KR20190109890A - 차수 성능을 향상시키기 위한 흙막이 벽체용 합성 phc 파일 - Google Patents

차수 성능을 향상시키기 위한 흙막이 벽체용 합성 phc 파일 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일은, 흙막이 벽체 시공에 사용되는 PHC 파일에 있어서, 복수개의 PC 강선이 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체; 상기 중공부에 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부; 및 토압을 받는 상기 PHC 파일 본체의 일측에 상기 PHC 파일 본체의 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 상기 중공부와 연통되도록 형성되는 차수 구멍; 을 포함할 수 있다.

Description

차수 성능을 향상시키기 위한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일{COMPOSITE PHC PILE FOR SOIL RETAINING WALL}
본 발명은 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래 PHC 파일을 이용하여 시공된 흙막이 벽체를 영구 벽체로 사용할 수 있는 차수 성능을 향상시키기 위한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일에 관한 것이다.
일반적으로 건물이나 구조물을 세우는 경우, 지반의 조건이나 구조물의 하중에 따라 상부의 구조물을 지지하기 위하여 지반을 보강하는 기초 공사를 수행한다.
이때, 구조물에 접한 지반이 구조물을 지지하기에 충분한 강도의 강성이 있는 경질지반의 경우에는 지반에 직접 기초공사를 수행한다. 반면, 연약지반의 경우에는 지반침하가 발생하지 않도록, 파일(pile; 말뚝)을 박거나 지반을 개량하는 지정(地定) 공사를 수행하고 난 후에 기초공사를 수행한다. 참고로, 연약지반은 연약한 점토, 느슨한 사질토, 유기질토 등으로 지반 자체가 상부에 시공되는 구조물로부터 전해오는 하중을 견딜 수 없거나 예측 침하량이 허용치를 넘는 경우를 의미한다.
한편, 파일은 지지층의 심도가 높은 경우에 채용되는 기초 형식의 하나로서, 지지층까지 삽입된 파일 위에 상부 구조물을 구축함으로써 구조물의 중량을 지지층에서 안정적으로 지지할 수 있도록 하는 것이다. 파일의 종류에는 콘크리트 파일(concrete pile), 강관 파일(steel pipe pile), PHC 파일(Pretensioned spun High strength Concrete pile; PHC pile) 및 합성 파일(composition pile)이 있다.
대체적으로, 플렌트(plant) 설비 등 하중이 큰 대형설비 공사에서는 파일의 항타 깊이가 지하 암반층까지로 매우 깊기 때문에, 강관 파일 또는 PHC 파일을 많이 이용한다.
이때, 축강성이 크게 필요한 부분에는 강관 파일을 사용하고, 비교적 축강성이 작은 곳에는 PHC 파일을 사용한다. 즉, PHC 파일은 수직력의 영향이 큰 구조물에 사용되며 강관 파일에 비하여 경제성, 시공성이 뛰어나다는 이점이 있다. 반면에, 토압 및 지지하중과 같은 수평령(전단력) 및 휨 모멘트의 영향이 큰 구조물에 있어서는 PHC 파일에 비하여 강관 파일의 저항능력이 크기 때문에 대체적으로 강관파일을 사용한다.
그러나, 강관 파일을 사용하게 되면 수평력 및 휨 모멘트에 대한 저항능력은 향상시킬 수 있지만, 강관 파일은 PHC 파일보다 비싸기 때문에 기초공사에 대한 전체적인 시공비용이 증가하는 문제점이 있다.
이에, 최근에는 기초공사의 시공비용을 감소시키고자 수평력 및 휨 모멘트에 대한 저항능력 즉, 지반에 대한 축강성이 향상된 개량된 PHC 파일이 개발되고 있는 실정이다.
흙막이 공법은 지하구조물 설치를 위한 작업공간 확보 수단으로 토압, 수압에 저항하여 굴착면의 붕괴나 토사 유입 방지를 위하여 설치하는 가설 구조물이지만, 최근에는 도심지 구간 굴착 공사가 빈번해짐에 따라 주변의 지반침하나 건물 보호를 목적으로 시공되는 등 그 이용 목적이 점차 다양화되고 있다. 이러한 흙막이 벽체의 시공은 현장여건 및 주변사항(토지조건, 지하수위 분포 여부, 지하매설물, 인접시설물 등)을 고려하여 안정성 및 시공성, 경제성을 충족할 수 있는 공법을 선택하여 적용한다.
현재 많이 사용되고 있는 흙막이벽체로는, H-형강+토류관(목재), 강널말뚝(Sheet Pile) 벽체, 현장타설 콘크리트 말뚝(C.I.P: Cast In Place), 주열식 흙 시멘트 흙막이벽 (S.C.W: Soil Cement Wall), 지하연속벽(Slurry Wall) 등이 있다.
H형강+토류판은, 지하수가 존재하지 않는 곳에 설치하고, 지하수가 존재하는 곳에서는 그 나머지 공법 등이 사용된다. H-형강+토류판으로 구성되는 흙막이벽체는, 오거장비를 이용해 지반을 천공하여 H-형강을 소정의 간격으로 굴착면 경계를 따라서 근입 설치하고, 굴착과 동시에 토류판을 양쪽 H-형강 사이에 끼워 막아 내려가 흙막이벽체로 이용하는 공법으로 토류판으로는 주로 목재가 사용되고 있다.
강널말뚝 벽체는, 쉬트파일 형강을 진동햄머 드릴로 지중에 근입, 서로 물리도록 연속되게 설치하여 흙막이 가설벽체를 형성하는 공법이다.
현장타설 콘크리트말뚝(C.I.P)은, 오거장비를 이용해 지반을 천공하여 H-형강을 소정의 간격으로 굴착면 경계를 따라서 근입 설치하고 그 사이에는 같은 방법으로 천공한 후, 철근 망을 조립하여 삽입하고 시멘트 모르타르 또는 콘크리트를 현장타설하여 말뚝을 만들어 가설벽체를 형성하는 공법이다.
