KR102448211B1 - 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조물에 작용하는 지진이나 바람에 저항하고자 기초하부에 설치된 강관말뚝이나 PHC말뚝은 구조물의 확대기초 간의 수직한 철근을 보강하여 강결합 방식으로 지지하는 접합방법하고 있으나 확대기초와 말뚝이 결합되는 접경부에서 단위부재 형식의 단위 확장두부정착재를 하부 정착부는 기시공된 PHC말뚝의 내부 중공부의 속채움 콘크리트에 효과적으로 우력 정착시키고 상부 정착부는 말뚝의 상단 절단면에 거치하여 말뚝의 중공부의 직경(d)보다 크도록 바깥쪽으로 벌려 단면을 확장시켜 접경부의 발생휨모멘트의 저항모멘트 팔거리를 증대시키고 일정한 단위부재로 공장 제작하여 말뚝의 내부로 삽입되도록 함으로써 말뚝의 두부를 효과적으로 보강하도록 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 지중에 매립 설치되며 중앙부에 중공부이 형성되는 PHC말뚝과; PHC말뚝의 중공부의 상단부에서 일정 깊이 하부에 위치하여 중공부을 마감하는 거푸집판과; 판 형상의 수평부재와, 수직한 판형상으로 관통공이 통공되어 수평부재에 접합되는 수직부재와, 일정길이 수직방향으로 형성되는 상부 정착부와 상부 정착부의 하단부에서 경사 하방으로 연장되는 경사 확대부와 경사 확대부의 하단부에서 수직방향 하부로 연장되는 하부 정착부으로 이루어져 경사 확대부가 수직부재의 관통공을 관통하여 구성되는 고강도 보강철근을 포함하여 이루어져, PHC말뚝의 상단부에 수평부재의 하단부가 안착되고, 수직부재의 관통공을 관통하여 구성되는 경사 확대부 및 하부 정착부가 중공부에 인입되도록 복수개가 구성되는 단위 확장두부정착재와; HC말뚝의 상단부로 일정 길이 돌출하도록 거푸집판의 상부의 중공부으로 삽입되는 복수개의 수직근과; PHC말뚝의 상단부에 콘크리트를 타설하여 중공부 내부의 거푸집판의 상부와 PHC말뚝 상부의 일정 면적에 형성되는 확대기초;를 포함하여 이루어진다.

Description

단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조{REINFORCING STRUCTURE FOR PILE HEAD}

본 발명은 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조물에 작용하는 지진이나 바람에 저항하고자 기초하부에 설치된 강관말뚝이나 PHC말뚝은 구조물의 확대기초 내부로 수직한 철근을 보강하여 강결합 방식으로 지지하는 접합방법하고 있으나 확대기초와 말뚝이 결합되는 접경부에서 단위부재 형식의 단위 확장두부정착재를 하부 정착부는 기시공된 PHC말뚝의 내부 중공부의 속채움 콘크리트에 효과적으로 우력 정착시키고 상부 정착부는 말뚝의 상단 절단면에 거치하여 말뚝의 중공부의 직경(d)보다 크도록 바깥쪽으로 벌려 단면을 확장시켜 접경부의 발생휨모멘트에 대한 저항모멘트 팔거리를 증대할 수 있는 단위부재를 공장 제작하여 말뚝의 내부로 삽입되도록 함으로써 말뚝의 두부를 효과적으로 보강하도록 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조에 관한 것이다.

