KR101760072B1 - 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 및 그 성형방법과 성형틀 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사찰 또는 고전 한옥용 프리캐스트 콘크리트(PC:PRECAST CONCRETE) 서까래에 관한 것으로서, 서까래 목형의 제작 공정, 앞 마구리의 제작 공정, PVC 서까래 성형틀의 제작공정, 앞 마구리 및 뒷 마구리와 PVC 서까래 성형틀을 이용한 PC 서까래의 성형 공정으로 이루어지는 것으로서,
본 발명은 PVC 서까래 성형틀을 성형시 물을 이용한 열탕 성형이 아닌 전기 열풍로를 이용하여 뜨거운 공기로 PVC 서까래 성형틀을 성형함으로 성형틀 제작을 위한 준비 작업시간을 줄이는 동시에 히터에 의한 성형틀 성형 시간을 단축시킬 수 있도록 한 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 및 그 성형 방법에 관한 것이다.

Description

전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 및 그 성형방법과 성형틀 성형장치{The mold-forming device and Molding method and traditional hanok Precast concrete rafter}

본 발명은 사찰 또는 고전 한옥용 프리캐스트 콘크리트(PC:PRECAST CONCRETE) 서까래 성형방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PC 서까래를 성형하기 위한 PVC 서까래 성형틀을 목형 서까래를 이용하여 형성하고, 이의 PVC 서까래 성형틀의 앞 마구리를 동일한 목형서까래를 이용하여 앞 마구리 성형틀을 제작함으로, 하나의 목형으로 PVC서까래 성형틀과 앞 마구리 성형틀을 제작할 수 있도록 하며, 또한 본 발명의 PVC 서까래 성형틀은 물을 이용한 열탕 성형이 아닌 전기 열풍로를 이용하여 뜨거운 공기로 PVC 서까래 성형틀을 성형함으로 성형틀 제작을 위한 준비 작업시간을 줄이는 동시에 히터에 의한 성형틀 성형 시간을 단축시킬 수 있도록 한 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 및 그 성형 방법과 성형틀 성형장치에 관한 것이다.

종래에는 사찰 또는 전통양식의 한옥의 서까래는 목재로 이루어졌으나, 최근에는 제작이 편리하고 화재에 견딜 수 있는 프리캐스트 콘트리트(PC) 서까래가 제공되고 있다, 프리캐스트 콘크리트 서까래는 제조사에서 사전에 콘크리트로 제작하여 공사현장까지 운송하여 사용하거나, 현장에서 제작하여 사용한다.

그러나 일반적으로 현장에서 제작하는 것보다는 제조공장에 성형틀을 만들어 PC 서까래를 제조한 후 공사현장에 필요한 양만큼 제공하고 있다.

또한 기존의 PC 서까래는 제작시간이 목재에 비하여 대량으로 생산할 수 있는 이점은 있으나, 서까래 전면 단부에 문양을 형성하기 위해서는 별도의 문양을 그려 넣어야 하는 문제점과 기존의 PC 서까래 성형틀 앞 마구리는 단순히 PVC 성형틀의 앞 마구리 기능만 갖는 것으로 성형틀 앞 마구리에 설치시 금속 밴드로 견고하게 결속한 다하더라도 콘크리트 타설시 앞으로 밀리는 현상이 있으며, 특히 앞 마구리가 짧은 원기둥 형상으로 일면에 경사면이 형성되어 있다.

따라서 콘크리트 서까래를 성형할 때 성형틀 앞 단부에 콘크리트가 흘러나오지 않도록 앞 마구리를 설치하게 되는데 이때 앞 마구리의 경사면이 정 위치에 있지 않고 일측으로 돌아갈 경우 차후 성형된 서까래의 단부 경사면이 옆으로 돌아가 형성됨으로 서까래를 사용하지 못하는 문제점이 있다.

이 분야의 선행기술을 살펴보면, 등록특허공보 제10-0466548호(2005년01월15일)(이하 "선행기술" 이라 함)의 한옥 서까래 성형용 금형 및 그것에 의한 서까래 성형방법은 고전 한옥용 서까래 목형(1)을 먼저 목재로 만든 다음, 서까래 성형용 금형에 사용할 금형 앞마개(2) 모형의 목형(2')을 상기 목형의 앞쪽 단부에서 절단한 후 그 절단한 목형(2')을 사용하여 통상의 방법에 의해 FRP로 금형(2a)을 성형

하고 그 금형(2a)을 사용하여 서까래 성형용 금형 앞마개(2)를 성형한 다음, 상기 목형(1)의 본체(1a)외경과 유사한 PVC관(3)의 상면만을 가로로 절개하여 절개부(4)를 형성한 후, 상기 가로로 절개부가 형성된 PVC관(3) 속에 미리 준비한 서까래 목형(1)을 내삽하여 고무줄(5)등의 탄성체로 PVC관 외주면을 단단하게 묶은 다음, 열탕(6)에서 약70℃∼90℃의 온도로 15∼40분간 가열하여 냉수로 냉각시킨 후 PVC관(3)으로부터 목형(1)을 제거하여 서까래 목형의 외경과 동일한 내경을 갖는 서까래 성형용 금형(7)을 얻는 것으로 된 청구1항과,

상기 청구항 1의 종속항으로서 제조된 서까래 성형용 금형(7)내에 소정 형태의 철근(9)을 내삽시킨 다음, 서까래 앞쪽과 동일한 형태의 금형 앞마개(2)와 다수개의 철근구멍 (10)이 천설된 평판형 금형 뒷마개(8)를 각각 소정 위치에 막고 금

형 상부의 개방된 절개부(4)를 통하여 시멘트 콘크리트를 타설한후 경화시켜 고전 한옥용 서까래와 동일한 형태의 서까래를 성형하는 구성이 개시되었다.

이와 같이 이루어지는 상기 선행기술은, 서까래 목형(1)을 먼저 목재로 만든 다음, 서까래 성형용 금형에 사용할 금형 앞 마개(2) 모형의 목형(2')을 상기 목형의 앞쪽 단부를 엇썰어 앞 마구리를 먼저 만들게 됨으로 목형이 짧아진 상태에서 PVC 서까래 성형용 금형을 제작하게 됨으로 차후 서까래 성형용 금형을 이용하여 성형되는 콘크리트 서까래의 길이가 짧아지는 문제점이 있으며(도1참조), 목형의 앞쪽 단부를 엇썰어 앞 마구리를 만든 후 다른 목형을 이용하여 PVC 서까래 성형용 금형을 제작할 경우 하나의 PVC 서까래 성형용 금형을 만들기 위해 앞 마구리를 제작하기 위한 목형과 PVC 서까래 성형용 금형을 만들기 위한 목형이 필요하게 됨으로 하나의 콘크리트 서까래를 만들기 위해 2개의 목형을 미리 만들어야하는 비경제적인 문제점이 있다.

또한 앞 마구리를 만들기 위해 목형 앞 단을 절단한 상태에서 이를 이용하여 PVC 서까래 성형용 금형을 제작할 경우 PVC 관에 목형을 넣어 열탕에서 연화시 목형의 앞부분은 절단된 상태에서 경사면을 형성하고 있고, PVC 관은 수직으로 형성된 관계로 목형의 경사 기울기만큼 PVC관 끝단 일측부가 더 남게 됨으로 이 부분(도2의 적색 표시부분)이 오므라들거나 벌어지는 등의 변형이 되는 문제점이 있어 콘크리트 서까래 성형시 단부에 변형이 발생되는 문제점이 있다.

