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1. WO2020197366 - MOLD FOR WAVE DISSIPATING BLOCK AND METHOD FOR MANUFACTURING WAVE DISSIPATING BLOCK BY USING SAME

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

13   14   15   16   17  

과제 해결 수단

18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68  

발명의 효과

69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87  

도면의 간단한 설명

88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116  

발명의 실시를 위한 형태

117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127   128   129   130   131   132   133   134   135   136   137   138   139   140   141   142   143   144   145   146   147   148   149   150   151   152   153   154   155   156   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173   174   175   176   177   178   179   180   181   182   183   184   185   186   187   188   189   190   191   192   193   194   195   196   197   198   199   200   201   202   203   204   205   206   207   208   209   210   211   212   213   214   215   216   217   218   219   220   221   222   223   224   225   226   227   228   229   230   231   232   233   234   235   236   237   238   239   240   241   242   243   244   245   246   247   248   249   250   251   252   253   254   255   256   257   258   259   260   261   262   263   264   265   266   267   268   269   270   271   272   273  

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1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33  

명세서

발명의 명칭 : 소파블록용 거푸집 및 이를 이용한 소파블록 제조 방법

기술분야

[1]
본 발명은 2개의 테트라포드가 한 각부를 공유하여 동부를 구성한 것과 유사한 형태로서 양단에 3개의 각부가 각각 마련된 형태의 소파블록을 제작하기 위한 거푸집의 구체적인 형상과, 이를 이용하여 소파블록을 제작하는 방법에 관한 것이다.

배경기술

[2]
소파블록은 파랑의 에너지를 분산 또는 소실(消失)시키고, 반사파를 저감시킬 목적으로 방파제나 호안(護岸)의 큰 파도를 받는 곳에 설치하는 것으로, 주로 콘크리트제의 블록을 말한다.
[3]
종래의 소파블록으로는 4개의 뿔 모양으로 생긴 테트라포드가 가장 많이 이용되었으며, 테트라포드를 변형한 포드락(pod lock), 돌로스(dolos), 씨락(sealock) 등도 최근 많이 이용되고 있다. 특히, 상기 테트라포드는 방파제의 사면에 단층 또는 복층으로 피복되거나, 잠제와 같은 해안침식 구조물 등을 건설시 다수 개가 밀집 형성되어 하나의 구조체를 형성한다. 테트라포드를 적층하여 형성된 방파제 또는 하천 바닥 등은 인접하는 테트라포드 사이의 틈새 공간과 테트라포드 자체의 울퉁불퉁한 형상, 그리고 이들의 엇물림에 의하여 파랑 에너지를 분산 또는 소실시킨다.
[4]
소파블록은 파력 등에 대해 충분한 안정성을 가질 것, 외력이나 자중에 대하여 충분한 구조 강도를 가질 것, 양중 및 시공이 용이할 것, 파랑 에너지를 감쇄할 수 있도록 적층하였을 때 적당한 공극률을 얻을 수 있을 것 등의 요건이 요구된다.
[5]
소파블록을 거치하는 방법에는 2층피복 형식과 난적 형식 등이 있고, 2층피복 형식에는 직립제피복형식과 경사제피복형식이 있으며, 난적 형식에는 직립제 전단면 피복 형식과 경사제 전단면 피복 형식이 있다.
[6]
난적 형식은 공극율을 구현하기 쉽고 거치가 간단하여 시공성이 좋은 반면, 일반인들에게는 거대한 콘크리트 구조물이 난잡하게 쌓여 있는 것으로 비춰지기 때문에 미관이 좋지 않다.
[7]
반면 2층피복 형식은 소파블록이 정연하게 배치되어 거대한 콘크리트 구조물인 소파블록이 배열되어 있어도 주변 미관을 그다지 해치지 않는 점에서 유리하지만, 수십톤에 달하는 소파블록을 하나씩 거치할 때마다 위치는 물론 방위(각도)까지 맞춰야 하는 점에서 시공이 까다롭다는 문제가 있다.
[8]
또한 기 시공된 테트라포드 피복 방파제를 보수 또는 보강 시공할 때, 기존의 변형된 형태의 소파블록들은 테트라포드와 호환이 되지 않아 적용하기가 어렵기 때문에, 기존의 테트라포드와 동일한 규격의 테트라포드를 사용해야만 하는 불편함이 있었다.
[9]
한편 복잡한 구조의 소파블록을 제작하는 경우, 거푸집의 천단에 있는 콘크리트 타설구에서 하부에 있는 각부까지 시야를 확보하면서 타설과 다짐을 하기에 어려움이 많아 각부 선단에 곰보가 발생할 우려가 있고, 거푸집을 눕힌 상태로 작업을 할 때에는 동부의 상부면에 기포가 많이 발생하여 원기둥 형상의 동부에 대한 강도가 떨어지는 문제가 있었다.
[10]
또한 복잡한 구조를 구현하기 위해 거푸집을 더 많은 부분으로 분할하게 되면서, 거푸집 부품의 개수가 증가하여 유지 관리가 어렵고 현장 시공이 난해한 문제점이 있었다.
[11]
특히 거푸집의 높이가 높은 경우, 거푸집의 부품을 조립하거나 탈거하는 과정에서 작업자가 큰 부상을 입거나 인명 손실이 일어날 우려도 배제할 수 없다.
[12]
그리고 거푸집의 높이에 비해 거푸집을 지지하는 구조가 취약하여 거푸집이 넘어지거나 변형되는 사고가 발생할 가능성도 있다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[13]
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 소파블록을 편리하면서도 불량 없이 확실하게 제조할 수 있는 거푸집을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[14]
또한 본 발명은 복잡한 형상의 소파블록을 구현하면서도 부품 수가 적어 현장 시공이 용이한 거푸집 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[15]
또한 본 발명은 거푸집을 조립하거나 탈거하기가 용이하고 거푸집의 조립이나 탈형 과정에서 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있는 거푸집 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[16]
또한 본 발명은 양생 과정에서 고하중의 자중을 충분히 안정적으로 지지하는 거푸집 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[17]
또한 본 발명은 상기 거푸집을 이용한 소파블록의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제 해결 수단

