KR20200101636A

KR20200101636A - 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일

Info

Publication number: KR20200101636A
Application number: KR1020190019747A
Authority: KR
Inventors: 백승명; 김홍린; 배재균
Original assignee: 창원문성대학교산학협력단
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2019-02-20
Publication date: 2020-08-28

Abstract

토목ㆍ건축 공사에서 지하차도, 교대, 옹벽 구조물과 같이 흙막이를 위해 지표면에 항타(抗打)되어 설치되는 벽체용 콘크리트 복합파일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 벽체용 콘크리트 복합파일의 수직ㆍ수평 이음이 용이하도록 상ㆍ하부면에는 다수개의 수직이음용 나사 홈이, 양측면에는 숫접속부 및 암접속부가 각각 형성되며, 보걸이 및 띠장과 같은 가시설용 건설자재의 결속이 용이하도록 다수개의 체결홈이 형성된 강판이 매립되도록 한 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 토목ㆍ건축 공사에서 지하차도, 교대, 옹벽 구조물과 같이 흙막이를 위해 지표면에 항타(抗打)되어 설치되는 벽체용 콘크리트 복합파일(100)에 있어서, 상기 콘크리트 복합파일(100)은, 원심성형에 의해 제작되어 일측면은 볼록하게 곡률진 볼록부(120)와 타측면은 상기 볼록부와 대응되는 곡률로 오목부(140)가 각각 형성되고 내부에는 중공부(110)가 형성되되, 상기 볼록부(120)의 중앙에 부착되며, 그라우팅(grouting) 장비를 통한 지수제 또는 그라우트제의 주입이 용이하도록 내부에 지수제 주입용 홀(131)이 형성되며 일측단부가 개방된 "

"형의 단면을 갖고 수직길이가 상기 콘크리트 복합파일(100)의 길이와 동일하도록 제작된 관형상의 숫접속부(130)와; 상기 오목부(140)의 중앙에 형성되며, 상기 숫접속부(130)에 대응되어 접속 가능하도록 상기 숫접속부의 외부면의 형상과 크기가 동일한 암접속부(150)와; 상기 볼록부 및 오목부가 각각 형성된 측면과 직교되는 방향의 양측면에는, 수직길이가 상기 콘크리트 복합파일의 길이와 동일하며, 일측은 상기 콘크리트 복합파일의 외부로 노출되되, 띠장과 버팀대 및 보걸이(70)와 같은 가시설용 건설 자재를 볼트(50)를 통해 체결 가능하도록 나사산이 형성된 일정깊이의 홈을 둔 다수개의 체결홈(210)이 형성되고, 타측은 상기 콘크리트 복합파일에 매립된 강판(200)과; 상기 콘크리트 복합파일(100)의 내부에는 환형상이 유지되도록 철선(미도시)을 나선형으로 묶어 매립된 다수개의 이형강봉(160)과; 상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면에는 콘크리트 복합파일 간의 수직 이음이 용이하도록 나사산이 형성된 일정깊이의 홈을 둔 다수개의 수직 이음용 체결홈(170)을 포함하여 구성되며, 또한, 다수개의 콘크리트 복합파일을 통해 사각 벽체를 형성 시, 벽체의 각진 모서리부분에는 "

"형(100e, 100h), "

"형(100f), "

"형(100g)의 콘크리트 복합파일을 사용하여 설치방향이 서로 다른 콘크리트 복합파일 간의 접속도 가능하도록 하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일을 제공한다.
따라서 본 발명에 의하면, 상ㆍ하부면에는 다수개의 수직이음용 체결홈이, 양측면에는 숫접속부 및 암접속부가 각각 형성되며, 보걸이 및 띠장과 같은 가시설용 건설자재의 결속이 용이하도록 다수개의 체결홈이 형성된 강판이 매립되도록 콘크리트 복합파일을 제작함으로써, 복수개의 벽체용 콘크리트 복합파일의 수직ㆍ수평 이음이 용이하며 지수효과가 극대화 되도록 하여 시공의 안정성과 시공시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일{A concrete complex pile for building wall with easy Verticality and horizontality of connection}

토목ㆍ건축 공사에서 지하차도, 교대, 옹벽 구조물과 같이 흙막이를 위해 지표면에 항타(抗打)되어 설치되는 벽체용 콘크리트 복합파일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 벽체용 콘크리트 복합파일의 수직ㆍ수평 이음이 용이하도록 상ㆍ하부면에는 다수개의 수직이음용 체결홈이, 양측면에는 숫접속부 및 암접속부가 각각 형성되며, 보걸이 및 띠장과 같은 가시설용 건설자재의 결속이 용이하도록 다수개의 체결홈이 형성된 강판이 매립되도록 한 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일에 관한 것이다.

