WO2011142534A2 - 콘크리트파일 및 그 제조방법 - Google Patents

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WO2011142534A2
WO2011142534A2 PCT/KR2011/002167 KR2011002167W WO2011142534A2 WO 2011142534 A2 WO2011142534 A2 WO 2011142534A2 KR 2011002167 W KR2011002167 W KR 2011002167W WO 2011142534 A2 WO2011142534 A2 WO 2011142534A2
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plate
concrete
tension
reinforcing
pile
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PCT/KR2011/002167
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WO2011142534A3 (ko
Inventor
송기용
Original Assignee
Song Ki-Yong
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Publication date
Application filed by Song Ki-Yong filed Critical Song Ki-Yong
Publication of WO2011142534A2 publication Critical patent/WO2011142534A2/ko
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Classifications

    • 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
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same

Definitions

  • the present invention relates to a concrete pile, and more particularly, to a PHC pile manufactured by centrifugal molding and a manufacturing method thereof.
  • the foundation construction in order to support the upper structure according to the condition of the ground or the load of the building or structure, the foundation construction to reinforce the ground.
  • a shallow foundation or a deep foundation is performed according to various conditions such as the load of the structure and the ground conditions.
  • the case where the root width ratio is 1 or less is called the shallow foundation, and the case where the root width ratio is 1 or more is defined as the deep foundation. .
  • the structure In the case of the shallow foundation, the structure is directly supported on the ground without using the pile, and the pile is used to reinforce the bearing force when the ground under the structure cannot support the load of the upper structure.
  • the piles can be classified into steel pipe piles, concrete piles, composite piles, etc., depending on the material.
  • the PHC pile is a high-strength pile with a pretensioning method.
  • the allowable compressive stress of the concrete is so large that it can withstand a great celebration.
  • the prestress is introduced into the concrete to provide excellent impact strength and excellent tensile stress.
  • FIG. 1 is a diagram showing such a conventional PHC file.
  • a lower shoe plate 2 having a reinforcing band is integrated at a lower end of a concrete pillar 3 formed of concrete, and a tension hole 2a of the lower shoe plate 2 is provided.
  • After fixing the PC steel wire (3) to the PC steel wire (3) is formed to apply a prestress to the concrete pillar (3).
  • a reinforcing plate 4 having a diameter larger than the outer diameter of the pile is placed at the bolt hole 4a provided in the reinforcing plate and the bolt hole 2b provided in the lower shoe plate.
  • the reinforcing plate is attached to the lower shoe plate by inserting or welding the bolt 5.
  • the lower shoe plate is not a structural member that bears a load, it is generally formed to have a thin thickness in consideration of economical efficiency, so that the PC steel wire is deformed to the member when being tensioned with a strong tensile force. There was a prone problem.
  • the reinforcement plate as a structural member that bears a load in order to reinforce the tip bearing capacity of the pile has to be installed separately in the field or factory after curing the concrete of the PHC pile. There was a problem that the installation of a large reinforcing plate was not easy.
  • An embodiment of the present invention is to provide a concrete pile manufacturing apparatus and a concrete pile manufacturing method using the same, which can increase the tip bearing capacity, despite the simplified lower structure of the concrete pile.
  • the PHC pile integrated with the reinforcing plate according to the present invention the concrete pillar, the upper shoe plate covering the concrete pillar of the upper end of the PHC pile, PC steel wire for transmitting the prestressing force to the concrete pillar and And a reinforcing band surrounding the outer circumferential surface of the upper and lower concrete pillars of the PHC pile, and a reinforcing plate installed at the lower end of the PHC pile and having one end of the PC steel wire fixed thereto.
  • the reinforcing plate is characterized in that it has an outer diameter larger than the outer diameter of the concrete pillar.
  • the reinforcing plate is provided with a tension hole to which the PC steel wire is inserted and fixed, the tension hole is characterized in that it has a tapered surface is reduced in diameter toward the upper side of the PHC pile.
  • the reinforcement plate is fixed to the inside of the reinforcement plate is characterized in that it further comprises a fixed connection member embedded in the concrete pillar.
  • the fixed connection member is characterized in that formed in the L shape or T shape.
  • the method of manufacturing a PHC pile comprises the steps of preparing a reinforcing bar assembly by assembling the PC steel wire and inserting the reinforcing bar assembly into the lower mold, and disposing a reinforcing plate at one end of the lower mold, Fixing the PC steel wire to the tension hole formed in the reinforcement plate, arranging the upper shoe plate on the opposite side of the side on which the reinforcing plate is disposed and fixing the PC steel wire to the upper shoe plate, and tensioning the upper shoe plate. Connecting the support plate, fixing the tension support plate to the tensioning device, putting concrete into the lower mold and fastening the upper mold to the lower mold, and driving the tensioning device to connect the PC steel wire.
  • Tensioning, steam curing after centrifugal molding in the state where the PC steel wire is tensioned, and after the steam curing, the upper and lower molds and the support plate for tensioning and tensioning Demodulation and autoclave curing of the jack is characterized in that it is configured.
  • the step of arranging the reinforcement plate characterized in that made by fixing the position fixing projections on the outside of one end of the lower mold and placing the reinforcement plate on the position fixing projections.
  • the reinforcing plate is characterized in that it has an outer diameter larger than the outer diameter of the concrete pillar.
  • the inner surface of the reinforcing plate is characterized in that it further comprises the step of further installing a fixed connection member embedded in the concrete.
  • a plurality of insertion hole blocking projections protruding on one surface is disposed in the circumferential direction, characterized in that formed through the plurality of formwork coupling holes through the insertion hole blocking projections
  • a blocking plate for producing a concrete pile is provided.
  • the inside of the insertion hole blocking protrusion is formed to further protrude a concrete pile hollow blocking protrusion.
  • a plurality of reinforcing plate coupling holes are arranged in one circumferential direction, characterized in that formed through the plurality of formwork coupling holes through the outside of the reinforcing plate coupling holes A blocking plate for producing a concrete pile is provided.
  • a formwork for forming a concrete pile A reinforcing plate located at one end of the formwork; And a blocking plate positioned on an opposite surface of the formwork with the reinforcing plate interposed therebetween, wherein the blocking plate is fixed to the formwork, and the reinforcing plate is formed by passing through a plurality of insertion holes into which the tension member is inserted.
  • the surface of the contact with the reinforcing plate is provided with a concrete pile manufacturing apparatus characterized in that the insertion hole blocking portion is formed to be inserted into the insertion hole.
  • the insertion hole blocking portion includes an insertion hole blocking protrusion protruding from a surface of the blocking plate contacting with the reinforcing plate.
  • the insertion hole blocking part includes a reinforcing plate coupling hole formed to penetrate to communicate with the insertion hole of the blocking plate, and the insertion hole blocking bolt fastened to the reinforcing plate coupling hole and the insertion hole.
  • the reinforcing plate, the locking step is formed that can be caught on the inner peripheral surface of the formwork.
  • the present invention comprises the steps of preparing a reinforcing bar assembly by assembling the tension member, the reinforcing bar assembly into the lower formwork; Disposing a reinforcing plate at one end of the lower formwork; Fixing the tension member to a tension hole formed in the reinforcement plate; Installing a blocking plate installed on an opposite side facing the lower formwork of the reinforcing plate; Fixing the other end of the tension member to a tension device; Injecting concrete into the lower mold and fastening the upper mold to the lower mold; Driving the tension device to tension the tension member; Curing after the centrifugal molding in the tensioned state of the tension member; And after curing, the step of removing the blocking plate; provides a method for manufacturing a concrete pile integrated reinforcement plate comprising a.
  • the installing of the blocking plate may be performed by bolting the blocking plate to the reinforcing plate.
  • a plurality of insertion holes through which the tension member is inserted are formed in the reinforcing plate, and a thread is formed in the inner diameter of the insertion hole, and the blocking plate is formed through the reinforcing plate coupling hole to communicate with the insertion hole. It is preferable to fasten the reinforcing plate coupling hole and the insertion hole with an insertion hole blocking bolt.
  • the installing of the blocking plate may further include fixing to the lower formwork.
  • the blocking plate formed with a plurality of formwork coupling holes is bolted to the lower formwork through the formwork coupling holes.
  • the one end of the concrete pillar is in contact with the junction; And a front end surface formed on an opposite surface of the column joined portion. It includes, the through-hole and the end surface through the tension hole is formed, provides a reinforcement block for a concrete pile, characterized in that the diameter is formed larger than the diameter of the concrete pillar.
  • the formwork support surface for supporting one end of the formwork used in the manufacture of the concrete pile is formed on the outside of the pillar joining portion, the formwork support surface is formed to protrude relative to the pillar joining portion.
  • the tension hole has a tapered surface diameter is reduced toward the concrete pillar.
  • an insertion hole formed in communication with the tension hole and having a diameter larger than that of the tension hole is formed therethrough.
  • the reinforcement block for the concrete pile is formed of a concrete material.
  • the lower shoe plate is fixed to the front end surface.
  • the reinforcement block for the concrete pile may be formed of a synthetic resin material.
  • an embodiment of the present invention a concrete pillar; A reinforcing block coupled to one end of the concrete column, the outer diameter of which is larger than the outer diameter of the concrete column; And a tension member that applies prestress in the longitudinal direction to the concrete column and the reinforcement block, wherein the tension member is fixed at one end to an end surface of the reinforcement block opposite to a surface in contact with the concrete column.
  • the present invention is to prepare a reinforcing bar assembly by assembling the tension member and to insert the reinforcing bar assembly into the lower mold; Disposing a reinforcing block at one end of the lower mold; Fixing the tension member to a tension hole formed in the reinforcement block; Fixing the other end of the tension member to a tension device; Injecting concrete into the lower mold and fastening the upper mold to the lower mold; Driving the tensioning device to tension the tensioning member; It provides a concrete pile manufacturing method comprising a; and curing after centrifugal molding in the tensioned state of the tension member.
  • the reinforcing block has an outer diameter larger than the outer diameter of the concrete pillar formed by the upper mold and the lower mold.
  • the following effects are expected. However, it is not necessarily falling within the scope of the present invention if all of the following effects are exerted.
  • the present invention having the configuration as described above, since it is a structure that is directly fixed by connecting the PC steel wire to the reinforcement plate, which is a thick structural member, the deformation tends to occur in the member when the PC steel wire is tensioned as in the prior art Construction can be prevented, and since the installation of the lower shoe plate is omitted during the manufacture of the PHC pile, the support plate for tension is no longer needed, and the reinforcement plate for strengthening the tip bearing capacity of the pile can be directly installed during the manufacture of the PHC pile. In addition to reducing the material required for manufacturing and reducing the weight, there is an advantage that it is easy to install a heavy reinforcement plate.
  • the blocking plate not only prevents the concrete from leaking through the holes of the reinforcing plate, but also the reinforcing plate is fixed between the blocking plate and the formwork, thereby preventing the reinforcing plate from being deformed when the tension member is tensioned.
  • the blocking plate is firmly fixed to the reinforcement plate by using the insertion hole blocking bolt, so that the blocking plate and the reinforcing plate behaves as a composite member with respect to the load, so that the load supporting ability (the ability to hold the tension member without being deformed against the tensile force) is It can be much increased.
  • a reinforcement block formed of a concrete material it is formed integrally with the concrete column, the rigidity can be increased, and the tension member can apply a tensile force over the concrete column and the reinforcement block, it is possible to further increase the rigidity
  • the tension member may be directly fixed to the reinforcing block, which is a thick structural member, the tension member may be directly tensioned, thereby preventing deformation easily occurring in the member when the tension member is tensioned.
  • the support plate for tension is eliminated, and the reinforcement block for reinforcing the tip bearing capacity of the pile can be directly installed during the manufacture of the concrete pile, thereby reducing the construction work time.
  • the material required for this can be reduced.
  • FIG. 1 is a view showing a PHC file according to the prior art
  • FIG. 2 is a view showing a concrete pile according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing the reinforcing plate of FIG.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 3, and FIG. 4B is the line B-B' of FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a manufacturing apparatus of the concrete pile of FIG.
  • FIG. 6 is a side view seen from the arrow direction of FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a method of manufacturing the concrete pile of FIG.
  • FIGS. 8A to 8C are views showing concrete piles of a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of a manufacturing apparatus for manufacturing the concrete pile of FIG.
  • 10 is a block diagram showing a method of manufacturing a concrete pile of 8
  • FIG. 11 is a perspective view of a concrete pile manufacturing apparatus of a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a front cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 13 is a perspective view of the reinforcing plate of FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the cutting line XIV-XIV of FIG. 13.
  • FIG. 15 is a perspective view of the blocking plate of FIG.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the cutting line VI-VI of FIG. 15.
  • 17 to 19 are cross-sectional views showing a modification of the reinforcing plate of FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a modification of the blocking plate of FIG. 12.
  • 21 is a flow chart showing a concrete pile manufacturing method of a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a side view of the reinforcing plate and the lower formwork of FIG. 12 coupled;
  • Figure 23 is a perspective view of a reinforcing block for concrete piles of the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 24 is a bottom view of FIG. 23.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view taken along the cutting line II′V-II′V of FIG. 24, and FIG. 26 is a cross-sectional view taken along the cutting line II′VI-II′VI of FIG. 23.
  • FIG. 27 is an exploded perspective view of a manufacturing apparatus for manufacturing a concrete pile using the reinforcing block of FIG. 23;
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating a manufacturing method of manufacturing a concrete pile using the manufacturing apparatus of FIG. 27.
  • FIG. 29 is a right side view of FIG. 27
  • 31 is a concrete pile of a third embodiment of the present invention.
  • 32 is a cross-sectional view showing a modification of the concrete pile of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 is an exploded perspective view showing an apparatus for manufacturing the concrete pile of FIG. 32;
  • 34 is a side view showing a modification of the position fixing protrusion
  • Figure 2 is a view showing a concrete pile according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a view showing the reinforcing plate of Figure 2
  • Figure 4a is A-A 'of Figure 3
  • Figure 4b is a B-B of Figure 3 A cross section along the '
  • the concrete pile according to the present invention is a PHC pile (1) in which the reinforcing plate is integrated, the concrete pillar 10, PC steel wire 20, the upper shoe plate 30, reinforcement The band 40 and the reinforcement board 50 are comprised.
