KR101405024B1 - 상하 분할 강관의 용접을 이용한 콘크리트 보강 강관말뚝의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직력에 대한 지지 성능이 우수함과 동시에 수평력 및 휨모멘트에 대한 지지 성능도 우수하도록 강관의 내부에 콘크리트를 충진시킨 형태의 콘크리트 보강 강관말뚝("CS 말뚝")을 제작하는 방법에 관한 것으로서, 종래의 PHC 말뚝의 제작에 사용되는 하부 몰드(100)와 상부 몰드(200)를 이용하여 CS 말뚝을 제작하게 되는 방법이 제공된다.
구체적으로 본 발명에서는 원통형 부재의 절반에 해당하는 하부 몰드(100) 내에, 강관 단면하부(11)를 배치하고, 상기 강관 단면하부(11) 내에 콘크리트(C)를 부어넣어 말뚝길이 방향으로 고르게 분포시킨 후, 강관 단면상부(12)를 상기 강관 단면하부(11) 위에 덮어씌우고, 상부 몰드(200)를 상기 강관 단면상부(12) 위로 덮어씌워 상기 하부 몰드(100)와 일체로 조립한 후 원심성형하여 강관(10) 내부에 중공형 콘크리트(C)를 일체 형성하고, 상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)의 탈형후, 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11) 사이를 용접하여 일체화시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강 강관말뚝의 제작방법이 제공된다.

Description

상하 분할 강관의 용접을 이용한 콘크리트 보강 강관말뚝의 제작방법{Manufacturing Method of Concrete Strengthening Steel Tube Pile}

본 발명은 강관 내부에 콘크리트를 충진시켜 구조성능을 향상시킨 콘크리트 보강 강관말뚝의 제작방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 수직력에 대한 지지 성능이 우수함과 동시에 수평력 및 휨모멘트에 대한 지지 성능도 우수하도록 강관의 내부에 콘크리트를 충진시킨 형태의 콘크리트 보강 강관말뚝(Concrete Strengthening Steel Tube Pile/ 이하, "CS 말뚝"이라고 약칭함)을 제작함에 있어서, 원호 일부만 가지도록 강관을 절단한 원호형 부재를 설치한 후, 상기 원호형 부재 내에 콘크리트를 부어 넣고 강관의 나머지 원호에 해당하는 부재를 덮은 후에, 원심성형을 마친 다음 양측의 원호형 부재를 서로 용접하여 일체화시켜 원형의 단면을 가지는 강관을 이루도록 함으로써, 강관 내부에 콘크리트가 고르게 분포된 상태로 CS 말뚝을 효율적으로 제작하는 방법에 관한 것이다.

깊은 기초 등을 시공할 때 사용되는 말뚝에는, 수직력과 수평력, 그리고 큰 휨모멘트가 작용하게 된다. 종래에는 말뚝으로서 콘크리트를 이용하여 중공을 가지도록 제작하여 말뚝길이 방향으로 프리스트레스를 도입한 중공 프리스트레스트 콘크리트 말뚝("PHC 말뚝")이나, 강재를 원형으로 성형한 강관말뚝이 주로 이용되었다.

강관말뚝은 재료 특성상 연성이 뛰어나기 때문에 수평력과 휨모멘트가 지배되는 토목 구조물에 사용되고 있는데, 강관말뚝의 두께가 얇기 때문에 수직력에 대한 지지 성능이 상대적으로 낮다는 단점이 있다.

반면에 PHC 말뚝은, 콘크리트를 이용하여 제작되기 때문에 일정 정도의 두께를 가지고 있고, 그에 따라 수직력에 대한 지지 성능이 강관말뚝보다 우수하기 때문에, 수직력이 지배적인 건축구조물에 주로 사용되고 있다. 그러나 PHC 말뚝의 경우, 지진에 대한 저항성이 낮다는 점과 기초와 연결 또는 말뚝 간의 연결에서는 구조적으로 취약하다는 점이 단점으로 지적되고 있다.