일반적으로 PHC말뚝은 시공후에 두부를 절단하여 두부정리를 하게 되는데, 이때 절단면에는 내부에 구성되는 PC강봉이 같이 절단되거나 훼손되어 프리스트레스 힘(prestressing force)의 손실되며, 이에 따라 PHC파일에 균열이 발생하는 문제점이 있엇다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1665361호 "다단계로 보강된 두부보강 일체식 복합 PHC 말뚝 및 그 제작방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '말뚝의 상단으로부터 순차적으로 강관 보강구간(L1), 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2), 및 일반 PHC 말뚝 구간(L3)의 3개의 구간으로 구분되어 있으며; 강관 보강구간(L1)은, 외측 강관(10)과, 연결부재(12)에 의해 외측 강관(10)에 결합된 상태로 외측 강관(10)으로부터 간격을 두고 위치하는 철근설치 띠(11)와, 철근설치 띠(11)에 결속되어 연직 배치되는 두부보강철근(13)을 포함하는 강관 보강체(1)로 이루어지며; 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)은, 중공부(29)을 가지는 중공부 콘크리트 부재(P)에 강재띠 보강체(3)가 매립되어 있는 구성을 가지는데; 강재띠 보강체(3)는, 연직방향으로 간격을 두고 복수개로 구비된 외부 강재띠(30)와, 결합부재(32)에 의해 각각의 외부 강재띠(30)와 일체화된 상태로 외부 강재띠(30)와 간격을 두고 외부 강재띠(30)의 내부에 위치하는 복수개의 내부 강재띠(31)와, 내부 강재띠(31)의 외면에 밀착 배치되는 연직철근(350) 및 횡철근(351)으로 이루어진 철근망(35)으로 구성되어, 연직철근(350), 횡철근(351) 및 내부 강재띠(31)가 중공부 콘크리트 부재(P)의 콘크리트에 매립되어 있으며; 일반 PHC 말뚝 구간(L3)은, 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)의 중공부 콘크리트 부재(P)와 일체를 이루면서 중공부(29)을 가지는 중공부 콘크리트 부재로 이루어지며; 강관 보강체(1)가 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)의 중공부 콘크리트 부재(P)의 상단에 놓여서, 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)의 중공부 콘크리트 부재(P)에 구비된 좌판(28)과 외측 강관(10)이 일체로 결합되고, 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)에는 중공부(29)을 폐쇄하도록 마감판(290)이 설치된 상태에서, 감판(290) 위쪽의 중공부(29) 내부와 외측 강관(10) 내부에 걸쳐서 연속적으로 속채움 콘크리트(290)가 채워져 경화되어 있는 구성을 가지며; 두부보강철근(13)은 그 상단이 외측 강관(10) 위쪽으로 돌출되고 그 하단이 외측 강관(10)의 하단 이상으로 더연장되는 연직길이를 가지고 있어서, 강관 보강체(1)가 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)의 중공부 콘크리트 부재(P)의 상단에 놓였을 때, 두부보강철근(13)의 하단은 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)의 중공부 콘크리트 부재(P)에 형성된 중공부(29) 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 복합 PHC 말뚝'을 제안한다.

그러나 상기 배경기술은 구성이 복잡하여 제작이 용이하지 않고 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.

