KR101379305B1 - 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법 - Google Patents

프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법 Download PDF

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Abstract

프리캐스트 벽체와 현장타설 콘크리트를 혼용하여 보다 경제적이고 효율적인 벽체구조물 시공이 가능한 벽체구조물 제작방법에 관한 것으로서, 상기 제작방법은 프리캐스트 전면벽체의 벽체내부철근이 위를 향하도록 바닥에 눕히고, 상기 바닥에 눕혀진 프리캐스트 전면벽체에 접하도록 프리캐스트 배면벽체가 위치하도록 한 상태에서, 전면판과 배면판의 벽체연결철근을 연결시키고, 상기 서로 연결된 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체를 수직으로 일으켜 세워 세팅하고, 상기 벽체연결철근이 매립되도록 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체 사이의 공간에 내부벽체콘크리트를 타설하는 단계를 포함한다.

Description

프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법{WALL STRUCTURE MANUFACTURING METHOD USING PRECAST FRONT WALL PANEL AND PRECAST BACK WALL PANEL}
본 발명은 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 프리캐스트 벽체와 현장타설 콘크리트를 혼용하여 보다 경제적이고 효율적인 벽체구조물 시공이 가능한 벽체구조물 제작방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명과 관련된 종래 벽체구조물의 시공사시도이다.
상기 벽체구조물은 저판(10), 양 벽체(20) 및 상판(30)으로 구성되어 있음을 알 수 있다.
상기 저판(10)은 통상 현장 콘크리트(15) 타설에 의하여 소정의 두께를 가지도록 시공하게 되며, 통상 양 벽체(20)를 먼저 시공하고 난 이후에 양 벽체 하부 사이에 현장 콘크리트 타설에 의하여 시공하게 된다.
상기 양 벽체(20)는 도 1의 경우 저판(21)에 벽체(22)가 힌지 방식으로 설치된 옹벽 형태로 시공하는 예로 도시되어 있는데 이때 연결철근(14)과 커플러(16)에 의하여 저판(10)과 양 벽체(20)는 서로 일체화시키게 된다.
상기 벽체(20)는 박스구조물의 시공방향(종방향)으로 다수의 벽체 세그먼트를 서로 연결시켜 가면서 시공하게 된다.
이때 종방향으로 벽체를 연결하는 방법은 통상 전단키, 연결볼트와 너트 등 다양한 연결수단으로 연결시키게 된다.
하지만 이러한 종방향 벽체의 연결에 있어 가장 중요한 점은 벽체세그먼트 들의 연결성능을 충분히 확보할 수 있는가 여부 및 제작, 운반 가능범위에서 벽체 세그먼트 설치개수를 최소한으로 시공함으로서 시공성을 증진시킬 수 있는 가 여부이다.
먼저 상기 연결성능의 경우 다수의 벽체 세그먼트를 연결시키는 방식은 여러 연결방식을 이용한다고 할지라도 연결이음부가 많이 형성될 수밖에 없기 때문에 품질관리를 잘한다고 할지라도 부등침하가 발생하는 경우가 많아 사실상 품질관리가 어려울 수밖에 없게 되며 이는 종방향으로 다수의 벽체 세그먼트가 서로 구조적으로 일체화시킴에 있어 한계를 가질 수밖에 없음을 의미한다.
또한 다수의 벽체 세그먼트는 공장에서 미리 제작하게 되는데 제작장과 시공현장과의 거리가 가까울수록 운반도 용이하고 시공성 및 경제성이 높아지게 되지만 통상 차량을 이용하여 운반 가능한 크기는 한계가 있을 수밖에 없다.
이에 통상은 다수의 벽체 세그먼트 높이는 한계가 있지만 개략 3~5m 전후를 기준으로 종방향으로 1m~2m 정도의 길이를 가지도록 제작하여 서로 연결시키는 방식을 취하게 된다. 하지만 1개의 벽체 세그먼트의 길이가 길어지면 길어질수록 중량이 커지게 되므로 운반의 제약 및 현장 시공성을 고려하여 운반, 시공 가능한 벽체 세그먼트의 크기는 매우 제한적일 수밖에 없게 된다.
