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특허권자 : 양효식 실용신안권자 : 양효식
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 황토의 방미·항균·원적외선 효과와 더불어 튼튼한 외벽을 저비용으로 신속 간편하며 안전하게 구축할 수 있는 돔 구조물과 그 시공방법에 관한 것이다.
통상의 돔 구조물은 철골로 골조를 세우고 철골조의 겉에 판재를 부착하여 외벽을 구축하고 판재의 내면에 우레탄 폼, 숏크리트를 취부하여 단열성 벽체를 구축하였다. 그러나 이러한 종래의 돔 구조물은 비용이 막대한 철구조물의 설치가 전제하므로 고비용에다 공기가 길고 중장비를 동원해야하는데다 사후 유지보수 및 에너지관리에도 적잖은 비용과 노력을 요하고, 시공시에는 안전사고에 대비한 고도의 안전대책도 함께 마련해야 한다. 또한 벽 내면에 끼는 곰팡이를 막을 대책이 막연할 뿐만 아니라 약제를 살포하지 않고서는 실내에 서식하는 잡균을 없앨 방법도 마땅찮고, 거푸집 없이 콘크리트 외벽을 구축할 수도 없어 공기는 더디게 진행되고 공사비는 필요 이상 소요되는 등의 불합리한 점이 있었다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 방미·항균·원적외선 효과와 더불어 튼튼한 외벽을 저비용으로 신속 간편하게 구축할 수 있고 사후 유지 보수 등의 관리면에서도 유리한 돔 구조물과 그 시공방법을 제공하려는 것이다.
발명의 구성 및 작용
도 1에서, 구축하려는 바닥면적에 맞는 규모로 콘크리트 기초(1)를 구축한다. 기초(1)의 주면은 거푸집막의 가장자리를 밀착시켜 기밀보안에 만전을 기할 수 있도록 매끈하게 정리하고, 가장자리에서 중심쪽으로 약간 떨어진 상면에는 앵커홈(2)을 형성하여 나중에 시공되는 단열층과 고형층의 뿌리가 박히게 함으로서 강풍이나 진동에도 고형층과 단열층이 본래의 위치에서 벗어나지 않도록 한다. 그리고 상기 앵커홈(2)에는 종철근을 연결할 철근 앵커(3)가 기초(1)위로 상당한 길이만큼 노출되도록 그 뿌리 부분을 매설한다. 기초(1) 위에 거푸집막(4)을 펼쳐 놓고 그 가장자리를 기초(1)의 주면에 두른 다음 밴드(5)를 겉둘러 못(6)으로 고정한다. 이때, 밴드(5)는 옥죄어서 거푸집막(4)의 가장자리가 들뜨지 않도록 만전을 기해야만이 나중에 송풍기로 공기를 채워서 부풀릴 때 내기가 밖으로 새지 않으므로 그렇게 한다. 기초(1)와 거푸집막(4)의 안쪽 경계에 실리콘 등의 씰재를 발라서 기밀성을 강화할 수도 있다.
거푸집막(4)은 신율이 거의 없을 정도로 질기고 미세기공도 없는 비통기성 합성수지 시트이다. 거푸집막(4)에는 작업자와 작업에 필요한 장비가 출입할 출입구(a)는 물론 미리 마련해 둔다. 출입문(b)은 실내쪽으로 여닫기는 2중 여닫이문으로 하는 것이 거푸집막(4)내의 공기가 밖으로 유출되는 것을 막는데 효과적이다. 거푸집막(4) 내부로 출입구(a)를 통하여 반입할 수 없는 장비와 시설재를 미리 반입하고, 출입구(a)를 통하여 송풍기(7)로 바람을 불어넣어서 거푸집막(4)을 부풀려 원형대로 최대한 팽창시킨다.
