KR102522170B1 - 하중지지성능이 개선된 중공부재 및 그 시공방법 - Google Patents

하중지지성능이 개선된 중공부재 및 그 시공방법 Download PDF

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KR102522170B1
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Abstract

원형 또는 사각단면으로 연장되며 프리스트레스가 도입된 콘크리트 중공부재로서, 중공부(S)에 전단철근이 노출되도록 하고, 속채움콘크리트에 의하여 매립되어 말뚝, 기둥부재로 이용하여 하중지지성능을 충분히 확보할 수 있으며, 선단하중 지지성능도 확보할 수 있도록 하여, 보다 경제적이고 효율적인 하중지지성능이 개선된 중공부재 및 그 시공방법이 개시되며, 상기 하중지지성능이 개선된 중공부재는, 콘크리트 몸통부 내부의 내부보강철근에 양 단부가 걸려지도록 하여 몸통부의 중공부(S)를 횡단하도록 하는 철근으로서, 다수의 횡단철근의 양 단부가 상기 나선형철근에 걸려질 수 있도록 갈고리부 형태로 형성된 전단철근; 및 상부소켓부에 반구형저면부 또는 원판형저면부를 서로 일체화시킨 것으로서, 콘크리트 몸통부의 몸통부에 형성된 중공부(S)에 상부소켓부가 삽입되도록 형성되는 선단확장부재;를 포함하도록 하되, 몸통부에는 프리스트레스가 도입되도록 할 수도 있다.

Description

하중지지성능이 개선된 중공부재 및 그 시공방법{HOLLOW MEMBER WITH IMPROVED LOAD SUPPORT PERFORMANCE AND THE CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 하중지지성능이 개선된 중공부재에 대한 것이다. 더욱 구체적으로 원형 또는 사각단면으로 형성되며 프리스트레스가 도입되거나 도입되지 않도록 제작된 콘크리트 중공부재로서, 연결철근이 단부면에 형성되도록 하면서 중공부(S)에 전단철근이 노출되도록 하고, 속채움콘크리트에 의하여 매립되어 말뚝, 기둥부재로 이용하여 하중지지성능을 충분히 확보할 수 있으며, 선단하중 지지성능도 확보할 수 있는 하중지지성능이 개선된 중공부재 및 그 시공방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 전단철근(13)이 구비된 합성 PHC파일(10)의 예시도를 도시한 것이다.
상기 PHC파일(10)은 프리텐션 콘크리트 파일로서 중공부(S)가 형성된 원형단면의 파일로 제작된 것이며, 긴장용 강봉(12)에 의하여 프리스트레스가 콘크리트부(11)에 도입되도록 하고, 상기 콘크리트부(11) 내부에는 나선형 보강철근(12a)이 배근되도록 한 것이다.
이때 나선형 보강철근(12a)에 연결되어 중공부(S)를 횡단하도록 수평철근 형태로 전단철근(13)이 추가로 배근되도록 하고, 중공부(S)에 전단철근(13)이 매립되도록 속채움콘크리트(14)를 타설하여 합성 PHC파일(10)을 시공하게 된다.
이에 중공부(S)는 전단철근(13)과 속채움콘크리트(14)에 의하여 보강되어 하중지지성능을 확보할 수 있도록 한 것임을 알 수 있다.
도 1b는 종래 선단확장형 파일(20)의 예시도를 도시한 것이다.
즉, 지중에 매설되도록 형성된 파일 본체(21);
상기 본체(21)의 하단에 형성됨과 아울러, 가장자리부에 비해 중앙부가 하측으로 돌출되도록 형성된 경사부(22);
상기 경사부(22)의 하부에 방사대칭구조로 설치된 복수의 가이드부재(23);
상기 가이드부재(23)에 의해 가이드되어, 외측으로 돌출구동이 가능하도록 설치된 복수의 확장부재(24);를 포함하는 선단확장형 파일(20)이 소개되어 있어,
파일의 선단이 확장되도록 하여 선단지지성능을 확보할 수 있도록 한 것임을 알 수 있다.