주열식 흙 시멘트 흙막이벽(S.C.W)는, 삼축 오거장비를 이용해 지반을 3공씩 천공함과 동시에 시멘트 모르타르를 첨가, 교반하여 흙 시멘트 혼합말뚝을 지중에 형성하고, 그 하나의 구멍에는 H-형강 격간으로 근입하여 한공씩 물리도록 반복 시공하면서 주열식 흙막이 가설벽체를 형성하는 공법이다.
지하연속벽(Slurry Wall)은, 굴착면 붕괴와 지하수 침투를 방지하기 위해 안정액(벤토나이트)을 투입하면서 벽체부분의 지반을 굴착하고 조립 철근망을 삽입한 후, 콘크리트를 타설하여 지중에 철근콘크리트 연속벽체를 형성하는 공법이다.
또한, 최근에는 흙막이 벽체를 시공함에 있어서 현장타설 말뚝을 사용하는 대신에 기성 콘크리트 말뚝의 일종인 PHC 파일을 많이 사용하고 있다. 이러한 PHC 파일 흙막이 벽체로 사용하기 위해서는 띠장을 이용하여 서로 인접하게 위치된 PHC 파일 들을 연결한다.
이와 같이 PHC 파일을 이용하는 흙막이 벽체의 시공은 흙막이 벽을 구성하는 PHC 파일을 굴착 후 철거하지 않고 지하구조물의 영구벽체로도 활용할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 이와 같은 시공법의 경우에는 지반에 굴착된 PHC 파일의 사이로 지하수가 유입되는 것을 방지하는 것이 필요하다.
종래에는 PHC 파일 사이에 그라우팅 케이싱을 삽입하고 케이싱을 통해 차수를 위한 크라우트재를 주입한 다음 케이싱을 인발하거나, 별도로 차수벽을 시공하는 등의 방법이 사용되었다.
그러나, 상기와 같이 크라우팅 케이싱의 삽입하고 크라우트재를 주입하는 시공 과정의 경우 크라우팅 케이싱의 삽입 및 인발에 따른 공정이 추가되므로 시공 공정이 복잡해 지기 때문에 시공비용이 전체적으로 증가하는 문제점이 있다. 또한, 별도로 차수벽을 시공하는 경우에도 흙막이 벽체와 차수벽을 별도로 시공해야 하므로 시공 공정이 복잡해지는 것은 물론이고 시공부지가 많이 필요하여 번거로운 문제점이 있다.
따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허공보 10-0696271호 (발명의 명칭: 영구 흙막이 구조물에 사용되는 기성 콘크리트 파일, 등록일: 2007. 03. 12.)가 있다.
본 발명의 목적은 흙막이 벽체의 시공 과정에서 별도의 차수 벽을 형성하기 위한 시공을 하지 않고도 시공된 흙막이 벽체를 영구 벽체로 사용하기 위해 충분한 강성 및 차수 효과를 가질 수 있는 흙막이 벽체용 합성 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, 복수개의 PC 강선이 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체; 상기 중공부에 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부; 및 토압을 받는 상기 PHC 파일 본체의 일측에 상기 PHC 파일 본체의 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 상기 중공부와 연통되도록 형성되는 차수 구멍;을 포함하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일에 의해 달성될 수 있다.
상기 차수 구멍은 상기 중공부에 콘크리트를 타설하는 과정에서 상기 중공부에 투입된 콘크리트의 일부를 상기 PHC 파일 본체의 외부로 배출시킬 수 있다.
상기 중공부에 콘크리트를 타설하는 과정에서 상기 중공부에 투입된 콘크리트의 일부가 상기 차수 구멍을 통해 상기 PHC 파일 본체의 외부로 배출되어 서로 이웃하는 상기 PHC 파일 사이의 틈을 메우는 차수 구조물을 형성할 수 있다.
상기 차수 구멍은 상기 중공부에 투입된 콘크리트의 일부를 상기 PHC 파일 본체의 외부로 배출함에 있어서 서로 이웃하는 상기 PHC 파일 사이의 틈 쪽으로 안내하도록 상기 중공부를 기준으로 방사형으로 형성될 수 있다.
상기 차수 구멍은 상기 중공부에 투입된 콘크리트의 일부를 좌측에 위치한 이웃하는 PHC 파일 측을 향해 배출시키는 제1 차수 구멍과, 우측에 위치한 이웃하는 PHC 파일 측을 향해 배출시키는 제2 차수 구멍을 포함할 수 있다.
상기 차수 구멍의 내부에 설치되되 상기 합성 PHC 파일의 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 매립되어 설치되는 가이드 관을 더 포함할 수 있다.
상기 차수 구멍이 위치한 상기 PHC 파일 본체의 외측면에는 상기 차수 구멍을 통해 외부로 배출되는 콘크리트가 서로 이웃하는 상기 PHC 파일 사이에 집중되도록 오목한 형상의 차수 홈이 형성될 수 있다.
상기 중공부에 콘크리트를 타설하기 전에 상기 PHC 파일 본체의 중공부에 삽입 설치되는 보강철근 조립체; 및 상기 보강철근 조립체의 상단부와 연결되고 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 배치되되, 상기 중공부에 콘크리트를 타설하기 위한 콘크리트 주입구가 형성되는 지지 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 지지 플레이트는 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 매립 설치된 복수개의 PC 너트 중 적어도 2개에 대응하는 위치에 복수개의 관통공이 형성되고, 상기 관통공을 통해 삽입되어 일단부가 상기 PC 너트와 체결되고 타단부는 상기 지지 플레이트의 외부로 노출되어 두부보강 조립체와 결합하는 연결 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 PHC 파일 본체의 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 형성되는 복수개의 인서트 홀; 및 상기 인서트 홀의 내부에 설치되되, 상기 PHC 파일 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 매립 설치되는 인서트 부재를 더 포함하고, 상기 인서트 홀은 상기 차수 구멍과 반대되는 상기 PHC 파일 본체의 타측에 형성되어 흙막이 벽체 시공시 상기 인서트 부재가 상기 PHC 파일 본체의 타측에 설치되는 구조물과 결합할 수 있다.
