KR102630747B1 - Construction method of non-uniform hybrid formwork by 3d printing for the fabrication of non-uniform precast concrete member - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법에 관한 것으로서, 상세하게는 3D 프린팅으로 복수의 단위 거푸집을 제작하고, 제작된 단위 거푸집을 작업대에 조립해서 비정형 하이브리드 거푸집을 제작한 다음, 철근을 배근하고 콘크리트를 타설한 후 양생하여 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재를 제조함으로써 제조하는 시간을 상대적으로 단축시키고, 다양한 형상의 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an irregular hybrid form. In detail, a plurality of unit forms are manufactured by 3D printing, the manufactured unit forms are assembled on a workbench to produce an irregular hybrid form, and then reinforcement is placed and concrete is poured. It relatively shortens the manufacturing time by manufacturing an irregular precast concrete member by curing it after curing, and relates to an irregular hybrid form manufacturing method using 3D printing for producing irregular precast concrete members of various shapes.
Description
본 발명은 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법에 관한 것으로서, 상세하게는 3D 프린팅으로 복수의 단위 거푸집을 제작하고, 제작된 단위 거푸집을 작업대에 조립해서 비정형 하이브리드 거푸집을 제작한 다음, 철근을 배근하고 콘크리트를 타설한 후 양생하여 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재를 제조함으로써 제조하는 시간을 상대적으로 단축시키고, 다양한 형상의 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an irregular hybrid form. In detail, a plurality of unit forms are manufactured by 3D printing, the manufactured unit forms are assembled on a workbench to produce an irregular hybrid form, and then reinforcement is placed and concrete is poured. It relatively shortens the manufacturing time by manufacturing an irregular precast concrete member by curing it after curing, and relates to an irregular hybrid form manufacturing method using 3D printing for producing irregular precast concrete members of various shapes.
일반적으로, 콘크리트는 타설 시기에 따라 프리캐스트 콘크리트와 현장 타설 콘크리트(cast-in-place concrete, in-site concrete)로 분류된다.Generally, concrete is classified into precast concrete and cast-in-place concrete (in-site concrete) depending on the pouring time.
프리캐스트 콘크리트는 현장에서 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설 및 양생하는 현장 타설 콘크리트와는 달리, 기후 등 외부환경의 영향을 상대적으로 크게 받지 않도록 정비된 공장 등에서 몰드에 의하여 콘크리트를 타설하고 양생(보양)한 기성 콘크리트 제품으로서, 공사기간의 단축과 공사비용의 절감, 품질 관리의 용이 등의 장점이 있다.Unlike on-site cast concrete, in which formwork is installed on site and the concrete is poured and cured, precast concrete is poured and cured using a mold in a factory that is maintained to be relatively unaffected by external environments such as climate. As a ready-made concrete product, it has advantages such as shortened construction period, reduced construction costs, and easy quality control.
이와 같은 프리캐스트 콘크리트를 제조하는 데 이용되는 몰드는 바닥의 베이스 테이블(base table), 좌우 양쪽의 사이드 패널(side panel) 및 전후의 전방패널과 후방패널로 구성된다. 양쪽의 사이드 패널 및 전방패널과 후방패널은 베이스 테이블의 상부에 세워진 상태로 조립되어 베이스 테이블 상에 주위가 차단된 공동(空洞)을 형성한다. 베이스 테이블, 양쪽의 사이드 패널 및 전방패널과 후방패널은 볼트(bolt)나 클램프(clamp)에 의하여 서로 결합된다.The mold used to manufacture such precast concrete consists of a base table on the floor, side panels on both left and right sides, and front and rear panels. The side panels on both sides, the front panel, and the rear panel are assembled in a standing position on the top of the base table to form a cavity with a closed perimeter on the base table. The base table, side panels on both sides, and the front and rear panels are connected to each other by bolts or clamps.
몰드의 공동에서는 콘크리트가 타설되고 양생된다. 양생과정은 증기보양실에서 진행될 수 있다. 양생이 완료되면, 몰드는 탈형(脫型)을 위하여 해체된다.In the cavity of the mold, concrete is poured and cured. The curing process can be carried out in a steam room. Once curing is complete, the mold is dismantled for demolding.
일례를 들어, 교량에 설치되는 프리캐스트 콘트리트 부재의 경우 바닥판, 거더 등이 비정형으로 형성되는 경우 프리캐스트 콘크리트 제조업체는 형상별로 몰드를 제작해야만 하기 때문에 막대한 비용과 제작기간이 발생하는 문제점이 있다.For example, in the case of precast concrete members installed in bridges, when the floor plate, girder, etc. are formed irregularly, the precast concrete manufacturer must manufacture molds for each shape, which causes enormous costs and manufacturing time.
