WO2020027405A1 - 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조, 모듈러 파일 제조 장치 및 방법 - Google Patents

모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조, 모듈러 파일 제조 장치 및 방법 Download PDF

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WO2020027405A1
WO2020027405A1 PCT/KR2019/005255 KR2019005255W WO2020027405A1 WO 2020027405 A1 WO2020027405 A1 WO 2020027405A1 KR 2019005255 W KR2019005255 W KR 2019005255W WO 2020027405 A1 WO2020027405 A1 WO 2020027405A1
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WO
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modular
pile
fixing
nut
concrete pile
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PCT/KR2019/005255
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강정식
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이엑스티 주식회사
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    • B28B23/02—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects wherein the elements are reinforcing members
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    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/58—Prestressed concrete piles

Definitions

  • the present invention is composed of a modular pile only by the concrete pile body without a separate shoe or cap at both ends, by unifying the standard of the modular pile for the production of PHC pile, etc. in one aspect as well as manufacturing and supply and management of materials
  • the present invention relates to a concrete pile structure, a modular pile manufacturing apparatus, and a method using modular piles having high efficiency and greatly improving economic efficiency.
  • the pile When constructing various structures, the pile is constructed to transfer the load of the upper structure to the ground.
  • the pile can be classified into various types according to materials and construction methods.
  • the double PHC pile is manufactured by pre-stressing the pile in advance and then centrifugally molded.
  • the PHC pile has the advantages of high loading capacity and impact resistance as well as high deficiency of concrete, which is weak against bending or tensile force, and has excellent economic and durability advantages.
  • Existing PHC pile 10 is a joint cap 12 is coupled to the end for fixing the PC steel rod, the role of the mold in the pile production or the connection between the upper and lower neighboring PHC pile (FIG. 1).
  • a tip shoe 11 such as mamilache or flat shoe is coupled to the tip of the PHC pile 10 'installed at the bottom of the pile, and a head cap 13 is attached to the top of the PHC pile 10 " Are combined (Patent No. 10-0995849, etc.).
  • a PHC file has to be manufactured in three standards, namely, a top file, a middle file, and a bottom file, for one file construction.
  • the file has a disadvantage in that the production efficiency is different in each specification because the production volume is different and the forecast demand is fluid.
  • inventory is generated when supply and demand imbalance, there is a problem in the field management is cumbersome because the PHC files for each standard must be managed separately.
  • the conventional PHC file was produced by the following method.
  • spiral reinforcing wire is wound around the outer side of the PC steel bar formed with enlarged portions at both ends to form a reinforcing steel bar, and a joint cap or shoe is coupled to both ends of the reinforcing steel bar.
  • the coupling cap or shoe is formed in communication with the insertion hole and the engaging hole in the form of eight characters, after inserting the enlarged portion of the PC steel rod through the insertion hole is coupled to the enlarged portion is caught by the engaging hole by rotating the enlarged portion to the engaging hole side.
  • the PHC pile manufacturing apparatus includes a movable side fixing plate and a fixed side fixing plate on both sides of the mold, and an insertion hole and a locking hole are formed in an eight-character shape in the movable side fixing plate to which the tensioner is connected. Accordingly, the fixing bolt is first fastened to the insertion hole formed in the shoe or the joint cap, and then the sliding bolt is moved to the movable side fixing plate side so that the fixing bolt is inserted into the insertion hole of the movable side fixing plate. After that, the fixing bolt is caught by the locking hole by rotating the movable fixing plate.
  • the fixed side fixing plate fixed to the mold is impossible to rotate and move. Therefore, the fixing side fixing plate and the connecting cap or shoe are fixed to each other by fastening the fixing bolt while the joint cap or shoe is in close contact with the fixing side fixing plate.
  • PHC piles with shoe or joint caps attached to the ends of piles do not need to be demoulded in addition to upper and lower molds after hardening concrete.
  • PHC file is composed of only the concrete file body without shoe or cap attached, so that only one standard file can be produced at the factory when manufacturing PHC file so that it can be used in the field regardless of the vertical position.
  • One modular pile can significantly improve economics by increasing the efficiency of the production and management of the pile.
  • the present invention is to produce a modular file of one standard in the factory when manufacturing the PHC file to be assembled and used in the field, as well as increase the efficiency of the supply and management of the file production and economical
  • the present invention provides a concrete pile structure, a modular pile manufacturing apparatus and a method using a modular pile that can be greatly improved.
  • the present invention is to provide a concrete pile structure, a modular pile manufacturing apparatus and method using a modular pile that can economically reinforce the pile tip without the tip shoe.
  • the present invention is to provide a concrete pile structure, a modular pile manufacturing apparatus and method using a modular pile that can be inserted into a concrete pile body to a sufficient length to reinforce the tip of the pile, evenly distribute the load to prevent local shear failure. .
  • the present invention is to provide a concrete pile structure, modular pile manufacturing apparatus and method using a modular pile that can prevent the end is destroyed by prestress due to PC steel rod tension by securing a sufficient anchorage length.
  • modular file manufacturing apparatus and method that can increase the manufacturing efficiency and efficiently manage the material by prioritizing as many operations as possible in a separate work platform rather than a tensile work bench To provide.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and method for manufacturing a modular pile that can be easily demolded in a mold form.
  • the present invention is configured by combining a plurality of modular files in the longitudinal direction, the modular file, the concrete pile body is formed in the center and the top and bottom exposed; A plurality of PC nuts embedded in both ends of the concrete pile body; And PC steel bars having both ends coupled to and fixed to the PC nuts, respectively. It provides a concrete pile structure using a modular file, characterized in that consisting of.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the neighboring modular pile is connected to each other by bolting the joint member to the PC nut.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the front end shoe or expansion reinforcement plate is bolted to the PC nut at the bottom of the modular file located at the bottom.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the head cap is bolted to the PC nut on the top of the modular pile located on the top.
  • an enlarged portion having an enlarged diameter is formed at both ends of the PC steel bar, and at least any one or more of the PC nuts at both ends are semi-cylindrical first fixtures and second divided into left and right pairs.
  • the fasteners are in close contact with each other to form a cylindrical shape.
  • a steel wire fixing barrel and a cylindrical shape coupled to the outside of the steel wire fixing barrel are formed at one end of the first fixture and the second fixture so that the PC steel rod penetrates to form an engaging plate on which an enlarged part is caught.
  • the present invention according to another preferred embodiment is the coupling barrel is formed longer than the steel wire fixing barrel is formed to extend a predetermined length to the other end of the steel wire fixing barrel, the steel wire fixing barrel and the coupling barrel is characterized in that the modular pile is coupled to each other To provide a concrete pile structure.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the fixing flange protruding to the outside of the coupling barrel is formed on one end or the other end of the steel wire fixing barrel.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the fixing flange buried in the interior of the concrete pile body protrudes formed on the outside of the coupling barrel.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the PC nut is 50 ⁇ 150mm in height.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the fixing flange protruding to the outer side is formed on the top of the PC nut.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the lower end of the PC nut is provided with a protective plate protruding to the outer surface.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the reinforcing band is provided on both outer peripheral surfaces of the concrete pile body.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that at least two or more brackets for fixing the reinforcing band to the PC nut inside the end of the reinforcing band.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the reinforcing rib is provided between the inner surface of the reinforcing band and the bracket.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a concrete pile structure using a modular pile, characterized in that the protective plate for protecting the end of the concrete pile body is coupled to the end of the reinforcing band on both end faces of the concrete pile body. .
