KR20220105053A - 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝, 및 이의 제조방법 - Google Patents

콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝, 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝은 섬유보강플라스틱튜브와; 상기 섬유보강플라스틱튜브의 하단부에 고정되는 슈판과; 상기 슈판에 타단부가 고정되어 프리스트레스되는 PC강선과; 상기 PC강선의 긴장력으로 섬유보강플라스틱튜브 내부에 위치한 콘크리트에 선행 압축응력이 도입되는 합성부가 구비되며, 상기 합성부에 섬유보강플라스틱튜브의 내경과 동일한 외경을 갖도록 연결되어 PC강선의 긴장력으로 콘크리트에 선행 압축응력이 도입되는 전이부가 구비되고, 상기 전이부에 연결되어 섬유보강플라스틱튜브의 외경과 동일한 직경으로 확관되면서 PC강선의 일단부가 정착되는 확관부가 구비된 콘크리트관을 포함하여 구성되며, 상기 섬유보강플라스틱튜브는 외주면에 형성되어 합성말뚝의 원주 방향을 보강하는 복수의 전단키를 포함하고, 상기 전단키의 배치 밀도는 상기 전이부와 가까워질수록 커진다.

Description

콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝, 및 이의 제조방법{Synthetic pile containing concrete-fiber reinforced plastic tube, and manufacturing method for the same}
본 발명은 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 섬유보강플라스틱튜브에 의해 콘크리트관의 합성부에 구속력을 향상시키면서 PC강선에 도입한 긴장력을 이용해서 콘크리트관의 확관부 및 전이부 뿐만 아니라 섬유보강플라스틱튜브 내부에 위치하는 콘크리트관의 합성부에도 선행 압축응력이 작용되도록 하고, 콘크리트관의 확관부와 전이부 및 합성부에 위치한 PC강선의 내부 또는 외부에 나선철선을 위치시켜 콘크리트관의 구속효과를 높임으로써 말뚝의 축방향강도와 휨강도를 증대시키고 두부정리를 쉽게 할 수 있는 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 구조물의 중량을 지지층에 안정적으로 전달하기 위해 말뚝을 시공하는데, 상기 말뚝은 만들어진 재료에 따라 콘크리트말뚝과 강관말뚝, 합성말뚝으로 분류된다.
상기 콘크리트말뚝은, RC말뚝, PC말뚝, PHC말뚝 등을 말하는 것으로, 말뚝 선단의 순단면적이 커서 선단지지력이 크고, 자재비가 강관말뚝의 1/3~1/5에 불과해 공사비를 절감할 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 구조물에 수평하중이 작용하는 경우 기초로 사용된 말뚝 상부에 매우 큰 크기의 전단력과 휨모멘트가 발생하기 때문에 전단력과 휨모멘트에 대한 저항능력이 작은 콘크리트말뚝은 수량이 증가해서 공사비가 늘어나는 문제점이 있다.
상기 강관말뚝은, 휨모멘트와 전단력에 대한 저항능력이 우수할 뿐만 아니라 단위중량은 작고 강도는 커서 시공성도 우수하고, 이음이나 절단도 용이하기 때문에 지층 변화가 심한 현장에 소요길이까지 시공할 수 있으므로 현장적용성이 뛰어난 장점이 있으나, 강관말뚝의 재료가 고가라는 단점과 강재의 원자재를 전량 수입에 의존하므로 수급 및 가격의 변화가 심할 수밖에 없어 강관말뚝의 재료비 증가는 전체 공사비의 증가로 이어져 국가적으로 큰 손실이 되는 문제점이 있다.
최근에는 상기 콘크리트말뚝과 강관말뚝이 갖고 있는 문제점을 해결하기 위해 이질의 재료 또는 다른 특성을 갖는 말뚝을 조합하여 구조물 특성에 적합하도록 개량한 합성말뚝(Composite Pile)이 현장에 적용되고 있다.
상기 합성말뚝의 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1305058호에 프리스트레스트 중공 콘크리트 말뚝과 강관의 합성으로 이루어진 긴장재 절약형 강합성 말뚝의 제작방법이 등록된 바 있다.
선 등록된 특허는, 하나의 말뚝이 강관부와 PHC 말뚝부로 구성되는 복합말뚝에 대한 것으로, 강관의 내면에 부착된 다수개의 정착부재에 긴장재의 일단부를 정착하고, 긴장재의 타단부는 PHC 말뚝의 단부에 정착되는데, 상기 긴장재는 강관에 의해 덮혀 있지 아니한 PHC 말뚝부에만 길이 방향으로 긴장되어 프리스트레스를 부여하게 된다.
