KR101561212B1

KR101561212B1 - 콘크리트 프리캐스트벽체 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101561212B1
Application number: KR1020150014234A
Authority: KR
Inventors: 유조웅
Original assignee: 대실테크 주식회사
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2015-10-26

Abstract

본 발명은 콘크리트 프리캐스트벽체와 그 시공방법에 관한 것으로, 시멘트콘크리트를 이용하여 프리캐스트 벽체를 성형한 후, 시공 현장에 성형되어 완성된 벽체를 설치하는 것이다.
이를 위해 본 발명의 콘크리트 프리캐스트벽체는 판넬부와 상기 판넬부의 일측에 형성되는 다수개의 홀과, 상기 홀의 일측 하단부에 형성되는 콘크리트주입구와 상기 홀을 중심으로 방사형으로 인접하게 구비되는 높이조절부재 및 상기 홀과 연장되어 형성되는 콘크리트확인홀로 구성되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 홀에 대응하여 삽입되는 형강부재가 일측에 형성되고, 시멘트콘크리트를 이용하여 형강부재의 일부분을 외포하도록 성형된 기둥부로 이루어진 기초부재;를 포함하고, 상기 형강부재는 기둥부에 삽입되는 일정구간의 표면에 시멘트콘크리트와의 결속력을 향상시키기 위한 복수 개의 요철부를 형성하되, 상기 요철부는 철근을 일정길이의 막대로 절단한 후 양측 단부를 절곡하여 요철날개를 형성하고, 요철날개 사이의 직선부 구간을 형강부재의 표면에 용접 결합하는 것을 특징으로 한다.
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Description

콘크리트 프리캐스트벽체 및 그 시공방법{CONCRETE PRECAST WALL AND THE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 콘크리트 프리캐스트벽체와 그 시공방법에 관한 것으로, 콘크리트를 이용하여 프리캐스트 벽체를 성형한 후, 시공 현장에 성형되어 완성된 벽체를 설치하는 것이다.

일반적으로 방음벽 또는 옹벽 등을 시공하기 위해, 절개사면에 기둥 및 벽채 등을 설치하는 방법을 사용하게 된다.

이러한 방음벽 또는 옹벽 등은 시멘트콘크리트를 이용하여 설치장소에 거푸집 등의 골조를 설치한 후 시멘트콘크리트로 방음벽 또는 옹벽을 성형하는 방법이 사용된다.

그러나, 이러한 방법은 시공상 공정 소요시간이 길어지고, 품질이 떨어지는 단점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 극복하기 위해, 시멘트콘크리트로 구조물을 성형한 후, 시공현장에 설치하는 프리캐스트(Precast, 통상 'PC'라 함.)공법이 개발되었다.

이러한 프리캐스트 공법과 관련된 기술은 대한민국 공개특허 제10-2004-0050137호(지지력 향상을 위한 패널조립식 옹벽, 이하 '선행기술 1'이라함)는 옹벽의 종방향으로 일정간격 떨어져 그 하단부가 지반에 매설된 말뚝(130)들과, 이런 말뚝(130)이 삽입되도록 폭방향으로 형성된 관통공(142)들이 그 길이방향을 따라 일정 간격으로 형성된 패널(140)로 구성되는데, 상기 패널(140)의 일측에 관통공(142)이 형성되고, 상기 관통공(142)에 말뚝(130)이 각각 삽입된 상태에서 패널(140)의 관통공(142)에 시멘트밀크(144)를 충진하여 패널(140)과 말뚝을 고정하는 형태의 기술을 제공하고 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1200927호(프리캐스트 구조물과 파일의 구조 및 그 시공방법, 이하 '선행기술 2'라함)은 프리캐스트 구조물과 파일의 결합 구조에 관한 것으로서, 일정한 간격으로 설치 영역의 지면에 삽입되며, 상단은 상기 지면에서 돌출되도록 설치된 복수 개의 기초 파일; 상기 복수 개의 기초 파일 각각에 설치되며, 하면에는 상기 지면에서 돌출된 상기 기초 파일의 상단이 삽입되는 연결 홈이 형성되고, 상면에는 상기 연결 홈과 연통되는 주입구가 형성된 복수 개의 프리캐스트 베이스; 상기 복수 개의 기초 파일 각각의 상단이 돌출된 지면에 설치되며, 상기 복수 개의 프리캐스트 베이스 각각의 연결 홈을 막는 차단판; 및 상기 복수 개의 프리캐스트 베이스 중 인접한 2개의 프리캐스트 베이스 사이에 설치되는 복수 개의 프리캐스트 패널;을 포함하며, 상기 프리캐스트 베이스와 기초 파일은 상기 주입구를 통해 상기 연결 홈으로 주입된 그라우트에 의해 결합되는 기술을 제공하고 있다.

그러나, 상기 선행기술 1의 경우 지면에 설치되는 기둥부재를 시멘트콘크리트를 타설하여 고정하고, 상기 기둥부재에 결합되는 판넬부재 또한, 다수개의 판넬을 적재하는 형태로 결합하는 방법이 사용되고 있다.

이러한, 선행기술 1의 경우, 사용되는 시멘트콘크리트의 양도 많을 뿐더러, 현장상황에 따라 수평 또는 수직 위치보정이 난해한 문제점이 있었다.

