KR102606698B1 - 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브, 이의 제조방법 및 이를 위한 중공 형성 구조물 - Google Patents

프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브, 이의 제조방법 및 이를 위한 중공 형성 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의하면, 바닥부와, 폭방향을 따라서 이격되어서 차례대로 배치되는 복수개의 리브들, 상기 복수개의 리브들 중 이웃한 두 리브들을 연결하고 상기 바닥부와 이격되어서 위치하는 연결 덮개부를 구비하는 콘크리트 몸체; 상기 콘크리트 몸체에 매설되어서 설치되는 철근 구조물; 및 상기 복수개의 리브들 중 이웃한 두 리브들 사이와 상기 연결 덮개부의 아래에 위치하면서 상기 콘크리트 몸체와 결합되는 중공 형성 구조물을 포함하며, 상기 복수개의 리브들 각각은 상기 바닥부로부터 두께방향 위로 돌출되고 길이방향을 따라서 연장되어서 형성되며, 상기 중공 형성 구조물은 상기 연결 덮개부와 접하는 천장부와, 상기 천장부의 폭방향 양단으로부터 두께방향 아래로 연장되고 상기 리브와 접하는 두 측벽부들을 구비하는 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브가 제공된다.

Description

프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브, 이의 제조방법 및 이를 위한 중공 형성 구조물 {PRECAST CONCRETE VOID SLAB, METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF AND VOID FORMING STRUCTURE FOR THE SAME}
본 발명은 구조물의 프리캐스트 콘크리트 슬래브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 중공부가 형성된 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브에 관한 것이다.
건물의 고층화가 진행되고 넓은 실내 공간의 확보가 요구됨에 따라, 건물의 바닥이나 천장을 구성하는 구조재인 슬래브는 강도를 유지하면서 경량화 될 필요가 있다.
그에 따라, 최근에는 등록특허 제10-1449708호에 기재된 구성과 같이 폭방향을 따라서 차례대로 배치되는 다수의 중공부들이 내부에 형성되는 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브(precast concrete void slab)(이하, '피씨 중공 슬래브'라 약칭함)를 이용하여 슬래브를 형성하는 방식이 점점 증가하고 있다. 사전 제작된 피씨 중공 슬래브는 시공 현장으로 운송되어서 양단이 이격된 두 보에 각각 올려져서 설치되고, 그 위에 덧침 콘크리트(Topping Concrete)를 타설하면, 덧침 콘크리트가 피씨 중공 슬래브가 합성되어서 합성 슬래브가 형성된다.
하지만, 종래의 피씨 중공 슬래브는 제조 과정에서 전단 보강을 위한 철근을 설치하기 어려운 구조이기 때문에, 피씨 중공 슬래브 만으로는 양단부에 작용하는 전단력에 취약하다. 이를 개선하기 위하여, 현장 시공에서 전단 보강근이 설치되는전단 보강 작업이 이루어지는데, 전단 보강근을 설치하기 위한 공간을 마련하기 위하여, 설치된 피씨 중공 슬래브의 중공부를 개방하고, 개방된 중공부를 전단 보강근 설치 공간으로 이용하게 된다. 하지만, 이러한 방식은 설치된 피씨 중공 슬래브의 중공부를 개방하기 위하여 상판부의 일부 영역을 따내야 하기 때문에 작업성이 떨어지는 문제가 있다. 이러한 문제를 보완하기 위하여 등록특허 제20-2092393호에 기재된 바와 같이 내부에 경량 블록을 배치한 피씨 슬래브가 사용되기도 한다. 하지만, 이러한 구조의 피씨 슬래브는 제조하는 작업 시간이 오래 걸리며, 경량 블록으로 주로 사용되는 발포스티로폼(EPS)은 화재 시에 낮은 용융 발화점으로 인해 2차 화재의 우려를 가지고 있다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1449708호 (2014.10.22) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제20-2092393호 (2020.03.23)
본 발명의 목적은 제조 공정이 단순하고, 경량성과 구조 안전성 및 내화성이 우수한 피씨 중공 슬래브 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 바닥부와, 폭방향을 따라서 이격되어서 차례대로 배치되는 복수개의 리브들, 상기 복수개의 리브들 중 이웃한 두 리브들을 연결하고 상기 바닥부와 이격되어서 위치하는 연결 덮개부를 구비하는 콘크리트 몸체; 상기 콘크리트 몸체에 매설되어서 설치되는 철근 구조물; 및 상기 복수개의 리브들 중 이웃한 두 리브들 사이와 상기 연결 덮개부의 아래에 위치하면서 상기 콘크리트 몸체와 결합되는 중공 형성 구조물을 포함하며, 상기 복수개의 리브들 각각은 상기 바닥부로부터 두께방향 위로 돌출되고 길이방향을 따라서 연장되어서 형성되며, 상기 중공 형성 구조물은 상기 연결 덮개부와 접하는 천장부와, 상기 천장부의 폭방향 양단으로부터 두께방향 아래로 연장되고 상기 리브와 접하는 두 측벽부들을 구비하는 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브가 