KR20220024272A - Eps 비정형 콘크리트 거푸집 - Google Patents

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Abstract

EPS 비정형 콘크리트 거푸집이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 비정형 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 EPS 비정형 콘크리트 거푸집으로서, 발포 폴리스티렌(Expanded Polystyrene, EPS) 보드가 박막 적층 방식 (Laminated Object Manufacturing, LOM)의 3차원 프린팅 방식으로 절단되고 상하 방향으로 적층되어 내부에 비정형 타설 공간과 상하 방향으로 관통하는 체결 관통부가 형성되는 EPS 거푸집 본체와; 상기 체결 관통부를 관통하는 고정 파이프와; 상기 EPS 거푸집 본체의 하면에 대면하여 상기 고정 파이프의 일단에 횡방향으로 결합되는 바텀 플레이트와; 상기 고정 파이프의 타단에 횡방향으로 결합되어 상기 EPS 거푸집 본체의 상면을 가압하는 가압 플레이트를 포함하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집이 제공된다.

Description

EPS 비정형 콘크리트 거푸집{Atypical concrete form using expanded polystyrene board}
EPS 비정형 콘크리트 거푸집에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 발포 폴리스티렌 보드(Expanded Polystyrene, EPS)를 박막 적층 방식(Laminated Object Manufacturing)을 적용하여 비정형 콘크리트 거푸집을 형성하되, 발포 폴리스트렌 보드의 층간 결합을 접착제를 사용하지 않는 건식 방식으로 결합함으로써 거푸집 제작 시간을 단축시킬 수 있는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집에 관한 것이다.
콘크리트 구조물은 시공하고자 하는 형상에 따른 거푸집을 제작하고 거푸집 내부에 굳지 않은 콘크리트를 타설하고 양생하여 형성하는데, 종래의 경우 콘크리트 구조물이 정형화되어 있어 거푸집도 이에 맞추어 시스템화되어 있으나 최근에는 외면에 곡면이 많은 비정형의 콘크리트 구조물에 대한 요구가 증대되어 비정형 콘크리트 거푸집의 개발이 활발해지고 있다.
종래의 비정형 콘크리트 구조물의 거푸집은 형상에 맞게 목재, 철재, 발포 폴리스티렌 수지(Expanded polystyrene; 이하 EPS) 등을 활용하여 제작되었다. 목재 거푸집은 재료비가 싸고 제작시간이 짧은 반면, 다양한 형상을 구현하는데 한계가 있고, 철재 거푸집은 컴퓨터 수치 제어(Computerized numeric control; 이하 CNC)기술을 이용하기 때문에 자유로운 형상을 정확하고 정밀하게 가공할 수 있으나, 거푸집 제작시간이 길고 재료단가 및 제작비용이 매우 높은 단점이 있다.
최근에는 3차원 프린팅 기술을 적용하여 비정형 콘크리트 거푸집을 제작하고자 하는 시도가 있는데 그 중 박막 적층 기술(Laminated Object Manufacturing, LOM)이 주목받고 있다.
한국공개특허공보 제10-2016-0022419호(2016년03월02일 공개)
본 발명은 발포 폴리스티렌 보드(Expanded Polystyrene, EPS)를 박막 적층 방식(Laminated Object Manufacturing)을 적용하여 비정형 콘크리트 거푸집을 형성하되, 발포 폴리스트렌 보드의 층간 결합을 습식의 접착제를 사용하지 않고 건식 방식으로 결합함으로써 거푸집 제작 시간을 단축시킬 수 있는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 비정형 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 EPS 비정형 콘크리트 거푸집으로서, 발포 폴리스티렌(Expanded Polystyrene, EPS) 보드가 박막 적층 방식 (Laminated Object Manufacturing, LOM)의 3차원 프린팅 방식으로 절단되고 상하 방향으로 적층되어 내부에 비정형 타설 공간과 상하 방향으로 관통하는 체결 관통부가 형성되는 EPS 거푸집 본체와; 상기 체결 관통부를 관통하는 고정 파이프와; 상기 EPS 거푸집 본체의 하면에 대면하여 상기 고정 파이프의 일단에 횡방향으로 결합되는 바텀 플레이트와; 상기 고정 파이프의 타단에 횡방향으로 결합되어 상기 EPS 거푸집 본체의 상면을 가압하는 가압 플레이트를 포함하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집이 제공된다.
