KR102425501B1 - 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법 - Google Patents

프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법 Download PDF

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Abstract

가설작업과 해체 작업 및, 콘크리트 현장 타설 작업을 최소화시켜 사일로의 시공기간을 대폭 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 작업자의 고소작업까지도 최소화시켜 안전사고 발생비율을 대폭 저감시킬 수 있는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법이 개시된다. 상기 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 바닥 슬래브 상부에 하부 벽체 구조물을 시공하는 하부 벽체 구조물 시공단계와, 상기 하부 벽체 구조물의 최상단에 위치한 슬래브에 콘 설치용 가설 구조물을 설치하는 콘 설치용 가설물 설치 단계와, 상기 콘 설치용 가설 구조물의 상단부와 하부 벽체 구조물의 상부면에 상하단부가 지지되도록 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록을 역 콘 형상으로 배치하여 연결한 후 내부 콘 프리캐스트 블록 상부에 콘 탑을 탑재시켜 역 콘 형상의 내부 콘을 형성하는 내부 콘 시공단계와, 상기 하부 벽체 구조물의 상부에 슬립폼을 설치하여 거푸집을 상부로 연속적으로 이동시키면서 콘크리트를 타설하여 원형 형상의 상부 벽체 구조물을 시공하는 상부 벽체 구조물 시공단계 및, 상기 상부 벽체 구조물의 상단부에 지붕 슬래브 보강 트러스를 설치한 후, 상기 지붕 슬래브 보강 트러스 상부에 지붕 슬래브를 안착시켜 설치하는 지붕 슬래브 설치단계를 포함할 수 있다.

Description

프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법{SILO CONSTRUCTION METHOD USING PRECAST AND SLIP FOAM}
본 발명은 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사일로 구조물 내부에 내부 콘이 시공되는 탑형 사일로를 프리캐스트와 슬립폼을 이용하여 시공하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사일로(Silo)라 함은 목초의 저장발효 또는 곡물, 곡식, 시멘트, 골재 등을 저장하기 위한 탑 모양의 구조물을 말한다.
사일로는 외관상의 형태, 건축재료, 설치장소 등에 따라서 여러 가지 종류가 있으며, 건축 재료로는 주로 철근 콘크리트, 시멘트 벽돌, 강철판 등이 사용된다.
탑형 사일로는 사일로 중에서도 가장 많이 보급되어 있는 사일로의 구조로서, 기초, 원통형의 벽체 및 상단의 지붕 등으로 구성되며, 그 내부에는 벽체 외주면과 연결되어 사일로 내부공간을 구분하면서 저장물의 반출을 쉽게 하기 위한 원추형으로 형성된 내부 콘(cone)이 일반적으로 설치된다. 또한 사일로의 내부는 다수의 격벽에 의해 여러 공간으로 구획되기도 하며, 상기 내부 콘이나 격벽에는 저장물의 이동을 위한 반출구가 형성될 수 있다.
그런데, 상기 탑형 사일로 내부에 시공되는 내부 콘은 원추형으로 형성되기 때문에 그 시공을 위해서는 많은 양의 목재 및 강재로 이루어진 거푸집이 소요되고, 또한 다수의 동바리 작업을 거쳐야 하며, 콘크리트 타설과 양생이 단계적으로 이루어져야 하기 때문에 그 시공에 많은 시간과 인력이 소요되었다.
즉, 사일로 내부의 현장 타설 콘크리트 내부 콘 시공에 많은 시간과 비용이 소요되어 사일로 시공에 있어서 가장 큰 공기 지연 요인이 되었으며, 많은 작업자들이 투입되고 고소작업의 비중도 높아서 안전사고 발생요소가 상존한다는 문제점이 있다.
한편 탑형 사일로의 벽체는 일정한 환형 단면을 가지는 원통형 구조물이므로, 연속 타설 및 양생이 가능한 슬립폼을 적용하여 사일로의 벽체를 시공하는 사례가 있었다. 그러나 슬립폼에 의해서 벽체 전체를 시공하게 되면 벽체의 시공성은 높일 수 있지만, 그 내부의 협소한 공간에서 내부 콘을 시공해야 하므로 작업환경이 더 열악해져서 내부 콘의 시공기간은 오히려 늘어나고 안전사고의 위험이 높아지는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0381792호(2003.04.14.) 대한민국 등록특허공보 제10-1314170호(2013.09.26.) 대한민국 등록특허공보 제10-1171746호(2012.08.01.) 대한민국 등록특허공보 제10-1851280호(2018.04.17.)
