KR102423158B1

KR102423158B1 - H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR102423158B1
Application number: KR1020210177796A
Authority: KR
Inventors: 이강주; 박창섭
Original assignee: 주식회사 케이씨산업
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-12-13
Publication date: 2022-07-20

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물은, 서로 이웃하는 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체와 상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체중 단부에 배치되는 H형 프리캐스트 단위벽체의 단부 또는 상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체가 서로 교차하는 모서리에 배치되는 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체를 포함하며,
상기 H형 프리캐스트 단위벽체와 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체는 높이방향으로 동일한 길이를 가지며, 상기 적어도 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체는 서로 수평하게 배치되되, 소정간격 이격배치되는 한쌍의 날개부와 상기 한쌍의 날개부 중앙에서 상기 한쌍의 날개부를 결합 지지하는 중앙지지부를 포함하며, 상기 적어도 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체중 서로 인접하는 제 1 H형 프리캐스트 단위벽체와 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체는 상기 한쌍의 날개부로 둘러싸인 통공부에 대해 현장타설되는 콘크리트에 의해서 수평방향으로 강결결합되며, 상기 현장타설되는 콘크리트에 의해서 상기 적어도 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체와 상기 적어도 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체가 자립하는 바닥부가 일체적으로 강결결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물 및 그 시공방법{H-type precast wall structure and Method for constructing the same}

본 발명은 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용하여 원하는 위치에 안정적으로 자립시키고, 인접한 한쌍의 H형 프리캐스트 단위벽체 사이를 H형 프리캐스트 단위벽체 길이정도의 밀착수단을 사용하여 밀착시킨 상태에서 한쌍의 H형 프리캐스트 단위벽체가 형성하는 통공부를 통하여 콘크리트를 현장타설시킴으로써 이웃한 H형 프리캐스트 단위벽체 및 저부에 대해서 용이하고 빠르게 강결결합시킬 수 있는 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

본 출원인이 2012년 09월10일 특허출원하여 2013년 08월 22일자로 특허등록된 발명의 명칭이 "박스구조물 시공방법"인 특허 제1301079호에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 저판(10)에 대해 벽체(20)를 시공 시 벽체(20)의 하부에 한쌍의 지지기둥부(21, 23)를 형성하여 한쌍의 지지기둥부(21, 23)에 의해 자립할 수 있도록 하고, 한쌍의 지지기둥부(21, 23) 사이에 공간(S)을 형성하여 벽체(20)의 하부로 저판 내부철근(41)이 돌출시키고, 저판(10)을 형성할 저판 내부철근(41)과 커플러로 강결 체결하고 콘크리트를 현장타설하여 저판(10)과 벽체(20)를 일체적으로 강결결합시켜서 박스구조물을 시공하는 방법이 개시되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 벽체(20)의 하부가 한쌍의 지지기둥부(21, 23) 사이에 저판 내부철근(41)을 제외하고 빈 공간(S)이 형성되므로, 벽체의 전체 제작 중량을 줄일 수 있으며, 저판(10)과 현장타설 콘크리트를 이용하여 매우 용이하게 강결 결합될 수 있었다

그런데 최근 길이가 긴 벽체 구조물이 요구됨에 따라 이웃한 벽체의 개수의 증가에 따른 벽체의 중량 증가에 의하여 벽체 사이에 수평방향으로 부등침하가 발생하는 문제점이 있었다.

이를 방지하기 위하여 벽체 사이에 벽체 연결이음부를 형성하여야 하는데, 벽체 연결이음부에 의해서 오히려 수밀성이 떨어지며, 방수문제가 발생하였고, 수밀성을 향상시키고 벽체 사이의 연결성능을 향상시키기 위하여 추가적으로 상판, 벽체의 몸통부 및 기둥지지부 등 벽체 연결이음부를 관통하는 수평방향 긴장재를 이용하여 압착시공하여야 하므로 연결성능이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 자중이 크지 않으면서 안정적으로 자립할 수 있고, 운반 및 설치가 용이하며, 벽체와 저판을 용이하게 강결시킬 수 있고 벽체와 벽체 및 저판에 작용하는 휨 모멘트를 효과적으로 분산시켜서 설치 길이가 증가하더라도 부등침하를 방지할 수 있고, 수평방향으로의 긴장재를 설치하지 않더라도 연결이음부의 수밀성도 향상시킬 수 있어서 작업효율성도 증가하는 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물은, 서로 이웃하는 적어도 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체와 상기 적어도 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체중 단부에 배치되는 H형 프리캐스트 단위벽체의 단부 또는 상기 적어도 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체가 서로 교차하는 모서리에 배치되는 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체를 포함하며,