제공된다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 판재가 가공을 통해 제작되어서 천장부와 상기 천장부의 폭방향 양단으로부터 연장되는 두 측벽부들을 구비하는 중공 형성 구조물이 거푸집의 내부 공간에 설치되는 데크 설치 단계; 및 상기 거푸집에 콘크리트가 공급되어서 타설되는 콘크리트 타설 단계를 포함하며, 상기 데크 설치 단계에서 상기 중공 형성 구조물은 상기 두 측벽부들이 상기 천장부로부터 아래로 연장되는 상태로 배치되어서 설치되며, 상기 콘크리트 타설 단계에서 상기 콘크리트는 상기 천장부를 덮고 상기 측벽부의 바깥을 채우며 상기 측벽부의 하단부가 매설되도록 공급되는, 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브의 제조방법이 제공된다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브에 설치되어서 중공을 형성하기 위한 구조물로서, 판재를 가공하여 제조되는 것이며, 천장부; 상기 천장부의 폭방향 양단으로부터 각각 아래로 절곡되어서 연장되는 두 측벽부들; 상기 천장부의 길이방향 양단으로부터 각각 아래로 절곡되어서 연장되는 두 단부벽들; 및 상기 두 측벽부들 각각과 이어지며 상기 천장부보다 길이방향 양방향으로 더 연장되는 두 확장부를 포함하는, 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브용 중공 형성 구조물이 제공된다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로, 판재를 가공하여 제조되는 것으로서, 천장부와, 상기 천장부의 폭방향 양단으로부터 각각 아래로 절곡되어서 연장되는 두 측벽부들과, 상기 천장부의 길이방향 양단으로부터 각각 아래로 절곡되어서 연장되는 두 단부벽들을 포함하며, 상기 두 측벽부들 각각에는 상기 천장부보다 길이방향 양방향으로 더 연장되는 확장부가 형성되는 중공 형성 구조물을 거푸집에 설치하여 콘크리트 타설을 통해 중공 슬래브가 제조되므로, 중공 슬래브를 단순한 공정으로 제조할 수 있으며, 종래의 경량 블록을 이용하는 피씨 슬래브에 비해 경량성과 구조 안전성 및 내화성이 우수한 피씨 중공 슬래브를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨 중공 슬래브를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 피씨 중공 슬래브의 A-A'선 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 피씨 중공 슬래브의 B-B'선 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 피씨 중공 슬래브에 구비되는 중공 형성 구조물을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 중공 형성 구조물의 제작 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 10에 도시된 중공 형성 구조물의 다른 실시예들 도시한 사시도이다.
도 7은 도 4에 도시된 중공 형성 구조물의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 중공 형성 구조물이 설치된 본 발명의 다른 실시예에 따른 피씨 중공 슬래브를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨 중공 슬래브를 제조방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 10은 도 9에 도시된 순서도의 각 단계를 설명하기 위한 상태도이다.
도 11은 도 10의 (d)에서 포켓 형성용 고정장치가 중공 형성 구조물에 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨 중공 슬래브가 사시도로서 도시되어 있다. 도 2에는 도 1에 도시된 피씨 중공 슬래브가 A-A'선 단면도로서 도시되어 있고, 도 3에는 도 1에 도시된 피씨 중공 슬래브가 B-B'선 단면도로서 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨 중공 슬래브(100)는 복합 철근 콘크리트 구조물로서, 패널(panel) 형태의 콘크리트 몸체(110)와, 콘크리트 몸체(110)에 매설되는 철근 구조물(150)과, 콘크리트 몸체(110) 내부에 빈 공간을 형성하기 위하여 콘크리트 몸체(110)에 매설되는 중공 형성 구조물(160)을 포함한다. 설명의 편의를 위하여, x-y-z 직교좌표계를 도입한다. x-y-z 직교좌표계에서, x축은 피씨 중공 슬래브(100)의 길이방향을 의미하고, y축은 피씨 중공 슬래브(100)의 폭방향을 의미하며, z축은 피씨 중공 슬래브(100)의 두께방향을 의미한다.
콘크리트 몸체(110)는 대체로 직사각형의 평면 형상을 갖는 패널 형태로서, 콘크리트 몸체(110)의 내부에는 철근 구조물(150)과 복수개의 중공 형성 구조물(160)들이 매설되어서 설치된다. 콘크리트 몸체(110)의 외면은 두께방향(z)을 따라서 서로 반대편을 향하는 상면(111) 및 하면(112)과, 폭방향(y)을 따라서 서로 반대편을 향하는 좌측면(113) 및 우측면(114)과, 길이방향(x)을 따라서 서로 반대편을 향하는 전면(115) 및 배면(116)을 구비한다.