나아가 상기 벽체 세그먼트를 프리캐스트로 시공하게 되면 저판(10)과의 연결방법은 통상 힌지 방식을 채택하게 되는데 이럴 경우 저판에 벽체 세그먼트가 세워져 지지되도록 하는 것에 불과하므로 저판과 벽체 세그먼트와의 연결이음부에는 휨 모멘트가 발생하지 않아 유리할지 모르지만 상판을 포함하는 자중과 토압에 의한 휨 모멘트는 벽체 세그먼트 및 저판에 집중될 수밖에 없게 되므로 벽체 세그먼트의 두께는 증가할 수밖에 없게 된다.
이에 저판과 벽체 세그먼트와의 연결을 어떤 방식으로든 강결시키는 방식을 채택할 수 있지만 벽체 세그먼트를 프리캐스트 방식으로 제작하다 보니 저판과 강결시키는 방식(볼트 등 이용)은 비용 및 시공성 측면에서 불리할 수밖에 없게 된다.
또한, 벽체 세그먼트와의 종방향 연결에 있어 연결이음부가 필연적으로 형성되지만 실제 이러한 연결이음부에 있어 지수수단을 사용한다고 할지라도 실제 수밀성을 확보하기가 쉽지 않다는 문제점이 있게 된다.
나아가 상기 상판(30)은 현장여건에 따라 양 벽체와 같이 프리캐스트 방식 또는 거푸집을 이용한 현장타설 방식을 이용할 수 있는데 상기 프리캐스트 상판(32)은 횡방향으로 긴장재(31)에 의하여 프리스트레스가 도입되도록 할 수 도 있음을 알 수 있다. 이때 프리캐스트 상판(32)을 양 벽체 상부에 설치한 후 현장타설 콘크리트(33)로 마감하는 방식을 취하게 된다.
이에 본 발명은 벽체구조물의 시공에 있어
벽체를 프리캐스트화 시키되 작용하중에 효과적으로 저항할 수 있는 휨 강성을 가지도록 형성된 단면형태를 가지면서도 현장타설 콘크리트를 적절하게 혼용시켜 프리캐스트 벽체의 자중을 최소화시켜 제작, 운반 및 설치에 있어 효율성 및 경제성을 충분히 확보할 수 있고, 종방향으로도 벽체를 상판 및 저판과 구조적으로 일체화시키되 구조적으로 보다 안정적이고, 벽체와 저판을 용이하게 강결 시킬 수 있어 벽체와 저판에 작용하는 휨 모멘트를 효과적으로 분산시킬 수 있는 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여
첫째, 본 발명은 일정한 두께를 가진 벽체를 시공하기 위하여 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체를 서로 이격시켜 바닥에 눕힌 상태에서, 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체 사이에 벽체연결철근(벽체내부철근 중 하나)이 돌출될 수 있도록 제작하게 된다. 나아가 눕혀진 상태로 벽체연결철근이 위쪽으로 돌출된 프리캐스트 전면벽체 위쪽으로 프리캐스트 배면벽체를 접하도록 한 상태에서 프리캐스트 전면벽체의 벽체연결철근과 프리캐스트 배면벽체의 벽체연결철근을 서로 연결되도록 하여 서로 구속된 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체를 일으켜 세워 세팅되도록 함으로서 현장에서는 벽체내부철근 배근작업이 발생하지 않도록 하여 공기를 획기적으로 단축할 수 있도록 하게 된다.
둘째, 상기 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체 사이의 공간은 현장타설 방식으로 내부벽체콘크리트가 타설되도록 하여 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체가 수직으로 서로 세팅된 상태에서 서로 벽체연결철근을 이용하여 합성되도록 하게 된다.
셋째, 본 발명의 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체의 양 단부에는 종방향으로 서로 외측면이 접하도록 형성된 절곡단부블럭들이 형성되는데 현장타설 내부벽체콘크리트에 의하여 종방향으로도 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체가 서로 일체화되어 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체의 종방향 연결성능 및 수밀성까지 충분히 확보할 수 있도록 하였다.
나아가 상기 절곡단부블럭은 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체가 서로 접하는 부위가 되어 서로 접하고 있는 절곡단부블럭은 예컨대 스플라이스로 서로 연결되도록 하게 된다.
넷째, 본 발명의 벽체구조물의 프리캐스트 배면벽체 하부는 지지기둥부에 의하여 개구부가 형성되도록 하여 상기 개구부를 통해 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체의 벽체내부철근의 주철근이 저판 쪽으로 연장되도록 하고, 저판콘크리트가 타설되어 벽체구조물과 저판이 서로 강결 연결되도록 하는 효과를 가질 수 있도록 하였다.
