KR102313849B1 - Fabrication method for 3D concrete printing on inclined concrete members - Google Patents

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KR102313849B1
KR102313849B1 KR1020200062466A KR20200062466A KR102313849B1 KR 102313849 B1 KR102313849 B1 KR 102313849B1 KR 1020200062466 A KR1020200062466 A KR 1020200062466A KR 20200062466 A KR20200062466 A KR 20200062466A KR 102313849 B1 KR102313849 B1 KR 102313849B1
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reinforcing bar
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KR1020200062466A
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심창수
쿠엉 응우엔
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중앙대학교 산학협력단
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    • E04C5/16Auxiliary parts for reinforcements, e.g. connectors, spacers, stirrups

Abstract

The present invention relates to a forming method of an irregular concrete structure including a reinforcing bar using three-dimensional concrete printing and a concrete structure manufactured by the forming method, which can form reinforcing bars in multiple stages, form an internal sphere with shotcrete, and perform external three-dimensional printing. More specifically, the forming method of a concrete sphere using three-dimensional printing to deposit concrete in an internal space comprises: a step of manufacturing an external panel for shape realization; a step of manufacturing a preassembled reinforcing bar net, and fixing the preassembled reinforcing bar net on the inner surface of the external panel; a step of forming a shotcrete layer on the inner surface side of the external panel on which the preassembled reinforcing bar net fixed, and removing the external panel to manufacture a printing base; and a step of stacking concrete on the outer surface of the printing base to form a printing concrete layer.

Description

3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구조물의 성형방법 및 그 성형 방법으로 제조된 콘크리트 구조물{Fabrication method for 3D concrete printing on inclined concrete members}A method of forming an atypical concrete structure including reinforcing bars using three-dimensional concrete printing and a concrete structure manufactured by the forming method {Fabrication method for 3D concrete printing on inclined concrete members}

본 발명은 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구조물의 성형방법 및 그 성형 방법으로 제조된 콘크리트 구조물에 대한 것이다. The present invention relates to a method of forming an atypical concrete structure including reinforcing bars using three-dimensional concrete printing and a concrete structure manufactured by the forming method.

일반적으로 철근콘크리트 구조물은 높은 압축강도를 가진 반면 인장력에 취약한 콘크리트의 내부에 높은 인장강도를 갖는 철근을 배열하여 콘크리트의 강도를 보강함으로써 각종 건축물의 벽체, 슬라브 등의 구조물로 널리 시공되고 있다.In general, reinforced concrete structures have high compressive strength, but are widely used as structures such as walls and slabs of various buildings by arranging reinforcing bars with high tensile strength inside the concrete, which are vulnerable to tensile force, to reinforce the strength of concrete.

이러한 철근콘크리트 구조물의 종래 통상적인 시공방법은 먼저 기초물 상에 철근을 배열하여 설치하고 상기 설치된 철근을 둘러싸는 거푸집(형틀)을 조성하여 그 사이에 콘크리트를 타설한 후 콘크리트가 양생되면 다시 형틀을 제거하는 공정을 거쳐 시공되었다.The conventional conventional construction method of such a reinforced concrete structure is to first arrange and install reinforcing bars on the foundation, form a form (form) surrounding the installed reinforcing bars, and pour concrete therebetween. It was built through a process of removal.

그런데, 이러한 종래의 철근콘크리트 구조물의 시공방법에 의하면, 거푸집을 [0004] 설치해야만 하고, 콘크리트가 양생된 후에는 다시 거푸집을 일일이 해체해야 하기 때문에 공정의 수가 많고 복잡하여 작업이 번거롭고 작업공수가 늘어나게 하는 요인이 됨으로써 전체 건축공기를 지연시키는 문제점이 있었으며, 또한, 거푸집은 항구적인 구성요소가 아니라 철거해야 하는 요소이므로 거푸집을 조성하고 해체하는 것은 필수적으로 물자와 건축비용의 낭비를 초래한다는 문제점이 있었다.However, according to this conventional method of constructing a reinforced concrete structure, the formwork must be installed, and after the concrete is cured, the formwork must be dismantled one by one. There was a problem of delaying the entire construction period by becoming a factor in .

한편, 최근에는 프린팅을 통해 3차원 형상의 제품을 성형하는 3D 프린팅 제조기술이 각광받고 있으며, 상기한 종래의 문제 해결을 위하여 3D 프린팅을 이용하여 콘크리트 구조물을 제조하려는 시도가 이루어지고 있다.Meanwhile, in recent years, 3D printing manufacturing technology for molding a product of a three-dimensional shape through printing has been in the spotlight, and attempts are being made to manufacture a concrete structure using 3D printing to solve the above-mentioned conventional problem.

그런데, 3D 프린팅을 통해 3차원 형상을 갖는 콘크리트만의 구조물을 성형하는 것은 가능하지만, 콘크리트의 내부에 철근이 보강된 철근콘크리트 구조물의 경우에는 콘크리트혼합물과 철이라는 서로 다른 소재가 혼합되는 구조이므로 3D 프린팅에 의해 철근콘크리트 구조물을 용이하게 제조하기가 어려운 문제점이 있다.By the way, although it is possible to form a structure only of concrete having a three-dimensional shape through 3D printing, in the case of a reinforced concrete structure with reinforcing bars reinforced inside the concrete, it is a structure in which a concrete mixture and different materials such as iron are mixed. There is a problem in that it is difficult to easily manufacture a reinforced concrete structure by printing.

그리고 일반적으로 적층방식의 콘크리트 프린팅 기술은 굳지 않은 콘크리트의 유동성으로 인해 일정 경사이상의 형상에 대해서 적용이 불가능하다. And, in general, the laminated concrete printing technology cannot be applied to a shape over a certain inclination due to the fluidity of the unconsolidated concrete.

