KR101985218B1 - 기초 철근 보강용 구조체를 접목한 태양광발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빌딩, 아파트, 관공서, 공공기관 등과 같은 건물, 혹은 지층(지상)에 설치되는 태양광 발전설비의 기초 콘크리트 구조물을 시공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 건물, 혹은 지층(지상)에 태양광 발전설비의 기초를 위한 시공 시, 슬래브의 시공과 함께 기초 철근을 선(先) 시공한 후, 기초 철근을 지지기반으로 하는 보강용 구조체와 전용틀을 이용하여 기초 패드를 시공하는 새로운 기초 시공방법을 구현함으로써, 기초의 위치를 정확하게 설정할 수 있고, 방수의 근본적인 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 등 기초 시공의 효율성을 높일 수 있는 동시에 기초 시공의 품질을 확보할 수 있는 태양광 발전설비용 기초 시공방법을 제공한다.

Description

기초 철근 보강용 구조체를 접목한 태양광발전장치{Photovoltaic system with a structure for the footing rebar reinforcements}

본 발명은 빌딩, 아파트, 관공서, 공공기관 등에 설치되는 태양광 발전설비의 기초 콘크리트 구조물을 시공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전은 태양의 빛에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 방식이다.

최근 석유 에너지 및 각종 에너지의 고갈 또는 비용상승으로 대체 에너지에 대한 중요성이 크게 대두되고 있으며, 그 한 예로 태양광을 이용하는 태양광 발전설비가 요구되고 있다.

이러한 태양광 발전설비는 통상 필요한 전력을 공급받기 위하여 태양전지판을 직/병렬로 연결한 태양전지 집광패널과, 태양광 모듈의 병렬 수 만큼 전선이 나와 이를 하나로 모아 직류전류를 전달시켜주는 장치인 접속반, 직/교류로 변환하기 위한 인버터 등으로 구성되고 있다.

현재 태양광 발전설비는 여러가지로 구분해서 시공되고 있는데, 하나는 토지 위에 기초를 설치하고, 상부에 구조물 및 태양광 모듈을 설치하는 방식과, 다른 하나는 건물의 옥상과 벽면을 활용하여 설치하는 방식으로 구분된다.

그러나, 태양광 발전설비를 시공하기 위해서는 지붕재의 수밀성능, 태양광 발전설비 전지판의 설치 및 유지보수, 어레이 구성 등의 간편성이 동시에 충족되어야 하며, 기존의 지붕재 설치 부분과 미관상, 기능상의 특성을 크게 변화시키지 않으면서 태양전지의 양단에 설치되는 연결선과 하지철물 등에 접속되는 부분의 결합상태가 안정된 구조이어야 한다.

이와 같은 태양광 발전설비를 시공하는 방법에 대한 여러가지 사례를 살펴보면 다음과 같다.

일 예로서, 슬래브에 천공을 한 후에 앵커를 세워서 구조물을 설치하는 방법이 있는데, 이 과정에서 방수층이 파괴되는 문제점이 수반된다(건물 옥상일 시).

현재 대부분의 시공은 천공 후에 패드를 설치하고, 패드 상면에 방수층과 동일한 옥상 방수제를 도포하는 1차적인 방식을 사용하고 있는 관계로 시간이 지나면 패드와 슬래브 사이에 틈이 발생하고, 이로 인해 앵커의 볼트를 통해 빗물이 홉수되어 슬래브에 누수가 발생하는 경우가 다수 발생하고 있다.

다른 예로서, 슬래브 시공을 위한 콘크리트 타설 전(前), 태양광 발전설비의 기초 앵커(예를 들면, L 앵커 혹은 수직 앵커 등)를 슬래브 구조용 철근에 철사로 고정시킨 후에 콘크리트를 타설하게 되는데, 이 경우 타설되는 콘크리트에 의해 기초 앵커가 밀리면서 기초 앵커의 위치가 변하는 문제가 있다(기초 앵커를 고정시키는 다른 방식으로서, 기초 앵커를 용접으로 고정시킬 수도 있는데, 현장에서는 대체적으로 용접을 하는 것을 추천하지 않으며, 이는 용접 중 슬래브 구조용 철근이 절단되거나 철근 장력 손상을 우려하기 때문이다)

이렇게 콘크리트 타설에 의해 기초 앵커의 위치가 변경되면, 다시 기초작업을 해야 하며, 이 경우 타설되어 있는 콘크리트에 드릴로 구멍을 타공하고 수직 앵커를 넣은 후에 케미컬 약액을 주입해야 하는 등 작업성 측면에서 비효율적이다.