본 발명의 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일은, 흙막이 벽체를 시공하는 과정에서 PHC 파일 본체의 중공부에 타설되는 콘크리트가 차수 구멍을 통해 PHC 파일 본체의 외측면으로 배출되어 차수 구조물을 형성하기 때문에 흙막이 벽체의 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일은, PHC 파일의 중공부에 보강철근 조립체 및 콘크리트가 충전됨으로써 PHC 파일의 자체의 강성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일이 적용된 흙막이 벽체의 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시한 A-A의 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 PHC 파일을 이용하여 형성된 흙막이 벽체의 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시한 PHC 파일의 변형예이다.
도 7은 도 6에 도시한 PHC 파일을 이용하여 형성된 흙막이 벽체의 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시한 PHC 파일 본체를 이용하여 형성된 흙막이 벽체의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 제조를 위한 몰드 조립체의 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시한 B-B 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 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일(100, 이하 '합성 PHC 파일')을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 사시도, 도 2는 도 1에 도시한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 분해 사시도, 도 3은 도 1에 도시한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일이 적용된 흙막이 벽체의 사시도, 도 4는 도 2에 도시한 A-A의 단면도, 도 5는 도 4에 도시한 PHC 파일을 이용하여 형성된 흙막이 벽체의 단면도, 도 6은 도 4에 도시한 PHC 파일의 변형예, 도 7은 도 6에 도시한 PHC 파일을 이용하여 형성된 흙막이 벽체의 단면도, 도 7은 도 6에 도시한 PHC 파일 본체를 이용하여 형성된 흙막이 벽체의 단면도, 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 제조를 위한 몰드 조립체의 사시도 및 도 9는 도 8에 도시한 B-B 부분의 결합 단면도이다.
우선, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 PHC 파일(100)을 설명한다.
도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 PHC 파일(100)은 복수개의 PC 강선(미도시)가 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부(112)가 형성되는 PHC 파일 본체(110); 상기 중공부(112)에 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부(111) 및 토압을 받는 PHC 파일 본체(110)의 일측에 PHC 파일 본체(110)의 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 상기 중공부(112)와 연통되도록 형성되는 차수 구멍(118)을 포함한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, PHC 파일 본체(110)는 프리텐션(fress-tension) 방식을 이용하여 콘크리트를 타설한 후 원심력을 인가하여 형성된다. 이에 따라, PHC 파일 본체(110)는 길이 방향으로 연장 형성되는 원기둥 형태로 형성되는데, PHC 파일 본체(110)에 인가된 원심력에 의해 PHC 파일 본체(110)의 길이 방향을 따라 연장되는 중공부(112)가 형성된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, PHC 파일 본체(110)의 상단부에는 띠밴드(113)가 형성된다. 띠밴드(113)는 벽체 시공시 PHC 파일 본체(110)의 상단부, 즉 두부를 마감하기 위한 것이다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, PHC 파일 본체(110)에는 복수개의 PC 너트(114) 및 PC 강선(미도시)가 내장된다.
PC 너트(114) 및 PC 강선은 PHC 파일 본체(110)에 프리스트레스(prestressed)를 전달함으로써 합성 PHC 파일(100)에 압축력에 대한 강도를 제공하여 합성 PHC 파일(100)의 압축력에 대한 강도를 향상시킬 수 있다. 이와 같은 PC 너트(114) 및 PC 강선은 PHC 파일 본체(110)의 내부에 일정 간격을 두고 다수개로 마련되고, PC 강선이 PC 너트(114)의 내부에 삽입 고정된다. 이와 같은 PC 너트(114) 및 PC 강선은 합성 PHC 파일(100)을 구성하는 콘크리트를 양생하는 과정에서 PHC 파일 본체(110)에 매립된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 중공 콘크리트부(111)는 중공부(112)에 콘크리트를 타설하여 형성된다. 다시 말해서, 중공 콘크리트부(111)는 중공부(112)에 후술할 보강철근 조립체(120)가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설하여 형성된다.
여기서, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, PHC 파일 본체(110)에는 차수 구멍(118)이 형성된다. 즉, PHC 파일 본체(110)의 토압을 받는 일측에는 차수 구멍(118)이 형성되고, PHC 파일 본체(110)의 토압을 받지 않는 타측에는 후술할 인서트 홀(116a) 및 인서트 부재(116)가 위치된다.
이와 같은, 차수 구멍(118)은 서로 이웃하게 위치된 합성 PHC 파일(100) 사이에 형성된 틈을 메우기 위한 것이다.
일반적으로 합성 PHC 파일(100)을 이용하여 흙막이 벽체 시공시, 토압이나 지하수 등에 의해 서로 인접하게 위치된 합성 PHC 파일(100) 사이에는 틈이 발생될 수 밖에 없기 때문에, 합성 PHC 파일(100) 사이에 형성된 틈을 메우기 위한 차수 작업이 반드시 수반되어야 한다.
이러한 차수 구멍(118)은 토압(土壓)을 받는 PHC 파일 본체(110)의 일측에 PHC 파일 본체(110)의 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 형성된다. 이때, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 차수 구멍(118)은 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)와 연통되도록 형성된다. 특히, 중공부(112)에 콘크리트를 타설하는 과정에서 중공부(112)에 투입된 콘크리트의 일부가 차수 구멍(118)을 통해 PHC 파일 본체(110)의 외부, 즉 외측면으로 배출된다. 차수 구멍(118)을 통해 배출되는 콘크리트는 서로 이웃하게 위치된 합성 PHC 파일(100) 사이의 틈을 메우는 차수 구조물(C)을 형성한다.
