KR102688388B1

KR102688388B1 - 개선된 합성형 phc말뚝 및 이의 제조방법과 시공방법

Info

Publication number: KR102688388B1
Application number: KR1020240082054A
Authority: KR
Inventors: 이승수
Original assignee: 에이치케이이엔씨 주식회사
Priority date: 2024-06-24
Filing date: 2024-06-24
Publication date: 2024-07-25

Abstract

본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝 및 이의 제조방법과 시공방법에 대한 것을 목적이며, 구체적으로 금속으로 형성된 보강품을 생성하는 보강품생성단계(S100); 및 상기 보강품생성단계 후, 보강품을 금형에 설치하는 보강품설치단계(S200); 및 상기 보강품설치단계 후, 금형에 콘크리트를 투입하는 콘크리트주입단계(S300); 및 상기 콘크리트주입단계 후, 보강품에 프리스트레스를 부여하는 보강품프리스트레스단계(S400); 및 상기 보강품프리스트레스단계 후, 금형에 원심력을 부여하며 성형하는 말뚝성형단계(S500); 및 상기 말뚝성형단계 후, 완성된 말뚝을 양생하는 양생단계(S600);를 포함한다.

Description

개선된 합성형 PHC말뚝 및 이의 제조방법과 시공방법 {Improved composite PHC Pile and Its Manufacturing and Construction Methods}

본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝 및 이의 제조방법과 시공방법에 대한 것을 목적으로 한다.

특허발명 001 내지 특허발명 004는 본 발명이 이르게 되는 관련기술의 종래발명을 제시한다.

특허문헌 001은 중공형 PHC 말뚝에 관한 것이며, 특허문헌 002에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일에 대한 것이며, 특허문헌 003은 탄소섬유 보강튜브와 유리섬유 보강튜브로 이루어진 합성형 섬유보강튜브와 프리스트레스를 가한 강봉을 포함한 PHC말뚝에 대한 것이며, 특허문헌 004는 PHC 파일 제조장치에 대한 발명이다.

KR 10- 1226236 B1 (등록일자 2013년1월18일)

KR

10-2075437

B1 (등록일자 2020년2월4일)

KR

10-2203290

B1 (등록일자 2021년1월8일)

KR

10-25710078

B1 (등록일자 2023년8월22일)

본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 구체적으로 금속으로 형성된 보강품을 생성하는 보강품생성단계(S100); 및 상기 보강품생성단계 후, 보강품을 금형에 설치하는 보강품설치단계(S200); 및 상기 보강품설치단계 후, 금형에 콘크리트를 투입하는 콘크리트주입단계(S300); 및 상기 콘크리트주입단계 후, 보강품에 프리스트레스를 부여하는 보강품프리스트레스단계(S400); 및 상기 보강품프리스트레스단계 후, 금형에 원심력을 부여하며 성형하는 말뚝성형단계(S500); 및 상기 말뚝성형단계 후, 완성된 말뚝을 양생하는 양생단계(S600);를 포함한다.

본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 보강품은 복수의 PC강봉, 복수의 보강철근, 복수의 나선철근으로 형성되는 것;을 포함한다.

본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 보강품생성단계는 직선의 PC강봉을 일정한 길이로 절단하여 횡보강부를 형성하는 횡보강재생성단계(S110); 및 직선의 보강철근에 다수의 변형으로 전단연결부를 형성하는 전단연결재생성단계(S120); 및 나선형으로 형성되는 나선철근을 형성하는 나선철근생성단계(S130); 및 상기 PC강봉, 보강철근, 나선철근을 결속하는 보강품결속단계(S140);를 포함한다.

삭제

본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 전단연결재생성단계에서는 상기 전단연결부를 원형 또는 다각형으로 형성되는 것;을 포함한다.

본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝에 대한 것이며, 구체적으로 앞에서 제시한 발명들 중 선택된 어느 하나의 제조방법으로 제조된 PHC말뚝.

본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 시공방법에 대한 것이며, 구체적으로 지중으로 천공을 실시하는 천공단계(S20); 및 천공단계 후, 앞에서 제시한 발명으로 제조된 PHC말뚝을 천공에 삽입하는 근입단계(S30); 및 근입단계 후, 말뚝을 보강하는 보강단계(S40);를 포함한다.

