KR20160000064U - 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 - Google Patents

Abstract

본 고안은 중공 슬래브(hollow core slab)의 시공시 슬래브의 경량화와 차음성능 개선 등을 위해 슬래브 내부에 매설되는 경량체(lightweight materials) 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법에 관한 것으로 본 고안에 따르면, 경량체의 고정을 위해 콘크리트 위에 와이어 메쉬(wire mesh)나 철근을 설치하고 경량체를 배치한 다음 다시 와이어 메쉬나 철근을 설치함으로 인해 시공과정이 번거롭고 배선이나 배관 등의 설치작업시 방해가 되는 문제가 있었던 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 복수의 경량체가 일체로 모듈화되어 형성됨으로써 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 동시에, 경량체 사이의 공간을 통해 배선이나 배관의 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법이 제공된다.

Description

중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물{Modular type lightweight material structure for hollow core slab}

본 고안은 중공 슬래브(hollow core slab)에 관한 것으로, 더 상세하게는, 슬래브의 시공시 슬래브의 경량화와 차음성능 개선 등을 위해 슬래브 내부에 매설되는 경량체(lightweight materials) 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법에 관한 것이다.

또한, 본 고안은, 강도가 약한 EPS 스티로폼으로 제작되어 경량체끼리 직접 연결시 연결부분이 파손되어 버림으로 인해 복수의 경량체를 일체형으로 제작하여 모듈화하기 어려운 문제가 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 종래의 EPS 스티로폼 대신에 보다 강도가 높은 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene ; EPP) 스티로폼을 이용하여, 미리 정해진 일정 개수 및 형태로 배열된 복수의 경량체가 서로 직접 연결되어 모듈화된 형태의 경량체 구조물을 금형을 이용한 몰딩 공정을 통하여 단시간에 용이하게 대량 제작이 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법에 관한 것이다.

아울러, 본 고안은, 경량체의 고정을 위해 콘크리트 위에 와이어 메쉬(wire mesh)나 철근을 설치하고 경량체를 배치한 다음 다시 와이어 메쉬나 철근을 설치함으로 인해 시공과정이 번거롭고 전체적인 구조가 복잡해지는 문제가 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 복수의 경량체가 일체로 모듈화되어 형성됨으로써 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법에 관한 것이다.

더욱이, 본 고안은, 경량체의 아래위로 철근이나 와이어 메쉬가 설치되어 있음으로 인해 배선이나 배관 등의 설치작업시 작업에 방해가 되어 인력으로 배선이나 배관을 철근이나 와이어 메쉬 사이로 일일이 관통시켜 설치해야 하는 번거로움이 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 경량체 사이의 공간을 통해 배선이나 배관의 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법에 관한 것이다.

최근, 교량이나 건물의 시공에 있어서, 슬래브(slab)의 경량화 및 차음성능의 개선 등을 위해 슬래브 내부에 속이 빈 스티로폼 캡슐 등으로 형성되는 경량체(lightweight materials)를 설치하는 중공 슬래브(hollow core slab) 공법이 널리 사용되고 있다.

이러한 중공 슬래브는, 중앙에 속이 빈 캡슐 형태의 스티로폼을 매설하는 것에 의해 슬래브 구조의 중량을 감소시켜 전체적인 하중을 감소하고, 그것에 의해, 하중을 지지하기 위한 기둥의 수를 감소할 수 있는 효과에 더하여, 층간 소음을 감소하는 데에도 효과적인 장점이 있다.

여기서, 상기한 바와 같은 중공 슬래브에 관한 종래기술의 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1229450호에 제시된 바와 같은 "2방향 중공슬래브를 위한 일체형 경량 집합체 및 이에 의한 2방향 중공슬래브" 및 한국 등록특허공보 제10-0875698호에 제시된 바와 같은 "중공슬래브용 유니트 패널"이 있다.

더 상세하게는, 상기한 등록특허공보 제10-1229450호에 제시된 2방향 중공슬래브를 위한 일체형 경량 집합체 및 이에 의한 2방향 중공슬래브는, 슬래브 상부철근과 슬래브 하부철근 사이에 매설되어 중공슬래브를 완성하는 중공체로서, 소정의 입체형상을 가지며 격자형으로 서로 이격하게 평행 배치되는 다수 개의 경량본체, 상기 경량본체의 격자형 배치방향을 따라 경량본체보다 낮은 춤과 좁은 폭으로 이웃하는 경량본체를 서로 연결하도록 마련된 측면연결편, 상기 경량본체 상부면에 경량본체보다 작은 크기로 돌출 형성된 상부돌기편, 상기 경량본체의 격자형 배치에서 외곽에 배치된 경량본체의 측면에 상기 경량본체보다 낮은 춤과 좁은 폭으로 돌출 형성된 측면돌기편으로 구성되며, 상기 경량본체, 측면연결편, 상부돌기편이 일체로 성형 제작되는 것에 의해 다수개의 경량재를 하나의 집합체로 제공함으로써 다수개의 경량재를 일시에 간편하게 설치할 수 있으며, 이에 따라 중공슬래브의 시공성을 개선할 수 있다.