또한, 상기 선행기술 2의 경우에도 지면에 설치되는 기초파일의 설치시 시멘트콘크리트로 강도보강을 위한 타설작업을 병행해야 하고, 기초파일과 결합되는 프리캐스트 베이스의 경우에도 종래의 판넬을 결합하기 위한 기둥의 역할을 위한 것이어서, 별도의 판넬을 프리캐스트 베이스에 결합하는 공정을 더 시행해야 하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 극복하고자 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-1186563호(프리캐스트 콘크리트 말뚝기초를 이용한 방음펜스 기초구조물 및 그 시공방법)을 개발하여 선행기술들의 문제점 일부를 개선하였으나, 현장 시공시 보다 더 개량된 기술이 요구되었다.

상기와 같은 문제점을 극복하기 위해, 본 발명은 시공이 용이하여 공정시간을 단축할 수 있으며, 사용되는 시멘트콘크리트의 양도 절감할 수 있는 콘크리트 PC벽체 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 시공장소의 상황에 따라, 수평 및 수직의 위치보정이 용이하여 보다 정밀한 시공이 가능한 콘크리트 프리캐스트벽체 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 콘크리트 프리캐스트벽체는 시멘트콘크리트를 이용하여 프리캐스트하여 판넬형태의 몸체부(1)를 완성하고, 설치장소에 기 설치되어 있는 기초부재(2)에 결합하여 설치하게 되는 것이다.

보다 상세하게 설명하면, 시멘트콘크리트를 이용하여 프리캐스트하는 프리캐스트벽체에 있어서, 판넬부(11)와 상기 판넬부(11)의 일측에 형성되는 다수개의 홀(12)과, 상기 홀(12)의 일측 하단부에 형성되는 콘크리트주입구(13)와 상기 홀(12)을 중심으로 방사형으로 인접하게 구비되는 높이조절부재(14) 및 상기 홀(12)과 연장되어 형성되는 콘크리트확인홀(15)로 구성되는 몸체부(1); 및 상기 몸체부(1)의 홀(12)에 대응하여 삽입되는 형강부재(21)가 일측에 형성되고, 시멘트콘크리트를 이용하여 형강부재(21)의 일부분을 외포하도록 성형된 기둥부(22)로 이루어진 기초부재(2);를 포함하고, 상기 형강부재(21)는 기둥부(22)에 삽입되는 일정구간의 표면에 시멘트콘크리트와의 결속력을 향상시키기 위한 복수 개의 요철부(23)를 형성하되, 상기 요철부(23)는 철근을 일정길이의 막대로 절단한 후 양측 단부를 절곡하여 요철날개를 형성하고, 요철날개 사이의 직선부 구간을 형강부재(21)의 표면에 용접 결합하는 콘크리트 프리캐스트벽체를 제공하게 된다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 콘크리트 프리캐스트벽체의 시공방법은, 형강부재(21)에 요철부(23)를 형성하는 단계(S10); 형틀(25)을 조립하는 단계(S20); 형틀(25) 내에 보강철근(24)를 형성하는 단계(S30); 형강부재(21)의 요철부(23)가 형성된 일단부를 상기 형틀(25) 내에 설치하는 단계(S40); 상기 형틀(25) 내에 그라우팅관(26)을 설치하는 단계(S50); 상기 그라우팅관(26)을 통해 시멘트콘크리트를 형틀(25) 내에 주입하는 단계(S60); 상기 시멘트콘크리트 양생 후 형틀(25)을 분리시켜 기초부재(2)를 완성하는 단계(S70); 시공장소에 기초부재(2)를 매설하기 위한 매설구멍 작업을 수행하는 단계(S80); 상기 단계에서 굴착된 매설구멍에 기초부재(2)를 매설하는 단계(S90); 상기 기초부재(2)가 매설시공된 지면에 바닥콘크리트층(3)을 시공하는 단계(S100); 상기 단계에서 매설된 기초부재(2)에 프리캐스트하여 성형된 몸체부(1)를 임시결합하는 단계(S110); 상기 단계에서 임시결합된 구조물의 수평 및 수직 위치를 보정하는 단계(S120); 상기 단계에서 위치보정된 구조물의 연결부위에 밀봉테이프를 테이핑하는 단계(S130); 상기 단계에서 테이핑한 후, 시멘트콘크리트를 주입하는 단계(S140); 상기 단계에서 시멘트콘크리트를 주입하여 경화시킨 후, 콘크리트주입구(13)를 제거하는 단계(S150); 상기 단계에서 콘크리트주입구(13)를 제거한 후, 토사채움 및 다지기 마감작업을 하는 단계(S160)로 구성된다.

이와 같은 구성 및 설치방법을 제공함으로써, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.

본 발명은 시공이 용이하여 공정시간을 단축할 수 있고, 사용되는 시멘트콘크리트의 양도 절감할 수 있으며, 시공장소의 상황에 따라, 수평 및 수직의 위치보정이 용이하여 보다 정밀한 시공이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 사시도이다.
도 2는 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 단면도이다.
도 3은 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 평면도이다.
도 4는 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 이음부의 다양한 실시를 예시한 평면도이다.
도 5는 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 설치후 단면도이다.
도 6는 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 설치를 도시한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 기초부재를 설명하기 위한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 기초부재를 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 콘크리트 프리캐스트벽체 시공방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10내지 도 15는 본 발명의 기초부재의 시공과정을 순차적으로 도시한 개략도.