또한, 내부에 철근을 배치하기 위해서는 노즐이 이중으로 배치되거나 중공 벽체 형식으로 적층하고 추후 철근망을 삽입하고 채우는 방식을 사용한다. In addition, in order to arrange the reinforcing bars inside, the nozzles are arranged double or stacked in the form of a hollow wall, and then a rebar mesh is inserted and filled.

이는 신구 콘크리트 접합면을 형성하게 되어 전체 구조물의 품질의 균질성에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 또한, 구조물의 형상이 비정형 곡면을 가질 경우에 철근을 내부에 삽입할 수 없는 경우가 발생하게 되어 프린팅 기술의 적용 범위에 제약이 있다. This forms a joint surface of new and old concrete, which adversely affects the homogeneity of the quality of the entire structure. In addition, when the shape of the structure has an atypical curved surface, there is a case where the reinforcing bar cannot be inserted therein, thereby limiting the scope of application of the printing technology.

구체적으로 이러한 종래 3차원 프린팅을 통해 3차원 형상을 갖는 콘크리트 구조물을 성형하는데는 이하와 같은 문제점이 존재한다.Specifically, the following problems exist in forming a concrete structure having a three-dimensional shape through the conventional three-dimensional printing.

일정 경사 이상의 구조물를 콘크리트 3차원 프린팅으로 적층할 때 형상이 붕괴되거나 변형될 위험성이 있다. When a structure with a certain inclination or higher is laminated with concrete 3D printing, there is a risk of collapse or deformation of the shape.

그리고 적층으로 프린팅되는 콘크리트 부분과 내부에 사후 배치되는 철근 사이의 연결성이 제한적이고 광범위한 신구콘크리트 접합부가 발생하여 품질관리에 일관성을 유지하기 어렵게 된다. In addition, the connectivity between the concrete parts printed by lamination and the reinforcing bars placed therein is limited and it is difficult to maintain consistency in quality control due to the occurrence of a wide range of new and old concrete joints.

또한 콘크리트 구조체의 형상이 올록볼록한 비정형 형상일 경우에 내부 철근을 프린팅 이후에 삽입할 수 없어 형상유지나 콘크리트 수축에 따른 수축균열 제어가 불가능하게 된다. In addition, when the shape of the concrete structure is convex and atypical, internal reinforcing bars cannot be inserted after printing, making it impossible to maintain the shape or control shrinkage cracks due to concrete shrinkage.

그리고 구조체로서 필수적으로 요구되는 양방향 철근 배근을 위한 상세 규정을 만족하는 배근을 3차원 적층 프린팅 방식에서 해결하기 어렵고 프린팅된 부재들 간의 이음과 연결 상세 확보가 어려운 문제점이 존재한다. And there is a problem in that it is difficult to solve the reinforcement satisfying the detailed regulations for bidirectional reinforcement, which is essential as a structure, in the 3D additive printing method, and it is difficult to secure the details of the joint and connection between the printed members.

대한민국 등록특허 10-1697436Republic of Korea Patent Registration 10-1697436 대한민국 등록특허 10-1985676호Republic of Korea Patent No. 10-1985676 대한민국 등록특허 10-1616308Republic of Korea Patent Registration 10-1616308 대한민국 등록특허 10-1474689Republic of Korea Patent Registration 10-1474689

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 굳지 않은 콘크리트를 압출하여 적층하는 방식의 3차원 콘크리트 프린팅을 할 때, 일정 경사 이상의 구조물 성형이 불가능하고 내부에 철근을 포함하는 제약사항을 해결하기 위해, 다단계로 철근 성형, 숏크리트로 내부 구체 형성, 외부 3차원 프린팅을 하는 기술을 구현하기 위한 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention has been devised to solve the conventional problems as described above. According to an embodiment of the present invention, when 3D concrete printing is performed by extruding and laminating unhardened concrete, the formation of structures with a certain inclination or higher is not possible. In order to solve the impossibility and the limitation of including rebar inside, it aims to realize the technology of forming rebar in multiple steps, forming an inner sphere with shotcrete, and performing external 3D printing.

본 발명의 실시예에 따르면, 일정 수준 이상의 경사를 가지거나 돔 형태 혹은 지붕 형태를 포함한 3차원 콘크리트 프린팅을 가능하게 하고, 곡면 형상의 콘크리트 구조물의 균열 및 구조성능 확보를 위해 필수적으로 필요한 철근배근이 가능하고 콘크리트와의 일체화 가능하게 한, 철근을 포함하는 비정형 3차원 콘크리트 프린팅 방법 및 그 프린팅 방법으로 제조된 콘크리트 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다. According to an embodiment of the present invention, three-dimensional concrete printing with a slope of a certain level or more, including a dome shape or a roof shape, is possible, and reinforcement is essential for securing cracks and structural performance of a curved concrete structure. An object of the present invention is to provide an atypical three-dimensional concrete printing method including reinforcing bars, which enables integration with concrete, and a concrete structure manufactured by the printing method.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 내부는 숏크리트로 단면을 형성하여 거칠게 하고 철근 노출이나 돌출 상세를 포함할 수 있게 하여 추후 배치되고 후타설되는 콘크리트와 일체화에 유리하며, 외부는 3차원 프린팅 장치를 이용하여 내부에 형성된 형태를 따라 최종 형상에 대한 프린팅을 수행하여 노출된 형태로도 활용할 수 있는 미적 디자인 구현이 가능한, 철근을 포함하는 비정형 3차원 콘크리트 프린팅 방법 및 그 프린팅 방법으로 제조된 콘크리트 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the inside is roughened by forming a cross section with shotcrete, and it is advantageous for integration with concrete to be placed and then poured later by making it possible to include rebar exposure or protruding details, and the outside is a 3D printing device Atypical 3D concrete printing method including rebar and concrete structure manufactured by the printing method, which can realize aesthetic design that can be utilized even in exposed form by performing printing on the final shape along the shape formed inside using Its purpose is to provide