또한 상기 선행기술은 전통한옥 시공시 서까래를 올린 후 서까래의 끝 단부에 별도의 문양을 그려넣거나 또는 성형된 서까래 끝 단부에 별도 형성된 문양을 접착제를 이용하여 붙여서 사용하게 됨으로 시공시 매우 번잡하고 불편한 문제점이 있다.

또한 선행기술은 PVC 관에 목형을 넣어 열탕에서 연화시키기 위해 도2와 같이 용기에 물을 준비하고 이의 물을 사전에 수 십분에 걸쳐 끓여 약70℃∼90℃가 되도록 한 후 서까래 목형이 내장되어 고무줄로 묶인 PVC관을 물이 끓는 용기에 넣고 다시 40분간 온도가 유지되도록 하면서 가열함으로 그 공정이 복잡하고 물을 끓이기 위한 에너지가 많이 낭비되는 문제점이 있다.

즉, 서까래 목재를 PVC관에 끼우고 고무줄로 묶은 다음 이를 열탕처리 할때 PVC 서까래 성형틀이 물에 잠기기 위해서는 용기에 수용되는 물의 양이 일반적으로 200ℓ양을 1드럼으로 가정하에 4드럼 내지 5드럼의 물을 열탕하기 위한 용기에 채워야 하며, 이의 물을 채운 후 이를 불로 끓인 다음 서까래 목형이 내장되어 고무줄로 묶인 PVC 관을 수장시켜 40분간 70℃∼90℃온도를 유지시키면서 성형하는 기술로서 선행기술과 같은 성형방식은 물을 용기에 채우는 준비와, 물을 끓이는 시간 등이 반드시 진행되어야 함으로 진행과정이 불편하고 불필요한 에너지 소비가 많이 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0466548호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로 서까래를 PC(프리케스트 콘크리트)로 성형하되 PVC 서까래 성형틀로 PC 서까래를 제조시 앞 마구리 성형틀을 서까래 목형의 원형을 파손 없이 성형하록 하고, 플랜지가 구비된 앞 마구리는 PVC 서까래 성형틀 앞 단부 내에 끼우고 밴딩시 전방으로 밀리는 현상을 방지토록하는 목적과,

또한, 필요시 PC 서까래 끝단부에 일체형으로 연꽃 등의 문양을 형성할 수 있도록 앞 마구리 제작시 문양을 선택적으로 간단 용이하게 제작할 수 있도록 하는 목적과,

또한 본 발명의 PVC관을 이용한 PVC 서까래 성형틀 제작은 물을 이용한 열탕성형이 아닌 전기 열풍로의 전기 히터장치를 이용하여 뜨거운 공기로 PVC 서까래 성형틀을 성형함으로 성형틀 제작을 위한 준비 작업시간을 줄이는 동시에 전기 히터에 의한 성형틀 성형 시간을 단축시킬 수 있도록 함을 목적으로 한 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 및 그 성형 방법에 관한 것이다.

본 발명은 상기 목적을 해결하기 위한 수단으로서, 사찰 및 전통한옥의 콘크리트(PC) 서까래 및 그 성형방법에 관한 것으로서, 서까래 목형의 제작 공정, 플랜지가 구비된 앞 마구리의 제작 공정, PVC 서까래 성형틀의 제작공정, 플랜지가 구비된 앞 마구리 및 뒷 마구리와 PVC 서까래 성형틀을 이용한 PC 서까래의 성형 공정으로 이루어진다.

본 발명의 PC 서까래를 성형하기 위한 제조 공정을 살펴보면 다음과 같다.

<서까래 목형 제작공정>

목재를 이용하여 전통 서까래 형상의 목형을 가공하여 서까래 목형을 제작한다.

<앞 마구리 제작 공정>

상기 서까래 목형의 앞 단부면에 원형패널을 맞대어 못 등으로 고정하고 서까래 목형 단부의 외주면 일측에 고정편을 세워 설치한 후 고정편 좌우. 저면의 외주면에 FRP 수지를 소정의 두께로 도포하여 플랜지가 구비된 FRP 링 커버를 형성하는 단계;

상기 서까래 목형의 앞 단부 외주면에 형성된 FRP 링 커버를 탈형시켜 직경이 큰 쪽의 일측부를 경사면이 형성되도록 엇썰기하는 단계;

상기 FRP 링 커버의 엇썰기된 경사면 측에 원형 패널을 대응 고정하고 플랜지 측의 개구부를 통하여 합성수지를 채워 양생하는 방법으로 다수의 마구리 기초금형을 형성하는 단계;

상기 마구리 기초금형 양면에 원형 패널를 대응 고정한 후 원형 패널과 패널 사이의 기초금형 외주면에 유리섬유를 감아 FRP 수지에 함침되도록 하는 공정을 반복하여 소정의 두께를 갖는 앞 마구리 성형틀을 성형하는 단계;

목재 판재 일면에 서까래 단부에 형성되는 문양 크기에 맞게 조각하여 목재 판화을 형성하는 단계;

상기 앞 마구리 성형틀의 일측 엇썰기한 면에 문양이 내측으로 향하도록 목재 판화를 대응시켜 고정하고, 고정된 앞 마구리 성형틀의 플랜지 측 개구부를 통하여 문양이 있는 바닥에 FRP 겔 코트층을 형성하고 그 상면과 성형틀 내주면에 FRP 수지를 도포하여 경사면에 문양이 성형되고 플랜지가 구비된 앞 마구리를 형성하는 단계;로 앞 마구리가 형성된다.

<PVC 서까래 성형틀 제조방법>

상기 서까래 목형이 내장되는 PVC관을 준비하여 목형의 양측 단 길이와 같게 절단한 후 길이 방향으로 절결부를 형성하고 내부에 서까래 목형을 끼워 고무밴드로 촘촘하고 균일하게 묶은 다음 전기 열풍 로에 넣어 100℃∼130℃로 20∼40분간 가열하는 단계;

상기 20∼40분간 가열한 전기히터장치의 전원을 끄고 90℃이하로 내린 후 서까래 목형이 끼워져 고무밴드로 묶인 PVC 관을 커낸 후 탈형시켜 PVC 서까래 성형틀을 제작하는 단계로 이루어진다.

