KR101546212B1 - 정형 및 비정형 구조물용 거푸집 모듈 및 거푸집 어셈블리 - Google Patents

정형 및 비정형 구조물용 거푸집 모듈 및 거푸집 어셈블리 Download PDF

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연세대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 비정형 구조물을 시공하기 위한 거푸집 모듈 및 거푸집 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명에 따른 거푸집 어셈블리는, 복수의 거푸집 모듈이 상호 연결되어 곡면 구조물을 형성하기 위한 거푸집 어셈블리로서, 제1거푸집 모듈; 및 상기 제1거푸집 모듈의 일측과 연결되고, 상기 제2거푸집 모듈과 다른 크기로 형성되는 제2거푸집 모듈;을 포함하고, 상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집모듈은, 상호 평행한 평면으로 형성되는 전면부 및 후면부, 상기 전면부 및 후면부를 연결하는 테두리부를 포함하는 거푸집 몸체; 상기 거푸집 몸체 일측에 마련되며, 제1힌지브래킷 및 제2힌지브래킷을 포함하는 제1힌지부; 및 상기 거푸집 몸체의 타측에 마련되며, 제3힌지브래킷을 포함하는 제2힌지부;를 포함하고, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷은, 상기 거푸집 몸체 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되고, 상호 이격되며, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 일측과 수평한 제1힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제3힌지브래킷은 상기 거푸집 몸체 타측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제3힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 타측과 수평한 제2힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제1힌지축 및 상기 제2힌지축이 상기 거푸집 몸체의 일측 및 타측과 이격된 거리는 상호 동일하고, 상기 제1거푸집 모듈의 상기 제1힌지부에 상기 제2거푸집 모듈의 상기 제2힌지부가 삽입된 상태에서 연결핀이 상기 제1힌지부의 상기 힌지홀 및 상기 제2힌지부의 상기 힌지홀을 관통하여, 상기 제1거푸집 모듈에 대하여 상기 제2거푸집 모듈의 각도가 조정가능하게 상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집 모듈을 연결시키는 것을 특징으로 한다.

Description

정형 및 비정형 구조물용 거푸집 모듈 및 거푸집 어셈블리{MOLD MODULE AND MODULE ASSEMBLY FOR ATYPICAL STRUCTURE}
본 발명은 거푸집 모듈 및 거푸집 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세히 비정형 구조물용 거푸집 모듈 및 거푸집 어셈블리에 관한 것이다.
토목 및 건축 현장에서 콘크리트 구조물의 시공시에는 거푸집을 이용하여 틀을 형성하고, 거푸집 내부에 콘크리트를 타설하여 구조물 시공을 수행한다.
일반적으로 거푸집으로 가장 많이 사용되는 형태는 유로폼이며, 유로폼은 사각형태의 패널과 상기 패널을 둘러싸는 금속 재질의 프레임으로 구성된다. 복수의 유로폼을 구조물의 크기 및 형태에 맞춰 매트릭스 형태로 배열한 내측 거푸집 어셈블리와 외측 거푸집 어셈블리 사이에 콘크리트를 타설함으로써, 원하는 형태 및 크기의 구조물을 시공할 수 있다.
다만, 상기 유로폼의 경우 평면 형상 즉 정형의 벽체, 슬래브 또는 보 등을 제작하기에는 적합하지만, 곡면을 갖는 벽면과 같은 비정형 구조물을 제작하기에는 적합하지 않은 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1338601호
본 발명은 직선 평면 형태의 벽체, 슬래브 또는 보와 같은 정형 구조물 뿐만 아니라, 곡면, 원형 쉘 및 3차원 곡선 등과 같은 비정형 구조물을 용이하게 시공하기 위한 거푸집 모듈 및 거푸집 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 거푸집 모듈은, 곡면 구조물을 형성하기 위한 거푸집 모듈로서, 상호 평행한 평면으로 형성되는 전면부 및 후면부, 상기 전면부 및 후면부를 연결하는 테두리부를 포함하는 거푸집 몸체; 상기 거푸집 몸체 일측에 마련되며, 제1힌지브래킷 및 제2힌지브래킷을 포함하는 제1힌지부; 및 상기 거푸집 몸체의 타측에 마련되며, 제3힌지브래킷을 포함하는 제2힌지부;를 포함하고, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷은, 상기 거푸집 몸체 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되고, 상호 이격되며, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 일측과 수평한 제1힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제3힌지브래킷은 상기 거푸집 몸체 타측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제3힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 타측과 수평한 제2힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제1힌지축 및 상기 제2힌지축이 상기 거푸집 몸체의 일측 및 타측과 이격된 거리는 상호 동일하게 형성된다.
