 구성할 수도 있음을 밝혀 둔다.

또 상기 트러스(T)가 거푸집틀 내에 견고하게 고정될 수 있도록 가새(B)를 사용하여 보강하는 것이 바람직하며 또 상기 가새(B)는 길이 조정이 가능한 가변 가새를 사용하여 트러스(T)의 양측에 고정하고 이를 긴장시킴으로써 트러스가 안정적으로 고정될 수 있도록 한다. 이와 같이 가새(B)를 사용하여 트러스를 보강하게 되면 트러스 부재의 소요량을 절감할 수 있는 효과를 도모할 수 있다.

다음으로는 첨부한 도면 도5a 내지 도5h에 따라 본 발명의 현수식 거푸집 지지구를 이용한 거푸집 조립체의 시공으로부터 탈형되기까지의 과정을 설명한다. 이 때 상기 도면들에서는 본 발명을 용이하게 이해할 수 있도록 일부를 생략함과 동시에 각 부재들의 스케일을 확대하여 도시하고 있음을 미리 밝혀둔다.

먼저 도5a에 도시된 것과 같이 지상층 상부층 또는 상부층 구조체에 정착 설치된 현수부재(H)에 현수식 거푸집 지지구(1)를 연결하고 여기에 거푸집틀의 멍에부재(100)를 체결함으로써 거푸집틀이 매달려 설치될 수 있도록 한다. 이 때, 거푸집 지지구(1)와 멍에부재(100)의 체결은 앞서 설명한 것과 같이 가장 바람직한 구성으로서 스프링이 구비된 핀 고정 방식을 사용하고 있다.

다음으로는 도5b에 도시된 것과 같이 현수식 거푸집 지지구(1)의 상부에 마련된 장선거치홈에 존치용 장선부재(250)를 설치한다. 이 때 상기 도5b에서 존치용 장선부재가 설치되지 않은 거푸집 지지구는 도3의 평면 배치도에서 슬래브 거푸집의 네 꼭지점 부분에 설치된 거푸집 지지구에 해당하는 것으로 이들은 거푸집의 탈형시 유압 승강기 등에 연결되어 탈형시 현수 하강되는 거푸집틀을 지지하게 된다.

이어서, 멍에부재 및 장선부재 등으로 구성된 거푸집틀의 상부에 슬래브 거푸집용 판넬(300, 350)을 설치한다. 또 현수부재(H) 및 분리 로드(40)가 콘크리트의 타설시에 매립되지 않도록 이들을 감싸는 슬리브(400)를 거푸집 판넬(300, 350)의 상부에 설치하여 둔다.(도5c 참조)

상기와 같은 공정이 끝나면 거푸집 설치공사가 완료되며 완성된 거푸집의 상부에 콘크리트를 타설한다. 콘크리트의 타설 후 거푸집의 존치기간 동안 거푸집을 존치시키는데 설계기준강도의 2/3가 발현될 때까지(통상 약 1주일 정도) 존치시키게 된다. 상기 존치기간이 경과하면 거푸집을 탈형하게 되며 도5d에서와 같이 분리 로드(40)를 타설된 슬래브의 상부에서 위로 뽑아 내면 결합핀(30)에 구비된 스프링의 탄성으로 인해 결합핀(30)이 튕겨져 나오는 것은 앞서 설명한 것과 같다.

상기와 같이 결합핀이 분리되면 도5e에 도시된 것과 같이 거푸집을 아래층의 시공 위치로 현수 하강한다. 이 때 상술한 것과 같이 결합핀이 분리된 거푸집 지지구는 거푸집틀과 결합이 해제되어 있으므로 거푸집의 하강시에도 같이 하강하지 않고 그대로 원위치에 존치되게 된다. 또 이의 상부에 거치된 존치용 장선부재(250) 역시 그 상부에 설치된 존치용 거푸집 판넬(350)과 함께 고정된 상태를 유지하게 되며 이들은 전체 설계기준강도가 발현되는 잔존 양생기간(타설 후 28일) 동안 슬래브 구조체를 지지 보강하게 된다.

