KR101645538B1 - 더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법 - Google Patents

더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체를 베이스 콘크리트의 상부에 수직하게 배치한 후 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체의 내측면에 삼각 트러스 구조의 고정부를 설치하고, 고정부를 연결하여 고정시키는 삽입결합부를 통해 견고한 고정력을 보강하는 더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법을 제공한다.

Description

더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법{DOUBLE WALL AND DOUBLE WALL STRUCTURE PRODUCED BY USING DOUBLE WALL}
본 발명은 더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 한 쌍의 콘크리트 벽체 내부에 고정부와 삽입결합부의 결합구조를 통하여 고정력을 향상시키는 더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법에 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 벽체세그먼트들의 연결성능을 충분히 확보할 수 있는가 여부 및 제작, 운반 가능범위에서 벽체 세그먼트 설치개수를 최소한으로 시공함으로서 시공성을 증진시킬 수 있는가 여부이다.
먼저, 상기 연결성능의 경우 다수의 벽체 세그먼트를 연결시키는 방식은 여러 연결방식을 이용한다고 할지라도 연결이음부가 많이 형성될 수 밖에 없기 때문에 품질관리를 잘한다고 할지라도 부등침하가 발생하는 경우가 많아 사실상 품질관리가 어려울 수 밖에 없게 되며 이는 종방향으로 다수의 벽체 세그먼트가 서로 구조적으로 일체화시킴에 있어 한계를 가질 수 밖에 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 수 밖에 없다.
이에 통상은 다수의 세그먼트 높이는 한계가 있지만 개략 3~5m 전후를 기준으로 종방향으로 1m~2m 정도의 길이를 가지도록 제작하여 서로 연결하는 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 수 밖에 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 수 밖에 없게 되므로 벽체 세그먼트의 두께는 증가할 수 밖에 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 수 밖에 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 이용하여 현장타설 방식을 이용할 수 있는데, 프리캐스트 상판(32)은 횡방향으로 긴장재(31)에 의하여 프리스트레스가 도입되도록 할 수도 있음을 알 수 있다. 이때, 프리캐스트 상판(32)을 양 벽체 상부에 설치한 후 현장타설 콘크리트(33)로 마감하는 방식을 취하게 된다.
대한민국 등록특허번호 제10-1379305호(출원일: 2013년 8월 21일), 발명의 명칭: "프리캐스트 전면벽체 및 프리캐스트 배면벽체를 이용한 벽체구조물 제작방법" 대한민국 등록특허번호 제10-1193895호(출원일: 2012년 8월 1일), 발명의 명칭: "프리캐스트 콘크리트 부재와 현장타설 콘크리트가 결합된 합벽 구조물 및 상기 합벽 구조물의 시공방법" 대한민국 등록특허번호 제10-1204763호(출원일: 2012년 8월 1일), 발명의 명칭: "프리캐스트 콘크리트 부재와 현장타설 콘크리트가 결합된 공동구용 합벽 구조물"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 베이스 콘크리트의 상부로 수직하면서 상호 평행한 제 1 PC 콘크리트 벽체와 제 2 콘크리트 벽체의 내측면에 삼각 트러스 구조의 한 쌍의 고정부를 설치한 후 한 쌍의 고정부 사이에 삽입되어 한 쌍의 고정부를 고정시키는 삽입결합부를 통한 삼각트러스 철근망의 구조를 지님에 따라 인장응력 및 압축응력 등에 효과적으로 대응할 수 있는 더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 삽입결합부로서 지그트러스부재는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 지그 스트럽 및 한 쌍의 삼각트러스부재와 상기 지그트러스부재가 교차된 공간으로 각각 삽입되는 다수의 지그 스트럽 고정바를 포함하는 지그트러스부재를 적용하여 본 발명의 고정력을 향상시킬 수 있는 더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 삽입결합부로서 나선형의 스파이럴링 형상을 지녀 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 삼각트러스부재의 모서리부와 인접하여 교차된 공간으로 삽입됨에 따라 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키는 스파이럴부재를 적용하여 본 발명의 고정력 및 시공성을 향상시킬 수 있는 더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 삽입결합부로서 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체의 내측면에 서로 대향하도록 설치되는 다수의 고정링 및 다수의 고정링 중 서로 대향하는 각 쌍의 고정링과 체결되는 결합부재를 포함하는 원스탑 고정부재를 적용하여 본 발명의 고정력을 향상시킬 수 있는 더블 벽체 및 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 더블 벽체는, 주철근이 삽입되는 육면체인 한 쌍의 콘크리트 벽체로 이루어진 벽체부; 상기 주철근과 일체로 형성되면서 서로 대향하도록 설치되는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 한 쌍의 삼각트러스부재를 포함하는 고정부; 및 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 체결되어 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체를 고정시키는 삽입결합부;를 포함하고, 상기 벽체부는 베이스 콘크리트의 상부에 수직하도록 설치되며, 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부에는 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 상부로부터 주입되는 콘크리트가 타설되어 채워지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체는, 상기 베이스 콘크리트의 상부에 수직하도록 설치되는 제 1 PC 콘크리트 벽체 및 상기 베이스 콘크리트의 상부에 설치되면서 제 1 PC 