콘크리트 몸체(110)에는 좌측 하부 플랜지부(117a), 좌측 상부 플랜지부(117b), 우측 하부 플랜지부(118a) 및 우측 상부 플랜지부(118b)가 형성된다. 좌측 하부 플랜지부(117a)는 콘크리트 몸체(110)의 좌측면(113)에 두께방향 하단으로부터 폭방향을 따라 돌출되어서 형성되고, 길이방향 전체 구간에 걸쳐서 존재한다. 좌측 상부 플랜지부(117b)는 콘크리트 몸체(110)의 좌측면(113)에 두께방향 상단으로부터 폭방향을 따라 돌출되어서 형성되고, 길이방향 전체 구간에 걸쳐서 존재한다. 우측 하부 플랜지부(118a)는 콘크리트 몸체(110)의 우측면(114)에 두께방향 하단으로부터 폭방향을 따라 돌출되어서 형성되고, 길이방향 전체 구간에 걸쳐서 존재한다. 우측 상부 플랜지부(118b)는 콘크리트 몸체(110)의 우측면(114)에 두께방향 상단으로부터 폭방향을 따라 돌출되어서 형성되고, 길이방향 전체 구간에 걸쳐서 존재한다. 두 하부 플랜지부(117a, 118a)는 두 상부 플랜지부(117b, 118b)보다 더 바깥으로 돌출된다.
콘크리트 몸체(110)는 바닥부(121)와, 바닥부(121)로부터 두께방향 위로 돌출되어서 형성되는 복수개의 리브(123)들과, 복수개의 리브(123)들 중 인접한 두 리브(123)들 사이를 연결하는 복수개의 연결 덮개부(125)들을 구비한다.
바닥부(121)는 x-y 평면 상에 배치되는 대체로 직사각형의 편평한 판상이다. 바닥부(121)로부터 복수개의 리브(123)들이 두께방향 위로 돌출된다.
복수개의 리브(123)들은 폭방향을 따라서 차례대로 이격되어서 등간격으로 배치된다. 복수개의 리브(123)들 각각은 바닥부(121)로부터 두께방향 위로 돌출되고, 길이방향을 따라서 연장되어서 형성된다. 리브(123)의 벽면은 위로 갈수록 이웃하는 다른 리브(123) 쪽을 향하도록 경사진다. 복수개의 리브(123)들 중 폭방향 가장 끝에 위치하는 두 리브(123)들 각각의 바깥면은 콘크리트 몸체(110)의 각각 좌측면(113)과 우측면(114)을 형성한다. 복수개의 리브(123)들 중 이웃한 두 리브(123)들은 연결 덮개부(125)에 의해 연결된다. 본 실시예에서 리브(123)가 5개인 것으로 설명하지만, 이와는 달리 2개 내지 4개이거나, 6개 이상을 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
복수개의 연결 덮개부(125)들 각각은 복수개의 리브(123)들 중 인접한 두 리브(123)들 사이를 연결한다. 연결 덮개부(125)는 연결하는 두 리브(123)들 각각의 상단과 이어진다. 복수개의 연결 덮개부(125)들 각각의 상면은 복수개의 리브(123)들 각각의 상면과 매끄럽게 연결되어서 전체적으로 편평한 면을 형성한다. 연결 덮개부(125)의 길이방향 전방측 끝단(126)은 콘크리트 몸체(110)의 전면(115)보다 길이방향 내측에 위치하고, 연결 덮개부(125)의 길이방향 후방측 끝단(127)은 콘크리트 몸체(110)의 배면(116)보다 길이방향 내측에 위치한다. 그에 따라, 복수개의 리브(123)들 각각에는 연결 덮개부(125)와 연결되지 않아서, 연결 덮개부(125)로부터 길이방향 양쪽으로 연장되는 부분이 형성되는데, 본 실시예에서는 이 부분을 리브 연장부(128)라 한다.
철근 구조물(150)은 콘크리트 몸체(110)에 매설되어서 설치된다. 철근 구조물(150)은 와이어 메시(wire mesh)(151)와, 강연선(153)들과, 전단 철근(155)들을 구비한다.
와이어 메시(151)는 피씨 중공 슬래브(100)의 골조 역할을 하는 것으로서, 콘크리트 몸체(110)의 바닥부(121)에 위치한다.
강연선(153)들은 길이방향을 따라서 연장되도록 배치되어서, 피씨 중공 슬래브(100)에 가해지는 인장력에 대한 저항력을 향상시킨다.
전단 철근(155)들은 콘크리트 몸체(110)의 리브(123)에 위치하여, 피씨 중공 슬래브(100)에 가해지는 전단력에 대한 저항력을 향상시킨다. 전단 철근(155)들 중 리브 연장부(128)에 위치하는 것은 일부가 위로 돌출되어 노출되어서, 현장시공 시 현장 타설되는 콘크리트와의 결합력을 향상시킬 수 있다.
