KR20160101164A

KR20160101164A - 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝 및 제조방법

Info

Publication number: KR20160101164A
Application number: KR1020167019791A
Authority: KR
Inventors: 샹양 위; 강 간; 카이 정
Original assignee: 샹양 위
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-08-24
Also published as: JP2017504742A; US9783987B2; CN103741672B; US20160333583A1; WO2015109930A1; JP6165357B2; CN103741672A

Abstract

강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝은 콘크리트 말뚝체(10, 철근 케이지를 포함하고, 철근 케이지는 프리스트레스드 주 철근, 스터럽(4) 및 엔드플레이트(2)를 포함하며, 상기 프리스트레스드 주 철근은 강연선(3)이고, 각각의 엔드플레이트(2)에 안에서 밖으로 구경이 점차 확대되는 복수의 테이퍼 보어(21)가 형성되며, 테이퍼 보어(21) 내에 복수의 클립(5)이 설치되고, 클립(5)의 내면에 체결 치(teeth)(51)가 설치되며, 복수의 클립(5)이 이음 결합되어 강연선(3)을 조이기 위한 척 어셈블리(6)를 형성하고, 척 어셈블리(6)의 외주면에 상기 테이퍼 보어(21)와 정합되는 원추면(61)이 형성되며, 척 어셈블리(6)의 중심에 내치홀(62)이 형성되어, 상기 각 강연선(3)이 모두 상응하는 척 어셈블리 내의 내치홀(62)을 관통하여 내치홀(62)에 의해 단단히 고정된다. 또한 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 제조방법을 더 제공한다.

Description

강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝 및 제조방법 {PRE-TENSIONED CENTRIFUGAL CONCRETE PILE PROVIDED WITH STEEL STRAND AND MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 각종 건축구조 시스템의 말뚝 기초 공정 기술분야에 관한 것으로서, 특히 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝에 관한 것이다.

각종 건축 구조는 일반적으로 모두 말뚝 기초 공정과 관련이 있으며, 기존의 시중에서 말뚝 기초 공정에 비교적 많이 응용되는 제품은 매입 말뚝, 프리스트레스드(prestressed) 원심력 콘크리트관 말뚝(관 말뚝, 사각 말뚝 포함)이 있다. 그러나 현재 경제 발전 수준 및 건축 기술 조건하에서, 건축 설계 분야는 이미 새로운 발전 단계에 진입하였으며, 말뚝 기초에 대한 요구 역시 부단히 상승하여, 종래 제품의 기술성능은 이미 급속하게 발전하고 있는 건축 시장의 수요를 만족시킬 수 없고, 여러가지 심각한 기술적 결함들이 드러나고 있다.

프리스트레스드 원심력 콘크리트 말뚝의 연구와 생산은 지난 세기 60년대에 시작되었으며, 초기의 원심력 콘크리트 말뚝의 프리스트레스드 주 철근은 주로 고력강을 사용하였으나, 고력강은 직경이 작고 원주가 매끄러운 면이어서, 콘크리트와의 부착 응력이 부족한 단점이 존재하며, 각종 기술 지표가 건축의 요구조건을 만족시킬 수 없었다. 지난 세기 80년대에 이르러, 프리스트레스드 원심력 콘크리트 말뚝은 프리스트레스드 콘크리트용 봉강을 사용하기 시작하였으며, 봉강은 공장에서 미리 제작되는 것이기 때문에, 생산효율이 높고, 주 철근 강도가 상대적으로 높으며, 콘크리트 강도가 높고, 시공이 간편하고 주기가 빠르다는 등의 장점이 있어 건축 분야에서 대량으로 광범위하게 채택되었고, 또한 지금까지 지속적으로 사용되고 있으며. 현재 기존의 말뚝 기초 공정 중 주도적인 위치를 차지하고 있다. 그러나 생산 및 사용 과정에서, 주 철근으로 봉강의 원심력 콘크리트 말뚝을 사용할 경우 비교적 많은 문제가 존재한다. 예를 들어, 봉강의 취성이 비교적 크고, 인장 강도가 낮아(그 인장 강도 설계치는 1000MPa이고, 인장 강도 최고치는 1420MPa이다) 현재 건축 기술의 요구를 만족시킬 수 없다. 생산 과정에서 인장의 편의를 위해, 봉강 업셋 기술을 이용하여 봉강에 버섯 모양의 헤드를 업세팅하여 상기 업세팅 헤드를 말뚝체의 엔드플레이트, 인장판과 체결하여 프리스트레스드 인장을 실시하나, 상기 봉강의 업세팅 헤드는 가열 방식으로 업세팅되기 때문에 업세팅 부위의 강도 및 재질이 손상을 입을 수 있다. 이와 동시에, 봉강의 업세팅 정밀도가 일치하지 않아, 인장 시 엔드플레이트와 충분히 접촉되지 못하여 엔드플레이트가 국부적으로 손상될 수 있다. 봉강은 절삭 정밀도의 제어가 충분하지 않기 때문에 봉강의 길이가 다르고, 인장 과정에서 응력의 불균일이 나타나며, 심지어 끊어지는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 철근 케이지는 용접으로 성형되는데, 봉강은 고온 용접에 의해 재질이 손상될 수 있다. 상기 여러 단점들로 인해 종래의 주 철근으로 프리스트레스드 콘크리트용 봉강을 사용하는 원심력 콘크리트 말뚝은 굴절저항, 전단저항 등 기술성능이 현저히 부족하다. 공정 응용 과정에서, 지진, 태풍 및 기타 불확실한 요인으로 인해 건축물의 말뚝 기초 상부에 비교적 큰 휨 모멘트와 수평력이 발생할 수 있고, 도로 교량 또는 철도 교량 역시 운송 차량의 동하중에 의해 비교적 큰 휨 모멘트와 수평력이 발생할 수 있다. 상기 기존의 원심력 콘크리트 말뚝이 상기 공정에 사용될 경우, 종종 굴절저항과 전단저항 성능의 부족으로 인해 사용할 수 없는 경우가 있으며, 이러한 문제는 고층 건축물에서 특히 심각하게 나타난다. 이밖에, 기초피트의 보호, 경사 지지(slope supporting) 등 공정 과정에서, 일반 원심력 콘크리트 말뚝 역시 굴절저항과 전단저항 성능이 부족하여 대규모로 응용될 수 없다. 안전성을 고려하여, 우리나라에서는 많은 지역에서 최근 이미 모종의 말뚝 기초 공정에 원심력 콘크리트 말뚝의 사용을 금지하기 시작하였다.