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood

본 발명의 제1목적은, 내부공간에 콘크리트를 타설하기 위한 3차원 프린팅을 이용한 콘크리트 구체의 성형방법에 있어서, 형상구현을 위한 외부패널을 제작하는 단계; 선조립 철근망을 제작하고, 상기 선조립 철근망을 외부패널의 내부면에 고정시키는 단계; 상기 선조립 철근망이 고정된 외부패널의 내부면 측에 숏크리트층을 형성시키고, 상기 외부패널을 제거하여, 프린팅 모체를 제조하는 단계; 및 상기 프린팅 모체의 외부면에 콘크리트를 적층하여 프린팅 콘크리트층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구체의 성형방법으로서 달성될 수 있다. A first object of the present invention is a method for forming a concrete sphere using 3D printing for pouring concrete into an internal space, the method comprising: manufacturing an outer panel for realizing a shape; manufacturing a pre-assembled reinforcing bar network, and fixing the pre-assembled reinforcing bar network to the inner surface of the outer panel; forming a shotcrete layer on the inner surface side of the outer panel to which the pre-assembled reinforcing bar network is fixed, and removing the outer panel to prepare a printing matrix; and forming a printing concrete layer by laminating concrete on the outer surface of the printing matrix.

그리고 상기 외부패널을 제작하는 단계는, 경사면, 곡면, 및 비정형 중 적어도 어느 하나의 특정형상을 갖는 프린팅 패널 또는 막구조로 구성되며, 상기 외부패널을 유지하기 위한 임시구조물에 설치하는 것을 특징으로 할 수 있다. And the manufacturing of the outer panel is composed of a printing panel or a membrane structure having at least one specific shape of an inclined surface, a curved surface, and an irregular shape, characterized in that it is installed in a temporary structure for holding the outer panel. can

또한 상기 선조립 철근망은 경사면, 곡면, 및 비정형 중 적어도 어느 하나의 형상으로 제작되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the pre-assembled reinforcing bar network may be characterized in that it is manufactured in at least one shape of an inclined surface, a curved surface, and an irregular shape.

그리고 상기 선조립 철근망은 내측으로 돌출된 복수의 내측 돌출단을 포함하며, 상기 내측 돌출단은 상기 프린팅 모체의 내측으로 돌출되는 것을 특징으로 할 수 있다. And the pre-assembled reinforcing bar network may include a plurality of inner protruding ends protruding inward, and the inner protruding ends may be characterized in that they protrude to the inside of the printing matrix.

또한 상기 프린팅 모체는 상기 특정형상을 따라 성형되며, 상기 프린팅 콘크리트층은 상기 프린팅 모체의 외부면을 따라 3차원 프린팅 장치를 통해 적층방식으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the printing matrix is molded according to the specific shape, and the printing concrete layer may be characterized in that it is formed in a laminated manner through a three-dimensional printing device along the outer surface of the printing matrix.

본 발명의 제2목적은 앞서 언급한 제 1목적에 따른 성형방법에 따라 제작된 것을 특징으로 하는 비정형 콘크리트 구체로서 달성될 수 있다. The second object of the present invention can be achieved as an amorphous concrete sphere, characterized in that produced according to the molding method according to the first object mentioned above.

본 발명의 제3목적은 3차원 프린팅을 이용한 콘크리트 구조물의 성형방법에 있어서, 경사면, 곡면, 및 비정형 중 적어도 어느 하나의 특정형상을 갖는 외부패널을 제작하는 단계; 경사면, 곡면, 및 비정형 중 적어도 어느 하나의 형상으로 선조립 철근망을 제작하고, 상기 선조립 철근망을 외부패널의 내부면에 고정시키는 단계; 상기 선조립 철근망이 고정된 외부패널의 내부면 측에 숏크리트층을 형성시키고, 상기 외부패널을 제거하여, 프린팅 모체를 제조하는 단계; 상기 특정형상의 프린팅 모체의 외부면를 따라 3차원 프린팅 장치를 통해 적층방식으로 프린팅 콘크리트층을 형성하여, 콘크리트 구체를 제조하는 단계; 상기 콘크리트 구체의 내부공간에 철근을 배근하는 단계; 및 배근된 상기 콘크리트 구체의 내부공간으로 콘크리트를 타설, 양생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구조물의 성형방법으로서 달성될 수 있다. A third object of the present invention is a method for forming a concrete structure using 3D printing, comprising: manufacturing an external panel having at least one specific shape of an inclined surface, a curved surface, and an irregular shape; manufacturing a pre-assembled reinforcing bar network in at least one shape of an inclined surface, a curved surface, and an irregular shape, and fixing the pre-assembled reinforcing bar network to the inner surface of the outer panel; forming a shotcrete layer on the inner surface side of the outer panel to which the pre-assembled reinforcing bar network is fixed, and removing the outer panel to prepare a printing matrix; manufacturing a concrete sphere by forming a printing concrete layer in a laminated manner through a three-dimensional printing device along the outer surface of the printing matrix of the specific shape; Reinforcing reinforcing bars in the inner space of the concrete sphere; and pouring and curing concrete into the internal space of the reinforced concrete sphere.

그리고 상기 선조립 철근망은 내측으로 돌출된 복수의 내측 돌출단을 포함하며, 상기 내측 돌출단은 상기 콘크리트 구체의 내측으로 돌출되어, 상기 내부공간의 콘크리트와 일체화되는 것을 특징으로 할 수 있다. And the pre-assembled reinforcing bar network includes a plurality of inner protruding ends protruding inward, and the inner protruding ends protrude to the inside of the concrete sphere, and may be characterized in that it is integrated with the concrete of the inner space.

