KR101636225B1 - 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 icp 파일 및 그 시공방법 - Google Patents

횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 icp 파일 및 그 시공방법 Download PDF

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정제평
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Abstract

본 발명은 PHC 파일 내부에 철근콘크리트를 충진하여 경제적으로 저렴하면서도 구조적으로는 횡강성의 증가로 고가의 강관 파일을 대체할 수 있는 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일 및 그 시공방법을 제공한다.
이를 위하여 본 발명은 PHC 파일 중공부에 삽입할 수 있도록 와이어 메시를 말아 원통형으로 제작한 와이어 메시 롤 유닛과, 와이어 메시 롤 유닛들을 연속되게 연결하고 길이 방향으로 복수개의 보강 철근을 덧대어 일체로 결속한 전단삽입체와, 전단삽입체를 PHC 파일 중공부에 삽입시 내벽과 일정 간격을 유지하도록 전단삽입체 외주면에 부착된 간격재 및, 전단삽입체가 PHC 파일 중공부에 삽입 완료된 상태에서 충전하여 PHC 파일과 전단삽입체를 일체화하기 위한 충전재로 이루어진다.
다른 한편으로 본 발명은 기초 지지력을 확보하기 위하여 지반에 삽입공을 천공하는 단계; 삽입공에 PHC 파일을 삽입하여 매입하는 단계; PHC 파일 중공부 깊이에 대응하여 와이어 메시 롤 유닛들을 일렬로 연결하고 복수개의 보강 철근을 덧대어 전단삽입체를 제작하는 단계; 전단삽입체를 PHC 파일 중공부에 삽입시키되 전단삽입체의 외주면에 간격재를 부착하여 PHC 파일 중공부 내벽으로부터 일정 간격 이격되게 위치시키는 단계 및; PHC 파일 중공부에 충전재를 충전하여 PHC 파일과 전단삽입체를 일체화하는 양생단계;로 이루어진다.
상기의 기술적 구성에 따르면, PHC 파일 중공부에 전단삽입체를 삽입 위치시키고 콘크리트를 충전하여 횡강성을 보강함으로써 경제적으로 저렴하면서도 구조적으로는 수직력과 수평력에 대한 저항 성능을 동시에 높여 고가의 강관 파일을 대체할 수 있다.
특히 PHC 파일의 변형 없이 매설된 PHC 파일의 중공부 깊이에 대응하여 별도의 도구 없이 와이어 메시 롤 유닛들을 연결할 수 있고 복수개의 보강 철근을 덧대어 전단삽입체를 제작함으로써 현장 시공성이 매우 우수하다는 효과가 있다.

Description

횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일 및 그 시공방법{Lateral stiffness reinforced internal reinforced concrete ICP file and its construction method}
본 발명은 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일 및 그 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PHC 파일 내부에 철근콘크리트를 충진하여 경제적으로 저렴하면서도 구조적으로는 횡강성의 증가로 고가의 강관 파일을 대체할 수 있는 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 건설(건축, 토목구조물)분야의 경우 기초 지지력을 확보하기 위하여 파일을 매입하게 되는데, 크게 강관 파일과 PHC 파일로 구분되며 축강성이 크게 필요한 곳에는 강관 파일을 사용하고 비교적 축강성이 작은 곳에는 PHC 파일을 사용한다.
그러나 강관 파일은 PHC 파일보다 2배 이상 고가이므로 공사비가 증가하게 되는데, 근래에는 PHC 파일을 개량하여 강관 파일을 대체하기 위한 기술이 개발되고 있다.
공개특허공보 제10-2011-0131778호(2011. 12. 07. 공개)는 '인장력 지지를 위한 보강 PHC 파일, 이를 이용한 인장 보강 PHC 파일의 시공 구조 및 시공 방법'에 관한 것으로, 여기에는 PHC 파일 본체의 중심부에 길이방향으로 축을 따라 중공이 형성되고, 파일 본체에 매립되는 내부 보강재에 연결되어 중공 내부로 내향 돌출된 전단연결재가 PHC 파일의 제작시에 일체로 형성되는 구성이 기재되어 있다.