또한, 상기한 등록특허공보 제10-0875698호에 제시된 중공슬래브용 유니트 패널에 따르면, 하부 와이어 메쉬와, 상기 하부 와이어 메쉬 상부에 배치되는 복수의 경량체와, 상기 경량체의 상부에 배치되는 상부 와이어 메쉬와, 상기 상부 와이어 메쉬와 상기 하부 와이어 메쉬에 고정되는 트러스 부재를 포함하여 구성되며, 상기 하부 와이어메쉬와 상기 경량체와 상기 상부 와이어메쉬와 상기 트러스부재는 공장에서 미리 조립되며, 상기 경량체는 반구 형상의 상부 경량체와, 상기 상부 경량체에 대향하여 설치되는 반구 형상의 하부 경량체와, 상기 상부 경량체와 상기 하부 경량체와의 사이에 설치되는 원통형상의 높이조절부를 구비하고, 상기 상하부 경량체에는 복수의 홈과 이단홈을 더욱 구비하여, 현장에서의 경량체의 배치 및 조립에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있고, 고정용 홈을 구비함으로써 경량체의 부력방지를 위한 철근이나 와이어메쉬를 용이하게 고정할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 상기한 바와 같은 중공 슬래브에 관한 종래기술의 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1059840호에 제시된 바와 같은 "중공슬래브용 경량체 모듈 및 이를 이용한 중공 슬래브" 및 한국 등록특허공보 제10-1338944호에 제시된 바와 같은 "중공슬래브용 경량체"가 있다.

더 상세하게는, 상기한 등록특허공보 제10-1059840호 및 등록특허공보 제10-1338944호에 제시된 중공슬래브용 경량체의 구성에 따르면, 상부면으로부터 일정깊이 절개하여 형성된 중공부를 가지는 중공슬래브용 경량체와, 상기 중공부에 체결되어 중공부를 덮는 덮개부와 덮개부에 일체로 형성되어 복수의 덮개부를 연결하는 연결부를 구비하여 복수의 중공 슬래브용 경량체를 연결하는 모듈 프레임을 포함하여 구성됨으로써, 복수의 경량체를 하나의 유닛으로 하여 한번에 설치 가능하도록 구성되어 있다.

상기한 바와 같이, 종래, 중공 슬래브를 시공하기 위한 여러 가지 기술내용들이 제시된 바 있으나, 이러한 종래의 기술들은 다음과 같은 문제점이 있는 것이었다.

즉, 종래기술에서 제시된 경량체들은, 일반적으로, 발포폴리스티렌(Expanded Poly-Styrene ; EPS)을 이용하여 제작되므로, 강도가 약하여 경량체끼리 직접 연결시 각 경량체의 연결부분이 파손되어 버리는 문제가 있었고, 이로 인해, 종래에는, 시공과정을 단축하기 위해 복수의 경량체를 일체형으로 모듈화하여 시공과정을 단축하는 방법을 적용하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 상기한 바와 같은 종래의 방법들은, 경량체를 고정하기 위해 경량체의 상하부에 각각 철근이나 와이어 메쉬가 설치됨으로써, 전체적인 구조 및 시공과정이 복잡해지고 그에 따라 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있는 것이었다.

아울러, 상기한 바와 같은 종래의 방법들은, 경량체의 위아래로 각각 철근이나 와이어 메쉬가 설치됨으로써 구조가 복잡해지고 시공이 번거로운데 더하여, 배선이나 배관 설치를 위한 작업을 진행시 이러한 철근이나 와이어 메쉬로 인해 작업에 방해가 되고, 결과적으로 사람이 일일이 철근이나 와이어 메쉬 사이로 배선이나 배관을 관통시켜 설치해야 하는 문제가 있어 그만큼 작업속도가 더디게 되고, 그에 따라 전체적인 시공기간 및 시공비용이 증가하게 되는 문제도 있는 것이었다.