<PVC 서까래 성형틀을 이용한 PC서까래 제조방법>

상기 성형된 PVC 서까래 성형틀 내부에 주철근을 결속한 다수의 띠철근과 일체로 형성된 절곡철근이 구비된 서까래 골조를 내장시키는 단계;

상기 PVC 서까래 성형틀의 앞쪽 내측에 플랜지를 갖는 앞 마구리를 설치하되, 상기 앞 마구리 일측면에 형성된 돌기가 PVC 서까래 성형틀 상부 절결부에 끼워지도록 앞 마구리를 설치하는 단계;

상기 앞 마구리를 설치한 후 주철근이 뒷 마구리에 끼워지도록 하고 PVC 서까래 성형틀의 양단부를 금속밴드로 묶어 서까래 골조를 설치하는 단계;

상기 서까래 골조가 설치된 PVC 서까래 성형틀 내부에 콘크리트를 타설 후 양생하고, 상기 양생된 PC 서까래를 성형틀에서 탈형하는 단계;로 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 및 그 성형방법을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예로서, 상기 서까래 골조를 설치하는 단계는 서까래 골조 내부에 스치로 폼, 화산암 쇄석, 제강고로 슬래그 등으로 이루어진 경량부재를 설치한 후 PVC 서까래 성형틀 내부에 콘크리트를 타설한 다음 양생시켜 PC 서까래를 경량화 할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 된 본 발명은 PVC 서까래 성형틀의 앞 마구리는 PVC 서까래 성형틀을 만들기 위한 서까래 목형을 이용하여 앞 마구리 성형틀을 형성함으로 하나의 목형으로 PVC 서까래 성형틀과 앞 마구리 성형틀을 제작할 수 있도록 함으로써, 프리캐스트 콘크리트 서까래와 앞 마구리를 동일 규격으로 단시간에 생산할 수 있도록 하는 동시에 PVC 서까래 성형틀을 성형시 전기 열풍로 내에서 공기를 가열하여 성형틀을 제조함으로 성형틀을 성형하기 위한 사전 준비가 필요 없고 성형틀 성형 시간을 단축할 수 있도록 함으로 생산성 및 경제성의 효율을 높일 수 있도록 한 사찰 또는 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 및 그 성형방법에 관한 것이다.

이와 같이 된 본 발명은 PVC 서까래 성형틀의 앞 마구리를 FRP 수지를 사용함으로 탈형시 PC 서까래 단부의 테두리 또는 문양이 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 PC 서까래 제조시 PVC 서까래 성형틀과 앞 마구리를 성형시 사용하던 서까래 목형을 반복하여 재사용함으로 생산성을 향상시키는 동시에 서까래 목형을 재사용 함으로 인하여 경제적인 이득을 갖는 효과를 가지며, 특히 PC 서까래 제조시 기 사용된 앞 마구리를 반복하여 재사용함으로 앞 마구리를 제작하기 위한 시간과 노력을 절감하는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 PVC 서까래 성형틀을 제작시 물을 끓여서 연화시키는 열탕처리가 아니고 서까래 목형이 끼워져 탄성 고무밴드로 밴딩된 PVC 관을 전기 열풍로에 내장한 후 전기히터장치로 전기 열풍로 내의 공기를 가열하여 뜨거운 공기로 PVC 관을 연화시켜 PVC 서까래 성형틀을 제작함으로 물을 끓이는 작업을 하지 않으므로 작업이 간단 용이하고, 열풍로 내의 공기를 전기 히터장치로 단시간에 가열시킴으로 성형틀 제작시간을 단축하는 효과를 갖는다.

도1은 종래의 PC 서까래 성형시 앞 마구리를 제작하는 공정을 나타낸 예시도 이며,
도2는 종래의 PC 서까래를 성형하기 위한 열탕 공정을 나타낸 예시도이며,
도3은 본 발명의 PC 서까래 제작시 서까래 목형을 이용하여 플랜지가 구비된 앞 마구리 제작공정을 나타낸 것이며,
도4는 본 발명의 앞 마구리 제작시 PC 서까래 앞 단부에 문양이 없는 상태로 제작하기 위한 앞 마구리 제작 상태의 단면도를 나타낸 것이며,
도5는 본 발명의 앞마구리 제작시 PC 서까래 앞 단부에 문양을 성형하기 위한 앞 마구리리 제작상태의 단면도를 나타낸 것이며,
도6은 본 발명의 플랜지가 형성된 앞 마구리 사시도 이며,
도7은 본 발명의 서까래 목형을 이용하여 PVC 서까래 성형틀을 성형하는 공정을 나타낸 것이며,
도8은 본 발명의 PC 서까래 단부에 문양이 없는 상태를 나타낸 PC 서까래 사도이며,
도9은 본 발명의 PC서까래 단부에 문양이 형성된 상태를 나타낸 PC 서까래 사시도 이며,
도10은 본 발명의 다른 실시 예로서 PC 서까래의 골조 내부에 경량부재를 설치하여 PC 서까래의 중량을 줄일 수 있도록 한 단면도 이며,
도11은 본 발명에 따른 전기 열풍로 단면을 나타낸 것이다.

이하 본 발명의 실시 예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1공정: 서까래 목형 가공 단계

먼저 목재를 이용하여 서까래 형상의 서까래 목형(10)을 가공한다. 상기 가공되는 서까래 목형(10)은 뒷쪽 보다 앞쪽의 직경을 작게 가공하되 직경이 작은 앞쪽은 완만한 곡면 경사가 이루어지도록 가공한다. 이때 가공되는 서까래 목형(10)의 크기는 기존의 사찰 및 전통가옥에 사용되는 목재 서까래의 형상과 동일한 형상으로 가공한다.

제2 공정: FRP 링 커버를 형성하는 단계

상기 가공된 서까래 목형(10)의 앞 단부면에 원형패널(11)을 대응시켜 못 등으로 고정하고, 서까래 목형(10) 단부의 외주면 일측에 고정편(12)을 세워 설치한 후 고정편(12) 좌우. 저면의 외주면에 FRP 수지를 소정의 두께로 도포하여 관 형태의 FRP 링 커버(13)을 형성한다.

이때 FRP 링 커버(13)를 성형시 고정편(12)을 제외한 서까래 좌우 및 저면의 외주면에 FRP 수지를 도포하고 그 도포면 위에 유리섬유를 붙이고 유리섬유가 함침되도록 한 후 다시 FRP 수지를 도포하는 방법으로 소정의 두께가 이루어질 때까지 반복하여 FRP 링 커버(13)를 형성한다.

제3공정: FRP 링 커버를 탈형시켜 일측부를 엇썰기 하는 단계;

상기 서까래 목형(10)의 앞 부분 단부 외면에 소정의 두께로 FRP 수지를 도포하여 경화시킨 다음 서까래 목형(10) 단부에 고정된 원형패널(11)을 제거한 다음 고정편(12)을 제거한 후 FRP 링 커버(13)를 벌려 탈형한다.

이때 탈형된 FRP 링 커버(13)의 일측면은 고정편(12)의 두께 만큼 절개부가 형성된다.

상기 탈형된 FRP 링 커버(13)는 일측 면에 절개부를 갖고 플랜지가 형성된 작은 관 형태를 이루며, 이의 FRP 링 커버(13)의 직경이 큰 쪽을 엇 썰기로 절단하여 플랜지가 형성된 타측의 단부에 경사면이 형성되도록 한다.

제4공정: 앞 마구리 성형틀 기초금형 형성하는 단계

상기 제3공정에서 형성된 FRP 링 커버(13)의 엇썰기된 단부에 원형 패널을 대응시켜 고정한 후 플랜지측 개구부를 통하여 수지를 부어 기초형틀을 형성한다.

이때 성형된 기초 형틀 일면에는 FRP 링 커버(13)를 형성시 발생된 절개부 두께만큼 돌기(18a)가 형성된다.

본 공정에서는 앞 마구리 성형틀(17)의 기초금형(16)을 다수 개로 제작하여 필요한 앞 마구리(18)(18')의 개수 만큼 제작한다.

제5공정: 앞 마구리 성형틀 기초금형 제작단계

상기 성형된 앞 마구리 성형틀(17)의 기초금형(16) 양측 단부에 원형 패널(11)을 대응시켜 고정한 후 고정된 원형 패널(11) 사이의 기초금형(16) 외주면에 FRP 수지를 도포한다.

