KR102650570B1 - Phc pile with shear groove and head reinforcement structure of phc pile using the same - Google Patents
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Abstract
시공현장 지층의 변화에 따라 PHC말뚝 두부를 커팅하여 시공하면서도 PHC말뚝과 속채움 콘크리트의 부착강도를 확실하게 확보하여 PHC말뚝과 확대기초를 일체화시킬 수 있는 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조가 개시된다. 상기 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조는 공기를 단축시킬 수 있으며 현장 작업자의 작업 안전성은 확보하면서도 구조적 안정성은 대폭 향상시킴과 더불어, PHC말뚝 두부와 확대기초 콘크리트에 응력집중이 발생되지 않고 속채움 콘크리트에 작용하는 PHC말뚝 두부 하중이 PHC말뚝 전체에 고르게 전달되어 PHC말뚝 선단부의 양질의 지지층으로 전달되도록 함으로써 PHC말뚝을 사용하여 시공되는 건축물과 교량 등과 같은 구조물의 구조적 안전성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.PHC piles equipped with shear grooves that can integrate PHC piles and expanded foundations by ensuring the bonding strength of PHC piles and filled concrete while cutting and constructing the PHC pile head according to changes in the stratum of the construction site, and PHC using the same A head reinforcement structure for a pile is disclosed. The PHC pile with the above shear groove and the head reinforcement structure of the PHC pile using it can shorten the construction period and significantly improve structural stability while ensuring the work safety of field workers, as well as stress on the head of the PHC pile and the expanded foundation concrete. Structural safety of structures such as buildings and bridges constructed using PHC piles by ensuring that the PHC pile head load acting on the filled concrete is not concentrated and is evenly transmitted to the entire PHC pile and transmitted to the high-quality bearing layer at the tip of the PHC pile. It has the effect of significantly improving.
Description
본 발명은 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도심지 건축 및 토목공사의 기초 공사 시 굴착공에 매입되는 PHC말뚝의 말뚝두부를 보강할 수 있는 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조에 관한 것이다.The present invention relates to a PHC pile having a shear groove and a head reinforcement structure of the PHC pile using the same. More specifically, the present invention relates to a PHC pile having a shear groove and a head reinforcement structure of the PHC pile using the same. More specifically, it can be used to reinforce the pile head of a PHC pile embedded in an excavation hole during foundation construction for urban building and civil engineering work. This relates to PHC piles with shear grooves and the head reinforcement structure of PHC piles using the same.
일반적으로 건축 또는 토목공사 등의 구조물이나 건축물을 시공하는 과정에서 안정성 확보와 침하현상 방지를 위해 말뚝을 양질의 지지층에 매입시켜 그 위에 구조물이나 건축물을 시공하게 된다.In general, in the process of constructing a structure or building such as architecture or civil engineering, piles are buried in a high-quality support layer and the structure or building is constructed on top of it to ensure stability and prevent subsidence.
최근에는 연약지반 및 해안지역에서의 건설 및 내진설계법의 도입과 함께 구조물의 안정성 확보를 위하여 PHC(Pretensioned spun High strength concrete, KS F 4306) 말뚝을 지반에 수직으로 매입시켜 양질의 지지층에 도달시키는 PHC말뚝 공법이 사용되고 있는 실정이다.Recently, with the introduction of construction and earthquake-resistant design methods in soft ground and coastal areas, PHC (Pretensioned spun high strength concrete, KS F 4306) piles are embedded vertically into the ground to ensure the stability of structures to reach a high-quality support layer. The pile method is currently being used.
상기와 같은 PHC말뚝은 원심력을 인가하여 심부에 공동이 형성되도록 제조한 콘크리트의 압축강도가 80Mpa(N/mm2) 이상 되는 프리텐션 방식에 의한 고강도 콘크리트 말뚝인데, 이를 일반 PHC말뚝이라고 일컫는다.The PHC pile as described above is a high-strength concrete pile made by the pretension method with a compressive strength of more than 80Mpa (N/mm 2 ) of concrete manufactured by applying centrifugal force to form a cavity in the deep area, and is referred to as a general PHC pile.
한편, 상기 PHC말뚝 내에 PC 강봉과 철근 바구니가 함께 매입되어 있는 말뚝은 시방서 PHC말뚝이라 하며, 시방서 PHC말뚝에 횡방향의 띠철근이나 스파이럴 철근이 감싼 말뚝을 PRC말뚝이라고 한다.On the other hand, a pile in which a PC steel bar and a reinforcing bar basket are embedded together in the PHC pile is called a PHC pile according to the specification, and a pile in which a transverse band or spiral reinforcing bar is wrapped around the PHC pile according to the specification is called a PRC pile.
상기와 같은 일반 PHC말뚝, 시방서 PHC말뚝 및, PRC말뚝의 내벽의 특징과 형상은 모두 동일하게 형성되며 통상적으로 상기와 같은 3개의 말뚝을 PHC말뚝이라 하며, 이와 같은 PHC말뚝은 말뚝 두부의 하중을 말뚝 선단부의 양질의 지지층으로 전달하는 매개체로 사용된다.The characteristics and shapes of the inner walls of general PHC piles, specification PHC piles, and PRC piles as described above are all formed the same. Typically, the three piles described above are called PHC piles, and such PHC piles carry the load of the pile head. It is used as a medium to deliver the high-quality bearing layer at the tip of the pile.
한편, 지진 하중 시 교량 등과 같은 PHC말뚝의 상부에 설치되는 상부 구조물의 경우에는 수평하중을 억제시키기 위하여 지중에 매설되어 있는 PHC말뚝의 강성을 이용하게 되는데, 이때, PHC말뚝과 상부 구조물을 지지하게 되는 확대기초가 접합되는 결합부를 PHC말뚝의 강성 이상으로 매우 강하게 결합시키게 되며 이를 강결합이라고 한다.Meanwhile, in the case of superstructures installed on top of PHC piles such as bridges during earthquake loads, the rigidity of the PHC piles buried in the ground is used to suppress horizontal loads. At this time, the PHC piles and the superstructure are supported. The joint where the expanded foundation is joined is joined very strongly, exceeding the rigidity of the PHC pile, and this is called a strong joint.
도 1은 종래의 일반적인 시방서 PHC말뚝과 그 시공과정을 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a drawing to explain a conventional general specification PHC pile and its construction process.
도 1을 참조하면, PHC말뚝(300)과 확대기초(400)의 결합부를 강결합시켜 PHC말뚝(300)의 두부를 보강하는 구성요소로는 말뚝체내 보강 철근(310)과, PHC말뚝 내부 주면 상부에 채워지는 속채움 콘크리트(320)와 속채움 보강철근(330)으로 구성되며, 여기서, PHC말뚝(300)의 내부에 매입되는 말뚝체내 보강철근(310)은 PHC말뚝(300)과 확대기초를 강결합시키는 철근 바구니를 일컫는다.Referring to Figure 1, the components that strengthen the head of the PHC pile 300 by strongly coupling the joint between the PHC pile 300 and the expanded foundation 400 include the reinforcing bar 310 in the pile body and the main surface inside the PHC pile. It consists of filled concrete (320) and filled reinforcing bar (330) filled in the upper part. Here, the reinforcing bar (310) in the pile body embedded in the inside of the PHC pile (300) is connected to the PHC pile (300) and the expanded foundation. It refers to a reinforcing bar basket that strongly connects.
여기서, PHC말뚝(300)과 확대기초(400)는 PHC말뚝체내 보강철근(310)으로 서로 연결됨으로써 지진하중이나 풍하중 등과 같은 수평하중으로 발생하는 교량 상부구조물의 수평 변위는 지중 속의 말뚝강성이 저항하게 되며, 말뚝강성은 말뚝의 탄성계수와 단면 2차 모멘트를 말하며 말뚝의 휨 저항 세기를 의미하게 된다.Here, the PHC pile 300 and the expanded foundation 400 are connected to each other by reinforcing bars 310 in the PHC pile body, so that the horizontal displacement of the bridge superstructure caused by horizontal loads such as earthquake load or wind load is resisted by the pile stiffness in the ground. Pile stiffness refers to the elastic modulus and secondary moment of inertia of the pile, and refers to the bending resistance of the pile.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 시방서 PHC말뚝의 시공과정을 살펴보면, 시방서 PHC말뚝 제작 시 공장에서 철근 바구니인 보강철근(330)과 PC 강봉(340)을 매입한 후에 PC 강봉(340)에 프리스트레스를 가하여 고강도 콘크리트 말뚝을 제작한 후, 상기 말뚝(300)을 현장의 지중에 설치하고, 말뚝 두부의 콘크리트를 파쇄기로 파쇄하여 철근 바구니인 말뚝체내 보강철근(330)과 PC 강봉(340)을 외부로 노출시킨 다음, 노출된 말뚝체내 보강철근(330)과 PC 강봉(340)을 일정한 길이로 확대기초(400) 속에 정착시켜 콘크리트를 타설하게 된다.As shown in Figure 1, looking at the construction process of the conventional PHC pile according to the specification, when manufacturing the PHC pile according to the specification, the reinforcing bar (330) and PC steel bar (340), which are rebar baskets, are purchased at the factory, and then the PC steel bar (340) is pre-stressed. After producing a high-strength concrete pile, the pile (300) is installed in the ground at the site, and the concrete at the head of the pile is crushed with a crusher to remove the reinforcing bar (330) and the PC steel bar (340) inside the pile body, which is a reinforcing bar basket, to the outside. After exposure, the exposed pile body reinforcing bars 330 and PC steel bars 340 are fixed to a certain length in the expanded foundation 400 and concrete is poured.