따라서 상기한 바와 같이, 강도가 약한 EPS 스티로폼을 이용하여 제작됨으로 인해 복수의 경량체를 일체형으로 제작하여 모듈화하기 어려울 뿐만 아니라, 경량체를 고정하기 위해 경량체의 상하부에 각각 철근이나 와이어 메쉬가 설치됨으로 인해 전체적인 구조 및 시공과정이 복잡해지는데 더하여, 경량체의 아래위로 철근이나 와이어 메쉬가 설치되어 있음으로 인해 배선이나 배관 등의 설치작업시 방해가 되는 문제점이 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결하기 위하여는, 복수의 경량체를 일체로 모듈화하여 형성될 수 있도록 구성됨으로써 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 동시에, 경량체 사이의 공간을 통해 배선이나 배관의 설치작업 또한 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 새로운 구조의 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.

[선행기술문헌]

1. 한국 등록특허공보 제10-1229450호 (2013.01.29.)

2. 한국 등록특허공보 제10-0875698호 (2008.12.17.)

3. 한국 등록특허공보 제10-1059840호 (2011.08.22.)

4. 한국 등록특허공보 제10-1338944호 (2013.12.03.)

본 고안은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 고안의 목적은, 강도가 약한 EPS 스티로폼으로 제작되어 경량체끼리 직접 연결시 연결부분이 파손되어 버림으로 인해 복수의 경량체를 일체형으로 제작하여 시공기간을 단축하는 방법을 적용하기 어려웠던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 종래의 EPS 스티로폼 대신에 보다 강도가 높은 EPP 스티로폼을 이용하여, 미리 정해진 일정 개수 및 형태로 배열된 복수의 경량체가 서로 직접 연결되어 모듈화된 형태의 경량체 구조물을 금형을 이용한 몰딩 공정을 통하여 단시간에 용이하게 대량 제작이 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 고안의 다른 목적은, 경량체의 고정을 위해 콘크리트 위에 와이어 메쉬(wire mesh)나 철근을 설치하고 경량체를 배치한 다음 다시 와이어 메쉬나 철근을 설치함으로 인해 시공과정이 번거롭고 전체적인 구조가 복잡해지는 문제가 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 복수의 경량체가 일체로 모듈화되어 형성됨으로써 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

아울러, 본 고안의 또 다른 목적은, 경량체의 아래위로 철근이나 와이어 메쉬가 설치되어 있음으로 인해 배선이나 배관 등의 설치작업시 작업에 방해가 되어 인력으로 배선이나 배관을 철근이나 와이어 메쉬 사이로 일일이 관통시켜 설치해야 하는 번거로움이 있었던종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 경량체 사이의 공간을 통해 배선이나 배관의 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

중공 슬래브(hollow core slab)의 시공시 경량화와 차음성능 개선을 위해 설치되는 경량체(lightweight materials)의 고정을 위해 와이어 메쉬(wire mesh)나 철근을 설치함으로 인해 시공과정이 번거롭고 배선이나 배관 설치작업시 방해가 되는 문제가 있었던 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 상기 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물에 있어서, 복수의 속이 빈 반구형의 경량체 형상이 미리 정해진 일정 간격 및 개수로 배치되고, 중심 부근의 측면에 형성된 연결부를 통해 서로 연결되어 일체로 형성되는 상부모듈; 상기 상부모듈의 하단면에 둘레를 따라 돌출하여 형성되어 있는 결합돌기; 상기 상부모듈과 대칭이 되도록 복수의 속이 빈 반구형의 경량체 형상이 미리 정해진 일정 간격 및 개수로 배치되고 중심 부근의 측면에 형성된 연결부를 통해 서로 연결되어 일체로 형성되는 하부모듈; 및 상기 결합돌기와 맞물리도록 상기 하부모듈의 상단면에 둘레를 따라 오목한 홈의 형태로 형성되어 있는 결합홈;을 포함하여 구성되고, 상기 결합돌기와 상기 결합홈을 통하여 상기 상부모듈과 상기 하부모듈을 결합하는 것에 의해 복수의 경량체가 미리 정해진 일정 간격 및 개수로 배치되어 일체로 형성된 경량체 구조물을 형성하도록 구성되며, 상기 상부모듈 및 상기 하부모듈은, 각각 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene ; EPP) 스티로폼을 이용하여 제작됨으로써 복수의 경량체가 직접 연결되더라도 파손이 방지될 수 있도록 구성되고, 각각 금형을 이용하여 몰딩 공정을 통해 찍어내는 방식으로 제작됨으로써, 단시간에 대량 생산이 가능하도록 구성되며, 상기 경량체 구조물은, 복수의 상기 경량체 구조물을 서로 연결하여 사용할 수 있도록 하기 위해, 가장 바깥쪽에 배치되는 경량체의 상면에 형성되는 적어도 하나의 연결홈; 및 복수의 상기 경량체 구조물을 서로 연결하기 위해 상기 연결홈에 결합되는 연결부재;를 더 포함하여 구성되고, 상기 연결홈에 상기 연결부재를 연결하여 복수의 상기 경량체 구조물을 서로 연결함으로써, 넓은 지역에 걸쳐 중공 슬래브의 시공이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되며, 각각의 상기 경량체의 중심 부근에 상기 연결부가 상하 방향으로 2중으로 형성됨으로써 경량체의 결합 강도를 향상시키고, 상기 경량체의 고정을 위한 철근이나 와이어 메쉬의 설치가 필요 없게 되는 것에 더하여, 상기 연결부의 위쪽 공간을 통하여 배선이나 배관을 용이하게 설치 가능하도록 구성되고, 상기 연결부재는 ''자 형태의 와이어로 형성된다.

