KR20190109883A - 흙막이 벽체용 고강도 phc 파일 - Google Patents

흙막이 벽체용 고강도 phc 파일 Download PDF

Info

Publication number
KR20190109883A
KR20190109883A KR1020180031519A KR20180031519A KR20190109883A KR 20190109883 A KR20190109883 A KR 20190109883A KR 1020180031519 A KR1020180031519 A KR 1020180031519A KR 20180031519 A KR20180031519 A KR 20180031519A KR 20190109883 A KR20190109883 A KR 20190109883A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel wire
phc pile
wall
phc
tension
Prior art date
Application number
KR1020180031519A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102060511B1 (ko
Inventor
전용성
Original Assignee
대림씨엔에스(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대림씨엔에스(주) filed Critical 대림씨엔에스(주)
Priority to KR1020180031519A priority Critical patent/KR102060511B1/ko
Publication of KR20190109883A publication Critical patent/KR20190109883A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102060511B1 publication Critical patent/KR102060511B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02—Foundation pits
    • E02D17/04—Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/06—Foundation trenches ditches or narrow shafts
    • E02D17/08—Bordering or stiffening the sides of ditches trenches or narrow shafts for foundations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/20—Bulkheads or similar walls made of prefabricated parts and concrete, including reinforced concrete, in situ
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/223—Details of top sections of foundation piles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/58—Prestressed concrete piles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00—Materials
    • E02D2300/0026—Metals
    • E02D2300/0029—Steel; Iron
    • E02D2300/0034—Steel; Iron in wire form
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2600/00—Miscellaneous
    • E02D2600/20—Miscellaneous comprising details of connection between elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

본 발명은 흙막이 벽체용 PHC 파일에 관한 것으로, 흙막이 벽체 시공에 사용되는 PHC 파일에 있어서, 내부에 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체; 상기 PHC 파일의 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 인장된 상태로 매립 설치되는 인장용 PC 강선; 및 상기 PHC 파일의 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 매립설치되어 상기 PHC 파일의 강도를 보강하는 보강용 PC 강선을 포함한다.

Description

흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일{COMPOSITE PHC PILE FOR SOIL RETAINING WALL}
본 발명은 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래 PHC 파일보다 강도가 향상된 PHC 파일을 이용하여 흙막이 벽체를 시공하기 위한 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일에 관한 것이다.
건축이나 토목 구조물의 기초(부)가 연약한 지반에 놓일 경우, 깊은 기초인 파일(pile)을 지지층까지 매입하여 지지력을 확보하고 기초를 안정시킨다. 이러한 파일은 나무, 강재 및 콘크리트 등과 같이 종류가 다양하며, 향타, 터파기 후 향타 등 다양한 시공법에 의하여 설치된다.
다양한 종류의 파일 중에서 나무와 프리캐스트 콘크리트 파일(PC pile)은 경제성 및 시공성이 낮아 현재는 시공성 및 안정성 등이 상대적으로 우수한 PHC 파일이 많이 사용된다. 특히 PHC 파일은 수평력이 적고 수직력을 주로 지지하는 건축 및 토목 구조물에 많이 사용된다.
또한, PHC 파일의 사용시 PHC 파일의 작은 수평저항력을 극복하기 위하여 최근에는 휨 및 전단 단면력이 크게 작용하는 상부는 강판을 사용하고 축방향력만 작용하는 하부는 PHC 파일을 적용하여 둘을 결합한 복합파일이나, PHC 파일 상부의 내부에 전단 연결재를 설치하여 파일을 제작한 후에 나부에 철근을 보강하고 콘크리트를 충전하여 휨과 전단을 보강한 합성파일의 사용이 빈번해 지고 있다.
한편, 흙막이 공법은 크게 배면부 토사의 자립을 유지하기 위한 흙막이벽체의 종류와 이를 구조적으로 지지하기 위한 지보(버팀재)의 형식에 따라 다양하게 분류될 수 있다.
현재 많이 사용되고 있는 흙막이 벽체로는, H-형강+토류관(목재), 강널파일(Sheet Pile), 현장타설 콘크리트 파일(C.I.P: Cast In Place), 주열식 흙 시멘트 흙막이 벽체(S.C.W: Soil Cement Wall), 지하 연속벽체(Diaphram Wall, Slurry Wall) 등이 있고, 지보공법의 종류로는 버팀대 공법, 그라운드 앵커 공법, 소일 네일링 공법 등이 있다.
H-형강+토류판은, 지하수가 존재하지 않는 곳에 설치하고, 지하수가 존재하는 곳에서는 그 나머지 공법 등이 사용된다.
H-형강+토류판으로 구성되는 흙막이 벽체는, 오거장비를 이용해 지반을 천공하여 H-형강을 소정의 간격으로 굴착면 경계를 따라서 근입 설치하고, 굴착과 동시에 토류판을 양쪽 H-형강 사이에 끼워 막아 내려가 흙막이벽으로 이용하는 공법으로 토류판으로는 주로 목재가 사용되고 있다.
강널파일은, 쉬트파일 형강을 진동햄머 드릴로 지중에 근입, 서로 물리도록 연속되게 설치하여 흙막이 가설벽체를 형성하는 공법이다.
현장타설 콘크리트 파일(C.I.P)은, 오거장비를 이용해 지반을 천공하고 H-형강을 소정의 간격으로 굴착면 경계를 따라서 근입 설치하고 그 사이에 같은 방법으로 천공한 후, 철근 망을 조립하여 삽입하고 시멘트 모르타르 또는 콘크리트를 현장타설하여 파일을 만들어 가설벽체를 형성하는 공법이다.
주열식 흙 시멘트 흙막이 벽체(S.C.W)는, 삼축 오거장비를 이용해 지반을 3공씩 천공함과 동시에 시멘트 모르타르를 첨가, 교반하여 흙 시멘트 혼합파일을 지중에 형성하고, 그 하나의 구멍에는 H-형강 격간으로 근입하여 한공씩 물리도록 반복 시공하면서 주열식 흙막이 가설벽체를 형성하는 공법이다.
지하 연속벽체는, 굴착면 붕괴와 지하수 침투를 방지하기 위해 안정액(벤토나이트)을 투입하면서 벽체부분의 지반을 굴착하고 조립 철근망을 삽입한 후, 콘크리트를 타설하여 지중에 철근 콘크리트 연속벽체를 형성하는 공법이다.
상기와 같은 흙막이 벽체는 지하 구조물을 축조할 목적으로 지하터파기 공사 중의 토압과 수압 등의 측압에 대해 저항하고 주변 지반의 침하와 인접 구조물의 보호를 목적으로 시공되는 가설 구조물이었으나, 최근에는 도심지 구간 굴착 공사가 빈번해짐에 따라 주변의 지반침하나 건물 보호를 목적으로 시공되는 등 그 이용 목적이 점차 다양화되고 있다.
