KR101165563B1

KR101165563B1 - 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀

Info

Publication number: KR101165563B1
Application number: KR1020120015983A
Authority: KR
Inventors: 정향숙
Original assignee: 허재봉
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2012-07-16

Abstract

본 발명은 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수평부에 다수의 체결공(12)을 형성한 'ㄷ'형강(11)을 적층하여 체결수단(13)으로 일체화한 메인패널(10)을 형성하되 상기 메인패널(10) 한 쌍을 가설제작대(5)에 설치하고, 상기 한 쌍의 메인패널(10)의 양측에 측면패널(20)을 설치하며, 상기 메인패널(10)을 가설제작대(5)에 견고히 고정하는 보강재(30)를 설치한 것을 특징으로 하는 강재형틀(1)을 형성함으로써, 강재형틀(1)의 제작기간을 단축하고 노동력을 절감하여 프리캐스트 콘크리트 공법이 갖는 장점을 극대화할 뿐만 아니라, 그와 함께 원자재의 손실이 없어 제작비를 대폭 절감할 수 있는 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀에 관한 것이다.

Description

프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀{VARIABLE STEEL FORMWORK FOR PRECAST CONCRETE}

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 부재를 제작하는 데 사용되는 강철 소재의 가변형 형틀에 관한 것으로, 특히 생산해야 할 프리캐스트 콘크리트 기둥이나 보의 형상 및 치수에 따라 다수의 'ㄷ'형강을 조립하여 강재형틀(鋼材型~, Steel Formwork) 형성하되, 상기 기둥이나 보의 제작을 완료한 이후에는 분해하여 다른 규격의 강재형틀을 형성하는 데 재사용하도록 함으로써, 강재형틀의 제작기간을 단축하고 노동력을 절감하여 프리캐스트 콘크리트 공법이 갖는 장점을 극대화할 뿐만 아니라, 그와 함께 원자재의 손실이 없어 제작비를 대폭 절감할 수 있는 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀에 관한 것이다.

일반적으로 프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete) 공법은 교량이나 건축물 등의 축조시 보 또는 기둥으로 사용되는 구조물을 공장에서 제작한 후 공사 현장으로 운반하여 설치하는 공법으로서, 공장 제작으로 인하여 동일한 규격의 콘크리트 구조물을 대량으로 생산할 수 있음과 아울러 구조물의 내구성이 양호한 장점이 있으며, 한편으론 고온의 스팀을 이용하여 구조물을 강제로 양생시켜 공사기간을 단축할 수 있기 때문에 돌관성 공사에 주로 적용된다.

상기 프리캐스트 콘크리트 공법을 도 1을 참조하여 더욱 상세히 살펴보면, 프리캐스트 콘크리트 공법에 사용되는 형틀은 성형된 콘크리트 구조물을 고온스팀으로 강제양생하기 때문에 강철 소재의 형틀(100, 이하 '강재형틀'이라 함)을 사용하는데, 공장에 설치된 가설제작대에 콘크리트 구조물의 형상 및 치수에 따라 제작한 강재형틀(100)을 고정설치한 후, 상기 고정설치된 강재형틀(100)의 내부에 철근을 배근한 다음 콘크리트 모르타르를 타설하여 구조물을 성형하고, 성형된 구조물은 증기보양실에서 강제적으로 양생한 후 강재형틀(100)을 탈형하는 방법으로 프리캐스트 콘크리트 구조물을 제작하였다.

그러나 상기 종래 고정식 강재형틀(100)의 경우 여러 가지 문제점이 있었는바, 먼저 강재형틀(100)의 제작시 원자재 입고 후 산소절단 및 용접이 주된 작업으로 제작기간이 길고, 더욱이 강재형틀(100)의 제작을 위한 숙련된 작업자를 필요로 함에 따라 작업자의 숙련도에 따라 제작기간이 좌우되었으며, 강재형틀(100)의 품질 또한 작업자의 숙련도에 의하여 좌우되는 등, 작업성과 품질 저하의 문제점이 있었다.

또한, 각종자재의 절단 및 용접작업으로 작업장이 복잡하고, 미세한 금속분진의 발생으로 인하여 작업환경이 열악하며, 용접으로 인한 감전사고의 우려 등, 작업의 안정성에도 상당한 문제점이 있었다.

