KR0124132B1 - 중공 콘크리트파일의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

중공 콘크리트파일의 제조방법 및 제조장치

제1도는 제조된 파일을 부분적으로 단면표시한 사시도.

제2도는 폐쇄된 상태의 형틀의 한쪽단부의 사시도.

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.

제4도는 제2도의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도.

제5도는 개방된 상태의 형틀의 한쪽단부의 정면도.

제6도는 개방된 상태의 제3도와 같은 단면도.

제7도는 변형형태의 형틀의 한쪽단부의 정면도.

제8도는 파일을 제조중에 있는 장치의 한쪽단부의 종단면도.

제9도는 관상부재의 종단면도.

제10도 및 제11도는 관상부재의 제작방법을 보인 설명도.

제12도는 제8도의

-

선 단면도.

제13도는 PC 강봉 인장수단의 너트회전구조를 보인 사시도.

제14도는 콘크리트 주입전에 있는 장치의 종단면도.

제15도는 콘크리트 주입후인 장치의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 136 : 콘크리트파일 3, 135 : 중공부

10 : 형틀 11 : 상형

12 : 하형 14 : 개방부

40, 90 : 힌지 44, 45 : 정지판

46 : 정지판지지부재 48 : 정지봉

70 : 물 71 : 콘크리트

82 : 유압실린더 85a : 정지편

88 : 정지부 91, 92 : 핀삽입공

100 : 관상부재 101 : 호오스

104 : 밀폐부 120, 133 : 고정수단

121 : 고정부 122 : 취부부

123 : 장착구 124 : 후크

126 : 조작레버 127 : 인장스프링

131 : 굴착공 134 : 하측고정구

본 발명은 각종 건축구조물의 기초에 사용되는 속이 비어 있는 중공의 콘크리트파일을 제조하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

콘크리트파일에는 미리 공장등에서 형틀을 이용하여 제조하고 이를 타설 또는 매설하는 기성제품으로서 콘크리트파일과, 지반을 굴착하여 굴착공에 콘크리트를 직접 주입하여 제조하는 현장제조용 콘크리트파일이 있다.

이들 콘크리트파일 중에서 특히 파일의 중심부에 길이 방향으로 중공부를 갖는 중공 콘크리트파일은 일반적으로 기성제품이거나 현장제조용의 파일이거나간에 이러한 중공부를 형성하기 위한 코아를 이용하여 제조되고 있다. 즉, 강관이나 플라스틱관등으로 된 코아를 형틀이나 굴착공의 중심부에 설치하고 이 코아의 외측에 콘크리트를 주입하므로서 중공부를 갖는 콘크리트파일을 제조하는 것이다.

그러나, 상기 언급한 종래의 중공 콘크리트파일의 제조방법에 있어서는 코아를 형틀이나 굴착공에 대하여 동심원상으로 고정하는 것이 매우 어렵고, 또한 콘크리트가 응고된 후에 코아를 중공부로부터 뽑아내는 것이 매우 곤란한 문제점이 있었다.

예를 들어, 콘크리트파일내에 매설되는 철근으로 코아를 고정하는 경우, 상기 철근에 고정용 철선을 사용하여 코아를 고정한다. 그러나 고정위치를 50cm 정도의 간격으로 정하여 다수를 시공하는 경우에 상당한 노력과 시간이 필요하고 파일의 제조효율이 크게 떨어진다.

또한 코아를 중공부로부터 뽑아내지 않고 콘크리트파일내에 매설된 상태로 남겨놓는 것은 하나의 파일마다 하나의 코아가 필요하게 되므로 제조비용이 크게 상승하여 비경제적이다.

따라서 본 발명은 상기 언급된 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 중공부를 형성하기 위한 코아를 간단히 형틀에 대하여 동심원상으로 고정할 수 있고, 또한 이 코아를 중공부로부터 용이하게 뽑아낼 수 있도록한 중공 콘크리트파일의 제조방법과 제조장치를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 코아로서 탄성적으로 팽창 및 수축가능한 관상부재를 이용하며, 이 관상부재를 형틀 또는 굴착공의 중심에 삽입하고 관상부재내에 유체를 강제 주입하여 관상부재를 직경방향으로 팽창되게 한 상태에서 형틀 또는 굴착공과 관상부재사이에 콘크리트를 주입하며, 관상부재를 고정수단에 의하여 형틀 또는 굴착공에 대해 동심원상으로 고정하고, 콘크리트가 응고되어 관상부재에 의하여 중공부가 형성된 후에, 관상부재의 내부압력을 해제하여 이 관상부재를 직경방향으로 수축시켜 이 관상부재를 중공부로부터 뽑아내도록 한 것이다.

