KR20210136795A - 탈착식 거푸집용 철근 고정구 및 이를 이용한 탈착식 거푸집 구조 - Google Patents

탈착식 거푸집용 철근 고정구 및 이를 이용한 탈착식 거푸집 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 거푸집(F) 상부에 설치되어 철근 스페이서 기능을 하고 콘크리트(C) 타설후 상기 거푸집(F) 탈형을 용이하게 하는 것으로,
상기 거푸집(F)의 고정구고정홀(F1)로 하단이 돌출되는 고정핀(220)을 하부로 제거하면 상기 거푸집(F)이 하부로 탈형되는 것을 특징으로 하는 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)를 제공한다.
더불어 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)를 이용한 것으로,
수평으로 설치되는 상기 거푸집(F);
상기 정착용단턱(212b, 212b`)이 상기 고정구고정홀(F1) 하부에 걸리도록 하면서 상기 고정핀(220)의 하단이 상기 거푸집(F)이 하부로 노출되도록 설치되는 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200);
상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200) 상부에 거치되는 트러스철근(100);
상기 거푸집(F) 상부로 타설되되 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)와 상기 트러스철근(100)을 매립하여 타설되는 콘크리트(C);
를 포함하여 구성되며,
상기 콘크리트(C) 양생 후 상기 고정핀(220)을 하부로 제거하면 상기 거푸집(F)이 하부로 탈형되는 것을 특징으로 하는 탈착식 거푸집용 철근 고정구를 이용한 탈착식 거푸집 구조를 제공한다.

Description

탈착식 거푸집용 철근 고정구 및 이를 이용한 탈착식 거푸집 구조{the device fixing bar in detachable form and the detachable form structure using the same}
본 발명은 간단한 구조와 시공성으로 미숙련공도 소정의 품질로 시공할 수 있는 탈착식 거푸집용 철근 고정구 및 이를 이용한 탈착식 거푸집 구조에 관한 것이다.
경제성장에 의한 노동인력의 고급화로 건설과 같은 3D현장에서는 노동인력의 부족이 심각한 문제이다. 결과적으로 종래의 현장에서의 모든 작업을 하는 인력위주의 건설공법으로는 한계가 있어 공장에서 부재를 가공 생산하여 현장에서의 공정을 최소화 하는 프리페브릭공법(prefabrication)의 적용이 많아져 가고 있다.
건축 골조공사에서 이러한 프리페브릭 공법의 대표적인 것이 철골구조이며, 부분적인 공법으로는 PC나 거푸집 대용의 데크플레이트공법 등이 있다. 우리나라의 경우 PC공법은 설계 시공에서 정밀성을 요할 뿐만 아니라 중량물로 운반 및 현장 적재 등의 어려움으로 기피되어 한정적으로 사용되는 것에 반해, 데크플레이트는 경량이며 운반 및 현장 적재가 상대적으로 쉬울 뿐만 아니라 시공도 간단하여 널리 사용되고 있다.
특히 데크플레이트와 구조용 철근을 결합한 철근 일체용 데크플레이트는 현장에서의 철근배근 공사를 혁신적으로 개선하였다. 철근 일체용 데크플레이트는 상현재와 하현재인 철근을 래티스로 트러스화 하여 강판 데크플레이트에 용접하여 일체화한 것으로, 트러스로 구성된 철근(이후 트러스철근)이 콘크리트 타설 시에는 데크플레이트를 통하여 전달되는 시공 하중을 부담하여 동바리 없이 작업하게 하면서 콘크리트 경화 후에는 구조용 철근으로 기능하는 것이다. 또한, 일반적인 데크플레이트가 판의 휨강성을 높이기 위하여 절곡되어 보와의 접합부에 절곡면에 대한 콘크리트 타설시의 누수를 막기 위한 밀폐조치가 필요한 반면, 상기 철근 일체용 데크플레이트는 트러스철근이 휨강성을 부담하기 때문에 평판형태의 데크플레이트가 사용되어, 철골구조만이 아니 철근콘크리트구조에서도 사용 가능하다.
그러나 이러한 철근 일체용 데크플레이트공법도 단점이 있어, 건축물의 사용 연한인 50년 이상의 장기간 사용에서는 데크플레이트를 부식에 강한 아연도금강판을 사용하더라도 용접부 등에서 부식이 발생하고, 슬래브에 누수가 발생하면 데크플레이트가 슬래브 저면을 가려 누수 위치를 찾을 수 없어 유지 보수에 문제가 있다.