특히 교량이나 각종 건축물에 사용되는 기둥 및 보는 그 설계에 따라 여러 종류의 형상과 치수로 제작되어야 하는데 반하여, 종래 고정식 강재형틀(100)의 경우 절단 및 용접으로 인하여 그 단면형상의 변경이나 재사용이 실질적으로 어렵기 때문에 기존의 강재형틀을 고철로 매각하고, 고가의 원자재를 다시 구매하여 새로운 강재형틀(100)을 신규로 제작함으로써 결과적으로 원가상승의 문제점을 야기하였으며, 한편으론 숙련된 작업자의 인력의존도가 높은 점 또한 원가상승의 다른 원인이 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강재형틀의 제작시 절단 및 용접 작업을 회피하되, 체결수단을 이용한 조립/해체 작업으로 강재형틀의 제작이 가능토록 함으로써, 강재형틀의 제작기간을 단축하고, 숙련된 작업자를 필요치 않음과 아울러 작업의 안정성을 보장하며, 콘크리트 구조물의 규격에 따라 강재형틀의 치수를 용이하게 변경하여 재사용할 수 있음에 따라, 궁극적으로는 인건비 및 원자재 절감에 의한 생산성 향상에 본 발명의 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀의 구성은, 수평부에 다수의 체결공을 형성한 'ㄷ'형강을 적층하여 체결수단으로 일체화한 메인패널을 형성하되 상기 메인패널 한 쌍을 가설제작대에 설치하고, 상기 한 쌍의 메인패널의 양측에 측면패널을 설치하며, 상기 메인패널을 가설제작대에 견고히 고정하는 보강재를 설치한 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀의 구성을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은, 상기 'ㄷ'형강의 수직부에 다수의 통공을 형성하는 한편 일측면에 다수의 나사축을 형성한 코팅철판을 형성하되 상기 코팅철판의 나사축을 'ㄷ'형강의 통공으로 관통시켜 고정너트로 일체화한 구성과, 상기 코팅철판에 형성한 나사축의 위치에 따라 상기 코팅철판과 일체화되는 다수의 적층된 'ㄷ'형강 사이에 공간부가 형성되도록 한 구성의 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀에 다른 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 'ㄷ'형강의 수평부에 삽입홈을 형성하여 고무씰을 삽입한 구성과, 상기 'ㄷ'형강의 수직부와 수평부가 접하는 모서리 부분에 요홈을 형성한 구성의 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀에 또 다른 특징이 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 다수의 'ㄷ'형강을 적층하여 체결수단으로 일체화한 강재형틀을 구성함으로써, 종래의 절단 및 용접 작업에 의한 강재형틀의 제작에 대비하여 숙련된 작업자의 필요없이 일정한 품질의 강재형틀을 신속하게 제작할 수 있으므로 그에 따른 공기단축과 인건비 절감의 효과가 있음은 물론이고, 절단 및 용접 작업을 회피함으로써 작업환경의 개선 및 작업자에 대한 안정성을 향상할 수 있는 효과가 있다. 또한, 콘크리트 기둥 및 보의 규격에 따라 'ㄷ'형강을 조립/해체하여 강재형틀의 치수를 용이하게 변경하거나 재사용할 수 있어 원가 절감의 효과가 있는바, 궁극적으로는 프리캐스트 콘크리트 공법의 장점을 극대화하고 생산성 및 경제력을 향상하는 효과가 있다.

도 1은 종래 프리캐스트 콘크리트용 강재형틀의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 강재형틀의 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 강재형틀의 종단면도
도 4는 도 3의 주요부 확대도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변형 강재형틀의 종단면도
도 6은 도 5의 주요부 확대도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가변형 강재형틀의 주요부 확대도

이하 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀의 구성을 도 2 내지 도 7을 참고하여 상세히 살펴본다.

본 발명에 따른 강재형틀(1)은 다수의 'ㄷ'형강(11)이 적층된 한 쌍의 메인패널(10)과, 상기 메인패널(10)의 양측에 설치한 측면패널(20)과, 메인패널(10)을 견고히 고정하는 보강재(30)를 기본구성으로 하고, 부가적으로 코팅철판(40)의 구성을 더 포함한다.