그리고 기성제품으로서의 중공 콘크리트파일을 제조하는 경우에는 수평으로 설치된 형틀의 내부에 관상부재를 삽입하고 콘크리트를 주입한다. 또한 현장제조용으로서 중공 콘크리트파일을 제조하는 경우에는 수직으로 굴착된 굴착공의 내부에 관상부재를 삽입하고 콘크리트를 주입한다.

특히, 기성제품으로서의 중공 콘크리트파일을 제조함에 있어서는 콘크리트에 의한 비중의 차이로 부력을 받고 부상하는 관상부재를 고정수단으로 고정한 다음 콘크리트의 주입이 완료된 후에 고정수단을 뽑아낸다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따라서, 관상부재는 유체를 강제 삽입하므로서 직경방향으로 팽창되게 하여 매우 단단한 코아가 되고, 이와 같이 팽창된 상태대로 고정수단과 결합되어 고정된다. 따라서, 어려운 고정작업없이 관상부재를 간단히 또한 확실하게 형틀이나 굴착공에 대하여 동심원상으로 고정시킬 수 있다. 따라서 관상부재는 그 내부압력을 해제하므로서 직경방향으로 수축하여 중공부의 내경보다 작게 되어 이 관상부재를 중공부로부터 매우 용이하게 뽑아낼 수 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도-제13도는 기성제품으로서의 중공 콘크리트파일의 제조방법 및 제조장치의 실시예를 보인 것이다.

먼저, 제1도에서 보인 바와 같이, 본 발명 실시예에 있어서 제조된 콘크리트파일(1)은 단면이 정육각형의 기다란 형태이고 외주연에는 다수의 마디(2)가 길이방향으로 따라서 일정한 간격을 두고 돌출되어 있다. 그리고 파일(1)의 중심부에서 단면이 원형인 중공부(3)가 길이방향을 따라 형성되어 있다. 또한 부호(4)는 프리스트레스(prestress)를 부여하기 위하여 길이방향으로 매설된 수개(예를 들어 6개)의 PC 강봉을 나타낸다. 따라서 이 파일(1)은 소위 육각마디형의 중공 프리스트레스 콘크리트파일이다.

다음으로, 제2도-제6도에서 보인 바와 같이, 상기 콘크리트파일(1)을 성형하기 위한 형틀(10)은 수평면으로 중앙이 분할된 상형(11)과 하형(12)으로 구성된다. 또한 형틀(10)의 길이는 제2도에서 보인 길이의 약 7배(실제로는 약 13m)이고, 도시되지 않은 타측단부도 동일한 구조로 되어 있으며 이들 양단사이에는 도시된 구조가 반복구성된다.

그리고, 제3도 및 제6도에서 보인 바와 같이, 상형(11)은 파일(1)의 주면을 형성하기 위한 측판(13)을 가지며, 상부는 콘크리트를 주입하기 위한 개방부(14)가 형성되어 있다. 또한 제2도 및 제4도에서 보인 바와 같이, 측판(13)에는 파일(1)의 마디(2)를 형성하기 위한 팽출부(15)가 형성되어 있고, 이 팽출부(15)의 상부에는 개방부(16)가 형성되어 있다. 그리고 ㄷ자형으로 되어 있는 한쌍의 보강부재(17)가 길이방향으로 팽출부(15)의 양 외측에 고착되어 있으며, 이들 보강부재(17)는 상측부가 연결부재(18)로 연결되어 있다. 그리고 제2도 및 제5도에서 보인 바와 같이, 측판(13) 및 보강부재(17)의 단부에는 반원형의 단면판(19)이 착설되어 있다. 따라서, 보강부재(17), 연결부재(18) 및 단면판(19)이 상형(11)의 프레임을 구성한다.

한편, 제3도 및 제4도에서 보인 바와 같이, 하형(12)은 상기 언급한 상형(11)과 거의 같은 형태로 구성되고, 팽출부(25)가 형성된 측판(23)을 가지며, 한쌍의 보강부재(27) 및 단면판(29)등이 하형(12)의 프레임을 구성한다. 또한 하형(12)에는 상기한 바와 같이 개방부(14)(16)가 없이 완전히 폐쇄되어 있다. 또한 하형(12)의 하측부에는 한쌍의 지지각(30)이 수개 착설되어 있고 이들 지지각(30)에 의하여 형틀(10)이 수평으로 설치된다. 이들 지지각(30)에는 콘크리트 주입시에 형틀(10)에 가하여지는 진동을 흡수하기 위한 고무판으로된 완충부재(31)가 개재될 수도 있다.