  • the concrete column 10 is formed through centrifugal molding, steam curing, autoclave curing, and the like, as described below.
  • An upper shoe plate 30 covering the concrete pillar 10 is installed at the upper end of the PHC pile.
  • the upper shoe plate 30 is composed of a steel plate having a thickness t of about 5 to 8 mm, and a tension hole for fixing the PC steel wire is formed as in the PHC pile of the prior art, and a detailed description thereof will be omitted. .
  • Reinforcement band 40 is disposed on the upper shoe plate 30.
  • the reinforcing band 40 is disposed to surround the outer circumferential surface of the PHC pile 1 at the upper and lower ends of the PHC pile 1.
  • the reinforcing band 40 is composed of a thin steel plate, and functions to prevent the concrete pillar of the PHC pile from being damaged when the PHC pile is driven.
  • PC steel wire 20 is fixedly connected to the upper shoe plate (30).
  • the upper and lower ends of the PC steel wire 20 is provided with a rod 20a portion, one end is fixed to the tension hole provided in the upper shoe plate 30, the other end is fixed to the tension hole provided in the reinforcement plate to be described later Is installed.
  • the reinforcing bar 21 is spirally arranged by a rebar knitting machine (not shown) around the PC steel wire 20 to form a reinforcing bar assembly.
  • the reinforcing bar assembly is inserted into the lower mold in the manufacturing process described later. do.
  • a reinforcement plate 50 is provided at the lower end of the PHC pile 1.
  • a through hole is provided in the central portion of the reinforcing plate 50 to allow the flow of slurry or ground, or mortar to pass, depending on the environment in which the PHC pile 1 is installed, and to block the effect by adjusting the size of the through hole. You can also get
  • the reinforcing plate 50 is composed of a steel disk plate having a thickness of approximately 20 ⁇ 35mm, it is configured to have an outer diameter larger than the outer diameter of the concrete pillar.
  • the inner diameter of the reinforcing plate 50 may be configured to be smaller than the inner diameter of the PHC pile.
  • the bearing capacity of the pile is determined by the sum of the peripheral frictional force of the pile and the tip bearing capacity of the pile, and as described above, the reinforcing plate 50 receiving the load applied to the pile and the pile itself is thick.
  • a plurality of tension holes 51 are formed in the reinforcement plate 50.
  • the tension hole 51 is formed to penetrate through the reinforcing plate 50, and has a tapered surface 50a having a smaller diameter toward the upper side of the PHC pile.
  • the insertion hole 52 which communicates with the said tension hole 51 can be further provided in the vicinity of the said tension hole 51, for example.
  • the diameter of the insertion hole 52 is configured to be larger than the diameter of the tension hole 51, so that the rod 20a of the PC steel wire can be inserted, the PC to the reinforcement plate 50
  • the rod is inserted into the insertion hole 52, the rod is pushed toward the tension hole 51, and the rod fits the tapered surface of the tension hole 51.
  • the PC steel wire is tensioned to bring the prestressed into the PC steel wire.
  • the insertion hole communicating with the tension hole is formed as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and the rod may be inserted into and secured to the tension hole.
  • the reinforcing plate 50 may be further provided with a fixed connection member 53 for resisting the coupling force between the reinforcing plate and the concrete pillar and the horizontal load applied to the PHC pile.
  • the fixed connection member 53 may be composed of a stud bolt, but in the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the L-shaped steel or the T-shaped steel is cut into a predetermined unit length. It can be arranged between the tension holes and function as a shear key or a shear connecter.
  • the fixed connection member 53 may be fixedly installed on the inner side of the reinforcement plate 50, that is, by welding or the like on the reinforcement plate 50 at a side embedded in the concrete pillar 10 of the PHC pile. have.
  • the fixed connection member 53 By installing the fixed connection member 53, in addition to the force that the reinforcing plate 50 is fixed to the concrete pillar 10 by the tensile force of the PC steel wire, impact load or horizontal load due to the driving of the PHC pile It can be configured to prevent deformation to occur in the reinforcement plate and to further integrate the PHC pile and the reinforcement plate.
  • the fixed connection member 53 may be disposed on the concentric circle with the tension hole 51, or may be configured to be disposed on the inner surface of the concrete pillar 10 or on the reinforcing band side,
  • the reinforcing band 40 and the reinforcing plate may be fixedly installed by a method such as welding.
  • the upper shoe plate may be composed of an upper reinforcing plate 30 'having the same structure as the reinforcing plate.
  • the upper reinforcing plate (30 ') is composed of a steel disk plate having a thickness of approximately 20 ⁇ 35mm, it is configured to have an outer diameter larger than the outer diameter of the concrete pillar.
  • the inner diameter of the upper reinforcing plate 30 ′ may be configured to be smaller than the inner diameter of the PHC pile.
  • a plurality of upper tension holes 31 ' are formed in the upper reinforcing plate 30'.
  • the upper tension hole 31 ′ is formed to penetrate the upper reinforcing plate 30 ′ and has a tapered surface 30 a ′ that decreases in diameter toward the upper side of the PHC pile.
  • an upper insertion hole 32' communicating with the upper tension hole 51 may be further provided.
  • the diameter of the upper insertion hole 32 ' is larger than the diameter of the upper tensioning hole 31', so that the rod 20a of the PC steel wire can be inserted, and the upper reinforcing plate 30
  • the rod is inserted into the upper insertion hole 32', and then the rod is pushed toward the upper tension hole 31 ', and then the upper tension hole 31'.
  • the rod is brought into contact with the tapered surface of the wire) to tension the PC steel wire to introduce prestress into the PC steel wire.
  • the fixed reinforcing member may be installed in the upper reinforcing plate, of course.
  • Figure 5 is a view showing the manufacture of the PHC pile integrated reinforcing plate according to the present invention
  • Figure 6 is a side view as seen from the arrow direction of Figure 5
  • Figure 7 is a flow chart showing the manufacture of a PHC pile integrated reinforcing plate according to the present invention. .
  • a plurality of PC steel wires 20 are arranged at regular intervals using a rebar knitting machine (not shown), and the PC steel wire Prepare the reinforcing bar assembly by placing the spiral reinforcing bar around the. Then, the prepared rebar assembly is inserted into the lower mold 60. (S1)
  • the reinforcement plate may be configured to have an outer diameter larger than the outer diameter of the concrete pillar, the position fixing protrusion may be installed in an appropriate position in consideration of the size of the reinforcement plate, that is, the outer diameter of the reinforcement plate.
  • the position fixing protrusion 70 is installed to protrude to the outside of one end of the lower mold 60, after cutting the rebar, etc. to a predetermined length to be fixed to the lower mold 60 by welding or the like method. Can be.
  • a fixed connection member 53 may be further installed on the inner surface of the reinforcing plate 50 before the reinforcing plate is disposed.
  • the rod of the PC steel wire is inserted into the insertion hole 52 provided in the reinforcing plate, and then the rod is pushed to the tension hole 51 side. The rod is brought into contact with the tapered surface of the tension hole 51.
  • the lower shoe plate is fixed to the support plate for fixing, and after curing of the poured concrete, demoulding the fixing support plate again, and reinforcing plate Process was cumbersome and the procedure was cumbersome, such as fixing to the lower shoe plate again.
  • the PC steel wire is directly fixed to the reinforcement plate without the lower shoe plate and the fixing support plate, thereby forming and molding. Since the reinforcement plate is installed in the PHC pile at the same time as the demoulding, the manufacturing process is simple and the component parts can be omitted, thereby reducing the manufacturing cost.
  • the upper shoe plate is arranged on the side opposite to the side on which the reinforcing plate is disposed and the PC steel wire is fixed to the upper shoe plate. Is omitted.
  • the tension support plate is fixed to the tension device (S6).
  • the tension device is a tension plate 62 connected to the tension support plate 61, and the friction plate 63 abuts on the other end of the lower mold.
  • a tension shaft (63a) connected to the center of the copper plate (63) is configured to move back and forth, and a tension jack (not shown) connected to the tension shaft to apply a tensile force to the tension shaft have.
  • the upper reinforcing plate 30 ′ may be provided instead of the upper shoe plate. Since the installation of the upper reinforcing plate 30 'is the same as the installation of the reinforcing plate 50, the duplicated description thereof will be omitted.
  • the structure of the tension supporting plate 61 may be omitted, and the copper plate 63 is formed through the upper insertion hole of the upper reinforcing plate 30'. Connection by means of a bolt or the like can be used to directly connect the tensioning device to the upper reinforcing plate.
  • the tensioning device is driven to tension the PC steel wire.
  • FIG. 11 is a perspective view of a concrete pile manufacturing apparatus according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a front sectional view of FIG. 11
  • FIG. 13 is a perspective view of the reinforcing plate of FIG. 12
  • FIG. 14 is a cut line XIV-XIV of FIG. 13.
  • Sectional drawing FIG. 15 is a perspective view of the blocking plate of FIG. 12,
  • FIG. 16 is sectional drawing along the cutting line VI-VI of FIG.
  • the concrete pile manufacturing apparatus of the third embodiment of the present invention the formwork for forming a concrete pile (1060a, 1060b), and the reinforcing plate (1100) located at one end of the formwork (1060a, 1060b) and A blocking plate 1200 fixed to the molds 1060a and 1060b and positioned at an opposite side of the formwork 1060a and 1060b with the reinforcing plate 1100 interposed therebetween.
  • Tensile devices 1061 to 1010 and 1021 including tension members 1020, and an upper shoe plate 1030 and an upper shoe plate 1030 to which the other end of the tension member is fixed to apply tension to the tension member. 1063).
  • the formwork 1060a and 1060b include a lower formwork 1060a and an upper formwork 1060b which are combined with the lower formwork 1060a up and down to form the shape of a concrete pile.
  • the lower formwork 1060a is formed in a semi-cylindrical shape, and the flanges 1065 protrude from both ends.
  • a coupling bolt hole 1064 is formed through the flange 1065.
  • the flange 1065 is formed with a supporting portion 1066 of the reinforcing plate. That is, as shown in Figure 22, by supporting the outer circumferential surface of the reinforcement plate 1100 a plurality of support protrusion-shaped support 1066, it is possible to easily mount the reinforcement plate 1100 in the correct position.
  • a plurality of coupling holes 1067 for coupling with the upper formwork 1060b are formed at a portion contacting the upper formwork 1060b. Since the upper formwork 1060b is symmetrical in shape with the lower formwork 1060a, a detailed description thereof will be omitted.
  • the reinforcing plate 1100 is formed in a disk shape, the hollow 1110 is formed in the center, the die facing surface (1120) in contact with the flange 1065 of the formwork on the surface facing the formwork (1060a, 1060b), and of the concrete pile It may be partitioned into a concrete contact surface 1130 in contact with the concrete.
  • a locking step 1121 is formed between the mold contact surface 1120 and the concrete contact surface 1130 to be caught on the inner circumferential surface of the formwork.
  • a method of forming the locking step 1121 may be a method of forming a thin thickness of the form contact surface 1120, as shown in FIG. As such, by forming the locking step 1121, during the centrifugal rotation to prevent the position of the formwork and the reinforcement plate 1100 is changed, it is possible to manufacture a concrete pile with a good reinforcement plate.
  • FIG. 17 there is a method of forming a ring 1511 at a boundary between the concrete contact surface 1130 and the form contact surface 1120.
  • the ring 1511 may be formed by welding a ring-shaped strip to an upper surface of the reinforcing plate 1100.
  • FIG. 18 forms a plurality of bolt holes 1521 at the boundary between the concrete contact surface 1130 and the form contact surface 1120, and then fastens the bolts 1522 to protrude toward the concrete.
  • 17 and 18 do not need to thicken the thickness of the reinforcing plate 1100, so as not only can reduce the raw material, but also formed to protrude to the concrete contact surface 1130, thereby improving the bonding force between the concrete and the reinforcing plate
  • the advantage is that it can be increased.
  • 19 illustrates a method in which the reinforcing band 1321 is welded to the concrete contact surface 1130 and the form contact surface 1120 in advance. This method also has the advantage of not only saving costs, but also increasing the bonding strength by reinforcing the concrete side cross sections.
  • the concrete contact surface of the reinforcing plate is formed through a plurality of insertion holes 1140 through which the head portion of the tension member 1020 can penetrate, is formed in communication with the insertion hole 1140 and the diameter of the tension member 1020
  • a plurality of tension holes 1150 formed smaller than the head portion are formed in a circumferential direction.
  • An inclined surface 1151 is formed at a portion of the tension hole 1150 facing the blocking plate 1200 so as to increase in diameter toward the blocking plate. Therefore, the head portion 1021 of the tension member 1020 may be inserted through the insertion hole 1140, and then moved to the tension hole 1150 to be caught by the inclined surface 1151 of the tension hole 1150.
  • the blocking plate 1200 includes an insertion hole blocking part 1210 inserted into the insertion hole 1140 on a surface of the blocking plate 1200 that is in contact with the reinforcing plate 1100, and forms dice 1060a and 1060b.
  • the formwork coupling hole 1220 is formed through the insertion hole blocking portion 1210 to the outside.
  • a hollow blocking protrusion 1230 for sealing the hollow of the reinforcing plate is further protruded inside the insertion hole blocking portion 1210.
  • the insertion hole blocking part 1210 may include a reinforcing plate coupling hole 1211 formed to penetrate and communicate with the insertion hole 1140 of the blocking plate 1100, the reinforcing steel plate coupling hole 1211, and the The insertion hole blocking bolt 1212 is fastened to the insertion hole 1140.
  • the insertion hole blocking portion may be implemented as an insertion hole blocking protrusion 1512 protruding from a surface of the blocking plate contacting with the reinforcing plate.
