KR100822758B1 - 인공바위 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조경용도로 활용할 수 있는 인공바위의 제작방법에 관한 것으로, 다수의 철근을 엮어 용기형상의 철근구조물을 이루는 제1단계; 상기 철근구조물의 내측과 외측에 각각 연성재질의 내측철망과 외측철망을 덮어 고정하는 제2단계; 상기 내측철망에 몰탈 분말을 습식 또는 건식으로 살포하여 양생하는 제3단계; 상기 외측철망에 몰탈 분말을 습식 또는 건식으로 살포하는 제4단계; 및 상기 외측철망의 양생 전, 질감 및 외관이 자연석으로 표현되도록 다양한 토사입자와 도료를 살포 및 도색하고, 상기 외측철망의 양생 후 발수제를 씌워 미장하는 제5단계;를 포함하는 것이다.

Description

인공바위 제작방법{manufacturing method for an artificial rock}

본 발명은 조경용도로 활용할 수 있는 인공바위의 제작방법에 관한 것이다.

인구증가, 도심지 개발의 가속화 및 각종 과학기술의 발전은 지나친 인공구조물의 범람을 초래하여 자연환경을 향한 사람들의 갈망을 증폭시켰고, 시각적으로나마 대리만족을 느낄 수 있는 조경을 요구하기에 이르렀다.

이러한 요구에 따라 새롭게 설치되는 인공구조물은 자연환경과 어우러지도록 제작 및 시공되고 있고, 기 설치된 인공구조물은 새롭게 리모델하거나 교체해서 도심 속의 자연이 아닌 자연 속의 도심을 표방하는 생활환경을 조성하는데 힘쓰고 있다.

이에 따라 자연환경 묘사를 위한 다양한 소품들이 더불어 제작되고 있다. 이러한 소품들 중에는 자연석의 느낌을 주는 인공바위가 있는데, 초기에는 발포수지를 이용해 불규칙한 바위의 거친 표면을 표현하면서 제작되었다. 그러나, 이러한 초기 형태의 인공바위는 자연 바위의 형태를 따라한 정도에 불과하여 쉽게 인공바위임이 구분되고, 질감 또한 자연 바위와는 거리가 있어서, 널리 활용되지 못한 문제가 있었다.

이후, 모래와 자갈 등의 골재를 혼합한 콘크리트를 주재료로 하고, 이러한 콘크리트를 고압으로 양생시켜서 자연 바위에 가까운 인공바위를 제작하였다. 그러나, 이러한 인공바위는 그 하중이 지나치게 커 운반에 불리함이 있었고, 비교적 많은 골재를 필요로 하므로 경제성이 좋지 못한 문제가 있었다. 또한, 콘크리트를 견고히 하기 위한 철근이 치밀하지 못하므로, 인공바위의 표면이 쉽게 부스러지거나 마모되면서 철근이 외부로 노출될 수도 있어 활용성에 있어서도 그리 유용하지 못한 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 인공바위의 외형을 자연 바위의 형상에 근접시키면서 운반성과 활용성을 높일 수 있고, 견고한 구조물로서 반영구적인 사용이 가능하도록 하는 인공바위의 제작에 대한 인공바위 제작방법의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

다수의 철근을 엮어 용기형상의 철근구조물을 이루는 제1단계;

상기 철근구조물의 내측과 외측에 각각 연성재질의 내측철망과 외측철망을 덮어 고정하는 제2단계;

상기 내측철망에 몰탈 분말을 습식 또는 건식으로 살포하여 양생하는 제3단계;

상기 외측철망에 몰탈 분말을 습식 또는 건식으로 살포하는 제4단계; 및

상기 외측철망의 양생 전, 질감 및 외관이 자연석으로 표현되도록 다양한 토사입자와 도료를 살포 및 도색하고, 상기 외측철망의 양생 후 발수제를 씌워 미장하는 제5단계;

를 포함하는 인공바위 제작방법이다.

이상 상기와 같은 본 발명에 따르면, 인공바위의 중량을 줄여 운반성을 향상 시키고, 비교적 적은 양의 골재가 투입됨으로 인해 약화될 수 있는 내구성을 더욱 개선시킬 수 있으며, 숏콘크리트 공법을 통해 신속한 제작이 가능하고, 실품에 가까운 인공바위를 안정적이면서 효과적으로 제작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 제작방법을 제작된 인공바위는 자연 바위의 모습에 가까울 뿐만 아니라, 다양한 미장효과를 통해 표면이 맑고 신비스런 느낌을 풍김으로서 조경용으로 적절히 활용될 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 인공바위 제작방법의 일실시모습을 순차 도시한 단면도인 바, 이를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 인공바위 제작방법은 개인정원 또는 공원 등에 배치하여 조경용 소품으로 활용할 수 있는 인공바위를 자연 바위에 가깝게 제작하면서, 운반성과 활용성을 높일 수 있도록 하는 것으로서, 다음과 같은 공정으로 실시된다.