또한, 상부모듈 및 하부모듈은, 4 × 4 형태로 총 16개의 경량체가 일체로 연결되어 배치되도록 구성된다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 종래의 EPS 스티로폼 대신에 보다 강도가 높은 EPP 스티로폼을 이용하여, 미리 정해진 일정 개수 및 형태로 배열된 복수의 경량체가 서로 직접 연결되어 모듈화된 형태의 경량체 구조물을 금형을 이용한 몰딩 공정을 통하여 단시간에 용이하게 대량 제작이 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법이 제공됨으로써, 강도가 약한 EPS 스티로폼으로 제작되어 경량체끼리 직접 연결시 연결부분이 파손되어 버림으로 인해 복수의 경량체를 일체형으로 제작하여 시공기간을 단축하는 방법을 적용하기 어려웠던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 고안에 따르면, 복수의 경량체가 일체로 모듈화되어 형성됨으로써 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법이 제공됨으로써, 경량체의 고정을 위해 콘크리트 위에 와이어 메쉬(wire mesh)나 철근을 설치하고 경량체를 배치한 다음 다시 와이어 메쉬나 철근을 설치함으로 인해 시공과정이 번거롭고 전체적인 구조가 복잡해지는 문제가 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결할 수 있다.

아울러, 본 고안에 따르면, 상기한 바와 같이 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 동시에, 경량체 사이의 공간을 통해 배선이나 배관의 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법이 제공됨으로써, 경량체의 아래위로 철근이나 와이어 메쉬가 설치되어 있음으로 인해 배선이나 배관 등의 설치작업시 작업에 방해가 되어 인력으로 배선이나 배관을 철근이나 와이어 메쉬 사이로 일일이 관통시켜 설치해야 하는 번거로움이 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결할 수 있다.

도 1은 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 나타낸 본 고안의 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물의 평면도이다.
도 4는 경량체 구조물과 경량체 구조물을 서로 연결하는 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 고안에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 고안을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 고안은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.

또한, 이하의 본 고안의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.

즉, 본 고안은, 후술하는 바와 같이, 강도가 약한 EPS 스티로폼으로 제작되어 경량체끼리 직접 연결시 연결부분이 파손되어 버림으로 인해 복수의 경량체를 일체형으로 제작하여 시공기간을 단축하는 방법을 적용하기 어려웠던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 종래의 EPS 스티로폼 대신에 보다 강도가 높은 EPP 스티로폼을 이용하여, 미리 정해진 일정 개수 및 형태로 배열된 복수의 경량체가 서로 직접 연결되어 모듈화된 형태의 경량체 구조물을 금형을 이용한 몰딩 공정을 통하여 단시간에 용이하게 대량 제작이 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법에 관한 것이다.

또한, 본 고안은, 후술하는 바와 같이, 경량체의 고정을 위해 콘크리트 위에 와이어 메쉬(wire mesh)나 철근을 설치하고 경량체를 배치한 다음 다시 와이어 메쉬나 철근을 설치함으로 인해 시공과정이 번거롭고 전체적인 구조가 복잡해지는 문제가 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 복수의 경량체가 일체로 모듈화되어 형성됨으로써 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법에 관한 것이다.