이때 FRP 수지를 도포시 양측 단부에 고정된 원형패널(11) 내면에 까지 도포하여 양 측단부에 플랜지가 형성되도록 한다.

또한 성형틀의 기초금형(16) 외주면과 단부에 고정된 원형패널(11) 내면에 도포되는 FRP 수지를 소정의 두께로 도포하기 위해서는 병원에서 사용하는 붕대와 같은 형태의 유리섬유를 도포된 FRP수지 상면에 감아 함침 시킨 후 그 위에 다시 FRP수지를 도포하고 다시 그 위에 유리섬유를 감아 함침 시킨 후 FRP수지를 도포하는 방법으로 소정의 두께로 형성한 후 경화시켜 양측 단부에 고정된 원형패널(11)을 분리하고 내부에 위치한 앞 마구리 성형틀(17)의 기초금형(16)을 분리하면 양측 단부에 플랜지가 형성되고 내부는 관 형태로 관통된 앞 마구리 성형틀(17)을 제작하게 된다.

상기 형성된 앞 마구리 성형틀(17) 내면 일측에는 소정의 두께를 갖는 홈이 형성 된다. 이의 홈은 앞 마구리 성형틀(17)의 기초금형(16) 일측 외주면에 형성된 돌기에 의해 형성된다.

제6공정: 앞 마구리 문양을 위한 목재판화 제작단계

본 공정에서 플랜지가 구비된 앞 마구리에 문양을 위한 목재판화를 반드시 제작할 필요는 없다. 즉, 앞 마구리 성형틀(17)을 성형한 후 앞 마구리 성형틀(17) 전방부에 대응되는 목재판화(15)를 형성한다.

상기 목재판화(15)는 PC 서까래(50)의 앞쪽 단부에 형성되는 연꽃 등의 문양과 동일한 크기의 문양으로 목재 판재에 문양을 조각하여 목재판화(15)를 형성한다.

본 공정에서 실시되는 목재 판화(15)는 PC 서까래(50)를 성형시 단부에 문양을 형성할 경우에는 문양을 갖는 목재 판화(15)를 조각하여 앞 마구리(18')를 성형하고, PC 서까래(50)를 성형시 단부에 문양을 형성하지 않을 경우에는 문양이 없는 막음판(14)를 대응 고정하여 앞 마구리(18)를 성형한다.

즉, 본 발명에서 실시되는 PC 서까래는 필요에 따라서 선택적으로 앞 단부에 문양을 형성할 수도 있고 문양을 형성하지 않을 수도 있기 때문에 앞 마구리를 성형하기 위한 앞 마구리 성형틀을 제작시 전방에 대응되는 목재판화(15)에 문양을 형성할 수도 있고, 문양이 없는 막음판(14)을 사용하여 문양을 성형하지 않을 수도 있다.

제7공정: 앞 마구리 성형 단계

본 공정은 앞 마구리를 성형하는 마지막 단계로서, PC 서까래(50)의 앞 단부에 문양을 형성할 경우에는 문양이 형성된 목재판화(15)를 앞 마구리 성형틀(17)의 경사면이 형성된 단부에 대응시킨 후 고정하고, PC 서까래의 앞 단부에 문양을 형성하지 않은 경우에는 앞 마구리 성형틀(17)의 경사면이 형성된 단부에 막음판(14)을 대응시켜 문양이 없는 패널를 고정하여 플랜지가 구비된 앞 마구리((18)를 성형한다.

이때 앞 마구리 성형틀은 패널이 대응된 쪽이 바닥에 위치하도록 한다.

상기와 같이 패널이 대응된 위치가 바닥에 대응되도록 한 후에는 상부 개구 부분에서 내부 바닥측에 FRP 겔코트 층이 형성되도록 도포한 후 그 위에 FRP 수지를 도포하되 앞 마구리 성형틀 내주면과 상부 플렌지 면에 FRP 수지가 도포되도록 한다.

상기와 같이 FRP수지를 도포한 후에는 경화시켜 탈형하면 플랜지가 구비된 앞 마구리(18)(18')가 성형된다.

상기 성형된 앞 마구리는 길이가 짧은 측의 중앙 외주면에 돌기(18a)가 형성된 상태이다.

즉, 상기 성형된 앞 마구리 성형틀(17) 내면에는 고정편(12)의 두께만큼 홈이 형성된 상태이므로 FRP 수지를 이용하여 앞 마구리 성형틀(17) 내면에 도포시켜 경화 후 앞 마구리를 탈형하면 앞 마구리(30) 일측 외면에는 돌기(18a)가 형성된다.

상기 앞 마구리 성형틀(17) 외면에 형성된 돌기(18a)는 차후 PVC 서까래(60)를 성형하기 위해 PVC 서까래 성형틀(20) 전방 단부에 플랜지가 구비된 앞 마구리(18)(18')를 설치시 앞 마구리의 돌기(18a)가 PVC 서까래 성형틀(20)의 절결부(22)에 끼워지도록 위치시키면 앞 마구리(18)(18')의 경사면이 정 위치에 똑바로 설치되어 PC 서까래(50)의 앞단부 면에 형성되는 경사면이 기울어지지 않고 문양은 바른 위치 형성된다.

또한 플랜지가 구비된 앞 마구리(18)(18')를 형성한 후에는 판판한 패널로 뒷 마구리(19)를 가공하되, 뒷 마구리(19)는 서까래 골조(40)의 주철근(41)이 끼워져 돌출되도록 다수의 구멍이 구비되도록 형성한다.

제8공정: PVC 서까래 성형틀 성형하는 단계

본 공정에서는 PVC 서까래 성형틀(20)을 성형하는 공정으로서, 서까래 목형(10), 전기 열풍로(30), PVC 관(21)을 준비하되, 상기 PVC 관(21)은 서까래 목형(10)이 삽입되도록 길이 방향으로 절결부(22)를 형성하고 서까래 목형(10)의 길이와 동일하도록 PVC 관(21)의 길이를 절단한다.

상기 PVC 관(41)의 절결부(22)를 통하여 PVC 관(21) 내부에 서까래 목형(10)을 삽입한 다음 외면을 고무밴드(23) 또는 기타 탄성부재로 PVC 관(21)의 외면을 촘촘하게 결속한 후 전기 열풍로(30) 내에 끼운 후 전기 히터장치(32)로 전기 열풍로 챔버(31) 내부의 온도를 100℃∼130℃로 20∼40분간 가열한다.

상기 20∼40분간 가열한 전기 히터장치(32)의 전원을 끄고 90℃이하로 내린 후 서까래 목형이 끼워져 고무밴드로 묶인 PVC 관(21)을 꺼내 탈형시키면 PVC 서까래 성형틀(20)의 성형이 완료된다.

본 발명에서 PVC 관(21)을 100℃∼130℃온도로 20∼40분간 가열하는 범위는 PVC 관의 두께에 따라서 또는 외부의 계절 온도에 따라서 차이가 발생됨으로 온도와 시간에 범위를 준것이다.

본 발명에서 PVC 서까래 성형틀(20)를 성형하기 위한 전기 열풍로(30)는 내부가 파이프 관 형태로 이루어지고 외면에는 발열선으로 권선된 전기 히터장치(32)가 설치되어 내부의 공기를 가열할 수 있도록 하며, 전기 히터장치(32) 외면은 단열재(34)로 감싸 열의 손실과 안전사고로부터 방지할 수 있도록 한 것이다.