중공 형성 구조물(160)들은 콘크리트 몸체(110)에 매설되도록 설치되어서, 콘크리트 몸체(110) 내부에 빈 공간인 중공부를 형성시킨다. 중공 형성 구조물(160)들은 폭방향을 따라서 차례대로 이격되어서 배치된다. 중공 형성 구조물(160)은 판재를 가공하여 제조된 것으로서, 중공 형성 구조물(160)의 제조에는 아연도금강판이나 함석 등 가공이 용이한 금속 재질의 판재, 또는 플라스틱 및 목재판의 사용이 가능하다. 복수개의 중공 형성 구조물(160)들 중 이웃하는 두 중공 형성 구조물(160)들 사이에는 콘크리트 몸체(110)의 리브(123)가 위치한다. 도 4에는 중공 형성 구조물(160)이 사시도로서 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 중공 형성 구조물(160)은 길이방향을 따라서 길게 연장되는 형태로서, 천장부(161)와, 천장부(161)의 폭방향 양단으로부터 각각 절곡되어서 연장되는 두 측벽부(163)들과, 두 측벽부(163)들 각각의 끝단으로부터 절곡되어서 연장되는 두 측면 받침부(165)들과, 천장부(161)의 길이방향 양단으로부터 각각 절곡되어서 연장되는 두 단부벽(167)들과, 두 단부벽(167)들 각각의 끝단으로부터 절곡되어서 연장되는 두 단부 받침부(169)들을 구비한다. 양 단부의 중공 형성물을 별도로 제작하여 설치하는 것도 가능하다. 중공 형성 구조물(160)에는 기존 데크 슬래브 반제품의 사용이 가능하며 전체적으로 요철(162)들이 고르게 분포된다. 요철(162)들은 콘크리트 몸체(110)와의 접촉면에서 결합력을 향상시킬 뿐만 아니라, 현장시공에서 타설되는 콘크리트와의 접촉면에서도 결합력을 향상시킨다. 본 실시예에서는 중공 형성 구조물(160)에 요철(162)들이 형성되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 요철(162)은 사용 조건에 따라 필요 없는 경우 형성되지 않을 수도 있다.
천장부(161)는 편평한 판상으로서, 길이방향을 따라서 길게 연장된다. 천장부(161)는 콘크리트 몸체(110)의 바닥부(121)의 위에 이격되어서 위치한다. 천장부(161)의 상부 외면 전체는 콘크리트 몸체(110)의 연결 덮개부(125)에 의해 덮인다. 천장부(161)는 콘크리트 몸체(110)의 연결 덮개부(125)와 접촉하며 결합된다. 천장부(161)의 폭방향 양단에는 측벽부(163)가 각각 연결되며, 천장부(161)의 길이방향 양단에는 단부벽(167)이 각각 연결된다.
두 측벽부(163)들 각각은 천장부(161)의 폭방향 양단으로부터 각각 콘크리트 몸체(110)의 바닥부(121)를 향해 아래로 절곡되어서 연장된다. 두 측벽부(163)들은 천장부(161)로부터 끝단으로 갈수록 벌어지도록 천장부(161)와 경사진다. 두 측벽부(163)들 각각의 외면 전체는 콘크리트 몸체(110)의 리브(123)와 접촉한다. 천장부(161)와 두 측벽부(163)에 의해 형성되는 빈 공간이 피씨 중공 슬래브(100)의 중공부(164)를 형성하게 된다. 두 측벽부(163)들 각각은 천장부(161)보다 길이방향 양쪽으로 더 연장되어서 확장부(166)를 형성하며, 확장부(166)의 외면 전체는 리브 연장부(128)와 접촉한다. 두 확장부(166) 사이의 공간은 단부벽(167)에 의해 중공부(164)와 구획되어서 상부와 단부가 모두 개방된 포켓부(168)를 형성한다.
두 측면 받침부(165)는 두 측벽부(163)들 각각의 끝단으로부터 내측으로 절곡되어서 대체로 수평으로 연장된다. 두 측면 받침부(165)는 콘크리트 몸체(110)의 바닥부(121)에 묻혀서 내부에 매설된다. 중공 형성 구조물(160)에는 측벽부(163)의 하단부와 측면 받침부(165)에 걸쳐서 형성되는 개구부(170)가 형성된다. 개구부(170)는 복수개가 길이방향을 따라 차례대로 이격되어서 위치한다. 측벽부(163)에서 개구부(170)의 높이(h)에 따라 측면 받침부(163)가 콘크리트 몸체(110)의 바닥부(121)에 묻히는 매설 깊이(d)가 대응하여 달라질 수 있다. 측벽부(163)에서 개구부(170)의 높이(h)가 클수록 측면 받침부(165)가 바닥부(121)에 묻히는 매설 깊이(d)는 깊어지게 된다. 측벽부(163)와 측면 받침부(165)가 연결되는 구석 부분에는 도 2에 도시된 바와 같이 길이방향 보강근(151a) 또는 와이어메시(151)가 배치되어서, 중공 형성 구조물(160)의 설치를 돕고 중공 형성 구조물(160)을 안정적으로 정착시킨다.
두 단부벽(167)들은 천장부(161)의 길이방향 양단으로부터 각각 절곡되어서 대체로 수직 아래로 연장된다. 두 단부벽(167)들에 의해 두 측벽부(163)들 사이의 공간은 두 포켓부(168)들과, 두 포켓부(168)들 사이에서 길이방향을 따라서 연장되는 중공부(164)로 구획된다. 단부벽(167)의 높이는 측벽부(163)의 높이와 대체로 동일하다.