상기와 같이 현수식 거푸집을 탈형 후 하강하여 후속 아래층의 시공위치에 설치하는 것이 완료되면 후속 거푸집의 설치 작업에 착수한다. 즉, 상부층 구조체에 존치된 거푸집 판넬 등으로 인해 부분적으로 비어있는 부위에 새로운 현수식 거푸집 지지구를 결합 설치하고 존치용 장선부재(250) 및 슬래브 거푸집 판넬(350)을 새로 설치한 다음 새로 설치된 거푸집 지지구에 현수부재(H)를 연결한다. 여기서 상기 현수부재(H)는 도시된 바와 같이 상부층에 존치된 거푸집 지지구의 하부에 고정시키며 이 때 상기 현수부재는 중간에 턴버클(H'; turn buckle)과 같은 부재를 사용하여 길이 조정이 가능하도록 연결 사용하고 상기 턴버클의 조임에 의해 현수부재를 긴장시킬 수 있도록 한다.(도5f 참조)

이상과 같은 작업이 모두 완료되어 거푸집이 설치되면 바로 아래층의 배근 작업 및 콘크리트의 타설이 가능하게 되어 본 발명이 목적하는 특유의 기술적 효과가 나타나게 된다. 즉, 종래의 현수식 거푸집 시스템 하에서는 아래층의 배근 및 콘크리트 타설 작업을 추진하기 위해서는 거푸집의 존치기간 이외에도 전체 양생기간인 28일이 경과하여야 했으나 본 발명에 따르게 되면 아래층의 거푸집을 지지하는 현수부재가 고정되는 부분의 하부에는 거푸집이 그대로 존치되어 보강 역할을 하기 때문에 전체 설계강도가 발현되기까지 후속 작업을 대기할 필요가 없어 전체적인 공사기간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 의해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

상술한 것과 같은 본 발명에 따르면 거푸집의 최소 존치기간만 경과하면 탈형하여 바로 후속층의 거푸집 공사 및 콘크리트 타설 작업에 착수할 수 있으므로 기존 공법에 비해 지하층에 소요되는 공사 기간을 획기적으로 단축하는 것이 가능하게 되는 효과를 가진다. 또한 본 발명은 종래에 일반적으로 사용되던 H 형강 대신 경량 철골을 사용하여 거푸집틀을 구성하고 거푸집틀의 하부를 트러스로 보강함으로써 전체 거푸집의 중량을 감소시킴과 아울러 상기 경량 철골 부재 및 트러스는 타 용도로 사용이 가능한 범용성 있는 부재를 사용함으로써 자재의 활용도 및 경제성이 뛰어난 거푸집 조립체가 제공되는 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따른 현수식 거푸집 지지구의 바람직한 실시예를 도시한 사시도이다.

도2는 본 발명에 따른 현수식 거푸집 조립체의 구성을 도시한 평면 배치도 및 이의 측단면도이다.

도3은 본 발명의 현수식 거푸집 지지구와 거푸집틀의 결합 상태를 도시한 단면 상세도이다.

도4는 본 발명에서 사용하는 슬리브의 구성을 도시한 사시도이다.

도5a 내지 도5f는 본 발명의 현수식 거푸집 조립체의 시공 및 탈형 과정을 순서적으로 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 현수식 거푸집 지지구 10: 몸체부

12: 장선거치홈 15: 멍에결합부

15': 결합핀홀 20: 현수재결합부

30: 결합핀 32: 천공홀

35: 스프링 38: 연결끈

40: 분리 로드 100: 멍에부재

200: 장선부재 250: 존치용 장선부재

300: 슬래브 거푸집 판넬 350: 존치용 거푸집 판넬

400: 슬리브 C: 콘크리트

H: 현수부재 H': 턴버클

T: 트러스 B: 가새

Claims (15)