[18]
본 발명의 거푸집이 적용되는 소파블록은, 길이방향을 따라 중심축을 가지는 동부; 그 중심축이 상기 동부의 중심축의 일측 단부에서 상기 동부의 중심축에 대해 120도의 각도를 이루며 각각 외향 돌출되는 3개의 제1각부; 및 그 중심축이 상기 동부의 중심축의 타측 단부에서 상기 동부의 중심축에 대해 120도의 각도를 이루며 각각 외향 돌출되는 3개의 제2각부;를 구비하고, 상기 3개의 제1각부는 그 길이가 서로 일치하고, 동부의 중심축 방향으로 바라보았을 때 상호간에 실질적으로 120도 간격으로 배치되고, 상기 3개의 제2각부는 그 길이가 서로 일치하고, 동부의 중심축 방향으로 바라보았을 때 상호간에 실질적으로 120도 간격으로 배치되고, 상기 3개의 제1각부와 3개의 제2각부는 그 길이가 서로 일치하고, 상기 동부의 중심점을 기준으로 실질적으로 상호 점대칭이 되는 위치에 마련될 수 있다.
[19]
상기 동부의 중심축에 수직인 면에 대한 동부의 단면과, 상기 각부의 중심축에 수직인 면에 대한 각부의 단면은 모두 실질적으로 정육각형이며, 상기 동부의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분은 상기 각부들의 정육각형 단면 중 변의 중앙 부근(p)에서 만나고, 상기 동부의 정육각형 단면 중 변 부분의 중앙부가 상기 각부들의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분(q)과 만나는 형상일 수 있다.
[20]
상기 거푸집은, 상기 동부의 길이방향을 따라 연장되어 상기 동부를 덮는 동부 부분(711)과, 상단부에서 상기 제1각부의 둘레의 일부를 덮는 제1각부 부분(712)과, 하단부에서 상기 제2각부의 둘레의 일부를 덮는 제2각부 부분(713)을 구비하는 동부 거푸집(710); 상기 제1각부의 둘레 방향의 나머지를 덮는 제1각부 거푸집(721); 상기 제2각부의 둘레 방향의 나머지를 덮는 제2각부 거푸집(722); 상기 제1각부의 단부면을 각각 덮는 3개의 제1단부면 거푸집(731); 상기 제2각부와 단부면을 각각 덮는 3개의 제2단부면 거푸집(732); 및 지면에 설치되고, 상기 제2각부 거푸집(722)을 지지하는 받침대(79);를 포함할 수 있다.
[21]
상기 거푸집(70)은 상기 제1각부가 상부에 배치되고 상기 제2각부가 하부에 배치되도록 세워진 상태로 설치되고, 상기 동부 거푸집(710)과 상기 제1단부면 거푸집(731)은 제1단부면 거푸집의 하단부에서 힌지 결합되고, 상기 제2각부 거푸집(722)과 상기 제2단부면 거푸집(732)은 제2단부면 거푸집의 하단부에서 힌지 결합될 수 있다.
[22]
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 거푸집은, 상기 제2각부 거푸집(722)에 대한 상기 제2단부면 거푸집(732)의 회동 범위를 제한하는 스토퍼부재(7933)가 상기 받침대(79)에 설치된다.
[23]
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 거푸집은, 상기 동부 거푸집(710)에 대한 상기 제1단부면 거푸집(731)의 회동 범위를 제한하는 장력 부재(89)의 양단부가, 상기 동부 거푸집(710)의 제1각부 부분(712)과 상기 제1단부면 거푸집(731)에 각각 연결된다.
[24]
상기 장력 부재(89)의 길이(L)는, 상기 제1단부면 거푸집(731)이 상기 동부 거푸집(710)에 대해 개방되며 회전하여, 제1단부면 거푸집(731)의 힌지축을 포함하는 직선을 기준으로 상기 장력 부재(89)의 양단부가 각각 연결되는 제1단부면 거푸집(731)과 상기 동부 거푸집(710)의 두 지점이 서로 대향하는 위치에 있을 때, 상기 두 지점 사이의 거리(DL)보다 짧다.
[25]
상기 장력 부재(89)의 길이(L)는, 상기 제1단부면 거푸집(731)이 상기 동부 거푸집(710)에 대해 닫혀 있는 상태에서 상기 장력 부재(89)의 양단부가 각각 연결되는 제1단부면 거푸집(731)과 상기 동부 거푸집(710)의 두 지점 사이의 거리(DC)보다 길다.
[26]
상기 받침대(79)는: 중심(791)을 기준으로 방사상으로 연장되는 복수 개의 방사상 부재(794); 상기 복수 개의 방사상 부재(794)의 반경방향의 가장자리를 서로 연결하는 링 형상의 외륜부재(793); 및 상기 복수 개의 방사상 부재(794)의 길이방향의 중앙부를 서로 연결하는 링 형상의 내륜부재(792);를 포함할 수 있다.
[27]
상기 방사상 부재(794)는 6개 구비될 수 있다.
[28]
상기 외륜부재(793)는 원형 링 형상일 수 있다.
[29]
상기 내륜부재(794)는 상기 6개의 방사상 부재(794)의 길이방향의 중앙부를 직선 형태로 서로 연결하는 정육각형 링 형상일 수 있다.
[30]
상기 스토퍼부재(7933)는, 상기 방사상 부재(794)와 외륜부재(793)가 만나는 지점에 마련될 수 있다.
[31]
상기 방사상 부재(794)와 내륜부재(792)가 만나는 지점에는, 지지면부재(7922)가 마련될 수 있다.
[32]
상기 지지면부재(7922)는 상기 방사상 부재(794)와 내륜부재(792)가 만나는 6개의 지점 중 서로 이웃하지 않는 3개의 지점에 마련될 수 있다.
[33]
상기 스토퍼부재(7933)와 지지면부재(7922)는 동일 방사상 부재(794) 상에 배치될 수 있다.
[34]
상기 제2각부 거푸집(722)과 받침대(79) 사에에는, 상하 방향으로 연장되어 상기 제2각부 거푸집(722)을 지지하는 지지부(78)가 구비될 수 있다.
[35]
상기 지지부(78)는 제2각부 거푸집(722)의 세 각부의 밑면에 구비되고, 상기 제2각부 거푸집(722)으로부터 하향 연장될 수 있다. 상기 지지부(78)는, 상기 지지면부재(7922)에 착탈 가능하게 고정 지지될 수 있다.
[36]
상기 동부 거푸집(710)은 3개로 분할된 형태일 수 있다.
[37]
분할된 하나의 동부 거푸집(710)은, 동부의 둘레 방향으로 실질적으로 1/3에 해당하는 부분을 덮는 하나의 동부 부분(711), 하단부에서 2개의 제2각부를 둘레 방향으로 각각 실질적으로 1/4씩 덮는 한 쌍의 제2각부 부분(713) 및 상단부에서 1개의 제1각부를 둘레 방향으로 실질적으로 1/2에 해당하는 만큼 덮는 하나의 제1각부 부분(712)을 구비할 수 있다.
[38]
상기 소파블록의 동부의 중심축에 수직인 면에 대한 동부의 단면과, 상기 각부의 중심축에 수직인 면에 대한 각부의 단면은 모두 실질적으로 정육각형일 수 있다.
[39]
상기 소파블록의 동부의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분은 상기 각부들의 정육각형 단면 중 변의 중앙 부근(p)에서 만나고, 상기 동부의 정육각형 단면 중 변 부분의 중앙부가 상기 각부들의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분(q)과 만날 수 있다.
[40]
분할된 상기 하나의 동부 거푸집(710)에서, 상기 동부 부분(711)은 동부의 정육각형 단면의 여섯 개의 변 중 두 변에 해당하는 부분을 덮고, 상기 제2각부 부분(713)은 상기 제2각부의 정육각형 단면의 여섯 개의 변 중 한 개의 변 및 이와 이웃하는 한 변의 약 1/2을 덮고, 상기 제1각부 부분(712)는 상기 제1각부의 정육각형 단면의 여섯 개의 변 중 이웃하는 세 개의 변을 덮을 수 있다.
[41]
상기 동부 거푸집(710)과 상기 제1단부면 거푸집(731)은 제1단부면 거푸집의 정육각형의 여섯 변 중 하단부의 변에서 힌지 결합될 수 있다.
[42]
상기 제2각부 거푸집(722)과 상기 3개의 제2단부면 거푸집(732)은 제2단부면 거푸집의 정육각형의 여섯 변 중 하단부의 변에서 힌지 결합될 수 있다.
[43]
상기 동부 거푸집(710), 제1각부 거푸집(721), 제2각부 거푸집(722), 제1단부면 거푸집(731) 및 제2단부면 거푸집(732)의 가장자리에는 플랜지가 마련될 수 있다.
[44]
서로 접하며 마주하는 두 플랜지에는 서로 대응하는 위치에 플랜지 홈(81)이 마련되고, 서로 마주하는 두 플랜지 중 어느 한 플랜지에는 볼트(84)가 회전 가능하게 지지되는 볼트 지지부재(82)가 설치되며, 상기 볼트(84)를 회전시켜 상기 두 플랜지의 플랜지 홈(81)에 끼워 넣어 상기 볼트(84)의 나사산부(842)에 나사결합되는 너트(85)가 서로 마주하는 두 플랜지 중 다른 한 플랜지 쪽에 배치되도록 한 상태에서 너트(85)를 조임으로써, 서로 마주하는 두 플랜지가 서로 압착될 수 있다.
[45]
상부에 배치되는 3개의 제1단부면 거푸집(731)에는 콘크리트 타설구(77)가 마련될 수 있다.
[46]
제1각부 거푸집(721)의 상부면에는 창(75)이 마련되고, 상기 동부 거푸집(710)에 있어서 제2각부 부분(713)의 상단부 부근에는 창(75)이 마련될 수 있다.
[47]
상기 창은 힌지도어(751)에 의해 개폐되되, 상기 힌지도어(751)의 일측에는 힌지축이 마련되고 타측에는 잠금 구조가 구비될 수 있다.
[48]
상기 잠금 구조는: 힌지도어 측에 설치되는 제1지지부(752); 거푸집 외면에 설치되는 제2지지부(753); 상기 제1지지부(752)에 회전 가능하게 설치되는 후크핸들(754); 상기 후크핸들(754)에 마련되며, 작업자가 파지할 수 있는 핸들(7541); 및 상기 후크핸들(754)에 마련되며, 상기 제2지지부(753)에 걸려 고정되는 캔틸레버 후크(7542);를 포함할 수 있다.
[49]
상기 캔틸레버 후크(7542)는 상기 후크핸들(754)의 회전축을 중심으로 원호 방향으로 연장된 캔틸레버 구조일 수 있다.
[50]
상기 소파블록에 있어서, 상기 제1각부와 제2각부는 그 단부로 갈수록 실질적인 직경이 점차 줄어드는 형태의 경사면을 가지되, 상기 각부의 중심축에 대해 경사면이 이루는 경사각(c)은 4° ≤ c ≤ 10° 의 관계를 만족할 수 있다.
[51]
상기 소파블록에 있어서, 상기 동부는 상기 중심축의 길이방향의 중앙부에 마련되며 실질적인 직경이 가장 큰 중심직경면과, 상기 중심직경면에서 중심축의 양단을 향해 실질적인 직경이 점차 줄어드는 형태의 경사직경면을 구비할 수 있다.
[52]
상기 소파블록에 있어서, 상기 중심직경면에 대해 경사직경면이 가지는 경사각(a)과 상기 1개의 제1각부와 2개의 제2각부에 의해 상기 소파블록을 지면에 놓았을 때 지면과 동부의 중심축이 이루는 내각(b)은 3° ≤ a ≤ b ≤ 15° 의 관계를 만족할 수 있다.
[53]
상기 소파블록에 있어서, 상기 동부의 중심직경면의 실질적인 직경(D)과 상기 각부의 최대직경부의 실질적인 직경 (B)은 2×B < 30.5×D 의 관계를 만족할 수 있다.
[54]
상기 소파블록에 있어서, 상기 동부의 중심축의 길이(W)와 상기 각부의 최대직경부의 실질적인 직경 (B)은 1.1×B ≤ W ≤ 1.3×B의 관계를 만족할 수 있다.
[55]
상기 소파블록에 있어서, 상기 동부의 중심직경면의 실질적인 직경(D)과 상기 각부의 중심축의 길이(L)는 (4/3)0.5×D < L 의 관계를 만족할 수 있다.
[56]
상기 소파블록에 있어서, 상기 동부의 중심직경면의 실질적인 직경(D)과 상기 각부의 중심축의 길이(L)와 상기 동부의 중심축의 길이(W)는 {(3/4)0.5×L + 0.5×D}×0.9 < 0.5×L + W < {(3/4)0.5×L + 0.5×D}×1.05 의 관계를 만족할 수 있다.
[57]
상기 소파블록에 있어서, 상기 각부의 중심축의 길이(L)와 상기 동부의 중심축의 길이(W)는 {0.5×L + 0.5×W}×sin 33.69° × 1.3 < (3/16)0.5× L × cos 33.69° 의 관계를 만할 수 있다.
[58]
상기 소파블록에 있어서, 상기 동부의 중심직경면의 중심축의 길이방향으로의 길이(w1)와 상기 동부의 경사직경면의 중심축의 길이방향으로의 길이(w2)는 실질적으로 동일할 수 있다.
[59]
상기 소파블록에 있어서, 상기 각부의 단부 둘레는 챔퍼가 형성되고, 상기 각부를 기준으로 상기 동부가 배치되는 위치와 대향하는 각부의 외측면에는 각부의 길이방향을 따라 어초홈이 형성될 수 있다.
[60]
상기 소파블록은, 해저면과 사면과 천단면을 구비하는 사석의 마운드를 형성하는 단계; 상기 마운드 상에 중간 피복재를 거치하는 단계; 사면과 인접하는 해저면에 상기 소파블록을 눕혀서 거치하되, 바닥에 놓여지는 1개의 제1각부가 사면을 향하고 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부가 해저를 향하도록 거치하는 단계; 해저면과 인접하는 사면의 1단에 소파블록을 세워서 거치하되, 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부가 해저면을 향하고 바닥에 놓여지는 1개의 제2각부가 천단면을 향하도록 거치하고, 사면의 1단의 소파블록의 제1각부 중 해저면을 향하는 1개의 제1각부가 해저면에 거치된 상기 소파블록의 제1각부 중 상방을 향하는 2개의 제1각부 사이에 놓여지도록 거치하는 단계; 사면의 n단에 소파블록을 세워서 거치하되, 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부가 해저면을 향하고 바닥에 놓여지는 1개의 제2각부가 천단면을 향하도록 거치하고, n단의 소파블록의 제1각부 중 해저면을 향하는 1개의 제1각부가 n-1 단의 소파블록의 제1각부 중 천단면을 향하는 2개의 제1각부 사이에 놓여지도록 거치하는 단계(단, 2 ≤ n); 사면과 천단면을 걸치는 위치에 소파블록을 눕혀서 거치하되, 사면에 놓여지는 2개의 제2각부가 그 직전 단에 놓여진 상기 소파블록의 1개의 제2각부를 감싸도록 놓여지고, 사면 쪽에 위치하되 상향 배치되는 1개의 제2각부가 그 직전 단에 놓여지는 소파블록의 2개의 제1각부 사이에 배치되며, 천단면에는 1개의 제1각부가 놓여지도록 하는 단계; 및 상기 천단면에 소파블록을 세워서 거치하되, 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부가 사면을 향하고 바닥에 놓여지는 1개의 제2각부가 천단을 향하도록 거치하고, 사면을 향하는 2개의 상기 제2각부가, 상기 사면과 천단면 사이에 걸쳐 거치된 소파블록의, 천단면에 놓여진 1개의 제1각부를 감싸도록 거치하는 단계;로 거치될 수 있다.
[61]
이때, 동일 단에서 측방으로는 상기 소파블록의 거치 방향에 상보적인 방향으로 소파블록을 교호적으로 거치할 수 있다.
[62]
이와 달리 상기 소파블록은, 해저면과 사면과 천단면을 구비하는 사석의 마운드를 형성하는 단계; 상기 마운드 상에 중간 피복재를 거치하는 단계; 해저면과 사면을 걸치는 위치에 소파블록을 눕혀서 거치하되, 해저면 쪽으로는 2개의 제2각부가 바닥에 놓여지고, 사면 쪽으로는 1개의 제1각부가 바닥에 놓여지도록 거치하는 단계; 사면의 n단에 소파블록을 눕혀서 거치하되, 2개의 제2각부가 해저면을 향하여 바닥에 놓여지고 1개의 제1각부가 천단면을 향하여 바닥에 놓여지도록 거치하고, n단의 소파블록에서 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부가 n-1 단의 소파블록에서 바닥에 놓여진 1개의 제1각부를 감싸도록 거치하는 단계; 및 상기 천단면에 소파블록을 세워서 거치하되, 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부가 사면을 향하고 바닥에 놓여지는 1개의 제2각부가 천단을 향하도록 거치하고, 사면을 향하는 2개의 제2각부가 상기 사면과 천단면 사이에 걸쳐 거치되는 소파블록의, 천단면에 놓여진 1개의 제1각부를 감싸도록 거치하는 단계;로 거치될 수 있다.
[63]
이때, 동일 단에서 측방으로는 상기 소파블록의 거치 방향에 상보적인 방향으로 소파블록을 교호적으로 거치할 수 있다.
[64]
이와 달리 상기 소파블록은, 해저면과 사면과 천단면을 구비하는 사석의 마운드를 형성하는 단계; 상기 마운드 상에 중간 피복재를 거치하는 단계; 사면의 1단에 소파블록을 눕혀서 거치하되, 바닥에 놓여지는 2개의 제1각부가 일측방을 향하고 바닥에 놓여지는 1개의 제2각부가 타측방을 향하도록 거치하는 단계; 사면의 n단에 소파블록을 눕혀서 거치하되, n-1단에 상보적인 방향으로 소파블록을 교호적으로 거치하는 단계(단, 2 ≤ n); 상기 천단면에 소파블록을 세워서 거치하되, 천단면 바닥에 놓여지는 제2각부 중 2개의 제2각부가 직전 사면에 놓여진 소파블록에 있어서 1개의 각부가 바닥에 놓여진 쪽으로 배치되고, 천단면 바닥에 놓여지는 제2각부중 1개의 제2각부가 직전 사면에 놓여진 소파블록에 있어서 2개의 각부가 바닥에 놓여진 쪽으로 배치되도록 거치하는 단계;로 거치될 수 있다. 상술한 소파블록의 거치방법에 있어서, 눕혀서 거치되는 1개의 소파블록의 무게와 높이(H)는 설계된 규격의 테트라포드 2개의 무게 및 2층적의 높이와 각각 동등하게 설계될 수 있다.
[65]
또한 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 소파블록용 거푸집을 이용한 소파블록 제조 방법으로서, 지면 상의 적절한 위치에 받침대(79)를 배치하는 제1단계; 제1단계 후, 상기 받침대(79) 에 스토퍼부재(7933)를 설치하고, 제2단부면 거푸집(732)이 제2각부거푸집(722)에 닫힌 위치로 고정된 상태에서 상기 받침대(79) 상에 제2각부거푸집(722)과 제2단부면 거푸집(732)의 모듈을 설치하는 제2단계; 제2단계 후, 제1단부면 거푸집(731)이 동부 거푸집(710)에 대해 열린 위치에 있는 상태에서, 동부 거푸집(710)과 제1단부면 거푸집(731)의 모듈 3개를 상기 제2각부거푸집(722) 상에 차례로 설치하는 제3단계; 제3단계 후, 제1단부면 거푸집(731)이 동부 거푸집(710)에 대해 열린 위치에 있는 상태에서, 동부 거푸집(710) 상에 제1각부 거푸집(721)을 설치하는 제4단계; 및 제4단계 후, 제1단부면 거푸집(731)을 닫고 거푸집(70) 내에 콘크리트를 타설하여 양생하는 제5단계;를 포함하는 소파블록 제조 방법을 제공한다.
[66]
상기 제2단계에서 상기 받침대(79)의 중심(791)에 중심받침부재(7911)를 설치할 수 있다.
[67]
상기 제조 방법은, 제5단계 후, 제1단부면 거푸집(731)과 제2단부면 거푸집(732)을 여는 제6단계; 제6단계 후, 동부 거푸집(710) 상에 있는 제1각부 거푸집(721)을 탈형하는 제7단계; 제7단계 후, 제2각부 거푸집(722) 상에 있는 동부 거푸집(710)과 제1단부면 거푸집(731)의 모듈을 탈형하는 제8단계; 제8단계 후, 소파블록을 양중하여 이동시키는 제9단계; 및 제9단계 후, 제2단부면 거푸집(732)을 제2각부거푸집(722)에 닫힌 위치로 고정하고 상기 제3단계로 돌아가는 반복 단계;를 더 포함할 수 있다.
[68]
상기 콘크리트 타설 및 양생은, 상기 콘크리트 타설구를 통해 콘크리트를 타설하되, 상기 하부에 배치되는 각부에 마련된 창의 높이보다 낮은 위치까지 타설되는 것을 확인하며 콘크리트를 타설하는 제1타설단계; 제1타설단계와 함께 또는 제1타설단계 후 하부에 배치된 각부의 창을 통해 하부에 배치되는 각부 부분의 콘크리트를 다지는 제1다짐단계; 상기 하부에 배치된 각부의 창을 덮은 상태에서, 상기 콘크리트 타설구를 통해 콘크리트를 타설하되, 상기 상부에 배치되는 각부에 마련된 창의 높이보다 낮은 위치까지 타설되는 것을 확인하며 콘크리트를 타설하는 제2타설단계; 제2타설단계와 함께 또는 제2타설단계 후 상부에 배치된 각부의 창을 통해 상부에 배치되는 각부 부분의 콘크리트를 다지는 제2다짐단계; 및 상기 상부에 배치된 각부의 창을 덮은 상태에서, 상기 콘크리트 타설구를 통해 콘크리트를 타설하되, 타설되는 콘크리트가 천단까지 모두 채워지는 것을 확인하며 콘크리트를 타설하는 제3타설단계;를 포함할 수 있다.

