KR102311242B1 - 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주 및 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 시공방법 - Google Patents

섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주 및 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 전주 및 콘크리트 전주의 제작방법에 관한 것으로, 특히 섬유소재로 이루어지는 보강근이 내장되는 콘크리트 전주 및 콘크리트 전주의 제작방법에 관한 것이며, 송배전선로 및 각종 케이블 지지용 콘크리트 전주에 있어서, 콘크리트로 이루어지고, 내부에 접지용 중공이 형성되며, 원통형상으로 길게 형성되는 전주 몸체와; 전주 몸체 내부에 전주 길이 방향으로 하나 이상 삽입되며, 상기 중공 둘레를 따라 방사상으로 대칭되게 배치되는 철근과; 상기 철근 사이에 철근과 동일한 형상으로 형성되어 철근과 동일한 방향으로 하나 이상 삽입되며, 섬유소재로 이루어지는 섬유 보강근으로 이루어짐으로써 종래에 문제된 전주 내부의 철근 부식이 방지됨으로써 전주의 구조적 건전성과 견고함이 시간이 경과되더라도 그대로 유지되는 콘크리트 전주 및 콘크리트 전주의 제작방법을 제공하고자 한다.

Description

섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주 및 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 시공방법{Utility pole }
본 발명은 콘크리트 전주 및 콘크리트 전주의 제작방법에 관한 것으로, 특히 섬유소재로 이루어지는 보강근이 내장되는 콘크리트 전주 및 콘크리트 전주의 제작방법에 관한 것이다.
국내의 전주의 대부분을 차지하는 철근 콘크리트 전주에는 인장력을 강화시키는 보강재로서 철근이 전주의 길이방향으로 내장된다.
그런데 전주에 내장되는 철근 콘크리트는 부식에 취약한 특징이 있다. 특히 전주는 통상적으로 차량이 통행하는 도로변에 세워지므로 차량이 전주에 추돌하여 전주 표면에 손상이 생기는 일이 잦고, 이 경우 전주 표면의 손상 부위는 외부와 철근과의 거리가 그만큼 더 가까워지거나 또는 철근이 직접 외부로 노출되므로 더욱 부식이 쉽게 발생된다.
콘크리트 내부의 철근에서 부식이 발생되면 철근은 원래 부피의 2배 내지 4배 정도에 해당되는 녹을 형성하게 된다. 또한 부식은 철근 표면에 곰보나 구멍응ㄹ 만들어 단면적을 감소시켜서 철근과 콘크리트 사이의 부착력을 떨어뜨리고 점차 얇은 층으로 갈라지거나 쪼개지게 된다. 만약 이러한 문제를 방치하게 되면 전주의 구조적 안전에 심각한 악영향을 줄 뿐만 아니라 누설전류가 외부로 노출된 철근을 통하여 비에 젖은 전신주 표면으로 흘러 감전에 의한 안전사고가 일어날 수 있다.
이러한 문제를 방지하기 위한 종래기술로서 도 1에 도시되고, 등록특허공보 제10-1247046호(등록일자: 2013. 03. 18)에 개시된 '아라미드 섬유를 이용한 콘크리트 전신주 보강구조 및 공법'을 들 수 있다.
상기 종래기술은 전신주 외주연에 충진프라이머를 도포하여 형성되는 충진접착층과, 상기 충진접착층에 부착되는 아라미드 보강판으로 형성되는 보강층으로 구성되되, 상기 아라미드 보강판은 시트형태로 전신주의 외주연을 감싸도록 부착되는 아라미드섬유시트 또는 바형태로 전신주의 길이방향으로 부착되는 아라미드섬유패널인 것을 특징으로 함으로써 시공후 기후변화에 기해 부착력의 저하로 보강판 등이 탈리되는 문제가 제어됨으로써 유지관리에 있어 장점이 있다.