아울러, 본 고안은, 후술하는 바와 같이, 경량체의 아래위로 철근이나 와이어 메쉬가 설치되어 있음으로 인해 배선이나 배관 등의 설치작업시 작업에 방해가 되어 인력으로 배선이나 배관을 철근이나 와이어 메쉬 사이로 일일이 관통시켜 설치해야 하는 번거로움이 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 경량체 사이의 공간을 통해 배선이나 배관의 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법에 관한 것이다.

계속해서, 첨부된 도면을 참조하여, 본 고안에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 중공 슬래브용 경량체를 이용한 시공방법은, 먼저, 슬래브 위에 하부철근(11)(또는 와이어 메쉬)을 설치하고, 그 위에 스티로폼 등을 이용하여 속이 빈 원통형 등으로 형성되는 경량체(12)를 복수 개 배치한 후, 그 위에 다시 상부철근(13)(또는 와이어 메쉬)을 배치하여 경량체(12)를 고정한 다음, 콘크리트를 타설하여 슬래브 구조를 완성한다.

따라서 상기한 바와 같은 종래의 중공 슬래브용 경량체를 이용한 시공방법에 따르면, 슬래브 내부에 속이 빈 스티로폼으로 형성되는 경량체가 설치되는 것에 의해 경량화가 가능하면서도 단면이 I자형 빔의 형태가 되므로 강도면에서도 문제가 없게 되며, 또한, 경량화에 의해 하중을 지지하기 위한 기둥의 수를 감소할 수 있고, 층간소음이 감소되는 등의 효과가 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 시공방법은, 일반적으로, 경량체의 재질로서 발포스티렌(Expanded Poly-Styrene ; EPS) 스티로폼을 사용함으로 인해, 경량체 자체의 강도가 약하여 경량체끼리 서로 연결할 경우 경량체가 파손되어 버리므로, 복수의 경량체를 일체로 형성하여 모듈화하는 것이 어려운 문제가 있었다.

아울러, 종래의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 시공방법은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 경량체의 상하단에 홈을 형성하고 이러한 홈에 철근이나 와이어 메쉬가 끼워지도록 하여 각각의 경량체를 고정하도록 구성됨으로써, 경량체의 고정을 위해 경량체의 아래위로 철근이나 와이어 메쉬를 설치하는 작업이 반드시 필요하여 전체적인 구조가 복잡해지고, 시공단계가 증가하여 공기단축 및 비용절감에 불리한 문제도 있었다.

더욱이, 상기한 바와 같은 종래의 중공 슬래브용 경량체를 이용한 시공방법은, 경량체의 아래위로 철근이나 와이어 메쉬가 설치되어 있음으로 인해, 배선이나 배관 등의 설치작업시 이러한 철근이나 와이에 메쉬로 인해 작업에 방해가 되고, 그로 인해, 인력으로 배선이나 배관을 일일이 철근이나 와이어 메쉬 사이로 관통시켜 설치해야 하는 번거로움이 발생하는 문제도 있는 것이었다.

이에, 본 고안자들은, 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 후술하는 바와 같이 하여 간단한 구조로 용이하게 시공이 가능한 새로운 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법을 제안하였다.

계속해서, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

또한, 도 3을 참조하면, 도 3은 도 2에 나타낸 본 고안의 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물의 평면도이다.

즉, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물(20)은, 상부모듈(21)과 상부모듈(21)에 결합되는 하부모듈(22)으로 구성되어, 상부모듈(21)과 하부모듈(22)의 단순 결합에 의해 복수의 경량체가 일정 간격 및 개수로 배치되어 일체로 형성된 구조물을 이루도록 구성되어 있다.

더 상세하게는, 상기한 상부모듈(21)과 하부모듈(22)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각각 속이 빈 반구형의 형태로 형성되고, 그 하단면 및 상단면에는 각각 서로 맞물리도록 결합돌기(23)와 결합홈(24)이 형성되어 있으며, 그 중심 부근의 측면에는 연결부(25)가 각각 형성되어 복수의 경량체가 전체적으로 일체로 연결되도록 구성된다.

여기서, 상기한 도 2에 나타낸 실시예에서는, 상부모듈(21)과 하부모듈(22)이 결합돌기(23)와 결합홈(24)을 통하여 서로 결합되는 구성을 예로 하여 본 고안을 설명하였으나, 본 고안은 반드시 이러한 구성으로만 한정되는 것은 아니며, 즉, 본 고안은, 상부모듈(21)과 하부모듈(22)을 견고하게 결합 가능한 것이면 상기한 결합돌기(23)와 결합홈(24) 이외에 필요에 따라 얼마든지 다른 형태의 결합구조를 가지도록 구성될 수 있는 것임에도 유념해야 한다.