상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 상기 바텀 플레이트 또는 상기 가압 플레이트의 형상과 상응한 인두판과, 상기 인두판에 열을 제공하는 가열 히터를 포함하는 가열 인두를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 인두판으로 상기 발포 폴리스티렌 보드 가열하여 상기 바텀 플레이트 또는 상기 가압 플레이트의 형상에 상응한 안착홈을 형성할 수 있다.
상기 고정 파이프의 타단에 수나사부가 형성될 수 있으며, 상기 가압 플레이트는, 상기 가압 플레이트 본체와; 상기 가압 플레이트 본체의 일면에 결합되고, 상기 수나사부에 나사 결합되는 암나사부가 형성되는 나사 결합부를 포함할 수 있다.
상기 바텀 플레이트와 상기 가압 플레이트에는 상기 고정 파이프의 내부와 연통되는 체결홀이 각각 형성될 수 있다.
상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 상하 방향으로 적층되는 다수의 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛이 통합되어 형성될 수 있으며, 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 상하 방향으로 적층되는 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛의 상기 바텀 플레이트의 체결홀, 상기 고정 파이프의 내부 및 상기 가압 플레이트의 체결홀을 관통하는 나사 봉과; 상기 나사 봉에 나사 결합되어 상기 상하 방향으로 적층되는 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛을 고정하는 고정 너트를 더 포함할 수 있다.
상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 횡방향으로 배치되는 다수의 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛이 통합되어 형성될 수 있으며, 이 경우, 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 통합된 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛의 종방향 코너부에 각각 종방향으로 배치되는 종방향 프레임과; 서로 인접하는 상기 종방향 프레임에 횡방향으로 배치되어 상기 종방향 프레임을 서로 연결하는 횡방향 프레임을 더 포함할 수 있다.
통합된 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛은 육면체 형태를 이룰 수 있으며, 이 경우, 상기 종방향 프레임은, 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛의 종방향 코너부에 상응하여 직각으로 절곡되는 한 쌍의 코너 지지판과, 상기 코너 지지판에서 각각 외측으로 직각의 절곡되며, 길이 방향으로 다수의 체결홀이 형성되는 코너 날개판를 포함하며, 상기 횡방향 프레임은, 서로 인접하는 상기 종방향 프레임의 상기 코너 날개판의 체결홀을 관통하는 나사 봉과 상기 나사 봉에 나사 결합되는 고정 너트를 포함할 수 있다.
상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛의 측면에 종방향으로 배치되는 측면 지지판과, 상기 측면 지지판에서 외측으로 연장되며 길이 방향으로 다수의 체결홀이 형성되는 측면 날개판을 포함하는 측면 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 횡방향으로 배치되는 다수의 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛이 통합되어 형성되며, 이 경우, 서로 인접하는 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛의 상기 가압 플레이트를 서로 연결하여 고정하는 타이 모듈(tie module)를 더 포함할 수 있다.
상기 타이 모듈은, 일단이 서로 인접하는 상기 가압 플레이트의 어느 하나에 결합되며 타단부에 길이 방향을 따라 다수의 체결턱이 형성되는 타이 밴드와; 일단이 서로 인접하는 상기 가압 플레이트의 나머지 하나에 결합되며 상기 타이 밴드의 체결턱을 고정하는 락커를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 발포 폴리스티렌 보드(Expanded Polystyrene, EPS)를 박막 적층 방식(Laminated Object Manufacturing)을 적용하여 비정형 콘크리트 거푸집을 형성하되, 발포 폴리스트렌 보드의 층간 결합을 습식의 접착제를 사용하지 않고 건식 방식으로 결합함으로써 거푸집 제작 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 건식 방식을 적용함으로써 거푸집의 해체가 용이하여 거푸집의 재사용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집으로 형성되는 비정형 콘크리트 구조물을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 EPS 보드를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 고정 로드를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 체결 구조를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 가열 인두를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집으로 형성되는 비정형 콘크리트 