KR102158522B1 - Phc파일 제작용 거푸집을 활용한 고강도 원심성형 각형보의 제조장치 및 이에 의해 제조되는 원심성형 각형보 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PHC파일 제작용 거푸집을 활용한 고강도 원심성형 각형보의 제조장치 및 이에 의해 제조되는 원심성형 각형보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부공간을 갖는 원통형상으로 일측 및 타측 단부에 각각 개구부가 마련되는 원심회전거푸집; 상기 원심회전거푸집의 내부공간에서 각형의 타설공간이 형성되도록 설치되고 설정된 용량으로 콘크리트가 충진되는 내부거푸집; 상기 원심회전거푸집의 각 개구부에 결합되어 개구부를 밀폐시키며 상기 타설공간으로 강연선이 인입되도록 복수의 통공이 형성되며, 상기 통공을 통해 삽입되는 강연선의 일 단부가 외부로 노출 및 고정되게 하는 정착구가 장착되는 한 쌍의 밀폐판; 및 상기 원심회전거푸집을 선택된 일 방향으로 회전시켜 상기 내부거푸집에 충진된 콘크리트를 원심 성형하기 위한 회전수단;을 포함하는 것이 특징이다.

Description

PHC파일 제작용 거푸집을 활용한 고강도 원심성형 각형보의 제조장치 및 이에 의해 제조되는 원심성형 각형보{Ultra-High strength Concrete Centrifugal-molding Rectangular Beam}

본 발명은 대구경 PHC파일의 생산 방식인 원심성형 공법을 활용하여 수밀성이 높아지고 단면이 조밀하여 내구성이 우수하며, 프리스트레스트의 도입과 함께 초고강도(110MPa이상) 콘크리트를 사용하여 강형을 대체할 수 있는 하는 PHC파일 제작용 거푸집을 활용한 고강도 원심성형 각형보의 제조장치 및 이에 의해 제조되는 원심성형 각형보에 관한 것이다.

무주(無柱) 대공간의 장스팬 구조물은 내부공간에 기둥의 수가 적을수록, 측경간이 길수록 건물의 효율성이 높아지고 경제성고 향상된다. 장경간을 구축하는 방식에는 공기막구조, 막과 케이블 구조, 철골트러스구조, PSC구조를 포함하는 합성구조 등이 있다.

일반적으로 장경간 구조라 하면 건축구조에서 기둥과 기둥사이의 간격이 20m 이상을 의미한다. 이러한 구조에서는 현재의 일반적인 강형구조나 RC구조를 이용한 설계 및 시공이 곤란하다. 또한 최근 몇 년간의 강재가격의 상승으로 인해 건설비용의 증가가 건물주에 큰 부담으로 작용하여 대공간활용을 초기하는 경우도 많다.

최근 강재에 비해서 경제성이 확보된 고강도 콘크리트가 개발되고, 고강도 강선이 개발됨에 따라서 토목구조에서는 강교량이 차지하던 영역을 프리스트레스로 보강된 콘크리트 구조로 대체되는 추세이다.

또한 초고층 건축을 위한 하이브리드(hybrid)구조에 대한 관심이 증대되고 있다. 하이브리드(hybrid)는 생물학적으로 잡종을 의미하는 용어로 구조에서는 단일재료나 부재구조시스템에서는 실현되지 않는 복합 상승효과를 발휘할 수 있도록 여러 가지 방법으로 조합한 구조를 말한다. 국내에서는 하이브리드라는 용어가 아직 일반화되어 있지 않고 복합구조나 합성구조의 개념으로 사용되고 있다. 복합구조란 일반적으로 두 종류 이상의 재료를 조합시킨 구조를 말하는데, S와 RC를 조합한 것을 합성구조, 서로 다른 부재를 조합시켜 만든 구조와 서로 다른 구조시스템을 결합시켜 만든 구조를 모두 혼합구조라 한다. 하이브리드 구조는 구조방식에 대한 연구로서, 구조해석기술·공법·실험기술의 발달 등을 바탕으로 현대사회의 산업·경제적 발전에 따른 대공간화, 초고층화, 장스팬화 등의 건축적 요구의 다양화에 따라 최근에 국제적인 관심이 집중되고 있다.