참고로, 도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 PHC 파일(100)을 이용한 흙막이 벽체 시공시에는 별도로 차수벽(미도시)를 형성한다. 이때, 차수벽은 콘크리트 또는 모르타르 등을 이용하여 그라우딩 공법을 이용하여 합성 PHC 파일(100)의 띠장(10), 합벽(미도시) 등과 같은 구조물이 설치되지 않은 부분에 형성된다. 이와 같이, 차수벽을 별도로 형성하는 것은 흙막이 벽체의 강도를 향상시키고, 복수개의 합성 PHC 파일(100)를 설치한 후에 합성 PHC 파일(100)의 타측에 합벽, 띠장(10) 등의 구조물을 설치할 때 설치된 복수개의 합성 PHC 파일(100)의 위치가 이동되거나 흐트러지는 것을 방지하기 위한 것이다.
상기와 같이, 흙막이 벽체에 차수벽을 시공하기 전에 본 발명의 일 실시예에 따른 차수 구조물(C)을 1차적으로 설치하게 되면, 흙막이 벽체의 강도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 차수 구멍(118)은 PHC 파일 본체(110)에 형성된 중공부(112)를 기준으로 방사형으로 형성된다.
구체적으로, 차수 구멍(118)은 PHC 파일 본체(110)의 토압을 받는 일측에 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 형성되되, PHC 파일 본체(110)의 중공부(111), 즉 PHC 파일 본체(110)의 중심선(C.L)을 기준으로 좌측 또는 우측 방향으로 방사 형태로 형성된다. 즉, 차수 구멍(118)은 중공부(112)에 투입된 콘크리트의 일부를 좌측에 위치한 이웃하는 합성 PHC 파일(100) 측을 향해 배출시키는 제1 차수 구멍(118)과, 우측에 위치한 이웃하는 합성 PHC 파일(110) 측을 향해 배출시키는 제2 차수 구멍(118)을 포함할 수 있다. 참고로, 제1 차수 구멍(118)과 제2 차수 구멍(118)은 서로 동일한 형태 및 위치에 형성되므로 동일한 도면 부호를 부여하였다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 차수 구멍(118)은 PHC 파일 본체(110)의 중심선(C.L)과 약 45ㅀ의 각도를 이루면서 방사형으로 배치된다. 참고로, 도 4에는 PHC 파일 본체(110)의 중심선(C.L)을 기준으로 좌측 및 우측에 모두 형성되는 것으로 도시하였으나, 좌측 또는 우측 중 어느 한 쪽에만 형성될 수도 있으며 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
그러나, 차수 구조물(C)은 서로 인접한 합성 PHC 파일(100) 사이에 형성된 틈을 메우기 위한 것이므로, 차수 구멍(118)은 PHC 파일 본체(110)의 중심선(C.L)을 기준으로 좌측 및 우측 모두에 방사형태로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 차수 구멍(118)의 내부에는 가이드 관(117)이 설치된다. 이와 같은 가이드 관(117)은 차수 구멍(118)이 형성되는 과정에서 PHC 파일 본체(110) 내에서 차수 구멍(118)의 위치를 잡아주고, 형성된 차수 구멍(118)의 내부에 콘크리트가 들러붙는 것을 방지하기 위한 것이다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 관(117)은 PVC 관(rigid poly vinyl chloride pipe)으로 형성되며, 그 길이는 약 2cm 내지 5cm 범위 이내로 형성될 수 있다. 참고로, 가이드 관(117)의 길이는 차수 구멍(118)의 길이 및 형태에 따라 달라질 수 있다.
한편, 가이드 관(117)은 합성 PHC 파일(100)의 제조시 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 함께 매립 설치된다.
상기한 바와 같이, 합성 PHC 파일(100)은 몰드에 콘크리트를 타설하고 몰드를 회전시켜 원심성형을 한 후에, 몰드를 양생하고 탈형하는 과정을 거쳐 형성된다. 이때, 몰드에 콘크리트를 타설하기 전에 몰드에 가이드 관(117)을 고정시킨 후에 몰드를 회전시키면, 가이드 관(117)에 의해 PHC 파일 본체(110)의 내부에 공간이 형성되는데, 이 공간이 상술한 차수 구멍(118)으로 보는 것이 바람직하다. 즉, PHC 파일 본체(110)에 가이드 관(117)이 매립 설치되는 과정에서 가이드 관(117)에 의해 PHC 파일 본체(110)에 차수 구멍(118)이 형성되기 때문에 PHC 파일 본체(110)에 별도로 차수 구멍(118)을 형성할 필요가 없다.
여기서, 상기한 바와 같이 PHC 파일 본체(110)의 토압을 받는 일측에는 차수 구멍(118) 만이 형성되도록 하고, PHC 파일 본체(110)의 토압을 받지 않는 타측에는 인서트 홀(116a) 및 인서트 부재(116) 만이 위치되도록 하는 것이 바람직하다.
만약, PHC 파일 본체(110)의 토압을 받는 일측에 차수 구멍(118)과 함께 인서트 홀(116a) 및 인서트 부재(116)가 형성될 경우에 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)로 투입된 콘크리트가 차수 구멍(118) 뿐만이 아니라 인서트 홀(116a) 및 인서트 부재(116)를 통해 합성 PHC 파일(100)의 외부로 배출될 수도 있다. 이렇게 되면, 인서트 홀(116a) 및 인서트 부재(116)를 이용하여 띠장(10), 띠장(10)을 설치하기 위한 설치부재(12) 및 합벽(미도시)와 같은 구조물을 설치하는 것이 어려울 수 있다. 더욱이, 합성 PHC 파일(100)에 띠장(10) 및 설치부재(12)를 체결한 상태로 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 콘크리트를 타설하면 인서트 홀(116a) 및 인서트 부재(116)에 콘크리트가 굳을 수 있어서 띠장(10) 및 설치부재(12)를 PHC 파일 본체(110)로부터 분리하는 것이 어렵게 된다.