우선, 도 1에 도시한 바와 같이 제작하려는 인공바위의 외형에 맞춰서, 기본 골격을 이루는 철근을 엮어 철근구조물(10)을 이룬다.

철근을 엮는 방법은 다양할 수 있는데, 첫 번째 실시예는 다수의 철근을 격자로 엮어 평평한 판형상으로 만들고, 이를 구부려서 입체적인 용기형상이 되도록 하는 것이다. 두 번째 실시예는 다수의 철근을 개별적으로 구부려서 곡선으로 만들고, 이곳에 다른 철근을 각각 엮어가면서 용기형상이 되도록 하는 것이다.

첫 번째 실시예의 경우, 인공바위의 골격을 이루는 철근구조물(10)을 쉽고 간편하게 형성시킬 수 있다는 장점이 있으나, 섬세한 형상 표현이 곤란하다는 단점이 있다. 두 번째 실시예의 경우, 인공바위의 골격을 이루는 철근구조물(10)의 형성이 곤란하다는 단점이 있으나, 섬세한 형상 표현이 용이하다는 장점을 갖는다.

상술한 다양한 과정을 통해 철근구조물(10)이 완성되면, 용기형상의 철근구조물(10)의 내측 및 외측에 각각 내측철망(20)과 외측철망(30)을 씌운다. 상기 내측철망(20)와 외측철망(30)은 도 2에 도시한 바와 같이 개별적으로 이루어질 수도 있으나, 비교적 넓은 하나의 철망을 철근구조물(10)의 내외측에 모두 덮음으로서 이루어질 수도 있을 것이다. 참고로, 상기 내외측철망(20, 30)은 촘촘한 격자형태를 이루는 것이 바람직할 것이다.

상기 철근구조물(10)이 내외측철망(20, 30)으로 감싸지면, 속칭 숏콘크리트로 명명되는 분말형 몰탈(40a)을 내측철망(20)에 살포한다. 살포된 몰탈(40a)은 내측철망(20)에 엉기면서 급속히 양생되면서 내측몰탈층(40)을 이룬다.

참고로, 상기 숏콘크리트는 압축공기를 몰탈이나 콘크리트를 시공면에 뿜어 붙이는 콘크리트 공법으로, 보통 포트랜드 시멘트 사용이 원칙이다. 하지만, 급속시공이 필요한 경우에는 조강 포트랜드 시멘트 또는 초속경시멘트를 사용할 수 있다. 한편, 혼화제로는, 부착한 콘크리트의 응결을 촉진시키기 경우에 사용되는 급결제와, 적절한 반죽질기를 얻기 위해 사용되는 AE 감수제 및 감수제 등이 있다.

공법은, 시멘트와 골재를 건비빔하여 노즐로 운반한 후 노즐에서 물과 혼합하여 압축공기로 뿌어 붙이는 건식 공법과, 전 재료를 믹서에서 비벼 노즐로 운반한 후 노즐에서 압축공기로 뿜어 붙이는 습식 공법이 있다.

계속해서, 철근구조물(10)의 내측에 내측몰탈층(40)의 양생이 완료되면, 철근구조물(10)을 돌려 몰탈(50a)을 살포한다. 이때도 내측몰탈층(40)의 형성방식이 그대로 적용되고, 결국 철근구조물(10)의 외측은 외측몰탈층(50)으로 덮이게 된다.(도 4 및 도 5 참조)

여기서, 상기 외측몰탈층(50) 보다 내측몰탈층(40)을 우선적으로 형성시키는 것은, 상대적으로 많은 양의 몰탈이 부착되는 외측에 대한 철근구조물(10)의 지지력을 보완하기 위한 것으로서, 철근구조물(10)을 뒤집어 내측몰탈층(40)을 우선적으로 견고히 형성시킨 후 상기 철근구조물(10)을 아치형으로 바로 두어 외측에 몰탈(50a)을 살포하면, 보다 안정적이면서 철근구조물(10) 및 내측몰탈층(40)이 받는 부담을 구조적으로 최소화시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 외측몰탈층(50)은 외부에 노출되므로, 별도의 가공처리가 요구된다. 즉, 자연 바위에 가까운 모습으로 표현되기 위해 외측몰탈층(50)의 양생 전 그 표면을 다양한 색상의 도료로 도색하거나, 규소와 같은 각종 입자를 인입시켜서 실물에 가깝도록 디자인 및 미장하는 것이다. 또한, 표면 크랙을 최소화하기 위해 섬유골재를 상기 외측몰탈층(50)에 혼합시킬 수 있는데, 상기 섬유골재는 상기 몰탈(40a, 50a)에 혼합시켜서 살포시에 함께 살포되도록 하는 것이 바람직하다. 이외에도 인공바위의 표면에서 바위질감이 나타나도록 하기 위해 몰탈을 뿌려 불규칙한 돌부가 형성되도록 할 수도 있다.

