KR101789159B1 - 임시 칸막이에 의한 분할 연속타설을 이용하여 고유동성 콘크리트의 경사 상면 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고강도 콘크리트, 초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete/이하, "UHPC"라고 약칭함)와 같이 굳지 않은 콘크리트 상태에서 매우 높은 유동성(高流動性)을 가지는 콘크리트를 이용하여 경사 상면을 가지는 콘크리트 부재를 제작함에 있어서, 거푸집 내에 임시 칸막이를 설치하여 콘크리트 타설공간을 경사 방향으로 복수개 공간으로 구획하고, 각각의 구획된 타설공간에 순차적으로 콘크리트를 타설한 후, 콘크리트가 일정 정도록 경화된 후에는 임시 칸막이를 제거하고 임시 칸막이에 의해 구분되어 있던 콘크리트 사이의 불연속부분을 교반하여 전체 콘크리트가 하나의 부재를 이루도록 하면서도, 설계된 경사 상면을 가질 수 있도록 하는 새로운 방식의 시공방법 즉, "임시 칸막이에 의한 분할 연속타설을 이용하여 고유동성 콘크리트의 경사 상면 시공방법"에 관한 것이다.

Description

임시 칸막이에 의한 분할 연속타설을 이용하여 고유동성 콘크리트의 경사 상면 시공방법{Manufacturing Method of Inclined Surface Member with High Flowable Concrete}

본 발명은 높은 유동성을 가지는 콘크리트를 거푸집에 타설하여 경사진 상면(이하, 경사진 상면을 "경사 상면(傾瀉 上面)"이라고 함)을 가지는 콘크리트 부재를 제작하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 고강도 콘크리트, 초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete/이하, "UHPC"라고 약칭함)와 같이 굳지 않은 콘크리트 상태에서 매우 높은 유동성(高流動性)을 가지는 콘크리트를 이용하여 경사 상면을 가지는 콘크리트 부재를 제작함에 있어서, 거푸집 내에 임시 칸막이를 설치하여 콘크리트 타설공간을 경사 방향으로 복수개 공간으로 구획하고, 각각의 구획된 타설공간에 순차적으로 콘크리트를 타설한 후, 콘크리트가 일정 정도록 경화된 후에는 임시 칸막이를 제거하고 임시 칸막이에 의해 구분되어 있던 콘크리트 사이의 불연속부분을 교반하여 전체 콘크리트가 하나의 부재를 이루도록 하면서도, 설계된 경사 상면을 가질 수 있도록 하는 새로운 방식의 시공방법 즉, "임시 칸막이에 의한 분할 연속타설을 이용하여 고유동성 콘크리트의 경사 상면 시공방법"에 관한 것이다.

고강도 콘크리트, 초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete/이하, "UHPC"라고 약칭함) 등을 이용하여 교량의 바닥판과 같은 부재를 제작 시공하는 방안이 제안되고 있다. 교량의 바닥판과 같은 부재의 경우, 설계에 따라 경사진 상면 즉, 경사 상면이 존재하는 형태를 가질 수 있다. 즉, 상면이 한쪽으로 하향 경사진 구배를 가지는 형상을 가질 수 있는 것이다.

그런데 UHPC 등의 높은 강도를 가지는 콘크리트는, 일반 강도의 콘크리트에 비하여 매우 큰 유동성을 가지고 있다. 경사 상면을 가지는 콘크리트 부재를 제작하기 위하여 거푸집에 무작정 UHPC 등의 고유동성 콘크리트를 타설할 경우, 콘크리트가 넓게 확산되는 현상이 발생하게 되어 경사 상면이 형성되지 않는다. 즉, UHPC 등의 고유동성 콘크리트를 이용해서는 경사 상면을 가지는 콘크리트 부재를 제작하기가 매우 어려운 것이다.

이를 해결하기 위하여 종래 기술에서는 폐쇄형 거푸집을 기울인 상태로 콘크리트를 타설하는 방안을 제시하고 있다. 대한민국 등록특허 제10-1074136호에는 폐쇄형 거푸집을 이용하는 종래 기술이 개시되어 있다. 그런데 이러한 폐쇄형 거푸집을 이용하는 종래 기술의 경우, 거푸집을 기울이기 위한 추가적인 장치(예를 들면 잭장치 등)이 필요하고, 제작하고자 하는 콘크리트 부재가 클 경우에는 폐쇄형 거푸집 자체도 커지게 되어, 거푸집 제작이 어려워질 뿐만 아니라 폐쇄형 거푸집을 기울이는 작업도 매우 어려워지는 문제점이 있다.