본 발명의 목적은 가설작업과 해체작업 및 콘크리트 현장 타설 작업을 최소화시켜 사일로의 시공기간을 대폭 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 작업자의 고소작업까지도 최소화시켜 안전사고 발생 가능성을 대폭 저감시킬 수 있는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 하부 벽체 구조물과 내부 콘 등을 시공하기 위한 주요 구조 요소를 프리캐스트를 통해 공장에서 생산한 후 현장에서 간단히 조립할 수 있도록 함으로써 시공이 간단할 뿐만 아니라, 상부 벽체 구조물은 슬립폼 공법을 이용하여 시공 이음 없이 균일한 형상으로 시공함으로써 공기의 단축과 더불어 우수한 품질의 사일로를 시공할 수 있는 프리캐스트와 슬립폼을 복합적으로 이용한 사일로 시공방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바닥 슬래브 상부에 하부 벽체 구조물을 시공하는 하부 벽체 구조물 시공단계와, 상기 하부 벽체 구조물의 최상단에 위치한 슬래브에 콘 설치용 가설 구조물을 설치하는 콘 설치용 가설물 설치 단계와, 상기 콘 설치용 가설 구조물의 상부에 탑재되는 콘 탑 베이스와 하부 벽체 구조물의 상부면에 의해 상부와 하부가 지지되도록 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록을 콘 형상으로 배치하여 연결한 후 콘 탑 베이스와 내부 콘 프리캐스트 블록 상부에 콘 탑을 설치하여 내부 콘을 형성하는 내부 콘 시공단계와, 상기 하부 벽체 구조물의 상부에 슬립폼을 설치하여 거푸집을 상부로 연속적으로 이동시키면서 콘크리트를 타설하여 원통 형상의 상부 벽체 구조물을 시공하는 상부 벽체 구조물 시공단계 및 상기 상부 벽체 구조물의 상단부에 지붕 슬래브를 설치하는 지붕 슬래브 설치단계를 포함하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법을 제시한다.
한편, 상기 하부 벽체 구조물 시공단계에서 상기 하부 벽체 구조물의 상부에는 내부 콘 프리캐스트 블록의 하단부를 지지하는 콘 하부 라운드 경사보가 더 형성될 수 있으며, 상기 콘 하부 라운드 경사보에는 내부 콘 프리캐스트 블록에 삽입 연결됨으로써 상기 콘 하부 라운드 경사보에 내부 콘 프리캐스트 블록을 고정시키는 고정 철물이 매립될 수 있다.
또한, 상기 콘 설치용 가설물 설치 단계에서 상기 콘 설치용 가설 구조물과 슬래브 상부에 설치된 베이스 플레이트 사이에는 복수개의 받침 승강용 유압장치가 설치되어 시공될 내부 콘의 높이에 대응되도록 상기 콘 설치용 가설 구조물의 높이를 조절할 수 있다.
여기서, 상기 콘 설치용 가설 구조물은 상기 베이스 플레이트에 소정간격으로 연결된 복수개의 전도방지 가설부재에 지지되도록 연결될 수 있다.
일 예를 들면, 상기 내부 콘 시공단계는, 상기 콘 설치용 가설 구조물 설치단계에서 설치한 콘 설치용 가설 구조물의 상부에 콘 탑 베이스를 탑재하는 단계, 내부 콘 프리캐스트 블록을 인양하여 하단부는 콘 하부 라운드 경사보에 지지되고 상단부는 콘 설치용 가설 구조물의 상부에 탑재된 콘 탑 베이스에 의해 지지되도록 내부 콘 프리캐스트 블록을 하부 벽체 구조물 상부에 콘 형상으로 배치하는 내부 콘 프리캐스트 블록 배치단계, 상기 콘 형상으로 배치된 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록을 서로 연결하는 내부 콘 프리캐스트 블록 연결단계 및 상기 콘 탑 베이스와 내부 콘 프리캐스트 블록 상부에 콘크리트를 타설하여 콘 탑을 형성하는 콘 탑 설치단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록은 상협하광 형태의 사다리꼴 형태로 형성되며 외부면 상단부와 일측에는 콘크리트 타설 함몰부가 마련되고 양측에는 복수개의 연결철근이 돌출 형성될 수 있다.
이와 같은 내부 콘 프리캐스트 블록은 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록의 서로 마주하는 연결철근을 연결한 후, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록의 외부면 상단부와 일측에 마련되어 있는 콘크리트 타설 함몰부에 콘크리트를 타설하여 양생시켜 서로 연결될 수 있다.
한편, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록은 상협하광 형태의 사다리꼴 형태로 형성되며 외부면 양측에는 복수개의 연결부재 체결 홈부가 소정간격으로 마련될 수 있다.