콘크리트 벽체와 평행하는 제 2 PC 콘크리트 벽체인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고정부는, 상기 삼각트러스부재와 일체로 형성되면서 상기 주철근과 평행한 삼각트러스 프리캐스트부재;를 더 포함하고, 상기 삼각트러스부재는 상기 주철근 및 상기 삼각트러스 프리캐스트부재와 일체로 결합되도록 상기 주철근과 상기 삼각트러스 프리캐스트부재 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 삽입결합부는 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 교차하면서 접하도록 배치되는 지그트러스부재이고, 상기 지그트러스부재는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 지그 스트럽; 및 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 상기 지그트러스부재가 교차된 공간으로 각각 삽입되는 다수의 지그 스트럽 고정바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지그 스트럽 고정바는 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부 각각 삽입됨에 따라 상기 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키는 것을 특징으로 한다.
상기 삽입결합부는, 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 한 쌍의 삼각트러스부재의 모서리부로 삽입되는 스파이럴부재이고, 상기 스파이럴부재는 나선형의 스파이럴링 형상을 지닌 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스파이럴부재는 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부와 인접하여 교차된 공간으로 삽입됨에 따라 상기 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 삽입결합부는, 상기 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체의 내측면에 서로 대향하도록 설치되는 다수의 고정링; 및 상기 다수의 고정링 중 서로 대향하는 각 쌍의 고정링과 체결되는 결합부재;를 포함하는 원스탑 고정부재이고, 상기 다수의 고정링은 적어도 3쌍 이상이며, 상기 결합부재의 양단은 후크 형상을 지닌 것을 특징으로 한다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법은, a) 주철근이 삽입된 한 쌍의 콘크리트 벽체로 이루어진 벽체부와, 상기 주철근과 일체로 형성되면서 서로 대향하도록 설치되는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 한 쌍의 삼각트러스부재 및 주철근과 평행한 삼각트러스 프리캐스트부재를 포함하는 고정부가 임시정렬장치에 의해 베이스 콘크리트의 상부에 수직하게 배치되는 단계; b) 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부로 삽입결합부를 삽입시키는 단계; c) 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부로 콘크리트를 주입하여 타설시키는 단계; 및 d) 상기 벽체부, 상기 고정부 및 상기 삽입결합부를 포함하고 상호 평행하도록 배치된 더블 벽체를 연결하는 상부벽체를 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 a) 단계는, a1) 상기 베이스 콘크리트의 상부에서 상기 임시정렬장치를 소정거리 이격시켜 상기 베이스 콘크리트의 상부에 고정시키는 단계; 및 a2) 한 쌍의 콘크리트 벽체의 외측면이 상기 임시정렬장치의 측부 지지판과 접하도록 하여 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체가 상기 베이스 콘크리트의 상부와 수직하도록 배치한 후 상기 임시정렬장치의 고정부재로 상기 측부 지지판과 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체를 관통시켜 고정시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 b) 단계는, b1) 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 교차하면서 접하도록 배치되는 지그트러스부재를 포함하는 상기 삽입결합부가 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부로 삽입되는 단계; b2) 상기 지그트러스부재가 포함하는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 지그 스트럽이 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 교차하면서 접하는 단계; 및 b3) 상기 지그트러스부재가 포함하는 다수의 지그 스트럽 고정바가 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 상기 지그트러스부재가 교차된 공간으로 각각 삽입되는 단계;를 포함하고, 상기 지그 스트럽 고정바는 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부와 인접하여 교차된 공간으로 각각 삽입됨에 따라 상기 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 b) 단계는, 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부로 삽입되는 스파이럴부재인 상기 삽입결합부가 삽입되는 단계;를 포함하고, 상기 스파이럴부재는 나선형의 스파이럴링 형상을 지녀 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부의 내측 공간으로 삽입됨에 따라 상기 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 b) 단계는, b1) 상기 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체의 내측면에 서로 대향하는 다수의 고정링이 설치되는 단계; 및 b2) 상기 다수의 고정링 중 서로 대향하는 각 쌍의 고정링과 결합부재가 체결되는 단계;를 포함하고, 상기 다수의 고정링은 적어도 3쌍 이상이며, 상기 결합부재의 양단은 후크 형상을 지닌 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 베이스 콘크리트의 상부로 수직하면서 상호 평행한 제 1 PC 콘크리트 벽체와 제 2 콘크리트 벽체의 내측면에 삼각 트러스 구조의 한 쌍의 고정부를 설치한 후 한 쌍의 고정부 사이에 삽입되어 한 쌍의 고정부를 고정시키는 삽입결합부를 통한 삼각트러스 철근망의 구조를 지님에 따라 인장응력 및 압축응력 등에 효과적으로 대응할 수 있다.