그러나 선 등록된 특허는, 강관의 내면에 다수개의 정착부재를 방사상으로 일정각도 이격되도록 각각 정착시켜야 하므로 작업공정이 복잡하여 작업능률이 떨어지는 문제점이 있었고, 상기 다수개의 정착부재를 강관 내면에 정확하게 정착시키기 위해 정착부재의 정착위치를 설정하여야 하는 과정이 늘어나 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 강관의 단부 내면에 전단키가 형성되지 않아 휨하중이 작용했을 때, 강관과 PHC 말뚝 간의 일체 합성상태가 견고하게 유지되지 못해 합성말뚝의 휨강도가 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 섬유보강플라스틱튜브에 의해 콘크리트관의 합성부에 구속력을 향상시키고 아울러 PC강선에 긴장력을 도입해서 콘크리트관의 확관부 및 전이부 뿐만 아니라 강관 내부에 위치하는 콘크리트관의 합성부에도 선행 압축응력이 작용되도록 함으로써, 말뚝의 축방향강도 및 휨강도를 대폭 증대시켜 강관말뚝만을 사용할 때보다 강관의 두께를 대폭 줄임으로써 공사비용을 절감하고, 두부정리는 물론 PHC말뚝과의 이음시공도 손쉽게 할 수 있는 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 섬유보강플라스틱튜브에 의해 콘크리트관의 합성부에 구속력을 향상시키고 아울러 PC강선에 긴장력을 도입해서 콘크리트관의 확관부 및 전이부 뿐만 아니라 강관 내부에 위치하는 콘크리트관의 합성부에도 선행 압축응력이 작용되도록 함으로써, 말뚝의 축방향강도 및 휨강도를 대폭 증대시켜 강관말뚝만을 사용할 때보다 강관의 두께를 대폭 줄임으로써 공사비용을 절감하고, 두부정리는 물론 PHC말뚝과의 이음시공도 손쉽게 할 수 있는 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 섬유보강플라스틱튜브에 의해 콘크리트관의 합성부에 구속력을 향상시키고 아울러 PC강선에 긴장력을 도입해서 콘크리트관의 확관부 및 전이부 뿐만 아니라 강관 내부에 위치하는 콘크리트관의 합성부에도 선행 압축응력이 작용되도록 함으로써, 말뚝의 축방향강도 및 휨강도를 대폭 증대시켜 강관말뚝만을 사용할 때보다 강관의 두께를 대폭 줄임으로써 공사비용을 절감하고, 두부정리는 물론 PHC말뚝과의 이음시공도 손쉽게 할 수 있는 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 섬유보강플라스틱튜브에 의해 콘크리트관의 합성부에 구속력을 향상시키고 아울러 PC강선에 긴장력을 도입해서 콘크리트관의 확관부 및 전이부 뿐만 아니라 강관 내부에 위치하는 콘크리트관의 합성부에도 선행 압축응력이 작용되도록 함으로써, 말뚝의 축방향강도 및 휨강도를 대폭 증대시켜 강관말뚝만을 사용할 때보다 강관의 두께를 대폭 줄임으로써 공사비용을 절감하고, 두부정리는 물론 PHC말뚝과의 이음시공도 손쉽게 할 수 있는 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝, 및 이의 제조 방법에 의하면, 섬유보강플라스틱튜브에 의해 콘크리트관의 합성부에 구속력을 향상시키고 아울러 PC강선에 긴장력을 도입해서 콘크리트관의 확관부 및 전이부 뿐만 아니라 섬유보강플라스틱튜브 내부에 위치하는 콘크리트관의 합성부에도 선행 압축응력이 작용되도록 함으로써, 말뚝의 축방향강도 및 휨강도를 대폭 증대시켜 강관말뚝만을 사용할 때보다 섬유보강플라스틱튜브의 두께를 대폭 줄임으로써 공사비용을 절감하고, 두부정리는 물론 PHC말뚝과의 이음시공도 손쉽게 한다.
또한, 상기 섬유보강플라스틱튜브는 외주면에 형성된 복수의 전단키를 포함함으로써, 말뚝의 원주 방향 강도를 보강한다.
또한, 상기 하부거푸집에 안착된 섬유보강플라스틱튜브 내부 및 하부보조거푸집과 하부연결거푸집에 콘크리트를 타설하는 단계는,
상기 콘크리트를 연속적으로 분출하는 콘크리트 공급 장치를 상기 슈판의 중앙부에 형성된 통공을 통해 상기 긴장판까지 상기 섬유보강플라스틱튜브 내부로 밀어넣고 상기 콘크리트 공급 장치를 상기 섬유보강플라스틱튜브 외부로 꺼내는 방식으로 이루어짐으로써, 섬유보강플라스틱튜브가 안착된 상태에서 효율적인 콘크리트 타설이 가능하다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 단면도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 단면도이다.
도 3은 또 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 단면도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 단면도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 일 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법의 공정 단계들을 보여주는 제작도들이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법의 일 공정 단계를 보여주는 제작도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법의 일 공정 단계를 보여주는 제작도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법의 일 공정 단계를 보여주는 제작도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 시공과정도이다.
도 15는 본 발명 합성말뚝과 PHC말뚝의 이음부 단면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 평면도이다.
도 17은 도 16에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 상세한 평면도이다.
도 18은 도 17의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 19는 다른 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 단면도이다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 단면도이다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 상세한 평면도이다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 상세한 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 단면도이다.
본 발명 합성말뚝(100)은, 섬유보강플라스틱튜브(110)가 구성되고, 상기 섬유보강플라스틱튜브(110)의 하단부에 고정되는 슈판(120)이 구성되며, 상기 슈판(120)에 타단부가 고정되어 프리스트레스되는 PC강선(130)이 구성되고, 상기 PC강선(130)의 긴장력으로 섬유보강플라스틱튜브(110) 내부에 위치한 콘크리트에 선행 압축응력이 도입되는 합성부(141)가 구비되며, 상기 합성부(141)에 섬유보강플라스틱튜브(110)의 내경과 동일한 외경을 갖도록 연결되어 PC강선(130)의 긴장력으로 콘크리트에 선행 압축응력이 도입되는 전이부(142)가 구비되고, 상기 전이부(142)에 연결되어 섬유보강플라스틱튜브(110)의 외경과 동일한 직경으로 확관되면서 PC강선(130)의 일단부가 정착되는 확관부(143)가 구비된 콘크리트관(140)을 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 슈판(120)의 둘레에 형성되어 섬유보강플라스틱튜브(110)에 안착되는 안착턱(120')을 더 포함하여 구비된다.