일반적으로 토목ㆍ건축 공사 시 옹벽을 설치하기 위해 옹벽이 설치될 위치에 콘크리트를 타설하여 흙막이 벽체를 시공하는 방법이 널리 이용되고 있다.

이러한 흙막이 벽체는 예컨대 각종 지하차도, 교대, 호안, 하안, 옹벽 등에 주로 사용되고 있으며 통상적으로 현장에서 거프집을 설치하고 그 안에 철근을 배근한 다음 콘크리트를 타설하여 벽체를 완성하는 형태가 대부분이나, 위와 같은 방식은 콘크리트를 타설 후 양생까지 상당한 시간이 소요되기 때문에 시공 기간이 지연되며, 협소한 작업 현장일 경우 거푸집 설치 및 해체 작업을 수행하기 어려워 시공성 저하를 초래할 수 있는 문제점이 있었다.

이를 해결하고자 대한민국 등록특허공보 제10-0936668호(2010. 1. 6)에는, 길이방향으로 일측에는 볼록하게 곡률진 볼록부(12)가 형성되고, 타측에는 상기 볼록부와 대응되는 곡률로 오목부(14)가 형성되며, 상기 볼록부 중앙에는 볼록부홈(13)이 형성되고, 상기 오목부 중앙에는 상기 볼록부홈에 대향되는 오목부홈(16)이 형성되고, 원심성형에 의해 내부에 중공부를 갖는 콘크리트로 양생된 파일본체(10)와; 상기 파일본체의 내부에 환형상으로 매립되어 합성 단면에 프리스트레스를 도입할 뿐만 아니라 철근 역할을 하는 다수의 이형강봉(11)과; 상기 이형강봉을 나선형으로 둘러 묶는 철선과; 상기 볼록부 및 오목부와 직교되는 방향의 파일본체 일측면에 길이 전체에 걸쳐 일측은 외부로 노출되고, 타측은 파일본체에 매립된 하나 이상의 스트립 형상으로 된 노출 강판(20)과; 상기 노출 강판에 수직하게 고정되면서 파일본체에 매립고정되는 판형, 스터드 형, 파일본체에 매립되는 너트와 노출 강판을 관통하여 상기 너트에 체결되는 볼트형 중 어느 하나의 형태인 연결재로 구성된 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 파일이 제안된바 있다(도 1 참조).

그러나, 상기 제안된 기술은 벽체파일이 공장에서 사전 제작되기 때문에 품질이 우수하며, 고강도 콘크리트와 강재가 합성된 단면에 긴장력을 부여하기 때문에 각각의 벽체파일이 수평토압과 축하중에 대한 저항력이 우수하나, 복수개의 벽체파일을 가로방향(혹은 수평방향)으로 결합 시 별다른 접속수단 없이 단지 각각의 벽체파일의 양측면에 형성된 볼록부와 오목부를 근접배치하여 끼워맞추는 방식이므로 벽체용 합성 파일의 강성 및 수직성 부족으로 인해 시공의 저하가 초래되며, 또한, 복수개의 벽체파일을 세로방향(혹은 수직방향)으로 결합하기 위한 수단이 없어, 깊은 심도까지의 시공이 불가능한 문제점을 여전히 안고있다.

한편, 벽체용 콘크리트 복합파일과 같은 흙막이 또는 물막이 구조물은 항타 시공 전ㆍ후로 벽체용 콘크리트 복합파일 간의 틈새에 그라우팅(grouting) 장비를 통해 지수제(止水劑) 또는 그라이트제를 주입하는데, 여기서 지수제란 토목 및 건축공사에 있어서 지하지반의 지수(waterstops, 止水) 및 강화와 탱크, 터널, 하수관 등의 콘크리트 구조물의 지수에 사용되며, 일반적으로 시멘트계, 규산소다계, 우레탄계와 아크릴계 등이 사용되고 있으며, 이 중에서도 우레탄계 지수제는 물을 접촉되면 화학반응을 하면서 팽창 또는 발포되어 누수를 차단하며, 접속압축강도와 굴곡 강도가 우수하여 충분한 지수강도를 나타낼 수 있어 지수제로 가장 많이 사용되고 있다.