최근에는 이러한 흙막이 벽체를 시공함에 있어서 PHC 파일을 많이 사용하고 있다. 이러한 PHC 파일 흙막는 띠장을 이용하여 서로 인접하게 위치된 복수개의 PHC 파일 들을 연결한다. 그러나, 타설되는 PHC 파일의 수평이 유지되지 못할 경우에는 PHC 파일에 띠장을 체결하기 위한 볼트 구멍에 단차가 형성되어 체결되는 띠장의 높낮이의 차이가 발생하게 되어 띠장을 제대로 체결하는 것이 어렵고, 띠장을 체결하더라도 띠장의 높이가 수평이 맞지 않게 된다. 더욱이, 볼트 구멍에 단차가 발생되면 PHC 파일과 띠장을 체결하는 볼트가 볼트 구멍으로부터 이탈될 위험성이 있다.
한편, PHC 파일 들을 연결하여 영구 벽체로 사용하기 위해서는 흙막이 벽체의 강도를 향상시킬 필요가 있다. 이를 위해서, 복수개의 PHC 파일이 설치된 일면에 차수 작업 및 띠장을 설치하여 PHC 파일의 강도를 향상시키거나, PHC 파일로에서 띠장을 제거한 후에 그 일면에 PHC 파일을 지지하는 합벽을 설치하여 흙막이 벽체의 강도를 향상시킨다.
이와 같이, PHC 파일에 설치된 띠장을 제거한 후에 합벽을 설치한 흙막이 벽체의 경우에는 건축법상에서 요구하는 흙막이 벽체의 강도를 향상시킬 수는 있지만 합벽으로 인하여 흙막이 벽체의 두께가 두꺼워지게 된다. 더욱이, PHC 파일 자체의 강도가 향상된 것이 아니기 때문에 합벽 설치 전에 PHC 파일에 설치되는 띠장의 개수가 늘어날 수 밖에 없고 그에 따른 흙막이 벽체의 시공비가 높아지는 문제점이 있다. 또한, PHC 파일에 설치되는 띠장의 개수가 늘어남에 따라 흙막이 벽체의 시공 시간도 늘어나는 문제점이 있다.
따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허공보 10-1696916호 (발명의 명칭: PHC 파일과 강관 파일을 혼용한 흙막이 겸 영구벽체의 시공방법, 등록일: 2017.01.10.)가 있다.
본 발명의 목적은 흙막이 벽체의 시공에 사용되는 PHC 파일의 강도가 향상된 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 흙막이 벽체를 시공하는 과정에서 PHC 파일을 손상시키지 않고 PHC 파일을 지지하기 위한 띠장을 체결할 수 있는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 향타 또는 공삭공 작업시 수압이나 공기압에 의해 PHC 파일이 손상되는 것을 방지할 수 있는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적은, 본 발명에 따라, 흙막이 벽체 시공에 사용되는 PHC 파일에 있어서, 내부에 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체; 상기 PHC 파일의 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 인장된 상태로 매립 설치되는 인장용 PC 강선; 및 상기 PHC 파일의 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 매립 설치되어 상기 PHC 파일의 강도를 보강하는 보강용 PC 강선; 을 포함하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일에 의해 달성될 수 있다.
상기 인장용 PC 강선은 미리 정해진 간격으로 복수개가 배치되고, 상기 보강용 PC 강선은 서로 이웃한 2개의 상기 인장용 PC 강선 사이에 배치될 수 있다.
상기 보강용 PC 강선은 상기 서로 이웃하는 2개의 인장용 PC 강선 중 어느 하나 쪽으로 치우져서 배치될 수 있다.
상기 보강용 PC 강선은 토압을 받는 상기 PHC 파일 본체의 일측에만 설치되고, 띠장이 설치되는 상기 PHC 파일 본체의 타측에는 설치되지 않을 수 있다.
상기 PHC 파일의 제조시 상기 인장용 PC 강선을 인장시키기 위해 상기 PHC 파일 본체에 배치되는 슈판을 더 포함하고, 상기 슈판에는 상기 인장용 PC 강선과 대응하는 위치에 상기 인장용 PC 강선의 단부를 체결 고정하기 위한 강선 체결홀이 형성될 수 있다.
상기 보강용 PC 강선은 필요에 따라 상기 슈판에 체결 고정되어 상기 인장용 PC 강선과 함께 인장될 수 있다.
상기 보강용 PC 강선은 상기 서로 이웃하는 2개의 상기 인장용 PC 강선중 어느 하나 쪽으로 치우져서 배치되고, 상기 강선 체결홀은 상기 인장용 PC 강선의 단부와 함께 상기 보강용 PC 강선의 단부가 삽입되는 삽입홀과, 상기 삽입홀과 연통되고 상기 삽입홀의 양측에 각각 형성되는 한 쌍의 고정홀을 포함하며, 상기 삽입홀을 통해 삽입 노출된 상기 인장용 PC 강선의 단부는 상기 한 쌍의 고정홀 중 어느 하나 측으로 이동하여 고정되고, 상기 삽입홀을 통해 삽입 노출된 상기 보강용 PC 강선의 단부는 상기 한 쌍의 고정홀 중 다른 하나 측으로 이동하여 고정될 수 있다.
상기 보강용 PC 강선은 상기 PHC 파일의 제조시 편성기를 이용하여 상기 인장용 PC 강선의 둘레에 나선철근을 감아붙이는 공정에서, 상기 인장용 PC 강선과 함께 상기 편성기에 의해 나선철근이 감아 붙여져 그 위치가 고정될 수 있다.
상기 PHC 파일 본체의 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 형성되는 복수개의 인서트 홀; 및 상기 인서트 홀의 내부에 설치되되, 상기 PHC 파일의 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 매립 설치되는 인서트 부재를 포함할 수 있다.
상기 인서트 부재는 흙막이 벽체 시공시 상기 PHC 파일의 일측에 설치되는 구조물과 결합하기 위한 수단으로 적용될 수 있다.
상기 인서트 홀은 상기 PHC 파일 본체의 내부와 외부를 연결하도록 관통 형성되고, 상기 흙막이 벽체 시공시 상기 PHC 파일 본체의 내부에 발생하는 공기압 또는 수압을 상기 PHC 파일 본체의 외부로 방출하여 상기 PHC 파일 본체의 손상을 방지할 수 있다.
상기 PHC 파일 본체의 외측을 향하는 상기 인서트 부재의 일단부에 마련되는 합성수지 재질의 수밀 부재를 더 포함하고, 상기 수밀 부재는, 상기 PHC 파일의 제조시 상기 인서트 부재의 일단부에 놓여진 상태로 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 상기 인서트 부재와 함께 매립되어 설치되되, 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트를 양생하는 과정에서 상기 PHC 파일 본체의 외주면을 따라 곡면으로 변형될 수 있다.
