KR101450234B1

KR101450234B1 - 프리캐스트 방식의 인공조형물 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101450234B1
Application number: KR1020140026850A
Authority: KR
Inventors: 한창열
Original assignee: 주식회사 두리이앤씨
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2014-10-13

Abstract

본 발명에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물은, 서로 결합되어 전체를 형성하는 복수 개의 조형단위체를 포함하며, 상기 조형단위체는, 베이스프레임 및 상기 베이스프레임 상에 구비되며, 복수의 콘크리트층을 포함하는 구조층을 포함한다.
그리고 이의 시공방법은, 인공조형물의 전체 구조 중 일부를 형성하는 조형단위체의 베이스프레임을 형성하는 단계, 상기 베이스프레임 상에 복수의 콘크리트층을 적층하여 구조층을 형성하는 단계 및 상기 베이스프레임 및 상기 구조층을 포함하는 조형단위체를 타 조형단위체와 결합하여 인공조형물의 전체 구조를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

프리캐스트 방식의 인공조형물 및 그 시공방법{Artificial Sculpture Constructed Precast Method and Its Construction Method}

본 발명은 인공조형물 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수 개의 조형단위체를 결합하여 전체 구조를 형성할 수 있는 인공조형물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

워터파크, 동물원, 놀이공원, 인공폭포 등 조경을 목적으로 인공조형물을 설치하는 경우, 바위, 나무 등 원하는 질감의 효과를 내기 위해 프레임 상에 시멘트를 도포하고, 상기 시멘트에 질감을 형성함으로써 이와 같은 효과를 낼 수 있다.

다만, 종래 인공조형물을 시공하는 경우을 살펴보면, 설계 과정에 많은 시간이 소요되며, 또한 이를 실제로 시공 시 작업 기간이 오래 소요되는 문제가 있었다. 또한 시공을 위해서는 많은 인력이 투입될 필요가 있어 전체 시공비용이 증가하게 된다.

뿐만 아니라 인공조형물이 일정 이상의 규모일 경우에는 시공을 위한 장비 및 공간 확보가 매우 중요하나, 이와 같은 환경이 갖추어지지 않는 경우에는 시공 자체를 시도할 수 없는 경우도 많았다.

한편 이와 같은 인공조형물, 특히 워터파크 등에 시공되는 인공조형물은 수분에 직접 노출되는 경우가 많으며, 특히 상기 인공조형물이 장기간 에 걸쳐 노후가 일어났을 경우에 상기 시멘트 내부로 수분 및 습기가 쉽게 침투하게 된다. 그 결과, 상기 시멘트에 갈라짐, 파편 탈락 등과 같은 현상이 발생되며, 백화현상 등의 화학적 변성이 일어나기도 한다.

이와 같은 현상을 방지하기 위해, 종래에는 상기 인공조형물의 표면에 방수액이 포함된 도료를 사용하여 도장 작업을 수행하기도 하였다. 하지만, 이는 상기 인공조형물이 외부에 노출된 면에 대해서만 효과가 있는 것이며, 상기 프레임이 설치된 기반 및 지면 등에서 상기 시멘트 측으로 수분 및 습기가 침투하는 것을 막을 방법이 없다는 문제가 있었다.

또한 수분의 침투로 인해 인공조형물의 골격을 형성하는 금속 등에 부식이 발생하기도 하며, 이에 따라 인공조형물 자체의 내구도가 감소하여 수명이 감소되는 것은 물론, 붕괴의 위험이 따르기도 한다. 또한 내부에서 녹물 등이 발생하여 수질을 오염시키게 되는 문제가 있다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

한국등록실용신안 제20-0437876호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 시공 시 작업 기간이 장기화되고, 과도한 노동력 투입에 따른 시공비용이 상승하는 것을 방지할 수 있는 인공조형물 및 그 시공방법을 제공하기 위함이다.

또한 작업 시 장비 수급과, 공간 확보의 어려움을 해결할 수 있는 인공조형물 및 그 시공방법을 제공하기 위함이다.

그리고 방수성을 향상시켜 수분에 의한 피해를 방지할 수 있는 인공조형물 및 그 시공방법을 제공하기 위함이다.

또한 내구도를 보다 향상시킬 수 있는 인공조형물 및 그 시공방법을 제공하기 위함이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프리캐스트 방식의 인공조형물은, 서로 결합되어 전체를 형성하는 복수 개의 조형단위체를 포함하며, 상기 조형단위체는, 베이스프레임 및 상기 베이스프레임 상에 구비되며, 복수의 콘크리트층을 포함하는 구조층을 포함한다.

그리고 상기 콘크리트층에는 유리섬유가 혼합될 수 있다.