상기 H형 프리캐스트 단위벽체와 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체는 높이방향으로 동일한 길이를 가지며,

상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체는 서로 수평하게 배치되되, 소정간격 이격배치되는 한쌍의 날개부와 상기 한쌍의 날개부 중앙에서 상기 한쌍의 날개부를 결합 지지하는 중앙지지부를 포함하며,

상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체중 서로 인접하는 제 1 H형 프리캐스트 단위벽체와 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체는 상기 한쌍의 날개부로 둘러싸인 콘크리트현장타설 통공부에 대해 현장타설되는 콘크리트에 의해서 수평방향으로 강결결합되며, 상기 현장타설되는 콘크리트에 의해서 상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체와 상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체가 자립하는 바닥부가 일체적으로 강결결합되며,

상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체는 속이 찬 솔리드형이며, 무게중심에 대해 서로 교차하도록 배치되고 탄성재로 일단 또는 양단이 마감된 관통형 시스부재가 형성되며, 상기 관통형 시스부재가 노출되는 부분에 대해 홈부가 형성되며,

상기 관통형 시스부재의 직경은 상기 H형 프리캐스트 단위벽체와의 사이에 변위발생가능한 크기를 제공하고,

상기 콘크리트 현장타설 통공부가 콘크리트 현장 타설시 유지되도록 상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체 사이를 수평방향으로 임시로 밀착시키고 제거되는 밀착수단을 포함하며,

상기 H형 프리캐스트 단위벽체는 하부에 상기 날개부와 상기 중앙지지부를 따라 높이방향으로 배근되는 내부철근이 복수개 설치되며, 상기 내부철근의 하부 말단과 바닥부에 배치되는 내부철근은 내부철근의 연장배치 또는 철근커플러에 의해서 강결결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물은 터파기로 마련된 벽체 설치공간에 이웃하여 배치되는 H형 프리캐스트 단위벽체와, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체의 중앙 지지부 관통홀에 삽입되어 임시 연결되는 밀착수단과, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체 쌍을 소정 위치에 자립시키고, 이웃한 상기 H형 프리캐스트 단위벽체 쌍의 상기 밀착수단을 당겨 형성되는 콘크리트 현장타설 통공부와, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체 중 단부 H형 프리캐스트 단위벽체 또는 서로 교차하여 배치되는 H형 프리캐스트 단위벽체 쌍의 모서리에 설치되는 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체를 포함하며, 상기 콘크리트 현장타설 통공부에 대해 콘크리트 현장타설로 단위벽체 사이 및 저판이 강결결합되고, 상기 밀착수단을 제거되며, 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체의 직경이 상기 밀착수단보다 큰 관통형 시스부재에 대해 변위발생가능하게 상기 밀착수단을 결착하고, 상기 밀착수단의 말단에 결합되는 너트부를 풀고 제거하며, 상기 저판은 바닥부에 설치되는 저판 내부철근과 상기 H형 프리캐스트 단위벽체의 높이방향으로 설치되는 내부철근 사이를 상기 내부철근의 연장배치 또는 철근 커플러로 체결한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물 에 의하면, H형 프리캐스트 단위벽체를 이용하여 원하는 위치에 안정적으로 자립시키고, 인접한 한쌍의 H형 프리캐스트 단위벽체 사이를 H형 프리캐스트 단위벽체 길이정도의 밀착수단을 사용하여 밀착시킨 상태에서 한쌍의 H형 프리캐스트 단위벽체가 형성하는 통공부를 통하여 콘크리트를 현장타설시킴으로써 이웃한 H형 프리캐스트 단위벽체 및 저부에 대해서 용이하고 빠르게 강결결합시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물에 의하면, 자중이 크지 않으면서 안정적으로 자립할 수 있고, 운반 및 설치가 용이하며, 벽체와 저판을 용이하게 강결시킬 수 있고 벽체와 벽체 및 저판에 작용하는 휨 모멘트를 효과적으로 분산시켜서 설치 길이가 증가하더라도 부등침하를 방지할 수 있고, 수평방향으로의 긴장재를 설치하지 않더라도 연결이음부의 수밀성도 향상시킬 수 있어서 작업효율성도 증가시킬 수 있다.

