KR102625281B1 - 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집의 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤 포밍과 굽힘 공정을 통해 보강리브가 형성된 단위 강판을 제작 결합시켜 판상형으로 공장에서 생산 적층하여 출고시킨 후, 시공 현장에서 야적하여 U자 형태로 절곡 가공한 후 양중하여 사용될 수 있도록 함으로써 중간에서의 운송비를 절감할 수 있고, 보강리브로 인한 별도의 보강 철근이 불필요하고, 배부름 방지를 위한 철근의 설치가 용이하며, 거푸집내 스터럽 철근을 보강리브와 철선을 통해 결속시킬 수 있어 용접 불필요로 강성의 손실을 방지할 수 있는 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집 및 이의 제작 방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집의 제작 방법은, (a) 일정 두께와 폭을 갖는 스킨 강판에 2개소의 절곡부 형성을 위한 절곡선을 따라 펀칭 가공하여 2열로 노치홀을 형성하는 단계와; (b) 펀칭 가공된 스킨 강판을 롤 성형을 통해 노치홀이 포함되도록 절곡시켜 폭에 직각방향인 횡방향으로 보강리브 및 단부 플랜지를 형성시키는 단계와; (c) 보강리브를 갖게 된 일정 폭의 스킨 강판을 복수개 이상 구비하여 상호 단부 플랜지를 용접 또는 나사못으로 연결하여 원하는 길이로 조립하는 단계와; (d) 스킨 강판의 횡방향 양단부에 데크받이 강판을 용접, 나사못 또는 톡스(tox) 방식을 통해 결합하는 단계;를 공장에서 진행하고, 이후 시공 현장에서, (e) 스킨 강판을 절곡선을 따라 절곡시켜서 거푸집 바닥부, 거푸집 바닥부의 양단에서 수직방향으로 입설된 거푸집 측벽부를 갖는 U자형으로 보 거푸집 본체를 형성시키는 단계와; (f) 보 거푸집 본체의 폭을 임시 고정 후 하부 모서리에 모서리 보강강판을 결합시켜 놓는 단계와; (g) 거푸집 측벽부에 위치하는 보강리브에 철근결합용 홀을 형성한 후, 철근결합용 홀에 폭 고정용 철근을 연결시키는 단계;를 포함하여 제작되는 것을 특징으로 한다.

Description

현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집의 제작 방법{Manufacturing method of permanent beam form of field bending roduction type}

본 발명은 건축구조물의 보를 시공하기 위한 비탈형 보 거푸집 및 이의 제작방법에 관한 것으로, 특히 롤 포밍과 굽힘 공정을 통해 보강리브가 형성된 단위 강판을 제작 결합시켜 판상형으로 공장에서 생산 적층하여 출고시킨 후, 시공 현장에서 야적하여 U자 형태로 절곡 가공한 후 양중하여 사용될 수 있도록 함으로써 중간에서의 운송비를 절감할 수 있고, 강판을 보강하기 위한 별도 보강부재(앵글,채널)의 설치가 불필요하고, 배부름방지 철근의 설치가 용이하며, 거푸집내 스터럽 철근을 보강리브와 철선을 통해 결속시킬 수 있어 용접 불필요로 강성의 손실을 방지할 수 있는 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집 및 이의 제작 방법에 관한 것이다.

일반적으로 비탈형 보 거푸집은 콘크리트를 타설 후 해체하지 않는 것으로 무해체 보 거푸집을 일컫는다. 이러한 비탈형 보 거푸집은 강판을 절곡시켜 거푸집 본체를 제작한 후 보강을 위해 추가적인 보강재를 설치한다. 보강재는 거푸집 본체의 길이방향으로 일정 간격마다 설치되는 스터럽과 주근이 알려져 있다. 이러한 보강재는 별도로 제작되어야 할 뿐만 아니라 거푸집 본체에 결합시키기 위한 용접 작업으로 인해 거푸집 본체에 강도 손실이 발생된다. 따라서 별도의 보강재 설치가 불필요하고 무용접이 구현될 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 제10-2044796호(특허문헌 1)로서, '데크결합체를 이용한 개량형 보거푸집 설치공법'이 제안되어 있다. 이는 판강성이 보강된 데크를 보거푸집을 구성하여 경량으로 설치가 쉬우며 콘크리트 양생 후 거푸집 탈형없이 영구적으로 구조체로 기능하도록 한 것이다. 그러나 이 배경기술은 하부데크와 측면데크를 별도 제작한 후 결합시켜야 하는 과정과, 측면데크 보강재의 추가적인 설치 작업이 필요하다.