그리고, 제2도-제6도에서 보인 바와 같이, 상형(11)과 하형(12)사이에 분할면의 일측부에는 힌지(40)가 구성되어 있다. 이 힌지(40)는 상형(11)과 하형(12)의 일측부에 각각 외측으로 돌출된 돌편(41)(42)과, 이들 돌편(41)(42)을 회전가능하게 연결하는 축핀(43)으로 구성된다. 또한 단면판(19)(29)의 일측부에는 각각 외측으로 돌출된 정지판(44)(45)이 착설되어 있고 이들 정지판(44)(45)에 의하여 제1정지부가 구성된다. 다음으로 하형(12)에는 파이프로 된 정지판 지지부재(46)가 돌편(47)에 의하여 수직으로 착설되고 이 정지판 지지부재(46)에 제2정지부인 정지봉(48)이 삽입가능하게 구성되어 있다. 또한 힌지(40)는 형틀(10)의 양단부근과 이들 사이의 두 곳에, 모두 4곳에 설치되나, 정지판(44)(45) 및 정지판 지지부재(46)는 형틀(10)의 양단부근에만 설치된다.

이와 같이 구성된 형틀(10)에 따라서, 먼저 제2도-제4도에서 보인 폐쇄상태에서는 상형(11)과 하형(12)의 분할면의 측부플랜지(50)(51)가 함께 밀착되고, 형틀(10)내에 콘크리트주입용의 육각기둥 형태로 된 공간이 형성된다. 또한 상형(11)과 하형(12)은 팽출부(15)(25)의 외측 측부플랜지(50)(51)부분 및 단면판(19)(29)의 외측부분에서 다수의 볼트(52)로 단단히 결합된다.

다음으로, 제5도 및 제6도에서 보인 바와 같이, 형틀을 개방시에는 볼트(52)를 풀고 상형(11)의 보강부재(17)에 착설된 일측 걸고리(33a)를 크레인이나 호이스트등의 승강기(도시하지 않았음)에 걸어 당긴다. 한편 타측의 걸고리(33b)는 승강기로 형틀(10)전체를 운반할 때에 걸고리(33a)와 함께 사용되는 것이다. 상형(11)을 걸어 위로 당길 때에 상형(11)과 하형(12)의 일측부에 힌지(40)가 구성되어 있으므로 상형(11)은 힌지(40)를 중심으로 하여 화살표(a)방향으로 회전된다. 그리고 상형(11)이 90°보다 약간 크게 거의 수직으로 회전된 상태에서, 정지판(44)(45)의 단부면이 서로 접하게 되므로서 상형(11)의 회전이 정지된다.

그리고 이와 같이 개방된 상태에서 정지판 지지부재(46)에 정지봉(48)을 수직으로 삽입한다. 이로써 상형(11)의 측부플랜지(50)가 정지봉(48)에 접하게 되어 상형(11)의 회전이 방지된다.

다음으로, 형틀이 폐쇄될 때에는, 정지봉(48)을 정지판 지지부재(46)로부터 뽑아내고 승강기를 하강시켜 상형(11)을 화살표(b)방향으로 회전시킨다. 제3도 및 제4도에서 보인 바와 같이 상형(11)과 하형(12)의 측부플랜지(50)(51)가 다시 함께 밀착된다.

상술한 바와 같이, 상형(11)은 힌지(40)로 회전자재 하게되어 있으므로 하나의 형틀(10)을 개방하는 작업을 수행할 때에 승강기에 의하여 상형(11)을 매달아 놓을 필요가 없다. 따라서 하나의 승강기를 자유로 이동시킬 수 있어 다른 다수의 형틀(10)을 개방하거나 폐쇄하는 작업을 병행할 수 있다. 또한 상형(11)을 일측부의 힌지(40)를 중심으로 하여 회전되게 한 구조는 상형(11)전체를 매다는 구조와 비교하여 필요한 힘이 거의 반밖에 들지 않으므로 소형의 승강기를 이용할 수 있다. 또한 힌지(40)를 중심으로 한 상형(11)의 회전에 의하여 형틀이 폐쇄되므로 하형(12)에 대한 상형(11)의 위치를 결정함에 있어 특별한 작업없이 매우 간단히 할 수 있다. 또한 상형(11)은 하형(12)에 대하여 분리되지 않으므로 작업중에 상형(11)이 갑자기 이동하게 되어 작업자가 위험하게 되는 일이 없다.