상기 슈판(120)의 직경은, 상기 합성말뚝(100)과 PHC말뚝(10)의 이음을 용접으로 고정시킬 경우는, 섬유보강플라스틱튜브(110)의 외경보다 작게 형성되고, 상기 합성말뚝(100)과 PHC말뚝(10)의 이음을 볼팅으로 고정시킬 경우는, 섬유보강플라스틱튜브(110)의 외경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 슈판(120)에 고정되어, PHC말뚝(10)과 용접이음 시 PHC말뚝(10)의 중공부에 결합되는 가이드부재(121)를 더 포함하여 구비된다.
상기 가이드부재(121)는, 상기 슈판(120)의 중심으로 경사지거나 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 확관부(143)의 상단부에 섬유보강플라스틱튜브(110)와동일한 직경으로 확관부(143)를 감싸 콘크리트의 강도를 보강하는 보강밴드(150)를 더 포함하여 구성된다.
상기 전이부(142) 및 확관부(143) 내부의 PC강선(130) 외주면을 감싸 콘크리트관(140)의 축방향강도와 휨강도를 보강하는 외부나선철선(160)을 더 포함하여 구성된다.
상기 합성부(141) 내부의 PC강선(130) 내부 또는 외부에 설치하여 콘크리트관(140)의 축방향강도와 휨강도를 보강하는 나선철선(170)을 더 포함하여 구성된다.
섬유보강플라스틱튜브(110)는 콘크리트관(140)(또는 합성부(141))의 외주면에 배치되어 콘크리트관(140)의 압축강도를 증가시킨다.
섬유보강플라스틱튜브(110)는 탄소섬유보강튜브, 유리섬유보강튜브, 또는 아리미드섬유보강튜브를 포함할 수 있다. 섬유보강플라스틱튜브(110)로서, 상기 탄소섬유보강튜브를 이용하는 경우, 강도는 상기 유리섬유보강튜브 대비 120% 이상일 수 있다. 반면, 섬유보강플라스틱튜브(110)로서, 상기 유리섬유보강튜브를 이용하는 경우, 비용을 상기 탄소섬유보강튜브보다 절감할 수 있다는 이점이 있다.
이하, 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로서 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.
도 2는 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 섬유보강플라스틱튜브(110_1)는 복수의 전단키(111)를 더 포함할 수 있다는 점에서, 도 1에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110)와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 복수의 전단키(111)들은 섬유보강플라스틱튜브(110_1)의 외주면에 형성된다. 복수의 전단키(111)들은 섬유보강플라스틱튜브(110_1)와 일체로 형성된다. 복수의 전단키(111)들은 섬유보강플라스틱튜브(110_1)와 동일한 물질로 이루어지고, 동일 공정을 통해 형성된다.
복수의 전단키(111)들은 합성말뚝(100)의 원주 방향을 따라 배치될 수 있다.
콘크리트관(140)은 도 1의 섬유보강플라스틱튜브(110)로부터 돌출된 섬유보강플라스틱튜브(110_1)의 복수의 전단키(111)와 직접 접한다. 즉, 콘크리트관(140)은 섬유보강플라스틱튜브(110_1)의 복수의 전단키(111)의 3면과 직접 접함으로써, 섬유보강플라스틱튜브(110_1)와 콘크리트관(140) 간의 결합력이 높아져, 전반적인 합성말뚝의 내구성이 높아지는 이점이 있다.
도 3은 또 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110_1)의 상기 전단키(111)의 배치 밀도는 길이 방향으로 상기 전이부(142)와 가까워질수록 커져 상기 전이부(142)와 가까워질수록 커지는 외력에 의해 상기 섬유보강플라스틱튜브(110_1)와 콘크리트관(140)이 분리되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다는 점에서, 도 2에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110_1)와 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110_1)의 상기 전단키(111)의 배치 밀도는 길이 방향으로 상기 전이부(142)와 가까워질수록 커질 수 있다.
도 3에서는, 도 2에 섬유보강플라스틱튜브(110_1)의 전단키(111)들의 배치 밀도가 변경될 수 있음을 예시하였지만, 후술할 도 4 및 도 5의 따른 섬유보강플라스틱튜브(110_2, 110_3)의 전단키(111)들도 도 3에서 설명한 배치 밀도가 적용될 수 있음은 자명하다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110_2)의 전단키가 섬유보강플라스틱튜브(110_2)의 콘크리트관(140)을 바라보는 면으로부터 상기 콘크리트관(140)을 바라보는 방향의 반대 방향으로 만입된 전단홈(H)을 포함한다는 점에서, 도 2에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110_1)와 상이하다.