PHC 말뚝 및 그 제작방법에 대한 일예가 아래의 대한민국 공개특허공보 제10-2010-110032호(출원번호 10-2009-28386)에 개시되어 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-110032호(2010. 10. 12. 공개) 참조.

본 발명은 위와 같은 관련 기술분야의 필요성을 충족시키기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 강관 말뚝과 PHC 말뚝의 장점을 모두 가지고 있는 CS 말뚝을 제작하되, CS 말뚝의 길이 방향으로 강관의 내부에 콘크리트를 고르게 분포시켜 원심성형할 수 있도록 함으로써 CS 말뚝을 효율적으로 제작할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 강관의 내부에 중공형태의 콘크리트 말뚝이 일체로 존재하는 콘크리트 보강 강관말뚝의 제작방법으로서, 강관의 단면에서 원호의 일부만을 단면으로 가지도록 강관의 길이방향으로 자른 강관 단면하부를 하부 몰드 내에 배치하는 단계; 상기 강관 단면하부 내에 콘크리트를 부어넣어 말뚝길이 방향으로 고르게 분포시키는 단계; 강관의 단면에서 원호의 나머지 부분만을 단면으로 가지도록 강관의 길이방향으로 자른 강관 단면상부를 상기 강관 단면하부 위에 덮어씌우는 단계; 상부 몰드를 상기 반원형 강관상부 위로 덮어씌우고 상기 상부 몰드와 상기 하부 몰드를 일체로 조립하여 몰드 조립체를 만드는 단계; 상기 몰드 조립체를 회전시켜 반원형 강관상부와 반원형 강관하부의 내부에 존재하는 콘크리트를 중공이 형성된 콘크리트 말뚝으로 원심성형하는 단계; 및 상부 몰드와 하부 몰드를 분리시켜 탈형하고, 반원형 강관상부와 반원형 강관하부 사이를 용접하여 일체화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강 강관말뚝의 제작방법이 제공된다.

위와 같은 본 발명에 있어서, 반원형 강관상부와 반원형 강관하부 사이를 용접하기에 앞서, 용접열이 콘크리트에 직접 가해지는 것을 차단하기 위하여, 반원형 강관상부와 반원형 강관하부가 서로 용접되는 부분의 내측면에는 말뚝길이 방향으로 길게 연장된 판형상의 보호판을 더 설치할 수 있으며, 이 경우, 상기 보호판은 상기 반원형 강관상부 또는 상기 반원형 강관하부에서 서로 마주하게 되는 가장자리의 내면에 미리 돌출되도록 구비될 수 있다.

본 발명에 의하면, 강관의 내부에 중공을 가지는 콘크리트가 일체로 타설되어 있는 단면구조를 가지고 있어 강관말뚝과 PHC 말뚝이 각각 가지는 구조적인 장점을 모두 가진 CS 말뚝을 제작할 수 있게 된다.