상기와 같은 시방서 PHC말뚝(300)의 경우 파쇄기로 말뚝 두부의 콘크리트를 파쇄하게 되면 PC 강봉(340)의 지름의 50배 정도 되는 길이만큼 공장에서 가한 프리스트레스가 풀리면서 고강도 콘크리트가 일반 철근콘크리트가 된다는 문제점이 있다.In the case of the PHC pile (300) with the above specifications, when the concrete at the head of the pile is crushed with a crusher, the prestress applied at the factory is released to a length of about 50 times the diameter of the PC steel bar (340), and the high-strength concrete becomes general reinforced concrete. There is a problem.
따라서, 손실된 시방서 PHC말뚝(300)의 두부 강성을 보완해주기 위해 시방서 PHC말뚝(300) 두부의 최종 파쇄면에서 시방서 PHC말뚝 중공부로 약 1m의 깊이까지 콘크리트를 타설하게 되는데 이를 속채움 콘크리트(320)라고 한다.Therefore, in order to compensate for the lost head rigidity of the specification PHC pile (300), concrete is poured from the final fracture surface of the head of the specification PHC pile (300) to a depth of about 1 m into the hollow part of the specification PHC pile, which is filled with concrete (320). ).
즉, 속채움 콘크리트(320)는 시방서 PHC말뚝(300) 두부의 중공부에 일정한 깊이로 타설된 콘크리트를 말하며, 이와 같은 속채움 콘크리트(320)는 시방서 PHC말뚝(300) 두부의 중공부에 채워져 말뚝 두부 파쇄로 약화된 말뚝을 보강해 주는 기능을 한다.In other words, filled concrete (320) refers to concrete poured at a certain depth in the hollow part of the head of the PHC pile (300) according to the specification, and such filled concrete (320) is filled in the hollow part of the head of the PHC pile (300) according to the specification. It has the function of reinforcing piles weakened by crushing the pile head.
상기와 같이 시방서 PHC말뚝(300) 두부의 중공부에 타설된 속채움 콘크리트(320)는 초기에는 시방서 PHC말뚝(300) 내벽과 부착되기는 하나, 시간이 지나면서 콘크리트 재료 특성의 건조수축(체적감소)이 발생될 뿐만 아니라, 지진하중의 진동, 지하수위의 윤활작용, 시방서 PHC말뚝(300) 내벽의 미끄럽고 약한 노로층이라고 불리우는 시멘트풀층 등에 의해 부착력이 상실된다는 문제점이 있다.As described above, the filled concrete (320) poured into the hollow part of the head of the specification PHC pile (300) is initially attached to the inner wall of the specification PHC pile (300), but over time, the drying shrinkage (volume reduction) of the concrete material characteristics decreases. ) is not only generated, but there is a problem that adhesion is lost due to the vibration of seismic load, the lubrication of the groundwater level, and the cement paste layer called the slippery and weak furnace layer of the inner wall of the PHC pile (300) according to the specifications.
따라서, 시방서 PHC말뚝(300)과 확대기초(400)는 속채움 콘크리트(320)의 부착력이 상실되더라도 시방서 PHC말뚝(300)과 확대기초(400)를 일체화시키는 방법이 요구되고 있는 실정이나, 시방서 PHC말뚝(300)의 경우에는 콘크리트로 제작되는 특성 상 강관말뚝과 같이 말뚝 내벽에 철재용 전단키를 용접할 수 없으므로, 속채움 콘크리트(320)와 시방서 PHC말뚝(300) 내벽과의 부착력이 재료와 환경 조건에 의해 파괴되기 때문에 강관말뚝처럼 전단키(미끄럼 방지턱)를 이용하여 고정점을 만들지 못한다는 문제점이 있다.Therefore, the specification PHC pile 300 and the expanded foundation 400 are required to integrate the specification PHC pile 300 and the expanded foundation 400 even if the adhesion of the filled concrete 320 is lost. In the case of the PHC pile (300), due to the nature of being made of concrete, the steel shear key cannot be welded to the inner wall of the pile like a steel pipe pile, so the adhesion between the filled concrete (320) and the inner wall of the specification PHC pile (300) is different from the material. Because it is destroyed by environmental conditions, there is a problem that a fixing point cannot be created using a shear key (non-slip bump) like a steel pipe pile.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 시방서 PHC말뚝 제작 시 공장에서 시방서 PHC말뚝 체내에 철근 바구니인 보강 철근(310)을 매입시켜 시방서 PHC말뚝(300)을 제작한 후, 시방서 PHC말뚝(300)의 시공 시 시방서 PHC말뚝(300)의 말뚝체내 보강철근(310)을 콘크리트로부터 노출시켜 확대기초(400) 내부에 정착시킴으로써 PHC말뚝(300)의 두부를 보강시켜주는 방법을 사용하여 왔다.In order to solve this problem, when manufacturing PHC piles according to specifications, the factory manufactures PHC piles according to specifications (300) by embedding reinforcing bars (310), which are rebar baskets, inside the PHC pile according to specifications, and then during construction of PHC piles according to specifications (300). According to the specifications, a method has been used to reinforce the head of the PHC pile (300) by exposing the reinforcing bar (310) in the pile body of the PHC pile (300) from concrete and anchoring it inside the expanded foundation (400).
그러나, 시방서 PHC말뚝체내의 보강철근(310)과 PC 강봉(340)을 노출시키기 위해서는 파쇄기 등과 같은 기계장치와 휴대용 해머, 절단기 등을 사용하여 시방서 PHC말뚝(300) 두부의 콘크리트를 파쇄 해야만 하는데, 이때 콘크리트 파편과 PC 강봉(340)의 풀림에 의해 인명사고가 빈번하게 발생될 뿐만 아니라, 공기도 매우 오래 걸린다는 문제점이 있다.However, in order to expose the reinforcing bars 310 and PC steel bars 340 in the specification PHC pile body, the concrete at the head of the specification PHC pile 300 must be crushed using mechanical devices such as a crusher, portable hammers, cutters, etc. At this time, not only do casualties frequently occur due to concrete fragments and the loosening of the PC steel rod 340, but there is also a problem in that it takes a very long time.
또한, 하중이 적은 건축물에 많이 사용되는 일반 PHC말뚝 또한 시방서 PHC말뚝(300)과 같이 말뚝 두부의 콘크리트를 인력 및 기계 파쇄시키거나 절단하면서 PC 강봉(340)의 풀림에 의한 인명피해가 많이 발생하고 콘크리트를 파쇄하는 공기가 매우 오래 걸린다는 문제점이 있다.In addition, general PHC piles, which are widely used in buildings with low loads, often cause casualties due to the loosening of PC steel bars (340) when the concrete at the head of the pile is crushed or cut by man or machine, like the PHC pile (300) in the specification. There is a problem that it takes a very long time to crush concrete.
도 2는 PHC말뚝의 두부를 원커팅 절단한 후 확대기초를 시공하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.Figure 2 is a diagram for explaining the process of constructing an expanded foundation after cutting the head of a PHC pile with a single cut.
도 2를 참조하면, PHC말뚝(300)과 확대기초(400)의 고정도는 낮지만 작업자의 안전을 위해 PHC말뚝(300)의 두부를 기계를 이용하여 원커팅하여 절단한 후, 커팅된 PHC말뚝(300)의 두부를 확대기초(400)에 근입 깊이 50mm(건축물) 내지 100mm(교량)로 매입하여 PHC말뚝(300)의 두부를 보강하는 방법을 사용하고 있으나, 이와 같은 방법의 경우에는 PHC말뚝체내 보강철근(310 : 도 1 참조)을 노출시켜 확대기초(400)에 매입되도록 하는 방법에 비하여 고정도가 훨씬 낮아지는 문제점이 있으며, 시간이 지나 속채움 콘크리트(320)의 부착력이 상실될 경우에는 고정도가 더욱 저하된다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 확대기초(400) 내에 근입된 말뚝(300) 두부 주변의 확대기초(400) 콘크리트가 파손된다는 문제점이 있다.Referring to Figure 2, the fixation accuracy of the PHC pile 300 and the expanded foundation 400 is low, but for the safety of workers, the head of the PHC pile 300 is cut by circular cutting using a machine, and then the cut PHC pile is cut. A method of reinforcing the head of the PHC pile (300) is used by embedding the head of the PHC pile (300) in the expanded foundation (400) at a depth of 50 mm (buildings) to 100 mm (bridges). However, in this method, the PHC pile There is a problem in that the fixation accuracy is much lower compared to the method of exposing the internal reinforcing bar (310: see Figure 1) and embedding it in the expanded foundation 400, and if the adhesion of the filled concrete 320 is lost over time, Not only is there a problem that the fixation accuracy is further reduced, but there is also a problem that the concrete of the expanded foundation (400) around the head of the pile (300) embedded in the expanded foundation (400) is damaged.