또한, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷은 상기 거푸집 몸체 일측의 상기 테두리부에 형성되고, 상기 제3힌지브래킷은 상기 거푸집 몸체 타측의 상기 테두리부에 형성될 수 있다.
또한, 상기 전면부 및 상기 후면부는 상호 평행한 평면으로 형성되며, 상기 전면부의 넓이는 상기 후면부의 넓이보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 테두리부는 상기 전면부 측으로부터 상기 후면부 측을 향하여 기울어지는 평면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전면부 및 상기 후면부는 크기가 상호 비례하는 직사각형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전면부 및 상기 후면부는 크기가 상호 비례하는 정사각형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전면부 및 상기 후면부는 크기가 상호 비례하는 직각 삼각형으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 거푸집 어셈블리는, 복수의 거푸집 모듈이 상호 연결되어 곡면 구조물을 형성하기 위한 거푸집 어셈블리로서, 제1거푸집 모듈; 및 상기 제1거푸집 모듈의 일측과 연결되고, 상기 제2거푸집 모듈과 다른 크기로 형성되는 제2거푸집 모듈;을 포함하고, 상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집모듈은, 상호 평행한 평면으로 형성되는 전면부 및 후면부, 상기 전면부 및 후면부를 연결하는 테두리부를 포함하는 거푸집 몸체; 상기 거푸집 몸체 일측에 마련되며, 제1힌지브래킷 및 제2힌지브래킷을 포함하는 제1힌지부; 및 상기 거푸집 몸체의 타측에 마련되며, 제3힌지브래킷을 포함하는 제2힌지부;를 포함하고, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷은, 상기 거푸집 몸체 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되고, 상호 이격되며, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 일측과 수평한 제1힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제3힌지브래킷은 상기 거푸집 몸체 타측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제3힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 타측과 수평한 제2힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제1힌지축 및 상기 제2힌지축이 상기 거푸집 몸체의 일측 및 타측과 이격된 거리는 상호 동일하고, 상기 제1거푸집 모듈의 상기 제1힌지부에 상기 제2거푸집 모듈의 상기 제2힌지부가 삽입된 상태에서 연결핀이 상기 제1힌지부의 상기 힌지홀 및 상기 제2힌지부의 상기 힌지홀을 관통하여, 상기 제1거푸집 모듈에 대하여 상기 제2거푸집 모듈의 각도가 조정가능하게 상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집 모듈을 연결시킨다.
또한, 상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집 모듈 중 적어도 하나와 연결되는 제3거푸집 모듈;을 더 포함하고 상기 제3거푸집 모듈은, 상호 평행한 평면으로 형성되는 전면부 및 후면부, 상기 전면부 및 후면부를 연결하는 테두리부를 포함하는 거푸집 몸체; 상기 거푸집 몸체 일측에 마련되며, 제1힌지브래킷 및 제2힌지브래킷을 포함하는 제1힌지부; 및 상기 거푸집 몸체의 타측에 마련되며, 제3힌지브래킷을 포함하는 제2힌지부;를 포함하고, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷은, 상기 거푸집 몸체 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되고, 상호 이격되며, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 일측과 수평한 제1힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제3힌지브래킷은 상기 거푸집 몸체 타측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제3힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 타측과 수평한 제2힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제1힌지축 및 상기 제2힌지축이 상기 거푸집 몸체의 일측 및 타측과 이격된 거리는 상호 동일 할 수 있다.
또한, 상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집 모듈이 연결된 각도와, 상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집 모듈 중 하나와 상기 제3거푸집 모듈이 연결된 각도는 상이할 수 있다.
