KR101708760B1 - 돌출리브를 구비한 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공 방법 - Google Patents

돌출리브를 구비한 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 벽체에 관한 것으로, 내부에 수직철근과 수평철근이 매설되고, 미리 제작되어 현장으로 운송된 외벽과 내벽을 포함하며, 상기 외벽과 상기 내벽이 마주보며 배치되고, 상기 외벽과 상기 내벽이 마주보는 면에는 상기 외벽과 상기 내벽에서 일체로 돌출 형성된 복수의 돌출리브를 구비하고, 상기 돌출리브들 사이에는 상기 외벽 또는 상기 내벽에 일부가 매설되고 나머지 부분은 상기 외벽과 상기 내벽 사이의 공간에 노출된 전단연결철근이 설치되고, 상기 외벽에 형성된 돌출리브와 상기 내벽에 형성된 돌출리브는 서로 대향하여 위치하고, 대향된 돌출리브들을 관통하는 연결봉과 상기 외벽과 상기 내벽의 바깥쪽에서 상기 연결봉을 고정하는 와셔와 너트를 포함하는 간격재가 설치되며, 상기 외벽과 상기 내벽 사이의 공간에는 현장에서 타설된 콘크리트가 채워진 것 을 특징으로 한다.
본 발명은, 내벽과 외벽에 일체로 돌출된 돌출리브를 복수로 형성함으로써, 전체 체적의 증가는 최소로 하고 적절한 강성과 경제성도 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 돌출리브에 형성된 홀을 관통하여 위치하는 연결봉을 포함하는 간격재를 설치함으로써, 정확한 위치에 시공되는 동시에 현장에서 콘크리트를 타설할 때에도 외벽과 내벽 사이의 간격을 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

돌출리브를 구비한 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공 방법{CONSTRUCTION METHOD FOR PRECAST CONCRETE WALL }
본 발명은 프리캐스트 콘크리트 벽체에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 하중을 지지하는 옹벽 또는 지지 벽체를 구성할 수 있도록 돌출리브를 구비한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 그 시공방법에 관한 것이다.
최근 산지의 일부를 절토하거나 지하 깊은 곳까지 굴토하여 건물을 시공하는 경우가 많아지고 있으며, 이러한 경우에 절토 또는 굴토된 부분에서 토압이 발생되고 이를 견디기 위해 두꺼운 옹벽을 시공하여야 한다. 또한 지진이나 태풍 시에 발생하는 강한 횡하중을 건물이 견딜 수 있도록 건물 내부에도 두꺼운 지지 벽체를 시공하는 경우가 늘고 있다.
하지만, 이러한 옹벽이나 지지벽체는 높이가 높고 두꺼운 반면에 작업공간은 협소한 경우가 많아서, 시공기간이 길어지고 많은 인력의 소요되기 때문에 가장 어려운 공정 중에 하나이다.
한편, 프리캐스트 콘크리트 공법이라 함은 건축물을 이루는 주요 구성요소인 기둥, 보, 슬래브 등을 미리 공장에서 단위 유닛의 형태로 제작하고, 이를 현장으로 반입하여 단순히 조립하고 부분적으로 콘크리트를 타설함으로써 건축물을 시공하는 공법이다.
이러한 프리캐스트 콘크리트 공법은 현장작업을 최소화할 수 있어 시공효율을 향상시킬 수 있고 공사 기간을 대폭 단축할 수 있으며 일정한 품질을 확보할 수 있는 장점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 프리캐스트 콘크리트 공법에 의해 시공되는 건축물이 급속히 증가하는 추세이다.
하지만, 종래의 프리캐스트 콘크리트 옹벽 또는 벽체는, 건물이 아닌 산사태 등의 방지를 위한 옹벽이거나 단순한 패널형태를 조립하는 구조로서, 건물 내에 한 구성으로서 설치되는 옹벽이나 지지 벽체로는 일치하지 않거나 부적합한 구조이다.
또한, 토압이나 수압이 커서 두께가 두꺼운 벽체에는 적용하기 불가능한 구조가 많고, 적절한 공법을 적용하지 않을 경우에 누수나 균열과 같은 하자의 원인이 되기도 한다.