  • the hollow blocking protrusion 1210 is formed to have a size that seals the hollow 1110 formed in the reinforcing plate, thereby preventing the concrete from being discharged to the outside through the hollow 1110 of the reinforcing plate.
  • the weight reducing part 1231 is formed on the opposite side of the reinforcing plate of the hollow blocking protrusion 1210, thereby reducing the weight.
  • the weight reduction part 1231 can be formed by recessing the opposite surface of the reinforcing plate.
  • the formwork coupling hole 1220 is abutted with the coupling bolt hole 1064 of the formwork, and is fastened by the coupling bolt 1250.
  • the tensioning device is connected to a tension plate 1062 to which the tension support plate 1061 is fixed and to which the tension member 1021 is fixed, and to the other end of the lower mold, and to the center of the copper plate 1063. And a tension jack 1063a fixed to the support plate 1061 and the tension plate 1062 and one end of the tension jack connected to the tension shaft to apply tension to the tension shaft (not shown). Not configured).
  • the tension member 1020 is usually used a PC steel wire, the head portion 1020a formed at both ends is formed coarse, the diameter of which is smaller than the diameter of the insertion hole 1140, the tension hole 1150 It is formed larger than its diameter.
  • the tension member 1020 is moved to the position of the tension hole 1150, and then tensioning, the head portion 1020a is inclined surface (1151).
  • the tensioning member 1020 is tensioned by driving a tensioning device for tensioning the tensioning member. At this time, the tensile force, the tensile force is transmitted to the path of the jack for tension ⁇ tension shaft ⁇ copper plate ⁇ tension plate ⁇ tension support plate ⁇ fixing bolt of the tension support plate ⁇ upper shoe plate ⁇ tension member ⁇ reinforcement plate.
  • the tension support plate 1061 and the upper shoe 1030 are bolted as shown in FIG. 11, or the head portion 1020a of the tension member 1020 is coupled to the tension support plate (the same method as the combination of the tension member and the reinforcement plate).
  • the tension force of the tension shaft 1063a is transmitted to the tension member 1020.
  • the relative positions of the tension axis 1063 and the copper plate are fixed with a nut.
  • the reinforcing bar assemblies 1020 and 1021 include a plurality of tension members 1020 disposed on a circumference of a straight wire and a spiral reinforcing wire 1021 wrapped to connect the plurality of tension members 1021.
  • 21 is a block diagram sequentially illustrating an embodiment of a method of manufacturing a concrete pile.
  • Step (P7) the step of curing after centrifugal molding in the tensioned state (P8), and after curing, removing the blocking plate, demolding the reinforcing plate and formwork, curing the autoclave ( Contains P9) do.
  • the arrangement is completed by arranging the outer circumferential surface of the reinforcement plate 1100 to be supported by the support 1066. At this time, the locking step 1121 is fitted into the inner hole of the formwork.
  • the step (P3) of fixing the tension member 1020 passes the head 1021 of the tension member through the insertion hole 1140 formed in the reinforcement plate, and then parallelly moves the tension member 1020 to the tension hole 1150. After pulling, the head 1021 of the wire is supported by the inclined surface 1151 of the tension hole 1150.
  • the blocking plate 1200 is installed by bolting to the reinforcing plate 1100. That is, a plurality of insertion holes 1140 through which the tension member 1020 is inserted are formed in the reinforcing plate 1100, and threads are formed in the inner diameter of the insertion hole 1140, and the blocking plate 1200 is formed.
  • the reinforcing plate coupling hole 1211 is formed so as to communicate with the insertion hole, and is installed by fastening the reinforcing plate coupling hole 1211 and the insertion hole 1140 with the insertion hole blocking bolt 1212. .
  • the step (P4) of installing the blocking plate further includes fixing to the lower formwork 1060a.
  • the fixing to the lower formwork is characterized in that the coupling plate 1200 formed with a plurality of formwork coupling holes 1220 is bolted to the lower formwork through the formwork coupling holes 1220. That is, the coupling bolt 1250 is fastened to the mold coupling hole 1220 and the coupling bolt hole 1064 of the mold to complete the coupling of the blocking plate 1200 and the formwork.
  • the method of demoulding starts with loosening the nut for fixing the tension axis 1063a to the copper plate.
  • the entire concrete pile moves finely toward the reinforcement plate 1100, and as a result, slippage occurs between the concrete pile and the dies 1060a and 1060b, More demolding is done between the molds 1060a and 1060b.
  • the blocking plate not only prevents leakage of concrete through the holes of the reinforcing plate, but also the reinforcing plate is fixed between the blocking plate and the formwork, thereby preventing the reinforcing plate from being deformed when the tensioning member is tensioned.
  • the blocking plate is firmly fixed to the reinforcing plate by using the insertion hole blocking bolt 1212, so that the blocking plate and the reinforcing plate are combined with respect to the load, thereby supporting the load (the ability to withstand the tension of the tension member without being deformed). This can be much increased.
  • the support plate for tension is eliminated, and the construction work can be reduced because the reinforcement plate for strengthening the tip bearing capacity of the pile can be produced integrally. The material required for manufacturing can be saved.
  • FIG. 23 is a perspective view of a reinforcing block for concrete piles according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 24 is a bottom view of FIG. 23
  • FIG. 25 is a cross-sectional view taken along the cutting line IIVV-IIVV of FIG. 24, and
  • FIG. 26 is a cutting line of FIG. 23. It is sectional drawing according to IIXVI-IIXVI.
  • the reinforcement block 2100 for concrete piles is a line formed on the opposite side of the column junction portion 2110 and the column junction portion 2110 which one end of the concrete pillar 2200 is in contact with. It is formed in a cylindrical shape including a cross section 2120.
  • the reinforcement block 2100 has a diameter larger than that of the concrete column 2200.
  • the formwork support surface 2130 for supporting one end of the formwork used in the manufacture of the concrete pile is formed on the outside of the pillar joining portion, the formwork support surface 2130 is formed to protrude relative to the pillar joining portion. That is, the concrete pillar 2200 is inserted through the hollow formed in the formwork support surface 2130 to be in contact with the pillar joint 2110.
  • the reinforcement block 2100 may be formed of a concrete material or may be formed of a synthetic resin material. When formed of a concrete material, reinforcing bars (not shown) may be disposed according to the size of the reinforcing block 2100.
  • the lower shoe plate 2123 formed of a steel plate is fixed to the front end surface 2120, and a reinforcing band 2140 surrounding the reinforcing block 2100 for a concrete pile is attached to a side surface thereof.
  • the reinforcing strip 2140 is formed of a metal material, and not only prevents the reinforcing block 2100 formed of a concrete material from being broken, but also prevents the lower shoe plate 2123 and the reinforcing block 2100 of the concrete from spreading, thereby joining force. It serves to increase.
  • the reinforcement block 2100 may be formed of a synthetic resin material. However, since it is used as a basis, since a desired degree of strength is required, it is preferable that FRP (fiber reinforced plastic) having a high rigidity is used.
  • a tension hole 2121 is formed through the column joint portion 2110 and the front end surface 2120 of the reinforcement block 2100, and the tension hole 2121 is smaller in diameter toward the concrete column 2200.
  • the tapered surface 2122 is formed on the lower shoe 2123 so that there is little risk of breakage when a load is applied by the tension member.
  • the insertion hole 2125 communicating with the tension hole 2121 and having a diameter larger than that of the tension hole is formed therethrough. Accordingly, the tension member is inserted through the insertion hole 2125 and then moved to the tension hole 2121 to be coupled to the tapered surface 2122.
  • the method of manufacturing a concrete pile (more specifically PHC pile) according to the present invention by assembling the tension member 2020 to prepare a reinforcing bar assembly and the reinforcing bar assembly lower mold 2060 Step (Q1) and the step of placing the reinforcement block 1100 at one end of the lower mold 1060, and the tension in the tension hole 1121 formed in the reinforcement block 1100 Fixing the member 20 (Q3), and fixing the other end of the tension member to the tensioning device (not shown) (Q4), the concrete is put into the lower mold 1060 and the lower mold 1060 Fastening the upper mold to (Q5), driving the tension device (Q6) to tension the tension member (1020), and curing after centrifugal molding in the tensioned state of the tension member (1020) Steps Q7 and S8 are included.
  • a plurality of tension members 1020 are arranged at regular intervals using a rebar knitting machine (not shown), and a reinforcing bar of a spiral shape is arranged around the tension member to prepare the reinforcing bar assembly. .
  • the tension member 1020 is usually used a PC steel wire
  • the head portion 1020a formed at both ends is formed in a coarse, the diameter is smaller than the diameter of the insertion hole 1125, the tension hole 1121 of the It is formed larger than its diameter.
  • the tension member 1020 is moved to the position of the tension hole 1121, and then, when tensioning, the head portion 1020a is tapered. The surface 1122 is caught.
  • Position fixing protrusion 1070 is protruded to the end of the lower mold 1060, as shown in Figure 29, serves to support the reinforcing block 1100 in the correct position.
  • the reinforcing block is configured to have an outer diameter larger than the outer diameter of the concrete pillar, the position fixing protrusion may be installed in an appropriate position in consideration of the size of the reinforcing block, that is, the outer diameter of the reinforcing block.
  • the position fixing protrusion 1070 is installed to protrude to the outside of one end of the lower mold 1060, and to be fixed to the lower mold 1060 by welding or the like after cutting to a predetermined length. Can be.
  • the position fixing protrusion 1070 may be implemented in various forms that can be mounted on the outer circumferential surface of the reinforcement block. That is, as shown in Figure 34, it may be formed in the form of 'b' to surround the reinforcing block.
  • the tensioning device is connected to the tension plate (1062) connected to the tension support plate (1061), the copper plate (1063) in contact with the other end of the lower mold, and the center of the copper plate (1063) can be moved back and forth And a tension jack (not shown) connected to the tension axis to apply a tensile force to the tension axis.
  • Step Q6 of tensioning the tension member drives the tension device to tension the tension member 1020.
  • the tensile force is transmitted to the path of the jack for tension ⁇ tension shaft ⁇ copper plate ⁇ tension plate ⁇ tension support plate ⁇ fixing bolt of the tension support plate ⁇ upper shoe plate ⁇ tension member ⁇ reinforcement plate.
  • Curing step (Q7, Q8) is a step of steam curing after centrifugal molding in the tensioned state of the tension member (Q7), and after the steam curing, demoulding the upper and lower molds, the tension support plate and the tension jack And putting the tension member into the autoclave and curing the secondary high temperature and high pressure (Q8).
  • the centrifugal molding is about 10 minutes
  • the steam curing is cured at 70 °C ⁇ 80 °C for about 4 hours.
  • autoclave curing is cured more than 8 hours at 180 °C, 10 atm.
  • 31 is a perspective view of a concrete pile in one embodiment of the present invention.
  • the concrete pile of the embodiment of the present invention is coupled to the concrete pillars 1200, one end of the concrete pillars 1200, the outer diameter of the reinforcement block 1100 is formed larger than the outer diameter of the concrete pillars, and It includes a tension member 1020 to apply a prestress in the longitudinal direction to the concrete pillar (1200) and the reinforcing block (1200).
  • One end of the tension member 1020 is fixed to a front end surface opposite to a surface of the reinforcing block contacting the concrete pillar.
  • the lower shoe plate is fixed to the support plate for fixing in order to fix the lower shoe plate when the tension member is tensioned, and after curing the poured concrete, demoulding the fixing support plate again, and reinforcing plate
  • the construction process was difficult and the procedure was cumbersome, such as fixing to the lower shoe plate again, according to the present invention, as described above, the lower member and the fixing support plate are not required, and the tension member is directly fixed to the reinforcing block, thereby forming and demoulding the mold.
  • the reinforcing block is installed on the concrete pile, the manufacturing process is simple and components can be omitted, thereby reducing the manufacturing cost.
  • the reinforcing block is formed of a concrete material, it is formed integrally with the concrete column, so that the rigidity can be increased, and since the tension member can apply a tensile force over the concrete column and the reinforcing block, the rigidity can be further increased.
  • an upper reinforcing block 1100 ′ may be installed. Since the installation of the upper reinforcement block 1100 ′ is the same as the installation of the reinforcement block 1100, a redundant description thereof will be omitted.
  • the structure of the tension supporting plate 1061 may be omitted, and the copper plate 1063 may be disposed through the upper insertion hole of the upper reinforcing block 1100'. It can be used by connecting a tensioning device directly to the upper reinforcing block by connecting by means such as bolts.
  • the tension member can be directly fixed to the reinforcing block, which is a thick structural member, and can be tensioned, thereby preventing deformation that is likely to occur in the member when the tension member is tensioned.
  • the support plate for tension is eliminated and a reinforcement block for reinforcing the tip bearing capacity of the pile can be directly installed during the manufacture of the concrete pile, thereby reducing the construction time. The material required for this can be reduced.

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Abstract

본 발명은 콘크리트 파일 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 콘크리트파일은 콘크리트기둥과, 상기 콘크리트기둥의 길이방향으로 매립되어 프리스트레스력을 전달하는 PC강선과, 상기 PHC파일의 하단에 상기 콘크리트기둥에 맞닿도록 설치되며 상기 PC강선의 일끝단이 고정되는 보강판을 포함하고, 상기 보강판은 상기 콘크리트기둥의 외경보다 큰 외경을 가지는 것을 특징으로 한다. 따라서, PC강선의 인장시에 부재에 발생하기 쉬운 변형을 방지할 수 있고, PHC파일의 제조시에 하부슈판의 설치를 생략함과 동시에 인장용 지지판이 필요없게 되고 PHC파일의 제조시에 파일의 선단지지력 강화를 위한 보강판을 바로 설치할 수 있기 때문에 시공공수를 줄이고 제조에 소요되는 재료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 중량인 보강판의 설치도 용이하다고 하는 이점이 있다.