또한, 상기 제1거푸집 모듈의 상기 전면부는 직사각형, 정사각형 및 직각삼각형 중 어느 하나의 형상으로 형성되며, 상기 제2거푸집 모듈의 상기 전면부는 직사각형, 정사각형 및 직각삼각형 중 상기 제1거푸집 모듈의 상기 전면부의 형상과 다른 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1거푸집 모듈의 상기 테두리부는 상기 제1거푸집 모듈의 상기 전면부 측으로부터 상기 제1거푸집 모듈의 상기 후면부 측을 향하여 기울어지는 평면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1거푸집 모듈의 상기 전면부는 직사각형, 정사각형 및 직각삼각형 중 어느 하나의 형상으로 형성되며, 상기 제2거푸집 모듈의 상기 전면부는 상기 제1거푸집 모듈의 상기 전면부의 형상과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1거푸집 모듈은 상기 거푸집 몸체의 일측 및 타측에 각각 형성되며, 상기 제1힌지부 및 상기 제2힌지부와 각각 이격되는 제3힌지부; 및 제4힌지부;를 더 포함하고, 상기 제3힌지부는 상기 거푸집 몸체의 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제1힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고 상호 이격되는 한 쌍의 힌지브래킷들을 포함하고, 상기 제4힌지부는 상기 거푸집 몸체의 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제2힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되는 힌지브래킷을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1거푸집 모듈은 상기 거푸집 몸체의 일측 및 타측에 각각 형성되며, 상기 제1힌지부 및 상기 제2힌지부와 각각 이격되는 제3힌지부; 및 제4힌지부;를 더 포함하고, 상기 제3힌지부는 상기 거푸집 몸체의 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제1힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되는 힌지브래킷을 포함하고, 상기 제4힌지부는 상기 거푸집 몸체의 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제2힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고 상호 이격되는 한 쌍의 힌지브래킷을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1거푸집 모듈의 일측 및 상기 제2거푸집 모듈의 타측 사이에는 이격간격이 형성되며, 상기 이격간격을 채우는 충전 부재;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2거푸집 모듈의 상기 제3힌지브래킷의 측면에는 상기 힌지홀을 중심으로 하는 원호 형상의 제1각도표시부가 형성되고, 상기 제1거푸집 모듈의 상기 제1힌지브래킷의 단부측 에는 상기 힌지홀을 중심으로 하고 상기 제1각도표시부와 정합되는 원호 형상의 제2각도표시부가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 거푸집 모듈 간의 연결각도가 조정가능하게 형성됨으로써, 직선 평면 구조물 뿐만 아니라 곡선 평면 구조물의 시공이 용이하게 수행될 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 거푸집 모듈 간의 연결이 힌지로 이루어짐에 따라서 상기 거푸집 모듈 간의 연결각도 조정이 용이하게 수행될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 거푸집 모듈의 평면도
도 2은 도 1의 거푸집 모듈의 전면 사시도
도 3은 도 1의 거푸집 모듈의 배면 사시도
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 거푸집 모듈의 평면도
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 거푸집 모듈의 평면도
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 거푸집 어셈블리를 보여주는 도면
도 7은 도 6의 거푸집 어셈블리의 거푸집 모듈 간의 연결 상태를 보여주는 도면
도 8 내지 도 10은 도 6의 거푸집 모듈 사이에 충전부재가 배치되는 상태를 보여주기 위하여 도 6의 Ⅷ-Ⅷ를 따라 절개한 도면
도 11은 본 발명의 제5실시예에 따른 거푸집 어셈블리를 보여주는 도면
도 12는 본 발명의 제6실시예에 따른 거푸집 어셈블리를 보여주는 도면
도 13은 본 발명의 제7실시예에 따른 거푸집 어셈블리를 이용하여 구조물을 시공하는 과정을 보여주는 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 실시예에 따른 비정형 구조물용 거푸집 모듈 및 거푸집 어셈블리에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 거푸집 모듈의 평면도이며, 도 2은 도 1의 거푸집 모듈의 전면 사시도이다. 그리고, 도 3은 도 1의 거푸집 모듈의 배면 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 모듈(100)은 복수 개가 상호 결합되어, 시공하고자 하는 구조물, 즉 직선 평면 벽체와 같은 정형 구조물 또는 곡면 벽체와 같은 비정형 구조물에 대응되는 형상으로 형성된다.
거푸집 모듈(100)은 거푸집 몸체(101)와, 제1힌지부(110), 제2힌지부(120), 제3힌지부(130) 및 제4힌지부(140)을 포함한다.
보다 상세히, 거푸집 몸체(101)는 일례로 부식저항도가 높은 스테인리스 스틸과 재질로 형성되며, 전면부(102), 후면부(103) 및 테두리부(104)를 포함한다.