본 발명의 개선된 합성형 PHC말뚝 및 이의 제조방법과 시공방법을 적용하는 것으로 보강철근의 부가에 따라 말뚝 상부에 발생하는 수평전단력에 대한 구조 안정성을 확보하고, 종래 제작과정에서의 큰 변경없이 본 발명의 기술을 적용할 수 있어, 경제적이고 효율적인 제작이 가능하다.

도 1은 본 발명의 개선된 합성형 PHC말뚝의 제작단계도.
도 2는 a)종래 전단연결재가 적용된 PHC말뚝과 b)개선된 합성형 PHC말뚝의 비교예.
도 3은 본 발명의 나선철근 생성단계의 실시예.
도 4는 본 발명의 보강품의 구성도.
도 5는 종래 전단연결재가 적용된 PHC말뚝의 하중저항 예시도
도 6은 개선된 합성형 PHC말뚝에 적용된 보강철근의 하중저항 예시도
도 7은 본 발명의 보강철근에 형성되는 전단철근부의 다양한 실시예.
도 8은 본 발명의 콘크리트받침판의 a)제작 및 b)시공에 따른 적용예시도.
도 9는 본 발명의 콘크리트받침판의 설치 예시도.
도 10은 종래 말뚝 및 개선된 합성형 PHC말뚝의 설치 비교 단면도.
도 11은 본 발명의 개선된 합성형 PHC말뚝 시공 순서도.
도 12 내지 13은 본 발명의 시공순서(a) ~ h))도

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.

[실시예 1-1] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 구체적으로 금속으로 형성된 보강품(100)을 생성하는 보강품생성단계(S100); 기 보강품생성단계 후, 보강품을 금형에 설치하는 보강품설치단계(S200); 상기 보강품설치단계 후, 금형에 콘크리트(200)를 투입하는 콘크리트주입단계(S300); 상기 콘크리트주입단계 후, 보강품에 프리스트레스를 부여하는 보강품프리스트레스단계(S400); 상기 보강품프리스트레스단계 후, 금형에 원심력을 부여하며 성형하는 말뚝성형단계(S500); 상기 말뚝성형단계 후, 완성된 말뚝(10)을 양생하는 양생단계(S600);를 포함한다.

본 발명(실시예 1-1)은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법 구성을 구체화한다.

일반적으로 교량(Bridge), 구조물(Structure) 등 상부 구조물에 의해 발생되는 하중에 대해 지반(G, ground)으로부터 충분한 지지력을 확보하기 위하여 지반에 말뚝을 설치하며, 말뚝 선단 지반의 선단지지력과 말뚝과 주변 지반간의 마찰력으로 상부 구조물에 의해 발생되는 하중을 지지한다.

이러한 말뚝은 사용재료에 따라 강관말뚝, PHC말뚝, 복합말뚝 등이 주로 사용되며, 이중 PHC말뚝은 경제성은 우수하나 휨 강성이 적어 연직력이 작용하는 경우에 주로 사용되며, 수평력이 발생하는 경우에는 휨 강성이 적어 수평력에 대한 저항성이 불리하여 말뚝 본 수가 증가하거나, 적용이 곤란한 경우가 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 수평력이 발생하는 말뚝 상부는 휨 강성이 유리한 강관말뚝을 적용하고 하부는 경제성이 우수한 PHC말뚝을 적용한 복합말뚝이 개발되기도 하였으며, 이러한 복합말뚝도 강관말뚝에 비해서는 경제성이 우수하나, 콘크리트와 강관의 이질 재료로 연결부의 구조거동이 불확실하고, 말뚝 상부 강관말뚝 적용으로 공사비가 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 기존 PHC말뚝 제작 시 말뚝 상단부의 전단 및 휨강성을 향상시키고자 개발되어 수많은 구조물 기초에 적용되어온 기존의 합성형 PHC말뚝을 보완하여 개선된 합성형 PHC말뚝을 제작하는 것으로, 금속으로 형성되는 보강품을 생성하는 보강품생성단계를 구비한다.

다음으로 PHC말뚝 금형 내 보강품을 설치하는 보강품설치단계를 거치고 금형 내 콘크리트를 투입하는 콘크리트 주입단계를 형성한다.

삭제

콘크리트 주입단계 이후 보강품에 프리스트레스(Prestressed)를 부여하는 보강품프리스트레스단계를 거친 후 금형에 원심력을 부여하기 위해 회전시키는 것으로 말뚝성형단계 및 완성된 말뚝을 양생하는 양생단계로 마무리 될 수 있다.