무엇보다도 UHPC 등을 현장 타설하는 경우에는 거푸집을 기울이는 것 자체가 불가능하다는 한계가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1074136호(2011. 10. 17. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 거푸집을 기울이지 않고서도, UHPC와 같은 고유동성의 콘크리트를 타설하여 경사 상면을 가지는 콘크리트 부재를 용이하게 제작 시공할 수 있으며, 그에 따라 거푸집을 기울이거나 움직이지 못하고 고정된 상태로 현장에커 콘크리트를 타설하는 경우에도 용이하게 적용하여 사용할 수 있는 실용적인 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 경사 상면을 가지는 콘크리트 부재의 제작을 위해 만들어진 거푸집 내부의 타설공간에, 판부재로 이루어진 임시 칸막이를 연직하게 세워서 경사 방향과 직교하도록 설치하되, 경사 방향으로 가면서 복수개의 임시 칸막이를 간격을 두고 설치하는 단계; 임시 칸막이에 의해 구획된 각각의 구획공간에 콘크리트를 타설하고, 타설된 콘크리트의 상면이 설계된 경사에 맞추어서 경사 상면을 가지도록 표면마감 처리하는 단계; 타설된 콘크리트의 상면이 유지될 정도로 콘크리트가 경화된 후에는 임시 칸막이를 제거하는 단계; 및 임시 칸막이가 존재하던 위치에서 콘크리트를 교반하여, 임시 칸막이에 의해 분리되었던 경사 방향 양측의 콘크리트를 일체화시켜 연속되도록 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 부재의 시공방법이 제공된다.

이와 같은 본 발명에서, 임시 칸막이에 의해 구획된 각각의 구획공간에 콘크리트를 타설하는 단계에서, 타설된 콘크리트의 상면에는 덮개판을 덮어씌우며; 임시 칸막이를 제거할 때에는 덮개판도 함께 제거할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 경사 상면을 가지는 콘크리트 부재를 제작함에 있어서, 거푸집의 내부에 복수개의 임시 칸막이가 경사 방향으로 간격을 두고 복수개로 촘촘히 설치되어, 거푸집의 내부가 경사 방향으로 짧은 간격을 가지는 복수개의 구획공간으로 구분되어 있으므로, 이러한 구획공간 각각에 UHPC와 같은 고유동성 콘크리트가 타설되었을 때, 타설된 콘크리트가 각각의 구획공간에서 경사 방향으로 유동하는 것이 억제되며, 그에 따라 각각의 구획공간에서는 마감처리하였던 콘크리트의 경사진 상면이 그대로 유지된다.

따라서 본 발명의 방법에 의하면, 경사면 부재라도 UHPC와 같은 고유동성의 콘크리트를 이용하여, 설계된 경사 상면을 가지도록 정밀하게 그리고 용이하게 제작할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명에 따라 경사면 부재를 제작 시공하기 위하여, 거푸집의 타설공간 내에 임시 칸막이를 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 작업에 의해 임시 칸막이의 설치가 완료된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 선 A-A에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 4는 거푸집의 타설공간 내에 형성된 각각의 구획공간에 콘크리트를 타설하는 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 5는 임시 칸막이를 제거하는 것을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 6은 임시 칸막이를 제거함으로써 생긴 빈 공간에서 콘크리트 교반 작업을 수행하는 것을 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 7은 콘크리트 교반 작업이 완료된 상태를 보여주는 도 6에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 8는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 시공방법에서, 거푸집 내에 임시 칸막이를 설치하고, 각각의 임시 칸막이에 콘크리트를 타설하면서 그 상면에 덮개판을 설치하는 것을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 9는 도 8의 선 B-B에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 10은 덮개판의 설치가 모두 완료된 상태를 보여주는 도 9에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 본 명세서에서는 편의상 본 발명의 시공방법에 의해 경사 상면을 가지는 콘크리트 부재를 "경사면 부재"라고 약칭하며, 경사가 형성된 방향을 "경사 방향"이라고 기재하고, 경사 방향에 직교하는 방향을 "횡방향"이라고 기재한다.

도 1에는 본 발명에 따라 경사면 부재를 제작 시공하기 위하여, 거푸집(100)의 타설공간 내에 임시 칸막이(1)를 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 2에는 임시 칸막이(1)의 설치가 완료된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 2의 선 A-A에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다.

