KR102281574B1 - 개량형 phc파일 생산 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PHC파일을 제작하기 위한 것으로,
콘크리트가 투입되는 투입호퍼(100);
일단이 상기 투입호퍼(100) 하부에 위치되어 상기 콘크리트를 이송하는 벨트컨베이어(200);
내부에 공간이 형성된 파일형틀(300);
상기 파일형틀(300)의 내주면에 인접하여 배근되며 중앙에 중공이 형성되는 철근망(400);
을 포함하여 구성되되,
상기 파일형틀(300)과 상기 철근망(400)의 결합체인 형틀결합체의 상기 중공에 상기 벨트컨베이어(200)의 타단이 삽입되어 상기 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 하는 개량형 PHC파일 생산 시스템을 제공한다.

Description

개량형 PHC파일 생산 시스템{the improved production system for PHC pile}

본 발명은 프리텐션 방식의 원심력 고강도 콘크리트 파일(PHC파일)의 관 형태의 보강재가 결합된 복합파일을 생산함에 있어서, 종래의 일반 PHC파일을 생산할 때와 같이 수직으로 콘크리트를 투입하는 방식으로는 생산이 불가능하고, 펌프카를 이용하여 수평으로 타설하는 방식은 품질확보에 어려움이 있으므로, 이를 개선하여 벨트컨베이어 방식을 도입하여 수평 타설을 하는 개량형 PHC파일 생산 시스템에 관한 것이다.

도 1은 종래의 PHC파일 생산 공정을 도시한 것이다.

구체적으로 도 1은 종래의 펌프카를 이용하여 수평으로 타설하는 PHC파일 생산 공정을 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이,

종래에는 (1) 하부형틀을 거치하고 하부형틀 내부에 관 형상의 보강재인 강관과 철근망 등을 설치한 후,

(2) 상기 강관에 펌프카를 이용한 콘크리트를 타설하고,

(3) 이어서 상부형틀을 상기 하부형틀에 결합한 후,

(4) 고속 원심성형과 양생을 거쳐서,

(5) 상기 상부형틀 및 하부형틀을 탈형하여 PHC파일을 생산한다.

이와 같은 종래의 펌프카를 이용하여 수평으로 타설하는 PHC파일 생산 공정은 품질확보 차원에서 요구되는 약 40mm 슬럼프를 유지하는 콘크리트 배합을 사용할 수 없고, 약 120~130mm 슬럼프의 콘크리트를 사용해야하므로 품질 저하의 문제가 발생하는 단점이 있으며,

상기 펌프카 운용에 따른 시간과 공간확보가 어려워 생산속도가 저하되는 단점이 지적되어 왔다.

이에 본 발명자는 공장 내에서 소정의 슬럼프 치를 유지하는 고품질의 콘크리트를 배합하고, 바로 콘크리트를 형틀 내부에 직접 투입하는 컨베이어 방식으로 형틀 내부에 타설되는 콘크리트 품질과 양을 설계기준 대로 유지할 수 있고, 펌프카 대비 생산속도를 2~3배 이상 향상시킬 수 있는 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템을 개발하기에 이르렀다.

[문헌 1] 대한민국 공개특허 제10-2019-0077888호 ‘흙막이 벽체용 합성 PHC 파일’, 2019년07월04일 [문헌 2] 대한민국 등록특허 제10-1124353호 ‘두께 및 강도조절이 가능한 ＰＨＣ 파일 및 그 제작 방법’, 2012년02월29일

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 공장 내에서 소정의 슬럼프 치를 유지하는 고품질의 콘크리트를 배합하고, 바로 콘크리트를 형틀 내부에 직접 타설하는 컨베이어 방식으로 하므로 형틀 내부에 타설되는 콘크리트 품질과 양을 설계기준 대로 유지할 수 있고, 펌프카 대비 생산속도를 2~3배 이상 향상시킬 수 있는 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템을 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 PHC파일을 제작하기 위한 것으로,

콘크리트가 투입되는 투입호퍼(100);

일단이 상기 투입호퍼(100) 하부에 위치되어 상기 콘크리트를 이송하는 벨트컨베이어(200);

내부에 공간이 형성된 파일형틀(300);

상기 파일형틀(300)의 내주면에 인접하여 배근되며 중앙에 중공이 형성되는 철근망(400);

을 포함하여 구성되되,

상기 파일형틀(300)과 상기 철근망(400)의 결합체인 형틀결합체의 상기 중공에 상기 벨트컨베이어(200)의 타단이 삽입되어 상기 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 하는 개량형 PHC파일 생산 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면 공장 내에서 소정의 슬럼프 치를 유지하는 고품질의 콘크리트를 배합하고, 바로 콘크리트를 형틀 내부에 직접 타설하는 컨베이어 방식으로 하므로 형틀 내부에 타설되는 콘크리트 품질과 양을 설계기준 대로 유지할 수 있고, 펌프카 대비 생산속도를 2~3배 이상 향상시킬 수 있는 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템을 제공한다.

