KR102178069B1 - 내진형 무해체 조립 거푸집 및 그 설치방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일면에 의하면, 무해체 방식으로 조립 가능한 거푸집에 있어서: 복수의 연장판재(11)를 인접하게 맞물린 상태로 결합하여 형성되는 단위부재(10); 상기 단위부재(10)의 일면에 일정한 간격으로 고정되고, 외력에 의한 소성변형이 가능하게 형성되는 파지부재(30); 및 상기 단위부재(10)를 복수로 연결하도록 일면에 파지부재(30)를 개재하여 고정되는 철근부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 주요부 조립 구조의 무해체 방식 거푸집을 기반으로 하면서 보는 물론 기둥이나 벽체에 적용할 수 있고 작업의 편의성과 더불어 충분한 강도를 확보하여 활용성 증대를 도모하는 효과가 있다.

Description

내진형 무해체 조립 거푸집 및 그 설치방법 {Antiseismic ready-to-assemble form and Method for assembling the same}
본 발명은 무해체 거푸집에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 건축물의 보를 시공하는 과정에서 콘크리트 타설 이후에 해체할 필요가 없는 내진형 무해체 조립 거푸집 및 그 설치방법에 관한 것이다.
보편적으로 건축물 시공에 있어서 콘크리트 타설을 위한 거푸집 공법이 필연적으로 수반되기는 하지만, 인력절감, 공기단축, 비용경감 등의 측면에서 간소화하기 위한 다양한 노력이 이어지고 있다. 거푸집 공법을 간소화하는 방안의 하나로서 콘크리트 타설 후에 해체가 불필요한 무해체 거푸집 방식의 채용이 증가되고 있는 실정이다. 무해체 거푸집으로 시공하는 경우 후속된 별도의 마감부재가 없어도 비교적 미려한 외관을 유지할 수 있다.
이와 관련되어 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 하기의 한국 공개특허공보 제2018-0007355호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제2003025호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.
선행문헌 1은 측판 기본유닛과 하부판 기본유닛은 각각 하나의 판을 롤 성형해서 절곡하여 제작되고, 측판 기본유닛은 절곡된 A 타입의 연결부ㆍC 타입의 연결부ㆍB 타입의 산을 갖추며, 하부판 기본유닛은 절곡된 A 타입의 연결부ㆍT 타입의 산을 갖춘다. 이에, 다양한 조합으로 거푸집이 구현되고, 측면의 이음 및 용접으로 작업이 수월한 효과를 기대한다.
그러나, 선행문헌 1에 의하면 현장에서 철근의 추가 작업과 용접을 수반하여 여전히 많은 인력이 소요되고 실질적으로 작업시간을 단축하기 곤란하다.
선행문헌 2는 하면 거푸집; 하면 거푸집의 양측에 배치되며, 콘크리트 양생 공간을 형성하는 측면 거푸집; 하면 거푸집과 측면 거푸집 사이에 회전 구조로 결합되는 힌지; 및 하면 거푸집과 측면 거푸집에 고정되어 스트럽을 지지하는 철근 고정바를 포함한다. 이에, 힌지 조립해서 사용되므로 운반에 유리하고 숙련공이 아니더라도 작업이 용이한 효과를 기대한다.
다만, 선행문헌 2에 의하면 보(빔)에 적합하고 기둥이나 벽체로 활용하기 미흡하므로 무해체 방식 적용 분야의 다양성을 확대하기에 한계를 드러낸다.