다섯째, 상기 벽체내부철근의 주철근을 이용하여 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체의 상부에 상판을 일체화시켜 역시 상판과 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체가 서로 강결되어 형성될 수 있도록 하게 된다.
본 발명에 의하여 벽체구조물은 프리캐스트 방식과 현장타설 콘크리트 방식을 혼용하게 되는데 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체는 특히 자중이 최소화되도록 제작함으로서 제작, 운반 및 시공 가능한 벽체의 제약에 최대한 영향 받지 않도록 하되, 현장에서는 벽체내부철근 배근 없이 현장타설 내부벽체콘크리트 및 저판콘크리트를 타설하여 벽체의 종방향 연결성능, 저판과의 강결 연결을 통하여 보다 슬림화된 벽체구조물 시공이 가능하게 된다.
또한 본 발명에 의하여 벽체구조물은 프리캐스트 전면벽체에 프리캐스트 배면벽체를 간단하게 벽체연결철근과 절곡단부블럭을 이용하여 서로 연결시키고, 벽체구조물이 설치되어야 위치에 자립시켜 설치하게 되므로 현장 철근조립 작업이 완전히 생략될 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의한 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체는 미리 형성시킨 벽체내부철근에 의하여 그 두께를 최소할 수 있도록 하면서도 절곡단부블럭은 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체의 전면판과 배면판을 지지하는 지지대 역할을 함으로서 작용하중에 대하여 보다 효과적인 강성을 가진 단면형태의 벽체구조물 제공이 가능하게 된다.
도 1은 종래 벽체구조물의 시공사시도,
도 2는 본 발명의 본 발명의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체의 하중작용도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체의 구성사시도 및 벽체내부철근 배근도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 벽체구조물, 저판 및 상판의 연결구성도,
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는 본 발명의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 시공순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체의 하중작용]
도 2는 본 발명의 프리캐스트 전면벽체(110) 및 프리캐스트 배면벽체(120)의 하중작용도를 도시한 것이다.
먼저, 프리캐스트 전면벽체(110) 및 프리캐스트 배면벽체(120)는 도 3a와 같이 각각 전면판(111), 배면판(121)의 양 단부 상단 및 하단에 절곡단부블럭(113,123)이 형성된 벽체 구조물로서 벽체연결철근(133)이 전면판(111), 배면판(121)의 배면과 전면으로부터 돌출되어 있음을 알 수 있다.
이때, 도 2에서는 상기 전면판(111), 배면판(121)을 벽체슬래브라고 지칭하기로 하고, 절곡단부블럭(113,123)을 벽체지지대로 지칭하기로 하기로 한다.
이에 상기 벽체슬래브에 하중이 가해지게 되면 벽체슬래브는 만곡 되어 휘어지려고 한다. 이때 높이를 H1, H2로 구분하면 H1에 높이를 가진 벽체슬래브에 작용하는 하중에 의하여 만곡 되어 휘어지려고 하는데
기본적으로 벽체슬래브에 형성된 벽체내부철근(주철근, 배력철근, 벽체연결철근)은 벽체슬래브를 보강하여 작용하는 하중에 충분히 저항하도록 하는 역할을 하게 되며,
나아가 상기 벽체지지대는 하중이 작용하는 벽체슬래브를 배면에서 지지하는 종방향 지점부 역할을 하게 된다.
즉 종방향 지점부 역할을 하는 벽체 지지대는 도 3a와 같이 서로 접하는 배면판의 벽체지지대에 의하여 지지되며 전면판과 배면판은 서로 벽체연결철근(133)에 의하여 구속되어 있으므로 하중이 작용함에 따라 반력 작용이 가능하게 되어 벽체슬래브에 작용하는 하중에 벽체거더가 종방향 지점부 역할을 할 수 있게 된다.
결국 본 발명의 벽체슬래브는 벽체슬래브(전면판, 배면판), 벽체지지대(절곡단부블럭) 및 벽체내부철근에 의하여 그 두께를 최소한으로 형성시켜 자중이 작아지더라도 하중작용에 대한 휨 강성을 충분히 확보할 수 있게 되며,
나아가 벽체연결철근(133)은 프리캐스트 전면벽체(110) 및 프리캐스트 배면벽체(120) 내부에 미리 배근되어 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체 사이의 공간에서 서로 연결됨으로서 프리캐스트 전면벽체(110) 및 프리캐스트 배면벽체(120)를 서로 구성하는 역할을 하게 된다.