전면부(102) 및 후면부(103)는 상호 평행한 평면으로 형성되며, 전면부(102)는 구조물의 시공과정에서 거푸집 어셈블리(1)(도6참조)의 내측면, 즉 거푸집 어셈블리(1)의 내부에 채워지는 콘크리트가 접촉되는 면을 형성한다. 그리고, 테두리부(104)는 전면부(102)와 후면부(130)를 연결하는 형상으로 마련되며, 거푸집 몸체(101)의 측면 테두리를 형성한다.
전면부(102) 및 후면부(103)는 상호 비례하는 형상으로 형성되며, 일례로 전면부(102)의 크기가 후면부(103)의 크기보다 크게 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 거푸집 몸체(101)의 전면부(102) 및 후면부(103)는 서로 크기가 비례하는 직사각형 형상으로 형성된다.
이때, 테두리부(104)는 서로 다른 크기를 갖는 전면부(102) 및 후면부(103)를 연결하며, 전면부(102) 측으로부터 후면부(103) 측을 향하여 기울어지는 형상으로 형성될 수 있다. 테두리부(104)는 거푸집 몸체(101)의 일측에 위치되는 일측 테두리(105) 및 타측에 위치되는 타측 테두리(106)를 포함한다.
본 실시예에 따른 거푸집 몸체(101)는 일체로 형성되는 것으로 설명되고 있으나, 테두리부(104)가 전면부(102) 및 후면부(103)의 측면을 감싸는 별도의 금속 프레임으로 형성되는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
한편, 제1힌지부(110), 제2힌지부(120), 제3힌지부(130) 및 제4힌지부(140) 는 인접하는 다른 거푸집 모듈(100)과의 연결을 제공하기 위하여 마련되며, 제1힌지부(110) 및 제3힌지부(130)는 거푸집 몸체(101)의 일측 테두리(105)에 배치되고, 제2힌지부(120) 및 제4힌지부(140)는 거푸집 몸체(101)의 타측 테두리(106)에 배치된다.
제1힌지부(110)는 제1힌지브래킷(111) 및 제2힌지브래킷(112)를 포함한다. 제1힌지브래킷(111) 및 제2힌지브래킷(112)는 거푸집 몸체(101)의 일측 테두리(105)에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 기설정된 거리만큼 상호 이격된다. 제1힌지브래킷(111) 및 제2힌지브래킷(112)에는 거푸집 몸체(101)의 일측 테두리(105)와 수평한 방향으로 형성된 제1힌지축(A1)을 따라서 힌지홀(113)이 형성된다.(도3 참조)
제2힌지부(120)는 제3힌지브래킷(121)을 포함한다. 제3힌지브래킷(121)은 거푸집 몸체(101)의 타측 테두리(106)에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 제1힌지부(110)의 제1힌지브래킷(111) 및 제2힌지브래킷(112)의 이격 간격에 삽입 가능한 크기의 두께를 갖는다. 그리고, 제3힌지브래킷(121)에는 거푸집 몸체(110)의 타측 테두리(106)와 수평한 방향으로 형성된 제2힌지축(A2)을 따라서 힌지홀(123)이 형성된다.(도3 참조)
이때, 제1힌지브래킷(111), 제2힌지브래킷(112) 및 제3힌지브래킷(121)이 거푸집몸체(101)의 양측 테두리(105,106)으로부터 돌출된 높이는 동일하게 형성된다.
제1힌지축(A1) 및 제2힌지축(A2)이 거푸집 몸체(101)의 일측 테두리(105) 및 타측 테두리(106)으로부터 이격된 거리는 상호 동일하게 형성된다. 이때, 제1힌지축(A1) 및 제2힌지축(A2)이 양측 테두리(105,106)으로부터 이격된 거리는 힌지브래킷들(111,112,121)이 돌출된 높이보다 작게 형성된다.
제3힌지부(130)는 제4힌지브래킷(131)을 가지며, 제4힌지브래킷(131)에는 제1힌지축(A1)을 따라 힌지홀(133)이 형성된다. 제3힌지부(130)의 구성은 배치된 위치가 거푸집 몸체(101)의 일측 테두리(105)에 위치된 것에 있어 차이가 있을 뿐 제2힌지부(120)의 구성과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제4힌지부(140)는 제5힌지브래킷(141) 및 제6힌지브래킷(142)을 가지며, 제5힌지브래킷(141) 및 제6힌지브래킷(142)에는 제2힌지축(A2)을 따라서 힌지홀(143)이 형성된다.