한편, 도 6 및 도 7을 참조하면, 차수 구멍(118)이 위치한 PHC 파일 본체(110)의 외측면에는 차수 홈(119)이 형성된다. 차수 홈(119)은 차수 구멍(118)이 위치한 PHC 파일 본체(110)의 외측면에 형성되어, 차수 구멍(118)을 통해 외부로 배출되는 콘크리트가 서로 이웃하는 합성 PHC 파일(100) 사이에 집중되도록 하기 위한 것이다. 즉, 차수 홈(119)은 서로 이웃하는 합성 PHC 파일(100) 사이에 형성된 틈 쪽으로 차수 구멍(118)을 통해 배출되는 콘크리트를 모아주기 위한 것이다.
이러한 차수 홈(119)은 오목한 형태로 형성될 수 있으며 이는 반드시 한정된 것이 아니다. 참고로, 차수 홈(119)은 차수 구멍(118)을 통해 외부로 배출되는 콘크리트가 서로 인접하는 합성 PHC 파일(100) 사이에 틈에 집중될 수 있는 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 차수 홈(119)은 합성 PHC 파일(100)을 형성하는 과정에서 형성될 수도 있다.
한편, 도 1 내지 도 7을 참조하면, 중공부(112)에 콘크리트를 타설하기 전에 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에는 보강철근 조립체(120)가 삽입 설치된다. 이러한 보강철근 조립체(120)는 PHC 파일 본체(110)에 형성된 중공부(112)에 삽입 설치되어 합성 PHC 파일(100)의 강성을 향상시키기 위한 것이다.
이러한 보강철근 조립체(120)는 제1 보강철근(122) 및 제2 보강철근(124)으로 마련된다. 제1 보강철근(122)은 PHC 파일 본체(110)의 길이 방향 즉, 세로 방향으로 일정 간격을 두고 복수개 배치되고, 제2 보강철근(124)은 PHC 파일 본체(110)의 폭 방향, 즉 가로 방향으로 일정 간격을 두고 복수개 배치된다. 이때, 제1 보강철근(122) 및 제2 보강철근(124)은 일반적인 철근 형태로 마련되는 것으로, 그 두께 및 크기는 PHC 파일 본체(110)의 형상 및 크기에 따라 달라질 수 있다.
여기서, 제2 보강철근(124)은 제1 보강철근(122)의 둘레를 따라 설치되어 PHC 파일 본체(110)의 길이 방향으로 배치된 제1 보강철근(122)을 고정시킨다. 이때, 제2 보강철근(124)은 용접 등의 다양한 방법을 통해 제1 보강철근(122)의 둘레에 결합된다. 참고로, 제2 보강철근(124)은 제1 보강철근(122)의 둘레에 나선 형태가 아닌 원형, 사각형 등 다양한 형태로 복수개의 제1 보강철근(122)을 서로 결속시킬 수도 있다.
상기와 같이, 제1 보강철근(122)이 PHC 파일 본체(110)의 세로 방향을 따라 마련되고 제2 보강철근(124)이 PHC 파일 본체(110)의 가로 방향을 따라 마련됨으로 인해 PHC 파일 본체(110)의 휨 모멘트 및 압축력에 대한 저항능력을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 PHC 파일(100)은 지지 플레이트(130)를 더 포함한다.
지지 플레이트(130)는 원형 또는 링(ring) 형상의 판(plate) 형태로 형성되어 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 배치된다. 이때, 지지 플레이트(130)의 하단부에 보강철근 조립체(120)가 결합된다. 다시 말해서, 지지 플레이트(130)는 보강철근 조립체(120)가 하단부에 결합된 상태로 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 배치된다. 이에 따라, 지지 플레이트(130)는 PHC 파일 본체(110)에 대해 외부로 노출되고, 보강철근 조립체(120)는 지지 플레이트(130)의 하단부에 결합되기 때문에 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 삽입되므로 PHC 파일 본체(110)로부터 노출되지 않는다. 상기와 같이, 지지 플레이트(130)와 보강철근 조립체(120)가 구조적으로 일체화됨에 따라 합성 PHC 파일(100)의 강성을 향상시킬 수 있고, 합성 PHC 파일(100)을 이용한 흙막이 벽체의 시공성을 향상시킬 수 있다. 참고로, 보강철근 조립체(120)는 아크 용접, 스파크 용접 등의 방법을 이용하여 지지 플레이트(130)의 하단부에 고정된다.
또한, 지지 플레이트(130)에는 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 매립 설치된 PC 너트(114)와 대응되는 위치에 관통공(132)이 형성된다. 참고로, 관통공(132)은 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 매립 설치된 복수개의 PC 너트(114) 중에서 적어도 2개, 바람직하게는 3개 이상의 PC 너트(114)에 대응하는 위치에 형성된다. 이러한 관통공(132)은 지지 플레이트(130)의 가장자리 영역, 즉 지지 플레이트(130)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 형성된다. 참고로, 도 1 내지 도 3에는 지지 플레이트(130)에 관통공(132)이 9개 형성되는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 관통공(132)의 개수는 PHC 파일 본체(110)에 매립되는 PC 너트(114)의 개수 또는 합성 PHC 파일(100)의 상단부에 결합되는 두부보강 조립체(미도시)의 형태에 따라 달라질 수 있다.
한편, 지지 플레이트(130)에는 콘크리트 주입구(134)가 형성된다. 콘크리트 주입구(134)는 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 보강철근 조립체(120)가 삽입된 상태에서 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)로 콘크리트를 주입하기 위한 구멍이다.
상기와 같은 지지 플레이트(130)는 PHC 파일 본체(110)와 동일한 직경으로 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 도 3에 도시한 바와 같이, 흙막이 벽체는 복수개의 합성 PHC 파일(100)으로 이루어 지기 때문에, 합성 PHC 파일(100)의 일측에는 또 다른 합성 PHC 파일(100)이 위치될 수 밖에 없다. 만약, 지지 플레이트(130)의 직경이 PHC 파일 본체(110)의 직경보다 크게 형성될 경우에는 서로 인접하게 위치된 합성 PHC 파일(100) 간에 간격이 너무 벌어져서 영구벽체로 이용하기 위한 강성을 확보하는 것이 어렵다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 PHC 파일(100)은 연결 부재(140)를 더 포함한다.