이와 같은 내부 콘 프리캐스트 블록은 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록의 외주면에 마련된 연결부재 체결 홈부에 연결부재를 안착시킨 후 고정부재를 통해 상기 연결부재를 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록에 고정시킴으로써 서로 연결될 수도 있다.
또한, 지붕 슬래브 설치단계는 먼저 지붕 슬래브 보강 트러스를 설치한 후, 상기 지붕 슬래브 보강 트러스 상부에 지붕 슬래브를 안착시켜 설치하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 하부 벽체 구조물과 내부 콘의 시공에 필요한 구성들과, 지붕 슬래브 보강 트러스와 지붕 슬래브 등을 공장에서 기 제작하여 현장에서는 단순 조립만으로 시공할 수 있도록 하고, 상부 벽체 구조물의 경우에는 슬립폼 공법을 통해 시공 이음 없이 균일한 형상으로 신속하게 시공할 수 있도록 한다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 현장에서의 동바리와 거푸집의 설치 및 해체 작업이 줄어들고 각종 가설 작업대와 계단 및, 안전시설의 설치 및 해체 작업을 최소화시킴으로써 사일로의 시공기간을 대폭 단축시키고, 현장 작업인력을 최소화시킬 수 있도록 하여 사일로 시공비용 또한 대폭 절감시킬 수 있으며, 내부 콘의 시공 시 작업자의 고소작업을 최소화시킴으로써 안전사고 발생비율을 대폭 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 하부 벽체 구조물과 내부 콘 등을 시공하기 위한 주요 구성을 프리캐스트 공법을 통해 공장에서 생산한 후 현장에서 간단히 조립하고 상부 벽체 구조물은 슬립폼 공법을 이용하여 시공 이음 없이 균일한 형상으로 시공함으로써 표준화 시공이 가능하여 공기를 한층 더 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 우수한 품질의 사일로를 시공할 수 있는 효과가 있다.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법을 설명하기 위한 흐름도
도 2는 하부 벽체 구조물 시공단계를 설명하기 위한 도면
도 3은 콘 하부 라운드 경사보를 시공하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 4는 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집이 설치된 상태를 도시한 평면도
도 5는 콘 설치용 가설 구조물 설치 단계를 설명하기 위한 도면
도 6은 내부 콘 시공단계를 설명하기 위한 도면
도 7은 내부 콘 시공단계를 설명하기 위한 흐름도
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 내부 콘 프리캐스트 블록을 설명하기 위한 도면
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 내부 콘 프리캐스트 블록을 설명하기 위한 도면
도 10은 콘 탑이 설치된 상태를 도시한 도면
도 11은 상부 벽체 구조물 시공단계를 설명하기 위한 도면
도 12는 지붕 슬래브가 상부 벽체 구조물에 설치된 상태를 도시한 도면
도 13은 본 발명에 따른 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법에 의해 시공된 사일로를 도시한 도면
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 하부 벽체 구조물 시공단계(S110), 콘 설치용 가설물 설치 단계(S120), 내부 콘 시공단계(S130), 상부 벽체 구조물 시공단계(S140) 및 지붕 슬래브 설치단계(S150)를 포함할 수 있다.
상기 하부 벽체 구조물 시공단계(S110)에서는 바닥 슬래브(111) 상부에 하나 또는 둘 이상의 층을 이루도록 원통 형상의 하부 벽체 구조물(110)을 시공할 수 있다.
도 2를 참조하여 하부 벽체 구조물 시공단계(S110)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 하부 벽체 구조물 시공단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 하부 벽체 구조물 시공단계(S110)를 통해 하부 벽체 구조물(110)을 시공하기 위해서는, 먼저 도 2의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 바닥 슬래브(111) 상부로 돌출된 원형벽체 연결철근(112)에 연결되어 고정될 수 있도록 원형 벽 프리캐스트 거푸집(114a) 내부에 벽체 철근(114b)이 조립된 복수개의 유닛 벽체 구조물(114)을 원통 형상으로 소정 높이까지 설치함과 동시에, 바닥 슬래브(111) 상부로 돌출된 기둥 연결철근(113)에 프리캐스트 기둥(115)을 설치한다.
이후, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 유닛 벽체 구조물(114) 내부에 콘크리트를 타설하여 원형 벽체(116)를 시공한 후, 상기 원형 벽체(116)의 상부면과 프리캐스트 기둥(115)에 지지될 수 있도록 슬래브 보(117)를 설치한 다음, 상기 슬래브 보(117) 상부에 프리캐스트 슬래브(118)를 설치함으로써 하부 벽체 구조물(110)의 1층을 시공하게 되며, 상술한 바와 같은 과정을 반복 실행하여 도 2의 (d)와 (e)에 도시된 바와 같이 원하는 층을 이루도록 원형 형상의 하부 벽체 구조물(110)을 시공하게 된다.