매입 말뚝은 건축 말뚝 기초 공정 분야에 광범위하게 응용되는 또 다른 말뚝체로서, 그 제작은 현장에서 타설되며, 그 제작 공정은 먼저 작업 지점에 말뚝공을 천공한 후, 철근 케이지를 말뚝공에 삽입하여, 공내에 콘크리트를 타설하고, 성형된 후에는 자연적으로 장시간 양생하여 일정 강도에 도달한 후 사용할 수 있다. 이러한 말뚝은 높은 지지력을 구비하고 복잡한 지질에 적응할 수 있어 비교적 강한 생명력을 지니나, 이러한 매입 말뚝은 제작 시공 시 외부로 배출되는 슬러리를 처리해야 하기 때문에, 환경오염이 상당히 심각하여, 외국의 도시 건설에는 이미 드물게 사용되고 있다. 또한 매입 말뚝으로 말뚝을 형성하는 과정에서 공벽이 무너지고, 파단된 말뚝이 층 사이에 끼이기 쉬우며, 용식동 또는 공동을 만날 경우, 대량의 콘크리트의 낭비를 더욱 초래할 수 있다. 또한 건축비용이 비교적 높아, 건축 원가에 대한 영향이 비교적 크며; 현장에서 타설하여 제작 완료되고 장시간 자연적으로 양생해야 하기 때문에 공장화 생산을 구현할 수 없어 효율이 낮고, 공기가 길다.

강연선은 인장 강도가 높기 때문에(인장 강도 설계치는 1320MPa이고, 인장 강도는 최고 1960MPa에 이른다), 최근 국내 기업과 과학연구기구는 강연선을 원심력 콘크리트 말뚝에 응용하는 방안에 대해서도 많은 연구를 진행하고 있으나, 아직까지 실용가치가 있는 기술방안은 나오지 않았다. 예를 들어 특허번호가 ZL201220538453.6(공고번호 CN202865836U)인 중국 실용신안 특허 ≪강연선이 구비된 관 말뚝 철근 케이지≫는 강연선과 프리스트레스드 봉강을 결합하여 사용하는 철근 케이지를 공개하였으나, 봉강과 강연선에는 인장 강도의 차이가 존재하기 때문에, 전체적으로 프리스트레스를 동시에 인가할 경우, 봉강의 낮은 인장 강도만으로 장력을 제어할 수 있어, 강연선의 높은 인장 강도 성능은 발휘되지 못한다. 따라서 상기 특허에서, 강연선 등은 봉강과 같은 작용을 일으킬 뿐, 강연선이 지녀야 할 높은 인장 강도 성능을 구현하지 못하며, 강연선의 인장 강도를 제어 표준으로 하여 전체적으로 동시에 인장할 경우에는 봉강이 파단될 수 있다. 또한 상기 특허는 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝에 강연선을 어떻게 구체적으로 연결, 고정시키고, 인장하는지 공개하지 않았기 때문에, 상기 특허기술은 말뚝 기초 공정에서 기본적으로 현실적인 실용 가치와 이용성을 구비하지 않는다.

또한, 출원번호가 CN200510050212.1(공고번호 CN1687534A)인 중국 발명특허 출원 ≪프리텐션 방식의 강연선 프리스트레스드 콘크리트 관 말뚝≫은 프리스트레스드 주 철근으로 강연선을 이용하고, 엔드플레이트에 인장홀을 구비하여, 강연선을 인장홀에 관통시켜 정착구를 형성하는 강연선을 구비한 콘크리트 관 말뚝을 공개하였다. 그러나 상기 특허 출원 역시 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝에 강연선과 엔드플레이트의 연결 및 정착을 어떻게 구체적으로 구현할 것인가 및 그 구체적인 생산 방법은 공개하지 않아, 콘크리트 말뚝 제조분야의 보통 기술자로서는, 일반적으로 어떻게 강연선을 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 생산에 응용하는지 알 수가 없고, 성형 후의 말뚝 단면에 돌출된 정착구가 존재하여, 말뚝을 연결시킬 수 없으며, 상기 돌출된 정착구는 말뚝 시공 타설 과정에서 파손되기 쉬워 말뚝체의 프리스트레스가 파괴되어 굴곡저항, 전단저항 등 기술성능이 약해질 수 있다. 따라서 공개된 기술방안으로는 생산할 수 없고, 생산되더라도 근본적으로 공정에 실제로 응용할 수 없으며, 상기 특허는 단지 이론적으로 강연선을 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝에 응용하는 개괄적인 기술 구상을 제시하였을뿐, 현실적인 생산 및 시공에는 응용할 수 없다.

이상으로 알 수 있듯이, 현재 시중에서 대량 사용되는 주 철근을 봉강으로 하는 프리스트레스드 원심력 콘크리트 말뚝 및 매입 말뚝은 모두 현재 말뚝 기초 공정의 요구 조건을 만족시킬 수 없고, 강연선을 주철근으로 사용하는 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝은 현재 단지 일종의 기술적인 구상일뿐이며, 강연선은 다수의 강선을 꼬아서 형성된 것이므로, 용접과 권취가 쉽지 않고, 그 자체는 엔드플레이트 또는 인장판, 정착판과의 견고한 고정을 구현하기 쉽지 않기 때문에, 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝에 어떻게 강연선을 연결, 고정시키고, 어떻게 강연선을 인장시키는가의 문제가 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝 제조의 핵심이나, 지금까지, 국내외에는 아직 건축 실용가치를 지닌 주 철근을 강연선으로 하는 원심력 콘크리트 말뚝이 개발되지 않았다.

본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 기술문제는 상기 종래 기술의 단점에 대하여, 강연선을 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝에 연결 고정하는 문제를 극복하여, 원심력 콘크리트 말뚝 내부의 주 철근으로 강연선을 사용하는 것을 가능하게 하고 현실적인 응용가치를 지니도록 함으로써, 원심력 콘크리트 말뚝의 굴곡저항, 전단저항, 인장저항 등 기술성능을 대폭 향상시킬 수 있는 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝을 제공하고자 하는데 있다.