특히, 본 발명에 따른 제작방법에 의하면, 말뚝길이 방향으로 강관의 내부에 콘크리트를 고르게 분포시켜 원심성형할 수 있게 되어, 매우 효율적으로 CS 말뚝을 제작할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 PHC 말뚝을 제작하는 방법에서 하부 몰드에 보강철근을 배치한 후 콘크리트를 부설한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 상태에 후속하여 콘크리트의 부설 후, 하부 몰드 위에 상부 몰드를 배치하여 조립하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 상태에 후속하여 원심성형을 위하여 원심성형 롤러 위에 하부 몰드와 상부 몰드의 조립으로 이루어진 몰드 조립체를 올려놓은 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명에서 제안하는 CS 말뚝의 개략적인 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 방법에 따라 CS 말뚝을 제작하기 위하여 PHC 말뚝 제작용 하부 몰드에 강관 단면하부를 배치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 5의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도이다.
도 7은 도 6에 대응되는 개략적인 단면도로서 도 6에 도시된 상태에 후속하여 콘크리트를 타설한 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7에 후속하여 강관 단면상부와 상부 몰드를 설치한 후, 원심성형을 수행한 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8에 후속하여 하부 몰드와 상부 몰드를 탈형한 후, 강관 단면하부와 강관 단면상부를 용접하여 일체화시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 10은 보호판이 더 구비된 실시예에 따른 강관 단면하부의 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 강관 단면하부를 이용한 실시예에 대한 도 8에 대응되는 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 CS 말뚝의 제작방법에서는, 종래의 PHC 말뚝을 제작하기 위한 몰드를 이용하게 된다. 도 1 내지 도 3은 각각 종래의 PHC 말뚝을 제작하는 방법을 설명하기 위한 도면인데, 도 1에는 하부 몰드(100)에 보강철근을 배치한 후 콘크리트를 부설한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 콘크리트의 부설 후, 하부 몰드(100) 위에 상부 몰드(200)를 배치하여 조립하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 하부 몰드(100)와 상부 몰드(200)를 조립하여 몰드 조립체를 제작한 후에, 원심성형을 위하여 원심성형 롤러(원심성형 롤러) 위에 상기 몰드 조립체를 올려놓은 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 CS 말뚝의 제작방법을 설명하기에 앞서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래의 PHC 말뚝 제작방법을 살펴보면, 우선 도 1에 도시된 것처럼 제작하려는 PHC 말뚝의 길이에 맞추어서 말뚝길이 방향으로 길게 연장되어 있되 PHC 말뚝의 원형 단면의 절반에 해당하는 반원형으로 이루어진 하부 몰드(100) 내에 보강철근을 배치한 후, 하부 몰드(100) 내에 콘크리트를 부어 넣게 된다. 하부 몰드(100)의 단면은 원통형 부재의 절반에 해당하는 반원형으로 이루어지는 것이 일반적이지만 이에 한정되는 것은 아니다.

하부 몰드(100) 내에 보강철근을 배치한 상태에 후속하여 도 2에 도시된 것처럼, 상부 몰드(200)를 덮어씌워서 상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)를 조립한다. 상부 몰드(200)는 PHC 말뚝의 원형 단면의 나머지 반원형 단면을 가지면서 PHC 말뚝의 길이에 맞추어 말뚝길이 방향으로 길게 연장되어 있는 형상을 가지는데, 하부 몰드(100) 위에 상부 몰드(200)가 덮어씌워져서 서로 일체로 결합되면, 밀실한 내부를 가지는 원통형의 몰드 조립체가 만들어진다. 후속하여, 도 3에 도시된 것처럼, 서로 이웃하게 배치되는 원형의 원심성형 롤러(300) 사이에 몰드 조립체를 올려놓고, 원심성형 롤러(300)를 회전시키는 원심성형 작업을 수행함으로써, 몰드 조립체가 회전되도록 하여 몰드 조립체 내부에서 콘크리트가 중공을 가지는 원기둥 형태의 말뚝으로 제작되도록 한다. 이와 같은 원심성형이 완료되면 상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)를 서로 분리시켜 탈형한다.

본 발명에서는 위와 같이 종래의 PHC 말뚝의 제작에 사용되는 하부 몰드(100)와 상부 몰드(200)를 이용하여 CS 말뚝을 제작하게 된다. 도 4에는 본 발명에서 제안하는 CS 말뚝(1)의 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있는데, CS 말뚝(1)은 원형 단면을 가지는 강관(10)의 내부에 콘크리트(C)가 충진되어 있되 원심성형에 의해 콘크리트(C)가 중공을 가지도록 강관(10) 내부에 존재하는 구성을 가지고 있다.