도 1은 종래의 PHC파일 생산 공정을 도시한 것이다.
도 2 내지 5는 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템을 순서대로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템에서 투입호퍼와 벨트컨베이어를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템에서 파일형틀과 이동수단을 도시한 것이다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2 내지 5는 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템을 순서대로 도시한 것이고,

도 6은 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템에서 투입호퍼와 벨트컨베이어를 도시한 것이며,

도 7은 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템에서 파일형틀과 이동수단을 도시한 것이다.

본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템은,

PHC파일을 제작하기 위한 것으로,

콘크리트가 투입되는 투입호퍼(100);

일단이 상기 투입호퍼(100) 하부에 위치되어 상기 콘크리트를 이송하는 벨트컨베이어(200);

내부에 공간이 형성된 파일형틀(300);

상기 파일형틀(300)의 내주면에 인접하여 배근되며 중앙에 중공이 형성되는 철근망(400);

을 포함하여 구성되되,

상기 파일형틀(300)과 상기 철근망(400)의 결합체인 형틀결합체의 상기 중공에 상기 벨트컨베이어(200)의 타단이 삽입되어 상기 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 파일형틀(300)은 반원형의 하부형틀(310)과 반원형의 상부형틀(330)으로 분리되어,

상기 하부형틀(310)에 상기 철근망(400)이 배근된 후,

상기 중공에 상기 벨트컨베이어(200)의 타단이 삽입되어 상기 콘크리트를 타설하고,

상기 상부형틀(330)이 상기 하부형틀(310) 상부에 결합되는 것을 특징으로 한다.

더불어 상기 벨트컨베이어(200)는 고정된 상태에서,

상기 형틀결합체가 이동수단(500)에 의해 이동하여,

상기 벨트컨베이어(200)의 타단이 상기 중공으로 삽입되는 것을 특징으로 하며,

상기 형틀결합체의 양단에는 중앙홀이 형성된 2개의 인장판(600)이 결합하고,

상기 2개의 인장판(600) 사이에는 다수개의 인장재(700)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 보강재가 결합된 복합파일을 생산하기 위하여,

상기 파일형틀(300)과 상기 철근망(400) 사이에는 보강재(800)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 보강재(800)는 관 형상으로 FRP, 강관 등을 이용할 수 있다.

이하, 도 2 내지 5의 도면을 중심으로 상세하게 설명하기로 한다.

(1) 단계는 자재를 준비하는 단계로 보강재(800), 철근망(400) 등을 준비한다.

(2) 단계는 보강재(800) 내부에 철근망(400)을 삽입하는 과정을 도시한 것이다.

(3) 단계는 파일형틀(300) 특히 하부형틀(310)에 상기 철근망(400)이 삽입된 보강재(800)을 거치하고 단부에 인장판(600)을 설치한 것으로, 상기 인장재(700)가 상기 인장판(600)에 조립되게 된다.

이때 상기 인장재(700)는 강성 또는 강봉 등을 이용할 수 있으며, 상기 철근망(400)에 수직철근으로 배근될 수 있다.

(4) 단계는 상기 파일형틀(300)과 상기 철근망(400)의 결합체인 형틀결합체를 투입호퍼(100) 위치로 이동하는 단계이다.

(5) 단계는 양중식 호퍼(100`)에 선배합된 콘크리트를 투입하는 단계이다.

(6) 단계는 콘크리트가 투입된 양중식 호퍼(100`)를 양중하고 이송하여, 고정식인 투입호퍼(100) 상부에 위치시키는 단계이다. 따라서 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템은 상기 투입호퍼(100)에 지상에서 상기 콘크리트가 투입되어 양중되어 상기 투입호퍼(100)에 상기 콘크리트를 투입하는 양중식 호퍼(100`)가 부가된다.