또한 상기 선조립 철근망은 내측으로 돌출된 복수의 내측 돌출단을 포함하며, 상기 철근은 원형 철근, 종방향 철근, 및 횡방향 철근 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 철근을 배근하는 단계에서, 상기 내측돌출단과 상기 철근을 연결하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the pre-assembled reinforcing bar network includes a plurality of inner protruding ends protruding inward, and the reinforcing bar includes at least one of circular reinforcing bars, longitudinal reinforcing bars, and lateral reinforcing bars, in the step of reinforcing the reinforcing bars, It may be characterized in that the inner protruding end and the reinforcing bar are connected.

본 발명의 제 4목적은 앞서 언급한 제 3목적에 따른 성형방법에 따라 제작된 것을 특징으로 하는 비정형 콘크리트 구조물로서 달성될 수 있다. The fourth object of the present invention can be achieved as an amorphous concrete structure, characterized in that produced according to the molding method according to the third object mentioned above.

본 발명의 실시예에 따르면, 굳지 않은 콘크리트를 압출하여 적층하는 방식의 3차원 콘크리트 프린팅을 할 때, 일정 경사 이상의 구조물 성형이 불가능하고 내부에 철근을 포함하는 제약사항을 해결하기 위해, 다단계로 철근 성형, 숏크리트로 내부 구체 형성, 외부 3차원 프린팅을 하는 기술을 구현할 수 있는 효과를 갖는다. According to an embodiment of the present invention, when 3D concrete printing of a method of extruding and laminating non-solidified concrete, it is impossible to form a structure with a certain inclination or more, and to solve the limitation of including reinforcing bars inside, reinforcing bars in multiple steps It has the effect of realizing the technology of molding, forming an inner sphere with shotcrete, and performing external 3D printing.

본 발명의 실시예에 따른 철근을 포함하는 비정형 3차원 콘크리트 프린팅 방법 및 그 프린팅 방법으로 제조된 콘크리트 구조물에 따르면, 일정 수준 이상의 경사를 가지거나 돔 형태 혹은 지붕 형태를 포함한 3차원 콘크리트 프린팅을 가능하게 하고, 곡면 형상의 콘크리트 구조물의 균열 및 구조성능 확보를 위해 필수적으로 필요한 철근배근이 가능하고 콘크리트와의 일체화 가능한 효과를 갖는다. According to the atypical 3D concrete printing method including reinforcing bars according to an embodiment of the present invention and the concrete structure manufactured by the printing method, 3D concrete printing including a dome shape or a roof shape having an inclination of a certain level or higher is possible In addition, it has the effect of enabling the reinforcement of the curved concrete structure, which is essential for cracking and securing the structural performance, and integrating it with the concrete.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 철근을 포함하는 비정형 3차원 콘크리트 프린팅 방법 및 그 프린팅 방법으로 제조된 콘크리트 구조물에 따르면, 내부는 숏크리트로 단면을 형성하여 거칠게 하고 철근 노출이나 돌출 상세를 포함할 수 있게 하여 추후 배치되고 후타설되는 콘크리트와 일체화에 유리하며, 외부는 3차원 프린팅 장치를 이용하여 내부에 형성된 형태를 따라 최종 형상에 대한 프린팅을 수행하여 노출된 형태로도 활용할 수 있는 미적 디자인 구현이 가능한 장점이 있다. In addition, according to the atypical three-dimensional concrete printing method including reinforcing bars according to an embodiment of the present invention and the concrete structure manufactured by the printing method, the inside is roughened by forming a cross section with shotcrete, and the reinforcing bar exposure or protrusion details may be included. It is advantageous for integration with concrete to be placed later and poured afterward, and the exterior uses a 3D printing device to perform printing on the final shape following the shape formed inside to realize an aesthetic design that can be utilized in an exposed shape. There are possible advantages.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구조물의 성형방법의 흐름도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임시구조물에 외부패널이 설치된 상태의 부분 사시도,
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 선조립 철근망의 사시도,
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 내측 돌출단을 갖는 선조립 철근망의 부분 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내부면에 선조립 철근망이 설치된 외부패널의 부분 사시도,
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 선조립 철근망이 설치된 외부패널의 내부면에 숏크리트 뿜칠로 일정 두께의 콘크리트 층이 형성된 상태의 부분 사시도,
도 5b는 도 5a의 숏크리트 뿜질 공정 사진,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프린팅 모체의 부분 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 통해 외부면을 형성한 상태의 예시 형상,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구체의 사시도,
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 내부공간에 철근이 배근된 콘크리트 구체의 사시도,
도 9b는 도 9a에서 내부공간에 콘크리트를 타설하여 성형이 완료된 콘크리트 구조물의 사시도를 도시한 것이다.
The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention, so that the present invention is limited only to the matters described in those drawings and should not be interpreted.
1 is a flowchart of a molding method of an atypical concrete structure including reinforcing bars using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention;
2 is a partial perspective view of a state in which an external panel is installed in a temporary structure according to an embodiment of the present invention;
Figure 3a is a perspective view of a pre-assembled reinforcing bar network according to an embodiment of the present invention;
Figure 3b is a partial perspective view of the pre-assembled reinforcing bar network having an inner protruding end according to an embodiment of the present invention;
4 is a partial perspective view of an outer panel in which a pre-assembled reinforcing bar network is installed on the inner surface according to an embodiment of the present invention;
Figure 5a is a partial perspective view of a state in which a concrete layer of a certain thickness is formed by spraying shotcrete on the inner surface of the outer panel on which the pre-assembled reinforcing bar network is installed according to an embodiment of the present invention;
Figure 5b is a photograph of the shotcrete spraying process of Figure 5a,
6 is a partial perspective view of a printing matrix according to an embodiment of the present invention;
7 is an exemplary shape of a state in which an outer surface is formed through three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention;
8 is a perspective view of an atypical concrete sphere including reinforcing bars using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention;
9a is a perspective view of a concrete sphere in which reinforcing bars are reinforced in an internal space according to an embodiment of the present invention;
9B is a perspective view of a concrete structure in which the molding is completed by pouring concrete into the inner space in FIG. 9A .