  • the semi-cylindrical lower mold According to another preferred embodiment of the present invention for manufacturing the modular pile, the semi-cylindrical lower mold; A movable side fixing plate which is provided to be movable in the axial direction at the other end end of the lower mold; A fixing side fixing plate fixedly installed at one end end of the lower mold; A mating member which is coupled to the inner side of the fixed side fixing plate and the movable side fixing plate, respectively, wherein a PC nut coupled to one end of the PC steel bar of the rebar network is fixed; And a semi-cylindrical upper mold coupled to an upper portion of the lower mold. It provides a modular file manufacturing apparatus characterized in that the configuration.
  • the curling member is formed to form an end portion of a pile, and a molding plate having a first through hole formed at a position where the PC nut of the pile is to be fixed and inserted into the first through hole are screwed to the PC nut.
  • a modular pile manufacturing apparatus characterized in that the fixing bolt consisting of a body portion to be fastened and the head portion is provided on the outer end of the body portion is fixed to the fixing plate.
  • the fixing side fixing plate has a second through hole formed at a position corresponding to the first through hole of the copper member, and the head of the fixing bolt passes through the second through hole.
  • a fixture having an insertion groove formed therebetween so that the body of the fixing bolt can be inserted between the outer side of the fixing plate and the fixing side fixing plate is coupled to the body of the fixing bolt to fix the fixing bolt to the fixing side fixing plate.
  • a rotation member is rotatably coupled to an outer surface of the fixing side fixing plate, and the fixture is provided with a modular pile manufacturing apparatus, which is formed to extend at an outer end of the rotation member. do.
  • a locking portion protrudes from a body portion of the fixing bolt, and an outer side of the forming plate is provided with a receiving groove and a body portion through which the locking portion is accommodated to prevent the detachment of the fixing bolt. It provides a modular pile manufacturing apparatus characterized in that the separation prevention portion is provided with a third through-hole formed.
  • the release preventing portion is detachably coupled to the molding plate, and one side of the third through hole is formed so that the insertion hole having a diameter larger than that of the engaging portion communicates with the third through hole.
  • a support portion is formed between the locking portion and the head portion to protrude from the body portion of the fixing bolt, and a spring for pressing the fixing bolt to the outside on the outside of the body portion between the support portion and the separation prevention portion.
  • the present invention according to another embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing a modular file by the modular pile manufacturing apparatus, (a) while winding a spiral reinforcement around a plurality of PC steel bars, while coupling the PC nut to both ends of the PC steel bar Manufacturing a reinforcing bar network; (b) coupling and fixing the member to the PC nut of the reinforcing bar network; (c) placing the reinforcing bar mesh to which the copper member is coupled to the upper part of the lower mold; (d) fixing the one side copper member and the other side copper member to the movable side fixing plate and the fixed side fixing plate, respectively; (e) placing concrete on the lower mold and coupling the upper mold to the upper portion of the lower mold, and then pulling tension rods of the movable side fixing plate with a tensioner to introduce tension to the PC steel rod; And (f) curing after centrifugal molding by rotating the upper and lower molds; It provides a method for manufacturing a modular file comprising a.
  • the joint member may be bolted to the PC nut embedded in the end as needed to be used as an intermediate pile.
  • the front end shoe, the expansion reinforcement plate, or the head cap may be bolted to the PC nut provided at the end of the modular pile, and may be used as the lower pile or the upper pile. Therefore, the factory only needs to produce a modular file of one standard, so the manufacturing efficiency is very high and the material supply efficiency is good and economical. In addition, it is possible to reduce the occurrence of surplus to a minimum, and to provide a concrete pile system using a modular file that is convenient in the field material management.
  • the tip of the PHC pile can be reinforced without attaching a shoe plate. Therefore, the pile cost can be reduced by simplifying the manufacturing process and reducing the material, which is economical.
  • the PC nut is inserted to a sufficient length inside the concrete pile body, so that the outer peripheral surface area of the PC nut is widened. Accordingly, since the load of the PC nut is evenly distributed to the concrete pile body, it is possible to prevent local shear failure in the vicinity of the nut, which has been relatively short in the conventional length.
  • the end portion can be prevented from being broken by prestress due to PC steel rod tension.
  • the modular member can be completed by removing the member from the fixed side fixing plate and the movable side fixing plate, and then removing the member from the end of the modular pile. It is easy.
  • the curling member when configured to include a release preventing portion formed with a receiving groove and the third through hole, the locking portion of the fixing bolt accommodated in the receiving groove is caught in the release preventing portion is not separated from the forming plate. Therefore, the fixing bolt and the forming plate can be handled in a mutually coupled state, so that the material management is easy and the rebar network fixing work is easy.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional PHC file.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a modular file.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a coupling relationship of a modular pile by a joint member
  • 4 (a) and 4 (b) are cross-sectional views illustrating a modular file in which a tip shoe and an expandable reinforcement plate are coupled, respectively.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modular file to which the head cap is coupled.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a coupling relationship between a PC nut and a PC steel bar according to one embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a coupling state of the PC nut and the PC steel bar shown in FIG. 6.
  • Fig. 8 is a cross-sectional view showing a coupling state of a PC nut and a PC steel bar on which a locking portion is formed.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a coupling state of a PC nut and a PC steel rod according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a coupling state between the PC nut and the PC steel bar shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a coupling state of a PC nut and a PC steel bar having a fixing flange formed on the steel wire fixing barrel.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a coupling state of a PC nut and a PC steel bar having a fixing flange formed on a coupling barrel.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a concrete pile structure using the present invention modular pile.
  • FIG. 14 is an enlarged cross-sectional perspective view showing a concrete pile structure using the present invention modular pile.
  • 15 is a perspective view illustrating embodiments of a PC nut.
  • 16 is a bottom perspective view showing a modular file with a reinforcing band.
  • 17 is a plan view showing a reinforcing band provided with a bracket.
  • FIG. 18 is a perspective view showing a reinforcing band provided with a bracket.
  • 19 is a perspective view illustrating a coupling relationship between reinforcing bands.
  • 20 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between a modular pile, a forming plate, and a tension rod;
  • 21 is a perspective view showing a reinforcing band provided with a protective plate.
  • Fig. 22 is a side view showing the present invention modular file manufacturing apparatus.
  • FIG. 23 is a perspective view illustrating a coupling relationship between a reinforcing bar mesh and a copper member.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view illustrating a detailed configuration of a curling member.
  • Fig. 25 is a perspective view showing a coupling relationship between a curling member and a movable side fixing plate.
  • Fig. 26 is a perspective view showing a coupling relationship between a curling member and a fixing side fixing plate.
  • 27 (a) and 27 (b) are front views each showing a fixed side fixing plate before and after fastener coupling
  • 28 (a) and 28 (b) are cross-sectional views showing a coupling relationship between the front-rear fixing member and the fixing side fixing plate, respectively.