하지만, 통상적으로 기존 벽체용 콘크리트 복합파일은 각각의 복합파일이 수평방향으로 근접배치되어 접속되는 면에 홈을 두어 지수제(止水劑) 또는 그라이트제를 도포하였으나, 접속되는 면에 각각의 복합파일을 고정시키는 체결수단이 없어 시공 작업 전ㆍ후로 복합파일 간에 틈새가 벌어질 경우 홈에 지수제 또는 그라우트제를 도포하여도 틈새로 인해 누수가 발생되어 지수효과가 현저히 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 벽체용 콘크리트 복합파일의 수직ㆍ수평 이음이 용이하며 지수효과가 극대화 되도록 하기 위해 상ㆍ하부면에는 다수개의 수직이음용 체결홈이, 양측면에는 숫접속부 및 암접속부가 각각 형성되며, 보걸이 및 띠장과 같은 가시설용 건설자재의 결속이 용이하도록 다수개의 체결홈이 형성된 강판이 매립되도록 한 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 토목ㆍ건축 공사에서 지하차도, 교대, 옹벽 구조물과 같이 흙막이를 위해 지표면에 항타(抗打)되어 설치되는 벽체용 콘크리트 복합파일(100)에 있어서, 상기 콘크리트 복합파일(100)은, 원심성형에 의해 제작되어 일측면은 볼록하게 곡률진 볼록부(120)와 타측면은 상기 볼록부와 대응되는 곡률로 오목부(140)가 각각 형성되고 내부에는 중공부(110)가 형성되되, 상기 볼록부(120)의 중앙에 부착되며, 그라우팅(grouting) 장비를 통한 지수제 또는 그라우트제의 주입이 용이하도록 내부에 지수제 주입용 홀(131)이 형성되며 일측단부가 개방된 "

"형(100e, 100h), "

"형(100f), "

"형(100g)의 콘크리트 복합파일을 사용하여 설치방향이 서로 다른 콘크리트 복합파일 간의 접속도 가능하도록 하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일을 제공한다.

바람직하게는, 상기 콘크리트 복합파일(100)의 일측면에 형성된 볼록부(120)의 중앙에는, 숫접속부 연결용 강판(180)을 매립하여 나사 체결방식 또는 용접방식 중에서 어느 하나를 선택하여 상기 숫접속부(130)가 상기 볼록부(120)의 중앙에 용이하게 부착되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 숫접속부(130)는 외부면에 다수개의 지수제 팽창용 홀(132)이 천공되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 숫접속부(130)의 외부면은 일측 단부가 개방된 다각형상을 갖고 내부면은 일측 단부가 개방된 원형상을 갖도록 제작되고, 이에 대응하여 상기 암접속부(150)는 상기 숫접속부의 외부면의 형상 및 크기가 동일한 다각형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 숫접속부(130)는 상기 콘크리트 복합파일의 볼록부(120)의 중앙에 1개가 부착되거나, 상기 볼록부(120)의 일정 부분에 다수개가 부착되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 암접속부(150)는 상기 숫접속부(130)의 부착 개수 및 위치에 대응되어 상기 콘크리트 복합파일의 오목부(140)의 중앙에 1개가 형성되거나, 상기 오목부(140)의 일정 부분에 다수개가 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 강판(200)은 상기 콘크리트 복합파일(100)에서 상기 볼록부 및 오목부가 각각 형성된 측면과 직교되는 방향의 양측면에 각각 1개 또는 2개가 매립 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 다수개의 수직 이음용 체결홈(170)은, 상기 콘크리트 복합파일(100)의 수직 이음 작업을 할 경우 상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면과 형상이 동일한 금속재의 수직 이음용 연결부재(300)를 상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면에 볼트(40)를 통해 용이하게 체결되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 수직 이음용 연결부재(300)는 복수개의 콘크리트 복합파일의 수직 이음 작업을 할 경우 복수개의 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면에 각각 체결된 수직이음용 연결부재(300a, 300b)의 밀착된 부분(60)을 용접 처리하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 콘크리트 복합파일(100)의 중공부(110)는, 수직 이음용 강관(400)이 상기 중공부에 일정깊이까지 삽입되어 고정되도록 상기 수직 이음용 강관의 직경과 동일한 직경을 갖는 강관 고정부(111a, 111b)가 상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부에 각각 일정깊이로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

복수개의 벽체용 콘크리트 복합파일의 수직ㆍ수평 이음이 용이하며 지수효과가 극대화 되도록 하기 위해 상ㆍ하부면에는 다수개의 수직이음용 체결홈이, 양측면에는 숫접속부 및 암접속부가 각각 형성되며, 보걸이 및 띠장과 같은 가시설용 건설자재의 결속이 용이하도록 다수개의 체결홈이 형성된 강판이 매립되도록 제작함으로써,

(1) 시공현장에서 거푸집으로 일일이 콘크리트를 타설하여 제작하지 않고 공장에서 대량생산이 가능하여 자재비를 절감할 수 있으며, 미리 제작된 콘크리트 복합파일을 현장에서 항타 작업만으로 연속 벽체의 형성이 가능하여 시공 기간을 단축시킬 수 있다.

