KR102683303B1 - 일체형 결합구조를 갖는 콘크리트 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일체형 결합구조를 갖는 콘크리트 패널에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 내부에 리브가 일체형으로 형성되고, 자체적으로 마감기능을 갖도록 하여 별도의 마감처리 없이 곧바로 시공할 수 있도록 하여 공사 편의성을 높이고 공사 기간을 단축시킬 수 있고 안정적이고 견고한 결합구조로 이루어진 콘크리트 패널에 관한 기술이다.
즉, 본 발명은 콘크리트 패널에 있어서, 바닥부와, 상기 바닥부의 테두리에 수직으로 형성되어 성형공간을 형성하는 측면부와, 상기 성형공간에 채워져 바닥부 및 측면부와 분리되지 않고 일체로 형성되는 콘크리트층;으로 이루어지되, 상기 바닥부는; 하단부에 위치하는 1차복합재와, 상기 1차복합재의 상부에 간격을 두고 배치되는 리브와, 상기 1차복합재의 상부에 적층되도록 설치되되, 리브의 돌출부분을 제외한 바닥부분의 위를 덮는 형태로 설치되어, 1차복합재에 리브가 접합되도록 한 2차복합재;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

일체형 결합구조를 갖는 콘크리트 패널{Concrete panel with integrated joint structure}

본 발명은 일체형 결합구조를 갖는 콘크리트 패널에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 내부에 리브가 일체형으로 형성되고, 자체적으로 마감기능을 갖도록 하여 별도의 마감처리 없이 곧바로 시공할 수 있도록 하여 공사 편의성을 높이고 공사 기간을 단축시킬 수 있고 안정적이고 견고한 결합구조로 이루어진 콘크리트 패널에 관한 기술이다.

일반적인 건축물의 경우, 현장에서 거푸집을 설치한 다음 콘크리트를 타설하고 거푸집을 해체하는 방식의 공법으로 이루어지고 있으며, 공기단축을 요하는 공장용 건물의 경우, 일정한 크기로 제작된 PC콘크리트 패널을 연속적으로 설치하여 벽체와 슬라브를 형성하는 공법을 대부분에 적용하고 있다.

그러나 상기 PC콘크리트 패널은 건축물 마다 요구하는 크기가 제각각이고 단기간에 많은 수량이 사용되기 때문에, 고가의 철제 거푸집이 대량으로 소요되는 문제점이 있었다.

아울러, PC콘크리트 패널에 의해 제작된 건축물의 경우, 내부 또는 외부에 용도에 따라 방수, 단열, 미장과 같은 마감공사를 추가로 실시하게 된다. 특히, 폐수 처리시설이나 저수조의 경우 필수적으로 내약품기능 및 방수기능을 갖는 마감재를 이용하여, 벽체와 슬라브 전체를 포함하는 건축물 내부 전체에 대하여 추가적인 마감공사(일명 라이닝 공사)시행해야 한다.

상기와 같이 PC콘크리트 패널의 제조공정 및 건축물 마감공정으로 인하여 지연되는 공사기간과 그에 따른 비용의 상승문제를 해결할 필요성이 있다.

상기와 같은 마감공사를 진행하기 위해서 천장 전체와 벽체에 비계를 설치해야 하고 라이닝 공사 후 비계를 해체하는 작업등의 공사기간 지연과 비용의 상승문제를 해결할 필요가 있다. 그리고 비계작업은 높은 곳에서 불안정하게 작업이 진행되기 때문에 떨어짐, 넘어짐, 깔림, 뒤집힘, 부딪힘, 물체에 맞음, 무너짐, 끼임등의 안전사고를 유발할 수 있기 때문에 철저한 사고 예방도 필요하다

이를 해결하기 위해 본 출원인은 등록특허 제10-2495883호(마감처리 기능이 구비된 콘크리트 패널)에 콘크리트 패널에 있어서, 바닥부 및 상기 바닥부를 기준으로 양측으로 측면부로 구성되는 본체부와, 상기 본체부의 양단부에 부착되는 마감판과, 상기 본체부에 마감판이 부착된 상태에서 개방된 상부를 통해 내부에 채워지는 콘크리트몰드;로 구성되되, 상기 콘크리트몰드가 경화된 상태에서 본체부 및 마감판을 콘크리트몰드로부터 분리하지 않고 일체로 사용되는 것을 특징으로 한 기술을 개시한 바 있다.