이에 따라, 대한민국 등록특허공보 제10-0999020호(등록일자 2010년 12월 01일)에 개시된 바와 같이 PHC 말뚝체내에 사각형 철근을 수평으로 설치하여 말뚝 중공부에 미끄럼 방지턱을 형성한 ‘합성 피에이취씨 말뚝 및 합성 피에이취씨 말뚝 시공방법’이 개발되어 사용되고 있는 실정이다.Accordingly, as disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-0999020 (registration date December 1, 2010), a 'synthetic PHC' is formed by installing square reinforcing bars horizontally in the PHC pile body to form a non-slip ridge in the hollow part of the pile. Seed piles and synthetic PH pile construction methods' have been developed and are in use.
이와 같은 PHC 말뚝은 사각형 수평 철근이 말뚝 두부에만 공장 제작으로 설치됨으로써 시공현장의 지지층이 얕으면 사각형 수평철근을 절단해야 한다는 문제점이 있으며, 현장 지지층이 깊어지면 사각형 수평철근이 지중 속으로 매립되거나 말뚝 지지력이 부족한 지층에 말뚝 선단부를 설치해야 한다는 문제점이 있다.Such PHC piles have the problem that square horizontal reinforcing bars are factory-fabricated and installed only at the pile head, so if the support layer at the construction site is shallow, the square horizontal reinforcing bars must be cut. If the support layer at the site is deep, the square horizontal reinforcing bars are buried in the ground or piled. There is a problem that the pile tip must be installed in a stratum with insufficient bearing capacity.
본 발명의 목적은 시공현장 지층의 변화에 따라 PHC말뚝 두부를 커팅하여 시공하면서도 PHC말뚝과 속채움 콘크리트의 부착강도를 확실하게 확보하여 PHC말뚝과 확대기초를 일체화시킬 수 있는 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조를 제공하기 위한 것이다.The purpose of the present invention is to construct a PHC pile with a shear groove that can integrate the PHC pile and the expanded foundation by reliably securing the adhesion strength of the PHC pile and the filled concrete while cutting and constructing the PHC pile head according to changes in the stratum at the construction site. It is intended to provide a head reinforcement structure for piles and PHC piles using them.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시공현장 지층의 변화에 따라 커팅된 두부의 내주면에 적어도 하나의 전단홈을 형성하여, 두부에 확대기초를 시공할 시 두부의 중공부에 소정깊이로 타설되는 속채움 콘크리트의 일부가 전단홈에 채워진 상태로 양생되도록 함으로써 말뚝두부와 속채움 콘크리트의 부착강도를 확보할 수 있도록 하는 전단홈을 구비한 PHC말뚝을 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention forms at least one shear groove on the inner circumferential surface of the head cut according to changes in the stratum at the construction site, so that when constructing an expanded foundation on the head, the groove is poured at a predetermined depth in the hollow part of the head. We present a PHC pile with a shear groove that ensures the bond strength between the pile head and the filled concrete by curing a portion of the filled concrete in the shear groove.
여기서, 상기 전단홈은 상기 말뚝두부의 내주면에 복수개가 다단으로 형성될 수 있다.Here, a plurality of shear grooves may be formed in multiple stages on the inner peripheral surface of the pile head.
일예를 들면, 상기 전단홈은 상기 말뚝두부의 내주면에 링 형상으로 형성될 수 있다.For example, the shear groove may be formed in a ring shape on the inner peripheral surface of the pile head.
다른 예를 들면, 상기 전단홈은 상기 말뚝두부의 내주면에 나선 형태로 형성될 수도 있다.For another example, the shear groove may be formed in a spiral shape on the inner peripheral surface of the pile head.
한편, 상기 전단홈은 시공현장 지층의 변화에 따라 PHC말뚝 두부를 커팅하여 절단한 후, 시공현장에서 커팅된 말뚝두부의 내주면을 가공하여 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the shear groove is preferably formed by cutting the PHC pile head according to changes in the stratum at the construction site and then processing the inner peripheral surface of the cut pile head at the construction site.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 말뚝두부의 내주면에 적어도 하나의 전단홈이 구비된 PHC말뚝과, 상기 PHC말뚝 두부의 상부에 배근되는 확대기초 하측 횡방향 주철근과, 상기 확대기초 하측 횡방향 주철근과 결속되는 확대기초 하측 종방향 주철근과, 상기 확대기초 하측 횡방향 주철근과 확대기초 하측 종방향 주철근이 내부에 매입됨과 동시에, 지층의 외부로 돌출된 PHC말뚝 두부가 소정 길이만큼 내부에 매입되도록 PHC말뚝 상부에 타설되는 확대기초 콘크리트와, 상기 PHC말뚝 두부 내주면에 형성된 적어도 하나의 전단홈에 일부가 채워지도록 상기 확대기초 콘크리트 타설 시 PHC말뚝 두부 내부에 소정 깊이만큼 타설되어 PHC말뚝 내주면과의 사이에 부착력 상실 없이 PHC말뚝의 두부와 확대기초 콘크리트를 일체화되도록 결합시키는 속채움 콘크리트 및 상기 확대기초 콘크리트 내부에 일부가 매입되고 나머지 일부는 상기 속채움 콘크리트 내부에 매입되며 복수개의 띠철근에 의해 서로 연결되는 복수개의 속채움 보강철근을 포함하는 PHC말뚝의 두부 보강구조를 제시한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention includes a PHC pile provided with at least one shear groove on the inner peripheral surface of the pile head, a lower transverse main reinforcing bar of the expanded foundation placed on the upper part of the PHC pile head, and a lower transverse bottom of the expanded foundation. The longitudinal main reinforcing bars on the lower side of the expanded foundation, which are connected to the directional main reinforcing bars, the transverse main reinforcing bars on the lower side of the expanded foundation, and the longitudinal main reinforcing bars on the lower side of the expanded foundation are embedded inside, and at the same time, the PHC pile head protruding to the outside of the stratum is embedded inside for a predetermined length. Enlarged foundation concrete is poured on the upper part of the PHC pile as much as possible, and is poured to a predetermined depth inside the PHC pile head so that at least one shear groove formed on the inner peripheral surface of the PHC pile head is partially filled. Infill concrete that unites the head of the PHC pile and the expanded foundation concrete without loss of adhesion between them, and part of the expanded foundation is embedded in the concrete, and the remaining part is embedded in the filled concrete and connected to each other by a plurality of band reinforcing bars. We present a head reinforcement structure for a PHC pile containing a plurality of connected filler rebars.
또한, 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조는 상기 확대기초 콘크리트 내부에 소정 길이만큼 매입된 PHC말뚝 두부의 절단면에 덮혀져 PHC말뚝의 두부가 커팅됨에 따라 프리스트레스가 풀림으로써 발생되는 PHC말뚝 두부 절단면의 깨짐 현상을 방지하는 절단면 보강재를 더 포함할 수 있다.In addition, the head reinforcement structure of the PHC pile according to the present invention is covered with the cut surface of the PHC pile head embedded for a predetermined length inside the expanded foundation concrete, and the cut surface of the PHC pile head is generated as the pre-stress is released as the head of the PHC pile is cut. It may further include a cut surface reinforcement material to prevent cracking.
이에 더하여, 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조는 상기 확대기초 콘크리트 하부면과 인접하도록 확대기초 콘크리트 내부에 매입된 PHC말뚝 두부의 외측에 복수개가 소정간격으로 배치되어 띠철근에 의해 서로 연결됨과 동시에 확대기초 콘크리트 내부에 매입됨으로써 확대기초 콘크리트 하부면이 깨지는 현상을 방지하는 확대기초 하부면 보강철근을 더 포함할 수도 있다.In addition, the head reinforcement structure of the PHC pile according to the present invention is arranged at predetermined intervals on the outside of the head of the PHC pile embedded in the expanded foundation concrete so as to be adjacent to the lower surface of the expanded foundation concrete, and are connected to each other by band reinforcing bars. At the same time, reinforcing bars for the lower surface of the expanded foundation may be further included to prevent the lower surface of the expanded foundation concrete from breaking by being embedded inside the expanded foundation concrete.
한편, 상기 PHC말뚝은 확대기초 하측 횡방향 주철근에 두부 절단면이 밀착될 수 있도록 근입 깊이를 증가시켜 확대기초 콘크리트 내부에 두부를 근입시킴으로써 PHC말뚝 두부의 휨 강성을 증가시킬 수 있다.On the other hand, the bending rigidity of the PHC pile head can be increased by embedding the head inside the expanded foundation concrete by increasing the penetration depth so that the head cut surface can be in close contact with the transverse main reinforcing bar on the lower side of the expanded foundation.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조는 확대기초와 PHC말뚝을 일체화시키기 위하여 PHC말뚝 두부 중공부에 채워지는 속채움 콘크리트의 일부가 PHC말뚝 두부 내주면에 형성된 전단홈에 채워진 상태로 양생되어 상기 전단홈에 채워진 속채움 콘크리트의 일부가 미끄럼 방지턱 기능을 하여 시간이 지난다 하더라도 속채움 콘크리트와 PHC말뚝의 부착력이 건조수축이 발생되는 콘크리트 재료의 특성과 환경 조건에 의해 상실되지 않고 고정점을 지속적으로 유지할 수 있다.As described above, in the PHC pile with shear grooves according to the present invention and the head reinforcement structure of the PHC pile using the same, a part of the fill concrete filled in the hollow part of the head of the PHC pile is used to integrate the expanded foundation and the PHC pile. It is cured while being filled in the shear groove formed on the inner peripheral surface of the head, and a part of the fill concrete filled in the shear groove functions as a non-slip ridge, so even over time, the adhesion between the fill concrete and the PHC pile is a characteristic of the concrete material in which drying shrinkage occurs. The fixed point can be continuously maintained without being lost due to environmental conditions.
