KR102086111B1 - 외장재 합체형 프리캐스트 패널과 프리캐스트 접합부 개량에 대한 제조방법 및 시공방법 - Google Patents

외장재 합체형 프리캐스트 패널과 프리캐스트 접합부 개량에 대한 제조방법 및 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외장재 합체형 프리캐스트 패널에 관한 것이다.
본 발명은 콘크리트 소재의 거푸집 채움에 의해 성형되는 패널(100)과; 상기 패널의 성형시 함께 제조되어 일체를 이루며, 직사각 형태의 전후 및 외측 표면에 도전 가능한 단부가 정해진 칫수 간격으로 배열되는 복수개의 금속바(200)와; 상기 패널의 표면에 밀착되어 외장을 이루며 상기 금속바의 단부와 전기적 방식에 의해 용접 결합되는 외장판(300)을 포함하여 구성된다.
본 발명은 프리캐스트 패널의 제조시 프리캐스트 패널을 이루는 패널의 전후면 중 적어도 한 쪽 표면이 금속재의 외장판으로 이루어지도록 성형함에 따라 건축 구조물 등에서 내장재 및 외장재로의 적용시 평활한 표면을 통해 다른 패널 또는 다양한 시트가 안정되게 접착되어 표면을 이루도록 하는 장점이 있다.

Description

외장재 합체형 프리캐스트 패널과 프리캐스트 접합부 개량에 대한 제조방법 및 시공방법{A precast panel combined with a steel plate}
본 발명은 프리캐스트 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벽체, 저류조, 비점시설, 지하차도, 통로암거, 공동구, 전력구 등의 구조물에서 벽면을 이루도록 제조되는 프리캐스트 패널이 내구성 확보는 물론 미려한 외관 그리고 안정된 방수기능을 수행할 수 있도록 하는 외장재 합체형 프리캐스트 패널에 관한 것이다.
통상, 건축구조물의 내측 벽면에는 내부 미관을 위한 내장재가 부착되고, 또한 외측 벽면에는 외장재가 배열 부착되어 건물의 외관을 구성하게 된다.
상기 내장재 및 외장재는 초기 구조물의 벽면에 모르타르를 바르고 그 위에 타일을 부착하거나, 또는 모르타르 위에 페인트 칠을 하는 방법을 사용하였다.
최근의 경우 내장재 및 외장재의 다양화로 공장에서 미리 제작되어 현장에서 간편하게 조립 설치될 수 있도록 하는 프리캐스트 구조물이 주로 적용되고 있으며, 상기와 같이 제조되는 프리캐스트 구조물은 그 품질이 안정적이고 우수하므로, 주요 구조물의 시공 즉, 저류조 등의 지하구조물, 지하차도, 전력구, 공동구, 통신구 등의 구조물에 적용하고 있는 실정이다.
특히 저류조 등의 지하구조물에서의 경우 일예로 소형의 경우 스테인리스(Stainless) 등의 스틸판으로 내장재를 이루도록 하거나 또는 대형의 경우 콘크리트 재료의 프리캐스트 구조물로 이루도록 한 다음 방수시트 등을 부착시켜 왔었다.
상기한 지하구조물에 있어 대형의 경우 설치 등의 간편화를 위해 콘크리트 프리캐스트 구조물이 적용되고 있으며 이를 통해 조립하는 경우 연결 틈새가 완전하게 기밀을 유지하지 못해 누출되는 현상 및 이를 통해 내벽의 부식이 발생되는 문제점이 있어왔다.
이를 해결하고자 다수 문헌이 제시된 바 있지만 상기한 종래의 구조는 콘크리트의 벽면에 방수시트 등을 부착하여 외관을 이루도록 한 것이고, 이러한 경우 장시간 물에 노출될 경우 방수시트의 서로 접착되는 부분이 벽면으로부터 들떠 분리됨에 따라 누수의 발생 및 외관이 훼손되는 단점이 있었다.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝히며, 아울러 종래기술에서의 도면 부호는 본 발명에서의 도면 부호와 상호 무관한 것이다.
일본 공개특허공보 특개05-192909호(1993.08.03) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0130681호(2010.12.14) 일본 공개특허공보 특개2004-108090호(2004.04.08) 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0048837호(2003.06.25)
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하면서 기존의 방법이 지닌 기술적 한계 및 문제점을 해결하려는 발상에서 창안된 것으로,
본 발명의 목적은,
공장에서 프리캐스트 패널의 제조시 프리캐스트 패널의 적어도 한 쪽 표면이 금속 소재의 외장판으로 이루어지도록 하여 건축 구조물 등에서 내장재 및 외장재로의 적용시 외장판의 평활한 표면을 통해 다른 패널 또는 다양한 시트가 안정되게 접착되어 표면을 이루도록 하는데 있다.
