KR101301538B1 - 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 무밴드 타입의 콘크리트 파일 - Google Patents

무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 무밴드 타입의 콘크리트 파일 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법에 관한 것으로서, 하부형틀에 배근을 편성하여 설치하는 편성공정과, 콘크리트 혼합물을 하부형틀에 투입하는 투입공정과, 하부형틀의 상부를 형성하는 상부형틀을 결합시키고, 상부형틀과 하부형틀을 체결하는 형조공정과, 형틀의 내부에 삽입된 배근을 인장된 상태로 고정하는 인장공정과, 형틀을 회전시켜 파일의 형상으로 성형하는 원심공정과, 증기에 의한 양생을 통하여 파일이 일정한 강도를 갖도록 하는 양생공정과, 상부형틀과 하부형틀을 분리시키고 하부형틀에서 완성된 파일을 분리하는 탈형공정을 포함하여 이루어진 콘크리트 파일 제조방법에 있어서, 상기 상,하부형틀 양측단에는 반 원통 모양의 상,하부 밴드 형상이 형성되어, 상기 탈형공정을 거쳐 완성된 파일 양측단에 밴드 형상이 형성되도록 함으로써 무밴드 타입으로 콘크리트 파일을 제조하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 콘크리트 파일의 제조공정에서만 필요한 금속 밴드를 콘크리트 파일의 양측단에 부착하지 않고 분리한 상태로 콘크리트 파일을 제조함으로써 원자재를 절감하여 생산성을 향상시키고, 나아가서 제품 경쟁력을 확보할 수가 있다.

Description

무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 무밴드 타입의 콘크리트 파일{manufacture method of concrete piles and concrete piles by using the same}
본 발명은 콘크리트 파일에 관한 것으로서, 특히 콘크리트 파일의 제조공정에서만 필요한 금속 밴드를 콘크리트 파일의 양측단에 부착하지 않고 콘크리트 파일을 제조하기 위한 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 콘크리트 파일에 관한 것이다.
일반적으로 고층건물이나 고하중 공장건설 또는 교량건설 등에서는 연약한 지반에 강도를 보강할 수 있는 파일(Pile:일종의 말뚝)을 때려 박고 건설작업을 수행하고 있다.
이러한 파일에는 스틸(Steel) 파일과 콘크리트 파일이 있으며, 콘크리트 파일은 일반 철근을 내부에 배근하여 콘크리트를 부어 만든 일반 콘크리트 파일과, 보강 철근을 내부에 배근하고 콘크리트를 붓고 강제 인장시켜서 응력을 도입하여 응력 상태 하에서 급속 양생장치에 의해 양생시켜 만드는 고강도 콘크리트 파일이 있다.
최근에는 일반 콘크리트 파일에 비하여 강도가 대단히 높은 고강도 콘크리트 파일을 주로 사용하고 있으며 일반 콘크리트 파일은 경량 건축 이외에는 점차 사용되지 않고 있다.
도 1은 일반적인 콘크리트 파일의 제조공정을 보여주는 흐름도이다.
도 1을 참조하여 콘크리트 파일의 제조공정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 파일의 외형을 형성하는 형틀 중 하부형틀에 보강 철근에 의해 편성된 배근(또는 철근롱)을 편성하여 설치하고, 파일 크기에 적당한 량의 콘크리트 혼합물을 하부형틀에 투입한다(S1O,S20).
그리고 하부형틀의 상부를 형성하는 상부형틀을 결합시키고, 상부형틀에 설치되어 있는 볼트와 하부형틀에 설치되어 있는 너트로 이루어지는 체결부재를 이용하여 상부형틀과 하부형틀을 체결한다(S30).
이후, 형틀의 내부에 삽입된 배근을 별도의 인장장치에 의해 인장된 상태로 고정하고, 형틀을 원심 성형기에 고속으로 회전시켜 형틀 내부에 있는 콘크리트 반죽을 둥글게 다져서 조직을 치밀하게 하고 파일의 형상으로 성형한다(S40,S50).
그리고 상온 증기(steam)에 의한 양생을 통하여 파일이 일정한 강도를 갖도록 하고, 상부형틀과 하부형틀을 고정하는 볼트와 너트를 분리하여 상부형틀과 하부형틀을 분리시키고 하부형틀에서 완성된 파일을 분리하면 콘크리트 파일이 완성된다(S60,S70).