본 발명에 따르면, 삽입결합부로서 지그트러스부재, 스파이럴부재 및 원스탑 고정부재의 각각 다른 형태로 적용함으로써 시공시 요구되는 사항에 따라 고정력을 배가시키고, 각종 응력 등을 고려하여 적용할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 벽체구조물의 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 더블 벽체를 나타낸 도면이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 더블 벽체를 나타낸 도면이다.
도 3의 (b)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 더블 벽체를 나타낸 도면이다.
도 3의 (c)는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 더블 벽체를 나타낸 도면이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법 중 초기 단계를 나타낸 도면이다.
도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 도시된 다음 단계를 나타낸 도면이다.
도 4의 (c)는 도 4의 (b)에서 도시된 다음 단계를 나타낸 도면이다.
도 4의 (d)는 도 4의 (c)에서 도시된 다음 단계를 나타낸 도면이다.
도 4의 (e)는 도 4의 (d)에서 도시된 다음 단계를 나타낸 도면이다.
도 4의 (f)는 도 4의 (e)에서 도시된 다음 단계를 나타낸 도면이다.
도 5는 베이스 상부 힌지형을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에서 지지부재가 추가된 베이스 상부 강결형을 나타낸 도면이다.
도 7은 경사진 벽체를 지닌 베이스 상부 강결형을 나타낸 도면이다.
도 8은 베이스 매입형을 나타낸 도면이다.
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.
도 2 및 도 3을 참조하여, 더블 벽체를 설명하기로 한다.
[더블 벽체(100)]
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 더블 벽체를 나타낸 도면이고, 도 3의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 더블 벽체를 나타낸 도면이고, 도 3의 (b)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 더블 벽체를 나타낸 도면이고, 도 3의 (c)는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 더블 벽체를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 더블 벽체(100)는, 벽체부(110), 고정부(120) 및 삽입결합부(130)를 포함할 수 있다.
벽체부(110)는 베이스 콘크리트의 상부에 수직하도록 설치되며, 주철근(113)이 삽입되는 육면체인 한 쌍의 콘크리트 벽체로 이루어진다. 여기서, 한 쌍의 콘크리트 벽체는 제 1 PC 콘크리트 벽체(111) 및 제 2 PC 콘크리트 벽체(112)이고, 이러한 벽체부(110)는 제 1 PC 콘크리트 벽체(111), 제 2 PC 콘크리트 벽체(112) 및 주철근(113)을 포함할 수 있다.
제 1 PC 콘크리트 벽체(111)는 베이스 콘크리트(210)의 상부에 수직하도록 설치되며, 일반적으로 벽체 시공에 주로 사용되는 것으로서, 프리케스트 콘크리트(Precast Concrete)를 사용한다. 본 발명에서의 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 육면체로 이루어져 있다. 또한, 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)는 본 발명의 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 수직하게 배치된 상태에서 너비 방향으로 길게 형성될 수 있다.
이에 따라 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 제 2 PC 콘크리트 벽체(112) 사이에 배치되어 고정되는 지그 스트럽 고정바(131b)는 지그 스트럽(131a)과 삼각트러스부재(121)가 교차하면서 생기는 교차된 공간에 각각 삽입된다.
제 2 PC 콘크리트 벽체(112)는 베이스 콘크리트(210)의 상부에 설치되면서 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 평행하도록 배치된다. 이러한 제 2 PC 콘크리트 벽체(112)는 앞선 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 크기, 형상 및 기능에 있어서 동일하므로 전술한 바를 참고한다.