이와 같은 CS 말뚝(1)의 단면 구조 즉, 강관(10) 내부에 중공을 가지는 콘크리트(C)가 일체로 존재하고 있는 단면 구조가 말뚝길이 방향으로 균일하게 형성되어 있으려면, 종래의 PHC 말뚝과 마찬가지로 원심성형을 이용하여야 하는데, 이를 위해서는 원심성형 작업을 수행하기 전에, 콘크리트가 CS 말뚝의 길이방향으로 강관(10) 내부에 고르게 분포하고 있어야 한다. 그러나 CS 말뚝의 경우, 강관(10)은 단지 양 단부만이 개방되어 있을 뿐이므로, 강관(10) 내부에 콘크리트를 부어 넣을 때, 강관(10)의 길이 방향으로 고르게 분포하게 만드는 것이 매우 어렵다.

PHC 말뚝의 경우는, 앞서 설명한 것처럼, PHC 말뚝을 이루는 콘크리트의 원심성형을 위한 몰드 조립체가 하부 몰드(100)와 상부 몰드(200)로 완전히 분할되어 있어, 상부 몰드(200)가 존재하지 않은 상태에서 하부 몰드(100)에 말뚝길이 방향으로 고르게 콘크리트를 부어넣을 수 있지만, CS 말뚝(1)의 경우에는 강관이 말뚝길이 방향으로 원통형상을 가지고 있으므로, 강관(10) 내부에 콘크리트를 부어 넣을 때, 강관(10)의 길이 방향으로 고르게 분포하게 만드는 것이 매우 어려운 것이다.

본 발명에서는 이러한 CS 말뚝 제작시의 어려움을 해소하기 위하여 아래와 같이 강관(10)의 상,하 분할 구성을 이용한다.

구체적으로 도 5에는 본 발명의 방법에 따라 CS 말뚝을 제작하기 위하여 PHC 말뚝 제작용 하부 몰드(100)에 강관 단면하부(11)를 배치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 하부 몰드(100) 내에 강관 단면하부(11)가 배치된 상태를 보여주는 도 5의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 것처럼, 종래에 PHC 말뚝을 제작하는데 사용하던 하부 몰드(100) 내에, CS 말뚝을 이루게 되는 강관(10)의 원형단면에서 원호의 일부만을 단면으로 가지도록 강관(10)의 길이방향으로 자른 형상을 가지는 강관 단면하부(11)를 배치한다. 즉, 강관 단면하부(11)는 원호의 일부에 해당하는 단면을 가진채 강관(10)의 길이 방향으로 길게 연장되어 있는 형상을 가지는 부재이다. 도면에 도시된 실시예에서는 원형의 강관을 절반으로 자른 형태로 강관 단면하부(11)가 만들어져서, 상기 강관 단면하부(11)의 단면형상이 반원형을 이루고 있지만, 앞서 설명한 것처럼 강관 단면하부(11)는 원형단면의 원호 일부만을 단면으로 가질 수 있으므로, 강관 단면하부(11)의 단면에서 원호의 길이는 반원상태의 원호보다 더 길거나 더 짧을 수 있다. 원호의 일부에 해당하는 단면을 가지고 있으면서 강관(10)의 길이 방향으로 길게 연장되어 있는 형상을 가지는 강관 단면하부(11)를 만드는 방법은, 위에서 언급한 것처럼 원형의 온전한 강관(10)을 절단하는 방법도 있지만, 강판을 구부리는 롤벤딩(roll bending)에 의해 제작하는 방법도 가능하다. 따라서 본 발명에서 있어서, 강관 단면하부(11)의 제작방법에는 제한이 없으며, 본 명세서에서 강관 단면하부(11)를 설명할 때 사용한 "강관의 단면에서 원호의 일부만을 단면으로 가지도록 강관의 길이방향으로 자른 형상"이라는 표현은 강관 단면하부(11)의 제작방법을 한정한 것이 아니라, 제작과정과 무관하게 최종 제작 결과물로서의 강관 단면하부(11)가 이루고 있는 형상을 묘사하기 위한 것으로 이해되어야 한다. 후술하는 강관 단면상부에 대해서도 이와 마찬가지의 내용이 적용된다. 또한 본 명세서 전체적으로 "원형"이라는 용어의 의미는 완전한 동심원에 한정되는 것이 아니라, 타원형의 형상도 포함하는 의미로 사용되었다.