Description

콘크리트파일 및 그 제조방법
본 발명은 콘크리트 파일에 관한 것으로서, 보다 자세히는 원심성형하여 제조되는 PHC파일 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건물이나 구조물을 세우는 경우, 지반의 조건이나 건물 또는 구조물의 하중에 따라 상부 구조물을 지지하기 위하여 지반을 보강하는 기초 공사를 하고 있다.
이에 따라, 구조물의 하중이나 지반의 조건 등 여러 조건에 따라 얕은 기초나 깊은 기초가 행해지는데, 근입폭비가 1 이하의 경우를 얕은 기초라 하고, 근입폭비가 1 이상인 경우를 깊은 기초로 정의하고 있다.
상기 얕은 기초의 경우에는 파일을 사용하지 않고 구조물을 지반에 직접 지지시키고, 구조물 아래의 지반이 상부 구조물의 하중을 지지할 수 없을 경우에 파일을 사용하여 지지력을 보강하고 있다.
파일은 재질에 따라 강관 파일, 콘크리트 파일, 합성 파일 등으로 구분할 수 있다.
최근에는 콘크리트 파일 중 원심력 및 오토 클레이브 양생에 의해 제조되는 PHC파일이 많이 이용되고 있다. PHC파일은 프리텐션 방식의 고강도 말뚝으로써, 콘크리트의 허용압축응력이 대단히 커서 큰 축하중에 견딜 수 있고, 콘크리트 내에 프리스트레스를 도입하여 타격 내력에 우수하고 인장응력에 우수하다.
도 1은 이러한 종래의 PHC파일을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 PHC파일은, 콘크리트로 형성된 콘크리트 기둥(3)의 하단에 보강밴드가 일체로 된 하부슈판(2)을 설치하고, 상기 하부슈판(2)의 인장홀(2a)에 PC강선(3)을 고정한 후 PC강선(3)을 인장하여 콘크리트 기둥(3)에 프리스트레스를 가하도록 형성된다.
이와 같이 형성된 PHC파일의 선단지지력을 증가시키기 위하여 파일 선단에 파일의 외경보다 큰 직경의 보강판(4)을 상기 보강판에 설치된 볼트구멍(4a) 및 상기 하부슈판에 설치된 볼트구멍(2b)에 볼트(5)를 삽입하거나, 용접을 하여 상기 하부슈판에 상기 보강판을 설치하고 있다.
그러나, 상기 종래기술에 의한 PHC파일에 있어서, 상기 하부슈판은 하중을 부담하는 구조부재가 아니므로 경제성을 고려하여 두께가 얇게 형성되는 것이 일반적이기 때문에 PC강선을 강한 인장력으로 인장시에 부재에 변형이 발생하기 쉬운 문제점이 있었다.
또한, 종래의 PHC파일에 있어서는, 파일의 선단지지력을 강화하기 위하여 하중을 부담하는 구조부재로서 보강판을 PHC파일의 콘크리트 양생 후 현장이나 공장에서 별도로 설치하여야 하므로 시공공수가 많이 들고 번거로우며, 중량인 큰 보강판의 설치가 용이하지 않다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예는 콘크리트 파일의 하부 구조를 간략하게 함에도 불구하고, 선단지지력을 증대시킬 수 있는 콘크리트 파일 제조장치 및 이를 이용한 콘크리트 파일 제조방법을 제공하고자 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 보강판이 일체화된 PHC파일은, 콘크리트기둥과, 상기 PHC파일의 상단의 콘크리트기둥을 덮는 상부슈판과, 상기 콘크리트기둥에 프리스트레스력을 전달하는 PC강선과, 상기 PHC파일의 상하단 콘크리트기둥의 외주면을 둘러싸는 보강밴드와, 상기 PHC파일의 하단에 설치되며 상기 PC강선의 일끝단이 고정되는 보강판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보강판은 상기 콘크리트기둥의 외경보다 큰 외경을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강판은 상기 PC강선이 삽입되어 고정되는 인장용 홀을 구비하며, 상기 인장용 홀은 상기 PHC파일의 상부측을 향하여 직경이 작아지는 테이퍼면을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강판은 상기 보강판의 내측에 고정 설치되어 상기 콘크리트기둥에 매립되는 고정연결부재를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고정연결부재는 L자 형상 또는 T자 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 PHC파일의 제조방법은, PC강선을 조립하여 철근조립체를 준비하고 상기 철근조립체를 하부몰드에 끼워넣는 단계와, 상기 하부몰드의 일끝단에 보강판을 배치하는 단계와, 상기 보강판에 형성된 인장용 홀에 상기 PC강선을 고정하는 단계와, 상기 보강판이 배치된 측의 반대측에 상부슈판을 배치하고 상기 상부슈판에 PC강선을 고정하는 단계와, 상기 상부슈판에 인장용 지지판을 연결하는 단계와, 상기 인장용 지지판을 인장장치에 고정하는 단계와 , 상기 하부몰드에 콘크리트를 투입하고 상기 하부몰드에 상부몰드를 체결하는 단계와, 상기 인장장치를 구동시켜 상기 PC강선을 인장하는 단계와, 상기 PC강선을 인장한 상태에서 원심성형한 후 증기양생하는 단계와, 상기 증기양생 후, 상기 상하부몰드와 상기 인장용 지지판과 인장용 잭을 탈형하고 오토클레이브양생하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보강판을 배치하는 단계는, 상기 하부몰드의 일끝단 외측에 위치고정용 돌기를 고정설치하고 상기 위치고정용 돌기에 상기 보강판을 얹어놓음으로써 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보강판은 상기 콘크리트기둥의 외경보다 큰 외경을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강판의 내측면에는 상기 콘크리트에 매립되는 고정연결부재를 더욱 설치하는 단계를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 판상으로 형성되며, 일면에 돌출된 삽입홀 막음 돌기가 원주 방향으로 다수 배치되며, 상기 삽입홀 막음 돌기의 외측으로 다수의 거푸집 결합홀이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조용 막음판이 제공된다.
상기 삽입홀 막음 돌기의 내측에는 콘크리트파일 중공 막음용 돌부가 더 돌출되어 형성된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 판상으로 형성되며, 일면에 보강판 결합용 홀이 원주 방향으로 다수 배치되며, 상기 보강판 결합용 홀의 외측으로 다수의 거푸집 결합홀이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조용 막음판이 제공된다.
본 발명의 다른 범주에 따르면, 콘크리트 파일을 성형하기 위한 거푸집; 상기 거푸집의 일단에 위치하는 보강판; 및 상기 보강판을 사이에 두고 상기 거푸집의 반대면에 위치하며, 상기 거푸집에 고정되는 막음판;을 포함하고, 상기 보강판은 인장부재가 삽입되는 삽입홀이 다수 관통되어 형성되며, 상기 막음판의 상기 보강판과 접하는 면에는 상기 삽입홀에 끼워지는 삽입홀 막음부가 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조장치가 제공된다.
상기 삽입홀 막음부는, 상기 막음판의 상기 보강판과 접하는 면에서 돌출되어 형성된 삽입홀 막음 돌기를 포함한다.
상기 삽입홀 막음부는, 상기 막음판의 상기 삽입홀과 연통되도록 관통되어 형성된 보강판 결합용 홀과, 상기 보강판 결합용 홀 및 상기 삽입홀에 체결되는 삽입홀 막음 볼트를 포함한다.
상기 보강판은, 상기 거푸집의 내주면에 걸릴 수 있는 걸림턱이 형성된다.
본 발명의 또 다른 범주에 따르면, 본 발명은 인장부재를 조립하여 철근 조립체를 준비하고, 상기 철근조립체를 하부 거푸집에 끼워넣는 단계; 상기 하부 거푸집의 일끝단에 보강판을 배치하는 단계; 상기 보강판에 형성된 인장용 홀에 상기 인장부재를 고정하는 단계; 상기 보강판의 상기 하부 거푸집을 바라보는 반대면에 설치되는 막음판을 설치하는 단계; 상기 인장부재의 타단을 인장장치에 고정하는 단계; 상기 하부 몰드에 콘크리트를 투입하고 상기 하부몰드에 상부몰드를 체결하는 단계; 상기 인장장치를 구동시켜 상기 인장부재를 인장하는 단계; 상기 인장부재를 인장한 상태에서 원심성형한 후 양생하는 단계; 및 양생 후, 상기 막음판을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 콘크리트 파일 제조방법을 제공한다.
상기 막음판을 설치하는 단계는, 상기 막음판을 상기 보강판에 볼트 체결하여 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기 보강판에 상기 인장부재가 삽입되는 삽입홀이 다수 관통되어 형성되며, 상기 삽입홀의 내경에 나사산이 형성되며, 상기 막음판에는 상기 삽입홀과 연통되도록 보강판 결합용 홀이 관통되어 형성되며, 상기 보강판 결합용 홀 및 상기 삽입홀을 삽입홀 막음 볼트로 체결하는 것이 바람직하다.
상기 막음판 설치하는 단계는, 상기 하부 거푸집에 고정하는 단계;를 더 포함한다.
상기 하부 거푸집에 고정하는 단계는, 다수의 거푸집 결합홀이 형성된 상기 막음판을 상기 거푸집 결합홀을 통해서 상기 하부 거푸집에 볼트 결합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 콘크리트 기둥의 일단이 접하는 기둥 접합부; 및 상기 기둥접합부의 반대면에 형성된 선단면; 을 포함하고, 상기 기둥 접합부 및 상기 선단면을 관통하여 인장용홀이 형성되며, 직경이 상기 콘크리트 기둥의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 보강블록을 제공한다.
여기서, 상기 기둥접합부의 외측에는 콘크리트 파일 제조시 사용되는 거푸집의 일단을 지지하는 거푸집 지지면이 형성되며, 상기 거푸집 지지면은 상기 기둥접합부에 대해 돌출되어 형성된다.
또한, 상기 인장용 홀은 상기 콘크리트 기둥을 향하여 직경이 작아지는 테이퍼면;을 포함한다.
그리고, 상기 인장용 홀과 연통하며, 직경이 상기 인장용 홀 보다 크게 형성된 삽입용 홀이 관통되어 형성된다.
상기 콘크리트 파일용 보강블록은 콘크리트 재질로 형성된다.
상기 선단면에는 하부 슈판이 고정된다.
상기 콘크리트 파일용 보강블록의 측면을 감싸는 보강띠를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 콘크리트 파일용 보강블록은 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는, 콘크리트 기둥; 상기 콘크리트 기둥의 일단에 결합되며, 외경이 상기 콘크리트 기둥의 외경보다 크게 형성된 보강블록; 및 상기 콘크리트 기둥 및 상기 보강블록에 길이방향으로 프리스트레스를 가하는 인장부재;를 포함하고, 상기 인장부재는 상기 보강블록의 상기 콘크리트 기둥과 접하는 면의 반대면인 선단면에 일단이 고정되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일을 제공한다.
또한, 본 발명은 다른 범주로, 인장부재를 조립하여 철근조립체를 준비하고 상기 철근조립체를 하부몰드에 끼워넣는 단계; 상기 하부몰드의 일끝단에 보강블록을 배치하는 단계; 상기 보강블록에 형성된 인장용 홀에 상기 인장부재을 고정하는 단계; 상기 인장부재의 타단을 인장장치에 고정하는 단계; 상기 하부몰드에 콘크리트를 투입하고 상기 하부몰드에 상부몰드를 체결하는 단계; 상기 인장장치를 구동시켜 상기 인장부재을 인장하는 단계; 및 상기 인장부재을 인장한 상태에서 원심성형한 후 양생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조방법을 제공한다.
상기 보강블록을 배치하는 단계는, 상기 하부몰드의 일끝단 외측에 위치고정용 돌기를 설치하고 상기 위치고정용 돌기에 상기 보강블록을 거치하는 단계; 를 포함한다.
상기 보강블록은 상기 상부몰드 및 하부몰드에 의해 형성되는 콘크리트 기둥의 외경보다 큰 외경을 가진다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 다음과 같은 효과가 기대된다. 다만, 반드시 아래의 효과가 모두 발휘되어야 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 아니다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 두께가 두꺼운 구조부재인 보강판에 PC강선을 직접 고정 연결하여 인장하는 구조이므로 종래기술에서와 같이 PC강선의 인장시에 부재에 발생하기 쉬운 변형을 방지할 수 있고, PHC파일의 제조시에 하부슈판의 설치를 생략함과 동시에 인장용 지지판이 필요없게 되고 PHC파일의 제조시에 파일의 선단지지력 강화를 위한 보강판을 바로 설치할 수 있기 때문에 시공공수를 줄이고 제조에 소요되는 재료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 중량인 보강판의 설치도 용이하다고 하는 이점이 있다.
또한, 막음판이 보강판의 구멍들을 통해서 콘크리트가 누설되는 것을 막아 줄 뿐만 아니라, 보강판이 막음판과 거푸집 사이에 고정됨으로써, 인장부재의 인장시 보강판이 변형되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 막음판이 삽입홀 막음볼트를 이용하여 보강판에 견고하게 고정됨으로써, 막음판과 보강판이 하중에 대해서 합성부재로 거동됨으로써, 하중 지지능력(인장부재의 인장력에 대해서 변형되지 않고 버티는 능력)이 훨씬 증대될 수 있다.
이와 같은 효과로 인해서, 보강판을 인장시 발생하는 변형을 방지하기 위해서 필요 이상으로 두께를 두껍게 하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 콘크리트 재질로 형성된 보강블록을 제시함으로써, 콘크리트 기둥과 일체로 형성되어, 강성이 증대될 수 있으며, 인장부재가 콘크리트 기둥과 보강블록에 걸쳐 인장력을 가할 수 있으므로, 강성을 보다 증대시킬 수 있다
또한, 두께가 두꺼운 구조부재인 보강블록에 인장부재을 직접 고정 연결하여 인장할 수 있으므로 인장부재의 인장시에 부재에 발생하기 쉬운 변형을 방지할 수 있다.
또한, 콘크리트파일의 제조시에 하부슈판의 설치를 생략함과 동시에 인장용 지지판이 필요 없게 되고 콘크리트파일의 제조시에 파일의 선단지지력 강화를 위한 보강블록을 바로 설치할 수 있기 때문에 시공공수를 줄이고 제조에 소요되는 재료를 절감할 수 있다. 또한, 위치고정용 돌기를 설치하여 중량인 보강블록의 위치고정 및 설치도 용이하다.