여기서, 상기 하부 벽체 구조물(110)은 공장에서 기 생산된 유닛 벽체 구조물(114)과 프리캐스트 기둥(115), 슬래브 보(117) 및 프리캐스트 슬래브(118) 등을 현장에서 조립 설치하여 시공하였으나, 시공 현장 상황에 따라서는 현장에서 직접 철근 배근작업과 거푸집 설치작업을 진행한 후 콘크리트를 타설함으로써 시공될 수도 있다.
한편, 상기 하부 벽체 구조물(110)의 상부에는 도 2의 (e)에 도시된 바와 같이 내부 콘 프리캐스트 블록(141 : 도 3 참조)의 하단부를 지지하는 콘 하부 라운드 경사보(120)를 더 시공할 수 있다.
도 3을 참조하여, 콘 하부 라운드 경사보(120)를 시공하는 과정에 대하여 설명한다.
도 3은 콘 하부 라운드 경사보를 시공하는 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집이 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 콘 하부 라운드 경사보(120)를 시공하기 위해서는, 먼저 원형 벽 프리캐스트 거푸집(114a) 내부에 콘크리트를 타설하여 최상층에 위치하는 원형 벽체(116)를 시공할 시에는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 하부 벽체 구조물(110)의 상부면 외부로 고정철물(121)의 일부가 돌출되도록 상기 고정철물(121)을 하부 벽체 구조물(110)에 매설을 하게 된다.
또한, 상기 하부 벽체 구조물(110) 상부면 외부로 돌출된 고정철물(121)에는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 고정부재(122)를 이용하여 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123)을 고정하여 설치한다.
이때, 상기 하부 벽체 구조물(110)의 상단부 외측에는 원형 벽 프리캐스트 거푸집(114a)이 상기 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123)과 대응되는 높이로 돌출된 상태가 된다.
한편, 상기 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123)과 하부 벽체 구조물(110) 상단부 외측에 돌출된 원형 벽 프리캐스트 거푸집(114a) 사이에는 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 철근(124)이 배근될 수 있으며, 상기 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123)에는 고정철물(125)이 설치될 수 있다.
여기서, 상기 고정철물(125)은 상단부가 상기 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123) 상부 외측으로 돌출되도록 상기 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123)에 설치될 수 있다.
또한, 상기 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123)은 하부 벽체 구조물(110)의 최상단에 위치한 프리캐스트 슬래브(118)에 연결되는 서포트(126)에 의해 지지될 수 있다.
이후, 상기 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123)과 하부 벽체 구조물(110) 상단부 외측에 돌출된 원형 벽 프리캐스트 거푸집(114a) 사이에 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 콘크리트를 타설하여 콘 하부 라운드 경사보(120)를 형성하게 된다.
여기서, 상기 콘 하부 라운드 경사보(120)의 상부면 외측으로는 고정철물(125)의 상단부가 돌출될 수 있으며, 상기 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123)을 지지하는 서포트(126)는 콘크리트 양생 후 제거될 수 있다.
한편, 상기 콘 하부 라운드 경사보(120)의 상부면과 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123)의 상부면에는 도 3의 (e)와 (f)에 도시된 바와 같이 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 위치를 고정시키는 복수개의 스토퍼(127)가 설치될 수 있다.
상기 콘 설치용 가설 구조물 설치 단계(S120)는 상기 하부 벽체 구조물(110)의 최상단에 위치한 슬래브(118)에 콘 설치용 가설 구조물(130)을 설치하는 과정이다.
도 5를 참조하여 콘 설치용 가설 구조물 설치단계(S120)에 대하여 설명한다.
도 5는 콘 설치용 가설 구조물 설치 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 콘 설치용 가설 구조물(130)을 설치하기 위해서는 하부 벽체 구조물(110)의 최상단에 위치한 슬래브(118) 중앙부에 베이스 플레이트(131)를 설치한 한 다음, 상기 베이스 플레이트(131)에 복수개의 받침 승강용 유압장치(132)를 설치하게 된다.
이후, 상기 복수개의 받침 승강용 유압장치(132)에 콘 설치용 가설 구조물(130)을 탑재시킨다.
한편, 상기 복수개의 받침 승강용 유압장치(132)에 탑재된 콘 설치용 가설구조물(130)은 상기 베이스 플레이트(131)에 회전가능하게 하단부가 연결되어 있는 복수개의 전도방지 가설부재(133)와 연결되어 상기 전도방지 가설부재(133)에 의해 지지되어 전도되지 않고 안전한 상태를 유지할 수 있도록 한다.