다만 상기 종래기술은 이미 설치된 전신주의 외부를 보강하는 유지보수 공법에 관련된 것이므로, 근본적인 대책이 되긴 힘들며, 향후 새롭게 설치되는 전주 자체의 내부 철근 부식 우려가 방지되면서 철근 콘크리트 전신주와 동일하거나 그 이상의 강성 구조를 가지는 전주에 대한 기술이 요구된다.
등록특허공보 제10-1247046호(등록일자: 2013. 03. 18)
이에 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로써, 새롭게 설치되는 전주 자체의 내부 철근 부식 우려가 방지되면서 철근 콘크리트 전신주와 동일하거나 그 이상의 강성 구조를 가지는 전주를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주는, 송배전선로 및 각종 케이블 지지용 콘크리트 전주에 있어서, 콘크리트로 이루어지고, 내부에 접지용 중공이 형성되며, 원통형상으로 길게 형성되는 전주 몸체와; 전주 몸체 내부에 전주 길이 방향으로 하나 이상 삽입되며, 상기 중공 둘레를 따라 방사상으로 대칭되게 배치되는 철근과; 상기 철근 사이에 철근과 동일한 형상으로 형성되어 철근과 동일한 방향으로 하나 이상 삽입되며, 섬유소재로 이루어지는 섬유 보강근으로 이루어진다.
여기서 상기 섬유 보강근은 바람직하게는 전주의 중심을 기준으로 방사상으로 대칭되게 배치된다.
또한 바람직하게는 상기 섬유 보강근과 철근은 번갈아 배치된다.
그리고 바람직하게는 상기 섬유 보강근과 전주 몸체 외주면의 거리가 철근과 전주 몸체 외주면의 거리보다 더 작은 것을 특징으로 한다.
이 경우 바람직하게는 상기 섬유 보강근은 철근 보다 단면 직경이 더 작고, 섬유 보강근의 단면 중심을 모두 지나는 제1원은 철근의 단면 중심을 모두 지나는 제2원과 동심원을 이루며, 제1원은 제2원을 내포한다.
특히 바람직하게는 여기서 섬유 보강근은 철근과 철근 사이에 두 개 이상이 배치된다.
그리고 바람직하게는 일정한 두께를 가지고, 상기 전주 몸체의 중공에 대응되는 대응 중공이 형성되며, 대응 중공 둘레를 따라 상기 철근이 관통되는 철근공과 섬유 보강근이 관통되는 보강근 공이 형성되는 원반 형상의 결속판이 하나 이상 구비되어 상기 전주 몸체의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 설치될 수 있다.
한편 본 발명에 따른 콘크리트 전주의 제작방법은, 복수개의 철근들을 단면 중심이 방사 대칭되게 배치하는 1단계와; 상기 철근 둘레를 감싸는 지주 형상의 몰드를 제작하는 2단계와; 상기 몰드 내부로 콘크리트를 타설하여 양생하는 3단계;로 이루어지되, 상기 1단계는 철근들을 배치하면서 철근 사이에 섬유소재로 이루어지며 길이방향으로 길게 형성되는 봉체 형상으로 제작된 섬유 보강근을 철근과 평행하게 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 1단계에서 보강근은 단면 직경이 철근의 단면 직경보다 더 큰 것이 바람직하다.
또한 바람직하게는 상기 1단계에서 철근과 보강근 간의 간격 및 몰드의 단면 면적은 철근 또는 몰드의 일단에서 타단으로 갈수록 작게 제작하고, 상기 2단계는 일정한 두께를 가지는 중공의 원판으로서, 중공 둘레를 따라 상기 철근이 관통되는 철근공과 섬유 보강근이 관통되는 보강근 공이 형성되어 이루어지는 결속판을 제작하여 몰드의 길이 방향을 따라 상기 결속판이 철근과 보강근을 결속시키게 배치하고, 상기 철근과 보강근 및 몰드의 일단을 하부에 위치시키고 철근과 보강근 및 몰드의 타단을 상부에 위치시켜 철근 및 보강근과 그 둘레의 몰드를 직립시켜 몰드 내에 콘크리트를 타설한다.