또한, 상기한 상부모듈(21)과 하부모듈(22)은, 예를 들면, 금형을 이용하여 몰딩 공정을 통해 찍어내는 등으로 용이하게 단시간에 대량 제작이 가능하며, 이때, 종래의 EPS 스티로폼 대신에, 보다 강도가 높은 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene ; EPP) 스티로폼을 이용하여 제작함으로써, 복수의 경량체가 직접 연결되는 경우라도 종래와 같이 구조물이 파손되는 것이 방지될 수 있다.

더 상세하게는, EPP는 범용 플라스틱인 폴리프로필렌(Polypropylene)을 화학적 발포제를 사용하지 않고 물리적(무가교성)으로 발포한 구(球)형태의 입자를 의미하고, EPS와 비교하면 동일 배율에서 반복 완충능력이 특히 우수하여 파괴 및 변형에 대한 저항력이 강한 특징이 있다.

따라서 상기한 바와 같이 EPP를 이용하여 상부모듈(21)과 하부모듈(22)을 금형을 통해 제작함으로써, 복수의 경량체가 직접 일체로 연결되어 모듈화된 형태의 경량체 구조물을 용이하게 단시간에 대량으로 제작 가능하다.

아울러, 상기한 상부모듈(21)과 하부모듈(22)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 4 × 4 형태로 총 16개의 경량체가 일체로 연결되어 배치되도록 모듈화되어 형성될 수 있으나, 본 고안은 반드시 이러한 구성으로만 한정되는 것은 아니며, 즉, 본 고안은, 상기한 상부모듈(21)과 하부모듈(22)에 형성되는 경량체의 수가 상기한 16개 이외에 필요에 따라 얼마든지 다른 개수로 형성될 수 있는 것임에 유념해야 한다.

더욱이, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기한 상부모듈(21)에 형성된 경량체의 배열 중 가장 바깥쪽 열에 배치된 경량체들의 상면에는, 후술하는 바와 같이 하여 각각의 경량체 구조물(20)과 경량체 구조물(20)을 서로 연결하여 사용할 수 있도록 하기 위한 연결홈(26)이 그 위치에 따라 적어도 하나 이상 형성되어 있다.

더 상세하게는, 도 4를 참조하면, 도 4는 경량체 구조물(20)과 경량체 구조물(20)을 서로 연결하는 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

즉, 본 고안의 실시예에 따른 경량체 구조물(20)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상부모듈(21)의 상면에 형성된 연결홈(26)에, 예를 들면, 'ㄷ'자 형태의 와이어 등으로 형성되는 연결부재(41)를 각각 결합하여 각각의 경량체 구조물(20)과 경량체 구조물(20)을 서로 연결하여 사용할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이러한 구성을 통해, 경량체 구조물(20)의 연결홈(26)에 연결부재(41)를 연결하여 복수의 경량체 구조물(20)을 서로 연결함으로써, 넓은 지역에 걸쳐 중공 슬래브의 시공이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있다.

여기서, 상기한 도 4에 나타낸 실시예에서는, 본 고안에 적용된 연결부재(41)가 'ㄷ'자 형태의 와이어로 형성되는 예를 나타내었으나, 본 고안은 이러한 구성으로만 한정되는 것은 아니며, 즉, 상기한 연결부재(41)는, 각각의 경량체 구조물(20)과 경량체 구조물(20)을 서로 연결할 수 있는 것이면 도 4에 나타낸 구성 이외에 필요에 따라 얼마든지 다른 형태나 재질을 이용하여 형성될 수 있는 것임에 유념해야 한다.

또한, 상기한 도 2 및 도 3에 나타낸 실시예에서는, 각각의 경량체가 원형 또는 타원형의 구 형태로 형성되는 경우를 예로 하여 본 고안을 나타내었으나, 본 고안은 이러한 구성으로만 한정되는 것은 아니며, 즉, 본 고안은, 상기한 각각의 경량체가 원형이나 타원형 대신 사각형 형상을 가지도록 구성될 수도 있는 등, 필요에 따라 얼마든지 다양하게 구성될 수 있는 것임에 유념해야 한다.

더 상세하게는, 도 5를 참조하면, 도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물(50)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

즉, 본 고안에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 경량체 구조물(50)을 구성하는 각각의 경량체가 원형이나 타원형의 구 형태로 형성되는 대신에 사각형 형태의 단면이나, 또는, 필요에 따라 얼마든지 다른 형태로도 형성될 수 있는 것이다.