한국 공개특허공보 제2018-0007355호 "무해체 강판 복합 거푸집" (공개일자 : 2018.01.23.) 한국 등록특허공보 제2003025호 "보 구조용 거푸집 및 그 제조방법"(공개일자 : 2019.07.24.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 주요부 조립 구조의 무해체 방식을 기반으로 하면서 보는 물론 기둥이나 벽체에 적용할 수 있고 작업의 편의성과 더불어 충분한 강도를 확보하는 내진형 무해체 조립 거푸집 및 그 설치방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 의하면, 무해체 방식으로 조립 가능한 거푸집에 있어서: 복수의 연장판재를 인접하게 맞물린 상태로 결합하여 형성되는 단위부재; 상기 단위부재의 일면에 일정한 간격으로 고정되고, 외력에 의한 소성변형이 가능하게 형성되는 파지부재; 및 상기 단위부재를 복수로 연결하도록 일면에 파지부재를 개재하여 고정되는 철근부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 단위부재는 평판 또는 L형판을 기반으로 그 양단에 암형부, 숫형부, 마감부 중에서 선택되는 형태를 일체로 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 단위부재는 단부에 코너판재 및 마감판재 중의 적어도 어느 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 파지부재는 철근부재의 파지를 위한 호형의 파지홈 상에 반경방향으로 형성된 절개홈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 단위부재는 대향하도록 배치되는 경우 결합부재를 이용하여 간격의 유지가 가능하고, 결합부재는 지지대를 개재하여 지지볼트와 너트로 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 철근부재는 보의 시공에 있어서 U자형철근과 직선형철근을 사용하고, 기둥의 시공에 있어서 ㅁ자형철근과 직선형철근을 사용하고, 벽체의 시공에 있어서 직선형철근을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일면에 의하면, 청구항 1의 거푸집을 설치하는 방법에 있어서: 설정된 길이로 맞물려 결합된 단위부재를 형성하는 제1단계; 상기 단위부재를 사용하여 보, 기둥, 벽체 중의 어느 하나의 형태로 가조립체를 형성하는 제2단계; 및 상기 가조립체에 철근부재를 파지부재로 지지하여 거푸집을 완성하는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제3단계는 공구를 통한 작업자 수동력의 작용으로 파지부재의 파지홈의 직경 축소를 유발하여 철근부재의 결합력을 높이는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 주요부 조립 구조의 무해체 방식 거푸집을 기반으로 하면서 보는 물론 기둥이나 벽체에 적용할 수 있고 작업의 편의성과 더불어 충분한 강도를 확보하여 활용성 증대를 도모하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 거푸집의 일예를 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 거푸집을 분해상태로 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 거푸집을 조립상태로 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 거푸집의 다른 예를 나타내는 구성도
도 5는 도 4에서 기둥에 적용한 상태를 나타내는 구성도
도 6은 도 4에서 벽체에 적용한 상태를 나타내는 구성도
도 7은 본 발명에 따른 거푸집의 설치방법을 나타내는 모식도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일면에 의하면, 무해체 방식으로 조립 가능한 거푸집에 관하여 제안한다. 각종 건축물을 구성하는 보(빔), 기둥, 벽체 중의 적어도 어느 하나를 콘크리트 타설로 시공하는 과정에서 소요되는 거푸집을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 도시에 예시하는 것처럼, 보는 3면으로 구성되고, 기둥은 4면으로 구성되고, 벽체는 2면 내지 다면으로 구성된다. 이해의 편의를 위해 보, 기둥, 벽체를 구분하여 설명하지만 복합적으로 연결될 수도 있다.
본 발명에 따르면 단위부재(10)가 복수의 연장판재(11)를 인접하게 맞물린 상태로 결합하여 형성되는 구조이다. 단위부재(10)는 보, 기둥, 벽체의 구성에 있어서 공통적으로 소요되는 기본적 요소이다. 단위부재(10)는 건축물의 크기에 대응하여 적어도 하나의 연장판재(11)를 이용한 길이(폭)의 조절이 가능하다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 단위부재(10)는 평판(21) 또는 L형판(22)을 기반으로 그 양단에 암형부(25), 숫형부(26), 마감부(27) 중에서 선택되는 형태를 일체로 구비하는 것을 특징으로 한다. 단위부재(10)는 다수의 연장판재(11)를 맞물려 결합된다. 연장판재(11)는 평판(21)을 맞물리는 외에 측면(가장자리)에서 L형판(22)과 연결될 수 있다. 암형부(25)는 "ㄱ"자형으로 절곡된 구조이고, 숫형부(26)는 암형부(25)를 감싸도록 "
Figure 112020044086402-pat00001
"형으로 절곡된 구조이고, 마감부(27)는 암형부(25)와 유사하지만 치수가 다른 구조이다. 연장판재(11)는 평판(21)의 양측에 암형부(25)와 숫형부(26)를 각각 구비하는 것이 가장 사용빈도가 높지만 평판(21)의 양측에 모두 암형부(25)를 구비하는 것도 사용해야 연속적 맞물림이 가능하다. 단위부재(10)가 직각으로 연결되는 경우에는 L형판(22)의 양측에 숫형부(26)를 구비하는 것을 사용한다.
이때, 특정 건축물에 대한 보, 기둥, 벽체의 크기에 대응하여 어느 하나의 연장판재(11)의 평판(21)에 대한 일부 치수만 변동하면 나머지는 동일한 치수로 적용되므로 표준화가 가능하여 원가부담을 경감한다.