따라서, 속채움 콘크리트 부분에 작용하는 PHC말뚝 두부 하중이 PHC말뚝 전체에 고르게 전달되어 PHC말뚝 두부 주변에 과응력이 발생되지 않아 PHC말뚝과 확대기초 콘크리트에 응력집중이 발생되지 않으므로 PHC말뚝 두부 주변의 구조적인 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the PHC pile head load acting on the filled concrete part is transmitted evenly to the entire PHC pile, so excessive stress is not generated around the PHC pile head, and stress concentration is not generated in the PHC pile and expanded foundation concrete, so the area around the PHC pile head is It has the effect of securing structural stability.
또한, PHC말뚝의 두부를 시공현장 지층의 변화에 대응하여 절단한 후 확대기초에 연결할 수 있으므로 공기를 단축시킬 수 있고 작업 안정성까지도 확보할 수 있다는 효과가 있다.In addition, the head of the PHC pile can be cut in response to changes in the stratum at the construction site and then connected to the expanded foundation, which has the effect of shortening the construction period and ensuring work stability.
이에 더하여, 확대기초 콘크리트에 근입되는 PHC말뚝 두부의 근입 깊이를 증가시키고, 확대기초 콘크리트 하부면과 인접하도록 확대기초 콘크리트 내부에 매입된 PHC말뚝 두부 외측에 확대기초 하부면 보강철근을 배근할 뿐만 아니라, 시공현장 지층의 변화에 대응하여 절단된 PHC말뚝 두부 절단면에 절단면 보강재를 덮어 씌워 보강을 해줌으로써 확대기초 콘크리트의 파손 현상을 방지하고 PHC말뚝 두부의 휨 강성을 대폭 증가시킬 수 있으며, PHC말뚝 두부의 프리스트레스가 풀림에 따라 발생되는 PHC말뚝 두부 절단면의 깨짐 현상까지도 방지할 수 있으므로 구조적 안전성을 더욱 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the penetration depth of the PHC pile head embedded in the expanded foundation concrete is increased, and reinforcing bars are placed on the lower surface of the expanded foundation on the outside of the PHC pile head embedded in the expanded foundation concrete so that it is adjacent to the lower surface of the expanded foundation concrete. , By covering the cut surface of the PHC pile head cut in response to changes in the stratum at the construction site and reinforcing it, damage to the expanded foundation concrete can be prevented and the bending rigidity of the PHC pile head can be significantly increased. It has the effect of further improving structural safety by preventing cracking of the cut surface of the PHC pile head that occurs as the pre-stress is released.
궁극적으로, 본 발명에 따른 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조는 공기를 단축시킬 수 있으며 현장 작업자의 작업 안전성은 확보하면서도 구조적 안전성은 대폭 향상시킴과 더불어, PHC말뚝 두부와 확대기초 콘크리트에 응력집중이 발생되지 않고 속채움 콘크리트에 작용하는 PHC말뚝 두부 하중이 PHC말뚝 전체에 고르게 전달되어 PHC말뚝 선단부의 양질의 지지층으로 전달되도록 함으로써 PHC말뚝을 사용하여 시공되는 건축물과 교량 등과 같은 구조물의 구조적 안전성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Ultimately, the PHC pile with shear grooves according to the present invention and the head reinforcement structure of the PHC pile using the same can shorten the construction period and significantly improve structural safety while ensuring the work safety of field workers. Buildings and bridges constructed using PHC piles do not cause stress concentration in the expanded foundation concrete and ensure that the PHC pile head load acting on the fill concrete is evenly transmitted to the entire PHC pile and transmitted to the high-quality bearing layer at the tip of the PHC pile. It has the effect of significantly improving the structural safety of structures such as the like.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.Other effects of the present invention will be readily apparent and understood by experts or researchers in the technical field through the specific details described below or during the process of implementing the present invention.
도 1은 종래의 시방서 PHC말뚝과 그 시공과정을 설명하기 위한 도면
도 2는 일반 PHC말뚝의 두부를 원커팅 절단한 후 확대기초를 시공하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 PHC말뚝을 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 PHC말뚝을 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조를 설명하기 위한 단면도
도 6은 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조를 설명하기 위한 평면도Figure 1 is a drawing to explain the conventional specification PHC pile and its construction process.
Figure 2 is a diagram illustrating the process of constructing an expanded foundation after cutting the head of a general PHC pile with a single cut.
Figure 3 is a view for explaining a PHC pile according to an embodiment of the present invention
Figure 4 is a view for explaining a PHC pile according to another embodiment of the present invention
Figure 5 is a cross-sectional view illustrating the head reinforcement structure of the PHC pile according to the present invention.
Figure 6 is a plan view illustrating the head reinforcement structure of the PHC pile according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be subject to various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features or It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present application, should not be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning. No.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.Below, with reference to the drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 PHC말뚝을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 PHC말뚝을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조를 설명하기 위한 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조를 설명하기 위한 평면도이다.Figure 3 is a diagram for explaining a PHC pile according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a diagram for explaining a PHC pile according to another embodiment of the present invention, and Figure 5 is a diagram for explaining a PHC pile according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view for explaining the head reinforcement structure, and Figure 6 is a plan view for explaining the head reinforcement structure of the PHC pile according to the present invention.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 PHC말뚝(100)은 시공현장 지층의 변화에 따라 커팅된 두부의 내주면에 적어도 하나의 전단홈(110)이 형성될 수 있다. 한편, 도 3 내지 도 6에 도시된 PHC말뚝(100)은 설명의 편의를 위하여 말뚝 제작 시에 내부에 매입되는 길이 방향의 강선 또는 강봉, 그리고 횡방향의 띠철근또는 스파이럴철근 등은 생략하여 도시하였다.Referring to Figures 3 to 6, the PHC pile 100 according to the present invention may have at least one shear groove 110 formed on the inner peripheral surface of the cut head according to changes in the stratum at the construction site. On the other hand, for the convenience of explanation, the PHC pile 100 shown in FIGS. 3 to 6 is shown by omitting the longitudinal steel wire or steel bar and the transverse band or spiral reinforcement that are embedded inside during pile production. did.
상기 전단홈(110)에는 PHC말뚝 두부에 확대기초(200)를 시공할 시 PHC말뚝(100) 두부 중공부(120)에 소정깊이로 타설되는 속채움 콘크리트(160)의 일부가 채워진 상태로 양생되도록 함으로써 PHC말뚝(100) 두부와 속채움 콘크리트(160)의 부착강도를 확보하여 PHC말뚝(100)의 두부와 확대기초(200)가 일체화될 수 있도록 한다.When constructing the expanded foundation 200 on the head of the PHC pile, the shear groove 110 is cured with a portion of the fill concrete 160 poured at a predetermined depth into the hollow portion 120 of the head of the PHC pile 100. By doing so, the attachment strength of the head of the PHC pile (100) and the filling concrete (160) is secured so that the head of the PHC pile (100) and the expanded foundation (200) can be integrated.
보다 상세하게 설명하면, 일반적으로 PHC말뚝(100) 두부에 확대기초(200)를 시공할 시에는 작업 안전성을 확보하고 공기를 단축시키기 위해 PHC말뚝(100) 두부를 원커팅하여 절단한 후, 커팅된 두부에 확대기초(200)를 시공하게 되는데, 이때 PHC말뚝(100) 두부와 확대기초(200)를 일체화시키기 위해 PHC말뚝(100) 두부 중공부(120)에는 소정깊이로 속채움 콘크리트(160)가 채워진 상태로 양생된다.To explain in more detail, generally, when constructing the expanded foundation (200) on the head of the PHC pile (100), the head of the PHC pile (100) is cut in a circle to ensure work safety and shorten the construction period, and then cut. An expanded foundation (200) is constructed on the head of the PHC pile (100). At this time, in order to integrate the head of the PHC pile (100) and the expanded foundation (200), the hollow portion (120) of the head of the PHC pile (100) is filled with concrete (160) to a predetermined depth. ) is cured in a filled state.
상기와 같이 PHC말뚝(100) 두부 중공부(120)에 타설된 속채움 콘크리트(160)는 초기에는 PHC말뚝(100) 내주면과 부착된 상태를 유지하지만 시간이 흐르면서 콘크리트 재료 특성 상 체적이 감소되는 건조수축 현상, 지진하중의 진동, 지하수위의 윤활작용, PHC말뚝(100) 내주면의 미끄럽고 약한 노로층이라 불리우는 시멘트풀층 등에 의해 부착력이 상실하게 된다.As described above, the filled concrete 160 poured into the head hollow portion 120 of the PHC pile 100 initially remains attached to the inner peripheral surface of the PHC pile 100, but over time, the volume decreases due to the characteristics of the concrete material. Adhesion is lost due to drying shrinkage phenomenon, vibration of seismic load, lubrication of groundwater level, cement paste layer called slippery and weak road layer on the inner peripheral surface of PHC pile (100), etc.