또한 상기 벽체연결철근(133)은 프리캐스트 전면벽체(110) 및 프리캐스트 배면벽체(120)를 관통하는 철근으로 형성(미도시)시킬 수 있어 간단하게 프리캐스트 전면벽체(110) 및 프리캐스트 배면벽체(120)를 서로 구속시킬 수도 있다.
[ 본 발명의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)]
도 3a와 도 3b는 본 발명의 벽체구조물(100)의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)의 구성사시도, 도 3c는 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120) 사이에 배근되는 벽체연결철근(133)의 결합도를 도시한 것이다.
먼저 상기 벽체구조물(100)은 도 3b와 같이 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체(110,120)가 서로 횡방향으로 접하도록 배치되도록 하고, 도 3c와 같이 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체 사이의 공간에 벽체연결철근(133)이 노출되고, 서로 연결된 벽체연결철근(133)이 매립되도록 내부벽체콘크리트(140)가 도 4a 및 도 4b와 같이 타설된다.
먼저, 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)는 도 3a와 같이 서로 대향되어 접하도록 세팅된 프리캐스트 콘크리트 부재이다.
먼저 상기 프리캐스트 전면벽체(110)는 전면판(111)과 벽체연결철근(133)으로 형성되는데, 전면판(111)은 벽체의 전면을 구성하는 것으로 일정한 두께를 가진 철근콘크리트 판 형태로 제작하게 된다.
이러한 전면판(111)은 전면판을 인양할 때 예컨대 자중에 저항할 수 있을 정도의 두께정도로만 형성되도록 하여 자중을 최소화시키게 된다.
이를 위해 상기 전면판(111)은 일정한 종방향 폭(B)과 단면높이(H)를 가진 판 형태로서 철근콘크리트로 제작하는 것이 바람직하며, 양 단부는 프리캐스트 전면벽체(110)의 종방향 연결 및 프리캐스트 배면벽체와의 연결을 위하여 절곡단부블럭(113,123)가 형성된다.
이에 종방향 연결부위에 위치한 절곡단부블럭(113)의 외측면은 도 3b 및 도 3c와 같이 종방향으로 서로 측면들이 접하여 연결볼트, 너트와 같은 체결구 또는 긴장재 등 종방향 연결재(128)에 의하여 서로 체결되도록 하여 압착될 수 있도록 하게 된다.
또한 절곡단부블럭(113)의 배면은 도 3b 및 도 3c와 같이 마주보도록 배치된 프리캐스트 배면벽체(120)의 절곡단부블럭(123) 전면과 서로 접하게 되는데 스플라이스를 이용하여 서로 연결되어 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)의 안정적인 횡방향 연결이 가능하도록 하게 된다.
또한, 도 3a와 같이 상기 전면판(111) 내부에는 벽체내부철근(130)이 미리 배근되어 있다.
이러한 벽체내부철근(130)은 종방향 및 상하 수직방향으로 주철근(131) 및 배력철근(132)(점으로 표시됨)으로 철근상세에 의한 배근이 가능할 것이며 미리 공장에서 이루어지는 작업이므로 현장에서는 달리 벽체내부철근 배근작업이 배제된다.
이때 상기 벽체내부철근에 연결되어 전면판(111)의 배면으로부터 벽체연결철근(133)이 돌출되도록 함으로서 전면판과 배면판의 연결철근으로 기능하도록 하게 된다.
이에 본 발명은 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120) 사이에서 벽체연결철근(133)을 서로 연결하고, 벽체연결철근(133)이 매립되도록 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120) 사이에 현장 타설로 내부벽체콘크리트(140)를 타설하여 벽체구조물(100)이 형성될 수 있도록 하게 된다.
이에 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)를 공장에서 제작하게 되면 벽체연결철근(133)이 돌출된 상태로 현장에 반입되어 현장에서는 철근배근작업 없이 내부벽체콘크리트(140)만을 타설하여 간단하게 벽체구조물(100) 시공이 가능하도록 하게 된다.
상기 배력철근(132)은 주철근(131)에 대하여 수평으로 종방향으로 연장되도록 배근하되 상하로 다수가 이격되도록 설치하게 된다.
