KR20230056360A - 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조에 관한 것이다.
본 발명의 목적은, PC벽체부재 연결부위를 벽체연결 모듈부재에 의해 견고하고 조밀한 밀착구조로 고정 접합하여 그들 연결되는 PC벽체의 정렬성을 안정적으로 확보할 수 있도록 하고, 안정된 정렬성 확보에 따라 PC벽체 접합부로 발생하는 불필요한 변형 내지 뒤틀림 현상을 예방되도록 하며, 더 나아가 PC벽체 외측으로 노출되는 접합부위의 경계홈을 탄성실링재에 의해 깔끔하게 마감처리 하여 그들 PC벽체 접합부위를 통해 발생하는 누수 및 열손실 현상을 방지할 수 있도록 한 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조를 제공함에 있다.
따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적 수단으로는, 분할된 2개 이상의 부품구성으로 밀착 연결하는 PC벽체부재에 박판밀착홈과 도브테일홈이 마련된 측변접합부를 형성하고, 상기 측면접합부에 수직 슬라이딩 구조로 삽입 걸림되며 PC벽체부재의 밀착 연결부위를 밀폐 마감구조로 접합 고정하는 벽체연결 모듈부재를 더 형성하여 달성한다.

Description

프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조{Precast wall vertical joint construction structure}

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 벽체 시공기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기둥, 보, 벽체, 슬라브 등의 콘크리트 구조물을 공장에서 미리 제작한 후 현장에서 조립하는 방식의 PC(Precast Concrete) 공법에 있어, 2개 이상의 PC벽체가 유기적으로 연결되는 부위, 예컨대 PC벽체 접합부의 결합방식과 구조를 새롭게 개선하여 현장에서의 PC벽체 시공작업을 용이하게 하고, 그에 따라 공기를 효율적으로 단축하며, 아울러 PC벽체 접합부의 내구성 향상 또한 기대할 수 있도록 한 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조에 관한 것이다.

급속한 경제발전에 따른 인구의 도시집중 현상 및 그에 따른 지가 상승의 요인으로 인해 사람들이 생활을 영위하는 공간. 예컨대 주거 구조물에 있어서 또한 아파트와 같은 공동주택의 보급이 확대되며 그 수요가 급증하는 현실이다

공동주택은 한 채의 건물 안에 다세대가 입주할 수 있는 층별 공간구조를 취함에 따라 건축 대지와 건축공사비를 절약할 수 있고, 특히, 제한된 면적의 토지를 집약적으로 이용할 수 있음에 따라 주택 부족의 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 장점이 있다.

이러한 다층 공동주택을 시공함에 있어, 일반적으로 널리 이용되는 종래 시공방법을 살펴보면, 이는 통상 RC(Reinforced Concrete) 공법에 의존하는 실정임을 알 수 있다.

여기서, RC(Reinforced Concrete) 공법이라 함은" 철근가공 - 거푸집설치 - 콘크리트 타설 - 양생 - 거푸집 해체 "의 과정을 통해 기둥과 보, 내력벽, 슬래브 등의 구조부를 일체화된 형태로 시공하는 가장 보편화된 건축공법, 예컨대, 철근 콘크리트 공법을 말한다.

하지만, 전술한 철근 콘크리트 공법은 내구성과 내화성이 우수하고 재료의 수급이 용이한 특징이 있는 반면, 양생공정 및 거푸집 해체작업 등에 따른 시공기간의 과다소요로 인해 공사비가 상승하고, 또한, 주택의 개조 또는 철거시 작업이 용이하지 못함은 물론 다량의 폐기물을 발생시키며, 특히, 동절기 시공이 어려운 단점이 있다.

또 다르게, 전술한 바와 같은, 철근 콘크리트 공법은 노무 의존적인 방식, 예컨대, 많은 공사인력을 필요로 하는 방식을 취함에 따라 상대적으로 신속한 공정진행을 기대하기 어렵고, 그로 인해 후속 공정에까지 영향을 미쳐 전체 공기를 지연시키며 인건비 또한 과다 지출하게 하는 문제점이 있다.