특허등록 제1665361호 "다단계로 보강된 두부보강 일체식 복합 PHC 말뚝 및 그 제작방법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구조물에 작용하는 지진이나 바람에 저항하고자 기초하부에 설치된 강관말뚝이나 PHC말뚝은 구조물의 확대기초 간의 수직한 철근을 보강하여 효과적인 강결합 방식으로 수직한 철근의 하단정착부는 기시공된 PHC말뚝의 내부 중공부의 속채움 콘크리트에 효과적으로 삽입 정착시키고 수직한 철근의 상단정착부는 말뚝의 상단 절단면에 거치하여 말뚝의 중공부의 직경(d)보다 크게 외측으로 벌려서 배치되도록 단면 확장시킴으로써 접경부의 발생휨모멘트의 저항모멘트 팔거리를 증대시켜 저항성능을 향상시키고 PHC말뚝의 균열을 방지할 수 있으며, 일정한 단위부재로 공장 제작되어 PHC말뚝에 필요한 부분에 필요한 갯수를 용이하게 설치할 수 있도록 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 지중에 매립 설치되며 중앙부에 중공부이 형성되는 PHC말뚝과; PHC말뚝의 중공부의 상단부에서 일정 깊이 하부에 위치하여 중공부을 마감하는 거푸집판과; 판 형상의 수평부재와, 수직한 판형상으로 관통공이 통공되어 수평부재에 접합되는 수직부재와, 일정길이 수직방향으로 형성되는 상부 정착부와 상부 정착부의 하단부에서 경사 하방으로 연장되는 경사 확대부와 경사 확대부의 하단부에서 수직방향 하부로 연장되는 하부 정착부으로 이루어져 경사 확대부가 수직부재의 관통공을 관통하여 구성되는 고강도 보강철근을 포함하여 이루어져, PHC말뚝의 상단부에 수평부재의 하단부가 안착되고, 수직부재의 관통공을 관통하여 구성되는 경사 확대부 및 하부 정착부가 중공부에 인입되도록 복수개가 구성되는 단위 확장두부정착재와; PHC말뚝의 상단부로 일정 길이 돌출하도록 거푸집판의 상부의 중공부으로 삽입되는 복수개의 수직근과; PHC말뚝의 상단부에 콘크리트를 타설하여 중공부 내부의 거푸집판의 상부와 PHC말뚝 상부의 일정 면적에 형성되는 확대기초;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 고정 철근이 수평부재의 상부에서 고강도 보강철근의 상부 정착부에 접합되며 하단부가 수평부재의 상부면에 접합되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 단위 확장두부정착재의 수직부재는 관통공이 복수개 구성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 고강도 보강철근의 외측면에 돌출하도록 확대 부재가 구성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 확대 부재는 판을 절곡하여 고강도 수직철근의 외주면을 감싸도록 구성하는 부착부와, 부착부의 외주면에 링형상으로 구성되는 확대링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 확대링은 철선을 포함한 선재로 구성하거나 판재를 가공하여 링형상으로 제작하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 확대 부재는 선재 또는 판재를 고리 형상으로 절곡하여 고강도 보강철근에 용접하여 접합하도록 하는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 단위 확장두부정착재는 PHC파일의 중공부의 내부에서 고강도 보강철근의 경사 확대부가 인접한 고강도 보강철근의 경사 확대부와 교차하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 상부 정착부는 상단부가 외측으로 벌어지도록 일정각도 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 수평부재의 외측단에 수직한 걸착턱을 구성되도록 하는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 수직부재는 수평부재의 상부와 하부로 각각 돌출되도록 수평부재의 단부에 구성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 수평부재와 수직부재는 하나의 판재를 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조는 구조물에 작용하는 지진이나 바람에 저항하고자 기초하부에 설치된 강관말뚝이나 PHC말뚝은 구조물의 확대기초 내부로 수직한 철근을 보강하여 강결합 방식으로 지지하는 접합방법하고 있으나 확대기초와 말뚝이 결합되는 접경부에서 단위부재 형식의 단위 확장두부정착재를 하부 정착부는 기시공된 PHC말뚝의 내부 중공부의 속채움 콘크리트에 효과적으로 우력 정착시키고 상부 정착부는 말뚝의 상단 절단면에 거치하여 말뚝의 중공부의 직경(d)보다 크도록 바깥쪽으로 벌려 단면을 확장시켜 접경부의 발생휨모멘트에 대한 저항모멘트 팔거리를 증대할 수 있는 단위부재를 공장 제작하여 말뚝의 내부로 삽입되도록 함으로써 말뚝의 두부를 효과적으로 보강하도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 단위 확장두부정착재가 설치된 PHC말뚝의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 단위 확장두부정착재의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 단위 확장두부정착재에 확대 부재가 구성된 실시예의 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에서 사용되는 확대 부재의 일 실시예의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 단위 확장두부정착재의 다른 실시예가 적용된 말뚝의 두부보강 구조를 도시한 단면도이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조를 도시한 단면도이다.

도 1에서와 같이, 본 발명의 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조는 지중에 설치되는 말뚝(10)의 두부를 단위부재 형태의 단위 확장두부정착재(30)로 보강하도록 한다.

단위 확장두부정착재(30)는 도 1a 및 도 1b에서와 같이, PHC 말뚝에도 적용될 수 있으며, 도 1c에서와 같이, 강관 말뚝에도 적용될 수 있다.

확대기초(1)는 말뚝(10)의 상단부에 콘크리트를 타설하여 중공부(11) 내부의 거푸집판(20)의 상부와 말뚝(10) 상부의 일정 면적에 형성된다.

말뚝(10)은 중앙부에 중공부(11)이 형성되며, 상부에는 콘크리트가 타설되어 확대기초(1)가 형성된다.

도 2는 본 발명의 단위 확장두부정착재가 설치된 PHC말뚝의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 단위 확장두부정착재의 사시도이다.

본 발명에서는 말뚝(10)의 두부를 보강하기 위하여 별도의 단위 확장두부정착재(30)를 말뚝(10)의 두부에 구성하도록 하는데, 이때, 도 1 및 도 2에서와 같이, 말뚝(10)의 중공부(11)의 상단부에서 일정 깊이 하부에 거푸집판(20)을 구성하여 중공부(11)을 폐합도록 하여 거푸집판(20)의 상부에서만 중공부(11)에 콘크리트가 타설되도록 한다.