본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록특허 제10-2299991호(특허문헌 2)로서, 거푸집의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키기 위한 '무해체 보 구조용 조립식 거푸집'이 제안되어 있다. 그러나 이 배경기술은 거푸집에 형틀부재와 형틀부재 안착부 그리고 보강을 위한 스터럽(stirrup)과 주근받침대 및 주근이 구비되도록 함으로써 제작 과정이 복잡해지는 문제가 있다.

본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록특허 제10-2144045호(특허문헌 3)가 알려져 있다. 이는 형틀부재에 철근 거치용 스터럽(stirrup)을 간단하게 부착하여 사용할 수 있고, 설계자가 요구하는 사양에 즉시 대응할 수 있고, 철근 스터럽 사용과 형틀부재 탈형 가능 그리고 단열을 보강할 수 있도록 한 것이다. 그러나 이 배경기술은 형틀부재의 보강을 위해 스터럽의 제작과 설치 그리고 주근의 제작과 설치 과정이 별도로 필요한 문제를 갖는다.

한국 등록특허 제10-2044796호 한국 등록특허 제10-2299991호 한국 등록특허 제10-2144045호

본 발명은 롤 포밍과 굽힘 공정을 통해 보강리브가 형성된 단위 강판을 제작 결합시켜 판상형으로 공장에서 생산 적층하여 출고시킨 후, 시공 현장에서 야적하여 U자 형태로 절곡 가공한 후 양중하여 사용될 수 있도록 함으로써 중간에서의 운송비를 절감할 수 있고, 강판을 보강하기 위한 별도 보강부재(앵글,채널)의 설치가 불필요하고, 배부름 방지를 위한 철근의 설치가 용이하며, 거푸집내 스터럽 철근을 보강리브와 철선을 통해 결속시킬 수 있어 용접 불필요로 강성의 손실을 방지할 수 있는 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집 및 이의 제작 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집의 제작 방법은, (a) 일정 두께와 폭을 갖는 스킨 강판에 2개소의 절곡부 형성을 위한 절곡선을 따라 펀칭 가공하여 2열로 노치홀을 형성하는 단계와; (b) 펀칭 가공된 스킨 강판을 롤 성형을 통해 노치홀이 포함되도록 절곡시켜 폭에 직각방향인 횡방향으로 보강리브 및 단부 플랜지를 형성시키는 단계와; (c) 보강리브를 갖게 된 일정 폭의 스킨 강판을 복수개 이상 구비하여 상호 단부 플랜지를 연결하여 원하는 길이로 조립하는 단계와; (d) 스킨 강판의 횡방향 양단부에 데크받이 강판을 결합하는 단계;를 공장에서 진행하고, 이후 시공 현장에서, (e) 스킨 강판을 절곡선을 따라 절곡시켜서 거푸집 바닥부, 거푸집 바닥부의 양단에서 수직방향으로 입설된 거푸집 측벽부를 갖는 U자형으로 보 거푸집 본체를 형성시키는 단계와; (f) 거푸집 측벽부에 위치하는 보강리브에 철근결합용 홀을 형성한 후, 철근결합용 홀에 폭 고정용 철근을 연결시키는 단계;를 포함하며, 상기 (e) 단계 후 보 거푸집 본체의 폭을 임시 고정 후 하부 모서리에 모서리 보강강판을 결합시켜 놓는 단계;를 더 포함하고, 상기 (d) 단계에서, 데크받이 강판은 거푸집 측벽부의 내측에 위치하는 내측 걸림턱, 내측 걸림턱의 상단에서 수평으로 절곡된 데크받이턱, 데크받이턱의 중간부분에서 수직으로 절곡되어 상향 입설된 데크멈춤턱, 데크받이턱의 외측 단부에서 하향 내측으로 절곡되어 거푸집 측벽부의 외측에 지지된 하향지지턱을 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (a) 단계에서, 노치홀은 2개의 꼭지점이 절곡선에 90도의 내각을 갖고 맞닿는 마름모꼴 형태인 것을 특징으로 한다.

