KR100975562B1 - 선단확장형 ｐｈｃ 파일 제조방법 및 이에 의해 제조된 선단확장형 ｐｈｃ 파일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선단확장형 PHC 파일의 제조방법 및 이에 의해 제조된 선단확장형 PHC 파일에 관한 것이다.

본 발명에 따른 선단확장형 PHC 파일을 제조하는 방법은, 강선 및 철근롱을 편성한 후 형틀에 상기 강선(철근)롱을 조립한 다음, 콘크리트를 투입하여 원심회전 공정을 거쳐 PHC 파일을 제조하는 방법으로서, 상기 철근롱은 직선부와, 상기 직선부의 일단부를 내포하도록 상기 직선부에 연결된 선단확장부를 구비하고, 상기 직선부는 원통 형상으로 배치된 복수 개의 주철근과, 상기 복수 개의 주철근을 둘러싸는 나선철근을 구비하고, 상기 선단확장부는 상기 복수 개의 주철근에 각각 연결된 복수 개의 보강철근과, 상기 복수 개의 보강철근을 둘러싸는 원형 늑근을 구비하며, 상기 형틀은, 상기 철근롱의 직선부가 배치되는 직선형 몰드부와, 상기 철근롱의 선단확장부가 배치되는 선단확장형 몰드부를 구비하고, 상기 직선형 몰드부와 상기 선단확장형 몰드부는 체결수단으로 탈착 가능한 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 철근롱과 형틀을 사용하여 선단확장형 PHC 파일을 편리하고 간단하게 제조할 수 있다.

선단확장, PHC 파일, 철근롱, 형틀, 몰드

Description

선단확장형 ＰＨＣ 파일 제조방법 및 이에 의해 제조된 선단확장형 ＰＨＣ 파일 {Process for manufacturing PHC pile of extended type and PHC pile manufactured by the same process}

본 발명은 선단확장형 PHC 파일의 제조방법 및 이에 의해 제조된 선단확장형 PHC 파일에 관한 것이다. 또한 구경(직경)이 다른 PHC파일의 연결시공이 가능한 일단이 확장된 파일의 제조방법 및 연결방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건물이나 구조물을 세울 때, 지반의 조건이나 구조물의 하중에 따라 구조물을 지지하기 위하여 지반을 보강하는 기초공사를 시행하고 있다.

이러한 목적으로, PHC 파일(Pretensioned spun High strength Concrete Pile)이 널리 사용되는데, PHC 파일은 PC 파일보다 축방향 하중 지지력이 우수하고, 타격에 강하며, 휨내력이 크다는 장점을 갖추고 있다.

통상적으로 PHC 파일을 제조하는 단계를 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 파일의 주철근인 PC 강봉을 파일의 길이에 적당하게 절단하고 양쪽 단부를 긴장 작업시 정착이 가능한 구조로 가공을 실시한다.

그 다음, 주철근인 PC 강봉에 나선철근을 용접하여 철근롱을 제작한다. 이 때 철근롱의 직경은 파일의 직경에 의하여 결정된다.

그 다음, 파일의 선단과 이음부, 하부를 구성하는 슈, 보강밴드 등을 조립한다. 이때 조립은 형틀의 하부에 철근롱을 위치시킨 상태로 조립을 실시한다.

그 다음, 형틀(몰드)에 소정량의 콘크리트를 투입한 후, 상부 형틀(상부 몰드)을 하부 몰드에 얹어 조립한 후 볼트를 체결하여 일체화 시킨다.

그 다음, 파일에 소정의 프리스트레스가 가해지는 계산된 양만큼의 긴장력을 가하여 PC 강봉을 긴장시킨 후, 긴장력이 유지된 상태로 양 단부를 고정시킨다.

그 다음, 파일의 두께를 형성시키고 다짐을 실시할 목적으로 몰드를 원심대에서 회전시켜 원심력을 이용하여 몰드내부의 콘크리트를 다지고 모양을 형성시키면, 원통형으로 제품이 성형된다.

제품의 양생을 촉진하기 위하여 촉진양생의 일종인 상압증기양생을 실시한 후, 제품을 형틀에서 빼내면 된다.

그러나, 상술한 종래의 PHC 파일을 제조하는 방법은, 공지의 원통형 PHC 파일의 제조에 국한되어 사용되고 있으며, 선단확장형 PHC 파일을 간단하고 경제적으로 제조하는 방법과 그 제조공정에 의해 제조되는 선단확장형 PHC 파일은 아직까지 개시되어 있지 않은 실정이다.