한편, 암형부(25), 숫형부(26), 마감부(27)는 평판(21) 또는 L형판(22)에서 반드시 직각으로 절곡되지 않고 예각을 이루어 거푸집 완성 과정에서 탄성변형에 의한 결합력 증대를 기대할 수 있다.
본 발명의 단위부재(10)는 모두 찬넬(형강) 구조로서 공지의 소성가공을 통하여 양산으로 제작하기 용이하다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 단위부재(10)는 단부에 코너판재(12) 및 마감판재(13) 중의 적어도 어느 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 코너판재(12)는 L형판(22)을 기반으로 양측에 숫형부(26)를 일체로 절곡한 구조로 형성된다. 마감판재(13)는 연장판재(11)의 암형부(25)처럼 "ㄱ"자형이지만 절곡된 치수를 증대시킨 구조이다. 보나 기둥의 시공에 있어서 단위부재(10)는 연장판재(11)의 적어도 일측에 코너판재(12)를 요구하고, 벽체의 시공에 있어서 단위부재(10)는 연장판재(11)의 적어도 일측에 마감판재(13)를 요구한다.
또한, 본 발명에 따르면 외력에 의한 소성변형이 가능하게 형성되는 파지부재(30)가 상기 단위부재(10)의 일면에 일정한 간격으로 고정되는 구조이다. 통상적인 무해체 거푸집에 있어서 후술하는 철근부재를 용접으로 고정하기 때문에 많은 인력이 필요하거나 작업시간이 많이 소요된다. 파지부재(30)는 제작과 수작업이 용이한 단순한 형태를 갖추면서 연장판재(11)의 돌출된 암형부(25)나 숫형부(26)를 이용하여 고정된다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 파지부재(30)는 철근부재의 파지를 위한 호형의 파지홈(33) 상에 반경방향으로 형성된 절개홈(35)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 파지부재(30)를 구성하는 체결공(31), 파지홈(33), 절개홈(35) 등이 나타난다. 파지부재(30)는 판재를 사용하여 전체적으로 후크와 유사한 형태로 형성된다. 체결공(31)은 단위부재(10)에 볼트/너트로 체결하기 위한 관통공이다. 파지홈(33)은 개방된 일측으로 철근부재를 끼워서 맞물리게 대략 반원형으로 형성된다. 절개홈(35)은 파지홈(33)의 내면에 V자 형태의 노치 구조를 이루고 있다. 파지부재(30)는 공구를 사용하여 절개홈(35)의 소성변형을 유발하면 파지홈(33)으로 철근부재를 긴밀하게 파지한다. 공구는 스패너와 같은 일반적인 것도 가능하지만 전용의 공구를 사용하면 공수 절감에 유리하다. 공구의 맞물림이 용이하도록 파지부재(30)의 외면에 돌기를 형성할 수도 있다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 단위부재(10)는 대향하도록 배치되는 경우 결합부재(40)를 이용하여 간격의 유지가 가능하고, 결합부재(40)는 지지대(42)를 개재하여 지지볼트(46)와 너트(48)로 고정되는 것을 특징으로 한다.
도 4(a)(b)를 참조하면, 거푸집으로 기둥 또는 벽체를 시공하는 경우 결합부재(40)를 사용할 수 있다. 결합부재(40)는 대향하는 단위부재(10)를 긴밀하게 지지하는 역할을 한다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 결합부재(40)를 구성하는 지지대(42), 보강편(44), 지지볼트(46), 너트(48) 등이 나타난다. 지지대(42)는 "ㄷ"자형 단면 구조로서 연장판재(11)의 단부와 맞물림 가능하다. 보강편(44)은 지지대(42)의 내부에 일정 간격으로 X자형으로 고정되어 강도와 강성을 보강한다. 지지볼트(46)는 디스크를 중심으로 내측의 환봉과 외측의 나선(볼트)로 이루어진다. 너트(48)는 지지볼트(46)의 볼트 부분에 맞물린다.