또한 상기 구조층의 상기 복수의 콘크리트층 중 적어도 가장 내측에 위치된 콘크리트층은 방수성을 가질 수 있다.

그리고 상기 베이스프레임은, 서로 교차되도록 배열되어 소정 면적을 형성하는 복수의 제1프레임 및 상기 복수의 제1프레임이 형성하는 면적의 면 방향으로 연장 형성된 복수의 제2프레임을 포함할 수 있다.

또한 상기 복수의 제2프레임은 시공될 조형단위체의 굴곡에 대응되는 길이를 가질 수 있다.

그리고 상기 복수의 제2프레임 중 적어도 일부는 상기 구조층을 관통하여 외측으로 연장될 수 있다.

또한 상기 베이스프레임은, 상기 제2프레임 상에 구비되어 시공될 조형단위체의 굴곡을 형성하며, 내부식성을 가지는 기초프레임을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 기초프레임은, 서로 연결되는 복수 개의 파이프를 포함할 수 있다.

또한 상기 기초프레임 상에 구비되는 제1메쉬층을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 구조층은, 상기 복수 개의 콘크리트층 사이에 구비되는 제2메쉬층을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 베이스프레임 상에 돌출되도록 구비되어 상기 구조층의 고정력을 향상시키는 고정부재를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 고정부재의 끝단에는, 시공될 조형단위체의 굴곡 형태를 형성하는 환봉이 구비될 수 있다.

또한 상기 구조층을 관통하여 설치되는 관통파이프를 포함할 수 있다.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법은, 인공조형물의 전체 구조 중 일부를 형성하는 조형단위체의 베이스프레임을 형성하는 단계, 상기 베이스프레임 상에 복수의 콘크리트층을 적층하여 구조층을 형성하는 단계 및 상기 베이스프레임 및 상기 구조층을 포함하는 조형단위체를 타 조형단위체와 결합하여 인공조형물의 전체 구조를 형성하는 단계를 포함한다.

또한 상기 구조층을 형성하는 단계는, 상기 콘크리트층에 유리섬유를 혼합하는 것으로 할 수 있다.

그리고 상기 구조층을 형성하는 단계는, 상기 구조층의 상기 복수의 콘크리트층 중 적어도 가장 내측에 위치된 콘크리트층이 방수성을 가지도록 할 수 있다.

또한 상기 베이스프레임을 형성하는 단계는, 복수의 제1프레임을 서로 교차되도록 배열하는 과정 및 상기 복수의 제1프레임이 형성하는 면적의 면 방향으로 연장되는 제2프레임을 설치하는 과정을 포함할 수 있다.

그리고 상기 제2프레임을 설치하는 과정은, 상기 제2프레임을, 시공될 조형단위체의 표면보다 외측으로 돌출되는 길이로 형성하는 것으로 할 수 있다.

또한 상기 제2프레임을 설치하는 과정 이후에는, 상기 제2프레임 상에, 시공될 조형단위체의 굴곡에 대응되고, 내부식성을 가지는 기초프레임을 형성하는 과정이 더 포함될 수 있다.

그리고 상기 기초프레임을 형성하는 과정 이후에는, 상기 기초프레임 상에 제1메쉬층을 설치하는 과정을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 구조층을 형성하는 단계는, 상기 베이스프레임 상에 방수성을 가지는 제1콘크리트층을 형성하는 과정 및 상기 제1콘크리트층 상에 제2콘크리트층을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.

그리고 상기 제1콘크리트층을 형성하는 과정 및 상기 제2콘크리트층을 형성하는 과정 사이에는, 상기 제1콘크리트층 상에 제2메쉬층을 설치하는 과정이 더 포함될 수 있다.

또한 상기 제2콘크리트층을 형성하는 과정 이후에는, 상기 제2콘크리트층 상에 제3콘크리트층을 형성하는 과정이 더 포함될 수 있다.

그리고 상기 제2콘크리트층을 형성하는 과정 및 상기 제3콘크리트층을 형성하는 과정 사이에는, 상기 제2콘크리트층 상에 보호층을 형성하는 과정이 더 포함될 수 있다.

또한 상기 제2콘크리트층을 형성하는 과정 및 상기 제3콘크리트층을 형성하는 과정 사이에는, 상기 제2콘크리트층의 표면에 융착홈을 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.

그리고 상기 베이스프레임을 형성하는 단계 및 상기 구조층을 형성하는 단계 사이에는, 상기 베이스프레임 상에 상기 구조층의 고정력을 향상시키는 고정부재를 설치하는 단계가 더 포함될 수 있다.

또한 상기 고정부재를 설치하는 단계 이후에는, 상기 고정부재의 끝단에, 시공될 조형단위체의 굴곡 형태를 형성하는 환봉을 설치하는 단계가 더 포함될 수 있다.