본 발명의 목적은 종래의 원통형 PHC 파일의 제조에 사용되던 PHC 파일의 제조방법을 개량하여, 선단확장형 PHC 파일을 경제적이고 편리하게 제조할 수 있는 선단확장형 PHC 파일을 제조하는 방법을 제공하고, PHC 파일의 일단이 확장된 제품을 제조하여 서로 다른 직경(구경)의 파일을 연결 시공이 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 선단확장형 PHC 파일을 제조하는 방법은, 철근롱을 편성한 후 형틀에 상기 철근롱을 조립한 다음, 콘크리트를 투입하여 원심회전 공정을 거쳐 PHC 파일을 제조하는 방법으로서, 상기 철근롱은 직선부와, 상기 직선부의 일단부를 내포하도록 상기 직선부에 연결된 선단확장부를 구비하고, 상기 직선부는 원통 형상으로 배치된 복수 개의 주철근과, 상기 복수 개의 주철근을 둘러싸는 나선철근을 구비하고, 상기 선단확장부는 상기 복수 개의 주철근에 각각 연결된 복수 개의 보강철근과, 상기 복수 개의 보강철근을 둘러싸는 원형 늑근을 구비하며, 상기 형틀은, 상기 철근롱의 직선부가 배치되는 직선형 몰드부와, 상기 철근롱의 선단확장부가 배치되는 선단확장형 몰드부를 구비하고, 상기 직선형 몰드부와 상기 선단확장형 몰드부는 체결수단으로 탈착 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선단확장부의 보강철근은 상기 주철근에 연결된 경사부와, 상기 경사부에 연결되고 상기 직선부에 평행한 팽행부로 구성되는 것을 특징으로 하는 선단확장형 PHC 파일 제조방법.

또한, 상기 직선부의 타단부에는 슈플레이트가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선단확장부의 측면과, 상기 직선부의 타단부에는 보강밴드가 둘러싸고 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가진 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 철근롱과 형틀을 사용하여 선단확장형 PHC 파일을 편리하고 간단하게 제조할 수 있다.

둘째, 선단확장형 PHC 파일 제조시에, 기존 원통형 PHC 파일 제조에 사용되는 직선형 몰드부에 선단확장형 몰드부를 체결수단을 사용하여 서로 연결하여 사용하면 되므로, 선단확장형 PHC 파일의 생산비용을 대폭 절감할 수 있다.

셋째, 서로 다른 직경의 PHC 파일을 연결 시공할 때 상,하 2개의 파일을 결합하기 용이하고, 상,하 방향으로의 힘의 전달이 구조적으로 안정하게 전달될 수 있는 결합구조를 가져 파일공사비를 절감하는 효과를 가져온다.

이하에서는 본 발명에 따른 선단확장형 PHC 파일의 제조방법에 대하여 도면 을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 철근롱의 사시도이고, 도 2(a)는 본 발명에 따른 형틀에서 직선형 몰드부와 선단확장형 몰드부가 서로 분리된 상태를, 도 2(b)는 볼트로 서로 연결된 상태를, 도 2(c)는 형틀이 상부, 하부 형틀로 분리된 상태를 각각 나타내며, 도 3은 도 1의 철근롱의 선단확장부를 나타낸다.

본 발명에 따른 선단확장형 PHC 파일을 제조하는 방법은, 철근롱(1)을 편성한 후 형틀(2)에 상기 철근롱(1)을 조립한 다음, 콘크리트를 투입하여 원심회전 공정을 거쳐 선단확장형 PHC 파일을 제조한다. 종래의 PHC 파일 제조방법과는 사용하는 철근롱(1)과 형틀(2)에 있어서 확연한 차이점이 있으며, 이를 부연 설명하면 아래와 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 철근롱(1)은 직선부(11)와, 직선부(11)의 일단부를 내포하도록 직선부(11)에 연결된 선단확장부(12)를 구비한다. 참고로, 이해의 편의를 위하여, 전면에 드러나는 부분은 실선으로, 후면에 위치하는 부분은 점선으로 도시하였다.

직선부(11)는 원통 형상으로 배치된 복수 개의 주철근(111)과, 복수 개의 주철근(111)을 둘러싸면서 복수 개의 주철근(111)을 지지하는 나선철근(112)을 구비한다. 여기서, 복수 개의 주철근(111)은 원하는 파일 직경에 따라 적절하게 배치된다. 한편, 도 1에서 도면을 간단화 하기 위하여, 철근롱(1)의 편성에 사용되는 주철근(111)의 수는 최소로 표현하였으며, 실제로는 필요에 따라 더 많은 양이 사용될 수 있다.