(2) 암접속부가 벽체용 콘크리트 복합파일의 내부방향으로 형성되고, 상기 암접속부의 내면과 상기 숫접속부의 외면 전체가 서로 대응하여 맞닿도록 접속됨으로써, 콘크리트 복합파일과 암ㆍ숫접속부 간의 강성이 증가되고, 축 하중과 측면하중, 토압, 수압 등이 균일하게 적용되어 시공 시 안정성이 확보될 수 있다.

(3) 벽체용 콘크리트 복합파일의 항타 전ㆍ후 작업 시 숫접속부의 내부에 형성된 지수제 주입용 홀에 그라우팅(grouting) 장비를 통해 지수제 또는 그라이트제를 용이하게 주입이 가능하여 지수제의 손ㆍ망실이 감소되며, 시공 완료 후 그라우팅(grouting) 장비를 통해 접속부의 누수가 발견될 시 지수제의 재주입이 가능하여 누수를 용이하게 차단할 수 있다.

(4) 숫접속부의 외부면에 벽체용 콘크리트 복합파일의 길이(혹은 수직)방향으로 다수개의 지수제 팽창용 홀을 형성시켜 숫접속부의 내부에 천공된 지수제 주입용 홀에 주입된 지수제가 지수제 팽창용 홀을 통해 팽창되어 암접속부의 내부면과 숫접속부의 외부면이 팽창된 지수제에 의해 감싸져 누수를 용이하게 차단할 수 있다.

(5) 벽체용 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면에 다수개의 수직 이음용 체결홈이 형성되어 볼트를 통해 수직 이음용 연결부재의 탈부착이 용이하며, 수직으로 접속된 복합파일 간의 강성이 증가되어 깊은 심도까지의 시공이 가능하다.

(6) 강판에 형성된 다수개의 체결홈을 통해 띠장 및 보걸이와 같은 가시설용 건설 자재를 작업자의 용접작업 없이 용이하게 벽체용 콘크리트 복합파일에 체결하거나 제거할 수 있어 시공의 안전성과 효율성 및 공사기간을 단축 시킬 수 있다.

도 1은 종래의 흙막이 벽체용 합성 파일을 나타낸 도면
도 2의 (가) (나)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일의 입체도와 평면도를 나타낸 도면
도 3의 (가) (나)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 암접속부와 숫접속부가 벽체용 콘크리트 복합파일에 각각 다수개 형성된 것을 나타낸 도면
도 4의 (가) (나)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 숫접속부의 외면형상과 암접속부가 다각형상으로 형성된 것을 나타낸 도면
도 5의 (가) (나)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벽체용 콘크리트 복합파일에 매립되는 강판의 입체도와 단면도를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벽체용 콘크리트 복합파일에 수직 이음용 연결부재와 수직 이음용 강관을 설치한 것을 나타낸 도면
도 7의 (가) (나)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수개의 벽체용 콘크리트 복합파일의 수직 이음을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수개의 벽체용 콘크리트 복합파일의 수평 이음을 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수개의 벽체용 콘크리트 복합파일을 통해 벽체를 형성 시 모서리 부분의 다양한 벽체용 콘크리트 복합파일 형상을 나타낸 도면

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일(100)의 주요 기술적 구성은, 숫접속부(130), 암접속부(150), 다수개의 이형강봉(160), 다수개의 수직 이음용 체결홈(170), 강판(200)으로 이루어진다.

먼저, 본 발명의 벽체용 콘크리트 복합파일(100)의 주요 기술적 구성을 상세히 설명함에 앞서, 상기 콘크리트 복합파일(100)은 공장에서 "

" 형상의 형틀에 고강도 콘크리트를 타설한 다음 상기 형틀에 원심력을 가하여 상기 형틀과 같이 내부가 원형상으로 뚫려있는 중공부(110)와, 양측면에 볼록부(120) 및 오목부(140)가 각각 형성되도록 한 원심성형방식(Centrifugal molding)으로 제작되어지며, 고강도 콘크리트가 양생되기 전에 상기 강판(200)과 후술하는 숫접속부 연결용 강판(180)을 각각 일면이 외부로 노출되도록 매립한다. 또한, 상기 형틀 내부에 환형상으로 다수개의 이형강봉(160)을 배치하되, 상기 다수개의 이형강봉(160)에는 전체에 걸쳐 철선(미도시)을 나선형상으로 감아 철선이 배력철근의 역할을 함과 동시에 상기 다수개의 이형강봉의 위치를 고정시키도록 함으로써, 양생 후 콘크리트 복합파일의 강도를 더욱 높일 수 있다.

또한, 고강도 콘크리트가 양생되기 전에 프리텐션(Pretension) 방식으로 긴장력을 가하여 상기 고강도 콘크리트가 횡하중에 효율적으로 지지할 수 있도록 한다. 여기서, 원심성형 및 프리텐션방식은 이미 공지된 기술이므로 더 이상 설명하지 않는다.

