KR100730914B1 - 합벽용 트러스 골조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물 또는 도로 토목공사시 토류를 방지하기 위한 합벽을 시공할 때 사용되는 합벽용 트러스 골조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 H파일(pile)에 종방향으로 일정 간격을 두고 배열되어 전방으로 돌출되는 형태로 고정된 지지봉을 포함하는 H파일 조립체와 함께, 합벽의 두께에 맞게 건설현장에서 작업자가 일일이 철근의 간격을 일정하게 유지한 상태로 상호 결속하여 골조를 형성하는 배근과정을 생략하기 위하여 트러스 골조체를 도입하고, 상기 H파일조립체의 지지봉을 통하여 골조체의 배열이 획기적으로 쉽게 이루어질 수 있도록 한 합벽용 트러스 골조시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 합벽용 트러스 골조시스템은 시공되는 합벽의 두께에 상응하는 간격을 유지하고 있는 둘 이상의 주철근, 그리고 상기 주철근의 간격유지와 보강을 위한 래티스철근으로 이루어진 2차원 또는 3차원 형상의 골조체; 일정 간격 떨어진 다수의 끼움공이 천공 형성되어 있고 상기 골조체의 전방에 위치하는 패널, 및 상기 패널의 끼움공 위치마다 배열되어 있고, 최저점 부근의 확장부와 최저점에서 최고점까지 이어져 있으며 상기 확장부와 연통된 협소부로 이루어진 슬릿이 형성된 쐐기부와, 상기 쐐기부가 형성되어 있는 접촉부를 갖는 활주판, 그리고 상기 활주판을 슬라이드 가능한 형태로 상기 패널에 부착되도록 하는 활주수단을 포함하는 고정구를 포함하는 패널조립체; 상기 골조체과 상기 거푸집패널을 연결하도록 상기 패널의 끼움공 마다 위치하는 연결수단; 및 시공되는 합벽의 후방에 서로 일 정 간격 떨어져 좌우로 배열된 다수의 H파일, 그리고 상기 H파일에 일정 간격을 두고 종방향으로 배열되어 전방으로 돌출되는 형태로 고정되며 상기 골조체가 걸쳐지는 지지봉을 포함하는 H파일조립체를 포함하여 이루어진다.

합벽, H파일, 골조시스템, 골조체, 거푸집패널, 패널조립체, H파일조립체, 연결수단, 패널연결구

Description

합벽용 트러스 골조시스템{TRUSS FRAMEWORK SYSTEM FOR COMBINED SLURRY WALL}

도 1a 및 도 1b는 각각 특허등록 제0416835호의 공보 제1도 및 제3도에 도시된 합벽의 개략적인 평단면도 및 확대 단면도,

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 골조시스템의 분해 사시도,

도 2c 및 도 2d는 각각 본 발명에 따른 골조시스템의 설치 횡단면도 및 종단면도,

도 3a 및 도 3c는 도 2a에서와는 다른 형태의 골조체, 다른 형태의 연결수단, 및 패널과의 상호 결합관계를 나타내는 분해사시도 및 결합단면도,

도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 각각 다른 형태의 연결수단을 도시한 사시도,

도 5a는 연결수단을 위한 고정구가 패널에 부착되어 이루어진 패널조립체의 사시도,

도 5b는 연결수단의 노출부와 활주판의 결합과정을 나타낸 사시도,

도 5c는 다른 형태의 고정구를 나타낸 사시도,

도 5d는 패널 연결구를 도시한 분해사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

F: 골조시스템

10: 골조체 11A,11B: 주철근

13: 래티스철근

P: 패널조립체

20: 거푸집패널 21: 끼움공

30: 고정구 30A: 활주판

30B: 고정판

40: 연결수단 41: 결합부

43: 지지부재 44: 연결부

45: 노출부 45A: 단면적확장부

H: H파일 조립체

51: H파일 51A: 날개

53: 지지봉 55: 앵커

60: 패널연결구 61: 결합부재

61A: 걸림브라켓 63: 결합공

65: 연결부재 65A: 결속장공

본 발명은 건물 또는 도로 토목공사시 토류를 방지하기 위한 합벽을 시공할 때 사용되는 합벽용 트러스 골조시스템에 관한 것으로,

보다 상세하게는 H파일(pile)에 종방향으로 일정 간격을 두고 배열되어 전방으로 돌출되는 형태로 고정된 지지봉을 포함하는 H파일 조립체와 함께,

합벽의 두께에 맞게 건설현장에서 작업자가 일일이 철근의 간격을 일정하게 유지한 상태로 상호 결속하여 골조를 형성하는 배근과정을 생략하기 위하여 트러스 골조체를 도입하고, 상기 H파일조립체의 지지봉을 통하여 골조체의 배열이 획기적으로 쉽게 이루어질 수 있도록 한 합벽용 트러스 골조시스템에 관한 것이다.

일반적으로 합벽은 도로공사 또는 건물의 지반공사시에 지반 붕괴를 방지하기 위하여 설치된다. 종래 합벽의 축조에는 H파일이 주로 활용되고 있으며, 다양한 H파일을 활용한 합벽 축조 공법(예: 토류판, CIP, SWC, 시트파일, 그리고 지하 연속벽 등의 공법)이 공지되어 있다.

실용신안공개 제1998-0017205호(1998.07.06) 『거푸집패널 고정용 타이볼트 고정구』와 실용신안등록 제0342710호(2004.02.10) 『지하옥벽 구축용 거푸집패널 체결부재』의 공보에는 합벽의 목재 토류판에 체결되는 거푸집패널의 간격유지에 유용한 부재에 대하여 기재되어 있다.