또한, 이로 인해 방수층이 손상된다면 큰 문제이며 추후 손상된 부분을 찾을 수 없어 근본적인 원인을 찾을 수 없는 상황을 초래할 수 있다.

한국 등록특허 10-1011792호 한국 등록특허 10-1022696호 한국 등록특허 10-1116438호 한국 등록특허 10-1875795호 한국 등록특허 10-1902126호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 태양광 발전설비의 기초를 위한 시공 시, 기초 철근을 선(先) 시공한 후, 기초 철근을 지지기반으로 하는 보강용 구조체와 전용틀을 이용하여 기초 패드를 시공하는 새로운 기초 시공방법을 구현함으로써, 기초의 위치를 정확하게 설정할 수 있고, 방수의 근본적인 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 등 기초 시공의 효율성을 높일 수 있는 동시에 기초 시공의 품질을 확보할 수 있는 태양광 발전설비용 기초 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 태양광 발전설비용 기초 시공방법은 다음과 같은 특징이 있다.

상기 태양광 발전설비용 기초 시공방법은 태양광 발전설비의 기초가 되는 철근 콘크리트 구조물을 시공하는 방법으로서, 배근(配筋)되어 있는 철근에 적어도 1개 이상의 또 다른 기초 철근을 고정시킨 후, 상기 기초 철근의 상단부가 노출되도록 한 상태에서 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬래브를 시공하는 제1단계와, 상기 슬래브의 바닥면에서 노출되어 있는 기초 철근을 가운데 두고 그 둘레에 보강용 구조체를 배치하되, 보강용 구조체를 전후 및 좌우로 움직여가면서 태양광 발전설비의 기초 시공 사양에 맞게 보강용 구조체를 정위치에 배치한 후, 보강용 구조체와 기초 철근 사이에 다수 개의 서브 철근을 연결하여 보강용 구조체를 고정시키는 제2단계와, 상기 보강용 구조체를 가운데 두고 그 둘레에 사각 박스형의 전용틀을 배치한 후, 상기 보강용 구조체의 상단부가 노출되도록 한 상태에서 패드 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초 패드를 시공하는 제3단계를 포함하는 것이 특징이다.

특히, 상기 제1단계에서, 기초 철근은 "U"자형 철근을 사용하고, 이러한 "U"자형 철근 2개를 한 쌍으로 하여 그 상단부가 서로 엇갈리도록 "U"자형 철근을 경사지게 배치한 후, 철사를 사용하여 기초 철근과 슬래브 철근이 맞나는 부분과 기초 철근 끼리 엇갈리면서 만나는 부분을 묶어주는 방식으로 기초 철근을 고정시킬 수 있다.

그리고, 상기 제2단계에서, 사각 배치 구조를 이루면서 수직 자세를 취하는 4개의 앵커 볼트와, 상기 각 앵커 볼트의 둘레를 감싸면서 용접되어 각 앵커 볼트를 하나로 묶어주는 결속 철근의 일체 조합형으로 이루어진 보강용 구조체를 사용할 수 있다.