발명의 효과

[69]
본 발명에 의하면, 하나의 소파블록을 거치하는 것으로 2개의 테트라포드를 2층적하는 것과 동등한 효과를 낼 수 있어 시공 과정이 매우 간편하다.
[70]
또한 본 발명에 의하면, 동부의 중앙부를 두텁게 하여 전체적으로 소파블록에 하중을 부가하고 동부의 파손을 방지하면서도, 동부의 양단으로 갈수록 점점 직경이 줄어들도록 하여 동부로부터 외향 돌출되는 각부의 돌출 길이를 더 확보함으로써 소파 효과를 더욱 높일 수 있다.
[71]
또한, 소파블록을 지면에 눕혀 거치할 때 동부의 중심축이 상향하는 방향으로 동부의 외곽면도 상향하되 지면에 대해 서로 다른 각을 이루도록 하여 파도의 에너지 분산 효과를 높일 수 있고, 소파블록을 지면에 세워 거치할 때 동부의 외면이 다양한 각도를 이루어 파도의 분산 효과를 더욱 높일 수 있다.
[72]
또한 본 발명에 의하면 하나의 각부가 이웃하는 두 개의 각부 및 동부와 균등한 수준으로 기하학적으로 서로 연결되어 각부에 가해지는 외력이 잘 분산되어 각부의 파손을 최소화할 수 있다.
[73]
또한 본 발명에 의하면 동부가 서로 이웃하는 2개의 각부 사이에 안착될 수 있는 기하학적 형상을 가지고, 동부의 중심직경면이 서로 이웃하는 2개의 각부 사이에 안정적으로 안착 지지되는 구조를 가지므로, 소파블록들이 서로 다양한 형태로 인터록킹될 수 있어 정적은 물론 난적에도 인터록킹이 탁월하게 된다.
[74]
또한 본 발명에 의하면, 눕혀서 거치한 소파블록과 세워서 설치한 소파블록이 서로 인터록킹될 수 있어 다양한 형태의 거치 방법을 구현할 수 있다.
[75]
또한 본 발명에 의하면, 표준 시방 규격인 1.5 : 1의 경사를 갖는 사면에 소파블록을 세워서 거치하더라도 무게 중심이 낮고 중앙에 가깝게 배치되어, 안정적으로 세워진 상태를 유지할 수 있다.
[76]
또한 본 발명에 의하면, 동부의 중심직경면과 경사직경면의 길이가 서로 동일하게 분배되어 있으므로, 파도의 분산이 더욱 골고루 이루어질 수 있다.
[77]
또한 본 발명에 의하면 정육각형 단면의 동부의 각 부분과 면 부분이 각부의 면 부분과 각 부분에 서로 맞닿아 연결되므로, 파도의 분쇄 효과가 더욱 높아진다.
[78]
또한 본 발명에 의하면, 각부의 외측면에 어초홈이 마련되어 잠제나 방파제에 인공 어초의 기능까지 겸비할 수 있다.
[79]
또한 본 발명에 의하면, 소파블록을 사면의 경사 방향으로 눕혀 거치하거나 등고선 방향으로 눕혀 거치하는 것이 가능함은 물론, 해저면과 사면과 천단면, 및 이들의 경계부에서 소파블록을 세우거나 눕혀 거치하는 방식을 서로 달리할 수 있음은 물론, 동일 바닥면 내에서도 소파블록을 세우거나 눕혀 거치하는 방식을 서로 달리할 수 있어 방파제가 시공되는 위치의 파도의 성향에 적절하게 대응하여 소파블록을 거치할 수 있다.
[80]
또한 본 발명에 의하면, 테트라포드로 기 시공된 방파제의 보수 및/또는 보강 시공을 할 때, 눕혀서 거치되는 1개의 소파블록의 무게와 높이(H)를, 기 설계된 규격의 테트라포드 2개의 무게 및 2층적의 높이와 각각 동등하게 설계함으로써, 서로 규격이 호환되어 보수/보강 시공이 가능하고, 1개의 소파블록을 거치할 때 2개의 테트라포드를 거치하는 효과를 가짐으로써 시공을 단순화할 수 있다.
[81]
또한 본 발명에 의하면, 간단하면서도 서로 형상과 규격이 동일한 1종의 동부 거푸집과 제1단부면 거푸집 모듈, 1종의 제1각부 거푸집, 1종의 제2각부 거푸집과 제2단부면 거푸집 모듈만으로도 복잡한 형상의 소파블록을 제작할 수 있고, 거푸집의 운반 및 조립 해체가 용이하다.
[82]
또한 본 발명에 의하면, 소파블록의 제작 과정에서 작업자에게 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있다.
[83]
또한 본 발명에 의하면, 고중량의 소파블록을 세워진 형태로 제작하여 야적장의 면적을 적게 사용할 수 있고, 고중량의 소파블록이 세워진 상태로 양생되더라도 안정적으로 지지되어 전도 등의 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
[84]
또한 본 발명에 의하면, 콘크리트 양생 시 하부에 배치되는 각부에 대해서 시야 확보와 다짐이 용이하게 되어 취약한 부분에 대해서도 콘크리트 타설과 다짐을 충실히 할 수 있게 되어 소파블록의 강도를 확보할 수 있다.
[85]
또한 본 발명에 의하면, 기포가 많이 위치할 수 있는 동부의 중심직경면 부분에 대해서도 기포를 확실히 제거하여 소파블록의 강도를 확보할 수 있다.
[86]
또한 본 발명에 의하면 소파블록을 제작함에 있어서 창을 활용하면서 타설을 다단계로 실시하여 다짐이 취약하거나 기포가 많이 정체되어 있을 수 있는 소파블록의 취약 영역에 대한 문제를 해결함으로써 소파블록의 전체 영역에 대한 강도를 확보할 수 있다.
[87]
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도면의 간단한 설명

[88]
도 1은 본 발명에 따른 소파블록의 일실시예의 사시도, 도 2 내지 도 4는 각각 도 1의 소파블록의 정면도, 평면도, 및 측면도,
[89]
도 5는 도 1의 소파블록을 난적한 상태를 나타낸 도면, 도 6은 도 1의 소파블록을 정적한 하나의 실시예를 나타낸 도면, 도 7은 도 1의 소파블록을 정적한 다른 하나의 실시예를 나타낸 도면, 도 8은 도 1의 소파블록을 정적한 또 다른 하나의 실시예를 나타낸 도면,
[90]
도 9는 도 1의 소파블록을 제작하기 위한 거푸집의 실시예의 조립 상태를 나타낸 도면,
[91]
도 10과 도 11은 도 9의 거푸집의 동부거푸집 부분을 각각 외면과 내면 쪽에서 나타낸 도면,
[92]
도 12와 도 13은 도 9의 거푸집의 제1각부 거푸집 부분을 각각 상부와 하부에서 바라본 도면,
[93]
도 14와 도 15는 도 9의 거푸집의 제2각부 거푸집 부분을 각각 하부와 상부에서 바라본 도면,
[94]
도 16과 도 17은 도 9의 거푸집의 제1단부면 거푸집 부분을 각각 외면과 내면 쪽에서 나타낸 도면,
[95]
도 18과 도 19는 도 9의 거푸집의 제2단부면 거푸집 부분을 각각 외면과 내면 쪽에서 나타낸 도면,
[96]
도 20과 도 21은 동부거푸집과 제1단부면 거푸집의 모듈에서 제1단부면 거푸집이 닫힌 상태와 열린 상태를 각각 나타낸 도면,
[97]
도 22는 모듈화된 제2각부 거푸집과 제2단부면 거푸집이 받침대에 설치된 상태에서 제2단부면 거푸집이 열린 상태를 각각 나타낸 도면,
[98]
도 23 내지 도 25는 두 플랜지를 힌지형 볼트로 간단하게 체결하는 과정을 나타낸 도면,
[99]
도 26과 도 27은 창을 개폐하는 힌지 도어 구조를 나타낸 도면,
[100]
도 28은 받침대를 나타낸 도면, 도 29는 받침대 상에 중심받침부재와 스토퍼부재가 설치된 상태를 나타낸 도면, 도 30은 도 29의 받침대 상에 제2각부 거푸집과 제2단부면 거푸집의 모듈을 설치한 상태를 나타낸 도면,
[101]
도 31은, 도 30의 제2각부 거푸집 상부에, 동부 거푸집과 제1단부면 거푸집의 모듈을 설치하고, 이어서 동부 거푸집의 상부에 제1각부 거푸집을 설치한 상태를 나타낸 도면, 그리고
[102]
도 32는 거푸집에 콘크리트를 양생한 후 제1단부면 거푸집과 제2단부면 거푸집을 탈형한 상태를 나타낸 도면, 도 33은 도 32의 상태에서 제1각부 거푸집을 탈형한 상태를 나타낸 도면이다.
[103]
[부호의 설명]
[104]
1: 중심축 10: 동부 11: 중심직경면 12: 경사직경면 15: 중심점 2: 중심축 21: 제1각부 22: 제2각부 27: 최대직경부 40: 어초홈 70: 거푸집 710: 동부거푸집 711: 동부 부분 712: 제1각부 부분 7125: 연결홀(리브) 7128: 힌지 지지부재 713: 제2각부 부분 7101: 제1플랜지(동부 동부 간) 7102: 제2플랜지(동부 각부 간) 7103: 제3플랜지(동부 단부면 간) 717: 리브 718: 인양홀 719: 탈형홀 721: 제1각부거푸집 7211: 제1플랜지(각부 동부 간) 7213: 제3플랜지(각부 단부면 간) 722: 제2각부거푸집 7221: 제1플랜지(각부 동부 간) 7223: 제3플랜지(각부 단부면 간) 7228: 힌지 지지부재 723: 돌출부 731: 제1단부면 거푸집 7311: 제1플랜지(단부면 동부 간) 7312: 제2플랜지(단부면 각부 간) 7315: 연결홀(리브) 7318: 힌지 지지부재 7319: 힌지축 부재 732: 제2단부면 거푸집 7321: 제1플랜지(단부면 동부 간) 7322: 제2플랜지(단부면 각부 간) 7328: 힌지 지지부재 7329: 힌지축 부재 75: 창 751: 힌지도어 752: 제1지지부(도어 측) 753: 제2지지부(본체 측) 754: 후크핸들 7541: 핸들 7542: 캔틸레버 후크 77: 콘크리트 타설구 78: 지지부(제2각부거푸집) 79: 받침대 791: 중심 7911: 중심받침부재 7912: 중심받침면부재(제2각부거푸집) 792: 내륜부재 7922: 지지면부재 793: 외륜부재 7933: 스토퍼부재 794: 방사상 부재 81: 플랜지 홈 82: 볼트 지지부재 83: 볼트 지지축 84: 볼트(아이볼트) 841: 링부 842: 나사산부 85: 너트 86: 체결홀 89: 장력부재
[105]
a: 중심직경면에 대해 경사직경면이 가지는 경사각
[106]
b: 1개의 제1각부와 2개의 제2각부에 의해 소파블록을 지면에 놓았을 때 지면과 동부의 중심축이 이루는 내각
[107]
c: 각부의 중심축에 대해 경사면이 이루는 경사각
[108]
w1: 중심직경면의 동부 중심축 방향 길이
[109]
w2: 경사직경면의 동부 중심축 방향 길이
[110]
W: 동부의 길이
[111]
D: 동부의 중심직경면의 직경
[112]
B: 각부의 최대직경부의 직경
[113]
L: 각부의 중심축의 길이
[114]
p: 각부들의 정육각형 단면 중 변의 중앙 부근
[115]
q: 각부들의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분
[116]
x: 해저면 y: 사면 z: 천단면 i: 사석 마운드 j: 중간 피복재