그리고 상기 구조층을 형성하는 단계 이후에는, 상기 구조층의 표면에 후처리를 수행하는 단계가 더 포함될 수 있다.

또한 상기 베이스프레임을 형성하는 단계 이전에는, 시공될 인공조형물의 3D모델링을 수행하는 단계 및 제작된 3D모델을 조형단위체로 분할하는 단계가 더 포함될 수 있다.

그리고 상기 구조층을 형성하는 단계는, 상기 구조층을 관통하는 관통파이프를 설치하는 과정을 포함할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 프리캐스트 방식의 인공조형물 및 그 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 복수 개의 조형단위체를 미리 제작하여 이를 시공 현장으로 운반하고 결합하도록 할 수 있으므로, 간편한 시공이 이루어질 수 있어 시공 시 작업 기간을 크게 단축시킬 수 있으며, 또한 인력 투입을 최소화할 수 있어 시공비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 이에 따라 작업 시 요구되는 장비를 최소화할 수 있으며, 최소의 공간만으로 시공을 수행할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 구조층을 형성하는 복수의 콘크리트층 중 적어도 가장 내측에 구비된 콘크리트층은 방수성을 가지도록 형성되므로, 외부로부터의 수분 및 습기의 차단이 보다 효율적이며, 결로가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

넷째, 이에 따라 수분, 습기 등에 의한 백화현상, 파편 탈락 등의 물리, 화학적 변화를 방지할 수 있다는 장점이 있다.

다섯째, 방수 구조로 인해 골격을 형성하는 금속성 부재들에 녹이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 또한 금속성 부재 역시 자체적으로 방수성을 가지도록 형성될 수 있는 장점이 있다.

여섯째, 구조층을 형성하는 콘크리트층에는 유리섬유가 포함되므로, 내구도를 보다 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법의 각 단계를 나타낸 흐름도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 시공될 인공조형물의 3D모델링을 수행하고, 이에 의해 제작된 3D모델을 조형단위체로 분할하는 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제1프레임 및 제2프레임을 설치한 모습을 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 기초프레임을 형성한 모습을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제1메쉬층을 설치한 모습을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 베이스프레임 상에 고정부재를 설치한 모습을 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 베이스프레임 상에 제1콘크리트층을 형성한 모습을 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제1콘크리트층 상에 제2메쉬층을 형성한 모습을 나타낸 도면;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제1메쉬층 상에 제2콘크리트층을 형성한 모습을 나타낸 도면;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제2콘크리트층 상에 보호층을 형성한 모습을 나타낸 도면;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제2메쉬층 상에 제3콘크리트층을 형성한 모습을 나타낸 도면;
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제작된 조형단위체를 타 조형단위체와 결합하는 모습을 나타낸 도면;
도 13은 본 발명의 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 따라 실제 시공된 인공조형물의 모습을 나타낸 사진;
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제2프레임이 구조층을 관통하여 돌출된 모습을 나타낸 도면; 및
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 구조층을 관통한 제2프레임에 비계가 설치되는 모습을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법의 각 단계를 나타낸 흐름도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법은 전체적으로 인공조형물의 전체 구조 중 일부를 형성하는 조형단위체의 베이스프레임을 형성하는 단계와, 상기 베이스프레임 상에 복수의 콘크리트층을 적층하여 구조층을 형성하는 단계와, 상기 베이스프레임 및 상기 구조층을 포함하는 조형단위체를 타 조형단위체와 결합하여 인공조형물의 전체 구조를 형성하는 단계를 포함한다. 그리고 이들 각 단계는, 다양한 실시 형태에 따라 구체화될 수 있다.

이에 따라 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 인공조형물 시공방법의 경우, 구체적으로 3D모델링을 수행하는 단계(S100)와, 3D모델을 조형단위체로 분리하는 단계(S110)와, 제1프레임을 배열하는 단계(S120)와, 제2프레임을 설치하는 단계(S130)와, 기초프레임을 형성하는 단계(S140)와, 제1메쉬층을 설치하는 단계(S140)와, 고정부재를 설치하는 단계(S160)와, 제1콘크리트층을 형성하는 단계(S170)와, 제2메쉬층을 설치하는 단계(S180)와, 제2콘크리트층을 형성하는 단계(S190)와, 융착홈을 형성하는 단계(S200)와, 환봉을 설치하는 단계(S210)와, 보호층을 형성하는 단계(S220)와, 제3콘크리트층을 형성하는 단계(S230)와, 후처리를 수행하는 단계(S240)와, 조형단위체를 결합하는 단계(S250)를 포함한다.

