KR200309950Y1

KR200309950Y1 - 피에이치씨 파일의 조인트 캡 및 이를 이용한 피에이치씨파일의 조인트 장치

Info

Publication number: KR200309950Y1
Application number: KR20-2002-0038596U
Authority: KR
Inventors: 이호경
Original assignee: 이호경
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2003-04-11

Abstract

본 고안은 PHC 파일의 조인트 캡 및 이를 이용한 PHC 파일의 조인트 장치에 관한 것으로서, PHC 파일의 제작시 단부 보강과 PC강선 고정을 위해서 사용되는 조인트 캡의 구조를 개량하여 상, 하 조인트 캡으로 공용 사용할 수 있도록 함과 동시에 PHC 파일내에 매설된 조인트 캡의 돌출너트와 직사각 형상의 연결편 및 볼트에 의하여 상, 하부 파일의 상, 하 조인트 캡이 상호 결합되어 연결, 지지되는 PHC 파일의 조인트 장치를 제공함으로써, 상, 하부 파일 연결을 용이하게 하고 지지강도를 증대시켜 주기 위한 것이다.

본 고안의 조인트 캡(20)은, 중앙부의 통공과 다수의 강선결합공이 배열된 지지원판과 지지원판의 외측 가장자리를 따라 보강밴드가 일체로 형성된 PHC 파일용 조인트 캡에 있어서, 상기 지지원판(21)의 상면 가장자리부를 따라 강선결합공 (23) 사이사이에 방사상으로 배열하되, 너트공(25)이 보강밴드(22)상의 통공(25')과 일치된 상태에서 보강밴드(22)의 외주면상으로 개방된 상태를 유지하는 다수의 돌출너트(24) 가 구비된 형태로 구성되어 있다.

또, 본 고안의 PHC 파일의 조인트 장치(100)를 이용, 상, 하 PHC 파일 (50.50')을 서로 연결하고자 할 경우, 우선 하부 PHC 파일(50')의 상부 조인트 캡(20')과 상부 PHC 파일(50)의 하부 조인트 캡(20)을 서로 일치시켜 상, 하부 조인트캡(20,20')의 너트공(25)들이 서로 일직선상에 위치한 상태에서, 보강편(30)의 통공(31)과 일치시킨 후 고정용 볼트(40)를 이용, 서로 체결하므로서 상, 하 일체형의 PHC 파일의 조립이 완료되는 것이다.

이러한 구성의 본 고안은, 상, 하 조인트 캡을 동일한 형태로 제작함으로서 서로 호환 사용할 수 있도록 함과 동시에 조인트 캡의 생산성을 향상하는 효과가 있다. 또, 볼트식 PHC 파일의 조인트 장치를 제공함으로써, 상, 하부 파일 연결을 용이하게 하고 연결부의 지지강도를 증대시킴은 물론 기후의 영향을 전혀 받지 않고 작업할 수 있는 시공의 우수성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

피에이치씨 파일의 조인트 캡 및 이를 이용한 피에이치씨 파일의 조인트 장치{the joint cap of pretentioned spun high strength concrete piles and the joint device using that joint cap}

본 고안은 PHC 파일의 조인트 캡 및 이를 이용한 PHC 파일의 조인트 장치에 관한 것으로서, PHC 파일의 제작시 단부 보강과 PC강선 고정을 위해서 사용되는 조인트 캡의 구조를 개량하여 상, 하 조인트 캡으로 공용 사용할 수 있도록 함과 동시에 PHC 파일 내에 매설된 조인트 캡의 돌출너트와 직사각 형상의 연결편 및 볼트에 의하여 상, 하부 파일의 상, 하 조인트 캡이 상호 결합되어 연결, 지지되는 PHC 파일의 조인트 장치를 제공함으로써, 상, 하부 파일 연결을 용이하게 하고 지지강도를 증대시켜 주기 위한 것이다.