또한 정지판(44)(45)에 의하여 상형(11)을 거의 수직으로 회전시킨 상태에서 정지되게 할 수 있으므로 형틀의 개방으로 상형(11)이 점유하는 공간을 최소한으로 줄일 수 있어 현장에 다수의 형틀(10)을 설치하는 것이 가능하다. 또 이와 같은 경우에는 상형(11)이 폐쇄되는 방향으로 갑자기 회전될 염려가 있으나 정지봉(48)에 의하여 상형(11)이 다시 회전되는 것이 확실하게 저지되므로 안전성이 매우 높다.

다음으로, 상기 실시예에 있어서는 형틀개방과 폐쇄시에 상형(11)을 승강기로 회전시킬 수 있게 되어 있으나, 제7도에서 보인 변형예는 상형(11)의 구동수단이 형틀(10)자체에 설치되어 있다. 즉 하형(12)의 단면판(29)에 취부판(80)이 고정적으로 착설되고 이 취부판(80)에 착설된 브라킷트(81)에 유압실린더(82)의 단부가 연결되어 있다. 그리고 상형(11)의 단면판(19)에 착설된 브라킷트(83)에 피스턴 롯트(84)의 단부가 연결되어 있다. 또한 이 변형예에 있어서는 단면판(19)(29)의 일측부에 각각 외측으로 돌출된 돌편(85)(86)이 형성되어 있고, 이들 돌편(85)(86)이 축핀(87)에 의하여 연결되어져서 힌지(90)가 구성된다. 그리고 돌편(85)의 선단은 또한 돌출된 정지편(85a)을 구성하고 단면판(29)에는 정지부(88)가 고착되어 있다. 또한 정지편(85a) 및 돌편(86)에는 각각 핀삽입공(91)(92)이 형성되어 있다.

이 변형예에 의하면, 유압실린더(82)의 피스톤 롯트(84)를 신축시키면 힌지(90)를 중심으로 하여 상형(11)이 하형(12)에 대하여 화살표(a)(b)방향으로 회전된다. 따라서 승강기를 사용하지 않고도 각 형틀(10)자체에 의하여 개폐가 이루어질 수 있다. 또한 상형(11)이 화살표(a)방향으로 90°보다 약간 크게 거의 수직으로 회전되면 정지편(85a)이 정지부(88)에 접하여 회전이 정지된다(제1정지부에 의한 작용). 그리고 이러한 상태에서 일치하는 핀삽입공(91)(92)에 정지핀(도시하지 않았음)을 삽입하므로서 상형(11)이 화살표(b)방향으로 다시 회전되는 것이 방지된다(제2정지부에 의한 작용). 즉 이러한 변형예에 있어서는 상형(11)의 회전점이 회전정지부의 기능을 겸비하므로 콤팩트한 구조가 된다.

다음으로, 제8도 및 제9도에서 보인 바와 같이, 콘크리트파일(1)의 중공부(3)를 형성하기 위한 관상부재(100)는 탄력적으로 팽창 및 수축가능하고 또한 강인한 합성수지제의 호오스(101)로 구성된다. 이 실시예로는 농업용의 원통형으로 된 비닐론 평직범포(平織帆布) 호오스(외경 D=160mm, 직포두께 t=2mm)를 필요한 길이(이 실시예에서는 10m)로 절단하고 안팎으로 방수를 위하여 염화비닐코팅을 한 것이다. 상기 언급된 비닐론은 상표명이다. 그리고 호오스(101)의 일측 단부를 끈(102)으로 묶고 고정구(103)로 체결하므로서 호오스(101)가 포대형태를 이루게 하고 이 밀봉부(104)를 내부에 위치하도록 한다. 또한 호오스(101)의 타측단부에는 플러그(105)를 삽입하고 밴드(106)로 체결한다.

상기 플러그(105)에는 파이프(107)가 용접되고, 스톱밸브(108)를 갖는 호오스(109)가 접속된다. 이 호오스(109)는 펌프(110)의 토출구에 접속되고 펌프(110)의 취입구는 물탱크(111)에 연결되어 있다. 또한 부호(112)는 펌프구동용모우터, 부호(113)는 압력계, 부호(114)는 압력방출밸브를 나타낸다.