그 외 구성들은 도 2에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝(100)과 동일한 바, 나머지 구성들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 섬유보강플라스틱튜브(110_3)는 상기 전단키(111_1)보다 직경이 큰 관통홀(TH)을 포함하고, 상기 합성말뚝(100)은 상기 관통홀(TH)에 끼워져 삽입된 커플링 부재(CP)를 더 포함하고, 상기 전단키(111_1)는 상기 커플링 부재(CP)를 통해 상기 섬유보강플라스틱튜브(110_3)의 상기 관통홀(TH)에 삽입된다는 점에서, 도 2에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝(100)과 상이하다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝(100)의 상기 섬유보강플라스틱튜브(110_3)는 상기 전단키(111_1)보다 직경이 큰 관통홀(TH)을 포함하고, 상기 합성말뚝(100)은 상기 관통홀(TH)에 끼워져 삽입된 커플링 부재(CP)를 더 포함하고, 상기 전단키(111_1)는 상기 커플링 부재(CP)를 통해 상기 섬유보강플라스틱튜브(110_3)의 상기 관통홀(TH)에 삽입될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 섬유보강플라스틱튜브(110_3)의 두께는 매우 얇다. 얇은 두께를 갖는 섬유보강플라스틱튜브(110_3)에 전단키(111_1)를 삽입하면, 전단키(111_1)가 시공 중 및/또는 시공 후에 작은 외력에도 쉽게 유동하여, 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝(100)의 전반적인 내구성이 낮아질 수 있다. 특히, 전단키(111_1)를 적용하더라도 상기 섬유보강플라스틱튜브와 콘크리트관(140) 간의 결합력이 크게 높아지지는 않을 수 있다.
다만, 본 실시예와 같이, 상기 섬유보강플라스틱튜브(110_3)가 상기 전단키(111_1)보다 직경이 큰 관통홀(TH)을 포함하고, 상기 합성말뚝(100)이 상기 관통홀(TH)에 끼워져 삽입된 커플링 부재(CP)를 더 포함하고, 상기 전단키(111_1)가 상기 커플링 부재(CP)를 통해 상기 섬유보강플라스틱튜브(110_3)의 상기 관통홀(TH)에 삽입되는 방식으로 합성말뚝(100)에 적용되면, 전단키(111_1)가 시공 중 및/또는 시공 후에 작은 외력에도 쉽게 유동하지 않게 되어, 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝(100)의 전반적인 내구성을 높이는 이점이 있다.
그 외 구성들은 도 2에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝(100)과 동일한 바, 나머지 구성들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 제조과정을 설명한다.
도 6 내지 도 9는 일 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법의 공정 단계들을 보여주는 제작도들이다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 섬유보강플라스틱튜브(110)의 외경과 동일한 내경을 갖는 상,하부거푸집(210)(210')과 상,하부연결거푸집(220)(220')을 형성하고, 상기 상,하부거푸집(210)(210')
상단부 내측에는 상,하부보조거푸집(210a)(210a')을 형성한다.
상기 상,하부보조거푸집(210a)(210a')은 상,하부거푸집(210)(210')에 돌출되어 콘크리트관(140)의 전이부(142)를 형성하면서 합성말뚝(100)을 제조하는 동안 섬유보강플라스틱튜브(110)의 위치를 고정시키는 역할을 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상,하부거푸집(210)(210')과 상,하부연결거푸집(220)(220')이 형성되면, 상기 하부거푸집(210')의 상단부와 하부연결거푸집(220')의 하단부를 연결하여 고정시킨 상태에서 상기 하부거푸집(210')에 섬유보강플라스틱튜브(110)를 안착시키는데, 상기 섬유보강플라스틱튜브(110)의 상단부는 하부보조거푸집(210a')에 밀착되어야 한다.
상기 하부보조거푸집(210a')에 섬유보강플라스틱튜브(110)의 상단부가 밀착되면, 상기 섬유보강플라스틱튜브(110)의 하단부에서 상단부로 PC강선(130)이 돌출되도록 결합하는데, 상기 섬유보강플라스틱튜브(110)의 하단부에 위치하는 PC강선(130)은 슈판(120)의 정착구(122)에 정착시킨 후, 상기 슈판(120)을 섬유보강플라스틱튜브(110) 하단부에 밀착시킨다.
이때, 상기 슈판(120)의 둘레에 형성된 안착턱(120')은 섬유보강플라스틱튜브(110) 하단부에 안착되며, 상기 슈판(120)은 섬유보강플라스틱튜브(110)의 직경과 같게 형성되는 것이 바람직하나, 합성말뚝(100)과 PHC말뚝(10)의 이음을 용접으로 고정시킬 경우는, 섬유보강플라스틱튜브(110)의 외경보다 작게 형성되고, 상기 합성말뚝(100)과 PHC말뚝(10)의 이음을 볼팅으로 고정시킬 경우는, 섬유보강플라스틱튜브(110)의 외경보다 크게 형성되는 것이 더욱더 바람직하며, 상기 슈판(120)의 둘레는 하부 PHC말뚝(10)의 두부단판과의 용접이음을 위하여 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 섬유보강플라스틱튜브(110)의 상단부로 돌출된 PC강선(130)의 일단부는 긴장판(230)에 결합된 정착구(123)에 정착시켜 하부연결거푸집(220')에 안착시킨 상태에서 상기 긴장판(230)에 잭장치(240)를 연결한다.
여기서, 상기 하부연결거푸집(220')과 하부보조거푸집(210a')에 위치하는 PC강선(130)의 외주면에는 외부나선철선(160)을 고정시키고, 하부거푸집(210')에 안착된 섬유보강플라스틱튜브(110) 내부에 위치하는 PC강선(130)의 내부 또는 외부에 나선철선(170)을 고정시킬 수 있는데, 상기 외부나선철선(160)과 나선철선(170)은 PC강선(130)의 외부 및 내부에 위치하도록 PC강선(130)에 용접으로 고정되고, 상기 보강밴드(150)는 긴장판(230)에 결합된 정착구(123)에 별도의 연결부재(미도시)로 고정된 상태에서 하부연결거푸집(220')에 안착된 긴장판(230)에 밀착한다.