본 발명의 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일은, PHC 파일의 내부에 인장용 PC 강선과 보강용 PC 강선이 매립 설치되기 때문에 PHC 파일 자체의 강도를 향상시킬 수 있다. 더욱이, 편성기를 이용하여 인장용 PC 강선 및 보강용 PC 강선의 둘레에 나선 철근을 감아 붙일 수 있어서 PHC 파일를 제조하는데 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일은, 강도가 향상된 PHC 파일을 사용함에 따라 흙막이 벽체에 설치되는 띠장의 개수를 줄일 수 있어서 흙막이 벽체 시공에 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있고, 합벽을 설치하지 않고 PHC 파일의 설치만으로도 건축법에서 요구하는 흙막이 벽체의 강도를 만족시킬 수 있으며 흙막이 벽체 전체의 두께를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일은, PHC 파일에 인서트 부재 및 수밀 부재가 매립설치 되기 때문에 흙막이 벽체의 시공 시 PHC 파일을 손상시키지 않고 PHC 파일을 지지하는 띠장을 손쉽게 체결할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일은, 인서트 부재에 의해 PHC 파일 본체의 내부와 외부가 연결되기 때문에 향타 또는 공삭공 작업시 수압이나 공기압에 의해 PHC 파일이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일이 적용된 흙막이 벽체의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일의 상단면의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일에 내장된 인장용 PC 강선 및 보강용 PC 강선의 결합을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 4에 도시한 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일에 내장된 인장용 PC 강선 및 보강용 PC 강선의 결합의 변형예이다.
도 8은 도 1에 A 부분을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 도 1에 도시한 B-B 부분을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시한 인서트 부재의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일의 제조를 위한 몰드 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시한 C-C 부분의 결합 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도면의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일(100, 이하 'PHC 파일' 이라 함)을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일의 사시도, 도 2는 도 1에 도시한 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일이 적용된 흙막이 벽체의 사시도, 도 3은 도 2에 도시한 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일의 상단면의 변형예를 설명하기 위한 도면, 도 4 내지 도 6은 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일에 내장된 인장용 PC 강선 및 보강용 PC 강선의 결합을 설명하기 위한 도면, 도 7은 도 4에 도시한 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일에 내장된 인장용 PC 강선 및 보강용 PC 강선의 결합의 변형예, 도 8은 도 1에 A 부분을 개략적으로 나타낸 도면, 도 9는 도 1에 도시한 B-B 부분을 개략적으로 나타낸 도면, 도 10은 도 9에 도시한 인서트 부재의 변형예를 나타낸 도면, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일의 제조를 위한 몰드 조립체를 나타낸 사시도 및 도 12는 도 11에 도시한 C-C 부분의 결합 단면도이다.
도 1 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)은 내부에 중공부(111)가 형성되는 PHC 파일 본체(110); PHC 파일(100)의 제조시 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 매립 설치되어 PHC 파일(100)의 인장력을 향상시키는 복수개의 인장용 PC 강선(122) 및 PHC 파일(100)의 제조시 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 매립 설치되어 PHC 파일(100)의 강도를 향상시키는 보강용 PC 강선(124)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, PHC 파일 본체(110)는 콘크리트를 타설한 후 인가된 원심력에 의해 형성된다. 이때, PHC 파일 본체(110)는 길이 방향으로 연장 형성되는 원기둥 형태로 형성되고, PHC 파일 본체(110)의 중심부에는 길이 방향을 따라 연장되는 중공부(111)가 형성된다.
또한, PHC 파일 본체(110)의 상단부에는 띠밴드(114)가 형성된다. 띠밴드는 PHC 파일(100)을 이용하여 흙막이 벽체 또는 바닥면 시공시 PHC 파일 본체(110)의 상단부, 즉 콘크리트로 구성되는 PHC 파일(100)의 두부를 정리하여 흐트러지지 않도록 하기 위한 것이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, PHC 파일 본체(110)에는 PC 강선(120)이 내장된다. PC 강선(120)은 PHC 파일 본체(110)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 복수개 배치되며, PHC 파일 본체(110)의 길이 방향으로 긴 길이를 갖는다. 참고로, PC 강선(120)은 적어도 18개 이상으로 마련되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한, PC 강선(120)은 인장용 PC 강선(122)과 보강용 PC 강선(124)을 포함한다. 인장용 PC 강선(122)은 PHC 파일 본체(110)의 압축력에 대한 인장 강도를 향상시키기 위한 것이고, 보강용 PC 강선(124)은 PHC 파일 본체(110)의 강도를 향상시키기 위한 것이다. 참고로, 필요한 경우에는 보강용 PC 강선(124)에도 인장력을 인가하여 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)의 압축력에 대한 인장 강도를 향상시킬 수 있다.
이때, 인장용 PC 강선(122)과 보강용 PC 강선(124)은 PHC 파일 본체(110)의 원주 방향, 즉 둘레를 따라 미리 정해진 간격으로 복수개가 배치된다.
구체적으로, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 인장용 PC 강선(122)은 미리정해진 간격으로 복수개가 배치되고, 보강용 PC 강선(124)이 서로 이웃한 2개의 인장용 PC 강선(122) 사이에 배치된다. 이때, 보강용 PC 강선(124)은 서로 이웃하는 2개의 인장용 PC 강선(122) 중 어느 하나 쪽으로 치우쳐서 배치된다.
또한, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 인장용 PC 강선(122)은 미리 정해진 간격으로 복수개가 배치되고 보강용 PC 강선(124)은 서로 이웃하는 2개의 인장용 PC 강선(122) 사이에 배치된다. 이때, 도 3의 (a)에 도시한 바와 다르게, 보강용 PC 강선(124)은 서로 이웃하는 2개의 인장용 PC 강선(122) 사이에 배치되되 서로 이웃하는 2개의 인장용 PC 강선(122)의 어느 쪽으로도 치우치지 않게 배치된다. 즉, 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)은 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 매립 설치되되, PHC 파일 본체(110)의 내측 둘레를 따라 인장용 PC 강선(122), 보강용 PC 강선(124), 인장용 PC 강선(122), 보강용 PC 강선(124) 순으로 마련된다.
한편, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 보강용 PC 강선(124)은 PHC 파일 본체(110)의 한쪽 부분에만 마련될 수도 있다. PHC 파일 본체(110)의 길이 방향 중심면을 기준으로 일측에는 서로 인접하는 2개의 인장용 PC 강선(122) 사이에 보강용 PC 강선(124)이 교대로 배치되고, PHC 파일 본체(110)의 길이 방향 중심면을 기준으로 타측에는 인장용 PC 강선(122) 만이 일정 간격을 가지고 배치된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)을 이용하여 흙막이 벽체를 설치할 때 PHC 파일(100)의 일면에는 띠장(10)이 설치되고, 다른 일면에는 차수벽(c) 시공을 한다. 이때, 차수벽(c)을 시공하는 PHC 파일(100)의 일면으로는 지반의 흙으로 인한 토압(土壓)이 가해지게 된다. 이럴 경우, 복수개의 PHC 파일(100)이 토압에 의해 휘어지거나 설치된 위치가 변경될 수 있어서 복수개의 PHC 파일(100)에 의해 형성된 흙막이 벽체의 강도가 저하되게 된다.