본 실시예에 따른 거푸집 모듈(100)에는 일측 및 타측 테두리(105,106)에 각각 2개의 힌지브래킷을 가진 힌지부(110,140) 및 1개의 힌지브래킷을 가진 힌지부(120,130)가 각각 하나씩 배치된다. 하지만, 일측 및 타측 테두리(105,106) 중 어느 하나에는 2개의 힌지브래킷을 가진 힌지부만이 배치되며, 다른 하나에는 1개의 힌지브래킷을 가진 힌지부만이 배치되는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
그리고, 힌지부(110,120,130,140)들은 거푸집 몸체(101)와 같은 동일한 재질로 형성될 수 있으나, 거푸집 모듈(100)이 다른 거푸집 모듈(100)과의 결합강도를 증대시키기 위하여 거푸집 몸체(101) 보다 강도가 높은 재질로 형성되는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 거푸집 모듈의 평면도이다.
본 실시예에 따른 거푸집 모듈(200)의 구성은 거푸집 몸체(201)의 형상에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 3의 실시예에 따른 거푸집 모듈(100)의 구성과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 차별적인 구성을 중심으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 거푸집 모듈(200)의 거푸집 몸체(201)는 정사각형으로 형성된다. 즉, 거푸집 몸체(201)의 전면부(202) 및 후면부(203)는 크기가 상호 비례하는 정사각형으로 형성된다. 일례로 본 실시예에 따른 거푸집 몸체(201)의 크기는 도 1 내지 도 3의 실시예에 따른 직사각형 형태의 거푸집 모듈(100)의 거푸집 몸체(101)의 크기의 절반으로 형성된다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 거푸집 모듈의 평면도이다.
본 실시예에 따른 거푸집 모듈(300)의 구성은 거푸집 몸체(301)의 형상에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 3의 실시예에 따른 거푸집 모듈(100)의 구성과 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 차별적인 구성을 중심으로 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 거푸집 모듈(300)의 거푸집 몸체(301)는 직각삼각형으로 형성된다. 즉, 거푸집 몸체(301)의 전면부(302) 및 후면부(303)는 크기가 상호 비례하는 직각삼각형으로 형성된다. 일례로 본 실시예에 따른 거푸집 몸체(201)의 크기는 도 1 내지 도 3의 실시예에 따른 직사각형 형태의 거푸집 모듈(100)의 거푸집 몸체(101)의 크기의 1/4 크기로 형성된다.
또한, 거푸집 몸체(301)의 테두리부는 거푸집 몸체(301)의 일측에 위치되는 일측 테두리(305)와 일측 테두리(305)와 연결되는 타측 테두리(306)를 포함하며, 힌지부들은 일측 테두리(305) 및 타측 테두리(306)에 배치된다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 거푸집 어셈블리를 보여주는 도면이며, 도 7은 도 6의 거푸집 어셈블리의 거푸집 모듈 간의 연결 상태를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 거푸집 어셈블리(1)는 서로 다른 크기 및 형상의 거푸집 모듈(100,200,300)들을 포함한다.
각각의 거푸집 모듈(100,200,300)은 상호 간에 연결된 각도, 즉 곡률이 조정 가능하게 연결된다.
즉, 제1거푸집 모듈(100)의 제2힌지부(120)는 제2거푸집 모듈(200)의 제1힌지부(220)에 연결된다. 이때, 제1거푸집 모듈(100)의 제2힌지부(120)의 힌지브래킷(121)은 제2거푸집 모듈(200)의 제1힌지부(210)의 힌지브래킷(211,212) 사이의 이격공간에 삽입되며, 삽입된 상태에서 연결핀(미도시)이 힌지브래킷들(121,211,212)의 힌지홀을 관통함으로써, 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200)을 연결된 각도가 조정 가능하게 연결시킨다.
제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200)의 연결된 각도가 기설정된 각도로 조정된 다음, 상기 연결핀의 단부에 너트와 같은 체결부재(도시되지 않음)를 고정시킴으로써 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200)의 연결 각도가 고정될 수 있다.