상술한 바와 같이, 호오스(101)의 밀폐부(104)를 내부에 위치하도록 하고 이후 상세히 설명되는 바와 같이 관상부재(100)내에 물을 강제로 주입할 때에 수압(P)은 밀폐부(104)에 의하여 호오스가 상호밀착되지 않게 작용한다. 이로써 밀폐부로부터의 누수를 확실하게 방지할 수 있어 완전한 방수성이 확보될 수 있다. 또한 밀폐부(104)가 관상부재(100)의 외측에 노출되지 않으므로 콘크리트에 의하여 이 밀폐부(104)가 묻히지 않게 된다. 따라서 관상부재(100)를 제거하는 것이 용이하며 밀폐부(104)를 보호캡등으로 보호할 필요가 없다.

그러나 상기한 바와 같이 호오스(101)가 매우 긴 경우에는 밀폐부(104)를 내부에 위치하도록 하는 것이 용이하지 않다. 이를 제작하는 경우, 제10도에서 보인 바와 같이 호오스(101)의 일측단부를 외측으로부터 밀폐하고 호오스(101)의 타측단을 외측으로 뒤집어 화살표(c)방향으로 당기면 호오스(101)의 결과 속이 반전된다.

또 다른 방법으로서 제11도에 보인 바와 같이, 호오스(101)의 일측단부를 외측에서 밀폐하고 이 밀폐부(104)를 호오스(101)의 내부로 화살표(d)방향으로 삽입하므로서 호오스(101)를 뒤집을 수 있다. 이와 같이 하므로서 밀폐부(104)가 내부에 위치하게 되는 호오스(101)를 극히 용이하고 신속하게 제작할 수 있다.

다음으로, 제8도 및 제12도에서 보인 바와 같이, 상기 관상부재(100)를 형틀(10)에 대하여 동심원상으로 고정하기 위한 고정수단(120)은 고정부(121), 취부부(122) 및 장착구(123)를 갖는다. 고정부(121)는 관상부재(100)의 외주연에 대응하는 원호형태로 되어 있고, 취부부(122)는 고정부(12)의 상부에 거의 T자형으로 연장되어 있으며, 상형(11)의 개방부(14)에 걸쳐있게 된다. 그리고 취부부(122)는 한쌍의 장착구(123)에 의하여 상형(11)에 착탈가능하게 장착된다. 이들 장착구(123)는 각각 상형(11)의 보강부재(17)의 측부플랜지에 결합된 후크(124), 취부부(122)에 지축(125)에 의하여 화살표(e)(f)방향으로 회전자재하게 착설된 조작레버(126)와, 후크(124)와 조작레버(126)사이에 연결된 인장스프링(127)으로 구성되어 있다. 그리고 인장스프링(127)은 조작레버(126)의 회전으로 토오크작용을 발휘하도록 설치되어 있다.

또한 고정수단(120)은 상형(11)의 상부에 길이방향으로 예를 들어 50-80cm의 간격으로 배치되어 있다. 그리고 고정부(121)의 위치는 관상부재(100)가 형틀(10)에 대하여 동심원을 이룰 때에 이 관상부재(100)의 외주에 접하도록 정하여져 있다.

이와 같은 고정수단(120)에 의하면, 조작레버(126)를 화살표(e)방향으로 보인 바와 같이 내측으로 회전시키면 인장스프링(127)을 통하여 후크(124)가 보강부재(17)의 측부플랜지에 단단히 결합된다.

이로써 고정수단(120)을 상형(11)의 소정위치에 확실하고 신속하게 장착시킬 수 있다. 또한 조작레버(126)를 화살표(f)방향으로 보인 바와 같이 외측으로 회전시키면 후크(124)와 보강부재(17)의 측부플랜지의 결합상태가 해제된다. 따라서 고정수단(120)을 상형(11)으로부터 신속히 벗겨낼 수 있다.

그리고, 제2도 및 제8도에 보인 바와 같이, 형틀(10)의 단부에는 상기 PC 강봉(4)을 인장하여 장설하기 위한 인장수단(60)이 착설되어 있다. 또한 도시하지 않은 타측단부도 동일한 형태로 되어 있다. 인장수단(60)은 원판(61), 이 원판(61)에 삽입관통된 나선축(62), 이 나선축(62)에 나선결합되는 너트(63)와, 나선축(62)의 단부에 고정된 육각형상의 강봉취부판(64)으로 구성되고, 강봉취부판(64)이 형틀(10)내에 삽입되고 나선축(62)이 단면판(19)(20)사이로 삽입관통된다.