상기의 기술적 구성에 따르면, 종래의 인장력 지지를 위한 보강 PHC 파일은 PHC 파일의 내부 보강재로서 길이방향의 PC 강선의 둘레에 나선형 후프근을 조립하여 편성망을 제작하는 과정, 제작된 편성망의 나선형 후프근의 측면으로부터 전단연결재를 끼워 넣은 뒤 고정하는 과정, 편성망의 양 끝단에 원형의 엔드 플레이트 또는 연결 플레이트와 보강 밴드를 접한 다음 상기와 같이 조립된 편성망을 몰드 내에 배치하고 적정 배합비로 배합된 콘크리트를 몰드 내에 투입하는 과정, PC 강선의 양단을 인장하고 고정하여 프리스트레스를 도입한 다음 몰드를 고속으로 회전시켜 원심력에 의해 콘크리트를 외측으로 다지는 과정 등을 통하여 PHC 파일을 제작하게 된다.
그러나 종래의 인장력 지지를 위한 보강 PHC 파일은 중공의 파일 내부에 내재되는 보강재의 증가와 중공부로 돌출 형성되는 전단연결재의 구조로 인하여 기존의 PHC 파일과 동일한 용도로 사용할 경우에는 전단연결재 부분이 산화하여 녹이 슬게되고, PHC 파일 중공에 콘크리트를 충전하여 합성하는 경우에는 횡강성 작용시 전단연결재의 돌출 콘크리트 부분에 균열이 발생하게 되어 콘크리트의 강성이 저하될 뿐만 아니라 보강재를 조립하기 위한 추가 공정으로 생산성 및 품질의 균일성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, PHC 파일 내부에 철근콘크리트를 충진하여 경제적으로 저렴하면서도 구조적으로는 횡강성의 증가로 고가의 강관 파일을 대체할 수 있는 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일 및 그 시공방법을 제공한다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여, PHC 파일 중공부에 삽입할 수 있도록 와이어 메시를 말아 원통형으로 제작한 와이어 메시 롤 유닛과, 와이어 메시 롤 유닛들을 연속되게 연결하고 길이 방향으로 복수개의 보강 철근을 덧대어 일체로 결속한 전단삽입체와, 전단삽입체를 PHC 파일 중공부에 삽입시 내벽과 일정 간격을 유지하도록 전단삽입체 외주면에 부착된 간격재 및, 전단삽입체가 PHC 파일 중공부에 삽입 완료된 상태에서 충전하여 PHC 파일과 전단삽입체를 일체화하기 위한 충전재로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기의 와이어 메시 롤 유닛은 타 와이어 메시 롤 유닛과 일렬로 연결할 수 있도록 와이어 메시 롤 유닛 하단 세로 와이어가 타 와이어 메시 롤 유닛 상단 링을 이루는 가로 와이어 내측으로 인입되어 그 탄성력에 의해 외측으로 펼쳐지고 PHC 파일 중공부 내벽과 맞닿아 일정 간격을 유지하는 후크 형상의 접속부가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기의 전단삽입체의 보강 철근은 두부보강을 위해 PHC 파일 외측으로 더 연장 형성된 것을 특징으로 한다.