또한, 본 발명에 따르면 철근부재가 상기 단위부재(10)를 복수로 연결하도록 일면에 파지부재(30)를 개재하여 고정되는 구조를 이루고 있다. 철근부재는 단위부재(10)로 이루어지는 거푸집에 콘크리트를 타설하는 과정에서 변형을 방지하도록 보강한다. 철근부재는 단위부재(10)에 용접으로 결합하지 않고 전술한 파지부재(30)를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 철근부재는 보의 시공에 있어서 U자형철근(50)과 직선형철근(52)을 사용하고, 기둥의 시공에 있어서 ㅁ자형철근(55)과 직선형철근(52)을 사용하고, 벽체의 시공에 있어서 직선형철근(52)을 사용하는 것을 특징으로 한다.
도 1 내지 도 3에서, 보를 시공하는 경우 거푸집의 내부에 U자형철근(50)과 직선형철근(52)을 일정한 간격으로 배치한다. U자형철근(50)은 파지부재(30)에 지지되는 동시에 양단에서 마감판재(13)의 마감부(27)에 지지된다. 직선형철근(52)은 양단을 절곡한 구조로서 U자형철근(50)에 맞물려 걸어 둔다. 도 4(a) 및 도 5에서, 기둥을 시공하는 경우 거푸집의 내부에 ㅁ자형철근(55)을 배치하고 필요에 따라 직선형철근(52)을 십자형으로 결합한다. ㅁ자형철근(55)은 파지부재(30)로 지지되는 동시에 직선형철근(52)에 의하여 지지될 수 있다. 직선형철근(52)의 단부는 결합부재(40)의 지지볼트(46)와 결합 가능한 구조로 형성한다. 도 4(b) 및 도 6에서, 벽체를 시공하는 경우 거푸집의 내부에 파지부재(30)를 이용하여 직선형철근(52)을 일정한 간격으로 배치하고 결합한다.
본 발명의 다른 일면에 의하면, 청구항 1의 거푸집을 설치하는 방법에 관하여 제안한다. 보, 기둥, 벽체를 시공하는 과정에서 단위부재(10), 파지부재(30), 결합부재(40), 철근부재를 선택적으로 활용한다.
도 7을 참조하면, 보를 위한 거푸집 설치를 예시하지만 기둥과 벽체도 동일ㆍ유사한 방식을 적용할 수 있다. 도 7(a)처럼 단위부재(10)를 비롯한 모든 부재는 해체된 상태로 차량에 밀집적 적재가 가능하므로 운송비를 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 제1단계는 설정된 길이로 맞물려 결합된 단위부재(10)를 형성하는 과정으로 진행된다. 단위부재(10)는 복수의 연장판재(11)를 소정의 길이(폭)로 맞물리고 그 단부에 선택적으로 코너판재(12) 또는 마감판재(13)를 맞물려 완성한다. 코너판재(12)는 보와 기둥의 거푸집에 소요되고, 마감판재(13)는 보와 벽체의 거푸집에 소요된다.
본 발명에 따른 제2단계는 상기 단위부재(10)를 사용하여 보, 기둥, 벽체 중의 어느 하나의 형태로 가조립체를 형성하는 과정을 거친다. 보의 거푸집은 3면의 연장판재(11)를 코너판재(12)로 연결하여 가조립체로 형성된다. 기둥의 거푸집은 4면의 연장판재(11)를 코너판재(12)로 연결하여 가조립체로 형성된다. 벽체의 거푸집은 연장판재(11)와 마감판재(13)로 연결하여 가조립체로 형성된다. 물론 가조립체 만으로 강도가 유지되지 않으므로 철근부재의 결합이 병행될 수 있다.
본 발명에 따른 제3단계는 상기 가조립체에 철근부재를 파지부재(30)로 지지하여 거푸집을 완성하는 과정으로 진행된다. 제2단계와 제3단계는 적어도 부분적으로 동시에 이루어질 수도 있다. 철근부재에 포함되는 U자형철근(50), 직선형철근(52), ㅁ자형철근(55)은 별도의 용접 없이 모두 파지부재(30)를 이용하여 순차적으로 결합되어 완성품이 된다.
본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제3단계는 공구를 통한 작업자 수동력의 작용으로 파지부재(30)의 파지홈(33)의 직경 축소를 유발하여 철근부재의 결합력을 높이는 것을 특징으로 한다. 도 7(b)에서, 단위부재(10)에 결합된 파지부재(30)에 철근부재를 끼운 다음 단위부재(10)의 단부를 누르면 절개홈(35)이 변형되면서 파지홈(33)이 철근부재를 긴밀하게 압착한다. U자형철근(50)의 대향하는 부분에 직선형철근(52)을 미리 걸어두면 도 7(c)와 같이 거푸집이 완성된다.
