KR200435076Y1 - 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을일체로 연결한 복합파일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일의 가상해저면 위치에서부터 여유구간 및 용접열완화구간으로 구분된 일정길이의 연결소켓을 삽입연결하여 합성파일과 강재파일을 용접연결하거나,

또는 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일의 가상해저면 위치에서부터 일정거리 여유구간을 두고 합성파일과 강재파일의 경계부를 설정하고, 상기 합성파일과 강재파일의 경계부에서 일정거리의 용접열완화구간을 설정한 하단부에 강재파일을 용접연결한 복합파일을 제작하고, 상기 제작된 복합파일을 이용하여 파일을 시공하는 방법은, 상기 제작된 복합파일을 잔교의 기둥파일 및 안벽의 널말뚝안벽파일에 적용하여 상기 복합파일이 지중에 시공되었을때 휨하중 및 축방향 하중이 상기 파일에 작용하는 하중분포의 하부경계면과 상기 복합파일을 지중에 시공하였을때 상기 복합파일에 일치되는 부분을 가상해저면 위치로 설정한 다음, 상기 가상해저면 위치의 하부로 일정거리 떨어진 여유구간의 하부인 합성파일과 강재파일의 경계부까지 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일이 설치되도록 하고, 상기 합성파일과 강재파일의 경계부에서 일정거리를 용접열완화구간으로 설정한 하단부에 용접연결된 강재파일이 지중에 설치되도록 하여, 상기 복합파일의 휨하중을 받는 구간에는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일이 설치되도록 하고, 축방향 하중만을 받는 구간에는 강재파일이 각각 선택적으로 지중에 설치되도록 하여 작용되는 하중의 성격에 따라 파일을 각각 다르게 제작하여 시공시 이를 용접연결하여 시 공하므로서 저렴한 제작비용으로 복합파일을 제작하고 이를 이용하여 잔교 및 안벽설치를 위한 파일을 시공하므로서 공사비의 절감과 구조역학적으로 효율성이 뛰어난 시설물을 구축하도록 하는 것이다.

Description

프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일{Complex pile commected integral steel pile to prestressed concrete composite pile}

도 1은 종래의 합성파일을 안벽에 시공한 것을 보여주는 도면.

도 2는 종래의 합성파일을 앵커식안벽에 시공한 것을 보여주는 도면.

도 3은 종래의 합성파일을 안벽에 시공(도 1참조)하였을때 합성파일에 작용하는 하중분포를 보여주는 도면.

도 4는 종래의 합성파일을 앵커식안벽에 시공(도 2참조)하였을때 합성파일에 작용하는 하중분포를 보여주는 도면.

도 5는 본 고안의 복합파일을 이용하여 안벽에 시공한 것과 복합파일에 작용하는 하중분포를 보여주는 도면.

도 6은 본 고안의 복합파일을 이용하여 앵커식안벽에 시공한 것과 복합파일에 작용하는 하중분포를 보여주는 도면.

도 7(a)(b)(c)(d)(e)(f)는 본 고안의 복합파일중 철근을 이용하여 제작한 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일에 강관인 강재파일을 용접연결하여 복합파일을 제작하는 과정을 보여주는 도면.

도 8은 상기 도 7e의 단면 A-A의 합성파일단면형상의 여러 가지 예를 보여주 는 도면.

도 9(a)(b)(c)(d)(e)(f)는 본 고안의 복합파일중 H형강을 이용하여 제작한 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일에 강관인 강재파일을 용접연결하여 복합파일을 제작하는 과정을 보여주는 도면.

도 10은 상기 도 9e의 단면 B-B의 합성파일단면형상의 여러 가지 예를 보여주는 도면.

도 11(a)(b)(c)(d)(e)(f)는 본 고안의 복합파일중 H형강을 이용한 프리스트레스가 도입된 합성파일에 H형강인 강재파일을 용접연결하여 복합파일을 제작하는 과정을 보여주는 도면.

도 12는 상기 도 11e의 단면 C-C의 합성파일단면형상의 여러 가지 예를 보여주는 도면.

도 13(a)(b)는 상기 도 7, 도 9, 도 11의 과정을 거쳐 각각 제작된 복합파일을 안벽과 앵커식안벽에 시공한 것을 보여주는 도면.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-

M ; 하중분포 P ; 하중

10 ; 안벽 11 ; 지반

12 ; 수면 13 ; 하상

14 ; 기반층 15 ; 가상해저면위치

16 ; 휨하중작용구간 17 ; 축방향하중작용구간

20 ; 앵커식안벽 21 ; 앵커부

22 ; 널말뚝식안벽파일

30 ; 콘크리트합성파일 31 ; 지수홈

32 ; 수평부 33 ; 원형부

34 ; 연결홈부

40 ; 강재파일 41 ; 돌출부

50 ; 복합파일 51 ; 연결부

52 ; 용접열완화구간 53 ; 강관

54 ; V용접부 55 ; 합성파일과 강재파일의 경계부

56 ; 여유구간 57 ; 전단연결재 설치구간

60 ; 연결소켓 61 ; 상부연결부

62 ; 하부연결부 63 ; 전단연결재

64 ; 상하부분리강판

70 ; 강선조립체 71 ; 횡철근

72 ; 강선 73 ; 콘크리트

80 ; H형강 81 ; 상부플랜지

82 ; 하부플랜지 83 ; 하부케이싱콘크리트

84 ; 복부 85 ; 복부연결강판

본 고안은 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일의 가상해저면 위치에서부터 여유구간 및 용접열완화구간으로 구분된 일정길이의 연결소켓을 삽입연결하여 합성파일과 강재파일을 용접연결하거나,

또는, 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일의 가상해저면 위치에서부터 일정거리 여유구간을 두고 합성파일과 강재파일의 경계부를 설정하고, 상기 합성파일과 강재파일의 경계부에서 일정거리의 용접열완화구간을 설정한 하단부에 강재파일을 용접연결한 복합파일을 제작하고,

상기 제작된 복합파일을 이용하여 파일을 시공하는 방법은, 상기 제작된 복합파일을 휨하중과 축방향 하중을 동시에 받는 잔교의 기둥파일 및 안벽 또는 앵커식안벽의 널말뚝안벽파일에 적용하기 위하여 상기 파일을 하상을 통과하여 지지력을 구현할 수 있도록 암반층이 있는 기반층까지 타입 또는 삽입되도록 할때 파일에 작용하는 하중분포의 하부경계선에 해당하는 상기 복합파일의 위치를 가상해저면 위치로 설정한 다음, 상기 가상해저면 위치의 하부로 일정거리 떨어진 여유구간의 하부인 합성파일과 강재파일의 경계부까지 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일이 설치되도록 하고, 상기 합성파일과 강재파일의 경계부에서 일정거리를 용접열완화구간으로 설정한 하단부에 용접연결된 강재파일이 지중의 기반층까지 도달하여 파일을 지지하도록 하여, 휨하중과 축방향 하중을 동시에 받는 구간에는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일이 설치되도록 하고, 축방향 하중만을 받는 구간에는 강재파일이 각각 선택적으로 설치되도록 복합파일을 이용하여 잔교 및 안벽의 설치를 위한 파일을 시공하므로서 공사비의 절감과 구조역학적으로 효율성이 뛰어 난 시설물을 구축하도록 하는 것이다.

상기 제작된 복합파일을 휨하중과 축방향 하중을 동시에 받는 잔교의 기둥파일 및 안벽 또는 앵커식안벽의 널말뚝안벽파일에 적용하기 위하여 상기 파일을 하상을 통과하여 지지력을 구현할 수 있도록 암반층이 있는 기반층까지 타입 또는 삽입되도록 할때 파일이 지중에 시공되어 하중이 작용되어 발생되는 하중분포의 하부경계선에 해당하는 위치에 일치하는 상기 복합파일의 일정위치를 가상해저면 위치로 설정한 다음, 상기 가상해저면 위치의 하부로 일정거리 떨어진 여유구간의 하부인 합성파일과 강재파일의 경계부까지 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일이 설치되도록 하고, 상기 합성파일과 강재파일의 경계부에서 일정거리를 용접열완화구간으로 설정한 하단부에 용접연결된 강재파일이 지중의 기반층까지 도달하여 파일을 지지하도록 하여, 휨하중과 축방향 하중을 동시에 받는 구간에는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일이 설치되도록 하고, 축방향 하중만을 받는 구간에는 강재파일이 각각 선택적으로 설치되도록 복합파일을 이용하여 잔교 및 안벽의 설치를 위한 파일을 시공하므로서 공사비의 절감과 구조역학적으로 효율성이 뛰어난 시설물을 구축하도록 하는 것이다.