특히, 프리캐스트 콘크리트 바닥판이 설치되는 교량을 이용하여 도로를 형성하는 경우 도로는 직선뿐만 아니라 곡선면으로 이루어져 있으며, 차량의 이탈방지 및 빗물의 배수 등을 원활하게 하기 위해 경사도(횡단 경사)를 갖도록 형성되어 있기 때문에, 이를 구현하기 위해 수평인 거더 상면에 지지되는 바닥판은 헌치부가 형성되며, 경사도가 변하는 경우 헌치부의 높이와 경사도 변하되도록 레벨을 형성하여 제작한다.In particular, when a road is formed using a bridge with a precast concrete deck, the road is made up of not only straight lines but also curved surfaces and must have a slope (transverse slope) to prevent vehicles from leaving and to facilitate the drainage of rainwater. Since it is formed, in order to realize this, the floor plate supported on the upper surface of the horizontal girder is formed with a haunch portion, and is manufactured by forming a level so that when the inclination changes, the height and slope of the haunch portion also change.
그러나, 헌치부를 레벨로 하는 경우 가장 큰 레벨을 갖는 바닥판을 기준으로 거푸집을 제작한 다음, 작은 레벨을 대처하기 위하여 거푸집 내부에 헌치부가 제작되는 공간을 철판 등을 이용하여 메꾸게 되는 데, 이러한 경우 헌치부의 넓이가 점점 넓어지는 형태를 가지기 때문에 거더에 거치시 정밀도가 떨어져 일관된 모양을 갖지 못하는 문제점이 있다.However, when using the haunches as levels, the form is manufactured based on the floor plate with the largest level, and then the space where the haunches are made inside the form is filled with steel plates to cope with the small level. , in this case, because the area of the haunches gradually becomes wider, there is a problem in that it does not have a consistent shape due to low precision when mounted on the girder.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 등록특허공보 제10-1206517호, 제10-1777790호 및 제10-1422753호 등이 개시되어 있다.To solve this problem, Domestic Patent Registration Nos. 10-1206517, 10-1777790, and 10-1422753 are disclosed.
상기 국내 등록특허공보 제10-1206517호인 비정형 프리캐스트 콘크리트 바닥판 제작용 거푸집 시스템은 교량의 곡면부위 및 특수하게 설계된 부위에 적용할 수 있도록 거푸집 측면판에 곡률을 주면서 곡률 반경을 변경할 수도 있고, 경사를 가변할 수도 있는 거푸집을 제공한다.The form system for manufacturing irregular precast concrete floor plates, which is Domestic Patent Publication No. 10-1206517, can change the radius of curvature by giving a curvature to the form side plate so that it can be applied to curved areas of bridges and specially designed areas. Provides a formwork that can be changed.
상기 국내 등록특허공보 제10-1777790호인 다양한 곡률 변경 및 횡구배 변화에 대응 가능한 가변형 거푸집 시스템은 바닥판의 상면 레벨을 기준으로 하여 헌치부의 높이와 각도를 조절할 수 있어 횡단경사를 조정, 즉 횡구배 변화에 대응할 수 있고, 측벽의 전후로 이동시켜 바닥판의 폭을 조절할 수 있어서 다양한 곡률 반경에 대응할 수 있어 비정형 프리캐스트 콘크리트 바닥판을 제작할 수 있다.The variable formwork system capable of responding to various curvature changes and lateral slope changes, which is Domestic Patent Publication No. 10-1777790, can adjust the height and angle of the haunches based on the upper surface level of the floor plate, thereby adjusting the transverse slope, that is, lateral slope. It can respond to ship changes, and the width of the floor plate can be adjusted by moving the side walls back and forth, so it can respond to various radii of curvature, making it possible to produce an irregular precast concrete floor plate.
상기 국내 등록특허공보 제10-1422753호인 비정형 프리캐스트콘크리트 세그먼트 제조장치는 제어장치를 통해 각자 높낮이가 조절되는 다수개의 로드(rod)로 구성되는 상기 비정형성형장치(NCR) 하부에 부착되며 탄성력을 가진 조형판; 및, 상기 조형판 하부에 설치되는 가소성(可塑性)의 형상변형물(200, phase change material);을 포함하여 구성되되, 상기 다수개의 로드(rod) 각각의 높낮이 조절을 통해 상기 비정형성형장치(NCR) 하부에 형성되는 3차원의 비정형형상이 상기 조형판의 탄성으로 완만한 곡선을 이루면서 상기 형상변형물(200) 상부에 전달되어 상기 형상변형물 상부를 소성시키고, 소성된 상기 형상변형물(200)을 거푸집으로 이용한다.The apparatus for manufacturing irregular precast concrete segments, which is Domestic Patent Publication No. 10-1422753, is attached to the lower part of the irregular forming device (NCR), which consists of a plurality of rods whose heights are adjusted through a control device, and has elastic force. molding plate; And, a plastic shape deforming material (200, phase change material) installed at the lower part of the molding plate, wherein the irregular molding device (NCR) is formed by adjusting the height of each of the plurality of rods. ) The three-dimensional irregular shape formed at the bottom is transferred to the upper part of the shape deformable object 200 while forming a gentle curve due to the elasticity of the molding plate, and the upper part of the shape deformable object is fired, and the fired shape deformable object 200 ) is used as a formwork.