즉, PHC 파일(100)의 휨 강도를 보강하고 가해지는 토압에 대응하기 위해서 PHC 파일 본체(110)의 길이 방향 중심면을 기준으로 토압을 받는 일측에는 서로 이웃하는 2개의 인장용 PC 강선(122) 사이에 보강용 PC 강선(124)을 배치하고, PHC 파일 본체(110)의 길이 방향 중심면을 기준으로 토압을 받지 않는 타측에는 인장용 PC 강선(122) 만이 미리 정해진 간격을 두고 배치된다. 상기와 같이 PHC 파일 본체(110)의 일측에 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)을 교대로 배치하고, PHC 파일 본체(110)의 타측에 보강용 PC 강선(124)을 배치하지 않고 인장용 PC 강선(122) 만을 배치하면, PHC 파일(100)의 제작에 소요되는 비용을 줄이면서도 PHC 파일(100)의 휨 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
만약, PHC 파일(100)에 가해지는 토압의 강도가 세지 않다면, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이 PHC 파일 본체(110)의 길이 방향 중심면을 기준으로 일측에만 인장용 PC 강선(122)과 보강용 PC 강선(124)이 교차로 배치되어도 무방하지만, 흙막이 벽체로 사용되는 PHC 파일(100)의 강도를 전체적으로 향상시키기 위해서는 도 3의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 PHC 파일 본체(110)의 일측 및 타측 모두에 인장용 PC 강선(122)과 보강용 PC 강선(124)을 교대로 배치하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)은 슈판(130)을 더 포함한다. 슈판(130)은 PHC 파일 본체(110)에 배치되되, PHC 파일(100)의 제조시 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 매립 설치되는 인장용 PC 강선(122)을 인장시키기 위한 것이다. 참고로, 인장용 PC 강선(122) 뿐만 아니라 보강용 PC 강선(124)도 필요에 따라 슈판(130)에 고정되어 인장용 PC 강선(122)과 함께 인장될 수도 있다.
이러한 슈판(130)은 원형의 판 형태로 형성되어 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 배치된다. 슈판(130)은 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 매립된 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124) 중에서 PHC 파일 본체(110)의 상단부로부터 돌출된 어느 하나의 단부를 고정시킨다.
이를 위해, 슈판(130)에는 인장용 PC 강선(122) 또는 보강용 PC 강선(124) 중 어느 하나가 삽입 고정되도록 하는 적어도 하나 이상의 강선 체결홀(132)이 형성된다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 강선 체결홀(132)(132-1)은 하나의 삽입홀(132a)과 하나의 고정홀(132b)을 포함하고, 하나의 삽입홀(132a)의 양측에 각각 형성되는 한 쌍의 고정홀(132b)을 포함한다.
이러한 고정홀(132b)은 삽입홀(132a) 보다 작은 직경으로 형성된다. 여기서, 삽입홀(132a) 및 고정홀(132b)은 서로 연통된다.
더욱이, 고정홀(132b)의 크기는 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 머리부, 즉 단부의 크기보다 작게 형성되고, 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 몸체부의 직경과 동일하게 형성된다.
만약, 도 3의 (b) 및 도 (c)에 도시한 바와 같이 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)이 교대로 배치되는 경우에는 도 5의 (a)와 같이 인장용 PC 강선(122)이 삽입홀(132a)로 삽입되어 인장용 PC 강선(122)의 단부가 삽입홀(132a)에 대해 노출된다. 그런 다음, 도 5의 (b)와 같이 삽입홀(132a)에 대해 돌출된 인장용 PC 강선(122)을 고정홀(132b) 쪽으로 밀면, 인장용 PC 강선(122)은 삽입홀(132a)에서 고정홀(132b) 쪽으로 이동되어 고정된다.
참고로, 도 5의 (b)를 참조하면, 인장용 PC 강선(122)이 삽입홀(123a)에서 고정홀(132b)로 이동되어 위치된 상태에서 삽입홀(132a)에 별도의 볼트(131)가 체결될 수도 있다. 볼트(131)는 고정홀(132b)로 이동되어 고정된 인장용 PC 강선(122)이 고정홀(132b)에서 이동되거나 빠지는 것을 방지한다.
또한, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 보강용 PC 강선(124)이 인장용 PC 강선(122) 쪽으로 치우쳐서 배치되는 경우에는 도 6의 (a)와 같이 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)이 삽입홀(132a)로 삽입되면 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 단부가 노출된다. 그런 다음, 도 6의 (b)와 같이 삽입홀(132a)에 대해 삽입 돌출된 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)을 한 쌍의 고정홀(132b) 쪽으로 밀면 인장용 PC 강선(122)의 단부는 한 쌍의 고정홀(132b) 중 어느 하나 측으로 이동하여 고정되고, 보강용 PC 강선(124)의 단부는 한 쌍의 고정홀(132b) 중 다른 하나 측으로 이동하여 고정된다.
참고로, 도 6의 (b)를 참조하면, 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)이 각각 한 쌍의 고정홀(132b)로 이동하여 고정된 상태에서 삽입홀(132a)에는 볼트(131)가 체결될 수도 있다. 볼트(131)는 한 쌍의 고정홀(132b)로 각각 이동되어 고정된 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)이 고정홀(132b)에서 이동되거나 빠지는 것을 방지한다.
한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)은 그 단부가 PC 너트(123)에 삽입 고정될 수도 있다. 이때, PC 너트(123)를 이용하여 인장용 PC 강선(122) 또는 보강용 PC 강선(124)에 인장력을 인가할 수 있다.
여기서, PC 너트(123)는 PHC 파일 본체(110)를 제조하는 과정에서 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)과 함께 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 매립 설치된다.
참고로, 도면에는 서로 인접하게 배치된 하나의 인장용 PC 강선(122) 및 하나의 보강용 PC 강선(124)의 단부에만 PC 너트(123)가 결합되는 것으로 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위하여 생략한 것이다. 즉, 도 7에 도시한 PHC 파일 본체(110)에 매립 설치된 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)은 그 단부에 PC 너트(123)가 결합된다.
한편, 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)은 그 둘레에 나설철근(125)이 용접된다. 이때, 편성기(미도시)를 이용하여 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 둘레에 한번에 나선철근을 감아 붙인다. 즉, 보강용 PC 강선(124)은 PHC 파일(100)의 제조시 편성기(미도시)를 이용하여 인장용 PC 강선(122)과 함께 편성기(미도시)에 의해 나선철근(125)이 감아 붙여져 그 위치가 고정된다.