두 단부 받침부(169)들은 두 단부벽(167)들 각각의 끝단으로부터 바깥으로 절곡되어서 대체로 수평으로 연장된다. 두 단부 받침부(169)는 콘크리트 몸체(110)의 바닥부(121) 위로 노출된다. 본 실시예에서는 중공 형성 구조물(160)이 두 단부 받침부(169)들을 구비하는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 두 단부 받침부(169)들은 제거되거나 제조 과정에서 형성되지 않아서 구비되지 않을 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 중공 형성 구조물의 제작 과정을 설명하는 도면이다. 도 5를 참조하면, 먼저, 직사각형의 판재를 가공하여 개구부(170)와 요철(162)들을 형성한 후 절곡하여 도 5의 (a)에 도시된 바와 같은 형태의 중간 가공품(160a)을 준비한다. 중간 가공품(160a)은 천장부(161)와, 천장부(161)의 전체 길이 구간에서 연결되는 두 측벽부(163)들과, 두 측벽부(163)들 각각과 연결되는 두 측면 받침부(165)들을 구비한다. 도 5의 (a)에서 천장부(161)와 두 측벽부(163)가 이어지는 두 모서리 부분에서 파선으로 표시된 구간을 절단한 후 천장부(161)를 일점쇄선으로 표시된 두 절곡선을 따라서 절곡하면 (b)에 도시된 바와 같이 포켓부(168)가 형성되는 중공 형성 구조물(160)이 제조된다. 중공 형성 구조물(160)은 설명한 바와 같이 전체가 하나의 판재를 가공하여 제조된 것일 수 있으나, 이와는 달리 길이가 길거나 작업 중량의 경감이 필요한 경우에, 길이방향을 따라 복수 개(예를 들어, 2개 또는 3개)로 나누어서 제조된 것일 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도 5의 실시예에서는 포켓부(168)가 천장부(161)의 절단 및 절곡을 통해 형성되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 도 11에 도시된 바와 같이, 별도로 제작된 확장부(166)에 의해 형성될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 중공 형성 구조물은 본체(160a)와, 별도로 제작되어서 본체(160a)에 연결되는 두 확장부(166)들을 구비한다. 본체(160a)는 도 4에 도시된 중공 형성 구조물(160)에서 두 확장부(166)와 단부 받침부(169)가 없는 구조로서, 천장부(161), 측벽부(163) 및 단부벽(167)을 포함한다. 본체(160a)는 판재를 가공하여 제작될 수 있다.
두 확장부(166)들은 도 4에 도시된 중공 형성 구조물(160)에 구비되는 두 확장부(166)들과 대체로 동일한 구조로서, 본체(160a)와는 별도로 제작된 후 본체(160a)에 연결되어서 포켓부(도 4의 168)를 형성하게 된다. 두 확장부(166)들은 포켓 형성용 고정장치(15)에 의해 연결된다.
포켓 형성용 고정장치(15)는 두 지지판(16)들과, 두 지지판(16)들을 연결하는 두 연결 부재(17)들을 구비한다. 두 지지판(16)들 각각은 판상으로서 두 확장부(166)들 각각의 내측면과 접촉하며 확장부(166)를 지지한다. 지지판(16)은 확장부(166)의 길이방향 전체에 걸쳐서 형성되고, 확장부(166)의 상단 위로 돌출된다. 두 지지판(16)들은 두 연결 부재(17)들에 의해 연결되어서 결합된다.
두 연결 부재(17)들은 대체로 막대 형상으로서 각각이 두 지지판(16)들에 결합되어서 이격된 두 지지판(16)들을 연결한다. 연결 부재(17)는 두 지지판(16)들과 나사결합되어서 두 지지판(16)들 사이의 거리가 조절될 수 있다.
도 7에는 중공 형성 구조물의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 중공 형성 구조물(260)은 천장부(161)와, 천장부(161)의 폭방향 양단으로부터 각각 절곡되어서 연장되는 두 측벽부(163)들과, 천장부(161)의 길이방향 양단으로부터 각각 절곡되어서 연장되는 두 단부벽(167)들과, 두 단부벽(167)들 각각의 끝단으로부터 절곡되어서 연장되는 두 단부 받침부(169)들을 구비한다. 두 단부벽(167)의 하부에는 하단으로부터 위로 연장되어서 형성되는 복수개의 개구부(270)들이 길이방향을 따라서 이격되어서 배치된다. 도 4에 도시된 중공 형성 구조물(160)과 비교했을 때, 중공 형성 구조물(260)은 도 4의 중공 형성 구조물(160)에 구비되는 두 측면 받침부(165)들을 구비하지 않는다는 점을 제외하면 도 4의 중공 형성 구조물(160)과 대체로 동일한 구성이다.