상기 복합파일에는 긴장력이 도입된 강선을 원형으로 배치하고, 이를 횡철근으로 일정한 간격을 두고 묶어 원형의 파일형태로 강선조립체를 조립한 다음, 원형의 강관으로 중간에 상하부분리강판을 강관의 내부에 용접설치하여 일정한 길이의 상하부연결부로 분리되도록 하고, 상기 상하부분리강판으로부터 여유구간에 해당하는 상부연결부의 일정구간에 해당하는 강관내부의 전체면에 일정한 간격을 두고 전 단연결재를 배치한 전단연결재설치구간이 형성된 연결소켓을 제작한 다음, 상기 파일형상의 강선조립체의 하부가 상기 연결소켓의 상부연결부내에 삽입되도록 설치하고, 콘크리트를 타설양생하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일을 제작한 다음, 상기 제작된 합성파일과 추후에 상기 합성파일과 연결될 강관인 강재파일을 안벽 또는 앵커식안벽의 설치를 위한 널말뚝식안벽파일을 설치하거나 또는 잔교설치를 위한 기둥파일을 설치하는 현장으로 운반한 다음, 상기 현장에서 상기 제작된 합성파일을 설치하면서 상기 합성파일의 하부에 설치된 용접열완화구간에 해당하는 연결소켓의 하부연결부의 강관단부와 별도의 강관인 강재파일을 용접으로 상호 연결하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일과 강재파일이 상하로 연결된 복합파일을 제작한 것이거나,

또는, 위로 일정한 휨이 도입된 H형강에 하향의 하중을 상기 위로 휜 부분에 도입하면서 하부플랜지의 일측단부의 일정한 길이를 돌출부로 남겨두고 타측단부에는 지점부를 설치하기 위하여 일정길이를 H형강으로 남겨두고, 나머지 하부플랜지에는 철근을 조립하고 콘크리트를 타설양생하여 하부케이싱콘크리트를 설치한 다음, 상향의 하중(P)를 도입하면서, 상기 돌출부를 제외한 전구간의 상부플랜지와 복부에 철근을 배치하고, 원형의 강관으로 중간에 상하부분리강판을 강관의 내부에 용접설치하여 일정한 길이의 상하부연결부로 분리되도록 하고, 상기 상하부분리강판으로부터 상부연결부의 일정구간에 해당하는 강관내부의 전체면에 일정한 간격을 두고 전단연결재를 배치한 연결소켓을 제작한 다음, 상기 돌출부의 타측단이 상기 연결소켓의 상부연결부내에 삽입되도록 한 다음, 돌출부를 제외한 H형강재의 상부 플랜지와 복부에 콘크리트를 타설양생하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일을 제작하고, 상기 제작된 합성파일에 연결된 연결소켓의 하부연결부의 강관단부에 추후에 연결될 강관인 강재파일을 안벽 또는 앵커식안벽의 설치를 위한 널말뚝식안벽파일을 설치하거나 또는 잔교의 설치를 위한 기둥파일을 설치하는 현장으로 운반한 다음, 상기 현장에서 상기 제작된 합성파일을 설치하면서 상기 합성파일의 하부에 연결소켓에 의하여 설치된 용접열완화구간인 하부연결부의 강관단부와 별도의 강관인 강재파일을 용접으로 상호 연결하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일과 강재파일이 상하로 연결된 복합파일을 제작한 것이거나,

또는, 위로 일정한 휨이 도입된 H형강에 하향의 하중을 상기 위로 휜 부분에 도입하면서 하부플랜지의 양측단부의 일정한 길이를 각각 돌출부와 용접열완화구간으로 남겨두고, 나머지 하부플랜지에는 철근을 조립하고 콘크리트를 타설양생하여 하부케이싱콘크리트를 설치한 다음, 상향의 하중(P)를 도입하면서 상기 돌출부와 용접열완화구간을 제외한 상부플랜지와 복부에 철근을 배치하고 콘크리트를 타설양생하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일을 제작하고, 상기 제작된 합성파일과 추후에 연결된 H형강인 강재파일을 안벽 또는 앵커식안벽의 설치를 위한 널말뚝식안벽파일을 설치하거나 또는 잔교의 설치를 위한 기둥파일을 설치하는 현장으로 운반한 다음, 상기 현장에서 상기 제작된 합성파일을 설치하면서 상기 합성파일의 일측단부에 용접열완화구간으로 남겨둔 H형강에 강재파일인 H형강을 용접으로 상호연결하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일과 강재파일이 상하로 연결된 복합파일을 제작한 것이다.

일반적으로 파일을 사용하는 용도는 축방향 하중에 저항하는 기초파일 및 축방향 하중과 휨하중을 동시에 저항하는 잔교시설등의 파일과 널말뚝식안벽파일이 있다.

축방향 하중에 저항하는 기초파일은 기둥부재로서 축방향만을 받도록 단일부재로 사용하는 것이 바람직하나,

본 고안에서와 같이 축방향 하중과 휨하중에 동시에 저항하는 잔교시설등의 파일과 널말뚝식 안벽파일은 구조해석상 토압, 수압, 파압, 지진하중 및 상재하중등의 외력에 의한 휨하중이 작용하는 구간과 휨하중이 작용하지 않고 단순히 파일 자중에 의한 수직력인 축방향 하중만이 작용하는 구간을 구조역학적으로 검토하여 전단력이 0이 되는 지점을 가상지점 위치로 설치하여, 향후에 지중에 설치되는 파일에 적용하여 상기 가상지점 위치와 일치되는 파일의 일정 위치를 전단력이 작용하지 않는 가상해저면 위치로 설정한 다음, 상기 가상해저면 위치에서 일정거리 여유구간을 설정한 구간까지 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일로 제작하고, 상기 여유구간의 하부인 용접열완화구간의 하부에는 강재인 강재파일로만 설치되도록 각각 구분하여 제작한 다음, 상기 합성파일에 작용하는 휨하중에 의하여 발생되는 휨응력과 전단력이 0으로 변환되는 위치인, 즉 전단력이 0이 되는 위치인 가상해저면 위치로부터 아래로 일정길이 여유구간까지 합성파일이 설치되도록 하고, 상기 여유구간의 하부의 일정구간인 용접열완화구간의 하단부에는 강재파일을 연결부인 용접에 의하여 상호일체로 연결하여 복합파일을 제작하고, 이를 이용하여 잔교 또는 안벽에 설치되도록 하는 파일시공방법인 것이다.

상기와 같이 가상해저면 위치의 하부에 설정된 여유구간의 하부에 연결된 강재파일은 파일의 자중에 의한 축방향의 하중만을 받게되면서, 지중에 설치되는 강재는 해수 또는 하천수에 의하여 부식되지 않는 자연현상을 이용하여 강재의 부식을 염려함이 없이 강재로만 파일을 설치하도록 하여, 프리스트레스가 도입된 콘크리트와 강재로 이루어진 합성파일을 이용할때보다 재료비가 절감되어 파일제작비용이 절감되도록 함과 동시에 구조적으로도 안정성이 확보되도록 하는 것이다.

반면에 가상해저면 위치의 상부에 설치되는 합성파일은 강재를 일정한 두께의 콘크리트로 피복하면서 프리스트레스를 도입하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일로 제작하여, 이를 안벽 및 잔교에 사용하면 합성파일의 피복재인 콘크리트에 의하여 파일이 시공된 지역의 해수 및 하천수 및 우수에 의한 강재의 부식을 방지하면서 휨하중에도 저항할 수 있도록 제작 및 설치한 것이다.

본 고안의 목적은 해상 또는 하천에 설치되는 잔교 또는 안벽(앵커식 안벽을 포함함)을 설치할 때 구조물을 지지하도록 하는 기능을 발휘하도록 하면서 파일제작비용을 절감하도록 하기 위하여 지반에 파일을 설치할 때 휨하중을 받는 구간과 축방향 하중을 받는 구간을 구분하여 휨하중을 받는 구간인 상부의 지반으로부터 일정구간 하부의 지반내에 설치된 파일을 콘크리트와 강재로 합성하면서 제작과정에서 콘크리트에 프리스트레스가 도입되도록 한 합성파일을 이용하여 휨하중에도 견디면서 해수 또는 하천수에 의한 강재의 부식을 방지하도록 하고,

단순히 축방향의 하중을 받는 구간은 강재로 구성된 강재파일을 설치하여 축 방향의 하중에 대응하도록 하면서 지반내에 설치된 강재는 해수 또는 하천수에 의하여 부식되지 않는 점을 이용하도록 하여 파일을 작용하는 하중의 종류에 따라 파일을 구분제작하므로서 이에 소요되는 콘크리트 및 강재의 재료비와 이를 설치하기 위한 인건비를 절감하면서 제작기간의 단축으로 인한 공사비를 절감할 수 있어 경제적이며 장대콘크리트 파일제작시 발생하는 낮은 직진도를 높일 수 있는 파일제작을 통하여 효율성이 향상된 구조물시공을 하면서 구조적으로도 안정한 구조물을 시공하도록 하는 파일시공방법을 제공하기 위함이다.