이와 같은 형상의 강관 단면하부(11)가 하부 몰드(100) 내에 배치된 후에는, 그 내부에 필요에 따라 콘크리트의 보강을 위한 보강철근(400)을 배치한다. 도면에서 부재번호 401은 보강철근(400)을 지지하기 위한 스페이서(401)이다. 편의상 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 강관 단면하부(11)의 내면 및 후술하는 강관 단면상부(12)의 내면에는 각각 콘크리트(C)와의 일체 합성을 위하여 돌출되는 돌출매립부가 일체로 구비될 수 있다. 상기 돌출매립부는 스터드 등을 상기 강관 단면하부(11)의 내면 및 후술하는 강관 단면상부(12)의 내면에 용접하여 부착함으로써 구비될 수 있으며, 콘크리트(C)에 매립되어 강관(10)과 콘크리트(C)를 일체로 합성시키는데 기여하게 된다.

도 7 내지 도 9에는 각각 도 6에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있는데, 도 7에는 도 6에 도시된 상태에 후속하여 콘크리트(C)를 타설한 상태가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7에 도시된 상태에 후속하여 강관 단면상부(12)와 상부 몰드(200)를 설치한 후, 원심성형을 수행한 상태가 도시되어 있으며, 도 9에는 하부 몰드(100)와 상부 몰드(200)를 탈형한 후, 강관 단면하부(11)와 강관 단면상부(12)를 용접하여 일체화시킨 상태가 도시되어 있다.

앞서 도 6을 참조하여 설명한 것처럼, 하부 몰드(100) 내에 강관 단면하부(11)를 배치하고, 상기 강관 단면하부(11) 내에 보강철근(400)을 배치한 후에는, 도 7에 도시된 것처럼 강관 단면하부(11) 내에 콘크리트(C)를 타설한다. 즉, 본 발명에 따른 방법에서는 CS 말뚝(1)을 이루는 강관이 제작과정에서 원주 전체를 가지는 원형 단면을 가지는 것이 아니라, 위와 같이 원형단면의 원호 일부만이 존재하는 단면을 가지고 있어 말뚝길이 방향으로 전체가 개방된 형태로 되어 있으므로, 콘크리트 주입관 등을 말뚝길이 방향으로 이동시키면서 강관 단면하부(11)의 말뚝길이 방향으로 고르게 일정한 량으로 콘크리트(C)를 부어넣을 수 있게 된다. 콘크리트(C)를 타설하기 전에 강관 단면하부(11)의 말뚝길이 방향 양단에는 각각 마감판(110) 또는 말뚝의 접합연결을 위한 연결판을 미리 배치해둔다.

콘크리트(C)의 타설이 완료되면, 도 8에 도시된 것처럼, 상기 강관(10)의 원형 단면에서 나머지 원호에 해당하는 단면을 가지는 강관 단면상부(12)를 상기 강관 단면하부(11) 위에 덮어씌운다. 즉, 강관 단면상부(12)는 앞서 설명한 강관 단면하부(11)와 마찬가지로 강관(10)의 원형단면에서 원호의 일부만을 단면으로 가지도록 강관(10)의 길이방향으로 자른 형상의 부재인데, 상기 강관 단면상부(12)를 상기 강관 단면하부(11)와 마주한 상태로 강관 단면하부(11) 위에 덮어씌우게 되면, 강관 단면하부(11)의 원호형 단면과 강관 단면상부(12)의 원호형 단면이 서로 이어져서 원형을 이루게 되는 것이다.