상기 실용신안들과 실용신안공개 제1995-0033458호(1995.12.16) 『지하 옹벽 구축용 거푸집 고정장치』 등의 공보에 기재된 바와 같이 종래 목재 토류판을 이용한 합벽의 시공은 일정 간격으로 지반에 고정된 H파일의 날개 사이의 홈에 토류판을 고정한 다음 배근된 이형봉강을 사이에 두고 상기 토류판과 일정간격 떨어진 거푸집패널을 타이로드 등을 이용하여 고정하고, 토류판과 거푸집패널 사이에 콘크리트몰타르룰 투입하여 양생하는 과정을 거쳐 이루어진다.

그러나 이러한 합벽의 시공방식은 거푸집패널 내에 철근을 일일이 상호 결속하여 배근하여야 하는 불편함과 이에 따른 공기(工期) 증가, 노동력 낭비와 같은 문제점, 결국은 경제성의 문제점을 안고 있다.

이러한 배근의 비경제성을 해결하기 위하여 건물, 교량, 합벽 등의 시공에 트러스(truss)근을 이용하는 공법이 공지되어 있다.

트러스 공법 중 합벽과 관련된 것으로 토류판 공법과 접목한 특허등록 제0416835호(2004.01.16) 『지하실 철근콘크리트 영구합벽』이 있다.

상기 등록 특허의 공보의 제1도 및 제3도를 도시한 첨부된 도 1a 및 도 1b에서와 같이, 상기 등록특허의 합벽은 흙막이용 엄지말뚝(1)에 J형 띠쇠(3)와 ㄷ형 띠쇠(33)의 타입 고리(31)로 고정하여 수직 스토퍼(35)를 세우고 여기에 철선트러스(2)를 얹도록 구성함에 있어서, 상기 철선트러스(2)는 상·하현재(21,22)를 수평 내·외근으로 삼고 수직 외주근(25)과 수직 내주근(26)으로 배근하여 거푸집판(6)을 대도록 구성하고, 상기 거푸집판(6)에 나사형 후크볼트(5)나 절단형 후크볼트(5a)로 하현재(22)에 걸어 고정시키고 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후 후크볼트(5a)를 분리하여 거푸집을 탈형하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

도면에서 각 참조부호와 구성요소의 대응관계는 다음과 같다.

1: 엄지말뚝 2: 철선트러스 21: 상현재 22: 하현재

23: 래티스재 24: 하고리 25: 수직내주근 26: 수직외주근

3: J형 띠쇠 31: 타입고리 32; 후크 33: ㄷ형 띠쇠

34: 볼트너트 35: 수직스토퍼 4: 토류판 5: 나사형후크볼트

5a: 잘단형후크볼트 51: 4각머리 52: ㅁ형 와셔

53: 너트 6: 거푸집판 7: 볼트구멍

그러나 상기 등록특허는 비록 트러스 방식을 이용함에도 불구하고, 하나의 H파일의 전방 날개에 J형띠쇠(3)와 ㄷ형띠쇠(33)를 볼트(34)를 이용하여 일일이 고정하는 작업과 J형띠쇠(3)의 고리에 트러스(2)의 수직외주근(26)을 일일이 고정하는 작업으로 인하여 시공성이 떨어지게 되고, 확고한 고정을 위해서는 결국 J형띠쇠(3) 및 ㄷ형띠쇠(33)를 엄지말뚝(1)에 용접하는 것이 필요하게 되므로 트러스 방식을 이용한 배근 과정의 경제성 향상 효과는 퇴색될 수밖에 없다.

또 상기 등록특허는 H파일, 즉 엄지말뚝(1)이 중력방향을 벗어나 고정됨으로 인하여 합벽이 균형을 잃게 되는 문제점에 대한 해결수단이 제시되어 있지 않다.

본 발명은 종래의 H파일을 활용한 합벽 축조공법에서 배근과정의 비경제성을 해소하기 위하여 제안된 것이다.

이에 본 발명은 합벽 축조에 트러스 골조체를 도입할 경우 여전히 남아 있는 배근과정의 번거로움과 복잡성을 획기적으로 줄이기 위하여 H파일에 지지봉을 고정 배열한 H파일조립체를 도입하여 배근작업을 획기적으로 개선하고, 거푸집을 위한 패널 조립체를 도입하여 패널 조립과 해체 작업의 편리성을 도모하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 합벽용 트러스 골조시스템은 시공되는 합벽의 두께에 상응하는 간격을 유지하고 있는 둘 이상의 주철근, 그리고 상기 주철근의 간격유지와 보강을 위한 래티스철근으로 이루어진 2차원 또는 3차원 형상의 골조체;

일정 간격 떨어진 다수의 끼움공이 천공 형성되어 있고 상기 골조체의 전방에 위치하는 패널, 및

상기 패널의 끼움공 위치마다 배열되어 있고, 최저점 부근의 확장부와 최저점에서 최고점까지 이어져 있으며 상기 확장부와 연통된 협소부로 이루어진 슬릿이 형성된 쐐기부와, 상기 쐐기부가 형성되어 있는 접촉부를 갖는 활주판, 그리고 상기 활주판을 슬라이드 가능한 형태로 상기 패널에 부착되도록 하는 활주수단을 포 함하는 고정구를 포함하는 패널조립체;

상기 골조체과 상기 거푸집패널을 연결하도록 상기 패널의 끼움공 마다 위치하는 연결수단; 및

시공되는 합벽의 후방에 서로 일정 간격 떨어져 좌우로 배열된 다수의 H파일, 그리고

상기 H파일에 일정 간격을 두고 종방향으로 배열되어 전방으로 돌출되는 형태로 고정되며 상기 골조체가 걸쳐지는 지지봉을 포함하는 H파일조립체를 포함하여 이루어진다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 종래 골조시스템과 관련된 참조부호와 도 2a 이하에 도시된 본 발명에 따른 골조시스템의 각 구성요소의 참조부호는 상호 무관한 부재를 지칭하는 것이다.