즉, 종래 중공부(S)가 형성된 PHC 파일은 하중지지성능을 향상시키기 위하여 속채움콘크리트(14)를 중공부(S)에 타설하거나, 중공부(S)를 횡단하는 전단철근(13)을 추가로 형성시킬 수 있음을 알 수 있으며, 선단을 임의로 확장시켜 선단지지성능을 역시 추가 확보할 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
하지만 중공부(S)가 형성된 PHC 파일에 전단철근(13)을 배근 함에 있어 긴장용 강봉(12)과 나선형 보강철근(12a)을 감싸도록 배근하는 방법을 사용하게 되는데 전단철근(13) 개수가 많아지는 경우 배근 작업성이 저하되는 문제점이 있었고,
선단지지성능을 위해서 PHC 파일의 선단에 선단확장부재를 설치할 수 있는데, PHC 파일 선단에 선단확장부재를 일체화가 용이하지 않아 일체성 확보에 한계가 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0057238호(발명의 명칭: 속채움콘크리트 플레이트가 장착된 합성 PHC 말뚝 및 그 시공방법, 공개일자: 2016년05월23일) 대한민국 공개특허 제10-2012-0116716호(발명의 명칭: 선단확장형 파일, 공개일자: 2012년10월23일)
이에 본 발명은 말뚝, 기둥부재로서 원형 또는 사각단면으로 연장되여 중공부(S)가 형성되는 중공부재에 있어서, 연결철근을 이용하여 시공할 수 있으며, 중공부(S)를 횡단하여 속채움콘크리트에 매립되는 전단철근을 중공부재의 내부보강철근에 보다 신속하게 배근되도록 하여 원하는 부위에 전단철근을 배근할 수 있도록 할 수 있는 하중지지성능이 개선된 중공부재 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 본 발명은 선단지지성능을 확보하기 위한 선단확장부재를 상기 중공부재의 선단에 끼워 설치할 수 있도록 상부는 소켓부로 형성시키고, 소켓부의 저면은 선단지지면적이 방사형으로 확장되어 선단지지성능을 효과적으로 확보할 수 있는 하중지지성능이 개선된 중공부재 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재는, 콘크리트 몸통부 내부의 내부보강철근에 양 단부가 걸려지도록 하여 몸통부의 중공부(S)를 횡단하도록 하는 철근으로서, 다수의 횡단철근의 양 단부가 상기 나선형철근에 걸려질 수 있도록 갈고리부 형태로 형성된 전단철근; 및 상부소켓부에 반구형저면부 또는 원판형저면부를 서로 일체화시킨 것으로서, 콘크리트 몸통부의 몸통부에 형성된 중공부(S)에 상부소켓부가 삽입되도록 형성되는 선단확장부재;를 포함하며, 상기 갈고리부는 내부보강철근의 강봉에 걸려지도록 하고, 횡단철근이 상,하로 서로 직교되어 십자형으로 배근되도록 하여 속채움콘크리트 타설에 방해가 되지 않도록 하고, 상기 상부소켓부와 반구형저면부 또는 원판형저면부를 관통하는 내부관통홀을 형성시켜 속채움콘크리트가 내부관통홀로 충전되도록 하여, 상기 선단확장부재와 콘크리트부의 몸통부의 일체성을 추가로 확보하도록 하게 된다.
또한 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재 시공방법은, (a) 상기 하중지지성능이 개선된 중공부재를 지반(G)의 천공홀에 삽입하여, 선단확장부재가 천공홀 내부 선단에 지지되도록 하는 단계; 및 (b) 상기 하중지지성능이 개선된 중공부재의 콘크리트부 중공부(S)에 속채움콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하도록 하게 된다.
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본 발명에 의한 하중지지성능이 개선된 중공부재는 중공부(S)를 횡단하는 전단철근 배근이 용이하기 때문에 중공부재 제작도 용이하면서 이로 인한 하중지지성능을 향상시킬 수 있어 보다 경제적이고 효율적인 하중지지성능이 개선된 중공부재 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
또한 본 발명에 의한 하중지지성능이 개선된 중공부재는 선단확장부재로서 상부소켓부와 반구형저면부 또는 원판형저면부로 일체화된 콘크리트부재를 이용하여 선단지지성능을 보다 효과적으로 확보할 수 있으며, 중공부재 선단에 선단확장부재를 끼워 설치할 수 있기 때문에 현장이나 공장에서 선단확장부재와 중공부재 연결이 가능하며, 연결철근과 속채움콘크리트에 의하여 일체화되도록 하여 보다 효율적인 선단지지성능 확보가 가능하게 된다.