그러나 상기 선행기술은 본체부와 콘크리트몰드가 서로 접촉면으로 부착되어 있는 형태로 되어 있기 때문에, 이러한 구조는 보관, 운반, 시공과정에서 발생할 수 있는 충격이나 진동, 다양한 환경요인에 따라 본체부와 콘크리트몰드가 서로 탈락될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.

등록특허 제10-2495883호(마감처리 기능이 구비된 콘크리트 패널)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 종래의 콘크리트 패널과 같이 거푸집 설치 및 분리과정을 거치지 않고 거푸집 일체로 콘크리트 패널을 제작함으로써, 공사 편의성을 높이고 공사 기간을 단축시킬 수 있도록 하고, 자체적으로 마감재 기능을 갖도록 하여 별도의 마감공사를 하지 않고도 요구되는 성능에 맞출 수 있으며, 종래 기술대비 콘크리트와 결합강도를 높여줄 수 있는 구조를 적용하여 접합부가 탈락되는 문제를 방지하고자 한 콘크리트 패널을 제공함에 목적을 두고 있다.

본 발명은 콘크리트 패널에 있어서, 바닥부와, 상기 바닥부의 테두리에 수직으로 형성되어 성형공간을 형성하는 측면부와, 상기 성형공간에 채워져 바닥부 및 측면부와 분리되지 않고 일체로 형성되는 콘크리트층;으로 이루어지되, 상기 바닥부는; 하단부에 위치하는 1차복합재와, 상기 1차복합재의 상부에 간격을 두고 배치되는 리브와, 상기 1차복합재의 상부에 적층되도록 설치되되, 리브의 돌출부분을 제외한 바닥부분의 위를 덮는 형태로 설치되어, 1차복합재에 리브가 접합되도록 한 2차복합재;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 1차복합재와 2차복합재는 그물 또는 섬유구조의 보강재에 액상의 수지제가 함침되도록 하고, 함침된 수지가 경화되어 강도보강 및 마감기능을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 일체형 결합구조를 갖는 콘크리트 패널.

또한 상기 2차복합재에는 리브의 노출부위에 맞게 절개부를 형성하여, 2차복합재가 리브의 바닥부분 전체를 덮는 형태로 1차복합재의 상부에 접합되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 측면부는 바닥부와 일체로 형성되지 않고 독립된 구성으로 별도 제작되어, 바닥부의 테두리에 측면부가 결합되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 마감처리가 이미 완료된 바닥부를 이용하여, 콘크리트 성형 완료후 바닥부를 분리하지 않고 그대로 활용함으로써, 별도의 마감 공사를 하지 않고도 현장에서 요구되는 마감성능에 충족할 수 있도록 하고, 패널 제조비용을 절감하면서 패널제조에 따른 소요시간을 단축시킬 수 있도록 한 효과가 있다.

또한 본 발명은 구조적으로 바닥부에 리브를 일체로 형성함에 따라 리브가 쉽게 분리되지 않도록 하고, 콘크리트층과 결합력을 강화하여 고품질의 콘크리트 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일체형 결합구조를 갖는 콘크리트 패널을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 콘크리트 패널에서 리브의 결합구조를 확대하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 콘크리트 패널에서 측면부 결합구조를 확대하여 나타낸 도면.
도 4 내지 10은 본 발명의 콘크리트 패널의 제조방법을 순차적으로 나타낸 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