본 발명이 상기 첫 번째 기술문제를 해결하기 위해 채택한 기술방안은 다음과 같다. 상기 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝은 중공의 콘크리트 말뚝체, 콘크리트 말뚝체 내에 위치하는 철근 케이지를 포함하고, 철근 케이지는 축방향으로 배치되는 프리스트레스드 주 철근, 상기 주 철근 외부에 권취되는 스터럽 및 말뚝체 단부에 위치하는 엔드플레이트를 포함하며, 상기 프리스트레스드 주 철근은 강연선으로서, 적어도 하나의 엔드플레이트와 강연선은 제1 클립형 구조로 연결되며, 즉 상기 엔드플레이트에 안에서 밖으로 구경이 점차 확대되는 복수의 테이퍼 보어가 형성되고, 테이퍼 보어는 강연선과 일일이 대응되게 설치되며, 각각의 테이퍼 보어 내에 복수의 클립이 설치되고, 각각의 클립의 내면에 체결 치(teeth)가 설치되며, 상기 복수의 클립이 이음 결합되어 강연선을 조이기 위한 척 어셈블리를 형성하고, 상기 척 어셈블리의 외주면에 상기 테이퍼 보어와 정합되는 원추면이 형성되며, 척 어셈블리의 중심에 내치홀이 형성되어, 상기 각 강연선이 모두 상응하는 척 어셈블리 내의 내치홀을 관통하여 내치홀에 의해 단단히 고정되고, 척 어셈블리의 외측 단면은 상기 엔드플레이트의 외측 단면과 나란하거나 또는 약간 낮으며; 상기 엔드플레이트에 복수의 결합용 나사산 결합홀이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 클립 중 "복수"는 즉 2개 또는 2개 이상이다.

강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝은 중공의 콘크리트 말뚝체, 콘크리트 말뚝체 내에 위치하는 철근 케이지를 포함하고, 철근 케이지는 축방향으로 배치되는 프리스트레스드 주 철근, 상기 주 철근 외부에 권취되는 스터럽 및 말뚝체 단부에 위치하는 엔드플레이트를 포함하며, 상기 프리스트레스드 주 철근은 강연선으로서, 적어도 그 중 하나의 엔드플레이트와 강연선은 제2 클립형 구조로 연결되며, 즉 상기 엔드플레이트에 복수의 카운터 보어가 형성되고, 각 카운터 보어 내에 외형이 카운터 보어와 정합되는 과도부재(transition part)가 설치되며, 과도부재의 선단에 상기 카운터 보어의 대공부에 안착되는 고리형 쇼울더부가 구비되고, 과도부재 내에 안에서 밖으로 구경이 점차 확대되는 과도(transitional) 테이퍼 보어가 형성되며, 과도 테이퍼 보어는 강연선과 일일이 대응되게 설치되고, 각각의 과도 테이퍼 보어 내에 복수의 클립이 설치되며, 각각의 클립의 내면에 체결 치(teeth)가 설치되고, 상기 복수의 클립이 이음 결합되어 강연선을 조이기 위한 척 어셈블리를 형성하며, 상기 척 어셈블리의 외주면에 상기 과도 테이퍼 보어와 정합되는 원추면이 형성되고, 척 어셈블리의 중심에 내치홀이 형성되어, 상기 각 강연선이 모두 상응하는 척 어셈블리 내의 내치홀을 관통하여 내치홀에 의해 단단히 고정되며, 척 어셈블리의 외측 단면은 상기 엔드플레이트의 외측 단면과 나란하거나 또는 약간 낮고; 상기 엔드플레이트에 복수의 결합용 나사산 결합홀이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝과 다른 점은, 엔드플레이트 내에 과도부재가 설치되고, 과도부재에 테이퍼 보어가 설치된다는데 있으며, 카운터 보어의 가공은 테이퍼 보어보다 더욱 간편하고, 과도부재에 테이퍼 보어를 가공하는 것이 엔드캡에 테이퍼 보어를 가공하는 것보다 훨씬 구현이 용이하며, 이와 동시에, 과도부재를 엔드플레이트보다 각종 성능이 우수한 재질로 제작하여, 강연선과 엔드플레이트의 고정이 더욱 견고해지도록 할 수 있으며; 상기 엔드플레이트에 정착판, 인장판과 결합하기 위한 나사산 결합공이 더 형성된다.

상기 각각의 척 어셈블리는 3개의 상기 클립으로 구성된다. 실험을 통해, 각각의 척 어셈블리를 3개의 클립으로 구성할 경우 각종 지표가 더욱 우수하고, 강연선과 테이퍼 보어의 위치 고정이 가장 견고하다는 것이 증명되었다. 물론 실제 응용에서 척 어셈블리는 2개의 클립으로 구성하여도 그 효과가 나쁘지 않으며, 상기 척 어셈블리의 바깥 둘레에 고리형 홈이 설치되고, 상기 고리형 홈 내에 복수의 클립을 조이기 위한 조임 링이 설치된다. 조임 링은 조임 링(steel rim) 또는 고무링일 수 있으며, 조임 링을 설치하면 복수의 클립으로 구성되는 척 어셈블리가 더욱 견고해질 수 있다.

상기 2개의 엔드플레이트와 강연선은 모두 상기 제1 클립형 구조 또는 제2 클립형 구조로 결합되며, 이러한 강연선의 양단은 모두 클립형 구조를 통해 엔드플레이트와 단단히 고정 결합된다. 물론 하나의 엔드플레이트와 강연선만 클립형 구조로 연결하고, 콘크리트 말뚝체의 타단은 엔드플레이트를 생략하고, 생산 시 상기 타단의 강연선을 기타 방식으로 결합, 고정시켜 생산을 구현할 수도 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 기술문제는 전술한 청구항의 상기 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 제조방법을 제공하는데 있으며, 상기 방법은

(1) 강연선을 설정 길이로 절단하는 단계;

(2) 철근 케이지를 제작하는 단계;

(3) 철근 케이지 상의 각 강연선을 엔드플레이트에 위치한 테이퍼 보어 또는 과도부재상의 과도 테이퍼 보어 내에 위치한 척 어셈블리를 통해 엔드플레이트와 연결 고정시키는 단계;

(4) 철근 케이지 일단의 엔드플레이트를 볼트를 통해 정착판과 고정 결합시키거나, 또는 철근 케이지 일단에 엔드플레이트를 설치하지 않고, 상기 단부의 강연선을 기타 방식, 예를 들어 상기 클립형 정착구로 강연선을 고정시키는 방식으로 연결 고정시키고, 철근 케이지 타단의 엔드플레이트는 볼트를 통해 인장판과 고정 결합시킨 후, 상기 인장판을 구비한 철근 케이지를 하부 반몰드에 설치하여, 인장판이 하부 반몰드의 몰드 캐비티에 위치시키고, 정착판을 하부 반몰드의 외측 단면과 접합시키는 단계;

(5) 하부 반몰드로 재료를 투입하고, 상부 반몰드를 덮는 단계;

(6) 일단에서 인장판의 인장을 통해 철근 케이지를 전체적으로 당겨 강연선을 규정된 수치까지 인장함과 동시에, 척 어셈블리를 테이퍼 보어 또는 과도 테이퍼 보어의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리를 테이퍼 보어 또는 과도 테이퍼 보어와 단단히 고정시키고, 척 어셈블리 내의 내치홀을 더욱 단단히 조여 강연선이 빠지지 않게 체결하는 인장 단계;

(7) 원심력 성형 단계;

(8) 증기 양생 단계;

(9) 몰드를 분리하고, 인장판, 정착판과 상응하는 각 엔드플레이트의 연결을 분리하여 릴리즈하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제조방법은 전체 인장 방식으로서, 전술한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 제조를 가능하게 하며, 상기 방법 중의 각 단계 간이 양호하게 맞물려 제조 공정이 단순하면서도 원활하며, 제조비용이 저렴하다. 또한, 전술한 단계 5, 6의 순서는 조정 가능하다.