도 1a는 종래 전단철근이 구비된 합성 PHC파일의 예시도,
도 1b는 종래 선단확장형 파일의 예시도,
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재의 예시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재 시공방법 예시도를 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100) ]
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)의 예시도를 도시한 것이다.
상기 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)는 도 2a 및 도 2b와 같이 기초용 파일로 이용되는 경우, 도 2c 및 도 2d와 같이 구조물의 기둥부재로 이용될 수 있다.
이에 기초용 파일, 구조물의 기둥부재로 이용되는 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)는, 도 2a를 참조하면,
하중지지성능 확보를 위하여 내부보강철근(120)에 걸려져 중공부(S)를 횡단하는 전단철근(130)을 형성시키게 되며,
속채움콘크리트(140)에 의하여 전단철근(130)과 콘크리트부(110)는 서로 일체화되어 합성시키면서, 전단철근(130)의 배근작업도 걸림방식을 이용하기 때문에 신속하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 도 2b를 참조하면, 선단지지력을 확보하기 위하여 선단확장부재(150)를 설치하게 되는데 이러한 선단확장부재(150)는 상부소켓부(151)와 반구형저면부(152)는 원판형저면부(153)로 일체화시킨 것을 이용하게 되며,
중공부재 선단에 선단확장부재(150)를 끼워 설치할 수 있어, 현장이나 공장에서 선단확장부재(150)를 간단하게 연결 가능하며, 속채움콘크리트(140)에 의하여 일체화되도록 하여 보다 효율적인 선단지지성능 확보가 가능하도록 하게 된다.
또한 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)는 달리 도시하지 않았지만 긴장재등에 의하여 몸통부(111)에 프리스트레스가 도입되도록 할 수도 있고, 도입되지 않도록 할 수 있으며 연결철근(112)을 이용하여 시공된다.
[ 기초용파일로 이용되는 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)]
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)을 기초용 파일로 이용하는 경우의 예시도를 도시한 것이다.
즉, 도 3a와 같이 구조물의 기초를 시공하기 위하여 지반에 형성시킨 천공홀(210)에 기초용 파일을 삽입하여 천공홀 상부로 두부가 연장되도록 한 후, 기초콘크리트를 타설하여 구조물의 기초를 시공 함에 있어서, 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 이용하는 것이다.
이에 도 2a에 의하면, 기초용파일로 이용되는 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)는 콘크리트부(110), 내부보강철근(120), 전단철근(130), 속채움콘크리트(140), 선단확장부재(150)를 포함하게 된다.
먼저 콘크리트부(110)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 중공부(S)가 형성된 원통형 콘크리트 부재로서 일정한 길이와 두께를 가진 몸통부(111)로 형성되고, 이러한 몸통부(111)는 PHC파일과 같이 원심력을 이용하여 중공부(S)가 형성되도록 제작할 수 있다.
또한, 적어도 몸통부(111) 상면을 포함한 단부면에는 기초콘크리트를 타설할 때 서로 일체화되도록 연결철근(112)이 더 다수 형성되어 있음을 알 수 있고,
이러한 연결철근(112)은 몸통부(111) 상면에 일체화시킨 수평링 형태의 보강링(113)을 관통하여 더 연장되도록 하여 안정적인 하중 전달 효과를 충분히 확보할 수 있도록 하게 된다.
이때 긴장재등에 의하여 몸통부(111)에 프리스트레스가 도입되도록 할 수도 있고, 도입되지 않도록 할 수 있다.
다음으로 내부보강철근(120)은 도 2a와 같이, 몸통부(111)에 길이방향으로 매립되어 몸통부(111)에 프리스트레스가 도입되도록 하는 강봉(121)과 몸통부(111) 보강용 나선형철근(122)을 포함하게 된다.
이에 상기 강봉(121)은 도 2a와 같이, 프리텐션 방식으로 도입된 프리스트레스가 몸통부(111)에 도입되도록 하고, 양 단부는 몸통부(111) 상면과 저면에 형성된 보강링(113)을 통해 정착되도록 하면 된다.
이때 상기 연결철근(112)은 강봉(121)이 보강링(113)으로부터 더 연장되도록 하고, 커플러를 이용하여 연결철근(112)을 연결시키는 방식으로 형성되도록 하여 기초와 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)의 합성에 의한 일체화가 가능하도록 하게 되며, 이러한 강봉(121)에 후술되는 전단철근(130)의 양 단부가 걸려져 배근되도록 하게 된다.