  • 29 is a perspective view showing a fixing side fixing plate to which an integrated fixture is coupled;
  • 30 is a front view showing the fixing relationship of the fixing bolt by the integrated fixture.
  • Fig. 31 is a perspective view illustrating a forming plate to which a detachable integrated release preventing part is coupled;
  • Fig. 32 is a sectional view showing a member having a detachable integrated release preventing portion.
  • 33 is a perspective view showing a coupling relationship between the integral release preventing part, the fixing bolt, and the forming plate;
  • 34 is a cross-sectional view showing the operation relationship of the release prevention part provided with the support part.
  • 35 shows a step-by-step process of the present invention modular file manufacturing method.
  • Concrete pile structure using the modular file of the present invention in order to achieve the above object is configured by combining a plurality of modular files in the longitudinal direction, the modular file, the hollow is formed in the center and the top and bottom are exposed Concrete pile body; A plurality of PC nuts embedded in both ends of the concrete pile body; And PC steel bars having both ends coupled to and fixed to the PC nuts, respectively. Characterized in that consists of.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the modular file.
  • Concrete pile structure using the present invention modular pile is configured by combining a plurality of modular piles (1) in the longitudinal direction, the modular pile (1), the concrete pile body is formed in the center hollow and the top and bottom exposed (2); A plurality of PC nuts 3 embedded in both ends of the concrete pile body 2; And a PC steel bar 41 having both ends coupled to and fixed to the PC nut 3, respectively. Characterized in that consists of.
  • Concrete pile structure using a modular file of the present invention is configured by combining a plurality of modular piles (1) shown in Figure 2 in the longitudinal direction.
  • the modular pile 1 comprises a concrete pile body 2, a PC nut 3, and a PC steel bar 41.
  • the concrete pile body 2 is manufactured by centrifugal molding, a hollow is formed in the center thereof.
  • the concrete pile body 2 is manufactured in an exposed state without the shoe or cap attached to both the top and bottom.
  • the modular pile 1 can be unified in one piece by constructing the modular pile 1 using only the concrete pile body 2 to which both shoes or caps are not attached.
  • the modular pile 1 is applicable to any part of the top, bottom, middle of the concrete pile.
  • a plurality of PC nuts 3 are embedded at both ends of the concrete pile body 2.
  • the PC nut 3 is for bolting the joint member 15, the tip shoe 11, the expandable reinforcement plate 11 'or the head cap 13 to the end of the modular pile 1, and is modular.
  • the modular file 1 can be utilized as an intermediate file, a bottom file or a top file, depending on the type of member joined to the end of the file 1.
  • Both ends of the PC steel bar 41 are coupled to the upper and lower PC nuts 3 and fixed.
  • the PC steel bar 41 is disposed in the longitudinal direction of the modular pile 1 and is embedded in the concrete pile body 2.
  • the plurality of PC steel rods 41 are embedded in the concrete pile body 2 so as to be spaced apart from each other.
  • the PC steel bar 41 is fixed after tension and introduces prestress into the pile.
  • a separate pile or shoe is not coupled to the end of the modular pile (1) produced in the same standard can be assembled to the site and then assembled to form a concrete pile.
  • the factory only needs to produce a modular file (1) of one standard, the manufacturing efficiency is very high and economical, the supply of materials is efficient, the amount of surplus can be minimized.
  • the site is also easy to manage the material by the standard unification of the modular file (1).
  • FIG. 3 is a perspective view showing a coupling relationship of a modular pile by a joint member.
  • the neighboring modular piles 1 can be connected to each other by bolting the joint member 15 to the PC nut 3.
  • Up and down neighboring modular piles 1 may be connected to the joint member 15.
  • the joint member 15 may be configured in various embodiments, and may be configured by connecting the upper plate 151 and the lower plate 152 which are spaced apart from each other by a predetermined interval as shown in FIG. 3 to the support plate 153.
  • Fastening holes may be formed in the upper plate 151 and the lower plate 152 at positions corresponding to the PC nuts 3 of the modular pile 1, respectively.
  • the upper plate 151 and the lower plate 152 are in close contact with the ends of the modular piles 1 to be joined, respectively, and then pass through fastening holes to the PC nuts 3 embedded at the ends of the modular piles 1. By fastening the neighboring modular file (1) can be interconnected.
  • the joint member 15 may be made of various materials, and preferably, the joint member 15 may be manufactured using a metal material that is hard and has little deformation.
  • 4 (a) and 4 (b) are cross-sectional views showing the modular piles in which the tip shoe and the expandable reinforcement plate are coupled, respectively.
  • a tip shoe 11 or an expansion reinforcement plate 11 ' is bolted to the PC nut 3 at the lower end of the modular pile 1' located at the bottom. Can be combined.
  • the front end shoe 11 is required.
  • a plurality of files used in the construction of a concrete pile is used to connect the modular file (1) made of the same standard, the modular file (1 ') located at the bottom is a separate tip shoe at the bottom of the site ( 11) can be attached and used (Fig. 4 (a)).
  • the tip shoe 11 can be coupled by fastening a bolt B to a PC nut 3 embedded in an end of the lowermost modular pile 1 '.
  • the lower end of the modular pile (1 ') located in the lower portion of the expansion pile plate 11' of larger diameter than the concrete pile body (2) is bolted to the PC nut (3) to support the tip support force It can increase (FIG. 4B).
  • a reinforcing band 14 may be provided at the lower or upper outer circumferential surface of the concrete pile body 2 to protect the concrete pile body 2.
  • the reinforcing band 14 will be described later with reference to FIG. 16 and the like.
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing a modular pile coupled head cap.
  • the head cap 13 may be bolted to the PC nut 3 at the top of the modular pile 1 ′′ located at the top.
  • the head cap 13 can be coupled to the top of the top modular pile (1 ") in the field.
  • the head cap 13 is engageable by fastening the bolt B to the PC nut 3 embedded in the end of the uppermost modular pile 1 ".
  • the PHC file suitable for the corresponding position can be implemented using the modular file 1 without producing the upper file having the upper cap attached to the standard.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a coupling relationship between a PC nut and a PC steel rod according to an embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a coupling state between the PC nut and the PC steel rod shown in FIG. 6, and
  • FIG. It is sectional drawing which shows the coupling state of a PC nut and a PC steel bar.
  • an enlarged portion 411 having an enlarged diameter is formed at both ends of the PC steel bar 41, and at least any one or more of the PC nuts 3 at both ends are formed as a left and right pair.
  • the divided semi-cylindrical first fasteners 31a and the second fasteners 31b are in close contact with each other to form a cylindrical shape, and one end of the first fasteners 31a and the second fasteners 31b has the PC steel bar ( 41 is penetrated by the steel wire fixing barrel 31 is formed with a locking plate 311 is formed to secure the expansion portion 411 and the cylindrical coupling barrel 32 is coupled to the outside of the steel wire fixing barrel 31.
  • the plate is not attached to both ends of the modular pile 1, the PC nut 3 is coupled to both ends of the PC steel bar 41.
  • the steel wire fixing barrel 31 divided into left and right PC nuts 3. And it can be configured as a coupling barrel 32 to combine them.
  • the first fixing tool 31a and the second fixing tool 31b having a semi-cylindrical shape are in close contact with each other to form a cylindrical shape.