이때, 상기 콘 설치용 가설 구조물(130)은 상기 복수개의 받침 승강용 유압장치(132)가 신축됨에 따라서 시공된 내부 콘(140)의 높이에 대응되도록 그 높이가 조절될 수 있다.
한편, 전도방지 가설부재(133)는 상기 복수개의 받침 승강용 유압장치(132)에 의해 콘 설치용 가설 구조물(130)의 높이가 조절됨에 따라 대응되어 신축될 수 있도록 제작되는 것이 바람직하다.
상기 내부 콘 시공단계(S130)는 콘 설치용 가설 구조물(130)의 상부에 탑재되는 원뿔대 형상의 콘 탑 베이스(134)와 하부 벽체 구조물의 상부, 즉 콘 하부 라운드 경사보(120)에 의해 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 상부와 하부가 지지되도록 상기 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 배치하여 연결한 후, 상기 배치된 내부 콘 프리캐스트 블록(141)과 콘 탑 베이스(134) 상부에 콘크리트를 타설하여 콘 탑(148)을 시공함으로써 내부 콘(140)을 형성하는 과정이다.
도 6은 내부 콘 시공단계를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 내부 콘 시공단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 내부 콘 시공단계(S130)는 콘 탑 베이스 탑재단계(S131), 내부 콘 프리캐스트 블록 배치단계(S132), 내부 콘 프리캐스트 블록 연결단계(S133) 및 콘 탑 설치단계(S134)를 포함할 수 있다.
상기 콘 탑 베이스 탑재단계(S131)에서는 콘 설치용 가설 구조물 설치단계(S120)에서 설치한 콘 설치용 가설 구조물(130)의 상부에 원뿔대 형상의 콘 탑 베이스(134)를 탑재한다.
상기 내부 콘 프리캐스트 블록 배치단계(S132)에서는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 인양하여 하단부는 콘 하부 라운드 경사보(120)에 지지되고 상단부는 콘 설치용 가설 구조물(130)의 상부에 탑재된 콘 탑 베이스(134)에 의해 지지되도록 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 하부 벽체 구조물(110) 상부에 배치한다.
이때, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 하단부 양측면은 도 3의 (f)에 도시된 바와 같이 상기 콘 하부 라운드 경사보(120)의 상부면과 콘 하부 라운드 경사보 프리캐스트 거푸집(123) 상부면에 설치된 스토퍼(127)에 의해 지지됨과 동시에, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 하부면에 소정 깊이로 형성된 연결 슬롯(S)에는 콘 하부 라운드 경사보(120)의 상부면 외측으로 돌출된 고정철물(125)의 상단부가 삽입됨으로써 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)이 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있도록 한다.
한편, 상기 고정철물(125)이 삽입된 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 하부면에 소정 깊이로 형성된 연결 슬롯(S)에는 무수축 고강도 모르타르가 충진될 수 있다.
또한, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 상단부는 복수개의 고정부재를 사용하여 콘 설치용 가설 구조물(130)의 상부에 탑재된 콘 탑 베이스(134)와 연결하여 고정시킬 수 있다.
상기와 같은 과정을 반복하여 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 콘 형상으로 배치함으로써 내부 콘을 형성하게 된다.
상기 내부 콘 프리캐스트 블록 연결단계(S133)에서는 상기 콘 형상으로 배치된 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 서로 연결하게 된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 내부 콘 프리캐스트 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)이 상협하광 형태의 사다리꼴 형태로 형성되며, 외부면 상단부와 일측에 콘크리트 타설 함몰부(142)가 마련되고, 양측에는 복수개의 연결철근(143)이 돌출되도록 제작될 경우, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)은 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 서로 마주하는 연결철근(143)을 연결한 후, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 외주면 상단부와 일측에 마련되어 있는 콘크리트 타설 함몰부(142)에 콘크리트를 타설하여 양생시킴으로써 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 연결시킬 수 있도록 한다.
여기서, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 양측에 돌출된 연결철근(143)은 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 연결철근(143)과 서로 겹쳐진 상태로 연결되거나, 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 연결철근(143) 사이에 위치한 상태로 지그재그로 배치되어 서로 연결될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 내부 콘 프리캐스트 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)이 상협하광 형태의 사다리꼴 형태로 형성되며 외부면 양측에는 복수개의 연결부재 체결 홈부(144)가 소정간격으로 마련되도록 제작될 경우, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)은 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 외주면에 마련된 연결부재 체결 홈부(144)에 연결부재(145)를 안착시킨 후, 고정부재를 통해 상기 연결부재(145)를 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)에 고정시킴으로써 서로 연결될 수도 있다.