제2거푸집 모듈(200) 및 제3거푸집 모듈(300) 사이의 연결 및 제1거푸집 모듈(100) 및 제3거푸집 모듈(300) 사이의 연결은 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200) 사이의 연결 구성과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이때, 각각의 거푸집 모듈(100,200,300) 간의 연결 각도가 서로 상이하게 형성됨으로써, 거푸집 어셈블리(1)의 내측면은 곡선 평면을 형성할 수 있다. 그리고, 거푸집 어셈블리(1)의 거푸집 모듈(100,200,300) 간의 연결 각도가 서로 동일한 경우에는, 거푸집 어셈블리(1)의 내측면은 직선 평면을 형성한다.
본 실시예에 따른 거푸집 어세블리(1)의 제1거푸집 모듈(100)은 직사각형 형상으로 형성되며, 제2거푸집 모듈(200)은 정사각형 형상으로 형성되고, 제3거푸집 모듈(300)은 직각 삼각형 형상으로 형성된다.
제1거푸집 모듈(100)의 크기는 제2거푸집 모듈(200)의 두 배 크기 및 제3거푸집 모듈(300)의 네 배 크기로 형성된다. 그리고, 제1거푸집 모듈(100)의 장축 테두리(108)의 길이는 단축 테두리(109)의 길이의 두 배 크기로 형성되며, 제1거푸집 모듈(100)의 단축 테두리(109)의 길이는 제2거푸집 모듈(100)의 테두리(208) 길이 및 제3거푸집 모듈(300)의 직각 테두리(308)의 길이와 동일하게 형성된다.
도 7을 참조하면, 제1거푸집 모듈(100)의 제2힌지부(120)는 제1각도표시부(125)를 포함하고, 제2거푸집 모듈(200)의 제1힌지부(210)은 제2각도표시부(215)를 포함한다.
제1각도표시부(125) 및 제2각도표시부(215)는 힌지홀(213)을 중심으로 배치되는 복수의 눈금을 포함하고, 상호 간에 정합됨으로써 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200) 간의 각도 조정이 기설정된 각도로 정밀하게 이루어 질 수 있도록 한다.
이때, 제1각도표시부(125)는 제2힌지부(120)의 제3힌지브래킷(121)의 측면에 형성되며, 제2각도표시부(225)는 제1힌지부(210)의 제1힌지브래킷(211)의 단부 측 곡면부에 형성되어, 제1각도표시부(125) 및 제2각도표시부(225)의 정합이 이루어 질 수 있다.
도 8 내지 도 10은 도 6의 거푸집 모듈 사이에 충전부재가 배치되는 상태를 보여주기 위하여 도 6의 Ⅷ-Ⅷ를 따라 절개한 도면이다.
먼저 도 8 및 도 9를 참조하면, 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200)은 테두리부가 후방을 향하여 경사지는 형상으로 형성되고, 서로 일정 거리 이격되도록 배치됨에 따라서, 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200) 사이에는 사다리꼴 형상의 이격공간이 형성된다.
상기 이격공간을 메꾸기 위하여 본 실시예에 따른 거푸집 어셈블리(1)는 충전부재(400)를 더 포함한다.
충전부재(400)는 사다리꼴 형상의 충전부재 몸체(401) 및 충전부재 몸체(401)의 후방에 형성되며 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200)의 배면에 지지되기 위하여 충전부재 몸체(401)의 후측에서 방사상으로 확장되는 지지부(402)를 포함한다.
제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200)이 상호 연결된 상태에서 충전부재(400)가 이격 공간에 끼워져 상기 이격공간이 메꿔짐으로써, 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200)의 전면이 매끄럽게 이어질 수 있다.
충전부재(400)와 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200) 사이에는 접착부재(500)가 마련되어, 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200)에 대한 충전부재(400)의 삽입 상태가 견고하게 이루어 질 수 있다.
충전부재(400)의 재질은 일례로 합성고무와 같은 재질로 형성될 수 있으며, 접착부재(500)의 재질은 일례로 에폭시 수지와 같은 합성 수지로 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1거푸집 모듈(100) 및 제2거푸집 모듈(200)이 이루는 각도(θ)가 180˚보다 작거나 큰 각도로 형성될 수 있으며, 충전부재(400)가 탄성변형되어 상기 이격공간을 메꿀 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들에 따라 곡면을 갖는 다양한 구조물을 형성하기 위한 거푸집 어셈블리를 설명한다.
