KR101946976B1 - 이중복합 용접철근을 이용한 콘크리트 기둥의 시공방법 - Google Patents
이중복합 용접철근을 이용한 콘크리트 기둥의 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 이중복합 용접철근을 이용한 콘크리트 기둥의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은, 시공해야 할 기둥의 작업장을 선정하고, 콘크리트 골재와 슬래브 거푸집과 작업도구들을 준비하는 콘크리트 타설작업의 준비단계(S 110)와; 길이방향으로 배열된 2개의 길이방향철근과 폭방향으로 배열된 1개의 폭방향철근으로 형성되어 있고, 상기 2개의 길이방향철근의 사이에 상기 1개의 폭방향철근이 직각 방향으로 배열되어 용접되어 있으며, 상기 2개의 길이방향철근의 길이(L)가 상기 1개의 폭방향철근의 폭의 너비(W)에 비하여 최소한 1.5 배 이상으로 형성되어 있는 이중복합 용접철근(100)을 제조하여 준비하는 단계(S 120)와; 상기 이중복합 용접철근(100)을 상기 작업장의 시공현장에 적용될 기둥에 적합한 형태로 절단하고 절곡하여 가공하는 이중복합 용접철근(100)의 가공단계(S 130)와; 상기 가공된 이중복합 용접철근(100)을 시공현장으로 이송하고, 예정된 기둥 위치에 배치하는 이중복합 용접철근의 배치단계(S 140)와; 상기 이중복합 용접철근(100)이 배치된 주위에 슬래브 거푸집을 설치하고, 콘크리트를 타설하고, 양생하여 기둥을 형성하는 마무리단계(S 150); 를 포함하고 있다.
본 발명은, 시공해야 할 기둥의 작업장을 선정하고, 콘크리트 골재와 슬래브 거푸집과 작업도구들을 준비하는 콘크리트 타설작업의 준비단계(S 110)와; 길이방향으로 배열된 2개의 길이방향철근과 폭방향으로 배열된 1개의 폭방향철근으로 형성되어 있고, 상기 2개의 길이방향철근의 사이에 상기 1개의 폭방향철근이 직각 방향으로 배열되어 용접되어 있으며, 상기 2개의 길이방향철근의 길이(L)가 상기 1개의 폭방향철근의 폭의 너비(W)에 비하여 최소한 1.5 배 이상으로 형성되어 있는 이중복합 용접철근(100)을 제조하여 준비하는 단계(S 120)와; 상기 이중복합 용접철근(100)을 상기 작업장의 시공현장에 적용될 기둥에 적합한 형태로 절단하고 절곡하여 가공하는 이중복합 용접철근(100)의 가공단계(S 130)와; 상기 가공된 이중복합 용접철근(100)을 시공현장으로 이송하고, 예정된 기둥 위치에 배치하는 이중복합 용접철근의 배치단계(S 140)와; 상기 이중복합 용접철근(100)이 배치된 주위에 슬래브 거푸집을 설치하고, 콘크리트를 타설하고, 양생하여 기둥을 형성하는 마무리단계(S 150); 를 포함하고 있다.
Description
본 발명은 이중복합 용접철근을 이용한 콘크리트 기둥의 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 기둥의 시공시에 보강용 철근들을 결속시키는 번거로운 작업을 수행할 필요가 없고, 위에서 가해지는 하중을 튼실하게 받아줄 수 있으며, 건축물의 기둥이나 교량의 교각 등에 널리 적용되어 사용될 수 있는 이중복합 용접철근을 이용한 콘크리트 기둥의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트 기둥의 시공작업은 단단한 지반을 형성한 다음, 그 지반위에 소정의 기둥을 형성하는 작업을 의미하게 되는데, 위에서 가해지는 하중을 받쳐주기 위해서는, 기둥을 콘크리트 재질로 형성함과 동시에 그 내부에 다량의 철근들을 상하 방향으로 배치하여 형성하지 않을 수 없다.
콘크리트 건축물의 작업에 있어서, 기둥(柱, pillar, column)은 상부에서 가해지는 하중을 축방향 압축을 통해 하부로 전달하는 수직구조 요소를 의미하며, 특히 철근콘크리트 건축물에 있어서 기둥은, 상부의 슬라브 또는 보에서 전달되는 하중을 받아 하부의 기초로 전달하는 역할을 담당하게 된다.
이러한 콘크리트 기둥은 그 내부에 필수적으로 철근을 포함하고 있어야 하므로, 작업자들이 수작업으로 설치되어야 할 위치에 철근을 결속선으로 묶어서 배근을 한 다음, 콘크리트를 타설하고 양생하여 완성하게 된다.
이 경우, 철근의 결속작업은 인력에만 의존하기 때문에 공기가 지연되는 문제가 있었다. 또한, 층고가 높은 건축물의 경우, 별도의 가설작업대를 설치한 뒤 작업자가 작업대 위에 올라서서 장시간 까다로운 결속작업을 수행하여야 하므로, 안전사고가 끊이지 않는 문제점도 있었다. 또한, 작업자들이 결속하여 묶음작업을 수행한 철근들이 각자 독립적으로 존재할 뿐, 상호간에 결합관계를 형성하고 있지 않으므로, 위에서 가해지는 하중에 대해 적절하게 대응하지 못하는 단점도 있었다.
이와 같은 문제점을 고려하여, 최근에는 철근을 미리 조립한 다음, 선조립된 철근을 크레인으로 인양하여 시공하는 선조립 방식이 등장하고 있다.
그러나, 이러한 선조립 방식 내지 선조립에 의한 시공방법에 있어서도, 별도의 장소에서 많은 철근들을 결속철선으로 묶음작업을 필수적으로 수행해야 하는 번거로움을 피할 수 없었다.