상기 단계 6의 인장 단계에서 지지판, 스크루 및 잠금 너트를 사용해야 하며, 상기 지지판을 몰드의 타측 단면과 접합시키고, 상기 인장판을 스크루와 연결하여, 상기 스크루의 막대 부분을 지지판의 관통홀에 관통시킨 후, 상기 잠금 너트를 스크루의 나사산부에 나사산 결합시켜 지지판 외측에 위치하도록 한 다음, 스크루를 당겨 인장판, 엔드플레이트 및 강연선을 당기고, 강연선을 규정된 수치까지 연신한 후 잠금 너트로 단단히 조인다.

인장판과 스크류는 상기 인장판에 카운터 보어를 형성하여, 상기 스크루의 막대부분이 철근 케이지 내부로부터 인장판상의 카운터 보어를 관통한 후 지지판의 관통홀을 더 관통하고, 상기 스크루의 머리부는 인장판의 카운터 보어의 대공부 내에 위치하도록 하는 구조로 결합될 수 있다.

상기 단계 중의 인장 단계에서 지지판, 스크루 및 잠금 너트를 사용해야 하며, 상기 지지판을 몰드의 타측 단면과 접합시키고, 상기 인장판에 카운터 보어를 형성하여, 상기 스크루의 막대부분을 인장판의 카운터 보어에 관통시킨 후 지지판의 관통홀에 더 관통시키고, 상기 스크루의 머리부는 인장판의 카운터 보어의 대공부 내에 위치하도록 하며, 상기 잠금 너트를 스크루의 막대부에 나사산 결합시켜 지지판 외측에 위치하도록 한 다음, 스크루를 당겨 인장판, 엔드플레이트 및 강연선을 당기고, 강연선을 규정된 수치까지 연신한 후 잠금 너트로 단단히 조인다.

전술한 방법의 바람직한 실시로서, 상기 단계 (6)과 단계 (5) 사이에 각각의 강연선마다 프리텐셔닝 단계를 추가할 수 있으며, 이는 선택 가능한 단계로서, 정착판에 척 어셈블리와 일일이 대응하는 관통홀을 형성하고, 강연선을 관통홀에 관통시킨 후, 프리텐셔닝 시, 중심공 잭의 머리부를 정착판상의 관통홀에 관통시켜 척 어셈블리의 외측 단면을 받치고, 강연선이 중심공 잭의 머리부를 관통하여 중심공 잭의 견인 부분과 연결된 후, 중심공 잭의 견인 부분이 강연선을 당겨 상기 강연선에 대해 프리텐셔닝을 실시하여 규정 수치까지 인장함으로써 강연선에 변형을 발생시키고, 이후 중심공 잭을 분리하며, 강연선은 자신의 변형 수축력의 작용에 의해 수축됨과 동시에 척 어셈블리를 테이퍼 보어 또는 과도 테이퍼 보어의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리를 테이퍼 보어 또는 과도 테이퍼 보어와 단단히 고정시키고, 척 어셈블리 내의 내치홀을 더욱 조여주어 강연선이 빠지지 않게 체결되도록 한다. 단계 (9) 이후에, 엔드플레이트의 외부로 노출된 강연선을 절단하고 연마하여, 강연선이 엔드플레이트의 외측 단면에 노출되지 않도록 하는 단계 (10)이 추가된다.

종래 기술과 비교하여, 본 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 장점은 다음과 같다.

주 철근은 전부 강연선을 사용하여, 주 철근의 인장 강도를 일치시킴으로써, 말뚝체의 전체적인 성능이 대폭 향상되며;

강연선은 클립으로 구성된 척 어셈블리를 통해 엔드플레이트 내의 테이퍼 보어와의 고정을 구현하고; 전체 인장 방식과 단일한 강연선의 프리텐셔닝을 결합한 방식을 이용하여, 프리텐셔닝 시, 중심공 잭으로 척 어셈블리의 외측 단면을 받치고, 강연선을 내치홀에 관통시킨 후, 외부에서 중심공 잭의 견인 부분을 통해 강연선을 인장하며, 중심공 잭을 분리한 후에는 강연선이 릴리즈되어 수축되면서, 강연선의 수축이 척 어셈블리를 테이퍼 보어의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리를 테이퍼 보어와 단단히 고정시킴과 아울러, 척 어셈블리 내의 내치홀을 더욱 조여주어 강연선이 빠지지 않게 체결되도록 한 후, 스크루를 당겨 전체 인장을 실시하여 규정 수치까지 인장시킨 후 너트를 조이고, 원심력 성형을 실시하며, 성형 완료 후 정착판과 인장판을 분리하여 강연선을 릴리즈시킨 후, 마지막으로 엔드플레이트 외부로 노출된 강연선을 재단하고 연마하여 완성된 원심력 콘크리트 말뚝에 엔드플레이트로 돌출되는 정착구 부분이 없도록 한 것으로, 이는 실제로 실시 가능한 강연선을 구비한 원심력 콘크리트 말뚝이며, 또한 본 원심력 콘크리트 말뚝 중 강연선의 결합, 고정 방식은 단순하고 합리적이며, 조작이 간편하고 비용이 저렴하여, 강연선을 원심력 콘크리트 말뚝에 이용할 수 있고 또한 공업상 이용의 실제 가치를 지닌다.

본 발명의 원심력 콘크리트 말뚝은 성능이 매우 높은 강연선을 이용하기 때문에, 굴곡저항, 전단저항, 인장저항 성능이 대폭 향상된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 구조도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.
도 3은 도 1의 B-B 방향의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예의 측시도이다.
도 5는 본 발명의 2개의 실시예 중 척 어셈블리의 입체 구조도이다.
도 6은 본 발명의 2개의 실시예 중 척 어셈블리의 입체 분해도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예의 구조도이다.
도 8은 도 7의 C 부분의 확대도이다.
도 9는 도 7의 D-D 방향의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예의 측시도이다.
도 11은 전술한 제1 실시예의 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝 제조방법의 설명도이다(상부 반몰드 제거).
도 12는 도 11의 E 부분의 확대도이다.
도 13은 전술한 제2 실시예의 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝 제조방법의 설명도이다(상부 반몰드 제거).
도 14는 도 13의 F 부분의 확대도이다.
도 15는 전술한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝 제조에 사용되는 몰드의 입체 구조도이다.