  • a locking plate 311 is formed at one end of the first fixing tool 31a and the second fixing tool 31b constituting the steel wire fixing barrel 31, and the PC steel bar 41 is enlarged inside the locking plate 311.
  • the part 411 is comprised so that it may be caught.
  • the wire fixing barrel 31 divided into the first fixing tool 31a and the second fixing tool 31b is coupled to the end of the PC steel bar 41 in which the enlarged part 411 is formed in advance, It can be fixed by coupling the coupling barrel 32 to the outside.
  • the inner diameter of the coupling barrel 32 is formed to correspond to the outer diameter of the steel wire fixing barrel 31, to couple the coupling barrel 32 of the cylindrical shape to the outside of the steel wire fixing barrel 31.
  • a through hole 312 through which the PC steel bar 41 passes is formed in the center of the locking plate 311 of the steel wire fixing barrel 31.
  • An internal thread may be formed on the inner circumferential surface of the steel wire fixing barrel 31 such that a bolt B for coupling the modular piles 1 is fastened.
  • the coupling barrel 32 outside the wire fixing barrel 31 merely serves to collect the wire fixing barrel 31 on both sides, and thus does not need to be separately fixed with the wire fixing barrel 31.
  • one end portion of the steel wire fixing barrel 31 is provided with a locking portion 313 that supports the coupling barrel 32. Can be.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a coupling state of a PC nut and a PC steel rod according to another embodiment
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a coupling state of the PC nut and the PC steel rod shown in FIG. 9.
  • the coupling barrel 32 is formed longer than the steel wire fixing barrel 31 is formed to extend a predetermined length to the other end side of the steel wire fixing barrel 31, the steel wire fixing barrel 31
  • the coupling barrel 32 may be configured to be screwed together.
  • the PC nut 3 is bolted to the coupling barrel 32 instead of the steel wire fixing barrel 31 when the joint member 15 is coupled to the tension or the modular pile 1 of the PC steel bar 41. It is an Example regarding the case of fastening (B).
  • Female threads can be formed to screw them together.
  • the joint member 15 is bolted to the modular pile 1 when the female pile is formed inside the coupling barrel 32. do.
  • the length of the PC steel bar 41 can be formed as short as the length of the coupling barrel 32 is extended.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a coupling state of a PC nut and a PC steel bar having a fixing flange formed on the steel wire fixing barrel.
  • the fixing flange 314 protruding to the outside of the coupling barrel 32 may be formed on the outside of one or the other end of the steel wire fixing barrel 31. .
  • the present invention exposes the end of the concrete pile without a separate plate. Therefore, concentrated stress is generated in the concrete around the PC nut 3 due to the tension force of the PC steel bar 41 or the tension force generated at the connection portion of the modular pile 1, or the PC nut 3 is slipped so that the concrete pile body ( Can be separated from 2). Therefore, the fixing nut 314 protrudes outside the coupling barrel 32 so that the PC nut 3 is firmly fixed to the inside of the concrete pile body 2 and the concrete of a larger area is dispersed and supported. It can be configured to.
  • FIG. 11A illustrates an example in which the fixing flange 314 is formed at the inner end of the steel wire fixing barrel 31. As shown in FIG. 11A
  • the fixing flange 314 prevents slippage of the PC nut 3. In addition, it is possible to prevent the local shiatsu breakage from occurring in the concrete near the inner end of the PC nut 3 by the tension of the PC steel bar 41. In addition, since the fixing flange 314 serves as a kind of locking portion, it is possible to prevent the coupling barrel 32 from falling out of the steel wire fixing barrel 31 during the manufacturing process.
  • FIG. 11B illustrates an example in which the fixing flange 314 is formed at the outer end of the steel wire fixing barrel 31.
  • one side of the steel wire fixing barrel 31 may be engaged with the coupling barrel 32.
  • the engaging portion 313 supporting the end of the can be formed to protrude.
  • the PC nut 3 plays a role of a sheath stud by forming the fixing flange 3144
  • the PC nut 3 is structurally integrated with the concrete pile body 2 to reinforce the ends of the modular pile 1. Can be.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a coupling state of a PC nut and a PC steel bar having a fixing flange formed on the coupling barrel.
  • the fixing flange 321 buried in the concrete pile body 2 may be protruded from the outside of the coupling barrel 32.
  • the fixing flange 321 integrates the PC nut 3 with the concrete pile body 2 to reinforce the ends of the modular pile 1 and prevent local destruction of the concrete.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a concrete pile structure using the present invention modular file
  • Figure 14 is an enlarged cross-sectional perspective view showing a concrete pile structure using the present invention modular file.
  • the PC nut 3 may be configured to have a long length with a height of 50 to 150 mm.
  • the height of the PC nut 3 is 50 mm or less, the length of the PC nut 3 is too short and stress is concentrated, which makes it difficult to prevent local shear failure.
  • the lower end of the concrete pile body (2) may be reinforced because the reinforcing band 14 is wrapped around the outer surface, but when the height of the PC nut (3) is higher than the height of the reinforcing band (14) is disadvantageous to the external force
  • the length of the PC nut 3 is preferably about 150 mm.
  • 15 is a perspective view illustrating embodiments of a PC nut.
  • a fixing flange 33 protruding to an outer surface may be formed at an upper end of the PC nut 3.
  • Concrete pile structure using the present invention modular file is completed can be used for direct hits in some cases.
  • the lower end of the concrete pile body (2) can be coupled to the tip shoe 11, in this case the upper end of the PC nut (3) to integrate the tip shoe 11 and the concrete pile body (2)
  • the fixing flange 33 may be formed to serve as a shear stud.
  • the lower end of the PC nut 3 may be provided with a protective plate 34 protruding to the outer surface.
  • the protective plate 34 when the protective plate 34 is placed on the lower end of the PC nut 3, the protective plate 34 can support and transfer the acupressure to prevent local destruction.
  • the pile cross-sectional area for securing the tip bearing capacity is increased, which is advantageous to secure the tip bearing force.
  • the PC nut 3 may be configured to include a fixing flange 33 and a protective plate 34 protruding outward at the top and bottom, respectively.
  • 16 is a bottom perspective view illustrating a modular pile provided with a reinforcing band.
  • reinforcing bands 14 may be provided on outer peripheral surfaces of both ends of the concrete pile body 2.
  • Reinforcing bands 14 are provided on the outer circumferential surfaces of both ends of the concrete pile body 2 to reinforce the ends of the concrete pile body 2 and to prevent damage of the concrete pile body 2 when handling, transporting or entering the pile. Can be.
  • the reinforcing band 14 is located at the center side of the concrete pile body 2 to prevent the concrete paste from leaking between the upper and lower molds 5a and 5b and the reinforcing band 14. It is preferable to comprise an inner end part so that a diameter may be extended by about 1-2 mm than the edge part facing an outer side.
  • FIG. 17 is a plan view showing a reinforcing band with a bracket
  • FIG. 18 is a perspective view showing a reinforcing band with a bracket
  • FIG. 19 is a perspective view showing a coupling relationship of the reinforcing band.
  • 20 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between a modular pile, a forming plate, and a tension rod.
  • At least two brackets 141 may be provided inside the end of the reinforcing band 14 to fix the reinforcing band 14 to the PC nut 3.