특히, 저류조 등의 지하구조물에 내장재를 적용함에 있어 프리캐스트 제조된 패널의 적용시 깨긋함을 유지할 수 있고 또한 서로 연결되는 부분의 틈새를 완전 밀폐시킬 수 있어 안정된 방수 기능을 수행할 수 있도록 있도록 하는데 있다.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
콘크리트 소재의 거푸집 채움에 의해 성형되는 패널과; 상기 패널의 성형시 함께 제조되어 일체를 이루며, 직사각 형태의 전후 및 외측 표면에 도전 가능한 단부가 정해진 칫수 간격으로 배열되는 복수개의 금속바와; 상기 패널의 표면에 밀착되어 외장을 이루며 상기 금속바와 전기적 방식에 의해 용접 결합되는 외장판을 포함하여 구성할 수 있다.
여기서, 상기 금속바는 상기 패널의 전후면을 관통하여 제조된 것을 적용함이 바람직 할 것이다.
또한, 상기 패널과 상기 외장판 사이에 섬유시트가 더 구비되도록 함이 바람직 할 것이다.
또한, 상기 패널의 성형시 상기 패널의 표면에 전기선 안내 또는 튜브 등을 안내하도록 세로 방향의 공간이 형성되는 세로홈이 복수개 배열 형성되도록 함이 가능할 것이다.
상기 특징에 따라 본 발명은, 패널을 이루도록 하며 아울러 표면에 세로홈이 복수개 배열되어 성형될 수 있도록 거푸집을 설치하는 거푸집 설치 단계; 상기 패널이 형성되는 패널 공간에 금속바를 배열시키는 금속바 배열 단계; 콘크리트를 채움시키는 채움 단계; 양생 단계; 거푸집 해체 단계; 금속바의 단부가 배열된 패널 표면의 세로홈에 튜브를 삽입시키는 튜브 삽입단계; 패널 표면에 섬유시트를 부착시키는 섬유시트 부착 단계; 금속소재의 외장판을 부착시키는 외장판 부착 단계; 설계된 칫수에 따른 위치를 전기적으로 용접하여 상기 외장판과 상기 금속바의 단부가 용접 결합되어 일체를 이루도록 하는 용접 단계를 수행하여 제조할 수 있다.
본 발명은 공장에서 프리캐스트 패널의 제조시 프리캐스트 패널을 이루는 패널의 전후면 중 적어도 한 쪽 표면이 금속재의 외장판으로 이루어지도록 성형함에 따라 건축 구조물 등에서 내장재 및 외장재로의 적용시 평활한 표면을 통해 다른 패널 또는 다양한 시트가 안정되게 접착되어 표면을 이루도록 하는 장점이 있다.
즉, 저류조 등의 지하구조물에 내장재를 적용함에 있어 프리캐스트 제조된 패널의 적용시 외관의 깨끗함은 물론 서로 연결되는 부분에 틈새가 발생하지 않도록 완전 밀폐시킬 수 있어 안정된 방수 기능을 수행할 수 있는 장점이 있다.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 외장재 합체형 프리캐스트 패널의 분리 사시도,
도 2는 도 1의 결합상태 단면도,
도 3은 도 1의 다른 실시예에 따른 분리 사시도,
도 4는 도 3의 결합상태 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예,
도 6은 발명에 따른 또 다른 실시예,
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예,
도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예,
도 9는 도 8에서 금속바를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 적용상태를 도시한 실시예,
도 11은 본 발명에 따른 적용상태의 다른 실시예,
도 12는 본 발명에 따른 적용상태의 또 다른 실시예.
이하, 본 발명에 따른 외장재 합체형 프리캐스트 패널의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있으며, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 더욱 명확해질 것이다.
본 발명은, 콘크리트 소재를 이용한 프리캐스트 패널의 제조에 있어 패널에 도전체인 금속 소재가 일체를 이루며 제조되도록 한 후 패널의 표면에 외장판이 밀착되어 금속 소재와 용접을 통해 일체를 이루도록 한 것이다.