또 도 2a 이하의 각 도면에서 십의 자리 및 일의 자리, 또는 십의 자리, 일의자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일한 기능을 갖는 부재를 지칭하며, 특별한 언급이 없는 한 이러한 기준에 의하여 참조부호와 구성요소와의 상관관계를 이해하면 된다.

한편 본 발명에 따른 골조시스템을 설명함에 있어 방향성과 관련하여 도 2a에서, 지지봉(53)이 부착된 H파일(51) 노출면 쪽을 전방이라 하고, 그 반대쪽을 후 방으로 정하며, 중력방향을 기준으로 상하를 정하고, 상기 H파일(51)의 전방 노출면을 바라 본 상태에서 좌우를 정한다.

먼저 도 2a, 도 2b, 도 2c, 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 트러스 골조시스템(F)은 지반에 고정된 H파일(51)을 포함하는 H파일조립체(H), 상기 H파일 조립체의 H파일 전방 노출면에 일정 간격을 두고 돌출 배열된 다수의 지지봉(53)에 걸쳐지는 골조체(10), 상기 골조체와 연결수단을 통하여 결합되는 패널(20)을 포함하는 패널조립체(P)를 포함하여 이루어진다.

또 본 발명의 트러스 골조시스템(F)은 상기 골조체(10)의 전방 주철근(11A)과 상기 거푸집패널(20)을 일정 간격 떨어뜨리는 간격유지수단을 더 포함할 수 있다.

상기 골조체(10)가 공장에서 기성품으로 생산될 경우에는 서로 일정 간격 떨어져 있는 두 주철근(11A)(11B)과 상기 주철근의 간격유지와 보강을 위한 래티스철근(13)으로 되어 있다.

상기 래티스철근(13)은 지그재그 형태로 절곡되어 그 절곡부위 마다 상기 주철근(11A)(11B)과 결합된 형태일 수 있지만, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 두 주철근(111A)(111B)과 수직 교차하는 형태의 래티스철근(113)을 갖는 골조체(110)로 변형될 수도 있다.

또 도 2a 및 도 3b에서와 같이, 상기 H파일조립체(H)의 지지봉(53)에 상하로 배열된 각 골조체(10)는 필요할 경우 별도의 종방향 보강철근(15)(115)을 이용하여 상호 결속될 수도 있다.

본 발명에서 상기 골조체는 도시된 바와 같이 가상의 동일 평면상에서 둘 이상의 주철근을 배열한 2차원 형태이거나, 서로 다른 평면상에서 셋 이상의 주철근을 배열한 3차원 형태로도 제조될 수 있는데, 이때 배열된 주철근 사이의 거리는 건설되는 합벽의 두께에 상응하게, 즉 주철근 사이의 간격이 상기 합벽의 두께 보다 좁게 배열되어야 한다는 제한을 받는다. 이러한 제한은 타설된 합벽에서 콘크리트 외부로 철근, 특히 주철근이 노출되지 않도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 트러스 골조시스템(F)의 핵심 중 하나인 패널조립체(P)는 도 2a 및 도 도 5a에 도시된 바와 같이, 일정 간격 떨어져 규칙적으로 형성된 끼움공(21)을 갖는 패널(20)과, 활주수단에 의하여 슬라이드 가능한 형태로 상기 패널(20)의 끼움공(21)에 상응하는 위치마다 배열되어 있는 쐐기 형상의 활주판(30A)을 포함하는 고정구(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 패널(20)은 합판, FRP와 같은 합성수지 소재, 또는 금속판으로 되어 있어 합벽의 콘크리트 양생 후 제거되는 형태로 사용되고, 이를 위하여 상기 패널(20)의 후면에는 콘크리트와의 분리 용이성을 위하여 박리제 또는 탈형제로 불리는 공지된 코팅제가 도포될 수 있다.

도 5a에서, 상기 패널(20) 전면부에 부착되는 고정구(30)는 상기 패널(20)의 끼움공(21) 위치마다 배열되어 있으며, 활주수단과, 상기 활주수단에 의하여 슬라이드 가능한 형태로 상기 패널(20)에 부착되는 활주판(30A)으로 이루어진다.

상기 활주판(30A)은 도 5a에 도시된 바와 같이, 최저점 부근의 확장부(33a)와 최저점에서 최고점까지 이어져 있으며 상기 확장부(33a)와 연통된 협소부(33b)로 이루어진 슬릿(33A)이 형성되어 있고 돌출 형성된 쐐기부(33)와, 상기 쐐기부(33)가 형성되어 있는 평판 형상의 접촉부(31)로 이루어져 있다.

또 상기 활주수단은 상기 활주판(30A)이 패널(20)의 전면부에 고정된 상태에서 상기 패널의 끼움공(21)과 상기 활주판(30A)의 슬릿(33A)이 동축상에 배열되도록 위치 제한한 상태로 상기 활주판(30A)이 상기 패널(20) 하부에 부착되어 슬라이드 되도록 한다.