통상 연약지반(soft ground)이라 함은 지반 자체가 상부 구조물로부터 전해오는 하중을 견딜 수 없거나 혹은 예측 침하량이 허용치를 넘는 경우로서, 연약한 점토, 느슨한 사질토, 유기질토 등이 이에 속하며, 이러한 연약한 점성토나 유기질토로 구성된 지반 위에 도로, 교량, 건물 등이 그대로 놓여지면 전단면침하량이 과대하여지고 지지력이 부족하여 안전상의 문제가 생기며, 최근에 와서 쓰레기가 중요한 환경문제가 되고 있을 뿐만 아니라 쓰레기 매립에 의해 이루어진 지반을 도로나 건축물의 기초로 활용하고자 하는 방안도 강구되고 있어, 이러한 지반에서도 과도한 침하와 지지력의 부족이 예상되므로 연약지반 처리대책이 요구된다.

이와 같은 연약지반을 기초로 하는 구조물의 안정성과 침하문제에 대한 대책중 흔히 사용되는 성토하중을 지지층에 도달하는 공법(PILE이용 공법)은, 공장에서미리 생산된 강, PHC, PC, RC 등의 기성 콘크리트 파일을 타격이나 매립 등의 방법으로 시공하는 것으로서, PHC 파일을 디젤해머, 스팀해머나 유압해머를 사용하는 타격공법으로 시공하는 경우에 적용되는 것이다.

상기 PHC 파일(Pretentioned spun High strength Concrete Piles)은 원심력을 응용하여 만든 콘크리트 압축강도가 78.5N/㎟(800Kgf/㎠) 이상의 프리텐션방식에 의한 고강도 말뚝으로서, 콘크리트의 허용압축응력이 대단히 크므로 종래의 PC 파일보다 더 큰 축방향 하중에 견딜 수 있으며, 압축강도가 800Kgf/㎠ 이상인 콘크리트로 성형한 단면에 소요의 프리스트레스(prestress)를 균일하게 도입하여 타격 내력에 우수할 뿐만 아니라, 항타시 발생하는 반사파에 의한 인장응력을 완전히 흡수하기 때문에 균열이 없고 종래의 PC 파일로는 항타가 곤란한 중간의 단단한 층도 용이하게 관입되므로 보다 깊게, 보다 단단한 지층에 관입이 가능한 이점은 물론, 콘크리트의 휨인장응력이 크므로 축력과 수평력을 동시에 받는 내진 설계시 가장 적합한 파일로서, 연약지반 처리공법으로 우수한 효과를 내는 방법이다.

이와 같이 구성되는 종래 기술에 의한 PHC 파일에 있어서, 구축될 건축물의 규모나 지질의 상태에 따라 그 파일의 깊이를 달리하거나 상, 하로 연결하여 사용할 경우, 그 파일의 상, 하단에 조인트 캡을 설착하여 용접한 후 연결 사용하는데, 종래 PHC파일 하부 조인트 캡(10)의 한 예가 도1 및 도2에 도시되어 있으며,

이는 지지원판(1) 중앙에 중공부(5)와 일정한 간격으로 배열된 PC 강선(7) 결합공(3)(3')이 형성되며, 외측 주연부에는 용접용 경사면(6)과 보강밴드(2)가 형성되고, 중공부(5)의 내측단에 유도밴드(4)를 링상으로 밴딩시켜 용접하는 구성으로 이루어져 있다.

이와 반대로 파일 상부 조인트 캡(10')은 하부조인트 캡(10)과 동일한 구성을 가지나 지지원판(1) 내측단의 링형 유도 밴드(6)가 제거된 형태로 구성되어 있다.

이와 같은 구조를 가진 종래 상, 하부 PHC 파일간의 결합상태가 도2에 예시되어 있으며, 이를 통하여 상, 하부 PHC 파일간의 결합상태를 살펴보면, 우선 하부 PHC 파일의 상부 조인트 캡(10')상에 상부 PHC 파일의 하부 조인트 캡의 유도밴드 (4)를 이용, 상, 하부 PHC 파일(8)(8')을 서로 결합한 상태에서 상기 용접용 경사면(6)을 따라 용접부(9)가 구성되게 서로 용접하여 길이가 긴 장대파일을 구성하게 되는 것이다.

그러나 이러한 상, 하부 PHC 파일간의 용접 강도는 현장 작업자의 숙련도 등에 따라 좌우되기 때문에 용접부의 강도 불균형이 초래되기 쉽고, 용접단면이 지나치게 얇아 용접강도가 떨어질 경우 이로 인해 타격시 용접부의 균열, 파손이 수반되어 타입된 파일은 그 본래의 목적을 달성할 수 없는 등의 문제점이 있었다.