대한민국 등록특허 10-1636381 대한민국 등록특허 10-0855014 대한민국 등록특허 10-1283550
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 설치가 용이한 새로운 프리캐스트 콘크리트 벽체와 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체는, 내부에 수직철근과 수평철근이 매설되고, 미리 제작되어 현장으로 운송된 외벽과 내벽을 포함하며, 상기 외벽과 상기 내벽이 마주보며 배치되고, 상기 외벽과 상기 내벽이 마주보는 면에는 상기 외벽과 상기 내벽에서 일체로 돌출 형성된 복수의 돌출리브를 구비하고, 상기 돌출리브들 사이에는 상기 외벽 또는 상기 내벽에 일부가 매설되고 나머지 부분은 상기 외벽과 상기 내벽 사이의 공간에 노출된 전단연결철근이 설치되고, 상기 외벽에 형성된 돌출리브와 상기 내벽에 형성된 돌출리브는 서로 대향하여 위치하고, 대향된 돌출리브들을 관통하는 연결봉과 상기 외벽과 상기 내벽의 바깥쪽에서 상기 연결봉을 고정하는 와셔와 너트를 포함하는 간격재가 설치되며, 상기 외벽과 상기 내벽 사이의 공간에는 현장에서 타설된 콘크리트가 채워진 것 을 특징으로 한다.
본 발명의 프리캐스트 콘크리트 벽체를 구성하는 외벽과 내벽은, 형틀을 제작, 배근, 타설하는 과정을 공장에서 완료하고 현장으로 운반하여 설치하는 PC(Precast Concrete)구조이다. 이는 현장에서 형틀을 설치하고 배근하여 콘크리트를 타설하는 CIP(Cast In Place)구조와 차이가 있다.
벽체 구조물에 PC공법을 적용하더라도 구조물의 일체성을 확보하기 위해서는 접합부와 일부분은 현장타설 공법과 병행하여 이루어지는 것이 일반적이며, 본 발명도 벽체의 외벽과 내벽은 공장제작 PC부재로 이루어져 시공되고 그 사이 공간은 콘크리트를 현장 타설하여 일체화가 이루어진 형태이다.
이때, PC부재를 너무 얇은 판재로 설계할 경우 탈형, 야적, 운반, 조립시 반전등 취급과정에 변형이 생기거나 균열이 발생하는 문제가 있고, 이를 방지하기 위하여 두께를 키우는 경우 과중된 무게로 인해 구조물 기초나 운반차량, 조립장비가 과대해져 비효율적이 된다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 일체로 돌출된 돌출리브를 복수로 형성함으로써, 전체 체적의 증가는 최소로 하고 적절한 강성과 경제성도 확보할 수 있다. 또한, 돌출리브에 홀이 형성되고 이 홀을 관통하여 위치하는 연결봉을 포함하는 간격재를 설치함으로써, 정확한 위치에 시공되는 동시에 현장에서 콘크리트를 타설할 때에도 외벽과 내벽 사이의 간격을 유지할 수 있도록 하였다.
한편, 돌출리브를 포함하는 외벽과 내벽은 선 제작된 PC 구조물로서, 현장타설 부분과의 경계면으로 물이 스며들어 누수하자의 원인이 될 수 있기 때문에, 공장제작시 외벽과 내벽이 마주보는 면과 돌출리브의 표면에 거친면 처리를 하여, 현장 타설 콘크리트와의 부착 일체성을 높여 물이 스며드는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공방법은, 바닥을 타공하여 외벽과 내벽을 끼워서 고정하기 위한 바닥철근을 설치하는 S1 단계; 외벽에 형성된 돌출리브와 내벽에 형성된 돌출리브가 서로 대향하도록, 상기 바닥철근에 외벽과 내벽을 세워서 고정하는 S2 단계; 대향된 돌출리브들을 관통하여 연결봉을 위치시키고 와셔와 너트를 사용하여 상기 외벽과 상기 내벽의 바깥쪽에서 상기 연결봉을 고정하여 설치하는 S3 단계; 상기 외벽과 상기 내벽 사이의 공간에 콘크리트를 타설하는 S4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 먼저 현장에서 기초바닥을 타설하여 형성하고 선 제작된 벽체와 연결하기 위한 철근을 설치하기 위해 바닥에 홀을 천공하고 여기에 철근을 삽입해 에폭시를 주입하여 고정하는 후시공 형태의 배근을 수행한다.
이때, 바닥을 타공하고 바닥철근을 설치할 때에 바닥 철근이 정확한 간격으로 설치되도록, 바닥 철근 설치 위치에 관통홀이 형성된 위치고정용 취구를 사용하여 S1 단계를 수행하는 것이 바람직하다.