종래에는 콘크리트 패널을 시공하기 위해 거푸집 조립단계, 콘크리트 타설단계, 거푸집 분해단계, 패널설치단계, 마감공사단계와 같이 5단계를 거치게 되는데, 거푸집 사용에 따른 제조비용과 거푸집 설치 및 분해에 따른 많은 소요시간과 인력이 소요되는 문제점이 있고, 콘크리트 패널 자체에는 방수기능이 구비되어 있지 않기 때문에, 콘크리트 패널을 설치한 다음 추가적인 마감공사를 필수적으로 진행해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 한 콘크리트 패널에 관한 것으로서, 그 구성은 도 1에 도시한 바와 같이 콘크리트 패널에 있어서, 바닥부(100)와, 상기 바닥부(100)의 테두리에 수직으로 형성되어 성형공간을 형성하는 측면부(200)와, 상기 성형공간에 채워져 바닥부(100) 및 측면부(200)와 분리되지 않고 일체로 형성되는 콘크리트층(300);으로 이루어진다.

이때 상기 바닥부(100)의 구성은 1개의 층으로 구성되지 않고, 도면과 같이 하단부에 위치하는 1차복합재(110)와, 상기 1차복합재(110)의 상부에 간격을 두고 배치되는 리브(120)와, 상기 1차복합재(110)의 상부에 적층되도록 설치되되, 리브(120)의 돌출부분을 제외한 바닥부분의 위를 덮는 형태로 설치되어, 1차복합재(110)에 리브(120)가 접합되도록 한 2차복합재(130);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 콘크리트 패널은 마감처리가 이미 완료된 바닥부(100)를 이용하여, 콘크리트 성형 완료후 바닥부(100)를 분리하지 않고 그대로 활용함으로써, 별도의 마감 공사를 하지 않고도 현장에서 요구되는 마감성능에 충족할 수 있는 기술에 관한 것이다.

여기서 본 발명의 큰 특징은 바닥부(100)에 자체적으로 리브(120)를 일체로 형성함으로써, 콘크리트층(300)의 성형시 리브(120)를 통해 결합력을 높이고자 한 기술에 있다. 즉, 바닥부(100)의 상부에 리브(120)를 단순히 부착하는 방식이 아니라, 리브(120)가 바닥부(100)에서 분리되지 않도록 한 구조로 적용한 것에 매우 큰 특징이 있다.

본 발명의 바닥부(100) 구조는 1차복합재(110), 리브(120), 2차복합재(130)가 일체로 형성되어 있다.

상기 1차복합재(110)와 2차복합재(130)는 각각 보강재와 수지제가 하나로 결합된 구성이다. 즉, 그물 또는 섬유구조의 보강재에 액상의 수지제가 함침되도록 하고, 함침된 수지가 경화되어 강도보강 및 마감기능을 갖도록 한다. 상기 1차복합재(110) 및 2차복합재(130)의 보강재의 재질은 대표적으로 유리섬유(Grass Fiber)로 적용될 수 있으며, 유리섬유 이외에 다른 그물구조 및 섬유구조를 갖는 재질로 적용될 수 있다.

그리고 상기 수지제는 1차복합재(110)가 매우 단단하고 마감기능을 갖도록 하기 위한 수지로써, 1차복합재(110) 및 2차복합재(130)의 재질종류나 규격에 따라 종류가 달라질 수 있으며 일반용 레진이 적용될 수 있지만 적용 분야에 따라 내식성 수지, 열가소성 수지, 불포화 폴리에스테르 수지가 적용될 수 있다.

또한 상기 2차복합재(130)는 리브(120)가 1차복합재(110)의 상부에 배치된 다음에 접합되는 구성이기 때문에, 2차복합재(130)에는 리브(120)의 노출부위에 맞게 절개부(131)를 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 2차복합재(130)에 형성된 절개부(131)를 통해서 2차복합재(130)가 리브(120)의 바닥부분 전체를 덮는 형태로 1차복합재(110)의 상부에 접합될 수 있게 되는 것이다.

상기 2차복합재(130)도 1차복합재(110)와 마찬가지로 보강재가 수지제에 의해 함침되어 경화과정을 거치게 되며, 1차복합재(110)와 2차복합재(130) 사이에 리브(120)의 바닥부분이 위치되어 리브(120)가 분리될 수 없는 구조가 된다.