또, 상, 하부 조인트 캡은 서로 다른 형태로 제각하여야 하기 때문에 제작에 많은 비용이 소요됨과 동시에 이를 이용하여 PHC 파일을 제작하는 경우에도 항상 상부 조인트 캡인지 하부 조인트 캡인지 그 사용위치를 확인한 후 사용하여야 하는 작업상의 불편을 초래하게 되었다.

그리고 종래의 조인트 캡에 의하여 PHC 파일을 제작하고 이를 연악지반에 타격공법으로 시공하기 위해 해머가 상기 PHC 파일의 상단부를 가격하는 경우에는, 해머에 의한 충격력이 상기 조인트 캡에 의하여 상단부에 집중되게 됨으로써, 타격에 의하여 PHC 파일의 상단부 콘크리트가 깨지는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

본 고안은 PHC 파일의 조인트 캡 및 이를 이용한 PHC 파일의 조인트 장치에 관한 것으로서, PHC 파일의 제작시 단부 보강과 PC강선 고정을 위해서 사용되는 조인트 캡의 구조를 개량하여 상, 하 조인트 캡을 동일한 형태로 제작함으로서 서로 호환 사용할 수 있도록 함과 동시에 조인트 캡의 생산성 향상을 그 목적으로 한다.

본 고안은 상, 하 PHC 파일간의 연결수단을, 볼트식 이음방식을 채택한 PHC 파일의 조인트 장치에 관한 것으로서, PHC 파일 내에 매설된 조인트 캡의 돌출너트와 직사각 형상의 연결편 및 볼트에 의하여 상, 하부 파일의 상, 하 조인트 캡이 상호 결합되어 연결, 지지되는 PHC 파일의 조인트 장치를 제공함으로써, 상, 하부 파일 연결을 용이하게 하고 연결부의 지지강도를 증대시킴을 그 목적으로 한다.

본 고안은 볼트식 이음방식을 채택함으로서 용접식 이음방식을 채택함으로서 발생할 수 있는 항타시 충격으로 인한 용접부의 크랙방지, 용접부의 빠른 부식, 용접열의 전달에 의한 콘크리트의 강도저하 등을 원천적으로 차단하여 안전한 PHC 파일의 조인트 장치를 제공함을 본 고안의 또다른 목적으로 한다.

본 고안은 보강편과 볼트에 의해 PHC 파일간을 연결함으로서 상, 하 조인트 캡이 어긋나지 않고 정확하게 일치되도록 결합함과 동시에 우천시나 습지에서도 작업이 가능한 등 기후의 영향을 전혀 받지 않고 작업할 수 있는 시공의 우수성을 확보함을 또 다른 목적으로 한다.

도1은 종래 파일 조인트 캡의 일부 절취 사시도

도2는 종래 파일 조인트 캡을 적용 후 용접한 상태 단면도

도3은 본 고안의 조인트 캡의 사시도

도4는 본 고안의 조인트 캡을 적용한 PHC 파일의 단면도

도5는 본 고안의 PHC 파일 연결장치의 분해 사시도

도6은 본 고안의 PHC 파일 연결장치의 결합 상태를 보여주는 일부 절취 단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

20 : 조인트 캡 21: 지지원판

22 : 보강 밴드 23,23′: PC 강선 결합공

24 : 돌출너트 30 : 보강편

40 : 고정용 볼트 50,50' : 상,하부 파일

100: 조인트 장치

본 고안은 PHC 파일의 조인트 캡 및 이를 이용한 PHC 파일의 조인트 장치에 관한 것으로서, PHC 파일의 제작시 단부 보강과 PC강선 고정을 위해서 사용되는 조인트 캡의 구조를 개량하여 상, 하 조인트 캡을 동일한 형태로 제작함으로서 서로 호환 사용할 수 있도록 함과 동시에 조인트 캡의 생산성을 향상함을 그 특징으로 한다.