이때, 상기 제2단계에서는 앵커 볼트의 둘레에 용접되는 결속 철의 단부에 외측으로 일정길이 연장되는 간격유지부를 형성하여, 보강용 구조체의 둘레에 전용틀을 배치할 때, 4면으로 연장되어 있는 간격유지부의 끝과 전용틀의 내면을 맞닿게 하거나 근접되게 하면서 보강용 구조틀와 전용틀 간의 4면 간격을 맞출 수 있도록 할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 제3단계에서는 금속 소재의 절곡형 판체로서, "ㄱ"자 형태의 제1전용틀과, 양측단에 형성되어 있는 플랜지를 이용하여 제1전용틀에 조립되면서 제1전용틀과 함께 사각틀 구조를 이루는 제2전용틀의 조합형으로 이루어져 여러 번 반복 사용이 가능한 전용틀을 사용할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 태양광 발전설비용 기초 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 시공 시, 기초 철근을 함께 시공하고, 이렇게 시공한 기초 철근에 보강용 구조체와 전용틀을 고정시킨 다음, 보강용 구조체와 전용틀을 이용하여 기초 패드를 시공하는 새로운 형태의 기초 시공방법을 적용함으로써, 슬래브 시공을 위한 콘크리트 타설 시 기초 철근의 위치가 변경되어도 보강용 구조체와 전용틀의 위치를 임의로 조절할 수 있기 때문에 기초의 위치를 정확하게 설정할 수 있고, 또 종전과 같이 변경된 기초의 위치를 바로 잡기 위해 방수층을 훼손시키는(옥상 슬래브 일시) 경우를 완전히 배제할 수 있어 방수의 근본적인 문제를 원천적으로 해결할 수 있다. 이로 인해 기초 시공의 효율성을 높일 수 있음은 물론 기초 시공의 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 기초 패드의 시공을 위한 콘크리트 타설 시 금속 소재로 이루어진 조립식의 전용틀을 사용함으로써, 몇번이고 타 현장에서 계속해서 사용할 수 있는 등 비용 절감은 물론 작업성 측면에서 우수한 효과가 있다(현재 시공 시 기초 패드를 타설하기 위해 테두리를 합판 및 1회성 목재를 사용하여 타 현장에 이어서 사용이 불가하고, 설치 시 목재를 못이나 스테이플건으로 고정하고 해체 시에도 목재를 강제로 분해해야 하기 때문에 작업성이 나쁘다).

셋째, 사각 배치 구조를 이루는 4개의 앵커 볼트와 각 앵커 볼트의 각 앵커 볼트의 둘레를 감싸면서 묶어주는 결속 철근의 일체 조합형으로 이루어진 보강용 구조체를 포함하는 기초 패드를 구현함으로써, 기초 패드의 구조적 강성 확보는 물론 제작, 운반, 보관, 취급 등 로트(Lot) 관리의 효율성을 향상시킬 수 있고, 설치 및 시공 작업을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비용 기초 시공방법을 나타내는 사시도
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비용 기초 시공방법에 사용되는 보강용 구조체와 전용틀의 일 예를 나타내는 사시도
도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비용 기초 시공방법에 사용되는 보강용 구조체와 전용틀의 다른 예를 나타내는 사시도와 평면도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비용 기초 시공방법으로 구축한 태양광 발전설비의 설치상태를 나타내는 사시도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비용 기초 시공방법을 나타내는 사시도이다.

상기 태양광 발전설비용 기초 시공방법은 태양광 발전설비(일 예로서, 건물의 옥상 슬래브에 시공되는 태양광 발전설비)의 기초가 되는 철근 콘크리트 구조물(기초 패드)의 시공 시, 선(先) 시공되어 있는 기초 철근을 지지기반으로 하여 기초 패드 시공을 위한 보강용 구조체 및 전용틀을 고정시킴과 더불어 정위치를 잡은 후에 패드 콘크리트를 타설하여 기초 패드를 시공하는 방법으로서, 방수의 근본적인 문제를 해소하면서 기초 시공의 효율성을 높일 수 있고, 기초 시공의 품질을 확보할 수 있는 시공방법이다.

이를 위하여, 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 제1단계로서, 건물의 옥상 슬래브나 지상 등에 기초를 시공하기 위해 철근을 배근하고, 콘크리트를 타설하기 전에 기초 철근(11)을 설치한 다음, 콘크리트를 타설하여 슬래브(12)를 시공하는 단계를 실시한다.

이러한 제1단계는 슬래브(12)를 시공하는 공정을 기본으로 채택하면서 공정 중간에 태양광 발전설비 기초의 지지기반이 되는 기초 철근(11)를 설치하는 공정을 실시하는 단계이다.

즉, 슬래브의 시공을 위해 배근(配筋)되어 있는 슬래브 철근(10)에 적어도 1개 이상의 기초 철근(11)을 철사(17) 등과 같은 고정수단으로 묶어서 고정시킬 수 있으며, 이때의 기초 철근(11)으로는 2개를 한 쌍으로 하는 "U"자형 철근을 사용할 수 있다.

이렇게 "U"자형 철근으로 되어 있는 한 쌍의 기초 철근(11)을 슬래브 철근(10)의 여러 개소에 고정 설치한다.