이때 상기 벽체연결철근(133)은 벽체내부철근으로부터 인출되도록 하지 않고 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)에 관통홀을 형성시키고 서로 접한 상태의 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)를 관통하여 양 단부를 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)에 체결 고정시켜 양 벽체(110,120)들을 서로 구속되도록 형성시킬 수 도 있다.
이때 특히 프리캐스트 전면벽체(110)의 주철근(131)은 프리캐스트 전면벽체(110)를 따라 수직으로 연장되도록 하되 하부에서는 프리캐스트 배면벽체(120)의 지지기둥부(125) 사이의 개구부를 경유하여 저판쪽으로 연장되도록 배치하여 저판콘크리트 타설 시 매립되도록 배근하게 된다.
이로서 본 발명은 벽체내부철근(130)으로서 주철근(131)과 벽체연결철근(133)을 프리캐스트 전면벽체(110) 제작 시 미리 모두 내부에 배근되도록 하여 현장작업을 최소화시키는 방식을 채택하게 됨을 알 수 있다.
결국, 본 발명의 벽체내부철근(130)들은
첫째, 주철근(131)과 배력철근(132) 및 벽체연결철근(133)을 포함하여 공장에서 미리 배근되도록 하여 현장에서 달리 배근작업이 필요 없도록 하게 되고,
둘째, 벽체슬래브와 벽체거더로 구성된 프리캐스트 전면벽체(110)에 있어서 전면판을 보강하는 보강철근 역할을 하게 된다. 즉 콘크리트로 형성되는 전면판을 보강하여 보다 얇은 전면판 제작이 가능하도록 하게 된다.
셋째, 후술되는 내부벽체콘크리트와 전면판을 서로 일체로 합성시킬 수 있는 합성철근 역할(벽체연결철근)을 하게 된다.
넷째, 특히 주철근(131)은 저판과 벽체부를 서로 일체화시키는 연결철근 역할을 하게 된다.
다음으로 상기 프리캐스트 배면벽체(120)도, 도 3a와 같이 배면판(121)과 벽체내부철근(130)으로서 주철근(131)과 벽체연결철근(133)을 포함하여 형성된다.
즉, 배면판(121)은 벽체구조물(100)의 후면을 구성하는 것으로 일정한 두께를 가진 철근콘크리트 판 형태로 제작하게 된다. 이러한 배면판(121)도 배면판을 인양할 때 자중에 저항할 수 있을 정도의 두께정도로만 형성되도록 하여 자중을 최소화시키는 것은 전면판과 동일하다.
이를 위해 상기 배면판(121)도 일정한 종방향 폭과 단면높이를 가진 판 형태의 콘크리트 부재로서 제작하는 것이 바람직하며, 양 단부는 역시 전면판과 같이 프리캐스트 배면벽체(120)의 종방향 연결을 위하여 절곡단부블럭(123)이 형성되도록 하게 된다.
이에 절곡단부블럭(123)의 외측면은 서로 종방향으로 역시 접하여 연결볼트, 너트와 같은 체결구 또는 긴장재등 종방향 연결재(128)에 의하여 서로 체결되도록 하여 압착될 수 있도록 하게 된다.
또한 절곡단부블럭(123)의 전면은 도 3b 및 도 3c와 같이 마주보도록 배치된 프리캐스트 전면벽체(110)의 절곡단부블럭(113)의 배면과 서로 접하게 되는데 역시 스플라이스(미도시)를 이용하여 서로 연결되어 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)의 안정적인 횡방향 연결이 가능하도록 하게 된다.
이러한 배면판(121)과 전면판(111)의 다른 점은 배면판(121) 하부가 기둥지지부(125)에 의하여 지지되도록 형성되도록 하고, 배면판(121)의 높이가 전면판(111)의 높이보다 작아지도록 한다는 점이다.
즉, 상기 기둥지지부(125)는 수직기둥 형태의 부재로서 서로 종방향으로 이격되어 형성되어 있어 도 3b 및 도 4a와 같이 기둥지지부(125) 사이의 공간인 개구부(S)로 벽체내부철근(130) 중 주철근(131)이 상기 개구부로 절곡 연장되어 저판(200) 쪽으로 연장되도록 하게 된다.
이에 저판콘크리트(210)와 벽체 내부벽체콘크리트(140)는 주철근(131)에 의하여 서로 일체화되어 서로 강결 연결시킬 수 있게 된다.