이하 첨부도면을 결합하여 본 발명에 대해 구체적으로 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예이다.

강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝은 중공의 콘크리트 말뚝체(1), 콘크리트 말뚝체(1) 내에 위치하는 철근 케이지를 포함한다. 콘크리트 말뚝체(1)는 원형 말뚝일 수도 있고, 사각형 말뚝, 다각형 말뚝 및 각종 프리텐션 방식의 프리스트레스드 원심력 콘크리트 이형 말뚝일 수도 있다. 철근 케이지는 축방향으로 배치되는 프리스트레스드 주 철근 및 주 철근 외측에 권취되는 스터럽(4)을 포함한다. 프리스트레스드 주 철근은 강연선(3)이며, 스터럽(4)과 강연선(3) 사이의 고정은 수동으로 묶거나, 자동 결속기로 묶거나 또는 기타 기계적인 방식으로 고정시킬 수 있고, 콘크리트 말뚝체(1)는 축방향으로 논프리스트레스드 철근, 정착근 및 말뚝 고리(pile hoop)가 더 배치될 수 있으며, 이는 원심력 콘크리트 말뚝의 통상적인 설계이다.

2장의 엔드플레이트(2)와 강연선(3)은 제1 클립형 구조로 결합되며, 즉 2장의 엔드플레이트(2)에 다수의 안에서 바깥 구경으로 점차 확대되는 테이퍼 보어(21)가 형성되고, 테이퍼 보어(21)는 강연선(3)과 일일이 대응되게 설치되며, 각각의 테이퍼 보어(21) 내에 다수의 클립(5)이 설치되고, 각각의 클립(5)의 내표면에 체결 치(51)가 설치되며, 상기 다수의 클립(5)이 이음 결합되어 척 어셈블리(6)를 형성한다. 본 실시예에서 각각의 척 어셈블리(6)는 3개의 상기 클립(5)으로 구성된다. 다수의 클립(5)으로 구성되는 척 어셈블리(6)의 외주에 고리형 홈(63)이 설치되며, 상기 고리형 홈(63) 내부에 다수의 클립(5)을 단단히 조이기 위한 조임 링(retention ring )(64)이 설치된다.

상기 척 어셈블리(6)의 외주면에 상기 테이퍼 보어(21)의 외형과 정합되는 원추면(61)이 형성되고, 척 어셈블리(6)의 중심에 내치홀(62)이 형성되어, 각각의 강연선(3)이 모두 상응하는 척 어셈블리 내의 내치홀(62)을 관통하며, 강연선(3)을 인장하였다가 릴리즈한 후에는 강연선(3)이 수축되면서 강연선(3)이 척 어셈블리 내의 내치홀(62)에 단단히 고정되어 빠지지 않게 체결됨과 동시에, 강연선(3)의 수축은 척 어셈블리(6)를 테이퍼 보어(21)의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리(6)를 테이퍼 보어(21)와 단단히 고정시킨다. 척 어셈블리(6)의 외측 단면은 상기 엔드플레이트(2)의 외측 단면과 나란하거나 또는 약간 낮다.

엔드플레이트(2)에 정착판 또는 인장판(tension plate)과 결합되기 위한 복수의 나사산 결합홀(22)이 더 형성된다.

주 철근은 전부 강연선(3)을 사용하며, 강연선(3)은 클립(5)으로 구성된 척 어셈블리(6)를 통해 엔드플레이트(2) 내의 테이퍼 보어(21)와 고정되며, 전체 인장 시, 유압 잭을 이용하여 지지판을 받친 다음, 스크루를 통해 인장판을 당겨 규정된 수치까지 당겨지면 너트를 조인다. 이는 원심력 말뚝의 통상적인 인장 방식이다. 전체 인장과 단일한 강연선의 프리텐션을 결합한 방식을 이용할 경우, 단일한 강연선을 프리텐셔닝 시, 중심공 잭을 이용하여 척 어셈블리(6)의 외측 단면을 받치고, 강연선(3)을 내치홀(62)에 관통시키며, 외부에서 중심공 잭의 견인 부분을 통해 강연선(3)을 인장시키고, 중심공 잭을 분리한 후 강연선(3)을 릴리즈하여 수축시키며, 강연선(3)의 수축은 척 어셈블리(6)를 테이퍼 보어(21)의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리(6)를 테이퍼 보어(21)와 단단히 고정시키고, 척 어셈블리(6) 내의 내치홀(62)을 더욱 조여주어 강연선(3)이 빠지지 않도록 체결한 다음 전체 인장을 실시하고, 원심력 성형을 실시하여, 성형 완료 후 정착판, 인장판을 분리하고, 강연선(3)을 릴리즈한 후, 마지막으로 엔드플레이트(2) 외부로 노출된 강연선(3)을 재단하고 연마하여, 제조가 완료된 원심력 콘크리트 말뚝에 엔드플레이트로 돌출된 정착부가 없도록 한다. 이는 실제로 실시 가능한 강연선을 구비한 원심력 콘크리트 말뚝이며, 또한 본 원심력 콘크리트 말뚝 중 강연선의 결합, 고정 방식은 단순하고 합리적이며, 조작이 간편하고 비용이 저렴하여, 강연선을 원심력 콘크리트 말뚝에 운용할 수 있고 또한 공업상 이용의 실제 가치를 지니며; 본 발명의 원심력 콘크리트 말뚝은 성능이 매우 높은 강연선을 이용하기 때문에, 굴곡저항, 전단저항, 인장저항 성능이 대폭 향상된다.

도 5 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시예이다.

