KR101980743B1 - 패널연결재를 구비한 콘크리트패널 구조체 및 이의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 콘크리트 패널의 후면에 돌출형성되고, 체결공을 가진 결속부재(110); 상기 콘크리트 패널과 이격되어 경사면에 설치되는

형상의 패널연결재(200); 상기 패널연결재의 상면에 구비되는 지압판(210); 상기 패널연결재와 지압판을 관통하고 일단에 너트(220)가 결합되는 네일(300); 상기 결속부재(110)에 결합되는 제1로드(120); 일단은 상기 패널연결재에 결합되고, 타단은 상기 제1로드에 결합되는 제2로드(230);를 포함하고, 상기 패널연결재는 상기 경사면에 접하는 중앙부(201)와 상기 중앙부의 양측에서 수직하게 형성되는 측면부(202)로 이루어지고, 상기 제2로드의 일단은 상기 측면부에 체결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트패널 구조체를 제공한다.

Description

패널연결재를 구비한 콘크리트패널 구조체 및 이의 시공방법{CONCRETE PANEL STRUCTURE WITH PANEL CONNECTING MEMBER AND METHOD FOR CONSTRUCTING THE SAME}

본 발명은 콘크리트 패널을 시공하는 경우에 현장에서 보다 편리하게 패널을 설치할 수 있는 콘크리트 패널 구조체에 대한 것이며, 이러한 콘크리트 패널 구조체를 이용하여 시공하는 방법에 관한 것이다.

토목 공사에서 토사의 성토 및 절토 과정에서 조성되는 경사면은 불안정하기 때문에 옹벽을 설치하여 붕괴를 방지하게 된다. 옹벽을 시공하는 방법 중 다수의 콘크리트 패널(옹벽패널 또는 패널옹벽)을 폭방향과 높이 방향을 따라서 연결하여 옹벽을 시공하는 방법이 있는데, 콘크리트 패널을 이용한 옹벽 시공방법 다수의 콘크리트 패널을 적층하고, 콘크리트 패널을 경사면을 형성하는 지반에 매립되어 고정된 철근과 같은 철근부재와 결합한 후, 콘크리트 패널과 경사면 사이를 토사나 잡석 등으로 채워서 옹벽을 설치한다.

이러한 옹벽에 대한 종래기술로서 등록특허 제10-1477560호 및 등록특허 제10-1477560호 등에서 기재되어 있다.

도 1을 참조하여, 종래의 콘크리트 패널 시공과정을 간략히 보면, 원지반의 절토부(A)에 전면에 기초 패널(10)이 설치되고, 기초 패널의 위로 차례대로 적층된 다수의 콘크리트 패널(20)이 절토부(A)와 이격되어서 위치한다. 그리고, 다수의 철근(또는 네일, 30)가 원지반에 매립되어 있으며, 철근부재의 끝은 길게 절토부(A)으로부터 돌출되고 원지반의 천공홀에 매립된 부분은 그라우팅을 실시하여 콘크리트 등으로 원지반과 결합된다. 다수의 철근부재(30) 각각은 별도로 준비되는 결합수단(볼트, 지압판, 라이너 스크류 등, 이하 설명)에 의해 콘크리트 패널과 결합된다. 그 후, 뒤채움재(B) 공사를 실시하게 된다.

도 2는 도 1에서 X부분을 확대한 네일 결합부위 모습이다. 이를 참조하여, 네일(철근, 30)과 콘크리트 패널(20)을 결합하는 과정을 보면, 기초 패널(10) 설치후 상부에 콘크리트 패널(20)을 설치하고 기 시공된 네일(30)를 콘크리트 패널(20)의 관통홀(25)을 통해 관통시킨다. 콘크리트 패널의 전면에는 지압판(40)이 설치되고, 지압판(40)의 전방에서 너트(50)와 라이너 스크류(60)를 체결하여 네일과 콘크리트 패널의 결합이 이루어진다. 그리고, 길게 돌출된 철근(30)은 적절한 길이만 남기로 절단하게 된다.

그런데, 이러한 시공 과정에서 다음과 같은 문제가 있다.

[콘크리트 패널에 네일 결합 작업의 어려움]

현장에서 보면, 네일은 원지반에 매립된 상태로 길게 외부로 노출되어 돌출되고, 길게 노출된 네일(30)의 일단이 콘크리트 패널(20)의 관통홀(25)에 삽입되어 결합되는데, 콘크리트 패널의 하중을 고려하면 네일이 원지반에 매립되어 돌출된 상태에서 콘크리트 패널을 설치하면서 패널의 관통홀에 네일이 삽입되도록 패널을 상하좌우로 설치하는 작업이 용이하지 않다.