또한, 상기 나선형철근(122)은 도 2a와 같이, 강봉(121)을 감싸면서 몸통부(111) 내부에 몸통부(111) 길이방향으로 나선형으로 배치되도록 되는데 이러한 나선형철근(122)에 후술되는 전단철근(130)의 양 단부가 걸려져 배근되도록 하게 된다.
다음으로 전단철근(130)은 도 2a와 같이, 내부보강철근(120)의 나선형철근(122)에 양 단부가 걸려지도록 하여 몸통부(111)의 중공부(S)를 횡단하도록 하는 철근으로서,
다수의 횡단철근(131)의 양 단부가 상기 강봉(121)에 걸려질 수 있도록 갈고리부(132) 형태로 형성되어 있음을 알 수 있다.
이에 작업자는 콘크리트부(110)의 몸통부(111) 내부에 먼저 배근된 강봉(121)에 횡단철근(131)의 양 갈고리부(132)가 걸려지도록 하는 것만으로 간단하게 전단철근(130) 배근이 가능하게 된다.
이러한 전단철근(130)은 콘크리트부(110)의 몸통부(111)에 원하는 위치에 간단하게 신속한 배근할 수 있게 되며,
도 2a 및 도 2b의 경우에는 콘크리트부(110)의 몸통부 상부에 하중이 집중될 수 있으므로 전단철근(130)을 하중 집중 부위에 매근되어 있는 나선형철근(122)에 집중 배근하고 있음을 알 수 있다.
또한, 도 2a에 의하면 횡단철근(131)이 상,하로 서로 직교되어 십자형 형태로 배근되도록 할 수도 있어 속채움콘크리트(140) 타설에 방해가 되지 않도록 하는 효과를 가질 수도 있음을 알 수 있다.
다음으로 상기 속채움콘크리트(140)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 콘크리트부(110)의 몸통부(111)에 형성된 중공부(S)와 중공부(S)를 횡단하도록 배근되는 전단철근(130)이 매립되도록 타설되는 콘크리트로서, 몸통부(111)와 속채움콘크리트(140)가 합성되어 일체로 거동하는 역할을 하게 된다.
이러한 속채움콘크리트(140)는 콘크리트부(110)의 몸통부(111) 전체 연장길이에 걸쳐 타설 해도 되고, 하중이 집중되는 부위 또는 선단부쪽으로 일정 깊이만 타설해도 상관은 없다.
다음으로 선단확장부재(150)는 도 2b와 같이, 상부소켓부(151)에 반구형저면부(152) 또는 원판형저면부(153)를 서로 일체화시킨 것으로서,
몸통부(111)의 중공부(S)에 상부소켓부(151)가 삽입되도록 하여 간단하게 현장이나 공장등에서 콘크리트부(110)의 몸통부(111)와 연결되도록 하고,
반구형저면부(152) 또는 원판형저면부(153)가 지반(G)에 형성된 천공홀 선단부에 접하도록 세팅시켜 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)의 선단지지성능도 확보할 수 있도록 한 것이다.
이에 도 2b에 의하면, 상부소켓부(151)는 중공부(S)에 삽입되는 단면형태라면 중실원형블록 형태, 원통형블록 형태 등을 선택할 수 있고, 반구형저면부(152)는 원판형저면부(153)으로도 형성시킬 수 있음을 알 수 있다.
또한 상부소켓부(151)와 반구형저면부(152) 또는 원판형저면부(153)를 관통하는 내부관통홀(154)을 더 형성시켜 속채움콘크리트(140)가 내부관통홀(154)로 충전되도록 하여 선단확장부재(150)와 콘크리트부(110)의 몸통부(111)의 일체성을 추가로 확보할 수 있게 된다.
이때 상기 상부소켓부(151)는 중공부(S)에 삽입되고 반구형저면부(152) 또는 원판형저면부(153)은 몸통부(111) 저면에 접하도록 하면되고, 몸통부(111) 보다 폭이 더 확장되도록 하거나 몸통부(111) 폭과 일치하거나 작게 형성시킬 수 있다.
이에 본 발명은 선단확장부재(150)를 별도로 제작하여 상부소켓부(151)를 콘크리트부(110)의 몸통부(111)에 형성된 중공부(S)에 삽입하는 것만으로도 선단확장부재(150) 설치가 가능하기 때문에 선단지지성능 확보에 매우 효과적이게 된다.