따라서 PVC 서까래 성형틀(20)을 성형시 서까래 목형(10)이 끼워져 고무밴드(23)로 감겨진 PVC 관(21)이 전기 열풍로(30) 내부에 끼워진 상태에서 뜨거운 열풍으로 PVC 관(21)을 연화시켜 PVC 서까래 성형틀(20)을 성형하게 된다.

상기와 같이 내부에 위치한 서까래 목형(10)의 외면에 밀착된 PVC 관(21)이 탄성 고무밴드(23)에 묶인 상태에서 연화됨으로 이를 전기 열풍로(30)에서 꺼내 공기 중에서 자연 냉각 후 PVC 관(21)을 결속한 탄성 고무밴드(23)를 풀러 낸 다음 내부에 위치한 서까래 목형(10)을 PVC 관(21)에서 분리하면 PVC 관(21)은 서까래 형상으로 형성되어 PVC 서까래 성형틀(20)이 완성된다.

제9공정: PVC 서까래 성형틀 내에 PC 서까래 골조를 설치하는 단계

상기 성형된 PVC 서까래 성형틀(20)에 다수의 주철근(41)과 주철근(41)을 결속한 다수의 띠철근(42)과 일체로 형성된 절곡철근(43)으로 이루어진 서까래 골조(40)를 내장한다.

상기와 같이 PVC 서까래 성형틀(20) 내부에 서까래 골조(40)를 내장한 후에는 PVC 서까래 성형틀(20)의 앞쪽 단부 내측에는 상기 준비된 앞 마구리(18)를 설치하고, PVC 서까래 성형틀(20) 뒷쪽 단부 내측에는 주철근(41)이 끼워져 외부로 돌출되도록 뒷 마구리(19)를 설치한다.

상기 PVC 서까래 성형틀(20) 앞 단부 내측에는 앞 마구리(18)(18')의 돌기(18a)가 PVC 서까래 성형틀(20)의 절결부(22)에 끼워지도록 설치하고, 뒷 마구리(19)는 주철근(41) 단부가 끼워져 외부로 돌출되도록 설치한 후 PVC 서까래 성형틀(20)의 양측 단부 외면에는 금속 밴드(60)로 단단히 결속한다.

또한 본 발명의 다른 실시 예로서,

서까래 골조(40)를 설치하는 단계는 서까래 골조(40) 내부에 스치로 폼으로 이루어진 경량부재를 설치하여 PVC 서까래 성형틀(20) 내부에 서까래 골조(40)를 설치한 후 콘크리트를 타설하여 양생한 후 양생된 PC 서까래(50)를 경량화할 수 있도록 한다.

상기 경량부재는 스치로폼, 화산암 쇄석, 제강고로 슬레그 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.

PC 서까래(50) 내부에 경량부재(55)를 매립되도록 설치하는 경우에는 PC 서까래의 내구성과 강도 등에 문제가 없는 범위 내에서 실시된다.

통상적으로 사용되는 콘크리트 서까래는 하중에 관계없이 기존의 목재 서까래의 규격에 대응되도록 제작함으로 필요 이상으로 중량이 많이 나가고 콘크리트의 재료가 많이 소요됨으로 전통한옥 또는 사찰을 건축시 하중에 대한 강도와 인장강도에 문제가 없는 범위에서 PC 서까래 내부에 경량부재를 내장하여 하중을 줄일 수 있다.

제10공정: 프리캐스트 콘크리트(PC) 서까래 성형 단계

상기 PVC 서까래 성형틀(20)의 양측 단부 외면에는 금속 밴드(60)로 단단히 결속한 다음 절결부(22)를 통하여 콘크리트를 타설한다.

상기 PVC 서까래 성형틀(20) 내에 타설된 콘크리트가 완전하게 양생된 다음에는 PVC 서까래 성형틀(20)의 양측 단부 외면을 결속한 금속밴드(60)를 풀고 PVC 서까래 성형틀(20)에서 양생된 PC 서까래(50)를 탈형하면 도8 및 도9와 같은 PC 서까래(50)의 제작을 완성하여 사찰 및 전통 한옥의 서까래를 제공할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 PVC 서까래 성형틀(20)의 앞 마구리(18)(18')를 FRP 수지를 이용함으로 탈형시 콘크리트 서까래 단부의 문양이 파손되는 것을 방지하는 동시에 PVC 서까래 성형틀(20)의 단부 내측에 앞 마구리(18)(18')를 설치한 후 외면을 금속밴드(60)로 결속할 때 앞 마구리(30)가 밀리는 현상을 방지하게 된다.

또한 본 발명은 콘크리트 서까래 제조시 PVC 서까래 성형틀(20)과 플랜지가 구비된 앞 마구리(18)(18')를 반복하여 재사용함으로 생산성을 향상시키는 이점과 문양이 파손되지 않으므로 고품질의 콘크리트 서까래를 제공하는 이점이 있다.

특히 본 발명은 플랜지가 구비된 앞 마구리 성형시 일측 외면에 돌기(18a)가 구비됨으로 PVC 서까래 성형틀(20)의 단부에 앞 마구리 설치시 정 위치에 설치하게 됨으로 PC 서까래의 단부 경사면 기울기 각과 문양을 바른 위치에 형성되도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 PC 서까래(50)를 제작하기 위한 PVC 서까래 성형틀(20)을 성형시 전기 열풍로(30)를 사용함으로 준비시간과 성형틀을 성형하기 위한 PVC 관(21)의 연화시간을 단축시키는 이점이 있다.

참고로 본 발명에서 실시되는 성형틀은 PVC 관(21)을 전기 열풍로(30)로 PVC 서까래 성형틀(20)을 성형한 후 이를 이용하여 PC 서까래(50)를 계속 반복하여 사용함으로 한번 PVC 서까래 성형틀(20)을 제작하면 파손되기 전까지 수년간 사용하게 된다.

이하 본 발명의 첨부도면을 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 발명의 PC 서까래 제작시 서까래 목형을 이용한 앞 마구리 제작공정을 나타낸 것으로서, 기존의 전통 서까래와 같이 목재를 가공하여 서까래 목형(10)으로 형성한다.

상기 서까래 목형(10)을 형성한 후에는 이의 앞 단부에 디스크 형태의 원형패널(11)을 못 등으로 고정한다.

상기 서까래 목형(10)의 앞 단부에 원형패널(11)을 고정한 후에는 서까래 목형(10) 앞측 단부의 상부 외면 중앙부에 고정편(12)을 세운다. 상기 고정편(12)은 차후 성형되는 FRP 링 커버(13)의 두께보다 1배 더 큰 높이의 것을 설치한다(도3의 ⒜공정).

상기 고정편(12)를 설치한 후에는 고정편(12)의 좌우 및 상면과 저면의 외주면에 FRP를 도포한 후 그 외면에 유리섬유를 함침하고 다시 FRP를 도포한 후 유리섬유를 함침하는 방법을 반복하여 2∼10㎜ 사이의 두께가 되도록 하여 FRP 링커버(13)(도3의 ⒝공정)한다.

상기 FRP 링 커버(13)의 두께를 2∼10㎜ 사이로 설정하는 것은 제작되는 PC 서까래의 직경에 따라서 PVC 서까래 성형틀(20)에 설치시 내구성을 갖도록 한 것이다.