연결 부재(140)의 일부는 PHC 파일 본체(110)에 매립된 PC 너트(114)와 체결되고, 연결 부재(140)의 다른 일부는 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 결합되는 지지 플레이트(130)를 관통하여 외부로 노출된다.
구체적으로, 연결 부재(140)의 상단부는 지지 플레이트(130)에 형성된 관통공(132)을 관통하되 일부분은 지지 플레이트(130)의 외부로 노출된다. 이때, 도 3에는 도시하지 않았지만, 지지 플레이트(130)의 상단부로 노출된 연결 부재(140)에는 두부보강 조립체(미도시)가 결합된다. 이때, 연결 부재(140)는 두부보강 조립체가 PHC 파일 본체(110)에 대해 위치가 변경되지 않도록 잡아줄 수 있다. 이에 따라, 합성 PHC 파일(100)을 이용한 흙막이 벽체나 바닥면의 시공성을 향상시킬 수 있다.
참고로, 연결 부재(140)에는 두부보강 조립체와의 결합을 용이하게 하기 위하여 별도의 두부보강 결합홈(미도시)가 형성될 수도 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 만약, 상술한 바와 같이, 연결 부재(140)에 두부보강 조립체와의 결합을 위한 두부보강 결합홈이 형성될 경우 PHC 파일 본체(110)에 대한 두부보강 조립체의 위치를 더욱 확실하게 잡아줄 수 있게 된다.
또한, 연결 부재(140)의 하단부는 PHC 파일 본체(110)에 매립된 PC 너트(114)와 체결된다. 이를 위해 연결 부재(140)의 하단부 외주면에는 PC 너트(114)에 대응되는 나사산이 형성된다.
한편, 도 1 내지 도 3을 참조하면, PHC 파일 본체(110)에는 인서트 홀(116a)이 형성된다. 인서트 홀(116a)은 PHC 파일 본체(110)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성된다. 이때, 인서트 홀(116a)의 내부에는 인서트 부재(116)가 설치된다. 참고로, 인서트 홀(116a)의 개수 및 형태는 인서트 홀(116a)에 삽입되는 인서트 부재(116)의 개수와 형태에 따라 달라질 수 있다.
여기서, 인서트 홀(116a)은 상술한 차수 구멍(118)과 반대되는 PHC 파일(110)의 타측에 형성되어 흙막이 벽체 시공시 인서트 부재(116)가 PHC 파일 본체(110)의 타측에 설치되는 띠장(10), 브라켓과 같은 설치부재(12) 및 합벽(미도시) 등과 같은 구조물과 결합하기 위한 수단으로 적용될 수도 있다.
인서트 부재(116)는 금속 재질의 너트(nut) 구조로 제공된다. 인서트 부재(116)는 흙막이 벽체를 시공할 때, 서로 인접하게 설치된 복수개의 합성 PHC 파일(100)에 띠장(10)을 설치하기 위한 볼트(미도시)가 삽입 체결된다. 참고로, 도 3에 도시한 바와 같이, 합성 PHC 파일(100)에 브라켓 등과 같은 별도의 설치부재(12)를 설치하고, 설치부재(12)에 의해 띠장(10)을 지지하거나, 합성 PHC 파일(100)에 띠장(10)을 직접적으로 체결할 수도 있다.
여기서, 합성 PHC 파일(100)은 몰드에 콘크리트를 타설하고 몰드(210)를 회전시켜 원심 성형을 한 후에, 몰드를 양생하고 탈형하는 과정을 거친다. 이때, 콘크리트를 타설하는 과정에서 몰드에 인서트 부재(116)를 삽입하고 몰드를 회전시키게 되면 PHC 파일 본체(110)에 중공부(112)가 형성되고, 인서트 부재(116)에 의해 인서트 홀(116a)이 형성된다. 즉, 인서트 홀(116a)의 내부에 인서트 부재(116)가 매립 설치되는 형태가 된다. 다시 말해서, 합성 PHC 파일(100)을 제조하는 과정에서 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 인서트 부재(116)가 매립 설치될 때, PHC 파일 본체(110)에 매립되는 인서트 부재(116)에 의하여 PHC 파일 본체(110)에 공간이 형성된다.
이때, 인서트 부재(116)에 의하여 PHC 파일 본체(110)에 형성되는 공간이 인서트 홀(116a)이 된다. 즉, PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 인서트 부재(116)가 매립 설치되고, 그에 따라 인서트 홀(116a)이 형성되므로 PHC 파일 본체(110)에 인서트 부재(116)를 매립 설치하기 이해서 별도의 인서트 홀(116a)을 형성할 필요가 없다. 참고로, 인서트 홀(116a) 및 인서트 부재(116)를 구분한 것은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 PHC 파일(100)의 설명하기 위한 것이다.
또한, 인서트 부재(116)는 일측 또는 타측 중 적어도 하나의 측면이 폐쇄되는 일반적인 인서트 너트(insert nut) 형태로 형성될 수도 있고 일측 및 타측이 모두 개방된 슬리브(sleeve) 형태로 형성될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 그러나, 후술할 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 PHC 파일(100)에는 복수개의 합성 PHC 파일(100)에 의해 형성된 벽체의 차수 작업의 시공을 위한 차수 구멍(118)이 형성되므로, 인서트 부재(116)는 일측 또는 타측 중 적어도 하나의 측면이 폐쇄된 인서트 너트의 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 PHC 파일(100)은 수밀 부재(115)을 더 포함한다. 수밀 부재(115)는 인서트 부재(120)의 상단부에 위치되어 인서트 부재(116)가 PHC 파일 본체(110)의 외주면으로부터 튀어나오지 않도록 함으로써 인서트 부재(120)의 상단부가 띠장(10), 브라켓과 같은 설치부재(12) 및 합벽(미도시) 등과 같은 구조물 등에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 수밀 부재(130)는 인서트 부재(116)의 구멍을 덮지 않도록 인서트 부재(116)의 상단부에 놓여진 상태로 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 인서트 부재(116)와 함께 매립 설치된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 수밀 부재(115)는 합성 수지 재질 중에서 PE 재질(polyethylene)로 마련되기 때문에 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 인서트 부재(120)와 함께 매립 설치되면 그 형태가 변형된다. 참고로, 수밀 부재(115)가 합성 수지 재질 중에서 PE 재질(polyethylene)로 마련되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 단단한 금속 재질을 제외하고 플렉시블(flexible) 한 재질 중에서 어떤 것으로든 변형될 수도 있다.