  • the bolt B is coupled to the PC nut 3 to which the PC steel bar 41 is coupled, and the molding plate 81 to which the bolt B is coupled to the tension rod 63.
  • the tension force is introduced into the PC steel bar 41 by pulling on the forming plate 81 with the tension rod 63 by fixing it to (Fig. 20).
  • a bracket 141 may be provided to fix the reinforcing band 14 to the PC nut 3 so that the reinforcing band 14 may move together when the PC nut 3 is pulled by the tension rod 63.
  • the bracket 141 is fixed to move the reinforcing band 14 together with the PC nut (3), it is not necessary to be fixed to each PC nut (3), about 3 to 6 inside the reinforcing band (14) It is preferable to install.
  • the bracket 141 is provided between the PC nut 3 and the forming plate 81, and the through hole 142 is formed in the bracket 141 so that the bolt B penetrates and is coupled to the PC nut 3. do.
  • a first through hole 811 for penetrating the bolt B may be formed at a position corresponding to the through hole 142 of the bracket 141.
  • the bracket 141 is closely held between the PC nut 3 and the forming plate 81 and supported by acupressure, thereby moving the forming plate 81 and the PC nut 3 during tension by the tension rod 63. Move the reinforcement band 14 together.
  • a reinforcing rib 143 may be provided between the inner surface of the reinforcing band 14 and the bracket 141.
  • the center of the PC nut 3 pulled by the tension rod 63 is located inside the wall of the reinforcing band 14 so that an eccentricity exists. Since the bracket 141 supports the load in the cantilever structure inside the reinforcing band 14, deformation occurs due to bending of the bracket 141 during tension. Accordingly, play may occur between the reinforcing band 14 and the forming plate 81.
  • 21 is a perspective view showing a reinforcing band provided with a protective plate.
  • protective plates 144 protecting the ends of the concrete pile body 2 may be coupled to the ends of the reinforcing bands 14 at both end surfaces of the concrete pile body 2.
  • the present invention basically provides a modular pile modularized so that the same type of pile can be used regardless of pile installation position by not attaching a head cap or tip shoe to the end of the concrete pile body 2.
  • the end of the concrete pile body 2 may be damaged by an external impact during the management, transportation or handling of the modular pile 1.
  • the protection plate 144 having the same shape as the end of the concrete pile body 2 may be provided at the end of the concrete pile body 2.
  • the protective plate 144 Since the protective plate 144 is coupled to the end of the reinforcing band 14 and fixed, it is closely supported between the PC nut 3 and the forming plate 81. Accordingly, the protection plate 144 is also moved when the PC nut 3 is pulled by the tension rod 63.
  • the protection plate 144 is merely to protect the front end surface of the concrete pile body 2, and is not a portion that is supported by the PC steel bar 41 is coupled. Therefore, the protective plate 144 preferably uses a thin plate having a thickness of about 0.8 mm.
  • the protective plate 144 should be supported by acupressure by bolting between the PC nut 3 and the forming plate 81. Accordingly, the protection plate 144 has a through hole 145 through which the bolt B penetrates.
  • the through hole 145 of the protective plate 144 is preferably formed to be the same as the bolt hole diameter of the PC nut (3) Do.
  • the length of the reinforcing band 14 can be shortened.
  • the reinforcement band 14 of the basic 80 mm height can be reduced to 40 to 60 mm height by integration with the protective plate 144.
  • FIG. 23 is a perspective view which shows the coupling relationship of a reinforcing bar network and a flap member.
  • the apparatus for manufacturing a modular file of the present invention is for manufacturing the modular file 1 shown in FIG. 2, etc., and has a semi-cylindrical lower mold 5a; A movable side fixing plate (6) provided at the other end end of the lower mold (5a) so as to be movable in an axial direction and having a tension rod (63) at an outer side thereof; A fixed side fixing plate (7) fixedly installed at one end edge of the lower mold (5a); It is coupled to the inner side of the fixed side fixing plate 7 and the movable side fixing plate 6, respectively, the mating member on which the PC nut 3 coupled to one end of the PC steel bar 41 of the reinforcing bar 4 is fixed ( 8a, 8b); And a semi-cylindrical upper mold 5b coupled to an upper portion of the lower mold 5a. Characterized in that consists of.
  • Modular pile manufacturing apparatus of the present invention to increase the manufacturing efficiency, to efficiently manage the material, and to facilitate the mold release in advance in the manufacture of the modular pile (1) as much as possible in the separate work platform rather than the workbench It is for.
  • the modular pile manufacturing apparatus of this invention is comprised including upper and lower molds 5a and 5b, the movable side fixing plate 6, the fixed side fixing plate 7, and the flap member 8a and 8b.
  • the upper and lower molds 5a and 5b are closed to form a cylindrical shape.
  • a PHC file having a hollow formed therein may be manufactured.
  • the movable side fixing plate 6 and the fixed side fixing plate 7 are provided at the other end and one side end, which are both sides of the lower mold 5a, respectively.
  • the movable side fixing plate 6 is provided to be movable in the axial direction, that is, along the longitudinal direction of the modular pile 1 to be manufactured, and a tension rod 63 is provided on the outside.
  • the fixing side fixing plate 7 is fixedly installed on the bottom of the lower mold 5a.
  • the copper members 8a and 8b are coupled to the inside of the fixed side fixing plate 7 and the movable side fixing plate 6, respectively.
  • PC nuts 3 coupled to one end of PC steel bar 41 of reinforcing bar 4 located inside molds 5a and 5b are fixed to the copper members 8a and 8b.
  • a pair of flap members 8a and 8b serving as molds in the pile flap are provided inside the fixed side fixing plate 7 and the movable side fixing plate 6, respectively.
  • each of the copper members 8a and 8b is first separated from the fixed side fixing plate 7 and the movable side fixing plate 6, and then at the end of the modular pile 1, The manufacture of the modular file 1 can be completed by removing 8a and 8b).
  • the pair of copper members 8a and 8b may be previously coupled to the PC nut 3 of the reinforcing bar 4 on the workbench. Therefore, it is possible to work in advance irrespective of the work process of the tension workbench, which is excellent in manufacturing efficiency.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the copper member
  • FIG. 25 is a perspective view showing a coupling relationship between the copper member and the movable side fixing plate.
  • the curling members 8a and 8b are formed to form end portions of the pile, and the first through hole 811 is formed at the position where the PC nut 3 of the pile is to be fixed.
  • Body parts 821 inserted into the plate 81 and the first through hole 811 and fastened to the PC nut 3 and provided at the outer ends of the body part 821 are provided with fixing plates 6 and 7. It can be configured as a fixing bolt 82 consisting of a head portion 822 fixed to.
  • the copper members 8a and 8b may be formed of a molding plate 81 and a fixing bolt 82.
  • the forming plate 81 is a portion in which the PC nut 3 coupled to the PC steel bar 41 end of the reinforcing bar 4 is closely attached to the mold plate, and serves to close the end of the modular pile 1.
  • the forming plate 81 is formed with a first through hole 811 at a position where the PC nut 3 of the reinforcing bar 4 is to be fixed.