도 8은 도 7에 도시된 중공 형성 구조물이 설치된 본 발명의 다른 실시예에 따른 피씨 중공 슬래브를 도시한 단면도이다. 도 8을 참조하면, 중공 형성 구조물(260)의 측벽부(163)의 하부가 대체로 개구부(270)의 높이 만큼 콘크리트 몸체(110)의 바닥부(121)에 묻힌다.
도 1을 참조하면, 피씨 중공 슬래브(100)는 파선으로 도시된 바와 같이 시공 현장에서 길이방향 양단부가 각각 보(G) 위에 놓여서 설치되고 포켓부(168)에 연속용 압축 철근(P)들이 배근된 후 콘크리트 타설되어서 포켓부(168)를 채우면서 피씨 중공 슬래브(100)를 덮음으로써 합성 슬래브가 형성된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨 중공 슬래브를 제조방법을 개략적으로 설명하는 순서도로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 구성의 피씨 중공 슬래브(100)를 제조하기 위한 것이다. 도 10은 도 9에 도시된 순서도의 각 단계를 설명하기 위한 상태도이다. 도 9와 함께 도 1 내지 도 3, 도 10을 참조하면, 피씨 중공 슬래브의 제조방법은, 거푸집(10)에 와이어 메시(151)가 설치되는 와이어 메시 설치 단계(S110)와, 거푸집(10)에 중공 형성 구조물(160)이 설치되는 데크 설치 단계(S120)와, 거푸집(10)에 강연선(153)과 전단 철근(155)을 포함하는 철근이 설치되는 배근 단계(S130)와, 거푸집(10)에 포켓 형성용 고정장치(15)가 설치되는 포켓 형성용 고정장치 설치 단계(S140)와, 거푸집(10)에 콘크리트가 타설되는 콘크리트 타설 단계(S150)를 포함한다.
와이어 메시 설치 단계(S110)에서는 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 거푸집(10)에 와이어 메시(150)가 설치된다. 거푸집(10)은 편평한 바닥(11)과, 피씨 중공 슬래브(100)의 두 측면(113, 114)에 대응하는 형상을 갖는 두 측벽(12)을 구비하며, 거푸집(10)의 상부는 개방된다. 와이어 메시(150)는 거푸집(10)의 내부 공간(13)의 하부에 바닥(11)에 인접하여 수평으로 배치된다. 와이어 메시 설치 단계(S110)를 통해 와이어 메시(151)가 설치된 후에는 데크 설치 단계(S120)가 수행된다.
데크 설치 단계(S120)에서는 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 거푸집(10)에 중공 형성 구조물(160)이 설치된다. 중공 형성 구조물(160)은 복수개가 폭방향을 따라서 차례대로 이격되도록 배치된다. 복수개의 중공 형성 구조물(160)들은 와이어 메시(150)의 위에 놓이고, 거푸집(10)의 내부 공간(13)에 완전히 수용된다. 중공 형성 구조물(160)은 수용 공간(13)에서 천장부(161)가 위로 가도록 설치된다. 도시되지는 않았으나, 데크 설치 단계(S120)에서 중공 형성 구조물(160)는 측면 받침부(165)가 와이어 메시(151)에 걸리도록 설치될 수도 있다. 데크 설치 단계(S120)를 통해 중공 형성 구조물(160)이 설치된 후에는 배근 단계(S130)가 수행된다.
배근 단계(S130)에서는 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이, 거푸집(10)에 강연선(153), 길이방향 보강근(151a) 및 전단 철근(155)을 포함하는 철근이 설치된다. 배근 단계(S130)에서 길이방향 보강근(151a)들 중 일부는 중공 형성 구조물(160)의 측벽부(163)와 측면 받침부(165)가 이어지는 구석 부분에 배치되어서, 중공 형성 구조물(160)의 배치 상태가 안정적으로 유지된다. 전단 철근(155)들은 이웃하는 두 중공 형성 구조물(160)들 사이의 공간과, 중공 형성 구조물(160)과 거푸집(10)의 측벽(12) 사이의 공간에 배치된다. 도 10의 (c)에 도시된 전단 철근(155)은 도 2에 도시된 바와 같이 리브 연장부(128)에 위치하여 위로 돌출되어서 노출되는 것이다. 배근 단계(S130)를 통해 강연선(153)들, 길이방향 보강근(151a)들 및 전단 철근(155)들이 설치된 후에는 양단부에 포켓부(도 1의 168)를 형성하기 위한 포켓 형성용 고정장치 설치 단계(S140)가 수행된다.
포켓 형성용 고정장치 설치 단계(S140)에서는 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이, 복수개의 중공 형성 구조물(160)들 각각에 포켓 형성용 고정장치(15)가 설치된다. 도 11에는 중공 형성 구조물(160)에 포켓 형성용 고정장치(15)가 설치된 상태가 도시되어 있다. 포켓 형성용 고정장치(15)는 앞서서 도 6을 참조하여 설명된 포켓 형성용 고정장치(15)와 동일한 구성으로서, 도 6에서 설명된 바와 같은 방식으로 중공 형성 구조물(160)의 확장부(166)에 설치된다. 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이 하나의 연결 부재(17)에 폭방향을 따라서 배치되는 복수개의 지지판(16)들이 모두 연결되며, 나사결합에 의해 지지판(16)들 사이의 거리가 조절되고 고정된다. 포켓 형성용 고정장치(15)가 모두 설치된 후에는 콘크리트 타설 단계(S150)가 수행된다. 포켓 형성용 고정장치(15)의 두 지지판(16)들은 콘크리트 타설 단계(S150)가 수행되는 과정에서 두 지지판(16)들을 지지하면서 거푸집의 역할을 함께 수행한다.