[네일의 중심 오차]

시공현장에서 상기 네일(30)이 콘크리트 패널(20)의 관통홀(25)의 센타에 위치하지 않아 작업에 어려움이 발생한다. 도 3에서 지압판(40)과 너트(50) 체결 전 네일(30)이 콘크리트 패널 전방으로 길게 돌출된 모습을 보여주는데, 여기서 네일(30)은 관통홀(25)의 중심에 위치하지 않는다. 이것은 원지반 천공시 천공 각도 등의 오차와 그라우팅 과정에서 발생하는 여러 요인 등 여러가지 원인으로 인하여 네일이 상기 관통홀의 중심에 위치하지 않게 된다.

원지반에 삽입된 네일(30)이 콘크리트 패널의 관통홀(25)의 중심에 정위치하지 못함으로 인해 패널과 지압판과의 결속이 부정확하고, 그 결과 콘크리트 패널 시공시 지압판에 받는 하중을 균등하게 분산시켜주지 못하는 문제가 발생한다.

현재는 콘크리트 패널 시공 과정에서 네일 철근의 위치가 정위치가 아닌 경우, 시공작업자 직접 손으로 네일 철근의 끝단(도 3의 35)을 잡고 네일을 콘크리트 패널 관통홀 중앙에 위치시키면서 작업을 수행하고 있다. 즉, 작업자 1인이 네일의 돌출된 끝단을 잡고 네일을 직접 어림짐작으로 중앙으로 이동시킨 상태에서 다른 작업자가 라이너 스크류를 체결하는 과정을 거치고 있으므로 시공 효율도 떨어지고 정확성도 저하되는 문제점을 안고 있었다. 네일이 관통홀 정중앙에 정확하게 위치하지 않는 문제는 원지반 천공시 정확한 위치로 천공을 할 수 없고, 그라우팅 과정에서 네일 위치에 변경이 생길 수도 있는 등 여러 가지 원인이 있으므로, 이러한 문제는 현실적으로 계속 존재할 수밖에 없어서 이에 대한 대책이 필요하였다.

본 발명은, 상기 문제점을 개선하기 위한 것으로, 콘크리트 패널을 고정하는 수단으로 네일을 사용하지 않고 별도의 연결부재로 콘크리트 패널을 고정하는 시공기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 콘크리트 패널 시공과정에서 패널 중앙에 관통공을 형성하지 않고 패널을 후면에서 고정하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 콘크리트 패널의 후면에 돌출형성되고, 체결공을 가진 결속부재(110); 상기 콘크리트 패널과 이격되어 경사면에 설치되는

형상의 패널연결재(200); 상기 패널연결재의 상면에 구비되는 지압판(210); 상기 패널연결재와 지압판을 관통하고 일단에 너트(220)가 결합되는 네일(300); 상기 결속부재(110)에 결합되는 제1로드(120); 일단은 상기 패널연결재에 결합되고, 타단은 상기 제1로드에 결합되는 제2로드(230);를 포함하고, 상기 패널연결재는 상기 경사면에 접하는 중앙부(201)와 상기 중앙부의 양측에서 수직하게 형성되는 측면부(202)로 이루어지고, 상기 제2로드의 일단은 상기 측면부에 너트로 체결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트패널 구조체를 제공한다.

상기 제1로드 또는 상기 제2로드에는 복수 개의 연결홀(123)이 구비되어 있어서, 제1로드와 제2로드 결합시 결합되는 길이 조절이 가능하다.

상기 패널연결재의 중앙부(201)에는 슬릿공(205)이 형성되어 있어서, 상기 네일과 패널연결재 결합시, 네일이 상기 슬릿공의 길이 방향으로 이동하여 위치 조절이 가능하다.

상기 결속부재는 상기 콘크리트 패널의 후면에 소정 간격 이격되어 형성된 두 개의 결속부재이며, 상기 제1로드는 상기 두 개의 결속부재(110) 각각에 결합되는 제1-1로드(120a)와 제1-2로드(120b)로 이루어진다.

상기 제1-1로드(120a)는 콘크리트 패널 중 제1패널의 결속부재에 결합되고, 상기 제1-2로드(120b)는 콘크리트 패널 중 제1패널과 이웃하는 제2패널의 결속부재에 결합되어 두개의 패널을 결합하도록 할 수도 있다.