상기의 과정으로 섬유보강플라스틱튜브(110)와PC강선(130), 보강밴드(150)가 정착되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 슈판(120)의 중앙부에 형성된 통공(미도시)을 통해 하부거푸집(210')에 안착된 섬유보강플라스틱튜브(110) 내부와 하부보조거푸집(210a'), 하부연결거푸집(220')에 콘크리트를 타설한 후, 상기 하부거푸집(210')과 하부연결거푸집(220')에 상부거푸집(210) 및 상부연결거푸집(220)을 안착하여 고정시킨 상태에서 잭장치(240)를 정방향으로 회전시킨다.
한편, 상기 하부거푸집(210')에 안착된 섬유보강플라스틱튜브(110) 내부 및 하부보조거푸집(210a')과 하부연결거푸집(220')에 콘크리트를 타설하는 단계는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트(140a)를 연속적으로 분출하는 콘크리트 공급 장치(SP)를 상기 슈판(120)의 중앙부에 형성된 통공(122')을 통해 상기 긴장판(230)까지 상기 섬유보강플라스틱튜브(110) 내부로 밀어넣고 상기 콘크리트 공급 장치(SP)를 상기 섬유보강플라스틱튜브(110) 외부로 꺼내는 방식으로 이루어진다.
이러한 방식을 적용하기 위해서, 콘크리트 공급 장치(SP)는 길이 방향으로 소정 이상의 경도를 가져 길이 방향으로 곧은 형상을 유지해야한다. 콘크리트 공급 장치(SP)가 상기 경도보다 낮은 경도를 가지면, 콘크리트 공급 장치(SP)는 상기 콘크리트(140a)를 연속적으로 분출하는 과정에서 하부거푸집(210')을 향해 휘어져 섬유보강플라스틱튜브(110) 내부의 나선철선(170), PC강선(130)과의 물리적 간섭이 발생할 수 있다.
몇몇 실시예에서는 콘크리트 공급 장치(SP)가 상기 경도보다 낮은 경도를 갖더라도, 콘크리트(140a) 분출압을 매우 높여 콘크리트 공급 장치(SP)가 길이 방향으로 곧은 형상을 유지하도록 할 수도 있다.
다른 몇몇 실시예에서, 콘크리트 공급 장치(SP)가 길이 방향으로 곧은 형상을 유지하기 어려운 경우, 콘크리트 공급 장치(SP)는 섬유보강플라스틱튜브(110) 끝까지 삽입되지 않고, 적어도 중간에서 콘크리트(140a)를 분출할 수 있다. 상기 실시예에서, 적어도 중간에서 분출된 콘크리트(140a)를 섬유보강플라스틱튜브(110)의 끝까지 삽입하기 위해서 별도의 펌프 등의 삽입 부재가 도입될 수 있다.
이어서, 상기 잭장치(240)의 정방향 회전에 따라 긴장판(230)이 잭장치(240) 쪽으로 이동되면, 상기 긴장판(230)의 정착구(123)에 고정된 보강밴드(150)가 이동함과 동시에 상기 정착구(123)에 고정된 PC강선(130)에 긴장력이 도입되는데, 상기 PC강선(130)의 타단부는 슈판(120)의 정착구(122)에 정착되어 있고, 상기 섬유보강플라스틱튜브(110)는 상,하부보조거푸집(210a)(210a')에 의해 위치가 고정되므로 안정된 상태에서 PC강선(130)에 긴장력이 도입된다.
상기 PC강선(130)이 긴장되면, 상,하부거푸집(210)(210') 및 상,하부연결거푸집(220)(220')을 회전시켜 상,하부거푸집(210)(210')과 상,하부연결거푸집(220)(220')에 타설된 콘크리트가 원심력에 의해 섬유보강플라스틱튜브(110)와상,하부보조거푸집(210a)(210a'), 상,하부연결거푸집(220)(220') 및 보강밴드(150)에 밀착됨은 물론 PC강선(130)과 외부나선철선(160) 및 나선철선(170)을 매몰시키면서 양생되어 콘크리트관(140)이 성형되고, 그 다음 오토클레이브에서 증기양생하여 합성말뚝(100)을 성형한다.
상기 합성말뚝(100)이 성형되면, 상기 상,하부연결거푸집(220)(220')에서
잭장치(240)와 긴장판(230)을 분리함과 동시에 긴장된 PC강선(130)의 복원력으로 콘크리트관(140)의 전길이에 걸쳐 선행 압축응력이 가해지는데, 상기 콘크리트관(140)의 합성부(141)와 전이부(142)의 외경이 섬유보강플라스틱튜브(110)의 내경과 동일한 직경으로 형성되어 합성부(141)가 섬유보강플라스틱튜브(110) 내부에서 소정의 양만큼 압축됨으로써 섬유보강플라스틱튜브(110)에 의한 구속효과에 의해 콘크리트관(140)의 축방향강도와 휨강도가 증대된다.
상기의 과정으로 콘크리트관(140)에 선행 압축응력이 도입되면, 상,하거푸집(210)(210')과 상,하부연결거푸집(220)(220')으로부터 합성말뚝(100)을 분리하여 형성한다.
이하, 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로서 지칭하고, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.
도 10은 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법의 일 공정 단계를 보여주는 제작도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법 중 콘크리트 타설은, 상기 콘크리트 공급 장치(SP_1)의 단부에는 복수의 노즐(NZ)들이 배치되고, 상기 콘크리트(140a)는 상기 복수의 노즐(NZ)들을 통해 연속적으로 분출되어 점도 높은 상기 콘크리트의 분출압을 높인다는 점에서, 도 9에 따른 콘크리트 타설과 상이하다.