건축구조물의 하이브리드화의 배경에는 재료면에서 고강도·고성능 구조재료의 개발, 구조면에서 경량화, 장스팬화, 고층화, 강성의 제어, 붕괴형식의 제어, 생산·시공면에서 건설수요의 증가와 건설기능자의 감소에 따라서 인력절감, 노동생산성 향상을 목표로 한 구조요소의 프리패브화, 공기단축, 건설비의 저감 등 다양한 요소들이 관련되어 있다.

대한민국 등록특허 제10-2044713호

따라서 본 발명의 목적은, 대구경 PHC파일의 생산 방식인 원심성형 공법을 활용하여 수밀성이 높아지고 단면이 조밀하여 내구성이 우수하며, 프리스트레스트의 도입과 함께 초고강도(110MPa이상) 콘크리트를 사용하여 강형을 대체할 수 있는 하는 PHC파일 제작용 거푸집을 활용한 고강도 원심성형 각형보의 제조장치 및 이에 의해 제조되는 원심성형 각형보를 제공하는 것이다.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 PHC파일 제작용 거푸집을 활용한 고강도 원심성형 각형보의 제조장치(이하 '본 발명의 제조장치'라 함)는, 내부공간을 갖는 원통형상으로 일측 및 타측 단부에 각각 개구부가 마련되는 원심회전거푸집; 상기 원심회전거푸집의 내부공간에서 각형의 타설공간이 형성되도록 설치되고 설정된 용량으로 콘크리트가 충진되는 내부거푸집; 상기 원심회전거푸집의 각 개구부에 결합되어 개구부를 밀폐시키며 상기 타설공간으로 강연선이 인입되도록 복수의 통공이 형성되며, 상기 통공을 통해 삽입되는 강연선의 일 단부가 외부로 노출 및 고정되게 하는 정착구가 장착되는 한 쌍의 밀폐판; 및 상기 원심회전거푸집을 선택된 일 방향으로 회전시켜 상기 내부거푸집에 충진된 콘크리트를 원심 성형하기 위한 회전수단;을 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 내부거푸집에 충진되는 콘크리트의 용량은 타설공간의 수용 용량보다 상대적으로 적게 설정되어 원심 성형을 통해 성형되는 각형보의 중심에 중공이 형성되게 하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 밀폐판은, 상기 타설공간과 대면하는 위치에 형성되어 이음용 철근 또는 이음용 H형강이 상기 타설공간으로 인입되면서 그 일부가 외부로 노출되게 하는 하나 이상의 절개부를 포함하여 상기 원심 성형을 통해 성형되는 각형보의 양단에 각각 연결부가 마련되게 하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 밀폐판은, 외부의 노출면에서 상기 절개부에 연통되도록 장착되어 상기 하나 이상의 절개부를 통해 상기 타설공간으로 인입되고 그 일부가 외부로 노출되는 이음용 철근의 위치를 고정하는 커플러를 더 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 밀폐판은, 외부의 노출면에 장착되어 상기 하나 이상의 절개부를 통해 상기 타설공간으로 인입되고 그 일부가 외부로 노출되는 이음용 H형강의 위치를 고정하는 고정수단을 더 포함하되, 상기 고정수단은, 상기 H형강의 웨브의 양 노출면으로부터 이격된 위치에 각각 고정 설치되고 상기 웨브의 노출면과 대면하는 위치에 체결공이 형성되는 한 쌍의 고정판과, 각 고정판의 체결공에 나사 체결되어 일단부가 웨브를 향하면서 그 회전에 의해 웨브의 노출면과의 이격 거리가 조정되는 고정너트 및 상기 고정판과 평행하게 배치되며 각 고정너트의 일단부에 결합되고 상기 고정너트의 거리 조정으로 상기 H형강의 웨브의 노출면에 밀착되어 H형강의 위치가 고정되게 하는 한 쌍의 밀착판을 포함하는 것이 특징이다.