다음으로 상기 설명된 제조장치로 콘크리트파일(1)을 제조하는 방법을 제8도 및 제12도를 참조하여 설명한다.

먼저, 형틀을 개방한 상태에서 강봉취부판(64)에 수개의 PC 강봉(4)을 취부한다. 그리고 파일(1)의 단면을 형성하기 위한 육각판(65)을 미리 PC 강봉(4)에 삽입관통시켜 하형(12)내에 배치한다. 이 육각판(65)의 위치설정으로 하나의 형틀(10)에 길이 4-10m의 다수 종류의 파일(10)을 성형할 수 있다. 그리고 하형(12)내에 관상부재(100)를 삽입한다. 그리고 형틀을 폐쇄한 후에 인장수단(60)의 원판(61)을 인장기(도시하지 않았음)로 인장하여 너트(63), 나선봉(62) 및 강봉취부판(64)을 통하여 PC 강봉(4)에 소정의 장력을 부여한다. 이때에 관상부재(100)는 PC 강봉(4)의 상측에 얹힌 상태로 하형(12)의 저부에 뉘어져 있게 된다.

다음으로, 상기 관상부재(100)에 물탱크(111)내의 물을 펌프(110)로, 예를 들어, 2kg/cm²의 압력하에 주입한다.

관상부재(100)내에 물(70)이 주입되므로서 관상부재(100)는 직경방향으로 팽창하여 본 실시예의 경우 외경이 약 163mm가 된다. 또한 이러한 단계에서도 관상부재(100)는 하형(12)의 저부에 그대로 놓여 있게 된다. 그리고 직경이 증가된 상태의 관상부재(100)를 코아로 이용하여 형틀(10)과 관상부재(100)사이에 콘크리트(71)를 주입한다.

상기 콘크리트를 주입할 때에는 진동기(도시하지 않았음)로 형틀(10)에 진동을 가하여 콘크리트(71)를 치밀하게 채워주므로서 관상부재(100)가 콘크리트(71)내에서 부상한다. 즉 콘크리트(71)의 비중(1.80-2.45정도)과 관상부재(100) 및 물(70)의 비중(대부분 물이 차지하므로 약 1정도가 된다고 볼 수 있다)의 차이에 의하여 관상부재(100)는 콘크리트(71)에 의해 부력을 받고 부상하게 된다.

이와 같이 부상하는 관상부재(100)는 미리 상형(11)에 장착된 고정수단(120)의 고정부(121)에 접촉하게 되고 이로써 관상부재(100)의 부상이 저지되어 형틀(10)에 정확하게 동심원상으로 고정된다. 또한 고정부(121)가 관상부재(100)의 외주연에 대응하는 원호형태로 되어 있으므로 관상부재(100)가 납작하게 되지 않는다. 그리고 이러한 상태로 콘크리트(71)의 주입을 계속한다.

다음으로, 콘크리트(71)의 주입이 완료되면 고정수단(120)을 상형(11)으로부터 제거하고 고정부(121)를 콘크리트(71)에서 뽑아낸다. 이와 같이 뽑아낸 자리에 생긴 공간을 콘크리트(71)로 채운다. 고정부(121)의 제거로 관상부재(100)는 부상하려하지만 콘크리트(71)의 유동저항이 크므로 관상부재의 부상이 방해를 받는다. 따라서, 관상부재(100)는 형틀(10)에 대하여 동심원상태를 유지하게 되며 이러한 상태로 콘크리트(71)를 응고시킨다. 콘크리트(71)가 응고되면 관상부재(100)에 의하여 파일(1)의 중심부에는 요구된 중공부(3)가 형성된다.

그러나 상형(11)으로부터 고정수단(120)을 제거함에 있어서 콘크리트(71)의 주입이 완료된 후의 적절한 시점에서 신속히 하지 않으면 파일(1)에 내부결손이 발생되므로 고정부(121)의 제가가 불가능하게 되는 염려가 있다. 그렇지만 다수의 고정수단(120)을 제거하는 데에는 많은 노력과 시간이 필요하다. 그러나 이 실시예에 있어서는 상기 언급된 고정수단(120)이 조작레버(126)의 회전으로 간단히 착탈되므로 다수의 고정수단(120)을 적절한 시점에서 적은 노력으로 신속히 제거할 수 있다.

또한 고정수단(120)을 상형(11)에 간단히 장착할 수 있으므로 다음의 제조작업준비도 신속히 행할 수 있다.