여기서, 상기 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 외부면에는 작업자가 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 연결하기 위해 철근 연결 작업과 콘크리트 타설 작업을 하거나, 연결부재(145) 체결작업을 안전하고 용이하게 실시할 수 있도록 도 6에 도시된 바와 같이 복수개의 가설계단(146)과 가설 작업대(147)가 설치될 수 있으며, 상기 가설계단(146)과 가설작업대(147)는 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 연결 작업이 완료된 후에는 상기 내부 콘 프리캐스트 블록(141)으로부터 제거될 수 있다.
도 10은 콘 탑이 형성된 상태를 도시한 도면으로서, 도 10을 참조하면 상기 콘 탑 설치단계(S134)에서는 콘 탑 베이스(134)와 내부 콘 프리캐스트 블록(141) 상부에 콘크리트를 타설하여 콘 탑(148)을 형성한다.
상기와 같은 과정을 통해 내부 콘(140)의 시공이 완료되면, 상기 내부 콘(140)을 지지하고 있는 콘 설치용 가설물(130)과, 베이스 플레이트(131), 받침 승강용 유압장치(132) 및 전도방지 가설부재(133)를 제거하게 된다.
상술한 바와 같은 과정을 거쳐 내부 콘(140)을 시공한 다음에는, 상부 벽체 구조물 시공단계(S140)를 통해 하부 벽체 구조물(110)의 상부, 즉 콘 하부 라운드 경사보(120)의 상부에 상부 벽체 구조물(150)을 시공하게 된다.
도 11은 상부 벽체 구조물 시공단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 상부 벽체 구조물 시공단계(S140)에서는, 하부 벽체 구조물(110)의 상부, 즉 콘 하부 라운드 경사보(120)에 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 슬립폼(151)을 설치하여 거푸집을 상부로 연속적으로 이동시키면서 콘크리트를 타설하여 원하는 높이의 원통 형상의 상부 벽체 구조물(150)을 시공할 수 있도록 한다.
이때, 상기 슬립폼(151)을 상부로 연속적으로 이동시키면서 시공된 상부 벽체 구조물(150)의 내주면 상단에는 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 트러스 걸림 턱부(152)가 형성될 수 있도록 상기 상부 벽체 구조물(150)을 시공할 수 있도록 하며, 상부 벽체 구조물(150)을 원하는 높이로 시공 완료한 다음에는 상부 벽체 구조물(150)로부터 슬립폼(151)을 인양하여 해체시키게 된다.
도 12는 지붕 슬래브가 상부 벽체 구조물에 설치된 상태를 도시한 도면이며, 도 13은 본 발명에 따른 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법에 의해 시공된 사일로를 도시한 도면이다.
상기 지붕 슬래브 설치단계(S150)에서는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 슬립폼(151)이 해체된 상부 벽체 구조물(110)의 내주면 상단부에 형성된 트러스 걸림 턱부(152)에 지붕 슬래브 보강 트러스(161)를 설치한 후, 상기 지붕 슬래브 보강 트러스(161) 상부에 지붕 슬래브(162)를 안착시켜 설치하게 됨으로써 도 13에 도시된 바와 같이 사일로 시공을 완료하게 된다.
다시, 도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법의 작용 효과에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 원형 벽 프리캐스트 거푸집(114a) 내부에 벽체 철근(114b)이 조립되게 공장에서 프리캐스트 공법으로 기 제작된 복수개의 유닛 벽체 구조물(114)과, 복수개의 프리캐스트 기둥(115), 슬래브 보(117) 및, 프리캐스트 슬래브(118)를 시공 현장에서 조립한 후, 유닛 벽체 구조물(114)의 원형 벽 프리캐스트 거푸집(114a) 내부에 콘크리트를 타설하여 하부 벽체 구조물(110)을 시공할 수 있도록 한다.
즉, 하부 벽체 구조물(110) 시공 시에 투입되는 유닛 벽체 구조물(114)과, 프리캐스트 기둥(115), 슬래브 보(117) 및 프리캐스트 슬래브(118) 등과 같은 구조물들을 공장에서 기 제작한 후 현장에서 조립하고, 원형 벽 프리캐스트 거푸집(114a) 내부에 콘크리트를 타설만 하게 되면 하부 벽체 구조물(110)을 시공할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 하부 벽체 구조물(110) 시공 시 현장에서의 동바리와 거푸집, 각종 가설 작업대 등의 설치와 해체 작업을 최소화시킬 수 있도록 함으로써 하부 벽체 구조물(110)의 시공시간을 대폭 단축시킴과 더불어 현장 작업인원을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 사일로 구조물 중 구조적으로 시공하기가 가장 까다로운 내부 콘을 현장에서 콘크리트 타설하여 시공하지 않고, 공장에서 기 제작된 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 콘 형상으로 배치하여 현장에서 조립하는 프리캐스트 공법을 통해 내부 콘(140)을 시공할 수 있도록 한다.