나아가 전면판(111)이 높이가 더 커지도록 하여 도 3c 및 도 4a와 같이 상판(300) 시공을 위한 콘크리트 타설 시 전면판(111)이 거푸집 역할을 할 수 있도록 하고 상판(300)으로 연장되는 주철근(131)의 배근 공간을 효과적으로 확보할 수 있도록 하게 된다.
역시, 도 3a와 같이 상기 배면판(121) 내부에는 벽체내부철근(130)이 배근된다.
이러한 벽체내부철근(130)은 종방향 및 상하 수직방향으로 주철근(131) 및 배력철근(미도시)으로 철근상세에 의한 배근이 가능할 것이며 미리 공장에서 이루어지는 작업이므로 현장에서는 달리 배근작업이 배제된다.
이때 상기 벽체내부철근에 연결되어 배면판(121)의 전면으로부터 벽체연결철근(133)이 돌출되도록 함으로서 전면판과 배면판의 연결철근으로 기능하도록 하게 된다.
이에 앞서 살펴본 것과 같이 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120) 사이에서 벽체연결철근(133)을 서로 연결하고, 벽체연결철근(133)이 매립되도록 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120) 사이에 현장 타설로 내부벽체콘크리트(140)를 타설하여 벽체구조물(100)이 형성될 수 있도록 하게 된다.
상기 배력철근(132)은 주철근(131)에 대하여 수평으로 종방향으로 연장되도록 배근하되 상하로 다수가 이격되도록 설치하게 된다.
역시 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)의 주철근(131)들은 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)를 따라 수직으로 연장되도록 하되 하부에서는 프리캐스트 배면벽체(120)의 지지기둥부 사이의 개구부를 경유하여 저판쪽으로 연장되도록 배치하여 저판콘크리트 타설 시 매립되도록 배근하게 된다.
[ 본 발명의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)와 저판(200) 및 상판(300)의 제작 및 시공]
도 4a는 본 발명의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)와 저판(200)의 연결단면도, 도 4b는 본 발명의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)와 상판(300)의 연결단면도이다.
먼저, 도 4a를 기준으로 살펴보면 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)는 이미 지반에 지지되도록 설치된 상태에서 벽체내부철근(130) 중 벽체연결철근(133)과 주철근(131)만 돌출철근으로 형성된 상태이다.
즉, 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체(110,120)의 주철근(131)은 프리캐스트 배면벽체(120)의 개구부(S)로 수평으로 절곡되어 저판(200)이 형성된 부위로 연장되어 있음을 알 수 있다.
이에 상기 프리캐스트 전면벽체(110)에 배근되는 주철근(131)은 내부벽체콘크리트와 저판콘크리트와의 연결철근의 역할도 하게 된다.
이에 필요한 거푸집(미도시)을 설치하고 저판콘크리트(210)를 타설하고 내부벽체콘크리트(140)를 타설하게 되면 자연스럽게 저판과 벽체구조물을 함께 시공할 수 있게 된다. 이에 본 발명의 벽체구조물과 저판은 서로 강결방식으로 연결된다.
도 4b를 기준으로 하면 저판과 벽체구조물의 시공이 완료된 이후에 상판(300) 시공의 일부 발췌도인데, 즉 상판(300) 시공에 의하여 저판, 벽체구조물 및 상판이 도 5d와 같이 직사각형 박스구조물로 최종 시공이 완성될 수 있도록 할 수도 있고, 이러한 상판은 프리캐스트 또는 현장타설에 의한 상판을 이용할 수도 있고 상판은 양 벽체구조물 상부를 서로 연결시켜 1개의 상판으로 형성시켜도 되고, 상하 2개의 상판을 형성시켜도 상관은 없다.
이때(현장타설의경우) 프리캐스트 전면벽체(110)에 배근되는 주철근(131)의 상단은 상판(300)쪽으로 절곡되어 연장되어 상판 내부에 매립되도록 함을 알 수 있다.
[ 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법 ]
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는 본 발명의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법을 도시한 것이다.
최종 시공된 벽체구조물은 저판과 양 벽체구조물 및 상판을 포함하는 박스형 구조물로 시공되는 경우를 기준으로 설명한다.
먼저 도 5a는 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)에 벽체내부철근(130)의 배근형성 상태를 도시한 것이다.