또한, 수밀 부재(115)는 인서트 부재(116)의 구멍을 막지 않는 선에서 인서트 부재(116) 보다 큰 크기의 직경을 가지는 고리 또는 링판(ring-plate)의 형태로 형성된다. 이러한 형태의 수밀 부재(115)가 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 인서트 부재(116)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(115)의 테두리의 측면부가 PHC 파일 본체(110)를 구성하는 콘크리트에 함께 매립되어 수밀 부재(115)가 PHC 파일 본체(110)의 외주면과 동일한 곡면으로 곡면으로 변형된다. 즉, 수밀 부재(115)는 인서트 부재(116)의 상단부가 손상되는 것을 방지함은 물론, 수밀 부재(115)의 일면이 PHC 파일 본체(110)의 외주면과 동일한 곡면으로 변형되어 수밀 부재(115)가 PHC 파일 본체(110)의 외주면으로부터 튀어나오는 것을 방지하여 합성 PHC 파일(100)에 띠장(10)을 체결하는 것을 용이하게 할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일(100)의 제조방법 및 PHC 파일 본체(110)의 내부에 콘크리트를 투입하는 과정을 간단히 설명한다.
우선, 몰드(210)를 마련한다. 몰드(210)는 콘크리트가 타설되는 공간을 제공하는 것으로 속이 빈 원통 형태로 형성되며, 상부 몰드(212) 및 하부 몰드(214)로 분리 형성된다.
그 다음, PHC 파일 본체(110)에 차수 구멍(118)을 형성하기 위해서 상부 몰드(212)의 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 복수개의 제1 위치 고정용 볼트공(216)을 형성한다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, PHC 파일 본체(110)에 인서트 부재(116)를 매립 설치하기 위해서 하부 몰드(214)의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격으로 제2 위치 고정용 볼트공(미도시)를 형성한다.
그 다음, 상부 몰드(212)에 형성된 제1 위치 고정용 볼트공(216)에 제1 위치 고정용 볼트(220)를 삽입하고, 제1 위치 고정용 볼트(220)와 가이드 관(117)을 체결한다. 또한, 하부 몰드(214)에 형성된 제2 위치 고정용 볼트공(미도시)에 제2 위치 고정용 볼트(미도시)를 삽입하고, 제2 위치 고정용 볼트(미도시)와 인서트 부재(116)를 체결한다.
이때, 제1 고정용 볼트공(216)에 제1 위치 고정용 볼트(220)와 가이드 관(117)을 체결할 때 몰드(210)의 중심을 기준으로 비스듬하게 체결하는 것이 바람직하다. 이는, PHC 파일 본체(110)의 내부에 형성되는 차수 구멍(118)을 비스듬하게 형성하기 위한 것이다.
그 다음, 합성 PHC 파일(100)에 프리스트레스를 주기 위해서 몰드(210)의 내측에 PC 강선(미도시)을 배치한다. 몰드(210)의 내측에 배치된 PC 강선에는 아크 용접, 스파크 용접 등을 이용하여 나선철근(미도시)을 감아 붙인다.
여기서, 필요한 경우, PC 강선의 둘레에 감아 붙인 나선철근 중에서 인서트 부재(116) 및 가이드 관(117)에 의해 간섭이 되는 부분에 배치된 나선철근을 컷팅한다. 이는 PC 강선의 둘레 배치된 나선철근이 한쪽 방향으로 편심되는 것을 방지하기 위한 것으로, 작업자가 육안으로 판단하여 공구를 이용하여 인서트 부재(116) 및 가이드 관(117)과 간섭되는 부분에 배치된 나선철근을 컷팅한다.
참고로, 차수 홈(119)을 형성하기 위하여, 몰드(210)의 내부에 오목한 형태, 즉 몰드(210)의 내측면에 볼록한 형태를 가지는 철판(미도시)를 설치할 수도 있다. 이와 같이, 몰드(210)의 내측에 오목한 형태의 철판을 설치하게 되면 합성 PHC 파일(100)의 제조시 차수 홈(119)도 차수 구멍(118)과 함께 PHC 파일 본체(110)에 형성될 수 있게 된다.
그 다음, 몰드(210)에 콘크리트를 투입한다.
그 다음, 콘크리트의 양생이 끝나면, 상부 몰드(212)에서 제1 위치 고정용 볼트(220)를 제거하고, 하부 몰드(214)에서 제2 위치 고정용 볼트를 제거한다. 이때, 제1 위치 고정용 볼트(220)와 체결된 가이드 관(117)과 제2 위치 고정용 볼트와 체결된 인서트 부재(116)는 합성 PHC 파일(100)에 매립 설치된다.
그 다음, 제1 위치 고정용 볼트(220) 및 제2 위치 고정용 볼트를 상부 몰드(212) 및 하부 몰드(214)로부터 제거하고 나면, 양생이 완료된 콘크리트에서 몰드(210)를 탈형한다. 이때, 몰드(210)에 가해진 원심력에 의해 PHC 파일 본체(110)의 내부에 중공부(112)가 형성된다.
그 다음, PHC 파일 본체(110)에 형성된 중공부(112)에 보강철근 조립체(120)를 삽입 설치한다. 여기서, 보강철근 조립체(120)는 지지 플레이트(130)의 하단부에 용접을 이용하여 고정 결합된다. 지지 플레이트(130)는 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 위치되고, 지지 플레이트(130)의 하단부에 결합된 보강철근 조립체(120)는 중공부(112)에 삽입된다.