그리고 선단확장부(12)는 복수 개의 주철근(111)에 각각 연결된 복수 개의 보강철근(121)을 구비하고, 이들 복수 개의 보강철근(121)을 둘러싸면서 복수 개의 보강철근(121)을 지지하는 원형 늑근(122)을 구비한다. 도 1 및 도 3에는 예시적으로 2개의 원형 늑근(122)이 장착된 것이 도시되어 있다. 참고로, 도면을 간략화 하기 위하여, 원형 늑근(122)은 전면에 드러나는 부분만 도시하고, 후면에 위치하는 부분은 도시를 생략하였다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 선단확장부(12)의 보강철근(121)은 주철근(111)의 말단으로부터 거리를 두고 주철근(111)에 연결된 경사부(1211)와, 경사부(1211)에 연결되고 철근롱(1)의 직선부(11)에 평행한 평행부(1212)로 구성된다. 이들 경사부(1211)와 평행부(1212)는 일체로 형성될 수 있다.

한편, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 상기 형틀(2)은, 철근롱(1)의 직선부(11)의 일단부(1100)를 제외한 나머지 부분(1200)이 배치되는 직선형 몰드부(21)와, 철근롱(1)의 선단확장부(12)가 배치되는 선단확장형 몰드부(22)를 구비한다. 참고로, 직선형 몰드부(21)와 선단확장형 몰드부(22)는 서로 접합되는 2개의 부재(상부 형틀과 하부 형틀)로 분리될 수 있다(도 2(c) 참조).

또한, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 직선형 몰드부(21)와 선단확장형 몰드부(22)는 볼트, 너트와 같은 체결수단을 사용하여 상호 탈착 가능하다. 이때, 직선형 몰드부(21)는 기존 원통형 PHC 파일 제조에 사용되는 직선형 몰드부를 활용하여, 선단확장형 몰드부(22)에 직선형 몰드부(21)를 체결수단을 사용하여 서로 연결하여 사용하면 되므로, 파일 생산에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 선단확장형 PHC 파일의 제조방법에 따라 제조된 선단확장형 PHC 파일의 일예를 나타낸다.

철근롱(1)의 직선부(11)의 일단부와 철근롱(1)의 선단확장부(12)의 일단부(I)에는 슈플레이트(3)가 연결되어 있고, 선단확장부(12)의 측면과 직선부(11)의 타단부(II)에는 이들을 감싸는 보강밴드(4)가 더 구비되어 있다.

이러한 선단확장형 PHC 파일은 도 5에 도시된 바와 같이, 기존의 원통형 PHC 파일에 본 발명에 따른 선단확장형 PHC 파일을 조인트 플레이트(6)를 사용하여 서로 연결함으로써, 동일한 직경을 가지는 PHC 파일들을 간단하게 연결 시공할 수 있다.

도 6는 본 발명에 따른 선단확장형 PHC 파일의 제조방법에 따라 제조된 선단확장형 PHC 파일의 또 다른 예를 나타낸다.

도 4에 도시된 일예와는 달리, 직선부(11)의 타단부(II)에 슈플레이트(3)가 연결되어 있는 구조이다.

이러한 선단확장형 PHC 파일은 도 7에 도시된 바와 같이, 기존의 원통형 PHC 파일에 본 발명에 따른 선단확장형 PHC 파일을 조인트 플레이트(6)를 사용하여 서로 연결함으로써, 서로 다른 직경을 가지는 PHC 파일들을 간단하게 연결 시공할 수 있다.

이하에서는, 상술한 철근롱(1)과 형틀(2)을 사용하는 본 발명에 따른 선단확장형 PHC 제조방법에 따라 선단확장형 PHC 파일을 제조하는 방법에 대하여 설명하 도록 한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 있어, 공지된 기능 및 구성에 대한 부분은 본 발명의 요지를 흩트리지 않기 위하여 간단하게 설명하고 넘어가도록 한다.

먼저, 파일의 주철근(111)인 PC 강봉을 파일의 길이에 맞게 적당하게 절단하고 양쪽 단부를 긴장 작업시 정착이 가능한 구조로 가공한다.

그 다음, 복수 개의 주철근(111)을 원통 형상으로 배치하고, 나선철근(112)을 복수 개의 주철근(111)을 둘러싸도록 용접하여 직선부(11)를 제작한다. 그리고 직선부(11)의 주철근(111)의 말단으로부터 거리를 두고 주철근(111)에 복수 개의 보강철근(121)을 각각 연결한 다음, 원형 늑근(122)으로 복수 개의 보강철근(121)을 둘러싸도록 배치하여 선단확장부(12)를 제작함으로써 철근롱(1) 제작을 완료한다.