다른 한편으로 본 발명은 기초 지지력을 확보하기 위하여 지반에 삽입공을 천공하는 단계; 삽입공에 PHC 파일을 삽입하여 매입하는 단계; PHC 파일 중공부 깊이에 대응하여 와이어 메시 롤 유닛들을 일렬로 연결하고 복수개의 보강 철근을 덧대어 전단삽입체를 제작하는 단계; 전단삽입체를 PHC 파일 중공부에 삽입시키되 전단삽입체의 외주면에 간격재를 부착하여 PHC 파일 중공부 내벽으로부터 일정 간격 이격되게 위치시키는 단계 및; PHC 파일 중공부에 충전재를 충전하여 PHC 파일과 전단삽입체를 일체화하는 양생단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기의 와이어 메시 롤 유닛의 연결은 와이어 메시 롤 유닛의 하단 세로 와이어를 타 와이어 메시 롤 유닛의 상단 링을 이루는 가로 와이어 내측으로 인입시켜 후크 형상으로 절곡된 접속부가 그 탄성력에 의해 외측으로 펼쳐져 상호 연결되고 PHC 파일 중공부로 삽입시 내벽과 맞닿아 일정 간격을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기의 와이어 메시 롤 유닛과 타 와이어 메시 롤 유닛이 상호 연결된 상태에서 외측으로 펼쳐진 접속부 중 일부를 가로 와이어에 감아 일체로 구속하기 위한 밴딩 단계가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, PHC 파일 중공부에 전단삽입체를 삽입 위치시키고 콘크리트를 충전하여 횡강성을 보강함으로써 경제적으로 저렴하면서도 구조적으로는 수직력과 수평력에 대한 저항 성능을 동시에 높여 고가의 강관 파일을 대체할 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, PHC 파일의 변형 없이 매설된 PHC 파일의 중공부 깊이에 대응하여 별도의 도구 없이 와이어 메시 롤 유닛들을 연결할 수 있고 복수개의 보강 철근을 덧대어 전단삽입체를 제작함으로써 현장 시공성이 매우 우수하다는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따르면, 와이어 메시 롤 유닛들이 상호 연결된 상태에서 후크 형상으로 절곡된 와이어 메시 롤 유닛의 접속부가 외측으로 펼쳐져 PHC 파일 중공부 내벽과 맞닿음으로써 전단삽입체를 중공부 중심에 위치시키기 위한 간격재를 대체할 수 있어 부품의 간소화 및 공정을 간소화할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일의 구조를 보인 부분 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일의 와이어 메시 롤 유닛 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일의 전단삽입체 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일의 간격재 부착 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일의 와이어 메시 롤 유닛의 연결 과정를 보인 도,
도 6은 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일의 와이어 메시 롤 유닛의 연결상태를 보인 도,
도 7은 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일의 와이어 메시 롤 유닛 간 결속 과정을 보인 도,
도 8a,b는 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일의 시험결과이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일 및 그 시공방법의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일(100)은 PHC 파일 중공부(11)에 삽입할 수 있도록 와이어 메시를 말아 원통형으로 제작한 와이어 메시 롤 유닛(20)과, 와이어 메시 롤 유닛(20)들을 연속되게 연결하고 길이 방향으로 복수개의 보강 철근(30)을 덧대어 일체로 결속한 전단삽입체(40)와, 전단삽입체(40)를 PHC 파일 중공부(11)에 삽입시 내벽과 일정 간격을 유지하도록 전단삽입체(40) 외주면에 부착된 간격재(50) 및, 전단삽입체(40)가 PHC 파일 중공부(11)에 삽입 완료된 상태에서 충전하여 PHC 파일(10)과 전단삽입체(40)를 일체로 합성하기 위한 충전재로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기의 기술적 구성에서, PHC(Pre-stressed High-tension Concrete) 파일은 일반적으로 나선(12)과 프리텐션 방식에 의해 방사상으로 다수의 긴장재(13)를 설치하고 콘크리트를 타설한 후 원심력을 인가하여 중심부에 중공부(11)가 형성된 말뚝용 구조체를 말하는데, 본 발명에서는 이에 한정하지 않고 파일 중심부에 중공부가 형성된 말뚝용 구조체에 양호하게 적용된다.
와이어 메시는 와이어가 직각으로 교차되게 가로, 세로로 배열하고 교점을 전기저항용접한 것으로, 자동화 설비를 통해 대량으로 주문 제작된다.
도 2를 참조하면, 와이어 메시 롤 유닛(20)은 와이어 메시를 일정 길이로 절단하고, 이를 말아 단부가 일부 겹치도록 용접 또는 철사로 결속한 것으로 원통형을 이룬다.
여기서, 와이어 메시는 폭이 일정한 대신 길이는 다양하게 제작 가능하므로, 와이어 메시 롤 유닛(20)은 와이어 메시의 폭이 높이가 되어 규격화된 유닛을 구성하게 된다.
