KR200359029Y1 - 고강도 콘크리트 전주 - Google Patents

Abstract

개시된 고강도 콘크리트 전주는 전주 길이와 실질적으로 동일하게 배치된 다수의 인장근과, 인장근 길이의 80 내지 90%의 길이를 가지며 전주의 원구로부터 전구 방향으로 배치된 다수의 제1 보강근과, 인장근 길이의 60 내지 70%의 길이를 가지며 전주의 원구로부터 전구 방향으로 배치된 다수의 제2 보강근, 및 배근 구조를 원형으로 감싸면서 배근된 다수의 나선형 철선을 구비하며, 길이 방향으로 내부에 중공이 형성되며, 인장근, 제1 보강근, 인장근 및 제2 보강근이 순차적으로 동심 원형으로 배근된 고강도 콘크리트 전주에 있어서,

인장근의 총 수는 12개이고 각각의 인장근의 지름은 11∼13㎜이며; 제1,2 보강근의 총 수는 각각 6개씩이고 각각의 보강근의 지름은 8∼13㎜이며; 전주의 압축 강도가 800㎏f/㎠ 이상이다.

Description

고강도 콘크리트 전주{High strengthen concrete electric pole}

본 고안은 고강도 콘크리트 전주에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘크리트 배합 조성을 종래와 달리 조성하며, 콘크리트 전주 몸체에 배근되는 보강근의 직경과 길이를 달리 구성하고 전주 성형조건을 조절함으로써 외력에 대한 내구성이 향상된 고강도 콘크리트 전주에 관한 것이다.

일반적으로 전주는 완만한 구배를 갖는 원기둥 형태로서, 7 내지 17미터(m)의 다양한 길이로 제작되고 있다. 이러한 전주는 지중에 매설되는 단부의 외경이 그 반대의 단부의 외경에 비해 크게 형성되므로, 완전한 원기둥 형태라기보다는 테이퍼된 형태를 갖는다. 한편, 전주의 지중 매설 단부는 '원구(밑지름)'라고 칭하고, 그 반대의 단부는 '말구(끝지름)'라고 불려진다. 또한, 전주의 원구부를 지중에 매설하여 지표면에 인접하는 부분을 지지점이라고 하며, 지지점은 통상 전주의 전장에 비해 말구로부터 15 내지 20%정도의 위치에 형성된다. 이하에서는 이들 단부를 통상 사용하는 용어로서 약칭하여 표현한다.

전주는 통상 콘크리트를 기본 소재로 제작되고, 전주의 길이 방향으로 배설되는 인장근과 사이에 배치된 보강근, 인장근과 보강근에 용접에 의해 부착되는 나선형 철선으로 이루어진 프레임을 몰딩하여 전주의 강도를 증강시키는 구조를 가진다.

전주는 주된 재료인 콘크리트의 배합성분 및 인장근과 보강근 나선형 철선의 배근 및 전주 제조 공정의 여러 조건에 따라 다양한 압축강도나 외부의 충격에 대한 파괴 하중이 달리 나타나기 때문에 전주를 구성하는 재료적인 측면, 구조적인 측면 및 공정 조건의 조절에 의해 다양한 성능을 갖는 전주의 제조가 가능해진다.

그런데, 최근 차량의 폭발적인 증대 및 차량으로 인한 충돌사고나 건축 또는 건설상의 안전사고 등, 태풍, 폭풍, 해일, 집중호우, 폭설, 돌개바람 등의 자연력이 기 가설된 전주에 대한 충격으로 전달되어 전주가 손상되는 재해 사례가 증대하고 있으며, 이로 인하여 배전시스템의 교량 역할을 하고 있는 전주가 파괴되어 각종 전력공급중단, 누전사고 등이 발생하고 있다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 강풍 및 허용강도 초과로 인한 전주 절손 등의 위험예방 및 외부 충격에도 내구력을 갖출 수 있는 고강도 콘크리트 전주를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 고강도 콘크리트 전주의 사시도이다.