콘크리트 타설 단계(S150)에서는 포켓 형성용 고정장치(15)가 설치된 거푸집(10)에 콘크리트가 타설되어서, 도 10의 (e)에 도시된 바와 같은 상태가 된다. 콘크리트 타설 단계(S150)에서 공급되는 콘크리트는 중공 형성 구조물(160)에 형성되는 개구부(170)를 통해 중공 형성 구조물(160)의 내부 아래로 유입되어서 중공 형성 구조물(160)의 측면 받침부(165)가 콘크리트에 묻히게 된다. 또한, 중공 형성 구조물(160)의 두 측벽부(163)들이 아래로 가면서 벌어지도록 기울어짐으로써, 콘크리트 타설시 하부의 배부름(heaving)이 방지되고 중공 형성 구조물(160)의 부상이 방지되어 별도의 부상방지 장치가 필요없게 된다. 포켓 형성용 고정장치(15)의 연결 부재(17)는 타설된 콘크리트의 위로 노출된다. 도 10의 (e)에 도시된 상태에서 양생 후 포켓 형성용 고정장치(15)와 거푸집(10)을 제거하여 도 1에 도시된 바와 같은 피씨 중공 슬래브(100)가 완성된다.
본 실시예에서는 데크 설치 단계(S120)에서 도 4에 도시된 바와 같은 구성의 중공 형성 구조물(160)이 설치되는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 도 6을 통해 설명된 바와 같이 별도로 제작된 확장부(166)가 몸체(160a)에 연결되어서 형성된 중공 형성 구조물(260)이 설치될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
10: 거푸집 15: 포켓 형성용 고정장치
100: 피씨 중공 슬래브 121: 바닥부
123: 리브 125: 연결 덮개부
128: 리브 연장부 110: 콘크리트 몸체
150: 철근 구조물 151: 와이어 메시
153: 강연선 155: 전단 철근
160: 중공 형성 구조물 161: 천장부
162: 요철 163: 측벽부
164: 중공부 165: 측면 받침부
166: 확장부 167: 단부벽
168: 포켓부 169: 단부 받침부
170: 개구부

Claims (15)

  1. 바닥부와, 폭방향을 따라서 이격되어서 차례대로 배치되는 복수개의 리브들, 상기 복수개의 리브들 중 이웃한 두 리브들을 연결하고 상기 바닥부와 이격되어서 위치하는 연결 덮개부를 구비하는 콘크리트 몸체;
    상기 콘크리트 몸체에 매설되어서 설치되는 철근 구조물; 및
    상기 복수개의 리브들 중 이웃한 두 리브들 사이와 상기 연결 덮개부의 아래에 위치하면서 상기 콘크리트 몸체와 결합되는 중공 형성 구조물을 포함하며,
    상기 복수개의 리브들 각각은 상기 바닥부로부터 두께방향 위로 돌출되고 길이방향을 따라서 연장되어서 형성되며,
    상기 리브는 상기 연결 덮개부보다 길이방향 양쪽으로 더 연장되어서 형성되는 리브 연장부를 구비하며,
    상기 중공 형성 구조물은 상기 연결 덮개부와 접하는 천장부와, 상기 천장부의 폭방향 양단으로부터 두께방향 아래로 연장되고 상기 리브와 접하는 두 측벽부들과, 상기 두 측벽부들 각각으로부터 상기 리브 연장부에 대응하여 연장되는 두 확장부들을 구비하며,
    상기 두 확장부들 사이의 공간은 상부와 길이방향 끝단이 개방된 포켓부를 형성하는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공 형성 구조물은 상기 천장부의 길이방향 양단으로부터 각각 아래로 연장되는 두 단부벽들을 더 구비하며,
    상기 천장부, 상기 두 측벽부들, 상기 두 단부벽들 및 상기 바닥부에 의해 구획되는 빈 공간인 중공부가 형성되는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공 형성 구조물은 상기 두 측벽부들 각각의 끝단으로부터 내측으로 연장되는 두 측면 받침부들을 더 구비하며,
    상기 두 측면 받침부들은 상기 바닥부에 매설되는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공 형성 구조물은 복수개가 폭방향을 따라서 차례대로 이격되어서 배치되는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 두 측벽부들은 상기 바닥부를 향해 아래로 가면서 벌어지도록 경사지는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브.