예를 들면, 기초 철근(11)의 양쪽 상단부를 윗쪽으로 향하게 하면서 경사지게 세워서 배치함과 동시에 서로의 상단부가 한쪽씩 서로 엇갈리면서 겹쳐지도록 만들고, 이때의 서로 겹쳐진 부분을 철사(17)로 함께 묶어서 한 쌍의 기초 철근(11)을 일체식으로 결속시킨다.

계속해서, 각 기초 철근(11)의 하단부도 슬래브 철근(10)에 철사(17)로 묶어서 고정시킴으로써, 한 쌍의 기초 철근(11)을 슬래브 철근(10)측에 고정 설치할 수 있다.

여기서, 상기 한 쌍의 기초 철근(11)은 여러 쌍을 구비하여 태양광 발전설비의 각각의 기초 자리에 상응하는 위치마다 한 쌍씩 소정의 간격으로 여러 개소에 설치할 수 있다.

그리고, 상기 슬래브 철근(10)측에 기초 철근(11)을 설치를 마친 상태에서 공지의 타설 방법으로 슬래브 콘크리트를 타설한 후, 일정시간 동안 양생하여 슬래브(12)를 시공한다.

이때, 슬래브 콘크리트 타설 시 기초 철근(11)의 상단부, 예를 들면 철사(17)로 묶여 있는 부분을 포함하는 상단부가 슬래브 시공 후에 슬래브 바닥 위로 노출될 수 있는 수준으로 슬래브 콘크리트를 타설한다.

이에 따라, 상기 슬래브(12)의 시공 후, 슬래브(12)의 바닥 위로는 기초 철근(11)의 상단부가 노출될 수 있게 된다.

이와 같이, 태양광 발전설비 기초의 지지기반 역할을 하는 기초 철근(11)으로 "U"자형 철근을 사용하고, 또 2개의 "U"자형 철근을 경사진 자세에서 함께 결속시킨 형태를 적용함으로써, 태양광 발전설비 기초측에 견고한 지지기반을 제공할 수 있음은 물론, 슬래브 콘크리트 타설 시에도 밀림 등 위치가 변동되는 것을 최소화할 수 있다.

다음, 도 3에 도시한 바와 가이, 제2단계로서, 태양광 발전설비의 실질적인 기초가 되는 기초 패드(16)의 시공을 위한 보강용 구조체(13)를 설치하는 단계를 실시한다.

이를 위하여, 상기 슬래브(12)의 바닥면에서 노출되어 있는 기초 철근(11)을 가운데 두고 그 둘레에 보강용 구조체(13)를 배치한다.

즉, 기초 철근(11)이 있는 자리 주변의 슬래브(12)의 바닥면에 보강용 구조체(13)를 올려놓는다.

이때, 상기 기초 철근(11)의 경우 슬래브 콘트리트 타설 시에 타설 압력에 의해 밀리면서 위치가 변경될 수 있기 때문에 보강용 구조체(13)를 전후 및 좌우 방향으로 조금씩 움직여가면서 태양광 발전설비 설계 사양서에 기(旣) 설정되어 있는 기초 시공 위치에 맞게 조절하여 보강용 구조체(13)를 정위치에 배치한다.

예를 들면, 슬래브(12)에 노출되어 있는 각 개소의 기초 철근(11)에 보강용 구조체(13)를 하나씩 배속시킨 다음, 각각의 보강용 구조체(13) 간의 가로 및 세로 간격을 줄자 등으로 확인하고, 그 결과에 따라 보강용 구조체(13)의 위치를 조절하면서 태양광 발전설비의 기초 시공 사양에 맞는 위치에 보강용 구조체(13)를 정위치시킨다.

계속해서, 상기 보강용 구조체(13)를 정위치시킨 상태에서 보강용 구조체(13)와 기초 철근(11) 사이에 다수 개의 서브 철근(14)을 연결하여 보강용 구조체(13)를 움직이지 않도록 고정 설치한다.

여기서, 상기 서브 철근(14)은 보강용 구조체(13)의 결속 철근(19)과 서브 철근(14) 사이에 용접하여 연결할 수 있으며, 이러한 서브 철근(14)은 슬래브(12)에 노출되어 있는 2곳의 기초 철근(11)측에서 결속 철근(19)측의 4곳으로 연결되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 기초 철근(11)의 경우, 철사(17)에 의해 묶여 있는 상태 그대로 결속 철근(19)측과 서브 철근(14)에 의해 연결될 수 있으며, 철사(17)를 푼 다음 양쪽으로 벌린 상태에서 결속 철근(19)측과 서브 철근(14)에 의해 연결될 수도 있다.