상기와 같이 서까래 목형(10) 외주면에 FRP를 도포한 다음 경화된 후에는 서까래 목형(10)의 단부에 고정된 원형패널(11)을 제거한 후 상부에 설치된 고정편(12)을 이탈시킨 다음 도포된 FRP 링 커버(13)를 탈형시켜 직경이 큰 측의 단부를 엇썰기 하여 경사지도록 절단한다(도3 ⒞공정).

상기와 같이 직경이 큰 일측 단부를 엇썰기하여 절단된 FRP 링 커버(13)는 일측은 경사면을 갖고 다른 일측은 플랜지가 형성된다(도3의 ⒟공정).

상기 FRP 링 커버(13)는 기초금형(16)을 만들기 위해 일측 경사면이 형성된 단부에 원형 패널을 대응시켜 고정한 다음 대응된 원형 패널부분이 바닥으로 향하도록 세운 다음, 플랜지가 형성된 측의 개구부를 통화여 수지를 부어(도3의 ⒠공정) 경화시킨 다음 탈형하면 기초금형(16)이 형성된다(도3의 ⒡공정).

이때 기초금형의 외주면 일측에는 돌기(18a)가 형성되며 이의 돌기는 경사면측의 단부와 그 반대측의 단부에서 폭이 작은 측의 중앙에 길이 방향으로 돌출된다.

상기 돌기(18a)는 서까래 목형(10)의 단부에서 FRP 링 커버(13)를 제작하기 위해 일측에 설치한 고정편(12)의 위치에 형성된다.

상기와 같이 기초금형(16)이 형성되면 또 다른 원형 패널(11)을 기초금형 양측 단부에 대응시켜 고정한다(도3의 ⒢공정).

상기 기초금형(16) 양단부에 원형패널(11)을 대응 고정한 후에는 원형패널과 원형패널 사이의 기초금형(16) 외주면에 FRP수지를 도포하여 경화시킨다.

이때 FRP 수지를 도포시 양측의 원형 패널(11) 내면까지 도포하여 플랜지가 형성되도록 한다.

상기 기초금형(16) 외주면에 도포한 FRP수지가 경화되면 양측의 원형패널(11)을 분리한 후 내부의 기초금형을 탈형하면 앞 마구리 성형틀(20)이 완성된다(도3의 ⒣공정).

이때 FRP로 이루어진 앞 마구리 성형틀(17) 내주면에는 돌기를 형성하는 홈이 형성된 상태이다.

상기 제작된 앞 마구리 성형틀(17)의 경사면측에 막음판(14) 또는 목재판화(15)를 대응시켜 고정한 후 상부 개구된 부분을 통하여 FRP 겔코팅 층을 형성한 후 그 위에 FRP수지층을 형성하는 동시에 앞 마구리 성형틀(20) 내주면과 플랜지 상면이 도포되도록 한다(도3의 ⒤공정).

상기와 같이 앞 마구리 성형틀(17)에 FRP수지를 도포한 후 경화시켜 탈형하면 도3의 ⒥와 같이 문양이 없는 앞 마구리 또는 도3의 ⒦와 같이 문양이 형성된 앞 마구리를 성형할 수 있다.

이때 형성되는 앞 마구리는 플랜지가 형성된 것이다.

본 발명에서 플랜지가 구비된 앞 마구리에 문양이 없는 경우에는 앞 마구리 성형틀에 대응되는 판재가 문양이 없는 막음판(14)을 사용한 것이고, 앞 마구리에 문양이 있는 경우에는 문양이 조각된 목재판화(15)를 사용하여 앞 마구리에 문양이 형성되도록 한 것이다.

도4는 본 발명의 앞 마구리 제작시 PC 서까래 앞 단부에 문양이 없는 상태로 제작하기 위한 앞 마구리 제작 상태의 단면도를 나타낸 것이고, 도5는 본 발명의 앞마구리 제작시 PC 서까래 앞 단부에 문양을 성형하기 위한 앞 마구리리 제작상태의 단면도를 나타낸 것이다.

또한 도6은 본 발명의 앞 마구리 사시도를 나타낸 것으로서, 일측 경사면에는 문양이 형성되고 일측 외주면에는 돌기(18a)가 형성된다.

또한 앞 마구리 테두리에는 플랜지가 형성된다.

상기 앞 마구리 외주면에 형성된 돌기(18a)는 차후 PVC 서까래 성형틀(20)의 앞 마구리(18)(18')로 사용시 돌기(18a) 부분을 PVC 서까래 성형틀(20)의 앞단 절결부(22)에 위치하도록 한 후 외주면을 금속밴드(60)로 결속하면 앞 마구리(30)는 콘크리트 타설시 일측으로 돌아가 PC 서까래(50)의 앞측 단부의 경사면이 틀어지는 것을 방지하고 앞 마구리(18)(18')가 앞으로 밀리는 등의 유동을 방지토록 한다.

상기 도6은 앞 마구리에 문양이 있는 상태를 도시한 것이나 상기에서 설명한 바와 같이 앞 마구리는 문양이 없는 것으로 제작할 수 있다.

도7은 본 발명의 서까래 목형을 이용하여 PVC 서까래 성형틀을 성형하는 공정을 나타낸 것으로서, 서까래 목형(10)을 PVC 관(21)의 절결부(22)를 통하여 삽입한다.

상기 PVC 관(21) 내부에 서까래 목형(10)을 삽입한 후에는 PVC 관(21) 외주면을 고무밴드(60)로 촘촘하고 균일하게 묶은 후 전기 열풍로(30)의 고정커버(36)를 개방한 후 목형의 직경이 작은 쪽을 밀어 넣는 동시에 반대측의 안내밀대(35)를 서서히 후진시키면서 PVC 관(21)이 묶인 서까래 목형(10)을 밀어 널은 다음 끝단부에 고정커버(36)의 내측 중앙에 형성된 고정핀(36')을 서까래 목형(10) 단부 중앙에 박아 지도록 한 후 고정 커버(36)를 전기 열풍로 챔버(31) 몸체의 단부에 결합되도록 측면에서 볼트 고정하고 전기 열풍(30)로 타측의 안내밀대(35) 측 단부에 구비된 고정래버(37)를 일측으로 돌려 안내밀대(35)가 전후로 이동되지 않도록 고정한다.

상기 전기 열풍로(30)에서 전기 히터장치(32)에 의해 전기 열풍로 챔버(31)를 가열하면 내부의 공기 온도가 100℃∼130℃까지 상승되는 과정에서 내부에 삽입된 서까래 목형에 고무밴드로 결속된 PVC 관은 연화되어 서까래 목형의 외주면에 밀착된다.

상기 전기 열풍로(30)에서 서까래 목형(10)에 결속된 PVC 관(21)을 전기 히터장치(32)로 100℃∼130℃로 20∼40분간 가열한 후 전기 히터장치(32)의 전원 끄고 온도계기의 숫자가 90℃이하로 내려가면 서까래 목형(10)이 끼워져 고무밴드23)로 묶인 PVC 관(21)을 전기 열풍로(30)에서 커내 고무밴드(23)를 풀어 PVC 관(21)을 탈형시키면 PVC 관(21)은 내부면과 외주면이 서까래 목형(10)의 형상 모양과 동일하게 성형되어 PVC 서까래 성형틀(20)이 제작된다.