종래에는 축방향 하중과 휨하중에 동시에 저항하는 잔교시설등의 파일과 널말뚝식 안벽파일(22)을 구조적으로 해석하여 외력에 의한 휨하중이 작용하는 구간(16)과 휨하중이 작용하지 않고 단순히 파일 자중에 의한 수직력인 축방향의 하중만이 작용하는 구간(17)으로 구분하여 파일을 제작하지 않고, 도 1내지 도 4와 같이 일률적으로 콘크리트와 강재를 합성하여 제작한 합성파일(30)을 제작, 사용하여 구조물을 설치하므로서, 축방향 하중만을 받는 구간(17)에도 불필요하게 과다하게 설계된 단면으로 제작하여 시공하므로서 불필요한 재료가 소요되어 파일을 제작하는 재료비의 절감 및 이를 제작하는 제작기간 및 인건비등의 비용이 절감되지 못하고 낭비되어 왔으며, 이렇게 과다한 단면으로 인하여 운반 및 설치시 운반 및 설치효율성이 저하되는 등의 문제점으로 인하여 공사비가 비경제적으로 소요되는 문제점이 상존하여 왔다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 고안으로서, 해상 또는 하천에 설치되는 잔교 또는 안벽을 설치할 때 구조물을 지지하도록 하는 파일로서 기능을 발휘하도록 하기 위하여 지반에 파일을 설치할 때 휨하중을 받는 구간과 축방향 하중을 받는 구간을 구분하여 휨하중을 받는 구간인 상부의 지반으로부터 일정구간 하부의 지반내에 설치되는 파일을 프리스트레스가 도입된 콘크리트와 강재로 합성된 콘크리트합성파일을 이용하여 휨하중에도 견디면서 해수 또는 하천수에 의한 강재의 부식을 방지하도록 하고,

단순히 축방향의 하중을 받는 구간은 강재로만 구성된 강재파일을 설치하여 축방향 하중에 대응하도록 하면서 지반내에 설치된 강재는 해수 또는 하천수에 의하여 부식되지 않는 자연현상을 이용하도록 복합파일을 설치하도록 하므로서, 작용되는 하중에 따라 합성파일과 강재파일로 구분하지 않고 일률적으로 합성파일을 제작하여 시공할때보다 상기 복합파일에 의하여 시공할 때 소요되는 콘크리트 및 철근재료비를 절감하고, 이를 설치하기 위한 인건비를 절감하면서 제작기간의 단축으로 인한 공사비를 절감할 수 있는 경제적인 파일제작을 통하여 효율성이 향상된 구조물시공을 위한 파일시공방법을 제공하는데 있다.

본 고안은 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일(30)을 가상해저면 위치까지 연결소켓(60)의 상부연결부(61)가 여유구간이 되도록 합성파일(30)을 상부연결부(61)내에 삽입하여 일체화하면서 합성파일(30)과 강재파일(40)의 경계부가 되 도록 하고, 상기 연결소켓(60)의 하부연결부(62)는 용접열완화구간(52)으로 역할을 할 수 있도록 상기 하부연결부(62)의 하측단부에 강재파일(40)을 용접연결하거나,

또는, 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)의 가상해저면 위치(15)에서부터 일정거리 여유구간(56)을 두고 합성파일(30)과 강재파일(40)의 경계부(55)를 설정하고, 상기 합성파일과 강재파일의 경계부(55)에서 일정거리의 용접열완화구간(52)을 설정한 하단부에 강재파일(40)을 용접연결한 복합파일(50)을 제작하는 것이다.

상기 제작된 복합파일(50)을 이용하여 파일을 시공하는 방법은, 상기 제작된 복합파일(50)을 휨하중과 축방향 하중을 동시에 받는 잔교의 기둥파일 및 안벽(10) 또는 앵커식안벽(20)의 널말뚝안벽파일에 적용하기 위하여 상기 파일(50)을 하상을 통과하여 지지력을 구현할 수 있도록 암반층이 있는 기반층(14)까지 타입 또는 삽입되도록 할때 파일에 작용하는 하중분포(M)의 하부경계에 해당하는 상기 복합파일(50)의 위치를 가상해저면 위치(15)로 설정한 다음, 상기 가상해저면 위치(15)의 하부로 일정거리 떨어진 여유구간(56)의 하부인 합성파일(30)과 강재파일(40)의 경계부(55)까지 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)이 설치되도록 하고, 상기 합성파일과 강재파일의 경계부(55)에서 일정거리를 용접열완화구간(52)으로 설정한 하단부에 용접연결된 강재파일(40)이 지중의 기반층(14)까지 도달하여 파일을 지지하도록 하여, 휨하중과 축방향 하중을 동시에 받는 구간에는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일(30)이 설치되도록 하고, 축방향 하중만을 받는 구간에는 강재파일(40)이 각각 선택적으로 설치되도록 복합파일(50)을 이용하 여 잔교 및 안벽의 설치를 위한 파일을 시공하므로서 공사비의 절감과 구조역학적으로 효율성이 뛰어난 시설물을 구축하도록 하는 것이다.

상기 제작된 복합파일(50)을 휨하중과 축방향 하중을 동시에 받는 잔교의 기둥파일 및 안벽 또는 앵커식안벽의 널말뚝안벽파일에 적용하기 위하여 상기 파일을 하상을 통과하여 지지력을 구현할 수 있도록 암반층이 있는 기반층(14)까지 타입 또는 삽입되도록 할때 파일이 지중에 시공되어 하중이 작용되어 발생되는 하중분포(M)의 하부경계에 해당하는 위치에 일치하는 상기 복합파일(50)의 일정위치를 가상해저면 위치(15)로 설정한 다음, 상기 가상해저면 위치(15)의 하부로 일정거리 떨어진 여유구간(56)의 하부인 합성파일(30)과 강재파일의 경계부(55)까지 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)이 설치되도록 하고, 상기 합성파일과 강재파일의 경계부(55)에서 일정거리를 용접열완화구간(52)으로 설정한 하단부에 용접연결된 강재파일(40)이 지중의 기반층(14)까지 도달하여 파일을 지지하도록 하여, 휨하중과 축방향 하중을 동시에 받는 구간에는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일(30)이 설치되도록 하고, 축방향 하중만을 받는 구간에는 강재파일(40)이 각각 선택적으로 설치되도록 복합파일(50)을 이용하여 잔교 및 안벽의 설치를 위한 파일을 시공하므로서 공사비의 절감과 구조역학적으로 효율성이 뛰어난 시설물을 구축하도록 하는 것이다.

상기 복합파일(50)에는 긴장력이 도입된 강선(72)을 원형으로 배치하고, 이를 횡철근(71)으로 일정한 간격을 두고 묶어 원형의 파일형태로 강선조립체(70)를 조립한 다음, 원형의 강관으로 중간에 상하부분리강판(64)을 강관의 내부에 용접설 치하여 일정한 길이의 상하부연결부(61,62)로 분리되도록 하고, 상기 상하부분리강판(64)으로부터 여유구간에 해당하는 상부연결부(61)의 일정구간에 해당하는 강관내부의 전체면에 일정한 간격을 두고 전단연결재(63)를 배치한 전단연결재설치구간(57)이 형성된 연결소켓(60)을 제작한 다음, 상기 파일형상의 강선조립체(70)의 하부가 상기 연결소켓(60)의 상부연결부(61)내에 삽입되도록 설치하고, 콘크리트를 타설양생하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)을 제작한 다음, 상기 제작된 합성파일(30)과 추후에 상기 합성파일과 연결될 강관인 강재파일(40)을 안벽 또는 앵커식안벽의 설치를 위한 널말뚝식안벽파일을 설치하거나 또는 잔교설치를 위한 파일을 설치하는 현장으로 운반한 다음, 상기 현장에서 상기 제작된 합성파일(30)을 설치하면서 상기 합성파일의 하부에 설치된 용접열완화구간(52)에 해당하는 연결소켓(60)의 하부연결부(61)의 강관단부와 별도의 강관인 강재파일(40)을 용접(51)으로 상호 연결하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일(30)과 강재파일(40)이 상하로 연결된 복합파일(50)을 제작한 것이거나,