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when a component is referred to as being on another component, it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for the effective description of the technical content.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or plan views, which are ideal illustrative views of the present invention. In the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the form of the illustrative drawing may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process. For example, the region shown as a right angle may be rounded or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have properties, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are intended to illustrate specific shapes of regions of the device and not to limit the scope of the invention. In various embodiments of the present specification, terms such as first, second, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the terms 'comprises' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically describe the invention and help understanding. However, a reader having enough knowledge in this field to understand the present invention may recognize that it may be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known and not largely related to the invention are not described in order to avoid confusion without any reason in describing the present invention in describing the invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구조물의 성형방법에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of forming an atypical concrete structure including reinforcing bars using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구조물의 성형방법의 흐름도를 도시한 것이다. 1 is a flowchart illustrating a method of forming an atypical concrete structure including reinforcing bars using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention.

먼저 3차원 프린팅을 이용한 콘크리트 구체(50)의 성형방법에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 콘크리트 구체(50)는 내부에 철근망을 포함할 수 있고, 경사면, 곡면, 비정형 형상을 갖도록 성형될 수 있다. First, a method of forming the concrete sphere 50 using 3D printing will be described. According to an embodiment of the present invention, the concrete sphere 50 may include a reinforcing bar network therein, and may be formed to have an inclined surface, a curved surface, and an irregular shape.

형상구현을 위한 외부패널(10)을 제작한다(S1). 즉, 후에 숏크리트 타설시 형상을 유지할 수 있도록 일반 프린팅 또는 막구조를 배치한다. 외부패널(10)은 콘크리트 구체가 곡면, 경사면, 비정형 형상으로 구현될 수 있도록 곡면, 경사면 및 비정형 중 적어도 어느 하나의 특정형상을 갖도록 일반 필라멘트 방식으로 프린팅한 패널 또는 막구조로 제작되며, 이를 유지하기 위한 임시구조물(1)을 설치하게 된다(S2). An external panel 10 for realizing a shape is manufactured (S1). That is, a general printing or film structure is arranged so that the shape can be maintained when the shotcrete is poured later. The outer panel 10 is manufactured as a panel or membrane structure printed in a general filament method so that the concrete sphere has at least one specific shape of a curved surface, an inclined surface, and an irregular shape so that the concrete sphere can be implemented in a curved surface, an inclined surface, and an irregular shape. A temporary structure (1) for this purpose is installed (S2).

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임시구조물에 외부패널(10)이 설치된 상태의 부분 사시도를 도시한 것이다. 2 is a partial perspective view of a state in which the external panel 10 is installed in a temporary structure according to an embodiment of the present invention.

그리고 선조립 철근망(20)을 제작하게 된다(S3). 이러한 선조립 철근망(20)은 곡면형상으로 제작되어 외부패널(10)의 특정형상을 따라 외부패널(10)의 내부면에 고정되게 된다(S4). 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 선조립 철근망의 사시도를 도시한 것이다. And the pre-assembled reinforcing bar network 20 is manufactured (S3). This pre-assembled reinforcing bar network 20 is manufactured in a curved shape and fixed to the inner surface of the outer panel 10 according to a specific shape of the outer panel 10 (S4). Figure 3a shows a perspective view of a wire assembly reinforcing bar network according to an embodiment of the present invention.

또한 본 발명의 실시예에 따른 선조립 철근망(20)은 내측으로 돌출된 복수의 내측 돌출단(21)을 포함할 수 있다. 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 내측 돌출단을 갖는 선조립 철근망의 부분 사시도를 도시한 것이다. In addition, the pre-assembled reinforcing bar network 20 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of inner protruding ends 21 protruding inward. Figure 3b is a partial perspective view of the pre-assembled reinforcing bar network having an inner protruding end according to an embodiment of the present invention.

따라서 이러한 내측 돌출단(21)은 성형되는 콘크리트 구체(50)의 내측으로 돌출되게 되어, 후에 콘크리트 구체(60)의 내부공간으로 타설되는 콘크리트(80) 부분과 일체화되어 콘크리트 구체(60)와, 내부 콘크리트(80)과의 결합력을 증대시킬 수 있게 된다. Therefore, the inner protruding end 21 is to protrude to the inside of the concrete sphere 50 to be molded, and is integrated with the concrete 80 part to be poured into the inner space of the concrete sphere 60 later and the concrete sphere 60 and, It is possible to increase the bonding force with the internal concrete (80).

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내부면에 선조립 철근망이 설치된 외부패널의 부분 사시도를 도시한 것이다.4 is a partial perspective view of an outer panel in which a pre-assembled reinforcing bar network is installed on the inner surface according to an embodiment of the present invention.

그리고 선조립 철근망(20)이 고정된 외부패널(10)의 내부면 측에 숏크리트층(30)을 형성시키고(S5), 외부패널(10)을 제거하여, 프린팅 모체를 제조하게 된다(S6). Then, the shotcrete layer 30 is formed on the inner surface side of the outer panel 10 to which the pre-assembled reinforcing bar network 20 is fixed (S5), and the outer panel 10 is removed to manufacture a printing matrix (S6). ).