또한, 선조립 방식을 이용할 경우에도, 각 철근들의 수직항력만을 이용할 수 있을 뿐이고, 수직으로 배열된 각 철근들의 상호 결속된 힘을 활용할 수 없는 단점은 여전히 해결되지 못하고 남겨져 있었던 것이다.
본 발명은, 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 콘크리트 기둥의 시공시에 보강용 철근들을 결속시키는 번거로운 작업을 수행할 필요가 없고, 위에서 가해지는 하중을 튼실하게 받아줄 수 있으며, 건축물의 기둥이나 교량의 교각 등에 널리 적용되어 사용될 수 있는 이중복합 용접철근을 이용한 콘크리트 기둥의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 콘크리트 기둥의 시공방법은, 시공해야 할 기둥의 작업장을 선정하고, 콘크리트 골재와 슬래브 거푸집과 작업도구들을 준비하는 콘크리트 타설작업의 준비단계(S 110)와; 길이방향으로 배열된 2개의 길이방향철근과 폭방향으로 배열된 1개의 폭방향철근으로 형성되어 있고, 상기 2개의 길이방향철근의 사이에 상기 1개의 폭방향철근이 직각 방향으로 배열되어 용접되어 있으며, 상기 2개의 길이방향철근의 길이(L)가 상기 1개의 폭방향철근의 폭의 너비(W)에 비하여 최소한 1.5 배 이상으로 형성되어 있는 이중복합 용접철근(100)을 제조하여 준비하는 단계(S 120)와; 상기 이중복합 용접철근(100)을 상기 작업장의 시공현장에 적용될 기둥에 적합한 형태로 절단하고 절곡하여 가공하는 이중복합 용접철근(100)의 가공단계(S 130)와; 상기 가공된 이중복합 용접철근(100)을 시공현장으로 이송하고, 예정된 기둥 위치에 배치하는 이중복합 용접철근의 배치단계(S 140)와; 상기 이중복합 용접철근이 배치된 주위에 슬래브 거푸집을 설치하고, 콘크리트를 타설하고, 양생하여 기둥을 형성하는 마무리단계(S 150); 를 포함하고 있다.
본 발명의 시공방법에서 사용되는 이중복합 용접철근은 가로철근과 세로철근을 서로 직각으로 교차시키고 교차된 지점에서 전기용접시켜서 제조된 용접철근에 관한 것으로서, 상기 2개의 길이방향철근으로 투입하여 형성하고, 상기 폭방향철근을 상기 길이방향철근으로 투입하되, 상기 2개의 길이방향철근들의 틈새 사이로 투입하여 형성된 것이고, 이러한 기본적인 구조가 길이방향 및 폭방향으로 다수 개가 반복적이고 계속적으로 형성되어 있는 것이다.
상기 이중복합 용접철근은 상기 2개의 길이방향철근의 길이(L)가 상기 1개의 폭방향철근의 폭의 너비(W)에 비하여 최소한 1.5 배 이상으로 형성된 것을 특징으로 한다. 길이방향은 작업 대상이 되는 바닥면의 길이방향에 맞추어 수미터 내지 수십 미터를 형성할 수 있다.
상기 이중복합 용접철근(100)은 상기 2개의 길이방향철근들이 상하 방향으로 짝을 이루고, 상기 2개의 길이방향철근들의 상하 방향의 틈새 사이로 상기 1개의 폭방향 철근이 삽입되어진 이후, 전기용접에 의해, 상기 2개의 길이방향 철근들과 상기 1개의 폭방향 철근들이 용접결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근(100)의 제조방법은, 세로방향으로 길게 연장되어 있는 2개의 철근을 상하 방향으로 일정한 틈새(d)를 유지한 상태에서 길이방향으로 공급하는 길이방향철근의 공급단계(S 210)와; 상기 2개의 길이방향철근이 일정한 틈새(d)를 유지한 상태에서, 상기 2개의 길이방향철근과 직교하는 방향에서 1개의 철근을 공급하되, 상기 2개의 길이방향철근이 상하 방향으로 이루고 있는 상기 틈새(d)의 사이로 공급하는 폭방향철근의 공급단계(S 220)와; 상기 2개의 길이방향철근과 상기 1개의 폭방향철근이 서로 교차하는 지점에서, 전기용접기에 의해 상기 길이방향철근과 상기 폭방향철근을 용접결합시키는 철근의 용접결합단계(S 230)와; 용접결합이 완료된 용접철근 결합부를 뒤쪽으로 끌어당겨서 이동시키는 철근망의 이동단계(S 240)와; 완성된 용접철근을 적절한 길이로 절단하거나 마무리하는 마침단계(S 250);를 포함하고 있다.
본 발명에 의한 이중복합 용접철근의 제조방법은 품질의 균일화 및 고급화를 위하여 본 발명자가 개발하여 완성한 이중복합 용접장치를 이용하여 제조될 수 있다.
본 발명에 의한 콘크리트 기둥의 시공방법은 공장 등의 제조설비에서 생산된 이중복합 용접철근을 사용하게 되므로, 작업자들이 시공현장에서 별도로 철근의 묶음작업을 행할 필요가 전혀 없다. 따라서, 시공작업의 효율성이 크게 향상되는 장점이 있고, 시공현장에서 위험한 작업을 수행할 필요가 없으므로, 작업자의 안전을 크게 보호할 수 있는 장점도 있다.
본 발명에 의한 콘크리트 기둥의 시공방법은 위에서 내려오는 하중을 각각의 철근이 받쳐줄 뿐만 아니라, 서로 인접해 있는 다른 철근과 용접결합되어 있는 것이어서, 용접결합에 의한 저항력으로 상부의 하중을 받쳐줄 수 있는 장점도 있다.