도 1은 종래기술에 의한 PHC파일을 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 콘크리트파일을 나타내는 도면
도 3은 도 2의 보강판을 나타내는 도면
도 4a는 도 3의 A-A', 도 4b는 도 3의 B-B'를 따라 본 단면도
도 5는 도2의 콘크리트파일의 제조장치를 나타내는 분해사시도
도 6은 도 5의 화살표방향에서 본 측면도이다.
도 7은 도 2의 콘크리트파일의 제조방법을 도시한 블록도
도 8a 내지 8c는 본 발명의 제 2 실시예의 콘크리트 파일을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 콘크리트 파일을 제조하기 위한 제조장치의 분해사시도
도 10은 8의 콘크리트파일의 제조방법을 도시한 블록도
도 11은 본 발명의 제3실시예의 콘크리트 파일 제조장치의 사시도
도 12는 도 11의 정단면도
도 13는 도 12의 보강판의 사시도
도 14는 도 13의 절단선 ⅩⅣ-ⅩⅣ에 따른 단면도
도 15은 도 12의 막음판의 사시도
도 16은 도 15의 절단선 ⅩⅥ-ⅩⅥ에 따른 단면도
도 17 내지 도 19는 도 12의 보강판의 변형예를 도시한 단면도
도 20은 도 12의 막음판의 변형예를 도시한 단면도
도 21는 본 발명의 제3실시예의 콘크리트 파일 제조방법을 도시한 순서도
도 22은 도 12의 보강판과 하부 거푸집이 결합된 상태의 측면도
도 23은 본 발명의 제4실시예의 콘크리트 파일용 보강블록의 사시도
도 24은 도 23의 저면도
도 25는 도 24의 절단선 ⅡⅩⅤ-ⅡⅩⅤ에 따른 단면도, 도 26는 도 23의 절단선 ⅡⅩⅥ-ⅡⅩⅥ에 따른 단면도
도 27은 도 23의 보강블록을 이용하여 콘크리트 파일을 제조하는 제조장치의 분리 사시도
도 28은 도 27의 제조장치를 이용하여 콘크리트 파일을 제조하는 제조방법을 도시한 순서도
도 29은 도 27의 우측면도
도 30 양생후 거푸집이 결합된 상태의 콘크리트 파일의 단면도
도 31은 본 발명의 제 3 실시예의 콘크리트 파일
도 32는 본 발명의 제 4 실시예의 콘크리트 파일의 변형예를 도시한 단면도
도 33은 도 32의 콘크리트 파일을 제조하기 위한 장치를 도시한 분리 사시도
도 34는 위치고정용 돌기의 변형예를 도시한 측면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 보강판이 일체화된 PHC파일 및 그 제조방법에 대하여 실시예로써 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 콘크리트파일을 나타내는 도면, 도 3은 도 2의 보강판을 나타내는 도면, 도 4a는 도 3의 A-A', 도 4b는 도 3의 B-B'를 따라 본 단면도이다.
도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 콘크리트 파일은보강판이 일체화된 PHC파일(1)로서, 콘크리트기둥(10)과, PC강선(20)과, 상부슈판(30)과, 보강밴드(40)와, 보강판(50)으로 구성되어 있다.
상기 콘크리트기둥(10)은 후술하는 바와 같이, 원심성형 및 증기양생, 오토클레이브 양생 등을 거쳐 형성된다.
상기 PHC파일의 상단에는 상기 콘크리트기둥(10)을 덮는 상부슈판(30)이 설치된다. 상기 상부슈판(30)은 두께 t가 5 ~ 8mm 정도인 스틸제 플레이트로 구성되며, 종래기술의 PHC파일에서와 같이 PC강선을 고정하기 위한 인장용 홀이 형성되어 있고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 상부슈판(30)에는 보강밴드(40)가 배치된다. 상기 보강밴드(40)는 상기 PHC파일(1)의 상단 및 하단에서 상기 PHC파일(1)의 외주면을 둘러싸도록 배치되어 있다. 상기 보강밴드(40)는 얇은 스틸제 플레이트로 구성되며, 상기 PHC파일을 항타하거나 할 때에 상기 PHC파일의 상기 콘크리트기둥이 파손되거나 하는 일을 방지하는 기능을한다.
상기 상부슈판(30)에는 PC강선(20)이 고정연결된다. 상기 PC강선(20)의 상하 끝단은 로드(20a) 부분이 마련되어, 일끝단은 상기 상부슈판(30)에 마련된 인장용 홀에 고정되고, 타끝단은 후술하는 보강판에 마련된 인장용 홀에 고정설치된다.
상기 PC강선(20)의 주변에는 보강근(21)이 철근편성기(도시하지 않음)에 의해 나선형상으로 배치되어 철근조립체를 형성하고, 이 철근조립체는 후술하는 제조과정에서 하부몰드내에 삽입되어 배치된다.
상기 PHC파일(1)의 하단에는 보강판(50)이 마련된다. 상기 보강판(50)의 중앙부분에는 통공이 마련되어 상기 PHC파일(1)이 설치되는 환경에 따라 슬러리나 지반의 유수, 또는 모르타르가 통과할 수 있도록 하며, 상기 통공의 크기를 조정함으로써 폐색효과를 얻을 수도 있다.
또한, 상기 보강판(50)은 두께가 대략 20 ~ 35mm의 스틸제 원반형 플레이트로 구성되며, 상기 콘크리트기둥의 외경보다 큰 외경을 가지도록 구성된다. 또한, 상기 보강판(50)의 내경은 상기 PHC파일의 내경보다 작게 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 파일의 지지력은 파일의 주변마찰력과 파일의 선단지지력의 합으로 구해지는 바, 상기한 바와 같이 파일에 가해지는 하중 및 파일 자체의 하중을 받는 보강판(50)을 두께가 두꺼운 스틸제 구조부재로 구성하고 파일자체의 단면적은 그대로 유지하면서도 보강판의 단면적을 크게 함으로써, 동일한 크기의 PHC파일을 사용하더라도 파일의 선단지지력을 더욱 크게 구성할 수 있다.
상기 보강판(50)에는 인장용 홀(51)이 복수 개 형성되어 있다. 상기 인장용 홀(51)은 상기 보강판(50)을 관통하여 형성되며, 상기 PHC파일의 상부측을 향하여 직경이 작아지는 테이퍼면(50a)을 갖도록 형성되어 있다.
또한, 상기 인장용 홀(51)의 부근에는, 예를 들면 상기 인장용 홀(51)과 연통하는 삽입용 홀(52)을 더욱 마련할 수 있다. 상기 삽입용 홀(52)의 직경은 상기 인장용 홀(51)의 직경보다 크게 구성되어, 상기 PC강선의 상기 로드(20a)가 삽입될 수 있도록 구성되어, 상기 보강판(50)에 상기 PC강선을 고정할 때에는 상기 삽입용 홀(52)에 상기 로드를 삽입한 후, 상기 로드를 상기 인장용 홀(51) 측으로 밀어넣은 후, 상기 인장용 홀(51)의 테이퍼면에 상기 로드가 맞닿게 하여 상기 PC강선을 인장하여 PC강선에 프리스트레스를 도입한다.
본 실시예에 있어서는 상기 인장용 홀에 연통하는 삽입용 홀을 형성하는 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 상기 PC강선의 상기 로드를 상기 인장용 홀에 삽입 및 고정할 수 있는 구조이면 좋다.
한편, 상기 보강판(50)에는 상기 보강판과 상기 콘크리트기둥과의 결합력 및 상기 PHC파일에 가해지는 수평하중에 저항하기 위한 고정연결부재(53)를 더욱 설치할 수 있다.
예를 들면, 상기 고정연결부재(53)는 스터드 볼트로 구성할 수 있지만 본실시예에 있어서는, 도 4b에 나타낸 바와 같이, L자 형강 또는 T자 형강을 일정 단위 길이로 절단한 것을 복수의 상기 인장용 홀 사이에 배치하여 구성되어 전단키 또는 전단연결재(shear connecter)로서 기능할 수 있다. 상기 고정연결부재(53)는 상기 보강판(50)의 내측, 즉 상기 PHC파일의 상기 콘크리트기둥(10)에 매립되는 측에서 상기 보강판(50)에 용접 등의 방법에 의해 고정 설치될 수 있다.
상기 고정연결부재(53)를 설치함으로써, 상기 PC강선의 인장력에 의해 상기 보강판(50)이 상기 콘크리트기둥(10)에 고정되는 힘에 더하여, 상기 PHC파일의 항타에 의한 충격하중이나 수평하중에 저항하여 보강판에 변형이 발생하는 것을 방지하고 상기 PHC파일과 상기 보강판을 더욱 일체화하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 고정연결부재(53)는 상기 인장용 홀(51)과 동심원 상에 배치될 수도 있으나, 상기 콘크리트기둥(10)의 내측면에 배치되거나 보강밴드측에 배치되도록 구성할 수도 있고, 상기 보강밴드(40) 및 상기 보강판이 맞닿는 위치에 용접 등의 방법에 의해 고정설치될 수도 있다.
한편, 파일은 근입되는 깊이에 따라 여러 개의 파일을 연결하여 사용하는 경우가 많다. 이렇게 여러 개의 파일을 연결하여 사용하는 경우, 도 8a 및 도 8c에 나타낸 바와 같이, 상기 상부슈판은 상기 보강판과 같은 구조를 가지는 상부보강판(30')으로 구성할 수 있다.
즉, 상기 상부보강판(30')은 두께가 대략 20 ~ 35mm의 스틸제 원반형 플레이트로 구성되며, 상기 콘크리트기둥의 외경보다 큰 외경을 가지도록 구성된다. 또한, 상기 상부보강판(30')의 내경은 상기 PHC파일의 내경보다 작게 구성될 수 있다.
상기 상부보강판(30')에는 상부인장용 홀(31')이 복수 개 형성되어 있다. 상기 상부인장용 홀(31')은 상기 상부보강판(30')을 관통하여 형성되며, 상기 PHC파일의 상부측을 향하여 직경이 작아지는 테이퍼면(30a')을 갖도록 형성되어 있다.
또한, 상기 상부인장용 홀(31')의 부근에는, 예를 들면 상기 상부인장용 홀(51)과 연통하는 상부삽입용 홀(32')을 더욱 마련할 수 있다. 상기 상부삽입용 홀(32')의 직경은 상기 상부인장용 홀(31')의 직경보다 크게 구성되어, 상기 PC강선의 상기 로드(20a)가 삽입될 수 있도록 구성되어, 상기 상부보강판(30')에 상기 PC강선을 고정할 때에는 상기 상부삽입용 홀(32')에 상기 로드를 삽입한 후, 상기 로드를 상기 상부인장용 홀(31') 측으로 밀어넣은 후, 상기 상부인장용 홀(31')의 테이퍼면에 상기 로드가 맞닿게 하여 상기 PC강선을 인장하여 PC강선에 프리스트레스를 도입한다.
또한, 상기 상부보강판에도 상기 고정연결부재를 설치할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 보강판(50)과 상기 상부보강판(30')의 모서리에는 모따기면(54, 34')을 형성하여, 상하로 인접하여 설치되는 상기 PHC파일을 연결할 때에 상기 모따기면에 용접용융물이 수용될 수 있는 수용공간을 형성하여, 용접의 강도를 더욱 증대시킬 수 있다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 보강판이 일체화된 PHC파일의 제조방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 보강판이 일체화된 PHC파일의 제조를 나타내는 도면, 도 6은 도 5의 화살표방향에서 본 측면도, 도 7은 본 발명에 의한 보강판이 일체화된 PHC파일의 제조를 나타내는 흐름도이다.
도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 PHC파일의 제조방법은, 우선, 철근편성기(도시하지 않음)를 이용하여 복수의 PC강선(20)을 일정간격으로 배치하고 상기 PC강선의 주변에 나선형태의 보강근을 배치하여 철근조립체를 준비한다. 그런 다음, 준비된 철근조립체를 하부몰드(60)에 끼워 넣는다.(S1)
그런 다음, 상기 하부몰드의 일끝단에 보강판을 배치한다.(S2)
이 때, 상기 보강판의 배치 이전에 상기 하부몰드의 일끝단 외측에 위치고정용 돌기(70)를 고정설치하고, 상기 위치고정용 돌기에 상기 보강판을 얹어놓음으로써 상기 보강판의 배치를 완료할 수 있다. 여기서, 상기 보강판은 상기 콘크리트기둥의 외경보다 큰 외경을 가지도록 구성될 수 있으며, 상기 위치고정용 돌기는 상기 보강판의 크기, 즉 상기 보강판의 외경을 고려하여 적절한 위치에 설치할 수 있다.
상기 위치고정용 돌기(70)는 상기 하부몰드(60)의 일끝단의 외측으로 돌출되도록 설치되며, 철근 등을 일정 길이로 절단한 후 상기 하부몰드(60)에 용접 등의 방법에 의해 고정할 수 있다.
또한, 상기 보강판의 배치 이전에 상기 보강판(50)의 내측면에는 고정연결부재(53)를 더욱 설치할 수 있다.
그런 다음, 상기 보강판에 형성된 인장용 홀에 상기 PC강선을 고정한다.(S3)
상기 PC강선의 상기 보강판에의 고정은, 상기 보강판에 마련된 상기 삽입용 홀(52)에 상기 PC강선의 상기 로드를 삽입한 후, 상기 로드를 상기 인장용 홀(51) 측으로 밀어넣은 후, 상기 인장용 홀(51)의 테이퍼면에 상기 로드가 맞닿게 함으로써 이루어진다.