이와 같이, 강관 단면상부(12)를 상기 강관 단면하부(11) 위에 덮어씌운 후에는, 강관 단면상부(12) 위로 상부 몰드(200)를 덮어씌워 상기 상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)를 조립한다. 이 상태에서는 강관 단면하부(11)와 강관 단면상부(12)의 외부를 상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)가 감싸게 됨과 동시에 상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)가 그 내부를 밀실한 상태로 일체로 조립되므로, 강관 단면하부(11)에 강관 단면상부(12)가 단지 덮여 있을 뿐이고 서로 일체화되어 있지 아니한 상태이더라도, 강관 단면하부(11)와 강관 단면상부(12)의 내부 공간에 담겨져 있는 콘크리트(C)가 누출되는 것이 방지된다.

이와 같이, 상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)가 조립되어 만들어진 몰드 조립체를, 도 3에 도시된 것처럼 원심성형 롤러(300) 사이에 올려놓고, 원심성형 롤러(300)를 회전시켜 원심성형 작업을 수행하여 몰드 조립체가 회전되도록 하면, 몰드 조립체 내에 위치한 강관 단면하부(11)와 강관 단면상부(12) 내에서 담겨져 있는 콘크리트(C)는 원심력에 의하여 중공을 가지는 원기둥 형태의 말뚝으로 성형된다. 원심성형 작업이 완료되면, 도 9에 도시된 것처럼, 상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)를 서로 분리시키고, 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11) 사이를 용접하여 서로 일체화시킴으로써 하나의 강관을 이루도록 만든다. 필요한 경우, 후속하여 강관의 외면에 페인트, 방식코팅 등을 도포할 수도 있다. 도면에서 부재번호 13은 용접선(13)이다.

한편, 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11)를 서로 일체화시키기 위하여 용접 작업을 수행함에 있어서, 용접시의 가열에 의해 콘크리트에 손상이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11)의 용접부 내측면에는 보호판(15)을 더 설치할 수도 있다. 도 10에는 보호판(15)이 더 구비된 실시예에 따른 강관 단면하부(11)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 11에는 도 8에 대응되는 개략적인 단면도로서, 도 10에 도시된 강관 단면하부(11)를 이용한 실시예가 도시되어 있다. 도 10 및 도 11에 도시된 것처럼, 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11)가 서로 용접되는 부분의 내측면에는 말뚝길이 방향으로 길게 연장된 판형상의 보호판(15)이 더 구비되어 있어, 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11)를 서로 일체화시키기 위하여 용접 작업을 수행할 때, 용접열이 콘크리트(C)에 직접 가해지는 것을 상기 보호판(15)에 의해 차단함으로써 콘크리트에 손상이 발생하는 것을 방지하게 된다. 이러한 보호판(15)은 강재판으로 이루어질 수 있으며, 도 9에 도시된 것처럼, 강관 단면하부(11)에서, 강관 단면상부(12)와 마주하게 되는 가장자리에서 내면에 미리 돌출되도록 상기 보호판(15)이 구비될 수 있다. 물론 강관 단면하부(11)가 아니라, 강관 단면상부(12)에서 강관 단면하부(11)와 마주하게 되는 가장자리에서 내면에 미리 돌출되도록 상기 보호판(15)이 구비될 수도 있다. 즉, 본 발명에서 보호판(15)은 강관 단면하부(11) 및 강관 단면상부(12)와 별개의 부재로 이루어져 별도로 배치될 수도 있고, 강관 단면하부(11) 또는 강관 단면상부(12)에 미리 부착된 상태로 구비될 수도 있는 것이다.

한편, 도면에 도시된 실시예에서는, 상기 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11)의 길이가, 상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)의 길이에 대응되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 아니하며, 상기 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11)의 길이가, 상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)의 길이보다 더 짧을 수도 있다.