주철근(113)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 제 2 PC 콘크리트 벽체(112)의 내부 중앙에 삽입되며, 이러한 주철근(113)은 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 제 2 PC 콘크리트 벽체(112)의 내부 중앙에 배치됨에 따라 도 3의 (a)에 도시된 상태에서 상부로부터 외력이 작용하였을 때, 견딜 수 있는 압축강도를 향상시킨다.
고정부(120)는 삼각트러스부재(121) 및 삼각트러스 프리캐스트부재(122)를 포함할 수 있다.
삼각트러스부재(121)는 주철근(113) 및 삼각트러스 프리캐스트부재(122)와 일체로 결합되도록 주철근(113)과 삼각트러스 프리캐스트부재(122) 사이에 배치된다. 또한, 삼각트러스부재(121)는 주철근(113)과 일체로 형성되면서 서로 대향하도록 설치되는 연속적인 지그재그 형상을 지니고, 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)에 삽입된 주철근(113)과 제 2 PC 콘크리트 벽체(112)에 삽입된 주철근(113)에 각각 결합하여 일체로 형성될 수 있도록 한 쌍으로 이루어진다.
보다 구체적으로 도 3의 (a)에서 좌측의 삼각트러스부재(121)는 연속적인 지그재그 형상을 지니면서 좌측의 주철근(113)과 좌측의 삼각트러스 프리캐스트부재(122)의 사이를 연결하면서 일체로 형성된다. 그에 따라 좌측의 주철근(113), 좌측의 삼각트러스 프리캐스트부재(122) 및 좌측의 삼각트러스부재(121)는 건축분야에서 일반화된 트러스 구조를 지니게 되고, 그에 따라 구조물의 높은 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 우측의 삼각트러스부재(121)도 전술한 바와 동일하게 적용되는 구조를 지닐 수 있으며, 이와 같이 양측의 한 쌍으로 설치되는 삼각트러스부재(121)에 따라 구조물의 안정성을 배가시킬 수 있다.
삼각트러스 프리캐스트부재(122)는 삼각트러스부재(121)와 일체로 형성되면서 주철근(111)과 평행하도록 배치된다. 또한, 삼각트러스 프리캐스트부재(122)는 전술한 주철근(113)과 같은 재질로 이루어질 수도 있다.
보다 구체적으로 삼각트러스 프리캐스트부재(122)는 도 3의 (a)에 도시된 삼각트러스부재(121)의 모서리 중 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체(111, 112)와 이격된 삼각트러스부재(121)의 모서리와 일체로 결합된다. 다시 말해, 지그 스트럽 고정바(131b)이 삽입되는 공간과 인접한 삼각트러스부재(121)의 모서리와 일체로 결합되는 것이다.
위와 같은 결합관계를 지닌 삼각트러스 프리캐스트부재(122)는 삼각트러스부재(121)를 보다 견고하게 고정시켜 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.
삽입결합부(130)는 한 쌍의 삼각트러스부재(121)와 체결되어 한 쌍의 콘크리트 벽체인 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 제 2 PC 콘크리트 벽체(112)를 고정시킨다. 이러한 삽입결합부(130)는 각기 변형된 형상을 지닌 구성요소에 따라 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예로 적용될 수 있으며, 각각의 실시예에 따른 삽입결합부(130)를 이하에서 구체적으로 설명한다.
제 1 실시예에 따른 삽입결합부(130)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 한 쌍의 삼각트러스부재(121)와 교차하면서 접하도록 배치되는 지그트러스부재(131)이고, 이러한 지그트러스부재(131)는 지그 스트럽(131a) 및 지그 스트럽 고정바(131b)를 포함할 수 있다.
지그 스트럽(131a)는 전술한 삼각트러스부재(121)와 유사한 연속적인 지그재그 형상을 지닐 수 있으나, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 좌우폭이 다르게 형성될 수 있다. 이러한 지그 스트럽(131a)의 형상적 차이는 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체(111, 112) 간의 거리에 따라 달라질 수 있다.
지그 스트럽 고정바(131b)는 한 쌍의 삼각트러스부재(121)와 지그트러스부재(131)가 교차된 공간으로 각각 삽입되며, 다수로 형성될 수 있다.
구체적으로 지그 스트럽 고정바(131b)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 삼각트러스 프리캐스트부재(122)가 접하는 삼각트러스부재(121)의 모서리부와 인접한 교차된 공간으로 각각 삽입됨에 따라 한 쌍의 삼각트러스부재(121)를 고정시킨다.
결합관계에 있어서, 더욱 상세하게 지그 스트럽 고정바(131b)는 지그 스트럽(131a)과 삼각트러스부재(121)의 모서리부가 교차하여 접하면서 생기는 교차된 공간으로 삽입된다. 이와 같은 구조는 지그 스트럽(131a)과 삼각트러스부재(121)를 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다.