(7) 단계는 형틀결합체의 상기 중공에 상기 벨트컨베이어(200)의 타단이 삽입되는 단계이다.

이때 상기 형틀결합체는 하부의 이동수단(500)을 통하여 이동하며 상기 벨트컨베이어(200)를 내부로 삽입시키게 된다.

그리고 상기 벨트컨베이어(200)는 상기 형틀결합체 내부로 삽입될수록 켄틸레버 부분이 길어지게 되어 구조적으로 불안정할 수 있다.

따라서 상기 벨트컨베이어(200) 하부에는 상기 벨트컨베이어(200)를 지지하는 다수개의 지지대(250)를 설치하는 것이 바람직하다.

상기 지지대(250)는 하단이 힌지구조로 고정되어 상단이 회전할 수 있도록 하며, 상기 형틀결합체 또는 상기 이동수단(500)이 접근하여 접촉하면 상단이 지면쪽으로 회전하게 된다.

이때 상기 이동수단(500)에는 주지지대(530)가 설치되어 상기 지지대(250)의 기능을 대체하게 된다. 따라서 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템은 도 6과 같이 상기 벨트컨베이어(200) 하부에는 상기 벨트컨베이어(200)를 지지하는 다수개의 지지대(250)가 설치되며, 상기 지지대(250)는 하단이 힌지구조로 고정되어 상단이 회전할 수 있으므로 상기 형틀결합체 또는 상기 이동수단(500)이 접근하여 상기 지지대(250)에 접촉하면 상기 지지대(250)의 상단이 지면쪽으로 회전하고 회전한 상기 지지대(250)를 대신하여 상기 주지지대(530)가 상기 벨트컨베이어(200)를 지지하며, 도 3과 같이 상기 지지대(250)에는 회전방향으로 사선으로 유압기(253)가 설치되어 상기 유압기(253)가 상기 지지대(250)의 자립력 및 회전력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 파일형틀(300)은 하부형틀(310)에 상부형틀(330)이 가조립 상태로 결합되어 본 단계가 진행될 수 있으며, 하기 (8) 단계 후에 상기 상부형틀(330)을 분리하여 내부의 콘크리트 타설 상태를 점검할 수 있다.

(8) 단계는 상기 벨트컨베이어(200)가 상기 투입호퍼(100)에서 전달받은 상기 콘크리트를 타설하는 단계이다.

그리고 도시되지는 않았으나 상기 하부형틀(310)과 상기 이동수단(500) 사이에는 하부형틀(310)의 하중을 측정할 수 있는 하중측정계(미도시)를 길이 단위로 다수개 설치할 수 있다.

상기 하중측정계(미도시)는 하부형틀(310)에 가중되는 내부의 콘크리트 무게를 측정하기 위한 것으로 실시간으로 내부에 소정의 콘크리트가 적정량 타설되는지 측정하여 품질 향상을 도모하게 된다.

(9) 단계는 콘크리트 타설을 마친 후 원심성형을 대비하여 인장판(600)의 중앙홀을 고무마개로 밀봉하는 단계이다.

(10) 단계는 하부형틀(310) 상부에 동일한 형상의 상부형틀(330)을 결합하는 단계이다.

(11) 단계는 인장재(700)를 소정의 인장력으로 인장하여 고정하는 단계이다.

(12) 단계는 상기 콘크리트가 상기 철근망(400)과 상기 인장재(700)를 내부에 위치시키면서 상기 보강재(800) 내주면 또는 상기 파일형틀(300) 내주면에 밀착하도록 원심성형을 하고 양생하는 단계이다.

(13) 단계는 콘크리트 양생 후 상기 파일형틀(300)을 탈형하고 PHC파일 또는 강관이 추가된 복합파일을 완성하는 단계이다.

그리고 본 발명은,

도 6과 같이,

상기 투입호퍼(100)와 상기 벨트컨베이어(200) 사이에 스크루컨베이어(200`)가 추가로 설치되어 상기 벨트컨베이어(200)에 콘크리트를 정량 투입할 수 있다.

또한 경우에 따라 상기 스크루컨베이어(200`)의 길이를 연장하여 상기 스크루컨베이어(200`)가 상기 벨트컨베이어(200)를 대체할 수 있다.

상술한 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템은,

투입호퍼(100)와 벨트컨베이어(200)가 고정된 상태에서 형틀결합체가 이동하는 개념으로 설명했다.