단위 확장두부정착재(30)는 거푸집판(20)의 상부에서 말뚝(10)의 중공부(11)의 내부로 삽입되는데, 이때, 단위 확장두부정착재(30)의 상부는 말뚝(10)의 상단부보다 일정 높이 상부로 돌출되도록 하여 확대기초(1)에 정착되도록 하는데, 이때, 말뚝(10)의 상부로 돌출되는 부분은 말뚝(10)의 중공부(11) 보다 단면이 확대된 형태로 설치되도록 한다.

단위 확장두부정착재(30)는 도 3에서와 같이, 단위부재의 형태로 제작되어 도 2에서와 같이 필요한 위치에만 설치되도록 할 수 있다.

이와 같은 단위 확장두부정착재(30)는 판 형상의 수평부재(31)와, 수직한 판형상으로 관통공(321)이 통공되어 수평부재(31)에 접합되는 수직부재(32)와, 고강도 보강철근(33)을 포함하여 단위부재의 형태로 사전제작되도록 한다.

수평부재(31)는 말뚝(10)의 상단부에 거치하기 위하여 구성되며 수평판형상으로 이루어진다.

이와 같은 수평부재(31)의 상부에는 판형상의 수직부재(32)가 용접 등의 방법으로 접합되도록 한다.

도 3a 및 도 3b에서와 같이, 수직부재(32)는 판형상으로 하단부가 수평부재(31)의 상부면에 접합되도록 할 수 있으며, 수평부재(31)의 일측 단부에 맞추어 접합되거나 내측으로 일정거리 이격되어 접합되도록 할 수 있다.

또한, 도 3c에서와 같이, 수직부재(32)와 수평부재(31)는 일체의 판재를 절곡하여 형성하도록 할 수도 있으며, 도 3d에서와 같이, 수직부재(32)는 수평부재(31)의 상부와 하부로 각각 돌출되도록 수평부재(31)의 단부에 구성되도록 할 수도 있다.

이와 같은 수직부재(32)에는 관통공(321)이 통공되어 형성되는데, 관통공(321)에는 고강도 보강철근(33)이 삽입되도록 한다.

고강도 보강철근(33)은 도 3에서와 같이, 상부 정착부(331)와 상부 정착부(331)의 하단부에서 경사 하방으로 연장되는 경사 확대부(332)와 경사 확대부(332)의 하단부에서 수직방향 하부로 연장되는 하부 정착부(333)로 이루어지며, 경사 확대부(332)가 수직부재(32)의 관통공(321)을 관통하도록 구성된다.

이때, 고강도 보강철근(33)은 수직부재(32)에 용접 등의 방법으로 접합되도록 할 수도 있으며, 관통된 상태에서 별도의 고정수단 없이 구성되도록 할 수도 있다.

특히, 고정 철근(34)을 수평부재(31)의 상부에서 고강도 보강철근(33)의 상부 정착부(331)에 접합되도록 하고 하단부가 수평부재(31)의 상부면에 접합되도록 하여, 고강도 보강철근(33)을 용이하게 수평부재(31) 및 수직부재(32)에 고정하도록 하면서도 말뚝(10)의 상단부에서 말뚝(10) 중공부(11)의 직경(d)보다 큰 위치에 보강 배치되어 단면확장구조를 갖도록 고강도 보강철근(33)을 보강하는 역할을 하도록 한다.

이와 같이 구성된 단위 확장두부정착재(30)는 도 1에서와 같이, 말뚝(10)의 상단부에 수평부재(31)의 하단부가 안착되고, 고강도 보강철근(33)의 경사 확대부(332) 및 하부 정착부(333)가 중공부(11)에 인입되도록 설치되는데, 경사 확대부(332)의 경사각도나 길이 등에 따라 도 1a에 도시된 바와 같이, 하부 정착부(333)가 중공부(11)의 상부 정착부(331)와 상대적으로 큰 이격거리로 우력작용을 고려하여 설치하거나 중공부(11)의 중앙부 부위로 모이도록 설치되도록 할 수도 있으며, 도 1b에서와 같이, PHC파일(10)의 중공부(11)의 내부에서 고강도 보강철근(33)의 경사 확대부(332)가 인접한 고강도 보강철근(33)의 경사 확대부(332)와 교차하도록 구성되도록 할 수도 있다.