한편, 종래 콘크리트 파일 제조기술로서 국내공개특허 10-2008-0030373호를 들 수 있다. 도 2는 종래 콘크리트 파일의 제조장치를 나타낸 간략도, 도 3은 종래 콘크리트 파일의 제조장치를 나타낸 정면도, 도 4는 종래 콘크리트 파일의 제조장치를 나타낸 측면도, 도 5는 종래 콘크리트 파일의 제조공정을 보여주는 공정도이다.
도 2 내지 5를 참조하여 설명하자면, 먼저, 공급되는 콘크리트(12) 원자재(시멘트, 물, 모래, 자갈, 경화제 등)를 재료계량기에 의해 정량으로 계량하고, 계량된 콘크리트(12) 원자재를 콘크리트투입장치(110)의 호퍼(111)로 투입한다(콘크리트 재료 투입 및 계량단계).
호퍼(111)로 투입된 콘크리트(12) 원자재는 콘크리트투입장치(110)의 혼합공급부(113)에 마련된 스크류(114)에 의해 혼합되면서 이송부(115)로 이동된다. 이송부(115)로 이동된 콘크리트(12)는 개폐도어(116)에 의해 배출이 차단된 상태를 유지한다(콘크리트 재료 혼합단계).
한편, 별도의 공정에 의해 제조된 배근(14)은 형틀(10)을 형성하는 상부형틀(10a)과 하부형틀(10b) 중 하부형틀(10b)에 삽입되어 설치된다. 이때, 하부형틀(10b) 양측단에는 이후 단계인 원심성형 단계 시에 성형되는 파일의 양측단으로 슬러지 잔유물이 흘러나오는 것을 방지할 수 있도록 원통 모양의 금속 밴드(11)가 배치된다(배근 설치단계).
그리고, 배근(14)이 설치된 하부형틀(10b)은 형틀이송장치(120)의 상부베이스(120a)에 안착되어 형틀이송장치(120)에 의해 콘크리트투입장치(110)로 이송된다. 이때 상부베이스(120a)에 안착된 하부형틀(10b)은 한쌍의 지지돌기(122)에 의해 그 유동이 방지된다(이송단계).
이에 따라 형틀이송장치(120)에 의해 하부형틀(10b)이 콘크리트투입장치(110)의 투입위치로 이동되고, 제어부(미도시)는 형틀이송장치(120)의 로드셀을 초기화(0점 조절)시킨다. 즉, 콘크리트(12)가 투입되기 전에 로드셀(127)에 의해 측정되는 상부베이스(120a)와 상부베이스(120a)에 안착된 하부형틀(10b) 및 배근(14)의 중량을 포함하여 초기화를 실시한다(형틀 중량 초기화단계).
이후, 콘크리트투입장치(110)의 개폐도어(116)가 개방되면서 이송부(115)에 적재된 콘크리트(12)가 형틀이송장치(120)에 안착된 하부형틀(10b)의 내부로 투입된다(콘크리트 투입단계). 이때 형틀이송장장치(120)의 로드셀(127)은 투입되는 콘크리트(12)의 중량을 연속적을 측정하면서 해당 형틀(10)에 대응되는 중량이 투입되었는지를 판단한다(형틀 및 콘크리트 재료 중량 감지단계).
콘크리트(12)의 투입이 완료되었을 경우에는 제어부(미도시)의 제어에 의해 콘크리트투입장치(110)의 개폐도어(116)에 의해 이송부(115)가 폐쇄되면서 콘크리트(12)의 투입이 중단된다.
한편, 콘크리트(12)의 투입이 완료되면 하부형틀(10b)의 상부에 상부형틀(10a)을 안착시키고 별도의 고정부재(미도시)에 의해 각 형틀(10a, 10b)을 고정하고, 형틀(10)에 마련된 별도의 인장장치(미도시)에 의해 형틀(10)의 내부에 마련된 배근(14)을 형틀(10)의 길이방향으로 인장시킨다(형틀 결합 및 배근 인장단계).
이후, 배근(14)이 인장되어 고정된 형틀(10)을 원심성형장치(130)로 이송시키고 형틀(10)의 축방향을 회전축으로 하여 고속 회전시켜 형틀(10) 내부의 투입된 콘크리트(12)를 고르게 혼합함과 동시에 파일(20) 형상으로 성형시킨다(원심 성형단계).