그래서 장기적인 관점에서 데크플레이트의 장점을 살리면서 단점을 해소하기 위해서는, 시공시에는 데크플레이트가 거푸집 역할을 하고 사용시에는 철거되어 유지보수를 쉽게 하는 공법이 요구되고 있어 이에 대한 해결안이 필요하다.
기성의 대안으로 강판의 데크플레이트 대신 합판을 이용하여 트러스철근과 결합하여 콘크리트 양생 후 합판을 탈형하는 공법(등록특허 10-0498815, 10-0993879)이 적용되고 있으나, 완제품 공장제작이 아닌 현장에서 합판과 트러스철근을 조립하여야 하며, 합판의 규격화로 길이가 한정되어 있어 이어서 조립하기 때문에 합판은 구조적인 기능 없이 순수한 거푸집으로서만 적용되어 기존의 트러스형 데크플레이트에 비해 구조적으로 불리하고, 상대적으로 데크플레이트보다 합판이 무겁기 때문에 시공에 어려움이 있다.
이후 트러스철근과 데크플레이트를 결합하여 콘크리트 경화 후 데크플레이트를 탈형 가능하게 하는 공법(등록특허 10-1237325)도 발명되었다.
상기 발명들은 콘크리트 타설 시의 하중을 합리적으로 전달ㅇ분산하기 위해 데크플레이트(혹은 합판)와 트러스철근과의 결합부가 조밀해지는데, 데크플레이트(혹은 합판)와 트러스철근과의 결합ㅇ분리방법이 나사식이나 쐐기형태의 조인트클립과 웨지핀을 사용하기 때문에 설치 및 분해에 많은 노력이 필요하다. 특히 현장에서 결합부를 분해하기 위해서는 3m 이상의 높이에서 위를 쳐다보는 불편한 자세로 다량의 작업을 하여야하기 때문에 시공성 뿐만 아니라 안전에서도 문제가 있어 이에 대한 개선이 필요하다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 제0498815호 '거푸집조립체를 이용한 슬라브용 트러스 골조시스템', 2005.03.03. [문헌 2] 대한민국 등록특허 제1237325호 '탈형 데크', 2012.08.14.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 콘크리트 타설시에는 일반적인 슬래브에서 적용되는 4m 이내의 스팬에서는 동바리가 필요 없는 거푸집 기능을 하며, 콘크리트 경화후에는 탈형 가능한 탈착식 거푸집용 철근 고정구 및 이를 이용한 탈착식 거푸집 구조를 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 거푸집(F) 상부에 설치되어 철근 스페이서 기능을 하고 콘크리트(C) 타설후 상기 거푸집(F) 탈형을 용이하게 하는 것으로,
상기 거푸집(F)의 고정구고정홀(F1)로 하단이 돌출되는 고정핀(220)을 하부로 제거하면 상기 거푸집(F)이 하부로 탈형되는 것을 특징으로 하는 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)를 제공한다.
더불어 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)를 이용한 것으로,
수평으로 설치되는 상기 거푸집(F);
상기 정착용단턱(212b, 212b`)이 상기 고정구고정홀(F1) 하부에 걸리도록 하면서 상기 고정핀(220)의 하단이 상기 거푸집(F)이 하부로 노출되도록 설치되는 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200);
상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200) 상부에 거치되는 트러스철근(100);
상기 거푸집(F) 상부로 타설되되 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)와 상기 트러스철근(100)을 매립하여 타설되는 콘크리트(C);
를 포함하여 구성되며,
상기 콘크리트(C) 양생 후 상기 고정핀(220)을 하부로 제거하면 상기 거푸집(F)이 하부로 탈형되는 것을 특징으로 하는 탈착식 거푸집용 철근 고정구를 이용한 탈착식 거푸집 구조를 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, 콘크리트 타설시에는 일반적인 슬래브에서 적용되는 4m 이내의 스팬에서는 동바리가 필요 없는 거푸집 기능을 하며, 콘크리트 경화후에는 탈형 가능한 탈착식 철근 일체형 거푸집을 제공한다.
둘째, 종래 트러스철근과 거푸집널의 조립을 거푸집널 상하에서 이루어지던 것을 거푸집널 위에서 만으로 가능해 생산이 쉽고 효율적인 탈착식 철근 일체형 거푸집을 제공한다.