한편, 근래에는 전술한 종래 RC(Reinforced Concrete) 공법의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 PC(Precast Concrete) 공법이 개발되어 다양한 구조물 시공현장에 널리 이용되는 실정이다

PC공법은 공장에서 거푸집을 이용, 일정 형상과 모양의 건설부재, 예컨대 기둥, 보, 벽체, 슬라브 등과 같은 구성부위별 콘크리트 모듈을 제조하고, 제조된 콘크리트 모듈을 시공 현장으로 운반하여 조립하는 과정을 통해 구조물을 시공하는 공법이다.

따라서, 이러한 PC공법은 건설부재의 모듈화가 가능함에 따라 고품질의 부재를 안정적으로 생산할 수 있고, 시공의 편리성으로 공기를 단축할 수 있으며, 비산먼지, 폐자재 등의 발생 또한 억제하여 환경오염을 방지할 수 있는 다양한 장점이 있다.

하지만, 전술한 PC공법은 모듈화된 건설부재를 서로 맞춤 연결하여 조립하는 방식을 취함에 따라 그 조립과정에 있어 정렬성을 유지되도록 하는 측면에 있어 예견하지 못한 폐단이 상존하는 문제점이 있다

예컨대, 모듈화된 PC벽체와 PC벽체를 상호 유기적으로 연결함에 있어, 그들 연결되는 PC벽체의 접합부위를 견고하게 고정 결합하는데 상당한 어려움이 있고, 또한, PC벽체와 PC벽체의 접합부위가 취약해져 요구되는 구조체의 구조 성능을 만족하지 못하는 문제점이 있으며, 특히 그에 따른 구조체의 뒤틀림 변형 등에 의해 PC벽체 접합부에 심각한 누수현상 내지 단열문제가 발생할 수 있음이 그 대표적인 일예라 할 수 있다.

대한민국 특허등록 제2236983호(2021.03.31.등록) 대한민국 특허등록 제1316717호(2013.10.02.등록)

따라서, 본 발명은 종래 프리캐스트 벽체 조립 시공구조의 문제점을 해결하고자 창안된 것이다.

본 발명의 목적은, PC벽체와 PC벽체가 연결되는 접합부위를 도브테일(Dovetail) 구조의 체결수단, 예컨대 벽체연결 모듈부재에 의해 견고하고 조밀한 밀착구조로 고정 연결하여 그들 연결되는 PC벽체의 정렬성을 안정적으로 확보할 수 있도록 하고, 안정된 정렬성 확보에 따라 PC벽체 접합부로 발생하는 불필요한 변형 내지 뒤틀림 현상을 예방되도록 하며, 더 나아가 PC벽체 외측으로 노출되는 접합부위의 경계홈을 탄성실링재에 의해 깔끔하게 마감처리 하여 그들 PC벽체 접합부위를 통해 발생하는 누수 및 열손실 현상을 방지함으로써, 시공의 효율성과 접합부의 내구성, 그리고 접합부의 심미성을 극히 증대시킬 수 있도록 한 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 PC벽체와 PC벽체를 연결하는 벽체연결 모듈부재를 도브테일(Dovetail) 구조를 취하는 박판외관재와, 박판외관재 내측면으로 수용 설치되는 철근보강유닛, 그리고 철근보강유닛이 수용 설치된 박판외관재 내측면으로 타설되는 무수축몰탈로 구성하여 보강기능을 증대되도록 하고, 그에 따라 외부 충격 등에 구애받음 없이 견고한 접합 고정력을 오래도록 유지되게 함으로써, 불변성과 안전성, 그리고 기능성을 극히 향상시킬 수 있도록 한 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조를 살펴보면, 이는 분할된 2개 이상의 부품구성으로 밀착 연결하는 PC벽체부재에 박판밀착홈과 도브테일홈이 마련된 측변접합부를 형성하고, 상기 측면접합부에 수직 슬라이딩 구조로 삽입 걸림되며 PC벽체부재의 밀착 연결부위를 밀폐 마감구조로 접합 고정하는 벽체연결 모듈부재를 더 형성하되;

상기 벽체연결 모듈부재는, 도브테일 구조를 취하며 일측면에 밀착편과 타측면에 타설공간홈을 형성한 대칭된 한쌍의 박판외관재와;

상기 박판외관재의 타설공간홈으로 수용 설치되는 철근보강유닛과;

상기 철근보강유닛이 수용 설치된 타설공간홈으로 타설되며 고형화 접합작용에 의해 박판외관재와 철강보강유닛을 단일 몸체 구성으로 결합시키는 무수축몰탈로 형성하여 달성한다.