구조물을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 상하 체결 구조를 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 종방향 프레임을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 측면 프레임을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 타이 모듈(tie module)이 도시된 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집으로 형성되는 비정형 콘크리트 구조물을 도시한 도면이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 EPS 보드를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집을 도시한 도면이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 고정 로드를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 체결 구조를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 가열 인두를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 6에는, 비정형 콘크리트 구조물(12), EPS 보드(14), 비정형 타설 공간(16), 개구부(17), 체결 관통부(18), EPS 거푸집 본체(20), 가압 플레이트(22), 고정 파이프(24), 바텀 플레이트(26), 고정 로드(28), 수나사부(30), 바텀 플레이트 본체(32), 나사 결합부(34, 42), 암사나부(36), 체결홀(38), 가압 플레이트 본체(40), 안착홈(43), 인두판(44), 가열 히터(46), 손잡이(48), 가열 인두(50)가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 비정형 콘크리트 구조물(12)을 형성하기 위한 EPS 비정형 콘크리트 거푸집으로서, 발포 폴리스티렌(Expanded Polystyrene, EPS) 보드가 박막 적층 방식 (Laminated Object Manufacturing, LOM)의 3차원 프린팅 방식으로 절단되고 상하 방향으로 적층되어 내부에 비정형 타설 공간(16)과 상하 방향으로 관통하는 체결 관통부(18)가 형성되는 EPS 거푸집 본체(20)와; 체결 관통부(18)를 관통하는 고정 파이프(24)와; EPS 거푸집 본체(20)의 하면에 대면하여 고정 파이프(24)의 일단에 횡방향으로 결합되는 바텀 플레이트(26)와; 고정 파이프(24)의 타단에 횡방향으로 결합되어 EPS 거푸집 본체(20)의 상면을 가압하는 가압 플레이트(22)를 포함한다.
도 1에는 비정형 콘크리트 구조물(12)의 예시가 도시되어 있는데, 외주면이 곡면으로 형성되어 있어 콘크리트 구조물을 형성하기 위해서는 비정형의 타설 공간이 형성되는 비정형 콘크리트 거푸집이 필요하다.
본 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 비정형 타설 공간(16)이 형성되도록 일정 두께를 갖는 발포 폴리스티렌(Expanded Polystyrene, 이하 'EPS'라 함) 보드를 박막 적층 방식(Laminated Object Manufacturing, LOM)의 3차원 프린팅 방식으로 절단하고 상하 방향으로 적층한 후 EPS 보드(14)를 서로 체결함으로써 형성될 수 있다.
박막 적층 방식의 3차원 프린팅 기술은, 형성하고자 하는 3차원 입체물의 단면의 모양대로 박막을 자른 후 이를 한층 한층 붙여서 조형하는 방식으로서, 본 실시예에서는, LOM 방식의 3차원 프린팅 기술을 응용하여 일정 두께를 갖는 EPS 보드(14)를 비정형 타설 공간(16)의 단면 모양의 개구부가 나타나도록 자른 후 이를 적층하고 붙여서 내부에 비정형 타설 공간(16)이 형성되는 콘크리트 거푸집을 형성하게 된다. 이 때 EPS 보드(14)가 일정 두께를 갖기 때문에 수직 커팅을 하는 경우 EPS 보드(14) 간에 계단 현상(staircase effect)이 나타날 수 있으므로, 비정형 타설 공간(16)의 단면 형상에 상응하여 경사 커팅을 진행할 수 있다. 경사 커팅이 가능한 LOM 방식을 S-LOM(Sloped-LOM)으로 칭하기도 한다.
EPS 거푸집 본체(20)는, 상술한 LOM 방식에 따라 비정형 타설 공간(16)의 단면 형상에 상응하여 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 EPS 보드(14)를 절단하고 이들을 적층하여 형성된 EPS 보드(14)의 집합체로서, 내부에는 굳지 않은 콘크리트가 타설되는 비정형 타설 공간(16)과 후술할 고정 로드(28)의 체결을 위한 체결 관통부(18)가 마련된다.
본 실시예에 따라 형성되는 비정형 콘크리트 구조물(12)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 높이와 폭이 작은 형태로서 일정 크기의 EPS 보드(14) 내에 비정형 타설 공간(16)의 단면에 상응하는 개구부(17)와 체결 관통부(18)에 상응하는 구멍을 형성하게 된다. 반면, 도 7에 도시된 바와 같이, 비정형 콘크리트 구조물(12')의 높이나 폭이 커서 하나의 EPS 보드(14)로 비정형 타설 공간(16)의 단면에 상응하는 개구부를 형성하기 어려운 경우에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 여러 개의 종횡으로 배치되는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)을 결합하여 내부에 비정형 타설 공간(16)을 형성하게 된다.