도 1은 본출원인의 특허 제1301079호의 일 실시예에 따른 박스 구조물의 시공방법을 설명하는 개념도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체구조물을 설명하는 사시도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체구조물의 사시도, 평면도, 하부의 부분 정면도, 및 하부의 부분 측면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 변형 실시예에 따른 벽체 구조물의 사시도, 평면도, H형 프리캐스트 단위벽체 사이를 밀착시키기 위한 밀착수단의 중앙지지부에 대한 겹침 고정을 나타내는 개념도, 및 하부의 부분 정면도 및 하부의 부분 측면도이다.
도 5는 기존 솔리드형 프리캐스트 단위벽체와 본 발명의 일 실시예에 따른 속이빈 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용하여 벽체 구조물을 형성한 경우의 벽체 중앙부의 최대변위, 벽체의 수직모멘트, 벽체의 수평모멘트, 및 벽체의 수평력에 대해서 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물의 시공방법을 설명하는 플로우챠트이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체구조물을 설명하는 사시도이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물(100)은 현장타설 콘크리트(153)로 채워지는 속이 빈 몸체 통공부(150)를 가져 자중이 감소되면서도 저판(10)이 될 바닥부에 대해서 자립할 수 있는 한쌍의 지지기둥부(121, 123)을 바닥부와의 강결결합 공간(S)을 두고 각각의 날개부(113, 115) 말단에 대해 구비하는 H형 프리캐스트 단위벽체(110)를 사용할 수도 있다.

또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물(100)은 후방 날개부(113, 115)를 이용하여 안정적으로 자립할 수 있도록 하면서 중앙지지부(111)에 대응하여 외다리형 지지기둥부(125)를 구비하여 바닥부와의 강결결합공간을 복수개 갖는 H형 프리캐스트 단위벽체(110)를 사용할 수도 있다.

이제 도 3a 내지 도 3d를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체구조물(100)에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체구조물의 사시도, 평면도, 하부의 부분 정면도, 및 하부의 부분 측면도이다.

도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 구조물(100)에 있어서, H형 프리캐스트 단위벽체(110)는 전술한 바와 같이, 중심축을 이루는 중앙지지부(111)와, 상기 중앙지지부(111)에 대해 상하로 일정간격을 두고 나란히 배치되는 한쌍의 날개부(113, 115)를 포함하며, 상기 중앙지지부(111)에 대하여 상기 날개부(113, 115)가 내구성 있게 결합되도록 상기 중앙지지부(111)에 대한 상기 날개부(113, 115)의 결합 부위에 폭이 증가하는 단턱(111a)이 형성되어 있다.

상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)는 적어도 2 이상이 현장타설 콘크리트에 의해서 수평방향으로 일체적으로 결합될 수 있는데, 적어도 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체(110)중 서로 인접한 제 1 및 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 각각의 한쌍의 날개부(113, 115)가 서로 결합되어 벽체연결부(140)에 대해 현장타설 콘크리트를 수용할 몸통통공부(150)을 형성한다.

상기 몸통통공부(150)가 콘크리트 현장 타설시 타설압에 대해서 유지될 수 있도록 서로 인접한 제 1 및 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110) 사이를 밀착시키기 위하여 밀착수단(170)이 사용될 수 있다.

상기 밀착수단(170)은 상기 중앙지지부(111)를 수평방향으로 관통하며, 상기 중앙지지부(111)에 대해 무게중심 근방에 설치되는 관통홀(171)과. 상기 관통홀(171)에 대해 걸리도록 상기 관통홀(171)의 직경보다 큰 직경을 갖는 머리부(172)와 상기 머리부(172)로부터 연장되는 탄성길이부(173)와, 상기 탄성길이부(173) 말단에 원주방향으로 나사산이 형성되어 이루어지는 체결부(175)와, 상기 체결부(175)에 나사결합되는 너트부(177)를 포함할 수 있다.