또는, 위로 일정한 휨이 도입된 H형강(80)에 하향의 하중을 상기 위로 휜 부분에 도입하면서 하부플랜지(82)의 일측단부의 일정한 길이를 돌출부(41)로 남겨두고 타측단부에는 지점부를 설치하기 위하여 일정길이를 H형강으로 남겨두고, 나머지 하부플랜지(82)에는 철근을 조립하고 콘크리트를 타설양생하여 하부케이싱콘크리트(83)를 설치한 다음, 상향의 하중(P)를 도입하면서, 상기 돌출부(41)를 제외한 전구간의 상부플랜지(81)와 복부(84)에 철근을 배치하고, 원형의 강관으로 중간에 상하부분리강판을 강관의 내부에 용접설치하여 일정한 길이의 상하부연결 부(61,62)로 분리되도록 하고, 상기 상하부분리강판으로부터 상부연결부(61)의 일정구간에 해당하는 강관내부의 전체면에 일정한 간격을 두고 전단연결재(63)를 배치한 연결소켓(60)을 제작한 다음, 상기 돌출부(41)의 타측단이 상기 연결소켓(60)의 상부연결부(61)내에 삽입되도록 한 다음, 돌출부(41)를 제외한 H형강재(80)의 상부플랜지(81)와 복부(84)에 콘크리트를 타설양생하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)을 제작하고, 상기 제작된 합성파일(30)에 연결된 연결소켓(60)의 하부연결부(62)의 강관단부에 추후에 연결될 강관인 강재파일(40)을 안벽 또는 앵커식안벽의 설치를 위한 널말뚝식안벽파일을 설치하거나 또는 잔교의 설치를 위한 기둥파일을 설치하는 현장으로 운반한 다음, 상기 현장에서 상기 제작된 합성파일(30)을 설치하면서 상기 합성파일의 하부에 연결소켓(60)에 의하여 설치된 용접열완화구간(52)인 하부연결부(62)의 강관단부와 별도의 강관인 강재파일(40)을 용접(51)으로 상호 연결하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일(30)과 강재파일(40)이 상하로 연결된 복합파일(50)을 제작한 것이거나,

또는, 위로 일정한 휨이 도입된 H형강(80)에 하향의 하중을 상기 위로 휜 부분에 도입하면서 H형강의 하부플랜지(82)의 양측단부의 일정한 길이를 각각 돌출부(41)와 용접열완화구간(52)으로 남겨두고, 나머지 하부플랜지(82)에는 철근을 조립하고 콘크리트를 타설양생하여 하부케이싱콘크리트(83)를 설치한 다음, 상향의 하중(P)를 도입하면서 상기 돌출부와 용접열완화구간을 제외한 상부플랜지(81)와 복부(84)에 철근을 배치하고 콘크리트를 타설양생하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)을 제작하고, 상기 제작된 합성파일(30)과 추후에 연결된 H형 강(80)인 강재파일(40)을 안벽 또는 앵커식안벽의 설치를 위한 널말뚝식안벽파일을 설치하거나 또는 잔교의 설치를 위한 기둥파일을 설치하는 현장으로 운반한 다음, 상기 현장에서 상기 제작된 합성파일을 설치하면서 상기 합성파일의 일측단부에 용접열완화구간(52)으로 남겨둔 H형강에 강재파일(40)인 H형강을 용접(51)으로 상호연결하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일과 강재파일이 상하로 연결된 복합파일(50)을 제작한 것이다.

상기 제작된 복합파일(50)을 설치하는 시공방법은 잔교 또는 안벽시공을 위한 현장에 사전에 제작된 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일과 강재파일을 각각 운송하여 반입하는 단계;

상기 반입된 합성파일(30)과 강재파일(40)을 상기 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일의 하부에 설치된 여유구간(56)의 하부에 용접열완화구간(52)의 하단부에 강재파일(40)을 상호 연결한 연결부(51)가 형성되어 복합파일(50)을 형성하는 단계;

상기 제작된 복합파일(50)을 잔교가 설치되는 수면(12)상의 하상에 일정한 간격을 두고 격자상으로 타입 또는 관입시키거나 또는 수면(12)과 경계를 이루는 지반이 단차를 이루는 안벽(10)에 일정한 간격을 두고 타입 또는 관입시킬 때 상기 강재파일(40)의 하단부가 암석층으로 형성된 기반층(14)까지 설치되도록 하여 지지력이 발생되도록 하는 단계;

상기 하상(13)을 관입 또는 타입시 상기 복합파일(50)의 합성파일(30)의 하부에 설치된 여유구간(56)의 상부가 복합파일(50)의 가상해저면 위치(15)와 일치하 도록 상기 복합파일(50)에 휨하중 또는 휨하중과 축방향 하중이 작용될때 하중분포(M)가 발생되는 하부경계가 상기 가상해저면 위치와 일치되도록 지반내에 복합파일(50)을 설치하는 단계;

상기와 같이 지반내에 복합파일(50)을 설치하도록 하는 단계를 수회반복하여 잔교 또는 안벽시공을 위한 파일시공을 완료하는 단계로 이루어지는 것에 특징이 있다.

이하, 본 고안의 구성을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 도면에는 안벽(10)의 설치를 위하여 복합파일(50)을 시공하는 것을 예로들어 설명하고 있으나, 본 고안의 복합파일(50)을 이용하여 잔교를 설치하는 경우에도 본 고안의 복합파일을 이용한다는 점도 아울러 밝혀두는 바입니다.

도 5는 본 고안의 복합파일을 이용하여 안벽에 시공한 것과 복합파일에 작용하는 하중분포를 보여주는 도면이며, 도 6은 복합파일을 이용하여 앵커식안벽에 시공한 것과 복합파일에 작용하는 하중분포를 보여주는 도면으로서, 도 5와 도 6은 동일한 시공방법에 의한 것이며, 다만 앵커식안벽(20)은 도 5의 안벽(10)의 파일에 지반의 내측으로 별도의 앵커부(21)를 설치하고 앵커부와 파일을 연결재로 연결하도록 한 것으로서, 동일한 방법에 의하여 복합파일(50)설치하게되므로 안벽을 설치하는 방법에 의하여 앵커식안벽을 설명하는 것으로 갈음하고자 합니다.

또한 본 도에서는 안벽(10)에 대하여서만 설명하고 있으나, 잔교(미도시)를 설치하는 경우에는 육지에서부터 일정한 거리의 범위내의 하천 또는 하상에 일정한 간격을 두고 다수개의 파일(50)을 격자형을 이루도록 설치하고, 그 위에 빔을 설치하고, 빔위에 철근을 설치하면서 교량바닥콘크리트를 타설양생하여 육지와 연결된 슬래브형태의 교량을 설치하는 것이다.

상기 잔교를 설치하는 이유는 부두 또는 항만을 설치하기 위함이다.

이때 잔교를 설치하기 위한 파일(50)은 파일 위에 설치되는 빔과 그 위에 설치되는 교량상부콘크리트를 지지하도록 하는 일종의 교량의 교각역할을 하는 것입니다.

본 도는 사전에 각각 제작된 프리스트레스가 도입된 합성파일(30)과 강재파일(40)을 현장에 반입한 다음, 합성파일(30)과 강재파일(40)을 상기 합성파일의 하부에 설치된 여유구간(56)의 하부에 용접열완화구간(52)의 하측단부에 강재파일(40)을 상호 연결한 연결부(51)가 형성되어 복합파일을 형성하도록 하고, 상기 제작된 복합파일(50)을 잔교가 설치되는 수면(12)상의 하상(13)에 일정한 범위내에 일정한 간격을 두고 격자상으로 타입 또는 관입시키거나 또는 수면(12)과 경계를 이루는 지반이 단차를 이루는 안벽(10)에 일정한 간격을 두고 타입 또는 관입시킬 때 상기 강재파일(40)의 하단부가 암석층으로 형성된 기반층(14)까지 설치되도록 하여 지지력이 발생되도록 하되, 상기 하상(13)을 관입 또는 타입시 상기 복합파일(50)의 여유구간의 상부가 가상해저면 위치(15)와 일치하여 상기 복합파일(50)에 휨하중 또는 휨하중과 축방향 하중이 작용될때 하중분포(M)의 하부경계가 가상해저면 위치(15)와 일치되도록 지반내에 파일을 설치하되, 이와 같은 파일(50)설치 작업을 수회반복하여 잔교 또는 안벽시공을 위한 복합파일시공을 완료하여 안벽 또는 잔교를 설치하는 것이다.

상기 복합파일(50)을 하상(13)내에 설치하면서 복합파일에 작용하는 휨하중에 의하여 휨방향 하중작용구간(16)내에서 발생되는 하중분포(M)의 하부경계가 상기 복합파일(50)의 가상해저면 위치(15)와 일치되도록 하되, 상기 가상해저면 위치(15)에서부터 일정한 거리를 두고 여유구간(56)을 설치하고, 상기 여유구간(56)의 하부에 용접열완화구간(52)의 하단부에 강재파일(40)을 용접에 의하여 연결되도록 하여 복합파일(50)이 설치되도록 한 것이다.

상기 가상해저면 위치(15)는 전단력이 0이 되는 지점으로서 실질적으로 가상해저면 위치(15) 이후부터는 휨하중이 발생되지 않고, 축방향 하중작용구간(17)으로서 축방향 하중만 작용되는 것으로서 강재파일(40)을 가상해저면 위치가 되는 부분에 바로 연결되도록 할 수 있으나, 설치된 후에 복합파일(50)에 작용될 수 있는 여러 가지 변수등으로 인하여 가상해저면 위치(15)에 강재파일(40)을 연결하였을때 과다한 하중이 작용되어 파일(50)이 파괴되는등의 불측의 사고를 방지하기 위하여 상기 가상해저면 위치(15)에서부터 일정한 거리인 여유구간(56)을 설치하여 합성파일을 설치한 다음, 상기 여유구간의 하부에서 일정거리인 용접열완화구간(52)을 두고 그 하단부에 강재파일(40)을 연결하도록 하는 연결부(51)를 설치하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)과 강재파일(40)이 상호 연결되도록 한 것이다.