상기 활주수단을 구체화한 일례로써 도 5a에 도시된 활주수단은 상기 활주판(30A) 접촉부(31) 양측부에 형성된 요입부(31a)(31b)와 상기 요입부를 외측에서 물(bite) 수 있는 걸림편(39a)(39b)이 돌설된 고정판(30B)으로 이루어져 있다.

도 5a에서 상기 고정판(30B)은 상기 패널(20)의 끼움공(21)에 상응하는 위치에 형성되어 있어 도 2a, 도 2c, 도 4a, 및 도 5b에서와 같은 연결수단(40)의 노출부(45) 단면적확장부(45A)가 삽입될 수 있는 삽입공(35)과, 상기 패널(20)에 고정되도록 하기 위하여 핀(37a)과 같은 체결수단이 끼워질 수 있는 네 귀퉁이에 형성된 고정공(37)을 갖는다.

상기 고정판(30B) 걸림편(39a)(39b)의 내측면 사이의 거리는 상기 활주판(30A) 요입부(31a)(31b) 외측면 사이의 거리 보다 약간 길어 활주판의 원활한 미끄러짐을 보장할 수 있는 것이 바람직하다.

또 도 5c에 도시된 다른 형태의 활주수단은 상기 활주판(130A) 양측부에 치우쳐 형성된 활주장공(130a)(130b)과, 상기 활주장공을 관통하여 상기 패널(20)에 결합된 체결부재인 못(P)으로 이루어져 있다.

도 5c에 도시된 활주판(130A)을 이루는 구성요소의 참조부호는 도 5a의 활주판(30A)의 구성요소의 참조부호와 십의 자리 및 일의 자리가 동일한 것은 동일한 기능을 갖는 부재를 나타내는 것으로 앞서 설명한 도 5a의 활주판(30A)과 관련된 기재에 준하는 이해하면 되며, 간략한 설명을 위하여 생략한다.

도 5a 및 도 5c에 도시된 활주판(30A)(130A)의 양단은 일정 각도로 절곡된 상승부(31c,31d)(131c,131d)를 갖는다. 상기 상승부를 망치와 같은 공구로 살짝살짝 쳐서 활주판(30A)(130A)이 상기 연결수단(40) 노출부(45)를 쉽게 물거나 풀 수 있게 하기 위한 타격부위를 제공하기 위한 것이다.

더 나아가 도 5a 및 도 5d에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 트러스 골조시스템은 패널과 패널의 연결을 위한 연결구(60)를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

상기 연결구(60)는 먼저 상기 패널(20)의 테두리에 일정 간격을 두고 결합되어 있고, 상기 패널(20)의 측면과 동일 평면을 이루도록 절곡된 접촉편(61a)과, 상기 접촉편(61a)으로부터 내측으로 절곡된 이탈방지편(61b)으로 이루어진 걸림브라켓(61A)을 포함하는 결합부재(61)를 갖는다. 상기 결합부재(61) 상기 패널(20)과의 결합을 위한 다수의 결합공(63)이 본체에 형성되어 있어 체결부재(63a)에 의하여 고정될 수 있다.

아울러 상기 연결구(60)는 상호 인접한 두 패널(20)에 결합된 상기 두 결합부재(61)를 결속하기 위한 연결부재(65)를 갖는다.

상기 연결부재(65)에는 인접한 상기 두 결합부재(61) 걸림브라켓(61A)의 이탈방지편(61b)이 삽입될 수 있는 크기를 갖는 확장부(65a)와 상기 걸림브라켓(61A)이 이탈되지 않도록 하면서 두 결합부재(61)를 조여 각각의 접촉편(61a)을 밀착시킬 수 있는 협소부(65b)로 이루어진 결속장공(65A)이 형성되어 있다. 상기 연결부재(65)의 상부는 절곡되어 정지편(65B)을 형성한다.

도 2a에서, 본 발명의 골조시스템(F)의 또 다른 핵심 중 하나인 상기 H파일조립체(H)에서 H파일(51)은 다양한 합벽 공법에 따라 지반에 고정된 것일 수 있는데, 예를 들어 주열식 현장타설 말뚝 공법의 일종인 CIP(cast in place pile) 공법에 따라 지반 상에 보링 머신 등을 이용하여 소정 직경의 구멍을 천공하고, 이 천공된 구멍 내에 H파일을 삽입한 후, 그 나머지 부위에 자갈 등을 채우고 시멘트를 주입하여 타설하여 고정된 것일 수 있다.

또 SCW(soil cement wall) 공법에 따라 계획 심도까지 보링장치(예: 3축 오거)로 천공한 후, 형성된 구멍에 시멘트를 주입한 다음 H파일을 응력재로 삽입하여 고정된 것일 수 있다.

도 2a 내지 도 2d에 도시된 H파일(51)은 이와 같은 CIP 또는 SCW 공법에 따라 고정된 형태이다.

고정되는 상기 H파일(51)에는 지반에 고정하기 전 또는 후에 전방 날개 중 하나(51A)에 지지봉(53)의 결합을 위한 다수의 결합공(51a)이 일정 간격을 두고 형성될 수 있다.

특히 상기 지지봉(53)과 상기 H파일(51)은 나사결합방식으로 결합될 수 있는데, 현실적으로 H파일의 날개에 나선홈을 형성하는 것이 어려우므로, 도 2a에 도시된 바와 같이 H파일(51)에는 결합공(51a)을 형성하고 날개(51A) 후면에 볼트(53A)를 용접 고정하는 것이 바람직하다.