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 선조립 철근망이 설치된 외부패널의 내부면에 숏크리트 뿜칠로 일정 두께의 콘크리트 층이 형성된 상태의 부분 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 5b는 도 5a의 숏크리트 뿜질 공정 사진을 나타낸 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프린팅 모체의 부분 사시도를 도시한 것이다. 5A is a partial perspective view of a state in which a concrete layer of a predetermined thickness is formed by spraying shotcrete on the inner surface of the outer panel on which the pre-assembled reinforcing bar network is installed according to an embodiment of the present invention. And Figure 5b shows a photograph of the shotcrete spraying process of Figure 5a. And Figure 6 shows a partial perspective view of the printing matrix according to an embodiment of the present invention.

즉, 선조립 철근망(20)이 고정된 외부패널(10)의 내부에서 내부면으로 숏크리트 뿜칠로 일정두께의 콘크리트 층(30)을 형성하고 일정시간 양생을 실시한 후, 외부패널(10)을 제거하여 프린팅 모체(40)를 제조하게 된다. That is, the concrete layer 30 of a certain thickness is formed by spraying shotcrete from the inside of the outer panel 10 to which the pre-assembled reinforcing bar network 20 is fixed to the inner surface, and after curing for a certain time, the outer panel 10 is removed. By removing it, the printing matrix 40 is manufactured.

이때 앞서 언급한 바와 같이, 선조립 철근망(20)의 내측돌출단(21)은 프린팅 모체(40)의 내측으로 돌출되어 노출되게 된다. At this time, as mentioned above, the inner protruding end 21 of the pre-assembled reinforcing bar network 20 protrudes to the inside of the printing matrix 40 and is exposed.

그리고 이러한 프린팅 모체(40)의 외부면에 적층방식의 콘크리트 프린팅으로 외부마감을 하여 형상을 마무리하게 된다. 즉, 외부면에 프틴팅 방식으로 프린팅 콘크리트층(50)을 형성하여 콘크리트 구체(60) 성형을 완료하게 된다(S7). Then, the outer surface of the printing matrix 40 is finished with an external finish by laminating concrete printing to finish the shape. That is, the molding of the concrete sphere 60 is completed by forming the printing concrete layer 50 on the outer surface by the printing method (S7).

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 통해 외부면을 형성한 상태의 예시 형상을 나타낸 것이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구체의 사시도를 도시한 것이다. 7 shows an exemplary shape of a state in which an outer surface is formed through three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention. 8 is a perspective view of an atypical concrete sphere including a reinforcing bar using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention.

즉, 프린팅 모체(40)는 특정형상을 따라 성형되며, 프린팅 콘크리트층(50)은 프린팅 모체(40)의 외부를 따라 3차원 프린팅 장치를 통해 적층방식으로 형성되게 되어, 설계되었던 곡면, 경사면, 비정형 형상을 그대로 유지하며 성형될 수 있게 된다. That is, the printing matrix 40 is molded according to a specific shape, and the printing concrete layer 50 is formed in a stacking manner through a 3D printing device along the outside of the printing matrix 40, so that the designed curved surface, inclined surface, It can be molded while maintaining the atypical shape as it is.

그리고 제조된 콘크리트 구체(60)의 내부공간에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 구조물(100)의 전체 형상 성형을 완료하게 된다. And by pouring concrete into the inner space of the manufactured concrete sphere 60, the overall shape molding of the concrete structure 100 is completed.

먼저, 콘크리트 구체(60)의 내부공간에 철근(70)을 배근하게 된다(S8). 도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 내부공간에 철근이 배근된 콘크리트 구체의 사시도를 도시한 것이다. First, the reinforcing bar 70 is placed in the inner space of the concrete sphere 60 (S8). Figure 9a shows a perspective view of a concrete sphere in which reinforcing bars are reinforced in the inner space according to an embodiment of the present invention.

그리고 배근된 콘크리트 구체(60)의 내부공간으로 콘크리트(80)를 타설, 양생하여 비정형 콘크리트 구조물(100)을 제작하게 된다(S9). 도 9b는 도 9a에서 내부공간에 콘크리트를 타설하여 성형이 완료된 콘크리트 구조물의 사시도를 도시한 것이다. Then, the concrete 80 is poured into the inner space of the reinforced concrete sphere 60 and cured to produce the atypical concrete structure 100 (S9). 9B is a perspective view of a concrete structure in which the molding is completed by pouring concrete into the inner space in FIG. 9A .

앞서 언급한 바와 같이, 선조립 철근망(20)은 내측으로 돌출된 복수의 내측 돌출단(21)을 포함하며, 내측 돌출단(21)은 콘크리트 구체(60)의 내측으로 돌출, 노출되어, 내부공간의 콘크리트(80)와 일체화되게 된다. As mentioned above, the pre-assembled reinforcing bar network 20 includes a plurality of inner protruding ends 21 protruding inward, and the inner protruding ends 21 protrude to the inside of the concrete sphere 60 and are exposed, It is integrated with the concrete 80 of the inner space.

또한, 내부공간에 배근되는 철근(70)은 원형 철근(71), 종방향 철근(72), 및 횡방향 철근 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 철근 배근 단계에서, 선조립 철근망(20)의 내측돌출단(21)과 철근(20)을 커플러 등을 통해 연결하여 일체화한 후, 내부공간에 콘크리트(80) 타설을 진행할 수 있다. In addition, the reinforcing bars 70 to be reinforced in the internal space may include at least one of circular reinforcing bars 71, longitudinal reinforcing bars 72, and transverse reinforcing bars, and in this reinforcing step, pre-assembled reinforcing bar network ( 20), after connecting and integrating the inner protruding end 21 and the reinforcing bar 20 through a coupler, etc., the concrete 80 can be poured into the inner space.