또한, 본 발명은 상기 콘크리트 패널 구조체를 시공하는 콘크리트 패널 시공방법으로서, 경사면의 전방에 콘크리트 패널을 설치하는 단계; 상기 콘크리트 패널과 이격되어 경사면에 상기 패널연결재 및 지압판을 설치하는 단계; 상기 패널연결재와 지압판을 관통하여 네일을 설치하고 끝단에 너트를 결합하는 단계; 및 콘크리트 패널의 결속부재와 상기 패널연결재를 상기 제1 및 제2로드를 이용하여 결합하는 단계;를 포함하는 콘크리트 패널 시공방법을 제공한다.

본 발명은, 상기 구성에 의해서, 콘크리트 패널에서 관통공을 제거하고, 콘크리트 패널과 네일의 결합공정을 제거함으로써, 시공현장에서 콘크리트 패널 관통홀의 정중앙에 네일을 위치할 필요가 없어져서 시공이 편리하게 된다.

본 발명은 네일은 원지반의 천공홀에만 삽입되고 고정되고, 콘크리트 패널은 별도의 연결부재를 이용하여 시공하게 되므로, 패널과 네일을 연결하는 힘든 과정이 생략되어 시공이 편리하게 되는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명은 이웃하는 콘크리트 패널과 패널을 본 발명의 패널연결재 하나로 동시에 연결할 수 있는 구조를 제공함으로써 이웃하는 패널과 패널의 횡방향 결속력을 보강할 수 있는 효과도 발생하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 콘크리트 패널의 시공모습이며,
도 2는 도 1에서 X부분을 확대한 네일 결합부위 모습이며,
도 3은 콘크리트 패널 시공시 네일이 콘크리트 패널 관통홀에 위치하는 모습을 보여주는 그림이며,
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체의 분리사시도이며, 하나의 패널연결재로서 하나의 패널을 고정하는 모습이며,
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체의 분리사시도이며, 하나의 패널연결재로서 두개의 패널을 고정하는 모습이며,
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체의 일부 구성들을 도시한 것이며,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체를 위에서 바라본 평면도 형상이며,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체를 위에서 바라본 평면도 형상이며,
도 10은 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체를 측면에서 바라본 측면도 형상이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체의 분리사시도이며, 하나의 패널연결재로서 하나의 패널을 고정하는 모습이며, 도 4b는 본 발명에서 하나의 패널연결재로서 두개의 패널을 고정하는 모습이며,, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체의 일부 구성들을 도시한 것이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체를 위에서 바라본 평면도 형상이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체를 위에서 바라본 평면도 형상이며, 도 10은 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체를 측면에서 바라본 측면도 형상이다.

이하에서 콘크리트 패널이란 절토지 등에 시공되는 벽으로서 패널옹벽 또는 옹벽패널로도 불리며 이하에서는 콘크리트 패널로 호칭하도록 하며, 절토지에 매립되어 고정되는 네일은 네일링, 철근 또는 이형철근 등으로 불리는 철근으로 본 건에서는 간단히 네일이라고 호칭한다. 그리고, 이하 설명에서 '전방'이라 함은 콘크리트 패널의 앞쪽을 의미하며, '후방'이라 함은 그 반대방향을 의미하는 것으로 한다. 그리고, '콘크리트 패널의 전면'이라 하면, 절토 경사면에 패널 시공이 완료된 상태에서 외부에서 보이는 패널의 면을 의미하고, '콘크리트 패널의 후면'이라 하면, 절토면에 패널 시공시 패널과 경사면 사이를 토사가 채워지게 되는데 이때 토사와 접하는 면을 의미한다. 그리고, 절토지 또는 성토지의 경사면을 설명의 편의상 '경사면'이라고 한다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조체의 특징 중 하나는 콘크리트 패널을 고정하는 과정에서 패널 고정을 위해 네일을 사용하지 않는 점이다. 즉, 네일은 원지반의 천공홀에만 삽입되고 그라우팅 과정을 통해 고정하고, 콘크리트 패널은 별도의 연결 수단을 이용하여 고정하게 되므로, 패널과 네일을 연결하는 과정이 생략되어 시공이 편리하게 되는 것이다.