구조적으로 살펴보면, 상기 리브(120)의 돌출부분은 절개부(131)를 통해 2차복합재(130)를 관통한 형태의 결합구조가 되며, 리브(120)의 바닥부분은 제2복합재(130)에 의해 바닥부(100) 자체에 매립된 형태가 되는 것이다.

그리고 본 발명의 측면부(200)는 바닥부(100)의 테두리에 수직으로 세워진 형태로 형성되어 성형공간을 형성하게 된다. 상기 측면부(200)는 바닥부(100)에 일체로 형성되는 형태로 구성될 수도 있지만, 상기 측면부(200)는 바닥부(100)와 일체로 형성되지 않고 독립된 구성으로 별도 제작되어, 바닥부(100)의 테두리에 측면부(200)가 결합되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 측면부(200)는 바닥부(100)의 일측에 접착제를 통해 부착되는 형태로 결합될 수 있지만, 결합력을 더욱 높이기 위해서는 바닥부(100)의 테두리부분에 1차복합재(110)와 2차복합재(130) 사이에 형성된 끼움부(140)에 측면부(200)의 절곡부(210)가 끼워지는 형태로 결합될 경우 결합력을 더욱 높일 수 있다. 상기와 같이 바닥부(100)에 끼움부(140)를 미리 형성해놓을 경우, 운송과정에서 바닥부(100)에 측면부(200)를 미리 결합하지 않고 독립적으로 운반할 수 있어서, 운반과정에서 발생할 수 있는 변형이나 파손문제를 최소화할 수 있다.

도 4 내지 10은 본 발명의 일체형 결합구조를 갖는 콘크리트 패널의 제조방법을 순차적으로 나타낸 것으로서, 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도면상에는 도시되지 않았지만, 제조하고자 하는 패널의 크기에 맞게 1차복합재(110)의 원단에 해당하는 보강재를 재단하게 된다. 1차복합재(110)의 보강재 크기가 바닥부(100)의 크기를 결정하고, 바닥부(100)의 크기가 곧 패널의 크기에 해당되기 때문이다.

이렇게 재단된 1차복합재(110)는 몰드작업대(10)의 상부에 올려놓기 전에 도 4에 도시한 바와 같이 먼저 몰드작업대(10)의 상부에 이형제를 바르거나 PET필름을 부착하여 몰드작업대(10)에서 1차복합재(110)를 떼어내는 작업이 수월하게 이루어지도록 한다.

그리고 나서 그 위에는 수지제를 도포하게 된다. 상기 수지제는 일반 레진, 내식성 수지, 열가소성 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등이 사용될 수 있다.

상기 수지제를 도포하고 나면 경화되기 전에 1차복합재(110)의 섬유 또는 그물구조를 갖는 보강재를 수지제의 상부에 올려서 함침시키게 된다. 이 과정에서 보강재에 수지제가 고르고 충분하게 함침될 수 있도록 롤러와 같은 장비를 이용하여 문지르게 된다. 롤러를 통해 문지는 과정에서 기포가 제거되며 1차복합재(110)가 평평한 상태로 펴지게 되는 것이다.

이와 같이 수지제를 몰드작업대(10)에 먼저 도포하는 이유는 1차복합재의 보강재가 수지제의 상부에 위치해야만 보강재의 공기층이 상부로 용이하게 배출되어 함침이 제대로 이루어질 수 있는 점이 있고, 다른 이유는 보강재가 수지제에 의해 떠있는 형태가 되면서 보강재의 하부로 수지제의 층이 안정적으로 형성될 수 있는 것이다.

그리고 나서 도 6에 도시한 바와 같이 1차복합재(110)의 상부에 리브(120)를 배치시키게 된다. 그리고 1차복합재(110)의 테두리 부분에는 상부에 측부성형재(20)를 배치하게 된다.