그러나, 이러한 종래의 기술들은 모두 기계적인 높낮이 차를 이용하는 거푸집이기 때문에 1개의 프리캐스트 콘크리트 부재를 제작한 다음, 다시 다른 프리캐스트 콘크리트 부재를 제작시 일일이 간격, 높이 등을 조절해야만 하기 때문에 작업 시간이 상대적으로 길어지고 제작비용이 매우 큰 문제점이 있다.However, since these conventional technologies are all formwork that uses mechanical height differences, the work time is shortened because the spacing and height must be adjusted one by one when manufacturing one precast concrete member and then manufacturing another precast concrete member. The problem is that it is relatively long and the production cost is very high.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3D 프린팅으로 복수의 단위 거푸집을 제작하고, 제작된 단위 거푸집을 작업대에 조립해서 비정형 하이브리드 거푸집을 제작한 다음, 철근을 배근하고 콘크리트를 타설한 후 양생하여 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재를 제조함으로써 제조하는 시간을 상대적으로 단축시키고, 다양한 형상의 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above problems, by manufacturing a plurality of unit forms through 3D printing, assembling the manufactured unit forms on a workbench to produce an irregular hybrid form, and then placing rebar and pouring concrete. The purpose is to relatively shorten the manufacturing time by curing and manufacturing irregular precast concrete members, and to provide an irregular hybrid form manufacturing method by 3D printing for producing irregular precast concrete members of various shapes.
또한, 본 발명은 단위 거푸집을 제작시 3D 프린팅으로 직접 제작하거나 또는 3D 프린팅으로 단위 거푸집 몰드를 제작한 다음 단위 거푸집 몰드 내부에 몰탈을 타설하여 단위 거푸집을 제작함으로써 단위 거푸집의 강도를 높일 수 있도록 하는 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention allows the strength of the unit form to be increased by manufacturing the unit form directly by 3D printing or manufacturing the unit form mold by 3D printing and then pouring mortar inside the unit form mold to produce the unit form. Another purpose is to provide an irregular hybrid form manufacturing method by 3D printing for producing irregular precast concrete members.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,The features of the present invention for achieving the above object are,
비정형 프리캐스트 콘크리트 부재를 3D 모델링하는 부재 3D 모델링 공정과; 3D 모델링된 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재의 바닥과 면접되는 거푸집 베드를 3D 모델링하는 거푸집 베드 3D 모델링 공정과; 3D 모델링된 거푸집 베드를 분할하여 단위 거푸집을 3D 모델링하는 단위 거푸집 3D 모델링 공정과; 3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 3D 프린팅 방식으로 프린팅하여 각각의 단위 거푸집을 제작하는 단위 거푸집 제작 공정과; 제작된 각각의 단위 거푸집을 작업대 상면에 설치해서 상기 거푸집 베드를 설치하는 단위 거푸집 조립 공정과; 상기 작업대 상에서 각각의 상기 단위 거푸집 테두리에 측면판을 설치하는 측면판 설치 공정; 및 상기 거푸집 베드 상부에 철근을 배근하고, 콘크리트를 타설 양생한 후 탈형해서 상기 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재를 제작하는 프리캐스트 제작 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A member 3D modeling process for 3D modeling an irregular precast concrete member; A form bed 3D modeling process of 3D modeling a form bed that is interviewed with the floor of a 3D modeled irregular precast concrete member; A unit form 3D modeling process of dividing the 3D modeled form bed to 3D model the unit form; A unit form production process of manufacturing each unit form by printing each 3D modeled unit form using a 3D printing method; A unit form assembly process of installing each manufactured unit form on the upper surface of a workbench and installing the form bed; A side plate installation process of installing a side plate on the edge of each unit form on the workbench; And it is characterized by consisting of a precast manufacturing process of manufacturing the irregular precast concrete member by placing reinforcing bars on the upper part of the form bed, pouring and curing the concrete, and then demolding it.
여기에서, 상기 단위 거푸집 제작 공정은 3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 3D 프린팅하여 각각의 단위 거푸집으로 제작한다.Here, in the unit form manufacturing process, each 3D modeled unit form is 3D printed to produce each unit form.
여기에서 또한, 상기 단위 거푸집 제작 공정은 3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 몰탈로 제작하기 위해 3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 제작하기 위한 단위 거푸집 몰드를 3D 모델링하고, 3D 모델링된 단위 거푸집 몰드를 3D 프린팅하여 단위 거푸집 몰드로 제작한 다음, 제작된 상기 단위 거푸집 몰드에 몰탈을 타설, 양생후 탈형하여 각각의 단위 거푸집을 제작한다.Here, the unit formwork manufacturing process involves 3D modeling a unit form mold for manufacturing each 3D modeled unit form in order to manufacture each 3D modeled unit form with mortar, and 3D modeling the 3D modeled unit form mold. After printing and producing a unit form mold, mortar is poured into the manufactured unit form mold, cured, and demolded to produce each unit form.
