KR102487996B1 - 중공을 가지는 프리캐스트 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근으로 형성되며 일정 간격으로 배치되는 트러스; 상기 트러스의 배치 간격 사이에 나란하게 배치되어 프리캐스트 패널에 중공을 형 하는 중공 형성체; 및 콘크리트 타설시 상기 중공 형성체가 부력에 의해 상승하는 것을 방지하도록 상기 트러스와 수직하는 방향으로 배치되는 이탈 방지근을 포함하는 중공을 가지도록 형성되는 프리캐스트 패널 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

중공을 가지는 프리캐스트 패널 및 그 제조 방법{HALLOW PRECAST CONCRETE PANEL AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 프리캐스트 패널에 관한 것으로서, 구체적으로는 중량 감소를 위해 중공을 가지도록 형성되는 프리캐스트 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

건축물 등의 벽체구조물을 시공함에 있어서, 종래에는 일반 콘크리트로 이루어진 패널을 사용하여 왔다. 특히, 건축구조물에 있어서 전단내력벽으로서 기능하는 코어(Core) 벽체구조물의 경우 주로 현장 타설 콘크리트를 이용하여 패널을 현장에서 시공하는 방식을 사용하였다. 그런데, 이와 같이 현장 타설 콘크리트를 이용하여 패널을 시공하는 경우, 공기가 지연될 뿐만 아니라, 콘크리트 타설을 위한 철근의 설치와 결속, 그리고 거푸집 등의 부대설비 설치에 따른 비용이 상당히 소요되었다.

이를 극복하기 위한 방안으로서, 공장에서 미리 프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete; 이하 'PC'라고 약칭한다)패널을 제작하고, 이를 현장으로 이송하여 조립함으로써 벽체구조물을 시공하는 방법이 개발되었다. 기존의 PC 패널 종류로는, 솔리드(Solid) PC 패널과 중공 PC 패널이 있는데, 기존의 중공 PC 패널은 제조방식으로 인해 제한된 크기를 가지며, 솔리드 PC 패널의 경우는 단위 PC 패널의 중량 과다로 인해 양중에 불리한 점이 있다.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 제10-2004-0079632호 공개일자 2004년09월16일 특허문헌 2 : 대한민국 등록특허 제10-1718050호 공고일자 2017년03월20일

본 발명은 중량 감소를 위해 중공을 가지도록 형성되는 프리캐스트 패널 및 그 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 중공을 가지는 프리캐스트 패널은, 철근으로 형성되며 일정 간격으로 배치되는 트러스; 상기 트러스의 배치 간격 사이에 나란하게 배치되어 프리캐스트 패널에 중공을 형성하는 중공 형성체; 및 콘크리트 타설시 상기 중공 형성체가 부력에 의해 상승하는 것을 방지하도록 상기 트러스와 수직하는 방향으로 배치되는 이탈 방지근을 포함한다.

이때, 상기 중공 형성체는, 직물 또는 합성수지로 형성된 튜브 형태의 것으로서, 발포 폴리스티렌 재질로 형성된 충전재가 내부에 충전되어 콘크리트 타설시 부피를 유지할 수 있다.

또한, 상기 충전재는 콘크리트가 양생된 이후 상기 중공 형성체로부터 배출되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 이탈 방지근은, 상기 트러스를 이루는 상부근의 하부를 지나도록 배치되고, 상기 중공 형성체는, 상기 이탈 방지근의 하부에 배치되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 중공 형성체는, 콘크리트 타설시 부력에 의해 중공 형성체가 상승할 때 상기 이탈 방지근에 의해 형태가 변형되는 것을 방지하기 위해 상기 이탈 방지근과 접하는 부분에 금속 또는 합성 수지로 형성된 반원 형태의 변형 방지 커버를 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 중공을 가지는 프리캐스트 패널의 제조 방법은, 프키캐스트 패널 형성하기 위한 몰드에 철근으로 형성되는 트러스를 일정 간격으로 배치하는 단계; 상기 트러스의 배치 간격 사이에 나란하도록 중공을 형성하는 중공 형성체를 배치하는 단계; 콘크리트 타설시 상기 중공 형성체가 부력에 의해 상승하는 것을 방지하도록 상기 트러스와 수직하는 방향으로 이탈 방지근을 배치하는 단계; 상기 몰드에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 중공 형성체는, 직물 또는 합성수지로 형성된 튜브 형태의 것으로서, 발포 폴리스티렌 재질로 형성된 충전재가 내부에 충전되어 콘크리트 타설시 부피를 유지할 수 있다.