한편, 제 2 실시예에 따른 삽입결합부(130)는 삼각트러스 프리캐스트부재(122)가 접하는 한 쌍의 삼각트러스부재(121)의 모서리부로 삽입되는 스파이럴부재(132)이다. 또한, 스파이럴부재(132)는 나선형의 스파이럴링 형상을 지님에 따라 일정한 직경과 함께 볼륨을 지닌다.
보다 구체적으로 스파이럴부재(132)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 삼각트러스 프리캐스트부재(122)가 접하는 한 쌍의 삼각트러스부재(121)의 모서리부의 내측 공간으로 삽입됨에 따라 한 쌍의 삼각트러스부재(121)를 고정시킨다.
이와 같은 제 2 실시예에 따른 스파이럴부재(132)는 제 1 실시예에 따른 지그트러스부재(131)와 같이 삼각트러스부재(121)와 결합하기 위한 별도의 지그 스트럽 고정바(131b)가 필요하지 않으므로 시공성 및 작업의 편의성 측면에서 유리한 장점이 있다.
다른 한편, 제 3 실시예에 따른 삽입결합부(130)는 원스탑 고정부재(133)이고, 이러한 원스탑 고정부재(133)는 고정링(133a) 및 결합부재(133b)를 포함할 수 있다.
고정링(133a)은 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체(111, 112)의 내측면에 서로 대향하도록 설치되며, 다수로 이루어질 수 있다. 또한, 다수의 고정링(133a)은 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 적어도 3쌍 이상일 수 있으며, 필요에 따라 더 많은 고정링(133a)을 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체(111, 112)의 내측면에 설치할 수도 있다.
결합부재(133b)는 다수의 고정링(133a) 중 서로 대향하는 각 쌍의 고정링(133a)과 체결될 수 있으며, 결합부재(133b)의 양단은 후크 형상을 지닌다. 본 발명에서의 결합부재(133b)의 양단은 후크 형상으로 설명하고 도시하였으나, 다수의 고정링(133a)과 결합할 수 있는 수단이라면 그 형상적 제한됨이 없음은 물론이다.
전술한 바에 따른 본 발명의 더블 벽체(100)에서 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부에는 한 쌍의 콘크리트 벽체의 상부로부터 주입되는 콘크리트(C)가 타설되어 채워질 수 있다.
[더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법]
도 4의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법 중 초기 단계를 나타낸 도면이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 도시된 다음 단계를 나타낸 도면이고, 도 4의 (c)는 도 4의 (b)에서 도시된 다음 단계를 나타낸 도면이고, 도 4의 (d)는 도 4의 (c)에서 도시된 다음 단계를 나타낸 도면이고, 도 4의 (e)는 도 4의 (d)에서 도시된 다음 단계를 나타낸 도면이고, 도 4의 (f)는 도 4의 (e)에서 도시된 다음 단계를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법을 설명하기 위한 임시정렬장치를 먼저 설명한 후 본 발명의 실시예에 따른 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법을 설명한다.
임시정렬장치(220)는 본 발명의 실시예에 따른 더블 벽체(100)가 베이스 콘크리트(210)의 상부에 수직하게 배치되도록 하기 위한 구성요소로서, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 측부 지지판(221), 하부 지지판(222), 리브(223) 및 고정부재(224)를 포함할 수 있다.
측부 지지판(221)은 직육면체 형상을 지니고, 그 너비는 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 같거나 넓게 형성되는 것이 바람직하며, 이러한 측부 지지판(221)는 도 4의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 제 1 PC 콘크리트 벽체(111) 및 제 2 PC 콘크리트 벽체(112)의 외측면과 접하도록 배치되어 제 1 PC 콘크리트 벽체(111) 및 제 2 PC 콘크리트 벽체(112)를 지지한다.
하부 지지판(222)은 직육면체 형상을 지니고, 측부 지지판(221)의 하부에 위치한다. 또한, 하부 지지판(222)은 측부 지지판과(221)과 'ㄴ'자 형상을 이루도록 결합될 수 있으며, 이러한 하부 지지판(222)은 베이스 콘크리트(210)의 상부면과 접하도록 배치된다.
리브(223)는 측부 지지판(221)과 하부 지지판(222)을 경사지게 연결하며, 이러한 리브(223)는 측부 지지판(221)과 하부 지지판(222)을 지지함으로써 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체(111, 112)가 넘어지지 않도록 지지하는 역할을 한다.