여기에서 또, 상기 단위 거푸집 제작 공정은 3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 몰탈로 제작하기 위해 3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 제작하기 위한 단위 거푸집 몰드 바닥판을 3D 모델링하고, 3D 모델링된 단위 거푸집 몰드 바닥판을 3D 프린팅하여 단위 거푸집 몰드 바닥판을 제작한 다음, 제작된 상기 단위 거푸집 몰드 바닥판에 몰드 측면판을 조립한 후 몰탈을 타설, 양생후 탈형하여 각각의 단위 거푸집을 제작한다.Here again, the unit formwork manufacturing process involves 3D modeling the unit form mold bottom plate for manufacturing each 3D modeled unit form in order to manufacture each 3D modeled unit form with mortar, and 3D modeling the 3D modeled unit form mold. The bottom plate is 3D printed to produce a unit form mold bottom plate, then the mold side plates are assembled on the manufactured unit form mold bottom plate, and then mortar is poured, cured, and demolded to produce each unit form.
여기에서 또, 상기 몰드 측면판은 플라스틱관을 내부에 매입하기 위한 매입홀이 형성되고, 몰탈 타설전에 상기 플라스틱관을 매입한 다음 몰탈을 타설하고, 각각의 상기 단위 거푸집이 모두 제작되면 상호 면접시켜 상기 거푸집 베드를 형성한 상태에서 상기 플라스틱관에 철근을 매입하여 상호 고정시킨다.Here, the mold side plate is formed with a hole for embedding the plastic pipe inside, and before pouring the mortar, the plastic tube is embedded and then the mortar is poured, and when each of the unit molds is manufactured, they are mutually interviewed. With the form bed formed, reinforcing bars are embedded in the plastic pipe and fixed to each other.
여기에서 또, 상기 단위 거푸집은 상호 조립이 가능하도록 측면 테두리에 돌기와 홈이 구비된다.Here again, the unit molds are provided with protrusions and grooves on the side edges to enable mutual assembly.
여기에서 또, 상기 단위 거푸집은 상기 작업대 상면에 용접 고정된 설치된 티(TEES) 형강에 슬라이딩 결합되도록 저면에 슬라이딩홈이 구비된다.Here again, the unit formwork is provided with a sliding groove on the bottom surface so as to be slidably coupled to the installed TEES section steel welded and fixed to the upper surface of the workbench.
여기에서 또, 상기 단위 거푸집은 상기 작업대 상면에 용접 고정된 볼트에 체결되도록 볼트홀이 구비된다.Here again, the unit formwork is provided with bolt holes to be fastened to bolts welded and fixed to the upper surface of the workbench.
여기에서 또, 상기 단위 거푸집은 자중에 의해 상기 작업대 설치된다.Here again, the unit form is installed on the workbench by its own weight.
여기에서 또, 상기 측면판은 상기 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재의 측면에 형성된 비정형 부분과 면접되는 측면 단위 거푸집을 3D 모델링한 다음 3D 모델링된 각각의 측면 단위 거푸집을 3D 프린팅하여 제작된 측면 단위 거푸집이 부착된다.Here, the side plate is attached to a side unit form produced by 3D modeling the side unit form that interviews the irregular part formed on the side of the irregular precast concrete member, and then 3D printing each 3D modeled side unit form. do.
여기에서 또, 상기 측면판은 상기 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재의 측면에 형성된 비정형 부분과 면접되는 측면 단위 거푸집을 3D 모델링한 다음 3D 모델링된 각각의 측면 단위 거푸집을 몰탈로 제작하기 위해 3D 모델링된 각각의 측면 단위 거푸집을 제작하기 위한 측면 단위 거푸집 몰드를 3D 모델링하고, 3D 모델링된 측면 단위 거푸집 몰드를 3D 프린팅하여 측면 단위 거푸집 몰드로 제작한 다음, 제작된 상기 측면 단위 거푸집몰드에 몰탈을 타설, 양생후 탈형하여 제작된 각각의 측면 단위 거푸집이 부착된다.Here again, the side plate is 3D modeled by 3D modeling the side unit form that is interviewed with the irregular part formed on the side of the irregular precast concrete member, and then manufacturing each 3D modeled side unit form with mortar. 3D model the side unit formwork mold to produce the side unit formwork, 3D print the 3D modeled side unit formwork mold to produce the side unit formwork mold, then pour mortar into the manufactured side unit formwork mold and cure it. Each side unit form produced by demolding is attached.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법에 따르면, 3D 프린팅으로 복수의 단위 거푸집을 제작하고, 제작된 단위 거푸집을 작업대에 조립해서 비정형 하이브리드 거푸집을 제작한 다음, 철근을 배근하고 콘크리트를 타설한 후 양생하여 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재를 제조함으로써 제조하는 시간을 상대적으로 단축시키고, 다양한 형상의 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재를 제작할 수 있다.According to the present invention's method of manufacturing an irregular hybrid form by 3D printing for manufacturing an irregular precast concrete member constructed as described above, a plurality of unit forms are manufactured by 3D printing, and the manufactured unit forms are assembled on a workbench to form an irregular hybrid form. After manufacturing, reinforcing bars, pouring concrete, and curing to manufacture an irregular precast concrete member, the manufacturing time is relatively shortened, and irregular precast concrete members of various shapes can be manufactured.