이상, 본 발명에 따른 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조는, PC벽체와 PC벽체가 연결되는 접합부위를 벽체연결 모듈부재에 의해 견고하고 조밀한 밀착구조로 고정 연결하여 그들 연결되는 PC벽체의 정렬성을 안정적으로 확보하고, 안정된 정렬성 확보에 따라 PC벽체 접합부로 발생하는 변형 내지 뒤틀림 현상을 예방하며, 아울러 PC벽체의 접합부위를 탄성실링재에 의해 마감처리하여 PC벽체 접합부위를 통해 발생하는 누수 및 열손실 현상을 방지한 것으로, 이는 시공 효율성과 접합부의 내구성, 그리고 접합부의 심미성을 증대되게 한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조는, PC벽체와 PC벽체를 연결하는 벽체연결 모듈부재를 도브테일(Dovetail) 구조를 취하는 박판외관재와, 박판외관재 내측면으로 수용 설치되는 철근보강유닛, 그리고 철근보강유닛이 수용 설치된 박판외관재 내측면으로 타설되는 무수축몰탈로 구성하여 보강기능을 증대시키고, 그에 따라 견고한 접합 고정력을 오래도록 유지되게 한 것으로, 이는 시공된 PC벽체의 불변성과 안전성, 그리고 기능성을 향상되게 하는 등 매우 유용한 기대효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 PC벽체와 벽체연결 모듈부재의 분해사시도
도 2는 본 발명에 의해 시공된 PC벽체의 접합상태 평단면도
도 3은 도 2의 A부분확대 단면도
도 4는 본 발명에 적용되는 접합 보강철근의 요부 구성도

이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 구조, 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 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. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다.

명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, “포함” 또는 “구비”와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

이하, 본 발명에 따른 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조의 바람직한 실시예 구성을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다

첨부도면을 참고로하여 본 발명에 따른 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조의 개략적인 구성을 살펴보면, 이는, 프리캐스트 공법으로 주조 성형되는 PC벽체부재(1)와 벽체연결 모듈부재(2)로 구성된다.

여기서, 먼저, 상기 PC벽체부재(1)는, 공동주택을 시공함에 있어 분할된 2개 이상의 구성으로 마련되고, 그 마련된 2개 이상의 구성을 일렬 배열구조로 밀착 연결하여 공동주택의 벽체 구조물을 형성하는 일종의 조립부품이다.

따라서, 이러한 구성 기능의, PC벽체부재(1)를 본 발명에 적용함에 있어서는, PC벽체부재(1)가 2개 이상의 구성으로 밀착 연결되는 부위, 예컨대 PC벽체부재(1)의 좌우 양측면에 도 1 또는 도 2로 도시된 바와 같이 후술하는 박판외관재(21)의 밀착편(211)을 수용 걸림구조로 결합시키는 박판밀착홈(111)을 형성하고, 상기 박판밀착홈(111)과 연결되는 내측면에 그 박판밀착홈(111)의 형성부위로부터 내측 후방향을 향해 점진적으로 넓이(공간)가 넓어지는 도브테일 구조, 예컨대 목공 결합 등에 널리 이용되는 장부 맞춤형 구조로써, 도 1로 도시된 바와 같은 형상과 모양의 도브테일홈(112)을 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 벽체연결 모듈부재(2)는, 전술한 PC벽체부재를 2개 이상의 일렬배열구성으로 접합 연결하기 위한 수단인바, 이와 같은 벽체연결 모듈부재(2)는 도 1 또는 도 2로 도시된 바와 같이 일측면에 밀착편(211)을 형성하고, 상기 밀착편(211)과 연결되는 타측면에 그 밀착편(111)의 형성부위로부터 타측 방향을 향해 점진적으로 넓이(공간)가 넓어지는 도브테일 구조, 예컨대 목공 결합 등에 널리 이용되는 장부 맞춤형 구조로써, 도 1 도는 도 2 도시된 바와 같은 형상과 모양의 타설공간홈(212)이 마련된 박판외관재(21)를 형성하되, 그 형성된 박판외관재(21)를 좌,우측 방향을 향해 대칭 분할된 한쌍의 이격 배치 구조를 이루도록 하고;

상기 한쌍의 대칭 이격구조를 이루며 배치된 박판외관재(21)에 있어, 그 박판외관재(21)로 형성된 타설공간홈(212)에 도 1로 도시된 바와 같이 격자형 골격구조를 이루며 수용 설치되는 철근보강유닛(22)을 형성하며;

재차, 상기 철근보강유닛(22)이 설치된 타설공간홈(212)에 타설되며 고형화 접합작용에 의해 상기 대칭 이격된 한쌍의 박판외관재(21)와 철강보강유닛(22)을 하나의 단일 몸체 구성으로 결합 고정하는 무수축몰탈(23)을 형성함이 바람직하다.