1. 현수식 역타설 공법에 사용되는 거푸집 지지구로서,

   하부측에는 거푸집 지지용 멍에부재가 분리 가능하게 결합될 수 있도록 된 멍에결합부가 형성되고 상부측에는 거푸집 지지용 장선부재가 삽입, 거치될 수 있도록 장선거치홈이 형성된 몸체부; 및,

   상기 몸체부에 부설되어 상부층 구조체에 고정된 현수 부재와 결합함으로써 상기 몸체부가 매달려 고정될 수 있도록 하는 현수재결합부;

   를 포함하여 구성되는 현수식 거푸집 지지구.
2. 제1항에서, 상기 멍에부재와 상기 멍에결합부는 결합핀을 사용하여 핀 고정 방식으로 결합되어지는 것을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구.
3. 제2항에서 상기 결합핀은 일측에 헤드부가 형성된 핀으로서 상기 헤드부측에는 압축 스프링이 구비되고 타측 단부에는 천공홀이 형성되며,

   상기 천공홀에 소정의 길이를 가지는 분리 로드를 끼움으로써 고정되고, 상기 분리 로드를 잡아당겨 분리시킴으로써 상기 압축 스프링의 탄성으로 인해 결합 상태가 해제되는 것을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구.
4. 제3항에서 상기 분리 로드는 슬래브 콘크리트 타설면의 상부로 노출될 수 있도록 충분한 길이를 가지고 있어 상기 분리 로드를 슬래브 상부에서 잡아당겨 분리시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구.
5. 제2항 또는 제3항에서 상기 결합핀은 상기 몸체부와 연결끈에 의해 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구.
6. 제1항에서 상기 현수재결합부는 내면에 암나사부가 절삭 형성된 중공 부재로서 하부층 슬래브 거푸집용 현수부재가 하부측으로부터 결합될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구.
7. 현수식 역타설 공법에 사용되는 슬래브 거푸집 조립체로서,

   상부층 구조체에 고정된 현수부재에 결합되어 설치된 다수개의 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 현수식 거푸집 지지구;

   상기 현수식 거푸집 지지구의 하부측에 분리 가능하도록 결합된 멍에부재;

   상기 멍에부재의 상부에 소정 간격으로 설치된 장선부재;

   상기 현수식 거푸집 지지구의 상부에 형성된 장선거치홈에 삽입되어 설치된 존치용 장선부재; 및

   상기 장선부재 및 존치용 장선부재의 상부에 설치된 슬래브 거푸집 판넬;

   을 포함하여 구성된 현수식 거푸집 지지구를 이용한 현수식 거푸집 조립체.
8. 제7항에서 콘크리트의 타설시 상기 현수부재가 콘크리트에 접촉하지 않도록 상기 현수부재의 주위를 감싸는 원추형의 슬리브가 추가로 설치됨을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구를 이용한 현수식 거푸집 조립체.
9. 제8항에서 상기 슬리브는 원추형의 중공 몸체와 하부캡으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구를 이용한 현수식 거푸집 조립체.
10. 제7항에서 상기 멍에부재, 장선부재 및 존치용 장선부재는 경량 철골부재로 된 것을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구를 이용한 현수식 거푸집 조립체.
11. 제10항에서 상기 경량 철골부재는 단면형상이 Ω형인 것을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구를 이용한 현수식 거푸집 조립체
12. 제7항에서 상기 멍에부재의 하부에는 트러스가 소정 간격으로 더 설치됨을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구를 이용한 현수식 거푸집 조립체.
13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에서 상기 멍에부재의 하부에는 트러스가 소정 간격으로 더 설치됨을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구를 이용한 현수식 거푸집 조립체.
14. 제12항에서 상기 트러스와 상기 멍에부재의 사이에는 이들을 서로 연결하는 가새가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구를 이용한 현수식 거푸집 조립체.
15. 제13항에서 상기 트러스와 상기 멍에부재의 사이에는 이들을 서로 연결하는 가새가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 현수식 거푸집 지지구를 이용한 현수식 거푸집 조립체.