또한, 본 발명에 따르면 단위 거푸집을 제작시 3D 프린팅으로 직접 제작하거나 또는 3D 프린팅으로 단위 거푸집 몰드를 제작한 다음 단위 거푸집 몰드 내부에 몰탈을 타설하여 단위 거푸집을 제작함으로써 단위 거푸집의 강도를 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, when manufacturing a unit form, the strength of the unit form can be increased by directly manufacturing it through 3D printing or by manufacturing the unit form mold by 3D printing and then pouring mortar inside the unit form mold to produce the unit form. .
도 1은 본 발명에 따른 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 2 내지 도 12는 본 발명에 따른 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법을 설명하기 설명도이다.Figure 1 is a process diagram for explaining a method of manufacturing an irregular hybrid form by 3D printing for manufacturing an irregular precast concrete member according to the present invention.
Figures 2 to 12 are explanatory diagrams illustrating a method of manufacturing an irregular hybrid form by 3D printing for manufacturing an irregular precast concrete member according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the amorphous hybrid form manufacturing method using 3D printing for manufacturing an amorphous precast concrete member according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention below, if a detailed description of a related known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are defined in consideration of the functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명에 따른 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 2 내지 도 12는 본 발명에 따른 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법을 설명하기 설명도이다.Figure 1 is a process diagram for explaining a method of manufacturing an irregular hybrid form by 3D printing for manufacturing an irregular precast concrete member according to the present invention, and Figures 2 to 12 are 3D diagrams for manufacturing an irregular precast concrete member according to the present invention. This is an explanatory diagram explaining the atypical hybrid form production method by printing.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법은 부재 3D 모델링 공정(S10)과, 거푸집 베드 3D 모델링 공정(S20)과, 단위 거푸집 3D 모델링 공정(S30)과, 단위 거푸집 제작 공정(S40)과, 단위 거푸집 조립 공정(S50)과, 측면판 설치 공정(S60) 및 제작 공정(S70)으로 이루어진다.Referring to Figures 1 to 12, the irregular hybrid form manufacturing method by 3D printing for manufacturing an irregular precast concrete member according to the present invention includes a member 3D modeling process (S10), a form bed 3D modeling process (S20), It consists of a unit form 3D modeling process (S30), a unit form manufacturing process (S40), a unit form assembly process (S50), a side plate installation process (S60), and a manufacturing process (S70).
《부재 3D 모델링 공정-S10》《Part 3D modeling process-S10》
먼저, 캐드, 솔리드웍스, 라이노와 같은 3D 모델링 프로그램을 이용하여 도 2에 도시된 바와 같이 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재(1)를 3D 모델링한다.First, the irregular precast concrete member 1 is 3D modeled as shown in FIG. 2 using a 3D modeling program such as CAD, SolidWorks, or Rhino.
《거푸집 베드 3D 모델링 공정-S20》《Mould Bed 3D Modeling Process-S20》
도 3에 도시된 바와 같이 3D 모델링 프로그램을 이용하여 3D 모델링된 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재(1)의 바닥과 면접되는 거푸집 베드(2)를 3D 모델링한다.As shown in FIG. 3, the
《단위 거푸집 3D 모델링 공정-S30》《Unit formwork 3D modeling process-S30》
도 4에 도시된 바와 같이 3D 모델링 프로그램을 이용하여 3D 모델링된 거푸집 베드(2)를 일정 크기로 분할하여 단위 거푸집(2A)을 3D 모델링한다.As shown in FIG. 4, the 3D modeled
단위 거푸집(2A)은 일정 크기로 분할시 프린팅 출력범위 및 인력운반 및 설치가 가능한 범위를 고려하여 크기로 설계하는 것이 바람직하다.When dividing the unit form (2A) into certain sizes, it is desirable to design the size in consideration of the printing output range and the range that can be transported and installed by manpower.
《단위 거푸집 제작 공정-S40》《Unit form manufacturing process-S40》
3D 모델링된 각각의 단위 거푸집(2A) 파일을 3D 프린팅 방식으로 프린팅하여 각각의 실제 단위 거푸집(2A)을 제작한다.Each 3D modeled unit form (2A) file is printed using a 3D printing method to produce each actual unit form (2A).
단위 거푸집(2A)은 일실시예로 도 5에 도시된 바와 같이 3D 모델링된 각각의 단위 거푸집(2A)을 샌드 3D 프린팅 방식으로 프린팅하여 각각의 단위 거푸집(2A)으로 직접 제작할 수 있다.In one embodiment, the
단위 거푸집(2A)은 도 6에 도시된 바와 같이 상호 조립이 가능하도록 측면 테두리에 돌기(A)와 홈(B)이 구비되도록 3D 모델링될 수 있다.As shown in FIG. 6, the unit formwork (2A) can be 3D modeled to have protrusions (A) and grooves (B) on the side edges to enable mutual assembly.