한편 본 발명의 PHC파일 제작용 거푸집을 활용한 고강도 원심성형 각형보의 제조장치에 의해 제조되는 원심성형 각형보는, 상술한 제조장치에 의한 제조되어 프리스트레스트가 도입되며 양단에는 각각 이웃하는 기둥과의 이음을 위한 연결부가 마련되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 연결부는, 이음용 철근 또는 이음용 H형강 중 어느 하나로 구성되고 설정된 이음길이를 제외한 일부가 각형보의 내부로 매입되되, 이음용 H형강의 경우 각형보의 내부로 매입된 일부에 있어 매입방향을 따라 웨브에 장공이 형성되는 것이 특징이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 제조장치 및 이에 의해 제조되는 원심성형 각형보는, 대구경 PHC파일의 생산 방식인 원심성형 공법을 활용하여 수밀성 및 내구성이 우수하고, 프리스트레스트의 도입과 함께 초고강도(110MPa이상) 콘크리트를 사용하여 강형을 대체할 수 있을 뿐 아니라, 장경간 구조에서 보 부재를 시공함에 있어서 공장에서 현장의 다양한 기둥과 이음을 할 수 있는 연결부를 각형보의 원심 성형 과정에서 일체로 제조할 수 있도록 함으로써, 공사기간을 단축하고 기존의 강형이나 강합성보 대비 경제성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 대구경 PHC파일의 생산 방식인 원심성형 공법을 활용하여 초고강도 콘크리트의 강도발현을 위한 습윤 및 증기양생이 가능하고, PHC파일의 생산과 같이 공장의 사이클에 맞춰 대량 생산이 가능하며 15m 내외의 길이로 단면이 최적화되어 중량이 최소화됨에 따라 현장으로의 적재 및 운반이 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제조장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연결부로서 이음용 철근이 적용되는 경우 밀폐판의 구조를 나타내는 도면.
도 3a 내지 도 3c는 발명의 일 실시 예에 따른 연결부로서 이음용 H형강이 적용되는 경우 밀폐판의 구조를 나타내는 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고정수단의 구조를 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 제조장치는 기존 대구경 PHC파일(

1000mm이상)의 생산 방식인 원심성형 제작방법을 활용하게 됨으로써 수밀성이 높아지게 되고, 단면이 조밀하여 내구성이 우수하며 초고강도(110MPa이상) 콘크리트를 사용하여 강형을 대체할 수 있는 프리스트레스트 각형보를 제조할 수 있다.

구체적으로 도 1을 참조하면, 본 발명의 제조장치(20)는 원심 성형을 위하여 회전 가능하도록 설치되는 원심회전거푸집(200)과, 상기 원심회전거푸집(200)의 내부공간에서 각형의 타설공간(231)을 형성하는 내부거푸집(230)과 상기 원심회전거푸집(200)의 양단에 각각 결합되는 밀폐판(240) 및 상기 원심회전거푸집(200)을 회전시키는 회전수단을 포함하여 구성된다.

상기 원심회전거푸집(200)은 내부 공간을 갖는 원통 형상으로 일측 및 타측 단부에 각각 개구부가 마련되어 있으며, 상기 회전수단으로부터 부여되는 회전력에 의해 어느 일 방향으로 회전하게 됨으로써 각형보(10)에 대한 원심 성형이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 내부거푸집(230)은 상기 원심회전거푸집(200)의 내부공간에서 각형의 타설공간(231)이 형성되도록 설치된다.

상기 내부거푸집(230)은 각형의 타설공간(231)을 형성함에 있어 상기 원심회전거푸집(200)의 내부공간에서 복수의 판재가 직각을 이루도록 상호 결합되어 내부공간의 중심부에 각형의 빈공간이 형성되게 구성될 수 있으나, 원심 회전의 영향으로 판재의 변형 발생을 고려하여 상기 원심회전거푸집(200)의 내경부로 삽입되는 원기둥 형상으로 중심부에는 각형의 타설공간(231)이 형성되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.

이러한 내부거푸집(230)의 타설공간(231)에는 설정된 용량으로 콘크리트가 타설 및 충진되어 원심 성형을 통해 각형보(10)의 형태가 제조될 수 있도록 한다.