아울러, 상기한 경량체의 형상 이외에, 상부모듈과 하부모듈이 결합되는 구성 및 연결부(55)와 연결홈(56)이 각각 형성되는 구성 등의 나머지 구성은 상기한 도 2 내지 도 4에 나타낸 실시예와 동일 내지 유사하게 하여 구성 가능하므로, 여기서는, 설명을 간략하기 위해 그러한 중복되는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

따라서 상기한 바와 같은 구성으로부터, 본 고안의 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물(20)에 따르면, 상기한 바와 같이 EPP를 이용하여 상부모듈(21)과 하부모듈(22)을 금형을 통해 제작함으로써, 복수의 경량체가 직접 일체로 연결되어 모듈화된 형태의 경량체 구조물을 용이하게 단시간에 대량으로 제작 가능하며, 그것에 의해, 경량체의 고정을 위해 철근이나 와이에 메쉬를 경량체의 상하단에 각각 배치할 필요가 없게 되어 중공 슬래브 구조의 시공이 더욱 신속하고 용이하게 이루어질 수 있고, 전체적인 공사기간을 단축함으로써 시공비용을 절감할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 본 고안의 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물(20)에 따르면, 상기한 바와 같이 상부모듈(21)의 상면에 형성되는 연결홈(26)에, 예를 들면, 'ㄷ'자 형태의 와이어 등으로 형성되는 연결부재를 연결하여 복수의 경량체 구조물(20)을 서로 연결함으로써 넓은 지역에 걸쳐 중공 슬래브의 시공이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있으며, 그것에 의해, 전체적인 공사기간을 단축하고 시공비용을 절감할 수 있다.

아울러, 상기한 바와 같은 본 고안의 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물(20)에 따르면, 상기한 바와 같이 각각의 경량체의 중심 부근의 측면에 연결부(25)를 형성함으로써, 경량체의 고정을 위한 철근이나 와이에 메쉬가 설치될 필요가 없는데 더하여, 연결부(25)의 위쪽 공간을 통하여 배선이나 배관을 용이하게 설치 가능하므로, 전체적인 시공기간 단축 및 시공비용 절감에 기여할 수 있다.

더욱이, 상기한 바와 같이 하여 구성되는 본 고안의 실시예에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물(20)을 이용한 중공 슬래브 시공방법은, 크게 나누어, 먼저, 복수의 경량체가 직접 일체로 연결되어 모듈화된 형태의 경량체 구조물(20)을 형성하기 위한 상부모듈(21)과 하부모듈(22)을 EPP를 이용하여 금형을 통해 제작하는 단계와, 제작된 상부모듈(21)과 하부모듈(22)을 각각 결합하여 슬래브 위에 배치하는 단계와, 상부모듈(21)의 상면에 형성된 연결홈(26)에 연결부재를 연결하여 복수의 경량체 구조물(20)을 서로 연결하는 단계와, 연결부(25) 위쪽의 공간을 통하여 배선이나 배관을 설치하는 단계 및 연결부재로 연결된 복수의 경량체 구조물(20) 위에 콘크리트를 타설하여 중공 슬래브를 형성하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

따라서 상기한 바와 같이 하여 본 고안에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법을 구현할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 하여 본 고안에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법을 구현하는 것에 의해, 본 고안에 따르면, 종래의 EPS 스티로폼 대신에 보다 강도가 높은 EPP 스티로폼을 이용하여, 미리 정해진 일정 개수 및 형태로 배열된 복수의 경량체가 서로 직접 연결되어 모듈화된 형태의 경량체 구조물을 금형을 이용한 몰딩 공정을 통하여 단시간에 용이하게 대량 제작이 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법이 제공됨으로써, 강도가 약한 EPS 스티로폼으로 제작되어 경량체끼리 직접 연결시 연결부분이 파손되어 버림으로 인해 복수의 경량체를 일체형으로 제작하여 시공기간을 단축하는 방법을 적용하기 어려웠던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결할 수 있다.

아울러, 본 고안에 따르면, 복수의 경량체가 일체로 모듈화되어 형성됨으로써 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법이 제공됨으로써, 경량체의 고정을 위해 콘크리트 위에 와이어 메쉬(wire mesh)나 철근을 설치하고 경량체를 배치한 다음 다시 와이어 메쉬나 철근을 설치함으로 인해 시공과정이 번거롭고 전체적인 구조가 복잡해지는 문제가 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결할 수 있다.