도 11은 본 발명의 제5실시예에 따른 거푸집 어셈블리를 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 거푸집 어셈블리(2)는 직사각형 형상의 제1거푸집 모듈(100)들이 서로 다른 각도로 연결된 한 쌍의 어레이를 포함하여, 한 쌍의 어레이 사이에 콘크리트가 주입되어 측면이 곡면인 구조물을 형성할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제6실시예에 따른 거푸집 어셈블리를 보여주는 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 거푸집 어셈블리(3)는 제1거푸집 모듈(100), 제2거푸집 모듈(200) 및 제3거푸집 모듈(300) 들이 서로 다른 각도로 연결된 평면을 형성함으로써, 거푸집 어셈블리(3)의 내측에 콘크리트가 주입됨으로써 상방을 향하여 굴곡지는 형상의 즉 상면이 굴곡진 구조물을 형성할 수 있다.
또한, 거푸집 어셈블리(3)의 단부 측에 다른 거푸집 모듈들이 수직한 방향으로 연결되며, 상호 간에 결합된 각도가 180˚이외의 각도로 형성됨으로써 측면이 굴곡진 구조물을 형성하는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 어셈블리를 이용하여 구조물을 형성하는 과정을 설명한다.
도 13은 본 발명의 제7실시예에 따른 거푸집 어셈블리를 이용하여 구조물을 시공하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 13을 참조하면, 먼저 구조물의 형상 및 크기에 대응하여 하부 거푸집 어셈블리(4), 측면 거푸집 어셈블리(5) 및 상부 거푸집 어셈블리(6)를 조립한다.
하부 거푸집 어셈블리(4), 측면 거푸집 어셈블리(5) 및 상부 거푸집 어셈블리(6)는 도 1 내지 도 12의 실시예들과 같이 거푸집 모듈 들 간의 연결각도를 조정함으로써 직선 평면 및 곡선 평면 형태로 제작될 수 있다.
그 다음, 지면(9)을 절토하여 하부 거푸집 어셈블리(4), 측면 거푸집 어셈블리(5) 및 상부 거푸집 어셈블리(6)들이 놓여질 공간을 확보한다.
절토된 지면(9)에 하부 거푸집(4) 배치시키고, 지면(9)과 하부 거푸집(4) 사이에 흙과 모래를 채운 다음, 채워진 흙, 모래 또는 흙 및 모래를 진동다짐하여, 구조물 형성을 위하여 타설되는 콘크리트를 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.
그 다음, 하부 거푸집 어셈블리(4)에 측면 거푸집 어셈블리(5)를 연결하고, 측면 거푸집 어셈블리(5)의 상측에 상부 거푸집 어셈블리(6)를 차례대로 연결한다.
거푸집 어셈블리(4,5,6)들 간의 연결이 완료되면, 거푸집 어셈블리(4,5,6)들의 내면이 상호 연결되어 곡면 또는 직선평면으로 형성되는 내부 공간이 형성된다. 그리고 상기 내부 공간에 콘크리트를 타설 및 양생함으로써, 정형 또는 비정형 구조물을 형성할 수 있다.
본 실시예에 따른 콘크리트는 자기 압축 콘크리트(Self Compacting Concreate)일 수 있다.
제안되는 실시예에 의하면, 거푸집 모듈 간의 연결각도가 조정가능하게 형성됨으로써, 직선 평면 구조물 뿐만 아니라 곡선 평면 구조물의 시공이 용이하게 수행될 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 거푸집 모듈 간의 연결이 힌지로 이루어짐에 따라서 상기 거푸집 모듈 간의 연결각도 조정이 용이하게 수행될 수 있는 장점이 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어져서는 안될 것이다.