본 발명은, 도 1 또는 도 4의 도시에 의하여, 콘크리트 소재의 거푸집 채움에 의해 성형되는 패널(100)과, 상기 패널(100)과 일체를 이루며 표면에 원형 또는 사각형의 단부가 배열되는 금속바(200)와, 상기 패널(100) 표면에 밀착된 후 상기 금속바(200)의 단부와 용접 결합되는 외장판(300)을 포함하여 구성된다.
상기 패널(100)은, 콘크리트 소재가 적용되어 공장 등에서 거푸집에 의해 성형 제조되는 것이며, 소정 두께를 가지고 직사각 표면을 이루게 된다.
상기 금속바(200)는, 금속 소재이며 원형 또는 사각의 중실 또는 중공체로 이루어지고, 거푸집시 패널(100)을 이루도록 하는 패널 공간에 배열되어 콘크리트 채움에 따른 패널 형성시 단부가 상기 패널(100)의 표면에 배열되게 된다.
이에따라 상기 패널(100)의 한쪽 또는 양쪽 표면에는 원형 또는 사각 단면의 금속바(200)가 적용됨에 따라 원형 또는 사각형의 결합포인트(220)가 배열되게 되고, 상기 패널(100)의 전면과 후면 그리고 테두리를 이루는 외측 표면에 설계된 칫수에 맞추어 배열되게 된다.
또한, 상기 금속바(200)는 거푸집 성형시 적어도 한 쪽 단면은 상기 패널(100)의 표면으로 노출되도록 성형된다.
즉, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와같이 상기 패널(100)의 한 쪽 표면 또는 양쪽 표면에 노출되도록 할 수 있고, 이러한 경우 상기 금속바(200)가 상기 패널(100)을 관통하여 전후면으로 노출되는 형태로 성형하면 된다. 또한 한 쪽단은 상기 패널(100)의 표면으로 노출되어 결합포인트(220)를 이루도록 하고 다른 한 쪽단은 상기 패널(100)에 심어진 형태로 결합되도록 할 수 있다. 특히 상기 패널(100)의 테두리에 결합시키는 경우 심어진 형태가 바람직하다.
다른 예로서, 상기 패널(100)에 상기 금속바(200)의 한쪽 단이 심어진 경우 이탈이 방지될 수 있도록 저항판(240)이 용접 고정 등을 통해 일체로 형성되도록 할 수 있다.(도 5 참조)
상기 외장판(300)은, 도전 가능한 판상의 금속 소재로 이루어지며 상기 패널(100)의 표면에 밀착되어 외장을 이루게 된다. 그리고 상기 금속바(200)와 전기적 방식에 의해 용접(400) 결합된다.
상기 용접(400)은, 전기 용접을 말하며 전기적 에너지를 통해 상기 외장판(300)의 표면에서 상기 패널(100)의 결합포인트(220)에 에너지를 가하여 상기 외장판(300)의 표면과 결합포인트(220)가 상기 금속바(200)의 전기적 특성에 의하여 일체를 이루며 결합되게 된다.
다른 예로서, 상기 외장판(300)은 표면에 엠보싱홈(314)이 복수개 배열 형성되도록 함이 바람직하며, 상기 엠보싱홈(314)에 의한 돌기가 상기 결합포인트(220)에 접하여 용접(400)되도록 할 수 있다.
상기와 같이 엠보싱홈(314)이 형성된 외장판(300)을 상기 패널(100)과 접합시 상기 돌기에 의한 틈새는 접착재를 채움시켜서 부착하면 된다.
또한, 상기 패널(100)의 표면에는 세로홈(500)이 복수개 배열 형성되도록 할 수 있다. 상기 세로홈(500)은, 거푸집 형성시 성형할 수 있으며, 상기 세로홈(500)에는 전기공급선 안내, 튜브 안내, 수분 배수를 위한 섬유재 채움, 신축성 접착을 위한 접착재 채움 등이 가능하게 된다. 또한, 상기 세로홈(500)의 갯수를 통해 무게를 조절할 수 있게 된다.(도 6 참조)
추가로, 상기 패널(100)과 상기 외장판(300) 사이에 섬유시트(600)가 구비되도록 할 수 있다.(도 7 참조)
상기 섬유시트(600)는, 상기 외장판(300)과 상기 패널(100)의 밀착시 완충력 제공, 온도 변화에 따른 비틀림 방지 등의 기능을 수행하게 된다.
