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KR102000534B1 - 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법 - Google Patents

거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법 Download PDF

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KR102000534B1
KR102000534B1 KR1020170146077A KR20170146077A KR102000534B1 KR 102000534 B1 KR102000534 B1 KR 102000534B1 KR 1020170146077 A KR1020170146077 A KR 1020170146077A KR 20170146077 A KR20170146077 A KR 20170146077A KR 102000534 B1 KR102000534 B1 KR 102000534B1
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concrete
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reinforcement
durability
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김형열
류금성
서동우
유영준
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한국건설기술연구원
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Abstract

콘크리트 구조물 시공시 적용하는 영구거푸집용 고내구성 텍스타일 보강 패널로서, 시공시에 굳지 않은 콘크리트 자중으로 인한 측압에 저항하고 시공 후에 굳은 콘크리트와 일체화되어 구조 보강재역할을 할 수 있고, 또한, 고내구성 콘크리트 패널에 형성되는 텍스타일 전단연결재로 인하여 콘크리트 구조물과 일체화되며, 격자 형상의 보강재로 인하여 고내구성 콘크리트 패널의 휨강성이 크게 증가되므로, 구조적으로 일체화되는 경우 콘크리트 구조물 전체의 휨강성을 증가시킬 수 있으며, 또한, 고내구성 콘크리트 패널 적용시 종래 기술의 보통 콘크리트만 적용하는 구조물에 비하여 내구성이 크게 향상되어 콘크리트 구조물의 손상, 열화 현상을 억제할 수 있고, 이에 따라 콘크리트 구조물의 수명이 연장되어 유지보수비 절감이 가능한, 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법이 제공된다.

Description

거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법 {CONSTRUCTION METHOD USING TEXTILE REINFORCING PANEL OF HIGH DURABILITY FOR COMBINED USAGE OF PERMANENT FORM}
본 발명은 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 콘크리트 구조물 시공시 적용하는 영구거푸집용 고내구성 콘크리트 패널로서, 시공시에 콘크리트 자중으로 인한 측압에 저항하고 시공 후에 굳은 콘크리트와 일체화되어 구조 보강재역할을 하는, 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건축물과 같은 구조물의 시공에 있어서, 건물의 기둥, 보, 벽체 등의 시공은 유니트 패널로 이루어진 거푸집을 복수 개 결합하여 하나의 벽체 면을 형성하고, 슬래브는 합판과 각재를 이용하여 지지대를 받쳐서 슬래브 면을 형성하며, 상기 벽체 면이나 슬래브 면을 형성한 거푸집에 콘크리트를 타설하여 벽체와 슬래브를 동시에 구축하고 있다.
이러한 거푸집은 철근콘크리트 구조나 철골철근콘크리트 구조의 공사 등에서 유동성을 가지고 있는 콘크리트를 소정의 형태 및 치수로 만들기 위하여 일시적으로 설치하는 구조물이다. 이러한 거푸집은 콘크리트가 어느 정도 양생될 때까지의 짧은 기간 동안에 필요한 것으로, 콘크리트의 양생이 진행된 이후에 제거하는 가설재로서, 이러한 거푸집의 설치와 해체 작업은 전체 콘크리트 공사에 소요되는 비용과 시간 중 매우 큰 부분을 차지하는 번거로운 공정이다. 특히, 거푸집 자중이 상당하기 때문에, 높은 곳에서 조립하고 해체하는 작업에는 위험성이 수반되기도 한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 거푸집을 이용한 철근콘크리트 보의 시공과정을 나타내는 도면이다.
도 1의 a)에 도시된 바와 같이, 보의 설치 형태에 따라 거푸집(11)을 설치하고, 다음으로, 도 1의 b)에 도시된 바와 같이, 그 내부에 철근(12)을 배근하여 보강지지부를 형성하며, 다음으로, 도 1의 c)에 도시된 바와 같이, 거푸집 내부에 콘크리트(13)를 타설하여 양생시키고, 마지막으로, 도 1의 d)에 도시된 바와 같이, 콘크리트(13)의 양생 이후 거푸집(11)을 제거함으로써, 원하는 형태의 구조물이 완성되는 일련의 작업과정을 거치게 된다.
한편, 철근콘크리트 구조물의 시공은 철근을 조립하고 구조물 외형에 대응하는 거푸집을 일측 또는 양측에 설치하고 콘크리트를 타설하여 완성하고 있는데, 설계기준 강도 등 동일한 재료성질을 갖는 콘크리트를 사용하고 있다.