또한, 본 발명에 의한 콘크리트 기둥의 시공방법은 콘크리트 기둥에 적용될 뿐만 아니라, 교량의 교각에도 적용될 수 있고, 댐의 벽면과 같은 콘크리트 구조물에 대해서도 적용될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 이중복합 용접철근을 이용한 시공방법의 개략적인 블록도이고,
도 2는 본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근의 개략적인 개념도이고,
도 3은 본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근의 바람직한 실시예이며,
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근을 가공하여 준비한 상태에서의 단면을 나타낸 예시도이고,
도 5는 가공된 상기 이중복합 용접철근을 크레인 등으로 이동하여 기둥을 콘크리트 타설작업 하기 위한 상태를 나타낸 개념도이고,
도 6a는 본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근의 제조방법을 실시하기 위한 바람직한 제조장치에 관한 측면도이고,
도 6b는 도 6a의 제조장치에 관한 평면도이고,
도 7a는 도 6a의 제조장치에 있어서 폭방향철근의 측면 삽입장비에 관한 개념도이고,
도 7b는 도 6a의 제조장치에 있어서 용접철근의 끌어당김 장비에 관한 개념도이다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근의 개략적인 개념도이고,
도 3은 본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근의 바람직한 실시예이며,
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근을 가공하여 준비한 상태에서의 단면을 나타낸 예시도이고,
도 5는 가공된 상기 이중복합 용접철근을 크레인 등으로 이동하여 기둥을 콘크리트 타설작업 하기 위한 상태를 나타낸 개념도이고,
도 6a는 본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근의 제조방법을 실시하기 위한 바람직한 제조장치에 관한 측면도이고,
도 6b는 도 6a의 제조장치에 관한 평면도이고,
도 7a는 도 6a의 제조장치에 있어서 폭방향철근의 측면 삽입장비에 관한 개념도이고,
도 7b는 도 6a의 제조장치에 있어서 용접철근의 끌어당김 장비에 관한 개념도이다.
이하, 본 발명을 더욱 구체적이고 상세하게 설명한다. 본 발명에서 제공되는 구체적인 수치 또는 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 실시 양태로서, 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 명백하다. 또한, 본 발명의 명세서에 있어서, 이 기술분야에서 공지된 것으로서 통상의 기술을 가진 자에 의해 용이하게 창작될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하기로 한다.
본 발명은 시공해야 할 기둥의 작업장을 선정하고, 콘크리트 골재와 슬래브 거푸집과 작업도구들을 준비하는 콘크리트 타설작업의 준비단계(S 110)를 포함하고 있다.
본 발명은 시공해야 할 기둥의 작업장을 먼저 선정한다. 시공해야 할 기둥은 건축물의 순수한 기둥일 수 있고, 교량 공사의 경우에는 그 교량의 교각일 수 있으며, 상하 방향으로 하중을 받게 되고 두꺼운 콘크리트 벽체를 구성하는 댐과 같은 콘크리트 구조물일 경우에는 그 콘크리트 구조물의 벽체일 수도 있다. 시공해야 할 작업장이 정해지면, 그 작업장의 공사 현장의 작업장을 정리하고, 콘크리트 골재와 슬래브 거푸집과 기타 작업도구들을 준비한다. 이와 같은 작업재료 내지 작업도구는 통상적인 것이므로, 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 시공되어야 할 기둥의 작업장에 사용될 이중복합 용접철근(100)을 제조하여 준비하는 단계(S 120)를 포함하고 있다.
본 발명은 기둥의 작업장에 사용되어질 철근 재료를 이중복합 용접철근(100)으로 대체하여 사용된다는 점에서 특징이 있다.
본 발명에서 사용되어질 이중복합 용접철망(100)은, 2개의 길이방향철근(110)과 1개의 폭방향철근(120)으로 형성되어 있고, 상기 2개의 길이방향철근(110)들의 틈새(d) 사이에 상기 1개의 폭방향철근(120)이 직각 방향으로 배열되어 용접되어 있으며, 상기 2개의 길이방향철근(110)의 길이(L)가 상기 1개의 폭방향철근(120)의 폭의 너비(W)에 비하여 최소한 1.5 배 이상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 이중복합 용접철망(100)은 이러한 기본적인 구조가 길이방향 및 폭방향으로 다수 개가 반복적 계속적으로 형성되어 있는 것이다. 이와 같은 이중복합 용접철근(100)을 사용할 경우, 작업자들이 별도의 결속선으로 길이방향으로 배열된 철근들을 묶어 주어야 하는 번거로움을 방지할 수 있다.
상기 이중복합 용접철근(100)은 길이방향철근(110)을 2개로 형성하고 그들 사이의 틈새(d)로 폭방향철근(120)을 삽입한 다음, 상기 길이방향철근(110)과 상기 폭방향철근(120)을 서로 용접결합시킨다. 상기 길이방향철근(110)은 상기 폭방향철근(120)에 대하여 그 길이가 더 길게 형성되어 있는 것을 말하고, 상기 폭방향철근(120)은 상기 길이방향철근(110)에 비하여 그 길이가 더 짧은 것을 말한다.
상기 이중복합 용접철근(100)은 상기 2개의 길이방향철근(110)의 틈새(d)로 상기 폭방향철근(120)이 삽입되어 형성된 것을 의미한다. 따라서, 상기 폭방향철근(120을 중심에 두고, 그 상하방향에서 밀착시켜 용접결합시키는 용접철근은 본 발명의 보호범위를 벗어나게 된다.