이하에서 본 발명의 콘크리트 프리캐스트벽체 및 그 시공방법에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 사시도이고, 도 2는 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 단면도이고, 도 3은 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 평면도이고, 도 4는 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 이음부(16)의 다양한 실시를 예시한 평면도이고, 도 5는 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 설치후 단면도이며, 도 6는 본 발명 콘크리트 프리캐스트벽체의 설치를 도시한 예시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명의 콘크리트 프리캐스트벽체는 시멘트콘크리트를 이용하여 프리캐스트하여 판넬형태의 몸체부(1)를 완성하고, 설치장소에 기 설치되어 있는 기초부재(2)에 결합하여 설치하게 되는 것이다.

상기 몸체부(1)는 판넬부(11)와 상기 판넬부(11)의 일측에 형성되는 다수개의 홀(12)과, 상기 홀(12)의 일측 하단부에 형성되는 콘크리트주입구(13)와 상기 홀(12)을 중심으로 방사형으로 인접하게 구비되는 높이조절부재(14) 및 상기 홀(12)과 연장되어 형성되는 콘크리트확인홀(15)로 구성된다.

상기 몸체부(1)와 결합하는 기초부재(2)는 홀(12)에 대응하여 삽입되는 형강부재(21)가 일측에 형성되고, 시멘트콘크리트를 이용하여 형강부재(21)의 일부분을 외포하도록 성형된 기둥부(22)로 구성된다.

상기 판넬부(11)는 시멘트콘크리트로 프리캐스트하여 성형하는 것으로 통상의 판넬의 형상을 유지하고 있다.

상기와 같은 판넬부(11)의 일측에 형성되는 다수개의 홀(12)은 판낼부(11)의 하단부가 개방된 인입구가 형성되고, 상기 인입구로부터 연장되어 판넬부(11)의 내측에 빈공간이 형성된다.

이때, 상기 홀(12)의 형상은 다각형의 형상이면 무엇이든 가능하나, 본 발명에서는 8각형의 형상을 예로 들어 설명하기로 한다.

상기와 같이 형성된 홀(12)은 몸체부(1)와 대응하는 기초부재(2)의 일측에 형성되는 형강부재(21)가 내삽된다.

상기 홀(12)과 인접한 판넬부(11)의 하단부에는 외부로 돌출되는 형상의 콘크리트주입구(13)가 형성되는데, 형강부재(21)가 내삽된 후, 홀(12)의 빈공간을 시멘트콘크리트로 채우며, 형강부재(21)와 결합되도록 하기 위해, 시멘트콘크리트를 공급하기 위한 것이다.

이때, 콘크리트주입구(13)가 판넬부(11)의 하단부에 형성되는 것은 하단부분부터 시멘트콘크리트를 주입하여 채우기 위한 것이다.

이는, 종례에는 상단부분에서 시멘트를 인입할 경우, 시멘트콘크리트가 고르게 인입되지 않거나 기포 등이 발생할 뿐만 아니라, 인입량을 알지 못해, 다지기 작업 등의 부가적인 작업이 더 필요했던 단점을 극복하기 위한 것이다.

또한, 종례의 상단부분에서 시멘트콘크리트를 인입할 경우 많은 양의 시멘트콘크리트가 소요되는 단점을 극복하기 위한 것이다.

상기 홀(12)의 인입구가 형성되는 판넬부(11)의 하단면에는 홀(12)과 인접하게 높이조절부재(14)가 형성되는데, 이는 몸체부(1)와 기초부(2)를 결합할 때, 몸체부(1)와 기초부재(2)간의 수평 및 수직 등의 균형을 잡아주기 위한 것이다.

상기와 같은 높이조절부재(14)는 높이조절용나사(미도시) 또는 높이조절용쐐기(미도시)가 사용된다.

상기 높이조절용나사(미도시)의 경우 판넬부(11)의 하단면에 구비되는데, 홀(12)을 중심으로 2~8개가 회동가능하게 구비된다.

보다 상세하게 설명하면, 봉형상으로 높이조절용나사(미도시)의 일부분이 판넬부(11)의 내부에 인입된 형태로 구비되어, 현장 상황에 따라 높이조절용나사(미도시)를 공구 등으로 회전시켜 판넬부(11)의 외부로 돌출되는 높이를 조절할 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같이 형성된 높이조절용나사(미도시)는 위치 및 높이 등의 보정이 필요한 부분에 적용할 수 있는 것으로, 단일개의 높이조절용나사(미도시)로 단일방향의 보정을 시행하거나, 복수개의 높이조절용나사(미도시)를 적용하여 복합적인 보정 작업도 수행할 수 있는 것이다.

또한, 상기 높이조절용나사(미도시)와 선택적으로 적용할 수 있는 높이조절용쐐기(미도시)는 홀(12)을 중심으로 2~4개가 구비된다.

여기서 상기 쐐기는 통상의 형상으로 측면에 테이퍼가 형성되는 것이다.

보다 상세하게 설명하면, 홀(12)의 인입구가 형성되어 있는 판넬부(11)의 하단부에 형성되고 몸체부(1)를 기초부재(2)에 임시결합한 후, 균형을 맞추기 위해, 사용된다.