도 4a 내지 도 7을 보면, 본 발명에 따른 콘크리트 구조체의 콘크리트 패널(100)은 패널 후면에서 돌출형성되고, 체결공을 가진 결속부재(110)를 구비한다. 그리고, 절토지 내지 성토지의 경사면에 네일(300)에 결합되어 고정되는 패널연결재(200)를 구비한다. 상기 패널연결재(200)는 상기 콘크리트 패널(100)과 이격되어 경사면에 설치되는 것으로

형상을 갖는다. 상기 패널연결재(200)는 상기 경사면에 접하는 중앙부(201)와 상기 중앙부의 양측에서 수직하게 형성되는 측면부(202)로 이루어진다. 그리고, 패널연결재의 상면에는 지압판(210)이 위치하고, 네일(300)은 상기 패널연결재와 지압판의 중앙홀(미도시)을 관통하고 그 일단에 너트(220)가 체결됨으로써, 네일(300)과 지압판 패널연결재가 일체로 결합된다.

그리고, 상기 콘크리트 패널의 결속부재(110)에 결합되는 제1로드(120)와 상기 패널연결재에 결합되는 제2로드(230)를 더 포함하며, 제2로드의 일단은 상기 패널연결재의 측면부(202)에 너트로 결합되고, 제2로드의 타단은 상기 제1로드에 너트로 결합된다. 도 4a, 도 4b에서 미설명 부호 B는 볼트를 의미한다.

도 6을 참조하면, 상기 패널연결재(200)의 중앙부(201)에는 슬릿공(205)이 길이방향으로 길게 형성되어 있다. 상기 네일(300)과 패널연결재(200) 결합시, 상기 패널연결재의 슬릿공의 존재로 인해 패널연결재가 네일에 대해 상대적인 횡방향이동이 가능하게 되어 정확한 위치로 위치 조절이 가능하게 된다. 미설명 부호 203은 볼트 체결공이다.

그리고, 상기 제1로드에는 복수 개의 연결홀(123)이 구비되어 있어서, 제1로드와 제2로드 결합시 결합되는 길이 조절이 가능하다(도 7). 콘크리트 패널 시공현장에서 콘크리트 패널과 경사면 사이 간격에 따라 상기 제1 및 제2로드의 연결된 길이를 조절할 필요가 있으므로 상기 연결홀(123)을 이용하여 간격조절이 가능하다. 상기 연결홀은 제2로드에 형성될 수도 있을 것이다.

상기 결속부재(110)는 상기 콘크리트 패널 성형 과정에 미리 매립되어 성형될 수 있다. 즉, 콘크리트 패널을 주형틀에서 성형하는 과정에서 미리 주형틀에 금속재질의 결속부재를 매립한 상태에서 콘크리트를 주입하여 성형할 수 있다. 상기 결속부재는 일정 간격 이격되어 콘크리트패널 후면에 형성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체를 위에서 바라본 평면도 형상인데(도 4a의 형상으로 결합된 모습), 이를 보면, 상기 제1로드(120)는 제1-1로드(120a)와 제1-2로드(120b)로 두 개의 로드로 이루어질 수 있다. 그리고, 콘크리트 패널 후면의 두 개의 결속부재(110) 중 하나에는 제1-1로드(120a)가 결합되고, 다른 하나에는 제1-2로드(120b)가 결합된다. 즉, 하나의 콘크리트 패널(100)에 하나의 패널연결재(200)가 결합되는 모습이다. 도 8에서는 편의상 지압판과 네일은 생략하였다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체를 위에서 바라본 평면도 형상인데(도 4b의 형상으로 결합된 모습), 이를 보면, 상기 제1-1로드(120a)는 콘크리트 패널 중 하나(제1패널)의 결속부재에 결합되고, 상기 제1-2로드(120b)는 콘크리트 패널 중 제1패널과 이웃하는 패널(제2패널)의 결속부재에 결합되어 두개의 패널을 결합한 모습이다. 즉, 하나의 패널연결재(200)가 이웃하는 두 개의 콘크리트 패널(100)에 결합되는 모습이다. 도 9에서는 편의상 지압판과 네일은 생략하였다.

도 9와 같이 시공하게 되면, 본 발명은 이웃하는 콘크리트 패널과 패널을 본 발명의 패널연결재 하나로 동시에 연결할 수 있는 구조를 제공함으로써 이웃하는 패널과 패널의 횡방향 결속력을 보강할 수 있는 효과도 발생하게 된다. 즉, 상기 제1 및 제2로드로 경사면 방향으로 콘크리트 패널을 당기게 되면, 패널과 패널 측면의 돌기와 홈 구조에 의해 패널 측면이 서로 결속되는 효과가 발생하는 것이다.

도 8과 도 9에서 사용되는 결속부재의 간격은 서로 상이할 수 있고, 결속부재가 콘크리트 패널 후면에 배치되는 형상과 간격은 패널 성형과정에서 조절가능하다.