이때, 도 9에 도시된 바와 같이 상협하광 형태의 사다리꼴 형태로 형성되며 외부면 양측에는 복수개의 연결부재 체결 홈부(144)가 소정간격으로 마련된 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 사용하여 내부 콘(140)을 시공하게 되면, 연결부재(145)를 이용하여 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 연결시키는 단순한 작업만으로 역 콘 형상으로 배치된 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 서로 연결하여 내부 콘(140)을 형성할 수 있으므로 콘부의 시공 시 현장 콘크리트 타설 작업을 전혀 할 필요가 없다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 상협하광 형태의 사다리꼴 형태로 형성되며, 외부면 상단부와 일측에 콘크리트 타설 함몰부(142)가 마련되고, 양측에는 복수개의 연결철근(143)이 돌출된 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 사용하여 내부 콘을 시공하게 되면 서로 마주하는 연결철근(143)을 연결한 후, 내부 콘 프리캐스트 블록(141)의 외주면 상단부와 일측에 마련되어 있는 콘크리트 타설 함몰부(142)에만 콘크리트를 타설하여 역 콘 형상으로 배치된 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 서로 연결하여 내부 콘(140)을 형성할 수 있으므로 내부 콘 시공 시 현장 콘크리트 타설 작업을 최소화시킬 수 있도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 공장에서 기 제작된 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 현장에서 조립하는 방법으로 내부 콘(140)을 시공할 수 있도록 함으로써 현장에서의 콘크리트 타설이 전혀 필요 없거나 콘크리트 타설 작업을 최소화시킬 수 있도록 하여 내부 콘의 시공기간을 대폭 단축시키고, 현장 작업인력을 최소화시킬 수 있도록 하여 결국 사일로 시공비용과 시공시간을 절감시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 사일로 구조물에서 시공하기가 가장 어려우며 또한 가장 많은 동바리와 거푸집, 각종 가설 작업대와 계단, 안전시설 등을 설치하고 해체해야 하기 때문에 가장 많은 수의 작업인력이 투입되고 시공시간이 매우 오래 걸리는 내부 콘의 시공을 공장에서 기 제작된 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록(141)을 현장에서 조립하여 시공하는 프리캐스트 공법으로 대체함으로써 사일로 시공의 시공성과 안전성을 향상시킨 것이다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 하부 벽체 구조물(110)의 상부에 슬립폼(151)을 설치하여 거푸집을 상부로 연속적으로 이동시키면서 콘크리트를 타설하여 원하는 높이의 원형 형상의 상부 벽체 구조물을 시공할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 상부 벽체 구조물(150)의 경우에는 시공 이음 없이 균일한 형상으로 시공할 수 있는 슬립폼 공법을 이용하여 원하는 높이로 연속적으로 시공함으로써 공기의 단축과 더불어 우수한 품질의 사일로를 시공할 수 있도록 한다.
또한, 지붕 슬래브 보강 트러스(161)와 지붕 슬래브(162) 또한 공장에서 기 제작한 후, 슬립폼 공법에 의해 시공된 상부 벽체 구조물(150)의 상단부에 탑재하여 조립하는 작업만으로 시공을 완료할 수 있도록 함으로써 시공시간을 더욱 단축시킬 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법은 하부 벽체 구조물(110)과 내부 콘(140)의 시공에 필요한 구조물들과, 지붕 슬래브 보강 트러스(161)와 지붕 슬래브(162) 등을 공장에서 기 제작하고 현장에서 조립하여 시공하고, 상부 벽체 구조물(150)의 경우에는 슬립폼 공법을 통해 시공 이음 없이 균일한 형상으로 신속하게 시공할 수 있기 때문에 시공품질의 균일성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 사일로 시공기간이 단축되고, 현장작업이 감소함에 따라 작업자의 안전성도 확보할 수 있는 장점이 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
(110) : 하부 벽체 구조물 (111) : 바닥 슬래브
(112) : 원형벽체 연결철근 (113) : 기둥 연결철근
(114) : 유닛 벽체 구조물 (120) : 콘 하부 라운드 경사보
(130) : 콘 설치용 가설 구조물 (131) : 베이스 플레이트
(132) : 받침 승강용 유압장치 (133) : 전동방지 가설부재
(134) : 콘 탑 베이스 (140) : 내부 콘
(141) : 내부 콘 프리캐스트 블록 (142) : 콘크리트 타설 함몰부