이때, 전술한 벽체연결 모듈부재(2)에 있어 상기 박판외관재(21)는, 대략 0.5mm 두께의 얇은 철판을 절곡시켜 성형한 구성으로써, 이는 도 3으로 도시된 바와 같이 타설공간홈(212) 형성부위 외측면에 엠보싱 가공된 밀착보강돌기면(213)을 더 형성할 수 있다.

또 다르게, 전술한 벽체연결 모듈부재(2)에 있어 상기 철강보강유닛(22)은, 도 1 또는 도 2로 도시된 바와 같이 좌우 양측면에 직립 대칭구조를 이루며 이격 배치된 한쌍의 수직고정철근(221)을 형성하고, 상기 이격 설치된 한쌍의 수직고정철근(221)을 수평으로 가로지르며 용접결합과 철심결합 중 어느 하나의 결합방식에 의해 고정 연결되는 수평보강철근(222)으로 형성하되;

상기 수평보강철근(222)은, 대칭 이격구조로 직립 설치된 한쌍의 수직고정철근(221) 하부측으로부터 상부측을 향해 도 1로 도시된 바와 같이 다단 이격 구조를 이루는 다수개의 구성으로 결합 설치하고, 특히 상기 수평보강철근(222)의 좌,우 양측단부에 탈,부착 나사체결방식 또는 탈,부착이 불가능한 용접결합방식 중 어느 하나의 체결방식에 의해 도 4로 도시된 바와 같은 정착커플러(C)를 더 결합 형성한다.

따라서 전술한 바와 같은 일련의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 통상의 철근 콘크리트 주조방식을 이용하여 2개 이상의 부품구성으로 분할된 PC벽체부재(1)를 성형(형성)하되, 그 PC벽체부재(1)가 주조 성형되는 과정에 있어 PC벽체부재(1)의 측면접합부(11), 예컨대 박판밀착홈(111)과 도브테일홈(112)이 성형(형성)되는 부위에 박판외관재(21)를 미리 위치되게 한 이후 콘크리트를 타설 고형화시킴으로써, PC벽체부재(1)의 측면접합부(1)에 박판외관재(21)가 일체화된 일종의 몰딩 구성으로 결합되게 한다.

이어, 박판외관재(1)가 결합된 측면접합부(11)를 연결부위로 하여, 상기 마련된 PC벽체부재(1)와 PC벽체부재(1)를 도 1로 도시된 바와 같이 일렬구조로 밀착시킨다.

이때, 상기와 같이 PC벽체부재(1)와 PC벽체부재(1)를 일렬구조로 밀착 연결시키면, 도 2로 도시된 바와 같이 한쌍의 박판외관재(1) 내측면으로는 자연스럽게 타설공간홈(212)이 형성된다.

이후, 상기와 같은 상태하에 박판외관재(21)의 타설공간홈(212) 내측면에 철근보강유닛(22)을 도 1로 도시된 바와 같이 수용 설치시키고, 철근보강유닛(22)이 수용 설치된 박판외관부재(21)의 타설공간홈(212)에 무수축몰탈(23)을 타설하여 일정한 시간 경과 과정을 통해 고형화되게 함으로써, 박판외관재(21)와, 철근보강유닛(22)과, 무수축몰탈(23)이 하나의 단일몸체로 결합된 벽체연결 모듈부재(2)를 이루도록 하며, 그러한 벽체연결 모듈부재(2)에 의해 PC벽체부재(1)와 PC벽체부재(1)를 견고하게 접합 시공되게 함으로써, 본 발명에 따른 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조를 구현한다.

이때, 전술한 바와 같은 일련의 시공과정에 있어, 상기 벽체연결 모듈부재(2)는, 무수축몰탈(23) 타설에 의해 고정되며 PC벽체부재(1)와 PC벽체부재(1)가 연결되는 부위, 예컨대, 도 2로 도시된 바와 같이 한쌍의 박판외관재(21)가 접합되는 외측 연결부위에 방수 및 균열방지를 위한 수단으로 탄성실란트(24)를 도포하여 마감처리한다.

또 다르게 전술한 바와 같은 일련의 시공과정에 있어, 상기 박판외관재(21)는, 도 3으로 도시된 바와 같이 타설공간홈(212) 형성부위 외측면에 엠보싱 가공된 밀착보강돌기면(213)을 더 형성함에 따라 그 박판외관재(21)가 PC벽체부재(1)의 도브테일홈(112)과 결합됨에 있어, 그 결합면에 밀착력과 고정력을 증대 부여하는 기능을 행하는 것이고, 아울러 철강보강유닛(22)에 있어 수평보강철근(222)으로 형성된 정착커플러(C)는 타설공간홈(212)으로 타설되는 무수축몰탈(23)과의 정착력을 증대시키는 기능을 행한다.

1 : PC벽체부재 2 : 벽체연결 모듈부재
11 : 측면접합부 21 : 박판외관재
22 : 철근보강유닛 23 : 무수축몰탈
24 : 탄성실란트 111 : 박판밀착홈
112 : 도브테일홈 211 : 밀착편
212 : 타설공간홈 213 : 밀착보강 돌기면
221 : 수직고정철근 222 : 수평보강철근
C : 정착커플러

Claims (4)

1. 분할된 2개 이상의 부품구성을 이루며 일렬 배열구조로 밀착 연결하는 PC벽체부재(1)를 형성하고, 상기 PC벽체부재(1)의 밀착 연결부위에 박판밀착홈(111)과 도브테일홈(112)이 마련된 측변접합부(11)를 형성한 것을 포함하며;
   상기 측면접합부(11)로 마련된 박판밀착홈(111)과 도브테일홈(112)에 수직 슬라이딩 구조로 삽입 걸림되며 PC벽체부재(1)의 밀착 연결부위를 밀폐 마감구조로 접합 고정하는 벽체연결 모듈부재(2)를 더 형성하되;
   상기 벽체연결 모듈부재(2)는, 일측면에 밀착편(211)과 타측면에 타설공간홈(212)을 형성한 도브테일 구조를 취하며, 좌,우측 방향을 향해 대칭 분할구조로 이격 배치되는 한쌍의 박판외관재(21)와;
   상기 타설공간홈(212)에 격자형 골격구조를 이루며 수용 설치되는 철근보강유닛(22)과;
   상기 철근보강유닛(22)이 설치된 타설공간홈(212)으로 타설되며 고형화 접합작용에 의해 대칭된 한쌍의 박판외관재(21)와 철강보강유닛(22)을 단일 몸체 구성으로 결합 고정하는 무수축몰탈(23)로 형성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조.
   
2. 제 1항에 있어서;
   상기 철강보강유닛(22)은, 좌우 양측면에 직립 대칭구조를 이루며 이격 배치된 한쌍의 수직고정철근(221)과, 상기 이격 설치된 한쌍의 수직고정철근(221)을 수평으로 가로지르며 용접결합과 철심결합 중 어느 하나의 결합방식에 의해 고정 연결되는 수평보강철근(222)으로 형성하되;
   상기 수평보강철근(222)은 직립 설치된 한쌍의 수직고정철근(221) 하부측으로부터 상부측을 향해 다단 이격 구조를 이루는 다수개의 구성으로 결합 설치되고, 상기 수평보강철근(222)의 좌,우 양측단부에 정착커플러(C) 더 체결 형성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조.
   
3. 제 1항에 있어서;
   상기 박판외관재(21)는, 타설공간홈(212) 형성부위 외측면에 엠보싱 가공된 밀착보강돌기면(213)을 더 형성함을 특징으로 하는 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조.
   
4. 제 1항에 있어서;
   벽체연결 모듈부재(2)는, 무수축몰탈(23) 타설에 의해 고정되며 PC벽체부재(1)를 연결하는 한쌍의 박판외관재(21) 외측 연결부위에 탄성실란트(24)가 도포되어 마감처리됨을 특징으로 하는 프리캐스트 벽체 조립을 위한 수직 접합 시공구조.

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