이러한 콘크리트 재료는 전반적인 내구성은 우수한 편이나 오폐수 등 화학성 물질에 노출되면 열화가 쉽게 발생하고 장기간 공기에 접하면 중성화가 진행되며, 콘크리트 내부로 수분이 침투하면 철근 부식의 우려가 있었다.
최근 개발된 탄소섬유 거푸집 공법은 탄소섬유시트를 이용하여 미리 거푸집 형상으로 제조한 후, 이를 기존의 띠철근 대용으로 사용하는 공법이다. 이러한 탄소섬유 거푸집 공법을 사용하게 되면 띠철근의 양을 최소한으로 줄여줄 수가 있어 인건비를 절감하고 공기를 단축시킬 수 있다. 또한, 시공 방법에 따라서 단면을 시공 한 후 거푸집을 철거할 필요가 없어 시공성이 획기적으로 개선될 수 있다.
이러한 탄소섬유시트를 사용하여 구조물의 성능을 향상시키는 방법으로서, 기존 철근콘크리트 구조물의 보, 바닥판 및 기둥 등에 탄소섬유시트를 접착시켜 구조물의 휨강성 및 연성을 증가시키는 공법이 있다. 하지만, 이러한 공법은 기존 노후화된 구조물의 성능을 향상시키기 위한 보수 및 보강공법에 적용된다.
선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2003-38135호에는 "탄소섬유형틀을 영구거푸집으로 이용하는 콘크리트 구조물 시공방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 종래의 기술에 따른 탄소섬유형틀을 이용한 무근 콘크리트 부재의 시공 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 탄소섬유형틀을 이용한 무근 콘크리트 부재의 경우, 기제작된 탄소섬유형틀(20) 내에 콘크리트(30)를 충진함으로서 철근콘크리트 및 철골건물의 구조부재 대용으로 활용된다.
종래의 기술에 따른 탄소섬유형틀을 영구거푸집으로 이용하는 콘크리트 구조물 시공방법은, 건축공사 및 토목공사의 교각 및 기초, 슬래브 등의 시공시 거푸집을 대체할 수 있는 탄소섬유형틀을 영구거푸집으로 이용하여 콘크리트 구조물을 효과적으로 시공함과 아울러 탄소섬유형틀을 콘크리트 구조물의 일부로 활용하기 위한 시공방법이다.
구체적으로, 종래의 기술에 따른 탄소섬유형틀을 영구거푸집으로 이용하는 콘크리트 구조물 시공방법은, 지하부 및 지상부를 시공하는 건축공사 또는 토목공사의 기초 및 교각, 슬래브 등의 시공시 콘크리트 구조물을 구축함에 있어서, 탄소섬유를 이용하여 다양한 형태의 형틀을 제작하는 단계; 상기 제작되어진 탄소섬유형틀을 해당 기둥, 보, 벽체, 슬래브 등의 구축부위, 또는 기초 및 교각, 슬래브 등의 구축을 위한 필요부위에 설치하는 단계; 상기 설치된 탄소섬유형틀 내에 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계; 및 상기 콘크리트 타설 및 양생 후 탄소섬유형틀을 본 구조물의 일부로 이용하는 단계를 포함하여 시공이 이루어진다.
종래의 기술에 따른 탄소섬유형틀을 영구거푸집으로 이용하는 콘크리트 구조물 시공방법에 따르면, 기초 타설 이후 탄소섬유형틀(20)은 종래 사용되는 거푸집과 달리 해체하지 않고 탄소섬유형틀(20) 내의 콘크리트와 함께 그대로 지하골조로 활용함으로써 흙막이 지지체의 강성증가 및 공사기의 단축 등의 우수한 시공성을 나타낼 수 있다.
하지만, 종래의 기술에 따른 탄소섬유형틀을 영구거푸집으로 이용하는 콘크리트 구조물 시공방법의 경우, 전단연결재 없이 단지 탄소섬유형틀(20) 내에 콘크리트를 충진하여 일체화시키기 때문에 탄소섬유형틀(20)과 타설 콘크리트 구조물 간의 연결이 약하다는 문제점이 있다.