상술한 EPS 거푸집 본체(20)의 층간 결합을 위한 본 실시예에 따른 체결 구조는, 도 4에 도시된 바와 같이, EPS 거푸집 본체(20)의 체결 관통부(18)를 관통하는 고정 파이프(24)와, EPS 거푸집 본체(20)의 하면에 대면하여 고정 파이프(24)의 일단에 횡방향으로 결합되는 바텀 플레이트(26)와, 고정 파이프(24)의 타단에 횡방향으로 결합되어 EPS 거푸집 본체(20)의 상면을 가압하는 가압 플레이트(22)를 포함한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 고정 파이프(24), 바텀 플레이트(26), 가압 플레이트(22)를 고정 로드(28)라 칭하기로 한다.
고정 파이프(24)는 내부에 관통부가 형성되는 파이프 형태로서 후술할 나사 봉(54)이 관통하여 배치될 수 있다. 고정 파이프(24)는 EPS 거푸집 본체(20)를 관통하여 형성되는 체결 관통부(18)에 관통하여 삽입되며 후술할 바텀 플레이트(26)와 가압 플레이트(22)가 상하단에 결합되어 EPS 보드(14)의 층간 결합을 수행한다.
바텀 플레이트(26)는 가압 플레이트(22)와 함께 고정 파이프(24)가 관통한 EPS 거푸집 본체(20)를 상하에서 가압하여 EPS 보드(14)를 결합한다. 바텀 플레이트(26)는 고정 파이프(24)의 일단에 용접하여 결합되거나 본 실시예와 같이 바텀 플레이트 본체(32)에 형성된 나사 결합부(34)에 나사 결합될 수 있다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 바텀 플레이트(26)는 원형의 바텀 플레이트 본체(32)와, 바텀 플레이트 본체(32)의 일면에 결합되며 내부에 암나사부(36)가 형성되는 나사 결합부(34)로 구성되고, 고정 파이프(24)의 일단에는 나사 결합부(34)의 암나사부(36)에 상응하는 수나사부(30)가 형성되어 바텀 플레이트(26)를 고정 파이프(24)에 나사 결합할 수 있다.
가압 플레이트(22)는, 고정 파이프(24)의 타단에 횡방향으로 결합되어 EPS 거푸집 본체(20)의 상면을 가압한다. 가압 플레이트(22)는 EPS 거푸집 본체(20)의 체결 관통부(18)를 관통한 고정 파이프(24)에 타단에 결합되어 바텀 플레이트(26)와 함께 EPS 거푸집 본체(20)의 상하면을 가압하여 EPS 보드(14)의 층간 결합을 수행한다.
본 실시예에 따르면, 가압 플레이트(22)는 고정 파이프(24)의 타단부에 나사 결합될 수 있으며 고정 파이프(24)에 대한 가압 플레이트(22)의 회전에 따라 가압 플레이트(22)가 나사 결합되면서 EPS 거푸집 본체(20)의 상면에서의 가압량을 조절할 수 있다.
본 실시예에 따른 가압 플레이트(22)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 원형의 가압 플레이트 본체(40)와, 가압 플레이트 본체(40)의 일면에 결합되며 내부에 암나사부(36)가 형성되는 나사 결합부(42)로 구성되고, 고정 파이프(24)의 타단에는 가압 플레이트(22)의 나사 결합부(42)의 암나사부(36)에 상응하는 수나사부(30)가 형성되어 가압 플레이트(22)를 회전시켜 고정 파이프(24)의 타단에 나사 결합하면서 가압량을 조절할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에서는 EPS 거푸집 본체(20)에 4개의 체결 관통부(18)가 형성되고, 4개의 체결 관통부(18)을 통해 4개의 고정 로드(28)로 EPS 보드(14)를 층간 결합함으로써 EPS 비정형 콘크리트 거푸집을 형성한 형태를 제시하고, 있으나, 체결 되는 고정 로드(28)의 개수는 EPS 보드(14)의 크기와 적층 개수에 따라 적절히 결정할 수 있다.
한편, 바텀 플레이트(26)와 가압 플레이트(22)에는 고정 파이프(24)의 내부와 연통되는 체결홀(38)이 각각 형성될 수 있다. 본 체결홀(38)은 후술할 나사 봉(54)을 관통시켜 상하의 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛을 서로 연결하는데 사용되는데, 이에 대해서는 아래에서 자세히 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 바텀 플레이트(26)와 가압 플레이트(22)의 안착면에는 각 플레이트(22, 26)가 삽입될 수 있는 안착홈(43)을 형성하여 체결 후에 EPS 콘크리트 거푸집의 표면에서 바텀 플레이트(26)와 가압 플레이트(22)가 돌출되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 안착홈(43)을 형성하기 위해 도 6에 도시된 가열 인두(50)를 사용할 수 있다.