도 2는 상기 도 1의 A-A'의 측단면도이다.

도 3 및 도 5는 상기 도 1의 B-B', C-C' 및 D-D'의 단면도이다.

<도면 주요부에 대한 설명>

10...전주 몸체 11...지지점

12...인장근 13...전주 말구

14...제1 보강근 15...전주 전구

16...제2 보강근 18...나선형 철선

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 고강도 콘크리트 전주는, 전주 길이와 실질적으로 동일하게 배치된 다수의 인장근과, 상기 인장근 길이의 80 내지 90%의 길이를 가지며 전주의 원구로부터 전구 방향으로 배치된 다수의 제1 보강근과, 상기 인장근 길이의 60 내지 70%의 길이를 가지며 전주의 원구로부터 전구 방향으로 배치된 다수의 제2 보강근, 및 상기 배근 구조를 원형으로 감싸면서 배근된 다수의 나선형 철선;을 구비하며, 길이 방향으로 내부에 중공이 형성되며, 상기 인장근, 상기 제1 보강근, 상기 인장근 및 상기 제2 보강근이 순차적으로 동심 원형으로 배근된 고강도 콘크리트 전주에 있어서, 상기 인장근의 총 수는 12개이고 각각의 상기 인장근의 지름은 11∼13㎜이며; 상기 제1,2 보강근의 총 수는 각각 6개씩이고 각각의 보강근의 지름은 8∼13㎜이며; 전주의 압축 강도가 800㎏f/㎠ 이상이다.

바람직하게, 상기 인장근과 상기 제1,2 보강근을 편성하는 각각의 나선형 철선의 지름은 3.2∼3.5㎜이며, 각각의 나선형 철선들은 서로 50㎜∼100㎜ 간격으로 전주의 길이 방향으로 배열된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 고강도 콘크리트 전주를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

그러나, 본 고안에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다. 본 고안의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

고강도 콘크리트 전주 제조용 조성물

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 고강도 콘크리트 전주 제조용 조성물에 관한 비교예 및 실시예에 관한 구성성분 및 함량은 하기 표 1에 나타내었다.

구분	콘크리트설계압축강도(㎏f/㎠)	굵은골재최대치수(㎜)	단위재료량(㎏/㎥)
			물	시멘트	혼합재	잔골재	굵은골재	고성능감수제
비교예	500이상	19	150	450	-	770	1052	5.52
실시예	800이상	19	+12	+100	50-60	-179	+100	+4

상기 표에서 단위재료량 중 실시예에 부호(+ 또는 -)를 겸하여 표시된 수치는 비교예의 수치에 비해 증감되는 양을 표시한 것이다. 상기 표 1에 나타낸 각 성분 및 그 성분함량의 수치는 바람직한 최적 실시예를 설명하기 위함에 있으며, 전술한 바와 같이, 5 내지 7 중량%의 물; 20 내지 25 중량%의 시멘트; 2 내지 3 중량%의 혼합재; 20 내지 25 중량%의 잔골재; 40 내지 50 중량%의 굵은골재; 및 0.3 내지 0.4 중량%의 고성능감수제;를 포함하여 구성되어도 본 고안이 목적하는 효과는 충분히 달성될 수 있음은 자명하다.

상기 조성 성분에 대한 수치한정은 본 고안이 의도하는 목적 달성을 위해 최적의 범위를 선정한 것이므로, 콘크리트의 압축강도가 800㎏f/㎠ 이상이면 되기에 타지역에서는 일부 변경될 수 있음을 유념하여야 한다.