본 실시예와 제1 실시예의 다른 점은 다음과 같다. 2장의 엔드플레이트(2)와 강연선(3)은 제2 클립형 구조로 결합되며, 즉 2장의 엔드플레이트(2)에 복수의 카운터 보어(23)가 형성되고, 각각의 카운터 보어(23) 내에 외형이 카운터 보어(23)와 정합되는 과도부재(7)가 설치되며, 과도부재(7)의 선단에 상기 카운터 보어(23)의 대공부에 안착되는 고리형 쇼울더부(71)가 구비되고, 과도부재(7) 내에 안에서 밖으로 구경이 점차 확대되는 과도(transitional) 테이퍼 보어(72)가 형성되며, 과도 테이퍼 보어(72)는 강연선(3)과 일일이 대응되게 설치되고, 각각의 과도 테이퍼 보어(72) 내에 복수의 클립(5)이 설치되며, 각각의 클립(5)의 내면에 체결 치(teeth)(51)가 설치되고, 상기 복수의 클립(5)이 이음 결합되어 척 어셈블리(6)를 형성하며, 상기 척 어셈블리(6)의 외부면에 상기 과도 테이퍼 보어(7)와 정합되는 원추면(61)이 형성되고, 척 어셈블리(6)의 중심에 내치홀(62)이 형성되어, 각 강연선(3)이 모두 상응하는 척 어셈블리 내의 내치홀(62)을 관통하며, 강연선(3)을 인장하였다가 릴리즈한 후에는 강연선(3)이 수축되면서 강연선(3)이 척 어셈블리 내의 내치홀(62)에 단단히 고정되어 빠지지 않게 체결되며, 강연선(3)의 수축은 또한 척 어셈블리(6)를 과도 테이퍼 보어(72)의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리(6)를 과도 테이퍼 보어(72)와 단단히 고정시킴과 동시에, 과도부재(7)를 후방으로 이동시켜 과도부재(7) 상의 고리형 쇼울더부(71)가 카운터 보어(23)의 대공부 바닥과 긴밀히 결합되도록 한다. 척 어셈블리(6)의 외측 단면은 상기 엔드플레이트의 외측 단면과 나란하거나 또는 약간 낮다.

주 철근은 전부 강연선(3)을 사용하며, 강연선(3)은 클립(5)으로 구성된 척 어셈블리(6)를 통해 엔드플레이트(2) 내의 과도 테이퍼 보어(82)와 고정되며, 전체 인장 시, 유압 잭을 이용하여 지지판을 받친 다음, 스크루를 통해 인장판을 당겨 규정된 수치까지 당겨지면 너트를 조인다. 이는 원심력 말뚝의 통상적인 인장 방식이다. 전체 인장과 단일한 강연선의 프리텐션을 결합한 방식을 이용할 경우, 단일한 강연선을 프리텐셔닝 시, 중심공 잭을 이용하여 척 어셈블리(6)의 외측 단면을 받치고, 강연선(3)을 내치홀(62)에 관통시켜, 외부에서 중심공 잭의 견인 부분을 통해 강연선(3)을 인장시키고, 중심공 잭을 분리한 후 강연선(3)을 릴리즈하여 수축시키며, 강연선(3)의 수축은 척 어셈블리(6)를 과도 테이퍼 보어(72)의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리(6)를 과도 테이퍼 보어(72)와 단단히 고정시키고, 척 어셈블리(6) 내의 내치홀(62)을 더욱 조여주어 강연선(3)이 빠지지 않게 체결되도록 하며, 강연선(3)의 수축은 또한 동시에 과도부재(7)를 후방으로 이동시켜 과도부재(7)상의 고리형 쇼울더부(71)가 카운터 보어(23)의 대공부 바닥과 긴밀히 결합되도록 한다. 이후 전체 인장을 실시하고, 원심력 성형을 실시하여, 성형 완료 후 정착판, 인장판을 분리하고, 강연선(3)을 릴리즈한 후, 마지막으로 엔드플레이트(2) 외부로 노출된 강연선(3)을 재단하고 연마하여, 제조가 완료된 원심력 콘크리트 말뚝에 엔드플레이트로 돌출된 정착부가 없도록 한다. 이는 실제로 실시 가능한 강연선을 구비한 원심력 콘크리트 말뚝이며, 또한 본 원심력 콘크리트 말뚝 중 강연선의 결합, 고정 방식은 단순하고 합리적이며, 조작이 간편하고 비용이 저렴하여, 강연선을 원심력 콘크리트 말뚝에 운용할 수 있고 또한 공업상 이용의 실제 가치를 지니며; 본 발명의 원심력 콘크리트 말뚝은 성능이 매우 높은 강연선을 이용하기 때문에, 굴곡저항, 전단저항, 인장저항 성능이 대폭 향상된다.

본 발명에서 다루는 강연선을 구비한 원심력 콘크리트 말뚝은 전신주의 기둥체로 사용될 수도 있고, 텔레콤 기지국, 풍력 발전 시스템 중의 지상 지지대로도 사용될 수 있으며, 또한 기타 지면 공사의 지지체로도 사용될 수 있어, 운용 범위가 매우 넓다.

도 11 내지 도 15는 전술한 청구항의 상기 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 제조방법으로서, 이하 단계를 포함한다.

(1) 강연선(3)을 설정 길이로 절단하는 단계;

(2) 철근 케이지 제작 단계;

(3) 철근 케이지상의 각 강연선(3)을 엔드플레이트에 위치한 테이퍼 보어(21) 또는 과도부재상의 과도 테이퍼 보어(72) 내에 위치한 척 어셈블리(6)를 통해 엔드플레이트(2)와 연결 고정시키는 단계;

(4) 철근 케이지 일단의 엔드플레이트(2)를 볼트(14)를 통해 정착판(8)과 고정 결합시키고, 철근 케이지 타단의 엔드플레이트(2)는 볼트를 통해 인장판(10)과 고정 결합시키며, 상기 인장판(10)을 구비한 철근 케이지를 하부 반몰드(9a)에 설치하여, 인장판(10)을 하부 반몰드(9a)의 몰드 캐비티에 위치시키고, 정착판(8)을 하부 반몰드(9a)의 외측 단면과 접합시키는 단계;

(5) 하부 반몰드(9a)에 재료를 투입하고, 상부 반몰드(9b)를 덮는 단계;

(6) 일단에서 인장판(10)의 인장을 통해 철근 케이지를 전체적으로 인장하여, 강연선(3)을 규정된 수치까지 인장함과 동시에 척 어셈블리(6)를 테이퍼 보어(21) 또는 과도 테이퍼 보어(72)의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리(6)를 테이퍼 보어(21) 또는 과도 테이퍼 보어(72)와 단단히 고정시키고, 척 어셈블리 내의 내치홀(62)을 더욱 단단히 조여 강연선(3)이 빠지지 않게 체결하는 인장 단계;

(7) 원심력 성형 단계;

(8) 증기 양생 단계;

(9) 몰드를 분리하고, 인장판(10), 정착판(8)과 상응하는 각 엔드플레이트(2)의 연결을 분리하여 릴리즈하는 단계.