[실시예 2-1] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 보강품은 복수의 PC강봉(110), 복수의 보강철근(120), 복수의 나선철근(130)으로 형성되는 것;을 포함한다.

[실시예 2-2] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 PC강봉은 이형철근인 것;을 포함한다.

[실시예 2-3] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 PC강봉은 각형의 단면으로 제작된 것;을 포함한다.

[실시예 2-4] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-3에 있어서, 상기 PC강봉은 꼬임제작된 것;을 포함한다.

[실시예 2-5] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 나선철근은 원형의 철선인 것; 을 포함한다.

[실시예 2-6] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 나선철근은 이형철근인 것; 을 포함한다.

[실시예 2-7] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 나선철근은 부등간격으로 형성되는 것;을 포함한다.

[실시예 2-8] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 나선철근은 복수개가 교차하여 배근되는 것;을 포함한다.

[실시예 2-9] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 나선철근은 띠철근으로 대체되는 것;을 포함한다.

[실시예 2-10] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 보강철근은 이형철근인 것;을 포함한다.

[실시예 2-11] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 보강철근은 각형의 단면으로 제작된 것;을 포함한다.

[실시예 2-12] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-11에 있어서, 상기 보강철근은 꼬임제작된 것;을 포함한다.

본 발명(실시예 2-1 내지 2-10)은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 적용되는 보강품의 제작 구성을 구체화한다. 상기 PHC말뚝 제작단계에 활용되는 보강품은 PC강봉과 보강철근, 나선철근으로 구비될 수 있다. 여기에서 PC강봉은 PHC말뚝의 길이방향으로 설치되어 타설된 콘크리트를 프리스트레스 상태로 구속하는 역할을 수행한다.

상기 PC강봉은 통상의 고강도 강봉(prestressing Steel Bar)으로 형성되며, 이형철근으로 제작될 수 있고, 사각 육각 등 각형의 단면을 가진 강봉으로 제작되어 타설되는 콘크리트 내 구속력을 강화할 수 있다. 또한, 상기 강봉을 사전에 길이방향 직각방향으로 회전, 소위 꼬임제작하여 프리스트레스를 가할 수 있다. 상기 보강품에는 PC강봉을 PHC파일 내 원주방향 등간격 배치되도록 하기 위해 이형 철근이나 원형철선의 나선철근(Spiral Steel Bar)이 구비된다. 상기 나선철근은 PHC파일의 길이방향 전체로 형성되며, PHC파일의 위치에 따라 그 배치 간격 및 규격을 부등하게 형성할 수 있다.

대부분의 말뚝은 상부에서 휨 모멘트가 크게 작용하고 말뚝 하부로 내려가면서 수직력이 지배적인 특징을 고려하여, 휨에 대한 저항성능 향상을 위해 PHC말뚝 상부의 나선철근 배치를 하부보다 조밀하게 또는 큰 규격으로 배치할 수 있다. 또한, 상기 나선철근의 배근간격을 넓게 하는 대신 이중 또는 삼중의 복수로 교차하도록 배근하여 향상된 휨저항 성능을 확보할 수 있다. 위치에 따라서는 상기 나선철근을 띠철근으로 대체하거나, 혼합 사용함으로서 제작 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 보강철근은 상기 PHC파일에 작용하는 휨, 수평력 등에 대응하기 위한 것으로 이형철근으로 제작될 수 있고, 사각 육각 등 각형의 단면을 가진 강봉형태로 제작되어 콘크리트 매입부분과 내 구속력을 강화할 수 있다.

[실시예 3-1] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 보강품생성단계는 직선의 PC강봉(110)을 일정한 길이로 절단하여 횡보강부를 형성하는 횡보강재생성단계(S110); 직선의 보강철근(120)에 다수의 변형으로 전단연결부(121)를 형성하는 전단연결재생성단계(S120); 나선형으로 형성되는 나선철근(130)을 형성하는 나선철근생성단계(S130); 상기 PC강봉, 보강철근, 나선철근을 결속하는 보강품결속단계(S140);를 포함한다.

[실시예 3-2] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 전단연결재생성단계 이후에는 콘크리트받침판(140)을 설치하는 콘크리트받침판생성단계(S121);를 포함한다.

[실시예 3-3] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-2에 있어서, 상기 콘크리트받침판생성단계에서는 콘크리트받침판을 상기 PC강봉에 결속하는 콘크리트받침판결속단계(S1211);를 포함한다.