도 2를 참조하면, 상기 숫접속부(130)와 암접속부(150)는 복수개의 벽체용 콘크리트 복합파일을 수평으로 접속시키기 위한 수단이다.

상기 숫접속부(130)는, 벽체용 콘크리트 복합파일(100)의 일측면에 볼록하게 곡률진 볼록부(120)의 중앙에 부착되며, 그라우팅(grouting) 장비를 통한 지수제 또는 그라우트제의 주입이 용이하도록 내부에 지수제 주입용 홀(131)이 형성되며 일측단부가 개방된 "

"형의 단면을 갖고 수직길이가 상기 콘크리트 복합파일의 길이와 동일하도록 제작된 관형상을 갖는다.

여기서 상기 숫접속부(130)의 내부에 형성된 지수제 주입용 홀(131)을 둠으로써, 상기 벽체용 콘크리트 복합파일(100)의 항타 전ㆍ후 작업 시 상기 지수제 주입용 홀에 그라우팅(grouting) 장비를 통해 지수제 또는 그라이트제를 용이하게 주입이 가능하여 지수제의 손ㆍ망실이 감소되며, 시공 완료 후 그라우팅(grouting) 장비를 통해 접속부의 누수가 발견될 시 지수제의 재주입이 가능하여 누수를 용이하게 차단할 수 있다.

또한, 상기 숫접속부(130)는 외부면에 벽체용 콘크리트 복합파일(100)의 길이(혹은 수직)방향으로 다수개의 지수제 팽창용 홀(132)을 형성시켜 숫접속부에 주입된 지수제가 상기 다수개의 지수제 팽창용 홀(132)과 일측단부가 개방된 부분을 통해 팽창되어 암접속부(150)의 내부면과 숫접속부(130)의 외부면이 팽창된 지수제에 의해 감싸져 누수를 용이하게 차단할 수 있도록 한다.

또한, 상기 볼록부(120)에 숫접속부 연결용 강판(180)을 매립하여 나사 체결방식 또는 용접방식 중에서 어느 하나를 선택하여 상기 숫접속부(130)가 상기 볼록부의 중앙에 용이하게 부착되도록 한다. 나사 체결방식으로 부착할 경우, 상기 숫접속부의 일측단부가 개방되어 있어 작업자가 손쉽게 나사를 체결할 수 있다.

다음으로 상기 암접속부(150)는 상기 벽체용 콘크리트 복합파일(100)의 타측면에 오목하게 곡률진 오목부(140)의 중앙에 형성되며, 상기 숫접속부(130)에 대응되어 접속 가능하도록 상기 숫접속부(130)의 외부면의 형상과 크기가 동일하도록 상기 콘크리트 복합파일(100)의 내부방향으로 형성되어 진다.

여기서, 상기 오목부(140)는 상기 볼록부(120)의 곡률과 대응되는 곡률로 오목하게 형성되어 복수개의 콘크리트 복합파일을 수평(혹은 가로)으로 연결할 경우 상기 볼록부와 오목부가 서로 밀착되도록 한다.

따라서 상기 암접속부(150)가 상기 본체(110)의 내부방향으로 형성되고, 상기 암접속부(120)의 내면과 상기 숫접속부(130)의 외면 전체가 서로 대응하여 맞닿도록 접속됨으로써, 콘크리트 복합파일과 암ㆍ숫접속부 간의 강성이 증가되고, 축 하중과 측면하중, 토압, 수압 등이 균일하게 적용되어 시공 시 안정성이 확보될 수 있다.

한편, 상기 숫접속부(130)는 "

"형의 단면 형상에 제한되지 않으며, 일례로 상기 숫접속부 외부면은 일측 단부가 개방된 다각형상을 갖고 내부면은 일측 단부가 개방된 원형상을 갖도록 제작되고, 이에 대응하여 상기 암접속부(150)는 상기 숫접속부의 외부면의 형상 및 크기가 동일한 다각형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같이 숫접속부의 내부에 형성된 지수제 주입용 홀(131)은 그라우팅 장비를 통한 지수제 또는 그라우트제의 주입 및 누수 검사가 용이하도록 원형상을 갖도록 하되, 숫접속부의 외부면 및 암접속부의 형상은 다양한 형상으로 제작될 수 있다(도 4의 (가) (나) 참조).

또한, 상기 숫접속부(130)는 상기 콘크리트 복합파일의 볼록부(120)의 중앙에 1개가 부착되거나, 상기 볼록부(120)의 일정 부분에 다수개가 부착될 수 있으며, 상기 암접속부(150)도 상기 숫접속부(130)의 부착 개수 및 위치에 대응되어 상기 콘크리트 복합파일의 오목부(140)의 중앙에 1개가 형성되거나, 상기 오목부(140)의 일정 부분에 다수개가 형성될 수 있다(도 3의 (가) (나) 참조).