또한, 상기 이중복합 용접철근(100)은 상기 2개의 길이방향철근(110)의 길이(L)가 상기 1개의 폭방향철근(120)의 폭의 너비(W)에 비하여 최소한 1.5 배 이상, 더욱 바람직하기로는 2.0 배 이상으로 형성된 것이 바람직하다. 상기 2개의 길이방향철근(110)의 길이(L)가 상기 1개의 폭방향철근(120)의 폭의 너비(W)에 비하여 최소한 1.5 배 미만으로 형성될 경우에는, 건축물의 기둥 또는 건축물의 벽체 등에 사용될 경우, 길이방향으로 가해지는 외력에 대해 충분한 저항력을 갖추지 못할 가능성이 있으므로, 바람직스럽지 못하다.
또한, 상기 이중복합 용접철근(100)은 상기 2개의 길이방향철근(110)들이 상하 방향으로 짝을 이루고, 상기 2개의 길이방향철근(110)들의 상하 방향의 틈새 사이로 상기 1개의 폭방향철근(120)이 삽입되어진 이후, 전기용접에 의해, 상기 2개의 길이방향철근(110)들과 상기 1개의 폭방향철근(120)들이 용접결합되어 있다.
도 3은 이중복합 용접철근(100)의 바람직한 실시예를 보여주고 있다.
상기 이중복합 용접철근(100)은 시공현장에서 멀리 떨어진 공장에서 자동기계장치(300)에 의하여 제조되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 이중복합 용접철근(100)을 상기 작업장의 시공현장에 적용될 기둥에 적합한 형태로 절단하고 절곡하여 가공하는 이중복합 용접철근(100)의 가공단계(S 130)를 포함하고 있다.
상기 이중복합 용접철근(100)은 공장에서 제조된 이후, 시공현장의 기둥에 적합한 형태로 절단되어 사용될 수 있다. 공장에서 제조된 이중복합 용접철근(100)은 길이방향으로 2개의 길이방향철근(110)이 폭방향철근(120)에 용접결합되어 있고, 그 사이에 횡방향으로 1개의 폭방향철근(120)이 존재하고 있는 것이므로, 상기 1개의 폭방향철근(120)을 굴절시켜서, 기둥용 철골구조에 적합한 형태로 가공한다.
상기 이중복합 용접철근(100)을 가공하여 제작된 기둥용 철골구조는 횡방향으로의 단면상 정사각형상일 수 있고, 직사각형상일 수 있으며, 원형 또는 타원형으로 형성될 수도 있다. 또한, 상기 정사각형의 철골구조의 내부 또는 외부에 동일한 형상의 철골구조를 더 형성할 수 있다. 이러한 형상은 직사각형상이나, 원형 또는 타원형의 철골구조에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근(100)을 가공하여 준비한 상태에서의 단면을 나타낸 예시도이다.
이와 같이 가공된 기둥용 철골구조는 횡방향으로의 단면상 구조에서 명확하게 밝혀져 있는 바와 같이, 서로 짝을 이루고 있는 2개의 길이방향철근이 그 사이에 있는 폭방향철근에 용접결합되어 있으므로, 위에서 내리 누르는 하중에 대해 더욱 강력하게 저항력을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라, 그와 인접하여 있는 다른 길이방향철근과는 역시 폭방향철근에 의해 용접결합에 의한 결합관계를 형성하고 있으므로, 이 역시 강력한 저항력을 발휘할 수 있게 되는 것이다. 이와 같은 철근들 사이의 결합관계는 종래의 철근구조물에서는 전혀 이루어지지 않았던 것임을 밝혀두고자 한다.
본 발명은 상기 가공된 이중복합 용접철근(100)을 시공현장으로 이송하고, 예정된 기둥 위치에 배치하는 이중복합 용접철근의 배치단계(S 140)를 포함하고 있다.
상기 이중복합 용접철근(100)을 작업현장에 적합한 크기로 절단하고, 절곡하여 작업현장에 맞는 형태로 가공작업을 마치게 되면, 그 이중복합 용접철근(100)을 이송수단인 차량에 싣고 시공현장으로 이동한다.
시공현장에 도착한 상기 이중복합 용접철근(100)은 크레인 등에 의해 작업 현장의 기둥 설치부위에 배열하거나 배치하여 설치하게 된다. 이 경우, 작업자들이 별도의 결속선 작업을 수행할 필요가 전혀 없다. 상기 이중복합 용접철근(100)의 이동작업이나 설치작업은 통상의 방식으로 진행될 수 있다.
본 발명은 상기 이중복합 용접철근(100)이 배치된 주위에 슬래브 거푸집을 설치하고, 콘크리트를 타설하고, 양생하여 기둥을 형성하는 마무리단계(S 150); 를 포함하고 있다.
도 5는 가공된 이중복합 용접철근(100)을 크레인 등으로 이동하여 기둥을 콘크리트 타설작업 하기 위한 상태를 나타낸 개념도이다. 예시된 도 5에서는 원형으로 가공된 이중복합 용접철근을 나타내고 있지만, 실제 기둥작업에서는 다양한 방식으로 가공될 수 있다는 점은 자명하다.
작업 대상이 되는 기둥의 설치부위에 상기 이중복합 용접철근(100)이 놓여지면, 슬래브 거푸집을 설치한다. 슬래브 거푸집은 통상의 제품을 그대로 사용할 수 있다. 그 이후, 콘크리트를 타설하고, 적절한 두께의 콘크리트 기둥을 형성할 수 있도록 한다. 상기 콘크리트는 시멘트와 모래와 물과 기타 성분들을 혼합하여 제조된 것으로 레미콘 차량에 의해 투입될 수 있다. 상기 콘크리트 기둥은 적절한 두께를 형성할 수 있도록 하고, 필요한 양생 기간을 경과시켜 충분히 경화되어지도록 한다. 상기 콘크리트 및 그 작업은 통상적인 방식으로 진행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 이중복합 용접철근(100)은 본 발명자가 개발한 제조장치에 의하여 자동적 기계적으로 제조될 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
도 6a는 본 발명에 의한 이중복합 용접철근(100)의 제조방법을 실시할 수 있는 제조장치(300)에 관한 측면도이고,
도 6b는 도 6a의 제조장치(300)에 관한 평면도이다.