도 10은 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘크리트 패널 구조체를 측면에서 바라본 측면도 형상이다.

도 10에서 도시된 실시예는 도 8 내지 도 9에서 도시된 패널연결재를 경사면에서 90도 회전시킨 상태이다. 즉, 패널연결재를 이용하여 콘크리트 패널을 결속하되 상기 제1 및 제2로드가 수직방향으로 배치된 것으로, 상기 콘크리트 패널 후면의 상하방향으로 결속부재가 형성된다. 도 10에서 도시된 형태는 콘크리트 패널이 다수 개 횡방향으로 배치된 상태에서 횡방향의 양단에 배치되는 패널을 도시하고 있다. 즉, 복수 개의 패널 중 횡방향의 양단에 위치하는 패널은 상하 방향으로 결속함으로써 더 큰 힘으로 콘크리트 패널을 결속하게 되는 것이다.

이하에서는 본 발명의 상기 콘크리트 패널 구조체를 이용하여 콘크리트 패널을 시공하는 방법에 대해 설명한다.

경사면의 전방에 콘크리트 패널을 설치하는 단계; 상기 콘크리트 패널과 이격되어 경사면에 상기 패널연결재 및 지압판을 설치하는 단계; 상기 패널연결재와 지압판을 관통하여 네일을 설치하고 끝단에 너트를 결합하는 단계; 및 콘크리트 패널의 결속부재와 상기 패널연결재를 상기 제1 및 제2로드를 이용하여 결합하는 단계;를 포함하는 콘크리트 패널 시공방법을 제공한다.

상기 패널과 경사면 사이의 공간으로 토사나 골재로 채우는 과정을 거치게 되는데, 이러한 시공방법 자체는 일반적인 기술과 유사하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

본 발명의 콘크리트 시공법에서는, 네일은 원지반의 천공홀에만 삽입되고 고정되고, 콘크리트 패널은 별도의 연결부재를 이용하여 시공하게 되므로, 패널과 네일을 연결하는 힘든 과정이 생략되어 시공이 편리하게 되는 효과가 발생한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (6)

1. 콘크리트 패널의 후면에 돌출형성되고, 체결공을 가진 결속부재(110);
   상기 콘크리트 패널과 이격되어 경사면에 설치되는

   

   형상의 패널연결재(200);
   상기 패널연결재의 상면에 구비되는 지압판(210);
   상기 패널연결재와 지압판을 관통하고 일단에 너트(220)가 결합되는 네일(300);
   상기 결속부재(110)에 결합되는 제1로드(120);
   일단은 상기 패널연결재에 결합되고, 타단은 상기 제1로드에 결합되는 제2로드(230);를 포함하고,
   상기 패널연결재는 상기 경사면에 접하는 중앙부(201)와 상기 중앙부의 양측에서 수직하게 형성되고 볼트체결공(203)을 구비한 측면부(202)로 이루어지고,
   상기 제2로드의 일단은 상기 측면부의 볼트체결공에 볼트와 너트로 체결되고,
   상기 제1로드 또는 상기 제2로드에는 복수 개의 연결홀(123)이 구비되어 있어서, 제1로드와 제2로드 결합시 결합되는 길이 조절이 가능하고,
   상기 패널연결재의 중앙부(201)에는 슬릿공(205)이 형성되어 있어서, 상기 네일과 패널연결재 결합시, 네일이 상기 슬릿공의 길이 방향으로 이동하여 위치 조절이 가능하며,
   상기 결속부재는 상기 콘크리트 패널의 후면에 소정 간격 이격되어 형성된 두 개의 결속부재이며,
   상기 제1로드는 상기 두 개의 결속부재(110) 각각에 결합되는 제1-1로드(120a)와 제1-2로드(120b)로 이루어져서,
   상기 콘크리트 패널에는 전면에서 배면으로 관통하여 네일이 결합되는 네일 관통공이 제거되고, 콘크리트 패널 전면으로 네일이 돌출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 콘크리트패널 구조체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항의 콘크리트 패널 구조체를 시공하는 콘크리트 패널 시공방법으로서,
   경사면의 전방에 콘크리트 패널을 설치하는 단계;
   상기 콘크리트 패널과 이격되어 경사면에 상기 패널연결재 및 지압판을 설치하는 단계;
   상기 패널연결재와 지압판을 관통하여 네일을 설치하고 끝단에 너트를 결합하는 단계; 및
   콘크리트 패널의 결속부재와 상기 패널연결재를 상기 제1 및 제2로드를 이용하여 결합하는 단계;를 포함하는 콘크리트 패널 시공방법.

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