도 3을 참조하면, 전단삽입체(40)는 와이어 메시 롤 유닛(20)에 길이 방향으로 보강 철근(30)을 일정 간격마다 덧대어 철사 등으로 결속한 것으로, PHC 파일(10)의 중공부(11) 깊이에 따라 복수개의 와이어 메시 롤 유닛(20)을 일렬로 연결하여 현장 상황에 맞게 다양한 길이로 제작된다.
여기서, 보강 철근(30)은 이형철근으로 양호하게 구현할 수 있다.
도 4를 참조하면, 간격재(50)는 PHC 파일(10) 중심부에 전단삽입체(40)가 위치하도록 PHC 파일 중공부(11)에서 전단삽입체(40)를 잡아주기 위한 구성으로, 전단삽입체(40) 외주면에 균등하게 부착된다.
이를 위하여, 간격재(50)는 와이어 메시 롤 유닛(20)에서 링을 이루는 가로 와이어에 끼움 결합되는 복수개의 체결홈(51)이 형성되고, PHC 파일 중공부(11)로 진입이 용이하도록 하단부가 내측으로 테이퍼진다.
충전재는 PHC 파일 중공부(11)에 전단삽입체(40)를 삽입 위치시킨 상태에서 PHC 파일(10)과 전단삽입체(40)를 일체로 합성하기 위한 구성으로, (고강도)콘크리트로 양호하게 구현된다.
상기의 기술적 구성에 따르면, PHC 파일(10)과 와이어 메시 롤 유닛(20)은 공장에서 제작하여 현장으로 운반되고, 전단삽입체(40)는 매설된 PHC 파일(10)의 중공부(11) 길이에 대응하여 현장에서 제작(조립)된다.
따라서 비교적 축강성이 작은 곳에는 기존 PHC 파일(10)을 그대로 사용하고, 축강성이 크게 필요한 곳에는 PHC 파일(10)에 전단삽입체(40)를 삽입 위치시킨 다음 충전재인 콘크리트를 충전하여 PHC 파일(10)과 전단삽입체(40)를 일체로 합성시켜 기존 강관 파일을 대체할 수 있게 된다.
그 결과, 경제적으로 저렴하면서도 구조적으로 횡강성의 증가 뿐만 아니라 수평력에 대한 저항 성능을 동시에 높여 수직력과 수평력을 동시에 받는 내진설계 적용에 보다 유리하다.
다음, 도 5 및 6을 참조하면 상기의 와이어 메시 롤 유닛(20)은 타 와이어 메시 롤 유닛과 일렬로 연결할 수 있도록 와이어 메시 롤 유닛(20) 하단 세로 와이어가 타 와이어 메시 롤 유닛 상단 링을 이루는 가로 와이어(22) 내측으로 인입되어 그 탄성력에 의해 외측으로 펼쳐지고 PHC 파일 중공부(11) 내벽과 맞닿아 일정 간격을 유지하는 후크 형상으로 절곡된 접속부(21)가 구비된다.
상기의 기술적 구성에서, 와이어 메시 롤 유닛(20)은 와이어 메시의 사용으로 규격화가 가능한데, PHC 파일(10)의 중공부(11) 깊이에 따라 와이어 메시 롤 유닛(20)들을 일렬로 연결하여 사용할 수 있도록 와이어 메시 롤 유닛(20) 하단에는 접속부(21)가 구비된다.
상세하게는, 와이어 메시 롤 유닛(20)은 와이어 메시를 말아 원통형으로 제작함에 따라 가로 와이어(22)가 링 형상을 이루게 되는데, 와이어 메시 롤 유닛(20) 하단 세로 와이어가 이 링 내측으로 인입된 뒤 그 탄성력에 의해 메시 외측으로 돌출될 수 있도록 후크 형상으로 절곡된 접속부(21)가 구비된다.