이때 PVC 서까래 성형틀(20)을 제작하기 위한 원재료인 PVC 관(21)의 길이는 서까래 목형(10)의 길이와 동일한 길이로 절단되어 서까래 목형(10)을 내장 후 고무밴드(23)로 묶어 전기 열풍로(30에서 전기 히터장치(32)로 연화시켜 자연 냉각시킨 다음 탈형하면 PVC 서까래 성형틀(20)의 단부는 굴곡 없이 매끈하게 성형된다.

또한 상기 서까래 목형(10)은 차후 성형되는 PC서까래(50)의 실재 사용길이를 감안하여 앞 마구리(18)(18') 길이 만큼 더 길게 형성되어 PVC 서까래 성형틀(20)을 성형함으로 상기 PVC 서까래 성형틀(20)에 의해 성형되는 PC 서까래(50)는 실제 사용하는 서까래의 길이와 동일한 길이로 제작된다.

도8은 본 발명의 PC 서까래 단부에 문양이 없는 상태를 나타낸 PC 서까래 사도이고, 도9은 본 발명의 PC서까래 단부에 문양이 형성된 상태를 나타낸 PC 서까래 사시도이다.

상기 도8과 도9는 필요에 따라서 PC 서까래의 앞측 단부에 문양을 형성할 수도 있고, 문양이 없는 상태로 제작할 수 있음을 보여주는 것이다.

도10은 본 발명의 다른 실시 예로서 PC 서까래의 골조 내부에 경량부재를 설치하여 PC 서까래의 중량을 줄일 수 있도록 한 단면도로서, PC서까래를 성형시 서까래 골조 내부에 스치로 폼, 또는 화산암 쇄석, 제강고로 슬래그와 같은 경량부재(45)를 넣고 콘크리트를 타설하면 경량부재(45)의 부피만큼 PC 서까래의 중량을 줄일 수 있다.

상기 경량부재(45)가 내장 매립된 PC서까래는 강도와 견고성 내구성에서 설치시 문제가 없는 상태에서 실시된다.

도11은 본 발명의 PC 서까래 성형틀을 제작하기 위한 전기 열풍로 단면도를 나타낸것으로서, 전기 열풍로(30)는 전체적인 형상이 파이프 형상으로 내부에 파이프 관과 같은 공간부가 형성되어 전기 열풍로 챔버(31)가 구비되고, 상기 전기 열풍로 챔버(31)의 본체 외주면에는 코팅이 이루어져 권선되는 전기 히터장치(32)의 발열선을 고정할 수 있도록 한다.

상기 전기 히터장치 외주면에는 단열재(34)가 설치되어 전기 히터장치의 열이 외부로 방출되는 것을 방지하고 작업자들이 뜨거운 열에 의해 안전사고가 발생하는 것을 방지하도록 한 것이다.

또한 전기 열풍로(30) 일측 입구에는 열풍이 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있도록 고정커버(36)가 설치된다.

상기 고정커버(36)의 내측 중앙부에는 고정핀(36')이 형성되어 전기 열풍로(30) 의 전기 열풍로 챔버(31)에 내장되는 서까래 목형 일측단 중앙부에 꽂혀 열에 의해 유동되는 것을 방지토록 하였다.

또한 전기 열풍로(30)의 고정커버(36) 반대측에는 안내밀대(35)가 설치되어 고정커버측의 입구로부터 밀려 들어오는 PVC관이 밴딩된 서까래 목형(10)을 서서히 안내하여 밀려나오도록 설치된다.

상기 안내밀대(35)는 서까래 목형이 완전히 삽입된 후에는 고정할 수 있도록 전기 열풍로(30)의 일측 단부에 고정레버(37)가 설치되어 일측으로 돌리면 잠금상태가되고 타측으로 돌리면 해제된다.

또한 안내밀대(35)의 끝단부 서까래 목형과 맞닿는 원형의 지지판(35') 테두리에는 작은 롤러가 설치되어 슬라이딩이 원활하게 이루어지도록 하였다.

상기 전기 히터장치는 전기 열풍로(30) 전체 길이를 3등분하여 발열선 또는 발열 편이 각각 3등분으로 나누어 설치되었다.

상기 전기 열풍로(30) 외면에는 전기 열풍로 챔버(31) 내의 온도를 체크할 수 있도록 온도 계기가 설치되어 있다.

상기 전기 열풍로(30)에 설치된 전기 히터장치(32)의 각각의 온도 및 전기 제어를 할 수 있도록 제어기(38)이 설치된다.

이와 같이 된 본 발명은 서까래를 공장에서 사전에 PC(프리케스트 콘크리트)로 성형 함으로서 공사현장에 원하는 형상의 PC 서까래를 신속하게 공급할 수 있는 이점이 있으며, 특히 PC서까래를 제조함에 있어서 PVC 서까래 성형틀 앞 마구리를 설치시 돌기가 PVC 서까래 성형틀의 절결부에 위치하도록 설치함으로 서까래의 앞단 기울기와 문양의 방향이 정 위치에 기울기(경사면)가 형성됨으로 고품질의 PC서까래를 제작하여 제공할 수 있는 특징이 있으며, 앞 마구리를 PVC 서까래 성형틀 앞 단부 내에 끼우고 밴딩시 전방으로 밀리거나 틀어지는 현상을 간단히 방지하여 제작의 용이성을 갖도록 한 것이다.

또한 본 발명의 PVC 서까래 성형틀은 전기 열풍로를 이용하여 뜨거운 공기로 PVC 서까래 성형틀을 성형함으로 성형틀 제작을 위한 준비와 작업시간을 줄이는 동시에 히터에 의한 성형틀의 성형 시간을 단축시킬 수 있도록 하여 작업의 간소화를 가질 수 있도록 하였다.

10:서까래 목형 11:원형패널
12:고정편 13:FRP 링 커버
14:막음판 15:목재판화
16:기초금형 17:앞 마구리 성형틀
18,18':앞 마구리 18a:돌기
19:뒷 마구리
20::PVC 서까래 성형틀 21:PVC 관
22:절결부 23:고무밴드
30:전기열풍로 31:전기열풍로 챔버
32:전기 히터장치 33:단열코팅층
34:단열재 35:안내밀대
36:고정커버 37:고정레버
40:서까래 골조 41:주철근
42:띠철근 43:절곡철근
45:경량부재 50:PC 서까래
60:금속밴드

Claims (10)