본 발명에 의한 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주 및 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 제작방법에 따르면, 종래에 문제된 전주 내부의 철근 부식이 방지됨으로써 전주의 구조적 건전성과 견고함이 시간이 경과되더라도 그대로 유지되는 효과가 있다.
도 1은 종래기술을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명을 나타내는 개념도,
도 3은 본 발명의 제1실시 예를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 제2실시 예를 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명의 제3실시 예를 나타내는 단면도,
도 6a는 본 발명의 제3실시 예에서의 결속판을 나타내는 사시도,
도 6b는 도 6a의 결속판의 설치상태를 나타내는 평단면도,
도 6c는 도 6a의 결속판의 설치상태를 나타내는 정단면도,
도 6d는 도 6a의 결속판의 작용을 나타내는 정단면도,
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주와 콘크리트 전주의 제작방법에 관한 것으로서 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주는 세 가지 실시예로 표현될 수 있다.
이하에서는 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 세 가지 실시예를 순서대로 설명한 다음, 결속판이 결합되는 부가 실시예를 설명하고 나서, 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 제작방법을 순서대로 설명하기로 한다.
< 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 제1실시예 >
섬유 보강근(310)이 내장되는 콘크리트 전주의 제1실시예(이하 '제1실시예'라 한다.)는 도 3에 도시된 바와 같이 철근(210) 사이에 철근(210)과 동일한 형상과 단면적 크기를 가지는 섬유 보강근(310)을 제작하여 철근(210) 사이에 철근(210)과 동일한 방향으로 배치시켜 제작되는 전주이다.
통상의 전주는 도 2에 도시된 바와 같이 중공(H)이 형성되는 봉 형상의 콘크리트 전주 몸체(10)에 중공(H)의 중심을 기준으로 방사 대칭되게 철근(20)들이 전주 몸체(10)의 길이방향과 같은 방향으로 배치되어 이루어진다.
그런데 앞서 배경기술에서 설명된 바와 같이 철근(20)은 부식에 취약하다. 특히 전주는 차량이 통행하는 차량 주행로 바로 옆에 주로 설치되므로 차량과의 추돌로 인한 손상이 가해질 수 있으며 이 경우 콘크리트의 파손으로 철근(20)이 노출되면 철근(20)의 부식은 보다 더 빨리 진행된다.
또한 동절기 제설목적으로 살표되는 염화칼슘의 사용 및 삼면이 바다로 둘러싸인 국내 지리적 여건상 해안 기후의 영향 등으로 인하여 전주 내부 철근(20)은 여러 가지 요인으로 인하여 부식에 취약하다.
따라서 부식에 취약한 철근을 대체할 수 있는 소재가 요청된다. 일반 구조물에서 철근을 대체할 수 있는 신소재로 많은 연구와 개발이 진행되고 있는 것으로서, 고분자 복합재료인 섬유복합 신소재(Fiber Reinforced Polymer, FRP)와 텅스텐 섬유, 붕소섬유, 휘스커 혹은 금속 및 무기 화합물계와 유기 합성섬유계인 아라미드 섬유 등이 있다.
이러한 섬유강화플라스틱 및 복합재료의 원재료는 보강섬유와 기지재료로 나누어진다. 복합재료의 보강재는 주로 연속섬유를 사용한다. 역사적으로 유리섬유가 가장 오래된 보강섬유이나, 그 사용빈도 및 중요성은 탄소섬유(graphite fiber 또는 carbon fiber)가 으뜸이라고 할 수 있다. 그밖에 Kevlar로 대표되는 aramid섬유가 널리 쓰이며, 이보다 사용빈도가 적은 boron섬유와 silicon carbide 등의 ceramic섬유 등도 쓰인다.