  • the fixing bolt 82 is composed of a body portion 821 and the head portion 822, and fixes the copper member (8a, 8b) to the fixing plate (6, 7).
  • the body portion 821 is inserted into the first through hole 811 of the forming plate 81 and screwed to the PC nut 3 to fix the PC nut 3 to the forming plate 81.
  • the body portion 821 is formed with a screw thread for coupling with the PC nut (3) on the outer peripheral surface.
  • the head portion 822 is provided at the outer end of the body portion 821 and is fixed to the fixing plates 6 and 7.
  • the rotatable movable side fixing plate 6 may be formed such that an insertion hole 62 having a diameter larger than the head portion 822 of the fixing bolt 82 and a catching hole 61 smaller than the head portion 822 communicate with each other. have.
  • the head 822 of the fixing bolt 82 is inserted into the insertion hole 62, and then the movable side fixing plate 6 is rotated by an angle to move the fixing bolt 82 to be positioned at the locking hole 61.
  • the copper member 8a can be connected with the movable side fixing plate 6.
  • the movable side fixing plate 6 is rotated in the reverse direction so that the fixing bolt 82 is positioned at the insertion hole 62 side, and then the movable side fixing plate 6 is retracted to move the movable side.
  • the connection between the fixing plate 6 and the copper member 8a can be released.
  • the locking portion 823 is protruded from the body portion 821 of the fixing bolt 82, and the locking portion 823 is accommodated in the outer side of the forming plate 81.
  • a separation prevention part 83 having a third through hole 832 formed therein may be provided to penetrate the groove 831 and the body part 821 and to catch the locking part 823 to prevent the fixing bolt 82 from being separated. .
  • the copper members 8a and 8b may further include a departure prevention part 83.
  • the departure preventing part 83 is provided on the outer side of the forming plate 81, the receiving groove 831 and the third through hole 832 is formed.
  • the receiving portion 823 protruding from the body portion 821 of the fixing bolt 82 is accommodated in the accommodation groove 831.
  • the locking portion 823 may be a nut fastened to the body portion 821.
  • the width of the receiving groove 831 is preferably formed more than the distance required to fasten the fixing bolt 82 to the PC nut (3).
  • the third through hole 832 penetrates the body portion 821 of the fixing bolt 82, but is formed through one surface of the release preventing portion 83 so as not to pass through the locking portion 823.
  • the locking portion 823 is caught in the third through hole 832 so that the fixing bolt 82 is not separated from the forming plate 81.
  • one forming plate 81 requires about 9 to 12 fixing bolts 82. If the fixing bolt 82 and the forming plate 81 are separated from each other, material management is difficult.
  • the handle members 8a and 8b may be configured to further include a departure preventing part 83 so that the fixing bolt 82 and the forming plate 81 may be handled in a mutually coupled state.
  • Fig. 26 is a perspective view showing the coupling relationship between the flap member and the fixing side fixing plate
  • Figs. 27A and 27B are front views respectively showing the fixing side fixing plate before and after the fastener coupling
  • FIG. 28A And (b) are sectional drawing which shows the coupling relationship of the front-and-back fastening
  • the fixing side fixing plate 7 has a second through hole 71 formed at a position corresponding to the first through hole 811 of the copper member 8b.
  • the head portion 822 of the fixing bolt 82 passes through the second through hole 71, and the body portion of the fixing bolt 82 is disposed between the head portion 822 and the outer surface of the fixing side fixing plate 7.
  • a second through hole 71 may be formed in the fixed side fixing plate 7.
  • the second through hole 71 is formed at a position corresponding to the first through hole 811 formed in the copper member 8b coupled to the inside of the fixed side fixing plate 7.
  • the head part 822 of the fixing bolt 82 passes through the second through hole 71.
  • the second diameter is large enough to allow the head portion 822 of the fixing bolt 82 to pass through the fixing side fixing plate 7 so as to couple the curling member 8b to the fixing side fixing plate 7 which cannot be rotated.
  • the through hole 71 is formed.
  • the fixing bolt 82 is fixed to the fixing side fixing plate 7 by slidingly moving the rebar mesh 4 and the copper member 8b coupled to the ends of the reinforcing steel mesh 4 without rotating the fixing side fixing plate 7. Can be inserted into the second through hole 71.
  • a fastener 9 is provided between the head portion 822 of the fixing bolt 82 passing through the second through hole 71 of the fixing side fixing plate 7 and the outer surface of the fixing side fixing plate 7. .
  • the fastener 9 is formed with an insertion groove 91 into which the body portion 821 of the fixing bolt 82 can be inserted at one side, and can be configured in a U shape on the whole plane.
  • the diameter of the insertion groove 91 is configured to be larger than the diameter of the body portion 821 of the fixing bolt 82 and smaller than the diameter of the head portion 822.
  • the fastener 9 is the insertion groove 91 is coupled to the body portion 821 of the fixing bolt 82, the fixing bolt The 82 can be fixed to the fixed side fixing plate 7.
  • the head part 822 of the fixing bolt 82 is fixed by engaging the U-shaped fixture 9 to the body portion 821 in a state where it protrudes outward from the fixing side fixing plate 7.
  • the bolt 82 can be kept fixed to the fixed side fixing plate 7 without falling outward.
  • the fixing bolt 82 may be rotated to release the fixing member 8b from the PC nut 3, and then the fixing member 8b may be separated.
  • Fig. 29 is a perspective view showing the fixing side fixing plate to which the integral fastener is coupled
  • Fig. 30 is a front view showing the fixing relationship of the fixing bolt by the integrated fastener.
  • a rotating member 90 is rotatably coupled to an outer surface of the fixed side fixing plate 7, and the fastener 9 is an outer end of the rotating member 90. It may be configured to extend to.
  • one fixing member (82b) requires a plurality of fixing bolts 82, the work to install the fixture 9 for each fixing bolt 82 is cumbersome, and there is difficulty in managing individual materials.
  • the rotation of the rotating member 90 is coupled to the outer surface of the fixing side fixing plate 7 by engaging the central axis of the rotating member 90 and the plurality of fasteners 9 to the outer circumferential surface of the rotating member 90. It is possible to easily fix and release the plurality of fasteners 9 only by adjusting the angle.
  • the fixing operation of the fixture 9 can be made quickly and simply, and there is no separated material, so the material management is very easy.
  • the insertion groove 91 is formed on the side of the fixture 9 so that the body portion 821 of the fixing bolt 82 can be inserted into or removed from the insertion groove 91 by the rotation of the rotating member 90. .
  • the insertion groove 91 is caught by the body portion 821 of the fixing bolt 82 and no longer rotates. Rotate) so that the insertion groove 91 is at the position of the second through hole 71.
  • fixing holes 72 and 901 may be formed at positions corresponding to each other in the rotating member 90 and the fixing side fixing plate 7. And by inserting the locking bar 902 into the fixing holes (72, 901) it can be configured to prevent the fixing bolt 82 fall out during the manufacturing of the file.
  • the rotating member 90 may be configured in a circular plate shape.
  • one circular plate may be cut to form the fixture 9 and the rotating member 90 integrally.
  • FIG. 31 is a perspective view showing a molded plate to which a detachable integral release preventing part is coupled
  • FIG. 32 is a cross-sectional view showing a curling member provided with a detachable integral release preventing portion
  • FIG. 33 is an integral release preventing portion, a fixing bolt, and a molding It is a perspective view which shows the coupling relationship of a board.