[실시예 3-4] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-3에 있어서, 상기 콘크리트받침판결속단계 이전에 콘크리트받침판 지지철근배근단계(S1210);를 더 포함한다.

[실시예 3-5] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-2에 있어서, 상기 콘크리트받침판은 결속된 보강품의 내부 중앙에 위치하는 것;을 포함한다.

[실시예 3-6] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-2에 있어서, 상기 콘크리트받침판은 복수의 타공부(141b)가 형성된 판재인 것;을 포함한다.

[실시예 3-7] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-2에 있어서, 상기 콘크리트받침판은 복수의 층으로 형성되는 것;을 포함한다.

본 발명(실시예 3-1 내지 3-11)은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 적용되는 보강품생성단계의 구성을 구체화한다. 상기 보강품생성단계에서는 먼저 일정길이의 PC강봉으로 횡보강부를 형성하는 횡보강재생성단계 및 직선의 보강철근에 전단연결부를 형성하는 전단연결재생성단계와 이를 둘러싸도록 나선철근을 형성하는 나선철근 생성단계를 거친 후 상기 PC강봉 및 보강철근, 나선철근을 결속하는 보강품결속단계를 포함할 수 있다. 여기에서 상기 전단연결재 생성단계 이후에는 향후 제작된 PHC말뚝의 중공부 내를 가로막아 합성을 위해 중공부에 타설되는 콘크리트가 하부로 낙하하지 않고 충진될 수 있도록 콘크리트받침판을 설치하는 콘크리트받침판생성단계를 구비한다.

상기 콘크리트받침판생성단계에는 구체적으로 상기 콘크리트받침판을 PC강봉에 결속하는 콘크리트받침판결속단계를 구비할 수 있고, 중공부에 타설되는 콘크리트 자중에 의한 콘크리트받침판의 지지능력을 향상시키기 위해 콘크리트받침판하부에 지지철근을 상기 PC강봉에 용접등으로 결합하는 콘크리트받침판 지지철근배근단계를 더 포함할 수 있다. 이를 통해 상기 콘크리트받침판은 상기 제작된 보강품의 내부 중앙에 이격되어 형성될 수 있다.

상기 콘크리트받침판은 상기 PHC말뚝 제작 시 공기 및 열의 흐름이 제한되지 않도록 복수의 타공부(141b)가 형성된 판재로 제작될 수 있고, 상기 타공부는 공기, 수분, 열등의 이동을 원활하나 중공부에 타설되는 콘크리트가 유출되지 않는 최소의 크기로 형성된다.

[실시예 4-1] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 전단연결재생성단계에서는 상기 전단연결부(121)를 원형 또는 다각형으로 형성되는 것;을 포함한다.

[실시예 4-2] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 원형은 타원형 또는 진원형인 것;을 포함한다.

[실시예 4-3] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 다각형은 삼각형, 사각형, 마름모형, 톱니형으로 형성하는 것;을 포함한다.

[실시예 4-4] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 전단연결부는 일정하거나 상이한 간격으로 배치되는 것;을 포함한다.

[실시예 4-5] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 전단연결부는 동일 또는 상이한 형상으로 형성되는 것;을 포함한다.

[실시예 4-6] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 PC강봉 및 보강철근의 인장강도는 동일 또는 상이하게 형성되는 것:을 포함한다.

[실시예 4-7] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 PC강봉 및 보강철근의 직경은 동일 또는 상이하게 형성되는 것:을 포함한다.

[실시예 4-8] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 PC강봉 및 보강철근은 중첩배치 또는 이격배치 되는 것;을 포함한다.

[실시예 4-9] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 하나의 상기 PC강봉에는 복수의 보강철근이 상호 상이한 각도로 배치되는 것;을 포함한다.

본 발명(실시예 4-1 내지 4-9)은 개선된 합성형 PHC말뚝의 전단연결재생성단계를 구체화한다. 상기 전단연결재생성단계에서는 상기 전단연결부를 원형 또는 다각형으로 형성할 수 있다. 구체적으로 상기 전단연결부는 상기 PC강봉의 길이방향 또는 PC강봉에 길이방향으로 설치되는 것으로 원형 또는 다각형상으로 제작함으로 향후 완성되는 PHC파일의 중공부내 돌출형성되며, 그 제작형상에 따라 중공부 충진콘크리트와 합성되어 수평력 등 전단저항 효과를 다양하게 실시할 수 있다.