상기 용접열완화구간(52)을 설정한 것은 여유구간에서 바로 강재파일(40)을 용접할 경우 용접에 의한 열이 바로 합성파일에 전달되어 용접열에 의한 합성파일 의 강성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 일정한 거리를 두고 용접에 의한 강재파일이 연결되도록 하여 용접에 의한 열이 직접전달되지 않도록 하기 위함이다.

다시 말해 복합파일(50)의 안정성을 부여하기 위한 안정대책인 것이다.

또한, 복합파일(50)은 강재를 둘러싸고 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트에 의하여 강재가 부식되는 것을 방지할 수 있어 해수 또는 하천수와 접하는 부분인 지반에 설치할 수 있으며, 피복부위가 없는 순수한 강재파일(40)이 지반내에 설치되는 것으로서, 하천수 또는 해수의 영향을 거의 받치 않는 지반내에 깊숙이 설치되는 부분으로서 지반내에 설치되는 강재는 부식되지 않는 자연현상을 이용하여 강재파일(40)을 설치하는 것이다.

도 7(a)(b)(c)(d)(e)(f)는 본 고안의 복합파일중 철근을 이용하여 제작한 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일에 강관인 강재파일을 용접연결하여 복합파일을 제작하는 과정을 보여주는 도면으로서, 도 (a)는 긴장력이 도입된 강선(72)을 원형으로 배치하고, 이를 횡철근(71)으로 일정한 간격을 두고 묶어 원형의 파일형태로 강선조립체(70)를 조립한 것이고,

(b)는 원형의 강관으로 중간에 상하부분리강판(64)을 강관의 내부에 용접설치하여 일정한 길이의 상하부연결부(61,62)로 분리되도록 하고, 여유구간(56)의 역할을 하는 상기 상부연결부(61)중에서 일정길이의 강관내부의 전체면에 일정한 간격을 두고 전단연결재(63)를 배치한 전단연결재설치구간(57)을 갖도록 하고, 상기 상하부분리강판을 중심으로 하부에는 하부연결부(62)로서 용접열완화구간(52)을 갖는 연결소켓(60)을 제작한 것이고,

(c)는 상기 파일형상의 강선조립체(70)의 하부가 상기 연결소켓(60)의 상부연결부(61)내에 삽입되도록 설치하면서 상기 상부연결부내에 설치된 전단연결재설치구간(57)에 다수개 설치된 전단연결재(63)도 설치되도록 하고,

(d)는 상기 (c) 단계의 강선조립체(70)에 콘크리트를 타설하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)을 제작하여 합성파일(30)의 하부에 설치된 연결소켓(60)의 상하부분리강판(64)에 의하여 하부연결부(62)인 용접열완화구간(52)을 설치한 것이고,

(e)와 (f)는 상기 연결소켓(60)의 하부연결부(62)인 용접열완화구간(52)의 단부에 강관인 강재파일(40)을 용접한 연결부(51)를 형성하여 합성파일(30)과 강재파일(40)을 상호 일체로 연결한 복합파일(50)을 제작한 것을 보여주는 것이다.

상기 용접은 하부연결부(62)의 단부와 강관(53)의 단부를 일정한 사선이 형성되도록 절단하여 상기 하부연결부(62) 단부와 강관(53)의 단부가 서로 맞대게 되면 V자형의 홈이 형성되도록 하고 상기 홈내에 용접을 하도록 한 V용접(54)에 의한 것으로서 연결부(51)가 보다 강하게 연결되도록 하기 위함이다.

또한 상기 연결소켓(60)의 하부연결부(62)인 용접열완화구간(52)은 30 ~ 40cm의 길이를 갖도록 하여 용접시 열에 의하여 합성파일의 강성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 일정한 길이만큼 떨어져 용접에 의하여 강재파일을 연결하도록 하는 것이다.

일반적으로 상부연결부(61)인 여유구간(56)의 길이는 전단연결재(63)가 상부연결부(61)중에서 일정한 구간내의 전체면에 설치된 전단연결재설치구간(57) 길 이(L)의 2L ~ 4L의 길이를 갖도록 한다.

상기 합성파일(30)이 상부연결부(61)의 내부에 삽입설치되도록 할때, 상부연결부(61)의 상부가 합성파일(30)의 가상해저면 위치(15)에 해당되도록 하는 것으로서, 실질적으로 상기 가상해저면 위치(15)의 상부의 합성파일(30)에 휨하중과 축방향 하중이 발생되어 하중분포가 발생될때, 상기 하중분포(M)의 하부경계와 파일의 상기 가상해저면 위치(15)가 일치되도록 하는 것이다.

상기 가상해저면 위치(15)에서 일정거리의 여유구간(56)을 둔 구간까지 합성파일(30)이 설치되도록 한다.

이렇게 하므로서, 실질적으로 하중분포(M)는 파일의 가상해저면 위치(15)까지 발생되는데 일정한 거리의 여유구간(56)을 두고 합성파일(30)을 연장설치하도록 하여 불측의 영향이 파일에 작용할 때 여유구간(56)에 의하여 연장된 합성파일(30)의 강성에 의하여 파일이 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 긴장력이 도입된 강선의 긴장력을 해제하는 시기는 합성파일(30)에 프리스트레스를 도입하는 적당한 시기에 긴장력을 해제하는 것으로서 한가지 예로서 콘크리트를 타성양생한 다음 강선에 진장력을 해제하도록 할 수도 있다.

그리고 안벽에 적용하는 복합파일의 경우, 상기 복합파일(50)에 적용하는 휨하중과 축방향 하중에서 여유구간(56)에서 발생되는 휨하중은 미미하므로 무시하고, 여유구간(56)에서 발생되는 주작용하중인 축방향 하중에 대하여는 여유구간에서 발생되는 강재파일의 축방향하중 저항력과 연결소켓(60)의 상부연결부내에 설치된 전단연결재(63)의 축방향하중 저항력의 합계보다 작거나 같도록 설계되어야 한 다.

또한, 잔교에 적용하는 복합파일(50)의 여유구간에 발생되는 휨하중과 축방향 하중의 경우 상기 복합파일에 동시에 작용하는 휨하중과 축방향 하중에서 축방향 하중의 크기는 강재파일(40)의 작용하는 축방향 하중저항력과 연결소켓(60)의 상부연결부(61)내에 설치된 전단연결재(63)의 축방향 하중저항력의 합계보다 작거나 같도록 설계되어야 한다.

상기 제작된 합성파일(30)의 단부중에서 지중에 삽입될 부분에는 삽입이 용이하게 별도의 선단부설치를 하여 지중내로 굴진이 용이하게 할 수도 있다.

도 8은 상기 도 7e의 단면 A-A의 합성파일단면형상의 여러 가지 예를 보여주는 도면으로서, 기본적으로 합성파일의 하부에 연결된 연결소켓에 의하여 강재파일인 강관을 연결하여 지중에 설치하는 것으로서, 합성파일(30)의 단면은 중앙은 원형의 관통부(35)를 갖고 이를 둘러싸고 있는 콘크리트(73)면의 형상에 관한 것이다.

도 (a)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고 이를 둘러싸고 있는 콘크리트(73)면이 네방향이 수평부(32)를 갖도록 하여 직사각형의 단면형상을 하고 네모서리는 절단부가 되도록 하되 마주보는 양측의 단면 중앙에 일정한 크기의 지수홈(31)이 형성되도록 한 단면이며,

도 (b)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고, 상하부에는 수평부(32)를 형성하고, 상기 수평부를 양측에서 연결하는 양측단면은 원형부(33)가 형성되도록 하면서 중앙에 일정한 형태의 지수홈(31)이 형성된 단면이며,

도 (c)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고, 상하부에는 수평부(32)를 형성하고, 상기 수평부를 양측에서 연결하는 양측단면은 원형부(33)가 형성되도록 하되 일측의 원형부(33)는 내측으로 타원의 단면이 형성된 연결홈부(34)를 형성하면서 양측에 설치된 원형부(33)의 중앙에 일정한 형태의 지수홈(31)이 형성된 단면이며,

상기 연결홈부(34)는 파일을 설치할 때 인접한 파일의 외측으로 돌출형성된 원형부(33)가 내측으로 타원의 단면내에 결합되도록 하는 파일설치작업을 하여 돌출의 원형부(33)가 내측의 타원단면내에 연속되어 결합되도록 하여 인접하여 설치된 파일의 결속력이 강화되도록 하기 위함이다.

도 (d)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고, 전체적으로 원형의 원형부(33)가 형성되도록 하면서 양측의 중앙에 일정한 형태의 지수홈(31)이 형성된 단면이다.