종래에는 하부슈판에 PC강선을 고정한 후, PC강선의 인장시에 하부슈판을 고정하기 위하여 하부슈판을 다시 고정용 지지판에 고정한 후, 타설된 콘크리트의 양생후에 다시 고정용 지지판을 탈형하고, 보강판을 재차 하부슈판에 고정하는 등 시공공정이 많고 절차가 번거로웠으나, 본 발명에 의하면 상술한 바와 같이, 하부슈판 및 고정용 지지판이 필요없이, PC강선을 직접 보강판에 고정설치함으로써 성형 및 몰드의 탈형과 동시에 보강판이 PHC파일에 설치되어 있게 되므로, 그 제조공정이 간단하고, 구성부품을 생략할 수 있으므로 제조비용을 절감할 수 있게 된다.
그런 다음, 상기 보강판이 배치된 측의 반대측에 상부슈판을 배치하고 상기 상부슈판에 PC강선을 고정한다.(S4) 상기 상부슈판에의 상기 PC강선의 고정은 종래기술과 대략 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
그런 다음, 상기 상부슈판에 인장용 지지판(61)을 연결한다.(S5)
그런 다음, 상기 인장용 지지판을 인장장치에 고정한다.(S6) 여기서, 인장장치는 상기 인장용 지지판(61)에 연결되는 인장판(62)과, 상기 하부몰드의 타끝단에 맞닿는 마구리판(63)과, 상기 마구리판(63)의 중앙에 연결되어 전후이동이 가능하게 구성된 인장축(63a)와, 상기 인장축에 연결되어 상기 인장축에 인장력을 가하는 인장용 잭(도시하지 않음)으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 상부슈판 대신에 상술한 상부보강판(30')을 설치할 수도 있다. 상기 상부보강판(30')의 설치는 상기 보강판(50)의 설치와 동일하므로 그 중복된 설명은 생략한다. 상기 상부보강판(30')을 설치하는 경우에는 상기 인장용 지지판(61)의 구성은 생략할 수 있으며, 상기 상부보강판(30')의 상기 상부삽입용 홀을 통하여 상기 마구리판(63)을 볼트 등의 수단에 의해 연결하여 상기 상부보강판에 인장장치를 직접 연결하여 사용할 수 있다.
그런 다음, 상기 하부몰드에 콘크리트를 투입하고 상기 하부몰드에 상부몰드를 체결한다.(S7)
그런 다음, 상기 인장장치를 구동시켜 상기 PC강선을 인장한다.(S8)
이 때, 상기 PC강선의 인장은, 인장용 잭 → 인장축 → 마구리판 → 인장판 → 인장용 지지판 → 인장용 지지판의 고정볼트 → 상부슈판 → PC강선 → 보강판의 경로로 인장력이 전달된다.
그런 다음, 상기 PC강선을 인장한 상태에서 원심성형한 후 증기양생한다.(S9) 여기서, 원심성형은 대략 10분 내외로 하고, 증기양생은 70 ℃~ 80℃에서 4시간 정도 양생한다.
그런 다음, 상기 증기양생 후, 상기 상하부몰드와 상기 인장용 지지판과 인장용 잭을 탈형하고 상기 PHC파일을 오토클레이브에 넣은 다음 2차로 고온 고압 양생하여 PHC파일의 제조를 완료한다.(S10) 여기서, 오토클레이브양생은 180℃, 10기압에서 8시간 이상 양생한다.
상술한 방법에 의해 제조함으로써, 두께가 두꺼운 구조부재인 보강판에 PC강선을 직접 고정 연결하여 인장할 수 있으므로 PC강선의 인장시에 부재에 발생하기 쉬운 변형을 방지할 수 있다. 또한, PHC파일의 제조시에 하부슈판의 설치를 생략함과 동시에 인장용 지지판이 필요없게 되고 PHC파일의 제조시에 파일의 선단지지력 강화를 위한 보강판을 바로 설치할 수 있기 때문에 시공공수를 줄이고 제조에 소요되는 재료를 절감할 수 있다. 또한, 위치고정용 돌기를 설치하여 중량인 보강판의 위치고정 및 설치도 용이하다.
도 11은 본 발명의 제3실시예의 콘크리트 파일 제조장치의 사시도, 도 12는 도 11의 정단면도, 도 13는 도 12의 보강판의 사시도, 도 14는 도 13의 절단선 ⅩⅣ-ⅩⅣ에 따른 단면도, 도 15은 도 12의 막음판의 사시도, 도 16은 도 15의 절단선 ⅩⅥ-ⅩⅥ에 따른 단면도이다.
이들 도면에 따르면, 본 발명의 제3실시예의 콘크리트 파일 제조장치는, 콘크리트 파일을 성형하기 위한 거푸집(1060a, 1060b)과, 상기 거푸집(1060a, 1060b)의 일단에 위치하는 보강판(1100)과, 상기 보강판(1100)을 사이에 두고 상기 거푸집(1060a, 1060b)의 반대면에 위치하며, 상기 거푸집(1060a, 1060b)에 고정되는 막음판(1200)과, 일단이 상기 보강판에 고정되는 인장부재(1020)를 포함하는 철근 조립체(1020, 1021)와, 상기 인장부재의 타단이 고정되는 상부슈판(1030) 및 상부슈판(1030)을 인장하여 인장부재에 인장력을 가하는 인장장치(1061~1063)을 포함한다.
거푸집(1060a, 1060b)은 하부 거푸집(1060a) 및 하부거푸집(1060a)과 상하로 결합하여 콘크리트 파일의 모양을 형성하는 상부 거푸집(1060b)을 포함한다. 하부 거푸집(1060a)은 반원기둥형상으로 형성되며, 양단에 플랜지(1065)가 돌출된다. 플랜지(1065)에는 결합용 볼트공(1064)이 관통되어 형성된다. 플랜지(1065)에는 보강판의 지지할 수 있는 지지부(1066)가 형성된다. 즉, 도 22와 같이, 다수의 지지돌기 형상의 지지부(1066)가 보강판(1100)의 외주면을 지지함으로써, 보강판(1100)을 정확한 위치에 쉽게 거치할 수 있도록 한다.
또한 상부 거푸집(1060b)과 접하는 부위에는 상부 거푸집(1060b)과의 결합을 위한 결합공(1067)이 다수 형성된다. 상부 거푸집(1060b)은 하부 거푸집(1060a)과 모양이 대칭이므로 자세한 설명을 생략한다.
보강판(1100)은 원판 형상으로 형성되며, 중앙에 중공(1110)이 형성되며, 거푸집(1060a, 1060b)을 향하는 면에는 거푸집의 플랜지(1065)와 접하는 거푸집 접촉면(1120)과, 콘크리트 파일의 콘크리트와 접하는 콘크리트 접촉면(1130)으로 구획될 수 있다. 상기 거푸집 접촉면(1120)과 콘크리트 접촉면(1130) 사이에는 상기 거푸집의 내주면에 걸릴 수 있는 걸림턱(1121)이 형성된다.
걸림턱(1121)을 형성하는 방법은 도 4와 같이, 거푸집 접촉면(1120)의 두께를 얇게 형성하는 방법이 있을 수 있다. 이와 같이, 걸림턱(1121)을 형성함으로써, 원심 회전시, 거푸집과 보강판(1100)의 위치가 변하는 것을 방지함으로써, 양질의 보강판이 부착된 콘크리트 파일을 제조할 수 있도록 한다.
또한 도 17과 같이, 콘크리트 접촉면(1130)과 거푸집 접촉면(1120) 경계선에 링(1511)을 형성하는 방법이 있다. 링(1511)을 형성하는 방법은 링형상의 스트립을 보강판(1100)의 상면에 용접하는 방법이 있다. 도 18는 콘크리트 접촉면(1130)과 거푸집 접촉면(1120) 경계선에 다수의 볼트공(1521)을 형성한 후, 볼트(1522)를 체결하여 콘크리트 쪽으로 돌출되도록 형성한다. 도 17과 도 18과 같은 방법은 보강판(1100)의 두께를 두껍게 하지 않아도 되므로, 원재료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 콘크리트 접촉면(1130)에 일부 돌출되도록 형성됨으로써, 콘크리트와 보강판의 결합력을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다. 도 19는 보강밴드(1321)를 콘크리트 접촉면(1130)과 거푸집 접촉면(1120)에 미리 용접하는 방식이다. 이 방법 또한 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 콘크리트 측단면을 보강하여 결합력을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 보강판의 콘크리트 접촉면에는 인장부재(1020)의 헤드부가 관통할 수 있는 삽입홀(1140)이 다수 관통되어 형성되며, 삽입홀(1140)과 연통되어 형성되며 직경이 인장부재(1020)의 헤드부 보다 작게 형성된 인장홀(1150)이 원주 방향으로 다수 배치되어 형성된다. 인장홀(1150)의 막음판(1200)을 향하는 부위에는 막음판을 향해 직경이 점점 커지도록 형성된 경사면(1151)이 형성된다. 따라서, 인장부재(1020)의 헤드부(1021)를 삽입홀(1140)을 통해서 삽입시킨 후, 인장홀(1150)로 이동시켜 인장홀(1150)의 경사면(1151)에 걸릴 수 있도록 할 수 있다.
막음판(1200)은 상기 막음판(1200)의 상기 보강판(1100)과 접하는 면에는 상기 삽입홀(1140)에 끼워지는 삽입홀 막음부(1210)를 포함하며, 거푸집(1060a, 1060b)과 고정을 위해, 상기 삽입홀 막음부(1210)의 외측으로 거푸집 결합홀(1220)이 관통되어 형성된다. 또한, 삽입홀 막음부(1210)의 내측에는 보강판의 중공을 밀폐하는 중공 막음용 돌부(1230)가 더 돌출되어 형성된다.
상기 삽입홀 막음부(1210)는, 상기 막음판(1100)의 상기 삽입홀(1140)과 연통되도록 관통되어 형성된 보강판 결합용 홀(1211)과, 상기 보강강판 결합용 홀(1211) 및 상기 삽입홀(1140)에 체결되는 삽입홀 막음 볼트(1212)를 포함한다.
한편, 삽입홀 막음부는 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 막음판의 상기 보강판과 접하는 면에서 돌출되어 형성된 삽입홀 막음 돌기(1512)로 구현될 수도 있다.
중공 막음용 돌부(1210)는 보강판에 형성된 중공(1110)을 밀폐하는 크기로 형성되어, 보강판의 중공(1110)을 통해서 콘크리트가 외부로 토출되는 것을 방지할 수 있다. 중공 막음용 돌부(1210)의 보강판 반대면에는 중량 저감부(1231)가 형성됨으로써, 중량을 줄여 줄 수 있다. 중량 저감부(1231)는 보강판 반대면을 요입함으로써, 형성할 수 있다.
거푸집 결합홀(1220)은 거푸집의 결합용 볼트공(1064)과 맞대어져, 결합용 볼트(1250)로 체결된다.
인장장치는 인장용 지지판(1061)에 고정되며 인장부재(1021)가 고정되는 인장판(1062)과, 상기 하부몰드의 타끝단에 맞닿는 마구리판(1063)과, 상기 마구리판(1063)의 중앙에 연결되어 전후이동이 가능하게 구성되며 일단이 상기 지지판(1061) 및 인장판(1062)에 고정된 인장축(1063a)과, 상기 인장축에 연결되어 상기 인장축에 인장력을 가하는 인장용 잭(도시하지 않음)으로 구성된다.
여기서 인장부재(1020)는 통상 PC 강선이 사용되며, 양끝단에 형성된 헤드부(1020a)는 뭉퉁하게 형성되어, 그 직경이 삽입용 홀(1140)의 직경보다는 작으나, 인장용 홀(1150)의 직경보다는 크게 형성된다. 그 결과, 삽입용 홀(1140)을 통해서 헤드부(1020a)를 삽입한 후, 인장부재(1020)를 인장용 홀(1150) 위치로 이동시킨 다음, 인장하는 경우, 헤드부(1020a)가 경사면(1151)에 걸리게 된다.
인장부재를 인장하는 인장장치를 구동시켜 인장부재(1020)를 인장한다. 이때, 인장력은, 인장용 잭→ 인장축 → 마구리판 → 인장판 → 인장용 지지판 → 인장용 지지판의 고정볼트 → 상부슈판 → 인장부재 → 보강판의 경로로 인장력이 전달된다.
인장용 지지판(1061)과 상부슈(1030)는 도 11과 같이 볼트 체결되거나, 인장용 지지판에 인장부재(1020)의 헤드부(1020a)가 결합됨으로써(인장부재와 보강판의 결합방법과 동일한 방법으로) 인장축(1063a)의 인장력이 인장부재(1020)에 전달되도록 한다.
인장장치를 이용하여 인장을 한 후, 인장축(1063) 및 마구리판의 상대적인 위치를 너트로 고정한다.
철근조립체(1020, 1021)는 직선 선재로 원주 상에 다수 배치된 인장부재(1020)와, 다수의 인장부재(1021)를 연결하도록 감싸는 나선형태의 보강 와이어(1021)를 포함한다.
이하에서는, 전술한 제 3 실시예의 콘크리트 파일 제조장치를 이용하여 콘크리트 파일을 제조하는 방법을 기술한다.
도 21은 콘크리트 파일의 제조방법의 일실시예를 순차적으로 도시한 블록도이다.
콘크리트 파일의 제조방법은, 인장부재를 조립하여 철근 조립체를 준비하고, 상기 철근조립체를 하부 거푸집에 끼워넣는 단계(P1)와, 상기 하부 거푸집의 일끝단에 보강판을 배치하는 단계(P2)와, 상기 보강판에 형성된 인장용 홀에 상기 인장부재를 고정하는 단계(P3)와, 상기 보강판의 상기 하부 거푸집을 바라보는 반대면에 설치되는 막음판을 설치하는 단계(P4)와, 상기 인장부재의 타단을 인장장치에 고정하는 단계(P5)와, 상기 하부 몰드에 콘크리트를 투입하고 상기 하부몰드에 상부몰드를 체결하는 단계(P6)와, 상기 인장장치를 구동시켜 상기 인장부재를 인장하는 단계(P7)와, 상기 인장부재를 인장한 상태에서 원심성형한 후 양생하는 단계(P8)와, 양생 후, 상기 막음판을 제거하며, 보강판 및 거푸집을 탈형하며, 오토클레이브 양생하는 단계(P9)를 포함한다.