이때 상기 콘크리트는 앞서 언급한 바와 같이 초고강도(110MPa이상) 콘크리트를 사용하여 강도가 보강되게 하는 것이 바람직하며, 장경간 구조에서 부여되는 하중과 장기처짐 등에 효율적으로 저항할 수 있도록 프리스트레스트가 도입되는 바, 이를 위해 콘크리트의 타설과 함께 상기 타설공간(231)에는 복수의 강연선(110, 120)이 매립되도록 한다.

상기 원심회전거푸집(200) 및 내부거푸집(230)의 경우 콘크리트 타설을 위하여 어느 일면이 개폐 가능한 구조로 구성될 수 있다.

뿐만 아니라 상기 내부거푸집(230)에 충진되는 콘크리트의 용량은 타설공간(231)의 수용 용량보다 상대적으로 적게 설정되어 타설 및 충진되게 함으로써 원심 성형을 통해 성형되는 각형보(10)의 중심에 중공(100)이 형성될 수 있도록 한다.

상기 중공(100)으로부터 발생할 수 있는 각형보(10)의 강도 저하는 초고강도(110MPa이상) 콘크리트와 같은 재료 선택을 통해 보완될 수 있도록 한다.

상기 밀폐판(240)은 한 쌍으로 구성되어 상기 원심회전거푸집(200) 양단의 각 개구부에 결합되어 개구부를 밀폐시킴으로써 원심 성형 과정에서 타설공간(231)에 충진된 콘크리트가 외부로 유출되는 것을 방지한다.

그리고 상기 밀폐판(240)은 상기 타설공간(231)으로 상기 강연선(110, 120)이 인입되도록 복수의 통공이 형성되어 있으며, 상기 통공을 통해 삽입되는 강연선(110, 120)의 일 단부가 외부로 노출 및 고정되게 하는 정착구(241)가 장착된다.

상기 정착구(241)의 경우 강연선(110, 120)의 고정 목적과 더불어 인장력을 가하면서 가해진 인장력이 임시적으로 유지되기 위한 기구로도 활용이 가능하며, 이때 강연선(110, 120)에 대한 인장력은 콘크리트를 타설하기 이전에 가해지고 콘크리트의 경화가 완료된 상태에서 프리스트레스트를 부여하는 프리텐션 방식이 적용된다.

상기 회전수단은 상기 원심회전거푸집(200)을 선택된 일 방향으로 회전시켜 상기 내부거푸집(230)에 충진된 콘크리트를 원심 성형한다.

일 예로 상기 회전수단은 상기 원심회전거푸집(200)의 하부로부터 이격된 위치에 설치되는 기초구조물(220)과, 상기 기초구조물(220)에 지지되도록 설치되면서 그 외주연이 상기 원심회전거푸집(200)에 접하며 도면에 도시된 바 없으나 구동모터로부터 회전력이 부여되어 상기 원심회전거푸집(200)을 회전시키는 한 쌍의 회전롤러(210)를 포함한다.

상기 한 쌍의 회전롤러(210)은 원심회전거푸집(200)의 길이와 면적 등을 고려하여 원심회전거푸집(200)의 길이방향을 따라 적어도 2개소 이상 설치됨으로써 원심회전거푸집(200)의 안정적인 회전 구동을 도모한다.

이와 같은 본 발명의 제조장치(20)를 이용하여 각형보(10)를 제조하는 방법을 간략히 설명하자면, 먼저 원심회전거푸집(200)에 내부거푸집(230)을 배치시킨 후 원심회전거푸집(200) 양단의 개구부에 각각 밀폐판(240)을 결합한다.

그리고 밀폐판(240)의 복수의 통공을 통해 복수의 강연선(110, 120)이 상기 내부거푸집(230)에 형성되는 각형의 타설공간(241)를 관통되게 한 후, 정착구(241)를 이용하여 각형보(10)에 소정의 프리스트레스가 가해지는 계산된 양만큼의 인장력을 가하여 강연선(110, 120)을 인장시킨 후, 인장력이 유지된 상태로 강연선(110, 120)의 양단이 양 밀폐판(240)에 고정되도록 한다.