이때, 단위 확장두부정착재(30)는 도 2에서와 같이, 말뚝(10)의 상단부에 필요한 위치에 복수개가 구성되도록 할 수 있으며, 도 3b에서와 같이, 단위 확장두부정착재(30)의 수직부재(32)는 관통공(321)이 복수개 구성되도록 하여 고강도 보강철근(33)이 복수개 구성되도록 할 수도 있고, 수평부재(31)와 수직부재(32)가 말뚝(10)의 상단부의 형상과 일치시키도록 곡면형, 부채꼴형 등으로 이루어지도록 할 수도 있다.

또한, 도 1c, 도 3c 및 도 3d에서와 같이, 수평부재(31)가 말뚝(10)의 상단부에 거치하여 설치할 때 설치 용이성을 고려하여 수평부재(31)의 외측단에 수직한 걸착턱(39)을 구성시킴으로써 단위 두부보강부재(30)을 보다 용이하게 말뚝(10)의 상단부에 거치하도록 할 수도 있다.

특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 수평부재(31)의 단부는 중공부(11)의 내측으로 일정길이 돌출하도록 하여 중공부(11) 부위의 단면을 보강하는 역할을 하도록 할 수 있다.

본 발명에서는 말뚝(10)의 상단부로 일정 길이 돌출하도록 거푸집판(20)의 상부의 중공부(11)으로 복수개의 수직근(130)이 삽입되는데, 이와 같은 수직근(130)은 복수개를 엮어 망체 형태로 제작할 수도 있으며, 개별적으로 설치하도록 할 수도 있고, 도 1a에서와 같이, 하부 수직근(333)에 접합하거나 철끈 등으로 묶어 고정하도록 할 수도 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명에서 사용되는 확대 부재의 일 실시예의 사시도이다.

확대 부재(50)는 고강도 보강철근(33)의 단면이 확장된 형태로 이루어지도록 하여 콘크리트 내부에서 부착력을 높이고 콘크리트와 고강도 수직철근(30) 간의 일체적 합성으로 거동하고 저항하도록 한다.

도 4a에서와 같이, 고강도 보강철근(33)의 하부에 구성되도록 할 수도 있으며, 도 4b에서와 같이, 고강도 보강철근(33)의 상부와 하부에 각각 구성되도록 할 수도 있다.

이와 같은 도 5a에서와 같이 확대 부재(50)는 수직철근(30)의 외주면을 감싸는 링형상을 포함한 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 고강도 수직철근(30)의 소정 위치에 태그 용접 등으로 고정되도록 할 수 있으며, 특히, 확대 부재(50)는 도 5b 내지 도 5d에서와 같이, 판을 절곡하여 고강도 수직철근(30)의 외주면을 감싸도록 압착하여 밀착 구성하는 부착부(51)와, 부착부(51)의 외주면에 링형상으로 구성되는 확대링(52)을 포함하여 이루어지도록 하여, 부착부(51)가 수직철근(30)에 고정되고 확대링(52)의 단면을 확장시켜 콘크리트와의 부착력을 높이도록 할 수 있다.

이때, 도 5b에서와 같이, 확대링(52)은 철선 등의 선재로 구성하거나 도 5c에서와 같이 판재를 가공하여 링형상으로 제작하여 사용하도록 할 수도 있다.

이와 같은 확대 부재(50)는 도 6a에서와 같이 환봉 등을 고리 형상으로 절곡하여 고강도 보강철근(33)에 용접 등의 방법으로 접합하도록 할 수 있으며, 도 6b에서와 같이, 양측에서 각각 걸리도록 쌍으로 구성하도록 할 수도 있고, 도 6c에서와 같이 강판을 구부려 고리 형상으로 형성하여 고강도 보강철근(33)에 용접 등의 방법으로 접합하도록 할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 단위 확장두부정착재의 다른 실시예가 적용된 말뚝의 두부보강 구조를 도시한 단면도이다.

상부 정착부(331)는 상술한 실시예에서는 수직한 방향으로 형성되지만, 도 7에서와 같이, 상부 정착부(331)는 상단부가 외측으로 벌어지도록 일정각도 경사지게 형성되도록 하여 말뚝(10)의 상부에서 단면이 더욱 확장되도록 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조는 구조물에 작용하는 지진이나 바람에 저항하고자 기초하부에 설치된 강관말뚝이나 PHC말뚝은 구조물의 확대기초 내부로 수직한 철근을 보강하여 강결합 방식으로 지지하는 접합방법하고 있으나 확대기초와 말뚝이 결합되는 접경부에서 단위부재 형식의 단위 확장두부정착재를 하부 정착부는 기시공된 PHC말뚝의 내부 중공부의 속채움 콘크리트에 효과적으로 우력 정착시키고 상부 정착부는 말뚝의 상단 절단면에 거치하여 말뚝의 중공부의 직경(d)보다 크도록 바깥쪽으로 벌려 단면을 확장시켜 접경부의 발생휨모멘트에 대한 저항모멘트 팔거리를 증대할 수 있는 단위부재를 공장 제작하여 말뚝의 내부로 삽입되도록 함으로써 말뚝의 두부를 효과적으로 보강하도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