단위 거푸집(2A)은 다른 실시예로 도 7에 도시된 바와 같이 단위 거푸집(2A)을 몰탈로 제작하기 위해 단위 거푸집 몰드(2B)를 3D 모델링하고, 3D 모델링된 단위 거푸집 몰드(2B)를 3D 프린팅하여 제작한 다음, 제작된 단위 거푸집 몰드(2B) 내부에 몰탈을 타설, 양생후 탈형하여 각각의 단위 거푸집(2A)을 몰탈로 제작할 수 있다.The unit formwork (2A) is another embodiment, as shown in FIG. 7, the unit formwork mold (2B) is 3D modeled to manufacture the unit formwork (2A) with mortar, and the 3D modeled unit formwork mold (2B) is 3D modeled. After printing and manufacturing, each unit form (2A) can be manufactured with mortar by pouring mortar inside the manufactured unit form mold (2B), curing it, and demolding it.
단위 거푸집(2A)은 또 다른 실시예로 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 단위 거푸집(2A)을 몰탈로 제작하기 위해 단위 거푸집 몰드 바닥판(2C)를 3D 모델링하고, 3D 모델링된 단위 거푸집 몰드 바닥판(2C)을 3D 프린팅하여 제작한 다음, 제작된 단위 거푸집 몰드 바닥판(2C)에 몰드 측면판(2D)을 조립한 후 몰탈을 타설, 양생후 탈형하여 각각의 단위 거푸집(2A)을 제작할 수 있다. 이때, 단위 거푸집 몰드 바닥판(2C)은 몰드 측면판(2D)이 안착되는 턱이 형성되는 것이 바람직하다.The unit formwork (2A) is another embodiment, and as shown in FIGS. 8A and 8B, the unit form mold base plate (2C) is 3D modeled to manufacture the unit formwork (2A) with mortar, and the 3D modeled unit formwork is made of mortar. After manufacturing the mold bottom plate (2C) by 3D printing, assembling the mold side plate (2D) to the manufactured unit form mold bottom plate (2C), pouring the mortar, curing it, and demolding it to form each unit form (2A). can be produced. At this time, it is preferable that the unit form mold bottom plate (2C) is formed with a ledge on which the mold side plate (2D) is seated.
몰드 측면판(2D)은 플라스틱관(P)을 내부에 매입하기 위한 매입홀(H)이 형성된다. 이때, 몰드 측면판(2D)은 각각의 단위 거푸집 몰드 바닥판(2C)의 규격 대응되도록 3D 프린팅하여 일체로 제작하는 것이 바람직하고, 단위 거푸집 몰드 바닥판(2C)에서 탈형이 용이하도록 손잡이홈이 구비되는 것이 바람직하다.The mold side plate (2D) is formed with an embedded hole (H) for embedding the plastic pipe (P) therein. At this time, it is desirable to manufacture the mold side plate (2D) as a whole by 3D printing so that it corresponds to the specifications of each unit form mold bottom plate (2C), and a handle groove is provided to facilitate demolding from the unit form mold bottom plate (2C). It is desirable to have it provided.
《단위 거푸집 조립 공정-S50》《Unit form assembly process-S50》
제작된 각각의 단위 거푸집(2A)을 작업대(3) 상면에 조립 설치해서 거푸집 베드(2)를 설치한다.Each manufactured unit form (2A) is assembled and installed on the upper surface of the work table (3) to install the form bed (2).
이때, 도 9에 도시된 바와 같이 단위 거푸집(2A)은 작업대(3) 상면에 용접 고정된 설치된 티(TEES, 3A) 형강에 슬라이딩 결합되도록 저면에 슬라이딩홈(C)이 구비되도록 3D 모델링되거나, 도 10에 도시된 바와 같이 작업대(3) 상면에 용접 고정된 볼트(3B)에 체결되도록 볼트홀(D)이 구비되도록 3D 모델링되거나, 자중에 의해 작업대(3) 상면에 설치될 수 있다.At this time, as shown in FIG. 9, the unit formwork (2A) is 3D modeled to be provided with a sliding groove (C) on the bottom surface to be slidably coupled to the installed TEES (3A) section steel welded and fixed to the upper surface of the work table (3), or As shown in Figure 10, it can be 3D modeled to be provided with a bolt hole (D) to be fastened to a bolt (3B) welded to the upper surface of the worktable (3), or it can be installed on the upper surface of the worktable (3) by its own weight.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 플라스틱관(P)이 매입된 각각의 단위 거푸집(2A)을 제작한 후 상호 면접시킨 상태에서 플라스틱관(P)에 철근(R)을 매입하여 거푸집 베드(2)를 형성할 수도 있다.In addition, as shown in Figure 11, each unit form (2A) in which the plastic pipe (P) is embedded is manufactured as shown in Figures 8a and 8b, and then the reinforcing bars are placed in the plastic pipe (P) while being mutually interviewed. (R) may be buried to form the form bed (2).
《측면판 설치 공정-S60》《Side plate installation process-S60》
도 12에 도시된 바와 같이 작업대(3) 상에서 각각의 단위 거푸집(2A) 테두리에 측면판(4)을 설치한다.As shown in Figure 12, a side plate (4) is installed on the edge of each unit form (2A) on the work table (3).