또한, 상, 하 PHC 파일간의 조인트 장치는, PHC 파일 내에 매설된 조인트 캡의 돌출너트와 직사각 형상의 연결편 및 볼트에 의하여 상, 하부 파일의 상, 하 조인트 캡이 상호 결합되어 연결, 지지되는 PHC 파일의 조인트 장치를 제공함으로써, 상, 하부 파일 연결을 용이하게 하고 연결부의 지지강도를 증대시킴을 그 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 기술적 구성을 예시도면에 따라 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 3에 예시된 상, 하 겸용 조인트 캡의 사시도를 중심으로 본 고안에 적용된 조인트 캡의 구성을 살펴보면,

상, 하부 조인트 캡으로 호환 사용되는 본 고안의 조인트 캡(20)은, 중앙부에 통공(26)을 가진 와셔형태의 지지원판(21)의 가장자리부를 따라 방사상으로 일정간격 배열된 사각의 돌출너트(24)를 구비하고, 상기 지지원판(21)의 돌출너트 (24) 사이에는 강선결합공(23)이 크고 작은 두 개의 원홈이 맞붙어 땅콩형상으로 형성되어 있으며, 상기 지지원판(21)의 외측 가장자리를 따라 짧은 원통형의 보강밴드(22)가 일체형으로 구비되어 있다.

상기 사각돌출너트(24)의 너트공(25)은 지지원판(21)의 외측의 보강밴드(22)의 통공(25')과 일치된 상태에서 후술하는 보강편(30) 체결시 볼트(40) 체결을 위한 고정너트 역할을 수행하는 것이다.

본 고안을 적용한 PHC 파일은 기존의 PHC 파일과 대동소이한 구성을 가지고 있으나, 상, 하 PHC 파일의 연결시 가이드 역할을 하는 유도링(4)이 제거된 형태이며, 지지원판(21)의 상면, 즉 콘크리트에 매설된 형태의 사각돌출너트(24)를 더 구비하고 있음을 그 특징으로 하고 있다.

이러한 본 고안의 조인트 캡(20)을 이용한 PHC 파일의 조인트 장치(100)가 도 5 및 도6에 예시되어 있으며, 이를 통하여 본 고안의 PHC 파일의 조인트 장치(100)의 구성을 살펴보면,

하부 PHC 파일(50')의 상부 조인트 캡(20')과 상부 PHC 파일의 하부 조인트 캡(20)의 구성은 위 조인트 캡의 구성에서 설명한 바와 같으며, 상, 하부 조인트 캡(20,20')이 맞대인 상태에서의 상, 하부 PHC파일의 너트공(25)사이 길이와 일치되는 위치에 각기 볼트체결을 위한 관통공(31)을 구비한 길이가 긴 사각형상의 보강편(30)과 두부에 체결용 렌치공(41)을 구비한 볼트(40)가 이에 추가된 구성으로 이루어진다.

이와 같은 구성의 PHC 파일의 조인트 장치(100)를 이용, 상, 하 PHC 파일을 서로 연결하고자 할 경우, 우선 하부 PHC 파일(50')의 상부 조인트 캡(20')과 상부 PHC 파일(50)의 하부 조인트 캡(20)을 서로 일치시켜 상, 하부 조인트캡(20,20')의 너트공(25)들이 서로 일직선상에 위치한 상태에서, 보강편(30)의 통공(31)과 일치시킨 후 볼트(40)를 이용, 서로 체결하므로서 상, 하 일체형의 PHC 파일의 조립이 완료되는 것이다.

다시 말해, 지반상에 타설중인 하부 파일(50′)의 상부 조인트 캡(20')의 지지원판(21)상에, 연결하고자 하는 상부 파일(50)의 하부 조인트 캡(20)의 지지원판 (21)이 접하도록 한 상태에서, 상, 하 조인트 캡의 너트공(25)을 서로 일직선상에 위치시킨다.

다음으로 이 돌출너트(24)의 너트공(25)과 보강편의 통공(31)을 일치시킨 상태에서 볼트(40)을 체결함으로서 상, 하 일체형의 길이가 긴 PHC 파일이 완성되는 것이다.

이와 같은 본 고안에 적용된 조인트 캡(20) 및 보강편(30)의 외주면에는 방청도장한 방청도료층을 구비하여 부식을 방지하여 보다 장시간 변질없이 견고하게사용할 수 있도록 한 것이다.

이상에서와 같이 본 고안의 조인트 캡은 상, 하 구분 없이 동일형으로 제작되어 서로 호환 사용할 수 있도록 함으로서 그 제작 및 사용상의 편리성을 배가할 수 있는 것이며, 본 고안의 PHC 파일의 조인트 장치는, 직사각 형상의 연결편 및 볼트에 의하여 상, 하부 파일을 간편하게 상호 결합할 수 있는 볼트식 이음방식을 채택함으로서 상, 하부 파일 연결을 용이하게 하고 연결부의 지지강도를 증대시킬 수 있는 것이다.