도 3은 종래의 기술에 따른 영구거푸집을 이용한 콘크리트 타설 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물의 시공성 향상을 위해 영구거푸집(40)이 사용되고 있으나, 종래의 기술에 따르면 콘크리트 타설 대상체(50)와 일체화되도록 하기 위해 별도의 연결재를 구비하여야 한다. 예를 들면, 스터드형 연결재(41)가 영구거푸집(40)에 사전에 설치되어 있어야 하기 때문에 영구거푸집(40)을 제작한 후 별도의 스터드 설치를 위한 용접과 같은 2차 작업 필요 등 공정이 늘어나고, 이에 따른 인건비, 재료비 등이 소요되는 단점이 있다.
또한, 종래 기술에 따르면, 패널을 비구조체인 거푸집 대용으로만 적용하고 있으며, 콘크리트 타설시 측압을 지지할 수 있도록 별도의 보강재 또는 타이(Tie)를 형성하고 있다.
또한, 종래 기술에 따른 영구거푸집은 시공 이후에 구조물과 일체화되지 않고 구조적으로 강성을 증가시킬 수 없고 구조물의 손상 및 열화를 억제할 수 없다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허번호 제2003-38135호(공개일: 2003년 5월 16일), 발명의 명칭: "탄소섬유형틀을 영구거푸집으로 이용하는 콘크리트구조물 시공방법" 대한민국 공개특허번호 제2008-101218호(공개일: 2008년 11월 21일), 발명의 명칭: "내화보드 영구거푸집을 구비한 콘크리트 구조체 및 그 시공방법" 일본 등록특허번호 제6,174,508호(등록일: 2017년 7월 14일), 발명의 명칭: "보강패널, 보강패널 제조 방법, 콘크리트 구조물 및 콘크리트 구조물의 시공방법" 일본 공개특허번호 제2006-118236호(공개일: 2006년 5월 11일), 발명의 명칭: "섬유 강화 콘크리트제 영구거푸집" 대한민국 등록특허번호 제10-387550호(등록일: 2003년 6월 2일), 발명의 명칭: "교량의 내진교각용 탄소섬유 거푸집 및 그 거푸집제조방법과 그 거푸집을 이용한 내진교각 시공방법" 대한민국 등록특허번호 제10-1752275호(등록일: 2017년 6월 23일), 발명의 명칭: "성형강판을 이용하여 내부에 T형 돌기를 갖는 기둥 영구거푸집" 일본 공개특허번호 제2001-311248호(공개일: 2001년 11월 9일), 발명의 명칭: "영구거푸집용 콘크리트 패널 및 그 제조 방법" 일본 공개특허번호 제2007-46364호(공개일: 2007년 2월 22일), 발명의 명칭: "철근콘크리트 상판용 섬유강화 수지제 영구거푸집 및 그 제조방법 및 영구거푸집을 이용한 철근콘크리트 합성 상판"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 콘크리트 구조물 시공시 적용하는 영구거푸집용 고내구성 텍스타일 보강 패널로서, 시공시에 굳지 않은 콘크리트 자중으로 인한 측압에 저항하고 시공 후에 굳은 콘크리트와 일체화되어 구조 보강재역할을 할 수 있는, 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 고내구성 콘크리트 패널에 형성되는 텍스타일 전단연결재로 인하여 콘크리트 구조물과 일체화되며, 격자 형상의 보강재로 인하여 고내구성 콘크리트 패널의 휨강성이 크게 증가될 수 있는, 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
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전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법은, a) 텍스타일 전단 보강재 상에 텍스타일 전단연결재를 결합하여 패널 보강용 텍스타일을 형성하는 단계; b) 고내구성 콘크리트 패널의 일측에 상기 패널 보강용 텍스타일의 텍스타일 전단연결재 일부가 노출되도록 고내구성 콘크리트를 타설하여 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 형성하는 단계; c) 상기 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 영구거푸집으로 일측에 거치하고, 타측에 일반 거푸집을 거치하는 단계; d) 상기 영구거푸집 및 상기 일반 거푸집 사이에 종방향 철근 및 횡방향 철근을 조립 거치하는 단계; 및 e) 상기 노출된 텍스타일 전단연결재 및 상기 종방향 철근 및 횡방향 철근 상에 구조물용 타설 콘크리트를 타설하여 철근콘크리트 구조물을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 구조물용 타설 콘크리트는 상기 노출된 텍스타일 전단연결재와 연결되어, 상기 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널과 일체화된 철근콘크리트 구조물을 형성하며,
상기 a) 단계의 패널 보강용 텍스타일은, 상기 고내구성 콘크리트 패널 내에 매립 형성되는 평면형의 텍스타일 격자 보강재; 및 상기 고내구성 콘크리트 패널의 일측에 일부가 노출되는 전단연결재로서 상기 텍스타일 격자 보강재 상에 다수 형성되는 입체형의 텍스타일 전단연결재를 포함하며, 상기 패널 보강용 텍스타일은 폐합 파형 또는 개방형 V자로 일부가 노출되어 상기 구조물용 타설 콘크리트와 전단연결되도록 하게 된다.