상기 각각의 도면에 형성된 지수홈(31)은 파일을 연이어서 설치할 때 이웃하는 파일의 지수홈과 지수홈이 서로 만나 직사각형의 홈이 형성되도록 하여, 상기 형성된 직사각형의 단면내에 방수가 되면서 접착력이 우수한 충전재를 충전하도록 하여 물이 파일의 연결부를 통하여 누수되는 것을 방지하도록 하기 위함이다.

도 9(a)(b)(c)(d)(e)(f)는 본 고안의 복합파일중 H형강을 이용하여 제작한 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일에 강관인 강재파일을 용접연결하여 복합파일을 제작하는 과정을 보여주는 도면으로서, 도 (a)는 위로 일정한 휨이 도입된 H형강(80)을 보여주는 것이고, 도(b)(C)는 상기 위로 볼록한 H형강(80)의 볼록한 면 위에 하향의 하중(P)을 도입하면서 하부플랜지(82)의 일측단부의 일정한 길이를 돌출부로 남겨두고 타측단부에는 지점부를 설치하기 위하여 일정길이를 H형강으로 남겨두고, 나머지 하부플랜지(82)에는 철근을 조립하고 콘크리트를 타설양생하여 하부케이싱콘크리트(83)를 설치한 것이고, 도 (d)는 상기 하부케이싱콘크리트(83)를 타설양생한 강재에 상향의 하중(P)를 도입하면서, 상기 돌출부(41)를 제외한 전구간의 상부플랜지(81)와 복부(84)에 철근을 배치하고, 원형의 강관으로 중간에 상하부분리강판(64)을 강관의 내부에 용접설치하여 일정한 길이의 상하부연결부(61,62)로 분리되도록 하고, 상기 상하부분리강판(64)으로부터 상부연결부(61)의 일정구간에 해당하는 강관내부의 전체면에 일정한 간격을 두고 전단연결재(63)를 배치한 연결소켓(60)을 제작한 다음, 상기 돌출부(41)의 타측단이 상기 연결소켓(60)의 상부연결부(61)내에 삽입되도록 한 다음, 돌출부(41)를 제외한 H형강재(80)의 상부플랜지(81)와 복부(84)에 콘크리트를 타설양생하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)을 제작한 것을 보여주는 것이고, 도 (e)(f)는 상기 제작된 합성파일(30)에 연결된 연결소켓(60)의 하부연결부(62)의 강관단부에 추후에 연결될 강관인 강재파일(40)을 안벽 또는 앵커식안벽의 설치를 위한 널말뚝식안벽파일을 설치하거나 또는 잔교의 설치를 위한 기둥파일을 설치하는 현장으로 운반한 다음, 상기 현장에서 상기 제작된 합성파일(30)을 설치하면서 상기 합성파일(30)의 하부에 연결소켓(60)에 의하여 설치된 하부연결부(62)인 용접열완화구간(52)의 강관단부와 별도의 강재파일(40)인 강관을 용접으로 상호 연결하여 프리스트레가 도입된 콘크리트 합성파일(30)과 강재파일(40)이 상하로 연결된 복합파 일(50)을 제작한 것을 보여주는 것이다.

상기 용접은 하부연결부(62)의 단부와 강관(53)의 단부를 일정한 사선이 형성되도록 절단하여 상기 하부연결부(62) 단부와 강관(53)의 단부가 서로 맞대게 되면 V자형의 홈이 형성되도록 하고 상기 홈내에 용접을 하도록 한 V용접(54)에 의한 것으로서 연결부(51)가 보다 강하게 연결되도록 하기 위함이다.

또한 상기 연결소켓(60)의 하부연결부(62)인 용접열완화구간(52)은 30 ~ 40cm의 길이를 갖도록 하여 용접시 열에 의하여 합성파일의 강성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 일정한 길이만큼 떨어져 용접에 의하여 강재파일을 연결하도록 하는 것이다.

일반적으로 상부연결부(61)인 여유구간(56)의 길이는 전단연결재(63)가 상부연결부(61)내의 전체면에 설치된 전단연결재설치구간(57)의 길이(L)의 2L ~ 4L의 길이를 갖도록 한다.

상기 합성파일(30)이 상부연결부(61)의 내부에 삽입설치되도록 할때, 상부연결부(61)의 상부가 합성파일(30)의 가상해저면 위치(15)에 해당되도록 하는 것으로서, 실질적으로 상기 가상해저면 위치(15)의 상부의 합성파일(30)에 휨하중과 축방향 하중이 발생되어 하중분포가 발생될때, 상기 하중분포(M)의 하부경계와 파일의 상기 가상해저면 위치(15)가 일치되도록 하는 것이다.

상기 가상해저면 위치(15)에서 일정거리의 여유구간(56)을 둔 구간까지 합성파일(30)이 설치되도록 한다.

이렇게 하므로서, 실질적으로 하중분포(M)는 파일의 가상해저면 위치(15)까 지 발생되는데 일정한 거리의 여유구간(56)을 두고 합성파일(30)을 연장설치하도록 하여 불측의 영향이 파일에 작용할 때 여유구간에 의하여 연장된 합성파일의 강성에 의하여 파일이 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 합성파일에 긴장력이 도입되도록 하는 시기는 상기 상향의 하중을 제거하면서 프리스트레스가 도입되도록 하는 것이다.

그리고 안벽에 적용하는 복합파일(50)의 경우, 상기 복합파일에 적용하는 휨하중과 축방향 하중에서 여유구간(56)에서 발생되는 휨하중은 미미하므로 무시하고, 여유구간(56)에서 발생되는 주작용하중인 축방향 하중에 대하여는 여유구간(56)에서 발생되는 강재파일(40)의 축방향하중 저항력과 연결소켓(60)의 상부연결부(61)내에 설치된 전단연결재(63)의 축방향하중 저항력의 합계보다 작거나 같도록 설계되어야 한다.

또한, 잔교에 적용하는 복합파일(50)의 여유구간에 발생되는 휨하중과 축방향 하중의 경우 상기 복합파일에 동시에 작용하는 휨하중과 축방향 하중에서 축방향 하중의 크기는 강재파일(40)의 작용하는 축방향 하중저항력과 연결소켓(60)의 상부연결부(61)내에 설치된 전단연결재(63)의 축방향 하중저항력의 합계보다 작거나 같도록 설계되어야 한다.

상기 돌출부(85)는 지중에 합성파일(30)을 삽입시 굴진이 용이하게 하기 위한 것이며, 상기 돌출부에 별도의 굴진장치를 설치하여 굴진이 용이하게 할 수 도 있다.

도 10은 상기 도 9e의 단면 B-B의 합성파일단면형상의 여러 가지 예를 보여 주는 도면으로서, 기본적으로 합성파일(30)의 하부에 연결된 연결소켓(60)에 의하여 강재파일(40)인 강관을 연결하여 지중에 설치하는 것으로서, 합성파일의 단면은 중앙은 원형의 관통부(35)를 갖고 이를 둘러싸고 있는 콘크리트(73)면의 형상에 관한 것이다.

도 (a)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고 이를 둘러싸고 있는 콘크리트(73)면이 네방향이 수평부(32)를 갖도록 하여 직사각형의 단면형상을 하고 네모서리는 절단부가 되도록 하되 마주보는 양측의 단면 중앙에 일정한 크기의 지수홈(31)이 형성되도록 한 단면이며,

도 (b)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고, 상하부에는 수평부(32)를 형성하고, 상기 수평부(32)를 양측에서 연결하는 양측단면은 원형부(33)가 형성되도록 하면서 중앙에 일정한 형태의 지수홈(31)이 형성된 단면이며,

도 (c)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고, 상하부에는 수평부(32)를 형성하고, 상기 수평부(32)를 양측에서 연결하는 양측단면은 원형부(33)가 형성되도록 하되 일측의 원형부(33)는 내측으로 타원의 단면이 형성된 연결홈부(34)를 형성하면서 양측에 설치된 원형부(33)의 중앙에 일정한 형태의 지수홈(31)이 형성된 단면이며,

상기 연결홈부(34)는 파일을 설치할 때 인접한 파일의 외측으로 돌출형성된 원형부(33)가 내측으로 타원의 단면내에 결합되도록 하는 파일설치작업을 하여 돌출의 원형부(33)가 내측의 타원단면내에 연속되어 결합되도록 하여 인접하여 설치된 파일의 결속력이 강화되도록 하기 위함이다.

도 (d)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고, 전체적으로 원형의 원형부(33)가 형성되도록 하면서 양측의 중앙에 일정한 형태의 지수홈(31)이 형성된 단면이다.

상기 각각의 도면에 형성된 지수홈(31)은 파일을 연이어서 설치할 때 이웃하는 파일의 지수홈과 지수홈이 서로 만나 직사각형의 홈이 형성되도록 하여, 상기 형성된 직사각형의 단면내에 방수가 되면서 접착력이 우수한 충전재를 충전하도록 하여 물이 파일의 연결부를 통하여 누수되는 것을 방지하도록 하기 위함이다.