이와 같이 콘크리트 재료로 제작된 PHC말뚝(100)은 강관말뚝과 같이 내주면에 철재용 전단키를 용접하지 못하게 됨으로써 속채움 콘크리트(160)와 PHC말뚝(100) 내주면과의 부착력이 재료의 특성과 환경 조건에 의하여 파괴되기 때문에 고정점을 만들지 못하게 됨으로써 PHC말뚝(100)의 두부와 확대기초(200)가 일체화되지 못하고 연결이 단절됨으로써 구조적 안전성이 저하된다는 문제점이 있다.In this way, the PHC pile (100) made of concrete material cannot weld the steel shear key to the inner circumferential surface like a steel pipe pile, so the adhesion between the filled concrete (160) and the inner circumferential surface of the PHC pile (100) depends on the characteristics of the material and environmental conditions. Because it is destroyed, it is impossible to create a fixing point, so the head of the PHC pile 100 and the expanded foundation 200 are not integrated and the connection is severed, thereby reducing structural safety.
이에 따라, 본 발명에 따른 PHC말뚝(100)은 두부 내주면에 적어도 하나의 전단홈(110)을 형성하여 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 타설되는 속채움 콘크리트(160)의 일부가 전단홈(110)에 채워진 상태로 양생되어 미끄럼 방지턱 기능을 하도록 함으로써 PHC말뚝(100)과 속채움 콘크리트(160)가 일체화되도록 하여 시간이 지나더라도 속채움 콘크리트(160)와 PHC말뚝(100) 두부 내주면 사이의 부착력이 상실되지 않도록 하여 구조적 안전성을 대폭 향상시킬 수 있다.Accordingly, the PHC pile 100 according to the present invention forms at least one shear groove 110 on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100, so that a portion of the filling concrete 160 poured on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100 is formed in the shear groove 110. ) and cured to function as a non-slip ledge so that the PHC pile (100) and the filled concrete (160) are integrated, so that even over time, the adhesion between the filled concrete (160) and the inner peripheral surface of the head of the PHC pile (100) is maintained. By preventing this from being lost, structural safety can be greatly improved.
예를 들면, 상기 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 형성되는 전단홈(110)은 상기 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 복수개가 다단으로 형성될 수 있다.For example, the shear groove 110 formed on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100 may be formed in multiple stages on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100.
여기서, 상기 전단홈(110)은 상기 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 링 형상으로 형성될 수 있다.Here, the shear groove 110 may be formed in a ring shape on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100.
한편, 상기 전단홈(110)은 상기 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 나선 형태로 형성될 수도 있다.Meanwhile, the shear groove 110 may be formed in a spiral shape on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100.
이와 같은 전단홈(110)은 시공현장 지층의 변화에 따라 PHC말뚝(100) 두부를 커팅하여 절단한 후, 시공현장에서 커팅된 두부의 내주면을 전동 커터기 또는 그라인더 등과 같은 장비를 사용하여 가공함으로써 형성될 수 있다.This shear groove 110 is formed by cutting the head of the PHC pile 100 according to changes in the stratum at the construction site, and then processing the inner peripheral surface of the cut head at the construction site using equipment such as an electric cutter or grinder. It can be.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전단홈을 구비한 PHC말뚝(100)은 작업자의 안전과 공기 단축을 위해 지층에 매입된 PHC말뚝(100)의 두부를 시공현장 지층의 변화에 따라 원커팅하여 절단한 후 그 상부에 확대기초(200)를 시공한다 하더라도, PHC말뚝(100) 두부의 중공부(120)에 소정깊이로 타설되는 속채움 콘크리트(160)가 전단홈(110)에 채워진 상태로 양생되어 미끄럼 방지턱 기능을 하여 시간이 지난다 하더라도 건조 수축되는 콘크리트의 특성과 환경 조건에 의해 PHC말뚝(100)과 속채움 콘크리트(160)의 부착력이 상실되지 않고 고정점이 지속적으로 유지되어 PHC말뚝(100)과 확대기초(200)를 일체화시킬 수 있으므로 구조적 안전성을 대폭 향상시킬 수 있다.As described above, the PHC pile 100 equipped with a shear groove according to the present invention is cut by circular cutting the head of the PHC pile 100 embedded in the ground layer according to changes in the ground layer at the construction site for worker safety and shortening the construction period. Even if the expanded foundation 200 is constructed on the top of the PHC pile 100, the filler concrete 160, which is poured to a predetermined depth in the hollow part 120 of the head of the PHC pile 100, is cured while being filled in the shear groove 110. It functions as a non-slip barrier, so even over time, the adhesion between the PHC pile (100) and the filled concrete (160) is not lost due to the characteristics of concrete that dries and shrinks and environmental conditions, and the fixation point is continuously maintained, so that the PHC pile (100) Since the and expanded foundation 200 can be integrated, structural safety can be greatly improved.
다음으로, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조에 대하여 설명한다.Next, the head reinforcement structure of the PHC pile according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조는 전단홈(110), 확대기초 하측 횡방향 주철근(130), 확대기초 하측 종방향 주철근(140), 확대기초 콘크리트(150), 속채움 콘크리트(160) 및 속채움 보강철근(170)을 포함할 수 있다. 지면과 확대기초 콘크리트(150) 사이에 버림콘크리트층이 형성된다.Referring to Figures 3 to 6, the head reinforcement structure of the PHC pile according to the present invention includes a shear groove 110, a transverse main reinforcing bar 130 on the lower side of the expanded foundation, a longitudinal main reinforcing bar 140 on the lower side of the expanded foundation, and concrete ( 150), filled concrete (160), and filled rebar (170) may be included. An abandoned concrete layer is formed between the ground and the expanded foundation concrete (150).
상기 전단홈(110)은 지층의 외부로 두부가 소정 길이만큼 돌출되도록 지층에 매입되어 시공 현장 지층의 변화에 대응하여 커팅된 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 적어도 하나가 형성될 수 있다.At least one shear groove 110 may be formed on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100, which is embedded in the stratum so that the head protrudes out of the stratum by a predetermined length and is cut in response to changes in the stratum at the construction site.
여기서, 상기 PHC말뚝(100)은 확대기초 하측 횡방향 주철근(140)에 두부 절단면이 밀착될 수 있도록 근입 깊이를 증가시켜 확대기초 콘크리트(150) 내부에 두부를 근입시켜 PHC말뚝(100) 두부의 휨 강성을 증가시킬 수 있도록 한다.Here, the PHC pile (100) increases the insertion depth so that the head cut surface can be in close contact with the lower transverse main reinforcing bar (140) of the expanded foundation, and inserts the head inside the expanded foundation concrete (150) to attach the head of the PHC pile (100). Allows to increase bending rigidity.
보다 상세하게 설명하면, 일반적인 PHC말뚝(100)의 두부 보강구조는 통상적으로 확대기초 콘크리트(150)의 하부면(210)으로부터 PHC말뚝(100)의 두부가 건축물은 50mm, 교량은 100mm 정도 근입되도록 시공을 함으로써 PHC말뚝(100) 두부의 휨 강성이 다소 약하게 시공되는 반면, 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조는 확대기초(200) 하측 횡방향 주철근(130)에 PHC말뚝(100) 두부 절단면이 밀착될 수 있도록 근입 깊이(h)를 150mm로 증가시켜 확대기초 콘크리트(150) 내부에 두부를 근입시킴으로써 PHC말뚝(100) 두부의 휨 강성을 대폭 증가시킬 수 있도록 한다. To explain in more detail, the head reinforcement structure of the general PHC pile (100) is generally such that the head of the PHC pile (100) is injected from the lower surface (210) of the expanded foundation concrete (150) by about 50 mm for buildings and about 100 mm for bridges. While the bending rigidity of the head of the PHC pile (100) is somewhat weakened during construction, the head reinforcement structure of the PHC pile according to the present invention has a cut surface of the head of the PHC pile (100) on the transverse main reinforcing bar (130) on the lower side of the expanded foundation (200). To ensure close contact, the embedding depth (h) is increased to 150 mm and the head is embedded inside the expanded foundation concrete (150), thereby significantly increasing the bending rigidity of the head of the PHC pile (100).
예를 들면, 상기 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 형성되는 전단홈(110)은 상기 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 복수개가 다단으로 형성될 수 있다.For example, the shear groove 110 formed on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100 may be formed in multiple stages on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100.
여기서, 상기 전단홈(110)은 상기 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 링 형상으로 형성될 수 있다.Here, the shear groove 110 may be formed in a ring shape on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100.
한편, 상기 전단홈(110)은 상기 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 나선 형태로 형성될 수도 있다.Meanwhile, the shear groove 110 may be formed in a spiral shape on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100.
예를 들면, 상기 전단홈(110)은 시공현장 지층의 변화에 따라 PHC말뚝(100) 두부를 커팅하여 절단한 후, 시공현장에서 커팅된 두부의 내주면을 전동 커터기 또는 그라인더 등과 같은 장비를 사용하여 가공함으로써 형성될 수 있다.For example, the shear groove 110 is formed by cutting the head of the PHC pile 100 according to changes in the stratum at the construction site, and then cutting the inner peripheral surface of the head cut at the construction site using equipment such as an electric cutter or grinder. It can be formed by processing.