도 2 및 도 6을 참조하여, 상기 다수개의 수직 이음용 체결홈(170)은, 상기 벽체용 콘크리트 복합파일(100)의 수직 이음을 위한 수단으로, 상기 벽체용 콘크리트 복합파일(100)의 상ㆍ하부면에 나사산이 형성된 일정 깊이의 홈이 다수개 형성된다.

여기서 상기 다수개의 수직 이음용 체결홈(170)은, 상기 콘크리트 복합파일(100)의 수직 이음 작업을 할 경우 상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면과 형상이 동일한 금속재의 수직 이음용 연결부재(300)를 상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면에 볼트(40)를 통해 용이하게 체결되도록 한다. 이때 상기 수직 이음용 연결부재에도 상기 콘크리트 복합파일과의 체결을 위해 다수개의 나사홈(310)이 천공된다.

또한, 상기 수직이음용 연결부재(300)는 복수개의 콘크리트 복합파일(100a, 100b)의 수직 이음 작업을 할 경우 복수개의 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면에 각각 체결된 수직이음용 연결부재(300a, 300b)의 밀착된 부분(60)을 용접 처리하여 복수개의 콘크리트 복합파일이 용이하게 수직 이음 되도록 한다.

또한, 도 6 및 도 7을 참조하여, 복수개의 콘크리트 복합파일(100a, 100b)의 수직 이음 작업 시 하부 콘크리트 복합파일(100a)의 중공부(110)에 수직 이음용 강관(400)을 일정부분이 외부로 돌출되도록 삽입하여 돌출된 부분이 상부 콘크리트 복합파일의 중공부에 삽입되도록 함으로써, 수직 이음된 복수개의 콘크리트 복합파일(100a, 100b) 간에 강성을 높이도록 한다.

여기서 상기 수직 이음용 강관(400)이 상기 콘크리트 복합파일(100)의 외부로 일정부분이 돌출되도록 하기 위해, 상기 수직 이음용 강관이 상기 중공부(110)에 일정깊이까지 삽입되어 고정되도록 상기 수직 이음용 강관의 직경과 동일한 직경을 갖는 강관 고정부(111a, 111b)가 상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부에 각각 일정깊이로 형성되도록 한다.

또한, 상기 강관 고정부(111a, 111b)가 형성된 부분을 제외한 중공부의 나머지 부분은 상기 강관 고정부의 직경보다 작게 형성되도록 하여 상기 수직 이음용 강관(400)이 상기 강관 고정부에서 이탈되지 않도록 한다.

이와 같이 상기 다수개의 수직 이음용 체결홈(170)과 중공부에 형성된 강관 고정부(111a, 111b)를 통해 상기 수직이음용 연결부재(300)의 탈부착이 용이하며 수직 이음된 복수개의 콘크리트 복합파일(100a, 100b) 간에 강성을 높일 수 있으므로, 깊은 심도까지의 시공이 가능하다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 강판(200)은, 상기 콘크리트 복합파일(100)과 합성되어 상기 콘크리트 복합파일의 강성을 높이고, 띠장과 버팀대 및 보걸이(70)와 같은 가시설용 건설 자재를 용이하게 체결 가능하도록 한 수단으로, 상기 볼록부 및 오목부가 각각 형성된 측면과 직교되는 방향의 양측면에는, 수직길이가 상기 콘크리트 복합파일(100)의 길이와 동일하며, 일측은 상기 콘크리트 복합파일의 외부로 노출되되, 띠장과 버팀대 및 보걸이(70)와 같은 가시설용 건설 자재를 볼트(50)를 통해 체결 가능하도록 나사산이 형성된 일정깊이의 홈을 둔 다수개의 체결홈(210)이 형성되고, 타측은 상기 콘크리트 복합파일에 매립된다.

여기서 상기 강판(200)은 상기 콘크리트 복합파일(100)의 규격 및 용도에 따라서 상기 콘크리트 복합파일(100)에서 상기 볼록부 및 오목부가 각각 형성된 측면과 직교되는 방향의 양측면에 각각 1개 또는 2개가 매립 설치된다.

또한 상기 강판(200)은, 도면에는 도시되지 않았지만, C형강, T형강, CT형강, ㄷ형강 등 다양한 형상으로 제조될 수 있다.

