KR101912783B1 - 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물, 수조 덮개 구조물, 수조 및 수조 덮개 구조물의 시공 방법 - Google Patents

방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물, 수조 덮개 구조물, 수조 및 수조 덮개 구조물의 시공 방법 Download PDF

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Abstract

프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물, 수조 덮개 구조물, 수조 및 수조 덮개 구조물의 시공 방법이 개시된다. 개시된 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물은 방수턱을 갖는다.

Description

방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물, 수조 덮개 구조물, 수조 및 수조 덮개 구조물의 시공 방법{Precast concrete opening structure with liquid inflow prevention wall, water tank cover structure, water tank and method of constructing water tank cover structure}
프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물, 수조 덮개 구조물, 수조 및 수조 덮개 구조물의 시공 방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물, 상기 오프닝 구조물을 포함하는 수조 덮개 구조물, 상기 수조 덮개 구조물을 포함하는 수조 및 상기 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 이용하는 수조 덮개 구조물의 시공 방법이 개시된다.
정수장 또는 하폐수처리장에 설치되는 수조는 수심이 상당히 깊어 운영 및 유지관리시 안전사고가 발생할 우려가 높으므로 수조 덮개 구조물을 포함하는 것이 일반적이다.
또한, 상기 수조 덮개 구조물은 수조의 유지관리를 위해 사람이 출입할 수 있는 맨홀 오프닝이나 교반장치와 같은 기계 설치를 위한 오프닝을 포함하고, 상기 오프닝 주변 구조물은 빗물, 청소수, 화학약품 등이 유입되지 않도록 방수턱(방지턱)을 포함한다.
종래에는 수조 덮개 구조물의 시공시, 먼저 하프 슬래브를 타설하고, 나중에 방수턱을 시공하였다. 구체적으로, 상기 수조의 상부에 개방부(오프닝)를 갖는 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브를 설치하고, 상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브의 상면에 현장에서 콘크리트를 토핑하여 상부 슬래브를 완성하였다. 이후, 상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브의 개방부의 테두리 부분에 방수턱용 거푸집을 설치한 다음, 상기 거푸집에 현장에서 콘크리트를 충진하여 방수턱을 완성하였다. 그러나, 종래의 수조 덮개 구조물의 시공 방법은 다음과 같은 문제점이 있다: 첫째, 공사 현장에서 방수턱을 시공하므로 시공된 방수턱의 품질이 열악하다. 둘째, 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브 위에 현장 타설 하프 슬래브를 먼저 시공하고, 방수턱을 나중에 시공하기 때문에 공기가 길어진다. 세째, 방수턱용 거푸집을 설치하거나 해체할 경우 고소작업(高所作業)이 불가피하므로 시공 안전성이 떨어진다.
본 발명의 일 구현예는 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 포함하는 수조 덮개 구조물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 수조 덮개 구조물을 포함하는 수조를 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 이용하는 수조 덮개 구조물의 시공 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 제공한다.
상기 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물은 콘크리트 몸체 및 상기 콘크리트 몸체를 관통하도록 형성된 중공을 포함하고, 상기 콘크리트 몸체는 전체 둘레를 따라 단차진 외부 구조를 가질 수 있다.
상기 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물은 상기 콘크리트 몸체 내부에 배치된 철근을 더 포함할 수 있다.
상기 철근은 상기 콘크리트 몸체 내부에 전부 매몰된 고정 철근 및 상기 콘크리트 몸체의 내부에 일부분이 매몰되고 나머지 부분은 외부로 노출된 연결 철근을 포함할 수 있다.
상기 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물은 상기 콘크리트 몸체 중 외부 폭이 넓은 쪽 부분의 상단부에 상기 중공과 연통되는 홀을 갖는 오프닝 덮개 안착홈을 더 포함할 수 있다.
상기 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물은 상기 오프닝 덮개 안착홈의 전체 테두리를 따라 상기 오프닝 덮개 안착홈 및 상기 콘크리트 몸체의 내표면에 밀착되도록 배치된 "L"자 형상의 단면을 갖는 앵글 및 상기 앵글을 상기 콘크리트 몸체에 결합하는 앵커를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 포함하는 수조 덮개 구조물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은,
상기 수조 덮개 구조물을 포함하는 수조를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은,
개방부를 갖는 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브를 제공하는 단계;
상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브 위에 상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브의 개방부를 정렬 기준으로 하여 상기 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 배치하는 단계; 및
상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브 위에 상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브의 두께와 동일하거나 유사한 두께로 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하는 수조 덮개 구조물의 시공 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물은 사전에 공장 제작된 것이어서 품질이 우수하다.