(143) : 연결철근 (144) : 체결 홈부
(145) : 연결부재 (146) : 가설계단
(147) : 가설 작업대 (148) : 콘 탑
(150) : 상부 벽체 구조물 (151) : 슬립폼
(161) : 지붕 슬래브 보강 트러스 (162) : 지붕 슬래브

Claims (10)

  1. 바닥 슬래브 상부에 하부 벽체 구조물을 시공하는 하부 벽체 구조물 시공단계;
    상기 하부 벽체 구조물의 최상단에 위치한 슬래브에 콘 설치용 가설 구조물을 설치하는 콘 설치용 가설물 설치 단계;
    상기 콘 설치용 가설 구조물의 상부에 탑재되는 콘 탑 베이스와 하부 벽체 구조물의 상부면에 의해 상부와 하부가 지지되도록 복수개의 내부 콘 프리캐스트 블록을 콘 형상으로 배치하여 연결한 후 콘 탑 베이스와 내부 콘 프리캐스트 블록 상부에 콘 탑을 설치하여 내부 콘을 형성하는 내부 콘 시공단계;
    상기 하부 벽체 구조물의 상부에 슬립폼을 설치하여 거푸집을 상부로 연속적으로 이동시키면서 콘크리트를 타설하여 원통 형상의 상부 벽체 구조물을 시공하는 상부 벽체 구조물 시공단계; 및
    상기 상부 벽체 구조물의 상단부에 지붕 슬래브를 설치하는 지붕 슬래브 설치단계를 포함하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 벽체 구조물 시공단계에서,
    상기 하부 벽체 구조물의 상부에는 내부 콘 프리캐스트 블록의 하단부를 지지하는 콘 하부 라운드 경사보가 더 형성될 수 있으며,
    상기 콘 하부 라운드 경사보에는 내부 콘 프리캐스트 블록에 삽입 연결됨으로써 상기 콘 하부 라운드 경사보에 내부 콘 프리캐스트 블록을 고정시키는 고정 철물이 매립되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 콘 설치용 가설물 설치 단계에서,
    상기 콘 설치용 가설 구조물과 슬래브 상부에 설치된 베이스 플레이트 사이에는 복수개의 받침 승강용 유압장치가 설치되어 시공될 내부 콘의 높이에 대응되도록 상기 콘 설치용 가설 구조물의 높이를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 콘 설치용 가설 구조물은,
    상기 베이스 플레이트에 소정간격으로 연결된 복수개의 전도방지 가설부재에 지지되도록 연결되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 내부 콘 시공단계는,
    상기 콘 설치용 가설 구조물 설치단계에서 설치한 콘 설치용 가설 구조물의 상부에 콘 탑 베이스를 탑재하는 단계;
    내부 콘 프리캐스트 블록을 인양하여 하단부는 콘 하부 라운드 경사보에 지지되고 상단부는 콘 설치용 가설 구조물의 상부에 탑재된 콘 탑 베이스에 의해 지지되도록 내부 콘 프리캐스트 블록을 하부 벽체 구조물 상부에 콘 형상으로 배치하는 내부 콘 프리캐스트 블록 배치단계;
    상기 콘 형상으로 배치된 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록을 서로 연결하는 내부 콘 프리캐스트 블록 연결단계; 및
    상기 콘 탑 베이스와 내부 콘 프리캐스트 블록 상부에 콘크리트를 타설하여 콘 탑을 형성하는 콘 탑 설치단계를 포함하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 내부 콘 프리캐스트 블록은,
    상협하광 형태의 사다리꼴 형태로 형성되며 외부면 상단부와 일측에는 콘크리트 타설 함몰부가 마련되고 양측에는 복수개의 연결철근이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 내부 콘 프리캐스트 블록은,
    서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록의 서로 마주하는 연결철근을 연결한 후, 상기 내부 콘 프리캐스트 블록의 외부면 상단부와 일측에 마련되어 있는 콘크리트 타설 함몰부에 콘크리트를 타설하여 양생시켜 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 내부 콘 프리캐스트 블록은,
    상협하광 형태의 사다리꼴 형태로 형성되며 외부면 양측에는 복수개의 연결부재 체결 홈부가 소정간격으로 마련되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 내부 콘 프리캐스트 블록은,
    서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록의 외주면에 마련된 연결부재 체결 홈부에 연결부재를 안착시킨 후 고정부재를 통해 상기 연결부재를 서로 이웃하는 내부 콘 프리캐스트 블록에 고정시킴으로써 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 지붕 슬래브 설치단계는,
    상기 상부 벽체 구조물의 상단부에 지붕 슬래브 보강 트러스를 설치한 후, 상기 지붕 슬래브 보강 트러스 상부에 지붕 슬래브를 안착시켜 설치하는 단계를 포함하는 프리캐스트와 슬립폼을 이용한 사일로 시공방법.
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