다음으로 콘크리트(71)가 응고되고 주의깊게 취급할 수 있을 정도의 강도에 이르면(약 4시간후), 밸브(108)(114)를 열어 관상부재(100)내의 물을 뽑아내어 압력을 방출한다.

이때에 관상부재(100)는 자체의 탄성으로 직경방향으로 수축되어 외경이 160mm로 축소복원된다. 그리고 콘크리트(71)가 완전히 응고되면(약 8시간후) 형틀을 개방하고 파일(1)의 단면에 있는 PC 강봉(4)을 절단하여 하형(12)내에서 파일(1)을 꺼낸다. 그리고 관상부재(100)를 중공부(3)내에서 제8도의 화살표(g)방향으로 당겨서 빼낸다.

이와 같은 제조방법에 따라서 관상부재(100)는 물(70)의 주입으로 직경방향으로 팽창하여 견고한 코아를 형성하며, 이와 같이 형성된 중공부(3)의 내면은 매우 매끄럽고 칫수가 아주 정확하게 된다. 그리고 관상부재(100)는 고정수단(120)에 의하여 형틀(10)에 대해 정확히 동심원상으로 고정되어 중공부(3)의 동심성이 매우 높다. 또한 고정수단(120)에 의한 관상부재(100)의 고정은 비중의 차이에 의한 부력을 이용한 비고정형의 방식이므로 관상부재(100)는 내부압력의 해제로 직경방향으로 수축한다. 따라서 관상부재(100)를 중공부(3)로부터 매우 용이하게 제거할 수 있다.

또한 상기 파일(1)의 인출시에 PC 강봉(4)을 절단할 때에는 미리 인장수단(60)의 너트(63)를 풀어줄 필요가 있다. 그러나 PC 강봉(4)은 인장수단으로 강력하게 인장되어 있으므로 너트(63)를 회전시키는 것이 용이하지 않다. 통상 손잡이의 길이가 2m 이상 되는 기다란 스패너를 두 사람이 조작하여야 하므로 그 작업이 매우 어려운 것이다.

그러나 본 발명에 있어서는 제13도에 보인 바와 같이 너트(63)를 회전시키시 위한 원판상부재(66)가 이용된다. 이 원판상부재(66)의 중심에는 너트(63)에 결합되는 너트공(67)이 형성되어 있고 외주연에는 톱니홈(68)이 형성되어 있다.

그리고 너트공(67)을 너트(63)에 결합시킴과 동시에 톱니홈(68)에 로우프(69)를 감아 이 로우프(69)를 형틀을 개폐하는데 사용하는 승강기로 당기면 원판상부재(66)를 화살표(h)방향으로 회전시킬 수 있다. 이로써 특별한 공구를 사용하지 않고도 형틀을 개폐하는데 사용하는 승강기를 이용하여 너트(63)를 큰 회전력으로 매우 간단히 회전시켜 풀어낼 수 있다.

다음으로, 제14도 및 제15도는 굴착공에 콘크리트를 주입하여 콘크리트파일을 현장에서 제조하는 제조방법 및 제조장치에 따른 실시예를 보인 것이다.

제14도에서 보인 바와 같이, 먼저 굴착기등으로 지반(130)을 수직으로 굴착하여 굴착공(131)을 굴착한다. 그리고 이 굴착공(131)내에 철근망(132)을 삽입한다. 이 철근판(132)의 내측에는 수개의 고정수단(133)이 길이방향을 따라서 등간격으로 고정되어 있다. 또한 고정수단(133)은 직경방향의 3방향으로 설치하는 것이 좋다. 또한 철근망(132)의 하부에는 하측고정구(134)가 고정되어 있다.

다음으로, 철근망(132)의 고정수단(133)사이에 관상부재(100)를 삽입하고, 이 관상부재(100)의 선단부가 하측고정구(134)에 닿도록 한다. 그리고 관상부재(100)는 이미 언급된 형태의 것을 이용할 수 있다.

그리고, 제15도에서 보인 바와 같이 앞에서 설명한 바와 같이 하여서 관상부재(100)의 안으로 압력하의 물(70)을 주입하여 관상부재(100)를 직경방향으로 팽창시킨다. 관상부재(100)는 고정수단(133)에 접하면서 굴착공(131)에 대하여 정확히 동심원상으로 고정된다. 이러한 상태에서 굴착공(131)과 관상부재(100)사이에 콘크리트(71)를 주입한다.