이후 원심회전거푸집(200) 및 내부거푸집(230)의 어느 일면을 개방하여 상기 내부거푸집(230)에 형성되는 각형의 타설공간(231)으로 설정된 충진 용량만큼 콘크리트를 타설하여 각형보(10)의 두께를 형성시키고, 다짐을 실시할 목적으로 회전수단을 작동시켜 상기 원심회전거푸집(200)에 회전력을 가함으로써 원심력에 의해 각형보(10)의 형상 및 중공(100) 형성과 콘크리트의 다짐이 실시되면서 경화가 이루어지게 된다.

상기 콘크리트의 경화가 완료된 상태에서는 상기 정착구(241)를 이용하여 양단이 고정된 강연선(110, 120)의 인장력을 서서히 풀어 각형보(10)에 프리스트레스트가 부여되도록 하고, 최종적으로 상기 원심회전거푸집(200)으로부터 내부거푸집(230)을 분리하여 각형보(10)의 제조가 완료된다.

상기와 같은 제조방법으로 제조되는 각형보(10)는 기존 PHC파일(말뚝)의 원심성형 생산시설을 활용하면서 110MPa 이상의 초고강도 콘크리트의 강도 발현을 위한 습윤 및 증기양생이 가능하고, 말뚝의 생산과 같이 공장의 사이클에 맞춰 대량생산이 가능하며 15m 내외의 길이로 단면이 최적화되어 중량이 최소화됨에 따라 현장으로의 적재 및 운반이 용이하게 된다.

또한 표 1은 공법별 건축보의 공칭강도(콘크리트 : 강재재료비용 = 1.00 : 52.0/m³)를 나타내는 실험 결과로, 상기 표 1을 참조한 실험 결과에서와 같이 본 발명의 제조장치(20)에 의해 제조되는 각형보(10)는 기존의 H형강 보나 합성보에 대해 유사한 강성이 확보됨을 확인할 수 있으며, 상대적으로 보의 형고를 낮추고 단면의 감소로 자중이 감소하게 되는 바, 장경간 구조에서도 유리해지게 된다.

한편 본 발명의 제조장치(20)는 각형보(10)를 제조함에 있어 각형보(10)의 양단에 각각 이웃하는 기둥과의 이음을 위한 연결부가 마련되게 제조할 수 있다. 이때 상기 연결부는 이음 시공되는 기둥의 종류에 따라 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 이음용 철근 또는 이음용 H형강 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.

이러한 연결부의 제조를 위하여 본 발명의 제조장치(20)에 따른 밀폐판(240)은 상기 타설공간(231)과 대면하는 위치에 형성되어 이음용 철근(30) 또는 이음용 H형강(40)이 상기 타설공간(231)으로 인입되면서 그 일부가 외부로 노출되게 하는 하나 이상의 절개부를 포함한다.

상기 절개부는 선택된 연결부의 구조 예를 들면, 이음용 철근(30)이나 이음용 H형강(40)의 단면 형상에 따라 절개홀이나 절개라인의 형태를 가질 수 있다.

즉, 상기 밀폐판(240)은 콘트리트의 타설 전 상기 절개부를 통해 이음용 철근(30) 또는 이음용 H형강(40)을 외부로부터 상기 타설공간(231)으로 삽입 설치한 후 콘크리트의 타설과 원심 성형 과정을 실시함으로써 성형되는 각형보(10)의 양단에 각각 연결부가 마련되게 하는 것이며, 특히 연결부의 이음구간을 제외한 나머지 구간이 각형보(10)의 내부에 매입되게 함으로써 연결부가 상기 각형보(10)에 견고하게 일체화될 수 있게 되는 것이다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 연결부가 이음용 철근(30)으로 구성되는 경우, 상기 밀폐판(240)은 외부의 노출면에서 절개부에 연통되도록 장착되어, 하나 이상의 절개부를 통해 상기 타설공간(231)으로 인입되면서 그 일부는 밀폐판(240)의 외부로 노출되는 이음용 철근(30)의 위치를 고정하는 커플러(300)를 더 포함할 수 있다.