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여기서, 상기 철근콘크리트 구조물은 수분, 화학적 물질 또는 공기에 접하는 구조물이고, 상기 구조물의 측면 또는 하면에 상기 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널이 영구거푸집으로 설치될 수 있다.
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본 발명에 따르면, 콘크리트 구조물 시공시 적용하는 영구거푸집용 고내구성 텍스타일 보강 패널로서, 시공시에 굳지 않은 콘크리트 자중으로 인한 측압에 저항하고 시공 후에 굳은 콘크리트와 일체화되어 구조 보강재역할을 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고내구성 콘크리트 패널에 형성되는 텍스타일 전단연결재로 인하여 콘크리트 구조물과 일체화되며, 격자 형상의 보강재로 인하여 고내구성 콘크리트 패널의 휨강성이 크게 증가되므로, 구조적으로 일체화되는 경우 콘크리트 구조물 전체의 휨강성을 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 고내구성 콘크리트 패널 적용시 종래 기술의 보통 콘크리트만 적용하는 구조물에 비하여 내구성이 크게 증가되어 콘크리트 구조물의 손상, 열화 현상을 억제할 수 있고, 이에 따라 콘크리트 구조물의 수명이 연장되어 유지보수비 절감이 가능하다.
도 1은 종래의 기술에 따른 거푸집을 이용한 철근콘크리트 보의 시공과정을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 탄소섬유형틀을 이용한 무근 콘크리트 부재의 시공 개념도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 영구거푸집을 이용한 콘크리트 타설 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널에서 패널 보강용 텍스타일을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널에서 패널 보강용 텍스타일이 전단연결되는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용하여 시공된 오폐수 관거를 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법의 동작흐름도이다.
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.
[거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)]
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 나타내는 측면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널에서 패널 보강용 텍스타일을 예시하는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널은, 철근콘크리트 구조물 시공시 구조물의 일측에 형성되는 텍스타일 보강 패널로서, 고내구성 콘크리트 패널(111) 및 패널 보강용 텍스타일(112)을 포함한다.
고내구성 콘크리트 패널(111)은 고강도 및 고내구성 재료로 소정 두께를 갖도록 형성되고, 철근콘크리트 구조물 시공을 위한 영구거푸집 역할을 한다. 이때, 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)은, 예를 들면, 고강도 콘크리트 또는 고성능 콘크리트를 타설하여 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
패널 보강용 텍스타일(112)은 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)을 보강하기 위한 텍스타일 격자 보강재(112a) 및 텍스타일 전단연결재(112b)로 이루어지고, 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)의 일측으로 상기 텍스타일 전단연결재(112b)의 일부가 노출되도록 형성된다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 패널 보강용 텍스타일(112)은 폐합 파형 또는 개방형 V자로 형성되고 일부가 패널 밖으로 노출되어 상기 구조물용 타설 콘크리트(121)와 전단연결될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 패널 보강용 텍스타일(112)은, 상기 고내구성 콘크리트 패널(111) 내에 매립 형성되는 텍스타일 격자 보강재(112a); 및 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)의 일측에 일부가 노출되는 전단연결재로서, 상기 텍스타일 격자 보강재(112a) 상에 다수 형성되는 텍스타일 전단연결재(112b)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널의 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 철근콘크리트 구조물 시공시 수분, 화학적 물질, 공기에 접하는 콘크리트 구조물 일측에 거푸집 대용으로 일정한 두께를 갖는 고내구성 콘크리트 패널(111)을 형성하고, 또한, 콘크리트 구조물 타측에는 일반 거푸집(130)을 거치한 후 구조물용 타설 콘크리트(121)를 타설하여 콘크리트 구조물 전체의 내구성 확보와 수명연장으로 경제성을 크게 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)은 철근콘크리트 구조물 시공시에 굳지 않은 콘크리트 자중으로 인한 측압에 저항하고, 철근콘크리트 구조물 시공 후에 굳은 구조물용 타설 콘크리트와 일체화되어 구조보강재 역할을 할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널에서 패널 보강용 텍스타일이 전단연결되는 것을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널은 시공시에 거푸집 역할을 하고, 시공 후에 같이 타설한 구조물용 타설 콘크리트(121)와 일체화되어 구조보강재 역할을 하며, 또한, 환경에 저항하는 역할을 하게 된다. 여기서, 상기 구조물용 타설 콘크리트(121)는 철근콘크리트 구조물을 형성하는 보통 콘크리트로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 노출된 텍스타일 전단연결재(112b)에 의해 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)에 연결되어 일체화된다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널은 거푸집 및 구조적 보강재 역할을 하기 위해서 고강성이 필요하고, 시공 후에는 재료성질에 따른 상기 구조물용 타설 콘크리트(121)와 일체화가 중요하므로 고강도 및 고내구성을 갖는 패널 보강용 텍스타일 격자 보강재(112a)로 보강되고, 상기 텍스타일 격자 보강재(112a)에 다수의 텍스타일 전단연결재(112b)가 결합된다.