그리고 원심성형장치(130)에 의한 작업이 완료되면, 형틀(10) 내부에서 성형된 콘크리트(12)의 강도가 일정해지도록 형틀(10) 내부의 콘크리트(12)를 고온의 스팀에 일정시간 노출시켜 콘크리트(12)를 양생시킨다(상온증기 양생단계).
이후, 콘크리트(12)의 양생이 완료되면 상부형틀(10a)과 하부형틀(10b)을 결합시키고 있는 고정부재를 분리하여 상부형틀(10a)과 하부형틀(10b)을 분리하고, 상부형틀(10a)과 하부형틀(10b)에 의해 성형된 파일(20)을 분리함으로써 파일(20)의 제조가 완료된다(형틀 분리 및 파일 추출단계)(특허문헌 1 참조).
그런데, 상기 콘크리트 파일의 제조공정에서는, 상술한 바와 같이 상기 원심 성형단계 시에 성형되는 파일(20)의 양측단으로 슬러지 잔유물이 흘러나오는 것을 방지할 수 있도록, 원통 모양의 금속 밴드(11)가 배근 설치단계에서 상,하부형틀(10a,10b) 양측단에 배치된다. 즉, 성형되는 파일(20) 양측단이 볼록한 형태를 갖지 않도록 원통 모양의 금속 밴드(11)가 상,하부형틀(10a,10b) 양측단에 배치되는 것이다.
이에 따라, 상기 형틀 분리 및 파일 추출단계를 거쳐 완성된 최종 콘크리트 파일(20)은 파일 양측단에 금속 밴드((11)가 부착된 상태로 출하된다. 그러나, 상술한 제조방법으로 콘크리트 파일을 제조하게 되면, 콘크리트 파일의 제조공정에서만 필요한 금속 밴드가 최종 완성된 콘크리트 파일의 양측단에 부착되어 있으므로, 원자재의 낭비 및 그에 따른 생산성의 증가를 가져오는 문제점이 있었다.
[특허문헌1] 국내공개특허 10-2008-0030373
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 콘크리트 파일의 제조공정에서만 필요한 금속 밴드를 콘크리트 파일의 양측단에 부착하지 않고 콘크리트 파일을 제조함으로써 원자재를 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 된 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 콘크리트 파일을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법은, 하부형틀에 배근을 편성하여 설치하는 편성공정과, 콘크리트 혼합물을 하부형틀에 투입하는 투입공정과, 하부형틀의 상부를 형성하는 상부형틀을 결합시키고, 상부형틀과 하부형틀을 체결하는 형조공정과, 형틀의 내부에 삽입된 배근을 인장된 상태로 고정하는 인장공정과, 형틀을 회전시켜 파일의 형상으로 성형하는 원심공정과, 증기에 의한 양생을 통하여 파일이 일정한 강도를 갖도록 하는 양생공정과, 상부형틀과 하부형틀을 분리시키고 하부형틀에서 완성된 파일을 분리하는 탈형공정을 포함하여 이루어진 콘크리트 파일 제조방법에 있어서, 상기 상,하부형틀 양측단에는 반 원통 모양의 상,하부 밴드 형상이 형성되어, 상기 탈형공정을 거쳐 완성된 파일 양측단에 밴드 형상이 형성되도록 함으로써 무밴드 타입으로 콘크리트 파일을 제조하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따르면, 콘크리트 파일의 제조공정에서만 필요한 금속 밴드를 콘크리트 파일의 양측단에 부착하지 않고 분리한 상태로 콘크리트 파일을 제조함으로써 원자재를 절감하여 생산성을 향상시키고, 나아가서 제품 경쟁력을 확보할 수가 있다.
도 1은 일반적인 콘크리트 파일의 제조공정을 보여주는 흐름도.
도 2는 종래 콘크리트 파일의 제조장치를 나타낸 간략도.
도 3은 종래 콘크리트 파일의 제조장치를 나타낸 정면도.
도 4는 종래 콘크리트 파일의 제조장치를 나타낸 측면도.
도 5는 종래 콘크리트 파일의 제조공정을 보여주는 공정도.
도 6은 본 발명에 따른 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조공정을 보여주는 공정도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조공정을 보여주는 공정도이다. 아울러, 종래와 동일한 부분은 종래 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 콘크리트 파일은, 콘크리트 파일의 제조공정에서만 필요한 금속 밴드를 콘크리트 파일의 양측단에 부착하지 않고 콘크리트 파일을 제조함으로써 원자재를 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 되어 있는 것을 그 핵심요지로 한다.