고정부재(224)는 측부 지지판(221)을 관통하면서 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체(111, 112)에 고정되어 결합된다. 또한, 고정부재(224)는 하부 지지판(222)을 관통하면서 베이스 콘크리트(210)에 고정되어 결합된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법은, a) 주철근(113)이 삽입된 한 쌍의 콘크리트 벽체로 이루어진 벽체부(110)와, 주철근(113)과 일체로 형성되면서 서로 대향하도록 설치되는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 한 쌍의 삼각트러스부재(121) 및 주철근(113)과 평행한 삼각트러스 프리캐스트부재(122)를 포함하는 고정부(120)가 임시정렬장치(220)에 의해 베이스 콘크리트(210)의 상부에 수직하게 배치되는 단계, b) 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부로 삽입결합부(130)를 삽입시키는 단계, c) 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부로 콘크리트(C)를 주입하여 타설시키는 단계 및 d) 벽체부(110), 고정부(120) 및 삽입결합부(130)를 포함하고 상호 평행하도록 배치된 더블 벽체(100)를 연결하는 상부벽체(205)를 설치하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 a) 단계는, a1) 베이스 콘크리트(210)의 상부에서 임시정렬장치(220)를 소정거리 이격시켜 베이스 콘크리트(210)의 상부에 고정시키는 단계 및 a2) 한 쌍의 콘크리트 벽체의 외측면이 임시정렬장치(220)의 측부 지지판(221)과 접하도록 하여 한 쌍의 콘크리트 벽체가 베이스 콘크리트(210)의 상부와 수직하도록 배치한 후 임시정렬장치(220)의 고정부재(224)로 측부 지지판(221)과 한 쌍의 콘크리트 벽체를 관통시켜 고정시키는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 바에 따른 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법은 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예의 모두에 공통으로 적용되는 것이고, 이하 b) 단계에서 각각 제 1 내지 3 실시예에 따른 더블 벽체 구조물의 시공방법이 다르게 적용된다.
구체적으로 더블 벽체(100)에서 언급한 바와 같이 삽입결합부(130)의 구성요소가 달라지므로 그에 따른 시공방법 역시 다른 실시예로 적용 가능하다.
우선, 제 1 실시예에 따른 더블 벽체 구조물의 시공방법에서 상기 b) 단계는, b1) 한 쌍의 삼각트러스부재(121)와 교차하면서 접하도록 배치되는 지그트러스부재(131)를 포함하는 삽입결합부(130)가 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부로 삽입되는 단계, b2) 지그트러스부재(131)가 포함하는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 지그 스트럽(131a)이 한 쌍의 삼각트러스부재(121)와 교차하면서 접하는 단계 및 b3) 지그트러스부재(131)가 포함하는 다수의 지그 스트럽 고정바(131b)가 한 쌍의 삼각트러스부재(121)와 지그 스트럽(131a)이 교차하면서 생성된 공간으로 각각 삽입되는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 지그 스트럽 고정바(131b)는 삼각트러스 프리캐스트부재(122)가 접하는 삼각트러스부재(121)의 모서리부와 인접하여 교차된 공간으로 각각 삽입됨에 따라 한 쌍의 삼각트러스부재(121)를 고정시킨다.
한편, 제 2 실시예에 따른 더블 벽체 구조물의 시공방법에서 상기 b) 단계는, 한 쌍의 삼각트러스 프리캐스트부재(122)와 접하는 한 쌍의 삼각트러스부재(121)의 모서리부의 내측 공간으로 삽입되는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 스파이럴부재(132)는 나선형의 스파이럴링 형상을 지녀 삼각트러스 프리캐스트부재(122)가 접하는 삼각트러스부재(121)의 모서리부와 인접하여 교차된 공간으로 삽입됨에 따라 한 쌍의 삼각트러스부재(121)를 고정시킨다.
다른 한편, 제 3 실시예에 따른 더블 벽체 구조물의 시공방법에서 상기 b) 단계는, b1) 제 1, 2 PC 콘크리트 벽체(111, 112)의 내측면에 서로 대향하는 다수의 고정링(133a)이 설치되는 단계 및 b2) 상기 다수의 고정링(133a) 중 서로 대향하는 각 쌍의 고정링(133a)과 결합부재(133b)가 체결되는 단계를 포함하고, 다수의 고정링(133a)은 적어도 3쌍 이상이며, 결합부재(133b)의 양단은 후크 형상을 지닌다.