본 발명의 시공방법에 사용될 수 있는 이중복합 용접철근(100)의 제조장치(300)는 세로방향으로 길게 연장되어 있는 2개의 길이방향철근(110)을 공급하는 철근공급부(310)와, 상기 2개의 길이방향철근(110)과 직교하는 방향에서 1개의 폭방향철근(120)을 공급하는 폭철근공급부(320)와, 상기 길이방향철근(110)과 상기 폭방향철근(110)을 전기용접하는 용접결합부(330)와, 전기용접이 완료된 철망부를 뒤쪽으로 끌어당겨서 외부로 배출해주는 철망끌어당김부(340)와, 전체적인 시스템을 제어하고 통제하는 콘트롤부(C)를 포함하고 있다.
상기 철근공급부(310)는 2개의 길이방향철근(110)을 연속적이고 계속적으로 공급하는 것으로서, 상기 길이방향철근(110)의 길이(L)는 폭방향철근(120)의 폭(W)에 비하여 더 크게 형성되어 있는 것이다. 상기 2개의 길이방향철근(110)은 서로 상하 방향으로 일정한 틈새(d)를 유지한 상태에서 길이방향으로 공급되어진다. 상기 틈새(d)는 폭방향철근(120)의 직경에 비하여 더 크게 형성되어 있는 것이 중요하다. 상기 틈새(d)가 상기 폭방향철근(120)의 직경에 비하여 더 작게 형성되어 있을 경우에는, 상기 폭방향철근(120)이 상기 길이방향철근(110)의 틈새(d)의 내부에 삽입되어지지 않기 때문이다. 상기 철근공급부(310)는 상기 2개의 길이방향철근(110)이 서로 일정한 간격을 유지한 상태에서 공급될 수 있도록 하기 위하여 공급보조부(312)를 설치할 수 있다.
도 7a는 상기 이중복합 용접철근(100)의 제조장치(300)에 있어서 폭방향철근의 측면 삽입장비에 관한 개념도이다.
상기 폭철근공급부(320)는 폭방향철근(120)을 상기 2개의 길이방향철근(110)들의 틈새(d) 사이로 삽입시켜주는 장치이다. 이는 다수의 폭방향철근(120)을 보관하고 있다가 하나씩 하나씩 순차적으로 공급해주는 폭방향철근의 공급부(60)에서 전달된 폭방향철근(120)을 대상으로 한다. 상기 폭철근공급부(320)는 프레임(51)의 일측에 설치된 서보모터(52)와, 서보모터에서 구동된 동력을 전달받아 회전하는 2개의 스프로킷(53)과, 상기 스프로킷에 의해 회전하는 체인(54)과, 상기 체인에 결합되어 회전하는 철선이송대(56)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 용접결합부(330)는 서로 직교되어 있는 상태에서 상하 방향으로 겹쳐져 있는 철선들을 전기용접 방식으로 결합시켜주는 장비로서, 통상의 기술을 통하여 실행될 수 있다.
도 7b는 상기 이중복합 용접철근(100)의 제조장치(300)에 있어서 용접철근의 끌어당김 장비에 관한 개념도이다.
상기 철망끌어당김부(340)는 용접철근을 뒤쪽으로 끌어당겨서 외부로 배출해주기 위한 장치로서, 제어부(C)의 제어신호에 의해 가동되어지는 제1 모터(342)와, 상기 제1 모터(342)에 결합되어 있고 그 회전력을 전달해주는 회전축(344)과, 상기 회전축에 결합되어 있고 전기용접에 의해 철망을 구성하는 부분을 갈고리처럼 걸어주는 후크(346)를 포함하고 있다.
또한, 상기 철망끌어당김부(340)는 역시 제어부(C)의 신호에 의해 가동되어지는 제2 모터(352)와, 상기 제2 모터에 결합되어 있는 피니언기어(354)와, 상기 피니언기어에 맞물려지는 래크(356)와, 상기 피니언기어(354) 및 래크(356)의 기어결합에 의해 전진 또는 후진하는 길을 직선으로 안내하는 가이드레일(358)을 더욱 포함하고 있다. 이들 각 부분의 상호간의 작동관계는 아래에서 상세하게 설명되어진다.
본 발명에서 사용되어지는 이중복합 용접철근(100)은 아래와 같이 기계적으로 제조되어지는 것이 바람직하다. 철근의 강력한 굽힘강도 등으로 인하여, 수작업으로 제조하는 것은 사실상 거의 불가능할 뿐만 아니라, 생산성 측면에서도 바람직스럽지 못하다.
본 발명에서 사용되어지는 이중복합 용접철근(100)의 제조방법은, 세로방향으로 길게 연장되어 있는 2개의 철선을 상하 방향으로 일정한 틈새(d)를 유지한 상태에서 길이방향으로 공급하는 길이방향철근의 공급단계(S 210)를 포함하고 있다.