셋째, 트러스철근과 거푸집널과의 이탈이 원터치로 가능해 미숙련공도 간편하면서 안전하게 시공할 수 있는 탈착식 철근 일체형 거푸집을 제공한다.
넷째, 거푸집의 탈형함으로써 슬래브의 누수 등에 대한 조치가 가능하는 등 장시간 사용에 있어 유지보수가 가능한 탈착식 철근 일체형 거푸집을 제공한다.
도 1은 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구를 이용한 탈착식 거푸집 구조에서 콘크리트 타설 전 상태를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구의 작동 개념도이다.
도 5는 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구를 이용한 탈착식 거푸집 구조의 시공과정을 도시한 것이다.
도 6은 도 5에서 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구의 작동 개념도이다.
도 7은 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구의 다른 실시예의 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 작동 개념도이다.
도 1은 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구를 이용한 탈착식 거푸집 구조에서 콘크리트 타설 전 상태를 도시한 것이고,
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)는,
거푸집(F) 상부에 설치되어 철근 스페이서 기능을 하고 콘크리트(C) 타설후 상기 거푸집(F) 탈형을 용이하게 하는 것으로,
상기 거푸집(F)의 고정구고정홀(F1)로 하단이 돌출되는 고정핀(220)을 하부로 제거하면 상기 거푸집(F)이 하부로 탈형되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)는,
내부에 구멍(231, 231`)이 형성되고 상기 거푸집(F) 상부에 설치되는 결속체(230, 230`);
외주면에 수직으로 슬릿(212a, 212a`)이 형성되고 하단 외주면에 정착용단턱(212b, 212b`)이 형성된 테이퍼 형상인 확개부(212, 212`)를 포함하고 상기 구멍(231, 231`)에 설치되는 본체(210, 210`);
상기 고정핀(220);
을 포함하여 구성되되,
상기 고정핀(220)은 상기 본체(210, 210`)의 관통구(213, 213`)에 설치되어 상기 확개부(212, 212`)가 확개되어 상기 정착용단턱(212b, 212b`)이 상기 고정구고정홀(F1) 하부에 걸리도록 하면서 하단이 상기 거푸집(F)이 하부로 노출되고,
상기 고정핀(220)을 하부로 제거하면 상기 거푸집(F)이 하부로 탈형되는 것을 특징으로 한다.
그리고 도 7 및 8과 같이,
상기 본체(210`) 상단 외주면에는 수나사산(211`)이 형성되고,
상기 구멍(231`) 내주면에는 암나사산이 형성되어,
상기 본체(210`)를 상기 결속체(230`)로부터 분리할 수 있는 것을 특징으로 하고,
상기 결속체(230`)를 분리한 후 그 자리에 행거용볼트(HB)를 설치할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구를 이용한 탈착식 거푸집 구조는,
상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)를 이용한 것으로,
수평으로 설치되는 상기 거푸집(F);
상기 정착용단턱(212b, 212b`)이 상기 고정구고정홀(F1) 하부에 걸리도록 하면서 상기 고정핀(220)의 하단이 상기 거푸집(F)이 하부로 노출되도록 설치되는 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200);
상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200) 상부에 거치되는 트러스철근(100);
상기 거푸집(F) 상부로 타설되되 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)와 상기 트러스철근(100)을 매립하여 타설되는 콘크리트(C);
를 포함하여 구성되며,
상기 콘크리트(C) 양생 후 상기 고정핀(220)을 하부로 제거하면 상기 거푸집(F)이 하부로 탈형되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 고정구(200)를 통하여 상기 트러스철근(100)과 상기 거푸집(F)을 일체화하여 시공에 따른 구조적인 하중을 부담하고 일반적인 슬래브에서 적용되는 4m 이내의 스팬에서는 동바리 없이 슬래브에 콘크리트(C) 타설이 가능하게 하며, 콘크리트 경화 후에는 상기 고정구(200)에서 구조재인 상기 트러스철근(100)과 거푸집(F)을 분리시켜 거푸집(F)의 탈형이 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 트러스철근(100)은 기성의 것이 사용 가능하여,
상현재(110), 하현재(120), 연속적으로 절곡되어 형성된 래티스근(130)이 상기 상현재(110)와 상기 하현재(120)에 용접으로 연결되어 역학적인 트러스구조를 구성하는 것으로,
1본의 상현재(110) - 2본의 하현재(120) - 2본의 래티스근(130)으로 구성되어 입체적으로 직립가능한 것이나,
1본의 상현재(110) - 1본의 하현재(120) - 1본의 래티스근(130)으로 구성되어 2차원으로 트러스 기능을 하며 두 개 이상의 트러스철근(100)을 횡방향으로 연결함으로서 트러스가 입체적으로 직립 가능하게 할 수 있다.