도 5는 베이스 상부 힌지형을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에서 지지부재가 추가된 베이스 상부 강결형을 나타낸 도면이고, 도 7은 경사진 벽체를 지닌 베이스 상부 강결형을 나타낸 도면이고, 도 8은 베이스 매입형을 나타낸 도면이다.
우선, 베이스 상부 강결형의 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 린콘크리트(212)의 상부에 적층되는 기초슬라브 콘크리트(211)를 포함하는 베이스 콘크리트(210)의 상부 양측에 본 발명의 제 1 실시예에 따른 더블 벽체(100)가 베이스 콘크리트(210)와 수직하도록 배치되고, 한 쌍의 더블 벽체(100)를 연결하는 상부 벽체(205)가 형성된다. 이때, 더블 벽체(100)는 제 2, 3 실시예에 따른 더블 벽체(100', 100'')를 적용할 수 있으며, 상부 벽체(205)의 내부 구조는 더블 벽체(100)의 내부 구조와 동일하게 적용할 수도 있다. 또한, 기초슬라브 콘크리트(211)와 한 쌍의 더블 벽체(100) 사이에는 배수를 위한 연결공(231)이 형성되고, 연결공(231)의 내부에 지수공(232)이 배치된다.
특히, 한 쌍의 더블 벽체(100)와 상부 벽체(205) 사이에는 도 5에 도시된 바와 같이 힌지조립체(240)가 형성된다.
다음, 도 6은 지지부재가 추가된 베이스 상부 강결형을 나타낸 것으로서, 도 6에 도시된 대부분의 구성요소는 도 5에 도시된 구성요소와 동일하다. 다만, 도 6에는 도 5에 도시된 연결공(231)과 지수공(232) 대신 기초슬라브 콘크리트(211)와 한 쌍의 더블 벽체(100) 사이에 설치되어 기초슬라브 콘크리트(211)와 한 쌍의 더블 벽체(100)를 고정시키는 지지부재(250)가 추가된다.
다음, 도 7은 경사진 벽체를 지닌 베이스 상부 강결형을 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 린콘크리트(212)의 상부에 적층되는 기초슬라브 콘크리트(211)를 포함하는 베이스 콘크리트(210)의 상부로 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)가 수직하게 배치되고, 제 2 콘크리트 벽체(112)는 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 대향하면서 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 예각을 이루도록 경사지게 배치된다.
그에 따라 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 제 2 PC 콘크리트 벽체(112) 사이로 삽입되어 고정되는 삼각트러스부재(121)는 도 7에 도시된 바와 같이 비대칭 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 제 1 PC 콘크리트 벽체(111)와 제 2 PC 콘크리트 벽체(112)의 사이로 콘크리트(C)가 주입되어 타설된다.
다음, 베이스 매입형은 도 8의 상부에 도시된 바와 같이 상부에서 바라보았을 때, 'ㅏ'자 형상을 이루고, 도 8의 하부에 도시된 바와 같이 측부에서 바라보았을 때, 기초슬라브 콘크리트(211)와 제 1 PC 콘크리트 벽체(111) 사이를 지지할 수 있도록 경사지게 설치되어 임시정렬장치(220)의 리브(223)와 같은 구조를 지닌다.
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.
10 : 저판
14 : 연결철근
15 : 현장 콘크리트
16 : 커플러
20 : 양 벽체
21 : 저판
22 : 벽체
30 : 상판
31 : 긴장재
32 : 프리캐스트 상판
100 : 더블 벽체
110 : 벽체부
111 : 제 1 PC 콘크리트 벽체
112 : 제 2 PC 콘크리트 벽체
113 : 주철근
120 : 고정부
121 : 삼각트러스부재
122 : 삼각트러스 프리캐스트부재
130 : 삽입결합부
131 : 지그트러스부재
131a : 지그 스트럽
131b : 지그 스트럽 고정바
132 : 스파이럴부재
133 : 원스탑 고정부재
133a : 고정링
133b : 결합부재
205 : 상부 벽체
210 : 베이스 콘크리트
211 : 기초슬라브 콘크리트
212 : 린콘크리트
220 : 임시정렬장치
221 : 측부 지지판
222 : 하부 지지판
223 : 리브
224 : 고정부재
231 : 연결공
232 : 지수공
240 : 힌지조립체
250 : 지지부재

Claims (13)

  1. 주철근이 삽입되는 육면체인 한 쌍의 콘크리트 벽체로 이루어진 벽체부;
    상기 주철근과 일체로 형성되면서 서로 대향하도록 설치되는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 한 쌍의 삼각트러스부재를 포함하는 고정부; 및
    상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 체결되어 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체를 고정시키는 삽입결합부;를 포함하고,
    상기 벽체부는 베이스 콘크리트의 상부에 수직하도록 설치되며,
    상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부에는 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 상부로부터 주입되는 콘크리트가 타설되어 채워지며,