도 6을 참조하여 본 발명에 따른 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법을 설명하면, 먼저, 공급되는 콘크리트(12) 원자재(시멘트, 물, 모래, 자갈, 경화제 등)를 재료계량기에 의해 정량으로 계량하고, 계량된 콘크리트(12) 원자재를 콘크리트투입장치(110)의 호퍼(111)로 투입한다(콘크리트 재료 투입 및 계량단계).
호퍼(111)로 투입된 콘크리트(12) 원자재는 콘크리트투입장치(110)의 혼합공급부(113)에 마련된 스크류(114)에 의해 혼합되면서 이송부(115)로 이동된다. 그리고, 이송부(115)로 이동된 콘크리트(12)는 개폐도어(116)에 의해 배출이 차단된 상태를 유지한다(콘크리트 재료 혼합단계).
한편, 별도의 공정에 의해 제조된 배근(14)은 형틀(10)을 형성하는 상부형틀(10a)과 하부형틀(10b) 중 하부형틀(10b)에 삽입되어 설치된다. 이때, 하부형틀(10b) 양측단에는 이후 공정인 원심공정 시에 성형되는 파일의 양측단으로 슬러지 잔유물이 흘러나오는 것을 방지할 수 있도록 원통 모양의 금속 밴드(30)가 배치된다(배근 설치단계). 이때, 상기 금속 밴드(30)는 반 원통 모양의 상,하부 형상을 가진 금속 밴드(31),(32)일 수 있다.
그리고, 배근(14)이 설치된 하부형틀(10b)은 형틀이송장치(120)의 상부베이스(120a)에 안착되어 형틀이송장치(120)에 의해 콘크리트투입장치(110)로 이송된다. 이때 상부베이스(120a)에 안착된 하부형틀(10b)은 한쌍의 지지돌기(122)에 의해 그 유동이 방지된다(형틀 이송단계).
이에 따라 형틀이송장치(120)에 의해 하부형틀(10b)이 콘크리트투입장치(110)의 투입위치로 이동되고, 제어부(미도시)는 형틀이송장치(120)의 로드셀을 초기화(0점 조절)시킨다. 즉, 콘크리트(12)가 투입되기 전에 로드셀(127)에 의해 측정되는 상부베이스(120a)와 상부베이스(120a)에 안착된 하부형틀(10b) 및 배근(14)의 중량을 포함하여 초기화를 실시한다(형틀 중량 초기화단계).
이후, 콘크리트투입장치(110)의 개폐도어(116)가 개방되면서 이송부(115)에 적재된 콘크리트(12)가 형틀이송장치(120)에 안착된 하부형틀(10b)의 내부로 투입된다(콘크리트 투입단계). 이때 형틀이송장장치(120)의 로드셀(127)은 투입되는 콘크리트(12)의 중량을 연속적을 측정하면서 해당 형틀(10)에 대응되는 중량이 투입되었는지를 판단한다(형틀 및 콘크리트 재료 중량 감지단계).
콘크리트(12)의 투입이 완료되었을 경우에는 제어부(미도시)의 제어에 의해 콘크리트투입장치(110)의 개폐도어(116)에 의해 이송부(115)가 폐쇄되면서 콘크리트(12)의 투입이 중단된다.
한편, 콘크리트(12)의 투입이 완료되면 하부형틀(10b)의 상부에 상부형틀(10a)을 안착시키고 별도의 고정부재(미도시)에 의해 각 형틀(10a, 10b)을 고정하고, 형틀(10)에 마련된 별도의 인장장치(미도시)에 의해 형틀(10)의 내부에 마련된 배근(14)을 형틀(10)의 길이방향으로 인장시킨다(형틀 결합 및 배근 인장단계).
이후, 배근(14)이 인장되어 고정된 형틀(10)을 원심성형장치(130)로 이송시키고 형틀(10)의 축방향을 회전축으로 하여 고속 회전시켜 형틀(10) 내부의 투입된 콘크리트(12)를 고르게 혼합함과 동시에 파일(20) 형상으로 성형시킨다(원심 성형단계).
그리고 원심성형장치(130)에 의한 작업이 완료되면, 형틀(10) 내부에서 성형된 콘크리트(12)의 강도가 일정해지도록 형틀(10) 내부의 콘크리트(12)를 고온의 스팀에 일정시간 노출시켜 콘크리트(12)를 양생시킨다(상온증기 양생단계).