본 발명에서는 우선 도면에 도시된 것처럼 경사면 부재를 제작하기 위하여, 설계에 맞추어 거푸집(100)을 제작한 상태에서, UHPC와 같은 고유동성 콘크리트를 타설하게 될 거푸집의 타설공간 내에 복수개의 임시 칸막이(1)를 설치하여 타설공간을 경사 방향으로 복수개의 공간으로 구획한다. 편의상 이렇게 임시 칸막이(1)에 의해 구획된 각각의 공간을 "구획공간"이라고 기재한다. 즉, 거푸집 내에 횡방향으로 연장되어 있는 판형태의 임시 칸막이(1)를 연직하게 세워서 경사 방향과 직교하도록 설치하되, 경사 방향으로 가면서 복수개의 임시 칸막이(1)를 간격을 두고 설치하는 것이다. 이 때, 임시 칸막이(1) 간의 간격은 가능한 작은 것이 바람직하다. 임시 칸막이(1)는 가능한 많은 개수로 타설공간에 촘촘하게 배치되는 것이 바람직한 것이다. 임시 칸막이(1)가 많이 배치될수록 구획공간의 경사 방향 길이가 작아지고, 후술하는 것처럼 고유동성 콘크리트가 각각의 구획공간에 타설되었을 때, 각 구획공간에서 콘크리트가 경사 방향으로 흐르는 것이 억제되어, 타설되어 상면이 경사를 가지도록 성형된 상태를 그대로 유지하게 되는데 유리하기 때문이다. 도면에서 높이 H1은 높이 H2보다 작다.

물론 경사 상면이 형성되는 경우는, 위와 같이 경사면 부재의 경사 방향 양측 연직길이가 상이할 수도 있지만, 그 경사 방향 양측의 연직길이는 동일하지만 놓인 위치의 높이가 상이하여 위와 같이 경사 상면이 형성될 수도 있다.

임시 칸막이(1)는, 후술하는 것처럼 콘크리트가 타설되고 소정 정도로 양생된 후에는 제거되는 것이므로, 구태여 고가의 강재(鋼材)로 이루어질 필요는 없으며, 합성수지로 제작된 판부재 등으로 이루어져도 무방하다. 물론 임시 칸막이(1)가 강재로 이루어지는 것을 배제하는 것은 아니다. 임시 칸막이(1)를 용이하게 수직하게 세워서 설치할 수 있도록 하기 위하여, 도면에 예시된 것처럼, 임시 칸막이(1)의 길이방향(횡방향) 양단부에 각각, 거푸집(100)의 내면에 밀착되는 부착부(10)가 구비될 수 있으며, 부착부(10)에 접착제 등을 도포하거나 소위 "벨크로"라고 불리는 탈부착이 용이한 부재를 이용하여 거푸집(100)에 부착시킬 수 있다.

이와 같이 복수개의 임시 칸막이(1)가 설치된 후에는, 임시 칸막이(1)에 의해 구획된 각각의 구획공간에 UHPC 등의 콘크리트(200)를 타설한다. 도 4에는 도 3에 도시된 상태에서 각각의 구획공간에 콘크리트(200)를 타설하는 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다. 구획공간에 콘크리트(200)가 타설 완료되면, 타설된 콘크리트(200)의 상면은 종래와 마찬가지로 흙손 등의 도구를 이용하여 설계된 경사에 맞추어서 경사 상면을 이루도록 표면마감 처리한다.

경사 상면의 마감처리 후 소정 시간동안 양생과정을 거치게 되는데, 앞서 설명한 것처럼 임시 칸막이(1)에 의해 만들어진 각각의 구획공간은 경사 방향으로 짧은 길이를 가지고 있으므로, 타설된 콘크리트(200)가 고유동성을 가지고 있더라도 각각의 구획공간에서 콘크리트(200)가 경사 방향으로 유동하는 것이 억제되며, 그에 따라 각각의 구획공간에서는 마감처리하였던 콘크리트의 경사진 상면이 그대로 유지된다.

각 구획공간에 타설된 콘크리트의 상면이 경사진 상태를 그대로 유지할 정도의 강도를 가지도록 콘크리트(200)의 양생이 이루어지면 임시 칸막이(1)의 전부를 제거한다. 도 5에는 임시 칸막이(1)를 인발하여 제거하는 것을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다.

임시 칸막이(1)를 제거한 후에는, 임시 칸막이(1)가 존재하던 위치에서 콘크리트를 교반하여, 임시 칸막이(1)에 의해 분리되었던 경사 방향 양측의 콘크리트(200)가 연속되어 일체화되도록 한다. 도 6에는 임시 칸막이(1)를 제거함으로써 생긴 빈 공간에서 콘크리트 교반 작업을 수행하는 것을 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있는데, 도 6에 예시된 것처럼 임시 칸막이로 인해 존재하였던 불연속 부분에 대한 콘크리트 교반 작업은, 막대기 등과 같은 도구(3)를 임시 칸막이가 빠져나간 빈 공간에 삽입하여 휘저어서 콘크리트(200)가 섞이고 콘크리트(200)에 함유되어 있던 보강섬유 등이 서로 섞이면서 임시 칸막이가 빠져 나간 빈 공간 즉, 임시 칸막이로 인한 불연속 부분이 메꾸어지게 만드는 형태로 진행될 수 있다. 도 7에는 콘크리트 교반 작업이 완료된 상태를 보여주는 도 6에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다.