상기 길이방향철근의 공급단계(S 210)는 세로방향으로 길게 연장되어 있는 2개의 철선을 선택하고, 그 2개의 철선을 상하 방향으로 약간 벌어진 상태로 공급한다. 상하 방향으로 벌어지지 않는 상태로 공급할 경우에는, 가로방향으로 공급하는 철선을 그 틈새로 삽입시킬 수 없으므로, 그 틈새(d)를 확보할 수 있도록 주의한다. 상기 틈새(d)를 정밀하게 확보하기 위하여, 공급보조부(312)를 설치할 수 있다. 상기 공급보조부(312)에는 2개의 철선이 상하 방향으로 떨어진 상태에서 통과할 수 있는 통과구멍을 형성하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 이중복합 용접철근(100)의 제조방법은, 폭방향철근(120)을 상기 2개의 길이방향철근(110)의 틈새(d)로 삽입하는 폭방향철근의 공급단계(S 220)를 포함하고 있다.
상기 폭방향철근의 공급단계(S 220)는 상기 2개의 길이방향철근(110)이 진입하여 들어오게 되면, 그의 길이방향에 대해 직각으로 교차된 바깥쪽에서 안쪽으로 향하여 1개의 폭방향철근(120)을 투입하게 된다. 상기 1개의 폭방향철근(120)은 이미 전단계에서 공급된 2개의 길이방향철근(110)들이 서로 상하 방향으로 일정한 틈새(d)를 형성하고 있는 공간으로 투입되어진다.
상기 1개의 폭방향철근(120)은 외부에서 안쪽으로 투입되어지는데, 상기 용접철근 제조장치(300)의 폭철근공급부(320)를 통하여 삽입되어지는 것이 바람직하다. 이는 폭방향철근의 공급부(60)에서 폭방향철근(120)이 하나씩 위에서 아래쪽으로 내려오면, 철선이송대(56)가 회전하면서, 상기 폭방향철근(120)을 상기 2개의 길이방향철근(110)의 틈새(d)로 보내주게 된다. 상기 철선이송대(56)는 체인(54)에 결합되어 있고, 체인(54)은 서보모터(52)에 의해 회전하는 2개의 스프로킷(53)에 설치되어 있으므로, 상기 서보모터(52)가 제어부(C)에 의해 가동되어지면, 상기 체인(54)이 회전하게 될 때, 그와 같이 회전하게 되는 것이다.
본 발명에서 사용된 이중복합 용접철근(100)의 제조방법은 상하방향의 2개의 철근과 그 가운데 삽입되어 있는 철근을 동시에 전기용접시키는 철근의 용접결합단계(S 230)를 포함하고 있다.
철근의 용접결합단계(S 230)는 상기 2개의 길이방향철근(110)과 상기 1개의 폭방향철근(120)이 서로 교차하는 지점에서, 전기용접기(320)에 의해서 전기용접을 시킨다. 전기용접 방식은 이 기술분야에서 통상적으로 실시되고 있는 방식으로 진행될 수 있다. 상기 길이방향철근(110)과 상기 폭방향철근(120)이 서로 교차하는 지점을 대상으로 하여, 위쪽의 용접기와 아래쪽의 용접기가 서로 동일한 시점에 전기용접을 행하는 것이 바람직하다. 전기용접 작업이 완료되어지면, 길이방향철근(110)들과 폭방향철근(120)들은 서로 용접결합을 이루게 되고, 이들은 전체적으로 철망구조를 이루게 된다.
본 발명에서 사용된 이중복합 용접철근(100)의 제조방법은 용접결합이 완료된 용접철근 결합부를 뒤쪽으로 끌어당겨서 이동시키는 철망의 이동단계(S 240)를 포함하고 있다.
상기 철망의 이동단계(S 240)는 용접작업에 의해 철망구조를 형성하게 되면, 그 철망을 뒤쪽으로 잡아 끌어당기고, 뒤쪽으로 이동시켜서 최종 마무리작업을 수행할 수 있도록 해준다. 이를 위하여, 상기 용접철근 제조장치(300)의 철망끌어당김부(340)를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 길이방향철근(110)과 상기 폭방향철근(120)이 용접결합을 형성하게 되면, 제어부(C)가 제어신호를 보내어, 상기 제1 모터(342)를 회전시킨다. 상기 제1 모터(342)가 약간 회전되어지면, 상기 회전축(344)이 약간 회전되어지고, 다시 그곳에 결합되어 있는 후크(346)가 회전되어지면서, 용접철근을 걸어주게 된다. 이때, 상기 제어부(C)는 다시 제어신호를 상기 제2 모터(352)에 보내고, 상기 제2 모터(352)가 회전하게 된다. 제2 모터(352)가 회전하게 되면, 그에 결합되어 있는 피니언기어(354)를 회전시키게 되고, 이는 상기 래크(356)를 타고 후진하게 되는데, 상기 가이드레일(358)에 의해 정방향으로 후진하게 된다. 상기 제2 모터(352)에 의해 상기 가이드레일(358)을 타고 후진하게 되면, 이송몸체(360)의 내부에 축결합되어 있는 상기 회전축(344)과, 상기 후크(346) 및 용접철근을 동시에 뒤쪽으로 후진시키게 된다. 따라서, 용접철근부와 더불어, 상기 길이방향철근(110)을 동시에 후진시키게 되는 것이다.
본 발명에서 사용된 이중복합 용접철근(100)의 제조방법은 완성된 용접철근을 적절한 길이로 절단하거나 마무리하는 마침단계(S 250)를 포함하고 있다.
상기 마침단계(S 250)는 용접결합이 완료된 용접철근 결합부를 적절한 길이로 절단하는 절단칼을 더욱 설치하고, 그 절단칼에 의해 절단할 수도 있고, 처음부터 적절한 길이만큼 공급함으로써, 완성된 용접철근의 길이를 조절할 수도 있다.
본 발명에 의한 이중복합 용접철근을 이용한 콘크리트 기둥의 시공방법은 콘크리트 기둥에 적용될 수 있고, 교량의 교각에도 적용될 수 있으며, 댐의 벽면과 같은 콘크리트 구조물에 대해서도 적용될 수 있다. 또한, 위에서 내리누르는 하중에 대한 저항력을 요구하는 콘크리트 벽체 등에 대해서도 적용될 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명에 의한 이중복합 용접철근을 이용한 콘크리트 기둥의 시공방법을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다.