상기 커플러(300)는 제 1부재와 제 2부재의 상호 나사 체결을 통해 관경이 좁아지거나 넓어지도록 구성되는 통상의 철근용 커플러일 수 있으며, 이음용 철근(30)이 관통되게 하고 타설공간(231) 내에서 매입 위치가 설정된 후 관경을 좁아지게 체결함으로써 설정 위치가 고정되게 하는 것이다.

이러한 밀폐판(240) 구조를 이용하여 도 2c에 도시된 각형보(10)을 제조할 수 있으며, 각형보(10)의 일단부에 노출 시공되는 이음용 철근(30)은 인접한 RC 기둥에서 이음부를 형성하기 위해 사전 배근된 기둥 연결용 철근에 함께 결속될 수 있다.

그리고 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 연결부가 이음용 H형강(40)으로 구성되는 경우, 상기 밀폐판(240)은 외부의 노출면에 장착되어, 하나 이상의 절개부를 통해 상기 타설공간(231)으로 인입되면서 그 일부는 밀폐판(240)의 외부로 노출되는 이음용 H형강(40)의 위치를 고정하는 고정수단(50)을 더 포함할 수 있다.

여기서 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상기 고정수단(50)의 일 예를 설명하면, 상기 고정수단(50)은, 상기 이음용 H형강(40)의 웨브의 양 노출면으로부터 이격된 위치에 각각 고정 설치되고 상기 웨브의 노출면과 대면하는 위치에 체결공이 형성되는 한 쌍의 고정판(500)과, 각 고정판(500)의 체결공에 나사 체결되어 일단부가 웨브를 향하면서 그 회전에 의해 웨브의 노출면과의 이격 거리가 조정되는 고정너트(510) 및 상기 고정판(500)과 평행하게 배치되며 각 고정너트(510)의 일단부에 결합되고 상기 고정너트(510)의 거리 조정으로 상기 이음용 H형강(40)의 웨브의 노출면에 밀착되어 이음용 H형강(40)의 위치가 고정되게 하는 한 쌍의 밀착판(520)을 포함할 수 있다.

즉 연결부로서 상기 이음용 H형강(40)은 상기 이음용 철근(30)과는 달리 고중량으로 타설공간(231) 내에서 차지하는 부피가 상당히 크기 때문에 원심 성형 시 뒤틀림 등 위치 고정이 용이하지 않고 그에 따라 원심회전거푸집(200)의 편심 회전과 장치의 고장을 유발하게 되는 문제가 있는 바, 본 발명에서는 타설공간(231)으로 인입된 이음용 H형강(40)을 상술한 고정수단(50)에 의해 선행적으로 고정시킨 이후 콘크리트 타설함으로써 원심 성형 과정이 안정적으로 수행될 수 있도록 하는 것이다.

본 실시 예의 밀폐판(240) 구조를 이용하여 도 3c에 도시된 각형보(10)을 제조할 수 있으며, 각형보(10)의 일단부에 노출 시공되는 이음용 H형강(40)은 인접한 강 기둥 또는 강합성(SRC) 기둥에서 이음부를 형성하기 위해 노출 시공되는 기둥연결용 H형강과 고장력 볼트 체결을 통해 연결될 수 있다.

이때 상기 이음용 H형강(40)는 각형보(10)의 단부로부터 노출되는 웨브에 고장력 볼트 체결을 위한 복수의 체결공이 구성될 수 있음은 당연하다.

이처럼 본 발명의 제조장치(20)에 의해 제조되는 각형보(10)는 프리스트레스트가 도입되며 양단에는 각각 이웃하는 기둥과의 이음을 위한 연결부가 마련될 수 있다.

그리고 상기 연결부는, 앞서 언급한 바와 같이 이음 대상 기둥의 종류에 따라 이음용 철근(30) 또는 이음용 H형강(40) 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 설정된 이음길이를 제외한 나머지 일부가 각형보(10)의 내부로 매입되게 제조됨으로써 각형보(10)에 견고하게 일체화될 수 있다.