다른 예로서, 상기 금속바(200)의 단부에 용접 면적 확보를 위한 원형판(260)의 중심이 일체로 결합되도록 할 수 있다.(도 8 및 도 9 참조)
상기 원형판(260)은, 금속 소재로 상기 패널(100)의 거푸집 성형시 함께 성형되어 상기 외장판(300)과 용접 가능하도록 상기 패널(100)의 전후면 표면과 적어도 동일한 평면을 형성함이 바람직 할 것이다.
즉, 상기 원형판(260)의 면적을 통해 상기 결합포인트(220)의 면적을 크게 확장시킬 수 있게 된다.
이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 외장재 합체형 프리캐스트 패널의 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.
제조시에는, 패널 공간을 형성하도록 거푸집을 설치하는 거푸집 설치 단계와, 상기 패널 공간에 금속바(200)를 배열하는 금속바 배열 단계와, 금속바(200)가 배열된 패널 공간에 콘크리트를 채움시키는 채움 단계와, 일정시간 양생되도록 하는 양생 단계와, 양생후 거푸집을 해체시키는 거푸집 해체 단계와, 거푸집에 의해 성형된 패널(100)에 외장판(300)을 밀착시키는 외장판 부착단계와, 상기 패널(100)에 부착된 외장판(300)의 결합포인트(220)에 용접(400)을 가하여 일체를 이루도록 하는 용접 단계를 수행하여 제조할 수 있다.
상기 거푸집 설치 단계에서는, 패널(100)을 이루도록 패널 공간을 형성하면 된다.
상기 금속바 배열 단계에서는, 상기 패널 공간에 복수개의 금속바(200)을 배열시키면 된다.
상기 채움 단계에서는, 콘크리트를 채움하기 위한 단계이며, 상기 패널 공간에 콘크리트를 채움시키면 된다.
상기 양생 단계에서는, 콘크리트가 서서히 굳어져 경화되는 단계이며, 일정시간 대기하면 된다.
상기 거푸집 해체 단계에서는, 콘크리트 양생이 완료되면 거푸집을 해체시키면 된다.
상기 외장판 부착 단계에서는, 상기 패널(100)의 표면과 상기 금속바(200)의 단부가 일치됨을 확인한 후, 상기 패널(100)의 양쪽 표면에 금속소재의 외장판(300)을 밀착시키면 된다.
상기 용접 단계에서는, 설계된 칫수에 따른 위치를 전기적으로 용접하여 상기 외장판(300)과 상기 금속바(2000의 단부가 용접 결합되어 일체를 이루도록 하면 된다.
여기서, 용접(400)은, 설계된 동작으로 이동하면서 용접을 수행하는 자동 용접기를 사용함이 바람직하다.
추가로, 상기 패널(100)에 세로홈(500)이 형성된 경우, 상기 세로홈(500)에 필요에 따라 전기선 설치를 위한 튜브 등을 삽입시키는 튜브 삽입단계를 추가할 수 있다.
또한, 상기 외장판 부착 단계의 수행 전 상기 패널(100)의 표면에 섬유시트(600)를 부착시키는 섬유시트 부착 단계를 더 수행할 수 있다.
상기한 단계를 수행하여 완성된 외장재를 도 10 및 도 11에 도시된 바와같이 벽면에 부착시키면 된다.
도 12는 패널과 패널의 연결 접합부가 안정되게 접합될 수 있도록 함은 물론 틈새가 완전하게 차단될 수 있도록 하기 위해 방수시트를 더 결합시킨 것을 보인 것이다.
즉, 상기 패널(100)의 양쪽 단부 모서리에 표면으로 일정 면적을 갖는 금속 소재의 접합용 절곡프레임(292)이 합체된 형태로 미리 설치된다.
상기 절곡프레임(292)은, 상기 외장판(300)과 동일한 소재가 바람직하며 제조시 절곡된 형태로 상기 패널(100)의 단부에 합침된다. 이때, 패널(100)의 양쪽 측단면 일부가 상기 절곡프레임(292)의 표면으로 형성된다. 이는 상기 외장판(300)과의 용접시 안정된 고정력을 확보하기 위함이다.
상기 외장판(300)은 상기 패널(100)의 표면과 접합시 양쪽 단부가 상기 절곡프레임(292)의 표면에 밀착되어 접합된다.
여기서, 상호 접합에 의한 틈새는 별도의 방수시트(290)로 부착시켜 틈새를 완전 차단하게 된다.