상기 전단연결부는 타원형 또는 진원형으로 형성될 수 있으며, 진원형 형성 시 상기 보강철근의 배근을 강봉의 일단에서 이웃하는 강봉의 일단으로 기울여 배치하거나, 절곡을 통해 계단형으로 배치하는 것을 고려할 수 있다. 상기 전단연결부는 삼각, 사각, 마름모, 톱니 등 다각형으로 형성될 수 있고, 바람직하게는 45°의 각도를 이루는 삼각 형상의 다각형으로 적용 시 전단연결부를 PC강봉의 수평으로 설치하는 것보다 약 2.1배 저항성능이 향상되며, 이를 통해 전단연결부 보강철근의 사용을 1/2로 줄일 수 있는 효과가 있다.

상기 전단연결부는 등간격 또는 부등간격으로 배치하는 것으로 PHC말뚝의 상부로 갈수록 커지는 수평력에 효율적으로 저항할 수 있고, 전단연결부를 원형+사각, 타원+삼각 등 상이한 형상으로 형성하여, 다양한 형상조합에 따라 기대되는 전단연결재의 기능적 효과를 세부적으로 구현할 수도 있다. 또한, 상기 보강품의 PC강봉, 보강철근, 나선철근의 재질 또는 직경을 용도에 따라 다르게 실시하여, 보강품의 역할에 맞게 선택하여 적용할 수 있으며, 길이방향으로 설치되는 PC강봉과 보강철근은 상호 중첩배치하거나, 이격배치하는 등 제작효율성 향상에 따라 다양하게 실시할 수 있고, 하나의 PC강봉에 복수의 보강철근의 각도를 조절하여 형성할 수도 있다.

[실시예 5-1] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝에 대한 것이며, 구체적으로 실시예 1-1, 실시예 2-1, 실시예 3-1, 실시예 4-1 중 선택된 어느 하나의 제조방법으로 제조된 PHC말뚝.

본 발명(실시예 6-1)은 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 따라 제조된 PHC말뚝을 구체화한다. 따라서, 본 발명의 PHC말뚝은 앞선 실시예 1-1, 및 실시예 2-1, 실시예 3-1, 실시예 4-1에 따른 제조방법 중 하나로 제작된 PHC말뚝일 수 있다.

[실시예 6-1] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 시공방법에 대한 것이며, 구체적으로 지중으로 천공을 실시하는 천공단계(S20); 천공단계 후, 실시예 6-1의 말뚝을 천공에 삽입하는 근입단계(S30); 근입단계 후, 말뚝을 보강하는 보강단계(S40);를 포함한다.

[실시예 6-2] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 시공방법에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 천공단계 전, 지면에 기초터파기를 수행하는 기초단계(S10);를 포함한다.

[실시예 6-3] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 시공방법에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 천공단계는 오우거스크류 및 케이싱스크류를 이용하여 천공하는 제1천공단계(S21); 및 상기 제1천공단계 후, 오우거스크류를 인발하는 제1인발단계(S22); 및 상기 제1인발단계 후, 심도를 확인하는 심도확인단계(S23); 및 상기 심도확인단계 후, 주면고정액을 천공에 주입하는 제1주입단계(S24);를 포함한다.

[실시예 6-4] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 시공방법에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 근입단계 후, 케이싱을 인발하는 제2인발단계(S31); 및 상기 제2인발단계 후, 주면고정액을 주입하는 제2주입단계(S32); 및 상기 제2주입단계 후, 말뚝의 두부를 경타하는 경타단계(S33); 및 상기 경타단계 후, 주면고정액을 보충하는 제3주입단계(S34);를 포함한다.

[실시예 6-5] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 시공방법에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 보강단계는 두부보강철근을 말뚝 중공부에 삽입하는 두부형성단계(S41); 및 상기 두부형성단계 후, 말뚝 중공부 내 콘크리트를 충진하는 콘크리트충진단계(S42); 및 기초부 철근을 조립한 후 콘크리트를 타설하는 기초시공단계(S43);을 포함한다.