구체적으로, 상기 메인패널(10)을 구성하는 다수의 'ㄷ'형강(11)은 수직부 및 상기 수직부 상하단의 수평부로 구분되는데, 각 'ㄷ'형강(11)의 수평부에는 다수의 체결공(12)을 형성하고, 적층된 'ㄷ'형강(11)의 상호 대응하는 체결공(12)에는 체결수단(13)을 관통시켜 체결함으로써 다수의 'ㄷ'형강(11)을 일체화할 수 있으며, 상기와 같이 다수의 'ㄷ'형강(11)을 적층하여 일체화한 메인패널(10)은 한 쌍을 제작하여 가설제작대(5)에 나란하게 설치한다. 한편, 상기 체결수단(13)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 볼트와 너트를 사용함이 바람직하나 본 발명은 상기 체결수단(13)의 종류에 한정하지 않는다.

그리고 상기 한 쌍의 메인패널(10)의 양측에는 측면패널(20)을 설치함과 아울러 상기 메인패널(10)을 가설제작대(5)에 견고히 고정하는 보강재(30)를 설치함으로써, 강재형틀(1)의 내부로 콘크리트 모르타르를 안정적으로 타설할 수 있으며, 이때 상기 보강재(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 각 메인패널(10)의 바깥측면에 상호 대항하여 형성한 한 쌍의 세로대(31)와 상기 대항하는 세로대(31)의 상단을 상호 연결하는 가로대(32)로 형성함이 바람직하나, 본 발명은 상기 보강재(30)의 위치 및 개수와 배열이나 그 형상에 한정하지 않는다.

그리고 코팅철판(40)의 구성을 살펴보면, 본 발명의 강재형틀(1)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 적층된 'ㄷ'형강(11)의 내측면에 코팅철판(40)을 더 형성할 수 있는바, 일측면에 다수의 나사축(42)을 형성한 코팅철판(40)을 형성하되, 상기 코팅철판(40)의 각 나사축(42)이 관통하는 다수의 통공(14)을 'ㄷ'형강(11)의 수직부에 형성하여 상기 관통된 나사축(42)에 고정너트(45)를 체결함으로써 적층된 'ㄷ'형강(11)과 코팅철판(40)을 일체화할 수 있다. 이때, 상기 'ㄷ'형강(11)의 바깥측면에 코팅철판(40)의 고정너트(45)가 안착되는 브라켓(15)을 더 형성함으로써 상기 고정너트(45)의 체결을 용이하도록 함이 바람직하다.

상기와 같은 코팅철판(40)의 구성에 의하면, 콘크리트 구조물의 양생 후 강재형틀(1)의 탈형이 용이함과 아울러 완성된 콘크리트 구조물에 경계선이 발생하지 않으므로 그 미관을 향상할 수 있으며, 다른 한편으론 콘크리트 모르타르의 타설시 적층된 'ㄷ'형강(11)의 틈새로 물이 흘러내리지 않도록 하여 주변의 오염을 예방할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 코팅철판(40)을 이용하여 메인패널(10)의 높이를 조절할 수 있는데, 상기 코팅철판(40)에 형성한 나사축(42)의 간격을 달리 형성하여 도 5에 도시된 바와 같이 나사축(42)의 위치에 따라 코팅철판(40)과 일체화되는 다수의 적층된 'ㄷ'형강(11) 사이에 공간부(16)가 형성되도록 함으로써 메인패널(10)의 높이를 용이하게 조절할 수 있다.

한편, 상기 메인패널(10)의 높이 조절은 다양한 규격의 'ㄷ'형강(11)을 구비하여 조절할 수도 있고, 콘크리트 구조물의 길이에 따라 측면패널(20)의 위치를 달리하여 강재형틀(1)의 길이를 조절할 수도 있으며, 상기 가설제작대(5)에 설치되는 메인패널(10)의 위치를 조절하여 강재형틀(1)의 폭을 조절할 수도 있다.

도 7을 참고하여 본 발명의 부가적 구성을 살펴보면, 상기 'ㄷ'형강(11)의 수평부에 삽입홈(17)을 형성하여 상기 수평부의 삽입홈(17)으로 고무씰(18)을 삽입함으로써 콘크리트 모르타르의 타설시 적층된 'ㄷ'형강(11)의 틈새로 물이 흘러내리지 않아 주변의 오염을 예방할 수 있다.