이렇게 상기 보강용 구조체(13)의 위치를 조절하여 정위치시킨 상태에서 서브 철근(14)을 이용하여 기초 철근(11)측에 보강용 구조체(13)를 연결하면, 보강용 구조체(13)는 기초 철근(11)을 지지기반으로 하여 정위치에 고정 설치될 수 있다.

한편, 상기 보강용 구조체(13)는 기초 패드(16)를 이루는 콘크리트 구조물 내에 매설되어 기초 패드(16)의 구조적 강성을 확보해주는 구조체 역할을 한다.

일 예로서, 상기 보강용 구조체(13)는, 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이, 4개의 앵커 볼트(18)와 결속 철근(19)의 일체 조합형으로 이루어질 수 있다.

예를 들면, 상기 4개의 앵커 볼트(18)는 사각 배치 구조를 이루면서(사각형의 4곳의 모서리 부위에 1개씩 배치되면서) 서로 나란하게 수직 자세를 취하게 되고, 상기 결속 철근(19)은 사각 배치 구조를 이루는 앵커 볼트(18)의 바깥 둘레를 감싸면서 앵커 볼트측에 용접되어 4개의 앵커 볼트(18)를 하나로 묶어주게 된다.

이때, 상기 결속 철근(19)은 사각 배치 구조를 이루고 있는 앵커 볼트(18)의 바깥 둘레를 돌아가면서 연속적으로 감쌀 수 있는 길이를 가지는 1개의 철근으로 이루어질 수 있거나, 또는 사각 배치 구조를 이루고 있는 앵커 볼트(18)의 바깥 둘레의 4면을 한 면씩 감쌀 수 있는 길이를 가지는 4개의 철근으로 이루어질 수 있다.

본 발명에서는 4개의 철근으로 이루어진 결속 철근(19)을 적용한 예를 보여준다.

여기서, 사각 배치 구조를 이루고 있는 앵커 볼트(18)의 바깥 둘레를 감싸는 결속 철근(19)은 적어도 1열 이상을 적용할 수 있으며, 본 발명에서는 위아래로 일정 간격을 유지하는 2열을 이루는 형태의 결속 철근(19)을 적용한 예를 보여준다.

이렇게 공장 등에서 선(先) 제작이 가능한 보강용 구조체(13), 즉 4개의 앵커 볼트(18)와 결속 철근(19)의 일체 조합형으로 이루어진 보강용 구조체(13)를 적용함으로써, 종전과 같이 현장에서 직접 철근을 묶거나 조립하여 제작하는 철근 구조체에 비해 현장 설치 작업성이 좋고 취급이 용이한 이점은 물론, 규격화가 가능하기 때문에 품질 확보와 더불어 시공성 측면에서 유리한 점이 있다.

다른 예로서, 상기 보강용 구조체(13)는, 도 8과 도 9에 도시한 바와 같이, 4개의 앵커 볼트(18)와 결속 철근(19)의 일체 조합형으로 이루어질 수 있다.

예를 들면, 상기 4개의 앵커 볼트(18)는 사각 배치 구조를 이루면서(사각형의 4곳의 모서리 부위에 1개씩 배치되면서) 서로 나란하게 수직 자세를 취하게 되고, 상기 결속 철근(19)은 사각 배치 구조를 이루는 앵커 볼트(18)의 바깥 둘레를 감싸면서 앵커 볼트측에 용접되어 4개의 앵커 볼트(18)를 하나로 묶어주게 된다.

이때, 상기 결속 철근(19)은 사각 배치 구조를 이루고 있는 앵커 볼트(18)의 바깥 둘레를 돌아가면서 연속적으로 감쌀 수 있는 길이를 가지는 1개의 철근으로 이루어질 수 있거나, 또는 사각 배치 구조를 이루고 있는 앵커 볼트(18)의 바깥 둘레의 4면을 한 면씩 감쌀 수 있는 길이를 가지는 4개의 철근으로 이루어질 수 있다.