또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.
100 : 이중복합 용접철근 (본 발명),
110 : 길이방향철근, 120 : 폭방향철근,
300 : 이중복합 용접철근의 제조장치, 310 : 철근공급부,
320 : 폭철근공급부, 330 : 용접결합부,
340 : 철망끌어당김부, C : 제어부,
L : 길이 (길이방향철망), W : 너비 (폭방향철망),
d : 길이방향철근들의 상하 방향의 틈새.
110 : 길이방향철근, 120 : 폭방향철근,
300 : 이중복합 용접철근의 제조장치, 310 : 철근공급부,
320 : 폭철근공급부, 330 : 용접결합부,
340 : 철망끌어당김부, C : 제어부,
L : 길이 (길이방향철망), W : 너비 (폭방향철망),
d : 길이방향철근들의 상하 방향의 틈새.
Claims (5)
1). 시공해야 할 기둥의 작업장을 선정하고, 콘크리트 골재와 슬래브 거푸집과 작업도구들을 준비하는 콘크리트 타설작업의 준비단계(S 110)와;
2). 이중복합 용접철근(100)을 제조하여 준비하는 단계로서, 이 단계는
2-1) 세로방향으로 길게 연장되어 있는 2개의 길이방향철근을 상하 방향으로 일정한 틈새(d)를 유지한 상태에서 길이방향으로 공급하는 길이방향철근의 공급단계(S 210)와,
2-2) 상기 2개의 길이방향철근에 대하여, 그 직교하는 방향으로, 1개의 폭방향철근을 상기 틈새(d)의 사이로 공급하되, 용접철근 제조장치(300)의 공급부(60)에서 상기 폭방향철근을 하나씩 위에서 아래쪽으로 내려보내면, 서보모터(52)에 의해 회전하는 2개의 스프로킷(53)과, 상기 스프로킷에 설치된 체인(54)과, 상기 체인에 결합된 철선이송대(56)가 회전하게 되면서, 상기 폭방향철근이 상기 철선이송대(56)에 의하여 상기 2개의 길이방향철근의 틈새(d)로 보내주게 되는 폭방향철근의 공급단계(S 220)와,
2-3) 상기 2개의 길이방향철근과 상기 1개의 폭방향철근이 서로 교차하는 지점에서, 전기용접기(320)에 의해서 상기 2개의 길이방향철근과 상기 1개의 폭방향철근을 용접결합시키는 철근의 용접결합단계(S 230)와,
2-4) 용접결합이 완료된 용접철근 결합부를 뒤쪽으로 끌어당겨서 이동시키는 철망의 이동단계(S 240)와,
2-5) 완성된 용접철근을 절단하거나 마무리하는 마침단계(S 250)를 포함하여 이루어진,
이중복합 용접철근(100)을 제조하여 준비하는 단계(S 120)와;
3). 상기 이중복합 용접철근(100)을 상기 작업장의 시공현장에 적용될 기둥의 형상에 따라 절단하거나 절곡하여 가공하는 이중복합 용접철근(100)의 가공단계(S 130)와;
4). 상기 가공된 이중복합 용접철근(100)을 시공현장으로 이송하고, 예정된 기둥 위치에 배치하는 이중복합 용접철근의 배치단계(S 140)와;
5). 상기 이중복합 용접철근(100)이 배치된 주위에 슬래브 거푸집을 설치하고, 콘크리트를 타설하고, 양생하여 기둥을 형성하는 마무리단계(S 150); 를
포함하고 있는 것을 특징으로 한, 콘크리트 기둥의 시공방법.
2). 이중복합 용접철근(100)을 제조하여 준비하는 단계로서, 이 단계는
2-1) 세로방향으로 길게 연장되어 있는 2개의 길이방향철근을 상하 방향으로 일정한 틈새(d)를 유지한 상태에서 길이방향으로 공급하는 길이방향철근의 공급단계(S 210)와,
2-2) 상기 2개의 길이방향철근에 대하여, 그 직교하는 방향으로, 1개의 폭방향철근을 상기 틈새(d)의 사이로 공급하되, 용접철근 제조장치(300)의 공급부(60)에서 상기 폭방향철근을 하나씩 위에서 아래쪽으로 내려보내면, 서보모터(52)에 의해 회전하는 2개의 스프로킷(53)과, 상기 스프로킷에 설치된 체인(54)과, 상기 체인에 결합된 철선이송대(56)가 회전하게 되면서, 상기 폭방향철근이 상기 철선이송대(56)에 의하여 상기 2개의 길이방향철근의 틈새(d)로 보내주게 되는 폭방향철근의 공급단계(S 220)와,
2-3) 상기 2개의 길이방향철근과 상기 1개의 폭방향철근이 서로 교차하는 지점에서, 전기용접기(320)에 의해서 상기 2개의 길이방향철근과 상기 1개의 폭방향철근을 용접결합시키는 철근의 용접결합단계(S 230)와,
2-4) 용접결합이 완료된 용접철근 결합부를 뒤쪽으로 끌어당겨서 이동시키는 철망의 이동단계(S 240)와,
2-5) 완성된 용접철근을 절단하거나 마무리하는 마침단계(S 250)를 포함하여 이루어진,
이중복합 용접철근(100)을 제조하여 준비하는 단계(S 120)와;
3). 상기 이중복합 용접철근(100)을 상기 작업장의 시공현장에 적용될 기둥의 형상에 따라 절단하거나 절곡하여 가공하는 이중복합 용접철근(100)의 가공단계(S 130)와;
4). 상기 가공된 이중복합 용접철근(100)을 시공현장으로 이송하고, 예정된 기둥 위치에 배치하는 이중복합 용접철근의 배치단계(S 140)와;
5). 상기 이중복합 용접철근(100)이 배치된 주위에 슬래브 거푸집을 설치하고, 콘크리트를 타설하고, 양생하여 기둥을 형성하는 마무리단계(S 150); 를
포함하고 있는 것을 특징으로 한, 콘크리트 기둥의 시공방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이중복합 용접철근(100)은 상기 2개의 길이방향철근들이 상하 방향으로 짝을 이루고,
상기 1개의 폭방향철근이 상기 2개의 길이방향철근들의 상하 방향의 틈새(d) 사이로 삽입되어서 형성되어 있으며, 이러한 기본적인 구조가 길이방향 및 폭방향으로 다수 개가 반복적 계속적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한, 콘크리트 기둥의 시공방법.