따라서 와이어 메시 롤 유닛(20) 하단의 접속부(21)를 다른 와이어 메시 롤 유닛 상단에 끼우는 방식으로 와이어 메시 롤 유닛(20)들을 연결할 수 있어 작업성이 매우 우수하다.
또한 와이어 메시 롤 유닛(20) 하단의 접속부(21)가 외측으로 펼쳐진 상태를 유지함으로써 전단삽입체(40)를 구성한 상태에서, 접속부(21)가 PHC 파일 중공부(11) 내벽과 맞닿아 일정 간격을 유지함으로써 PHC 파일(10) 중심부에 위치하도록 전단삽입체(40) 외주면에 부착되는 간격재(50)를 대체할 수 있게 된다.
결국, PHC 파일 중공부(11)에 전단삽입체(40)를 삽입 완료한 상태에서 전단삽입체(40)의 상단을 잡아주기 위한 간격재(50)만이 필요하게 되어 부품수의 절감 및 작업시간을 단축할 수 있게 된다.
다음, 상기의 전단삽입체(40)의 보강 철근(30)은 두부보강을 위해 PHC 파일(10) 외측으로 더 연장 형성된다.
즉, 충전재의 양생으로 PHC 파일(10)과 전단삽입체(40)가 일체로 합성되고 보강 철근(30)이 PHC 파일(10) 상단으로 인출되는데, 보강 철근(30)을 기초부 콘크리트에 배근된 철근(미도시)들과 서로 결속되도록 함으로써 두부보강수단으로서 기능을 수행할 수 있게 된다.
다음은 전술한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일의 시공방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일(100)의 시공방법은 기초 지지력을 확보하기 위하여 지반에 삽입공을 천공하는 단계; 삽입공에 PHC 파일(10)을 삽입하여 매입하는 단계; PHC 파일 중공부(11) 깊이에 대응하여 와이어 메시 롤 유닛(20)들을 일렬로 연결하고 복수개의 보강 철근(30)을 덧대어 전단삽입체(40)를 제작하는 단계; 전단삽입체(40)를 PHC 파일 중공부(11)에 삽입시키되 전단삽입체(40)의 외주면에 간격재(50)를 부착하여 PHC 파일 중공부(11) 내벽으로부터 일정 간격 이격되게 위치시키는 단계 및; PHC 파일 중공부(11)에 충전재를 충전하여 PHC 파일(10)과 전단삽입체(40)를 일체로 합성하는 양생단계로 이루어진다.
상기의 기술적 구성에 따르면, 기초 지지력을 확보하기 위한 지반에 오거 장비를 이용하여 삽입공을 천공한다.
삽입공의 천공이 완료되면, PHC 파일(10)을 삽입공에 삽입하거나 삽입 후 항타하여 매입한다.
전단삽입체(40)의 제작은 현장 상황에 따라 PHC 파일(10)의 매입 전 또는 후에 이루어질 수 있으며, 본 발명에서는 PHC 파일(10)의 매입 깊이를 감안하여 전단삽입체(40)를 제작하는 것으로 설명한다.
예컨데, PHC 파일(10)이 매입 완료된 상태에서 지반으로부터 상당 부분 돌출된 경우 돌출 부분을 적정 높이로 절단하여야 하므로, PHC 파일(10)의 중공부(11) 깊이에 대응하여 와이어 메시 롤 유닛(20)을 일렬로 연결하고 보강 철근(30)을 덧대어 전단삽입체(40)를 제작한다. 물론, PHC 파일(10)로부터 전단삽입체(40)가 일정 부분 돌출되는 경우에는 기초부 콘크리트에 배근된 철근들과 서로 결속되도록 함으로써 일종의 두부보강수단으로도 기능을 수행할 수 있게 된다.
전단삽입체(40)의 제작이 완료되면, 전단삽입체(40)를 PHC 파일(10)의 중공부(11)에 삽입하게 되는데, 전단삽입체(40)가 중공부(11) 중심에 위치하도록 전단삽입체(40)의 외주면에 간격재(50)를 부착하여 중공부(11)의 내벽으로부터 전단삽입체(40)가 일정 간격 이격되도록 한다.