특히, 전술한 것처럼 기둥과 벽체의 거푸집은 결합부재(40)를 더 부가하며, 이 경우 파이프나 세퍼레이터(볼트형)와 같은 보조재(SM)를 일시적으로 사용할 수도 있다. 지지볼트(46)는 보조재(SM)를 관통하여 거푸집의 내부로 도달하고 내부의 직선형철근(52)과 연결된다. 작업자는 지지볼트(46)의 외부로 드러난 나선에 너트(48)를 결합하여 거푸집을 완성한다. 거푸집에 콘크리트가 타설된 후에는 보조재(SM)와 지지볼트(46)를 분리하여 해체한다.
한편, 본 발명의 시공에 있어서 단위부재(10) 및 그 연결 부분에 수팽창성의 가스켓을 더 구비할 수도 있다. 암수 맞물림 구조로 완성된 거푸집에 콘크리트를 타설할 때 누수가 발생될 여지가 있다. 수팽창성 가스켓은 시트 형태로 형성되어 암형부(25), 숫형부(26), 마감부(27) 등에 개재된다. 물론 거푸집의 주요부에 가스켓을 부착한 상태로 현장에 투입할 수도 있다. 어느 경우에나, 거푸집에 타설되는 콘크리트의 누설을 방지할 수 있다.
어느 경우에 있어서, 본 발명의 거푸집 구조에 의하면 내진형으로 충분한 강도ㆍ강성을 유지한다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 단위부재 11: 연장판재
12: 코너판재 13: 마감판재
21: 평판 22: L형판
25: 암형부 26: 숫형부
27: 마감부 30: 파지부재
31: 체결공 33: 파지홈
35: 절개홈 40: 결합부재
42: 지지대 44: 보강편
46: 지지볼트 48: 너트
50: U자형철근 52: 직선형철근
55: ㅁ자형철근 SM: 보조재

Claims (8)

  1. 무해체 방식으로 조립 가능한 거푸집에 있어서:
    복수의 연장판재(11)를 인접하게 맞물린 상태로 결합하여 형성되는 단위부재(10);
    상기 단위부재(10)의 일면에 일정한 간격으로 고정되고, 외력에 의한 소성변형이 가능하게 형성되는 파지부재(30); 및
    상기 단위부재(10)를 복수로 연결하도록 일면에 파지부재(30)를 개재하여 고정되는 철근부재;를 포함하되,
    상기 단위부재(10)는 평판(21) 또는 L형판(22)을 기반으로 그 양단에 암형부(25), 숫형부(26), 마감부(27) 중에서 선택되는 형태를 일체로 구비하고,
    상기 파지부재(30)는 철근부재의 파지를 위한 호형의 파지홈(33) 상에 반경방향으로 형성된 절개홈(35)을 구비하는 것을 특징으로 하는 내진형 무해체 조립 거푸집.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위부재(10)는 단부에 코너판재(12) 및 마감판재(13) 중의 적어도 어느 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 내진형 무해체 조립 거푸집.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위부재(10)는 대향하도록 배치되는 경우 결합부재(40)를 이용하여 간격의 유지가 가능하고, 결합부재(40)는 지지대(42)를 개재하여 지지볼트(46)와 너트(48)로 고정되는 것을 특징으로 하는 내진형 무해체 조립 거푸집.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 철근부재는 보의 시공에 있어서 U자형철근(50)과 직선형철근(52)을 사용하고, 기둥의 시공에 있어서 ㅁ자형철근(55)과 직선형철근(52)을 사용하고, 벽체의 시공에 있어서 직선형철근(52)을 사용하는 것을 특징으로 하는 내진형 무해체 조립 거푸집.
  7. 청구항 1의 거푸집을 설치하는 방법에 있어서:
    설정된 길이로 맞물려 결합된 단위부재(10)를 형성하는 제1단계;
    상기 단위부재(10)를 사용하여 보, 기둥, 벽체 중의 어느 하나의 형태로 가조립체를 형성하는 제2단계; 및
    상기 가조립체에 철근부재를 파지부재(30)로 지지하여 거푸집을 완성하는 제3단계;를 포함하되,
    상기 제3단계는 공구를 통한 작업자 수동력의 작용으로 파지부재(30)의 파지홈(33)의 직경 축소를 유발하여 철근부재의 결합력을 높이는 것을 특징으로 하는 내진형 무해체 조립 거푸집의 설치방법.
  8. 삭제
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