여기서, 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)이 모두 강봉으로 형성되기 때문에, 편성기를 나선철근(125)을 이용하여 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 둘레에 한번에 용접할 수 있다. 상술한 바와 같이, 나선철근(125)은 PHC 파일(100)을 제조하는 과정에서 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)이 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 매립될 때 그 위치를 고정시키기 위한 것이다.
한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, PHC 파일 본체(110)에는 길이 방향을 따라 일정 간격으로 인서트 홀(112)이 형성된다. 인서트 홀(112)의 내부에는 인서트 부재(140)가 설치된다. 참고로, 인서트 홀(112)의 개수 및 형태는 인서트 홀(112)에 삽입되는 인서트 부재(140)의 개수와 그 형태에 따라 달라질 수 있다.
인서트 부재(140)는 금속 재질의 너트(nut) 구조로 제공된다. 이러한 인서트 부재(140)는 흙막이 벽체를 시공할 때 다수개의 PHC 파일(100)에 띠장(10)을 체결하기 위한 볼트(미도시)가 삽입 체결된다. 참고로, 도 1에 도시한 바와 같이, PHC 파일(100)에 브라켓 등과 같은 별도의 설치부재(12)를 설치하고 설치부재(12)에 의해 띠장(10)이 지지되거나, PHC 파일(100)에 띠장(10)을 직접적으로 체결할 수도 있다. 참고로, 도면에는 PHC 파일(100)의 일측에 띠장(10)이 설치되는 것으로 도시하였으나, 합벽 등의 기초 구조물이나 띠장(10)과 같은 가시설 구조물이 설치될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 인서트 부재(140)에는 돌출부(미도시)가 형성될 수도 있다. 돌출부는 인서트 부재(140)의 하단부에 일측 및 타측 방향으로 각각 돌출 형성될 수 있다. 이러한 돌출부에 의해 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 매립된 인서트 부재(140)가 PHC 파일 본체(110)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
일반적으로, 금속 재질과 콘크리트는 결속력이 그리 뛰어나지 않다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 부재(140)는 금속 재질로 형성되고 PHC 파일 본체(110)은 콘크리트로 구성되기 때문에, 인서트 부재(140)가 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 매립된 후에 콘크리트로부터 이탈될 위험성이 있다.
만약, 인서트 부재(140)의 하단 외주면에 돌출부가 형성될 경우에는 돌출부에 의해 콘크리트로 구성되는 PHC 파일 본체(110)와의 마찰력이 증가되므로 인서트 부재(140)와 PHC 파일 본체(110)의 결속력이 증가된다. 즉, 금속 재질로 형성된 인서트 부재(140)가 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 매립 설치되더라도 인서트 부재(140)의 하단부에 형성된 돌출부에 의해 콘크리트와의 접촉되는 면적이 증가되므로 결속력이 향상되어, 인서트 부재(140)가 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트로부터 이탈되지 않도록 할 수도 있다.
여기서, PHC 파일(100)은 몰드에 콘크리트를 타설하고 몰드를 회전시켜 원심 성형을 한 다음, 몰드를 양생하고 탈영하는 과정을 거쳐 형성된다. 이때, 콘크리트를 타설하는 과정에서 몰드에 인서트 부재(140)를 삽입하고 몰드를 회전시키면, PHC 파일 본체(110)에 중공부(111)가 형성되고, 인서트 부재(140)에 의해 인서트 홀(112)이 형성됨으로써, 인서트 홀(112)의 내부에 인서트 부재(140)가 매립되는 형태가 된다. 다시 말해서, 상기와 같이, PHC 파일(100)을 제조하는 과정에서 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 인서트 부재(140)가 매립 설치될 때, PHC 파일 본체(110)에 매립되는 인서트 부재(140)에 의하여 PHC 파일 본체(110)에 공간이 형성된다.
이때, 인서트 부재(140)에 의하여 PHC 파일 본체(110)에 형성되는 공간이 상술한 인서트 홀(112)이 된다. 즉, PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 인서트 부재(140)가 매립 설치되는 과정에서 인서트 부재(140)에 의해 PHC 파일 본체(110)에 인서트 홀(112)이 형성되기 때문에, PHC 파일 본체(110)에 인서트 부재(140)를 매립 설치하기 위해서 별도로 인서트 홀(112)을 형성할 필요가 없다. 인서트 홀(112)과 인서트 부재(140)를 구분한 것은 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)의 설명의 편의를 위한 것이다.
한편, PHC 파일 본체(110)에 매립 설치되는 인서트 부재(140)의 상단부가 PHC 파일 본체(110)로부터 튀어나오게 된다. PHC 파일 본체(110)의 외주면은 일정한 곡률을 가지는 곡면으로 형성되고, 인서트 부재(140)의 상단부는 PHC 파일 본체(110)의 외주면에 대응하는 곡면이 아닌 평평한 직선면으로 형성되기 때문에 인서트 부재(140)의 상단부 양끝이 PHC 파일 본체(110)로부터 튀어나올 수 밖에 없다. 이와 같이, PHC 파일 본체(110)로부터 인서트 부재(140)의 상단부 양끝이 튀어나오게 되면 금속 재질로 형성되는 인서트 부재(140)가 다수개의 PHC 파일(100)을 지지하는 띠장(10)이나 서로 인접하게 위치된 PHC 파일 본체(110) 등에 의해 충격을 받아서 인서트 부재(140)의 상단부가 손상될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)은 수밀 부재(150)를 더 포함한다. 수밀 부재(150)는 인서트 부재(140)의 상단부에 위치되어 인서트 부재(140)가 PHC 파일 본체(110)의 외주면으로부터 튀어나오지 않도록 함으로써 인서트 부재(140)의 상단부가 띠장(10) 등에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 수밀 부재(150)는 인서트 부재(140)의 구멍을 덮지 않도록 인서트 부재(140)의 상단부에 놓여진 상태로 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 인서트 부재(140)와 함께 매립 설치된다.
이러한, 수밀 부재(150)는 합성 수지 재질 중에 PE 재질(polyethylene)로 마련되기 때문에 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 인서트 부재(140)와 함께 매립 설치되면 그 형태가 변형될 수 있다.
또한, 수밀 부재(150)는 인서트 부재(140)의 구멍을 막지 않는 선에서 인서트 부재(140)보다 큰 크기의 직경을 가지는 고리 또는 링판(ring-plate)의 형태로 형성된다. 이러한 형태의 수밀 부재(150)가 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 인서트 부재(140)와 함께 매립되면, PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트를 양생하는 과정에서 PHC 파일 본체(110)의 외주면을 따라 곡면으로 변형된다. 다시 말해서, 합성 수지 재질로 형성되는 수밀 부재(150)의 테두리의 측면부가 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 함께 매립되어 수밀 부재가 PHC 파일 본체(110)의 외주면과 동일한 곡면으로 변형된다. 즉, 수밀 부재(150)가 인서트 부재(140)의 상단부가 손상되는 것을 방지함은 물론이고 수밀 부재(150)의 일면이 PHC 파일 본체(110)의 외주면과 동일한 곡면으로 변형되어 수밀 부재(150)가 PHC 파일 본체(110)의 외주면으로부터 튀어나오는 것을 방지한다. 이에 따라, PHC 파일(100)에 띠장(10) 및 띠장(10)을 설치하기 위한 설치부재(12)를 체결하는 것을 용이하게 할 수 있다.