상기 트러스철근(100)은 콘크리트(C) 타설시에는 트러스의 기능으로 시공 하중을 부담하여 동바리 없이 작업하게 하면서 콘크리트(C) 경화 후에는 구조용 철근으로 기능하여, 상현재(110)는 주로 압축을 부담하는 상부근, 하현재(120)는 인장력을 부담하는 하부근, 래티스근(130)은 전단배력근으로 기능한다.
상현재(110)와 하현재(120)는 콘크리트와의 일체성을 위해 이형철근이 효과적이고, 래티스근(130)은 가공성을 고려하여 원형철근으로 용접성이 좋은 강재가 바람직하다.
구조적으로 트러스로 기능하면 와렌트러스(Warren Truss)나 비렌딜트러스(Vierendeel Truss) 등 어떤 형태라도 적용 가능하며, 비렌딜트러스의 경우에는 래치가 래티스근(130)의 기능을 겸하는 것도 가능하다.
상기 거푸집(F)은 합판이나 강화 플라스틱도 가능하나, 시공하중 및 경제성을 고려하여 가능한 한 얇고 부식이 없는 아연도금 강판이 바람직하다.
그리고 생산 및 시공성을 고려하여 평판형태가 기본으로, 콘크리트(C) 타설과 탈형시의 충격을 고려하여 일부 돌기나 요철(凹凸)을 형성하여 판강성이 보강된 형태가 바람직하다.
또한, 상기 거푸집(F) 상부에는 탈형용시트(미도시)가 포설되어, 상기 콘크리트(C) 하부면과 상기 거푸집(F) 상부면을 이격시켜 상기 거푸집(F)의 탈형을 쉽게 하는 것도 가능하며, 고성능 박리제 등 상기 거푸집(F)과 상기 콘크리트(C)의 접착을 차단하는 것이면 반드시 시트형태가 아니더라도 사용가능하다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구의 분해 사시도이고,
도 4는 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구의 작동 개념도이다.
그리고 도 5는 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구를 이용한 탈착식 거푸집 구조의 시공과정을 도시한 것이고,
도 6은 도 5에서 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구의 작동 개념도이다.
본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)에서,
상기 본체(210)는,
상기 확개부(212) 상부에 단턱이 형성된 머리부(211)가 일체로 형성되며, 상기 머리부(211)와 상기 확개부(212)를 수직으로 관통한 관통구(213)가 형성된다.
상기 머리부(211)는 상기 결속체(230) 내부면에 형성된 단턱(231a)에 걸려 고정되고 상기 정착용단턱(212b)이 상기 고정구고정홀(F1) 하부에 걸리도록 하면서 하단이 상기 거푸집(F)의 하부로 노출된다.
그리고 상기 머리부(211)와 상기 단턱(231a) 사이에는 열을 차단하는 단열성능 강화를 위하여 절연체(240)가 설치될 수 있다.
본 실시예는 상기 고정핀(220)으로 인하여 상기 확개부(212)가 확개되어 상기 거푸집(F)에 결합되어 있다가, 상기 고정핀(220)을 하부로 잡아당겨 제거하면 상기 거푸집(F)과 간단히 분리된다.
따라서 상기 고정핀(220)과 상기 거푸집(F)의 전용성이 증대된다.
상기 고정핀(220) 하단은 가시성을 증가시키기 위하여 형광성 도료 등을 도포할 수 있으며, 상기 고정핀(220) 상단은 철근이 누르게 되어 충격 등으로 상승되는 것이 방지된다.
도 7은 본 발명의 탈착식 거푸집용 철근 고정구의 다른 실시예의 분해 사시도이고,
도 8은 도 7의 작동 개념도이다.
도 7 및 8에 도시된 본 발명의 다른 실시예는 상술한 실시예와 다르게 상기 본체(210, 210`)까지 제거할 수 있도록 한 것이다.