[ 기둥부재로 이용되는 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)]
도 2c 및 도 2d는 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 기둥부재로 이용하는 경우의 예시도를 도시한 것이다.
즉, 구조물의 기둥부를 시공하기 위하여 슬래브 상면에 하부가 연결되도록 하고, 상부로는 슬래브가 다층으로 형성될 수 있도록 한 후, 슬래브 콘크리트를 타설하여 구조물의 슬래브를 지지하는 기둥부를 시공 함에 있어서 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 이용하는 것이다.
이에 도 2c의 경우에는 사각단면의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 이용하고, 도 2d의 경우에는 원형단면의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 이용하고 있음을 알 수 있으며 도 2c 및 도 2d는 단면 형태만 상이할 뿐 기술적 구성은 동일하다.
이에 기둥부재로 이용되는 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)은 도 2c 및 도 2d와 같이, 콘크리트부(110), 내부보강철근(120), 전단철근(130), 속채움콘크리트(140)을 포함하게 된다.
먼저 콘크리트부(110)는 도 2c 및 도 2d와 같이, 중공부(S)가 형성된 사각단면의 튜브형 부재 또는 원통형 부재로서 일정한 길이와 두께를 가진 몸통부(111)로 형성되고,
이러한 몸통부(111)는 PHC파일과 같이 원심력을 이용하여 중공부(S)가 형성되도록 제작할 수 있음은 동일하다. 역시 이때 긴장재등에 의하여 몸통부(111)에 프리스트레스가 도입되도록 할 수도 있고, 도입되지 않도록 할 수 있다.
또한, 역시 몸통부(111) 상면, 저면에는 기초콘크리트, 슬래브콘크리트를 타설할 때 서로 일체화되도록 연결철근(112)이 더 다수 형성될 수 있음을 알 수 있고,
이러한 연결철근(112)은 몸통부(111) 상면, 저면을 관통하여 연장되도록 하여 슬래브과 연결에 이용하게 된다.
이때 상기 연결철근(112)은 역시 후술되는 내부보강철근(120)이 몸통부(111) 외부로 더 연장되도록 하는 방식으로 형성시켜 제작도 용이하도록 할 수 있으며, 보강링은 기둥부재에서는 사용하지 않아도 상관없다.
다음으로 내부보강철근(120)은 도 2c 및 도 2d와 같이, 역시 몸통부(111)에 길이방향으로 매립되어 몸통부(111)에 프리스트레스가 도입되도록 하는 강봉(121)과 몸통부(111) 보강용 나선형철근(122)을 포함하게 됨은 동일하다.
이에 상기 강봉(121)은 도 2c 및 도 2d와 같이, 프리켄션 방식으로 도입된 프리스트레스가 몸통부(111)에 도입되도록 하고, 양 단부는 몸통부(111) 상면과 저면에 형성된 보강링(113)을 통해 정착되도록 하면 된다.
이때 상기 연결철근(112)은 강봉(121)이 보강링(113)으로부터 더 연장되도록 하고, 커플러를 이용하여 연결철근(112)을 연결시키는 방식으로 형성되도록 하여 기초 또는 슬래브와 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)의 합성에 의한 일체화가 가능하도록 하게 되며, 이러한 강봉(121)에 후술되는 전단철근(130)의 양 단부가 걸려져 배근되도록 함은 동일하다.
또한 상기 나선형철근(122)은 도 2c 및 도 2d와 같이, 강봉(121)을 감싸면서 몸통부(111) 내부에 길이방향으로 나선형으로 배치되도록 하게 된다.
다음으로 전단철근(130)은 도 2c 및 도 2d와 같이, 역시 내부보강철근(120)의 나선형철근(122)에 양 단부가 걸려지도록 하여 몸통부(111)의 중공부(S)를 횡단하도록 하는 철근으로서, 다수의 횡단철근(131)의 양 단부가 상기 나선형철근(122)에 걸려질 수 있도록 갈고리부(132) 형태로 형성되어 있음은 동일하다.
이에 작업자는 콘크리트부(110)의 몸통부(111) 내부에 먼저 배근된 강봉(121)에 횡단철근(131)의 양 갈고리부(132)가 걸려지도록 하는 것만으로 간단하게 전단철근(130) 배근이 가능하게 된다.