상기 밀착수단(170)의 상기 탄성길이부(173)는 대략 상기 제 1 및 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 수평방향 정도의 길이를 가져 운반 및 보관이 용이하며, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 한쌍의 날개부(113, 115) 사이의 열린공간인 벽체연결부(140)를 통해서 쉽게 접근, 나사결합으로 결합 및 해제될 수 있다.

상기 관통홀(171)은 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)는 중앙 지지부(111)의 무게 중심에 대응하는 중앙에 형성되어 적은 힘으로도 상기 제 1 및 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110)를 수평방향으로 밀착결합시킬수 있다.

상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)가 상기 중앙지지부(111)를 중심으로 한쌍의 날개부(113, 115)에 의해 양방향으로 열린 구조이므로 손을 집어넣어 상기 중앙지지부(111)를 관통하도록 형성된 상기 관통홀(111)에 상기 밀착수단(170)을 용이하게 삽입하여 다른 이웃한 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 관통홀(111)을 통해서 노출되도록 하여 상기 너트부(177)를 사용하여 밀착 결합시킬 수 있었다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)에 있어서, 상기 중앙지지부(111)로부터 상기 한쌍의 날개부(113, 115)가 연결되는 결합 부분에는 두께가 증가하는 단턱부(112)가 형성되어 콘크리트 타설 압에 대해서 지탱할 수 있으며, 부재 제작시 거푸집의 탈형이 용이하다.

상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)와 마감벽체(130)의 결합시 상기 마감벽체(130)에는 판상의 지수부재(160)가 추가되어 수밀성을 향상시킬 수 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 단면을 살펴보면 상기 중앙 지지부(111)와 상기 날개부(113, 115)를 프리캐스트 제조시 상부에서 하부로 복수개의 내부철근(180)이 일정간격으로 배치되어 있음을 알 수 있다.

또한, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)중 벽체구조물(100)의 선단이나 말단에 단독으로 설치되는 위치에 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)가 결합되어 벽체구조물(100)의 자립 안정성을 확보할 수 있고, 휨 모멘트를 효과적으로 분산시키며 설치 길이가 증가하더라도 부등침하를 방지할 수 있다.

이를 위하여, 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)에는 상기 관통홀(171)에 대응하는 위치에 상기 탄성길이부(173)가 관통하기 용이하며, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 변위발생을 흡수할 수 있도록 상기 탄성길이부(173)보다 직경이 다소 크며, 탄성재로 일단 또는 양단이 마감된 관통형 시스부재(131, 133)가 형성될 수 있다.

상기 관통형 시스부재(131, 133)는 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)의 몸통에 대해 서로 교차하도록 배치되며 상기 관통형 시스부재(131, 133)의 단부가 노출되는 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)의 외부면에 개방홈부(135)가 형성되어, 상기 관통형 시스부재(131, 133)를 삽입 통과한 상기 밀착수단(170)의 탄성길이부(173)의 단부에 너트부(177)를 고정 체결할 수 있도록 구성된다.

도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 내부철근(180)은 상기 H형 프리캐스 단위벽체(110)의 내부에 수직방향으로 배치되어 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 내구성을 보강하기 위한 수직방향 내부철근(181)과, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 하부로 노출되는 노출철근(183)을 구비할 수 있으며, 내부철근의 연장배치 또는 철근 커플러(190)를 이용하여 저판(10)을 구성할 저판 내부철근(185)과 연결되며, 상기 몸통 통공부(150)를 통해 현장타설 콘크리트(153)가 현장타설될 경우에 상기 노출철근(183)이 상기 저판 내부철근(185)과 강결결합된 채 콘크리트 현장타설이 이루어져 상기 저판(10)과 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)가 일체적으로 형성될 수 있다.

이제 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 본 발명의 변형 실시예에 따른 벽체 구조물에 대해서 상세히 설명한다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 변형 실시예에 따른 벽체 구조물의 사시도, 평면도, H형 프리캐스트 단위벽체 사이를 밀착시키기 위한 밀착수단의 중앙지지부에 대한 겹침 고정을 나타내는 개념도, 및 하부의 부분 정면도 및 하부의 부분 측면도이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 변형 실시예에 따른 벽체 구조물(100)에 있어서, 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)는 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)가 서로 교차하는 코너에 배치될 수 있다.