또한, 상기 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물은 수조 덮개 구조물의 시공시 공기를 단축할 수 있으며, 방수턱 시공용 거푸집의 설치 및 해체를 필요로 하지 않아 고소작업을 줄임으로써 시공 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물, 및 이를 포함하는 수조 덮개 구조물과 수조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물의 일 단면도이다.
도 3은 도 1의 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물에 구비된 앵글 및 앵커의 사시도이다.
도 4는 도 1의 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물에 구비된 앵글 및 앵커의 평면도 및 단면도이다.
도 5는 도 1의 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물이 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브 위에 배치된 후, 현장에서 콘크리트 토핑이 실시되기 전의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물이 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브 위에 배치된 후, 현장에서 콘크리트 토핑이 실시된 후의 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 상세히 설명한다.
본 명세서에서, "프리캐스트 콘크리트(precast concrete)"란 공장에서 고정 시설을 가지고 임의의 구조물 형태를 갖는 철제 거푸집을 만들어, 상기 철제 거푸집의 내부에 콘크리트를 타설한 후 증기 양생시킨 기성 콘크리트 제품을 의미하며, 현장 시공품 보다 정도(精度)및 강도가 좋은 이점을 갖는다.
또한 본 명세서에서, "하프 슬래브(half slab)"란 완전한 슬래브의 절반 두께에 해당하는 반쪽짜리 슬래브를 의미한다. 상기 하프 슬래브는 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브 또는 현장 타설 콘크리트 하프 슬래브를 지칭할 수 있다. 상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브 위에 상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브의 두께와 동일하거나 유사한 두께로 콘크리트를 현장 타설하여 현장 타설 하프 슬래브를 시공함으로써 완전한 슬래브를 얻을 수 있다.
또한 본 명세서에서, "오프닝"이란 구멍 또는 개구부를 의미한다.
또한 본 명세서에서, "오프닝 구조물"이란 오프닝 및 이를 한정하는 주변 구조물을 통칭한다.
또한 본 명세서에서, "상부 또는 상단부"는 상대적으로 중력의 역방향에 위치한 부분 또는 단부를 의미하고, "하부 또는 하단부"는 상대적으로 중력방향의 순방향에 위치한 부분 또는 단부를 의미한다.
또한 본 명세서에서, "외부 폭"이란 임의의 구조물의 평균 외부 폭(average outer width)을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150), 이를 포함하는 수조 덮개 구조물(160), 및 수조 덮개 구조물(160)을 포함하는 수조(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 수조(100)는 바닥부(110), 벽체부(120), 기둥(130) 및 수조 덮개 구조물(160)을 포함한다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 기둥(130)은 생략될 수 있다.
수조 덮개 구조물(160)과 바닥부(110) 사이의 높이는 5~20m(예를 들어, 10m)일 수 있다.
수조 덮개 구조물(160)은 서로 결합된 상부 슬래브(140) 및 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)을 포함한다.
상부 슬래브(140)는 개구부(OP)를 가지며, 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)은 상기 개구부와 연통된 중공(H)(즉, 오프닝)을 갖는다.
수조(100)는 바닥부(110), 벽체부(120) 및 수조 덮개 구조물(160)에 의해 한정된 내부 공간(IS)을 갖는다.
도 2는 도 1의 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)의 일 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)은 방수턱(151a)을 갖는다.
방수턱(151a)은 빗물과 같은 액체가 수조(100) 외부로부터 중공(H)을 통해 수조(100) 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)은 콘크리트 몸체(151) 및 중공(H)을 포함한다.
콘크리트 몸체(151)는 전체 둘레를 따라 단차진 외부 구조(stepped outer structure)를 가질 수 있다.
본 명세서에서, "단차진 외부 구조"란 콘크리트 몸체의 외부 형상이 계단 구조를 가짐을 의미한다. 따라서, "단차진 외부 구조"를 갖는 콘크리트 몸체는 상이한 외부 폭을 갖는 2 이상의 부분을 포함한다.
예를 들어, 콘크리트 몸체(151)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 방수턱(151a)을 포함하는 부분의 외부 폭이 콘크리트 토핑부(151b)를 포함하는 부분의 외부 폭보다 클 수 있다.
콘크리트 토핑부(151b)는 수조 덮개 구조물(160)의 시공시 콘크리트에 의해 덮이는 부분으로서, 콘크리트 마무리면의 거푸집 역할을 수행한다.
중공(H)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 정사각형 형상의 단면(즉, 폭 방향의 단면)을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 중공(H)은 직사각형, 원형, 타원형, 오각형 또는 육각형과 같은 다른 다양한 형상의 단면을 가질 수 있다.
프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)은 콘크리트 몸체(151) 내부에 배치된 철근(152)을 더 포함할 수 있다.
철근(152)은 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)의 강도를 증가시키고, 수조 덮개 구조물(160) 내에서 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)과 타 부분 사이의 결합력을 향상시키는 역할을 수행한다.
철근(152)은 고정 철근(152a) 및 연결 철근(152b)을 포함할 수 있다.
고정 철근(152a)은 콘크리트 몸체(151) 내부에 전부 매몰된 것일 수 있다.
연결 철근(152b)은 콘크리트 몸체(151) 내부에 일부분이 매몰되고 나머지 부분은 외부로 노출된 것일 수 있다.
연결 철근(152b)의 노출부는 콘크리트 몸체(151) 중 외부 폭이 넓은 쪽 부분의 하단부 외측에서 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)의 폭 방향과 수직한 방향(즉, 높이 방향)으로 연장될 수 있다.