그리고 상기 'ㄷ'형강(11)의 수직부와 수평부가 접하는 모서리 부분에 요홈(19)을 형성함으로써, 완성된 콘크리트 구조물에 줄눈이 돌출 형성되도록 하여 상기 구조물의 미관을 향상할 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀의 작용을 살펴보면, 먼저 생산해야 할 콘크리트 구조물의 길이보다 긴 다수의 'ㄷ'형강(11)을 적층하여 각 'ㄷ'형강(11)을 체결수단(13)으로 일체화한 메인패널(10) 한 쌍을 형성하되, 적층된 'ㄷ'형강(11)의 수직부에 통공(14)을 형성한 경우에는 코팅철판(40)의 나사축(42)을 상기 통공(14)으로 관통시켜 고정너트(45)로 체결함으로써 적층된 'ㄷ'형강(11)으로 이루어진 메인패널(10)의 내부에 코팅철판(40)을 더 형성할 수 있다. 이때, 상기 메인패널(10)의 높이는 콘크리트 구조물의 규격에 따라 상기 'ㄷ'형강(11) 사이에 공간부(16)가 형성되도록 함으로써 용이하게 조절할 수 있다.

그리고 상기 메인패널(10)은 구조물의 폭에 맞게 가설제작대(5)에 하단부를 용접하여 위치를 고정함과 아울러 메인패널(10)의 양측을 밀폐하는 측면패널(20)도 구조물의 길이에 맞게 가설제작대(5)에 용접하여 강재형틀(1)을 설치한다.

이후, 상기 강재형틀(1)의 내부에 철근을 배근한 다음 콘크리트 모르타르를 타설하여 구조물을 성형하는바, 이때 상기 'ㄷ'형강(11)의 내측면에 설치한 코팅철판(40) 또는 'ㄷ'형강(11)의 수평부에 형성한 고무씰(18)에 의하여 강재형틀(1)의 외부로 물이 흘러내리는 것을 방지할 수 있으며, 다른 한편으론 상기 'ㄷ'형강(11)의 수직부와 수평부가 접하는 부분에 요홈(19)을 형성함으로써 완성된 구조물에 줄눈이 형성되도록 할 수도 있다.

그리고 상기 성형된 구조물은 증기보양실에서 강제적으로 양생한 후 강재형틀(1)을 탈형하는 방법으로 프리캐스트 콘크리트 구조물을 완성하는바, 이때 코팅철판(40)의 구성에 의하여 탈형작업을 더욱 용이하게 할 수 있다. 끝으로, 모든 생산을 마친 강재형틀(1)의 'ㄷ'형강(11)은 체결수단(13)을 해체하여 다른 규격의 콘크리트 구조물을 생산하는데 호환하여 재사용함으로써 결과적으로 원가를 절감할 수 있다.

1: 강재형틀 5: 가설제작대 10: 메인패널
11: 'ㄷ'형강 12: 체결공 13: 체결수단
14: 통공 15: 브라켓 16: 공간부
17: 삽입홈 18: 고무씰 19: 요홈
20: 측면패널 30: 보강재 31: 세로대
32: 가로대 40: 코팅철판 42: 나사축
45: 고정너트

Claims

수평부에 다수의 체결공(12)을 형성함과 아울러 수직부에는 다수의 통공(14)을 형성한 'ㄷ'형강(11)을 적층하여 체결수단(13)으로 일체화한 메인패널(10) 한 쌍을 형성하여 가설제작대(5)에 설치하고;
상기 한 쌍의 메인패널(10)의 양측에 측면패널(20)을 설치하며;
상기 메인패널(10)을 가설제작대(5)에 견고히 고정하는 보강재(30)를 설치하되;
일측면에 다수의 나사축(42)을 형성한 코팅철판(40)을 형성하여 상기 코팅철판(40)의 나사축(42)을 'ㄷ'형강(11)의 통공(14)으로 관통시켜 고정너트(45)로 일체화함으로써, 완성된 콘크리트 구조물에 경계선이 발생하지 않음과 아울러 탈형이 용이하도록 한 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀.
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제1항에 있어서;
상기 코팅철판(40)에 형성한 나사축(42)의 위치에 따라 상기 코팅철판(40)과 일체화되는 다수의 적층된 'ㄷ'형강(11) 사이에 공간부(16)가 형성되도록 함으로써 메인패널(10)의 높이를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트용 가변형 강재형틀.
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