상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)가 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)가 서로 교차하는 코너에 배치되는 경우에 하부에 저판(10)이 형성되고, 상부에 상판(30)이 형성되어 박스구조물을 용이하게 형성할 수 있다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)가 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)가 적어도 2 이상 복수개 결합되더라도 수평방향으로의 휨 모멘트를 흡수하여 적어도 1 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체(110)중 제 1 및 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110', 110")의 벽체 연결부에 수평방향 철근이 사용되지 않을 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)와 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)가 결합되어 집중적으로 힘을 받는 부위에 대해서만 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)에 대해 매립되어 있는 탄성 지수부재를 이용하여 수밀 결합시킬 수 있으며, 상기 관통형 시스부재(131, 131)를 이용하여 수평방향 거동을 흡수할 수 있다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 중앙지지부(111)에 형성되는 관통홀(171)은 무게중심에 대해 상하로 벗어나게 배치되는 제 1 및 제 2 관통홀(171a, 171b)을 구비하여 상기 제 1 H형 프리캐스트 단위벽체(110)와 상기 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110') 사이에서는 상기 제 1 관통홀(171a)에 대해서 상기 탄성 길이부(173)가 삽입 연장될 수 있도록 하고, 상기 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110')와 이웃한 제 3 H형 프리캐스트 단위벽체 (110")사이에서는 상기 제 2 관통홀(171b)에 대해서 상기 탄성길이부(173)가 삽입 연장될 수 있도록 하여 상기 제 1 및 제 2 관통홀(171a, 17b)에 대해 상하로 상기 탄성길이부(173)의 적어도 일부가 겹쳐서 적어도 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체(110)를 부등침하를 우려하지 않고 벽체 연결부를 단단히 밀착 결합시킬 수 있다.

도 4d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 변형 실시예에 따른 벽체 구조물(100)에 있어서도 상기 내부철근(180)은 상기 H형 프리캐스 단위벽체(110)의 내부에 수직방향으로 배치되어 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 내구성을 보강하기 위한 수직방향 내부철근(181)과, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 하부로 노출되는 노출철근(183)을 구비할 수 있으며, 내부철근의 연장배치 또는 철근 커플러(190)를 이용하여 저판(10)을 구성할 저판 내부철근(185)과 연결되며, 상기 몸통 통공부(150)를 통해 현장타설 콘크리트(153)가 현장타설될 경우에 상기 노출철근(183)이 상기 저판 내부철근(185)과 강결결합된채 콘크리트 현장타설이 이루어져 상기 저판(10)과 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)가 일체적으로 형성될 수 있다.

도 5는 기존의 솔리드형 프리캐스트 벽체를 이용하는 경우와 본 발명의 일 실시예에 따른 속이빈 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용하여 벽체를 형성한 경우에 대하여 벽체 중앙부의 최대변위와, 벽체의 수직모멘트, 벽체의 수평모멘트, 및 벽체의 수평력에 대해서 시뮬레이션 결과를 나타낸다.

도 5에 도시된 바와 같이, 솔리드형 프리캐스트 벽체를 이용하는 경우에는 자체 중량 및 토압에 의하여 수직 및 수평 2방향으로 거동하여 수직방향과 수평방향 모두 내부철근을 배치하더라도, 본 발명의 속이빈 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용하여 벽체를 형성한 경우에는 수직방향으로 1방향 거동하여 수직방향으로만 내부철근을 배치하고 수평방향으로는 내부철근을 삭제하더라도 벽체 중앙부위의 최대변위가 유사하게 발생하는 것을 알 수 있었다.

또한, 솔리드형 프리캐스트 벽체를 이용하는 경우와, 본 발명의 속이빈 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용하여 벽체를 형성한 경우 모두 벽체의 수직모멘트는 유사하게 발생하지만, 벽체의 수평모멘트가 대폭 감소하여 벽체가 수평방향으로 받는 힘도 대폭 감소하는 것을 알 수 있었다.

수직방향으로 1방향 거동하여 수직방향으로만 내부철근을 배치하고 수평방향으로는 내부철근을 삭제하더라도 벽체 중앙부위의 최대변위가 유사하게 발생하는 것을 알 수 있었다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체의 시공방법은, 먼저 벽체 구조물(100)이 시공되어야 위치의 지반을 터파기 하여 벽체 구조물(100)이 연속하여 시공될 수 있는 공간을 마련하게 된다(S110).