보강판을 배치하는 단계(P2)는 보강판(1100)의 외주면이 지지부(1066)에 지지되도록 배치함으로써, 배치가 완료된다. 이때, 걸림턱(1121)은 거푸집의 내공에 끼워지게 된다.
인장부재(1020)를 고정하는 단계(P3)는 보강판에 형성된 삽입홀(1140)에 인장부재의 헤드(1021)를 통과시킨 후,인장부재(1020)를 인장용 홀(1150)로 평행이동 시킨 후, 당김으로써, 와이어의 헤드(1021)가 인장용 홀(1150)의 경사면(1151)에 지지되도록 한다.
상기 막음판을 설치하는 단계(P4)는, 상기 막음판(1200)을 상기 보강판(1100)에 볼트 체결하여 설치한다. 즉, 상기 보강판(1100)에 상기 인장부재(1020)가 삽입되는 삽입홀(1140)이 다수 관통되어 형성되며, 상기 삽입홀(1140)의 내경에 나사산이 형성되며, 상기 막음판(1200)에는 상기 삽입홀과 연통되도록 보강판 결합용 홀(1211)이 관통되어 형성되며, 상기 보강판 결합용 홀(1211) 및 상기 삽입홀(1140)을 삽입홀 막음 볼트(1212)로 체결하여 설치한다.
또한, 상기 막음판 설치하는 단계(P4)는, 상기 하부 거푸집(1060a)에 고정하는 단계를 더 포함한다. 상기 하부 거푸집에 고정하는 단계는, 다수의 거푸집 결합홀(1220)이 형성된 상기 막음판(1200)을 상기 거푸집 결합홀(1220)을 통해서 상기 하부 거푸집에 볼트 결합하는 것을 특징으로 한다. 즉, 결합용 볼트(1250)를 거푸집 결합홀(1220) 및 거푸집의 결합용 볼트공(1064)에 체결함으로써 막음판(1200)과 거푸집의 결합을 완료한다.
탈형하는 방법은, 인장축(1063a)을 마구리판에 고정하기 위한 너트를 풀어주는 것으로 시작한다. 인장축(1063a)을 마구리판(1063)에서 풀어줌으로써, 콘크리트 파일 전체가 보강판(1100)을 향해서 미세 이동을 하게 되고, 그 결과, 콘크리트 파일과 거푸집(1060a, 1060b) 사이에 미끄럼이 발생하여, 보다 깨끗하게 거푸집(1060a, 1060b) 사이의 탈형이 이루어진다.
상기와 같이, 막음판이 보강판의 구멍들을 통해서 콘크리트가 누설되는 것을 막아 줄 뿐만 아니라, 보강판이 막음판과 거푸집 사이에 고정됨으로써, 인장부재의 인장시 보강판이 변형되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 막음판이 삽입홀 막음볼트(1212)를 이용하여 보강판에 견고하게 고정됨으로써, 막음판과 보강판이 하중에 대해서 합성 거동됨으로서, 하중 지지능력(인장부재의 인장력에 대해서 변형되지 않고 버티는 능력)이 훨씬 증대될 수 있다.
이와 같은 효과로 인해서, 보강판을 인장시 발생하는 변형을 방지하기 위해서 필요 이상으로 두께를 두껍게 하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 콘크리트파일의 제조시에 하부슈판의 설치를 생략함과 동시에 인장용 지지판이 필요없게 되고 콘크리트파일의 제조시에 파일의 선단지지력 강화를 위한 보강판을 일체로 생산할 수 있기 때문에 시공공수를 줄이고 제조에 소요되는 재료를 절감할 수 있다.
도 23은 본 발명의 제4실시예의 콘크리트 파일용 보강블록의 사시도, 도 24은 도 23의 저면도, 도 25는 도 24의 절단선 ⅡⅩⅤ-ⅡⅩⅤ에 따른 단면도, 도 26는 도 23의 절단선 ⅡⅩⅥ-ⅡⅩⅥ에 따른 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 콘크리트 파일용 보강블록(2100)은 콘크리트 기둥(2200)의 일단이 접하는 기둥 접합부(2110)와, 상기 기둥접합부(2110)의 반대면에 형성된 선단면(2120)을 포함하는 원기둥 형상으로 형성된다.
보강블록(2100)은 직경이 콘크리트 기둥(2200)의 직경보다 크게 형성된다. 또한, 상기 기둥접합부의 외측에는 콘크리트 파일 제조시 사용되는 거푸집의 일단을 지지하는 거푸집 지지면(2130)이 형성되며, 상기 거푸집 지지면(2130)은 상기 기둥접합부에 대해 돌출되어 형성된다. 즉, 콘크리트 기둥(2200)이 거푸집 지지면(2130)에 형성된 중공을 통해서 삽입되어, 기둥 접합부(2110)에 접하게 된다.
보강블록(2100)은 콘크리트 재질로 형성되거나, 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 콘크리트 재질로 형성되는 경우, 보강블록(2100)의 크기에 따라서 철근(미도시)등이 배치될 수 있다. 또한, 선단면(2120)에는 강판으로 형성된 하부 슈판(2123)이 고정되며, 측면에는 콘크리트 파일용 보강블록(2100)을 감싸는 보강띠(2140)가 부착된다. 보강띠(2140)는 금속 재질로 형성되며, 콘크리트 재질로 형성된 보강블록(2100)이 깨지는 것을 방지할 뿐만 아니라, 하부 슈판(2123)과 콘크리트 재질의 보강블록(2100)이 벌어지는 것을 방지하여, 결합력을 증대시키는 역할을 한다.
보강블록(2100)은 합성수지 재질로 형성될 수도 있다. 다만, 기초로 사용되는 것이므로, 원하는 정도의 강도가 필요하므로, 강성이 강한 FRP(fiber reinforced plastic) 등이 사용되는 것이 바람직하다.
보강블록(2100)의 기둥 접합부(2110) 및 상기 선단면(2120)을 관통하여 인장용홀(2121)이 형성되며, 상기 인장용 홀(2121)은 상기 콘크리트 기둥(2200)를 향하여 직경이 작아지는 테이퍼면(2122)을 포함한다. 테이퍼면(2122)은 하부슈(2123)에 형성되는 것이 인장부재의해 하중이 가해질 때, 파손의 우려가 적다.
상기 인장용 홀(2121)과 연통하며, 직경이 상기 인장용 홀 보다 크게 형성된 삽입용 홀(2125)이 관통되어 형성된다. 따라서, 인장부재를 삽입용 홀(2125)을 통해서 삽입한 후, 인장용 홀(2121)로 이동시켜, 인장부재를 테이퍼면(2122)에 결합되도록 한다.
이하, 전술한 콘크리트 파일용 보강블록을 이용하여 콘크리트 파일을 제조하는 방법을 기술한다.
도 27 내지 도 29에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 콘크리트파일(보다 자세히는 PHC파일)의 제조방법은, 인장부재(2020)를 조립하여 철근조립체를 준비하고 상기 철근조립체를 하부몰드(2060)에 끼워넣는 단계(Q1)와, 상기 하부몰드(1060)의 일끝단에 보강블록(1100)을 배치하는 단계(Q2)와, 상기 보강블록(1100)에 형성된 인장용 홀(1121)에 상기 인장부재(20)을 고정하는 단계(Q3)와, 상기 인장부재의 타단을 인장장치(미도시)에 고정하는 단계(Q4), 상기 하부몰드(1060)에 콘크리트를 투입하고 상기 하부몰드(1060)에 상부몰드를 체결하는 단계(Q5)와, 상기 인장장치를 구동시켜 상기 인장부재(1020)을 인장하는 단계(Q6)와, 상기 인장부재(1020)을 인장한 상태에서 원심성형한 후 양생하는 단계(Q7, S8)를 포함한다.
철근조립체를 준비하는 단계는, 철근편성기(도시하지 않음)를 이용하여 복수의 인장부재(1020)를 일정간격으로 배치하고 상기 인장부재의 주변에 나선형태의 보강근을 배치하여 철근조립체를 준비한다.
여기서 인장부재(1020)는 통상 PC 강선이 사용되며, 양끝단에 형성된 헤드부(1020a)는 뭉퉁하게 형성되어, 그 직경이 삽입용 홀(1125)의 직경보다는 작으나, 인장용 홀(1121)의 직경보다는 크게 형성된다. 그 결과, 삽입용 홀(1125)를 통해서 헤드부(1020a)를 삽입한 후, 인장부재(1020)를 인장용 홀(1121) 위치로 이동시킨 다음, 인장하는 경우, 헤드부(1020a)가 테이퍼면(1122)에 걸리게 된다.
보강블록을 배치하는 단계(Q2)는, 상기 하부몰드(1060)의 일끝단 외측에 위치고정용 돌기(1070)를 설치하고 상기 위치고정용 돌기(1070)에 상기 보강블록을 거치하는 단계를 포함한다. 위치고정용 돌기(1070)는 도 29에 도시된 바와 같이, 하부몰드(1060)의 끝단에 돌출되어, 보강블록(1100)을 정확한 위치에 지지하는 역할을 한다. 여기서, 상기 보강블록은 상기 콘크리트기둥의 외경보다 큰 외경을 가지도록 구성되며, 상기 위치고정용 돌기는 상기 보강블록의 크기, 즉 상기 보강블록의 외경을 고려하여 적절한 위치에 설치할 수 있다. 상기 위치고정용 돌기(1070)는 상기 하부몰드(1060)의 일끝단의 외측으로 돌출되도록 설치되며, 철근 등을 일정 길이로 절단한 후 상기 하부몰드(1060)에 용접 등의 방법에 의해 고정할 수 있다. 이외에도 위치고정용 돌기(1070)는 보강블록의 외주면을 거치할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 도 34에 도시된 바와 같이, 'ㄴ'자로 형성되어 보강블록을 감싸는 형태로 구현될 수도 있다.
인장부재(1020)를 고정하는 단계(Q3)는 인장부재(1020)를 삽입용 홀(1125)을 통해서 보강블록(1100)을 관통시킨 후, 인장부재(1020)를 인장용 홀(1121) 측으로 이동시킨다. 그 다음 인장부재(1020)에 인장력을 가하며, 인장부재의 헤드부(1020a)가 인장용 홀(1121)의 테이퍼면(1122)에 걸리게 된다.
인장부재의 타단을 인장장치에 고정하는 단계(Q4)는, 상기 보강블록이 배치된 측의 반대측에 상부슈판(1030)을 배치하고 상기 상부슈판에 인장부재를 고정하는 단계(Q41)와, 상기 상부슈판에 인장용 지지판(1061)을 연결하는 단계(Q42)와, 상기 인장용 지지판(1061)을 인장장치에 고정하는 단계(Q43)을 포함한다. 여기서, 인장장치는 상기 인장용 지지판(1061)에 연결되는 인장판(1062)과, 상기 하부몰드의 타끝단에 맞닿는 마구리판(1063)과, 상기 마구리판(1063)의 중앙에 연결되어 전후이동이 가능하게 구성된 인장축(1063a)과, 상기 인장축에 연결되어 상기 인장축에 인장력을 가하는 인장용 잭(도시하지 않음)으로 구성된다.
인장부재를 인장하는 단계(Q6)는 인장장치를 구동시켜 인장부재(1020)를 인장한다. 이때, 인장력은, 인장용 잭→ 인장축 → 마구리판 → 인장판 → 인장용 지지판 → 인장용 지지판의 고정볼트 → 상부슈판 → 인장부재 → 보강판의 경로로 인장력이 전달된다.
양생하는 단계(Q7, Q8)는 상기 인장부재를 인장한 상태에서 원심성형한 후 증기양생하는 단계(Q7)와, 상기 증기양생 후, 상기 상하부몰드와 상기 인장용 지지판과 인장용 잭을 탈형하고 상기 인장부재를 오토클레이브에 넣은 다음 2차로 고온 고압 양생하는 단계(Q8)를 포함한다.
여기서, 원심성형은 대략 10분 내외로 하고, 증기양생은 70 ℃~ 80℃에서 4시간 정도 양생한다. 또한, 오토클레이브양생은 180℃, 10기압에서 8시간 이상 양생한다.
이와 같은 제조공정을 통해서, 본 발명의 일실시예의 콘크리트 파일이 완성된다.
도 31은 본 발명의 일실시예의 콘크리트 파일의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 콘크리트 파일은 콘크리트 기둥(1200)과, 상기 콘크리트 기둥(1200)의 일단에 결합되며, 외경이 상기 콘크리트 기둥의 외경보다 크게 형성된 보강블록(1100)과, 상기 콘크리트 기둥(1200) 및 상기 보강블록(1200)에 길이방향으로 프리스트레스를 가하는 인장부재(1020)를 포함한다. 상기 인장부재(1020)는 상기 보강블록의 상기 콘크리트 기둥과 접하는 면의 반대면인 선단면에 일단이 고정된다.
이들 구성요소에 대한 자세한 설명은 전술한 보강블록(1100)에 대한 설명과, 콘크리트 파일 제조방법에 대한 설명으로 갈음한다.
종래에는 하부슈판에 인장부재을 고정한 후, 인장부재의 인장시에 하부슈판을 고정하기 위하여 하부슈판을 다시 고정용 지지판에 고정한 후, 타설된 콘크리트의 양생후에 다시 고정용 지지판을 탈형하고, 보강판을 재차 하부슈판에 고정하는 등 시공공정이 많고 절차가 번거로웠으나, 본 발명에 의하면 상술한 바와 같이, 하부슈판 및 고정용 지지판이 필요없이, 인장부재을 직접 보강블록에 고정설치함으로써 성형 및 몰드의 탈형과 동시에 보강블록이 콘크리트파일에 설치되어 있게 되므로, 그 제조공정이 간단하고, 구성부품을 생략할 수 있으므로 제조비용을 절감할 수 있게 된다.