보강섬유가 하중을 견디는 요소라면, 이들 각각의 섬유를 제자리에 고정시켜 구조적인 모양을 이루기 위해서는 기지재료의 필요성이 절대적이다. 또한, 전단하중(shear stress)일 때에는 주로 기지재료가 하중을 지탱하므로, 그 기계적 성질이 매우 중요하며, 파괴진행에 결정적인 영향을 미친다. 또, 대부분의 섬유가 외부요소(열, 화학물질 등)에 대해 안정되어 있으므로, 이러한 외부요소에 대한 기지재료의 저항성이 중요한 경우가 많다. 기지재료로는 에폭시 수지가 최신 복합재료에 쓰이고 있으며, 아직 불포화 폴리에스테르 수지(unsaturated polyester resin)도 일반 복합재료의 상당한 부분을 차지하고 있고, 고온용으로는 phenol, polyimide 수지와 알루미늄 등 금속이 쓰이며, 최근에는 열가소성 수지도 많이 사용되고 있다.
이러한 탄소섬유 또는 아라미드 섬유 등의 섬유 신소재는 비강도가 크므로 가볍고 강하고, 성형성이 양호하여 설계상의 자유도가 크며, 내약품성과 내열성이 우수하고, 전기 절연성이 있어 전파를 투과시키며, 투광성을 가질 수 있는 장점이 있다.
따라서 본 발명의 제1실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 전주에서 철근(210)과 철근(210) 사이에 탄소섬유 또는 아라미드 섬유로 제작되며 철근(210)과 동일한 형상으로 형성되는 섬유 보강근(310)이 배치되는 것을 특징으로 한다.
전주 몸체(100) 내부의 철근(210)은 전기설비기술기준의 판단기준 제65조의 규정에 따라 제작되며, 동 규정에서 제시한 허용압축응력 이상의 허용응력을 가지도록 규정하고 있다. 이 경우 통상의 전주는 12개 내지 16개의 철근이 전주의 중심을 기준으로 방사상으로 대칭되게 배치된다.
도 2에서는 통상의 전주에 철근이 중심으로부터 방사상으로 대칭되게 16개가 배치되는 것으로 도시되어 있다.
이 경우 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이 도 2의 16개의 철근 중 8개는 철근(210)으로 배치되고 나머지 8개는 탄소섬유 또는 아라미드 와 같은 신소재 섬유 보강근(310)이 배치되는 것으로 제안하는 것이다.
여기서 섬유 보강근(310)과 철근(210)은 서로 규칙적인 주기로 배치될 수 있으며 도 3에 도시된 제1실시예에서는 섬유 보강근(310)과 철근(210)이 서로 하나씩 번갈아가며 배치되는 것으로 도시되어 있다.
결과적으로 섬유 보강근(310)은 전주 몸체(100)의 중심을 기준으로 방사상으로 대칭되게 배치된다.
섬유 보강근(310)은 항복점이 없이 탄성적으로 거동하며, 극한 인장강도는 철근(210)의 3배 이상이므로 본 발명에서와 같이 종래의 전주의 철근(10)에서 철근 2개 중 하나를 섬유 보강근(310)으로 대체하더라도 규정된 구조적 강성을 가지는 전주를 제작할 수 있으며, 부식으로부터 자유로운 섬유 보강근(310)으로 철근(210)의 절반을 대체함으로써 부식으로 인한 전주의 노후화가 효과적으로 방지될 수 있다.
< 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 제2실시예 >
섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 제2실시예(이하 '제2실시예'라 한다.)는 도 4에 도시된 바와 같이 섬유 보강근(320)이 철근(220)과 철근(220) 사이에 배치되되, 전주 몸체(100)의 외주면과 섬유 보강근(320) 사이의 거리는 전주 몸체(100)의 외주면과 철근(220) 사이의 거리보다 더 작은 것을 특징으로 한다.