도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 지반 천공 후 볼트(53A) 부착 H파일(51)을 구멍에 투입한 후, 굴삭기 등의 장비로 H파일(51)의 전방을 파 내려 가면서, H파일(51)이 전방으로 쏠려 넘어오는 것을 방지하기 위하여 예를 들어 예정 깊이의 1/5 지점까지 굴착한 후 횡방향으로 지지 H파일(57)을 상하로 배열한 다음 사선으로 앵커(55)를 박고, 상기 앵커(57)를 상기 지지 H파일(57)에 고정부재(57a)를 통하여 고정한다.

이어서 예정 깊이의 3/5 정도까지 굴착한 후 다시 한번 지지 H파일과 앵커를 설치한다. 이후 필요에 따라 최하 지면부에도 앵커 및/또는 H파일을 설치하고, 상기 H파일(51)의 결합공(51a)을 거쳐 상기 볼트(53A)에 나사부(53a)를 결합하여 지지봉(53)들을 고정한다.

아울러 골조시스템(F)에서 골조체(10)의 전방 주철근(11A)과 상기 패널(20)은 간격유지수단에 의하여 서로 일정 간격 떨어져 있어 합벽의 콘크리트 양생 후 거푸집 패널을 제거하였을 때 합벽 전면에 골조체가 노출되지 않도록 되어 있는 것이 골조체(10)를 이루는 주철근(11A)의 부식방지를 위하여 바람직하다.

이와 같은 간격유지수단은 도 1a에 도시된 바와 같이 지그재그로 연속된 래티스근(23)의 절곡부가 하현재(22) 아래로 뻗은 하고리(24), 즉 돌출부일 수 있다.

아래에서 설명하는 바와 같이 본 발명에서는 특히 이와 같은 연결수단과 간격유지수단이 복합되어 하나의 부재에 구현된 형태를 제안한다. 이와 같은 복합부재를 설명함에 있어 본 명세서에서는 편의상 연결수단으로 통칭한다.

상기 골조체(10)와 상기 거푸집패널(20)을 연결하도록 상기 패널(20)의 끼움공(21) 마다 위치하는 연결수단은 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 본 발명에서는 패널(20)과 골조체(10)의 연결 고정을 보다 쉽게 할 수 있도록 하는 다양한 연결수단을 제공한다.

본 발명에 따른 골조시스템(F)에서 도 4a, 도 4b, 및 도 4c에 각각 도시된 연결수단은 공통적으로 골조체, 특히 주철근과의 연결을 위한 결합부, 패널(20)의 끼움공(21)으로 투입되어 패널 하부로 들어나는 노출부, 상기 결합부와 상기 노출부를 잇는 연결부, 그리고 일종의 간격유지수단으로 기능하는 평판형, 특히 돔(dome) 형태의 원반형 지지부재(다만 도 4c의 지지부재는 콘 형태)를 가지며, 도 2a, 도 2c, 및 도 3b에 도시된 것과 같은 형태로 골조체(10)(110) 및 패널(20)을 연결한다.

먼저 도 4a에 도시된 연결수단(40)은 결합부(41)의 갈고리부(41A)를 통하여 상기 골조체(10), 특히 주철근 (11A)(11B) 중 어느 하나, 도 2a에서는 후방의 주철근(11B)에 연결되는데, 보다 확고한 결합을 위하여 주철근(11A)(11B)과 갈고리부(41A)는 용접되는 것이 바람직하다.

도 4a에 도시된 연결수단(40)은 골조체(10)의 전방 주철근(11A)과 연결되는 결합부(41)가 고리부(41B)로 되어 있으며, 상기 연결수단(40)은 하나의 봉강을 절곡하여 형성한 형태로 되어 있다.

상기 고리부(41B)로 인하여 골조체(10)의 주철근(11A)(11B)에 래티스철근(13)을 결합하기 전에 또는 결합하는 중에 연결수단(40)의 고리부(41B)를 전방 주철근(11A)에 끼워야 하며 골조체를 제조한 다음에 연결수단(40)을 골조체에 결합하는 것은 거의 불가능하다는 제한이 있다.

이어서 상기 고리부(41B) 하부에 배열되어 있으며 거푸집 패널(20)의 후면과 접촉하는 지지부재(43)로써, 상기 고리부(41B) 하부로 뻗어 있는 연결부(44)에 결합된 판상부재, 특히 돔(dome) 형태의 원반 형상인 지지부재(43)와 상기 지지부재 (43)의 상부 이동을 제한하기 위한 멈춤돌기가 구비되어 있다.

도시된 멈춤돌기(44A)는 상기 연결부(44) 자체를 납작하게 가압하여 변형시켜 형성된 것으로서, 골조시스템(F)에 콘크리트를 양생한 후 거푸집 패널(20) 해체 분리시 양생된 콘크리트 구조체 외면에 돌출된 노출부(45)를 제거할 때 상기 멈춤돌기(44A)의 하부가 노출부를 위한 분리 기점으로 작용할 수 있다. 즉 상기 멈춤돌기(44A) 자체가 노치(notch)부와 같은 기능을 할 수 있다.

나아가 상기 돔 형태를 갖는 원반 부재(43)는 도 3b의 부분 확대된 원 내부를 참고할 경우 보다 확실하게 이해할 수 있는데, 콘크리트 몰타르가 투입되지 않는 공간부(R)를 형성할 수 있어 거푸집 패널(20)의 끼움공(21)을 통하여 몰타르가 외부로 분출되지 않도록 할 수 있는데, 이러한 몰타르 유실 방지 효과는 상기 원반 부재(43)가 도시된 것과 달리 반대로 뒤집혀 배열된 경우에 비하여서도 더 뛰어나다.