참고로, 수밀 부재(150)가 합성 수지 재질 중에서 PE 재질로 마련되는 것이 바람직하다 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 단단한 금속 재질을 제외하고 플렉시블 한 재질 중에서 어떤 것으로든 변형될 수 있다.
또한, 수밀 부재(150)는 평평한 면을 가지는 고리 또는 링판의 형태로 형성되나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 캡(cap)의 형태로 마련되어 인서트 부재(140)의 상단부에 씌워지도록 캡과 같은 형태로 형성될 수도 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 인서트 부재(140)는 내부에 나사산이 형성되는 너트 구조의 인서트 부재(140-1)로 형성되거나, 내부에 나사산이 형성되지 않은 슬리브(sleeve) 구조의 인서트 부재(140-2)로 제공될 수도 있다.
구체적으로, 도 9에 도시한 바와 같이, PHC 파일 본체(110)의 길이 방향을 따라 인서트 홀(112)이 형성되고, 인서트 부재(140)는 내부에 나사산이 형성된 일반적인 인서트 너트(insert nut)의 형태로 형성된다.
한편, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 인서트 홀(112)은 PHC 파일 본체(110)의 내부와 외부를 연결하도록 관통 형성되고, 인서트 부재(140)의 내부에 나사산이 형성되는 너트 구조로 제공되되 볼트(미도시)가 삽입되는 측과 그 반대 측이 모두 개방되도록 형성된다. 또한, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 인서트 홀(112)은 PHC 파일 본체(110)의 내부와 외부를 연결하도록 관통 형성되고, 인서트 부재(140-2)의 내부에 나사산이 형성되지 않고 길이 방향으로 관통 형성되는 슬리브 구조로 제공된다. 이에 따라, 흙막이 벽체 시공시 PHC 파일 본체(110)의 내부에 발생하는 공기압 또는 수압을 인서트 부재(140-1)(140-2) 및 인서트 홀(112)을 통해 PHC 파일 본체(110)의 외부로 방출하여 PHC 파일 본체(110) 및 나아가 PHC 파일(100) 자체의 손상을 방지한다.
다시 말해서, 도 10에 도시한 바와 같이, 인서트 부재(140-1)(140-2)가 PHC 파일 본체(110)의 내부와 외부를 연결하도록 형성될 경우에는 PHC 파일(100)을 설치하기 위한 향타 또는 공삭공 작업시 PHC 파일 본체(110)에 가해지는 압력이나 매립된 지반의 지하수가 인서트 부재(140-1)(140-2)를 통해 PHC 파일 본체(110)의 내부에서 외부로 배출될 수 있어서, PHC 파일 본체(110)가 압력이나 충격 등에 의해 균열, 크랙(crack) 등과 같은 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
참고로, 도 10의 (a)에 도시한 인서트 부재(140-1)는 볼트(미도시)가 결합되므로 금속(steel) 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 그러나, 도 10의 (b)에 도시한 인서트 부재(140-2)는 볼트(미도시)가 결합되지 않아도 되므로 반드시 금속 재질로 마련될 필요가 없다. 즉, 길이 방향으로 관통 형성되는 슬리브 구조로 제공되는 인서트 부재(140-2)는 합성 수지 재질 중에서 PE 재질(polythylene)로 마련되는 것이 바람직하다. 만약, 인서트 부재(140-2)를 PE 재질로 마련될 경우에는 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)의 제조 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
참고로, 도면에는 도시하지 않았지만, 인서트 부재(140)에는 물막이 캡(미도시)이 끼워질 수 있다. 물막이 캡은 PHC 파일 본체(110)의 내부와 연통되는 슬리브 형태로 형성되는 인서트 부재(140)로 이물질이 유입되거나 수분이 유입되는 것을 막아주기 위한 것이다. 물막이 캡의 형태는 인서트 부재(140)의 구멍에 삽입되는 형태로 형성될 수 있으며, 다양한 재질로 형성될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, PHC 파일 본체(110)의 외주면 일부는 곡면이 아닌 평평한 직선면으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 일부가 평평한 직선면으로 형성된 PHC 파일 본체(110)의 외주면에 인서트 부재(140)가 매립 설치될 수도 있다. 그렇게 되면, PHC 파일 본체(110)에 매립 설치된 인서트 부재(140)가 PHC 파일 본체(110)의 외주면으로부터 돌출되지 않게 된다.
이하, 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)의 제조 방법을 간단히 설명한다.
먼저, 몰드(210)를 마련한다. 몰드(210)는 PHC 파일(100)을 성형하기 위한 것으로, 속이 빈 원통형으로 길이 방향으로 긴 길이로 형성된다.
이때, 몰드(210)는 PHC 파일(100)의 제조의 편의를 위해 상부 몰드(212) 및 하부 몰드(214)로 분리되어 마련된다. 상부 몰드(212) 및 하부 몰드(214)는 동일한 형태 및 길이로 형성된다. 이때, 상부 몰드(212)는 후술할 위치 고정용 볼트공(216)이 형성되며 위치 고정용 볼트공(216)을 통해 인서트 부재(140) 및 위치 고정용 볼트(220)가 위치되는 부분이다. 또한, 하부 몰드(214)는 콘크리트가 타설되는 부분이다.
여기서, 상부 몰드(212)는 하부 몰드(214)와 결합됨으로써 하나의 몰드(210)로 구성된다. 참고로, 도 9에는 상부 몰드(212)가 하부 몰드(214)의 상단부에 위치되어 결합되는 것으로 도시하였으나, 이는 위치 고정용 볼트공(216)에 체결되는 위치 고정용 볼트(220) 및 인서트 부재(140)의 설명의 편의를 위한 것이다. 또한, 상술한 바와 다르게 상부 몰드(212)에 콘크리트가 타설되고 콘크리트가 타설된 상부 몰드(212)의 상부에서 하부 몰드(214)가 결합되도록 할 수도 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
그 다음, 상부 몰드(212)에 위치 고정용 볼트공(216)을 형성한다. 위치 고정용 볼트공(216)은 상부 몰드(212)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 관통 형성된다. 위치 고정용 볼트공(216)은 PHC 파일 본체(110)에 매립 설치되는 인서트 부재(140)의 개수에 따라 형성하는 것이 바람직하다.
그 다음, 하부 몰드(214)의 내부에 인장용 PC 강선(122), 보강용 PC 강선(124) 및 나선철근(125)를 배치한다. 상술한 바와 같이, 편성기(미도시)에 의해 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 둘레에 나선철근(125)이 용접된다. 이에 따라, PHC 파일(100)의 제조시에 PHC 파일 본체(110)의 내부에 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 위치가 고정된다.