본 발명에서는 4개의 철근으로 이루어진 결속 철근(19)을 적용한 예를 보여준다.

여기서, 사각 배치 구조를 이루고 있는 앵커 볼트(18)의 바깥 둘레를 감싸는 결속 철근(19)은 적어도 1열 이상을 적용할 수 있으며, 본 발명에서는 위아래로 일정 간격을 유지하는 2열을 이루는 형태의 결속 철근(19)을 적용한 예를 보여준다.

이렇게 공장 등에서 선(先) 제작이 가능한 보강용 구조체(13), 즉 4개의 앵커 볼트(18)와 결속 철근(19)의 일체 조합형으로 이루어진 보강용 구조체(13)를 적용함으로써, 종전과 같이 현장에서 직접 철근을 묶거나 조립하여 제작하는 철근 구조체에 비해 현장 설치 작업성이 좋고 취급이 용이한 이점은 물론, 규격화가 가능하기 때문에 품질 확보와 더불어 시공성 측면에서 유리한 점이 있다.

특히, 위의 다른 예에서 제공하는 보강용 구조체(13)의 경우, 제3단계에서 전용틀(15)을 배치할 때 전용틀(15)의 위치를 보다 정확하게, 또 보다 용이하게 설정할 수 있도록 해주는 구조를 포함한다.

이를 위하여, 상기 앵커 볼트(18)의 둘레에 용접되어 사각형 궤적을 이루는 결속 철근(19)의 단부에는 외측으로(사각형 궤적의 외측으로) 일정길이 연장되는 형태의 간격 유지부(20)가 일체 형성된다.

이때의 간격 유지부(20)는 4면에 배치되는 각 결속 철근(19) 중 적어도 2면에 배치되는 각 결속 철근(19)에 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서와 같이 4면에 배치되는 각 결속 철근(19)에 모두 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 간격 유지부(20)는 결속 철근(19)과 전용틀(15) 간의 간격에 상응하는 길이를 갖도록 하거나, 또는 간격 대비 약간 짧은 길이를 갖도록 할 수 있다.

이에 따라, 상기 보강용 구조체(13)의 둘레에 전용틀(15)을 배치할 때, 4면으로 연장되어 있는 간격 유지부(20)의 끝과 전용틀(15)의 내면을 맞닿게 하거나, 근접되게 하면서 전용틀(15)을 배치함으로써, 정위치에 자리잡고 있는 보강용 구조체(13)를 기준으로 하여 전용틀(15)의 위치를 정확하게 설정할 수 있고, 결국 정확한 위치에 정확한 형태로 기초 패드(18)를 시공할 수 있다.

이와 더불어, 상기 결속 철근(19)의 간격 유지부(20)를 통해 전용틀(15)을 잡아줄 수 있으므로, 보강틀(13) 내에 패드 콘크리트를 타설할 때 전용틀(15)이 전후 및 좌우로 유동되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

즉, 상기 보강용 구조체(13)의 결속 철근(19)에 있는 간격 유지부(20)가 전용틀(15)의 내면에 밀착되면서 전용틀(15)을 잡아줄 수 있게 되므로, 전용틀(15)의 정위치를 유지할 수 있고, 따라서 기초 패드(18)의 시공 품질을 확보할 수 있다.

다음, 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 제3단계로서, 패드 콘크리트를 타설하여 기초 패드(16)를 시공하는 단계를 실시한다.

이를 위하여, 기초 철근(11)에 의해 정위치에 고정 설치되어 있는 보강용 구조체(13)의 둘레에 사각 박스형의 전용틀(15)를 배치한다.

즉, 상기 보강용 구조체(13)를 가운데 두고 그 둘레에 사각 박스형의 전용틀(15)을 배치한다.

이때, 상기 전용틀(13)의 높이는 결속 철근(14)이 속해 있는 앵커 볼트(18)의 하단 부분에 상응하는 높이, 예를 들면 앵커 볼트(18)의 길이 약 1/2∼2/3 정도의 길이에 상응하는 높이를 가질 수 있다.

계속해서, 상기 보강용 구조체(13)가 수용되어 있는 전용틀(15)의 내부에 패드 콘크리트를 타설한다.