아울러 상기 돔 형태를 갖는 원반 부재(43) 내부에 몰타르가 유입되지 않으므로 콘크리트 양생 후 거푸집 제거시 상기 연결수단(40))의 노출부(45) 제거와 함께 원반부재(43) 자체의 제거 또한 가능하므로 분리된 원반을 재활용할 경우 자재비 절약면에서 뛰어나다.

또 상기 노출부(45)는 거푸집 패널(20)의 끼움공(21)을 통과하여 패널(20) 전면에 위치하며, 상기 노출부(45) 단부에는 횡단면이 육각형인 확장부(45A)가 형성되어 있다.

한편, 도 2a 및 도 2c에서, 상기 연결수단(40) 노출부(45)는 거푸집패널(20)의 끼움공(21)을 통과하여 패널(20) 전방 외측에 위치하며, 상기 노출부(45) 단부에는 횡단면 면적이 증가된 단면적확장부, 상세하게는 횡단면이 다각형인 확장부, 보다 상세하게는 횡단면이 육각형인 확장부(45A)가 형성되어 있어, 도 5b 및 도 2c와 도 2d에 도시된 바와 같이 거푸집패널(20)을 골조체(10)에 밀착시켜 고정하기 위한 고정구를 이루는 활주판(30A)과의 결합으로 상기 연결수단(40)의 지지부재(43)와 거푸집 패널(20)의 밀착결합을 가능하게 한다.

또 상기 단면적확장부는 앞서 설명한 바와 같이 골조시스템(F)에 콘크리트를 양생한 후 거푸집 패널(20)을 해체할 때 양생된 콘크리트 구조체 외면에 노출되는 노출부(45)를 상기 멈춤돌기(44A)를 기점으로 절단하여 제거할 경우 상기 육각형 단면을 갖는 단면적확장부(45A)를 렌치 등의 공구로 파지한 후 돌려 노출부(45)를 보다 쉽게 제거할 수 있도록 한다.

상기 단면적확장부(45A)는 그 외경이 상기 패널의 끼움공(21) 내경보다 크거나 작을 수 있으나, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이 상기 패널(20)에 전면에 위치하는 활주판(30A)과의 결합을 고려할 때 단면적확장부의 외경은 끼움공(21)의 내경, 고정판(30B) 삽입공(35)의 내경, 그리고 활주판(30A)의 슬릿(33A) 확장부(33a)의 내경 보다 작고, 상기 활주판(30A)의 슬릿(33A) 협소부(33b)의 틈새 폭 보다 큰 것이어야 한다.

이와 같은 노출부의 단면적확장부는 도 4b 및 도 4c의 연결수단에 도시된 바 와 같은 패널(20)과 골조체(10)의 연결을 위한 연결수단(140)(240)에서 역시 공통적이다.

아울러 본 발명에 따른 골조시스템(F)에서 상기 활주판(30A)의 기능을 위하여 필수적이다.

즉 도 5b에서, 상기 패널(20)의 끼움공(21) 및 상기 활주판(30A) 슬릿(33A)의 확장부(33a)로 투입되어 상기 패널(20) 전면으로 나오는 노출부(45)가 쐐기 형상의 활주판(30A)의 이동으로 상기 슬릿(33A)의 협소부(33b)에 의하여 물리고, 상기 단면적확장부(45A)에 의하여 상기 활주판(30A), 결국은 거푸집패널(20)의 이탈이 제한받게 된다.

다음으로 도 4b에 도시된 연결수단(140)은 결합부(141)의 상부 갈고리부(141A)를 통하여 도 3a 및 도 3b에 도시된 골조체(110)의 후방 주철근(111B)에 연결되고, 결합부(141)의 하부 갈고리부(141B)를 통하여 전방 주철근(111A)과 연결되는데, 보다 확고한 결합을 위하여 주철근(111A)(111B)과 갈고리부(141A)(141B)는 용접되는 것이 바람직하다.

또 도시된 연결수단(140)을 이루는 결합부(141) 및 연결부(144), 그리고 노출부(145) 모두가 하나의 봉강을 절곡시키고 변형시킨 형태의 것인데, 이러한 연결수단은 당업자에 의한 다양한 변형이 가능하다.

도 4b에 도시된 연결수단(140)은 도 4a에 도시된 연결수단(40)과 비교하여 실질적으로 하부 갈고리부(141B)와 고리부(41B) 만이 서로 다른 것이다.

도 4b에 도시된 연결수단(140)에서 연결부(144)와 노출부(145)를 연결한 가상의 직선과 상기 두 갈고리부(141A)(141B)에 위치한 상기 골조체(110)의 두 주철근(111A)(111B)의 중심을 연결한 가상의 직선은 서로 겹치도록 배열된 것이다.

도 4c에 도시된 연결수단(240)은 지지부재(243)가 콘 형상을 갖는 콘크리트 소재의 부재(243A)와, 콘크리트의 파손을 방지하기 위하여 이 부재의 상면부에 배열된 금속 또는 합성수지 소재의 와셔(243a)로 이루어져 있다.

이와 같이 상기 콘 형상의 지지부재(243)가 콘크리트로 이루어질 경우 합벽의 타설 후 거푸집을 제거하여도 외부에 가능한 연결수단의 철근부재(연결부와 노출부를 이루는 부재)가 노출되지 않도록 하면서 동시에 연결수단과 콘크리트 합벽 사이의 결합력을 높일 수 있다.