다음으로 콘크리트(71)가 응고되고 관상부재(100)에 의하여 중공부(135)가 형성된 후에, 관상부재(100)의 압력을 해제하여 직경방향으로 수축시킨다. 그리고 관상부재(100)를 상측으로 인출하면 관상부재(100)를 중공부(135)로부터 매우 용이하게 제거할 수 있다.

이와 같이 하므로서 현장제조용의 콘크리트파일(136)이 제조된다. 또한 상기 언급된 기성제품으로서의 콘크리트파일(1)과 마찬가지로 이 파일(136)의 제조에 있어서도 관상부재(100)에 부력이 작용한다. 이러한 부력은 관상부재(100)의 축중심방향으로 작용하므로 관상부재(100)의 선단부에 대응하는 하측고정구(134)를 철근망(132)에 설치하므로서 부력의 작용을 억제할 수 있다.

이상으로 본 발명을 실시예에 의거 설명하였으나 본 발명은 이 실시예에 한정하지 않고 본 발명의 기술적 사상에 기초하여 여러 유효한 변형이 가능하다. 예를 들어 관상부재는 각종 재료를 이용할 수 있는 바, 내부 압력에 의하여 탄력적으로 직경방향으로 팽창수축가능한 재료이면 좋다.

또한 본 발명의 실시예에서는 주입유체로서 물을 이용하고 있으나 콘크리트보다 비중이 작아 관상부재를 부상시킬 수 있는 것이라면 물 이외의 적당한 유체(예를 들어 공기나 오일)을 이용할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 어려운 고정작업없이 관상부재를 간단하고 확실하게 형틀 또는 굴착공에 대하여 동심원상으로 고정할 수 있으므로 관상부재를 설치하는데 소요되는 노력과 시간을 크게 줄여 중공형의 콘크리트파일의 제조효율을 크게 향상시킬 수 있다.

또한 관상부재를 중공부로부터 매우 용이하게 제거할 수 있고, 이 관상부재를 회수하여 재사용할 수 있으므로 중공 콘크리트파일의 제조비용을 크게 낮추고 경제성을 높일 수 있다.

또한 형틀을 이용한 중공 콘크리트파일의 경우에는 콘크리트의 주입이 완료된 후에 고정수단을 제거하므로 균일한 품질의 콘크리트파일을 제조할 수 있어 인장강도, 압축강도 또는 만곡강도를 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 수직으로 굴착된 굴착공내에 탄력적으로 팽창수축가능한 관상부재를 삽입하고, 이 관상부재에 유체를 주입하여 관상부재를 직경방향으로 팽창시킨 상태에서 상기 굴착공과 관상부재사이에 콘크리트를 주입하며, 상기 관상부재를 고정수단으로 상기 굴착공에 대하여 동심원상으로 고정하고, 콘크리트가 응고되고 상기 관상부재에 의하여 중공부가 형성된 후에 상기 관상부재의 내부압력을 해제하여 관상부재를 직경방향으로 수축시켜 상기 중공부로부터 제거함을 특징으로 하는 중공 콘크리트파일의 제조방법.
2. 수직으로 굴착된 굴착공내에 삽입되고 탄력적으로 팽창수축 가능한 관상의 부재로서 내부에 유체를 주입하므로서 직경방향으로 팽창하고 내부압력을 해제하면 직경방향으로 수축하는 관상부재와, 상기 관상부재를 상기 굴착공에 대하여 동심원상으로 고정하기 위한 고정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트파일의 제조장치.
3. 수평상태로 설치되어 있는 형틀내로 삽입되며 탄성적으로 팽창과 수축이 가능한 관상의 부재로서 내부에 유체를 주입하면 직경방향으로 팽창하고, 내압을 해제시키면 직경방향으로 수축하는 관상부재와, 형틀과 관상부재에 사이로 주입되는 콘크리트에 의하여 비중차이에 의한 부력을 받아서 부상하는 관상부재를 눌러서 붙여줌과 동시에 형틀에 대하여 동심형태로 유지시켜주는 고정수단을 구비한 것으로서, 형틀이 상형과 하형으로 되어 있으며 이들 상형과 하형의 분할면의 일측부에 힌지가 착설되어 있으며, 이 힌지에 의하여 상형이 하형에 대하여 회동자재하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트파일의 제조장치.
4. 청구범위 3항에 있어서, 상기 상형을 거의 수직으로 회전시켜 형을 개방한 상태에서 정지시키는 제1정지부를 착설함과 동시에 개방된 상형이 폐쇄되는 방향으로 다시 회전되는 것을 방지하는 제2정지부를 착설한 것을 특징으로 하는 중공 콘크리트파일의 제조장치.

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