상기 확대기초 하측 횡방향 주철근(130)은 상기 PHC말뚝(100) 두부의 상부에 배근될 수 있다.The transverse main reinforcing bar 130 on the lower side of the expanded foundation may be placed on the upper part of the head of the PHC pile 100.
상기 확대기초 하측 종방향 주철근(140)은 상기 확대기초 하측 횡방향 주철근(130)과 결속될 수 있다.The longitudinal main reinforcing bar 140 on the lower side of the expanded foundation may be bound to the transverse main reinforcing bar 130 on the lower side of the expanded foundation.
상기 확대기초 콘크리트(150)는 상기 확대기초 하측 횡방향 주철근(130)과 확대기초 하측 종방향 주철근(140)이 내부에 매입됨과 동시에, 지층의 외부로 돌출된 PHC말뚝(100) 두부가 소정 깊이만큼 내부에 매입되도록 PHC말뚝(100) 상부에 타설될 수 있다.The expanded foundation concrete 150 has the transverse main reinforcing bar 130 on the lower side of the expanded foundation and the longitudinal main reinforcing bar 140 on the lower side of the expanded foundation embedded in the inside, and the head of the PHC pile 100 protruding to the outside of the ground layer has a predetermined depth. It can be cast on the top of the PHC pile 100 so that it is embedded inside.
상기 속채움 콘크리트(160)는 상기 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 형성된 적어도 하나의 전단홈(110)에 일부가 채워지도록 상기 확대기초 콘크리트(150) 타설 시 PHC말뚝(100) 두부 내부에 소정 깊이만큼 타설되어 PHC말뚝(100) 내주면과의 사이에 부착력 상실 없이 PHC말뚝(100)의 두부와 확대기초 콘크리트(150)를 일체화시켜 결합시킬 수 있도록 한다.The filled concrete 160 is placed at a predetermined depth inside the head of the PHC pile 100 when the expanded foundation concrete 150 is placed so that at least one shear groove 110 formed on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100 is partially filled. It is poured as much as possible so that the head of the PHC pile (100) and the expanded foundation concrete (150) can be integrated and combined without loss of adhesion between the inner peripheral surface of the PHC pile (100).
즉, 상기 적어도 하나의 전단홈(110)에 일부가 채워진 상태로 양생되는 속채움 콘크리트(160)는 미끄럼 방지턱 기능을 하게 됨으로써 PHC말뚝(100)과 속채움 콘크리트(160)가 일체화되도록 하여 시간이 지나더라도 속채움 콘크리트(160)와 PHC말뚝(100) 두부 내주면 사이의 부착력이 상실되지 않도록 하여 구조적 안전성을 대폭 향상시킬 수 있다.That is, the filled concrete 160, which is cured in a state where the at least one shear groove 110 is partially filled, functions as a non-slip barrier, thereby allowing the PHC pile 100 and the filled concrete 160 to be integrated, thereby saving time. Even if it passes, structural safety can be significantly improved by preventing the adhesion between the filled concrete (160) and the inner peripheral surface of the head of the PHC pile (100) from being lost.
여기서, 상기 속채움 콘크리트(160)를 타설하기 위해서는 먼저 PHC말뚝(100) 두부 중공부(120) 내부에 복수개의 속채움 콘크리트 받침판 연결부재(161)가 소정깊이 만큼 삽입되도록 상기 속채움 콘크리트 받침판 연결부재(161)의 상단부를 PHC말뚝(100) 두부 절단면에 고정시킨 후, 상기 PHC말뚝(100) 두부 중공부(120) 내부로 삽입된 속채움 콘크리트 받침판 연결부재(161)의 선단부에 속채움 콘크리트 받침판(162)을 연결한다.Here, in order to pour the filled concrete 160, the filled concrete support plate is first connected so that a plurality of filled concrete support plate connecting members 161 are inserted into the hollow head portion 120 of the PHC pile 100 to a predetermined depth. After fixing the upper end of the member 161 to the cut surface of the head of the PHC pile 100, the tip of the filled concrete support plate connection member 161 inserted into the hollow head 120 of the PHC pile 100 is filled with concrete. Connect the support plate (162).
이후, 상기 속채움 콘크리트 받침판(162)에 의해 속채움 콘크리트(160)가 지지되도록 PHC말뚝(100) 두부 중공부(120) 내부에 속채움 콘크리트(160)를 타설할 수 있도록 한다.Thereafter, the filled concrete 160 can be poured into the hollow head portion 120 of the PHC pile 100 so that the filled concrete 160 is supported by the filled concrete support plate 162.
예를 들면, 상기 속채움 콘크리트 받침판 연결부재(161)의 상단부는 PHC말뚝(100)의 두부 절단면에 덮혀지는 절단면 보강재(180)와 PHC말뚝(100)의 두부 절단면 사이에 개재되어 고정될 수 있으며, 상기 속채움 콘크리트 받침판(162)은 속채움 콘크리트 받침판 연결부재(161)의 선단부에 복수개의 고리 등과 같은 연결부재(163)에 의해 연결될 수 있다.For example, the upper end of the filled concrete support plate connecting member 161 may be interposed and fixed between the cut surface reinforcement 180 covered by the head cut surface of the PHC pile 100 and the head cut surface of the PHC pile 100. , The filled concrete support plate 162 may be connected to the distal end of the filled concrete support plate connecting member 161 by a connecting member 163 such as a plurality of rings.
상기 속채움 보강철근(170)은 상기 확대기초 콘크리트(150) 내부에 일부가 매입되고 나머지 일부는 상기 속채움 콘크리트(160) 내부에 매입될 수 있도록 복수개가 배근될 수 있으며, 상기 복수개의 속채움 보강철근(170)은 복수개의 띠철근(171)과 결속되어 서로 연결될 수 있다.A plurality of the filled reinforcing bars 170 may be placed so that a portion is embedded within the expanded foundation concrete 150 and the remaining portion is embedded within the filled concrete 160, and the plurality of filled reinforcing bars 170 are embedded within the expanded foundation concrete 150. The reinforcing bar 170 may be bound to a plurality of band reinforcing bars 171 and connected to each other.
또한, 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조는 절단면 보강재(180)를 더 포함할 수 있다.In addition, the head reinforcement structure of the PHC pile according to the present invention may further include a cut surface reinforcement member 180.
상기 절단면 보강재(180)는 상기 확대기초 콘크리트(150) 내부에 소정 길이만큼 매입된 PHC말뚝(100) 두부의 절단면에 덮혀질 수 있다. The cut surface reinforcement material 180 may be covered with the cut surface of the head of the PHC pile 100 embedded within the expanded foundation concrete 150 for a predetermined length.
이와 같은 절단면 보강재(180)는 상기 PHC말뚝(100)의 두부가 커팅됨에 따라 프리스트레스가 풀림으로써 발생되는 PHC말뚝(100) 두부 절단면의 깨짐 현상을 방지할 수 있도록 한다.Such a cut surface reinforcement material 180 prevents cracking of the cut surface of the head of the PHC pile 100, which occurs when prestress is released as the head of the PHC pile 100 is cut.
절단면 보강재(180)는 PHC말뚝(100) 두부의 절단면 내외측을 감쌀 수 있도록 단면이 ‘ㄷ’자형이 되도록 하게 제작하되, 링 형태의 일체로 형성된 것을 사용할 수도 있고, 도 6에 도시한 바와 같이 복수의 조각으로 나누어 형성된 것을 사용할 수도 있다. The cut surface reinforcement 180 is manufactured to have a 'ㄷ'-shaped cross section so as to surround the inside and outside of the cut surface of the head of the PHC pile 100, but may also be formed integrally in a ring shape, as shown in Figure 6. It is also possible to use one formed by dividing it into multiple pieces.
이에 더하여, 본 발명에 따른 PHC말뚝의 두부 보강구조는 확대기초 하부면 보강철근(190)을 더 포함할 수 있다.In addition, the head reinforcement structure of the PHC pile according to the present invention may further include reinforcing bars 190 on the lower surface of the expanded foundation.
상기 확대기초 하부면 보강철근(190)은 상기 확대기초 콘크리트(150) 하부면(210)과 인접하도록 확대기초 콘크리트(150) 내부에 매입된 PHC말뚝(100) 두부의 외측에 복수개가 소정간격으로 배치되어 띠철근(191)에 의해 서로 결속되어 연결됨과 동시에, 확대기초 콘크리트(150) 내부에 매입됨으로써 확대기초 콘크리트(150) 하부면(210)이 깨지는 현상을 방지할 수 있도록 한다. The reinforcing bars 190 on the lower surface of the expanded foundation are arranged at predetermined intervals on the outside of the head of the PHC pile 100 embedded in the expanded foundation concrete 150 so as to be adjacent to the lower surface 210 of the expanded foundation concrete 150. It is arranged and bound and connected to each other by the band reinforcing bars 191, and is embedded within the expanded foundation concrete 150 to prevent the lower surface 210 of the expanded foundation concrete 150 from breaking.
상기 확대기초 하부면 보강철근(190)은 도 5에 도시된 바와 같이 L자형 철근으로서, 확대기초 저면에서부터 확대기초 하측 주철근에 인접할 정도의 세로길이와 말뚝두부 외측면에 밀착할 정도의 가로길이를 갖도록 형성되어, 그 일측은 확대기초 하측 주철근에 인접하고 그 타측은 말뚝두부 외측면에 밀착되게 설치하는 것이 바람직하다.The reinforcing bar 190 on the lower side of the expanded foundation is an L-shaped reinforcing bar as shown in FIG. 5, and has a vertical length that is adjacent to the main reinforcing bar on the lower side of the expanded foundation from the bottom of the expanded foundation and a horizontal length that is close to the outer surface of the pile head. It is preferable that one side is adjacent to the main reinforcing bar on the lower side of the expanded foundation and the other side is installed in close contact with the outer surface of the pile head.