    상기 고정부는, 상기 삼각트러스부재와 일체로 형성되면서 상기 주철근과 평행한 삼각트러스 프리캐스트부재;를 더 포함하고, 상기 삼각트러스부재는 상기 주철근 및 상기 삼각트러스 프리캐스트부재와 일체로 결합되도록 상기 주철근과 상기 삼각트러스 프리캐스트부재 사이에 배치되며,
    상기 삽입결합부는 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 교차하면서 접하도록 배치되는 지그트러스부재로서, 상기 지그트러스부재는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 지그 스트럽; 및 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 상기 지그트러스부재가 교차된 공간으로 각각 삽입되는 다수의 지그 스트럽 고정바;를 포함하여 상기 지그 스트럽 고정바는 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부 각각 삽입됨에 따라 상기 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키거나, 또는
    상기 삽입결합부는, 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 한 쌍의 삼각트러스부재의 모서리부로 삽입되는 스파이럴부재로서, 상기 스파이럴부재는 나선형의 스파이럴링 형상을 가져, 상기 스파이럴부재는 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부와 인접하여 교차된 공간으로 삽입됨에 따라 상기 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키는 것을 특징으로 하는 더블 벽체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 콘크리트 벽체는, 상기 베이스 콘크리트의 상부에 수직하도록 설치되는 제 1 PC 콘크리트 벽체 및 상기 베이스 콘크리트의 상부에 설치되면서 제 1 PC 콘크리트 벽체와 평행하는 제 2 PC 콘크리트 벽체인 것을 특징으로 하는 더블 벽체.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. a) 주철근이 삽입된 한 쌍의 콘크리트 벽체로 이루어진 벽체부와, 상기 주철근과 일체로 형성되면서 서로 대향하도록 설치되는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 한 쌍의 삼각트러스부재 및 주철근과 평행한 삼각트러스 프리캐스트부재를 포함하는 고정부가 임시정렬장치에 의해 베이스 콘크리트의 상부에 수직하게 배치되는 단계;
    b) 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부로 삽입결합부를 삽입시키는 단계;
    c) 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부로 콘크리트를 주입하여 타설시키는 단계; 및
    d) 상기 벽체부, 상기 고정부 및 상기 삽입결합부를 포함하고 상호 평행하도록 배치된 더블 벽체를 연결하는 상부벽체를 설치하는 단계;를 포함하며,
    상기 b) 단계는, b1) 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 교차하면서 접하도록 배치되는 지그트러스부재를 포함하는 상기 삽입결합부가 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체의 내부로 삽입되는 단계; b2) 상기 지그트러스부재가 포함하는 연속적인 지그재그 형상을 지닌 지그 스트럽이 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 교차하면서 접하는 단계; 및 b3) 상기 지그트러스부재가 포함하는 다수의 지그 스트럽 고정바가 상기 한 쌍의 삼각트러스부재와 상기 지그트러스부재가 교차된 공간으로 각각 삽입되는 단계;를 포함하고, 상기 지그 스트럽 고정바는 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부와 인접하여 교차된 공간으로 각각 삽입됨에 따라 상기 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키거나, 또는
    상기 b) 단계는, 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부로 삽입되는 스파이럴부재인 상기 삽입결합부가 삽입되는 단계;를 포함하고, 상기 스파이럴부재는 나선형의 스파이럴링 형상을 지녀 상기 삼각트러스 프리캐스트부재가 접하는 상기 삼각트러스부재의 모서리부의 내측 공간으로 삽입됨에 따라 상기 한 쌍의 삼각트러스부재를 고정시키는 것을 특징으로 하는 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    a1) 상기 베이스 콘크리트의 상부에서 상기 임시정렬장치를 소정거리 이격시켜 상기 베이스 콘크리트의 상부에 고정시키는 단계; 및
    a2) 한 쌍의 콘크리트 벽체의 외측면이 상기 임시정렬장치의 측부 지지판과 접하도록 하여 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체가 상기 베이스 콘크리트의 상부와 수직하도록 배치한 후 상기 임시정렬장치의 고정부재로 상기 측부 지지판과 상기 한 쌍의 콘크리트 벽체를 관통시켜 고정시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 벽체를 이용하여 제작된 더블 벽체 구조물의 시공방법.
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