발명의 실시를 위한 형태

[117]
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
[118]
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
[119]
[소파블록의 형상]
[120]
도 1은 본 발명에 따른 소파블록의 일실시예의 사시도, 도 2는 도 1의 소파블록의 정면도, 도 3은 도 1의 소파블록의 평면도, 그리고 도 4는 도 1의 소파블록의 측면도이다.
[121]
본 발명의 소파블록은 몸통이 되는 동부(10)가 구비되고, 몸통의 길이방향의 양단부에 몸통의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 각각 3개의 각부(21,22)가 마련된 구조이다.
[122]
후술하겠지만, 상기 동부(10)의 중심축(1)에 수직인 면에 대한 동부의 단면과, 상기 각부(21,22)의 중심축(2)에 수직인 면에 대한 각부의 단면은 모두 정육각형이다. 이때 동부(10)의 실질적인 직경과 각부(21,22)의 실질적인 직경은 정육각형 단면에서 서로 대향하는 두 변 사이의 거리로 정하기로 한다. 다만 어떠한 방식으로 정육각형 단면의 실질적인 직경을 정하더라도 동부에서 직경을 정하는 방식과 각부에서 직경을 정하는 방식이 일치한다면, 동부의 직경과 각부의 직경 간의 관계(가령, 후술할 관계식들)도 동일하게 이해될 수 있다.
[123]
동부(10)는 길이방향을 따라 중심축(1)을 가진다. 중심축(1)을 따르는 동부의 길이(W)는 길이방향의 중앙부분에 마련되는 중심직경면(11)의 길이(w1)과, 상기 중심직경면의 양측에서 양단을 향해 점점 단면적이 줄어드는 형태의 경사직경면(12)의 길이(w2)의 합, 즉 W = w1 + 2×w2 로 나타낼 수 있다.
[124]
중심직경면(11)은 실질적인 직경(D)이 가장 크다. 경사직경면(12)은 중심직경면에서 멀어질수록 실질적인 직경이 점차 줄어드는 형태이며, 중심직경면의 표면에 대해 경사직경면의 표면이 이루는 각(a)은 3° ≤ a ≤ 11° 정도로 결정될 수 있다. 경사직경면의 표면이 이루는 각(a)이 3° 보다 작으면 경사직경면을 형성하는 효과를 거의 볼 수 없고, 경사직경면의 표면이 이루는 각(a)이 11° 보다 크면 경사직경면의 길이(w2)를 충분히 확보하기 어려우며, 후술할 각부(21,22)의 밑동, 즉 최대직경부의 직경(B)도 확보할 수 없게 된다. 따라서 경사직경면의 표면이 이루는 각이 위의 범위 내에 있으면, 전체적으로 소파블록에 하중을 부가하고 동부(10)의 파손을 방지하면서도, 동부의 양단으로 갈수록 점점 직경이 줄어들도록 하여 동부로부터 외향 돌출되는 각부(21,22)의 돌출 길이를 더 확보함으로써 소파 효과를 더욱 높일 수 있다.
[125]
또한 동부의 표면이 밋밋하지 않고 이와 같이 경사직경면을 가져 서로 다른 방향으로 법선을 가지는 평면으로 이루어지도록 하고, 아울러 상기 동부의 중심직경면의 중심축의 길이방향으로의 길이(w1)와 상기 동부의 경사직경면의 중심축의 길이방향으로의 길이(w2)를 실질적으로 동일하게 분배하면, 동부의 외면이 다양한 각도를 이루어 파도의 분산 효과를 더욱 높일 수 있다. 이는 본 발명의 소파블록을 세워서 거치하든, 사면의 경사방향으로 눕혀서 서치하든, 사면의 등고선 방향으로 눕혀서 거치하든 관계 없이 모두 누릴 수 있는 효과이다.
[126]
한편, 본 발명의 각부(21,22)는, 그 중심축(2)이 상기 동부(10)의 중심축(1)의 일측 단부에서 상기 동부의 중심축에 대해 120도의 각도를 이루며 각각 외향 돌출되는 3개의 제1각부(21) 및 그 중심축(2)이 상기 동부(10)의 중심축(1)의 타측 단부에서 상기 동부의 중심축에 대해 120도의 각도를 이루며 각각 외향 돌출되는 3개의 제2각부(22)로 이루어진다. 동부의 중심축(1)과 6개의 모든 각부의 중심축(2)은 서로 120도를 이루므로, 각부는 동부의 중심축(1) 및 중심점(15)에서 멀어지는 방향으로 연장된 형태가 된다.
[127]
이때 모든 각부의 중심축(2)은 그 길이가 서로 일치하므로, 모든 각부(21,22)는 길이가 서로 일치한다. 또한 3개의 제1각부(21)는 동부의 동부의 중심축 방향으로 바라보았을 때 상호간에 120도 간격으로 균분 배치되고, 이는 3개의 제2각부(22)에 대해서도 마찬가지이다.
[128]
제1각부(21)와 제2각부(22)는 상기 동부(10)의 중심점(15)을 기준으로 상호 점대칭이 되는 위치에 마련된다. 즉 도 2와 도 4를 참조하면, 가령 일측 단부에서 하방으로 뻗는 제1각부(21)에 대응하여 타측 단부에서는 상방으로 뻗는 제2각부(22)가 구비된다.
[129]
상기 각부(21,22)의 단부 둘레는 챔퍼, 즉 모따기가 형성되어 각부의 단부 모서리가 깨져 나가는 것을 방지하고 다양한 방향의 법선을 가지는 면을 더 구비하여 소파 효과를 높인다.
[130]
상기 제1각부와 제2각부는 그 단부로 갈수록 실질적인 직경이 점차 줄어드는 형태의 경사면을 가지되, 상기 각부의 중심축에 대해 경사면이 이루는 경사각(c)은 4° ≤ c ≤ 10° 의 관계를 만족한다. 경사각이 4° 보다 작으면 각부가 실질적으로 원기둥 형태가 되어 시공 과정 중에 인터록킹 거치가 까다로워 지고, 경사각이 10° 보다 크면 각부의 단부의 직경을 확보하기 어려워 각부를 길게 연장하는 데 한계가 있게 되며, 이로 인해 소파 효과가 떨어질 우려가 있다.
[131]
상기 동부의 중심직경면의 실질적인 직경(D)과 상기 각부의 최대직경부의 실질적인 직경(B)은 2×B < 3 0.5×D 의 관계를 만족한다. 이는 동부의 표면에서 3개의 각부가 뻗어 나오기 시작하는 시점에서, 도시된 바와 같이 3개의 각부의 밑동이 서로 접하게 하도록 하는 조건이다. 즉 이러한 조건에 의하면 하나의 각부가 이웃하는 두 개의 각부 및 동부와 균등한 수준으로 기하학적으로 서로 연결되어 각부에 가해지는 외력이 잘 분산되어 각부의 파손을 최소화할 수 있다. 각부의 밑동의 직경이 너무 크게 되면 동부에서 돌출되어 나온 각부가 서로 중첩되는 영역이 많게 되어 실질적인 각부의 돌출 길이가 감소하고, 이는 인터록킹 효과의 감소 및 소파 효과의 감소로 이어진다. 한편 각부의 밑동의 직경이 너무 작으면 동부에 대해 각각의 각부가 개별적으로 연결되는 형태가 되므로 각부가 쉽게 파손될 우려가 있다.
[132]
본 발명은 동부의 중심직경면의 실질적인 직경(D)과 상기 각부의 최대직경부(27)의 실질적인 직경(B)이 상술한 관계를 가지면서, 상기 동부(10)의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분은 상기 각부들(21,22)의 정육각형 단면 중 변의 중앙 부근(p)에서 만나고, 상기 동부(10)의 정육각형 단면 중 변 부분의 중앙부가 상기 각부들(21,22)의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분(q)과 만나게 된다.
[133]
이는 소파 효과를 더욱 높이는 기하학적 형상이 된다. 즉 동부(10)의 정육각형 단면 중 변 부분의 중앙부가 상기 각부들(21,22)의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분(q)과 만나게 되므로, 동부의 면에 부딪혀 각부 쪽으로 분산되는 물의 흐름이 각부들(21,22)의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분(q)에서 다시 이분(二分)되어 한번 더 분산되며, 반대로 각부의 면에 부딪혀 동부 쪽으로 분산되는 물의 흐름이 상기 동부(10)의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분(p)d에서 다시 이분(二分)되어 한번 더 분산되는 것이다.
[134]
다음으로, 1개의 제1각부와 2개의 제2각부에 의해 상기 소파블록을 지면에 놓았을 때 지면과 동부의 중심축이 이루는 내각(b)은 8° ≤ b ≤ 15° 의 관계를 만족한다. 그리고 상기 중심직경면에 대해 경사직경면이 가지는 경사각(a)과 상기 1개의 제1각부와 2개의 제2각부에 의해 상기 소파블록을 지면에 놓았을 때 지면과 동부의 중심축이 이루는 내각(b)은 3° ≤ a ≤ b ≤ 15° 의 관계를 만족하게 된다.
[135]
특히 a ≤ b 의 조건을 만족하면, 소파블록을 지면에 눕혀 거치할 때 동부(10)의 중심축(1)이 상향하는 방향으로 동부의 중심직경면(11)과 그 양측의 두 경사직경면(12)의 외표면도 모두 상향하되 지면에 대해 서로 다른 각을 이루도록 하여 파도의 에너지 분산 효과를 더욱 높일 수 있게 된다.
[136]
한편, 상기 각부(21,22)를 기준으로 상기 동부(10)가 배치되는 위치와 대향하는 각부의 외측면에는 각부의 길이방향을 따라 어초홈(40)이 형성된다. 따라서 본 발명의 소파블록으로 잠제나 방파제를 시공하면 인공 어초의 기능까지 겸비할 수 있다.
[137]
[소파블록의 인터록킹 구조]
[138]
이하 본 발명의 소파블록이 다양한 형태와 관계로 상호 인터록킹 될 수 있도록 하는 구조에 대해 설명한다.
[139]
먼저 상기 동부(10)의 중심축의 길이(W)와 상기 각부(21,22)의 최대직경부(27)의 실질적인 직경 (B)은 1.1×B ≤ W ≤ 1.3×B의 관계를 만족한다. 이는 어느 하나의 소파블록의 동부(10)를 다른 소파블록의 이웃하는 각부가 감쌀 수 있도록 하는 하나의 조건이 된다. 간단히 표현하자면 동부의 길이가 각부의 직경보다 커야 한 소파블록의 동부와 이웃하는 소파블록의 각부가 서로 인터록킹 될 수 있다는 것이다. 다만 본 발명에서는 하나의 소파블록의 동부에 대해 다른 하나의 소파블록의 각부가 다양한 각도로 인터록킹될 수 있도록 하였고, 하나의 제1소파블록의 동부에 다른 2개의 제2소파블록의 각부들이 제1소파블록의 동부의 길이방향으로 동시에 끼워지지는 않도록 하기 위해 B의 1.1배 그리고 1.3배의 범위 내에서 W가 결정되도록 하였다. 이러한 치수적인 관계에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 난적된 소파블록들 간에, 한 소파블록의 동부와 이웃하는 소파블록의 각부가 서로 인터록킹된 관계를 확인할 수 있다.
[140]
다음으로 상기 동부(10)의 중심직경면(11)의 실질적인 직경(D)과 상기 각부(21,22)의 중심축(2)의 길이(L)는 (4/3) 0.5×D < L 의 관계를 만족하도록 하였다. 이는 이웃하는 두 각부의 중심축의 단부가, 두 중심축에 모두 접하도록 놓여지는 동부의 중심보다 더 외측에 위치하도록 하기 위한 조건으로서, 이러한 조건을 만족하지 않는다면 이웃하는 두 각부가 그 사이에 끼워지는 동부를 둘러싸지 못해 원활한 인터록킹을 기대할 수 없게 된다.
[141]
즉 본 발명의 소파블록이 위와 같은 기하학적 관계를 가지게 되면, 동부(10)가 서로 이웃하는 2개의 각부 사이에 안착될 수 있는 기하학적 형상을 가지고, 동부의 중심직경면이 서로 이웃하는 2개의 각부 사이에 안정적으로 안착 지지되는 구조를 가지므로, 소파블록들이 서로 각부들 간에 뿐만 아니라 각부와 동부 간에도 다양한 형태로 인터록킹될 수 있게 되어, 정적은 물론 난적에서도 소파블록들 간에 인터록킹이 탁월하게 된다.
[142]
다음으로, 상기 동부(10)의 중심직경면(11)의 실질적인 직경(D)과 상기 각부(21,22)의 중심축(2)의 길이(L)와 상기 동부(10)의 중심축(1)의 길이(W)는 {(3/4) 0.5×L + 0.5×D}×0.9 < 0.5×L + W < {(3/4) 0.5×L + 0.5×D}×1.1 의 관계를 만족하도록 하였다. 이는 눕혀진 소파블록과 세워진 소파블록 사이에서도 두 소파블록의 각부들 간에 인터록킹이 가능하도록 하는 기하학적 관계이다.
[143]
즉 소파블록을 세워 놨을 때 하측에 있는 각부들의 높이와 동부의 높이의 합에 해당하는 값인 0.5×L + W 값이, 소파블록을 눕혀 놨을 때 하측에 있는 하나의 각부의 높이와 동부의 반경에 해당하는 높의 합에 해당하는 값인 (3/4) 0.5×L + 0.5×D 값의 0.9 배 이상이고 1.1 배 이하가 되도록 구성되면, 도 6의 해저면(x)과 사면(y)의 경계면에서 해저면에 눕혀져 거치된 소파블록과 사면 제1단에 세워져 있는 소파블록 간에, 각부들끼리 서로 인터록킹되도록 할 수 있음을 확인할 수 있고, 마찬가지로 도 6의 사면(y)과 천단면(z)의 경계면에 눕혀져 거치된 소파블록과 사면의 마지막 단에 세워져 있는 소파블록 간에, 각부들끼리 서로 인터록킹되도록 할 수 있음을 확인할 수 있다.
[144]
만약 0.5×L + W 값이 (3/4) 0.5×L + 0.5×D 값의 0.9 배 이하이면 세워진 소파블록의 동부의 길이방향의 양단에 있는 각부 간의 거리가 짧아서 눕혀진 소파블록의 각부와 인터록킹 되지 못하고, 0.5×L + W 값이 (3/4) 0.5×L + 0.5×D 값의 1.1 배 이상이 되면 소파블록의 동부의 길이방향의 양단에 있는 각부 간의 거리가 너무 멀어서 이웃하며 눕혀진 소파블록의 각부와 인터록킹 되지 못하게 된다.
[145]
본 발명의 소파블록은 상술한 기하학적 관계를 가짐으로 인해서, 눕혀서 거치한 소파블록과 세워서 설치한 소파블록이 서로 인터록킹될 수 있기 때문에, 다양한 형태의 거치 방법을 구현할 수 있게 된다.
[146]
다음으로 상기 각부의 중심축의 길이(L)와 상기 동부의 중심축의 길이(W)는 {0.5×L + 0.5×W}×sin 33.69° × 1.3 < (3/16) 0.5× L × cos 33.69° 의 관계를 만족한다. 33.69°는 사면의 기울기가 수평방향 대 수직방향 길이가 1.5 : 1 인 국가 표준 시방서 상의 사면 기울기에 해당한다. 또한 {0.5×L + 0.5×W}×sin 33.69° 값은 소파블록을 33.69°의 사면에 세워서 거치하였을 때 동부의 중심축의 연장선과 사면이 만나는 지점에서 소파블록의 무게중심까지의 수평거리를 나타내는 값이고, (3/16) 0.5× L × cos 33.69° 값은 소파블록의 3개의 일측 각부들 중 2개의 각부가 해저면을 향하도록 하며 33.69°의 사면에 놓여지도록 소파블록을 세워서 거치하였을 때 동부의 중심축의 연장선과 사면이 만나는 지점에서 사면에 놓여진 상기 2개의 각부의 지지점까지의 수평거리를 나타내는 값이다.