  • the separation preventing portion 83 is detachably attached to the molding plate 81.
  • one side of the third through hole 832 may be formed to be in communication with the third through hole 832, the insertion hole 833 having a larger diameter than the locking portion 823.
  • the detachment preventing unit 83 may be fixed to the molding plate 81 by a bolt or the like.
  • the damaged fixing bolt 82 may be removed and the fixing bolt 82 may be replaced.
  • an insertion hole 833 having a diameter larger than that of the locking portion 823 is provided in the third through hole so that the fixing bolt 82 can be easily dismantled and replaced by the separation preventing part 83. It may be formed to communicate with (832).
  • the end of the body portion 821 of the fixing bolt 82 is inserted into the first through-hole 811 of the forming plate 81 in a state where the separation prevention portion 83 is installed, and then the locking portion 823 from the locking portion 823. If the length to the end of the body portion 821 protruding to the outside of the 823 is formed larger than the width of the receiving groove 831, the fixing bolt 82 can not move toward the insertion hole 833, the fixing bolt 82 is It can prevent falling out.
  • the fixing bolt 82 When the separation prevention part 83 is separated from the forming plate 81, the fixing bolt 82 may be laterally moved toward the insertion hole 833 to remove the fixing bolt 82 through the insertion hole 833.
  • the departure preventing part 83 may be provided for each fixing bolt 82, respectively. However, in this case, since the number of bolt fastening points increases, it is possible to connect each departure prevention part 83 to form a disc or ring shape. That is, a plurality of fixing bolts 82 can be fixed at the same time with one departure preventing part 83.
  • the receiving groove 831 may be configured to be separated for each fixing bolt 82, or may be formed to be continuous along the fixing bolt 82 arranged in a circular shape.
  • 34 is a cross-sectional view showing an operation relationship of the release preventing portion provided with the support portion.
  • the support part 824 is protruded between the locking part 823 and the head part 822 in the body part 821 of the fixing bolt 82, and is separated from the support part 824.
  • Outside the body portion 821 between the prevention portion 83 may be provided with a spring 84 for pressing the fixing bolt 82 to the outside.
  • the fixing bolt 82 should be fastened to the plurality of PC nuts (3) sequentially. However, since the PC nuts 3 are already fixed to the PC steel bar 41 of the reinforcing bar 4, the end of the body portion 821 of the fixing bolt 82 protrudes into the forming plate 81. 81 is in close contact with the ends of the PC nuts (3) it is difficult to sequentially tighten the fixing bolt (82).
  • the spring 84 moves the fixing bolt 82 to the forming plate 81 so that the fixing bolt 82 does not protrude into the forming plate 81 before the PC nut 3 is fastened.
  • 34 (b) shows a state in which the end of the body portion 821 of the fixing bolt 82 protrudes into the forming plate 81 after the PC nut 3 is fastened.
  • 35 is a diagram showing the step-by-step process of the method of manufacturing a modular file of the present invention.
  • the method of manufacturing a modular file of the present invention relates to a method of manufacturing a modular file using the above-described modular file manufacturing apparatus of the present invention with reference to FIGS. 22 to 34.
  • the method of manufacturing a modular pile according to the present invention includes (a) winding and fixing spiral reinforcing steel bars 42 around a plurality of PC steel bars 41, and a PC steel bar 41. Coupling the PC nut (3) to both ends of the) to produce a reinforcing bar network (4); (b) engaging and securing the copper members (8a, 8b) to the PC nut (3) of the rebar network (4); (c) placing the reinforcing bar 4 coupled with the copper members 8a and 8b on the upper part of the lower mold 5a; (d) fixing the one side copper member 8a and the other side copper member 8b to the movable side fixing plate 6 and the fixed side fixing plate 7, respectively; (e) Placing concrete on the lower mold 5a, combining the upper mold 5b on the upper portion of the lower mold 5a, and pulling the tension rod 63 of the movable side fixing plate 6 with a tensioner to form a PC steel rod. Introducing tension
  • the step (a) of manufacturing the reinforcing bar 4 and the step (b) of fixing the mating members 8a and 8b to the PC nut 3 of the reinforcing bar 4 are not separate workbenches. It can work in (Fig. 35 (a) and (b)).
  • the separate workbench can be combined with the copper member (8a, 8b) and the reinforcing bar 4 in advance.
  • the steps (a) and (b) can be performed regardless of the use of the tensioning workbench, so the work efficiency is excellent.
  • Steps (c) to (e) are shown in FIGS. 35C to 35E, respectively.
  • Steps (e) and (f) are the same as those in the general PHC file manufacturing process.
  • step (e) the tensioner is not shown.
  • the upper and lower molds 5a and 5b are demolded, and steam curing is performed before the molds 5a and 5b are demolded.
  • the molds 5a and 5b may be demolded, and then autoclave curing may be performed for high-intensity expression of the manufactured modular pile.
  • the concrete pile structure using the modular pile of the present invention can be unified in one standard of the modular pile for the production of PHC pile by configuring the modular pile only by the concrete pile body without a separate shoe or cap at both ends. .
  • the factory only needs to produce a modular file of one standard, so the manufacturing efficiency is very high and the material supply efficiency is good and economical.
  • there is a possibility of industrial use in that the amount of surplus is minimized and it is convenient in the field material management.

Abstract

본 발명은 양단에 별도의 슈나 캡이 부착되지 않은 콘크리트 파일 본체만으로 모듈러 파일을 구성함으로써, PHC 파일 등의 제작을 위한 모듈러 파일의 규격을 한 가지로 통일하여 제조는 물론 자재의 공급 및 관리 면에서도 효율이 좋아 경제성을 크게 향상시킬 수 있는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조, 모듈러 파일 제조 장치 및 방법에 대한 것이다. 본 발명 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조는 복수의 모듈러 파일을 길이 방향으로 결합하여 구성되는 것으로, 상기 모듈러 파일은, 중앙에 중공이 형성되고 상단과 하단이 노출되는 콘크리트 파일 본체; 상기 콘크리트 파일 본체의 양단에 각각 매립되는 복수의 PC 너트; 및 양단부가 각각 상기 PC 너트에 결합되어 고정되는 PC 강봉; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조, 모듈러 파일 제조 장치 및 방법
본 발명은 양단에 별도의 슈나 캡이 부착되지 않은 콘크리트 파일 본체만으로 모듈러 파일을 구성함으로써, PHC 파일 등의 제작을 위한 모듈러 파일의 규격을 한 가지로 통일하여 제조는 물론 자재의 공급 및 관리 면에서도 효율이 좋아 경제성을 크게 향상시킬 수 있는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조, 모듈러 파일 제조 장치 및 방법에 대한 것이다.
각종 구조물 시공시 상부 구조물의 하중을 지반에 전달하기 위하여 파일을 시공하는데, 파일은 재질이나 시공법에 따라 여러 종류로 구분 가능하다.
이중 PHC 파일은 파일에 미리 프리스트레스를 가한 다음 원심 성형하여 제작한 것으로, 벤딩이나 인장력에 약한 콘크리트의 결점을 보완하여 높은 재하능력과 충격저항을 구비할 뿐 아니라 경제성 및 내구성이 우수한 장점이 있다.