이하에서는 이들 각 단계에 대해 자세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 시공될 인공조형물의 3D모델링을 수행하고, 이에 의해 제작된 3D모델(M)을 조형단위체(m)로 분할하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 인공조형물의 시공을 위해, 시공될 인공조형물의 3D모델링을 수행하는 단계가 수행된다. 이는 구체적인 설계 또는 3D 형상으로 제작된 목업 등을 3D스캐너 등으로 스캔하는 등 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.

그리고 이에 따라 3D모델(M)이 생성되며, 이와 같은 3D모델(M)을 이후 시공할 현장의 상황, 투입 인력, 시공 장소 등을 고려하여 복수 개의 조형단위체(m)로 분할하게 된다.

이와 같이 설계된 조형단위체(m) 모델을 이용하여, 이후 조형단위체의 실제 제작 과정이 수행된다. 한편 별도의 설계 플랜이 이루어진 경우에는, 상기 3D모델링을 수행하는 단계와 3D모델을 조형단위체로 분리하는 단계는 생략될 수도 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제1프레임(10) 및 제2프레임(12)을 설치한 모습을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 베이스프레임을 형성하기 위해, 제1프레임(10)을 배열하는 단계와, 제2프레임(12)을 설치하는 단계가 수행된다.

상기 베이스프레임은 조형단위체의 기초를 이루며, 본 실시예에서 상기 베이스프레임은, 제1프레임(10) 및 제2프레임(12)을 포함한다. 상기 제1프레임(10)은 복수 개가 서로 교차되도록 배열되어 소정 면적을 형성하며, 상기 제2프레임(12)은 복수 개가 상기 복수의 제1프레임(10)이 형성하는 면적의 면 방향으로 연장 형성된다.

이때 상기 복수의 제2프레임(12)은 이후 시공될 조형단위체의 표면 굴곡에 대응되는 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 즉 제2프레임(12)은 조형단위체의 표면 굴곡에 대응되도록 각 위치마다 제1프레임(10)에 다양한 길이로 설치되며, 이에 따라 이후 적층될 각 구성요소들은 제2프레임(12)의 길이에 따라 경사도를 가지게 될 것이다.

상기 제1프레임(10) 및 제2프레임(12)은 다양한 자재를 이용하여 다양한 방법으로 형성할 수 있으며, 본 실시예에서 상기 제1프레임(10) 및 제2프레임(12)은 복수 개의 파이프를 포함한다. 상기 파이프로는 다양한 종류의 파이프가 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 내부식성을 가지는 용융아연도금파이프가 사용되는 것으로 하였다. 용융아연도금파이프는 내부식성이 뛰어나 이후 인공조형물의 내부에 결로 등으로 인한 습기가 발생하더라도 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

다만, 조형단위체의 크기가 크거나 높이가 높을 경우 등 특수한 경우에는 상기 용융아연도금파이프의 적어도 일부를 ㄱ자형강 등으로 대체할 수도 있다.

또한 상기 제1프레임(10)의 배열 면적은, 시공될 조형단위체의 면적에 대응되도록 할 수 있으며, 이에 따라 제2프레임(12)의 개수 역시 달라질 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 기초프레임(20)을 형성한 모습을 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2프레임 설치 이후에는 기초프레임(20)을 형성하는 단계가 수행되며, 상기 기초프레임(20)은 시공될 조형단위체의 굴곡에 대응되는 형태로 형성된다.

본 실시예의 경우, 전술한 바와 같이 제2프레임(12)이 조형단위체의 표면 굴곡에 대응되는 길이를 가지도록 형성되므로, 상기 기초프레임(20) 역시 이와 같은 굴곡을 가지도록 형성될 수 있다.

상기 기초프레임(20)은 다양한 자재를 이용하여 다양한 방법으로 형성할 수 있으며, 본 실시예에서 기초프레임(20)은 환봉 형태로 형성된다. 즉 상기 기초프레임(20)은 복수 개의 환봉이 서로 가로 및 세로 방향으로 연결된 형태를 가지며, 구체적으로 각 환봉의 양단은 상기 제2프레임(12)의 끝단에 용접 등에 의해 설치된다.

상기 환봉으로는 다양한 종류의 환봉이 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 용융아연철근을 사용하였다. 용융아연철근 역시 내부식성이 강하므로, 습기에 의한 부식을 방지할 수 있다.

또한 상기 기초프레임(20)으로는 전술한 제1프레임(10) 및 제2프레임(12)에 사용하였던 용융아연도금파이프가 포함될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제1메쉬층(22)을 설치한 모습을 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 기초프레임(20) 형성 이후에는 내부식성을 가지는 제1메쉬층(22)을 설치하는 단계가 수행된다. 상기 제1메쉬층(22)은 기초프레임(20) 상에 구비되어 강도를 보강함과 동시에 이후 구조층이 적층될 수 있도록 할 수 있다.