바닥철근은 제조 시에 매립 형성된 스플라이스 슬리브에 삽입되며, S4 단계를 수행하기 전에 바닥 철근이 삽입된 외벽과 내벽의 스플라이스 슬리브 내에 고강도의 무수축 모르타르를 주입하여 외벽과 내벽을 바닥에 고정한다.
또한, 본 발명은 외벽과 내벽을 소정의 길이로 공장에서 제작하기 때문에, S1 단계 내지 S3 단계를 순차 또는 동시에 반복 수행하여, 복수의 외벽과 내벽이 횡렬로 이어진 구조를 만든 뒤에 S4 단계를 수행하며, 복수의 외벽과 내벽이 이어지는 연결부위에 인접한 벽체 사이의 결합력을 높이기 위한 연결부 철근을 위치시킨 뒤에 S4 단계를 수행하는 것이 바람직하다.
이때, 연결부 철근은 벽체가 옆으로 이어지는 연결부위의 공간을 수평형으로 채우는 공간부재와 공간부재를 벽체의 높이에 맞추어 세워 고정하기 위한 세움부재로 구성되는 것이 좋다. 구체적으로 원형 또는 사각형의 철근인 공간부재를 높이를 달리하여 복수 개 구비하여 세움부재에 고정하거나, 스프링 형상의 공간부재를 세움부재에 고정하는 구조일 수 있다.
나아가 복수의 외벽 및 복수의 내벽이 옆으로 이어지는 연결부위에 존재하는 틈을 막기 위한 틈막이재를 설치한 뒤에 S4 단계를 수행하는 것이 좋다.
이때, 틈막이재는, 복수의 외벽과 복수의 내벽이 옆으로 이어지는 연결부위에 존재하는 틈에 세워지는 파이프, 파이프에 부착되어 틈을 막는 스펀지, 외벽 또는 내벽에 고정된 나사못 및 일단은 파이프에 연결되고 타단은 나사못에 연결되어 파이프가 이탈하지 않도록 묶는 결속선을 포함하여 구성된다.
S3 단계에서 각 돌출리브에 대해서 설치 높이를 달리하여 연결봉을 3개씩 설치하되, 먼저 상기 내벽과 상기 외벽 사이의 간격을 유지하기 위하여 상기 내벽과 상기 외벽 사이의 내측면에도 와셔와 너트를 체결한 연결봉을 구비한 상부 간격재를 설치하고, S4 단계에서 발생하는 측압을 견디기 위하여 상기 외벽과 상기 내벽의 바깥쪽에 와셔와 너트를 체결한 연결봉을 구비한 중간 간격재 및 하부 간격재를 설치하는 것이 바람직하다.
그리고 상부 간격재의 연결봉은 상기 내벽과 상기 외벽의 상면에 형성되고 상부가 개방된 요홈에 설치되는 것이 바람직하다. 위쪽으로 개방된 U형의 요홈에 상부 간격재의 연결봉을 설치하기 때문에, 연결봉의 설치가 용이할 뿐만 아니라 너트와 와셔의 조절이 용이한 특징이 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 내벽과 외벽에 일체로 돌출된 돌출리브를 복수로 형성함으로써, 전체 체적의 증가는 최소로 하고 적절한 강성과 경제성도 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 돌출리브에 형성된 홀을 관통하여 위치하는 연결봉을 포함하는 간격재를 설치함으로써, 정확한 위치에 시공되는 동시에 현장에서 콘크리트를 타설할 때에도 외벽과 내벽 사이의 간격을 유지할 수 있는 효과가 있다.
나아가 본 발명의 시공방법은 바닥을 타설한 뒤에 벽체 고정을 위한 바닥 철근을 배근하는 후시공 공정을 적용하고, 현장타설 콘크리트의 페이스트가 옆으로 이어진 벽체 틈으로 누출되는 것을 방지하기 위한 틈막이재를 적용하여 매우 용이하게 벽체를 시공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체를 시공한 모습을 나타낸 평면도이다.
도 2와 도 3은 바닥에 철근을 설치하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는 내벽을 세워서 바닥 철근에 연결한 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 내벽과 외벽을 세워서 연결한 뒤에 간격재를 설치한 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 실시예의 시공 방법에 사용되는 연결부 철근의 다양한 형태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 실시예의 시공 방법에 사용되는 틈막이재의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따라 설치된 프리캐스트 콘크리트 벽체를 나타낸 측단면도이다.
도 9와 도 10은 전단연결철근의 형태에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 프리캐스트 콘크리트 벽체 상부에 슬라브를 연결하기 위한 배근 형태를 도시한 도면이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체를 시공한 모습을 나타낸 평면도이다.