섬유 보강근(320)은 앞서 제1실시예에서 서술한 바와 같이 인장강도가 철근(220)의 3배 이상이지만 섬유 보강근(320)은 단면 직경이 클수록 인장강도가 작아지는 특성이 있다. 이는 섬유 보강근(320)의 전단지연 효과 때문으로서 섬유 보강근(320)의 중심부에 배치되는 섬유와 표면부에 배치되는 섬유 간의 응력 차이로 발생되는 것이다. 따라서 섬유 보강근(320)은 단면 직경이 작을수록 유리하다.
따라서 제2실시예는 섬유 보강근(320)의 단면적이 철근(220)보다 작게 제작되는 것을 첫 번째 특징으로 한다.
또한 제2실시예는 섬유 보강근(320)과 전주 몸체(100)의 외주면 과의 거리가 철근(220)과 전주 몸체(100)의 외주면 과의 거리보다 가까운 것을 특징으로 한다.
왜냐하면 전주가 차량 통행로 가에 주로 설치되어 차량과의 추돌로 인한 파손이 빈번하게 일어나 전주 몸체(100)가 파손되면서 철근(220)이 외부로 노출되어 부식이 빠르게 진행되는 경우가 많기 때문이다.
이때 섬유 보강근(320)이 철근(220)보다 더 전면에 배치됨으로 인하여 전주 몸체(100)가 여러 가지 이유로 파손되더라도 철근(220)이 배치된 부위의 깊이 까지 파손되는 것이 방지될 수 있다. 즉 섬유 보강근(320)이 설치된 부위에서 파손이 정지될 수 있으므로 섬유 보강근(320) 보다 더 안쪽에 배치되는 철근(220)은 외부로 노출되지 않기 때문이다.
이로써 제2실시예에서는 제1실시예에 비하여 철근(220)의 부식이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.
< 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 제3실시예 >
섬유 보강근(320)이 내장되는 콘크리트 전주의 제3실시예(이하 '제3실시예'라 한다.)는 도 5에 도시된 바와 같이 철근(230)과 철근(230) 사이에 철근(230)의 단면적 보다 작은 단면적을 가지는 섬유 보강근(330)이 두 개 이상이 배치되는 것을 특징으로 한다. 앞서 제2실시예에서 설명된 바와 같이 섬유 보강근(330)은 단면적이 증가할수록 전단지연효과로 인하여 인장강도가 낮아진다. 따라서 섬유 보강근(330)은 단면적이 작을수록 유리하다. 또한 섬유 보강근(330)은 단면적이 작으므로 철근(230)과 철근(230) 사이에 두 개 이상이 배치될 수 있는 여유가 생기므로 도 5에 도시된 바와 같이 철근(230) 사이에 섬유 보강근(330)을 두 개 이상 배치함으로써 전주의 구조적 강성을 더욱 높일 수 있다.
이때 전주 몸체(100)의 중심을 기준으로 전 방향으로 응력이 고르게 분포될 수 있도록 도 5에 도시된 바와 같이 섬유 보강근(330)은 전주 몸체(100)의 중심을 기준으로 각 철근(230) 사이에 배치되는 섬유 보강근(330)의 집단끼리는 방사상으로 대칭되게 배치된다. 왜냐하면 철근(230)과 철근(230) 사이의 섬유 보강근(330) 간의 거리와 철근(230)을 사이에 둔 섬유 보강근(330) 간의 거리는 서로 다를 수밖에 없지만, 각 철근(230) 사이의 두 개 이상의 섬유 보강근(330)을 하나의 섬유 보강근(330) 집단이라고 볼 때 각 섬유 보강근(330) 집단의 배치는 전주 몸체(100) 중심을 기준으로 방사상으로 대칭된다면 전체적인 응력분포가 균형이 맞기 때문이다.
한편 섬유 보강근(330)과 전주 몸체(100) 외주면 간의 거리가 철근(230)과 전주 몸체(100) 외주면 간의 거리보다 작은 결과, 도 5에 도시된 바와 같이 모든 섬유 보강근(330)의 단면 중심을 연결하는 원을 제1원이라 하고 모든 철근(230)의 단면 중심을 연결하는 원을 제2원이라 할 때, 제1원이 제2원을 내포하는 관계가 된다.