상기 단계 (6)의 인장 단계에서 지지판(11), 스크루(12) 및 잠금 너트(13)를 사용해야 하며, 상기 지지판(11)을 몰드의 타측 단면과 접합시키고, 상기 인장판(10)에 카운터 보어(81)를 형성하여, 상기 스크루(12)의 막대부분을 인장판 상의 카운터 보어(81)에 관통시킨 후 지지판(11)의 관통홀을 더 관통시키고, 상기 스크루(12)의 머리부는 인장판(10)의 카운터 보어(101)의 대공부 내에 위치하도록 하며, 잠금 너트(13)를 스크루(12)의 막대부에 나사산 결합하여 지지판(11) 외측에 위치시킨 다음, 스크루(12)를 당겨 인장판(10), 엔드플레이트 및 강연선(3)을 인장하며, 강연선(3)이 규정된 수치까지 인장된 후 잠금 너트(13)를 단단히 고정시킨다.

단계 (6)과 단계 (5) 사이에 각각의 강연선마다 프리텐셔닝 단계가 추가되며, 이는 선택 가능한 단계로서, 정착판(8)에 척 어셈블리(6)와 일일이 대응하는 관통홀(81)을 형성하여, 강연선(3)을 관통홀(81)에 관통시킨 후, 프리텐셔닝 시, 중심공 잭(15)의 머리부를 정착판(8) 상의 관통홀(81)에 관통시켜 척 어셈블리(6)의 외측 단면을 받치고, 강연선(3)은 중심공 잭(15)의 머리부를 관통하여 중심공 잭(15)의 견인 부분과 연결한다. 중심공 잭(15)의 견인 부분은 도면에 도시하지 않았으며, 이는 중심공 잭의 통상적인 구조이다. 중심공 잭(15)의 견인 부분이 강연선(3)을 당겨 상기 강연선(3)에 대해 프리텐셔닝을 실시하여 규정 수치까지 인장함으로써 강연선(3)에 변형을 발생시키고, 이후 중심공 잭(15)을 분리하며, 강연선(3)이 자신의 변형 수축력의 작용에 의해 수축됨과 동시에 척 어셈블리(6)를 테이퍼 보어 또는 과도 테이퍼 보어의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리를 테이퍼 보어(21) 또는 과도 테이퍼 보어(72)와 단단히 고정시키고, 척 어셈블리 내의 내치홀(62)을 더욱 조여주어 강연선(3)이 빠지지 않게 체결되도록 하며; 단계 (9) 이후에, 엔드플레이트(2)의 외부로 노출된 강연선(3)을 절단하고 연마하여, 강연선(3)이 엔드플레이트(2)의 외측 단면에 노출되지 않도록 하는 단계 (10)이 추가된다.

1: 콘크리트 말뚝체
2: 엔드플레이트
3: 강연선
4: 스터럽
5: 클립
6: 척 어셈블리
7: 과도부재
10: 인장판
11: 지지판
12: 스크루
13: 잠금 너트
21: 테이퍼 보어
23: 카운터 보어
62: 내치홀
64: 조임 링
72: 과도 테이퍼 보어