도 10에서는 노즐(NZ)들이 3개인 것으로 예시되었지만, 이에 제한되지 않고 2개, 또는 4개이상일 수도 있다. 또한, 복수의 노즐(NZ)들은 콘크리트 공급 장치(SP_1)와 일체형인 것으로 예시되었지만, 이에 제한되지 않고 복수의 노즐(NZ)들은 하나의 노즐 장치에 포함되고, 상기 노즐 장치는 콘크리트 공급 장치(SP_1)와 별도로 구성되어 콘크리트 공급 장치(SP_1)에 필요에 따라 결합/분리하도록 마련될 수도 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법의 일 공정 단계를 보여주는 제작도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법 중 콘크리트 타설은, 상기 콘크리트 공급 장치(SP)에는 공기압 제공 장치(AP)가 연통되어, 점도 높은 상기 콘크리트의 분출압을 높일 수 있다는 점에서, 도 9에 따른 콘크리트 타설과 상이하다.
상술한 바와 같이, 콘크리트 공급 장치(SP)가 상기 경도보다 낮은 경도를 갖더라도, 콘크리트(140a) 분출압을 매우 높여 콘크리트 공급 장치(SP)가 길이 방향으로 곧은 형상을 유지하도록 할 수 있다.
본 실시예의 경우에도, 상기 콘크리트 공급 장치(SP)에는 공기압 제공 장치(AP)가 연통되고, 상기 콘크리트 공급 장치(SP)를 통해 콘크리트(140a)가 분출되는 과정에서, 콘크리트 공급 장치(SP)와 연통된 공기압 제공 장치(AP)로부터 공기압이 콘크리트 분출 방향으로 제공되어, 콘크리트(140a)의
분출압이 높아지는 이점이 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법의 일 공정 단계를 보여주는 제작도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조 방법 중 콘크리트 타설은, 상기 콘크리트 공급 장치(SP)가 스크류 펌프를 포함한다는 점에서, 도 9에 따른 콘크리트 타설과 상이하다.
이하, 합성말뚝(100)을 이용한 복합말뚝(100')의 매입공법에 대해 설명한다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 시공과정도이다. 도 15는 본 발명 합성말뚝과 PHC말뚝의 이음부 단면도이다.
상기와 같이 형성된 합성말뚝(100)을 이용한 복합말뚝(100')의 매입공법은, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 지반에 말뚝의 이음작업을 위한 서비스 천공홀을 천공하고, 상기 서비스 천공홀에 PHC말뚝(10)을 삽입한 후, 상기 PHC말뚝(10)의 두부에 상기 합성말뚝(100)을 안착시키는데, 상기 합성말뚝(100)의 슈판(120)에 고정된 가이드부재(121)가 PHC말뚝(10)의 중공부에 결합되면서 PHC말뚝(10)과 합성말뚝(100)의 중심축을 용이하게 일치시킬 수 있으므로, 작업능률의 향상으로 작업시간을 단축시킬 수 있다.
상기 합성말뚝(100)과 PHC말뚝(10)의 중심축이 일치하면, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 합성말뚝(100)의 섬유보강플라스틱튜브(110)와 슈판(120) 및 PHC말뚝(10)의 두부단판을 용접으로 고정하여 복합말뚝(100')을 형성하는데, 상기 슈판(120)의 직경이 섬유보강플라스틱튜브(110)의 직경보다 작게 형성되면서 둘레가 경사지게 형성되어 있으므로, 상기 합성말뚝(100)의 섬유보강플라스틱튜브(110)와 슈판(120) 및 PHC말뚝(10) 두부단판의 용접이 한 번에 용이하게 실시될 수 있으면서 용접부의 휨강도도 증대시킬 수 있는 것이다.
다른 몇몇 실시예에서, 상기 PHC말뚝(10)의 두부단판과 합성말뚝(100)의 슈판(120)의 직경은, PHC말뚝(10)의 직경과 합성말뚝(100)의 섬유보강플라스틱튜브(110) 직경보다 크게 하고, 이들 슈판(120)과 두부단판을 밴드(180)로 감싸 볼트(181)의 체결로 고정시킬 수도 있는 것이다.
상기 PHC말뚝(10)과 합성말뚝(100)을 용접 또는 볼팅으로 고정해서 형성한 복합말뚝(100')을 별도의 장비로 인양시킨 후, 시멘트밀크(C)가 주입된 천공홀에 삽입한 후, 경타하는데, 이때, 상기 복합말뚝(100')의 상부에 위치한 합성말뚝(100)의 상단부가 보강밴드(150)로 구속됨은 물론 콘크리트관(140)의 확관부(143) 단면적이 커져서 경타로 인한 말뚝 두부의 파손을 최소화하면서 안전하게 시공할 수 있는 것이다.
또한, 상기 복합말뚝(100')을 천공홀에 삽입하고 경타할 때, 상기 합성말뚝(100)의 섬유보강플라스틱튜브(110)가 지반과 동일 선상을 이루면서 전이부(142)와 확관부(143)는 지상으로 돌출되도록 경타하는 것이 바람직하고, 상기 천공홀에 주입된 시멘트밀크(C)의 일부는 복합말뚝(100')과 천공홀 사이의
공간으로 역류되어 천공홀 외부로 배출되고, 상기 복합말뚝(100')과 천공홀 사이의 공간에 잔류하는 시멘트밀크(C)는 경화시킨다.