이때, 상기 높이조절용쐐기(미도시)를 몸체부(1)와 기초부재(2)의 접합면에 강제로 끼워넣어 몸체부(1)와 기초부재(2)의 균형을 맞추게 된다.

이러한 높이조절용나사(미도시)와 높이조절용쐐기(미도시)는 시공현장의 상황에 따라 단독 또는 복합적으로 사용될 수 있다.

상기 홀(12)로부터 연장되어 판넬부(11)의 상단부에 개방된 형태로 형성되는 콘크리트확인홀(15)은 콘크리트주입구(13)에 주입되는 시멘트콘크리트가 적정량 주입되었는지를 확인하기 위한 것이다.

상기와 같은 콘크리트확인홀(15)은 홀(12)의 직경보다 작게 형성되는데, 이는 시멘트콘크리트가 적정량 주입되었는지만을 확인하면 되는 것이고, 시멘트콘크리트가 경화되며 발생되는 열과 가스가 외부로 방출되도록 하기 위한 것이기 때문에 홀(12)의 직경보다 작게 형성되어도 무관한 것이다.

상기 판넬부(11)의 양측단면에는 각각 이음부(16)가 더 형성된다.

이는 몸체부(1)를 횡측방향으로 다수개 연장하여 시공하기 때문에, 각각의 몸체부(1)를 연장결합할 때, 결속력을 높여주기 위한 것이다.

상기와 같은 이음부(16)는 전단키(16a)형상으로 형성되어 끼워넣기 하는 방법, 이음홈(16b)을 형성하여 한쌍의 이음홈(16b)을 마주보도록 하여 공간을 형성한 후, 내측에 시멘트콘크리트를 주입하는 방법, 강선(16c)을 이용하여 결합하는 방법 또는 판넬부(11)의 연결부분의 측면에 플레이트(16d)를 구비하여 한쌍의 판넬부(11) 각각에 나사결합 및 리벳결합 하는 방법 중 어느 하나를 적용할 수 있는 것이다.

보다 상세하게 설명하면, 몸체부(1)의 판넬부(11)의 일측면 일부분이 돌출되는 형상의 전단키(16a)가 형성되고, 타측부분은 일부분이 내측으로 함몰되는 이음홈(16b)가 형성되어, 다수개의 몸체부(1)가 횡측방향으로 연장되어 결합될 때, 이음홈(16b)에 전단키(16a)가 내삽되어 결속력을 유지한다.

또한, 판넬부(11)의 양측면 모두 이음홈(16b)이 형성되기도 하는데, 이때에는 한쌍의 이음홈(16b)에 의해 형성되는 시멘트콘크리트를 주입하여 결합력을 향상시키게 되는 것이다.

또한, 판넬부(11)의 양측면에 각각 강선(16c)이 구비되어, 각각의 판넬부(11)를 강선(16c)의 인장력을 이용하여 결합시키게 되는 것이다.

또한, 판넬부(11)의 연결부분에 플레이트(16d)를 위치하도록 한 후, 각각의 판넬부(11)와 플레이트(16d)를 나사결합 또는 리벳결합하여 한쌍의 판넬부(11)를 결속시켜 주는 것이다.

여기서, 상기 플레이트(16d)는 통상의 판재면 무엇이든 가능하다.

상기와 같이 형성되는 몸체부(1)는 설치장소에 기 설치되는 기초부재(2)와 결합되는데, 상기 기초부재(2)는 본 출원인의 대한민국등록특허 제10-1085796호(콘크리트 기초 일체형 기둥 정착구조)에 적용하여 설치되거나, 프리캐스트하여 형성되는 기초부재에 적용할 수 있다.

상기 기초부재(2)에 대해 도 7, 도 8을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 기초부재를 설명하기 위한 정면도이고, 도 8은 본 발명의 기초부재를 설명하기 위한 평면도이다.

기둥부(22)의 내측에 형강부재(21)의 일부분이 내삽되고, 일부분은 외부로 돌출되는 형태로 형성되는 기초부재(2)에 적용할 수 있다.

여기서, 상기 기초부재(2)는 설치장소에 시공될 때, 기둥부(22)의 일부분은 지하에 매설되고, 형강부재(21)가 지상으로 돌출되도록 설치한 후, 몸체부(1)를 결합하여 완성하게 되는 것이다.

그리고, 상기 형강부재(21)는 기둥부(22)에 삽입되는 일정구간의 표면에 시멘트콘크리트와의 결속력을 향상시키기 위한 복수 개의 요철부(23)를 형성할 수 있다.

상기 요철부(23)는 철근을 일정길이의 막대로 절단한 후 양측 단부를 절곡하여 요철날개를 형성하고, 요철날개 사이의 직선부 구간을 형강부재(21)의 표면에 용접 결합하는 것이다.

예컨대, 상기 형강부재(21)의 표면에 형성한 요철부(23)들은 기둥부(22)에 삽입되어 식물의 뿌리와 같이 시멘트콘크리트와 결속력을 향상시키고, 기초부재(2)의 내구력을 향상시키게 된다.

또한, 상기 기둥부(22)는 내부에 통발형상의 보강철근(24)를 형성할 수 있다. 이때, 상기 보강철근(24)은 복수 개의 종방향보강철근(24a)들을 형강부재(21)가 감싸지도록 원형배치하고, 상기 종방향보강철근(24a)들을 원통형으로 결합하는 링 형상의 횡방향보강철근(24b)들을 종방향보강철근(24a)의 길이방향으로 등 간격 배치하는 것이다.

그리고, 상기한 바와 같은 요철부(23)는 기초부재(2)의 일정구간에만 한정되지 않고 전체구간에 형성되도록 할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 시공방법을 도시한 순서도이다.

도 9를 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명의 콘크리트 프리캐스트벽체의 시공방법은,

형강부재(21)에 요철부(23)를 형성하는 단계(S10); 형틀(25)을 조립하는 단계(S20); 형틀(25) 내에 보강철근(24)를 형성하는 단계(S30); 형강부재(21)의 요철부(23)가 형성된 일단부를 상기 형틀(25) 내에 설치하는 단계(S40); 상기 형틀(25) 내에 그라우팅관(26)을 설치하는 단계(S50); 상기 그라우팅관(26)을 통해 시멘트콘크리트를 형틀(25) 내에 주입하는 단계(S60); 상기 시멘트콘크리트 양생 후 형틀(25)을 분리시켜 기초부재(2)를 완성하는 단계(S70); 시공장소에 기초부재(2)를 매설하기 위한 매설구멍 작업을 수행하는 단계(S80);와 상기 단계에서 굴착된 매설구멍에 기초부재(2)를 매설하는 단계(S90); 상기 기초부재(2)가 매설시공된 지면에 바닥콘크리트층(3)을 시공하는 단계(S100); 상기 단계에서 매설된 기초부재(2)에 프리캐스트하여 성형된 몸체부(1)를 임시결합하는 단계(S110); 상기 단계에서 임시결합된 구조물의 수평 및 수직 위치를 보정하는 단계(S120); 상기 단계에서 위치보정된 구조물의 연결부위에 밀봉테이프를 테이핑하는 단계(S130); 상기 단계에서 테이핑한 후, 시멘트콘크리트를 주입하는 단계(S140); 상기 단계에서 시멘트콘크리트를 주입하여 경화시킨 후, 콘크리트주입구(13)를 제거하는 단계(S150); 상기 단계에서 콘크리트주입구(13)를 제거한 후, 토사채움 및 다지기 마감작업을 하는 단계(S160)로 구성된다.

여기서, 형강부재(21)에 요철부(23)를 형성하는 단계(S10)는 기둥부(22)에 삽입되는 형강부재(21)의 표면에 복수 개의 요철부(23)를 임의로 형성하여 시멘트콘크리트와의 결속력을 향상시키기 위한 것이다.

이때, 형강부재(21)는 표면이 평면형태로 가공되는 것으로서, 시멘트 콘크리트와의 결속력을 최대화 시키면서도 쉽게 형성할 수 있는 요철부(23)를 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에서는 상기 요철부(23)의 재료로서 공사현장에서 쉽게 구할 수 있는 건설자재인 철근을 이용한다. 상기 철근은 가공 및 절단이 용이한데, 일정길이의 막대로 절단한 후 양측 단부를 절곡하여 요철날개를 형성한다.

요철날개는 45도 내외로 절곡하는 것이 바람직하며, 상기 요철날개 사이의 직선부 구간을 형강부재(21)의 표면에 용접하여 결합하게 된다.

다음으로, 형틀(25)을 조립하는 단계(S20)를 수행한다.

상기 형틀(25)은 시멘트콘크리트를 채워서 기둥부(22)를 양생하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예에서는 8각 기둥형상을 제공한다. 예컨대, 8각 기둥의 각면은 상호간 조립 및 분해가 가능한 구조로 이루어지며, 볼트 및 너트를 이용한 조립방식이 사용될 수 있다.

다음으로, 형틀(25) 내에 보강철근(24)를 형성하는 단계(S30)를 수행한다.

이때, 상기 보강철근(24)은 기둥부(22)의 뼈대를 이루는 것으로서, 본 발명의 실시예에서는 통발형상의 보강철근(24)이 개시되고 있다.

이때, 상기 보강철근(24)은 복수 개의 종방향보강철근(24a)들을 형강부재(21)가 감싸지도록 원형배치하고, 상기 종방향보강철근(24a)들을 원통형으로 결합하는 링 형상의 횡방향보강철근(24b)들을 종방향보강철근(24a)의 길이방향으로 등 간격 배치한 것이다.

다음으로, 형강부재(21)의 요철부(23)가 형성된 일단부를 상기 형틀(25) 내에 설치하는 단계(S40)를 수행한다.

이때, 상기 형강부재(21)의 일단부가 형틀(25) 내에 설치된 보강철근(24) 중심에 위치되도록 한다.

다음으로, 상기 형틀(25) 내에 그라우팅관(26)을 설치하는 단계(S50)를 수행하고, 상기 그라우팅관(26)을 통해 시멘트콘크리트를 형틀(25) 내에 주입하는 단계(S60)를 수행한다.

이때, 상기 그라우팅관(26)의 토출단부가 기둥부(22)의 바닥부에 위치되도록 하여 시멘트콘크리트가 기둥부(22) 바닥부터 채워지도록 한다.

다음으로, 상기 시멘트콘크리트 양생 후 형틀(25)을 분리시켜 기초부재(2)를 완성한다.(S70)

다음으로, 상기 시공장소에 기초부재(2)를 매설하기 위한 매설구멍 작업을 수행하는 단계(S80)는 방음벽 또는 옹벽을 설치하기 위한 장소의 지면을 굴착하여 천공하는 것이다.

상기 단계에서 굴착된 매설구멍에 기초부재(2)를 매설하는 단계(S90)는 시멘트콘크리트로 프리캐스트하여 성형된 기초부재(2)를 매설구멍에 삽입한 후, 다수개의 기초부재(2)를 기초고정부재(미도시)에 결합하여 기초부재(2)의 위치 및 높이 등이 균일하게 유지하며, 주변다지기 등의 작업을 진행하는 것이다.

여기서, 상기 기초고정부재로(미도시)는 통상의 H형강 등이 사용될 수 있으며, 다수개의 기초부재(2)를 결합할 수 있는 것은 무엇이든 가능하다.

보다 상세하게 설명하면, 설치장소에 기초부재를 매설하기 위한 매설구멍이 천공되고, 천공된 매설구멍에 프리캐스트한 기초부재(2)를 삽입한 후, 횡측방향으로 기초고정부재를 위치하게 한 후, 다수개의 기초부재(2)를 위치 및 높이 등이 균일하게 유지되도록 가 결합해주는 것이다.

이때, 상기 기초부재(2)간의 간격 및 지상으로 돌출되는 부분의 높이가 균일하도록 하는 것으로, 이는 정밀시공을 위한 것이다.

상기와 같은 정밀시공으로 인하여 현장 작업시 위치보정 등의 작업 및 작업하자를 감소시키기 위한 것이다.

상기 기초부재(2)가 매설시공된 지면에 바닥콘크리트층(3)을 시공하는 단계(S100)는 기초부재(2)가 매설된 시공장소의 지면에 시멘트콘크리트층을 형성하는 것으로, 시공장소의 지면을 평탄화 하기 위해 버림콘크리트 시공을 하거나, 복수개의 기초부재(2)와 결합하여 경사면 등에 설치할 때, 높이를 일정하게 유지하도록 하는 것이다.

여기서, 상기 바닥콘크리트층(3)은 시공장소가 경사면일 경우 철근 등을 배근하여 골조를 설치한 후, 시멘트콘크리트를 타설하여 완성하게 된다.

이때, 상기 철근 등의 골조는 복수개의 기초부재(2)와 횡측방향으로 연속하여 결선하여 기초부재(2)의 높이를 고르게 유지할 수 있도록 하는 것이다.

보다 상세하게 설명하면, 설치장소가 경사면일 경우 지면의 경도가 약해 침하되는 문제점을 극복하기 위한 것으로, 연약지반으로 인하여 개별 설치된 기초부재(2)의 높이가 변화되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이를 위해, 앞서 설명한데로 복수개의 기초부재(2)와 철근 등의 골조를 결속한 후, 바닥콘크리층(3)을 가로바 타입으로 타설하여 복수개의 기초부재(2)를 결합하게 되며, 연약지반으로 인해 기초부재(2)가 침하될 때, 인접한 다른 기초부(2)에 의해 지지되어 침하되는 것을 일정부분 방지할 수 있는 것이다.

또한 상기 시멘트콘크리트층을 형성하는 단계(S100)에는 몸체부(1)를 결합할 때, 지면이 수평을 유지할 수 있도록 지면수평 보강작업이 더 이루어진다.

보다 상세하게 설명하면, 상기와 같이 바닥콘크리트층(3)을 형성한 후, 측량 등의 작업을 통하여 수평이 맞지 않는 부분에 평탄용플레이트(Plate)를 설치하여 수평높이를 보정하게 된다.

이러한 평탄용플레이트(Plate)는 통상의 금속판으로서 다양한 두께의 금속판을 사용하여 높이를 보정하여 지면의 수평을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 단계에서 매설된 기초부재(2)에 프리캐스트하여 성형된 몸체부(1)를 임시결합하는 단계(S110)는 기초부재(2)의 일측에 돌출되어 있는 형강부재(21)가 몸체부(1)의 홀(12)에 내삽되도록 임시로 결합하는 것이다.

이 과정에서 몸체부(1)는 통상의 크레인 등의 중장비를 활용하여 작업하게 되는 것이다.

상기 단계에서 임시결합된 구조물의 수평 및 수직 위치를 보정하는 단계(S120)는 기초부재(2)에 임시로 결합되어 있는 몸체부(1)의 하단부에 형성된 높이조절부재(14)를 이용하여 수직 또는 수평 등 기초부재(2)와 몸체부(1)의 균형을 보정하는 과정이다.

보다 상세하게 설명하면, 임시로 결합되어 있는 상태의 몸체부(1)의 높이조절부재(14)인 높이조절용나사(미도시) 또는 높이조절용쐐기(미도시)가 이용하여 균형보정을 하는 과정으로, 보정이 필요한 방향측에 구비되는 높이조절용나사(미도시)를 회전시켜 높이를 보정하거나, 높이조절용쐐기(미도시)를 이용하여 높이를 보정하게 된다.

상기와 같은 방법을 이용하여, 기초부재(2)와 몸체부(1)의 수직 또는 수평 등의 균형을 보정하게 되는 것이다.

상기 단계에서 위치보정된 구조물의 연결부위에 밀봉테이프를 테이핑하는 단계(S130)는 몸체부(1)와 기초부재(2)의 접지부분에 밀봉테이프로 테이핑하는 것으로, 시멘트콘크리트를 몸체부(1)의 판넬부(11) 일측에 형성되는 콘크리트주입구(13)에 주입하고 홀(12)에 주입되는 시멘트콘크리트가 연결부위인 접지부분으로 유출되지 않도록 하기 위한 것이다.

이는 전단계(S120)의 위치를 보정하는 과정에서 몸체부(1)와 기초부재(2)의 접지부분이 완벽하게 밀봉되지 않기 때문에, 이를 방지하기 위한 것이다.

상기 단계에서 테이핑한 후, 시멘트콘크리트를 주입하는 단계(S140) 몸체부(1)의 판넬부(11) 일측하단부에 형성되어 있는 콘크리트주입구(13)에 시멘트콘크리트를 압력을 가하여 강제주입시키켜, 형강부재(21)가 내삽되어 있는 홀(12)에 시멘트콘크리트를 주입하는 과정으로, 형강부재(21)와 홀(12)이 이격되어 있는 빈공간을 시멘트콘크리트로 채워 경화 후 형강부재(21)와 홀(12)이 결합되도록 하는 것이다.

여기서, 상기 콘크리트주입구(13)는 판넬부(11)의 하단부에 형성되어 있어, 홀(12)의 하단부부터 시멘트콘크리트가 주입되게 된다.

이는 통상의 상측방향에서 시멘트콘크리트를 타설하여 채워올리는 방식의 단점을 극복하기 위한 것으로, 타설 후작업인 다지기 및 채우기 등의 후작업공정을 줄이기 위한 것이다.

또한, 기존의 시민트콘크리트 타설작업시 시멘트콘크리트를 타설하기 위한 타설공의 경우 상측방향의 직경이 넓거나, 하측방향의 직경과 동일하여 많은양의 시멘트콘크리트가 소요되는 단점을 극복하기 위한 것이다.

이는 판넬부(11)의 하단부 내측에 형강부재(21)에 대응하는 홀(12)을 형성하고, 상기 홀(12)과 연장되는 콘크리트확인홀(15)의 직경이 홀(12)의 직경보다 작게 형성되어, 주입되는 시멘트콘크리트가 홀(12)에 채원지는지 여부만을 판한하는 것이기 때문에, 기존의 상측방향에서 타설하는 방법에 비해, 시멘트코크리트를 절감할 수 있는 것이다.

상기 단계에서 시멘트콘크리트를 주입하여 경화시킨 후, 콘크리트주입구(13)를 제거하는 단계(S150)는 시멘트콘크리트를 주입하기 위해 판넬부(11)의 일측하단부에 외부로 돌출되록 형성된 콘크리트주입구(13)를 제거하는 과정이다.

상기 단계에서 콘크리트주입구(13)를 제거한 후, 토사채움 및 다지기 마감작업을 하는 단계(S160)는 설치시 주입된 시멘트콘크리트가 경화되어 몸체부(1)와 기초부재(2)가 결합된 후 설치를 위해, 굴착 등의 작업으로 발생된 토사를 웅덩이 등에 토사채움 및 경화를 위한 다지기 마감작업을 수행하는 과정이다.

상기와 같은 일련의 과정을 거쳐 본 발명의 콘크리트 PC벽채를 완성하고, 설치할 수 있는 것이다.

1 : 몸체부 2 : 기초부재
3 : 바닥콘크리트층 11 : 판넬부
12 : 홀 13 : 콘크리트주입구
14 : 높이조절부재 15 : 콘크리트확인홀
16 : 이음부 16a : 전단키
16b : 이음홈 16c : 강선
16d : 플레이트 21:형강부재
21a:측면보강판 22:기둥부
23:요철부 24:보강철근
24a:종방향보강철근 24b:횡방향보강철근
25:형틀 26:그라우팅관

Claims

시멘트콘크리트를 이용하여 프리캐스트하는 프리캐스트벽체에 있어서,
판넬부(11)와 상기 판넬부(11)의 일측에 형성되는 다수개의 홀(12)과, 상기 홀(12)의 일측 하단부에 형성되는 콘크리트주입구(13)와 상기 홀(12)을 중심으로 방사형으로 인접하게 구비되는 봉형상의 높이조절용나사 또는 측면에 테이퍼가 형성되는 높이조절용쐐기로 이루어지고 상기 높이조절용나사는 판넬부(11)의 하단면에 홀(12)을 중심으로 2~8개가 회동가능하도록 배치되고, 상기 높이조절용쐐기는 홀(12)을 중심으로 2~4개가 배치되는 높이조절부재(14)와 상기 홀(12)과 연장되어 형성되되, 상기 홀(12)의 직경보다 작게 형성되는 콘크리트확인홀(15)로 구성되는 몸체부(1); 및
상기 몸체부(1)의 홀(12)에 대응하여 삽입되는 형강부재(21)가 일측에 형성되고, 시멘트콘크리트를 이용하여 형강부재(21)의 일부분을 외포하도록 성형된 기둥부(22)로 이루어진 기초부재(2);를 포함하고,
상기 형강부재(21)는 기둥부(22)에 삽입되는 일정구간의 표면에 시멘트콘크리트와의 결속력을 향상시키기 위한 복수 개의 요철부(23)를 형성하되,
상기 요철부(23)는 철근을 일정길이의 막대로 절단한 후 양측 단부를 절곡하여 요철날개를 형성하고, 요철날개 사이의 직선부 구간을 형강부재(21)의 표면에 용접 결합하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 프리캐스트벽체.
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제 1항에 있어서, 다수개의 판넬부(11)를 횡측으로 연장하여 결속하기 위해, 상기 판넬부(11)의 양측단면에는 각각 이음부(16)가 더 형성되데, 전단키(16a)형상으로 형성되어 끼워넣기 하는 방법, 이음홈(16b)을 형성하여 한쌍의 이음홈(16b)을 마주보도록 하여 공간을 형성한 후, 내측에 시멘트콘크리트를 주입하는 방법, 강선(16c)을 이용하여 결합하는 방법 또는 판넬부(11)의 연결부분의 측면에 플레이트(16d)를 구비하여 한쌍의 판넬부(11) 각각에 나사결합 및 리벳결합 하는 방법 중 어느 하나를 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 프리캐스트벽체.
제 1항에 있어서,
상기 기둥부(22)는 내부에 통발형상의 보강철근(24)를 형성하되, 상기 보강철근(24)은 복수 개의 종방향보강철근(24a)들을 형강부재(21)가 감싸지도록 원형배치하고, 상기 종방향보강철근(24a)들을 원통형으로 결합하는 링 형상의 횡방향보강철근(24b)들을 종방향보강철근(24a)의 길이방향으로 등 간격 배치하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 프리캐스트벽체.
시멘트콘크리트를 이용하여 프리캐스트한 콘크리트 프리캐스트벽체의 시공방법에 있어서,
철근을 일정길이의 막대로 절단한 후 양측 단부를 절곡하여 요철날개를 형성하고, 요철날개 사이의 직선부 구간을 형강부재(21)의 표면에 용접 결합하여 형강부재(21)에 요철부(23)를 형성하는 단계(S10);
형틀(25)을 조립하는 단계(S20);
형틀(25) 내에 보강철근(24)를 형성하는 단계(S30);
형강부재(21)의 요철부(23)가 형성된 일단부를 상기 형틀(25) 내에 설치하는 단계(S40);
상기 형틀(25) 내에 그라우팅관(26)을 설치하는 단계(S50);
상기 그라우팅관(26)을 통해 시멘트콘크리트를 형틀(25) 내에 주입하는 단계(S60);
상기 시멘트콘크리트 양생 후 형틀(25)을 분리시켜 기초부재(2)를 완성하는 단계(S70);
시공장소에 기초부재(2)를 매설하기 위한 매설구멍 작업을 수행하는 단계(S80);
상기 단계에서 굴착된 매설구멍에 기초부재(2)를 매설하는 단계(S90);
상기 기초부재(2)가 매설시공된 지면에 설치장소의 평탄화 작업을 위해 버림콘크리트를 시공하거나, 경사면 또는 연약지반층에 설치시 기초부재(2)가 침하되는 것을 방지하기 위해, 복수개의 기초부재(2)의 횡측방향으로 철근 골조를 연속하여 결속 한 후, 시멘트콘크리트를 타설하여 가로바 형상으로 형성하는 바닥콘크리트층(3)을 시공하며, 수평이 맞지 않은 부분에 평탄용플레이트를 설치하여 수평높이를 보정하여 몸체부(10)가 결합될 때, 지면이 수평을 유지할 수 있도록 지면수평 보강작업이 더 포함되는 바닥콘크리트층(3)을 시공하는 단계(S100);
상기 단계에서 매설된 기초부재(2)에 프리캐스트하여 성형된 몸체부(1)를 임시결합하는 단계(S110);
다수개의 높이조절용나사 또는 높이조절용쐐기를 이용하여 다양한 방향으로 위치를 보정하여 상기 단계에서 임시결합된 구조물의 수평 및 수직 위치를 보정하는 단계(S120);
상기 단계에서 위치보정된 구조물의 연결부위에 밀봉테이프를 테이핑하는 단계(S130);
상기 단계에서 테이핑한 후, 시멘트콘크리트를 주입하는 단계(S140);
상기 단계에서 시멘트콘크리트를 주입하여 경화시킨 후, 콘크리트주입구(13)를 제거하는 단계(S150);
상기 단계에서 콘크리트주입구(13)를 제거한 후, 토사채움 및 다지기 마감작업을 하는 단계(S160)로 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 프리캐스트벽체 시공방법.
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제 8항에 있어서, 상기 굴착된 매설구멍에 기초부재(2)를 매설하는 단계(S90)는 시멘트콘크리트로 프리캐스트하여 성형된 기초부재(2)를 매설구멍에 삽입한 후, 다수개의 기초부재(2)를 기초고정부재에 결합하여 기초부재(2)의 위치 및 높이를 균일하게 유지하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 프리캐스트벽체 시공방법.
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제 8항 또는 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시멘트콘크리트를 주입하는 단계(S140)는 판넬부(11)의 일측하단부에 형성되어 있는 콘크리트주입구(13)에 시멘트콘크리를 압력을 가하여 강제주입시켜, 홀(12)의 하단부부터 시멘트콘크리트가 주입되도록 하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 프리캐스트벽체 시공방법.