고강도 콘크리트 전주 구조

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 고강도 콘크리트 전주의 구조에 대해서는 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 고강도 콘크리트 전주의 길이 방향으로 절개한 단면도이며, 도 2는 상기 도 1의 A-A'의 측단면도이고, 도 3 및 도 5는 상기 도 1의 B-B', C-C' 및 D-D'의 단면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 고강도 콘크리트 전주는 그 내부가 속이 빈 중공 구조를 가진다. 전주의 콘크리트 몸체부(10)는 지중에 매설되는 원구(13)와 그 반대편의 말구(15)로 구성되고, 원구(13)는 말구(15)에 비해 외경이 크게 이루어져 있어서 완만한 구배를 갖는 원통형 구조물이며, 테이퍼된 상태임을 확인할 수 있다.

전주의 말구(13)측의 측단면도인 도 2를 통해 확인되는 바와 같이, 전주의 콘크리트 몸체부(10)에는 인장근(12a), 제1 보강근(14), 인장근(12b) 및 제2 보강근(16)이 순차적으로 동심원 형태로 배근되어 있다.

상기 인장근(12a, 12b)은 총 12개로서 전주 길이와 동일하게 전주의 중심으로부터 등간격으로 방사상으로 배열되어 있는 반면, 상기 제1,2 보강근(14)(16)은 인장근(12)에 비해 짧은 길이로 배열되어 있다. 한편, 상기 인장근(12)의 지름은약 11∼13㎜인 것이 바람직하다. 상기 제1,2 보강근은 전주의 원구(13)측에서 배치되도록 하여, 전주를 가설한 경우에 차량 등이 지지점(11) 상부의 소정 높이에서 충돌되더라도, 제1,2 보강근의 존재에 의해 외력에 대한 내구력을 향상시킬 수 있다.

상기 제1 보강근(14)은 총 6개로서, 전주의 중심에 대해 등간격으로 방사상으로 배열되며, 인접한 인장근 및 제2 보강근과도 소정 간격을 유지하고 있다. 상기 제1 보강근(14)은 인장근(12) 길이의 80 내지 90%의 길이를 가지면서 전주 말구로부터 시작하여 전주 전구 방향으로 배치된다.

상기 제2 보강근(16)은 총 6개로서, 전주의 중심에 대해 등간격으로 방사상으로 배열되며, 인접한 인장근 및 제2 보강근과도 소정 간격을 유지하고 있다. 상기 제1 보강근(14)은 인장근(12)의 길이의 60 내지 70%의 길이를 가지면서 전주 말구(13)로부터 시작하여 전주 전구(15) 방향으로 배열된다.

특히, 상기 제1,2 보강근은 그 지름이 약 8∼13밀리미터(㎜)인 것이 바람직하다. 이는 종래의 콘크리트 전주에서 사용되는 보강근보다 더 굵은 재료를 사용함으로써 강도를 개선시킬 수 있다. 또한, 종래의 콘크리트 전주에서 사용되는 보강근보다 더 긴 재료를 사용한 것도 강도 개선을 위해 유리하게 작용하였다.

상기 전주 길이 방향으로 배근된 인장근, 제1,2 보강근에 대하여 이러한 배근 구조를 원형으로 감싸는 나선형 철선(18)에 의해 견고하게 지지된다. 나선형 철선(18)은 전주의 강도를 개선시킬 수 있다. 상기 나선형 철심(18)의 지름은 약 3.2∼3.5㎜이고 전주의 길이방향으로 배선되는 각각의 나선형 철심(18) 사이의 간격은약 50-100㎜인 것이 바람직하다.

고강도 콘크리트 전주 제조 방법

먼저, 표 1에 제시된 바와 같은 고강도 콘크리트 전주 제조용 조성물을 준비한 후, 이들이 균일하게 혼합되도록 배합한다.

이어서, 상기 배합된 콘크리트 조성물을 콘크리트 투입기를 이용하여 인장근, 보강근 및 나선형 철선을 포함하는 몰드에 콘크리트를 투입한 후, 상 콘크리트가 투입된 전주 몰드를 조립한다.