상기 제1메쉬층(22)으로 일반 메탈라스 철망을 사용하는 경우, 습기에 의한 녹물이 내부 크랙에 의해 외부로 유출될 가능성이 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 본 실시예에서는 용융도금 메탈라스 철망을 사용하여 내부식성을 향상시키도록 하였다.

이와 같은 각 단계를 거쳐 베이스프레임이 형성되며, 상기 베이스프레임은 별도의 구조물 등에 설치될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 베이스프레임 상에 고정부재(30)를 설치한 모습을 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 베이스프레임 형성 이후에는 고정부재(30)를 설치하는 단계가 수행된다. 상기 고정부재(30)는 상기 베이스프레임 상에 돌출되도록 구비되어, 이후 상기 베이스프레임 상에 구비되는 구조층의 고정력을 향상시키는 구성요소이다.

즉 상기 고정부재(30)는 소정 간격을 가지고 면 방향으로 돌출된 형태로 구비되어, 후술될 각 층을 보강시키는 동시에, 부착성을 향상시켜 안정성을 확보할 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 고정부재(30)로 콘크리트 스터드 볼트를 사용하였다. 다만, 고정부재(30)의 형태는 이에 제한되지는 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.

이후 상기 베이스프레임 상에 구비되며, 유리섬유가 혼합된 복수의 콘크리트층을 포함하는 구조층을 형성하는 과정이 수행된다. 이때 본 실시예의 경우, 상기 콘크리트층에는 유리섬유가 혼합되며, 또한 상기 복수의 콘크리트층 중 적어도 가장 내측에 위치된 콘크리트층은 방수성을 가지도록 형성된다.

그리고 본 실시예에서 상기 구조층은 제1콘크리트층과, 제2메쉬층과, 제2콘크리트층과, 보호층과, 제3콘크리트층을 포함하며, 이하에서는 이에 대해 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 베이스프레임 상에 제1콘크리트층(40)을 형성한 모습을 나타낸 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 구조층을 형성하기 위해 먼저 베이스프레임 상에 제1콘크리트층(40)이 소정 두께로 형성된다. 그리고 상기 제1콘크리트층(40)은 구조층의 가장 내측에 위치되므로, 방수성을 가지는 다양한 재료 또는 자재 등으로 이루어질 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 제1콘크리트층(40)은 유리섬유를 포함하며, 시멘트, 모래, 물, 몰다인, 방수액이 혼합된 재료가 도포된 형태를 가진다. 상기 각 재료의 함량은 다양하게 이루어질 수 있으나, 본 실시예에서는 시멘트 25%, 모래 40%, 물 30%, 몰다인 2%, 방수액 3%의 함량을 가지도록 하였다.

그리고 상기 제1콘크리트층(40)은 상기 재료들에 의해 방수의 역할을 수행하는 한편, 유리섬유에 의해 내구도가 향상되므로 조형단위체에 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 복수의 콘크리트층 중 적어도 가장 내측에 구비된 제1콘크리트층(40)이 방수성을 가지도록 형성되므로, 외부로부터의 수분 및 습기의 차단이 보다 효율적이며, 결로가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제1콘크리트층(40) 상에 제2메쉬층(50)을 형성한 모습을 나타낸 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1콘크리트층(40) 도포 이후에는 제2메쉬층(50)을 설치하게 된다. 상기 제2메쉬층(50)은 상기 제1콘크리트층(40)을 부착 고정시키는 한편 조형단위체의 내구도를 향상시키는 역할을 한다.

이때 상기 제2메쉬층(50)으로는 전술한 제1메쉬층(22)보다 메쉬의 간격이 넓은 콘크리트 구강망을 사용하였다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제2메쉬층(50) 상에 제2콘크리트층(60)을 형성한 모습을 나타낸 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2메쉬층(50) 설치 이후에는 제2콘크리트층(60)을 형성하게 된다. 이때 상기 제2콘크리트층(60) 형성 과정에서는 일반적인 콘크리트가 사용될 수도 있으나, 전술한 제1콘크리트층(40)과 마찬가지로 방수성을 가지는 다양한 재료 또는 자재 등으로 이루어질 수도 있다.