더욱 상세하게, 측면판(4)은 도 5에 도시된 단위 거푸집(2A)과 동일하게 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재(1)의 측면에 형성된 홈 또는 돌기와 같은 비정형 부분과 면접되는 측면 단위 거푸집(4A)을 3D 모델링한 다음 3D 모델링된 각각의 측면 단위 거푸집(4A)을 샌드 3D 프린팅 방식으로 프린팅하여 제작된 측면 단위 거푸집(4A)을 측면판(4)에 부착하거나, 도 7, 도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같은 방법으로 각각의 측면 단위 거푸집(4A)을 제작하여 측면 단위 거푸집(4A)을 측면판(4)에 부착한다.In more detail, the side plate 4 is a side unit form (4A) that is interviewed with irregular parts such as grooves or protrusions formed on the side of the irregular precast concrete member (1) in the same way as the unit form (2A) shown in FIG. After 3D modeling, each 3D modeled side unit formwork (4A) is printed using a sand 3D printing method, and the produced side unit formwork (4A) is attached to the side plate (4), or Figures 7, 8a to 8c. Each side unit form (4A) is manufactured in the same manner as shown in and the side unit form (4A) is attached to the side plate (4).
이때, 측면 단위 거푸집(4A)은 상호 조립이 가능하도록 측면 테두리에 돌기(미도시)와 홈(미도시)이 구비되도록 3D 모델링될 수도 있고, 단위 거푸집(2A)과 동일하게 측면판(4)에 부착되되, 자중에 의한 방식은 제외된다.At this time, the side unit form (4A) may be 3D modeled to have protrusions (not shown) and grooves (not shown) on the side edges to enable mutual assembly, and the side plate (4) in the same way as the unit form (2A) Attached to, excluding the method by its own weight.
《제작 공정-S70》《Production Process-S70》
마지막으로 각각의 단위 거푸집(2A)이 조립된 거푸집 베드(2) 상부에 철근을 배근하고, 콘크리트를 타설 양생한 후 측면판(4)을 탈형한 후 도 2에 도시된 바와 같은 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재(1)를 제작한다.Finally, reinforcing bars are placed on the upper part of the form bed (2) where each unit form (2A) is assembled, the concrete is poured and cured, the side plate (4) is demolded, and then the irregular precast concrete as shown in FIG. 2 is formed. Produce member (1).
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be modified in various ways and can take various forms, and in the detailed description of the invention, only special embodiments thereof have been described. However, it should be understood that the present invention is not limited to the particular form mentioned in the detailed description, but rather is understood to include all modifications, equivalents and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. It has to be.
1 : 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재
2 : 거푸집 베드 2A : 단위 거푸집
2B : 단위 거푸집 몰드 3 : 작업대
3A : 티 3B : 볼트
4 : 측면판 4A : 측면 거푸집
4B : 측면 단위 거푸집 몰드 A : 홈
B : 돌기 C : 슬라이딩홈
D : 볼트홀1: Irregular precast concrete member
2:
2B: Unit formwork mold 3: Workbench
3A: Tee 3B: Bolt
4: Side plate 4A: Side formwork
4B: Side unit formwork mold A: Groove
B: Protrusion C: Sliding groove
D: bolt hole
Claims (11)
3D 모델링된 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재의 바닥과 면접되는 거푸집 베드를 3D 모델링하는 거푸집 베드 3D 모델링 공정과;
3D 모델링된 거푸집 베드를 분할하여 단위 거푸집을 3D 모델링하는 단위 거푸집 3D 모델링 공정과;
3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 3D 프린팅 방식으로 프린팅하여 각각의 단위 거푸집을 제작하는 단위 거푸집 제작 공정과;
제작된 각각의 단위 거푸집을 작업대 상면에 설치해서 상기 거푸집 베드를 설치하는 단위 거푸집 조립 공정과;
상기 작업대 상에서 각각의 상기 단위 거푸집 테두리에 측면판을 설치하는 측면판 설치 공정; 및
상기 거푸집 베드 상부에 철근을 배근하고, 콘크리트를 타설 양생한 후 탈형해서 상기 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재를 제작하는 프리캐스트 제작 공정으로 이루어지며,
상기 단위 거푸집 제작 공정은,
3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 몰탈로 제작하기 위해 3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 제작하기 위한 단위 거푸집 몰드를 3D 모델링하고, 3D 모델링된 단위 거푸집 몰드를 3D 프린팅하여 단위 거푸집 몰드로 제작한 다음, 제작된 상기 단위 거푸집 몰드에 몰탈을 타설, 양생후 탈형하여 각각의 단위 거푸집을 제작하며, 3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 몰탈로 제작하기 위해 3D 모델링된 각각의 단위 거푸집을 제작하기 위한 단위 거푸집 몰드 바닥판을 3D 모델링하고, 3D 모델링된 단위 거푸집 몰드 바닥판을 3D 프린팅하여 단위 거푸집 몰드 바닥판을 제작한 다음, 제작된 상기 단위 거푸집 몰드 바닥판에 몰드 측면판을 조립한 후 몰탈을 타설, 양생후 탈형하여 각각의 단위 거푸집을 제작하며,
상기 몰드 측면판은,
플라스틱관을 내부에 매입하기 위한 매입홀이 형성되고, 몰탈 타설전에 상기 플라스틱관을 매입한 다음 몰탈을 타설하고, 각각의 상기 단위 거푸집이 모두 제작되면 상호 면접시켜 상기 거푸집 베드를 형성한 상태에서 상기 플라스틱관에 철근을 매입하여 상호 고정시키며,
상기 단위 거푸집은,
상호 조립이 가능하도록 측면 테두리에 돌기와 홈이 구비되고, 상기 작업대 상면에 용접 고정된 설치된 티(TEES) 형강에 슬라이딩 결합되도록 저면에 슬라이딩홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법.A member 3D modeling process for 3D modeling an irregular precast concrete member;
A form bed 3D modeling process of 3D modeling a form bed that is interviewed with the floor of a 3D modeled irregular precast concrete member;