상기 시멘트밀크(C)가 경화되면, 복합말뚝(100')의 상단부 즉, 지상으로 돌출된 합성말뚝(100)의 전이부(142)와 확관부(143)를 파쇄 또는 절단한 후, 합성말뚝(100)의 합성부(141)를 바닥기초와 연결되도록 시공하면서 복합말뚝(100')의 시공을 완료하게 된다.
이때, 상기 복합말뚝(100')의 상부에는 큰 크기의 전단력과 휨모멘트가 작용하므로 합성말뚝(100)에서 섬유보강플라스틱튜브(110)으로 보강되어 전단강도와 휨강도가 큰 합성부(141)가 바닥기초와 연결되어야 하고, 복합말뚝(100')의 두부정리를 손쉽고 경제적으로 하기 위해서는 복합말뚝(100')에서 지상으로 돌출되는 부분이 콘크리트로 제작되는 것이 바람직하므로 합성말뚝(100)의 전이부(142)와 확관부(143) 길이의 합은 말뚝에 경타를 가하기 위한 최소 돌출길이인 0.5~1.2m 로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 합성말뚝(100)과 PHC말뚝(10)을 용접으로 고정하여 제작한 복합말뚝(100')은 이음되는 말뚝의 단면적이 모두 동일하므로 합성말뚝(100)에 가해지는 항타에너지를 합성말뚝(100) 하부의 PHC말뚝(10)까지 안정적으로 전달하므로 말뚝의 경타 관입성을 향상시켜 복합말뚝(100')의 연직지지력을 증대시킴은 물론 말뚝의 이음을 위해 별도의 이음부재를 사용하지 않으므로 시공이 간편하여 공사기간을 단축시킴은 물론 자재의 감소로 인해 경제성을 향상시킬 수 있는 것이다.
도 16은 일 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 평면도이다. 도 17은 도 16에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 상세한 평면도이다. 도 18은 도 17의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 16 내지 도 18을 참조하면, 일 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110)는 가로 방향(이하, 제1 방향)을 따라 연장된 제1 섬유(111), 상기 가로 방향과 수직한 세로 방향(이하, 제2 방향)을 따라 연장된 제2 섬유(113), 및 상기 제1 섬유(111)와 제2 섬유(113) 사이에 배치된 제3 섬유(115)를 포함할 수 있다.
제3 섬유(115)는 판상형 구조를 가질 수 있다.
제1 섬유(111)는 도 17에 도시된 바와 같이, 복수개로 마련되고, 복수개의 제1 섬유(111)는 상기 제2 방향을 따라 배열될 수 있다.
제2 섬유(113)는 도 17에 도시된 바와 같이, 복수개로 마련되고, 복수개의 제2 섬유(113)는 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다.
복수개의 제1 섬유(111)와 복수개의 제2 섬유(113)는 격자 형상으로 배치될 수 있다.
상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 90도의 사잇각을 가질 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 제1 섬유(111)는 두께 방향으로도 복수개가 마련될 수 있다. 복수개의 제1 섬유(111)는 순차 적층될 수 있다.
복수개의 순차 적층된 제1 섬유(111) 상에는 판상형의 제3 섬유(115)가
배치될 수 있다. 판상형의 제3 섬유(115) 상에는 제2 섬유(113)가 배치될 수 있다.
제2 섬유(113)는 두께 방향으로 복수개가 마련될 수 있다.
복수개의 제2 섬유(113)는 순차 적층될 수 있다.
두께 방향으로 순차 적층된 제1 섬유(111)들의 갯수와 두께 방향으로 순차 적층된 제2 섬유(113)들의 갯수는 동일할 수 있다.
제1 섬유(111)는 합성말뚝의 원주 방향을 보강하고, 제2 섬유(113)는 합성말뚝의 길이 방향을 보강할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브는 동일한 갯수의 제1 섬유(111)와 제2 섬유(113)를 포함함으로써, 합성말뚝의 원주 방향 보강 정도와 길이 방향 보강 정도를 동일한 수준으로 유지할 수 있다.
도 19는 다른 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 단면도이다.
도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110_4)는 제1 섬유(111)의 갯수보다 제2 섬유(113)의 갯수가 더 많다는 점에서, 일 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110)와 상이하다.
본 실시예에 의하면, 제1 섬유(111) 및 제2 섬유(113)의 총 갯수는 일 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110)와 동일하지만, 제2 섬유(113)의 갯수가 제1 섬유(111)의 갯수보다 많음으로써, 동일한 비용으로 합성말뚝의 길이 방향을 보다 보강할 수 있다는 이점이 있다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 단면도이다.
도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110_5)는 제1 섬유(111)의 갯수보다 제2 섬유(113)의 갯수가 더 적다는 점에서, 일 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110)와 상이하다.
본 실시예에 의하면, 제1 섬유(111) 및 제2 섬유(113)의 총 갯수는 일 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110)와 동일하지만, 제2 섬유(113)의 갯수가 제1 섬유(111)의 갯수보다 적음(즉, 제1 섬유(111)의 갯수가 제2 섬유(113)의 갯수보다 많음)으로써, 동일한 비용으로 합성말뚝의 원주 방향을 보다 보강할 수 있다는 이점이 있다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 상세한 평면도이다.
도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브는 제1 섬유(111_1)가 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 사잇 방향(이하 제3 방향)으로 연장된다는 점에서, 도 17에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110)와 상이하다.
상기 제3 방향과 상기 제2 방향 간의 사잇각(α)은 0도 보다 크고 90도 보다 작을 수 있다. 더욱 바람직하게 사잇각(α)은 30도 보다 크고 60도 보다 작을 수 있다. 사잇각(α)은 예를 들어, 45도일 수 있다.