또한, 보강리브는 1자형, ㄱ자형, T자형 중 어느 하나의 단면 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (b) 단계에서 스킨 강판에 절곡선을 따라 접힘홈 라인을 추가적으로 더 형성시키는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집 및 이의 제작 방법에 따르면, 강판의 롤 포밍과 굽힘 공정을 통해 보강리브가 형성되어 강성이 보강된 비탈형 보 거푸집을 공장에서 용이하게 제조할 수 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 비탈형 보 거푸집에서 보강을 위해 별도로 제작 조립되어야 하는 스터럽과 주근 등이 불필요하여 제작 공정이 줄어들고 제작비용을 대폭 낮출 수 있다.

또한, 판상형으로 공장에서 생산 적층하여 출고시킨 후, 시공 현장에서 야적하여 U자 형태로 절곡 가공한 후 양중하여 사용될 수 있도록 함으로써 중간에서의 운송비를 절감할 수 있다.

또한, 스터럽 철근을 보조철선을 이용하여 비탈형 보 거푸집측 보강리브에 결속시킬 수 있어 용접이 불필요해짐으로 거푸집 본체의 강도 손실이 없어지는 이점을 갖는다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집의 사시도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집의 제작 순서도로서,
도 3은 스킨 강판에 펀칭 가공하여 노치홀을 형성시킨 사시도이고,
도 4는 도 3의 스킨 강판을 롤 포밍 가공하여 보강리브 및 단부 플랜지를 형성시킨 사시도이고,
도 5a는 도 4의 스킨 강판을 하나 더 결속시킨 사시도이고,
도 5b는 도 5a의 B-B선 단면도이고,
도 6a는 도 5a의 스킨 강판에 데크받이 강판을 설치한 사시도이고,
도 6b는 도 6a의 일측면도이고,
도 7은 도 6a의 스킨 강판을 시공 현장에서 U자형으로 절곡 가공한 비탈형 보 거푸집의 사시도이고,
도 8은 도 7의 비탈형 보 거푸집에 모서리 보강강판을 설치한 예시도이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시 예에 따른 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집(10)이 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 이 비탈형 보 거푸집(1000)은 도 6a와 같이 공장에서 스킨 강판(SP)에 보강리브(123) 및 단부 플랜지(124)를 형성시킨 후 데크받이 강판(16)을 설치하고, 시공 현장에서 도 7과 같이 U자 형태로 절곡 가공한 후 도 1과 같이 폭 고정용 철근(30)을 조립하여 제작된다.

이를 아래에서 순차적으로 설명한다.

<공장 제작 단계>

먼저, 도 3과 같이 일정 두께와 폭을 갖는 스킨 강판(SP)에 2개소의 절곡부 형성을 위한 절곡선(121,121)을 따라 2열로 노치홀(122)을 펀칭 가공한다.

여기서, 노치홀(122)은 2개의 꼭지점이 절곡선(121)에 90도의 내각(θ)을 갖고 맞닿는 마름모꼴 형태가 바람직하다. 따라서 절곡선(121) 부분은 노치홀(122) 부분이 절단되어 있어 90도로 쉽게 절곡시킬 수 있다.

그 다음 도 4와 같이, 펀칭 가공된 스킨 강판(SP)을 롤 성형을 통해 노치홀(122)이 포함되도록 절곡시켜 폭에 직각방향인 횡방향으로 보강리브(123) 및 단부 플랜지(124)를 형성시킨다. 이때 이웃한 보강리브(123와 123)간의 간격은 동일하게 이루어진다.

본 실시 예에서 보강리브(123)는 1자형으로 접힘되어 있는 단면 형태를 갖고 있으나 그 이외에 ㄱ자형, T자형 중 어느 하나의 단면 형태를 가질 수 있다.

여기서 톡스(tox) 공구를 통해 접힘된 보강리브(123)에는 돌기 결합 구조를 가질 수 있다. 이 경우 접힙으로 형성된 보강리브(123)의 백래쉬를 줄일 수 있다.

또한, 이 공정에서 스킨 강판(SP)의 보강을 위해 다양한 모양과 형상의 엠보싱 돌기를 형성시킬 수도 있다.

그 다음 도 5와 같이, 보강리브(123)를 갖게 된 일정 폭의 스킨 강판(SP)(단위 강판)을 복수개 이상 구비하여 상호 단부 플랜지(124와 124)를 용접 또는 나사못으로 연결하여 보(BEAM)의 설계 길이에 해당하는 길이를 갖도록 조립하는 공정을 갖는다. 도 5에는 2개의 스킨 강판(SP)을 접합시킨 것으로 도시되어 있으나 이러한 설치 개수에 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

그 다음 도 6a 및 도 6b와 같이, 스킨 강판(SP)의 횡방향 양단부에 데크받이 강판(16)을 용접, 나사못 또는 톡스(tox) 방식을 통해 결합한다. 이같이 데크받이 강판(16)이 비탈형 보 거푸집(10)에 설치됨으로써 트러스 데크(미도시)를 비탈형 보 거푸집(10)에 거치하기가 용이하게 된다.