위에서 설명한 바와 같은 일련의 과정을 통해서 강관의 내부에 중공을 가지는 콘크리트(C)가 일체로 타설되어 있는 단면구조를 가지는 본 발명에 따른 CS 말뚝(1)이 제작된다. 이러한 본 발명에 따른 CS 말뚝(1)은 기본적으로 강관으로 이루어져 있으므로, 종래의 단순한 강관말뚝과 마찬가지로 우수한 휨모멘트에 대한 저항 능력과 수평력에 대한 저항능력을 발휘하게 되는데, 강관의 내부에 소정 두께를 가지는 중공형상의 콘크리트(C)가 강관과 일체를 이루어 존재하므로, PHC 말뚝처럼 우수한 수직력에 대한 저항능력을 발휘하게 된다. 즉, 본 발명에 따른 CS 말뚝은 강관말뚝과 PHC 말뚝이 각각 가지고 있는 장점을 동시에 발휘하게 되는 것이다.

특히, 앞서 설명한 일련의 과정으로 이루어진 본 발명에 따른 제작방법에 의하면, 말뚝길이 방향으로 강관의 내부에 콘크리트를 고르게 분포시켜 원심성형할 수 있게 되어, 매우 효율적으로 CS 말뚝을 제작할 수 있게 된다.

1: CS 말뚝
11: 반원형 강관하부
12: 반원형 강관상부

Claims (3)

1. 강관(10)의 내부에 중공형태의 콘크리트 말뚝이 일체로 존재하는 콘크리트 보강 강관말뚝의 제작방법으로서,
   강관(10)의 단면에서 원호의 일부만을 단면으로 가지도록 강관(10)의 길이방향으로 자른 형상의 강관 단면하부(11)를 하부 몰드(100) 내에 배치하는 단계;
   하부 몰드(100) 내에 배치된 상기 강관 단면하부(11)의 내면에는 두께를 가지는 스페이서(401)를 배치하고, 콘크리트 보강을 위한 보강철근(400)을 상기 스페이서(401) 위에 복수개로 간격을 두고 배치하여, 상기 스페이서(401)에 의해 지지되어 상기 스페이서(401)의 두께만큼 강관 단면하부(11)의 내면과 간격을 가지도록 보강철근(400)을 강관 단면하부(11)의 내면 위에 배치하는 단계;
   상기 강관 단면하부(11) 내에 콘크리트(C)를 부어넣어, 상기 보강철근(400)과 상기 스페이서(401)가 콘크리트(C) 내에 매립되어 있도록 상기 콘크리트(C)를 말뚝길이 방향으로 고르게 분포시키는 단계;
   강관(10)의 단면에서 원호의 나머지 부분만을 단면으로 가지도록 강관(10)의 길이방향으로 자른 형상의 강관 단면상부(12)를 상기 강관 단면하부(11) 위에 덮어씌우는 단계;
   상부 몰드(200)를 상기 강관 단면상부(12) 위로 덮어씌우고 상기 상부 몰드(200)와 상기 하부 몰드(100)를 일체로 조립하여 몰드 조립체를 만드는 단계;
   상기 몰드 조립체를 회전시켜 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11)의 내부에 존재하는 콘크리트(C)를 중공이 형성된 콘크리트 말뚝으로 원심성형하는 단계; 및
   상부 몰드(200)와 하부 몰드(100)를 분리시켜 탈형하고, 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11) 사이를 용접하여 일체화시키는 단계를 포함하여;
   상기 강관 단면하부(11)와 상기 강관 단면상부(12)에 의해서 강관(10)이 만들어지고 상기 강관(10) 내부에서 중공형태의 콘크리트 말뚝이 상기 강관(10)과 일체화되어 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강 강관말뚝의 제작방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11) 사이를 용접하기에 앞서, 용접열이 콘크리트(C)에 직접 가해지는 것을 차단하기 위하여, 강관 단면상부(12)와 강관 단면하부(11)가 서로 용접되는 부분의 내측면에는 말뚝길이 방향으로 길게 연장된 판형상의 보호판(15)을 더 설치하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강 강관말뚝의 제작방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 보호판(15)은 상기 강관 단면상부(12) 또는 상기 강관 단면하부(11)에서 서로 마주하게 되는 가장자리의 내면에 미리 돌출되도록 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강 강관말뚝의 제작방법.

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