그리고나서, 철근롱(1)의 직선부(11)의 일단부와 철근롱(1)의 선단확장부(12)의 일단부에 슈플레이트(3)를 장착하고, 선단확장부(12)의 측면을 감싸도록 보강밴드(4)를 장착한다. 이를 통하여, PHC 파일에 직경이 크게 형성된 슈플레이트를 결합함으로써, 선단지지력 및 주면 마찰력을 증대시킬 수 있어, 파일의 시공내력을 증대시킬 수 있다. 이때 조립은 형틀(2)의 하부에 철근롱(1)을 위치시킨 상태로 조립하는 것이 바람직하다.

그 다음, 형틀(2)에 소정량의 콘크리트를 투입한 후, 상부 형틀에 하부 형틀을 조립한 후 볼트 등 체결수단으로 체결하여 일체화 시킨다.

그 다음, 파일에 소정의 프리스트레스(pre-stress)가 가해지는 계산된 양만큼의 긴장력을 가하여 PC 강봉을 긴장시킨 후, 긴장력이 유지된 상태로 양 단부를 고정시킨다.

그리고, 파일의 두께를 형성시키고 다짐을 실시할 목적으로 형틀(2)을 원심대에서 회전시켜 원심력을 이용하여 형틀(2) 내부의 콘크리트를 다지고 모양을 형성시키면, 선단확장형으로 PHC 파일이 성형된다.

최종적으로, 선단확장형 PHC 파일의 양생을 촉진하기 위하여 촉진양생의 일종인 상압증기양생을 실시한 후, PHC 파일을 형틀에서 빼내면 된다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 철근롱의 사시도이다.

도 2(a)는 본 발명에 따른 형틀에서 직선형 몰드부와 선단확장형 몰드부가 서로 분리된 상태를 나타내고, 도 2(b)는 볼트로 서로 연결된 상태를 나타내며, 도 2(c)는 본 발명에 따른 형틀이 상부, 하부 형틀로 분리된 상태를 나타낸다.

도 3은 도 1의 철근롱의 선단확장부의 확대도이다.

도 4는 본 발명에 따른 선단확장형 PHC 제조방법에 의해 제조된 선단확장형 PHC 파일을 나타낸다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1...철근롱, 11...철근롱의 직선부,

111...주철근, 112...나선철근,

12...철근롱의 선단확장부, 121...보강철근,

122...원형 늑근, 1211...경사부,

1212...평행부, 2...형틀,

21...직선형 몰드부, 22...선단확장형 몰드부,

3...슈플레이트, 4...보강밴드.

Claims (6)

1. 철근롱을 편성한 후 형틀에 상기 철근롱을 조립한 다음, 콘크리트를 투입하여 원심회전 공정을 거쳐 선단확장형 PHC 파일을 제조하는 방법에 있어서,

   상기 철근롱은 직선부와, 상기 직선부의 일단부를 내포하도록 상기 직선부에 연결된 선단확장부를 구비하고,

   상기 직선부는 원통 형상으로 배치된 복수 개의 주철근과, 상기 복수 개의 주철근을 둘러싸는 나선철근을 구비하고,

   상기 선단확장부는 상기 복수 개의 주철근에 각각 연결된 복수 개의 보강철근과, 상기 복수 개의 보강철근을 둘러싸는 원형 늑근을 구비하며,

   상기 형틀은,

   상기 철근롱의 직선부의 일단부를 제외한 나머지 부분이 배치되는 직선형 몰드부와, 상기 철근롱의 선단확장부가 배치되는 선단확장형 몰드부를 구비하고,

   상기 직선형 몰드부와 상기 확장형 몰드부는 체결수단으로 탈착 가능하고,

   상기 선단확장부의 보강철근은 상기 주철근의 말단으로부터 거리를 두고 상기 주철근에 연결된 경사부와, 상기 경사부에 연결되고 상기 직선부에 평행한 평행부로 구성되는 것을 특징으로 하는 선단확장형 PHC 파일 제조방법.
2. 삭제
3. 제1항에서,

   상기 직선부의 일단부와 상기 선단확장부의 일단부에는 슈플레이트가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 선단확장형 PHC 파일 제조방법.
4. 제1항에서,

   상기 직선부의 타단부에는 슈플레이트가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 선단확장형 PHC 파일 제조방법.
5. 제1항에서,

   상기 선단확장부의 측면과, 상기 직선부의 타단부에는 보강밴드가 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 선단확장형 PHC 파일 제조방법.
6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 선단확장형 PHC 파일 제조방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 선단확장형 PHC 파일.

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