가열 인두(50)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 바텀 플레이트(26) 또는 가압 플레이트(22)의 형상과 상응한 인두판(44)과, 인두판(44)에 열을 제공하는 가열 히터(46)를 포함할 수 있으며, 안착홈(43)에 안착되는 바텀 플레이트(26)나 가압 플레이트(22)와 동일 또는 유사한 크기의 인두판(44)에 가열 히터(46)로 열을 가한 후 인두판(44)을 EPS 거푸집 본체(20)의 최하단 또는 최상단 EPS 보드(14)에 접촉시켜 열에 의해 EPS 보드(14)를 녹여 안착홈(43)을 형성할 수 있다. 도 6을 참조하면, 휴대용 가열 인두(50)로서 사용자가 손잡이(48)를 잡아 가열된 인두판(44)을 EPS 보드(14)의 안착면에 접촉시켜 안착홈(43)을 형성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집으로 형성되는 비정형 콘크리트 구조물을 도시한 도면이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 상하 체결 구조를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 종방향 프레임을 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 측면 프레임을 도시한 도면이다. 그리고, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 타이 모듈(tie module)이 도시된 도면이다.
도 7 내지 도 12에는, 비정형 콘크리트 구조물(12'), 비정형 타설 공간(16), 가압 플레이트(22), 고정 파이프(24), 바텀 플레이트(26), 고정 로드(28), 안착홈(43), EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52), 나사 봉(54), 고정 너트(56), 종방향 프레임(58), 횡방향 프레임(60), 코너 지지판(62), 코너 날개판(64), 체결홀(66), 측면 프레임(68), 측면 지지판(70), 측면 날개판(72), 타이 모듈(73), 타이 밴드(74), 체결턱(76), 후크(78), 락커(80)가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 도 7에 도시된 바와 같이, 형성하고자 하는 비정형 콘크리트 구조물(12')의 높이나 폭이 커서 하나의 EPS 보드로 비정형 타설 공간(16)의 단면에 상응하는 개구부를 형성하기 어려운 경우에, 여러 개의 종횡으로 배치되는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)을 결합하는 형태이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 EPS 비정형 콘크리트 거푸집을 형성하는데 여러 개의 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)이 종횡으로 설치되는 형태로서, EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52) 각각은 상술한 고정 로드(28)로 고정되어 하나의 유닛을 형성하고 있다.
도 9에는 상하로 적층되는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52) 간의 결합 상태가 도시되어 있는데, 상하 방향으로 적층되는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)의 바텀 플레이트(26)의 체결홀, 고정 파이프(24)의 내부 및 가압 플레이트(22)의 체결홀에 긴 나사 봉(54)을 관통시킨 상태에서 나사 봉(54)에 고정 너트(56)를 나사 결합하고 죄여 상하로 적층되는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)을 서로 결합할 수 있다. 나사 봉(54)의 외주면에는 수나사부(30)가 연속적으로 형성될 수 있는데, 나사 봉(54)의 수나사부(30)에 고정 너트(56)를 나사 결합하고 죄어 상하부의 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)을 서로 결합한다.
한편, 도 8에는 횡방향으로 배치되는 다수의 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)의 체결 구조가 도시되어 있는데, 횡방향으로 배치되어 통합된 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)의 종방향 코너부에 종방향 프레임(58)을 종방향으로 각각 배치하고, 서로 인접한 종방향 프레임(58)을 횡방향 프레임(60)으로 서로 연결함으로써 횡방향으로 배치되는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)을 서로 결합할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 통합되는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)은 전체적으로 육면체 형태를 이루고 있는데, 종방향 프레임(58)을 육면체 형태의 통합된 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)의 4개의 코너부에 배치하고 서로 인접한 종방향 프레임(58)을 횡방향 프레임(60)으로 서로 고정함으로써 개별 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)을 통합하여 하나의 EPS 비정형 콘크리트 거푸집을 형성하였다.