본 실시예에 의하면, 제1 섬유(111_1)가 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 사잇 방향으로 연장됨으로써, 상기 제3 방향으로 연장된 제1 섬유(111_1)가 합성 말뚝의 원주 방향뿐만 아니라, 길이 방향도 함께 보강시킬 수 있다는 점에서, 합성 말뚝의 길이 방향을 보다 보강시킬 경우, 바람직하게
고려될 수 있다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브의 상세한 평면도이다.
도 22를 참조하면, 본 실시예에 따른 섬유보강플라스틱튜브는 제2 섬유(113_1)가 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 사잇 방향(이하 제4 방향)으로 연장된다는 점에서, 도 17에 따른 섬유보강플라스틱튜브(110)와 상이하다.
상기 제4 방향과 상기 제1 방향 간의 사잇각(β)은 0도 보다 크고 90도 보다 작을 수 있다. 더욱 바람직하게 사잇각(β)은 30도 보다 크고 60도 보다 작을 수 있다. 사잇각(β)은 예를 들어, 45도일 수 있다.
본 실시예에 의하면, 제2 섬유(113_1)가 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 사잇 방향으로 연장됨으로써, 상기 제4 방향으로 연장된 제2 섬유(113_1)가 합성 말뚝의 길이 방향뿐만 아니라, 원주 방향도 함께 보강시킬 수 있다는 점에서, 합성 말뚝의 원주 방향을 보다 보강시킬 경우, 바람직하게 고려될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100: 합성말뚝 110: 강관
120: 슈판 130: PC강선
140: 콘크리트관 150: 보강밴드
160: 외부나선철선 170: 나선철선
100': 복합말뚝 10: PHC말뚝

Claims (3)

  1. 섬유보강플라스틱튜브와;
    상기 섬유보강플라스틱튜브의 하단부에 고정되는 슈판과;
    상기 슈판에 타단부가 고정되어 프리스트레스되는 PC강선과;
    상기 PC강선의 긴장력으로 섬유보강플라스틱튜브 내부에 위치한 콘크리트에 선행 압축응력이 도입되는 합성부가 구비되며, 상기 합성부에 섬유보강플라스틱튜브의 내경과 동일한 외경을 갖도록 연결되어 PC강선의 긴장력으로 콘크리트에 선행 압축응력이 도입되는 전이부가 구비되고, 상기 전이부에 연결되어 섬유보강플라스틱튜브의 외경과 동일한 직경으로 확관되면서 PC강선의 일단부가 정착되는 확관부가 구비된 콘크리트관을 포함하여 구성되며,
    상기 섬유보강플라스틱튜브는 외주면에 형성되어 합성말뚝의 원주 방향을 따라 배치된 복수의 전단키를 포함하고,
    상기 전단키의 배치 밀도는 상기 전이부와 가까워질수록 커지는 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전단키는 상기 섬유보강플라스틱튜브로부터 상기 콘크리트관을 바라보는 방향으로 돌출되거나, 상기 섬유보강플라스틱튜브로부터 상기 콘크리트관을 바라보는 방향의 반대 방향으로 만입되는 것을 특징으로 하는 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝.
  3. 일측 내부에 섬유보강플라스틱튜브의 두께와 동일한 두께의 하부보조거푸집이 고정되는 하부거푸집 및 상기 하부거푸집에 하부연결거푸집을 연결하여 형성하는 단계와;
    상기 하부보조거푸집에 상단부가 밀착되도록 하부거푸집에 섬유보강플라스틱튜브를 안착하는 단계와;
    상기 섬유보강플라스틱튜브 하단부에 PC강선의 타단부가 정착된 슈판을 밀착시키는 단계와;
    상기 슈판에 타단부가 정착된 PC강선의 일단부를 긴장판에 고정된 정착구에 정착하는 단계와;
    상기 하부거푸집에 안착된 섬유보강플라스틱튜브 내부 및 하부보조거푸집과 하부연결거푸집에 콘크리트를 타설하는 단계와;
    상기 하부거푸집 및 하부연결거푸집에 상부보조거푸집이 고정된 상부거푸집 및 상부연결거푸집을 안착시켜 고정하는 단계와;
    상기 하,상부연결거푸집에 설치된 긴장판을 잭장치에 의해 당겨 PC강선을 긴장하는 단계와;
    상기 하,상부거푸집 및 하,상부연결거푸집을 회전시켜 합성부와 전이부 및 확관부를 구비한 콘크리트관을 형성하는 단계와;
    상기 콘크리트관이 형성되면, 하,상부거푸집 및 하,상부연결거푸집을 해체하여 합성말뚝을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 하부거푸집에 안착된 섬유보강플라스틱튜브 내부 및 하부보조거푸집과 하부연결거푸집에 콘크리트를 타설하는 단계는,
    상기 콘크리트를 연속적으로 분출하는 콘크리트 공급 장치를 상기 슈판의 중앙부에 형성된 통공을 통해 상기 긴장판까지 상기 섬유보강플라스틱튜브 내부로 밀어넣고 상기 콘크리트 공급 장치를 상기 섬유보강플라스틱튜브 외부로 꺼내는 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트-섬유보강플라스틱튜브를 포함하는 합성말뚝의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102587742B1 (ko) * 2023-01-05 2023-10-25 주식회사 코어텍 전단키를 구비한 섬유보강플라스틱튜브로 보강한 원심성형콘크리트 말뚝의 제작방법

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