[147]
동부의 중심축의 연장선과 사면이 만나는 지점에서 소파블록의 무게중심까지의 수평거리가, 동부의 중심축의 연장선과 사면이 만나는 지점에서 사면에 놓여진 상기 2개의 각부의 지지점까지의 수평거리보다 더 멀면, 소파블록은 33.69°의 사면 상에 놓여질 수 없고 전도되어 버린다. 따라서 최소한 동부의 중심축의 연장선과 사면이 만나는 지점에서 사면에 놓여진 상기 2개의 각부의 지지점까지의 수평거리가, 동부의 중심축의 연장선과 사면이 만나는 지점에서 소파블록의 무게중심까지의 수평거리보다 커야 하며, 본 발명에서는 거치 안정성을 위해 최소 1.3배 이상 크도록 함으로써 사면에 직립 거치하는 것에 대한 시공 안정성을 확보하였다. 즉 본 발명에 의하면, 표준 시방 규격인 1.5 : 1의 경사를 갖는 사면에 소파블록을 세워서 거치하더라도 무게 중심이 낮고 중앙에 가깝게 배치되어, 안정적으로 세워진 상태를 유지할 수 있다.
[148]
[소파블록의 거치방법]
[149]
이하 상술한 인터록킹 구조를 가지는 소파블록의 거치방법에 대해 설명한다.
[150]
도 5는 도 1의 소파블록을 난적한 상태를 나타낸 도면, 도 6은 도 1의 소파블록을 정적한 하나의 실시예를 나타낸 도면, 도 7은 도 1의 소파블록을 정적한 다른 하나의 실시예를 나타낸 도면, 그리고 도 8은 도 1의 소파블록을 정적한 또 다른 하나의 실시예를 나타낸 도면이다.
[151]
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 소파블록은 앞서 설명한 규격과 기하학적 관계를 가지고 있기 때문에, 난적을 하더라도 이웃하는 소파블록의 각부들 사이에서는 물론, 이웃하는 소파블록의 각부와 동부 사이에서도 인터록킹이 매우 견고하게 이루어질 수 있다는 점에 주목해야 할 것이다.
[152]
다음으로 도 6에 도시된 거치 방법을 설명한다. 먼저 해저면(x)과 사면(y)과 천단면(z)을 구비하는 사석 마운드(i)를 시공한다. 다음으로 상기 마운드(i) 상에 중간 피복재(j)를 피복 거치한다. 사면에 거치되는 중간 피복재(j)에 의해 형성되는 사면의 경사도는 표준 시방서에서와 같이 33.69도 정도일 수 있다.
[153]
다음으로 사면(y)과 인접하는 해저면(x)에 상기 소파블록을 눕혀서 거치한다. 이때 바닥에 놓여지는 1개의 제1각부(21)가 사면을 향하고 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부(22)가 해저를 향하도록 도시된 바와 같이 거치할 수 있다.
[154]
다음으로, 해저면(x)과 인접하는 사면(y)의 1단에 소파블록을 세워서 거치한다. 상기 1단에 거치되는 소파블록은, 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부(22)가 해저면을 향하고 바닥에 놓여지는 1개의 제2각부(22)가 천단면을 향하도록 거치하고, 사면(y)의 1단의 소파블록의 제1각부(21) 중 해저면을 향하는 1개의 제1각부가 해저면에 거치된 상기 소파블록의 제1각부(21) 중 상방을 향하는 2개의 제1각부 사이에 놓여지며 인터록킹되도록 한다. 그러면 바닥에 놓여지는 사면의 2개의 제2각부(22)와 바닥에 놓여지는 해저면의 1개의 제1각부(21) 사이에서도 인터록킹이 이루어진다.
[155]
다음으로, 사면의 n단(2 ≤ n, 도면에 의하면 n = 2, 3, 4)에 소파블록을 세워서 거치한다. 이는 1단에 세워서 거치된 소파블록과 동일한 방향으로 배향되도록 거치된다. 즉, 사면 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부(22)가 해저면을 향하고 사면 바닥에 놓여지는 1개의 제2각부(22)가 천단면을 향하도록 하되, n단의 소파블록의 제2각부(22) 중 해저면을 향하는 2개의 제2각부 사이에 n-1 단의 소파블록의 제2각부(22) 중 천단면을 향하는 1개의 제2각부가 놓여지도록 거치한다. 이로써 n단의 소파블록의 제1각부(21) 중 해저면을 향하는 1개의 제1각부가 n-1 단의 소파블록의 제1각부(21) 중 천단면을 향하는 2개의 제1각부 사이에 놓여지게 된다.
[156]
다음으로는 사면(y)과 천단면(z)을 걸치는 위치에 소파블록을 눕혀서 거치하되, 사면에 놓여지는 2개의 제2각부(22)가 그 직전 단(n=4)에 놓여진 상기 소파블록의 1개의 제2각부(22)를 감싸도록 놓여지고, 천단면에는 1개의 제1각부(21)가 놓여지도록 거치한다. 이렇게 하면 사면 쪽에 위치하되 상향 배치되는 1개의 제2각부(22)는 그 직전 단에 놓여지는 소파블록의 2개의 제1각부(21) 사이에 배치되며 인터록킹된다.
[157]
다음으로, 상기 천단면(z)에 소파블록을 세워서 거치하되, 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부(22)가 사면을 향하고, 바닥에 놓여지는 1개의 제2각부(22)가 천단을 향하도록 소파블록을 배향한다. 이때 사면을 향하는 2개의 상기 제2각부(22)가, 상기 사면과 천단면 사이에 걸쳐 눕혀지며 거치된 소파블록의, 천단면에 놓여진 1개의 제1각부(21)를 감싸도록 거치하여 인터록킹이 이루어지도록 한다.
[158]
상술한 소파블록의 거치 방법은 도 6의 도면 상에 도시된 부분에 대한 설명이다. 하지만 소파블록은 도면 상에 도시된 부분의 측면(즉 도면의 종이를 뚫고 들어가거나 뚫고 나오는 방향)으로도 거치가 이루어져야 한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 이와 같이 동일 단에서 측방으로는, 상기 소파블록의 거치 방향에 상보적인 방향으로 소파블록을 교호적으로 거치함으로써 측방으로 배열되는 소파블록 간에도 인터록킹이 되도록 할 수 있다.
[159]
이하에서는 상기 거치 방법과는 다른 거치 방법에 대하여, 도 7을 참조하여 설명한다. 먼저 해저면(x)과 사면(y)과 천단면(z)을 구비하는 사석 마운드(i)를 시공한다. 다음으로 상기 마운드(i) 상에 중간 피복재(j)를 피복 거치한다. 사면에 거치되는 중간 피복재(j)에 의해 형성되는 사면의 경사도는 표준 시방서에서와 같이 33.69도 정도일 수 있다.
[160]
다음으로 해저면(x)과 사면(y)을 걸치는 위치에 소파블록을 눕혀서 거치한다. 이때 해저면 쪽으로는 2개의 제2각부(22)가 바닥에 놓여지고, 사면 쪽으로는 1개의 제1각부(21)가 바닥에 놓여지도록 거치한다.
[161]
다음으로 사면의 n단에 소파블록을 눕혀서 거치하되, 2개의 제2각부(22)가 해저면을 향하여 바닥에 놓여지고 1개의 제1각부(21)가 천단면을 향하여 바닥에 놓여지도록 거치한다. 이때 n단의 소파블록에서 해저면 쪽을 향하여 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부(22)가 n-1 단의 소파블록에서 천단면 쪽을 향하여 바닥에 놓여진 1개의 제1각부(21)를 감싸도록 거치한다. 그러면 n단의 소파블록에서 해저면 쪽을 향하여 상향 돌출된 1개의 제2각부(22)가 n-1 단의 소파블록에서 천단면 쪽을 향하여 상향 돌출된 2개의 제1각부(21) 사이에 끼워져 인터록킹된다.
[162]
다음으로, 상기 천단면(z)에 소파블록을 세워서 거치하되, 바닥에 놓여지는 2개의 제2각부(22)가 사면을 향하고 바닥에 놓여지는 1개의 제2각부(22)가 천단을 향하도록 거치하고, 사면을 향하는 2개의 제2각부가 상기 사면과 천단면 사이에 걸쳐 거치되는 소파블록의, 천단면에 놓여진 1개의 제1각부를 감싸도록 거치한다.
[163]
상술한 소파블록의 거치 방법은 도 7의 도면 상에 도시된 부분에 대한 설명이다. 하지만 소파블록은 도면 상에 도시된 부분의 측면(즉 도면의 종이를 뚫고 들어가거나 뚫고 나오는 방향)으로도 거치가 이루어져야 한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 이와 같이 동일 단에서 측방으로는, 상기 소파블록의 거치 방향에 상보적인 방향으로 소파블록을 교호적으로 거치함으로써 측방으로 배열되는 소파블록 간에도 인터록킹이 되도록 할 수 있다.
[164]
[165]
다음으로 도 8에 도시된 소파블록의 거치 방법에 대해 설명한다. 먼저 해저면(x)과 사면(y)과 천단면(z)을 구비하는 사석 마운드(i)를 시공한다. 다음으로 상기 마운드(i) 상에 중간 피복재(j)를 피복 거치한다. 사면에 거치되는 중간 피복재(j)에 의해 형성되는 사면의 경사도는 표준 시방서에서와 같이 33.69도 정도일 수 있다.
[166]
다음으로 사면의 1단에 소파블록을 눕혀서 거치하되, 바닥에 놓여지는 2개의 제1각부(21)가 일측방을 향하고 바닥에 놓여지는 1개의 제2각부(22)가 타측방을 향하도록 거치한다. 그리고 이와 같이 사면의 n단(단, 2 ≤ n)에 소파블록을 눕혀서 거치하되, n-1단에 상보적인 방향으로 소파블록을 교호적으로 거치한다.
[167]
사면(y)에 대한 거치가 완료되면, 상기 천단면(z)에 소파블록을 세워서 거치한다.
[168]
천단면에 소파블록을 거치할 때에는 세운 상태로 거치할 수 있다. 이때, 천단면 바닥에 놓여지는 제2각부 중 2개의 제2각부가, 직전 사면에 놓여진 소파블록에 있어서 1개의 각부가 바닥에 놓여진 쪽으로 배치되도록 하고, 천단면 바닥에 놓여지는 제2각부중 1개의 제2각부가, 직전 사면에 놓여진 소파블록에 있어서 2개의 각부가 바닥에 놓여진 쪽으로 배치되도록 거치함으로써 소파블록을 서로 더 밀집하도록 배치하면서 인터록킹을 구현할 수 있다.
[169]
앞서 살펴본 바와 같이 본 발명의 소파블록을 적용한 거치 방법에 의하면, 소파블록을 사면의 경사 방향으로 눕혀 거치하거나 등고선 방향으로 눕혀 거치하는 것이 가능하고, 해저면과 사면과 천단면, 및 이들의 경계부에서 소파블록을 세우거나 눕혀 거치하는 방식을 서로 달리할 수 있음은 물론, 동일 바닥면 내에서도 소파블록을 세우거나 눕혀 거치하는 방식을 서로 달리할 수 있어 방파제가 시공되는 위치의 파도의 성향에 적절하게 대응하여 소파블록을 거치할 수 있다.
[170]
한편 본 발명에 따르면 눕혀서 거치되는 1개의 소파블록의 무게와 높이(H; 도 3 참조)는 설계된 규격의 테트라포드 2개의 무게 및 2층적의 높이와 각각 동등하게 설계되도록 할 수 있다. 이에 따르면 하나의 소파블록을 거치하는 것으로 2개의 테트라포드를 2층적하는 것과 동등한 효과를 낼 수 있어 시공 과정이 매우 간편하게 될 수 있다. 또한, 테트라포드로 기 시공된 방파제의 보수 및/또는 보강 시공을 할 때, 눕혀서 거치되는 1개의 소파블록의 무게와 높이(H)를, 기 설계된 규격의 테트라포드 2개의 무게 및 2층적의 높이와 각각 동등하게 설계함으로써, 서로 규격이 호환되어 보수/보강 시공이 가능하고, 1개의 소파블록을 거치할 때 2개의 테트라포드를 거치하는 효과를 가짐으로써 시공을 단순화할 수 있다.
[171]
[소파블록 제작용 거푸집]
[172]
이하에서는 상술한 소파블록을 제작하기 위한 거푸집에 대해 설명한다.
[173]
도 9 내지 도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시예로서 소파블록 제작용 거푸집은, 소파블록의 동부 부분을 주로 덮는 동부거푸집(710), 소파블록의 각부를 덮는 각부거푸집(721, 722), 각부의 단부면을 덮는 단부면 거푸집(731, 732), 및 이들을 받치는 받침대(79)를 포함한다.
[174]
동부거푸집(710)은 동일한 형태로 3개 분할되어 있다. 각부거푸집은 제1각부용 1개(721)와 제2각부용 1개(722)씩 총 2개 구비된다. 제1각부거푸집(721)과 제2각부거푸집(722)의 내면(타설된 콘크리트와 접하는 면)은 서로 동일한 형상이다. 단부면 거푸집은 제1각부의 단부면을 덮는 제1단부면 거푸집(731) 3개와 제2단부면 거푸집(732) 3개가 구비된다. 제1단부면 거푸집(731)과 제2단부면 거푸집(732)의 내면(타설된 콘크리트와 접하는 면)은 서로 동일한 형상이다.
[175]
<동부거푸집>
[176]
도 10과 도 11을 참조하여 3개로 분할된 동부거푸집(710)의 하나의 형상을 살펴보면, 동부거푸집(710)은 소파블록의 동부(10)의 길이방향을 따라 연장되되 동부의 반경 방향으로 1/3에 해당하는 부분을 덮는 동부 부분(711)과, 1개의 제1각부(21)를 반경방향으로 1/2에 해당하는 만큼 덮는 제1각부 부분(712)과, 2개의 제2각부(22)를 반경방향으로 각각 1/4씩 덮는 제2각부 부분(713)이 서로 연결된 형태로 이루어져 있다. 보다 구체적으로, 동부거푸집의 동부 부분(711)은 동부의 정육각형 단면의 여섯 개의 변 중 두 변에 해당하는 부분을 덮고, 동부거푸집의 제1각부 부분(712)은 하나의 제1각부의 정육각형 단면의 여섯 개의 변 중 이웃하는 세 개의 변을 덮고, 동부거푸집의 제2각부 부분(713)은 두 개의 제2각부의 정육각형 단면의 여섯 개의 변 중 한 개의 변 및 이와 이웃하는 한 변의 1/2을 각각 덮는 형상이다.
[177]
거푸집의 실시예에 있어서, 3개로 분할된 동부거푸집(710)은 모두 동일한 형태로 이루어져 있다. 또한 이들 중 제2각부(22)에 대응하는 부분의 최대직경부 부근에는 개폐 가능한 창(75)이 마련되어 있다. 제2각부(22)에 대응하는 거푸집의 각부 형상 부분은, 거푸집을 세워서 설치하였을 때 하부에 배치된다.
[178]
동부거푸집(710)의 동부 부분(711)의 가장자리와 상기 두 제2각부 부분(713)의 서로 멀리 배치되는 측면 가장자리에는 제1플랜지(7101)가 마련된다. 상기 제1플랜지(7101)는 이웃하는 다른 동부거푸집(710)의 제1플랜지(7101)와 서로 마주하며 접하는 부분이다.
[179]