본 실시예에 따라 육면체 형태의 EPS 비정형 콘크리트 거푸집에 적용되는 종방향 프레임(58)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 육면체의 통합된 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)의 종방향 코너부에 상응하여 직각으로 절곡되는 한 쌍의 코너 지지판(62)과, 코너 지지판(62)에서 각각 외측으로 직각의 절곡되며, 길이 방향으로 다수의 체결홀(66)이 형성되는 코너 날개판(64)을 구성된다. 이에 상응하여, 횡방향 프레임(60)은 서로 인접하는 종방향 프레임(58)의 코너 날개판(64)의 체결홀(66)을 관통하는 나사 봉(54)과 나사 봉(54)에 나사 결합되는 고정 너트(56)로 구성될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 종방향 프레임(58)의 코너 지지판(62)을 육면체의 코너부에 각각 배치한 상태에서 횡방향 프레임(60)의 나사 봉(54)을 서로 인접하는 날개판의 체결홀(66)에 끼운 상태에서 4개의 종방향 프레임(58)이 4개의 코너부를 가압하도록 고정 너트(56)를 조여 횡방향으로 배치되는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)을 서로 결합할 수 있다.
한편, 도 11에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 측면 프레임(68)이 도시되어 있는데, 본 실시예에 따른 측면 프레임(68)은 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)의 측면에 종방향으로 배치되는 측면 지지판(70)과, 측면 지지판(70)에서 외측으로 연장되며 길이 방향으로 다수의 체결홀(66)이 형성되는 측면 날개판(72)을 포함한다.
서로 인접한 종방향 프레임(58) 간의 거리가 긴 경우 그 사이에 측면 프레임(68)을 배치하고, 서로 인접한 종방향 프레임(58)의 코너 날개판(64)과 그 사이에 위치하는 측면 프레임(68)의 측면 날개판(72)의 체결홀(66)에 나사 봉(54)을 끼우고 고정 너트(56)를 나사 결합하여 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52) 간의 결합을 확고히 할 수 있다.
도 12에는 본 실시예에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집의 타이 모듈(73)(tie module)이 도시되어 있다. 횡방향으로 배치되는 다수의 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52) 간의 결합을 위해 서로 인접한 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)의 가압 플레이트(22) 간을 타이 모듈(73)로 연결하는 형태이다.
EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)은 상술한 고정 로드(28)에 의해 하나의 유닛으로 형성되는데, 서로 인접한 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)의 가압 플레이트(22)를 타이 모듈(73)(tie module)로 서로 묶어 횡방향으로 배치되는 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛(52)을 통합할 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 타이 모듈(73)은, 일단이 서로 인접하는 가압 플레이트(22)의 어느 하나에 결합되며 타단부에 길이 방향을 따라 다수의 체결턱(76)이 형성되는 타이 밴드(74)와; 일단이 서로 인접하는 가압 플레이트(22)의 나머지 하나에 결합되며 타이 밴드(74)의 체결턱(76)을 고정하는 락커(80)를 포함한다.
타이 밴드(74)의 일단은 서로 인접한 가압 플레이트(22)의 어느 하나에 결합되어 있고, 락커(80)는 나머지 가압 플레이트(22)에 결합되어 있는데, 타이 밴드(74)의 타단에 형성된 체결턱(76)에 락커(80)의 후크(78)로 결착하여 서로 인접한 가압 플레이트(22)를 서로 묶을 수 있다. 타이 밴드(74)에는 연속적인 체결턱(76)이 형성되어 후크(78)의 결착으로 결착 강도를 조절할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은, 습식의 접착제를 사용하지 않고 건식 방식으로 결합함으로써 거푸집 제작 시간을 단축시킬 수 있고, 건식 방식을 적용함으로써 거푸집의 해체가 용이하여 거푸집의 재사용이 가능하다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
12, 12': 비정형 콘크리트 구조물 14: EPS 보드
16: 비정형 타설 공간 17: 개구부
18: 체결 관통부 20: EPS 거푸집 본체
22: 가압 플레이트 24: 고정 파이프
26: 바텀 플레이트 28: 고정 로드
30: 수나사부 32: 바텀 플레이트 본체
34, 41: 나사 결합부 36: 암사나부
38, 66: 체결홀 40: 가압 플레이트 본체
43: 안착홈 44: 인두판
46: 가열 히터 48: 손잡이
50: 가열 인두 52: EPS 비정형 콘크리트 거푸집
54: 나사 봉 56: 고정 너트
58: 종방향 프레임 60: 횡방향 프레임
62: 코너 지지판 64: 코너 날개판
68: 측면 프레임 70: 측면 지지판