여기서 데크받이 강판(16)은 도 2와 같이 거푸집 측벽부(12b)의 내측에 위치하는 내측 걸림턱(161), 내측 걸림턱(161)의 상단에서 수평으로 절곡된 데크받이턱(162), 데크받이턱(162)의 중간부분에서 수직으로 절곡되어 상향 입설된 데크멈춤턱(163), 데크받이턱(162)의 외측 단부에서 하향 내측으로 절곡되어 거푸집 측벽부(12b)의 외측에 지지된 하향지지턱(164)을 형성하고 있다. 따라서 트러스 데크(5)는 데크받이 강판(16)의 데크받이턱(162)에 걸침 거치되며, 이때 데크멈춤턱(163)은 트러스 데크(5)의 걸침 깊이를 용이하게 제한한다.

이와 같이 비탈형 보 거푸집(10)이 공장에서 제작되는 과정만을 거치게 되면, 도 6a와 같이 평면상으로 전개된 상태를 갖추기 때문에 차량에 많은 량을 적재시킬 수 있고, 이로 인해 시공현장으로의 운송비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 비탈형 보 거푸집(10)은 현장에서 측판을 세운 후 양중을 하여 야적의 부담이 적어진다.

<시공 현장 단계>

그 다음 시공 현장에서는 도 7과 같이, 스킨 강판(SP)을 절곡선(121,121)을 따라 90도 절곡시키는 굽힘 공정을 갖는다, 따라서 스킨 강판(SP)은 거푸집 바닥부(12a), 거푸집 바닥부(12a)의 양단에서 수직방향으로 입설된 거푸집 측벽부(12b,12b)를 갖는 U자형으로 형성된다. 따라서 스킨 강판(SP)은 U자형의 보 거푸집 본체(12)의 형태를 갖추게 된다. 또한 보 거푸집 본체(12)는 바닥면 및 내측면에는 수직방향으로 접힘되어 있는 보강리브(123)를 구비하게 된다.

그 다음 도 8과 같이, 스킨 강판(SP)의 폭을 임시 고정 한 후, 하부 모서리에 모서리 보강강판(14)을 결합시켜 놓는다. 모서리 보강강판(14)은 용접 또는 나사못을 통해 거푸집 바닥부(12a)와 거푸집 측벽부(12b,12b)가 연결되는 모서리부에 결합될 수 있다. 여기서 스킨 강판(SP)의 폭을 임시 고정할 경우, 지그(도시안됨)를 이용할 수 있다.

이같이 모서리 보강강판(14)이 결합됨으로써 비탈형 보 거푸집(10)의 하부 양쪽 모서리는 보강이 이루어져 비탈형 보 거푸집(10)의 하부측 강성이 향상된다.

그 다음 도 8과 같이 거푸집 측벽부(12b,12b)에 위치하는 보강리브(123)에 철근결합용 홀(123a)을 형성시킨다.

그 다음 도 1 및 도 2와 같이 비탈형 보 거푸집(10)의 측면에 수직방향으로 위치하는 보강리브(123,123)에 폭 고정용 철근(30)을 연결시킨다. 폭 고정용 철근(30)은 보강리브(123)에 형성시킨 철근결합용 홀(123a)을 통해 연결될 수 있다. 여기서, 폭 고정용 철근(30)은 양단부가 후크 형태로 절곡 형성되어 거푸집 측벽부(12b,12b)에 형성된 보강리브(123)측 홀(123a)에 삽입 연결될 수 있다.

이와 같이 폭 고정용 철근(30)이 양쪽의 보강리브(123)를 잡아주고 있기 때문에 비탈형 보 거푸집(10)의 내부로 콘크리트 타설시 비탈형 보 거푸집(10)의 배부름을 효과적으로 방지할 수 있다.

이와 같이 공장과 현장을 거처가면서 제작된 비탈형 보 거푸집(10)은 스킨 강판(SP)을 롤 포밍과 절곡선(121,121)의 절곡 과정을 거쳐 거푸집 바닥부(12a)와 거푸집 바닥부(12a)의 양단에서 수직방향으로 입설된 거푸집 측벽부(12b,12b)를 갖되, 거푸집 바닥부(12a)와 거푸집 측벽부(12b,12b)의 내면에 횡방향으로 절곡된 보강리브(123)와 단부에 접합용 단부플랜지(124)가 형성되어 있는 구조를 갖는다.