동부거푸집(710)의 제1각부 부분(712)의 측면 가장자리에는 제2플랜지(7102)가 마련된다. 상기 제2플랜지(7102)는 이웃하는 제1각부 거푸집(721)의 제1플랜지(7211)와 마주하며 접하는 부분이다.
[180]
동부 거푸집(710)의 상기 제1각부 부분(712)의 선단 가장자리에는 제3플랜지(7103)가 마련된다. 상기 제3플랜지(7103)는 이웃하는 제1단부면 거푸집(731)의 제1플랜지(7311)와 마주하며 접하는 부분이다.
[181]
동부거푸집(710)의 두 제2각부 부분(713)의 서로 가까이 배치되는 측면 가장자리에는 제2플랜지(7102)가 마련된다. 상기 제2플랜지(7102)는 이웃하는 제2각부 거푸집(722)의 제1플랜지(7211)와 마주하며 접하는 부분이다.
[182]
동부 거푸집(710)의 상기 제1각부 부분(712)의 선단 가장자리에는 제3플랜지(7103)가 마련된다. 상기 제3플랜지(7103)는 이웃하는 제2단부면 거푸집(732)의 제1플랜지(7321)와 마주하며 접하는 부분이다.
[183]
상기 동부 거푸집(710)의 외면, 상기 제1플랜지(7101), 상기 제2플랜지(7102) 및 상기 제3플랜지(7103)에는 격자 형태로 리브(717)가 용접 연결된다. 리브(717)에 의해 동부 거푸집(710)의 강성은 더욱 높아진다.
[184]
<각부거푸집>
[185]
도 12 내지 도 15를 참조하면, 제1각부거푸집(721)은 3개의 제1각부(21)를 각각 반경방향으로 1/2씩 덮는 형상으로 이루어져 있다. 보다 구체적으로 제1각부거푸집(721)과 제2각부거푸집(722)은 3개의 제1각부(21)와 3개의 제2각부(22)를 각각 덮되, 각부(21, 22)의 정육각형 단면의 여섯 개의 변 중 이웃하는 세 개의 변을 덮는 형상이다. 또한 이들 각부거푸집(721, 722)에는 각부의 길이방향을 따라 어초홈(40)을 형성하기 위한 돌출부(723)가 내향 형성되어 있다.
[186]
거푸집의 실시예에서, 제1각부거푸집(721)의 각부 부분에는 개폐 가능한 창(75)이 마련된다. 그리고 제2각부거푸집(722)의 저면의 중심에는 받침대(79)의 중심에서 상향 연장되는 중심받침부재(7911)의 상부면과 마주하며 접하는 중심받침면부재(7912)가 마련된다. 그리고 제2각부거푸집(722)의 저면의 각부 부분의 선단부에는 받침대(79)와 연결 고정되는 지지부(78)가 하향 연장되는 형태로 마련된다.
[187]
제1각부거푸집(721)의 측면 가장자리에는 제1플랜지(7211)가 마련된다. 상기 제1플랜지(7211)는 이웃하는 동부거푸집(710)의 제1각부 부분(712)의 제2플랜지(7102)와 서로 마주하며 접하는 부분이다.
[188]
제1각부거푸집(721)의 선단 가장자리에는 제3플랜지(7213)가 마련된다. 상기 제3플랜지(7213)는 이웃하는 제1단부면 거푸집(731)의 제2플랜지(7312)와 서로 마주하며 접하는 부분이다.
[189]
상기 제1각부거푸집(721)의 외면, 상기 제1플랜지(7211) 및 상기 제3플랜지(7213)에는 격자 형태로 리브(717)가 용접 연결된다. 리브(717)에 의해 제1각부거푸집(721)의 강성은 더욱 높아진다.
[190]
제2각부거푸집(721)의 측면 가장자리에는 제1플랜지(7221)가 마련된다. 상기 제1플랜지(7221)는 이웃하는 동부거푸집(710)의 제2각부 부분(713)의 제2플랜지(7102)와 서로 마주하며 접하는 부분이다.
[191]
제2각부거푸집(722)의 선단 가장자리에는 제3플랜지(7223)가 마련된다. 상기 제3플랜지(7223)는 이웃하는 제2단부면 거푸집(732)의 제2플랜지(7322)와 서로 마주하며 접하는 부분이다.
[192]
상기 제2각부거푸집(722)의 외면, 상기 제1플랜지(7221) 및 상기 제3플랜지(7223)에는 격자 형태로 리브(717)가 용접 연결된다. 리브(717)에 의해 제2각부거푸집(722)의 강성은 더욱 높아진다.
[193]
<단부면 거푸집>
[194]
도 9를 참조하면, 제1각부(21)의 단부면을 덮는 제1단부면 거푸집(731)은 세워서 설치되는 거푸집의 천단면(상단부)에 위치하므로, 제1 단부면 거푸집(731)에는 콘크리트 타설구(77)가 마련된다.
[195]
반면 제2각부(22)의 단부면을 덮는 제2단부면 거푸집(732)은 세워서 설치되는 거푸집의 바닥면(하단부)에 위치하므로, 제2단부면 거푸집(732)에는 콘크리트 타설구(77)가 마련될 필요가 없다.
[196]
도 16과 도 17을 참조하면, 제1단부면 거푸집(731)의 육각형의 가장자리 중 상부 세 모서리의 가장자리에는 제2플랜지(7312)가 마련된다. 상기 제2플랜지(7312)는 이웃하는 상기 제1각부 거푸집(721)의 제3플랜지(7213)와 서로 마주하며 접하는 부분이다.
[197]
제1단부면 거푸집(731)의 육각형의 가장자리 중 하부 세 모서리의 가장자리에는 제1플랜지(7311)가 마련된다. 상기 제1플랜지(7311)는 이웃하는 상기 동부거푸집(710)의 제1각부 부분(712)의 제3플랜지(7103)와 마주하며 접하는 부분이다.
[198]
상기 제1단부면 거푸집(731)의 외면, 상기 제1플랜지(7311) 및 상기 제2플랜지(7312)에는 격자 형태로 리브(717)가 용접 연결된다. 리브(717)에 의해 제1단부면 거푸집(731)의 강성은 더욱 높아진다.
[199]
도 18과 도 19를 참조하면, 제2단부면 거푸집(732)의 육각형의 가장자리 중 상부 세 모서리의 가장자리에는 제1플랜지(7321)가 마련된다. 상기 제1플랜지(7321)는 이웃하는 상기 동부거푸집(710)의 제2각부 부분(713)의 제3플랜지(7103)와 마주하며 접하는 부분이다.
[200]
제2단부면 거푸집(732)의 육각형의 가장자리 중 하부 세 모서리의 가장자리에는 제2플랜지(7322)가 마련된다. 상기 제2플랜지(7322)는 이웃하는 상기 제2각부 거푸집(722)의 제3플랜지(7223)와 서로 마주하며 접하는 부분이다.
[201]
상기 제2단부면 거푸집(732)의 외면, 상기 제1플랜지(7321) 및 상기 제2플랜지(7322)에는 격자 형태로 리브(717)가 용접 연결된다. 리브(717)에 의해 제2단부면 거푸집(732)의 강성은 더욱 높아진다.
[202]
<받침대>
[203]
도 9, 도 28 및 도 29를 참조하면, 받침대(79)는 지면에 설치되며, 폭의 길이보다 높이의 길이가 더 긴 형태, 즉 세워진 형태로 거치되는 거푸집(70)을 지지하는 구조물이다. 받침대(79)는 중심(791)을 기준으로 방사상으로 연장되는 6개의 방사상 부재(794)를 구비한다. 상기 방사상 부재(794) 간의 간격은 60도이므로, 등간격 배치된다. 상기 방사상 부재(794)는 각관 형태이거나 I 형강, H 형강, C 형강 형태일 수 있다.
[204]
상기 6개의 방사상 부재(794)의 반경방향의 가장자리는 원형 링 형상의 외륜부재(793)에 의해 서로 연결된다. 외륜부재(793)는 각관 형태이거나 I 형강, H 형강, C 형강 형태일 수 있다. 상기 방사상 부재(794)와 만나는 외륜부재(793)의 6개의 지점 중 120도 간격으로 3개의 지점에는 스토퍼부재(7933)가 설치된다. 스토퍼부재(7933)는, 받침대(79)에 거치된 거푸집(70)의 제2단부면 거푸집(732)이 열릴 때, 상기 받침대 제2단부면 거푸집(732)의 외면과 마주하는 경사면을 구비한다. 스토퍼부재(7933)의 경사면은 상기 제2단부면 거푸집(732)이 열릴 때 열리는 각도를 제한하여 작업자가 다치거나 거푸집이 파손되는 것을 방지한다. 스토퍼부재(7933)는 상기 받침대(79)에 착탈 가능하게 설치될 수 있다.
[205]
상기 6개의 방사상 부재(794)는 반경방향의 반경의 길이의 약 1/2에 해당하는 거리에서 내륜부재(792)에 의해 서로 연결된다. 내륜부재(792)는 각관 형태이거나 I 형강, H 형강, C 형강 형태일 수 있다. 상기 내륜부재(792)는 정육각형의 링 형상이며, 상기 정육각형의 꼭지점 부분이 상기 방사상 부재(794)와 연결된다. 상기 방사상부재(794)와 만나는 내륜부재(792)의 6개의 지점 중 120도 간격으로 3개의 지점에는 지지면부재(7922)가 설치된다. 6개의 방사상 부재(794) 중 상기 지지면부재(7922)가 설치되는 3개의 방사상 부재(794)에는, 상기 스토퍼부재(7933)가 함께 설치된다. 상기 지지면부재(7922)에는 상기 제2각부 거푸집(722)의 세 지지부(78)의 밑면이 마주하며 접한다.
[206]
상기 외륜부재(793)는 원형 링 형상으로서 외륜부재(793)의 모든 부분이 중심(791)으로부터 동일한 거리를 두고 멀리 배치되도록 하여, 받침대(79)에 거치되는 거푸집(70)의 안정성을 확보한다. 외륜부재의 반경은 상기 거푸집(70)의 제2각부 거푸집(722)의 세 각부의 하단부보다 약간 크도록 설정된다. 반면 상기 내륜부재(794)는 정육각형 링 형상으로서, 이웃하는 방사상 부재(794)를 직선으로 연결한다. 그리고 지지부(78)는 동부보다 반경방향으로 더 바깥쪽에 배치된다. 따라서 방사상 내륜부재(794)는 거푸집(70)의 제2각부 부분을 통해 가해지는 하중에 대한 받침대(79)의 저항력을 크게 향상시키고, 콘크리트가 타설된 고중량의 거푸집의 중량을 분산시키면서 더욱 안정적으로 지지한다.
[207]
상기 중심(791)에는 중심받침부재(7911)가 설치된다. 중심받침부재(7911)는 상기 중심(791)로부터 상방으로 연장되어 제2각부 거푸집(722)의 밑면 중심에 마련된 중심받침면부재(7912)를 지지한다. 상기 중심받침부재(7911)는 받침대(79)에 착탈 가능하게 설치된다.
[208]
<부분 거푸집의 모듈화>
[209]
도 22, 도 30을 참조하면, 상기 제2각부 거푸집(722)의 세 각부의 선단부에는 제2단부면 거푸집(732)이 힌지에 의해 회전 가능하게 설치된다. 이를 위해 제2각부 거푸집(722)의 선단부 가장자리의 세 모서리 중 하부 모서리에는 한 쌍의 힌지 지지부재(7228)가 마련되고, 상기 제2단부면 거푸집(732)의 가장자리의 여섯 모서리 중 하부 모서리에는 한 쌍의 힌지 지지부재(7328)가 마련된다. 상기 힌지 지지부재(7228)와 상기 힌지 지지부재(7328)는 힌지축부재(7329)에 의해 연결된다.
[210]
따라서 하나의 제2각부 거푸집과 3개의 제2단부면 거푸집은 하나의 부품으로서 취급될 수 있다.
[211]
도 20과 도 21을 참조하면, 상기 동부 거푸집(710)의 제1각부 부분(712)의 선단부에는 제1단부면 거푸집(731)이 힌지에 의해 회전 가능하게 설치된다. 이를 위해 상기 동부 거푸집(710)의 제1각부 부분(712)의 선단부 가장자리의 세 모서리 중 하부 모서리에는 한 쌍의 힌지 지지부재(7128)가 마련되고, 상기 제1단부면 거푸집(731)의 가장자리의 여섯 모서리 중 하부 모서리에는 한 쌍의 힌지 지지부재(7318)가 마련된다. 상기 힌지 지지부재(7128)와 상기 힌지 지지부재(7318)는 힌지축부재(7319)에 의해 연결된다.
[212]
따라서 하나의 동부 거푸집과 하나의 제1단부면 거푸집은 하나의 부품으로서 취급될 수 있다.
[213]
그러면 거푸집(70)은,
[214]
i) 하나의 제2각부 거푸집과 3개의 제2단부면 거푸집 모듈 1개,
[215]
ii) 하나의 동부 거푸집과 하나의 제1단부면 거푸집 모듈 3개, 및
[216]
iii) 하나의 제1각부 거푸집 1개
[217]
를 포함하여 총 5개의 부품으로 취급될 수 있다. 상기 거푸집(70)은 아무리 개수를 감축해도 4개의 부품으로 취급되는 테트라포드보다 단 하나의 부품이 더 많을 뿐이면서도, 2개의 테트라포드를 연결한 것과 같은 소파블록을 제작할 수 있다.
[218]
<모듈화된 부분 거푸집의 안전 구조>
[219]
상기 제2각부 거푸집(722)의 세 각부의 선단부에 회전 가능하게 설치되는 제2단부면 거푸집(732)이 아무런 제한 없이 개방되면, 작업자가 다칠 우려가 있다. 이에, 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 제2각부 거푸집(722)을 지지하는 받침대(79)에는 상기 제2단부면 거푸집(732)의 회전 개방 범위를 제한하는 스토퍼부재(7933)가 설치된다.
[220]
또한 제2각부 거푸집(722)과 제2단부면 거푸집(732)를 보관하거나 운반할 때에는, 제2각부 거푸집(722)과 제2단부면 거푸집(732)이 플랜지(7223, 7322)를 통해 서로 체결된 상태에서 보관하거나 운반할 수 있다.
[221]
도 20과 도 21을 참조하면, 상기 동부 거푸집(710)의 제1각부 부분(712)의 선단부에 회전 가능하게 설치되는 제1단부면 거푸집(731)이 아무런 제한 없이 개방되면, 작업자가 다칠 우려가 있다. 이에, 상기 동부 거푸집(710)의 제1각부 부분(712)과, 상기 제1단부면 거푸집(731)은 서로 와이어, 체인 등의 장력 부재(89)로 연결될 수 있다.
[222]
상기 동부 거푸집(710)의 제1각부 부분(712)의 리브(717)에는 장력 부재(89)의 일측 단부가 연결되어 고정되는 연결홀(7125)이 마련된다. 그리고 상기 제1단부면 거푸집(731)의 리브(717)에는 장력 부재(89)의 타측 단부가 연결되어 고정되는 연결홀(7315)이 마련된다.
[223]
상기 장력 부재(89)의 길이(L)는, 상기 제1단부면 거푸집(731)이 상기 동부 거푸집(710)에 대해 닫혀 있는 상태에서 상기 연결홀(7125)과 연결홀(7315) 사이의 거리(D C)보다 길다. 그리고, 상기 장력 부재(89)의 길이(L)는, 상기 제1단부면 거푸집(731)이 상기 동부 거푸집(710)에 대해 개방되며 회전하여, 상기 힌지축 부재(7319)를 포함하는 직선을 기준으로 상기 연결홀(7315)과 연결홀(7125)가 서로 대향하는 위치에 있을 때 상기 두 연결홀(7315, 7125) 사이의 거리(D L)보다 짧다.
[224]
D C < L < D L
[225]
그러면 상기 제1단부면 거푸집(731)의 개방 각도는 제한될 수 있다.
[226]