한편, 가시설용 건설 자재란, 흙막이공법에 사용되는 건설 자재로 지반 굴착으로 인해 굴착면의 토압 및 수압에 의하여 과다한 변형 및 붕괴가 일어나지 않도록 굴착면에 콘크리트 복합파일과 같은 흙막이벽(혹은 토류벽)을 설치하고, 상기 콘크리트일 복합파일이 지반에 수직으로 지지될 수 있도록 흙막이벽에 설치되는 것으로, 띠장(wale), 버팀대(혹은 스트러트), 보걸이 등이 있다.

띠장(wale)은, 흙막이벽에 발생되는 수평하중을 지지하기 위해 흙막이벽의 평면에 가로방향으로 부착시켜 일측의 흙막이벽에 설치된 다수개의 콘크리트 복합파일에 동일한 하중이 전달되도록 한 부재이며, 버팀대(혹은 스트러트)도 띠장과 마찬가지로 흙막이벽의 수평하중을 지지하되, 마주보는 흙막이벽과 서로 크로싱(crossing)되어 체결하여 양측의 흙막이벽이 수평하중으로 인해 각각 붕괴되지 않도록 한다. 또한, 보걸이는 띠장 및 버팀대와 같은 가시설용 건설 자재를 받치는 "ㄱ" 형상의 강재이다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복수개의 벽체용 콘크리트 복합파일의 수평 이음을 나타낸 도면으로, 복수개의 벽체용 콘크리트 복합파일(100a 내지 100d)을 통해 토류벽이 형성되어 공사현장으로 흙과 물의 유입을 차단하며, 강판(200)에 형성된 다수개의 체결홈(210)에 볼트(50)를 통해 보걸이(70)를 체결ㆍ설치할 수 있다, 또한, 콘크리트 복합파일의 숫접속부(130)에 형성된 지수제 주입용 홀에 지수제 또는 그라우트제(80)가 주입되어 누수를 차단할 수 있다. 이때 지수제 또는 그라우트제를 주입하기 전에 지수제 주입용 홀에 유입된 흙 또는 물은 펌프와 같은 흡입장비 또는 천공장비를 통해 제거함으로써 지수제 또는 그라우트제가 용이하게 주입되도록 한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다수개의 벽체용 콘크리트 복합파일을 통해 벽체를 형성 시 모서리 부분의 다양한 벽체용 콘크리트 복합파일 형상을 나타낸 도면으로, 다수개의 콘크리트 복합파일을 통해 사각 벽체를 형성 시, 벽체의 각진 모서리부분에는 "

"형(100e, 100h), "

"형(100f), "

"형(100g)의 콘크리트 복합파일을 사용하여 설치방향이 서로 다른 콘크리트 복합파일 간의 접속도 가능하도록 함으로써, 각진 모서리 부분에 발생될 수 있는 누수를 완벽히 차단하도록 하여 차수효과가 극대화 되도록 한다. 위와 같은 다양한 형상의 콘크리트 복합파일은 시공할 벽체 구조와 동일하도록 공장에서 사전에 제작 되도록 함으로써, 콘크리트복합파일의 전체 형상과, 숫접속부 및 암접속부의 형성 위치에 제한을 두지 않는다.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일은, 상ㆍ하부면에는 다수개의 수직이음용 체결홈(170)이, 양측면에는 숫접속부(130) 및 암접속부(150)가 각각 형성되며, 보걸이 및 띠장과 같은 가시설용 건설자재의 결속이 용이하도록 다수개의 체결홈(210)이 형성된 강판(200)이 매립되도록 제작함으로써, 복수개의 벽체용 콘크리트 복합파일의 수직ㆍ수평 이음이 용이하며 지수효과가 극대화 되도록 하여 시공의 안정성과 시공시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 파일본체 11, 160: 다수개의 이형강봉
12, 120: 볼록부 13: 볼록부홈
14, 140: 오목부 16: 오목부홈
20: 노출강판 40, 50: 볼트
70: 지수제 또는 그라우트제
100, 100a 내지 100h: 벽체용 콘크리트 복합파일
110: 중공부 111a, 111b: 강관 고정부
130: 숫접속부 131: 지수제 주입용 홀
132: 지수제 팽창용 홀 150: 암접속부
170: 다수개의 수직 이음용 체결홈
180: 숫접속부 연결용 강판
200: 강판 210: 다수개의 체결홈
300, 300a, 300b: 수직 이음용 연결부재