1, 2, 3 : 거푸집 어셈블리 100, 200, 300 : 거푸집 모듈
101, 201, 301 : 거푸집 몸체 110 : 제1힌지부
111 : 제1힌지브래킷 112 : 제2힌지브래킷
120 : 제2힌지부 121 : 제3힌지브래킷
130 : 제3힌지부 140 : 제4힌지부
400 : 충전부재 500 : 접착부재

Claims (17)

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  8. 복수의 거푸집 모듈이 상호 연결되어 곡면 구조물을 형성하기 위한 거푸집 어셈블리로서,
    제1거푸집 모듈; 및
    상기 제1거푸집 모듈의 일측과 연결되고, 상기 제2거푸집 모듈과 다른 크기로 형성되는 제2거푸집 모듈;을 포함하고,
    상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집모듈은, 상호 평행한 평면으로 형성되는 전면부 및 후면부, 상기 전면부 및 후면부를 연결하는 테두리부를 포함하는 거푸집 몸체; 상기 거푸집 몸체 일측에 마련되며, 제1힌지브래킷 및 제2힌지브래킷을 포함하는 제1힌지부; 및 상기 거푸집 몸체의 타측에 마련되며, 제3힌지브래킷을 포함하는 제2힌지부;를 포함하고, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷은, 상기 거푸집 몸체 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되고, 상호 이격되며, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 일측과 수평한 제1힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제3힌지브래킷은 상기 거푸집 몸체 타측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제3힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 타측과 수평한 제2힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제1힌지축 및 상기 제2힌지축이 상기 거푸집 몸체의 일측 및 타측과 이격된 거리는 상호 동일하고,
    상기 제1거푸집 모듈의 상기 제1힌지부에 상기 제2거푸집 모듈의 상기 제2힌지부가 삽입된 상태에서 연결핀이 상기 제1힌지부의 상기 힌지홀 및 상기 제2힌지부의 상기 힌지홀을 관통하여, 상기 제1거푸집 모듈에 대하여 상기 제2거푸집 모듈의 각도가 조정가능하게 상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집 모듈을 연결시키는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집 모듈 중 적어도 하나와 연결되는 제3거푸집 모듈;을 더 포함하고
    상기 제3거푸집 모듈은, 상호 평행한 평면으로 형성되는 전면부 및 후면부, 상기 전면부 및 후면부를 연결하는 테두리부를 포함하는 거푸집 몸체; 상기 거푸집 몸체 일측에 마련되며, 제1힌지브래킷 및 제2힌지브래킷을 포함하는 제1힌지부; 및 상기 거푸집 몸체의 타측에 마련되며, 제3힌지브래킷을 포함하는 제2힌지부;를 포함하고, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷은, 상기 거푸집 몸체 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되고, 상호 이격되며, 상기 제1힌지브래킷 및 상기 제2힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 일측과 수평한 제1힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제3힌지브래킷은 상기 거푸집 몸체 타측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제3힌지브래킷에는 상기 거푸집 몸체의 타측과 수평한 제2힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고, 상기 제1힌지축 및 상기 제2힌지축이 상기 거푸집 몸체의 일측 및 타측과 이격된 거리는 상호 동일 한 것을 특징으로 하며,
    상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집 모듈이 연결된 각도와, 상기 제1거푸집 모듈 및 상기 제2거푸집 모듈 중 하나와 상기 제3거푸집 모듈이 연결된 각도는 상이하고,
    상기 제1거푸집 모듈의 상기 전면부는 직사각형, 정사각형 및 직각삼각형 중 어느 하나의 형상으로 형성되며,
    상기 제2거푸집 모듈의 상기 전면부는 직사각형, 정사각형 및 직각삼각형 중 상기 제1거푸집 모듈의 상기 전면부의 형상과 다른 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하며,
    상기 제1거푸집 모듈의 상기 테두리부는 상기 제1거푸집 모듈의 상기 전면부 측으로부터 상기 제1거푸집 모듈의 상기 후면부 측을 향하여 기울어지는 평면으로 형성되고,
    상기 제1거푸집 모듈은 상기 거푸집 몸체의 일측 및 타측에 각각 형성되며, 상기 제1힌지부 및 상기 제2힌지부와 각각 이격되는 제3힌지부; 및 제4힌지부;를 더 포함하고,
    상기 제3힌지부는 상기 거푸집 몸체의 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제1힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되는 힌지브래킷을 포함하고,
    상기 제4힌지부는 상기 거푸집 몸체의 일측에 수직한 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제2힌지축을 따라서 힌지홀이 형성되고 상호 이격되는 한 쌍의 힌지브래킷을 포함하며,
    상기 제2거푸집 모듈의 상기 제3힌지브래킷의 측면에는 상기 힌지홀을 중심으로 하는 원호 형상의 제1각도표시부가 형성되고,
    상기 제1거푸집 모듈의 상기 제1힌지브래킷의 단부측 곡면부에는 상기 힌지홀을 중심으로 하고 상기 제1각도표시부와 정합되는 원호 형상의 제2각도표시부가 형성되는 것을 특징으로 하는 거푸집 어셈블리.
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  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1거푸집 모듈의 일측 및 상기 제2거푸집 모듈의 타측 사이에는 이격간격이 형성되며,
    상기 이격간격을 채우는 충전 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거푸집 어셈블리.
  17. 삭제
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