도 11(a)(b)(c)(d)(e)(f)는 본 고안의 복합파일중 H형강을 이용한 프리스트레스가 도입된 합성파일에 H형강인 강재파일을 용접연결하여 복합파일을 제작하는 과정을 보여주는 도면으로서, 도 (a)는 위로 일정한 휨이 도입된 H형강(80)을 보여주는 것이고, 도 (b)(C)는 상기 위로 볼록한 H형강(80)의 볼록한 면 위에 하향의 하중(P)을 도입하면서 하부플랜지(82)의 일측단부의 일정한 길이를 돌출부(41)로 남두고, 타측단부에는 용접열완화구간(52)을 남겨두고 일정한 구간을 여유구간(56)으로 설정한 다음, 돌출부(41)와 용접열완화구간(52)을 제외한 나머지 구간의 하부플랜지(82)에는 하부케이싱콘크리트(83)를 설치한 것이고,

도 (d)는 상기 (c) 단계의 하부케이싱콘크리트(83)가 설치된 부재에 상향의 하중(P)를 도입하면서 상기 돌출부(41)와 용접열완화구간(52)을 제외한 상부플랜지(81)와 복부(84)에 철근을 배치하고 콘크리트를 타설양생하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)을 제작한 것이고,

도 (e)는 상기 제작된 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)의 하부 에 용접열완화구간(52)의 상부에 이미 설정된 여유구간(56)은 추후에 지중에 파일을 설치시 파일의 가상해저면 위치(15)와 상기 여유구간(56)의 상부가 일치되도록 하고, 상기 용접열완화구간(52)의 하단부에 강재파일(40)인 H형강(80)을 용접(51)으로 상호 연결한 연결부(51)를 설치하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)과 강재파일(40)이 상하로 연결된 복합파일(50)을 제작한 것이다.

상기 용접은 용접열완화구간(52)의 하단부와 강관(53)의 단부를 일정한 사선이 형성되도록 절단하여 상기 용접열완화구간(62) 단부와 강관(53)의 단부가 서로 맞대게 되면 V자형의 홈이 형성되도록 하고, 상기 홈내에 용접을 하도록 한 V용접(54)에 의한 것으로서 하면서, 상기 용접열완화구간(52)의 복부(84)와 강재파일(40)의 복부(84)를 복부연결강판(85)으로 용접에 의하여 상호연결하도록 한 연결부(51)가 보다 강하게 연결되도록 하기 위함이다.

또한 상기 여유구간(56)의 길이를 두는 것은 여유구간에 의하여 복합파일(50)에 작용되는 휨하중 또는 휨하중 및 축방향 하중에 여유를 갖고 대응할 수 있도록 하기 위함이다.

일반적으로 여유구간(56)의 길이는 1 ~ 3m의 길이를 확보할 수 있도록 한다.

또한 상기 용접열완화구간(52)은 30 ~ 40cm의 길이를 갖도록 하여 용접시 열에 의하여 합성파일의 강성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 일정한 길이만큼 떨어져 용접에 의하여 강재파일을 연결하도록 하는 것이다.

상기 콘크리트합성파일(30)의 하부에 여유구간(56)을 설정하고, 상기 여유구간(56)의 하부에 연이어서 용접열완화구간(52)을 설정하여 제작한 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)로서, 상기 파일에 일정한 길이를 여유구간(56)으로 설정하여 추후에 지중에 파일을 설치시 파일에 작용되는 하중의 하중분포(M)에 의한 하부경계에 일치되는 파일의 가상해저면 위치(15)와 파일에 설정된 여유구간(56)의 상부가 일치되도록 설치하기 위함이다.

상기와 같이 파일의 여유구간(56)의 상부와 가상해저면 위치(15)와 파일에 작용하는 하중분포(M)의 하부경계와 일치되도록 하는 것은 실질적으로 하중분포(M)는 파일의 가상해저면 위치(15)까지 발생되는데 일정한 거리의 여유구간(56)까지 합성파일(30)이 설치되도록 하여 예상치 못한 과다한 휨하중이 파일에 작용할 때 여유구간까지 설치된 합성파일의 강성에 의하여 파일이 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 합성파일(30)에 긴장력이 도입되도록 하는 시기는 상기 상향의 하중을 제거하면서 프리스트레스가 도입되도록 하는 것이다.

상기 돌출부(41)는 지중에 합성파일(30)을 삽입시 굴진이 용이하게 하기 위한 것이며, 상기 돌출부에 별도의 굴진장치를 설치하여 굴진이 용이하게 할 수 도 있다.

도 12는 상기 도 11e의 단면 C-C의 합성파일단면형상의 여러 가지 예를 보여주는 도면으로서, 기본적으로 합성파일의 하부에 연결된 연결소켓에 의하여 강재파일인 강관을 연결하여 지중에 설치하는 것으로서, 합성파일의 단면은 중앙은 원형의 관통부를 갖고 이를 둘러싸고 있는 콘크리트면의 형상에 관한 것이다.

도 (a)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고 이를 둘러싸고 있는 콘크리 트(73)면이 네방향이 수평부(32)를 갖도록 하여 직사각형의 단면형상을 하고 네모서리는 절단부가 되도록 하되 마주보는 양측의 단면 중앙에 일정한 크기의 지수홈(31)이 형성되도록 한 단면이며,

도 (b)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고, 상하부에는 수평부(32)를 형성하고, 상기 수평부(32)를 양측에서 연결하는 양측단면은 원형부(33)가 형성되도록 하면서 중앙에 일정한 형태의 지수홈(31)이 형성된 단면이며,

도 (c)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고, 상하부에는 수평부(32)를 형성하고, 상기 수평부(32)를 양측에서 연결하는 양측단면은 원형부(33)가 형성되도록 하되 일측의 원형부(33)는 내측으로 타원의 단면이 형성된 연결홈부(34)를 형성하면서 양측에 설치된 원형부의 중앙에 일정한 형태의 지수홈(31)이 형성된 단면이며,

상기 연결홈부(34)는 파일을 설치할 때 인접한 파일의 외측으로 돌출형성된 원형부(33)가 내측으로 타원의 단면내에 결합되도록 하는 파일설치작업을 하여 돌출의 원형부가 내측의 타원단면내에 연속되어 결합되도록 하여 인접하여 설치된 파일의 결속력이 강화되도록 하기 위함이다.

도 (d)는 중앙에 원형의 관통부(35)를 형성하고, 전체적으로 원형의 원형부(33)가 형성되도록 하면서 양측의 중앙에 일정한 형태의 지수홈(31)이 형성된 단면이다.

상기 각각의 도면에 형성된 지수홈(31)은 파일을 연이어서 설치할 때 이웃하는 파일의 지수홈과 지수홈이 서로 만나 직사각형의 홈이 형성되도록 하여, 상기 형성된 직사각형의 단면내에 방수가 되면서 접착력이 우수한 충전재를 충전하도록 하여 물이 파일의 연결부를 통하여 누수되는 것을 방지하도록 하기 위함이다.

도 13(a)(b)는 상기 도 7, 도 9, 도 11의 과정을 거쳐 각각 제작된 복합파일을 안벽과 앵커식안벽에 시공한 것을 보여주는 도면으로서, 상기 제작된 복합파일(50)을 설치하는 시공방법은 잔교 또는 안벽시공을 위한 현장에 사전에 제작된 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)과 강재파일(40)을 각각 운송하여 반입하는 단계;

상기 반입된 합성파일(30)과 강재파일(40)을 상기 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일(30)의 하부에 설치된 여유구간(56)의 하부에 형성된 용접열완화구간(52)의 하단부에 강재파일(40)을 상호 연결한 연결부(51)가 형성되어 복합파일(50)을 형성하는 단계;

상기 제작된 복합파일(50)을 잔교가 설치되는 수면(12)상의 하상에 일정한 간격을 두고 격자상으로 타입 또는 관입시키거나 또는 수면(12)과 경계를 이루는 지반이 단차를 이루는 안벽(10)에 일정한 간격을 두고 타입 또는 관입시킬 때 상기 강재파일(40)의 하단부가 암석층으로 형성된 기반층(14)까지 설치되도록 하여 지지력이 발생되도록 하는 단계;

상기 하상(13)을 관입 또는 타입시 상기 복합파일(50)의 합성파일(30)의 하부에 설치된 여유구간(56)의 상부가 복합파일(50)의 가상해저면 위치(15)와 일치하도록 상기 복합파일(50)에 휨하중 또는 휨하중과 축방향 하중이 작용될때 하중분포(M)가 발생되는 하부경계가 상기 가상해저면 위치(15)와 일치되도록 지반내에 복 합파일(50)을 설치하는 단계;

상기와 같이 지반내에 복합파일(50)을 설치하도록 하는 단계를 수회반복하여 잔교 또는 안벽시공을 위한 파일시공을 완료하는 단계로 이루어져 설치하는 것이다.