다음, 상기 조립된 몰드에 대해 인장시키고, 계속하여 몰드를 원심 성형한다. 원심 성형 단계에서의 회전 시간 및 그에 따른 회전 속도는 다음 표 2와 같이 조절될 수 있다. 아래의 예는 일종의 예이므로 제작 공장 등의 사정에 따라 조금씩 변경될 수가 있다.

구분	회전시간(분)	회전속도(RPM)
저속	3	350
중저속1	2	800
중저속2	1	1200
고속	4	1580

이어서, 상기 원심 성형된 몰드를 증기 양생한다. 증기 양생은 전치, 상승, 유지 및 상승의 4단계로 진행하며 이들 각 세부 단계에서의 양생 시간 및 온도는 하기 표 3과 같이 조절할 수 있다. 아래의 예는 일종의 예이므로 제작 공장 등의 사정에 따라 조금씩 변경될 수가 있다.

양생방법	시간(hr)	온도(℃)
증기양생	전치조건	1	30
	상승조건	3	85
	유지조건	5	85
	하강조건	3	30

이후, 상기 증기 양생 후 몰드를 탈형시킨 후, 전주 몸체 외부로 노출된 강선을 절단하고, 상품을 표시하기 위한 마킹을 행한 후, 별도의 공간에 야적한다.

이상의 과정을 통해 제조된 콘크리트 전주는 압축강도가 800㎏f/㎠ 이상이 보장되며, 균열 하중이나 파괴 하중에 있어서도 종래의 콘크리트 전주에 비해 월등한 개선효과를 보이고 있다. 또한, 본 고안에 따라 제조된 고강도 콘크리트 전주에 대해서 허용 응력 설계법에 따라 사용 하중하의 응력을 검토하고, 강도 설계법에 따라 극한 파괴 강도를 산정해 보면, 요구되는 수치를 모두 달성하고 있음을 확인할 수 있었다.

이상에서 설명된 본 고안의 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 고안을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 고강도 콘크리트 전주는, 종래의 전주에 비해 압축강도, 균열하중 및 파괴하중이 현저하게 개선되어 가설된 전주에 대해 차량 충돌사고나 건축 또는 건설상의 안전사고 등, 태풍, 폭풍, 해일, 집중호우, 폭설, 돌개바람 등의 자연력이 기 가설된 전주에 대한 충격으로 전달되는 경우에도 이에 대한 충분한 내구력이 보장되어 배전시스템에 특별한 영향을 미치지 않은 상태를 유지함으로써 전주 파손으로 인해 발생되는 전력공급의 단절, 전력의 누수 등의 문제를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 전주 길이와 실질적으로 동일하게 배치된 다수의 인장근과, 상기 인장근 길이의 80 내지 90%의 길이를 가지며 전주의 말구로부터 전구 방향으로 배치된 다수의 제1 보강근과, 상기 인장근 길이의 60 내지 70%의 길이를 가지며 전주의 말구로부터 전구 방향으로 배치된 다수의 제2 보강근, 및 상기 배근 구조를 원형으로 감싸면서 배근된 다수의 나선형 철선을 구비하며,

   길이 방향으로 내부에 중공이 형성되며, 상기 인장근, 상기 제1 보강근, 상기 인장근 및 상기 제2 보강근이 순차적으로 동심 원형으로 배근된 고강도 콘크리트 전주에 있어서,

   상기 인장근의 총 수는 12개이고 각각의 상기 인장근의 지름은 11∼13㎜이며,

   상기 제1,2 보강근의 총 수는 각각 6개씩이고 각각의 보강근의 지름은 8∼13㎜이며;

   전주의 압축 강도가 800㎏f/㎠ 이상인 것을 특징으로 하는 고강도 콘크리트 전주.
2. 제1항에 있어서,

   상기 인장근과 상기 제1,2 보강근을 편성하는 각각의 나선형 철선의 지름은 3.2∼3.5㎜이며, 각각의 나선형 철선들은 서로 50㎜∼100㎜ 간격으로 전주의 길이방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 고강도 콘크리트 전주.