이러한 터파기된 공간에는 미리 구비된 본 발명의 일 실시예에 따른 H형 프리캐스트 단위벽체(110)와 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)가 적어도 2 이상 공장에서 제작된 후, 저판(10)이 위치할 바닥부에 운반되어 인접 배치될 수 있다(S120)

이 때, 벽체구조물(100)이 시작되거나 마무리되는 부분 또는 코너 부분에는 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)가 솔리드형이므로 안정적으로 자립될 수 있다(S125).

상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 한쌍의 날개부(113, 115) 사이에 배치되는 상기 중앙지지부(111)의 관통홀(171)에 대해 탄성길이부(173)를 삽입 거치해둠으로써 밀착수단(170)를 마련해 둘 수 있다(S130).

상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 한쌍의 날개부(113, 115)와 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130) 사이에는 판상의 탄성 지수부재를 설치할 수 있다(S135).

이웃하는 제 1 및 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110)가 몸통 통공부(150)를 형성하도록 소정의 위치에 자립시킨다(S140).

본 발명의 일 실시예에 따른 벽체구조물(100)에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110)가 상기 한쌍의 날개부(113, 115)에 의해서 상부에서 하부로 연속적인 이중 판상 구조를 제공하므로 지반에 대해 상기 몸통 통공부(150)를 형성하면 용이하게 자립될 수 있다.

이어서, 상기 몸통 통공부(150)가 현장타설 콘크리트를 수용하더라도 타설압에 의해서 터지지 않도록 이웃하는 제 1 및 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110) 사이에 밀착수단(170)을 밀착 고정하여 밀착 통공부를 형성한다(S150).

이때, 상기 벽체 구조물(100)의 중앙지지부(111)에 형성된 관통홀(171)에 대해 상기 밀착수단(170)인 탄성 길이부(173)를 관통시키고 상기 날개부(113, 115) 사이의 벽체 연결부(140)에 손을 넣어 상기 너트부(177)를 체결부(175)에 대해 체결고정하여 이웃하는 제 1 및 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체(110)를 밀착 결합시킬 수 있다.

상기 벽체 구조물(100)에 있어서, 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)가 수평방향으로 원하는 길이만큼 연장되고 모서리에서 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)가 설치되고, 이에 대해 교차하는 방향으로 원하는 길이만큼 연장 설치되면, 가볍고 단위길이로 운반이 용이하고 설치가 용이한 상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)를 이용하여 원하는 길이의 박스구조물 설치를 기본적으로 완성할 수 있다.

상기 벽체구조물(100)의 몸통 통공부(150)을 통해 콘크리트(153)를 현장타설하여 저판(10)을 형성시킴과 더불어 저판(10)과 벽체 구조물(100)를 서로 강결시키게 된다(S160).

상기 H형 프리캐스트 단위벽체(110)의 내부철근(181)을 저판용 하부 내부철근(185)과 내부철근의 연장배치 또는 커플러(190)를 이용하여 체결한 후(S155) 현장타설 콘크리트(153)를 상기 몸통 통공부(150)를 통해 주입하여 저판(10)을 동시에 형성하여 상기 벽체구조물(100)과의 강결 효과를 증진시킬 수 있다.

상기 벽체구조물(100)의 몸통 통공부(150)을 통해 콘크리트(153)를 현장타설한 후 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체(130)의 상기 밀착수단(170)의 너트부(177)를 풀어 해제할 수 있다(S170).

이로서 본 발명은 프리캐스트 방식과 현장타설 콘크리트 방식을 적절하게 혼용함으로서 박스구조물을 구성하는 저판, 벽체와 상판을 구조적으로 일체화시키고 특히 저판과 벽체를 강결시켜 외력에 의한 휨 모멘트를 적절하게 분산 저항되도록 하며 이에 따라 시공성과 경제성을 충분히 확보할 수 있는 박스구조물 시공이 가능하게 된다.