Claims

토목ㆍ건축 공사에서 지하차도, 교대, 옹벽 구조물과 같이 흙막이를 위해 지표면에 항타(抗打)되어 설치되는 벽체용 콘크리트 복합파일(100)에 있어서,
상기 콘크리트 복합파일(100)은, 원심성형에 의해 제작되어 일측면은 볼록하게 곡률진 볼록부(120)와 타측면은 상기 볼록부와 대응되는 곡률로 오목부(140)가 각각 형성되고 내부에는 중공부(110)가 형성되되,
상기 볼록부(120)의 중앙에 부착되며, 그라우팅(grouting) 장비를 통한 지수제 또는 그라우트제의 주입이 용이하도록 내부에 지수제 주입용 홀(131)이 형성되며 일측단부가 개방된 "
"형의 단면을 갖고 수직길이가 상기 콘크리트 복합파일(100)의 길이와 동일하도록 제작된 관형상의 숫접속부(130)와;
상기 오목부(140)의 중앙에 형성되며, 상기 숫접속부(130)에 대응되어 접속 가능하도록 상기 숫접속부의 외부면의 형상과 크기가 동일한 암접속부(150)와;
상기 볼록부 및 오목부가 각각 형성된 측면과 직교되는 방향의 양측면에는, 수직길이가 상기 콘크리트 복합파일의 길이와 동일하며, 일측은 상기 콘크리트 복합파일의 외부로 노출되되, 띠장과 버팀대 및 보걸이(70)와 같은 가시설용 건설 자재를 볼트(50)를 통해 체결 가능하도록 나사산이 형성된 일정깊이의 홈을 둔 다수개의 체결홈(210)이 형성되고, 타측은 상기 콘크리트 복합파일에 매립된 강판(200)과;
상기 콘크리트 복합파일(100)의 내부에는 환형상이 유지되도록 철선(미도시)을 나선형으로 묶어 매립된 다수개의 이형강봉(160)과;
상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면에는 콘크리트 복합파일 간의 수직 이음이 용이하도록 나사산이 형성된 일정깊이의 홈을 둔 다수개의 수직 이음용 체결홈(170)을 포함하여 구성되며,
또한, 다수개의 콘크리트 복합파일을 통해 사각 벽체를 형성 시, 벽체의 각진 모서리부분에는 "
"형(100e, 100h), "
"형(100f), "
"형(100g)의 콘크리트 복합파일을 사용하여 설치방향이 서로 다른 콘크리트 복합파일 간의 접속도 가능하도록 하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일.
제1 항에 있어서,
상기 콘크리트 복합파일(100)의 일측면에 형성된 볼록부(120)의 중앙에는, 숫접속부 연결용 강판(180)을 매립하여 나사 체결방식 또는 용접방식 중에서 어느 하나를 선택하여 상기 숫접속부(130)가 상기 볼록부(120)의 중앙에 용이하게 부착되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일.
제 1항에 있어서,
상기 숫접속부(130)는 외부면에 다수개의 지수제 팽창용 홀(132)이 천공되는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일.
제1 항에 있어서,
상기 숫접속부(130)의 외부면은 일측 단부가 개방된 다각형상을 갖고 내부면은 일측 단부가 개방된 원형상을 갖도록 제작되고, 이에 대응하여 상기 암접속부(150)는 상기 숫접속부의 외부면의 형상 및 크기가 동일한 다각형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일.
제1 항에 있어서,
상기 숫접속부(130)는 상기 콘크리트 복합파일의 볼록부(120)의 중앙에 1개가 부착되거나, 상기 볼록부(120)의 일정 부분에 다수개가 부착되는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일.
제5 항에 있어서,
상기 암접속부(150)는 상기 숫접속부(130)의 부착 개수 및 위치에 대응되어 상기 콘크리트 복합파일의 오목부(140)의 중앙에 1개가 형성되거나, 상기 오목부(140)의 일정 부분에 다수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일.
제1 항에 있어서,
상기 강판(200)은 상기 콘크리트 복합파일(100)에서 상기 볼록부 및 오목부가 각각 형성된 측면과 직교되는 방향의 양측면에 각각 1개 또는 2개가 매립 설치되는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일.
제1 항에 있어서,
상기 다수개의 수직 이음용 체결홈(170)은, 상기 콘크리트 복합파일(100)의 수직 이음 작업을 할 경우 상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면과 형상이 동일한 금속재의 수직 이음용 연결부재(300)를 상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면에 볼트(40)를 통해 용이하게 체결되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일.
제 8항에 있어서,
상기 수직 이음용 연결부재(300)는 복수개의 콘크리트 복합파일의 수직 이음 작업을 할 경우 복수개의 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부면에 각각 체결된 수직이음용 연결부재(300a, 300b)의 밀착된 부분(60)을 용접 처리하는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일.
제1 항에 있어서,
상기 콘크리트 복합파일(100)의 중공부(110)는, 수직 이음용 강관(400)이 상기 중공부에 일정깊이까지 삽입되어 고정되도록 상기 수직 이음용 강관의 직경과 동일한 직경을 갖는 강관 고정부(111a, 111b)가 상기 콘크리트 복합파일의 상ㆍ하부에 각각 일정깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는 수직ㆍ수평 이음이 용이한 벽체용 콘크리트 복합파일.