한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용하여 시공된 오폐수 관거를 예시하는 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 오폐수 관거 시공시 벽체와 상부 슬래브 및 하부 슬래브에 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)을 구비하여 시공하면 별도의 거푸집 탈형 과정이 생략되어 공기를 단축시킬 수 있고, 이에 따라 공사비를 절감할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)은 오폐수의 황산 등 화학적 물질로부터 오폐수 관거를 보호하게 되므로, 종래 기술에 따른 보통 콘크리트만 적용하는 관거에 비하여 내구성이 크게 증가되어 손상, 열화 발생 가능성이 거의 없고, 수명이 연장되어 유지보수비를 절감할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)에 형성된 텍스타일 전단연결재(112b)로 인하여 보통 콘크리트 구조와 일체화되며, 또한, 텍스타일 격자 보강재(112a)로 인하여 고내구성 텍스타일 보강 패널의 강도가 매우 증가되므로, 구조적으로 일체화되는 경우 콘크리트 구조물 전체의 강성을 크게 증가시킬 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 콘크리트 구조물 시공시 적용하는 영구거푸집용 고내구성 텍스타일 보강 패널로서, 시공시에 굳지 않은 콘크리트 자중으로 인한 측압에 저항하고 시공 후에 굳은 콘크리트와 일체화되어 구조보강재 역할을 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 고내구성 콘크리트 패널에 형성되는 텍스타일 전단연결재로 인하여 콘크리트 구조물과 일체화되며, 격자 형상의 보강재로 인하여 고내구성 콘크리트 패널의 휨강성이 크게 증가되므로, 구조적으로 일체화되는 경우 콘크리트 구조물 전체의 휨강성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 고내구성 콘크리트 패널 적용시 종래 기술의 보통 콘크리트만 적용하는 구조물에 비하여 내구성이 크게 증가되어 콘크리트 구조물의 손상, 열화 현상을 억제할 수 있고, 이에 따라 콘크리트 구조물의 수명이 연장되어 유지보수비 절감이 가능하다.
[거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법]
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법의 동작흐름도이다.
도 4 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법은, 먼저, 텍스타일 격자 보강재(112a) 상에 텍스타일 전단연결재(112b)를 결합하여 패널 보강용 텍스타일(112)을 형성한다(S110). 여기서, 상기 패널 보강용 텍스타일(112)은, 상기 고내구성 콘크리트 패널(111) 내에 매립 형성되는 텍스타일 격자 보강재(112a); 및 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)의 일측에 일부가 노출되는 전단연결재로서, 상기 텍스타일 격자 보강재(112a) 상에 다수 형성되는 텍스타일 전단연결재(112b)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 텍스타일 전단연결재(112b)는 폐합 파형 또는 개방형 V자로 일부가 패널 밖으로 노출되어 상기 구조물용 타설 콘크리트(121)와 전단연결된다. 즉, 탄소섬유로 형성되는 텍스타일 격자 보강재(112a)에 폐합 파형 또는 개방형 V자 텍스타일 전단연결재(112b)가 일체화 연결되고, 텍스타일 보강 패널의 제작후 텍스타일 전단연결재(112b)는 일부 노출된다.
다음으로, 고내구성 콘크리트 패널(111)의 일측에 상기 패널 보강용 텍스타일(112)의 텍스타일 전단연결재(112b) 일부가 노출되도록 고내구성 콘크리트를 타설하여 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)을 형성한다(S120). 여기서, 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)은 고강도 및 고내구성 재료로 소정 두께를 갖도록 형성되어 영구거푸집 역할을 한다. 또한, 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)은 철근콘크리트 구조물 시공시에 굳지 않은 콘크리트 자중으로 인한 측압에 저항하고, 철근콘크리트 구조물 시공 후 구조물용 타설 콘크리트와 일체화되어 구조보강재 역할을 할 수 있다.