상기 이중복합 용접철근(100)은 상기 2개의 길이방향철근들이 상하 방향으로 짝을 이루고,
상기 1개의 폭방향철근이 상기 2개의 길이방향철근들의 상하 방향의 틈새(d) 사이로 삽입되어서 형성되어 있으며, 이러한 기본적인 구조가 길이방향 및 폭방향으로 다수 개가 반복적 계속적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한, 콘크리트 기둥의 시공방법.
제 1 항에 있어서,
상기 철근망의 이동단계(S 240)는,
상기 2개의 길이방향철근과 상기 1개의 폭방향철근이 용접결합을 형성하게 되면, 제어부(C)가 제어신호를 보내어, 제1 모터(342) 및 회전축(344)을 회전시키고, 상기 회전축에 결합되어 있는 후크(346)를 회전시켜서 용접철근을 걸어주게 되고,
이어서, 상기 제어부(C)가 제어신호를 제2 모터(352)에 보내고, 상기 제2 모터(352)의 회전에 의해 피니언기어(354)를 회전시킴과 동시에 래크(356)를 정방향으로 후진시키며,
이러한 일련의 작동관계를 통하여, 이송몸체(360)의 내부에 축결합되어 있는 상기 회전축(344)과, 상기 후크(346) 및 용접철근을 동시에 뒤쪽으로 후진시키게 됨으로써, 상기 이중복합 용접철근(100)을 뒤쪽으로 이동시키게 되는 것을 특징으로 한, 콘크리트 기둥의 시공방법.
상기 철근망의 이동단계(S 240)는,
상기 2개의 길이방향철근과 상기 1개의 폭방향철근이 용접결합을 형성하게 되면, 제어부(C)가 제어신호를 보내어, 제1 모터(342) 및 회전축(344)을 회전시키고, 상기 회전축에 결합되어 있는 후크(346)를 회전시켜서 용접철근을 걸어주게 되고,
이어서, 상기 제어부(C)가 제어신호를 제2 모터(352)에 보내고, 상기 제2 모터(352)의 회전에 의해 피니언기어(354)를 회전시킴과 동시에 래크(356)를 정방향으로 후진시키며,
이러한 일련의 작동관계를 통하여, 이송몸체(360)의 내부에 축결합되어 있는 상기 회전축(344)과, 상기 후크(346) 및 용접철근을 동시에 뒤쪽으로 후진시키게 됨으로써, 상기 이중복합 용접철근(100)을 뒤쪽으로 이동시키게 되는 것을 특징으로 한, 콘크리트 기둥의 시공방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이중복합 용접철근(100)은, 상기 이중복합 용접철근(100)의 가공단계(S 130)를 거친 이후에, 기둥용 철골구조를 이루게 되고,
상기 기둥용 철골구조는 횡방향으로 단면을 관찰하였을 때 정사각형상, 직사각형상, 원형 또는 타원형으로 구성된 어느 하나의 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한, 콘크리트 기둥의 시공방법.
상기 이중복합 용접철근(100)은, 상기 이중복합 용접철근(100)의 가공단계(S 130)를 거친 이후에, 기둥용 철골구조를 이루게 되고,
상기 기둥용 철골구조는 횡방향으로 단면을 관찰하였을 때 정사각형상, 직사각형상, 원형 또는 타원형으로 구성된 어느 하나의 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한, 콘크리트 기둥의 시공방법.
제 4 항에 있어서,
상기 기둥용 철골구조는, 횡방향으로 단면을 관찰하였을 때, 서로 짝을 이루고 있는 2개의 길이방향철근이 그 사이에 있는 폭방향철근에 용접결합되어 있고, 또한, 그와 인접하여 있는 다른 길이방향철근과 역시 폭방향철근에 의해 용접결합에 의한 결합관계를 형성하고 있는 것을 특징으로 한, 콘크리트 기둥의 시공방법.
상기 기둥용 철골구조는, 횡방향으로 단면을 관찰하였을 때, 서로 짝을 이루고 있는 2개의 길이방향철근이 그 사이에 있는 폭방향철근에 용접결합되어 있고, 또한, 그와 인접하여 있는 다른 길이방향철근과 역시 폭방향철근에 의해 용접결합에 의한 결합관계를 형성하고 있는 것을 특징으로 한, 콘크리트 기둥의 시공방법.
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|---|---|---|---|---|
| CN111558995A (zh) * | 2019-02-13 | 2020-08-21 | 河南天久装配式建筑有限公司 | 一种轻质夹心混凝土角钢桁架柱制作方法 |
| CN111558982A (zh) * | 2019-02-13 | 2020-08-21 | 河南天久装配式建筑有限公司 | 一种轻质夹心混凝土钢筋角钢桁架柱制作方法 |
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