도 4c에 도시된 연결수단(240)을 도 2a에 도시된 골조시스템(F)에 채용할 경우, 상기 콘 형상의 지지부재(243)는 횡단면적이 넓은 상부가 상기 골조체(10)의 전방 주철근(11A)과 접촉하고, 횡단면적이 보다 좁은 하부가 거푸집의 패널(20) 후면과 접촉한다.

즉, 상기 지지부재(243)는 상기 골조체(10)의 전방 주철근(11A))과 상기 거푸집 패널(20) 사이에 개재되어 있는 형태이다.

상기 콘 형상 부재(243A) 중심에는 너트부재로 이루어진 부싱(B)(본 명세서에서는 이러한 기능의 부재를 ‘너트 부싱’이라 약칭함)이 구비되어 있다.

특히 도시된 너트 부싱(B)과 결합되는 연결부(244)의 볼트부(244a) 및 노출 부(245)의 볼트부(245a)는 상호 연결되어 있고, 연결되어 있는 중간 정도의 위치에는 노치부(N)가 형성되어 있어,

콘크리트 양생 후 거푸집 제거시 상기 노출부(245)를 너트 부싱(B)으로부터 제거할 경우 노출부(245)의 단면적확장부(245A)를 렌치 등의 공구로 잡고 회전시키면 상기 연결부(244) 및 노출부(245)의 각 볼트부(244a)(245a) 연결 중간부위의 노치부(N)를 기점으로 절단되어 쉽게 상기 노출부(245)를 분리할 수 있도록 되어 있다.

물론 상기 노치부(N)의 역할은 상기 연결부와 상기 노출부를 서로 다른 별도의 부재로 할 경우 동일하게 달성될 수 있으나, 상기 지지부재(243)에 연결부 및 끼움부를 각각 별도로 조립할 경우에는 작업의 복잡성과 단가 상승과 같은 문제점을 초래할 수 있다.

이러한 부싱(B)과 노치부(N)는 콘 형상 부재 없이 도 4a 및 도 4b의 연결수단에도 도입될 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 골조체(10), 패널조립체(P), H파일조립체(H)로 이루어진 골조시스템(F)을 이용하여 합벽을 축조하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 2a 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 일정 간격으로 다수의 H파일(51)을 지반(E)에 고정한다. 상기 H파일(51)의 날개(51A)에는 미리 결합공(51a) 형성과 볼트(53A) 용접부착이 이루어진 상태이다.

H파일(51) 고정 공법은 앞서 설명한 바와 같이 공지된 CIP공법 또는 SCW공법을 이용하여 이루어질 수 있다.

공법 특성에 따른 천공으로 인하여 도 2c 및 도 2d에서와 같이, 지반(E)과 1차벽을 이루는 콘크리트몰타르(M) 사이의 경계(B) 형상은 원호 형상이고 H파일(51)과 H파일 사이에는 콘크리트 엄지말뚝(59)이 배열될 수 있다.

이어서 앞서 도 2a, 도 2c, 및 도 2d와 관련하여 설명한 바와 같이 예정 깊이까지 지반을 굴삭기 등을 이용하면서 파내면서 적절한 위치에 앵커(55)를 박아 설치하고 지지 H파일(57)을 수직 H파일(51)과 앵커(55)에 설치한다. 상기 앵커(55)의 단부에는 확고한 고정을 위하여 콘크리트몰타르(57b)가 투입될 수 있다.

계획된 깊이까지 굴착이 완료되면 바닥면에 콘크리트 몰타르를 부어 양생한다.

다음으로 상기 H파일(51)에 지지봉(53)을 나사결합(53a)(53A) 방식으로 고정하여 H파일조립체(H)를 완성한다.

이어서 도 2a 내지 도 2d에서와 같이, 미리 제조된 골조체(10)를 상기 H파일조립체의 지지봉(53)에 걸치는데, 특히 주철근(11A)(11B) 모두가 지지봉(53)에 걸쳐지도록 한다.

이때 상기 주철근(11A)(11B)은 상기 지지봉(53)의 상하 간격에 맞게 미리 배근되어 있고, 타워크리인 등을 이용하여 상호 엮어 일정 크기를 형성한 골조체를 상기 지지봉(53)에 걸치는 방식으로 설치될 수 있다.

또 래티스철근(13)에 의하여 상호 연결되고 일정 길이를 갖는 주철근(11A)(11B)으로 이루어진 개개의 골조체(10) 분체를 따로따로 상기 지지봉(53)에 얹고, 필요에 따라 골조체 분체를 종방향 보강철근(15)으로 연결하는 방식으로도 설치될 수 있다.

상기 골조체의 설치 방식은 작업환경이나 합벽의 규모에 따라 적절하게 변형 설치될 수 있다.

다음으로 기성 거푸집 패널조립체(P)를 상기 골조체(10)에 결합한다. 도 5a에 도시된 거푸집조립체(P)를 활용할 경우, 작업자가 상기 활주판(30A)의 상승부(31c)를 망치와 같은 공구로 톡톡 치면 상기 활주판(30A)의 요입부(31a)(31b)는 상기 고정판(30B)의 걸림편(39a)(39b)을 타고 슬라이드 되고, 상기 쐐기부(33) 슬릿(33A)의 협소부(33b)의 전면부와 상기 노출부(45)의 단면적확장부(45A)의 후면부와 꽉 끼는 느낌으로 물려서 상기 쐐기부(33) 전면부와 상기 노출부(45)의 단면적확장부(45A) 후면부는 상호 밀착된다.