이때, 전용틀(15)의 내부에 타설되는 패드 콘크리트는 전용틀(15)의 높이에 상응하는 수준까지 채워지도록 할 수 있고, 이에 따라 패드 콘크리트 타설면 위로 보강용 구조체(13)의 상단부, 즉 앵커 볼트(18)의 상단부가 일정길이 돌출될 수 있게 된다.

계속해서, 상기 전용틀(15) 내에 타설한 패드 콘크리트를 일정시간 양생한 후에 전용틀(15)을 떼어내면, 슬래브(12) 상에 기초 패드(16)가 시공되고, 이렇게 시공된 기초 패드(16)의 상면으로는 4개의 앵커 볼트(18)가 노출되므로서, 이때의 노출된 앵커 볼트(18) 및 기초 패드(16)를 기초로 하여 태양광 발전설비를 설치할 수 있다.

특히, 상기 제3단계에서 사용하는 전용틀(15)은 기초 패드(16)를 시공할 때 전용으로 사용하는 금속 소재의 사각틀로서, 2개의 절곡형 판체를 조합시킨 구조로 이루어질 수 있다.

이를 위하여, 상기 전용틀(15)은 "ㄱ"자 형태의 제1전용틀(21)과, 양측단에 플랜지(22)가 형성되어 있는 "ㄱ"자 형태의 제2전용틀(23)의 조합으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 제1전용틀(21)과 제2전용틀(23)를 서로 맞대어 사각형의 틀 형태로 결합시킴으로써, 사각틀 형태를 이루는 전용틀(15)이 완성될 수 있다.

즉, 상기 제2전용틀(23)의 양측단에 있는 플랜지(22)를 제1전용틀(21)의 양측단 안쪽면에 밀착시킨 후, 제2전용틀(23)의 각 플랜지(22)와 제1전용틀(21)의 양측단부를 볼트 및 너트로 체결함으로써, 사각틀 형태를 이루는 하나의 조합형 전용틀(15)이 만들어질 수 있다.

이러한 전용틀(15)의 경우 패드 콘크리트 타설 시에는 볼트와 너트의 체결을 통해 사각틀 형태로 조합한 상태로 사용할 수 있고, 패드 콘크리트 양생 후, 즉 기초 패드(16)의 시공 후에는 볼트와 너트의 해제하여 제1전용틀(21)과 제2전용틀(23)로 분리한 상태로 떼어낼 수 있다.

이에 따라, 상기 기초 패드(16)의 시공 시 분리 및 결합이 가능한 제1전용틀(21)과 제2전용틀(23)의 조합 형태로 이루어지고, 또 금속 소재로 이루어진 전용틀(15)을 사용함으로써, 여러 현장에서 계속 반복적으로 사용할 수 있고, 결국 종전과 같이 현장에서 합판을 짜서 사용하고 사용 후에는 합판을 뜯어내어 폐기하는 것에 비해 경제적으로 이점이 있으며, 또 손쉽게 설치할 수 있음은 물론 해체가 용이하기 때문에 작업성 측면에서도 유리한 점이 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비용 기초 시공방법으로 구축한 태양광 발전설비의 설치상태를 나타내는 사시도이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 태양광 발전설비(100)는 슬래브(12)의 바닥면 각 개소에 시공되어 있는 기초 패드(16)에 지지되는 구조로 설치된다.

예를 들면, 상기 태양광 발전설비(100)의 포스트(110)에 있는 포스트 플랜지(120)를 기초 패드(16)에 노출되어 있는 앵커 볼트(18)에 끼운 다음, 앵커 볼트(18)에 너트를 체결하여 기초 패드(16) 상의 포스트 플랜지(120)를 고정시키면, 태양광 발전설비(100)를 슬래브(12) 상에 설치할 수 있다.

따라서, 태양광 발전을 통해 얻은 전력을 빌딩, 아파트, 관공서, 공공기관 등의 각종 전기전자 설비의 전원으로 유용하게 사용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 건물, 혹은 지층(지상)에 설치되는 태양광 발전설비의 기초 콘크리트 구조물을 시공할 때, 슬래브의 시공 시에 가(假) 위치를 잡아주면서 기초 패드의 지지체 역할을 하는 기초 철근을 함께 시공하고, 이렇게 선(先) 시공한 기초 철근을 지지기반으로 하여 보강용 구조체를 설치함과 더불어 전용틀을 이용하여 기초 패드를 시공하는 새로운 기초 시공방법을 제공함으로써, 태양광 발전설비의 기초 위치를 정확하게 설정할 수 있고, 방수의 근본적인 문제를 원천적으로 해결할 수 있으며, 따라서 태양광 발전설비 기초 시공의 효율성을 높일 수 있음은 물론 태양광 발전설비 기초 시공의 품질을 확보할 수 있다.