또한, 콘크리트가 양생 완료된 이후 상기 중공 형성체로부터 상기 충전재를 배출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 이탈 방지근은, 상기 트러스를 이루는 상부근의 하부를 지나도록 배치되고, 상기 중공 형성체는, 상기 이탈 방지근의 하부에 배치되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 중공 형성체는, 콘크리트 타설시 부력에 의해 중공 형성체가 상승할 때 상기 이탈 방지근에 의해 형태가 변형되는 것을 방지하기 위해 상기 이탈 방지근과 접하는 부분에 금속 또는 합성 수지로 형성된 반원 형태의 변형 방지 커버를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 중공을 가지는 프리캐스트 패널 및 그 제조 방법에 의하면,

첫째, 제거가 용이한 충전재를 주입하여 중공을 형성을 위한 공간을 이루므로 중공 형성체의 실시 비용을 절감할 수 있다.

둘째, 충전재를 주입에 의해 중공이 형성되므로 형성하고자 하는 중공의 형태를 용이하게 조절할 수 있다.

셋째, 충전재의 용이한 제거가 가능하므로 화재시 중공 형성제가 인화 물질이 되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공을 가지는 프리캐스트 패널의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 중공을 가지는 프리캐스트 패널의 제조 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3 내지 도 7은 중공을 가지는 프리캐스트 패널의 각 단계멸 제조 과정을설명한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공을 가지는 프리캐스트 패널의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 중공을 가지는 프리캐스트 패널의 제조 과정을 설명하는 순서도이고, 도 3 내지 도 7은 중공을 가지는 프리캐스트 패널의 각 단계멸 제조 과정을설명한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면 본 발명에 따른 중공을 가지는 프리캐스트 패널(1000)은 트러스(100), 중공 형성체(200) 및 이탈 방지그(300)을 포함한다.

트러스(100)는 철근을 트러스 형상으로 형성한 것이다. 도시된 바에 의하면 트러스(100)는 하나의 상부 철근과 한 쌍의 하부 철근에 레티스 부재가 용접된 형태를 가지나, 이는 프리캐스트 패널에 통상적으로 사용되는 철근 구조형태를 예시한 것 뿐으로서, 트러스(100)의 형태는 도시된 바에 한정되지 않으며 실시하고자 하는 프리캐스트 패널의 크기 및 형태에 따라 적절하게 변형될 수 있다.

트러스(100)는 일정 간격으로 배치되나, 실시 형태에 따라 트러스(100)는 일정 간격의 수직 배열된 철근 구조를 포함하는 하나의 철근 구조체로 구현될 수도 있다.

중공 형성체(200)는 프리캐스트 패널(1000)의 중량을 감소시키기 위하여 중공(H)을 형성하는 목적으로 배치되는 것이다.

중공 형성체(200)는 트러스(100)의 배치 간격 사이에 트러스(100)의 길이 방향과 나란하도록 배치되는 것으로서 중공 형성체(200)가 콘크리트가 주입되는 자리를 차지하여 프리캐스트 패널(1000)에 중공(H)이 형성되도록 한다.

이탈 방지근(300)은 콘크리트 타설시 중공 형성체(200)가 부력에 의해 상승하는 것을 방지하도록(즉, 지정된 위치의 이탈 방지를 목적) 트러스(100)와 수직하는 방향으로 배치된다.

이탈 방지근(300)은 트러스(100)를 이루는 상부 철근의 하측을 지나도록 배치되는 것이 바람직하다. 트러스(100)는 스페이서(S)를 통해 바닥 몰드(Mb)에 고정된다. 중공 형성체(200)는 이탈 방지근(300)의 하측에 배치되어 중공 형성체(200)의 상승이 이탈 방지근(300)에 의해 제한된다.

단, 이탈 방지근(300)이 트러스(100)를 이루는 상부 철근의 하측을 지나는 것으로 본 발명의 실시형태가 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 이탈 방지근(300)이 트러스(100)를 이루는 상부 철근의 상측을 지나되 용접에 의해 고정되도록 실시될 수도 있다.

중공 형성체(200)는 직물 또는 합성수지로 형성되는 튜브 형태의 것이다. 내부에 공간 유지를 위한 적절한 충전재(ST)가 충전되면 원통형으로 부풀어 올라 중공(H) 형성을 위한 자리를 차지하게 된다. 중공 형성체(200)는 충전재(ST)로 인하여 콘크리트 타설시 부피를 용이하게 유지할 수 있다. 충전재(ST)는 알갱이 형태의 발포 폴리스티랜이 적합하다. 압력에 저항하는 힘이 강하며 가볍기 때문에 주입 및 배출 작업이 용이하다. 발포 폴리스티랜으로 충전재(ST)가 한정되는 것은 아니며 유사한 특성을 가지는 재질은 어느 것 이더라도 충전재(ST)로 사용 가능하다.

몰드(Mb, Mf, Fs)에 콘크리트가 주입되고 양생이 완료되면 중공 형성체(200)를 개방하여 주입된 충전재(ST)를 배출 시킨다. 프리캐스트 패널의 사용 용도에 따라 충전재(ST)를 배출하지 않고 그대로 사용할 수도 있다. 단열이 필요한 경우 충전재(ST)를 배출한 후 중공(H)에 내화성 단열재를 충전할 수도 있다.