따라서, 콘크리트 구체(60)의 내부면은 숏크리트층(30)으로 단면을 형성하여 거칠게 하고 내측 돌출단(21)의 노출이나 내측 돌출단(21)과 철근(70)을 연결하여 내부공간으로 후타설되는 콘크리트(80)와 일체화를 유지할 수 있게 된다. 즉, 신구 콘크리트의 접합부의 일체화를 꾀할 수 있게 된다. Accordingly, the inner surface of the concrete sphere 60 is roughened by forming a cross section with the shotcrete layer 30, and the inner protruding end 21 is exposed or the inner protruding end 21 and the reinforcing bar 70 are connected to the inner space. It is possible to maintain integration with the concrete 80 to be poured. In other words, it is possible to achieve unification of the joint of the old and new concrete.

또한, 도 7a에 도시된 바와 같이, 철근 배근 단계에서, 콘크리트 구체(60)의 내부공간에 종방향 쉬즈관(73)을 복수 설치하고, 콘크리트 양생되어 일정 강도 발현 이후에 긴장재를 인장, 정착하여 프리스트레스 도입할 수 있음을 알 수 있다. In addition, as shown in Fig. 7a, in the reinforcement stage, a plurality of longitudinal sheath pipes 73 are installed in the inner space of the concrete sphere 60, and the tension material is tensioned and fixed after the concrete is cured and a certain strength is expressed. It can be seen that prestress can be introduced.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 굳지 않은 콘크리트를 압출하여 적층하는 방식의 3차원 콘크리트 프린팅을 할 때, 일정 경사 이상의 구조물 성형이 불가능하고 내부에 철근을 포함하는 제약사항을 해결하기 위해, 다단계로 철근 성형, 숏크리트로 내부 구체 형성, 외부 3차원 프린팅을 하는 기술을 구현할 수 있게 된다. Therefore, according to an embodiment of the present invention, when performing 3D concrete printing of a method of extruding and laminating non-solidified concrete, it is impossible to form a structure with a certain inclination or more, and to solve the limitation of including reinforcing bars inside, multi-step With this method, it will be possible to realize the technology of rebar forming, internal sphere formation with shotcrete, and external 3D printing.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 일정 수준 이상의 경사를 가지거나 돔 형태 혹은 지붕 형태를 포함한 3차원 콘크리트 프린팅을 가능하게 하고, 곡면 형상의 콘크리트 구조물의 균열 및 구조성능 확보를 위해 필수적으로 필요한 철근배근이 가능하고 콘크리트와의 일체화 가능하게 하게 된다. And, according to an embodiment of the present invention, it is possible to print three-dimensional concrete having a slope of a certain level or more, including a dome shape or a roof shape, and reinforcement reinforcement is essential for securing cracks and structural performance of curved concrete structures. This makes it possible to integrate with concrete.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 내부는 숏크리트로 단면을 형성하여 거칠게 하고 철근 노출이나 돌출 상세를 포함할 수 있게 하여 추후 배치되고 후타설되는 콘크리트와 일체화에 유리하며, 외부는 3차원 프린팅 장치를 이용하여 내부에 형성된 형태를 따라 최종 형상에 대한 프린팅을 수행하여 노출된 형태로도 활용할 수 있는 미적 디자인 구현이 가능하게 된다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the inside is roughened by forming a cross section with shotcrete, and it is advantageous for integration with concrete to be placed and then poured later by making it possible to include rebar exposure or protruding details, and the outside is a 3D printing device It is possible to implement an aesthetic design that can be utilized even in an exposed form by performing printing on the final shape along the form formed inside using

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In addition, in the apparatus and method described above, the configuration and method of the above-described embodiments are not limitedly applicable, but all or part of each embodiment is selectively combined so that various modifications can be made to the embodiments. may be configured.

1:임시구조물
10:외부패널
20:선조립 철근망
21:내측 돌출단
30:숏크리트층
40:프린팅 모체
50:프린팅 콘크리트층
60:콘크리트 구체
70:철근
71:원형철근
72:종방향철근
73:쉬즈관
80:내부 콘크리트
100:콘크리트 구조물
1: Temporary structure
10: outer panel
20: pre-assembled reinforcing bar network
21: inner protruding end
30: shotcrete layer
40: printing matrix
50: printing concrete layer
60: concrete sphere
70: rebar
71: circular reinforcing bar
72: longitudinal reinforcement
73: She's Hall
80: inner concrete
100: concrete structure

Claims (10)