연결 철근(152b)은 수조 덮개 구조물(160)의 시공시 휘어져 토핑 콘크리트에 매몰됨으로써, 수조 덮개 구조물(160) 내에서 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)과 타부분 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다.
프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)은 오프닝 덮개 안착홈(153)을 더 포함할 수 있다.
오프닝 덮개 안착홈(153)은 콘크리트 몸체(151) 중 외부 폭이 넓은 쪽 부분(즉, 방수턱(151a)을 포함하는 부분)의 상단부에 배치되고, 중공(H)과 연통되는 홀을 포함할 수 있다.
오프닝 덮개 안착홈(153)은 중공(H)과 동일한 단면 형상을 가질 수 있다.
프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)은 오프닝 덮개(도 5의 OP)를 지지하기 위한 앵글(154) 및 앵커(155)를 더 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)에 구비된 앵글(154) 및 앵커(155)의 사시도이고, 도 4는 도 1의 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)에 구비된 앵글(154) 및 앵커(155)의 평면도 및 단면도이다. 구체적으로, 도 4의 (a)는 평면도이고, 도 4의 (b)는 일 측면도이고, 도 4의 (c)는 타 측면도이다.
앵글(154)은 오프닝 덮개 안착홈(153)의 전체 테두리를 따라 오프닝 덮개 안착홈(153) 및 콘크리트 몸체(151)의 내표면에 밀착되도록 배치될 수 있다. 따라서, 앵글(154)은 "L"자 형상의 단면을 가질 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 앵글(154)은 "L"자 형상의 단면을 갖는 막대 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 앵글(154)은 복수개일 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 앵글(154)은 4개일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 앵글(154)은 오프닝 덮개 안착홈(153)의 전체 테두리와 접촉 가능한 하나의 일체형일 수 있다.
또한, 앵글(154)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 앵커 삽입홀(154a)을 포함할 수 있다.
앵커(155)는 앵글(154)을 콘크리트 몸체(151)에 결합하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 도 4의 (b) 및 (c)와 같이, 공장에서, 앵커(155)를 앵글(154)의 앵커 삽입홀(154a)에 삽입한 상태에서, 앵커(155)의 노출부가 매몰되도록 콘크리트를 타설하여 앵글(154)이 결합되어 있는 콘크리트 몸체(151)를 얻을 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)은 공사 현장이 아닌 공장에서 사전 제작된 것이어서 품질이 우수한 이점을 갖는다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)을 이용하는 본 발명의 일 구현예에 따른 수조 덮개 구조물의 시공 방법을 상세히 설명한다.
도 5는 도 1의 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)이 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브(141) 위에 배치된 후, 현장에서 콘크리트 토핑이 실시되기 전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 1의 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)이 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브(141) 위에 배치된 후, 현장에서 콘크리트 토핑이 실시된 후의 상태를 나타낸 도면이다.
먼저, 개방부(OP)를 갖는 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브(141)를 크레인 등을 이용하여 수조(100)의 상단부에 설치한다.
이후, 도 5에 도시된 바와 같이, 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래부(141) 위에 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래부(141)의 개방부(OP)를 정렬 기준으로 하여 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(150)을 배치한다. 이때, 방수턱(151a)이 위로 향하고 콘크리트 토핑부(151b)가 아래로 향하도록 도 2의 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물(100)을 180°회전시켜 설치한다. 또한 이때, 연결 철근(152b)의 노출부를 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래부(141) 쪽으로 90°절곡한다. 이때, 절곡된 철근(152b)의 길이는 철근의 이음 또는 정착에 충분한 길이일 수 있다.
이후, 도 6에 도시된 바와 같이, 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브(141) 위에 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브(141)의 두께와 동일하거나 유사한 두께로 콘크리트를 타설하여 현장 타설 하프 슬래브(142)를 시공한다. 이 경우, 콘크리트 토핑부(151b)는 콘크리트 마무리면의 거푸집 역할을 수행할 수 있다. 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브(141) 및 현장 타설 하프 슬래브(142)는 상부 슬래브(140)를 구성한다.
콘크리트 토핑부(151b)의 높이는 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래부(141)의 두께보다 작거나 같을 수 있다.
끝으로, 오프닝 덮개 안착홈(153)에 오프닝 덮개(MC)를 삽입하여 중공(H)을 밀폐시킨다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 구현예에 따른 수조 덮개 구조물의 시공 방법은 현장 타설 하프슬래브와 방수턱 동시 시공으로 공기를 단축할 수 있으며, 방수턱 시공용 거푸집의 설치 및 해체를 필요로 하지 않아 고소작업을 줄임으로써 시공 안전성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 도면 및 구현예를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 수조 110: 바닥부
120: 벽체부 130: 기둥
140: 상부 슬래브 141, 142: 하프 슬래브
150: 오프닝 구조물 151: 콘크리트 몸체
152: 철근 153: 오프닝 덮개 안착홈
154: 앵글 155: 앵커
160: 수조 덮개 구조물