위와 같은 임시 칸막이가 존재하던 위치에서의 콘크리트 교반 작업이 완료된 후에는 필요한 설계 강도가 발현되도록 양생 과정을 거치게 되고, 종래 기술과 마찬가지로 거푸집(100)을 탈형함으로써 고유동성 콘크리트를 이용한 경사면 부재의 제작을 완료하게 된다. 이상과 같은 본 발명의 방법에 의하면, 경사면 부재라도 UHPC와 같은 고유동성의 콘크리트를 이용하여, 설계된 경사 상면을 가지도록 정밀하게 그리고 용이하게 제작할 수 있게 된다.

본 발명의 시공방법에 따라 경사면 부재를 제작함에 있어서, 필요에 따라서는 덮개판(2)을 더 이용할 수도 있다. 도 8에는 거푸집 내에 임시 칸막이(1)를 설치하고, 각각의 임시 칸막이(1)에 콘크리트를 타설하면서, 콘크리트가 타설된 구획공간에 대해서 그 상면에 덮개판(2)을 설치하는 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 9에는 도 8의 선 B-B에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있으며, 도 10에는 덮개판(2)의 설치가 모두 완료된 상태를 보여주는 도 9에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다.

앞서 도 4와 관련하여 설명한 것처럼, 거푸집(100) 내에 복수개의 임시 칸막이(1)가 설치된 후에는, 임시 칸막이(1)에 의해 구획된 각각의 구획공간에 UHPC 등의 콘크리트를 타설하게 되는데, 콘크리트(200)가 타설된 구획공간에 대해서는, 필요에 따라 평평함을 유지할 수 있는 강성을 가지는 판부재로 이루어진 덮개판(2)을, 타설된 콘크리트(200)의 상면에 덮어씌운다. 구획공간에 콘크리트(200)가 순차적으로 타설될 경우, 덮개판(2)도 콘크리트의 타설에 맞추어서 순차적으로 콘크리트 상면에 씌워진다.

본 발명에서는 각각의 구획공간은 경사 방향으로 짧은 길이를 가지고 있어서 각각의 구획공간에서 콘크리트(200)가 경사 방향으로 유동하는 것이 억제되고, 그에 따라 경사지게 마감처리된 콘크리트(200)의 상면이 애초에 성형된 경사 상태를 유지하게 되지만, 이와 같이 덮개판(2)이 콘크리트(200)의 상면에 씌워지게 되면, 이러한 경사 상태가 더욱 안정적으로 유지되는 매우 바람직한 효과가 발휘된다.

각 구획공간에 타설된 콘크리트의 상면이 경사진 상태를 그대로 유지할 정도로 콘크리트(200)의 양생이 이루어지면, 덮개판(2)과 임시 칸막이(1)를 제거하고, 앞서 설명한 것처럼 임시 칸막이를 제거함으로써 생긴 빈 공간에서 콘크리트 교반 작업을 수행하는 등의 후속 작업을 수행한다.

본 발명에서 이러한 덮개판(2)은 필요에 의하여 사용할 수 있는 것인 바, 경사 방향으로 임시 칸막이(1)의 간격이 충분히 좁은 경우에는, 덮개판(2)을 사용하지 않아도 무방하다.

1: 임시 칸막이
2: 덮개판
100: 거푸집
200: 콘크리트

Claims (2)

1. 삭제
2. 경사 상면을 가지는 콘크리트 부재의 제작을 위해 만들어진 거푸집(100) 내부의 타설공간에, 판부재로 이루어진 임시 칸막이(1)를 연직하게 세워서 경사 방향과 직교하도록 설치하되, 경사 방향으로 가면서 복수개의 임시 칸막이(1)를 간격을 두고 설치하는 단계;
   임시 칸막이(1)에 의해 구획된 각각의 구획공간에 콘크리트(200)를 타설하고, 타설된 콘크리트(200)의 상면이 설계된 경사에 맞추어서 경사 상면을 가지도록 표면마감 처리하는 단계;
   타설된 콘크리트(200)의 상면이 유지될 정도로 콘크리트(200)가 경화된 후에는 임시 칸막이(1)를 제거하는 단계; 및
   임시 칸막이(1)가 존재하던 위치에서 콘크리트(200)를 교반하여, 임시 칸막이(1)에 의해 분리되었던 경사 방향 양측의 콘크리트(200)를 일체화시켜 연속되도록 만드는 단계를 포함하며;
   임시 칸막이(1)에 의해 구획된 각각의 구획공간에 콘크리트(200)를 타설하는 단계에서, 타설된 콘크리트(200)의 상면에는 덮개판(2)을 덮어씌우며;
   임시 칸막이(1)를 제거할 때에는 덮개판(2)도 제거하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 부재의 시공방법.

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