그리고 이 경우 도 5에서와 같이 전주 몸체의 중심으로부터 철근(230) 사이에 배치되는 두 개의 섬유 보강근(330)의 각 중심을 지나는 선과, 전주 몸체(100)의 중심으로부터 철근(230) 단면 중심을 지나는 선이 이루는 모든 각은 서로 동일하게 배치되게 하면 보다 응력 분포가 균일하게 되어 전주는 보다 구조적으로 안정될 수 있을 것이다.
이하에서는 부가 실시예로서 섬유 보강근과 철근을 함께 고정시키는 결속판(400)에 대하여 살펴보기로 한다.
< 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 부가실시예 - 결속판 >
섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주의 부가실시예(이하 '부가실시예'라 한다.)는 철근(210,220,230)과 섬유 보강근(310,320,330)을 견고하게 결합시키는 결속판(400)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
결속판(400)은 도 6a 내지 6d에 도시된 바와 같이 전주 단면 형상에 대응되게 대응 중공이 형성되고 일정한 두께로 형성되는 원판에 두께 방향으로 관통되는 관통구가 철근 및 섬유 보강근의 배치에 대응되게 형성되어 이루어진다.
이 경우 관통구는 철근(210,220,230)이 관통 삽입되는 철근공(420)과 섬유 보강근(310,320,330)이 관통 삽입되는 보강근 공(430)으로 이루어진다. 도 6a 내지 6d에는 제3실시예에 따라 결속판(400)이 제작되는 것으로 도시되어 있으나 결속판(400)의 형상은 반드시 제3실시예에 따르는 것은 아니며 제1실시예 또는 제2실시예에 따라 제작될 수도 있다. 따라서 결속판(400)에 형성되는 철근공(420)과 보강근 공(430)은 제1실시예에서와 같이 서로 같은 크기로 제작되어 철근공(420)과 보강근 공(430)의 구분이 없을 수도 있으며, 제2실시예에서와 같이 철근(210,220,230) 사이에 철근공(420) 보다 작은 크기의 보강근 공(430)이 하나씩 형성되는 것으로 제작될 수도 있다.
도 6a 및 도 6b에는 철근공(420)과 보강근 공(430)이 색깔이 다르게 도시되어 있으나 이는 철근공(420)과 보강근 공(430)을 구분짓기 위함이며 철근공(420)과 보강근 공(430)은 모두 철근(210,220,230) 또는 섬유 보강근(310,320,330)이 삽입되는 관통공인 점에서는 같은 형상이다.
도 6c와 도 6d에는 결속판(400)으로 철근(210,220,230)과 섬유 보강근(310,320,330)이 결속되는 설치 상태도가 도시되어 있다. 특히 도 6d에는 결속판(400)의 설치 과정에서 콘크리트 몰탈의 무게로 결속판(400)이 철근(210,220,230)과 섬유 보강근(310,320,330)에 견고하게 결합되는 설치 과정이 도시되어 있다.
도 6d에 도시된 바와 같이 결속판(400)은 철근(210,220,230)과 섬유 보강근(310,320,330)에 결합될 때 별도의 장비를 사용하지 않고서도 콘크리트 몰탈의 하중이 이용되어 최대한 견고하게 철근(210,220,230)과 섬유 보강근(310,320,330)에 결합될 수 있는 것을 특징으로 한다.
전주는 통상적으로 전주가 지상에 직립될 때 하부에서 상부로 갈수록 단면적이 점차 감소하는 형태로 제작된다. 따라서 도 6c 및 도 6d에 도시된 바와 같이 철근(210,220,230)과 섬유 보강근(310,320,330)은 전주 몸체(100)의 중심을 향하여 약간 경사가 진 형태로 설치된다.