상기 미장과정이 마무리되고 상기 외측몰탈층(50)이 양생되면, 외면에 발수제를 도포하여 방수효과를 높이고, 자외선 및 직사광선 등에 의한 변색 및 백화현 상을 최소화시킨다.

상기 섬유골재는 토목섬유(Geosynthetics)라고도 하며, 세분화하면 Goetextile, Geogrid 그리고 Geomembrane 등으로 나눌 수 있다. 이들은 본 발명에 다른 내외측몰탈층(40, 50)의 인장강도를 개선시켜서 표면크랙을 방지한다.

따라서, 수축균열(건열)이 작은 숏콘크리트에 섬유골재를 혼합하여 살포함으로서 거친 표면과 우수한 표면강도를 갖는 인공바위를 제작할 수 있다. 또한, 외부로 드러나지 않는 인공바위의 내측에는 별도의 몰탈이 충진되지 않으므로, 자체 하중을 최소화시켜서 운반성을 개선시킬 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 인공바위 제작방법의 다른 실시모습에서의 철근 모습을 도시한 단면도인 바, 이를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 인공바위의 강도를 높이기 위해 다른 실시모습에서는 철근구조물(10)을 이루는 철근을 따라 토목섬유(60)를 씌운다. 앞서 설명한 바와 같이 토목섬유(60)는 폴리프로필렌(polypropylene)와 폴리에스터(polyester) 등으로 된 직포(woven geotextile)와 부직포(nonwoven geotextile) 등이 있다. 상기 토목섬유(60)는 통기성을 갖도록 다수의 통공이 형성된 격자모양이 바람직하고, 철근구조물(10)을 따라 긴밀하게 맞물려 밀착되도록 끼워지는 것이 좋다.

도 7은 본 발명에 따른 인공바위 제작방법에 사용되는 매쉬의 다른 모습을 도시한 도면인 바, 이를 참조하여 설명한다.

앞서 설명한 내외측철망(20, 30 ; 도 2 참조)은 일반적인 격자형태의 막이고, 본 발명에 따른 다른 실시모습인 내외측철망(20', 30')은 도시한 바와 같이 상면 및 하면에 각각 돌기(21, 22, 31, 32)가 다수 형성된 것이다. 상기 돌기(21, 22, 31, 32)는 횡방향으로 배치된 와이어와 종방향으로 배치된 와이어가 서로 만나는 교점 상에 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

도 8은 도 7에 도시한 철망이 적용된 모습을 도시한 단면도인 바, 이를 참조하여 설명한다.

앞서 도 2를 참조해 설명한 바와 같이, 철근구조물(10)이 완성되면, 용기 형상으로 된 철근구조물(10)의 내측 및 외측에 각각 내측철망(20)과 외측철망(30)을 덮어씌우는데, 본 발명에 따른 다른 실시모습에서도, 토목섬유(60)로 둘러싸인 철근구조물(10)의 내측 및 외측에 각각 도 7에 도시한 내측철망(20') 및 외측철망( 30')을 덮어씌운다.

상기 내외측철망(20', 30')은 상하방향으로 다수의 돌기(21, 22, 31, 32)가 형성되어서, 토목섬유(60)와 직접 맞닿는 내외측철망(20', 30')의 각 돌기(21, 31)는 상기 토목섬유(60)로 삽입된다. 즉, 내외측철망(20', 30')은 토목섬유(60)와 단단히 결속되는 것이다. 결국, 상기 토목섬유(60)는 철근구조물(10)을 긴밀하게 감싸면서 상호 간의 단단한 결합을 이루고, 상기 토목섬유(60)는 내외측철망(20', 30')과 밀림 없이 부착되어 고정 배치되므로, 내외측철망(20', 30')에 살포되는 몰탈(40a, 50a)은 철근구조물(10)과 토목섬유(60)와 내외측철망(20'. 30')에 긴밀하 게 밀착되어 단단히 고정되면서 견고한 인공바위를 제작할 수 있도록 한다.

도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 인공바위 제작방법의 다른 실시모습을 순차 도시한 단면도인 바, 이를 참조하여 설명한다.