중공 형성체(200)는 이탈 방지근(300)에 의해 상승이 억제되는데 콘크리트 타설시 높은 부력으로 인하여 이탈 방지근(300)이 지나는 부분만 상승이 억제되고 다른 부분에서는 중공 형성체(200)가 변형되어 상승할 수 있다.

따라서 이러한 문제를 방지하기 위해 중공 형성체(200)는 반원 형태의 변형 방지 커버(210)가 이탈 방지근(300)과 접하는 부분에 배치될 수 있다. 변형 방지 커버(210)는 금속 또는 합성수지로 형성되는 것으로서 부력을 초과하는 강도로 형성되어야 한다.

본 발명에 의한 중공을 가지는 프리캐스트 패널의 제조 방법은 트러스 배치단계(S100), 중공 형성체 배치 단계(S200), 이탈 방지근 배치 단계(S300), 큰크리트 타설/양생 단계(S400) 및 충전재 배출 단계(S500)를 포함한다.

S100 단계에서 트러스(100)를 배치한다. 프리캐스트 패널(1000) 제조를 위한 바닥 몰드(Mb)에 트러스(100)를 배치한다. 스페이서(S)를 통해 바닥 몰드(Mb)와 트러스(100) 사이에 간격을 형성할 수 있다. (도 3 참조)

이어서, S200 단계에서 중공 형성체(200)를 배치한다. 도 4에 도시된 바와 같이 트러스(100)의 배치 간격 사이에 나란하게 중공 형성체(200)를 배치한다. 실지자에 따라서는 S200 단계를 S100 단계에 앞서 수행할 수도 있다.

S300 단계에서는 이탈 방지근(300)을 트러스(100)와 수직하는 방향으로 배치한다. 이탈 방지근(300)의 배치가 완료되면 중공 형성체(200)에 충전재(ST)를 주입한다. 충전재(ST)를 주입이 완료되면 중공 형성체(200)의 양 끝단(200e)을 묶어 충전재(ST)가 유출되는 것을 방지한다.

실시자에 따라서는 이탈 방지근(300)이 트러스(100)와 결합된 철근 구조를 미리 형성성할 수도 있다. 이 경우 바닥 몰드(Ms)에 충전재(ST)의 주입이 완료된 중공 형성체(200)를 먼저 배치하고 이후 이탈 방지근(300)과 트러스(100)가 결합된 철근 구조물을 얹혀 놓는 방식으로 제조할 수도 있다.

S400 단계에서는 콘크리트를 타설하여 양생한다. 콘크리트를 타설 전에 측면 몰드(Ms) 및 전면/후면 몰드(Mf)를 결합하여 몰드를 완성한다. 전면/후면 몰드(Mf)는 중공 형성체(200)의 단부가 지나가도록 중공(H)에 대응되는 직경의 통공을 구비한다.

S500 단계에서, 콘크리트가 양생된 이후 중공 형성체(200)로부터 충전재(ST)를 배출시킨다. 중공 형성체(200)의 양 끝단(200e)의 묶은 부분을 풀던가 절단하여 충전재(ST)를 배출시킨다. 충전재(ST)는 알갱이 형태의 발포 폴리스티렌을 사용하므로 공기 흡입 방식 등으로 용이하게 제거할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1000 : 중공을 가지는 프리캐스트 패널
100 : 트러스
200 : 중공 형성체
300 : 이탈 방지근
ST : 충전재

Claims (10)

1. 철근으로 형성되며 일정 간격으로 배치되는 트러스;
   상기 트러스의 배치 간격 사이에 나란하게 배치되어 프리캐스트 패널에 중공을 형성하는 중공 형성체; 및
   콘크리트 타설시 상기 중공 형성체가 부력에 의해 상승하는 것을 방지하도록 상기 트러스와 수직하는 방향으로 배치되는 이탈 방지근을 포함하고,
   상기 중공 형성체는,
   직물 또는 합성수지로 형성된 튜브 형태의 것으로서, 알갱이 형태의 발포 폴리스티렌인 충전재가 내부에 충전되어 콘크리트 타설시 부피를 유지하고,
   상기 충전재는 콘크리트가 양생된 이후 상기 중공 형성체로부터 배출되고,
   상기 이탈 방지근은,
   상기 트러스를 이루는 상부근의 하부를 지나도록 배치되고,
   상기 중공 형성체는,
   상기 이탈 방지근의 하부에 배치되고,
   상기 중공 형성체는,
   콘크리트 타설시 부력에 의해 중공 형성체가 상승할 때 상기 이탈 방지근에 의해 형태가 변형되는 것을 방지하기 위해 상기 이탈 방지근과 접하는 부분에 금속 또는 합성 수지로 형성된 반원 형태의 변형 방지 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공을 가지도록 형성되는 프리캐스트 패널.
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