10 : 슬래브 철근
11 : 기초 철근
12 : 슬래브
13 : 보강용 구조체
14 : 서브 철근
15 : 전용틀
16 : 기초 패드
17 : 철사
18 : 앵커 볼트
19 : 결속 철근
20 : 간격 유지부
21 : 제1전용틀
22 : 플랜지
23 : 제2전용틀

Claims (5)

1. 건물 혹은 지층(지상) 슬래브에 태양광 발전설비의 기초가 되는 철근 콘크리트 구조물을 시공하는 방법으로서,
   슬래브의 시공을 위해 배근(配筋)되어 있는 슬래브 철근(10)에 적어도 1개 이상의 기초 철근(11)을 고정시킨 후, 상기 기초 철근(11)의 상단부가 노출되도록 한 상태에서 슬래브 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬래브(12)를 시공하는 제1단계;
   상기 슬래브(12)의 바닥면에서 노출되어 있는 기초 철근(11)을 가운데 두고 그 둘레에 보강용 구조체(13)를 배치하되, 보강용 구조체(13)를 전후 및 좌우로 움직여가면서 태양광 발전설비의 기초 시공 사양에 맞게 보강용 구조체(13)를 정위치에 배치한 후, 보강용 구조체(13)와 기초 철근(11) 사이에 다수 개의 서브 철근(14)을 연결하여 보강용 구조체(13)를 고정시키는 제2단계;
   상기 보강용 구조체(13)를 가운데 두고 그 둘레에 사각 박스형의 전용틀(15)을 배치한 후, 상기 보강용 구조체(13)의 상단부가 노출되도록 한 상태에서 패드 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초 패드(16)를 시공하는 제3단계;
   를 포함하고,
   상기 제2단계에서, 사각 배치 구조를 이루면서 수직 자세를 취하는 4개의 앵커 볼트(18)와, 상기 4개의 앵커 볼트(18)의 둘레를 감싸면서 용접되어 각 앵커 볼트(18)를 하나로 묶어주는 결속 철근(19)의 일체 조합형으로 이루어진 보강용 구조체(13)를 사용하는 것을 특징으로 하는 기초 철근 보강용 구조체를 접목한 태양광발전장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1단계에서, 기초 철근(11)은 "U"자형 철근을 사용하고, 이러한 "U"자형 철근 2개를 한 쌍으로 하여 그 상단부가 서로 엇갈리도록 "U"자형 철근을 경사지게 배치한 후, 철사(17)를 사용하여 기초 철근(11)과 슬래브 철근(10)이 맞나는 부분과 기초 철근(11) 끼리 엇갈리면서 만나는 부분을 묶어주는 방식으로 기초 철근(11)을 고정시키는 것을 특징으로 하는 기초 철근 보강용 구조체를 접목한 태양광발전장치.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2단계에서, 앵커 볼트(18)의 둘레에 용접되는 결속 철근(19)의 단부에는 외측으로 일정길이 연장되는 간격유지부(20)를 형성하여, 보강용 구조체(13)의 둘레에 전용틀(15)을 배치할 때, 4면으로 연장되어 있는 간격유지부(20)의 끝과 전용틀(15)의 내면을 맞닿게 하거나 근접되게 하면서 보강용 구조틀(13)와 전용틀(15) 간의 4면 간격을 맞출 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 기초 철근 보강용 구조체를 접목한 태양광발전장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제3단계에서, 금속 소재의 절곡형 판체로서, "ㄱ"자 형태의 제1전용틀(21)과, 양측단에 형성되어 있는 플랜지(22)를 이용하여 제1전용틀(21)에 조립되면서 제1전용틀(21)과 함께 사각틀 구조를 이루는 제2전용틀(23)의 조합형으로 이루어져 여러 번 반복 사용이 가능한 전용틀(15)을 사용하는 것을 특징으로 하는 기초 철근 보강용 구조체를 접목한 태양광발전장치.

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