여기서, 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)은 하부 몰드(214)에 안착되기 전에 그 둘레에 나선철근(125)이 용접된다. 즉, 편성기를 이용하여 인장용 PC 강선(122), 보강용 PC 강선(124)의 둘레에 나선철근(125)을 용접한 후에 하부 몰드(214)의 내부에 안착시킨다.
그 다음, 위치 고정용 볼트공(216)을 통해 위치 고정용 볼트(220)와 인서트 부재(140)가 연결된다. 다시 말해서, 상부 몰드(212)의 외측에서 위치 고정용 볼트(220)가 위치 고정용 볼트공(216)로 삽입되고, 상부 몰드(212)의 내측에서 인서트 부재(140)가 위치 고정용 볼트공(216)으로 삽입된다. 이에 따라, 위치 고정용 볼트(220)와 인서트 부재(140)가 위치 고정용 볼트공(216)을 통해 서로 체결된다. 이러한 위치 고정용 볼트(220)는 흙막이 벽체 시공시 PHC 파일(100)을 지지하는 띠장(10)을 체결하기 위한 인서트 부재(140)가 PHC 파일(100)에 삽입 고정되도록 하기 위한 것이다.
이때, 위치 고정용 볼트(220)와 인서트 부재(140) 사이에는 수밀 부재(150)가 위치된다. 수밀 부재(150)에 의해 인서트 부재(140)가 PHC 파일 본체(110)의 일면으로부터 돌출되지 않도록 한다.
여기서, 위치 고정용 볼트(220) 및 인서트 부재(140)와 철근 조립체의 나선철근과 간섭되는 부분이 발생할 수 밖에 없다. 나선철근(125)이 위치 고정용 볼트(220) 및 인서트 부재(140)에 의해 간섭되면 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 둘레에 용접된 나선철근(125)이 한쪽 방향으로 편심되는 문제가 발생할 수 밖에 없다. 이에 따라, 위치 고정용 볼트(220) 및 인서트 부재(140)에 의해 간섭되는 부분에 위치된 나선철근(125)의 일부분을 컷팅함으로써, 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 둘레에 용접된 나선철근(125)이 한 쪽 방향으로 편심되는 것을 방지할 수도 있다. 이러한 나선철근(125)의 컷팅 작업은 작업자가 육안으로 확인하면서 별도의 공구를 이용한다.
참고로, 위치 고정용 볼트(220) 및 인서트 부재(140)와 간섭되는 부분에 위치된 나선철근(125)을 커팅하더라도 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 둘레에 감아 붙인 나선철근(125)의 용접이 해제되거나 나선철근(125)의 위치가 변경되지 않는다.
그 다음, 하부 몰드(214)에 콘크리트를 타설한다. 이때, 하부 몰드(214)에 콘크리트를 투입하기 전에 인장용 PC 강선(122) 및 보강용 PC 강선(124)의 둘레에 감아 붙인 나선철근(125)이 편심된 부분이 없는지 최종적으로 확인한다. 만약, 나선철근(125)이 편심되어 용접된 부분이 있을 경우에는 편심된 부분의 나선철근(125)을 커팅한다. 나선철근(125)의 편심 유무에 대한 확인이 끝나면, 하부 몰드(214)의 내측에 콘크리트를 투입하고, 상부 몰드(212)를 결합한다.
그 다음, PC 강선(120), 즉 인장용 PC 강선(122)에 인장력을 인가한다. 이때, 필요에 따라, 인장용 PC 강선(122) 뿐만 아니라 보강용 PC 강선(124)에도 인장력을 인가하여 PHC 파일(100)의 압축력에 대한 인장 강도가 더욱 향상되도록 할 수도 있다.
그 다음, 몰드(210)를 일정 시간 원심 성형한다.
그 다음, 일정 시간 동안의 콘크리트 양생이 끝나면, 위치 고정용 볼트(220)를 상부 몰드(212)로부터 제거한다. 이때, 위치 고정용 볼트(220)와 체결된 인서트 부재(140)는 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트와 함께 매립 설치된다. 여기서, 몰드(210)에 가해진 원심력에 의해 PHC 파일 본체(110)의 중앙부에 길이 방향을 따라 중공부(111)가 형성된다.
그 다음, 위치 고정용 볼트(220)를 상부 몰드(212)로부터 제거하고 난 후에, 양생이 완료된 PHC 파일(100)로부터 몰드(210), 즉 상부 몰드(212) 및 하부 몰드(214)로부터 탈형한다.
상기한 구성에 의하여 본 발명의 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일(100)은, PHC 파일 본체의 내부에 인장용 PC 강선과 보강용 PC 강선이 매립 설치되기 때문에 PHC 파일 자체의 강도를 향상시킬 수 있다. 더욱이, 편성기를 이용하여 인장용 PC 강선 및 보강용 PC 강선의 둘레에 나선 철근을 감아 붙일 수 있어서 PHC 파일를 제조하는데 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일은, 강도가 향상된 PHC 파일을 사용함에 따라 흙막이 벽체에 설치되는 띠장의 개수를 줄일 수 있어서 흙막이 벽체 시공에 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있고, 합벽을 설치하지 않고 PHC 파일의 설치만으로도 건축법에서 요구하는 흙막이 벽체의 강도를 만족시킬 수 있으며 흙막이 벽체 전체의 두께를 줄일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일
110: PHC 파일 본체 111: 중공부
112: 인서트 홀 120: PC 강선
122: 인장용 PC 강선 123: PC 너트
124: 보강용 PC 강선 125: 나선철근
130: 슈판 132: 강선 체결홀
132a: 삽입홀 132b: 고정홀
140, 140-1, 140-2: 인서트 부재 150: 수밀 부재
210: 몰드 212: 상부 몰드
214: 하부 몰드 216: 위치 고정용 볼트공
220: 위치 고정용 볼트

Claims (12)

  1. 흙막이 벽체 시공에 사용되는 PHC 파일에 있어서,
    내부에 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체;
    상기 PHC 파일의 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 인장된 상태로 매립 설치되는 인장용 PC 강선; 및
    상기 PHC 파일의 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 매립설치되어 상기 PHC 파일의 강도를 보강하는 보강용 PC 강선;
    을 포함하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인장용 PC 강선은 미리 정해진 간격으로 복수개가 배치되고,
    상기 보강용 PC 강선은 서로 이웃한 2개의 상기 인장용 PC 강선 사이에 배치되는 것을 특징으로 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보강용 PC 강선은 상기 서로 이웃하는 2개의 인장용 PC 강선 중 어느 하나 쪽으로 치우져서 배치되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 보강용 PC 강선은 토압을 받는 상기 PHC 파일 본체의 일측에만 설치되고, 띠장이 설치되는 상기 PHC 파일 본체의 타측에는 설치되지 않는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 PHC 파일의 제조시 상기 인장용 PC 강선을 인장시키기 위해 상기 PHC 파일 본체에 배치되는 슈판을 더 포함하고,
    상기 슈판에는 상기 인장용 PC 강선과 대응하는 위치에 상기 인장용 PC 강선의 단부를 체결 고정하기 위한 강선 체결홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보강용 PC 강선은 필요에 따라 상기 슈판에 체결 고정되어 상기 인장용 PC 강선과 함께 인장되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보강용 PC 강선은 상기 서로 이웃하는 2개의 상기 인장용 PC 강선중 어느 하나 쪽으로 치우져서 배치되고,