즉, 공장에서 제작되어 반입된 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)를 이때 벽체연결철근(133)이 위쪽으로 향하도록 현장의 바닥에 눕혀 놓게 된다.
이에 상기 눕혀진 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)에는 벽체내부철근(130)중 벽체연결철근(133)과 주철근(131)만 돌출된 상태임을 알 수 있다.
이러한 공정을 채택하게 된 이유를 살펴보면 통상 상기 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)의 높이가 2m만 넘더라도 수직으로 세워진 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120) 사이에 별도의 벽체내부철근을 배근하는 작업은 매우 어렵게 된다.
즉, 상기 벽체내부철근(130)을 작업자가 일일이 배근하는 수작업으로 진행되기 때문인데 예컨대 높이가 2m만 되더라도 작업자가 안전하게 작업할 수 있는 발판 등을 설치하기 위한 가설동바리 등이 필요하게 되고 설사 이러한 가설동바리가 설치되더라도 높이가 4~5m 되는 벽체내부철근(130)을 배근하는 작업효율성은 매우 떨어질 수밖에 없고 이는 공기를 지연시키는 요인이 될 수밖에 없었다.
이에 본 발명은 수직 상태로 세워진 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)에 미리 벽체내부철근(130)을 모두 배근하여 벽체내부철근(130)의 배근 작업의 효율성을 높이고 특히 공기를 획기적으로 줄일 수 있도록 한 것이다.
이에 프리캐스트 전면벽체(110)에 위쪽으로 벽체연결철근(133)을 돌출된 프리캐스트 배면벽체(120)를 엎어놓고,
프리캐스트 배면벽체(120)로부터 돌출된 벽체연결철근(133)을 프리캐스트 전면벽체의 벽체연결철근(133)을 서로 커플러(126)를 이용하여 연결시키게 된다.
이에 자연스럽게 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)의 절곡단부블럭들도 서로 접하도록 세팅되어 서로가 스플라이스에 의하여 구속된다.
이에 서로 연결된 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)를 수직으로 일으켜 세워 도 5b와 같이 서로 연결된 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)를 종방향으로 서로 연결시키게 된다.
즉, 앞서 살펴본 것과 같이 프리캐스트 전면벽체 또는 프리캐스트 배면벽체(120)의 종방향 연결은 외면이 서로 종방향으로 접하도록 배치된 절곡단부블럭(113,123)들을 연결볼트, 너트와 같은 체결구 또는 긴장재 등 종방향 연결재(128)에 의하여 서로 체결되도록 하여 압착될 수 있도록 하여 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)가 종방향으로도 서로 연결될 수 있도록 설치하게 된다.
이때 각각의 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)는 현장타설 내부벽체콘크리트를 타설 할 때 타설압에 의하여 전도될 우려가 있지만 앞서 살펴본 바와 같이 먼저 서로 마주보는 절곡단부블럭(113,123)들이 스플라이스에 의하여 연결되어 있고 벽체연결철근(133)을 커플러(126)로 연결시켜 서로 구속되어 상기 타설압을 보다 효과적으로 지지할 수 있게 된다.
나아가 벽체연결철근(133)의 단부들을 반원형으로 절곡하여 서로 겹쳐지도록 하여 서로 결속시켜 연결시킬 수도 있다.
이러한 구속은 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)의 높이가 커지면 커질수록 안정성을 확보함에 있어서 매우 중요한 역할을 하게 된다.
이때 프리캐스트 배면벽체(120)의 하부는 개구부(S)가 형성됨을 확인할 수 있다.
이에 도 5c와 같이 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체(110,120)의 주철근(131)은 하방으로 수평으로 절곡되어 저판(200)측으로 연장되도록 배근되어 있어 마감용 거푸집(미도시)을 이용하여 저판(200) 시공을 위한 저판콘크리트(210)를 타설하게 되며 이러한 저판콘크리트(210)는 상기 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)의 하부까지 채워지도록 하여 저판쪽으로 연장된 주철근(131)이 매립되도록 타설하게 된다.
다음으로는 상기 저판콘크리트가 양생된 이후 또는 연속으로 벽체내부철근의 벽체연결철근(133)이 매립되도록 내부벽체콘크리트(140)를 타설하여 최종 벽체구조물 시공이 완성될 수 있도록 하게 된다.
이로서 본 발명의 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)는 저판(200)과 강결되도록 하게 되고 종방향으로도 내부벽체콘크리트(140)에 의하여 일체화되도록 하게 됨을 알 수 있다.
다음으로 도 5d와 같이 최종 상판(300)을 상판 콘크리트 등을 이용하여 양 벽체구조물 상부 사이에 설치하여 박스구조물 시공이 가능하도록 하게 된다.
이로서 본 발명에 의한 벽체구조물(100)은 벽체(110,120)들이 서로 저판(200)에 강결되면서 종방향으로 서로 일체화될 수 있으며, 상판(300)도 역시 벽체들(110,120)과 서로 일체화되어 강결 되도록 할 수 있음을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 벽체구조물
110: 프리캐스트 전면벽체
111: 전면판
113: 절곡단부블럭
120: 프리캐스트 배면벽체
121: 배면판
123: 절곡단부블럭
125: 기둥지지부
126: 커플러
128: 종방향 연결재
130: 벽체내부철근
131: 주철근
132: 배력철근
133: 벽체연결철근
140: 내부벽체콘크리트
200: 저판
210: 저판콘크리트
300: 상판

Claims (6)

  1. 전면판(111)의 배면으로부터, 돌출 형성된 벽체연결철근(133)이 형성되며 전면판 좌측 및 우측의 양 단부에 절곡단부블럭(113)이 형성되도록 제작된 프리캐스트 전면벽체(110)의 상기 벽체연결철근(133)이 위를 향하도록 바닥에 눕히고,
    상기 바닥에 눕혀진 프리캐스트 전면벽체(110)에 접하도록 미리 제작된 프리캐스트 배면벽체(120)가 위치하도록 한 상태에서, 상기 절곡단부블럭(113)에 대응하여 좌측 및 우측의 양 단부에 절곡단부블럭(123)이 형성되도록 제작된 배면판(121) 전면으로부터 돌출 형성된 벽체연결철근(133)을 프리캐스트 전면벽체(110)의 벽체연결철근(133)과 연결시켜 서로 접하는 절곡단부블럭(113,123)들을 서로 연결하고,
    상기 서로 연결된 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)를 수직으로 일으켜 세워 세팅하고,
    상기 벽체연결철근(133)이 매립되도록 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체 사이의 공간에 내부벽체콘크리트(140)를 타설하는 단계를 포함하며,
    상기 전면판(111)과 배면판(121)은 양 단부에 절곡단부블럭(113,123)이 형성되어 절곡단부블럭 외측면이 종방향으로 서로 접하도록 세팅되도록 하고, 상기 절곡단부블럭들은 서로 접하여 서로 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전면판(111)과 배면판(121)의 절곡단부블럭(113,123)의 배면과 전면에는 스플라이스에 의하여 서로 연결시켜 프리캐스트 전면벽체와 프리캐스트 배면벽체가 서로 구속될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전면판(111)의 벽체내부철근(130)은 전면판 내부에 수직으로 배근되는 주철근(131)이 배치되도록 하고, 상기 주철근(131)에 연결된 벽체연결철근(133)이 전면판(111)의 배면으로부터 돌출되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 배면판(121)의 벽체내부철근(130)은 배면판 내부에 수직으로 배근되는 주철근(131)이 배치되도록 하고, 상기 주철근(131)에 연결된 벽체내부철근(130)이 배면판(121)의 전면으로부터 돌출되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프리캐스트 배면벽체(120)는 배면판 하부에 기둥지지부(125)가 서로 이격되어 형성되어 기둥지지부 사이의 개구부(S)에 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)의 주철근(131)이 수평 절곡되어 저판 쪽으로 연장되도록 하고 저판콘크리트(210)와 내부벽체콘크리트(140)에 상기 주철근(131)이 매립되어 저판과 벽체구조물이 서로 강결 연결되도록 하며,
    상기 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체 상부에는 상판(300)이 더 형성되고, 하부에는 전면판과 배면판이 강결 연결되는 저판(200)이 더 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 프리캐스트 전면벽체(110)는 높이가 프리캐스트 배면벽체(120)보다 더 높게 형성되도록 하여 프리캐스트 전면벽체(110)쪽에 배근된 주철근(131)이 매립되도록 상판 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체 상부에 상판(300)이 더 형성되도록 하여 프리캐스트 전면벽체(110)와 프리캐스트 배면벽체(120)는 상부와도 서로 강결되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법.
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