본 발명(실시예 6-1 내지 6-5)은 개선된 합성형 PHC말뚝의 시공방법 구성을 구체화한다. 구체적으로 본 발명의 PHC말뚝의 시공방법은 지중으로 천공을 실시하는 천공단계 와 천공 후 실시예 6-1의 말뚝을 천공에 삽입하는 근입단계와 이후 말뚝을 보강하는 보강단계를 포함한다. 또한, 상기 천공단계 전 지면에 기초터파기를 수행하는 기초단계를 더 포함한다. 상기 천공단계를 더 구체화 하면, 오우거 및 케이싱스크류로 천공을 실시하는 제1천공단계와 이후 오우거스크류를 인발하는 제1인발단계 및 이후 심도를 확인하는 단계와 주면고정액을 천공에 주입하는 제1주입단계를 구비할 수 있다.

상기 근입단계 이후에는 상기 케이싱을 인발하는 제2인발단계 및 이후 주면고정액을 주입하는 제2주입단계, 상기 제2주입단계 이후 말뚝 두부를 경타하는 경타단계와 이후 주면고정액을 보충하는 제3주입단계를 구비할 수 있다. 상기 보강단계를 구체화 하면, 두부보강철근을 말뚝에 결합하는 두부형성단계 및 이후 말뚝 내 콘크리트를 충진하는 콘크리트충진단계와 기초부 철근을 조립하여 콘크리트를 타설하는 기초시공단계를 구비할 수 있다.

[실시예 6-7] 본 발명은 개선된 합성형 PHC말뚝의 시공방법에 대한 것이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 근입단계 전, 일반 PHC말뚝 및 개선된 합성형PHC말뚝 하부를 결합하는 결합단계(S51);를 포함한다.

본 발명(실시예 6-7)은 합성형 PHC말뚝 길이가 천공깊이보다 작을 경우에 해당되며, 말뚝의 길이를 조정하기 위해, 일반 PHC말뚝을 합성형 PHC말뚝과 결합하는 단계를 추가한다.

상기 결합단계는 2개의 말뚝(일반 PHC말뚝, 합성형PHC말뚝)을 용접 또는 볼트, 커플러 등을 이용하여 결합할 수 있다. 2개의 말뚝이 결합된 경우에는 천공깊이와 결합된 말뚝의 깊이가 동일하게 형성한후 삽입한다.

삭제

10 : 말뚝
100 : 보강품
110 : PC강봉
120 : 보강철근
121 : 전단연결부
130 : 나선철근
140 : 콘크리트받침판
141b : 타공부
200 : 콘크리트
300 : 채움모래

Claims

개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법에 있어서,
금속으로 형성된 보강품을 생성하는 보강품생성단계(S100);
상기 보강품생성단계 후, 보강품을 금형에 설치하는 보강품설치단계(S200);
상기 보강품설치단계 후, 금형에 콘크리트를 투입하는 콘크리트주입단계(S300);
상기 콘크리트주입단계 후, 보강품에 프리스트레스를 부여하는 보강품프리스트레스단계(S400);
상기 보강품프리스트레스단계 후, 금형에 원심력을 부여하며 성형하는 말뚝성형단계(S500);
상기 말뚝성형단계 후, 완성된 말뚝을 양생하는 양생단계(S600);
를 포함하는 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 보강품은 복수의 PC강봉, 복수의 보강철근, 복수의 나선철근으로 형성되는 것;
을 포함하는 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법.
청구항 2에 있어서,
상기 보강품생성단계는 직선의 PC강봉을 일정한 길이로 절단하여 횡보강부를 형성하는 횡보강재생성단계(S110);
직선의 보강철근에 다수의 변형으로 전단연결부를 형성하는 전단연결재생성단계(S120);
나선형으로 형성되는 나선철근을 형성하는 나선철근생성단계(S130);
상기 PC강봉, 보강철근, 나선철근을 결속하는 보강품결속단계(S140);
를 포함하는 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 전단연결재생성단계에서는 상기 전단연결부를 원형 또는 다각형으로 형성되는 것;
을 포함하는 개선된 합성형 PHC말뚝의 제조방법.
개선된 합성형 PHC말뚝에 있어서,
청구항 1 내지 4 중 선택된 어느 하나의 제조방법으로 제조된 개선된 합성형 PHC말뚝.
개선된 합성형 PHC말뚝의 시공방법에 있어서, 지중으로 천공을 실시하는 천공단계(S20);
천공단계 후, 청구항 제5항의 말뚝을 천공에 삽입하는 근입단계(S30);
근입단계 후, 말뚝을 보강하는 보강단계(S40);
를 포함하는 개선된 합성형 PHC말뚝의 시공방법.