이러한 전단철근(130)은 콘크리트부(110)의 몸통부(111)에 원하는 위치에 간단하게 신속한 배근할 수 있게 되며, 도 2c 및 도 2d의 경우에도 콘크리트부(110)의 몸통부 상부 및 하부에 하중이 집중되므로 전단철근(130)을 하중 집중 부위에 매근되어 있는 나선형철근(122)에 집중 배근하고 있음을 알 수 있다.
또한, 도 2c 및 도 2d에 의하면 횡단철근(131)이 상,하로 서로 직교되어 십자형 형태등으로 배근되도록 할 수도 있어 속채움콘크리트(140) 타설에 방해가 되지 않도록 하는 효과를 가질 수도 있음은 동일함을 알 수 있다.
다음으로 상기 속채움콘크리트(140)는 도 2c 및 도 2d와 같이, 콘크리트부(110)의 몸통부(111)에 형성된 중공부(S)와 중공부(S)를 횡단하도록 배근되는 전단철근이 매립되도록 타설되는 콘크리트로서 콘크리트부(110)의 몸통부(111)와 속채움콘크리트가 합성되어 일체로 거동하는 역할을 하도록 하는 것은 동일하다.
이러한 속채움콘크리트(140) 도 2c 및 도 2d와 같이, 콘크리트부(110)의 몸통부(111) 하부에 경사지게 관통하는 주입관(141)을 통해 중공부(S) 하부로부터 상부로 충전지도록 타설하게 됨에 차이가 있다.
다음으로 선단확장부재(150)는 도 2c 및 도 2d와 같이, 상부소켓부(151)에 반구형저면부(152) 또는 원판형저면부(153)를 서로 일체화시킨 것으로서, 몸통부(111)의 중공부(S)에 상부소켓부(151)가 삽입되도록 하여 간단하게 현장이나 공장등에서 연결되도록 하고, 반구형저면부(152) 또는 원판형저면부(153)가 기초, 슬래브 상면에 접하도록 세팅시켜 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)의 선단지지성능도 확보할 수 있도록 한 것이다.
이에 도 2c 및 도 2d에 의하면, 상부소켓부(151)는 중공부(S)에 삽입되는 단면형태라면 중실원형블록 형태, 원통형블록 형태등을 선택할 수 있고, 반구형저면부(152)는 원판형저면부(153)으로도 형성시킬 수 있음을 알 수 있다.
또한 역시 상부소켓부(151)와 반구형저면부(152) 또는 원판형저면부(153)를 관통하는 내부관통홀(154)을 더 형성시켜 속채움콘크리트(140)가 내부관통홀(154)로 충전되도록 하여 선단확장부재(150)와 콘크리트부(110)의 몸통부(111)의 일체성을 추가로 확보할 수 있게 된다.
이에 본 발명은 선단확장부재(150)를 별도로 제작하여 상부소켓부(151)를 콘크리트부(110)의 몸통부(111)에 형성된 중공부(S)에 삽입하는 것만으로도 선단확장부재(150) 설치가 가능하기 때문에 선단지지성능 확보에 매우 효과적이게 되도록 함은 동일하다.
[ 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100) 시공방법 ]
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100) 시공방법 예시도를 도시한 것이다.
먼저 도 3a는 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 구조물(200)의 기초용 파일로 이용하여 시공하는 방법에 대한 것이고,
도 3b는 본 발명의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 구조물(200)의 기둥부재로 이용하는 방법에 대한 것이다.
이에 도 3a에 의하면, 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 지반(G)에 먼저 천공홀(210)을 형성시키고, 천공홀(210)에 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 삽입시켜 설치하고 있음을 알 수 있다.
이때 상기 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)는 내부보강철근(120)과 전단철근(130)이 구비된 콘크리트부(110)의 선단에 선단확장부재(150)가 먼저 끼워져 설치되도록 한 것을 이용하게 된다. 또한 콘크리트부(110)의 상면에는 연결철근(112)이 상방으로 연장되어 있음을 알 수 있다.
이에 천공홀(210)의 내부 선단에 상기 선단확장부재(150)가 지지되도록 하여 설치되고 있으며, 상기 선단확장부재(150)는 상부소켓부(151)에 반구형저면부(152)를 서로 일체화시킨 것을 이용하고 있음을 알 수 있다.