본 고안은 PHC 파일의 조인트 캡 및 이를 이용한 PHC 파일의 조인트 장치에 관한 것으로서, PHC 파일의 제작시 단부 보강과 PC강선 고정을 위해서 사용되는 조인트 캡의 구조를 개량하여 상, 하 조인트 캡을 동일한 형태로 제작함으로서 서로 호환 사용할 수 있도록 함과 동시에 조인트 캡의 생산성을 향상하는 효과가 있다.

본 고안은 상, 하 PHC 파일간의 연결수단을, 볼트식 이음방식을 채택한 PHC 파일의 조인트 장치에 관한 것으로서, PHC 파일 내에 매설된 조인트 캡의 돌출너트와 직사각 형상의 연결편 및 볼트에 의하여 상, 하부 파일의 상, 하 조인트 캡이 상호 결합되어 연결, 지지되는 PHC 파일의 조인트 장치를 제공함으로써, 상, 하부 파일 연결을 용이하게 하고 연결부의 지지강도를 증대시키는 효과를 달성할 수 있다.

또한, 본 고안은 볼트식 이음방식을 채택함으로서 용접식 이음방식을 채택함으로서 발생할 수 있는 항타시 충격으로 인한 용접부의 크랙방지, 용접부의 빠른 부식, 용접열의 전달에 의한 콘크리트의 강도저하 등을 원천적으로 차단하여 안전한 PHC 파일의 조인트 장치를 제공하는 효과를 달성할 수 있는 것이다.

본 고안은 보강편과 볼트에 의해 PHC 파일간을 연결함으로서 상, 하 조인트 캡이 어긋나지 않고 정확하게 일치되도록 결합함과 동시에 우천시나 습지에서도 작업이 가능한 등 기후의 영향을 전혀 받지 않고 작업할 수 있는 시공의 우수성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 고안의 조인트 캡의 손쉬운 연결작업으로 기초공사시 파일 연결 작업이 매우 신속하게 수행됨으로써 작업공정을 단축시켜 작업효율을 극대화함과 동시에, 파일 이음부의 강도를 보강은 물론 방청도료층으로 인하여 부식이 방지됨으로써 보다 안정성을 높이는 효과가 있다.

Claims

중앙부의 통공과 다수의 강선결합공이 배열된 지지원판과 지지원판의 외측 가장자리를 따라 보강밴드가 일체로 형성된 PHC 파일용 조인트 캡에 있어서,

상기 지지원판(21)의 상면 가장자리부를 따라 강선결합공(23)사이 사이에 방사상으로 배열하되, 너트공(25)이 보강밴드상의 통공(25')과 일치된 상태에서 보강밴드의 외주면상으로 개방된 상태를 유지하는 다수의 돌출너트(24)가 구비되어 볼트식 이음이 가능함을 특징으로 하는 PHC 파일용 조인트 캡.
지지원판(21)의 상면 가장자리부를 따라 강선결합공(23)사이 사이에 방사상으로 배열하되, 보강밴드(22)의 외주면 상의 통공(25')을 통하여 너트공(25) 개방된 상태를 유지하는 다수의 돌출너트(24)가 구비된 조인트 캡(20)(20')을 그 양단부에 구비한 원심 성형된 PHC 파일(50,50')과, 길이가 긴 직사각 형상의 보강편(30) 및 체결용 볼트(40)로 구성되며,

이들 상, 하부 PHC 파일(50,50')의 상, 하 너트공(25)을 수직선상에서 일치하도록 상, 하부 조인트 캡(20,20')을 맞대인 상태에서, 이를 보강편(30)의 통공 (31)을 일치시킨 후, 체결용 볼트(40)를 체결하여 간편한 볼트식 이음을 채택함을 그 특징으로 하는 PHC 파일의 조인트 장치.
제 2항에 있어서,

조인트 캡(20)(20') 및 보강편(30)의 외주면에 부식방지를 위한 방청도료층을 더 구비함을 특징으로 하는 PHC 파일의 조인트 장치.