다시, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조의 작용 효과에 대하여 설명한다.Again, with reference to FIGS. 3 to 6, the effect of the PHC pile having a shear groove according to the present invention and the head reinforcement structure of the PHC pile using the same will be described.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조는 시공현장 지층의 변화에 대응하여 PHC말뚝(100) 두부를 원커팅하여 절단한 후, 그 상부에 확대기초(200)를 시공하게 됨으로써 작업 안정성을 확보함과 동시에 공기를 단축시킬 수 있도록 한다.Referring to Figures 3 to 6, the PHC pile with a shear groove according to the present invention and the head reinforcement structure of the PHC pile using the same are cut by one-cutting the head of the PHC pile (100) in response to changes in the stratum at the construction site. Afterwards, an expanded foundation 200 is constructed on top of it, thereby ensuring work stability and shortening the construction period.
또한, 원커팅되어 절단된 PHC말뚝(100) 두부 내주면에는 적어도 하나의 전단홈(110)을 형성함으로써 PHC말뚝(100) 두부 중공부(120)에 타설되는 속채움 콘크리트(160)의 일부가 상기 전단홈(110)에 채워진 상태로 양생되도록 하여 상기 전단홈(110)에 채워진 속채움 콘크리트(160)의 일부가 미끄럼 방지턱 기능을 함으로써 PHC말뚝(100) 내주면과 속채움 콘크리트(160)의 확실한 부착강도를 확보하여 PHC말뚝과 확대기초를 일체화시켜 구조적 안정성까지도 향상시킬 수 있도록 한다.In addition, by forming at least one shear groove 110 on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile 100 that is cut by circular cutting, a portion of the filling concrete 160 poured into the hollow portion 120 of the head of the PHC pile 100 is formed as described above. By curing the filled concrete (160) in the shear groove (110), a portion of the filled concrete (160) filled in the shear groove (110) functions as a non-slip ridge, thereby ensuring secure attachment of the filled concrete (160) to the inner peripheral surface of the PHC pile (100). By securing strength, the PHC piles and expanded foundation can be integrated to improve structural stability.
즉, 본 발명에 따른 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조는 PHC말뚝(100) 두부의 콘크리트를 파쇄기로 파쇄하여 말뚝체내 보강철근과 PC 강봉을 외부로 노출시키는 작업 없이 단순히 PHC말뚝(100)의 두부를 시공현장 지층의 변화에 대응하여 절단한 후 확대기초(200)를 시공하여 두부를 보강하면서도 PHC말뚝(100) 두부 중공부(120)에 타설되는 속채움 콘크리트(160)의 일부가 전단홈(110)에 채워져 미끄럼 방지턱 기능을 하도록 함으로써 PHC말뚝(100)과 속채움 콘크리트(160)가 일체화되도록 할 수 있으므로 공기를 단축시킬 수 있고 작업 안정성을 확보함과 동시에 구조적 안전성까지도 확보할 수 있도록 한다.In other words, the PHC pile with a shear groove according to the present invention and the head reinforcement structure of the PHC pile using the same are made by crushing the concrete at the head of the PHC pile (100) with a crusher without exposing the reinforcing bars and PC steel bars in the pile body to the outside. Simply cut the head of the PHC pile (100) in response to changes in the stratum at the construction site, and then construct an expanded foundation (200) to reinforce the head, while filling concrete poured into the hollow portion (120) of the head of the PHC pile (100) ( A portion of 160) is filled in the shear groove 110 to function as a non-slip ledge, so that the PHC pile 100 and the filled concrete 160 can be integrated, thereby shortening the construction period, ensuring work stability, and at the same time ensuring structural stability. It also ensures safety.
또한, 본 발명에 따른 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조는 PHC말뚝(100)의 두부 절단면이 확대기초 하측 횡방향 주철근(130)에 밀착될 수 있도록 PHC말뚝(100) 두부의 근입 깊이(h)를 증가시켜 확대기초 콘크리트(150) 내부에 근입시킴으로써 PHC말뚝(100) 두부의 휨 강성을 대폭 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, PHC말뚝(100) 두부의 얕은 근입 깊이로 인한 확대기초 콘크리트(150)의 파손 현상을 방지함과 더불어 PHC말뚝(100) 두부의 휨 강성을 대폭 증가시킬 수 있다.In addition, the PHC pile with a shear groove according to the present invention and the head reinforcement structure of the PHC pile using the same are designed so that the head cut surface of the PHC pile (100) can be in close contact with the transverse main reinforcing bar (130) on the lower side of the expanded foundation. ) By increasing the penetration depth (h) of the head and embedding it inside the expanded foundation concrete (150), not only can the bending rigidity of the head of the PHC pile (100) be significantly increased, but also the shallow penetration depth of the head of the PHC pile (100) In addition to preventing damage to the expanded foundation concrete (150), the bending rigidity of the head of the PHC pile (100) can be significantly increased.
이에 더하여, 확대기초 콘크리트(150) 내부에 소정 길이만큼 매입되는 PHC말뚝(100) 두부의 경우 시공현장 지층의 변화에 대응하여 절단하게 되면 PHC말뚝(100) 제작 시 공장에서 가한 PHC말뚝(100) 두부의 프리스트레스가 풀리게 되어 PHC말뚝(100) 두부 절단면의 깨짐 현상이 발생하게 된다는 문제점이 있다.In addition, in the case of the head of the PHC pile (100), which is embedded for a predetermined length inside the expanded foundation concrete (150), when cut in response to changes in the stratum at the construction site, the PHC pile (100) applied at the factory when manufacturing the PHC pile (100) There is a problem in that the pre-stress of the head is released and the cut surface of the head of the PHC pile 100 is broken.
이에 따라, 본 발명에 따른 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조는 시공현장 지층의 변화에 대응하여 절단된 PHC말뚝(100) 두부 절단면에 절단면 보강재(180)를 덮어 씌워 PHC말뚝(100) 두부의 프리스트레스가 풀림에 따라 발생되는 PHC말뚝(100) 두부 절단면의 깨짐 현상까지도 방지할 수 있도록 한다.Accordingly, the PHC pile with a shear groove according to the present invention and the head reinforcement structure of the PHC pile using the same are formed by covering the cut surface of the head of the PHC pile (100) with a cut surface reinforcement material (180) in response to changes in the stratum at the construction site. It is also possible to prevent cracking of the cut surface of the head of the PHC pile (100) that occurs as the pre-stress of the head of the PHC pile (100) is released.
또한, 본 발명에 따른 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조는 확대기초 콘크리트(150) 하부면(210)과 인접하도록 확대기초 콘크리트(150) 내부에 매입된 PHC말뚝(100) 두부 외측에 띠철근(191)에 의해 서로 연결되는 복수개의 확대기초 하부면 보강철근(190)을 소정간격으로 배근하여 확대기초 콘크리트(150) 내부에 매입되도록 함으로써 확대기초 콘크리트(150) 하부면이 깨지는 현상까지도 방지할 수 있도록 한다.In addition, the PHC pile with a shear groove according to the present invention and the head reinforcement structure of the PHC pile using the same are PHC piles embedded inside the expanded foundation concrete 150 so as to be adjacent to the lower surface 210 of the expanded foundation concrete 150 ( 100) A plurality of reinforcing bars 190 on the lower surface of the expanded foundation, which are connected to each other by band reinforcing bars 191 on the outside of the head, are placed at predetermined intervals and embedded into the expanded foundation concrete 150, thereby forming the lower part of the expanded foundation concrete 150. It even prevents the surface from breaking.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전단홈을 구비한 PHC말뚝 및 이를 이용한 PHC말뚝의 두부 보강구조는 확대기초(200)와 PHC말뚝(100)을 일체화시키기 위하여 PHC말뚝(100) 두부 중공부(120)에 채워지는 속채움 콘크리트(160)의 일부가 PHC말뚝(100) 두부 내주면에 형성된 전단홈(110)에 채워진 상태로 양생되어 상기 전단홈(110)에 채워진 속채움 콘크리트(160)의 일부가 미끄럼 방지턱 기능을 하여 시간이 지난다 하더라도 속채움 콘크리트(160)와 PHC말뚝(100)의 부착력이 건조수축이 발생되는 콘크리트 재료의 특성과 환경 조건에 의해 상실되지 않고 고정점을 지속적으로 유지할 수 있도록 한다.As described above, the PHC pile having a shear groove according to the present invention and the head reinforcement structure of the PHC pile using the same are designed to integrate the expanded foundation 200 and the PHC pile 100, so that the head hollow portion 120 of the PHC pile 100 is integrated. ) is cured in a state in which a part of the filling concrete (160) filled in the shear groove (110) formed on the inner peripheral surface of the head of the PHC pile (100) is filled, and a part of the filling concrete (160) filled in the shear groove (110) is cured. It functions as a non-slip ridge so that even over time, the adhesion between the filled concrete (160) and the PHC pile (100) is not lost due to the characteristics of the concrete material and environmental conditions where drying shrinkage occurs and the anchoring point can be maintained continuously. .