더욱이, 본 고안에 따르면, 상기한 바와 같이 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 동시에, 경량체 사이의 공간을 통해 배선이나 배관의 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법이 제공됨으로써, 경량체의 아래위로 철근이나 와이어 메쉬가 설치되어 있음으로 인해 배선이나 배관 등의 설치작업시 작업에 방해가 되어 인력으로 배선이나 배관을 철근이나 와이어 메쉬 사이로 일일이 관통시켜 설치해야 하는 번거로움이 있었던 종래기술의 중공 슬래브용 경량체 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법들의 문제점을 해결할 수 있다.

이상, 상기한 바와 같은 본 고안의 실시예를 통하여 본 고안에 따른 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물 및 이를 이용한 중공 슬래브 시공방법의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.

11. 하부철근 12. 경량체
13. 상부철근 20. 모듈형 경량체 구조물
21. 상부모듈 22. 하부모듈
23. 결합돌기 24. 결합홈
25. 연결부 26. 연결홈
41. 연결부재 50. 모듈형 경량체 구조물
55. 연결부 56. 연결홈

Claims (2)

1. 중공 슬래브(hollow core slab)의 시공시 경량화와 차음성능 개선을 위해 설치되는 경량체(lightweight materials)의 고정을 위해 와이어 메쉬(wire mesh)나 철근을 설치함으로 인해 시공과정이 번거롭고 배선이나 배관 설치작업시 방해가 되는 문제가 있었던 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 상기 경량체의 고정을 위한 와이어 메쉬나 철근을 별도로 설치할 필요 없이 간단한 구조로 용이하게 시공 가능하도록 구성되는 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물에 있어서,
   복수의 속이 빈 반구형의 경량체 형상이 미리 정해진 일정 간격 및 개수로 배치되고, 중심 부근의 측면에 형성된 연결부를 통해 서로 연결되어 일체로 형성되는 상부모듈;
   상기 상부모듈의 하단면에 둘레를 따라 돌출하여 형성되어 있는 결합돌기;
   상기 상부모듈과 대칭이 되도록 복수의 속이 빈 반구형의 경량체 형상이 미리 정해진 일정 간격 및 개수로 배치되고 중심 부근의 측면에 형성된 연결부를 통해 서로 연결되어 일체로 형성되는 하부모듈; 및
   상기 결합돌기와 맞물리도록 상기 하부모듈의 상단면에 둘레를 따라 오목한 홈의 형태로 형성되어 있는 결합홈;을 포함하여 구성되고,
   상기 결합돌기와 상기 결합홈을 통하여 상기 상부모듈과 상기 하부모듈을 결합하는 것에 의해 복수의 경량체가 미리 정해진 일정 간격 및 개수로 배치되어 일체로 형성된 경량체 구조물을 형성하도록 구성되며,
   상기 상부모듈 및 상기 하부모듈은,
   각각 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene ; EPP) 스티로폼을 이용하여 제작됨으로써 복수의 경량체가 직접 연결되더라도 파손이 방지될 수 있도록 구성되고, 각각 금형을 이용하여 몰딩 공정을 통해 찍어내는 방식으로 제작됨으로써, 단시간에 대량 생산이 가능하도록 구성되며,
   상기 경량체 구조물은,
   복수의 상기 경량체 구조물을 서로 연결하여 사용할 수 있도록 하기 위해, 가장 바깥쪽에 배치되는 경량체의 상면에 형성되는 적어도 하나의 연결홈; 및
   복수의 상기 경량체 구조물을 서로 연결하기 위해 상기 연결홈에 결합되는 연결부재;를 더 포함하여 구성되고,
   상기 연결홈에 상기 연결부재를 연결하여 복수의 상기 경량체 구조물을 서로 연결함으로써, 넓은 지역에 걸쳐 중공 슬래브의 시공이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되며,
   각각의 상기 경량체의 중심 부근에 상기 연결부가 상하 방향으로 2중으로 형성됨으로써 경량체의 결합 강도를 향상시키고, 상기 경량체의 고정을 위한 철근이나 와이어 메쉬의 설치가 필요 없게 되는 것에 더하여, 상기 연결부의 위쪽 공간을 통하여 배선이나 배관을 용이하게 설치 가능하도록 구성되고,
   상기 연결부재는 ''자 형태의 와이어로 형성되는 것인, 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부모듈 및 상기 하부모듈은,
   4 × 4 형태로 총 16개의 경량체가 일체로 연결되어 배치되도록 구성되는 것인, 중공 슬래브를 위한 모듈형 경량체 구조물.

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