그러나 공장의 여건에 따라 형틀결합체가 고정되고 투입호퍼(100)와 벨트컨베이어(200)가 이동하는 개념으로 구현이 가능하다.

결론적으로,

본 발명은 프리텐션 방식의 원심력 고강도 콘크리트 파일(PHC파일)의 관 형태의 보강재가 결합된 복합파일을 생산함에 있어서, 종래의 일반 PHC파일을 생산할 때와 같이 수직으로 콘크리트를 투입하는 방식으로는 생산이 불가능하고, 펌프카를 이용하여 수평으로 타설하는 방식은 품질확보에 어려움이 있으므로, 이를 개선하여 벨트컨베이어 방식을 도입하여 수평 타설을 하는 개량형 PHC파일 생산 시스템에 관한 것이다.

구체적으로 공장 내에서 소정의 슬럼프 치를 유지하는 고품질의 콘크리트를 배합하고, 바로 콘크리트를 형틀 내부에 직접 타설하는 컨베이어 방식으로 하므로 형틀 내부에 타설되는 콘크리트 품질과 양을 설계기준 대로 유지할 수 있고, 펌프카 대비 생산속도를 2~3배 이상 향상시킬 수 있는 본 발명의 개량형 PHC파일 생산 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

100: 투입호퍼
100`: 양중식 호퍼
200: 벨트컨베이어
250: 지지대
253: 유압기
300: 파일형틀
310: 하부형틀
330: 상부형틀
400: 철근망
500: 이동수단
530: 주지지대
600: 인장판
700: 인장재
800: 보강재

Claims (5)

1. PHC파일을 제작하기 위한 것으로,
   콘크리트가 투입되는 투입호퍼(100);
   일단이 상기 투입호퍼(100) 하부에 위치되어 상기 콘크리트를 이송하는 벨트컨베이어(200);
   내부에 공간이 형성된 파일형틀(300);
   상기 파일형틀(300)의 내주면에 인접하여 배근되며 중앙에 중공이 형성되는 철근망(400);
   을 포함하여 구성되되,
   상기 파일형틀(300)과 상기 철근망(400)의 결합체인 형틀결합체의 상기 중공에 상기 벨트컨베이어(200)의 타단이 삽입되어 상기 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 하고,
   상기 파일형틀(300)은 반원형의 하부형틀(310)과 반원형의 상부형틀(330)으로 분리되어,
   상기 하부형틀(310)에 상기 철근망(400)이 배근된 후,
   상기 중공에 상기 벨트컨베이어(200)의 타단이 삽입되어 상기 콘크리트를 타설하고,
   상기 상부형틀(330)이 상기 하부형틀(310) 상부에 결합되는 것을 특징으로 하며,
   상기 벨트컨베이어(200)는 고정된 상태에서,
   상기 형틀결합체가 이동수단(500)에 의해 이동하여,
   상기 벨트컨베이어(200)의 타단이 상기 중공으로 삽입되는 것을 특징으로 하고,
   상기 형틀결합체의 양단에는 중앙홀이 형성된 2개의 인장판(600)이 결합하고,
   상기 2개의 인장판(600) 사이에는 다수개의 인장재(700)가 설치되는 것을 특징으로 하며,
   상기 파일형틀(300)과 상기 철근망(400) 사이에는 관 형상의 보강재(800)가 설치되는 것을 특징으로 하되,
   지상에서 상기 콘크리트가 투입되어 양중되어 상기 투입호퍼(100)에 상기 콘크리트를 투입하는 양중식 호퍼(100`)가 부가되고,
   상기 벨트컨베이어(200) 하부에는 상기 벨트컨베이어(200)를 지지하는 다수개의 지지대(250)가 설치되며,
   상기 지지대(250)는 하단이 힌지구조로 고정되어 상단이 회전할 수 있으므로 상기 형틀결합체 또는 상기 이동수단(500)이 접근하여 상기 지지대(250)에 접촉하면, 상기 지지대(250)의 상단이 지면쪽으로 회전하고 회전한 상기 지지대(250)를 대신하여 주지지대(530)가 상기 벨트컨베이어(200)를 지지하며,
   상기 지지대(250)에는 회전방향으로 사선으로 유압기(253)가 설치되어 상기 유압기(253)가 상기 지지대(250)의 자립력 및 회전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 개량형 PHC파일 생산 시스템.
   
   
   
   
   
   
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