따라서, 속채움 콘크리트(160) 부분에 작용하는 PHC말뚝(100) 두부 하중이 PHC말뚝(100) 전체에 고르게 전달되어 PHC말뚝(100) 두부 주변에 과응력이 발생되지 않아 PHC말뚝(100) 두부와 확대기초 콘크리트(150)에 응력집중이 발생되지 않으므로 PHC말뚝(100) 두부 주변의 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.Therefore, the head load of the PHC pile (100) acting on the filled concrete (160) portion is evenly transmitted to the entire PHC pile (100), so excessive stress is not generated around the head of the PHC pile (100), thereby reducing the head load of the PHC pile (100). Since stress concentration does not occur in the expanded foundation concrete (150), structural stability around the head of the PHC pile (100) can be secured.
또한, PHC말뚝(100)의 두부를 시공현장 지층의 변화에 대응하여 절단한 후 확대기초(200)를 시공할 수 있으므로 공기를 단축시킬 수 있고 작업 안정성까지도 확보할 수 있다.In addition, since the expanded foundation 200 can be constructed after cutting the head of the PHC pile 100 in response to changes in the stratum at the construction site, the construction period can be shortened and work stability can be ensured.
이에 더하여, 확대기초 콘크리트(150)에 근입되는 PHC말뚝(100) 두부의 근입 깊이(h)를 증가시키고, 확대기초 콘크리트(150) 하부면(210)과 인접하도록 확대기초 콘크리트(150) 내부에 매입된 PHC말뚝(100) 두부 외측에 확대기초 하부면 보강철근(190)을 배근할 뿐만 아니라, 시공현장 지층의 변화에 대응하여 절단된 PHC말뚝(100) 두부 절단면에 절단면 보강재(180)를 덮어 씌워 보강을 해줌으로써 확대기초 콘크리트(150)의 파손 현상을 방지하고 PHC말뚝(100) 두부의 휨 강성을 대폭 증가시킬 수 있으며, PHC말뚝(100) 두부의 프리스트레스가 풀림에 따라 발생되는 PHC말뚝(100) 두부 절단면의 깨짐 현상까지도 방지할 수 있으므로 구조적 안전성을 더욱 더 향상시킬 수 있도록 한다.In addition, the penetration depth (h) of the head of the PHC pile 100 inserted into the expanded foundation concrete 150 is increased, and the inside of the expanded foundation concrete 150 is adjacent to the lower surface 210 of the expanded foundation concrete 150. Not only is the reinforcing bar (190) on the lower surface of the expanded foundation installed on the outside of the head of the buried PHC pile (100), but the cut surface reinforcement (180) is covered on the cut surface of the head of the PHC pile (100) that has been cut in response to changes in the stratum at the construction site. By covering and reinforcing, damage to the expanded foundation concrete (150) can be prevented and the bending rigidity of the head of the PHC pile (100) can be significantly increased, and the PHC pile (100) generated as the pre-stress of the head of the PHC pile (100) is released. 100) Even cracking of the head cutting surface can be prevented, thereby further improving structural safety.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art will understand the spirit of the present invention as described in the patent claims to be described later. It will be understood that the present invention can be modified and changed in various ways without departing from the technical scope.
(110) : 전단홈 (120) : 중공부
(130) : 확대기초 하측 횡방향 주철근
(140) : 확대기초 하측 종방향 주철근
(150) : 확대기초 콘크리트 (160) : 속채움 콘크리트
(170) : 속채움 보강철근 (180) : 절단면 보강재
(190) : 확대기초 하부면 보강철근 (110): Shear groove (120): Hollow part
(130): Transverse main reinforcing bar on the lower side of the expanded foundation
(140): Lower longitudinal main reinforcing bar of expanded foundation
(150): Expanded foundation concrete (160): Filled concrete
(170): Filling rebar (180): Cut surface reinforcement
(190): Reinforcing bar at the bottom of the expanded foundation
Claims (8)
상기 PHC말뚝 두부의 상부에 배근되는 확대기초 하측 횡방향 주철근;
상기 확대기초 하측 횡방향 주철근과 결속되는 확대기초 하측 종방향 주철근;
상기 확대기초 하측 횡방향 주철근과 확대기초 하측 종방향 주철근이 내부에 매입됨과 동시에, 지층의 외부로 돌출된 PHC말뚝 두부가 소정 길이만큼 내부에 매입되도록 PHC말뚝 상부에 타설되는 확대기초 콘크리트;
상기 PHC말뚝 두부 내주면에 형성된 적어도 하나의 전단홈에 일부가 채워지도록 상기 확대기초 콘크리트 타설 시 PHC말뚝 두부 내부에 소정 깊이만큼 타설되어 PHC말뚝 내주면과의 사이에 부착력 상실 없이 PHC말뚝의 두부와 확대기초 콘크리트를 일체화되도록 결합시키는 속채움 콘크리트; 및
상기 확대기초 콘크리트 내부에 일부가 매입되고 나머지 일부는 상기 속채움 콘크리트 내부에 매입되며 복수개의 띠철근에 의해 서로 연결되는 복수개의 속채움 보강철근을 포함하되,
상기 PHC말뚝은 확대기초 하측 횡방향 주철근에 말뚝두부 절단면이 밀착될 수 있도록 근입 깊이를 증가시켜 확대기초 콘크리트 내부에 말뚝두부를 근입시킴으로써 PHC말뚝 두부의 휨 강성을 증가시키고,
상기 확대기초 콘크리트 하부면과 인접하도록 확대기초 콘크리트 내부에 매입된 PHC말뚝 두부의 외측에 복수개가 소정간격으로 배치되어 띠철근에 의해 서로 연결됨과 동시에 확대기초 콘크리트 내부에 매입됨으로써 확대기초 콘크리트 하부면이 깨지는 현상을 방지하는 확대기초 하부면 보강철근을 더 포함하는 PHC말뚝의 두부 보강구조.A PHC pile provided with at least one shear groove on the inner peripheral surface of the pile head;
Transverse main reinforcing bars on the lower side of the expanded foundation placed on the upper part of the PHC pile head;
Lower longitudinal main reinforcing bars of the expanded foundation bound to the lower transverse main reinforcing bars of the expanded foundation;
The expanded foundation concrete is poured on the upper part of the PHC pile so that the lower transverse main reinforcing bars of the expanded foundation and the lower longitudinal main reinforcing bars of the expanded foundation are embedded inside, and at the same time, the PHC pile head protruding to the outside of the ground layer is embedded within a predetermined length;
When pouring concrete for the expanded foundation, the concrete is poured to a predetermined depth inside the PHC pile head so that at least one shear groove formed on the inner peripheral surface of the PHC pile head is partially filled, so that the concrete is poured to a predetermined depth between the head of the PHC pile and the expanded foundation without loss of adhesion between the inner peripheral surface of the PHC pile. Filling concrete that combines concrete into one piece; and
A portion is embedded within the expanded foundation concrete, and the remaining portion is embedded within the filled concrete, and includes a plurality of filled reinforcing bars connected to each other by a plurality of band reinforcing bars,
The PHC pile increases the bending rigidity of the PHC pile head by inserting the pile head inside the concrete of the expanded foundation by increasing the penetration depth so that the cut surface of the pile head can be brought into close contact with the transverse main reinforcing bar on the lower side of the expanded foundation,
A plurality of PHC piles are placed at predetermined intervals on the outside of the head of the PHC pile embedded in the expanded foundation concrete so as to be adjacent to the lower surface of the expanded foundation concrete, and are connected to each other by band reinforcement and are simultaneously embedded within the expanded foundation concrete, thereby forming the lower surface of the expanded foundation concrete. A head reinforcement structure for PHC piles that further includes reinforcing bars at the bottom of the expanded foundation to prevent cracking.
상기 확대기초 콘크리트 내부에 소정 길이만큼 매입된 PHC말뚝 두부의 절단면에 덮혀져 PHC말뚝의 두부가 커팅됨에 따라 프리스트레스가 풀림으로써 발생되는 PHC말뚝 두부 절단면의 깨짐 현상을 방지하는 절단면 보강재를 더 포함하는 PHC말뚝의 두부 보강구조.According to clause 5,
The PHC further includes a cut surface reinforcement material that covers the cut surface of the PHC pile head embedded for a predetermined length inside the expanded foundation concrete and prevents the cracking phenomenon of the PHC pile head cut surface caused by releasing prestress as the head of the PHC pile is cut. Head reinforcement structure of pile.
상기 전단홈은, 상기 말뚝두부의 내주면에 복수개가 다단으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전단홈을 구비한 PHC말뚝의 두부 보강 구조.According to clause 5,
The shear groove is a head reinforcement structure of a PHC pile having a shear groove, characterized in that a plurality of shear grooves are formed in multiple stages on the inner peripheral surface of the pile head.
상기 전단홈은, 상기 말뚝두부의 내주면에 링 형상 또는 나선형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전단홈을 구비한 PHC말뚝의 두부 보강구조.According to clause 5,
The shear groove is a head reinforcement structure of a PHC pile having a shear groove, characterized in that the shear groove is formed in a ring shape or spiral shape on the inner peripheral surface of the pile head.
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