이에 더해, 상기 장력 부재(89)의 길이는, 상기 힌지축부재(7319)를 포함하는 연직면보다는 더 개방되고, 상기 힌지축부재(7319)를 포함하는 수평면보다는 덜 개방되는 정도의 길이로 설정될 수 있다.
[227]
상기 제1단부면 거푸집(731)의 개방 정도는, 상기 수평면보다는 연직면에 더 가까운 것이 바람직하다. 상기 장력 부재(89)의 길이는 이러한 조건에 부합하도록 적절히 선정될 수 있을 것이다.
[228]
<부분 거푸집 간 체결구조>
[229]
앞서 설명한 바와 같이 부분 거푸집들은 서로 플랜지 부분이 접한다. 도 23 내지 도 25를 참조하면, 서로 접하는 두 플랜지에는 모두 플랜지 홈(81)이 형성된다. 서로 접하는 두 플랜지에 각각 형성된 플랜지 홈(81)은 서로 대응하는 위치에 마련된다. 그리고 복수 개의 플랜지 홈(81)은 상기 플랜지의 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다.
[230]
서로 마주하는 두 플랜지 중 어느 한 플랜지에는 볼트 지지부재(82)가 설치된다. 상기 볼트 지지부재(82)는 상기 플랜지 홈(81)을 사이에 두고 한 쌍 설치될 수 있다. 상기 볼트 지지부재(82)는 플랜지 홈(81)마다 설치될 수 있다.
[231]
상기 한 쌍의 볼트 지지부재(82) 사이에는 아이볼트 형태의 볼트(84)의 링부(841)가 수용된다. 그리고 상기 링부(841)가 수용된 상태에서 상기 한 쌍의 볼트 지지부재(82)에는 볼트 지지축(83)이 관통 설치된다. 상기 볼트 지지축(83)은 상기 링부(841)를 관통한다. 따라서 볼트(84)의 나사산부(842)는 상기 볼트 지지축(83)을 중심으로 회전할 수 있다.
[232]
상기 나사산부(842)에는 너트(85)가 나사 결합되어 있다. 상기 너트(85)가 볼트(84)의 가장자리에 가깝게 배치된 상태에서, 상기 볼트(84)를 회전시키면, 상기 볼트(84)의 나사산부(842)는 서로 접한 두 플랜지의 플랜지 홈(81)에 끼워지거나 그로부터 이탈할 수 있다. 나사산부(842)가 서로 접한 두 플랜지의 플랜지 홈(81)에 끼워진 상태에서 너트(85)를 조이면, 서로 접한 두 플랜지는 강하게 압착될 수 있다. 이러한 체결 구조는 거푸집의 조립과 탈거 작업을 매우 편리하게 해준다.
[233]
상기 플랜지에서 복수 개의 플랜지 홈(81) 사이에는 체결홀(86)이 더 형성될 수 있다. 상기 체결홀(86)은 서로 접하는 두 플랜지에 모두 마련된다. 서로 접하는 두 플랜지의 체결홀(86)은 서로 대응하는 위치에 마련된다. 상기 볼트(84)만으로는 부분 거푸집 간의 체결력을 확보하기 어려운 경우(가령 거푸집의 규모가 큰 경우), 상기 체결홀(86)에 부가적으로 볼트-너트(미도시)를 더 체결하여 체결력을 보완할 수 있다.
[234]
거푸집을 설치한 상태에서, 상기 볼트 지지부재(82)와 볼트(84)는 두 플랜지 중 자중에 의해 볼트(84)가 플랜지 홈(81)으로부터 이탈되는 방향으로 회전할 수 있는 위치에 마련될 수 있다. 따라서 제2각부 거푸집(722)의 제1플랜지(7311), 동부 거푸집(710)의 제1각부 부분(712)의 제2플랜지(7102)와 제3플랜지(7103), 제1각부 거푸집(721)의 제3플랜지(7213)에, 상기 볼트 지지부재(82)와 볼트(84)가 마련될 수 있다.
[235]
반면, 제1단부면 거푸집(731)과 제2단부면 거푸집(732)은 거푸집 조립과 탈거 시 움직임이 큰 부분이다. 따라서 제1단부면 거푸집(731)과 제2단부면 거푸집(732)에 볼트(84)가 설치되면 볼트가 손상되거나 작업자가 볼트로 인해 다칠 우려가 있다. 이에 동부 거푸집(710)의 제2각부 부분(713)의 제3플랜지(7103)에, 상기 볼트 지지부재(82)와 볼트(84)가 마련될 수 있다.
[236]
한편, 거푸집을 설치한 상태에서 서로 접한 두 플랜지 모두 중력에 의해 볼트가 회전하지 않는 위치에 있는 경우에는, 두 플랜지 중 어느 쪽에 상기 볼트 지지부재(82)와 볼트(84)가 구비되어도 무방하다. 가령 동부 거푸집(710)의 동부 부분(711)의 제1플랜지(7101)가 이에 해당한다. 그리고 거푸집을 설치한 상태에서 두 플랜지 모두 중력에 의해 동일한 방향으로 회전하게 되는 경우에도, 두 플랜지 중 어느 쪽에 상기 볼트 지지부재(82)와 볼트(84)가 구비되어도 무방하다. 가령 동부 거푸집(710)의 제2각부 부분(713)의 제1플랜지(7101)가 이에 해당한다. 따라서 동부 거푸집(710)의 동부 부분(711)의 제1플랜지(7101)와 동부 거푸집(710)의 제2각부 부분(713)의 제1플랜지(7101)는 동부 거푸집(710)의 좌측과 우측 중 어느 한 쪽에 설치되도록 한다. 그러면 서로 동일한 3개의 동부 거푸집을 체결함에 있어서, 모두 동일하게 취급될 수 있다. 즉 3개의 동부 거푸집의 설치 위치나 순서가 임의로 이루어져도 무방하다.
[237]
<창>
[238]
도 26과 도 27을 참조하면, 창(75) 구조는, 거푸집의 외면에 설치된 힌지도어(751)를 여닫는 개폐 구조와, 닫힌 힌지도어(751)를 견고하게 지지하는 잠금 구조를 포함한다. 힌지도어(751)는 일측의 힌지축을 중심으로 거푸집의 외면보다 더 외측으로 개방될 수 있다. 힌지도어(751)에서 힌지축이 설치된 단부와 대향하는 단부에는, 잠금 구조가 구비된다.
[239]
잠금 구조는, 힌지도어 측에 설치되는 제1지지부(752)와, 거푸집 외면에 설치되는 제2지지부(753)를 포함한다. 제1지지부(752)에는 후크핸들(754)이 회전 가능하게 설치된다. 후크핸들(754)은, 작업자가 파지할 수 있는 핸들(7541)과, 상기 제2지지부(753)에 걸려 고정되는 캔틸레버 후크(7542)를 포함한다. 캔틸레버 후크(7542)는 상기 후크핸들(754)의 회전축을 중심으로 원호 방향으로 연장된 캔틸레버 구조이다. 캔틸레버 후크(7542)의 선단부는 상기 제2지지부(753)에 걸릴 때 변형이 잘 되지만, 캔틸레버 후크(7542)의 기단부로 갈수록 변형량이 줄어든다. 따라서 캔틸레버 후크(7542)를 제2지지부(753)에 깊숙이 넣을수록, 힌지도어는 거푸집 외면에 밀착된다. 상기 창 구조의 힌지도어를 열면 거푸집의 내부 공간을 볼 수 있다.
[240]
[거푸집의 조립]
[241]
거푸집의 조립은 다음 1 내지 7 단계로 이루어질 수 있다.
[242]
1) 지면 상의 적절한 위치에 받침대(79)를 배치한다(도 28 참조).
[243]
2) 상기 받침대(79)의 중심(791)에 중심받침부재(7911)를 설치하고, 상기 외륜부재(793)와 방사상 부재(794)의 연결부위 중 정해진 위치에 스토퍼부재(7933)를 설치한다(도 29 참조).
[244]
3) 상기 받침대(79) 상에 제2각부거푸집(722)과 제2단부면 거푸집(732)의 모듈을 설치한다. 상기 모듈의 설치 과정은 제2단부면 거푸집(732)이 제2각부거푸집(722)에 닫혀 있는 상태에서 진행될 수 있다. 상기 모듈을 양중하여, 상기 중심받침부재(7911)의 상단부와 제2각부거푸집(722)의 밑면 중앙에 있는 중심받침면부재(7912)의 중심을 일치시키면서, 상기 제2각부거푸집(722)으로부터 하향 연장된 3개의 지지부(78)를, 상기 내륜부재(792)와 상기 방사상 부재(794)의 연결부위 중 정해진 위치에 일치시키고, 제2각부거푸집을 받침대 상에 고정한다(도 30 참조).
[245]
4) 동부 거푸집(710)과 제1단부면 거푸집(731)의 모듈 3개를 상기 제2각부거푸집(722) 상에 차례로 설치한다. 상기 모듈의 설치 과정은 제1단부면 거푸집(731)이 동부 거푸집(710)에 닫혀 있는 상태에서 진행될 수 있다. 이와 달리 상기 모듈의 설치 과정은 제1단부면 거푸집(731)이 동부 거푸집(710)에 대해 열려 있는 상태에서도 진행될 수 있다(이는 제1단부면 거푸집(731)의 개방 각도가 장력부재(89)에 의해 제한됨으로써 가능하다). 제2단부면 거푸집(732)이 제2각부거푸집(722)에 닫혀 있는 상태에서 동부 거푸집(710)을 조립하면, 제2단부면 거푸집(732)이 제2각부거푸집(722)에 닫혀 있는 형상에 의해 상기 동부 거푸집(710)의 체결이 안내되므로, 조립이 더 용이하다(도 31 참조).
[246]
5) 제1단부면 거푸집(731)이 동부 거푸집(710)에 대해 열려 있도록 한다. 앞서 4) 단계에서 제1단부면 거푸집(731)이 열려 있는 상태로 조립하였다면, 5) 단계는 생략될 수 있다.
[247]
6) 동부 거푸집(710) 상에 제1각부 거푸집(721)을 설치한다(도 31 참조).
[248]
7) 제1단부면 거푸집(731)을 닫는다.
[249]
상기 실시예에 의한 소파블록용 거푸집을 세워진 상태로 설치하게 되면, 상부에 배치되는 제1단부면 거푸집(731)에는 콘크리트 타설구(77)가 마련되고, 제1각부 거푸집(721)의 상부면에 창(75)이 마련되고, 상기 동부 거푸집(710)의 제2각부 부분(713)의 상단부 부근에도 창(75)이 마련된다. 3개의 동부거푸집은 창의 설치위치가 같기 때문에 3개의 동부거푸집 간에는 방향성이 없어 조립 과정이 한결 단순하다.
[250]
상기 부분 거푸집들은 리브(717)에 마련된 원형의 인양홀(718)과 장공 형상의 탈형홀(718)을 이용하여, 쉽게 인양할 수 있고 탈형할 수 있다.
[251]
[소파블록의 제조 방법]
[252]
이하에서는 실시예에 따른 거푸집을 이용하여 소파블록을 제조하는 방법을 설명한다.
[253]
거푸집을 조립하고, 타설과 다짐을 하고, 양생을 한 후, 거푸집을 탈형하고 청소하며, 양생된 소파블록을 전치하고 가적치하는 일반적인 절차는 기존의 소파블록의 제작 과정과 큰 차이가 없으므로 이하에서는 이에 대한 설명은 상세히 하지 않고, 본 발명의 기술적 사상과 관련한 부분에 대해 설명하기로 한다.
[254]
먼저 상기 콘크리트 타설구(77)를 통해 콘크리트를 타설한다(제1타설단계). 제1타설단계에서는 거푸집의 하부에 배치되는 제2각부 대응 부위에 마련된 창의 높이보다 낮은 위치까지 콘크리트가 타설되는 것을 확인하며 콘크리트를 타설한다.
[255]
콘크리트 타설은 호퍼와 슈트, 펌프차 등을 이용할 수 있다. 주의할 점은 슈트 펌프 배관의 토출구에서 타설면까지의 낙차가 가령 1.5m 이하가 되도록 하여 재료 분리가 일어나지 않도록 해야 한다는 것이다.
[256]
그리고 이러한 제1타설단계와 함께 또는 제1타설단계 후 하부에 배치된 제2각부의 창을 통해 제2각부 부분의 콘크리트를 다진다(제1다짐단계).
[257]
타설 중의 다짐은 레미콘을 거푸집의 구석으로 널리 확산시켜 레미콘에 포함된 불필요한 공기를 발산시키고 밀실한 콘크리트를 만들기 위해 실시된다. 다짐이 부족하면 크기 깊은 기포가 생기고 강도가 떨어지는 문제가 있다. 그러나 반대로 다짐을 과도하게 하면 재료가 분리되는 원인이 되어 강도에 영향을 미칠 수 있으므로 다짐을 적절한 수준으로 할 필요가 있다.
[258]
이러한 다짐에는 일반적인 내부 진동기(바이브레이터)를 사용할 수 있다. 다짐을 시행하는 동안 콘크리트의 기포가 바이브레이터의 샤프트 부근에 모이므로 소파블록의 각부 선단에 넣은 샤프트는 서서히 콘크리트에서 빼내는 것이 좋다. 특히 각부 선단은 곰보가 나타나기 쉬운 부분이므로 이 부분에서 콘크리트가 충분히 널리 퍼지도록 바이브레이터를 실시하는 것이 좋은데, 본 발명의 거푸집에는 창이 형성되어 있으므로 이를 통해 시야와 접근성을 확보하여 각부 선단의 다짐 공정을 수월하게 실시할 수 있다.
[259]
다음으로, 상기 하부에 배치된 제2각부의 창을 덮은 상태에서, 상기 콘크리트 타설구를 통해 콘크리트를 타설하되, 상기 상부에 배치되는 제1각부에 마련된 창의 높이보다 낮은 위치까지 콘크리트가 타설되는 것을 확인하며 콘크리트를 타설한다(제2타설단계).
[260]
그리고 이러한 제2타설단계와 함께 또는 제2타설단계 후 상부에 배치된 각부의 창을 통해 제1각부 부분의 콘크리트를 다진다(제2다짐단계).
[261]
다짐 단계의 전후로 얇고 긴 막대기 형상의 스페이징 막대기를 거푸집과 콘크리트 사이로 삽입하는 스페이징 단계를 더 실시할 수도 있다.
[262]
다음으로, 상기 제1각부의 창을 덮은 상태에서, 상기 콘크리트 타설구(77)를 통해 콘크리트를 타설하되, 타설되는 콘크리트가 천단까지 모두 채워지는 것을 확인하며 콘크리트를 타설한다(제3타설단계).
[263]
이렇게 타설이 마무리되면, 천단 고르기를 실시한다. 천단 고르기는 타설 후 충분히 콘크리트가 안정되고 나서, 여성한 콘크리트에 대해 시행한다. 천단 고르기에서 여성분을 누르는 것으로, 천단의 테이퍼 부분에 모이기 쉬운 물과 공기를 몰아낸다.
[264]
그 후 양생을 한다.
[265]
그리고 거푸집을 탈형하게 되는데, 이는 콘크리트의 압축강도가 소정 수준 이상으로 발현된 후 이루어진다. 탈형은 다음과 같이 대략 조립 순서와 반대로 이루어질 수 있다.
[266]
1) 제1단부면 거푸집(731)과 제2단부면 거푸집(732)을 연다(도 32 참조).
[267]
2) 동부 거푸집(710) 상에 있는 제1각부 거푸집(721)을 탈형한다(도 33 참조).
[268]
3) 제2각부 거푸집(722) 상에 있는 동부 거푸집(710)과 제1단부면 거푸집(731)의 모듈을 탈형한다.
[269]
4) 소파블록이 완전히 양생되면 소파블록을 양중하여 들어낸다.
[270]
5) 거푸집에 대해 청소를 실시한다.
[271]
상술한 본 발명의 거푸집에 의하면, 콘크리트 양생 시 하부에 배치되는 각부에 대해서 시야 확보와 다짐이 용이하게 되어 취약한 부분에 대해서도 콘크리트 타설과 다짐을 충실히 할 수 있게 되어 소파블록의 강도를 확보할 수 있다.
[272]
이처럼 본 발명은 소파블록을 제작함에 있어서 창을 활용하면서 타설을 다단계로 실시하여 다짐이 취약하거나 기포가 많이 정체되어 있을 수 있는 소파블록의 취약 영역에 대한 문제를 해결함으로써 소파블록의 전체 영역에 대한 강도를 확보할 수 있다.
[273]
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