그 다음, 연결 부재(140)를 이용하여 지지 플레이트(130)의 관통공(132)을 통해 PHC 파일 본체(110)에 매립된 PC 너트(114)와 체결한다.
그 다음, PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 보강철근 조립체(120)가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설하여 중공 콘크리트부(111)를 형성한다. 이때, 콘크리트는 지지 플레이트(130)에 형성된 콘크리트 주입구(134)를 통해 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)로 타설된다.
이때, 중공부(112)로 투입된 콘크리트는 차수 구멍(118)을 통해 PHC 파일 본체(110)의 외측면으로 배출된다. 배출된 콘크리트를 차수 구멍(118) 및 차수 홈(119)을 통해 서로 인접하게 위치된 합성 PHC 파일(100) 사이에 형성된 틈을 메우게 된다.
참고로, 중공부(112)에 콘크리트를 타설하는 작업은 합성 PHC 파일(100)을 형성하는 공장에서 이루지거나, 합성 PHC 파일(100)을 시공현장으로 옮긴 후에 할 수도 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 PHC 파일(100)의 경우에는 중공부(112)에 타설된 콘크리트가 차수 구멍(118)을 통해 PHC 파일 본체(110)의 외측면으로 배출되므로, 합성 PHC 파일(100)을 형성하는 공장에서 중공부(112)에 콘크리트를 타설하기 보다는 합성 PHC 파일(100)을 시공 현장에 매립 설치한 후에 지지 플레이트(130)의 콘크리트 주입구(134)를 통해 콘크리트를 타설하는 것이 바람직하다.
상기한 구성에 의하여 본 발명의 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일은, 흙막이 벽체를 시공하는 과정에서 PHC 파일 본체의 중공부에 타설되는 콘크리트가 차수 구멍을 통해 PHC 파일 본체의 외측면으로 배출되어 차수 구조물을 형성하기 때문에 흙막이 벽체의 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일은, PHC 파일의 중공부에 보강철근 조립체 및 콘크리트가 충전됨으로써 PHC 파일의 자체의 강성을 향상시킬 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 합성 PHC 파일
110: PHC 파일 본체 111: 중공 콘크리트부
112: 중공부 113: 띠밴드
114: PC 너트 115: 수밀 부재
116: 인서트 부재 116a: 인서트 홀
117: 가이드 관
118: 차수 구멍(제1 구멍, 제2 구멍)
119: 차수 홈 120: 보강철근 조립체
130: 지지 플레이트 132: 관통공
134: 콘크리트 주입구 140: 연결 부재
200: 몰드 조립체 210: 몰드
212: 상부 몰드 214: 하부 몰드
216: 제1 위치 고정용 볼트공 220: 제1 위치 고정용 볼트

Claims (10)

  1. 흙막이 벽체 시공에 사용되는 PHC 파일에 있어서,
    복수개의 PC 강선이 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체;
    상기 중공부에 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부; 및
    토압을 받는 상기 PHC 파일 본체의 일측에 상기 PHC 파일 본체의 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 상기 중공부와 연통되도록 형성되는 차수 구멍;
    을 포함하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차수 구멍은 상기 중공부에 콘크리트를 타설하는 과정에서 상기 중공부에 투입된 콘크리트의 일부를 상기 PHC 파일 본체의 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중공부에 콘크리트를 타설하는 과정에서 상기 중공부에 투입된 콘크리트의 일부가 상기 차수 구멍을 통해 상기 PHC 파일 본체의 외부로 배출되어 서로 이웃하는 상기 PHC 파일 사이의 틈을 메우는 차수 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차수 구멍은 상기 중공부에 투입된 콘크리트의 일부를 상기 PHC 파일 본체의 외부로 배출함에 있어서 서로 이웃하는 상기 PHC 파일 사이의 틈 쪽으로 안내하도록 상기 중공부를 기준으로 방사형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차수 구멍은 상기 중공부에 투입된 콘크리트의 일부를 좌측에 위치한 이웃하는 PHC 파일 측을 향해 배출시키는 제1 차수 구멍과, 우측에 위치한 이웃하는 PHC 파일 측을 향해 배출시키는 제2 차수 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 차수 구멍의 내부에 설치되되 상기 합성 PHC 파일의 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 매립되어 설치되는 가이드 관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 차수 구멍이 위치한 상기 PHC 파일 본체의 외측면에는 상기 차수 구멍을 통해 외부로 배출되는 콘크리트가 서로 이웃하는 상기 PHC 파일 사이에 집중되도록 오목한 형상의 차수 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공부에 콘크리트를 타설하기 전에 상기 PHC 파일 본체의 중공부에 삽입 설치되는 보강철근 조립체; 및
    상기 보강철근 조립체의 상단부와 연결되고 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 배치되되, 상기 중공부에 콘크리트를 타설하기 위한 콘크리트 주입구가 형성되는 지지 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 매립 설치된 복수개의 PC 너트 중 적어도 2개에 대응하는 위치에 복수개의 관통공이 형성되고,
    상기 관통공을 통해 삽입되어 일단부가 상기 PC 너트와 체결되고 타단부는 상기 지지 플레이트의 외부로 노출되어 두부보강 조립체와 결합하는 연결 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항 있어서,
    상기 PHC 파일 본체의 길이 방향을 따라 미리 설정된 간격으로 형성되는 복수개의 인서트 홀; 및
    상기 인서트 홀의 내부에 설치되되, 상기 PHC 파일 제조시 상기 PHC 파일 본체를 구성하는 콘크리트에 매립 설치되는 인서트 부재를 더 포함하고,
    상기 인서트 홀은 상기 차수 구멍과 반대되는 상기 PHC 파일 본체의 타측에 형성되어 흙막이 벽체 시공시 상기 인서트 부재가 상기 PHC 파일 본체의 타측에 설치되는 구조물과 결합하기 위한 수단으로 적용되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
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