본 실시예의 프리캐스트 콘크리트 벽체는 서로 분리된 외벽(100)과 내벽(200)으로 구성되며, 외벽(100)과 내벽(200)은 미리 제조된 프리캐스트 콘크리트 제품으로서 현장에서 위치에 맞추어 설치되고, 내벽(200)과 외벽(100)의 사이에 현장 콘크리트를 타설하여 벽체를 시공한다.
외벽(100)은 내부에 복수의 수직철근(110)과 수평철근(120)이 삽입되어 있으며, 한쪽 면에 복수의 돌출리브(130)를 구비한다. 돌출리브(130)는 높이 방향으로 벽체 상단에서 하단에 이르는 길이로 길게 형성된다.
그리고 복수의 돌출리브(130) 사이에는 전단연결철근(140)이 하나 이상 설치된다. 전단연결철근(140)은 현장에서 타설되는 콘크리트와 외벽(100) 간의 결합성을 높이고 전단응력 차이를 저감하기 위한 철근으로서, 하나의 철근을 휘어서 일부는 외벽에 삽입되고 나머지는 외부에 노출된 형태로 설치되며, 전단연결철근(140)의 구체적인 구조는 뒤에서 자세하게 설명하도록 한다.
내벽(200)은 상기한 외벽과 구조가 동일하다. 수직철근(210)과 수평철근(220)이 삽입되고, 복수의 돌출리브(230)를 구비하며, 전단연결철근(240)을 구비하는 것도 동일하므로, 각 부분에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 프리캐스트 벽체는 상기한 외벽(100)과 내벽(200)이 돌출리브(130, 230)가 서로 마주보고 대향되도록 위치한다. 이러한 배치 상태에서 전단연결철근(140, 240)이 서로 충돌하지 않도록 전단연결철근(140, 240)의 설치 위치를 조절한다.
이러한 외벽(100)과 내벽(200)은 눕힌 상태로 미리 제조하여 현장으로 운반되며, 제작 과정에서 내벽(200)과 외벽(100)이 서로 대면하고 있는 면과 돌출리브(130, 230)의 표면을 거친면 처리함으로써, 현장에서 타설된 콘크리트와의 결합성 및 일체성을 향상시켰다. 현장 타설 콘크리트와의 일체성이 높아짐으로써, 프리캐스트 벽체와 현장 타설 콘크리트의 경계면으로 물이 스며들어 누수 하자가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
그리고 내벽(200)과 외벽(100)은 돌출리브(130, 230)를 관통하여 설치된 간격재(300)에 의해서 서로 결합되어 설치단계에서 벽체가 무너지는 것을 방지하는 동시에 현장에서 내부에 콘크리트를 타설하는 과정에서 측압을 견딜 수 있도록 하여 간격을 유지한다. 간격재(300)는 돌출리브(130, 230)를 관통하여 설치된 연결봉(310)과 연결보(310)의 양단에 결합된 와셔(320) 및 너트(330)를 포함하여 구성되고, 설치 높이를 달리하여 하부와 중간 및 상부에 적절히 설치한다. 이때, 간격재의 기능을 높이기 위하여 설치 위치에 따라서 설치 형태가 다르게 구성하며, 이에 대한 구체적인 구조는 뒤에서 자세하게 설명한다.
한편, 본 실시예의 프리캐스트 벽체는 복수의 외벽(100)과 내벽(200)을 옆으로 연속 설치하여 연결하여 구성되며, 벽체가 연결되는 부분에서는 수평철근의 이음이 끊어지는 문제가 있으나, 실제 현장에서는 좁은 공간으로 인해 작업자가 내부에 들어갈 수 없어서 수평 연결 작업이 불가능하다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에 따른 프리캐스트 벽체는 벽체가 연결되는 부분에 연결부 철근(400)을 설치한다. 연결부 철근(400)의 구체적인 형태는 뒤에서 자세하게 설명한다.
본 실시예의 프리캐스트 벽체는 외벽(100)과 내벽(200)을 현장에서 설치하기 때문에, 도 1에 도시된 것과 같이 미리 설치된 기둥(1000)을 사이에 두고 설치할 수 있다. 이때, 기둥(1000)과 프리캐스트 콘크리트 벽체와의 결합성을 높이기 위하여, 연결부 철근에 대응되는 기둥연결철근(1100, 1200)을 설치한 뒤에 프리캐스트 벽체를 설치한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 프리캐스트 콘크리트 벽체를 설치하는 시공방법에 대해서 설명한다.
먼저, 프리캐스트 벽체를 기초 바닥에 고정하기 위해서, 바닥에 고정을 위해서 돌출된 철근을 형성한다. 이때, 기초 바닥을 타설하는 과정에서 철근을 매설하는 선시공 방법을 적용할 수도 있겠으나, 선시공 방법의 경우는 철근의 간격이 미리 결정되므로, 본 실시예에서는 기초 바닥을 타설한 이후에 바닥 고정을 위한 철근을 설치하는 후시공 방법을 적용한다.
도 2와 도 3은 바닥에 철근을 설치하는 모습을 나타내는 도면이다.
바닥에 일정한 간격으로 바닥 철근을 설치하기 위하여, 도 2에 도시된 것과 같이, 일정한 간격으로 관통홀이 형성된 위치고정용 취구(2200)를 사용하여 바닥(2000)에 철근 설치를 위한 홀을 천공하고, 천공된 홀에 바닥 철근(2100)을 삽입하고 에폭시(2110)를 주입하여 고정한다. 도 3은 내벽과 외벽을 위하여 2개의 위치고정용 취구(2200)를 사용하여 바닥 철근(2100)을 형성한 모습을 측면에서 도시한 모습이다. 고정용 취구(2200)를 사용하지 않는 경우, 바닥 철근(2100)이 삽입된 홀에 에폭시(2110)를 주입하여 고정하는 과정에서, 에폭시가 완전히 굳기 전에 바닥 철근(2100)이 옆으로 기울어지는 등의 문제가 발생하며, 결국 바닥철근(2100)이 정확한 위치에 정확한 수직도를 갖도록 설치할 수 없다.
도 4는 내벽을 세워서 바닥 철근에 연결한 모습을 도시한 도면이다.
바닥 철근(2100)이 완전히 고정되면 미리 제작된 내벽(200)을 돌출리브(230)의 방향에 맞추어 세워서 연결하며, 구체적으로 바닥(2000) 위로 돌출된 바닥 철근(2100)을 내벽(200) 제조 시에 매립 형성된 스플라이스 슬리브에 삽입하여 바닥철근(2100)과 내벽(200)의 수직철근(210)과 연결한다. 이때, 내벽(200)이 넘어지는 것을 방지하기 위하여 경사버팀대(2300)를 설치하며, 바닥(2000)과 내벽(200) 및 돌출리브(230)의 사이에는 끼움쇠로서 복수의 철판이 겹쳐진 스틸심(2400)을 설치한다.
도 5는 내벽과 외벽을 세워서 연결한 뒤에 간격재를 설치한 모습을 나타낸다.
앞서 내벽(200)을 세워서 연결하는 것과 같은 방법으로 외벽(100)을 세워서 바닥 철근(2100)에 연결하고, 대향된 내벽(200)과 외벽(100)의 돌출리브(130, 230)를 관통하는 간격재를 설치한다. 간격재는 설치 높이를 달리하여 적절한 개수로 설치될 수 있으며, 본 실시예에서는 3개 높이에 하부 간격재(300a)와 중간 간격재(300b) 및 상부 간격재(300c)를 각각 설치한다.
상부 간격재(300c)는 상단부에 설치되어 내벽(200)과 외벽(100)의 간격을 정확하게 유지하여 세울 수 있도록 하는 역할을 중심으로 하며, 이를 위하여 내부에도 와셔(320C)와 너트(330C)를 체결하는 이중와셔 구조를 적용하였다. 내부에 와셔와 너트를 체결하지 않는 경우에 내벽(200)과 외벽(100)외 안쪽으로 기울어져서 간격이 변하는 것을 방지할 수 없다. 이때, 상부 간격재(300c)를 설치하기 위하여, 대향된 내벽(200)과 외벽(100)의 최상단부에 U자형 요홈을 형성하며, 상부 간격재(300c)의 연결봉(310c)은 위쪽이 개방된 요홈에 삽입되기 때문에 위쪽에서 살펴보면서 정확한 간격으로 상부 간격재(330C) 설치하는 것이 가능하다.
이중와셔 구조의 상부 간격재(300c)를 설치하여, 내벽(200)과 외벽(100)의 간격을 정확하게 고정한 뒤에는, 하부 간격재(300a)와 중간 간격재(300b)를 설치한다. 하부 간격재(300a)와 중간 간격재(300b)의 설치 높이는 바닥 철근(2100)이 삽입된 높이에 의해서 결정된다. 내벽(200)과 외벽(100)의 사이에 콘크리트를 타설한 경우에 내부에서 바깥쪽 방향으로 발생하는 측압을 견디기 위한 역할을 주로 수행하고, 이중와셔를 사용한 상부 간격재(330C)에 의해서 내벽(200)과 외벽(100)이 정확한 간격을 유지할 수 있기 때문에, 내부에는 와셔와 너트를 사용하지 않고 내벽(200)과 외벽(100)의 외부에만 와셔와 너트를 체결하여 설치된다.
간격재를 설치한 뒤에는 바닥 철근이 삽입된 외벽(100)과 내벽(200)의 스플라이스 슬리브 내에 고강도의 무수축 모르타르를 주입하여 외벽(100)과 내벽(200)을 바닥에 고정하며, 마지막으로 외벽(100)과 내벽(200)의 사이에 콘크리트를 타설하여 벽체를 형성한다. 이때, 앞서 설명한 것과 같이, 복수의 외벽(100)과 내벽(200)을 옆으로 연속 설치하여 연결하는 부분에 연결부 철근을 설치한다.
도 6은 본 실시예의 시공 방법에 사용되는 연결부 철근의 다양한 형태를 도시한 도면이다.
연결부 철근(400)은 연결된 벽체 사이 공간을 채우는 공간부재(420)와 공간부재(420)들이 벽체의 높이에 맞춰 세워지도록 고정하는 세움부재(410)로 구성되며, 공간부재(420)와 세움부재(410)가 세트로 고정된 구조이다. 공간부재(420)는 원형이나 사각형 또는 코일 형상 등이 가능하므로 유형별로 선택하여 사용할 수 있다.
복수의 외벽과 내벽을 옆으로 연속하여 바닥에 고정하고 연결부위에 연결부 철근을 위치시킨 뒤에는 외벽과 내벽의 사이에 콘크리트를 타설한다. 이때, 연속된 외벽들의 사이와 내벽들의 사이에 존재하는 빈틈으로 타설된 콘크리트 페이스트가 누출되는 것을 방지하기 위한 가설용 틈막이재를 설치하여 사용한다.
도 7은 본 실시예의 시공 방법에 사용되는 틈막이재의 구조를 도시한 도면이다.
틈막이재(500)는 옆으로 연속하여 위치된 내벽(200)들 사이에 설치된다. 내벽(200)의 측면에 나사못(510)을 고정하고, 나사못(510)에 연결된 결속선(520)을 스펀지(540)가 부착된 파이프(530)에 연결한다. 파이프(530)는 벽체 높이에 대응하는 길이를 가지고 결속선(520)에 의해서 고정되며, 스펀지(540)가 내벽(200)사이의 틈에 밀착하여 현장에서 타설된 콘크리트 페이스트의 누출을 방지한다. 이러한 틈막이재(500)는 앞서 설명한 것과 같이 가설용이며, 내부에 타설된 콘크리트가 경화된 이후에 파이프와 스펀지를 제거한다.
도 8은 본 실시예에 따라 설치된 프리캐스트 콘크리트 벽체를 나타낸 측단면도이다.
바닥(2000)과 외벽(100) 및 내벽(200) 사이에 설치된 스틸심(2400)의 주변은 지수판(2600)을 설치한 뒤에 무수축 콘크리트(2500)로 고정하며, 무수축 콘크리트(2500)의 누출을 박기 위한 각재(2700)를 설치한다. 그리고 외벽(100)과 내벽(200)의 사이에 콘크리트를 타설하여 벽체를 완성한다.
또한, 위쪽에는 상부층에 해당하는 외벽과 내벽을 포함하는 프리캐스트 콘크리트 벽체가 추가로 설치되었고, 그 사이에는 상부층의 바닥을 구성하는 슬라브(600)가 슬라브철근(610)을 통해서 연결된다. 이때, 먼저 본 실시예의 프리캐스트 콘크리트 벽체를 쌓아서 연결한 뒤에 상부층의 바닥에 해당하는 슬라브(600)를 연결하여, 슬라브 연결은 후시공으로 하고 상부벽체를 선시공 하는 방식으로 공정을 진행할 경우, 현장 공정의 속도가 매우 빨라지는 장점이 있다. 이를 위한 슬라브(600)의 연결구조에 대해서는 뒤에서 자세하게 설명한다.
도 8을 통해서 전단연결철근(140, 240)의 구조를 설명한다. 전단연결철근(140, 240)은 서로 이격된 외벽(100)과 현장타설 콘크리트 및 내벽(200)과 현장타설 콘크리트 사이의 결합성을 높이고 전단응력 차이를 저감하기 위하여 설치된 철근이며, 본 실시예에서는 하나의 철근을 휘어서 반복 구조를 만들어 일부는 외벽(100) 또는 내벽(200)에 삽입되고 나머지는 외부에 노출된 형태로 구성되고, 노출된 부분은 현장타설 콘크리트에 삽입된다. 도 8에서는 외벽(100)에 설치된 전단연결철근(140)은 실선으로 표시하고, 내벽(200)에 설치된 전단연결철근(240)은 점선으로 표시하였다.
이때, 본 실시예는 하나의 철근을 직각으로 굽어진
Figure 112016083144719-pat00001
형태로 만들어서 삽입된 부분이 최대가 되도록 구성함으로써 전단연결철근(140, 240)의 효과를 더욱 높일 수 있었다.
여기서 만약, 전단연결철근을
Figure 112016083144719-pat00002
과 같은 산 형태로 만들 경우, 벽체에 매입되는 부분이 적어서 벽체와의 일체성이 부족하기 때문에, 벽체에서 뽑히기 쉬운 문제가 있고 결국 구조적으로 취약한 상황을 유발할 수 있다.
도 9와 도 10은 전단연결철근의 형태에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는
Figure 112016083144719-pat00003
형태의 전단연결철근(140)을 외벽(100)에 설치한 경우이고, 도 10은
Figure 112016083144719-pat00004
형태의 전단연결철근(140)을 외벽(100)에 설치한 경우이며, 각각의 아랫부분에는 매립된 부분이 벽체에 힘을 전달하는 범위를 도시하였다. 도 9의 전단연결철근(140)은 벽체에 매입되는 부분이 적어서 힘을 전달받는 범위도 좁지만, 도 10의 전단연결철근(140)은 벽체에 매입되는 부분이 많아서 힘을 전달받는 범위도 넓어지고 구조적으로 안정적인 것을 확인할 수 있다.
도 11은 본 발명의 프리캐스트 콘크리트 벽체 상부에 슬라브를 연결하기 위한 배근 형태를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 것과 같이, 본 실시예의 프리캐스트 벽체는 상부층에 해당하는 벽체가 위쪽에 연결되며, 상부층의 바닥을 형성하는 슬라브를 연결하기 위한 슬라브 철근(610)을 배근한 상태에서 내벽(200)과 외벽(100)의 사이에 콘크리트를 타설한다. 또한, 본 실시예의 프리캐스트 콘크리트 벽체를 다층으로 쌓아서 연결한 뒤에 상부층의 바닥에 해당하는 슬라브(600)를 연결하는 방식으로 공정을 진행할 경우, 현장 공정의 속도가 매우 빨라지는 장점이 있으며, 이를 위해서는 슬라브철근(610)이 배근된 상태로 프리캐스트 벽체를 시공하는 것이 좋다. 구체적으로 슬라브(610)를 연결하기 위한 슬라브철근(610)을 본 실시예의 프리캐스트 콘크리트 벽체에 배근하는 구조를 설명하며, 슬라브철근(610)은 상부근과 하부근의 2층으로 설치된다.
본 실시예에서는 도 11에 도시된 것과 같이, 내벽(200)의 상부에 상부 간격재(300c)가 설치된 돌출리브 형성 부위를 제외하는 나머지 부분에 관통구(250)를 형성함으로써, 상부 끝부분에 높이를 달리하는 요철구조를 형성하였다. 그리고 현장에서 콘크리트 타설 공정을 수행할 때에 관통구(250)에 슬라브철근(610)을 끼워서 타설함으로써, 슬라브철근(610)이 배근된 상태로 프리캐스트 콘크리트 벽체를 시공할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 외벽 110: 수직철근
120: 수평철근 130: 돌출리브
140: 전단연결철근 200: 내벽
210: 수직철근 220: 수평철근
230: 돌출리브 240: 전단연결철근
250: 관통구 300: 간격재
310: 연결봉 320: 와셔
330: 너트 400: 연결부 철근
410: 세움부재 420: 공간부재
500: 틈막이재 510: 나사못
520: 결속선 530: 파이프
540: 스펀지 600: 슬라브
610: 슬라브철근 1000: 기둥
1100, 1200: 기둥연결철근 2000: 바닥
2100: 바닥 철근 2110: 에폭시
2200: 위치고정용 취구 2300: 경사버팀대
2400: 스틸심 2500: 무수축 콘크리트
2600: 지수판 2700: 각재

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 내부에 수직철근과 수평철근이 매설되고, 미리 제작되어 현장으로 운송된 외벽과 내벽을 포함하며, 상기 외벽과 상기 내벽이 마주보며 배치되고, 상기 외벽과 상기 내벽이 마주보는 면에는 상기 외벽과 상기 내벽에서 일체로 돌출 형성된 복수의 돌출리브를 구비하고, 상기 돌출리브들 사이에는 상기 외벽 또는 상기 내벽에 일부가 매설되고 나머지 부분은 상기 외벽과 상기 내벽 사이의 공간에 노출된 전단연결철근이 설치되고, 상기 외벽에 형성된 돌출리브와 상기 내벽에 형성된 돌출리브는 서로 대향하여 위치하고, 대향된 돌출리브들을 관통하는 연결봉과 상기 외벽과 상기 내벽의 바깥쪽에서 상기 연결봉을 고정하는 와셔와 너트를 포함하는 간격재가 설치되며, 상기 외벽과 상기 내벽 사이의 공간에는 현장에서 타설된 콘크리트가 채워지는 프리캐스트 콘크리트 벽체를 시공하는 방법으로서,
    바닥을 타공하여 외벽과 내벽을 끼워서 고정하기 위한 바닥철근을 설치하는 S1 단계;
    외벽에 형성된 돌출리브와 내벽에 형성된 돌출리브가 서로 대향하도록, 상기 바닥철근에 외벽과 내벽을 세워서 고정하는 S2 단계;
    대향된 돌출리브들을 관통하여 연결봉을 위치시키고 와셔와 너트를 사용하여 상기 외벽과 상기 내벽의 바깥쪽에서 상기 연결봉을 고정하여 설치하는 S3 단계;
    상기 외벽과 상기 내벽 사이의 공간에 콘크리트를 타설하는 S4 단계를 포함하고,
    S1 단계 내지 S3 단계를 순차 또는 동시에 반복 수행하여, 복수의 외벽과 내벽이 횡렬로 이어진 구조를 만든 뒤에 S4 단계를 수행하되, 복수의 외벽 및 복수의 내벽이 옆으로 이어지는 연결부위에 존재하는 틈을 막기 위한 틈막이재를 설치한 뒤에 S4 단계를 수행하며,
    상기 틈막이재는, 복수의 외벽과 복수의 내벽이 옆으로 이어지는 연결부위에 존재하는 틈에 세워지는 파이프, 상기 파이프에 부착되어 상기 틈을 막는 스펀지, 외벽 또는 내벽에 고정된 나사못 및 일단은 상기 파이프에 연결되고 타단은 상기 나사못에 연결되어 상기 파이프가 이탈하지 않도록 묶는 결속선을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 S1 단계에서, 바닥을 타공하고 바닥철근을 설치하고 고정할 때에 바닥 철근이 정확한 간격으로 설치되도록, 바닥 철근 설치 위치에 관통홀이 형성된 위치고정용 취구를 사용하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    S1 단계 내지 S3 단계를 순차 또는 동시에 반복 수행하여, 복수의 외벽과 내벽이 횡렬로 이어진 구조를 만든 뒤에 S4 단계를 수행하며,
    복수의 외벽과 내벽이 이어지는 연결부위에 인접한 벽체 사이의 결합력을 높이기 위한 연결부 철근을 위치시킨 뒤에 S4 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 연결부 철근은 상기 연결부위의 공간을 수평형으로 채우는 공간부재와 상기 공간부재를 벽체의 높이에 맞추어 세워 고정하기 위한 세움부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 공간부재는 원형 또는 사각형의 철근을 높이를 달리하여 복수 개 구비하거나 스프링 형상의 철근인 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 S3 단계에서, 각 돌출리브에 대해서 설치 높이를 달리하여 연결봉을 3개씩 설치하되,
    먼저, 상기 내벽과 상기 외벽 사이의 간격을 유지하기 위하여 상기 내벽과 상기 외벽 사이의 내측면에도 와셔와 너트를 체결한 연결봉을 구비한 상부 간격재를 설치하고,
    S4 단계에서 발생하는 측압을 견디기 위하여 상기 외벽과 상기 내벽의 바깥쪽에 와셔와 너트를 체결한 연결봉을 구비한 중간 간격재 및 하부 간격재를 설치하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 상부 간격재의 연결봉은 상기 내벽과 상기 외벽의 상면에 형성되고 상부가 개방된 요홈에 설치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체의 시공방법.
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