상기 내외측철망(20', 30')이 적용된 철근구조물(10)의 내측에 보강입자(70)를 살포한다. 상기 보강입자(70)는 내외측철망(20', 30')의 격자 폭보다 직경이 큰 형상이고, 표면은 연성을 띠며 외력에 쉽게 변형가능한 재질로 된다. 일반적으로 섬유골재와 같이 인장력이 우수한 재질인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 상기 몰탈(40a, 50a)은 분사방식으로 살포되는 숏콘크리트 공법을 적용하여 철근구조물(10) 및 내외측철망(20', 30')에 부착되는데, 이러한 숏콘크리트 공법은 표면강도 및 인장강도가 상대적으로 떨어지므로, 충격에 취약하다는 단점을 갖는다. 따라서, 이러한 단점을 보완하기 위해서는 내외측철망(20', 30')과 내외측몰탈층(40, 50) 간의 긴밀하면서 견고한 결합이 요구되는데, 이를 위해 상기 돌기(21, 22, 31, 32)와 보강입자(70)가 구비된다.

상기 보강입자(70)는 최소한 내측철망(20')에는 반드시 살포되어야 한다. 이는 인공바위가 바로(아치형상) 위치할 경우 인공바위의 내측이 큰 힘을 받으므로, 이를 충분히 지지할 수 있는 강도가 요구되기 때문이다.

계속해서, 숏콘크리트 공법에서 수반되는 몰탈(40a, 50a)의 강한 분사력은 돌출된 돌기(22, 32)에 외력을 가하기 충분하며, 해당 돌기(22, 32)는 상기 외력을 받아 불규칙적으로 휘어지게 된다. 이때, 휘어지는 상기 돌기(22, 32)는 보강입 자(70)를 감싸면서 긴밀하게 고정하고, 보강입자(70)에 맞물린 몰탈(40a, 50a)은 상호 결속된 이웃하는 몰탈입자들과 더불어 상호 견고히 결합된다. 또한, 불규칙하게 휘어지는 돌기(22, 32)는 보강입자(70)를 눌러 돌기(22, 32)가 받는 힘의 직각방향으로 확장시켜서, 보강입자(70)와 철근콘크리트(10) 사이에 유입된 몰탈(40a, 50a)을 단단히 구속하게 된다. 물론, 상기 돌기(22, 32)는 내외측몰탈층(40, 50) 전체에 휘어진 상태로 위치하면서 내외측철망(20', 30')과 내외측몰탈층(40, 50) 간의 접촉면적을 넓히고, 이를 통해 내외측몰탈층(40, 50)을 이루는 몰탈입자들 간의 결속은 물론 내외측몰탈층(40, 50)과 내외측철망(20', 30') 간의 결속을 견고히 할 수 있게 된다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 인공바위 제작방법의 일실시모습을 순차 도시한 단면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 인공바위 제작방법의 다른 실시모습에서의 철근 모습을 도시한 단면도이고,

도 7은 본 발명에 따른 인공바위 제작방법에 사용되는 매쉬의 다른 모습을 도시한 도면이고,

도 8은 도 7에 도시한 철망이 적용된 모습을 도시한 단면도이고,

도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 인공바위 제작방법의 다른 실시모습을 순차 도시한 단면도이다.

Claims (3)

1. 다수의 철근을 엮어 용기형상의 철근구조물을 이루는 제1단계;

   상기 철근구조물의 내측과 외측에 각각 연성재질의 내측철망과 외측철망을 덮어 고정하는 제2단계;

   상기 내측철망에 몰탈 분말을 습식 또는 건식으로 살포하여 양생하되, 상기 내측철망 및 외측철망은 연성재질이고, 횡방향으로 배치된 와이어와 종방향으로 배치된 와이어의 교차점에 상하방향으로 각각 돌기가 형성된 제3단계;

   상기 외측철망에 몰탈 분말을 습식 또는 건식으로 살포하되, 상기 돌기가 살포되는 몰탈 분말과 충돌하여 휘도록 하는 제4단계; 및

   상기 외측철망의 양생 전, 질감 및 외관이 자연석으로 표현되도록 토사입자와 도료를 살포 및 도색하고, 상기 외측철망의 양생 후 발수제를 씌워 미장하는 제5단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공바위 제작방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 철근구조물의 내측과 내측철망, 상기 철근구조물의 외측과 외측철망 사이에 격자 모양의 토목섬유가 긴밀하게 배치 고정되는 것을 특징으로 하는 인공바위 제작방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제2단계와 제3단계 사이에서, 외력을 받아 변형되는 연성의 섬유골재인 보강입자를 내측철망에 살포해 고정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공바위 제작방법.

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