    상기 강선 체결홀은 상기 인장용 PC 강선의 단부와 함께 상기 보강용 PC 강선의 단부가 삽입되는 삽입홀과, 상기 삽입홀과 연통되고 상기 삽입홀의 양측에 각각 형성되는 한 쌍의 고정홀을 포함하며,
    상기 삽입홀을 통해 삽입 노출된 상기 인장용 PC 강선의 단부는 상기 한 쌍의 고정홀 중 어느 하나 측으로 이동하여 고정되고,
    상기 삽입홀을 통해 삽입 노출된 상기 보강용 PC 강선의 단부는 상기 한 쌍의 고정홀 중 다른 하나 측으로 이동하여 고정되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보강용 PC 강선은 상기 PHC 파일의 제조시 편성기를 이용하여 상기 인장용 PC 강선의 둘레에 나선철근을 감아붙이는 공정에서, 상기 인장용 PC 강선과 함께 상기 편성기에 의해 나선철근이 감아 붙여져 그 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PHC 파일 본체의 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 형성되는 복수개의 인서트 홀; 및
    상기 인서트 홀의 내부에 설치되되, 상기 PHC 파일의 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 매립 설치되는 인서트 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인서트 부재는 흙막이 벽체 시공시 상기 PHC 파일의 일측에 설치되는 구조물과 결합하기 위한 수단으로 적용되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 인서트 홀은 상기 PHC 파일 본체의 내부와 외부를 연결하도록 관통 형성되고, 상기 흙막이 벽체 시공시 상기 PHC 파일 본체의 내부에 발생하는 공기압 또는 수압을 상기 PHC 파일 본체의 외부로 방출하여 상기 PHC 파일 본체의 손상을 방지하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 PHC 파일 본체의 외측을 향하는 상기 인서트 부재의 일단부에 마련되는 합성수지 재질의 수밀 부재를 더 포함하고,
    상기 수밀 부재는, 상기 PHC 파일의 제조시 상기 인서트 부재의 일단부에 놓여진 상태로 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 상기 인서트 부재와 함께 매립되어 설치되되, 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트를 양생하는 과정에서 상기 PHC 파일 본체의 외주면을 따라 곡면으로 변형되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 고강도 PHC 파일.
KR1020180031519A 2018-03-19 2018-03-19 흙막이 벽체용 고강도 phc 파일 KR102060511B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180031519A KR102060511B1 (ko) 2018-03-19 2018-03-19 흙막이 벽체용 고강도 phc 파일

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180031519A KR102060511B1 (ko) 2018-03-19 2018-03-19 흙막이 벽체용 고강도 phc 파일

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190109883A true KR20190109883A (ko) 2019-09-27
KR102060511B1 KR102060511B1 (ko) 2019-12-30

Family

ID=68096930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180031519A KR102060511B1 (ko) 2018-03-19 2018-03-19 흙막이 벽체용 고강도 phc 파일

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102060511B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102143969B1 (ko) * 2020-01-03 2020-08-12 정경한 P-cip 흙막이 벽체용 파일 조립체 및 그 시공 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200392122Y1 (ko) * 2005-05-02 2005-08-19 주식회사 삼성씨케이 프리텐션 방식에 의한 고강도 콘크리트 말뚝 구조체
KR101302743B1 (ko) * 2012-12-06 2013-08-30 김인종 벽체말뚝용 피에이치씨 파일과 이를 이용한 흙막이벽체의 시공방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102143969B1 (ko) * 2020-01-03 2020-08-12 정경한 P-cip 흙막이 벽체용 파일 조립체 및 그 시공 방법
KR20210087863A (ko) * 2020-01-03 2021-07-13 정경한 P-cip 흙막이 벽체용 파일 조립체 및 그 시공 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102060511B1 (ko) 2019-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5707180A (en) Method and apparatus for forming piles in-situ
KR101696916B1 (ko) Phc 파일과 강관 파일을 혼용한 흙막이 겸 영구벽체의 시공 방법
CA2809638C (en) Extensible shells and related methods for constructing a support pier
US20200248425A1 (en) Reinforcement structures for tensionless concrete pier foundations and methods of constructing the same
KR102173079B1 (ko) 차수 성능을 향상시키기 위한 흙막이 벽체용 합성 phc 파일
KR101341260B1 (ko) 기존 콘크리트 기초 구조물의 보강 공법
KR102113291B1 (ko) Phc 파일을 이용한 벽체 조성방법 및 벽체
KR102060511B1 (ko) 흙막이 벽체용 고강도 phc 파일
KR102319143B1 (ko) Phc 파일을 이용한 흙막이 벽체
KR101623377B1 (ko) 파일용 두부 보강체
KR102070912B1 (ko) 흙막이 벽체용 phc 파일, 이를 제조하기 위한 몰드 조립체 및 이를 이용한 제조방법
KR20050073776A (ko) 지반안정공법용 조립식 파일
KR102497458B1 (ko) 엄지말뚝 균등 간격 수단 겸 띠장 받침 수단 및 이를 이용하는 cip 흙막이 시공 공법
KR101864857B1 (ko) 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법
KR102351779B1 (ko) 흙막이 벽체용 phc 파일
KR102110260B1 (ko) 흙막이 벽체용 phc 파일을 제조하기 위한 몰드 조립체
KR102171787B1 (ko) 고강도 phc 파일을 이용한 흙막이 벽체
KR100793510B1 (ko) 텐션 소일네일 및 이를 이용한 지하벽체의 시공방법
KR20190077888A (ko) 흙막이 벽체용 합성 phc 파일
KR20080059951A (ko) 가시설 겸용 파일기초와 지하옹벽 시공방법 및 그를 위한전단마찰 보강재
KR102264594B1 (ko) 흙막이 벽체용 phc 파일
KR101845870B1 (ko) 중공 내부의 강관 설치에 의한 phc 말뚝의 보강구조 및 이를 구비한 phc 말뚝과 그 시공방법
KR102264595B1 (ko) 자립식 phc 파일 및 그것의 시공 방법
KR100657654B1 (ko) 복수개의 앵커삽입홀이 형성된 에이치형 파일
KR102614988B1 (ko) 리모델링 흙막이용 프리스트레스 합성 말뚝

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant