KR101212279B1

KR101212279B1 - Ｐｈｃ 합성 파일의 제조방법

Info

Publication number: KR101212279B1
Application number: KR1020120010415A
Authority: KR
Inventors: 김영환; 이해영; 송승현; 유종영
Original assignee: 삼표건설 주식회사
Priority date: 2012-02-01
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2012-12-18

Abstract

본 발명은 PHC 합성 파일의 제조방법에 관한 것으로서, 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물의 영구벽체로 사용되는 PHC 합성 파일을 별도의 추가 공정 없이 대상지반에 소정의 깊이만큼 연속적으로 천공 후 근입 함으로써 지상 및 지하의 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물의 영구벽체를 형성할 수 있도록 하여 비교적 간편하며 저렴한 비용으로 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등의 구조물을 신속하게 시공할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

Description

ＰＨＣ 합성 파일의 제조방법{PHC synthesis pile and fabrication method for the same}

본 발명은 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물의 영구벽체로 사용되는 PHC 합성 파일을 별도의 추가 공정 없이 대상지반에 소정의 깊이만큼 연속적으로 천공 후 근입 함으로써 지상 및 지하의 입체교차시설 벽체뿐만 아니라 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물의 영구벽체를 형성할 수 있도록 하여 비교적 간편하며 저렴한 비용으로 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물을 신속하게 시공할 수 있도록 한 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등의 구조물을 시공하는 경우, 우선적으로 가설토류벽 설치 및 구조물 하단까지 터파기 공사와 더불어 여러 단계의 공정을 거쳐 구조물을 시공하기 전에 지반의 조건이나 구조물의 하중에 따라 상부 구조물을 지지하기 위하여 보강하는 기초 공사를 시공하고 있다.

이에 따라, 구조물의 하중이나 지반의 조건 등 여러 조건에 따라 얕은 기초나 깊은 기초가 행해지는데, 근입폭비가 1 이하의 경우를 얕은 기초라 하고, 근입폭비가 1 이상인 경우를 깊은 기초로 정의하고 있다.

상기 얕은 기초의 경우에는 파일을 사용하지 않고 구조물을 지반에 직접 지지시키고, 구조물 아래의 지반이 상부 구조물의 하중을 지지할 수 없을 경우에 파일을 사용하여 지지력을 보강하고 있다.

파일은 재질에 따라 강관 파일, 콘크리트 파일, 합성 파일 등으로 구분할 수 있고, 시공법에 따라 타입공법, 매입공법, 현장 타설 공법 등으로 나눌 수 있다.

타입공법은 파일을 세운 다음 위에서 파일을 타격하여 지반에 강제로 근입 시키는 것으로, 항타 에너지에 의해 강제로 지반에 삽입될 때 파일이 주변의 흙을 밀어 밀착시키며 근입 되므로 파일의 외부 지지력이 좋고 시공이 간편한 반면에, 디젤햄머, 유압햄머 등 타격장비에 의한 시공법으로 소음 및 진동이 상대적으로 크게 발생되는 일반적인 파일시공 공법으로서, 깊게 파일을 설치할 때 근입에 어려움이 있고, 진동과 소음이 과도하게 발생하여 도심에서의 시공이 제한되고 있다.

최근에는 원심력 및 오토 클레이브 양생에 의해 제조되는 PHC파일이 많이 이용되고 있다. PHC파일은 프리텐션 방식의 고강도 말뚝으로써, 콘크리트의 허용압축응력이 대단히 커서 큰 축하중에 견딜 수 있고, 콘크리트 내에 프리스트레스를 도입하여 타격 내력에 우수하고 인장응력에 우수하다.

도 1은 이러한 종래의 PHC파일을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 PHC파일의 제조과정을 살펴보면, PHC파일의 하단에 보강밴드가 일체로 된 하부슈판(2)을 설치하고, 상기 하부슈판(2)에 PC강선(3)을 인장하기 위한 인장홀(2a)이 형성되어 있다. 그런 다음, 상기 인장홀(2a)에 상기 PC강선(3)을 삽입하고, 상기 하부슈판(2)을 PC강선의 인장을 위한 인장고정판(도시하지 않음)에 볼트 등의 수단에 의해 고정한 후, 상기 PC강선을 인장용 잭에 의해 인장하여 프리스트레스를 도입한 후, 몰드에 콘크리트를 타설하여 오토클레이브 성형한다.

콘크리트가 양생된 후, 상기 몰드 및 상기 인장고정판을 탈형한 후, 파일의 선단지지력을 증가시키기 위하여 파일 선단에 파일의 외경보다 큰 직경의 보강판(4)을 상기 보강판에 설치된 볼트구멍(4a) 및 상기 하부슈판에 설치된 볼트구멍(2b)에 볼트(5)를 삽입하거나, 용접을 하여 상기 하부슈판에 상기 보강판을 설치하고 있다.

그러나, 상기 종래기술의 PHC 파일은 입체교차시설이나 옹벽 또는 건축물의 지하층 등의 구조물 시공현장에서 지반의 조건에 따라 단순히 상부 구조물을 지지하기 위한 별도의 공정으로서 전체 공사기간 중 상당히 많은 공사기간을 할애해야 하므로 장시간 교통 혼잡을 유발 할 뿐만 아니라, 경제적이 못한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 PHC 합성 파일에 연결부재를 결합하여 일체형으로 제작한 PHC 합성 파일을 대상지반에 소정의 깊이만큼 연속적으로 천공 후 근입하여 지상 및 지하의 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물에 작용하는 수직하중 및 수평하중을 지지하는 영구벽체를 형성함으로서, 공사기간을 대폭 단축하고 별도의 가설토류벽 및 차수시설의 공정을 생략 할 수 있을 뿐만 아니라 주재료가 강재가 아닌 콘크리트를 사용하여 공사비를 절감 할 수 있도록 한 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적과제를 달성하기 위한 본 발명의 수단은, 내부에 상호 간격을 두고 배치되는 보강재 및 상기 보강재들을 연결하는 보강부가 배근된 PHC 합성 파일에 있어서, 상기 PHC 합성 파일의 양측에는 연결부재를 일체로 구비시켜, 상기 PHC 합성 파일이 연결부재를 통해 이웃하는 PHC 합성 파일과 연속적으로 결합되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기한 목적과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 수단은, 보강재들을 따라 보강부를 결합하여 철근롱을 형성하고, 상기 철근롱에 선단슈 및 조인트를 설치하는 제 1단계와; 상기 제 1단계의 철근롱을 하부몰드에 삽입하여 고정하는 제 2단계와; 상기 하부몰드의 내부에 콘크리트를 투입한 다음 하부몰드에 상부몰드를 결합하는 제 3단계와; 상기 보강재를 인장하는 제 4단계와; 상기 몰드를 원심성형한 후 증기양생하는 제 5단계;로 이루어져 구성되며,

상기 제 3단계에는 몰드의 내부에 연결부재를 삽입하여 콘크리트에 설치되도록 하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법은, 다수개의 PHC 합성 파일을 이용하여 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물의 영구벽체로 활용되는 구조물을 시공할 경우, PHC 합성 파일의 양측에 상호 맞물려 결합되는 연결부재를 일체로 구비하여 이웃하는 또 다른 PHC 합성 파일과 연속적으로 결합할 수 있도록 함으로서, 비교적 간편하며 저렴한 비용으로 신속하게 시공할 수 있으며, 연결부재의 강결한 결합상태로 인해 차수성능이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 PHC파일을 나타내는 도.
도 2는 본 발명에 따른 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법에 적용된 PHC 합성 파일을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법에 적용된 PHC 합성 파일의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법에 적용된 PHC 합성 파일의 결합상태를 도시한 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 PHC 합성 파일의 제조방법의 제조순서를 도시한 블럭도.
도 6은 본 발명에 따른 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법에서 PHC 합성 파일의 제조과정을 도시한 사시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 함께 상세히 설명하면 더욱 명백해 질것이다.

도 2는 본 발명에 따른 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법에 적용된 PHC 합성 파일을 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법에 적용된 PHC 합성 파일의 일 실시예를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법에 적용된 PHC 합성 파일의 결합상태를 도시한 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 PHC 합성 파일의 제조방법의 제조순서를 도시한 블럭도이고, 도 6은 본 발명에 따른 PHC 합성 파일 및 이의 제조방법에서 PHC 합성 파일의 제조과정을 도시한 사시도이다.

상기 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PHC 합성 파일(1)은, 콘크리트로 제작되는 몸체의 내부에 PC 강봉 등에 의해 형성되는 보강재(2)가 간격을 배근되고, 상기 보강재(2)에는 링형상의 철근 또는 나선철근 등에 의해 형성되는 보강부(3)가 연결결합된다.

상기한 PHC 합성 파일(1)은 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물의 영구벽체로 사용되는 것으로, 상기 PHC 합성 파일(1)의 양측에는 연결부재(10)를 일체로 구비시켜 상기 PHC 합성 파일(1)이 연결부재(10)를 통해 이웃하는 PHC 합성 파일(1)과 연속적으로 결합되도록 함으로서, 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물의 영구벽체를 구성하도록 하였다.

상기 연결부재(10)는 매설 지지부(11)와, 상기 매설 지지부(11)의 선단부에 수평방향으로 연장형성되는 홀더부(12)로 이루어져 구성된다.

상기 매설 지지부(11)는 선단부가 상기 PHC 합성 파일(1)의 외부로 돌출되도록 상기 PHC 합성 파일(1)에 설치되는 것으로, 상기 PHC 합성 파일(1)의 길이보다 짧은 길이를 갖도록 제작하여 상기 PHC 합성 파일(1)의 선단부와 후단부 사이에 위치되도록 설치되거나, 다수개가 일정크기로 분할되어 상기 PHC 합성 파일(1)의 길이방향을 따라 간격을 두고 설치될 수 있다.

상기 홀더부(12)는 매설 지지부(11)의 선단부에 수평방향으로 연장형성되며 맞물림 홀 및 맞물림부(14)가 구비된다.

상기 홀더부(12)는 대략 원형상 또는 타원형 형상으로 형성되어지되, 또 다른 PHC 합성 파일(1)을 향하는 부분은 일정간격 이격되어 상기 맞물림홀(13)과 연결되는 개방부가 형성된다.

또한, 상기 맞물림부(14)는 상기 홀더부(12)의 끝단부, 좀 더 구체적으로 설명하면 홀더부(12)의 이격된 부분 끝단부를 중심으로 하여 상,하 방향으로 직각절곡된 형상으로 형성되며, 상기 연결부재(10)는 맞물림부(14)가 이웃하는 또 다른 PHC 합성 파일(1)에 설치된 연결부재(10)의 맞물림부(14)와 상,하로 대향되도록 PHC 합성 파일(1)에 설치된다.

상기와 같이 양측에 연결부재(10)가 일체로 구비된 PHC 합성 파일(1)을 이용하여 차량이 주행할 수 있는 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물의 영구벽체를 시공하고자 할 경우, 상기 연결부재(10)의 맞물림부(14)를 이웃하는 또 다른 PHC 합성 파일(1)에 설치된 연결부재(10)의 맞물림홀(13)에 삽입되도록 하면 한 쌍의 맞물림부(14)가 상호 맞물리게 되어 상기 PHC 합성 파일(1)과 이웃하는 또 다른 PHC 합성 파일(1)을 연속적으로 결합할 수 있어 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물을 비교적 간편하며 저렴한 비용으로 신속하게 시공할 수 있다.

한편, 연결부재(10')는 도 3에 도시된 바와 같이, 연결부재(10)의 매설 지지부(11)와 동일한 형상으로 형성되는 매설 지지부(11')와, 매설 지지부(11')의 선단부에 수평방향으로 연장형성되며 고리형상으로 형성되는 홀더부(12')로 이루어져 구성되며, 상기 연결부재(10')는 홀더부(12')가 이웃하는 또 다른 PHC 합성 파일에 설치된 연결부재(10')의 홀더부(12')와 상,하로 대향되도록 PHC 합성 파일에 설치된다.

상기와 같이 양측에 연결부재(10')가 일체로 구비된 PHC 합성 파일(1)을 이용하여 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물을 시공하고자 할 경우, 상기 연결부재(10')의 홀더부(12')가 이웃하는 또 다른 PHC 합성 파일(1)에 설치된 연결부재(10)의 홀더부(12')와 맞물리도록 함으로서, 상기 PHC 합성 파일(1)과 이웃하는 또 다른 PHC 합성 파일(1)을 연속적으로 결합할 수 있어, 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물을 비교적 간편하며 저렴한 비용으로 신속하게 시공할 수 있다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 PHC 합성 파일의 제조방법을 설명한다.

먼저, 보강재(2)들을 따라 보강부(3)를 결합하여 철근롱을 형성하고, 상기 철근롱에 슈(미도시)및 조인트(미도시)를 설치한다.(S10)

상기 철근롱은 PC 강봉 등으로 형성되는 보강재(2)를 가공기(미도시)를 통해 PHC 합성 파일(1)과 동일한 크기로 가공한 다음, 철근편성기(미도시)를 통해 복수개의 보강재(2)를 일정간격으로 배치한 후 상기 보강재(2)에 링 형상 또는 나선철근을 연결결합하여 형성될 수 있다.

이후, 상기 철근롱을 하부몰드(20)에 삽입하여 고정되도록 한다.(S20)

여기서, 상기 철근롱을 하부몰드(20)에 삽입하기 전에 하부몰드(20)의 내부에 원형상으로 형성되는 코어(미도시)를 삽입하고, 상기 코어의 외주연에 철근롱을 삽입하여 고정함으로서, 추후 몰드(20,30)의 내부에 투입되어 양생되는 콘크리트에 의해 형성되는 PHC 합성 파일(1)의 몸체가 중공형으로 제작될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이후에, 상기 하부몰드(20)에 콘크리트를 투입한 다음, 하부몰드(20)에 상부몰드(30)를 결합한다.(S30)

상기 하부몰드(20) 및 상부몰드(30)는 상호 결합이 용이하면서 투입된 콘크리트의 양생이 완료되면 탈형하기 용이하도록 볼트 및 너트를 통해 결합될 수 있다.

이때, 상기 하부몰드(20)와 상부몰드(30)를 결합하기 전 상기 하부몰드(20)와 상부몰드(30)의 사이에는 상기 연결부재(10,10')를 삽입하여 콘크리트에 설치되도록 하여 상기 PHC 합성 파일(1)에 연결부재(10,10')가 일체로 구비되도록 함으로서, 상기 연결부재(10)를 통해 PHC 합성 파일(1)을 연속적으로 결합하여 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물의 영구벽체로 사용할 수 있도록 한다.

예컨대, 상기 연결부재(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, PHC 합성 파일(1)의 크기 보다 작은 크기를 갖도록 제작되며, 상기 PHC 합성 파일(1)의 선단부와 후단부 사이에 위치되도록 설치된다. 따라서, 상기 연결부재(10)를 하부몰드(20)와 상부몰드(30)의 사이에 삽입하면 상기 하부몰드(20)와 상부몰드(30)의 선단부와 후단부는 연결부재(10)로 인해 빈 공간이 발생된다. 상기 하부몰드(20)와 상부몰드(30)의 빈 공간에는 투입된 콘크리트가 다시 외부로 새어나오지 않도록 고무재질의 패킹부재(40)를 개재하여 기밀을 유지하도록 할 수 있으며, 상기 상부몰드(30)와 패킹부재(40) 및 하부몰드(20)에 볼트를 관통설치한 다음 상기 하부몰드(20)의 외부로 돌출되는 볼트에 너트를 체결하여 상기 하부몰드(20)와 상부몰드(30)를 견고하게 결합할 수 있다.

계속해서, 인장장치(미도시)를 보강재(2)를 인장한다.(S40)

상기 보강재(2)를 인장하기 전에 몰드(20,30)의 끝단에 마구리판(미도시)을 더 설치할 수 있으며, 상기 인장장치로 보강재(2)를 인장함에 따라 PHC 합성 파일(1)을 통해 입체교차시설이나 자립식 옹벽 또는 건축물의 지하층 등 구조물의 영구벽체를 형성할 경우, 휨 모멘트에 대한 강성이 증대되어 구조적으로 안정성을 확보할 수 있다.

이후에, 상기 몰드(20,30)를 원심성형한 후 증기양생한다.(S40)

상기, 몰드(20,30)의 원심성형은 공지의 PHC 합성 파일(1)을 제조할 경우 사용되는 원심장치(미도시)가 활용될 수 있으며, 몰드(20,30)의 성형시간은 약 9분 내지 11분 정도가 적당하고, 증기양생은 약 70℃ 내지 80℃에서 4시간 정도 양생하는 것이 바람직하다.

1 : PHC 합성 파일 2 : 보강재
3 : 보강부 10,10' : 연결부재
11,11' : 매설 지지부 12,12' : 홀더부
13 : 맞물림홀 14 : 맞물림부
20 : 하부몰드 30 : 상부몰드
40 : 패킹부재

Claims

내부에 상호 간격을 두고 배치되는 보강재(2) 및 상기 보강재(2)들을 연결하는 보강부(3)가 배근된 PHC 합성 파일의 제조방법에 있어서,
상기 PHC 합성 파일의 양측에는 연결부재(10,10')를 일체로 구비시켜, 상기 PHC 합성 파일(1)이 연결부재(10,10')를 통해 이웃하는 PHC 합성 파일(1)과 연속적으로 결합되되, 상기 보강재(2)는, 콘크리트로 제작되는 상기 PHC 합성 파일의 몸체 내부에 PC 강봉에 의해 형성되어 간격을 배근되고, 상기 보강재(2)에 링형상의 철근 또는 나선철근에 의해 형성되는 보강부(3)가 연결결합되며, 상기 연결부재(10)는, 선단부가 상기 PHC 합성 파일의 외부로 돌출되도록 상기 PHC 합성 파일에 설치되는 매설 지지부(11)와, 상기 매설 지지부(11)의 선단부에 수평방향으로 연장형성되며 맞물림홀(13) 및 상,하 방향으로 직각절곡된 맞물림부(14)가 구비된 홀더부(12)로 이루어져 구성되어지되, 상기 연결부재(10)는 맞물림부(14)가 이웃하는 또 다른 PHC 합성 파일에 설치된 연결부재(10)의 맞물림부(14)와 상,하로 대향되도록 PHC 합성 파일에 설치되는 것으로,
보강재(2)들을 따라 보강부(3)를 결합하여 철근롱을 형성하고, 상기 철근롱에 선단슈 및 조인트를 설치하는 제 1단계와; 상기 제 1단계의 철근롱을 하부몰드(20)에 삽입하여 고정하는 제 2단계와; 상기 하부몰드(20)의 내부에 콘크리트를 투입한 다음 하부몰드(20)에 상부몰드(30)를 결합하고, 상기 몰드(20,30)의 내부에 상기 연결부재(10,10')를 삽입하여 콘크리트에 설치되도록 하는 제 3단계와; 상기 보강재(2)를 인장하는 제 4단계와; 상기 몰드(20,30)를 원심성형한 후 증기양생하는 제 5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PHC 합성 파일의 제조방법.
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