110 : H형 프리캐스트 단위벽체 130 : ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체
150 : 몸통통공부 170 : 밀착수단
180 : 내부철근 190 : 철근 커플러

Claims

터파기로 마련된 벽체 설치공간에 이웃하여 배치되는 H형 프리캐스트 단위벽체와,
상기 H형 프리캐스트 단위벽체의 중앙 지지부 관통홀에 삽입되어 임시 연결되는 밀착수단과,
상기 H형 프리캐스트 단위벽체 쌍을 소정 위치에 자립시키고, 이웃한 상기 H형 프리캐스트 단위벽체 쌍의 상기 밀착수단을 당겨 형성되는 콘크리트 현장타설 통공부와,
상기 H형 프리캐스트 단위벽체 중 단부 H형 프리캐스트 단위벽체 또는 서로 교차하여 배치되는 H형 프리캐스트 단위벽체 쌍의 모서리에 설치되는 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체를 포함하며,
상기 콘크리트 현장타설 통공부에 대해 콘크리트 현장타설로 단위벽체 사이 및 저판이 강결결합되고, 상기 밀착수단을 제거되며,
상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체의 직경이 상기 밀착수단보다 큰 관통형 시스부재에 대해 변위발생가능하게 상기 밀착수단을 결착하고, 상기 밀착수단의 말단에 결합되는 너트부를 풀고 제거하며,
상기 저판은 바닥부에 설치되는 저판 내부철근과 상기 H형 프리캐스트 단위벽체의 높이방향으로 설치되는 내부철근 사이를 상기 내부철근의 연장배치 또는 철근 커플러로 체결한 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물.
제 1 항에 있어서,
상기 H형 프리캐스트 단위벽체와 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체는 높이방향으로 동일한 길이를 가지며,
상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체는 서로 수평하게 배치되되, 소정간격 이격배치되는 한쌍의 날개부와 상기 한쌍의 날개부 중앙에서 상기 한쌍의 날개부를 결합 지지하는 중앙지지부를 포함하며,
상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체중 서로 인접하는 제 1 H형 프리캐스트 단위벽체와 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체는 상기 한쌍의 날개부로 둘러싸인 상기 콘크리트현장타설 통공부에 대해 현장타설되는 콘크리트에 의해서 수평방향으로 강결결합되며, 상기 현장타설되는 콘크리트에 의해서 상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체와 상기 2 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체가 자립하는 바닥부가 일체적으로 강결결합되며,
상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체는 속이 찬 솔리드형이며, 무게중심에 대해 서로 교차하도록 배치되고 탄성재로 일단 또는 양단이 마감된 관통형 시스부재가 형성되며, 상기 관통형 시스부재가 노출되는 부분에 대해 홈부가 형성되며,
상기 관통형 시스부재의 직경은 상기 H형 프리캐스트 단위벽체와의 사이에 변위발생가능한 크기를 제공하는
H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물.
제 2 항에 있어서,
상기 밀착수단은 상기 제 1 및 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체의 상기 중앙지지부를 수평방향으로 관통하며, 상기 중앙지지부에 대해 무게중심을 벗어나게 이격 형성되는 제 1 및 제 2 관통홀과. 상기 제 1 및 제 2 관통홀보다 커서 상기 제 1 및 제 2 관통홀에 대해 걸리는 머리부와 상기 머리부로부터 상기 제 1 및 제 2 관통홀내로 삽입 연장되는 탄성 길이부와, 상기 탄성 길이부 말단에 원주방향으로 나사산이 형성되어 이루어지는 체결부와, 상기 머리부가 상기 제 1 H 형 프리캐스트 단위벽체에 배치되고, 상기 체결부가 상기 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체에 노출될 경우에 상기 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체의 중앙지지부에 대해서 나사결합시키는 상기 너트부를 포함하며,
상기 제 1 H형 프리캐스트 단위벽체와 상기 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체사이에서 상기 제 1 관통홀에 대해서 그리고 상기 제 2 H형 프리캐스트 단위벽체와 이웃한 제 3 H형 프리캐스트 단위벽체 사이에서는 상기 제 2 관통홀에 대해서 상기 밀착수단이 결합되어 상기 밀착수단이 상기 1 이상의 H형 프리캐스트 단위벽체의 벽체 연결부에서 일정 정도 겹치며,
판상 지수부재는 상기 ㅁ자형 프리캐스트 마감벽체 또는 상기 콘크리트현장타설 통공부에 매립되어 있는 H형 프리캐스트 단위벽체를 이용한 벽체 구조물.