상기 복합파일(50)을 안벽에 설치시 합성파일(30)과 파일을 상호 연이어서 설치시 상기 합성파일에 설치된 각각의 일측면에 형성된 지수홈(31)에 의하여 형성된 직사각형의 홈내에 누수를 차단하면서 접착력이 우수한 충전재로 충전하도록 하여 안벽이 설치되도록 하거나 또는 상기 합성파일의 일측면에 설치된 연결홈부내에 인접하여 설치되는 파일의 돌출원형부(34)가 삽입결합되도록 하면서 상기 지수홈(31)에 의하여 형성된 홈내에 충전재를 충전하여 누수를 방지하면서 접착력에 의하여 밀실하게 결합되도록 하는 안벽의 설치를 가능하게 하는 것이다.

본 고안은 해상 또는 하천에 설치되는 잔교 또는 안벽을 설치하기 위하여 구조물을 지지하도록 하는 파일로서 기능을 발휘하도록 하기 위하여 지반에 파일을 설치할 때 휨하중을 받는 구간과 축방향 하중을 받는 구간을 구분하여 휨하중을 받는 구간인 상부의 지반으로부터 일정구간 하부의 지반내에 설치된 파일의 단면력을 프리스트레스가 도입된 콘크리트와 강재로 합성한 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일을 이용하여 휨하중에도 견디면서 해수 또는 하천수에 의한 강재의 부식을 방지하도록 하고,

단순히 축방향의 하중을 받는 구간은 강재로 구성된 강재파일을 설치하여 축 방향의 하중에 대응하도록 하면서, 지반내에 설치된 강재는 해수 또는 하천수에 의하여 부식되지 않는 자연현상을 이용하도록 복합파일을 설치하도록 하므로서, 작용되는 하중에 따라 파일을 구분하여 설치하지 않고 일률적으로 합성파일을 제작하여 시공할때보다 상기 복합파일에 의하여 시공할 때 소요되는 콘크리트 및 철근재료비와 이를 설치하기 위한 인건비를 절감하면서 제작기간의 단축으로 인한 공사비를 절감할 수 있어 경제적이며, 장대 콘크리트파일제작시 발생하는 낮은 직진도를 향상시킬 수 있는 파일제작을 통하여 효율성이 향상된 구조물시공을 위한 파일시공방법인 것이다.

Claims (12)

1. 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일의 가상해저면 위치까지 연결소켓의 상부연결부내에 삽입하여 상기 상부연결부가 여유구간으로 설정되도록 일체화하면서 합성파일과 강재파일의 경계부가 되도록 하고, 상기 연결소켓의 하부연결부를 용접열완화구간으로 설정하여 상기 용접열완화구간의 하단부에 강재파일을 용접연결한 복합파일인 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일.
2. 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일의 가상해저면 위치에서부터 일정거리 여유구간을 두어 합성파일과 강재파일의 경계부를 설정하고, 상기 합성파일과 강재파일의 경계부에서 일정구간에 걸쳐 설정된 용접열완화구간의 하단부에 강재파일을 용접연결한 복합파일인 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 복합파일은 긴장력이 도입된 강선을 원형으로 배치하고, 이를 횡철근으로 일정한 간격을 두고 묶어 원형의 파일형태로 강선조립체를 조립하고, 연결소켓의 상부연결부내에 상기 강선조립체의 하부의 일정부분이 삽입되도록 하고, 강선조 립체에 콘크리트를 타설하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일을 제작하면서, 상기 연결소켓의 상부연결부를 여유구간으로 설정하고, 상기 연결소켓의 하부연결부를 용접열완화구간으로 설정한 다음, 상기 용접열완화구간의 하단부에 강관인 강재파일을 용접한 연결부를 형성하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일과 강재파일을 상호 일체로 연결한 복합파일인 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 복합파일은 위로 일정한 휨이 도입된 H형강에 하향의 하중을 상기 위로 휜 부분에 도입하면서, 하부플랜지의 일측단부의 일정한 길이를 돌출부로 남겨두고, 타측단부에는 지점부를 설치하기 위하여 일정길이를 H형강으로 남겨두고, 나머지 하부플랜지에는 철근을 조립하고 콘크리트를 타설양생하여 하부케이싱콘크리트를 설치한 다음, 상향의 하중(P)를 도입하면서 상기 돌출부를 제외한 전구간에 상부플랜지와 복부에 철근을 배치하고 연결소켓의 상부연결부내에 상기 돌출부의 타측하부가 삽입되도록 하고, 콘크리트를 타설양생하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일을 제작하면서, 상기 연결소켓의 상부연결부를 여유구간으로 설정하고, 상기 연결소켓의 하부연결부를 용접열완화구간으로 설정한 다음, 상기 용접열완화구간의 하단부에 강관인 강재파일을 용접한 연결부를 형성하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일과 강재파일을 상호 일체로 연결한 복합파일인 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복 합파일.
5. 제2항에 있어서,

   상기 복합파일은 위로 일정한 휨이 도입된 H형강에 하향의 하중을 상기 위로 휜 부분에 도입하면서, 하부플랜지의 일측단부의 일정한 길이를 돌출부로, 타측단부에는 일정한 구간은 여유구간으로 설정하고, 여유구간에 인접하여 용접열완화구간을 설정한 다음, 돌출부와 용접열완화구간을 남겨두고, 나머지 하부플랜지에는 철근을 조립하고 콘크리트를 타설양생하여 하부케이싱콘크리트를 설치한 다음, 상향의 하중(P)를 도입하면서 상기 돌출부와 용접열 완화구간을 제외한 전구간에 상부플랜지와 복부에 철근을 배치하고, 콘크리트를 타설양생하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일을 제작하고, 상기 용접열완화구간의 하단부에 H형강재인 강재파일을 용접한 연결부를 형성하여 프리스트레스가 도입된 콘크리트합성파일과 강재파일을 상호 일체로 연결한 복합파일인 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일.
6. 제1항, 제3항, 제4항중의 어느 한항에 있어서,

   상기 용접은 용접열완화구간의 하단부와 강관의 단부를 일정한 사선이 형성되도록 절단하여 상기 용접열완화구간 단부와 강관의 단부가 서로 맞대게 되면 V자형의 홈이 형성되도록 하고 상기 홈내에 용접을 하도록 한 V용접인 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파 일.
7. 제2항 또는 제5항에 있어서,

   상기 용접은 용접열완화구간의 하단부와 H형강재의 단부를 일정한 사선이 형성되도록 절단하여 상기 용접열완화구간 단부와 H형강재의 단부가 서로 맞대게 되면 V자형의 홈이 형성되도록 하고 상기 홈내에 용접을 하도록 한 V용접으로 하고, 상기 용접열완화구간의 복부와 H형강재의 복부를 복부연결강판으로 상호 용접연결하도록 한 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일.
8. 제1항, 제3항, 제4항 중의 어느 한항에 있어서

   상기 연결소켓은 원형의 강관으로 중간에 상하부분리강판을 강관의 내부에 용접설치하여 일정한 길이의 상하부연결부로 분리되도록 하고, 상기 상부연결부중에서 일정구간의 강관내부의 전체면에 일정한 간격을 두고 전단연결재를 배치한 전단연결재설치구간이 설정된 것으로서, 상부연결부는 여유구간으로 설정하고, 하부연결부는 용접열완화구간으로 설정한 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일.
9. 제1항, 제3항, 제4항중의 어느 한항에 있어서

   상기 여유구간의 길이는 연결소켓의 상부연결부중에서 일정구간의 전단연결재설치구간 길이L의 2~ 4배인 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일.
10. 제2항 또는 제5항에 있어서

    상기 여유구간의 길이는 1 ~ 3M인 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일.
11. 제1항 내지 제5항중의 어느 한항에 있어서

    상기 용접열완화구간의 길이는 30 ~ 40cm인 것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일.
12. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 합성파일의 단면은 중앙에 원형의 관통부를 형성하고 이를 둘러싸고 있는 콘크리트면이 네방향이 수평부를 갖도록 하여 직사각형의 단면형성을 하고 네모서리는 절단부가 되도록 하되 마주보는 양측의 단면 중앙에 일정한 크기의 지수홈이 형성되도록 한 단면이거나,

    중앙에 원형의 관통부를 형성하고, 상하부에는 수평부를 형성하고, 상기 수평부를 양측에서 연결하는 양측단면은 원형부가 형성되도록 하면서 중앙에 일정한 형태의 지수홈이 형성된 단면이거나,

    중앙에 원형의 관통부를 형성하고, 상하부에는 수평부를 형성하고, 상기 수평부를 양측에서 연결하는 양측단면은 원형부가 형성되도록 하되 일측의 원형부는 내측으로 타원의 단면이 형성된 연결홈부를 형성하면서 양측에 설치된 원형부의 중앙에 일정한 형태의 지수홈이 형성된 단면이거나,

    중앙에 원형의 관통부를 형성하고, 전체적으로 원형의 원형부가 형성되도록 하면서 양측의 중앙에 일정한 형태의 지수홈이 형성된 단면인 것중에 한가지 인것에 특징이 있는 프리스트레스가 도입된 콘크리트 합성파일에 강재파일을 일체로 연결한 복합파일.

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