본 실시예의 경우, 상기 제2콘크리트층(60)은 유리섬유를 포함하며, 시멘트, 모래, 물, 몰다인, 레미몰이 혼합된 재료를 도포한 형태를 가진다. 마찬가지로 상기 각 재료의 함량은 다양하게 이루어질 수 있으나, 본 실시예에서는 시멘트 25%, 모래 40%, 물 31%, 몰다인 2%, 레미몰 2%의 함량을 가지도록 하였다. 여기서 상기 레미몰은 분말 형태를 가지며, 방수성과 접합 능력을 향상시키는 역할을 수행한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제2콘크리트층(60) 상에 보호층(70)을 형성한 모습을 나타낸 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제2콘크리트층(60) 도포 이후에는 보호층(70)을 형성하게 된다. 상기 보호층(70)은 몰탈 등을 도포하는 것으로 하여 상기 제2콘크리트층(60)을 부착 고정시키는 한편 조형단위체의 내구도를 향상시키는 역할을 한다.

한편 구조층 형성 과정 중에는, 상기 고정부재(30)의 끝단에 이후 시공될 조형단위체의 굴곡 형태를 형성하는 환봉(32)을 설치하는 단계가 더 포함될 수 있다. 상기 환봉(32)은 조형단위체의 외곽 형태를 최종적으로 잡아 주는 역할을 하며, 본 실시예에서는 일반 철근 대신 9mm의 환봉을 사용하여 보다 세밀하게 형태를 잡을 수 있도록 하였다.

더불어 상기 제2콘크리트층(60)을 형성하는 과정 중에는, 상기 제2콘크리트층(60)의 표면에 융착홈을 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다. 상기 융착홈은 상기 내층의 표면에 스크래치 형태로 형성되며, 이는 후술할 제3콘크리트층이 쉽게 융착될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

즉 상기 융착홈은 복수의 콘크리트층 중 가장 외측에 형성되는 콘크리트층의 내측에 접촉되는 콘크리트층에 형성될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제2메쉬층(70) 상에 제3콘크리트층(80)을 형성한 모습을 나타낸 도면이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 제2메쉬층 설치 이후에는 제3콘크리트층(80)을 형성하는 과정이 수행된다. 상기 제3콘크리트층(80)은 구조층의 가장 외곽을 형성하며, 표면에 조형 작업을 수행하여 최종적인 형태를 구현할 수 있도록 구비된다.

본 실시예에서 상기 제3콘크리트층(80)은 전술한 제1콘크리트층(40) 및 제2콘크리트층(60)과 마찬가지로 방수성을 가지도록 형성되며, 시멘트, 모래, 몰다인, 레미몰이 혼합된 형태를 가진다. 각 재료의 함량은 시멘트 30%, 모래 35%, 몰다인 3%, 레미몰 2%이며, 이때 최종 결과물의 발색 효과를 보다 향상시키기 위해 자연색 분말이 더 혼합될 수 있다.

이와 같이 제3콘크리트층을 형성하는 과정 이후에는, 후처리 단계가 더 수행될 수 있다. 상기 후처리는 최종 결과물의 품질을 더욱 향상시키기 위해 이루어지며, 하도, 착색, 상도, 코팅, 자외선 코팅 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

구체적으로 상기 하도는 도료 부착성을 증가시키는 공정이며, 착색은 도장을 수행하는 공정, 상도는 형태에 맞는 색상을 구현하는 공정이다. 또한 코팅은 빗물 등 산성 물질로부터 도료를 보호하고 미려한 광택을 유지하기 위해 수행되는 공정이며, 자외선 코팅은 자외선으로부터 색상이 변질되는 것을 방지하기 위한 공정이다.

이상 설명한 각 단계들을 거쳐, 하나의 조형단위체가 완성된다. 그리고 이와 같은 과정들을 복수 회에 걸쳐 수행하여 복수 개의 조형단위체를 제작한다.

도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제작된 조형단위체(P)를 타 조형단위체(P)와 결합하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 각각 제작된 조형단위체(P)들을 서로 결합하는 단계가 수행된다. 각 조형단위체(P)들은 미리 설계된 3D모델링에 따라 제작되므로, 결합 시 전체 인공조형물의 형상으로 구축될 수 있다.

이때 각 조형단위체(P)의 사이에 틈이 발생하는 것을 방지하기 위해, 조형단위체(P)의 사이 부분에 추가적으로 전술한 콘크리트층의 재료와 동일한 재료를 도포하여 마감하는 과정이 더 수행될 수 있다.

도 13은 본 발명의 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 따라 실제 시공된 인공조형물(100)의 모습을 나타낸 사진이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 전술한 각 단계를 거쳐 다양한 형태의 인공조형물(100)을 시공할 수 있으며, 이에 따라 시공된 인공조형물(100)은 프리캐스트 방식으로 간편한 시공이 이루어질 수 있어 시공 시 작업 기간을 크게 단축시킬 수 있으며, 또한 인력 투입을 최소화할 수 있어 시공비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한 방수 구조로 인해 수분 및 습기의 침투, 결로 등에 의한 백화현상, 파편 탈락 등의 물리, 화학적 변화를 방지할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 일 실시예에 대해 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명하도록 한다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 제2프레임(112)이 구조층을 관통하여 돌출된 모습을 나타낸 도면이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법은 상기 제2프레임(112)의 형태 및 이를 설치하는 과정이 전술한 일 실시예의 경우와 다르게 형성된다.