도 2에서, 무기질인 숏크리트는 합성수지제인 거푸집막(4)과 친화성이 없어서 그대로는 달라 붙지 않는다. 그래서 거푸집막(4)과 숏크리트에 다같이 친화성을 가진 접착제(8)를 거푸집막(4)의 내면에 도포한다. 접착제(8)의 겉에 숏크리트를 취부하여 바탕 고형층(9a)을 이루고, 바탕 고형층(9a)의 곳곳에 철근 행거(10)를 접착제로 고정 설치한다. 철근 행거(10)는 도 3에 예시한 바와 같이 철판(10a)의 일면에 봉(10b)을 부착한 것으로서, 봉(10b)은 바탕 고형층(9a)에서 겹고형층을 지나 종횡 철근을 걸어 묶기 알맞은 길이로 한다. 모든 철근 행거(10)는 구조계산에 따라 봉(10b)이 향심방향을 향하도록 방사상으로 배치한다.
상기 바탕 고형층(9a)과 철근 행거(10) 위에 2차로 숏크리트를 취부하여 겹고형층(9b)을 형성한다. 겹고형층(9b)의 표면으로 노출된 철근 앵커(10)의 봉(10b)에 횡철근을 배하고 철근 앵커(3)의 노출단에는 종철근을 연결한 후 횡철그에 고정하여 배근(11)한다. 이어서 고형층(9)의 내면 곳곳에 망 행거(13)를 접착 고정한다. 망 행거(13)는 철근 행거(10)와 같이 철판(13a)의 편면에 봉(13b)을 접합한 것이다.
배근(11)이 충분히 묻힐 정도로 숏크리트를 취부하여 바탕 고형층(9)를 구축한 다음 고형층(9)의 내면에 다시 단열재를 취부하여 바탕 단열층(12a)을 조성하고, 이것이 굳기를 기다렸다가 다시 단열재를 취부하여 겹단열층(12b)을 조성한다. 단열재의 소재는 우레탄이다. 이때는 물론 망 행거(13)의 봉(13b)이 단열층(12) 표면으로 노출되어 망을 걸어서 고정할 수 있는 상태여야 한다. 이어서, 상기 단열층(12)의 표면에 망(14)을 치고 그 내면으로 삐죽 나온 망 행거(13)에 걸어서 고정한다. 그리고 망(14)에 묽은 황토반죽물을 취부하여 황토층(15)을 형성하여 돔 구조물을 구축한다. 마지막으로 거푸집막(4)을 제거하여 돔 구조물을 완성한다.
여기서, 고형재인 숏크리트와 단열재인 우레탄을 설계칫수에 이를 때까지 나누어 취부하는 것은 묽은 원료를 일시에 두텁게 취부하면 그 중량감 때문에 처져서 고형재 및 단열재의 시공품질이 저하되고 후속 작업에도 지장을 초래할 우려가 있어 이를 회피하기 위한 것이다. 그리고 앵커홈(2)에는 적어도 고형층(9)의 뿌리가 기초(1)의 앵커홈(2)에 박히게 해서 기초(1)와의 결합을 돈독히 함으로서 강풍, 진동에도 끄떡없이 견딜 수 있게 한다. 돔 구조물에서 거푸집막(4)을 제거했을 때 고형층(9)의 겉면은 거푸집막(4) 때문에 다듬질이 불필요할 정도로 아주 매끈하여 시공외관이 아름다운 돔 구조물이 된다.
발명의 효과
이상 설명한 본 발명의 거푸집막을 이용하여 구축한 돔 구조물은 거푸집과 철골조 없이도 튼튼하고 시공품질이 우수한 돔 구조물을 얻을 수 있어 철골조 돔 구조물에 비해 공기가 아주 짧아 단시간에 돔 구조물을 얻을 수 있고, 건축비도 저렴하며, 작업상 안전하고 외양도 매끈해 아름다운 시공미를 자랑한다. 게다가 내면의 황토층에서는 태양열이나 내부에서 열을 받으면 인체에 유익한 것으로 알려진 원적외선이 다량 방출되므로 곰팡이가 슬지 않게 됨은 물론 내벽과 그 부근에 기생하는 각종 잡균도 사라지고 황토방의 은은한 흙내음이 물씬거리고 고즈넉한 실내분위기를 자아내는 훌륭한 돔 구조물을 제공하게 된다. (편집부)
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