Claims

중공(中空)의 콘크리트 말뚝체(1), 상기 콘크리트 말뚝체(1) 내에 위치하는 철근 케이지를 포함하고, 상기 철근 케이지는 축방향으로 배치되는 프리스트레스드 주 철근(pre-stressed main reinforcement), 상기 주 철근의 외부에 권취되는 스터럽(4)(stirrup) 및 상기 콘크리트 말뚝체(1)의 단부에 위치하는 엔드플레이트(2)를 포함하는 강연선(steel strand)(3)을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝에 있어서,
상기 프리스트레스드 주 철근은 상기 강연선(3)으로서, 적어도 하나의 상기 엔드플레이트(2)와 강연선(3)은 제1 클립형 구조로 연결되며, 즉 상기 엔드플레이트(2)에 안에서 밖으로 구경이 점차 확대되는 복수의 테이퍼 보어(21)가 형성되고, 상기 테이퍼 보어(21)는 상기 강연선(3)과 일일이 대응되게 설치되며, 각각의 상기 테이퍼 보어(21) 내에 복수의 클립(5)이 설치되고, 각각의 상기 클립(5)의 내면에 체결 치(clamping tooth)(51)가 설치되며, 상기 복수의 클립(5)이 이음 결합되어 상기 강연선(3)을 조이기 위한 척 어셈블리(6)를 형성하고, 상기 척 어셈블리(6)의 외주면에 상기 테이퍼 보어(21)와 정합되는 원추면(61)이 형성되며, 상기 척 어셈블리(6)의 중심에 내치홀(62)(inner tooth hole)이 형성되어, 상기 각 강연선(3)이 모두 상응하는 척 어셈블리 내의 내치홀(62)을 관통하여 상기 내치홀(62)에 의해 단단히 고정되고, 상기 척 어셈블리(6)의 외측 단면은 상기 엔드플레이트(2)의 외측 단면과 나란하거나 또는 약간 낮으며; 상기 엔드플레이트(2)에 복수의 결합용 나사산 결합홀(22)이 더 형성되는,
강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝.
제1항에 있어서,
상기 각각의 척 어셈블리(6)는 3개의 상기 클립(5)으로 구성되고; 상기 척 어셈블리(6)의 외주에 고리형 홈(63)이 설치되며, 상기 고리형 홈(63)의 내부에 다수의 클립(5)을 단단히 조이기 위한 조임 링(64)이 설치되는, 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝.
제1항에 있어서,
2개의 상기 엔드플레이트(2)와 강연선(3)은 제1 클립형 구조로 결합되는, 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝.
중공의 콘크리트 말뚝체(1), 상기 콘크리트 말뚝체(1) 내에 위치하는 철근 케이지를 포함하고, 상기 철근 케이지는 축방향으로 배치되는 프리스트레스드 주 철근, 상기 프리스트레스드 주 철근의 외부에 권취되는 스터럽(4) 및 상기 콘크리트 말뚝체(1)의 단부에 위치하는 엔드플레이트(2)를 포함하는 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝에 있어서,
상기 프리스트레스드 주 철근은 강연선(3)으로서, 적어도 하나의 상기 엔드플레이트(2)와 강연선(3)은 제2 클립형 구조로 연결되며, 즉 상기 엔드플레이트(2)에 복수의 카운터 보어(23)가 형성되고, 각 상기 카운터 보어(23) 내에 외형이 상기 카운터 보어(23)와 정합되는 과도부재(transition part)(7)가 설치되며, 상기 과도부재(7)의 선단에 상기 카운터 보어(23)의 대공부(大孔部)에 안착되는 고리형 쇼울더부(71)가 구비되고, 상기 과도부재(7) 내에 안에서 밖으로 구경이 점차 확대되는 과도(transitional) 테이퍼 보어(72)가 형성되며, 상기 과도 테이퍼 보어(72)는 상기 강연선(3)과 일일이 대응되게 설치되고, 각각의 상기 과도 테이퍼 보어(72) 내에 복수의 클립(5)이 설치되며, 각각의 상기 클립(5)의 내면에 체결 치(teeth)(51)가 설치되고, 상기 복수의 클립(5)이 이음 결합되어 상기 강연선(3)을 조이기 위한 척 어셈블리(6)를 형성하며, 상기 척 어셈블리(6)의 외주면에 상기 과도 테이퍼 보어(72)와 정합되는 원추면(61)이 형성되고, 상기 척 어셈블리(6)의 중심에 내치홀(62)이 형성되어, 상기 각 강연선(3)이 모두 상응하는 상기 척 어셈블리(6) 내의 내치홀(62)을 관통하여 내치홀(62)에 의해 단단히 고정되며, 상기 척 어셈블리(6)의 외측 단면은 상기 엔드플레이트(2)의 외측 단면과 나란하거나 또는 약간 낮고; 상기 엔드플레이트(2)에 복수의 결합용 나사산 결합홀(22)이 더 형성되는,
강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝.
제4항에 있어서,
상기 각각의 척 어셈블리(6)는 3개의 상기 클립(5)으로 구성되고; 상기 척 어셈블리(6)의 외주에 고리형 홈(63)이 설치되며, 상기 고리형 홈(63)의 내부에 다수의 클립(5)을 단단히 조이기 위한 조임 링(64)이 설치되는, 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝.
제4항에 있어서,
2개의 상기 엔드플레이트(2)와 강연선(3)은 제2 클립형 구조로 결합되는, 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝.
강연선(steel strand)(3)을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 제조방법에 있어서,
상기 강연선(3)을 설정 길이로 절단하는 단계 1;
철근 케이지를 제작하는 단계 2;
상기 철근 케이지 상의 각 상기 강연선(3)을 엔드플레이트(2)에 위치한 테이퍼 보어(21) 또는 과도부재 상의 과도 테이퍼 보어(72) 내에 위치한 척 어셈블리(6)를 통해 상기 엔드플레이트(2)와 연결 고정시키는 단계 3;
상기 철근 케이지의 일단의 엔드플레이트(2)를 볼트(14)를 통해 정착판(8)과 고정 결합시키고, 상기 철근 케이지의 타단의 엔드플레이트(2)는 볼트를 통해 인장판(10)과 고정 결합시키며, 상기 인장판(10)을 구비한 철근 케이지를 하부 반몰드(9a)에 설치하여, 상기 인장판(10)을 상기 하부 반몰드(9a)의 몰드 캐비티에 위치시키고, 상기 정착판(8)을 상기 하부 반몰드(9a)의 외측 단면과 접합시키는 단계 4;
상기 하부 반몰드(9a)에 재료를 투입하고, 상부 반몰드(9b)를 덮는 단계 5;
일단(一端)에서 상기 인장판(10)의 인장을 통해 상기 철근 케이지를 전체적으로 인장하여, 상기 강연선(3)을 규정된 수치까지 인장함과 동시에 상기 척 어셈블리(6)를 테이퍼 보어(21) 또는 과도 테이퍼 보어(72)의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리(6)를 테이퍼 보어(21) 또는 과도 테이퍼 보어(72)와 단단히 고정시키고, 상기 척 어셈블리 내의 내치홀(62)을 더욱 단단히 조여 상기 강연선(3)이 빠지지 않게 체결하는 인장 단계 6;
원심력 성형 단계 7;
증기 양생 단계 8; 및
몰드를 분리하고, 인장판(10), 정착판(8)과 상응하는 각 엔드플레이트(2)의 연결을 분리하여 릴리즈하는 단계 9
를 포함하는 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 단계 6의 인장 단계에서 지지판(11), 스크루(12) 및 잠금 너트(13)를 사용해야 하며, 상기 지지판(11)을 몰드의 타측 단면과 접합시키고, 상기 인장판(10)을 상기 스크루(12)와 결합시키며, 상기 스크루(12)의 막대부분을 지지판(11)상의 관통홀에 관통시키고, 상기 잠금 너트(13)를 상기 스크루(12)의 나사산 막대부분에 나사산 결합하여 상기 지지판(11)의 외측에 위치하도록 한 다음, 상기 스크루(12)를 당겨 상기 인장판(10), 상기 엔드플레이트 및 강연선(3)을 인장하며, 상기 강연선(3)이 규정된 수치까지 인장된 후 상기 잠금 너트(13)를 단단히 고정시키는, 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 인장판(10)에 카운터 보어(81)를 형성하여, 상기 스크루(12)의 막대부분을 상기 철근 케이지의 내부로부터 인장판 상의 카운터 보어(81)에 관통시킨 후, 상기 지지판(11) 상의 관통홀에 더 관통시키고, 상기 스크루(12)의 머리부는 상기 인장판(10) 상의 카운터 보어(101)의 대공부 내에 위치하도록 하는, 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 단계 6과 단계 5 사이에 각각의 강연선마다 프리텐셔닝 단계가 추가되며, 상기 정착판(8)에 척 어셈블리(6)와 일일이 대응하는 관통홀(81)을 형성하여, 상기 강연선(3)을 관통홀(81)에 관통시킨 후, 프리텐셔닝 시, 중심공 잭(15)의 머리부를 상기 정착판(8) 상의 관통홀(81)에 관통시켜 상기 척 어셈블리(6)의 외측 단면을 받치고, 상기 강연선(3)을 상기 중심공 잭(15)의 머리부를 관통하여 중심공 잭(15)의 견인 부분과 연결시키며, 상기 중심공 잭(15)의 견인 부분이 상기 강연선(3)을 당겨 상기 강연선(3)에 대해 프리텐셔닝을 실시하여 규정 수치까지 인장함으로써 상기 강연선(3)에 변형을 발생시키고, 이후 상기 중심공 잭(15)을 분리하며, 상기 강연선(3)이 자신의 변형 수축력의 작용에 의해 수축됨과 동시에 상기 척 어셈블리(6)를 테이퍼 보어 또는 과도 테이퍼 보어의 소구경 방향으로 수축시켜 척 어셈블리를 테이퍼 보어(21) 또는 과도 테이퍼 보어(72)와 단단히 고정시키고, 상기 척 어셈블리 내의 내치홀(62)을 더욱 조여주어 상기 강연선(3)을 빠지지 않게 체결하며;
상기 단계 9 이후에, 상기 엔드플레이트(2)의 외부로 노출된 상기 강연선(3)을 절단하고 연마하여, 상기 강연선(3)이 상기 엔드플레이트(2)의 외측 단면에 노출되지 않도록 하는 단계 10이 더 추가되는, 강연선을 구비한 프리텐션 방식의 원심력 콘크리트 말뚝의 제조방법.