내부공간에 콘크리트를 타설하기 위한 3차원 프린팅을 이용한 콘크리트 구체의 성형방법에 있어서,
형상구현을 위한 외부패널을 제작하는 단계;
선조립 철근망을 제작하고, 상기 선조립 철근망을 외부패널의 내부면에 고정시키는 단계;
상기 선조립 철근망이 고정된 외부패널의 내부면 측에 숏크리트층을 형성시키고, 상기 외부패널을 제거하여, 프린팅 모체를 제조하는 단계; 및
상기 프린팅 모체의 외부면에 콘크리트를 적층하여 프린팅 콘크리트층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구체의 성형방법.
In the molding method of a concrete sphere using 3D printing for pouring concrete into an internal space,
manufacturing an external panel for realizing a shape;
manufacturing a pre-assembled reinforcing bar network, and fixing the pre-assembled reinforcing bar network to the inner surface of the outer panel;
forming a shotcrete layer on the inner surface side of the outer panel to which the pre-assembled reinforcing bar network is fixed, and removing the outer panel to prepare a printing matrix; and
Forming an amorphous concrete sphere including a reinforcing bar using three-dimensional concrete printing, characterized in that it comprises; laminating concrete on the outer surface of the printing matrix to form a printing concrete layer.
제 1항에 있어서,
상기 외부패널을 제작하는 단계는,
경사면, 곡면, 및 비정형 중 적어도 어느 하나의 특정형상을 갖는 프린팅 패널 또는 막구조로 구성되며, 상기 외부패널을 유지하기 위한 임시구조물에 설치하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구체의 성형방법.
The method of claim 1,
The manufacturing of the outer panel comprises:
It is composed of a printing panel or a membrane structure having at least one specific shape of an inclined surface, a curved surface, and an irregular shape, and comprising reinforcing bars using three-dimensional concrete printing, characterized in that it is installed in a temporary structure for maintaining the outer panel A method of forming amorphous concrete spheres.
제 2항에 있어서,
상기 선조립 철근망은 경사면, 곡면, 및 비정형 중 적어도 어느 하나의 형상으로 제작되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구체의 성형방법.
3. The method of claim 2,
The pre-assembled reinforcing bar network is a method of forming an amorphous concrete sphere including a reinforcing bar using three-dimensional concrete printing, characterized in that it is produced in at least one shape of an inclined surface, a curved surface, and an irregular shape.
제 3항에 있어서,
상기 선조립 철근망은 내측으로 돌출된 복수의 내측 돌출단을 포함하며,
상기 내측 돌출단은 상기 프린팅 모체의 내측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구체의 성형방법.
4. The method of claim 3,
The pre-assembled reinforcing bar network includes a plurality of inner protruding ends protruding inward,
The inner protruding end is a molding method of an atypical concrete sphere including a reinforcing bar using three-dimensional concrete printing, characterized in that protruding to the inside of the printing matrix.
제 4항에 있어서,
상기 프린팅 모체는 상기 특정형상을 따라 성형되며, 상기 프린팅 콘크리트층은 상기 프린팅 모체의 외부면을 따라 3차원 프린팅 장치를 통해 적층방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구체의 성형방법.
5. The method of claim 4,
The printing matrix is molded according to the specific shape, and the printing concrete layer is formed by a three-dimensional printing device along the outer surface of the printing matrix in a laminated manner. Containing reinforcing bars using 3D concrete printing A method of forming amorphous concrete spheres.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 성형방법에 따라 제작된 것을 특징으로 하는 비정형 콘크리트 구체.
An amorphous concrete sphere, characterized in that produced according to the molding method according to any one of claims 1 to 5.
3차원 프린팅을 이용한 콘크리트 구조물의 성형방법에 있어서,
경사면, 곡면, 및 비정형 중 적어도 어느 하나의 특정형상을 갖는 외부패널을 제작하는 단계;
경사면, 곡면, 및 비정형 중 적어도 어느 하나의 형상으로 선조립 철근망을 제작하고, 상기 선조립 철근망을 외부패널의 내부면에 고정시키는 단계;
상기 선조립 철근망이 고정된 외부패널의 내부면 측에 숏크리트층을 형성시키고, 상기 외부패널을 제거하여, 프린팅 모체를 제조하는 단계;
상기 특정형상의 프린팅 모체의 외부면를 따라 3차원 프린팅 장치를 통해 적층방식으로 프린팅 콘크리트층을 형성하여, 콘크리트 구체를 제조하는 단계;
상기 콘크리트 구체의 내부공간에 철근을 배근하는 단계; 및
배근된 상기 콘크리트 구체의 내부공간으로 콘크리트를 타설, 양생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구조물의 성형방법.
In the molding method of a concrete structure using 3D printing,
manufacturing an external panel having at least one specific shape of an inclined surface, a curved surface, and an irregular shape;
manufacturing a pre-assembled reinforcing bar network in at least one shape of an inclined surface, a curved surface, and an irregular shape, and fixing the pre-assembled reinforcing bar network to the inner surface of the outer panel;
forming a shotcrete layer on the inner surface side of the outer panel to which the pre-assembled reinforcing bar network is fixed, and removing the outer panel to prepare a printing matrix;
manufacturing a concrete sphere by forming a printing concrete layer in a laminated manner through a three-dimensional printing device along the outer surface of the printing matrix of the specific shape;
Reinforcing reinforcing bars in the inner space of the concrete sphere; and
Casting and curing concrete into the internal space of the reinforced concrete sphere; Forming method of an atypical concrete structure including reinforcing bars using three-dimensional concrete printing, characterized in that it comprises.
제 7항에 있어서,
상기 선조립 철근망은 내측으로 돌출된 복수의 내측 돌출단을 포함하며,
상기 내측 돌출단은 상기 콘크리트 구체의 내측으로 돌출되어, 상기 내부공간의 콘크리트와 일체화되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구조물의 성형방법.
8. The method of claim 7,
The pre-assembled reinforcing bar network includes a plurality of inner protruding ends protruding inward,
The inner protruding end protrudes to the inside of the concrete sphere, and is integrated with the concrete of the inner space.
제 7항에 있어서,
상기 선조립 철근망은 내측으로 돌출된 복수의 내측 돌출단을 포함하며,
상기 철근은 원형 철근, 종방향 철근, 및 횡방향 철근 중 적어도 어느 하나를 포함하며,
상기 철근을 배근하는 단계에서, 상기 내측돌출단과 상기 철근을 연결하는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 철근을 포함하는 비정형 콘크리트 구조물의 성형방법.
8. The method of claim 7,
The pre-assembled reinforcing bar network includes a plurality of inner protruding ends protruding inward,
The reinforcing bar includes at least one of circular reinforcing bars, longitudinal reinforcing bars, and transverse reinforcing bars,
In the step of reinforcing the reinforcing bar, the molding method of an atypical concrete structure including reinforcing bars using three-dimensional concrete printing, characterized in that the inner protruding end and the reinforcing bars are connected.
제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 성형방법에 따라 제작된 것을 특징으로 하는 비정형 콘크리트 구조물.
An amorphous concrete structure, characterized in that produced according to the molding method according to any one of claims 7 to 9.
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