이후 PHC 파일 중공부(11)에 충전재를 충전하면 전단삽입체(40)가 중공부(11)의 중심에 위치한 상태에서 PHC 파일(10)과 일체로 합성되게 된다.
다음, 상기의 와이어 메시 롤 유닛(20)의 연결은 와이어 메시 롤 유닛(20)의 하단 세로 와이어를 타 와이어 메시 롤 유닛의 상단 링을 이루는 가로 와이어(22) 내측으로 인입시켜 후크 형상으로 절곡된 접속부(21)가 그 탄성력에 의해 외측으로 펼쳐져 상호 연결되고 PHC 파일 중공부(11)로 삽입시 중공부(11)의 내벽과 맞닿아 일정 간격을 유지하도록 한다.
상기의 기술적 구성에서, 와이어 메시 롤 유닛(20)은 와이어 메시를 말아 원통형으로 제작되는데, 와이어 메시 롤 유닛(20)의 하단 세로 와이어를 타 와이어 메시 롤 유닛의 상단 링을 이루는 가로 와이어(22) 내측으로 인입시켜 후크 형상으로 절곡된 접속부(21)를 통해 상호 연결되는데, 와이어 메시 롤 유닛(20)의 연결 마디마다 접속부(21)가 메시 외측으로 펼쳐진 상태이므로 PHC 파일 중공부(11) 내벽과 맞닿은 상태가 되어 전단삽입체(40)를 중공부(11) 중심에 위치시키기 위한 간격재(50)의 부착을 생략할 수 있게 된다.
다음, 도 7을 참조하면 상기의 와이어 메시 롤 유닛(20)과 타 와이어 메시 롤 유닛이 상호 연결된 상태에서 외측으로 펼쳐진 접속부(21) 중 일부를 가로 와이어(22)에 감아 일체로 구속하기 위한 밴딩 단계가 더 구비된다.
상기의 기술적 구성에 따르면, 메시 외측으로 펼쳐져 PHC 파일 중공부(11) 내벽과 맞닿는 접속부(21) 중 일부를 구부려 타 와이어 메시 롤 유닛의 가로 와이어(22)에 결속시킴으로써 와이어 메시 롤 유닛(20)들 간 서로 구속되어 PHC 파일(10)과 전단삽입체(40)가 일체로 합성되는 경우 인장력의 증가로 수평력에 대한 저항 성능을 더욱 높일 수 있게 된다.
물론, 접속부(21) 중 나머지는 PHC 파일 중공부(11) 내벽과 맞닿은 상태를 유지함으로써 간격재(50)의 역할을 수행하게 된다.
다음은 도 8을 참조하여 본 발명이 적용된 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일의 시험결과에 대하여 설명한다.
1. 시험체 제원(KSF-4306규정에 따라 제작된 기성품 PHC 파일 사용)
시험체 RW-0R: 외경 400㎜, 두께 65㎜, 길이 2,500㎜, PC강봉 8.3㎜ - 9ea
시험체 RW-CON: 외경 400㎜, 두께 65㎜, 길이 2,500㎜, PC강봉 8.3㎜ - 9ea, 충전 콘크리트 fck=30MPa 이상
시험체 RW-1 : 외경 400㎜, 두께 65㎜, 길이 2,500㎜, PC강봉 8.3㎜ - 9ea, 충전 콘크리트 fck=30MPa 이상, 전단삽입체(와이어 직경 4㎜, 3.2㎜ 50×50 와이어 메쉬, H13 L=2,500㎜ - 6ea 보강 철근)
시험체 RW-2 : 외경 400㎜, 두께 65㎜, 길이 2,500㎜, PC강봉 8.3㎜ - 9ea, 충전 콘크리트 fck=30MPa 이상, 전단삽입체(직경 4㎜, 3.2㎜ 50×50 와이어 메쉬, H16 L=2,500㎜ - 6ea 보강 철근)
2. 시험방법
2,500㎜ PHC 파일에 대해 2,300㎜를 지간으로 하여 연직하중을 가하는 방법으로 실시하였다.