다음으로는 상기 콘크리트부(110)의 중공부(S)에 속채움콘크리트(140)를 타설하게 되며, 이러한 속채움콘크리트(140)는 기초콘크리트를 타설할 때 함께 타설하여 기초판을 시공하게 되고,
상기 연결철근(112)에 의하여 기초판(220)과 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)는 서로 합성되어 일체화되도록 하고 있음을 알 수 있다.
다음으로는 도 3b에 의하면, 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 도 3a에 의하여 시공된 기초판(220)에 기둥부재로서 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 설치하고 있음을 알 수 있다.
이때 상기 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)는 역시 내부보강철근(120)과 전단철근(130)이 구비된 콘크리트부(110)의 선단에 선단확장부재(150)가 먼저 끼워져 설치되도록 한 것을 이용하게 된다. 또한 콘크리트부(110)의 상면에는 연결철근(112)이 상방으로 연장되어 있음을 알 수 있다.
이에 기초판(220) 상면에 선단확장부재(150)가 지지되도록 하여 설치되고 있으며, 상기 선단확장부재(150)는 상부소켓부(151)에 원판형저면부(153)를 서로 일체화시킨 것을 이용하고 있음을 알 수 있다.
다음으로는 상기 콘크리트부(110)의 중공부(S)에 주입관(141)을 이용하여 속채움콘크리트(140)를 충전하게 되며, 선단확장부재(150)는 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)의 안정적인 자립이 가능하도록 하게 되며,
선단확장부재(150) 주위의 콘크리트부(110)의 몸통부(111) 저면으로부터 연결철근(112)을 더 형성시키고, 기초판(220)으로부터 연장된 기초연결철근을 서로 연결시킨 후, 마감시키는 방식을 이용해도 된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 하중지지성능이 개선된 중공부재
110: 콘크리트부
111: 몸통부 112: 연결철근
113: 보강링
120: 내부보강철근
121: 강봉 122: 나선형철근
130: 전단철근
131: 횡단철근 132: 갈고리부
140: 속채움콘크리트 141: 주입관
150: 선단확장부재
151: 상부소켓부 152: 반구형저면부
153: 원판형저면부 154: 내부관통홀
200: 구조물 210: 천공홀
220: 기초판 S: 중공부

Claims (5)

  1. 콘크리트부(110) 내부의 내부보강철근(120)에 양 단부가 걸려지도록 하여 몸통부(111)의 중공부(S)를 횡단하도록 하는 철근으로서, 다수의 횡단철근(131)의 양 단부가 강봉(121)에 걸려질 수 있도록 갈고리부(132) 형태로 형성된 전단철근(130); 및
    상부소켓부(151)에 반구형저면부(152) 또는 원판형저면부(153)를 서로 일체화시킨 것으로서, 콘크리트부(110)의 몸통부(111)에 형성된 중공부(S)에 상부소켓부(151)가 삽입되도록 형성되는 선단확장부재(150);를 포함하며,
    상기 갈고리부(132)는 내부보강철근(120)의 강봉(121)에 걸려지도록 하고, 횡단철근(131)이 상,하로 서로 직교되어 십자형으로 배근되도록 하여 속채움콘크리트(140) 타설에 방해가 되지 않도록 하고, 상기 상부소켓부(151)와 반구형저면부(152) 또는 원판형저면부(153)를 관통하는 내부관통홀(154)을 형성시켜 속채움콘크리트(140)가 내부관통홀(154)로 충전되도록 하여, 상기 선단확장부재(150)와 콘크리트부(110)의 몸통부(111)의 일체성을 추가로 확보하는 하중지지성능이 개선된 중공부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸통부(111) 상면을 포함한 단부면에는 기초콘크리트를 타설할 때 서로 일체화되도록 연결철근(112)이 더 다수 형성되며, 상기 몸통부(111)에 프리스트레스가 도입되도록 하는 하중지지성능이 개선된 중공부재.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. (a) 제1항의 하중지지성능이 개선된 중공부재(100)를 기초판(220)에 지지되도록 하는 단계; 및
    (b) 상기 콘크리트부(110)의 중공부(S)에 주입관(141)을 이용하여 속채움콘크리트(140)를 충전하는 단계;를 포함하는 하중지지성능이 개선된 중공부재 시공방법.
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