이때 비탈형 보 거푸집(10)은 접합용 단부플랜지(124)를 통해 상호 연결되며 보 거푸집 본체(12)의 하부측 모서리에는 보강을 위해 모서리 보강강판(14)이 설치되어 있다. 또한 보 거푸집 본체(12)의 거푸집 측벽부(12b,12b) 상단에는 데크받이 강판(16,16)이 설치되어 있는 구조를 갖게 된다. 또한, 거푸집 바닥부(12a)와 거푸집 측벽부(12b,12b)가 절곡되어 있는 부분에 노치홀(122)이 접힘되어 보강리브(123)에 연접되어 있는 구조를 갖게 된다. 따라서 보강리브(123)는 비탈형 보 거푸집(10)의 내부로 배근되는 스터럽 철근(도시안됨)을 용접을 사용하지 않고 구멍을 내어 철사를 통해 결속시킬 수 있어 강도 손실의 염려가 없다. 또한 보강리브(123)의 높이에 따라 스터럽 철근의 피복 두께를 조절할 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 비탈형 보 거푸집
12: 보 거푸집 본체
122: 노치홀
123: 보강리브
124: 단부 플랜지
14: 모서리 보강강판
16: 데크받이 강판
30: 폭 고정용 철근

Claims (10)

1. (a) 일정 두께와 폭을 갖는 스킨 강판(SP)에 2개소의 절곡부 형성을 위한 절곡선(121,121)을 따라 펀칭 가공하여 2열로 노치홀(122)을 형성하는 단계와;
   (b) 펀칭 가공된 스킨 강판(SP)을 롤 성형을 통해 노치홀(122)이 포함되도록 절곡시켜 폭에 직각방향인 횡방향으로 보강리브(123) 및 단부 플랜지(124)를 형성시키는 단계와;
   (c) 보강리브(123)를 갖게 된 일정 폭의 스킨 강판(SP)을 복수개 이상 구비하여 상호 단부 플랜지(124와 124)를 연결하여 원하는 길이로 조립하는 단계와;
   (d) 스킨 강판(SP)의 횡방향 양단부에 데크받이 강판(16)을 결합하는 단계;를 공장에서 진행하고,
   이후 시공 현장에서,
   (e) 스킨 강판(SP)을 절곡선(121,121)을 따라 절곡시켜서 거푸집 바닥부(12a), 거푸집 바닥부(12a)의 양단에서 수직방향으로 입설된 거푸집 측벽부(12b,12b)를 갖는 U자형으로 보 거푸집 본체(12)를 형성시키는 단계와;
   (f) 거푸집 측벽부(12b,12b)에 위치하는 보강리브(123)에 철근결합용 홀(123a)을 형성한 후, 철근결합용 홀(123a)에 폭 고정용 철근(30)을 연결시키는 단계;를 포함하여 제작되며,
   상기 (e) 단계 후 보 거푸집 본체(12)의 폭을 임시 고정 후 하부 모서리에 모서리 보강강판(14)을 결합시켜 놓는 단계;를 더 포함하고,
   상기 (d) 단계에서,
   데크받이 강판(16)은 거푸집 측벽부(12b)의 내측에 위치하는 내측 걸림턱(161), 내측 걸림턱(161)의 상단에서 수평으로 절곡된 데크받이턱(162), 데크받이턱(162)의 중간부분에서 수직으로 절곡되어 상향 입설된 데크멈춤턱(163), 데크받이턱(162)의 외측 단부에서 하향 내측으로 절곡되어 거푸집 측벽부(12b)의 외측에 지지된 하향지지턱(164)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집의 제작 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 (a) 단계에서, 노치홀(122)은 2개의 꼭지점이 절곡선(121)에 90도의 내각을 갖고 맞닿는 마름모꼴 형태인 것을 특징으로 하는 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집의 제작 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 (b) 단계에서,
   보강리브(123)는 1자형, ㄱ자형, T자형 중 어느 하나의 단면 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집의 제작 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 (b) 단계에서 스킨 강판(SP)에 절곡선(121,121)을 따라 접힘홈 라인(121a)을 추가적으로 더 형성시키는 것을 특징으로 하는 현장 절곡 제작형 비탈형 보 거푸집의 제작 방법.
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