3. 보강효과
PHC 파일 중공부(11)에 전단삽입체(40)를 삽입 위치시키고 콘크리트를 충전하여 합성한 ICP 파일의 경우 선단면적이 증가하여 지지력이 개선되고 내부 철근콘크리트(와이어 메시 롤 타입 전단삽입체)의 배치에 따라 휨강성이 약 1.8배 개선되는 효과와 더불어 연성의 증가로 최종 파괴가 늦추어지는 현상이 나타났다.
4. 결론
PHC 파일 중공부(11)에 전단삽입체(40)를 삽입 위치시키고 콘크리트를 충전하여 일체로 합성한 본 발명이 적용된 철근콘크리트 ICP 파일은 현장 시공성의 개선과 함께 수직력과 수평력에 대한 저항 성능을 동시에 높여 줌으로써 강관 파일에 비하여 높은 경제성이 있는 것으로 나타났다.
10: PHC 파일
11: PHC 파일 중공부
20: 와이어 메시 롤 유닛
21: 접속부
30: 보강 철근
40: 전단삽입체
50: 간격재
100: ICP 파일

Claims (6)

  1. PHC 파일 중공부에 삽입할 수 있도록 와이어 메시를 말아 원통형으로 제작한 와이어 메시 롤 유닛과, 상기 와이어 메시 롤 유닛들을 연속되게 연결하고 길이 방향으로 복수개의 보강 철근을 덧대어 일체로 결속한 전단삽입체와, 상기 전단삽입체를 상기 PHC 파일 중공부에 삽입시 내벽과 일정 간격을 유지하도록 상기 전단삽입체 외주면에 부착된 간격재 및, 상기 전단삽입체가 상기 PHC 파일 중공부에 삽입 완료된 상태에서 충전하여 상기 PHC 파일과 상기 전단삽입체를 일체로 합성하기 위한 충전재로 이루어지되,
    상기 와이어 메시 롤 유닛은 타 와이어 메시 롤 유닛과 일렬로 연결할 수 있도록 상기 와이어 메시 롤 유닛 하단 세로 와이어가 타 와이어 메시 롤 유닛 상단 링을 이루는 가로 와이어 내측으로 인입되어 그 탄성력에 의해 외측으로 펼쳐지는 후크 형상의 접속부가 구비된 것을 특징으로 하는 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전단삽입체의 보강 철근은 두부보강을 위해 상기 PHC 파일 외측으로 더 연장 형성된 것을 특징으로 하는 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일.
  4. 기초 지지력을 확보하기 위하여 지반에 삽입공을 천공하는 단계; 상기 삽입공에 PHC 파일을 삽입하여 매입하는 단계; 상기 PHC 파일 중공부 깊이에 대응하여 와이어 메시 롤 유닛들을 일렬로 연결하고 복수개의 보강 철근을 덧대어 전단삽입체를 제작하는 단계; 상기 전단삽입체를 상기 PHC 파일 중공부에 삽입시키되 상기 전단삽입체의 외주면에 간격재를 부착하여 상기 PHC 파일 중공부 내벽으로부터 일정 간격 이격되게 위치시키는 단계 및; 상기 PHC 파일 중공부에 충전재를 충전하여 상기 PHC 파일과 상기 전단삽입체를 일체로 합성하는 양생단계;로 이루어지되,
    상기 와이어 메시 롤 유닛의 연결은 상기 와이어 메시 롤 유닛의 하단 세로 와이어를 타 와이어 메시 롤 유닛의 상단 링을 이루는 가로 와이어 내측으로 인입시켜 후크 형상으로 절곡된 접속부가 그 탄성력에 의해 외측으로 펼쳐져 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일 시공방법.
  5. 삭제
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 와이어 메시 롤 유닛과 타 와이어 메시 롤 유닛이 상호 연결된 상태에서 외측으로 펼쳐진 상기 접속부 중 일부를 상기 가로 와이어에 감아 일체로 구속하기 위한 밴딩 단계가 더 구비된 것을 특징으로 하는 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일 시공방법.
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