특히 연결부로서 이음용 H형강(40)이 적용되는 경우, 이음용 H형강(40)은 도 3a에 도시된 바와 같이 각형보(10)의 내부로 매입된 일부에 있어 매입 방향을 따라 웨브에 장공(400)이 형성되게 함으로써, 타설공간(231)에 타설되는 콘크리트와의 부착력을 강화하는 한편 원심 성형 과정 중 타설된 콘크리트가 장공(400)을 통해 자유롭게 이동이 가능해지게 함으로써, 이음용 H형강(40)의 웨브에 의해 콘크리트의 원심 작용이 방해되거나 저하되는 것을 방지하도록 한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

10 : 각형보 20 : 본 발명의 제조장치
30 : 이음용 철근 40 : 이음용 H형강
50 : 고정수단 100 : 중공
110, 120 : 강연선 200 : 원심회전거푸집
210 : 회전롤러 220 : 기초구조물
230 : 내부거푸집 231 : 타설공간
240 : 밀폐판 241 : 정착구
300 : 커플러 400 : 장공

Claims (7)

1. 내부공간을 갖는 원통형상으로 일측 및 타측 단부에 각각 개구부가 마련되는 원심회전거푸집;
   상기 원심회전거푸집의 내부공간에서 각형의 타설공간이 형성되도록 설치되고 설정된 용량으로 콘크리트가 충진되는 내부거푸집;
   상기 원심회전거푸집의 각 개구부에 결합되어 개구부를 밀폐시키며 상기 타설공간으로 강연선이 인입되도록 복수의 통공이 형성되며, 상기 통공을 통해 삽입되는 강연선의 일 단부가 외부로 노출 및 고정되게 하는 정착구가 장착되는 한 쌍의 밀폐판; 및
   상기 원심회전거푸집을 선택된 일 방향으로 회전시켜 상기 내부거푸집에 충진된 콘크리트를 원심 성형하기 위한 회전수단;을 포함하고,
   상기 밀폐판은,
   상기 타설공간과 대면하는 위치에 형성되어 이음용 H형강이 상기 타설공간으로 인입되면서 그 일부가 외부로 노출되게 하는 하나 이상의 절개부를 포함하여 상기 원심 성형을 통해 성형되는 각형보의 양단에 각각 연결부가 마련되게 하며, 외부의 노출면에 장착되어 상기 하나 이상의 절개부를 통해 상기 타설공간으로 인입되고 그 일부가 외부로 노출되는 이음용 H형강의 위치를 고정하는 고정수단을 더 포함하되,
   상기 고정수단은,
   상기 이음용 H형강의 웨브의 양 노출면으로부터 이격된 위치에 각각 고정 설치되고 상기 웨브의 노출면과 대면하는 위치에 체결공이 형성되는 한 쌍의 고정판과, 각 고정판의 체결공에 나사 체결되어 일단부가 웨브를 향하면서 그 회전에 의해 웨브의 노출면과의 이격 거리가 조정되는 고정너트 및 상기 고정판과 평행하게 배치되며 각 고정너트의 일단부에 결합되고 상기 고정너트의 거리 조정으로 상기 이음용 H형강의 웨브의 노출면에 밀착되어 이음용 H형강의 위치가 고정되게 하는 한 쌍의 밀착판을 포함하는 것을 특징으로 하는 PHC파일 제작용 거푸집을 활용한 고강도 원심성형 각형보의 제조장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 내부거푸집에 충진되는 콘크리트의 용량은 타설공간의 수용 용량보다 상대적으로 적게 설정되어 원심 성형을 통해 성형되는 각형보의 중심에 중공이 형성되게 하는 것을 특징으로 하는 PHC파일 제작용 거푸집을 활용한 고강도 원심성형 각형보의 제조장치.
   
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4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항의 제조장치에 의한 제조되어 프리스트레스트가 도입되며 양단에는 각각 이웃하는 기둥과의 이음을 위한 연결부가 마련되는 것을 특징으로 하는 원심성형 각형보.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 연결부는,
   이음용 H형강으로 구성되고 설정된 이음길이를 제외한 일부가 각형보의 내부로 매입되되, 각형보의 내부로 매입된 일부에 있어 매입방향을 따라 웨브에 장공이 형성되는 것을 특징으로 하는 원심성형 각형보.

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