이후, 콘크리트(12)의 양생이 완료되면 상부형틀(10a)과 하부형틀(10b)을 결합시키고 있는 고정부재를 분리하여 상부형틀(10a)과 하부형틀(10b)을 분리하고, 상부형틀(10a)과 하부형틀(10b)에 의해 성형된 파일(20)을 분리한다(형틀 분리 및 파일 추출단계(탈형단계)).
그러면, 상기 원심공정 시에 성형되는 파일의 양측단으로 슬러지 잔유물이 흘러나오는 것을 방지할 수 있도록 상기 배근 설치단계에서 상,하부형틀(10a,10b) 양측단에 기 배치된 상,하부 형상을 가진 금속 밴드(31),(32)가 파일로부터 분리되어 최종적으로 미밴드 타입의 콘크리트 파일(100)이 완성되는데, 파일(100)로부터 금속 밴드(31),(32)의 분리는 소정의 자력발생수단(50)을 이용하여 상기 상,하부 형상을 가진 금속 밴드(31),(32)를 흡착함으로써 구현할 수가 있다.
즉, 제어부(미도시)의 제어에 의해 자력발생수단(50)을 금속 밴드(31),(32)에 근접시킴으로써 금속 밴드(31),(32)를 흡착하여 파일(100)로부터 분리시킬 수가 있는 것이다. 또는, 제어부(미도시)의 제어에 의해 고정되어 있는 자력발생수단(50)에서 소정의 자력을 발생시킴으로써 금속 밴드(31),(32)를 흡착하여 파일(100)로부터 분리시킬 수가 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법을 적용하게 되면, 콘크리트 파일의 제조공정에서만 필요한 금속 밴드를 콘크리트 파일의 양측단에 부착하지 않고 분리한 상태로 콘크리트 파일(100)을 제조하므로, 원자재 즉, 금속 밴드(30)를 절감하여 생산성을 향상시킬 수가 있게 되고, 나아가서는 제품 경쟁력을 확보할 수가 있게 된다.
그리고, 파일(100)로부터 분리된 금속 밴드(31),(32)는 파일 제조 시 반복적으로 재사용할 수가 있다.
상술한 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법의 다른 실시형태로서, 상기 배근 설치단계 즉, 배근을 편성하여 설치하는 공정에서 상,하부형틀 양측단에 원통 모양의 금속 밴드(30)를 배치하는 대신에, 상,하부형틀 양측단의 내측에 반 원통 모양의 상,하부 밴드 형상을 형상화하게 되면, 상기 형틀 분리 및 파일 추출단계 즉, 형틀에서 완성된 파일을 분리하는 탈형공정을 거쳐 완성된 파일 양측단에 밴드 형상이 그대로 남아 있게 되므로, 이러한 제조방법으로도 무밴드 타입의 콘크리트 파일을 제조할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 무밴드 타입의 콘크리트 파일을 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 형틀
30,31,32 : 금속 밴드
50 : 자력발생수단
100 : 파일
110 : 콘크리트투입장치
120 : 형틀이송장치

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 하부형틀에 배근을 편성하여 설치하는 편성공정과, 콘크리트 혼합물을 하부형틀에 투입하는 투입공정과, 하부형틀의 상부를 형성하는 상부형틀을 결합시키고, 상부형틀과 하부형틀을 체결하는 형조공정과, 형틀의 내부에 삽입된 배근을 인장된 상태로 고정하는 인장공정과, 형틀을 회전시켜 파일의 형상으로 성형하는 원심공정과, 증기에 의한 양생을 통하여 파일이 일정한 강도를 갖도록 하는 양생공정과, 상부형틀과 하부형틀을 분리시키고 하부형틀에서 완성된 파일을 분리하는 탈형공정을 포함하여 이루어진 콘크리트 파일 제조방법에 있어서,
    상기 상,하부형틀 양측단에는 반 원통 모양의 상,하부 밴드 형상이 형성되어, 상기 탈형공정을 거쳐 완성된 파일 양측단에 밴드 형상이 형성되도록 함으로써 무밴드 타입으로 콘크리트 파일을 제조하는 것을 특징으로 하는 무밴드 타입의 콘크리트 파일 제조방법.
  4. 청구항 3에 기재된 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 무밴드 타입의 콘크리트 파일.
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