전주 몸체(100)를 제작하기 위한 거푸집을 설치하는 단계에서 콘크리트 몰탈을 거푸집 내부로 타설하기 전에 먼저 철근(210,220,230)과 섬유 보강근(310,320,330)을 배치하고 고정할 때 결속판(100)을 철근(210,220,230) 및 섬유 보강근(310,320,330)에 끼워서 철근(210,220,230) 및 섬유 보강근(310,320,330)을 고정시키는 작업이 필요하다.
이때 결속판(400)에 형성된 철근공() 및 보강근 공의 간격에 일치되게 철근과 섬유 보강근이 설치되는 높이까지 결속판을 삽입시키지 않고 임시로 그 상부에 결속판을 설치하더라도 거푸집 내부로 콘크리트 몰탈을 붓게 되면 콘크리트 몰탈의 하중이 결속판 상부에 작용되면서 점점 결속판이 몰탈의 하중으로 아래로 가라앉게 된다.
최종적으로 결속판은 결속판에 형성되는 철근공 및 보강근 공 간의 간격에 맞게 철근과 섬유 보강근이 설치된 높이에 까지 하강하게 되며 여기서 콘크리트 몰탈의 무게로 인하여 약간 더 깊이 결속판이 삽입됨으로써 결속판은 최대한 견고하게 철근과 섬유 보강근을 결속시킨다.
즉 결속판을 철근과 섬유 보강근에 설치함에 있어서 별도의 장비로 결속판을 삽입시키지 않더라도 콘크리트 몰탈의 무게로 결속판은 자동으로 삽입되어 철근과 섬유 보강근을 견고하게 결속시키게 된다.
<콘크리트 전주의 제작방법의 실시예>
콘크리트 전주의 제작방법의 실시예(이하 '제작방법의 실시예'라 한다.)는 앞서 설명된 내용과 대부분 중복되며 특히 결속판(400)이 구비되는 부가실시예에서 일부 설명되었으므로 간략하게 설명하기로 한다.
제작방법의 실시예는 복수개의 철근(230)들을 단면 중심이 방사 대칭되게 배치하는 1단계와, 철근(230) 둘레를 감싸는 지주 형상의 몰드(M)를 제작하는 2단계와, 몰드(M) 내부로 콘크리트를 타설하여 양생하는 3단계로 이루어지되, 상기 1단계는 철근(230)들을 배치한 후 또는 철근(230)들을 배치하는 과정에서, 철근(230) 사이에 섬유소재로 이루어지며 길이방향으로 길게 형성되는 봉체 형상으로 제작된 섬유 보강근(330)을 철근과 평행하게 배치하는 단계를 포함 한다.
이때 앞서 제2실시예에서와 마찬가지로 상기 1단계에서 섬유 보강근(330)은 단면 직경이 철근(230)의 단면 직경보다 더 작은 것을 특징으로 한다. 왜냐하면 섬유 보강근(330)은 단면적이 증대될수록 단위면적당 인장강도가 감소하므로 단면적이 작게 제작되는 편이 인장강도의 면에서 유리하기 때문이다.
상기 1단계에서 철근(230)과 섬유 보강근(330) 간의 간격 및 몰드(M)의 단면 면적은 철근(230) 또는 몰드(M)의 일단에서 타단으로 갈수록 작게 제작하고,
상기 2단계는 일정한 두께를 가지는 중공의 원판으로서, 중공 둘레를 따라 상기 철근(230)이 관통되는 철근공(420)과 섬유 보강근(330)이 관통되는 보강근 공(430)이 형성되어 이루어지는 결속판(400)을 제작하여 몰드(M)의 길이 방향을 따라 상기 결속판(400)이 철근(230)과 보강근(330)을 결속시키게 배치하고, 상기 철근(230)과 보강근(330) 및 몰드(M)의 일단을 하부에 위치시키고 철근(230)과 보강근(330) 및 몰드(M)의 타단을 상부에 위치시켜 철근(230) 및 보강근(330)과 그 둘레의 몰드(M)를 직립시켜 몰드(M) 내에 콘크리트를 타설함을 특징으로 한다.