1 : 확대기초
10 : PHC말뚝
11 : 중공부
20 : 거푸집판
30 : 단위 확장두부정착재
31 : 수평부재
32 : 수직부재
33 : 고강도 수직철근
34 : 고정 철근
50 : 확대 부재

Claims (12)

1. 지중에 매립 설치되며 중앙부에 중공부(11)이 형성되는 말뚝(10)과;
   말뚝(10)의 중공부(11)의 상단부에서 일정 깊이 하부에 위치하여 중공부(11)을 마감하는 거푸집판(20)과;
   판 형상의 수평부재(31)와, 수직한 판형상으로 관통공(321)이 통공되어 수평부재(31)에 접합되는 수직부재(32)와, 일정길이 수직방향으로 형성되는 상부 정착부(331)와 상부 정착부(331)의 하단부에서 경사 하방으로 연장되는 경사 확대부(332)와 경사 확대부(332)의 하단부에서 수직방향 하부로 연장되는 하부 정착부(333)으로 이루어져 경사 확대부(332)가 수직부재(32)의 관통공(321)을 관통하여 구성되는 고강도 보강철근(33)과, 수평부재(31)의 상부에서 고강도 보강철근(33)의 상부 정착부(331)에 접합되며 하단부가 수평부재(31)의 상부면에 접합되는 고정 철근(34)을 포함하여 이루어져, 말뚝(10)의 상단부에 수평부재(31)의 하단부가 안착되고, 수직부재(32)의 관통공(321)을 관통하여 구성되는 경사 확대부(332) 및 하부 정착부(333)가 중공부(11)에 인입되도록 복수개가 구성되는 단위 확장두부정착재(30)와;
   말뚝(10)의 상단부로 일정 길이 돌출하도록 거푸집판(20)의 상부의 중공부(11)으로 삽입되는 복수개의 수직근(130)과;
   말뚝(10)의 상단부에 콘크리트를 타설하여 중공부(11) 내부의 거푸집판(20)의 상부와 말뚝(10) 상부의 일정 면적에 형성되는 확대기초(1);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   단위 확장두부정착재(30)의 수직부재(32)는 관통공(321)이 복수개 구성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.
4. 청구항 1에 있어서,
   고강도 보강철근(33)의 외측면에 돌출하도록 확대 부재(50)가 구성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.
5. 청구항 4에 있어서,
   확대 부재(50)는 판을 절곡하여 고강도 수직철근(30)의 외주면을 감싸도록 구성하는 부착부(51)와, 부착부(51)의 외주면에 링형상으로 구성되는 확대링(52)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.
6. 청구항 5에 있어서,
   확대링(52)은 철선을 포함한 선재로 구성하거나 판재를 가공하여 링형상으로 제작하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.
7. 청구항 4에 있어서,
   확대 부재(50)는 선재 또는 판재를 고리 형상으로 절곡하여 고강도 보강철근(33)에 용접하여 접합하도록 하는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.
8. 청구항 1에 있어서,
   단위 확장두부정착재(30)는 PHC파일(10)의 중공부(11)의 내부에서 고강도 보강철근(33)의 경사 확대부(332)가 인접한 고강도 보강철근(33)의 경사 확대부(332)와 교차하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.
9. 청구항 1에 있어서,
   상부 정착부(331)는 상단부가 외측으로 벌어지도록 일정각도 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.
10. 청구항 1에 있어서,
    수평부재(31)의 외측단에 수직한 걸착턱(39)을 구성되도록 하는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.
11. 청구항 1에 있어서,
    수직부재(32)는 수평부재(31)의 상부와 하부로 각각 돌출되도록 수평부재(31)의 단부에 구성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.
12. 청구항 1에 있어서,
    수평부재(31)와 수직부재(32)는 하나의 판재를 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는 단위 확장두부정착재를 이용한 말뚝의 두부보강 구조.

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