상기와 같이 리브(120)와 측부성형재(20)를 전부 배치하고 나면, 2차복합재(130)의 보강재를 올리게 된다. 그리고 2차복합(20)의 보강재를 고정하기 미리 수지제를 한번 더 도포하고, 롤러를 통해 부착하게 된다. 이 과정에서는 도 7에 도시한 바와 같이 2차복합재(130)가 리브(120)의 돌출부분을 제외한 바닥부분의 위를 덮는 형태로 결합되며, 완전히 경화과정을 거치게 되면 1차복합재(110), 리브(120), 2차복합재(130)의 순서가 되면서 일체화된 구조가 되는 것이다.

그리고 2차복합재(130)의 테두리 부분은 측부성형재(20)의 바닥부분을 덮는 형태로 부착된다.

도 8에 도시한 바와 같이 경화처리된 바닥부(100) 전체를 몰드작업대(10)에서 떼어내는 과정을 거치게 된다. 이 과정에서 측부성형재(20)를 제거하게 되는데, 측부성형재(20)를 제거함에 따라 바닥부(100)의 테두리 부분에는 측부성형재(20)의 두께에 해당되는 끼움부(140)가 형성된다. 상기 측부성형재(20)는 바닥부(100)에 끼움부(140)를 성형하기 위한 임시구성으로서, 끼움부(140) 성형후 제거되기 때문에 바닥부(100)에 함께 결합되어지는 구성은 아니다.

이렇게 제조된 바닥부(100)는 현장으로 운송한 다음 도 9에 도시한 바와 같이 측면부(200)와 결합하는 과정을 거치게 된다. 상기 측면부(200)는 바닥부(100)에 미리 형성된 끼움부(140)에 끼워지는 형태로 조립되며, 측면부(200) 조립이 완료되면, 도 10에 도시한 바와 같이 콘크리트층(300)을 채워서 경화과정을 거쳐 패널을 제조하게 된다. 물론 콘크리트층(300) 형성하기 전에 철근과 같은 복합재가 설치됨은 물론이다.

이렇게 콘크리트층(300)이 경화되면, 바닥부(100)와 측면부(200)를 분리하지 않고 그대로 사용하게 되며, 바닥부(100)에는 수지제에 의해 마감처리가 되어 있으므로 별도의 마감처리를 하지 않고도 그대로 사용될 수 있다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 몰드작업대 20 : 측부성형재
100 : 바닥부 110 : 1차복합재
120 : 리브 130 : 2차복합재
131 : 절개부 140 : 끼움부
200 : 측면부 210 : 절곡부
300 : 콘크리트층

Claims (4)

1. 콘크리트 패널에 있어서,
   바닥부(100)와, 상기 바닥부(100)의 테두리에 수직으로 형성되어 성형공간을 형성하는 측면부(200)와, 상기 성형공간에 채워져 바닥부(100) 및 측면부(200)와 분리되지 않고 일체로 형성되는 콘크리트층(300);으로 이루어지되,
   상기 바닥부(100)는;
   하단부에 위치하는 1차복합재(110)와,
   상기 1차복합재(110)의 상부에 간격을 두고 배치되는 리브(120)와,
   상기 1차복합재(110)의 상부에 적층되도록 설치되되, 리브(120)의 돌출부분을 제외한 바닥부분의 위를 덮는 형태로 설치되어, 1차복합재(110)에 리브(120)가 접합되도록 한 2차복합재(130);로 구성되며,
   상기 1차복합재(110)와 2차복합재(130)는 그물 또는 섬유구조의 보강재에 액상의 수지제가 함침되도록 하고, 함침된 수지제가 경화되어 강도보강 및 마감기능을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 일체형 결합구조를 갖는 콘크리트 패널.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 2차복합재(130)에는 리브(120)의 노출부위에 맞게 절개부(131)를 형성하여, 2차복합재(130)가 리브(120)의 바닥부분 전체를 덮는 형태로 1차복합재(110)의 상부에 접합되는 것을 특징으로 하는 일체형 결합구조를 갖는 콘크리트 패널.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 측면부(200)는 바닥부(100)와 일체로 형성되지 않고 독립된 구성으로 별도 제작되어, 바닥부(100)의 테두리에 측면부(200)가 결합되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 결합구조를 갖는 콘크리트 패널.