구체적으로, 본 실시예에서 복수의 제2프레임(112) 중 적어도 일부의 제2프레임(112)은 구조층을 관통하여 돌출된 모습으로 설치되어, 끝단이 외측으로 연장된다. 즉 상기 제2프레임(112)을 설치하는 과정은, 적어도 일부의 제2프레임(112)을 시공될 조형단위체의 표면보다 외측으로 돌출되는 길이로 형성하게 된다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법에 있어서, 구조층을 관통한 제2프레임(120)에 비계(200)가 설치되는 모습을 나타낸 도면이다.

도 15에 도시된 바와 같이, 돌출된 제2프레임(120)에는, 비계(200)가 설치될 수 있다.

일반적으로 인공조형물의 규모가 일정 이상인 경우에는 시공 시 작업자가 이동하거나 작업하기 위한 비계(200)가 요구된다. 따라서 종래에는 시공 시 작업장 둘레로 별도의 지지구조를 형성하고, 비계(200)를 설치하게 되므로 작업 소요 기간이 보다 증가되는 문제가 있다.

반면 본 실시예의 경우, 제2프레임(120)을 조형단위체(P)의 표면보다 돌출된 길이로 형성하여, 연장 부분에 비계(200)를 직접 설치할 수 있도록 하였다. 따라서 비계(200)의 지지구조를 형성하기 위한 별도의 작업을 생략할 수 있어 작업 기간을 더욱 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 제2프레임(120)의 돌출 부분은, 작업이 종료된 후 절단하고, 절단부를 콘크리트층과 동일한 재료로 도포하여 마감할 수 있다.

한편 도시되지는 않았으나, 조형단위체(P)의 구조층에는 상기 구조층을 관통하여 설치되는 관통파이프가 더 설치될 수 있다. 상기 관통파이프는 구조층을 관통하여 설치되고, 작업이 종료된 후 제거될 수 있으며, 이에 따라 상기 구조층에는 관통공이 형성된다.

상기 관통공은 구조층의 외측 및 내측을 서로 연통시키게 되므로, 인공조형물의 내부 및 외부 간의 공기 순환에 따라 양측의 온도를 일정하게 유지하도록 할 수 있어 인공조형물에 결로 등이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 제1프레임 12: 제2프레임
20: 기초프레임 22: 제1메쉬층
30: 고정부재 32: 환봉
40: 제1콘크리트층 50: 제2메쉬층
60: 제2콘크리트층 70: 보호층
80: 제3콘크리트층 100: 인공조형물