또한, 보강블록이 콘크리트 재질로 형성됨으로써, 콘크리트 기둥과 일체로 형성되어, 강성이 증대될 수 있으며, 인장부재가 콘크리트 기둥과 보강블록에 걸쳐 인장력을 가할 수 있으므로, 강성을 보다 증대시킬 수 있다
여기서, 상기 상부슈판 대신에 도 32에 도시된 바와 같이, 상부보강블록(1100')을 설치할 수도 있다. 상기 상부보강블록(1100')의 설치는 상기 보강블록(1100)의 설치와 동일하므로 그 중복된 설명은 생략한다. 상기 상부보강블록(1100')을 설치하는 경우에는 상기 인장용 지지판(1061)의 구성은 생략할 수 있으며, 상기 상부보강블록(1100')의 상기 상부삽입용 홀을 통하여 상기 마구리판(1063)을 볼트 등의 수단에 의해 연결하여 상기 상부보강블록에 인장장치를 직접 연결하여 사용할 수 있다.
상술한 방법에 의해 제조함으로써, 두께가 두꺼운 구조부재인 보강블록에 인장부재을 직접 고정 연결하여 인장할 수 있으므로 인장부재의 인장시에 부재에 발생하기 쉬운 변형을 방지할 수 있다. 또한, 콘크리트파일의 제조시에 하부슈판의 설치를 생략함과 동시에 인장용 지지판이 필요없게 되고 콘크리트파일의 제조시에 파일의 선단지지력 강화를 위한 보강블록을 바로 설치할 수 있기 때문에 시공공수를 줄이고 제조에 소요되는 재료를 절감할 수 있다. 또한, 위치고정용 돌기를 설치하여 중량인 보강블록의 위치고정 및 설치도 용이하다.

Claims (51)

  1. PHC파일에 있어서,
    콘크리트기둥과,
    상기 콘크리트기둥의 길이방향으로 매립되어 프리스트레스력을 전달하는 PC강선과,
    상기 PHC파일의 하단에 상기 콘크리트기둥에 맞닿도록 설치되며 상기 PC강선의 일끝단이 고정되는 보강판을 포함하고,
    상기 보강판은 상기 콘크리트기둥의 외경보다 큰 외경을 가지는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강판과 맞닿는 상기 콘크리트기둥의 하단 외주면을 둘러싸는 보강밴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강판은 상기 PC강선이 삽입되어 고정되는 인장용 홀이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인장용 홀은 상기 PHC파일의 상부측을 향하여 직경이 작아지는 테이퍼면을 가지는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 인장용 홀과 연통하며, 직경이 상기 인장용 홀 보다 크게 형성된 삽입용 홀이 상기 보강판에 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강판은 상기 보강판의 내측에 고정 설치되어 상기 콘크리트기둥에 매립되는 고정연결부재를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정연결부재는 L자 형상 또는 T자 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘크리트기둥의 외경보다 큰 외경을 가지고, 상기 PC강선이 삽입되어 고정되는 상부인장용 홀을 구비하여 상기 PC강선의 타끝단이 고정되는 상부보강판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 보강판 및 상기 상부보강판의 모서리에는 경사져서 절개된 모따기면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일.
  10. PHC파일의 제조방법에 있어서,
    PC강선을 조립하여 철근조립체를 준비하고 상기 철근조립체를 하부몰드에 끼워넣는 단계와,
    상기 하부몰드의 일끝단에 보강판을 배치하는 단계와,
    상기 보강판에 형성된 인장용 홀에 상기 PC강선을 고정하는 단계와,
    상기 PC강선의 타단을 인장장치에 고정하는 단계와,
    상기 하부몰드에 콘크리트를 투입하고 상기 하부몰드에 상부몰드를 체결하는 단계와,
    상기 인장장치를 구동시켜 상기 PC강선을 인장하는 단계와,
    상기 PC강선을 인장한 상태에서 원심성형한 후 양생하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 PC강선의 타단을 인장장치에 고정하는 단계는,
    상기 보강판이 배치된 측의 반대측에 상부슈판을 배치하고 상기 상부슈판에 PC강선을 고정하는 단계와,
    상기 상부슈판에 인장용 지지판을 연결하는 단계와,
    상기 인장용 지지판을 인장장치에 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일의 제조방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 보강판을 배치하는 단계는,
    상기 하부몰드의 일끝단 외측에 위치고정용 돌기를 고정설치하고 상기 위치고정용 돌기에 상기 보강판을 얹어놓는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일의 제조방법.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 보강판은 상기 상부몰드 및 하부몰드에 의해 형성되는 콘크리트기둥의 외경보다 큰 외경을 가지는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일의 제조방법.
  14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 보강판의 내측면에는 상기 상부몰드 및 상기 하부몰드에 의해 형성되는 콘크리트 기둥을 향해 고정연결부재를 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일의 제조방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 PC강선의 타단을 인장장치에 고정하는 단계는,
    상기 PC강선이 삽입되어 고정되는 상부인장용 홀을 구비하여 상기 PC강선의 타끝단이 고정되는 상부보강판을 배치하는 단계와,
    상기 상부보강판의 상부삽입용 홀을 통하여 상기 인장장치를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 PHC파일의 제조방법.
  16. PHC 파일을 성형하기 위한 상부몰드와
    상기 상부몰드의 하부에 결합되는 하부몰드와,
    상기 하부몰드의 일끝단의 외측으로 돌출된 위치고정용 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 PHC파일 제조용 몰드.
  17. 판상으로 형성되며, 일면에 돌출된 삽입홀 막음 돌기가 원주 방향으로 다수 배치되며,
    상기 삽입홀 막음 돌기의 외측으로 다수의 거푸집 결합홀이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조용 막음판.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 삽입홀 막음 돌기의 내측에는 콘크리트파일 중공 막음용 돌부가 더 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조용 막음판.
  19. 판상으로 형성되며, 일면에 보강판 결합용 홀이 원주 방향으로 다수 배치되며,
    상기 보강판 결합용 홀의 외측으로 다수의 거푸집 결합홀이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조용 막음판.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 보강판 결합용 홀의 내측에는 콘크리트 파일 중공 막음용 돌부가 더 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조용 막음판.
  21. 콘크리트 파일을 성형하기 위한 거푸집;
    상기 거푸집의 일단에 위치하는 보강판; 및
    상기 보강판을 사이에 두고 상기 거푸집의 반대면에 위치하며, 상기 거푸집에 고정되는 막음판;
    을 포함하고,
    상기 보강판은 인장부재가 삽입되는 삽입홀이 다수 관통되어 형성되며,
    상기 막음판의 상기 보강판과 접하는 면에는 상기 삽입홀에 끼워지는 삽입홀 막음부가 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 삽입홀 막음부는,
    상기 막음판의 상기 보강판과 접하는 면에서 돌출되어 형성된 삽입홀 막음 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 삽입홀 막음부는,
    상기 막음판의 상기 삽입홀과 연통되도록 관통되어 형성된 보강판 결합용 홀과, 상기 보강판 결합용 홀 및 상기 삽입홀에 체결되는 삽입홀 막음 볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조장치.
  24. 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강판은,
    상기 거푸집의 내주면에 걸릴 수 있는 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 걸림턱은 링형상의 스트립을 용접하여 형성한 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 걸림턱은 상기 거푸집과 상기 콘크리트의 경계선에 다수의 볼트공을 형성한 후, 상기 볼트공을 관통하는 볼트를 체결하여 상기 볼트가 상기 거푸집 방향으로 돌출되도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조장치.
  27. 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강판은,
    상기 거푸집의 내주면에 걸릴 수 있도록 보강밴드가 고정된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조장치.
  28. 콘크리트 파일의 제조방법에 있어서,
    인장와이어를 조립하여 철근 조립체를 준비하고, 상기 철근조립체를 하부 거푸집에 끼워넣는 단계;
    상기 하부 거푸집의 일끝단에 보강판을 배치하는 단계;
    상기 보강판에 형성된 인장용 홀에 상기 인장와이어를 고정하는 단계;
    상기 보강판의 상기 하부 거푸집을 바라보는 반대면에 설치되는 막음판을 설치하는 단계;
    상기 인장와이어의 타단을 인장장치에 고정하는 단계;
    상기 하부 몰드에 콘크리트를 투입하고 상기 하부몰드에 상부몰드를 체결하는 단계;
    상기 인장장치를 구동시켜 상기 인장 와이어를 인장하는 단계;
    상기 인장와이어를 인장한 상태에서 원심성형한 후 양생하는 단계; 및
    양생 후, 상기 막음판을 제거하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 콘크리트 파일 제조방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 막음판을 설치하는 단계는, 상기 막음판을 상기 보강판에 볼트 체결하여 설치하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 콘크리트 파일 제조방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 보강판에 상기 인장와이어가 삽입되는 삽입홀이 다수 관통되어 형성되며,
    상기 삽입홀의 내경에 나사산이 형성되며, 상기 막음판에는 상기 삽입홀과 연통되도록 보강판 결합용 홀이 관통되어 형성되며, 상기 보강판 결합용 홀 및 상기 삽입홀을 삽입홀 막음 볼트로 체결하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 콘크리트 파일 제조방법.
  31. 제 28 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 막음판 설치하는 단계는,
    상기 하부 거푸집에 고정하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 콘크리트 파일 제조방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 하부 거푸집에 고정하는 단계는,
    다수의 거푸집 결합홀이 형성된 상기 막음판을 상기 거푸집 결합홀을 통해서 상기 하부 거푸집에 볼트 결합하는 것을 특징으로 하는 보강판이 일체화된 콘크리트 파일 제조방법.
  33. 콘크리트 기둥의 일단이 접하는 기둥 접합부; 및
    상기 기둥접합부의 반대면에 형성된 선단면;
    을 포함하고,
    상기 기둥 접합부 및 상기 선단면을 관통하여 인장용홀이 형성되며,
    직경이 상기 콘크리트 기둥의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 보강블록.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 기둥접합부의 외측에는 콘크리트 파일 제조시 사용되는 거푸집의 일단을 지지하는 거푸집 지지면이 형성되며,
    상기 거푸집 지지면은 상기 기둥접합부에 대해 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 보강블록.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 인장용 홀은 상기 콘크리트 기둥을 향하여 직경이 작아지는 테이퍼면;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 보강블록.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 인장용 홀과 연통하며, 직경이 상기 인장용 홀 보다 크게 형성된 삽입용 홀이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 보강블록.
  37. 제 34 항에 있어서,
    상기 인장용 홀은 상기 콘크리트를 향하여 직경이 작아지는 테이퍼면;
    을 포함하며,
    상기 인장용 홀과 연통하며, 직경이 상기 인장용 홀 보다 크게 형성된 삽입용 홀이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 보강블록.
  38. 제 33 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘크리트 파일용 보강블록은 콘크리트 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 보강블록.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 선단면에는 하부 슈판이 고정된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 보강블록.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 콘크리트 파일용 보강블록의 측면을 감싸는 보강띠;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 보강블록.
  41. 제 33 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘크리트 파일용 보강블록은 합성수지 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 보강블록.
  42. 콘크리트 기둥;
    상기 콘크리트 기둥의 일단에 결합되며, 외경이 상기 콘크리트 기둥의 외경보다 크게 형성된 보강블록; 및
    상기 콘크리트 기둥 및 상기 보강블록에 길이방향으로 프리스트레스를 가하는 인장부재;
    를 포함하고,
    상기 인장부재는 상기 보강블록의 상기 콘크리트 기둥과 접하는 면의 반대면인 선단면에 일단이 고정되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 보강블록은 콘크리트 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 선단면에 고정된 하부 슈판;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 보강블록의 측면을 감싸도록 결합된 보강띠;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일.
  46. 제 42 항에 있어서,
    상기 보강블록은 합성수지 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일.
  47. 제 42 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘크리트 기둥의 타단에 결합되며, 외경이 상기 콘크리트 기둥의 외경 보다 크게 형성된 상부보강블록;
    을 더 포함하고,
    상기 인장부재는 상기 상부보강블록의 상기 콘크리트 기둥과 접하는 면의 반대면에 타단이 고정되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일.
  48. 인장부재를 조립하여 철근조립체를 준비하고 상기 철근조립체를 하부몰드에 끼워넣는 단계;
    상기 하부몰드의 일끝단에 보강블록을 배치하는 단계;
    상기 보강블록에 형성된 인장용 홀에 상기 인장부재을 고정하는 단계;
    상기 인장부재의 타단을 인장장치에 고정하는 단계;
    상기 하부몰드에 콘크리트를 투입하고 상기 하부몰드에 상부몰드를 체결하는 단계;
    상기 인장장치를 구동시켜 상기 인장부재을 인장하는 단계; 및
    상기 인장부재을 인장한 상태에서 원심성형한 후 양생하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 보강블록을 배치하는 단계는,
    상기 하부몰드의 일끝단 외측에 위치고정용 돌기를 설치하고 상기 위치고정용 돌기에 상기 보강블록을 거치하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조방법.
  50. 제 48 항 또는 제 49 항에 있어서,
    상기 보강블록은 상기 상부몰드 및 하부몰드에 의해 형성되는 콘크리트 기둥의 외경보다 큰 외경을 가지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 제조방법.
  51. 인장부재를 조립하여 철근조립체를 준비하고 상기 철근조립체를 하부몰드에 끼워넣는 단계;
    상기 하부몰드의 일끝단에 보강블록을 배치하는 단계;
    상기 하부몰드의 타끝단에 상부보강블록을 배치하는 단계;
    상기 보강블록에 형성된 인장용 홀 및 상기 상부보강블록에 형성된 인장용 홀에 상기 인장부재의 양끝단을 고정하는 단계;
    상기 보강블록 혹은 상기 상부보강블록 중 어느하나에 인장장치에 고정하는 단계;
    상기 하부몰드에 콘크리트를 투입하고 상기 하부몰드에 상부몰드를 체결하는 단계;
    상기 인장장치를 구동시켜 상기 인장부재을 인장하는 단계; 및
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