72: 측면 날개판 73: 타이 모듈
74: 타이 밴드 76: 체결턱
78: 후크 80: 락커

Claims (10)

  1. 비정형 콘크리트 구조물을 형성하기 위한 EPS 비정형 콘크리트 거푸집으로서,
    발포 폴리스티렌(Expanded Polystyrene, EPS) 보드가 박막 적층 방식 (Laminated Object Manufacturing, LOM)의 3차원 프린팅 방식으로 절단되고 상하 방향으로 적층되어 내부에 비정형 타설 공간과 상하 방향으로 관통하는 체결 관통부가 형성되는 EPS 거푸집 본체와;
    상기 체결 관통부를 관통하는 고정 파이프와;
    상기 EPS 거푸집 본체의 하면에 대면하여 상기 고정 파이프의 일단에 횡방향으로 결합되는 바텀 플레이트와;
    상기 고정 파이프의 타단에 횡방향으로 결합되어 상기 EPS 거푸집 본체의 상면을 가압하는 가압 플레이트를 포함하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바텀 플레이트 또는 상기 가압 플레이트의 형상과 상응한 인두판과, 상기 인두판에 열을 제공하는 가열 히터를 포함하는 가열 인두를 더 포함하며,
    상기 인두판으로 상기 발포 폴리스티렌 보드 가열하여 상기 바텀 플레이트 또는 상기 가압 플레이트의 형상에 상응한 안착홈을 형성하는 것을 특징으로 하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정 파이프의 타단에 수나사부가 형성되며,
    상기 가압 플레이트는,
    상기 가압 플레이트 본체와;
    상기 가압 플레이트 본체의 일면에 결합되고, 상기 수나사부에 나사 결합되는 암나사부가 형성되는 나사 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바텀 플레이트와 상기 가압 플레이트에는 상기 고정 파이프의 내부와 연통되는 체결홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은,
    상하 방향으로 적층되는 다수의 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛이 통합되어 형성되며,
    상하 방향으로 적층되는 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛의 상기 바텀 플레이트의 체결홀, 상기 고정 파이프의 내부 및 상기 가압 플레이트의 체결홀을 관통하는 나사 봉과;
    상기 나사 봉에 나사 결합되어 상기 상하 방향으로 적층되는 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛을 고정하는 고정 너트를 더 포함하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은,
    횡방향으로 배치되는 다수의 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛이 통합되어 형성되며,
    통합된 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛의 종방향 코너부에 각각 종방향으로 배치되는 종방향 프레임과;
    서로 인접하는 상기 종방향 프레임에 횡방향으로 배치되어 상기 종방향 프레임을 서로 연결하는 횡방향 프레임을 더 포함하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집.
  7. 제6항에 있어서,
    통합된 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛은 육면체 형태를 이루며,
    상기 종방향 프레임은,
    상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛의 종방향 코너부에 상응하여 직각으로 절곡되는 한 쌍의 코너 지지판과, 상기 코너 지지판에서 각각 외측으로 직각의 절곡되며, 길이 방향으로 다수의 체결홀이 형성되는 코너 날개판를 포함하며,
    상기 횡방향 프레임은,
    서로 인접하는 상기 종방향 프레임의 상기 코너 날개판의 체결홀을 관통하는 나사 봉과 상기 나사 봉에 나사 결합되는 고정 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛의 측면에 종방향으로 배치되는 측면 지지판과, 상기 측면 지지판에서 외측으로 연장되며 길이 방향으로 다수의 체결홀이 형성되는 측면 날개판을 포함하는 측면 프레임을 더 포함하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집은,
    횡방향으로 배치되는 다수의 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛이 통합되어 형성되며,
    서로 인접하는 상기 EPS 비정형 콘크리트 거푸집 유닛의 상기 가압 플레이트를 서로 연결하여 고정하는 타이 모듈(tie module)를 더 포함하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 타이 모듈은,
    일단이 서로 인접하는 상기 가압 플레이트의 어느 하나에 결합되며 타단부에 길이 방향을 따라 다수의 체결턱이 형성되는 타이 밴드와;
    일단이 서로 인접하는 상기 가압 플레이트의 나머지 하나에 결합되며 상기 타이 밴드의 체결턱을 고정하는 락커를 포함하는 것을 특징으로 하는, EPS 비정형 콘크리트 거푸집.
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