상기 방수시트(290)는, 상호 배열된 접합부를 완전하게 차단하기 위한 것으로, 금속 또는 합성수지 소재가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 외장재 합체형 프리캐스트 패널을 통한 시공방법을 살펴보면, 지하 구조물의 내측 벽면에 공장에서 미리 제조된 프리캐스트 패널 구조물을 밀착 상태로 배열 시키되, 상기 프리캐스트 패널 구조물과 프리캐스트 패널 구조물 사이의 틈새를 콘크르티 몰탈로 채움시켜 서로 부착되도록 하고 연속해서 접합라인이 형성된 표면을 시트 부착하여 방수 가능하도록 하면 된다.
한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.
그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.
100: 패널
200: 금속바
220: 결합포인트 240: 저항판
260: 원형판
300: 외장판
400: 용접
500: 세로홈
600: 섬유시트

Claims (5)

  1. 콘크리트 소재의 거푸집 채움에 의해 성형되는 패널(100)과, 상기 패널(100)의 성형시 함께 제조되어 일체를 이루며 직사각 형태의 전후 및 외측 표면에 도전 가능한 단부가 정해진 칫수 간격으로 배열되는 복수개의 금속바(200)와, 상기 패널(100)의 표면에 밀착되어 외장을 이루며 상기 금속바(200)의 단부와 전기적 방식에 의해 용접 결합되는 외장판(300)을 포함하며;
    상기 금속바(200)는, 일단에 상기 외장판(300)에 용접시 결합포인트(220)를 이루도록 금속소재의 원형판(260)이 구비되고 타단에 저항판(240)이 구비되도록 하되, 상기 원형판(260)은 상기 패널(100)의 거푸집 성형시 함께 성형되어 상기 외장판(300)과 용접(400) 가능하도록 상기 패널(100)의 표면과 동일한 평면을 형성하고 상기 저항판(240)은 상기 패널(100)의 내측에 심어지도록 하며,
    상기 패널(100)의 양쪽 단부 모서리에는, 상기 외장판(300)과 표면 접촉될 수 있도록 동일 소재의 접합용 절곡프레임이 합체된 형태로 결합되도록 하고,
    상기 패널(100)의 전면 또는 후면에는, 전기공급선 안내, 튜브 안내, 수분 배수를 위한 섬유재 채움, 접착재 채움이 가능한 세로홈(500)이 복수개 배열 되도록 하며,
    상기 패널(100)과 상기 외장판(300) 사이에는, 완충력과 함께 온도변화에 따른 비틀림 방지를 위한 섬유시트(600)가 구비되도록 함을 특징으로 하는 외장재 합체형 프리캐스트 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 외장재 합체형 프리캐스트 패널 제조방법에 있어서,
    패널을 이루도록 하며 아울러 표면에 세로홈이 복수개 배열되어 성형될 수 있도록 거푸집을 설치하는 거푸집 설치 단계;
    상기 패널이 형성되는 패널 공간에 금속바를 배열시키도록 하되 상기 금속바의 한 쪽단은 상기 패널의 표면으로 노출되어 결합포인트를 이루도록 하고 다른 한 쪽단은 상기 패널에 심어진 형태로 결합되도록 하며 심어진 경우 상기 금속바의 단부에 이탈이 방지될 수 있도록 저항판이 용접 고정되도록 하는 금속바 배열 단계;
    콘크리트를 채움시키는 채움 단계;
    양생 단계;
    거푸집 해체 단계;
    금속바의 단부가 배열된 패널 표면의 세로홈에 튜브를 삽입시키는 튜브 삽입단계;
    패널 표면에 섬유시트를 부착시키는 섬유시트 부착 단계;
    금속소재의 외장판을 부착시키는 외장판 부착 단계;
    설계된 칫수에 따른 위치를 전기적으로 용접하여 상기 외장판과 상기 금속바의 단부가 용접 결합되어 일체를 이루도록 하는 용접 단계;
    를 수행하여 제조함을 특징으로 하는 외장재 합체형 프리캐스트 패널 제조방법.
  5. 외장재 합체형 프리캐스트 패널 시공방법에 있어서,
    지하 구조물의 내측 벽면에 공장에서 청구항 제1항과 같이 제조된 프리캐스트 패널 구조물을 밀착 상태로 배열 시키되, 상기 프리캐스트 패널 구조물과 프리캐스트 패널 구조물 사이의 틈새를 콘크리트 몰탈로 채움시켜 서로 부착되도록 하고 연속해서 접합라인이 형성된 표면을 시트 부착하여 방수 가능하도록 함을 특징으로 하는 외장재 합체형 프리캐스트 패널 구조물 시공방법.
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