결국 상기 단면적확장부(45A) 후면, 상기 활주판(30A)의 쐐기부(33) 전면, 접촉부(31)의 후면, 고정판(30B), 상기 거푸집 패널(20)의 전후면, 그리고 상기 연결수단(40) 지지부재(43)의 전면은 서로 확고하게 밀착될 수 있으므로 본 발명에 따른 트러스 골조시스템(F)은 웬만한 충격이나 하중에도 견고성을 유지할 수 있게 된다.

이러한 과정을 거쳐 완성된 트러스 골조시스템(F)은 골조체(10)들과 거푸집 패널(20)들이 상기 연결수단(40), 활주판(30A)에 의하여 확고하게 고정되어 있으며, 또한 상기 패널(20) 상호간은 패널연결구(60)에 의하여 고정되어 있다.

마지막으로 본 발명에 따른 골조시스템(F)의 조립이 완료되면 상기 골조시스템 상부로 레미콘 또는 콘크리트 몰타르를 붙고 다짐과 고르기 과정을 거쳐 양생한다.

종래에는 일반적으로 콘크리트 몰타르나 레미콘의 하중 지탱을 위하여 합벽의 거푸집패널 외측면에는 다수의 동바리 등을 이용한 버팀재를 고정하는 것이 일반적이었으나, 본 발명에 따른 골조시스템(F)에서는 전혀 또는 거의 버팀재가 필요 없다.

또 콘크리트가 굳은 다음 거푸집패널 해체시에는 앞서 설명한 바와 같이 본 발명에서 연결수단(40)의 단면적확장부(45A)를 비틀어 멈춤돌기(44A)를 기점으로 노출부를 분리 제거할 수 있으므로 해체 공정과 마무리 공정의 단순화에 이바지할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 합벽용 트러스 골조시스템은 H파일에 지지봉을 고정 배열한 H파일조립체를 도입하여 합벽 축조에 트러스 골조체를 도입할 경우 여전히 남아 있는 배근과정의 번거로움과 복잡성을 획기적으로 줄 이고 H파일이 중력방향을 벗어남으로 인한 문제점을 해결하였고, 거푸집을 위한 패널 조립체를 도입하여 패널 조립과 해체 작업의 편리성을 도모하였다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 트러스 골조시스템과 축조방법을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

1. 시공되는 합벽의 두께에 상응하는 간격을 유지하고 있는 둘 이상의 주철근, 그리고 상기 주철근의 간격유지와 보강을 위한 래티스철근으로 이루어진 2차원 또는 3차원 형상의 골조체;

   일정 간격 떨어진 다수의 끼움공이 천공 형성되어 있고 상기 골조체의 전방에 위치하는 패널, 및

   상기 패널의 끼움공 위치마다 배열되어 있고, 최저점 부근의 확장부와 최저점에서 최고점까지 이어져 있으며 상기 확장부와 연통된 협소부로 이루어진 슬릿이 형성된 쐐기부와, 상기 쐐기부가 형성되어 있는 접촉부를 갖는 활주판, 그리고 상기 활주판을 슬라이드 가능한 형태로 상기 패널에 부착되도록 하는 활주수단을 포함하는 고정구를 포함하는 패널조립체;

   상기 골조체과 상기 거푸집패널을 연결하도록 상기 패널의 끼움공 마다 위치하는 연결수단; 및

   시공되는 합벽의 후방에 서로 일정 간격 떨어져 좌우로 배열된 다수의 H파일, 그리고

   상기 H파일에 일정 간격을 두고 종방향으로 배열되어 전방으로 돌출되는 형태로 고정되며 상기 골조체가 걸쳐지는 지지봉을 포함하는 H파일조립체;

   를 포함하여 이루어지되,

   상기 패널조립체의 패널에는 패널과 패널의 연결을 위한 패널연결구가 더 구비되어 있고,

   상기 연결수단은

   상기 골조체과 연결되어 있는 결합부, 및

   상기 결합부와 연결되어 있으며 상기 거푸집패널의 끼움공을 거쳐 외부에 드러나고, 단부에 횡단면의 면적이 다른 부분에 비하여 더 넓은 단면적확장부를 구비한 노출부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 합벽용 트러스 골조시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 패널조립체에서 상기 활주수단은

   상기 활주판 접촉부의 양측부에 형성된 요입부; 및

   상기 패널의 끼움공 위치에 고정되어 있고, 상기 끼움공에 상응하는 삽입공과, 상기 활주판의 요입부와 접촉하는 두 걸림편이 형성되어 있는 고정판을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 합벽용 트러스 골조시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 패널조립체에서 상기 활주수단은

   상기 활주판 접촉부의 양측부에 형성된 활주장공; 및

   상기 활주장공을 관통하여 상기 패널에 결합된 체결부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 합벽용 트러스 골조시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결수단은

   상기 골조체의 주철근과 상기 패널 사이에 개재되고 상기 연결수단의 결합부 및 노출부와 연결되어 있고,

   상기 골조체의 전방 주철근과 상기 패널조립체의 패널을 일정 간격 이격시키는 간격유지수단으로 기능하는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합벽용 트러스 골조시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 지지부재는

   돔(dome) 형태의 원반인 것을 특징으로 하는 합벽용 트러스 골조시스템.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결수단에서

   상기 결합부는 상기 주철근에 걸쳐지는 고리 또는 갈고리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 합벽용 트러스 골조시스템.

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