A unit form 3D modeling process of dividing the 3D modeled form bed to 3D model the unit form;
A unit form production process of manufacturing each unit form by printing each 3D modeled unit form using a 3D printing method;
A unit form assembly process of installing each manufactured unit form on the upper surface of a workbench and installing the form bed;
A side plate installation process of installing a side plate on the edge of each unit form on the workbench; and
It consists of a precast manufacturing process of placing reinforcing bars on the upper part of the form bed, pouring and curing the concrete, and then demolding to produce the irregular precast concrete member,
The unit formwork manufacturing process is,
In order to manufacture each 3D modeled unit form with mortar, the unit form mold for producing each 3D modeled unit form is 3D modeled, the 3D modeled unit form mold is 3D printed, and then manufactured into a unit form mold, Mortar is poured into the manufactured unit form mold, cured and demolded to produce each unit form, and each 3D modeled unit form is manufactured with mortar. A unit form mold for manufacturing each 3D modeled unit form. 3D model the bottom plate, 3D print the 3D modeled unit form mold bottom plate to produce a unit form mold bottom plate, then assemble the mold side plates on the manufactured unit form mold bottom plate, pour mortar, and cure. After demoulding, each unit form is produced.
The mold side plate is,
A hole for embedding the plastic pipe inside is formed, the plastic pipe is embedded before pouring the mortar, and then the mortar is poured, and when each unit form is manufactured, the form bed is formed by interviewing each other. Reinforcing bars are embedded in the plastic pipe and fixed to each other.
The unit formwork is,
For the production of irregular precast concrete members, characterized in that protrusions and grooves are provided on the side edges to enable mutual assembly, and a sliding groove is provided on the bottom so as to be slidingly coupled to the installed TEES section steel welded and fixed to the upper surface of the workbench. Irregular hybrid form manufacturing method using 3D printing.
상기 단위 거푸집은,
자중에 의해 상기 작업대 설치되는 것을 특징으로 하는 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법.According to claim 1,
The unit formwork is,
An irregular hybrid form manufacturing method using 3D printing for manufacturing an irregular precast concrete member, characterized in that the workbench is installed by its own weight.
상기 측면판은,
상기 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재의 측면에 형성된 비정형 부분과 면접되는 측면 단위 거푸집을 3D 모델링한 다음 3D 모델링된 각각의 측면 단위 거푸집을 3D 프린팅하여 제작된 측면 단위 거푸집이 부착되는 것을 특징으로 하는 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법.According to claim 1,
The side plate is,
Irregular precast, characterized in that the side unit form that is interviewed with the irregular part formed on the side of the irregular precast concrete member is 3D modeled, and then the side unit form produced by 3D printing each 3D modeled side unit form is attached. Irregular hybrid form manufacturing method using 3D printing for manufacturing concrete members.
상기 측면판은,
상기 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재의 측면에 형성된 비정형 부분과 면접되는 측면 단위 거푸집을 3D 모델링한 다음 3D 모델링된 각각의 측면 단위 거푸집을 몰탈로 제작하기 위해 3D 모델링된 각각의 측면 단위 거푸집을 제작하기 위한 측면 단위 거푸집 몰드를 3D 모델링하고, 3D 모델링된 측면 단위 거푸집 몰드를 3D 프린팅하여 측면 단위 거푸집 몰드로 제작한 다음, 제작된 상기 측면 단위 거푸집몰드에 몰탈을 타설, 양생후 탈형하여 제작된 각각의 측면 단위 거푸집이 부착되는 것을 특징으로 하는 비정형 프리캐스트 콘크리트 부재 제작을 위한 3D 프린팅에 의한 비정형 하이브리드 거푸집 제작 공법.According to claim 1,
The side plate is,
3D model the side unit form that is interviewed with the irregular part formed on the side of the irregular precast concrete member, and then manufacture each 3D modeled side unit form with mortar. Each side unit produced by 3D modeling the unit formwork mold, 3D printing the 3D modeled side unit formwork mold, and then pouring mortar into the manufactured side unit formwork mold, curing it, and demolding it. An irregular hybrid form manufacturing method using 3D printing for producing an irregular precast concrete member characterized by an attached form.
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