Claims (9)

  1. 콘크리트 몸체; 및
    상기 콘크리트 몸체를 관통하도록 형성된 중공을 포함하고,
    상기 콘크리트 몸체는 전체 둘레를 따라 단차진 외부 구조를 가지고,
    상기 콘크리트 몸체는 그 내부에 배치된 철근을 더 포함하고,
    상기 철근은 상기 콘크리트 몸체 내부에 전부 매몰된 고정 철근 및 상기 콘크리트 몸체의 내부에 일부분이 매몰되고 나머지 부분은 외부로 노출된 연결 철근을 포함하고,
    상기 콘크리트 몸체 중 외부 폭이 넓은 쪽 부분의 상단부에 상기 중공과 연통되는 홀을 갖는 오프닝 덮개 안착홈을 더 포함하고,
    프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브 위에 설치되도록 구성되고 방수턱을 갖는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 오프닝 덮개 안착홈의 전체 테두리를 따라 상기 오프닝 덮개 안착홈 및 상기 콘크리트 몸체의 내표면에 밀착되도록 배치된 "L"자 형상의 단면을 갖는 앵글 및 상기 앵글을 상기 콘크리트 몸체에 결합하는 앵커를 더 포함하는 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물.
  7. 제1항 또는 제6항에 따른 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 포함하는 수조 덮개 구조물.
  8. 제7항에 따른 수조 덮개 구조물을 포함하는 수조.
  9. 개방부를 갖는 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브를 제공하는 단계;
    상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브 위에 상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브의 개방부를 정렬 기준으로 하여 제1항 또는 제6항에 따른 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 배치하는 단계; 및
    상기 프리캐스트 콘크리트 하프 슬래브 위에 상기 프리캐스트 콘크리트 오프닝 구조물을 부분적으로 덮는 두께로 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하는 수조 덮개 구조물의 시공 방법.
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