왜냐하면 앞서 부가실시예에서 설명된 바와 마찬가지로 결속판(400)을 별도의 장비를 이용하여 몰드(M) 내부에 삽입시키지 않더라도 콘크리트 몰탈의 무게로 결속판(400)이 철근(230)과 섬유 보강근(330)에 단단하게 결속되기 때문이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
A: 섬유 보강근과 전주 외주면 간 거리 B: 철근과 전주 외주면 간 거리
H: 중공 M: 거푸집
10,100: 전주 몸체 20,210,220,230: 철근
310,320,330: 섬유 보강근 400: 결속판
420: 철근공 430: 보강근 공

Claims (10)

  1. 송배전선로 및 각종 케이블 지지용 콘크리트 전주에 있어서,
    콘크리트로 이루어지고, 내부에 접지용 중공이 형성되며, 원통형상으로 길게 형성되는 전주 몸체와;
    전주 몸체 내부에 전주 길이 방향으로 하나 이상 삽입되며, 상기 중공 둘레를 따라 방사상으로 대칭되게 배치되는 철근과;
    상기 철근 사이에 철근과 동일한 형상으로 형성되어 철근과 동일한 방향으로 하나 이상 삽입되며, 탄소섬유 또는 아라미드섬유 소재로 이루어지는 섬유 보강근;을 포함하되,
    상기 섬유 보강근은 전주의 중심을 기준으로 방사상으로 대칭되게 배치되고,
    상기 섬유 보강근과 철근은 번갈아 배치되며,
    상기 섬유 보강근은 섬유 보강근과 전주 몸체 외주면의 거리가 철근과 전주 몸체 외주면의 거리보다 더 작도록 배치되고,
    상기 섬유 보강근은 철근 보다 단면 직경이 더 작게 제작되며,
    상기 섬유 보강근은 철근과 철근 사이에 두 개 이상 배치되되, 서로 밀착되게 배치되고,
    일정한 두께를 가지고, 상기 전주 몸체의 중공에 대응되는 대응 중공이 형성되며, 대응 중공 둘레를 따라 상기 철근이 관통되는 철근공과 섬유 보강근이 관통되는 보강근 공이 형성되는 원반 형상의 결속판이 하나 이상 구비되어 상기 전주 몸체의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 설치되는 섬유 보강근이 내장되는 콘크리트 전주.
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  8. 제1항에 따라 구성되는 콘크리트 전주의 제작방법으로서,
    복수개의 철근들을 단면 중심이 방사 대칭되게 배치하는 1단계;
    상기 철근 둘레를 감싸는 지주 형상의 몰드를 제작하는 2단계;
    상기 몰드 내부로 콘크리트를 타설하여 양생하는 3단계;로 이루어지되,
    상기 1단계는 철근들을 배치하면서 철근 사이에 섬유소재로 이루어지며 길이방향으로 길게 형성되는 봉체 형상으로 제작된 섬유 보강근을 철근과 평행하게 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 1단계에서 섬유 보강근은 단면 직경이 철근의 단면 직경보다 더 작게 제작하며,
    상기 1단계에서 철근과 섬유 보강근 간의 간격 및 몰드의 단면 면적은 철근 또는 몰드의 일단에서 타단으로 갈수록 작게 제작하고,
    상기 2단계는 일정한 두께를 가지는 중공의 원판으로서, 중공 둘레를 따라 상기 철근이 관통되는 철근공과 섬유 보강근이 관통되는 보강근 공이 형성되어 이루어지는 결속판을 제작하여 몰드의 길이 방향을 따라 상기 결속판이 철근과 섬유 보강근을 결속시키게 배치하고, 상기 철근과 섬유 보강근 및 몰드의 일단을 하부에 위치시키고 철근과 섬유 보강근 및 몰드의 타단을 상부에 위치시켜 철근 및 섬유 보강근과 그 둘레의 몰드를 직립시켜 몰드 내에 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 전주의 제작방법.
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