다음으로, 상기 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)을 영구거푸집으로 일측에 거치하고, 도 4에 도시된 바와 같이 타측에 일반 거푸집(130)을 거치한다(S130).
다음으로, 상기 영구거푸집 및 상기 일반 거푸집(130) 사이에 종방향 철근(122) 및 횡방향 철근(123)을 조립 거치한다(S140).
다음으로, 상기 노출된 텍스타일 전단연결재(112b) 및 상기 종방향 철근(122) 및 횡방향 철근(123) 상에 구조물용 타설 콘크리트(121)를 타설하여 철근콘크리트 구조물을 형성한다(S150).
이에 따라, 상기 구조물용 타설 콘크리트(121)는 상기 노출된 텍스타일 전단연결재(112b)와 연결되어, 상기 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)과 일체화된 철근콘크리트 구조물을 시공할 수 있다. 또한, 상기 구조물용 타설 콘크리트(121)는 철근콘크리트 구조물을 형성하는 보통 콘크리트로서, 상기 노출된 텍스타일 전단연결재(112b)에 의해 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)에 연결되어 일체화될 수 있다.
이러한 상기 철근콘크리트 구조물은 수분, 화학적 물질 또는 공기에 접하는 구조물, 예를 들면, 오폐수 관거일 수 있고, 상기 구조물의 측면 또는 하면에 상기 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)이 영구거푸집으로 설치될 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)은 토목, 건축 구조물 벽체 및 슬래브 시공용 영구거푸집에 적용할 수 있고, 또한, 해양항만구조물, 오폐수용 구조물 등 손상, 열화 방지공에 적용할 수 있으며, 또한, 기존 구조물 벽체 및 슬래브 보수 또는 보강에 적용할 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.
110: 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널
111: 고내구성 콘크리트 패널
112: 패널 보강용 텍스타일
112a: 텍스타일 격자 보강재
112b: 텍스타일 전단연결재
121: 구조물용 타설 콘크리트
122: 종방향 철근
123: 횡방향 철근
130: 일반 거푸집

Claims (11)

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  5. a) 텍스타일 격자 보강재(112a) 상에 텍스타일 전단연결재(112b)를 결합하여 패널 보강용 텍스타일(112)을 형성하는 단계;
    b) 고내구성 콘크리트 패널(111)의 일측에 상기 패널 보강용 텍스타일(112)의 텍스타일 전단연결재(112b) 일부가 노출되도록 고내구성 콘크리트를 타설하여 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)을 형성하는 단계;
    c) 상기 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)을 영구거푸집으로 일측에 거치하고, 타측에 일반 거푸집(130)을 거치하는 단계;
    d) 상기 영구거푸집 및 상기 일반 거푸집(130) 사이에 종방향 철근(122) 및 횡방향 철근(123)을 조립 거치하는 단계; 및
    e) 상기 노출된 텍스타일 전단연결재(112b) 및 상기 종방향 철근(122) 및 횡방향 철근(123) 상에 구조물용 타설 콘크리트(121)를 타설하여 철근콘크리트 구조물을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 구조물용 타설 콘크리트(121)는 상기 노출된 텍스타일 전단연결재(112b)와 연결되어, 상기 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널(110)과 일체화된 철근콘크리트 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하며,
    상기 a) 단계의 패널 보강용 텍스타일(112)은, 상기 고내구성 콘크리트 패널(111) 내에 매립 형성되는 평면형의 텍스타일 격자 보강재(112a); 및 상기 고내구성 콘크리트 패널(111)의 일측에 일부가 노출되는 전단연결재로서 상기 텍스타일 격자 보강재(112a) 상에 다수 형성되는 입체형의 텍스타일 전단연결재(112b)를 포함하며, 상기 패널 보강용 텍스타일(112)은 폐합 파형 또는 개방형 V자로 일부가 노출되어 상기 구조물용 타설 콘크리트(121)와 전단 연결되며,
    상기 철근콘크리트 구조물은 수분, 화학적 물질 또는 공기에 접하는 구조물이고, 상기 구조물의 측면 또는 하면에 상기 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널이 영구거푸집으로 설치되는 것을 특징으로 하는 거푸집 겸용 고내구성 텍스타일 보강 패널을 이용한 철근콘크리트 구조물 시공방법.
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