청구범위

[청구항 1]
길이방향을 따라 중심축을 가지는 동부; 그 중심축이 상기 동부의 중심축의 일측 단부에서 상기 동부의 중심축에 대해 120도의 각도를 이루며 각각 외향 돌출되는 3개의 제1각부; 및 그 중심축이 상기 동부의 중심축의 타측 단부에서 상기 동부의 중심축에 대해 120도의 각도를 이루며 각각 외향 돌출되는 3개의 제2각부;를 구비하고, 상기 3개의 제1각부는 그 길이가 서로 일치하고, 동부의 중심축 방향으로 바라보았을 때 상호간에 실질적으로 120도 간격으로 배치되고, 상기 3개의 제2각부는 그 길이가 서로 일치하고, 동부의 중심축 방향으로 바라보았을 때 상호간에 실질적으로 120도 간격으로 배치되고, 상기 3개의 제1각부와 3개의 제2각부는 그 길이가 서로 일치하고, 상기 동부의 중심점을 기준으로 실질적으로 상호 점대칭이 되는 위치에 마련되는 소파블록을 제작하기 위한 거푸집으로서, 상기 동부의 길이방향을 따라 연장되어 상기 동부를 덮는 동부 부분(711)과, 상단부에서 상기 제1각부의 둘레의 일부를 덮는 제1각부 부분(712)과, 하단부에서 상기 제2각부의 둘레의 일부를 덮는 제2각부 부분(713)을 구비하는 동부 거푸집(710); 상기 제1각부의 둘레 방향의 나머지를 덮는 제1각부 거푸집(721); 상기 제2각부의 둘레 방향의 나머지를 덮는 제2각부 거푸집(722); 상기 제1각부의 단부면을 각각 덮는 3개의 제1단부면 거푸집(731); 상기 제2각부와 단부면을 각각 덮는 3개의 제2단부면 거푸집(732); 및 지면에 설치되고, 상기 제2각부 거푸집(722)을 지지하는 받침대(79);를 포함하고, 상기 거푸집(70)은 상기 제1각부가 상부에 배치되고 상기 제2각부가 하부에 배치되도록 세워진 상태로 설치되고, 상기 동부 거푸집(710)과 상기 제1단부면 거푸집(731)은 제1단부면 거푸집의 하단부에서 힌지 결합되고, 상기 제2각부 거푸집(722)과 상기 제2단부면 거푸집(732)은 제2단부면 거푸집의 하단부에서 힌지 결합되고, 상기 받침대(79)에는 상기 제2각부 거푸집(722)에 대한 상기 제2단부면 거푸집(732)의 회동 범위를 제한하는 스토퍼부재(7933)가 설치되는, 소파블록용 거푸집.
[청구항 2]
청구항 1에 있어서, 상기 받침대(79)는: 중심(791)을 기준으로 방사상으로 연장되는 복수 개의 방사상 부재(794); 상기 복수 개의 방사상 부재(794)의 반경방향의 가장자리를 서로 연결하는 링 형상의 외륜부재(793); 및 상기 복수 개의 방사상 부재(794)의 길이방향의 중앙부를 서로 연결하는 링 형상의 내륜부재(792);를 포함하고, 상기 스토퍼부재(7933)는, 상기 방사상 부재(794)와 외륜부재(793)가 만나는 지점에 마련되고, 상기 방사상 부재(794)와 내륜부재(792)가 만나는 지점에는, 상하 방향으로 연장되어 상기 제2각부 거푸집(722)을 지지하는 지지부(78)가 구비되고, 상기 스토퍼부재(7933)와 지지면부재(7922)는 동일 방사상 부재(794) 상에 배치되는, 소파블록용 거푸집.
[청구항 3]
길이방향을 따라 중심축을 가지는 동부; 그 중심축이 상기 동부의 중심축의 일측 단부에서 상기 동부의 중심축에 대해 120도의 각도를 이루며 각각 외향 돌출되는 3개의 제1각부; 및 그 중심축이 상기 동부의 중심축의 타측 단부에서 상기 동부의 중심축에 대해 120도의 각도를 이루며 각각 외향 돌출되는 3개의 제2각부;를 구비하고, 상기 3개의 제1각부는 그 길이가 서로 일치하고, 동부의 중심축 방향으로 바라보았을 때 상호간에 120도 간격으로 배치되고, 상기 3개의 제2각부는 그 길이가 서로 일치하고, 동부의 중심축 방향으로 바라보았을 때 상호간에 120도 간격으로 배치되고, 상기 3개의 제1각부와 3개의 제2각부는 그 길이가 서로 일치하고, 상기 동부의 중심점을 기준으로 상호 점대칭이 되는 위치에 마련되는 소파블록을 제작하기 위한 거푸집으로서, 상기 동부의 길이방향을 따라 연장되어 상기 동부를 덮는 동부 부분(711)과, 상단부에서 상기 제1각부의 둘레의 일부를 덮는 제1각부 부분(712)과, 하단부에서 상기 제2각부의 둘레의 일부를 덮는 제2각부 부분(713)을 구비하는 동부 거푸집(710); 상기 제1각부의 둘레 방향의 나머지를 덮는 제1각부 거푸집(721); 상기 제2각부의 둘레 방향의 나머지를 덮는 제2각부 거푸집(722); 상기 제1각부의 단부면을 각각 덮는 3개의 제1단부면 거푸집(731); 상기 제2각부와 단부면을 각각 덮는 3개의 제2단부면 거푸집(732); 및 지면에 설치되고, 상기 제2각부 거푸집(722)을 지지하는 받침대(79);를 포함하고, 상기 거푸집(70)은 상기 제1각부가 상부에 배치되고 상기 제2각부가 하부에 배치되도록 세워진 상태로 설치되고, 상기 동부 거푸집(710)과 상기 제1단부면 거푸집(731)은 제1단부면 거푸집의 하단부에서 힌지 결합되고, 상기 제2각부 거푸집(722)과 상기 제2단부면 거푸집(732)은 제2단부면 거푸집의 하단부에서 힌지 결합되고, 상기 동부 거푸집(710)의 제1각부 부분(712)과 상기 제1단부면 거푸집(731)에는, 상기 동부 거푸집(710)에 대한 상기 제1단부면 거푸집(731)의 회동 범위를 제한하는 장력 부재(89)의 양단부가 각각 연결되되, 상기 장력 부재(89)의 길이(L)는, 상기 제1단부면 거푸집(731)이 상기 동부 거푸집(710)에 대해 닫혀 있는 상태에서 상기 장력 부재(89)의 양단부가 각각 연결되는 제1단부면 거푸집(731)과 상기 동부 거푸집(710)의 두 지점 사이의 거리(D C)보다 길고, 상기 장력 부재(89)의 길이(L)는, 상기 제1단부면 거푸집(731)이 상기 동부 거푸집(710)에 대해 개방되며 회전하여, 제1단부면 거푸집(731)의 힌지축을 포함하는 직선을 기준으로 상기 장력 부재(89)의 양단부가 각각 연결되는 제1단부면 거푸집(731)과 상기 동부 거푸집(710)의 두 지점이 서로 대향하는 위치에 있을 때, 상기 두 지점 사이의 거리(D L)보다 짧은, 소파블록용 거푸집.
[청구항 4]
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동부 거푸집(710)은 3개로 분할된 형태이고, 분할된 하나의 동부 거푸집(710)은, 동부의 둘레 방향으로 실질적으로 1/3에 해당하는 부분을 덮는 하나의 동부 부분(711), 하단부에서 2개의 제2각부를 둘레 방향으로 각각 실질적으로 1/4씩 덮는 한 쌍의 제2각부 부분(713) 및 상단부에서 1개의 제1각부를 둘레 방향으로 실질적으로 1/2에 해당하는 만큼 덮는 하나의 제1각부 부분(712)을 구비하는, 소파블록용 거푸집.
[청구항 5]
청구항 4에 있어서, 상기 동부의 중심축에 수직인 면에 대한 동부의 단면과, 상기 각부의 중심축에 수직인 면에 대한 각부의 단면은 모두 실질적으로 정육각형이며, 상기 동부의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분은 상기 각부들의 정육각형 단면 중 변의 중앙 부근(p)에서 만나고, 상기 동부의 정육각형 단면 중 변 부분의 중앙부가 상기 각부들의 정육각형 단면 중 각(꼭지점) 부분(q)과 만나는 소파블록을 제작하기 위한 거푸집.
[청구항 6]
청구항 5에 있어서, 분할된 상기 하나의 동부 거푸집(710)에서, 상기 동부 부분(711)은 동부의 정육각형 단면의 여섯 개의 변 중 두 변에 해당하는 부분을 덮고, , 상기 제2각부 부분(713)은 상기 제2각부의 정육각형 단면의 여섯 개의 변 중 한 개의 변 및 이와 이웃하는 한 변의 약 1/2을 덮고, 상기 제1각부 부분(712)는 상기 제1각부의 정육각형 단면의 여섯 개의 변 중 이웃하는 세 개의 변을 덮고, 상기 동부 거푸집(710)과 상기 제1단부면 거푸집(731)은 제1단부면 거푸집의 정육각형의 여섯 변 중 하단부의 변에서 힌지 결합되고, 상기 제2각부 거푸집(722)과 상기 3개의 제2단부면 거푸집(732)은 제2단부면 거푸집의 정육각형의 여섯 변 중 하단부의 변에서 힌지 결합되는, 소파블록용 거푸집.
[청구항 7]
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동부 거푸집(710), 제1각부 거푸집(721), 제2각부 거푸집(722), 제1단부면 거푸집(731) 및 제2단부면 거푸집(732)의 가장자리에는 플랜지가 마련되고, 서로 접하며 마주하는 두 플랜지에는 서로 대응하는 위치에 플랜지 홈(81)이 마련되고, 서로 마주하는 두 플랜지 중 어느 한 플랜지에는 볼트(84)가 회전 가능하게 지지되는 볼트 지지부재(82)가 설치되며, 상기 볼트(84)를 회전시켜 상기 두 플랜지의 플랜지 홈(81)에 끼워 넣어 상기 볼트(84)의 나사산부(842)에 나사결합되는 너트(85)가 서로 마주하는 두 플랜지 중 다른 한 플랜지 쪽에 배치되도록 한 상태에서 너트(85)를 조임으로써, 서로 마주하는 두 플랜지가 서로 압착되는, 소파블록용 거푸집.
[청구항 8]
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 제1각부 거푸집(721)의 상부면에 창(75)이 마련되고, 상기 동부 거푸집(710)에 있어서 제2각부 부분(713)의 상단부 부근에 창(75)이 마련되며, 상기 창은 힌지도어(751)에 의해 개폐되되, 상기 힌지도어(751)의 일측에는 힌지축이 마련되고 타측에는 잠금 구조가 구비되며, 상기 잠금 구조는: 힌지도어 측에 설치되는 제1지지부(752); 거푸집 외면에 설치되는 제2지지부(753); 상기 제1지지부(752)에 회전 가능하게 설치되는 후크핸들(754); 상기 후크핸들(754)에 마련되며, 작업자가 파지할 수 있는 핸들(7541); 및 상기 후크핸들(754)에 마련되며, 상기 제2지지부(753)에 걸려 고정되는 캔틸레버 후크(7542);를 포함하고, 상기 캔틸레버 후크(7542)는 상기 후크핸들(754)의 회전축을 중심으로 원호 방향으로 연장된 캔틸레버 구조인 것을 특징으로 하는 소파블록용 거푸집.
[청구항 9]
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1각부와 제2각부는 그 단부로 갈수록 실질적인 직경이 점차 줄어드는 형태의 경사면을 가지되, 상기 각부의 중심축에 대해 경사면이 이루는 경사각(c)은 4° ≤ c ≤ 10° 의 관계를 만족하고, 상기 동부는 상기 중심축의 길이방향의 중앙부에 마련되며 실질적인 직경이 가장 큰 중심직경면과, 상기 중심직경면에서 중심축의 양단을 향해 실질적인 직경이 점차 줄어드는 형태의 경사직경면을 구비하되, 상기 동부의 중심직경면의 중심축의 길이방향으로의 길이(w1)와 상기 동부의 경사직경면의 중심축의 길이방향으로의 길이(w2)는 실질적으로 동일하고, 상기 중심직경면에 대해 경사직경면이 가지는 경사각(a)과 상기 1개의 제1각부와 2개의 제2각부에 의해 상기 소파블록을 지면에 놓았을 때 지면과 동부의 중심축이 이루는 내각(b)은 3° ≤ a ≤ b ≤ 15° 의 관계를 만족하고, 상기 동부의 중심직경면의 실질적인 직경(D)과 상기 각부의 최대직경부의 실질적인 직경 (B)은 2×B < 3 0.5×D 의 관계를 만족하고, 상기 동부의 중심축의 길이(W)와 상기 각부의 최대직경부의 실질적인 직경 (B)은 1.1×B ≤ W ≤ 1.3×B의 관계를 만족하고, 상기 동부의 중심직경면의 실질적인 직경(D)과 상기 각부의 중심축의 길이(L)는 (4/3) 0.5×D < L 의 관계를 만족하고, 상기 동부의 중심직경면의 실질적인 직경(D)과 상기 각부의 중심축의 길이(L)와 상기 동부의 중심축의 길이(W)는 {(3/4) 0.5×L + 0.5×D}×0.9 < 0.5×L + W < {(3/4) 0.5ХL + 0.5ХD}Х1.1 의 관계를 만족하고, 상기 각부의 중심축의 길이(L)와 상기 동부의 중심축의 길이(W)는 {0.5×L + 0.5×W}×sin 33.69° × 1.3 < (3/16) 0.5× L × cos 33.69° 의 관계를 만족하는, 소파블록용 거푸집.
[청구항 10]
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 소파블록용 거푸집을 이용한 소파블록 제조 방법으로서, 지면 상의 적절한 위치에 받침대(79)를 배치하는 제1단계; 제1단계 후, 상기 받침대(79)에 스토퍼부재(7933)를 설치하고, 제2단부면 거푸집(732)이 제2각부거푸집(722)에 닫힌 위치로 고정된 상태에서, 상기 받침대(79) 상에 제2각부거푸집(722)과 제2단부면 거푸집(732)의 모듈을 설치하는 제2단계; 제2단계 후, 제1단부면 거푸집(731)이 동부 거푸집(710)에 대해 열린 위치에 있는 상태에서, 동부 거푸집(710)과 제1단부면 거푸집(731)의 모듈을 상기 제2각부거푸집(722) 상에 설치하는 제3단계; 제3단계 후, 제1단부면 거푸집(731)이 동부 거푸집(710)에 대해 열린 위치에 있는 상태에서, 동부 거푸집(710) 상에 제1각부 거푸집(721)을 설치하는 제4단계; 제4단계 후, 제1단부면 거푸집(731)을 닫고 거푸집(70) 내에 콘크리트를 타설하여 양생하는 제5단계; 제5단계 후, 제1단부면 거푸집(731)과 제2단부면 거푸집(732)을 여는 제6단계; 제6단계 후, 동부 거푸집(710) 상에 있는 제1각부 거푸집(721)을 탈형하는 제7단계; 제7단계 후, 제2각부 거푸집(722) 상에 있는 동부 거푸집(710)과 제1단부면 거푸집(731)의 모듈을 탈형하는 제8단계; 제8단계 후, 소파블록을 양중하여 이동시키는 제9단계; 및 제9단계 후, 제2단부면 거푸집(732)을 제2각부거푸집(722)에 닫힌 위치로 고정하고 상기 제3단계로 돌아가는 반복 단계;를 포함하는 소파블록 제조 방법.

도면

[도1]

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[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]

[도11]

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[도13]

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[도30]

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