1. PC 서까래 제조방법에 있어 목재를 이용하여 전통 서까래 형상의 목형을 가공하여 서까래 목형을 제작하는 단계; 상기 서까래 목형의 앞 단부면에 원형패널을 맞대어 못 등으로 고정하고 서까래 목형 단부의 외주면 일측에 고정편을 세워 설치한 후 서까래 목형의 앞 단부면에 FRP 수지를 소정의 두께로 도포하여 플랜지가 구비된 FRP 링 커버를 형성하는 단계; 상기 서까래 목형의 앞 단부 외주면에 형성된 FRP 링 커버를 탈형시켜 직경이 큰 쪽의 일측부를 경사면이 형성되도록 엇썰기하는 단계; 상기 FRP 링 커버의 엇썰기된 경사면 측에 원형패널을 대응 고정하고 플랜지 측의 개구부를 통하여 합성수지를 채워 양생하는 방법으로 다수의 앞 마구리 기초금형을 형성하는 단계; 상기 앞 마구리 기초금형 양면에 원형 패널을 대응 고정한 후 원형패널 사이의 기초금형 외주면에 유리섬유를 감아 FRP 수지에 함침되도록 하는 공정을 반복하여 소정의 두께를 갖는 앞 마구리 성형틀을 성형하는 단계; 상기 앞 마구리 성형틀의 일측 경사면에 문양이 없는 막음판 또는 문양이 형성된 목재판화를 대응시켜 고정하고, 타측의 플랜지 측 개구부를 통하여 바닥과 내주면에 FRP 수지를 도포하여 플랜지가 구비된 앞 마구리를 형성하는 단계; 서까래 목형이 내장되는 PVC 관을 준비하여 내부에 목형을 끼우고 고무줄로 묶어 열을 가한 다음 탈형시켜 PC 서까래 성형틀을 성형하는 단계; 상기 성형된 PVC 서까래 성형틀 내부에 주철근을 결속한 다수의 띠철근과 일체로 형성된 절곡철근이 구비된 서까래 골조를 내장시키는 단계; 상기 PVC 서까래 성형틀의 앞쪽 내측에 플랜지가 구비된 앞 마구리를 설치하는 단계; 상기 플랜지가 구비된 앞 마구리를 설치한 후 주철근이 뒷 마구리에 끼워지도록 설치하고 PVC 서까래 성형틀의 양단부를 금속밴드로 묶어 서까래 골조를 설치하는 단계; 상기 서까래 골조가 설치된 PVC 서까래 성형틀 내부에 콘크리트를 타설 후 양생하고, 상기 양생된 PC 서까래를 성형틀에서 탈형하는 단계로 이루어지는 프리캐스트 콘크리트 서까래 성형방법에 있어서,
   PC 서까래 성형틀을 성형하는 단계는,
   서까래 목형이 내장되는 PVC 관을 준비하여 목형의 양측 단 길이와 같게 절단한 후 길이 방향으로 절결부를 형성하고 내부에 서까래 목형을 끼워 고무밴드로 촘촘하고 균일하게 묶은 다음 전기 열풍로에 넣어 100℃∼130℃로 20∼40분간 가열하는 단계;
   상기 20∼40분간 가열한 전기 열풍로의 전기 히터장치의 전원을 끄고 90℃이하로 온도를 내린 다음 서까래 목형이 끼워져 고무줄로 묶인 PVC 관을 꺼낸 후 탈형시켜 PC 서까래 성형틀을 성형하는 단계;를 포함하는 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 성형방법.
2. 제1항에 있어서,
   플랜지가 구비된 앞 마구리 성형하는 단계는,
   서까래 목형의 앞 단부면에 원형패널을 맞대어 못 등으로 고정하고 서까래 목형 단부의 외주면 일측에 고정편을 세워 설치한 후 고정편 좌우. 저면의 외주면에 FRP 수지를 소정의 두께로 도포하여 플랜지가 구비된 FRP 링 커버를 형성한 후 상기 형성된 FRP 링 커버를 탈형시켜 직경이 큰 쪽의 일측부를 경사면이 형성되도록 엇썰기하는 단계;
   상기 FRP 링 커버의 엇썰기된 경사면 측에 원형패널을 대응 고정하고, 플랜지 측의 개구부를 통하여 합성수지를 채워 양생 앞 마구리 기초금형을 형성하는 단계;
   상기 앞 마구리 기초금형 양면에 원형패널을 대응 고정한 후 양측 원형패널 사이의 기초금형 외주면에 유리섬유를 감아 FRP 수지에 함침 되도록 하는 공정을 반복하여 소정의 두께를 갖는 앞 마구리 성형틀을 성형하는 단계;
   목재 판재 일면에 서까래 단부에 형성되는 문양 크기에 맞게 조각하여 목재 판화을 형성하는 단계;
   상기 앞 마구리 성형틀의 일측 경사면에 문양이 내측으로 향하도록 목재 판화를 대응시켜 고정하고, 상기 앞 마구리 성형틀의 플랜지 측 개구부를 통하여 문양이 있는 바닥에 FRP 겔코트 층을 형성하고 그 상면과 성형틀 내주면에 FRP 수지를 도포하여 경사면에 문양이 성형되고 플랜지가 구비된 앞 마구리를 형성하는 단계;를 포함하는 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 성형방법.
3. 제1항에 있어서,
   PC 서까래 성형틀을 성형하는 단계는,
   서까래 목형이 내장되는 PVC 관을 준비하여 목형의 양측 단 길이와 같게 절단한 후 길이 방향으로 절결부를 형성하고 내부에 서까래 목형을 끼워 고무밴드로 촘촘하고 균일하게 묶은 다음 전기 열풍로에 직경이 작은 측부터 밀어 넣고 고정핀이 서까래 목형 단부 중앙에 박히도록 하여 고정커버로 전기 열풍로 입구를 폐쇄하는 단계;
   상기 전기 열풍로의 전기 히터장치 온도를 100℃∼130℃로 20∼40분간 가열하는 단계;
   상기 20∼40분간 가열한 전기히터장치의 전원을 끄고 90℃이하로 내린 후 서까래 목형이 끼워져 고무밴드로 묶인 PVC 관을 커낸 후 탈형시켜 PVC 서까래 성형틀을 제작하는 단계를 포함하는 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 성형방법.
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6. 제1항의 PVC 서까래 성형틀을 성형하기 위한 전기 열풍로는,
   파이프 형태의 관 형상으로 이루어져 서까래 목형(10)이 끼워질 수 있도록 내부에 공간부를 형성한 전기 열풍로 챔버(31)의 몸체 외주면에 길이를 3등분으로 나누어 발열선이 권선된 전기 히터장치(32)와;
   상기 전기 히터장치(32)를 감싸고 작업자의 안전사고를 예방할 수 있도록 설치된 단열재(34)와;
   전체 길이를 3등분하여 발열선이 각각 3등분으로 나누어 설치되는 전기 열풍로(30) 외면에는 전기 열풍로 챔버(31) 내의 온도를 체크할 수 있도록 온도계기가 설치되어 제어기(38)로 온도를 제어할 수 있도록 된 복수의 온도계기(39)와;
   상기 전기 열풍로(30) 일측 입구 내측 중앙부에 고정핀(36')이 형성되어 정기 열풍로(30)의 전기 열풍로 챔버(31)에 내장되는 서까래 목형 일측단 중앙부에 꽂혀 열에 의해 유동되는 것을 방지토록 하고, 열풍이 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있도록한 고정커버(36)와;
   상기 전기 열풍로(30)의 고정커버(36) 반대측에 설치되어 고정 커버 측의 입구로부터 밀려 들어오는 PVC관이 밴딩된 서까래 목형(10)을 지지판(35')에 대응시켜 서서히 안내하여 밀려나오도록 설치된 안내밀대(35)와;
   상기 안내밀대(35)는 서까래 목형이 완전히 삽입된 후에는 고정할 수 있도록 전기 열풍로(30)의 일측 단부에 고정레버(37)가 설치된 것을 포함하는 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 성형틀 성형장치.
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8. 제6항에 있어서,
   상기 안내밀대(35)는 끝단부 서까래 목형과 맞닿는 원형의 지지판(35') 테두리에는 작은 롤러가 설치되어 전기 열풍로 챔버에서 슬라이딩이 원활하게 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 전통 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래 성형틀 성형장치.
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10. 제1항의 제조 방법에 의해 제조된 한옥의 프리캐스트 콘크리트 서까래.

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