본 발명의 다른 실시예에서,
상기 본체(210`)는,
상기 확개부(212`) 상부에 수나사산(211`)가 일체로 형성되며, 상기 수나사산(211`)과 상기 확개부(212`)를 수직으로 관통한 관통구(213`)가 형성된다.
그리고 상기 결속체(230`)의 상기 구멍(231`) 내주면에는 암나사산이 형성되어, 상기 본체(210`)를 돌리면 상기 결속체(230`)로부터 분리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 본체(210`)는 손으로 돌릴 수도 있으나, 상기 슬릿(212a`)에 드라이버를 걸어 회전시키는 것이 바람직하다.
더불어 도 8과 같이 상기 결속체(230`)를 분리한 후 그 자리에 행거용볼트(HB)를 설치할 수 있다.
따라서 상기 수나사산(211`)과 상기 행거용볼트(HB)의 직경은 통상적인 전산볼트와 동일한 규격으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
F: 거푸집
F1: 고정구고정홀
C: 콘크리트
HB: 행거용볼트
100: 트러스철근
110: 상현재
120: 하현재
130: 래티스근
200: 탈착식 거푸집용 철근 고정구
210, 210`: 본체
211: 머리부
211`: 수나사산
212, 212`: 확개부
212a, 212a`: 슬릿
212b, 212b`: 정착용단턱
213, 213`: 관통구
220: 고정핀
230, 230`: 결속체
231, 231`: 구멍
231a: 단턱
240: 절연체

Claims (5)

  1. 거푸집(F) 상부에 설치되어 철근 스페이서 기능을 하고 콘크리트(C) 타설후 상기 거푸집(F) 탈형을 용이하게 하는 것으로,
    상기 거푸집(F)의 고정구고정홀(F1)로 하단이 돌출되는 고정핀(220)을 하부로 제거하면 상기 거푸집(F)이 하부로 탈형되는 것을 특징으로 하는 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200).
  2. 제1항에서,
    상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)는,
    내부에 구멍(231, 231`)이 형성되고 상기 거푸집(F) 상부에 설치되는 결속체(230, 230`);
    외주면에 수직으로 슬릿(212a, 212a`)이 형성되고 하단 외주면에 정착용단턱(212b, 212b`)이 형성된 테이퍼 형상인 확개부(212, 212`)를 포함하고 상기 구멍(231, 231`)에 설치되는 본체(210, 210`);
    상기 고정핀(220);
    을 포함하여 구성되되,
    상기 고정핀(220)은 상기 본체(210, 210`)의 관통구(213, 213`)에 설치되어 상기 확개부(212, 212`)가 확개되어 상기 정착용단턱(212b, 212b`)이 상기 고정구고정홀(F1) 하부에 걸리도록 하면서 하단이 상기 거푸집(F)이 하부로 노출되고,
    상기 고정핀(220)을 하부로 제거하면 상기 거푸집(F)이 하부로 탈형되는 것을 특징으로 하는 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200).
  3. 제2항에서,
    상기 본체(210`) 상단 외주면에는 수나사산(211`)이 형성되고,
    상기 구멍(231`) 내주면에는 암나사산이 형성되어,
    상기 본체(210`)를 상기 결속체(230`)로부터 분리할 수 있는 것을 특징으로 하는 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200).
  4. 제3항에서,
    상기 결속체(230`)를 분리한 후 그 자리에 행거용볼트(HB)를 설치할 수 있는 것을 특징으로 하는 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200).
  5. 제2항의 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)를 이용한 것으로,
    수평으로 설치되는 상기 거푸집(F);
    상기 정착용단턱(212b, 212b`)이 상기 고정구고정홀(F1) 하부에 걸리도록 하면서 상기 고정핀(220)의 하단이 상기 거푸집(F)이 하부로 노출되도록 설치되는 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200);
    상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200) 상부에 거치되는 트러스철근(100);
    상기 거푸집(F) 상부로 타설되되 상기 탈착식 거푸집용 철근 고정구(200)와 상기 트러스철근(100)을 매립하여 타설되는 콘크리트(C);
    를 포함하여 구성되며,
    상기 콘크리트(C) 양생 후 상기 고정핀(220)을 하부로 제거하면 상기 거푸집(F)이 하부로 탈형되는 것을 특징으로 하는 탈착식 거푸집용 철근 고정구를 이용한 탈착식 거푸집 구조.
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