Claims

서로 결합되어 전체를 형성하는 복수 개의 조형단위체를 포함하며,
상기 조형단위체는,
베이스프레임; 및
상기 베이스프레임 상에 구비되며, 복수의 콘크리트층을 포함하는 구조층;
을 포함하며,
상기 구조층에는,
상기 구조층을 관통하여 설치된 후 제거되는 관통파이프에 의해 형성되고, 상기 구조층의 외측 및 내측을 서로 연통시켜 공기를 순환시키는 관통공이 형성된 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제1항에 있어서,
상기 콘크리트층에는 유리섬유가 혼합된 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제1항에 있어서,
상기 구조층의 상기 복수의 콘크리트층 중 적어도 가장 내측에 위치된 콘크리트층은 방수성을 가지는 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제1항에 있어서,
상기 베이스프레임은,
서로 교차되도록 배열되어 소정 면적을 형성하는 복수의 제1프레임; 및
상기 복수의 제1프레임이 형성하는 면적의 면 방향으로 연장 형성된 복수의 제2프레임;
을 포함하는 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제4항에 있어서,
상기 복수의 제2프레임은 시공될 조형단위체의 굴곡에 대응되는 길이를 가지는 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제4항에 있어서,
상기 복수의 제2프레임 중 적어도 일부는 상기 구조층을 관통하여 외측으로 연장된 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제4항에 있어서,
상기 베이스프레임은,
상기 제2프레임 상에 구비되어 시공될 조형단위체의 굴곡을 형성하며, 내부식성을 가지는 기초프레임을 더 포함하는 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제7항에 있어서,
상기 기초프레임은,
서로 연결되는 복수 개의 파이프를 포함하는 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제8항에 있어서,
상기 기초프레임 상에 구비되는 제1메쉬층을 더 포함하는 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제1항에 있어서,
상기 구조층은,
상기 복수 개의 콘크리트층 사이에 구비되는 제2메쉬층을 더 포함하는 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제1항에 있어서,
상기 베이스프레임 상에 돌출되도록 구비되어 상기 구조층의 고정력을 향상시키는 고정부재를 더 포함하는 프리캐스트 방식의 인공조형물.
제11항에 있어서,
상기 고정부재의 끝단에는,
시공될 조형단위체의 굴곡 형태를 형성하는 환봉이 구비되는 프리캐스트 방식의 인공조형물.
삭제
인공조형물의 전체 구조 중 일부를 형성하는 조형단위체의 베이스프레임을 형성하는 단계;
상기 베이스프레임 상에 복수의 콘크리트층을 적층하여 구조층을 형성하고, 상기 구조층을 관통하는 관통파이프를 설치하는 단계;
상기 베이스프레임 및 상기 구조층을 포함하는 조형단위체를 타 조형단위체와 결합하여 인공조형물의 전체 구조를 형성하는 단계; 및
상기 관통파이프를 제거하여, 상기 구조층의 외측 및 내측을 서로 연통시켜 공기를 순환시키는 관통공을 상기 구조층에 형성하는 단계;
를 포함하는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제14항에 있어서,
상기 구조층을 형성하는 단계는,
상기 콘크리트층에 유리섬유를 혼합하는 것으로 하는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제14항에 있어서,
상기 구조층을 형성하는 단계는,
상기 구조층의 상기 복수의 콘크리트층 중 적어도 가장 내측에 위치된 콘크리트층이 방수성을 가지도록 하는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제14항에 있어서,
상기 베이스프레임을 형성하는 단계는,
복수의 제1프레임을 서로 교차되도록 배열하는 과정; 및
상기 복수의 제1프레임이 형성하는 면적의 면 방향으로 연장되는 제2프레임을 설치하는 과정;
을 포함하는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제17항에 있어서,
상기 제2프레임을 설치하는 과정은,
상기 제2프레임을, 시공될 조형단위체의 표면보다 외측으로 돌출되는 길이로 형성하는 것으로 하는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제17항에 있어서,
상기 제2프레임을 설치하는 과정 이후에는,
상기 제2프레임 상에, 시공될 조형단위체의 굴곡에 대응되고, 내부식성을 가지는 기초프레임을 형성하는 과정이 더 포함되는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제19항에 있어서,
상기 기초프레임을 형성하는 과정 이후에는,
상기 기초프레임 상에 제1메쉬층을 설치하는 과정을 더 포함하는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제14항에 있어서,
상기 구조층을 형성하는 단계는,
상기 베이스프레임 상에 방수성을 가지는 제1콘크리트층을 형성하는 과정; 및
상기 제1콘크리트층 상에 제2콘크리트층을 형성하는 과정;
을 포함하는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제21항에 있어서,
상기 제1콘크리트층을 형성하는 과정 및 상기 제2콘크리트층을 형성하는 과정 사이에는,
상기 제1콘크리트층 상에 제2메쉬층을 설치하는 과정이 더 포함되는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제21항에 있어서,
상기 제2콘크리트층을 형성하는 과정 이후에는,
상기 제2콘크리트층 상에 제3콘크리트층을 형성하는 과정이 더 포함되는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제23항에 있어서,
상기 제2콘크리트층을 형성하는 과정 및 상기 제3콘크리트층을 형성하는 과정 사이에는,
상기 제2콘크리트층 상에 보호층을 형성하는 과정이 더 포함되는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제23항에 있어서,
상기 제2콘크리트층을 형성하는 과정 및 상기 제3콘크리트층을 형성하는 과정 사이에는,
상기 제2콘크리트층의 표면에 융착홈을 형성하는 단계가 더 포함되는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제14항에 있어서,
상기 베이스프레임을 형성하는 단계 및 상기 구조층을 형성하는 단계 사이에는,
상기 베이스프레임 상에 상기 구조층의 고정력을 향상시키는 고정부재를 설치하는 단계가 더 포함되는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제26항에 있어서,
상기 고정부재를 설치하는 단계 이후에는,
상기 고정부재의 끝단에, 시공될 조형단위체의 굴곡 형태를 형성하는 환봉을 설치하는 단계가 더 포함되는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제14항에 있어서,
상기 구조층을 형성하는 단계 이후에는,
상기 구조층의 표면에 후처리를 수행하는 단계가 더 포함되는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
제14항에 있어서,
상기 베이스프레임을 형성하는 단계 이전에는,
시공될 인공조형물의 3D모델링을 수행하는 단계; 및
제작된 3D모델을 조형단위체로 분할하는 단계;
가 더 포함되는 프리캐스트 방식의 인공조형물 시공방법.
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