  7. 판재를 가공하여 제작된 중공 형성 구조물이 거푸집의 내부 공간에 설치되는 데크 설치 단계; 및
    상기 거푸집에 콘크리트가 공급되어서 타설되는 콘크리트 타설 단계를 포함하며,
    상기 중공 형성 구조물은 천장부와, 상기 천장부의 폭방향 양단으로부터 연장되는 두 측벽부들과, 상기 두 측벽부들 각각이 상기 천장부보다 길이방향을 따라서 더 연장되어서 형성되는 두 확장부들을 구비하며,
    상기 두 확장부들 사이에 형성되는 공간은 상부와 길이방향 끝단이 개방된 포켓부를 형성하며,
    상기 데크 설치 단계에서 상기 중공 형성 구조물은 상기 두 측벽부들이 상기 천장부로부터 아래로 연장되는 상태로 배치되어서 설치되며,
    상기 콘크리트 타설 단계에서 상기 콘크리트는 상기 천장부를 덮고 상기 측벽부의 바깥을 채우며 상기 측벽부의 하단부가 매설되도록 공급되는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브의 제조방법.
  8. 거푸집의 내부 공간에 와이어 메시를 설치하는 와이어 메시 설치 단계;
    판재를 가공하여 제작된 중공 형성 구조물이 상기 와이어 메시의 위에 놓이도록 상기 내부 공간에 설치되는 데크 설치 단계; 및
    상기 거푸집에 콘크리트가 공급되어서 타설되는 콘크리트 타설 단계를 포함하며,
    상기 중공 형성 구조물은 천장부와, 상기 천장부의 폭방향 양단으로부터 연장되는 두 측벽부들과, 상기 두 측벽부들 각각의 끝단으로부터 내측으로 연장되는 두 측면 받침부들을 구비하며,
    상기 데크 설치 단계에서 상기 중공 형성 구조물은 상기 두 측벽부들이 상기 천장부로부터 아래로 연장되는 상태로 배치되고, 상기 와이어 메시에 상기 측면 받침부가 걸리도록 설치되며,
    상기 콘크리트 타설 단계에서 상기 콘크리트는 상기 천장부를 덮고 상기 측벽부의 바깥을 채우며 상기 측벽부의 하단부가 매설되도록 공급되는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브의 제조방법.
  9. 판재가 가공을 통해 제작된 중공 형성 구조물이 거푸집의 내부 공간에 설치되는 데크 설치 단계;
    상기 내부 공간에 철근들이 설치되는 배근 단계; 및
    상기 거푸집에 콘크리트가 공급되어서 타설되는 콘크리트 타설 단계를 포함하며,
    상기 중공 형성 구조물은 천장부와, 상기 천장부의 폭방향 양단으로부터 연장되는 두 측벽부들과, 상기 두 측벽부들 각각의 끝단으로부터 내측으로 연장되는 두 측면 받침부들을 구비하며,
    상기 데크 설치 단계에서 상기 중공 형성 구조물은 상기 두 측벽부들이 상기 천장부로부터 아래로 연장되는 상태로 배치되어서 설치되며,
    상기 배근 단계에서 상기 철근들 중 일부가 상기 측면 받침부의 위에 인접하여 위치하도록 설치되며,
    상기 콘크리트 타설 단계에서 상기 콘크리트는 상기 천장부를 덮고 상기 측벽부의 바깥을 채우며 상기 측벽부의 하단부가 매설되도록 공급되는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브의 제조방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 콘크리트 타설 단계가 수행되기 전에, 상기 포켓부의 개방된 상부를 고정하는 포켓 형성용 고정장치가 상기 중공 형성 구조물에 설치되는 단계를 더 포함하는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브의 제조방법.
  11. 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브에 설치되어서 중공을 형성하기 위한 구조물로서,
    판재를 가공하여 제조되는 것이며,
    천장부;
    상기 천장부의 폭방향 양단으로부터 각각 아래로 절곡되어서 연장되는 두 측벽부들;
    상기 천장부의 길이방향 양단으로부터 각각 아래로 절곡되어서 연장되는 두 단부벽들; 및
    상기 두 측벽부들 각각과 이어지며 상기 천장부보다 길이방향 양방향으로 더 연장되는 두 확장부를 포함하는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브용 중공 형성 구조물.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 두 측벽부들 및 상기 두 확장부들 각각의 끝단으로부터 내측으로 연장되는 두 측면 받침부들을 더 구비하는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브용 중공 형성 구조물.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 두 측면 받침부들 각각에 길이방향을 따라서 이격되어서 배치하는 복수개의 개구부들이 형성되며,
    상기 개구부는 상기 측벽부와 상기 확장부의 하부까지 연장되어서 형성되는,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브용 중공 형성 구조물.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 측벽부 및 상기 측벽부와 이어지는 상기 확장부는 하나의 판재에 의해 일체로 형성된 것인,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브용 중공 형성 구조물.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 천장부, 상기 측벽부 및 상기 단부벽은 하나의 판재에 의해 일체로 형성된 것이며,
    상기 확장부는 별도의 판재로 형성되어서 상기 측벽에 연결된 것인,
    프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브용 중공 형성 구조물.
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