기존 PHC 파일(10)은 PC 강봉 정착, 파일 제작시 몰드 마구리 역할 또는 상하 이웃하는 PHC 파일 간 연결 등을 위해 단부에 조인트 캡(12)이 결합된다(도 1).
또한, 파일 최하부에 설치되는 PHC 파일(10')의 선단에는 마밀라슈나 플랫슈와 같은 선단슈(11)가 결합되고, 최상부에 설치되는 PHC 파일(10")의 상단에는 헤드캡(13)이 결합된다(특허 제10-0995849호 등).
이에 종래에는 한 개의 파일 시공을 위해 상단 파일, 중간 파일 및 하단 파일의 3가지 규격으로 PHC 파일을 제작하여야 하였다.
한편, 파일은 지반 상황 등에 따라 설치되는 개수, 즉 파일 본수에 차이가 있다. 따라서 보링 테스트 등의 지반조사를 통해 소요 파일 본수를 산정하고, 이에 따라 각 규격의 PHC 파일을 생산하여 현장에 반입한다.
그러나 지반조사를 정밀하게 진행한다 하더라도 실제 현장에서 파일 시공시에는 지층 상태가 시험 결과와 달라 파일 근입 깊이에 변동이 발생하기 마련이다. 이에 각 파일의 실제 수요가 계획된 개수와 불일치하는 경우가 많다.
그러므로 이러한 변동 가능성을 고려하여 각 규격마다 여분의 파일을 확보하여야 한다.
뿐만 아니라 파일 공장 제작시 각 규격마다 별도의 생산라인을 확보하는 것이 바람직하다. 그런데 파일은 각 규격마다 생산량이 다르고 예측 수요가 유동적이어서 복수의 생산라인 구동시 제조 효율이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 수급 불균형시 재고가 발생하며, 현장에서도 각 규격별 PHC 파일들을 별도로 관리하여야 하므로 현장 관리가 번거로운 문제점이 있다.
한편, 종래 PHC 파일은 다음과 같은 방법에 의하여 제작하였다.
즉, 양단에 확대부가 형성된 PC 강봉의 외측에 나선철근을 감아 철근망을 형성하고, 철근망의 양단에 이음캡 또는 슈를 결합한다. 이때, 이음캡이나 슈에는 삽입공과 걸림공이 8자 형태로 연통 형성되는데, 삽입공을 통해 PC 강봉의 확대부를 삽입한 후 확대부를 걸림공 측으로 회전시켜 확대부가 걸림공에 걸리도록 결합한다.
PHC 파일 제조 장치는 형틀 양측에 각각 가동측 정착판과 고정측 정착판이 구비되며, 인장기가 연결되는 가동측 정착판에는 삽입공과 걸림공이 8자 형태로 형성된다. 이에 따라 슈 또는 이음캡에 형성된 삽입공에 고정볼트를 먼저 체결한 다음, 슈 또는 이음캡을 가동측 정착판 측으로 슬라이딩 이동시켜 가동측 정착판의 삽입공에 고정볼트가 삽입되도록 한다. 이후 가동측 정착판을 회전시켜 고정볼트가 걸림공에 걸리도록 한다.
또한, 형틀에 고정된 고정측 정착판은 회전 및 이동이 불가능하다. 그러므로 이음캡이나 슈를 고정측 정착판에 밀착시킨 상태에서 고정볼트를 체결하여 고정측 정착판과 이음캡이나 슈를 상호 고정한다.
그러나 이 경우 슈나 이음캡과 철근망을 결합하는 과정 및 고정볼트를 체결하는 과정이 인장기가 구비된 인장 작업대 상에서 이루어진다. 따라서 작업 공정이 인장 작업대의 사용 현황에 제한을 받아 작업 효율이 떨어지고, 고정볼트를 개별적으로 관리해야 하는 번거로움이 있다.
기존에 파일 단부에 슈나 이음캡이 부착된 PHC 파일은 콘크리트 경화 후 상하부 형틀 외에 별도의 탈형이 필요 없다.
이러한 기존 PHC 파일과 달리, 슈나 캡이 부착되지 않은 콘크리트 파일 본체만으로 PHC 파일을 구성하여 PHC 파일 제작시 공장에서 한 가지 규격의 파일만을 제작하여 근입되는 수직 위치에 상관없이 현장에서 호환하여 사용할 수 있도록 한 모듈러 파일은 파일 제작은 물론 자재의 공급 및 관리의 효율성 증가로 경제성을 크게 향상시킬 수 있다.
이러한 모듈러 파일은 콘크리트가 단부에 노출되므로 파일 제조시 마구리를 막기 위한 별도의 형틀이 필요하다.
그러나 종래의 PHC 파일 제조 장치는 고정측 정착판이 하부 형틀에 부착되어 있으므로, 이를 마구리 형틀로 활용할 경우 탈형이 어려운 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 PHC 파일 제작시 공장에서 한가지 규격의 모듈러 파일을 제작하여 현장에서 조립하여 사용할 수 있도록 구성함으로써, 파일 제작은 물론 자재의 공급 및 관리의 효율성 증가로 경제성을 크게 향상시킬 수 있는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조, 모듈러 파일 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 선단슈 없이 파일 선단을 보강할 수 있어 경제적으로 우수한 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조, 모듈러 파일 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 콘크리트 파일 본체 내부에 충분한 길이로 삽입되어 파일 선단을 보강함으로써, 하중을 골고루 분산하여 국부 전단 파괴를 방지할 수 있는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조, 모듈러 파일 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 충분한 정착장 길이를 확보함으로써, PC 강봉 긴장에 따른 프리스트레스에 의하여 단부가 파괴되는 것을 방지할 수 있는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조, 모듈러 파일 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 콘크리트 파일 양단이 노출된 PHC 모듈러 파일 등을 제조함에 있어, 인장 작업대가 아닌 별도의 작업대에서 최대한 많은 작업을 선행하여 제조 효율을 높이고 자재를 효율적으로 관리할 수 있는 모듈러 파일 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 모듈러 파일 제조시 마구리 형틀의 탈형이 용이한 모듈러 파일 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 복수의 모듈러 파일을 길이 방향으로 결합하여 구성되는 것으로, 상기 모듈러 파일은, 중앙에 중공이 형성되고 상단과 하단이 노출되는 콘크리트 파일 본체; 상기 콘크리트 파일 본체의 양단에 각각 매립되는 복수의 PC 너트; 및 양단부가 각각 상기 PC 너트에 결합되어 고정되는 PC 강봉; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 이웃하는 모듈러 파일은 조인트 부재를 PC 너트에 볼트 결합하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 최하부에 위치하는 모듈러 파일의 하단에는 선단슈 또는 확장형 보강판이 PC 너트에 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 최상부에 위치하는 모듈러 파일의 상단에는 헤드캡이 PC 너트에 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 PC 강봉의 양단에는 지름이 확대된 확대부가 형성되고, 양단의 PC 너트 중 적어도 어느 하나 이상은 좌우 한 쌍으로 분할된 반원통 형상의 제1고정구와 제2고정구가 서로 밀착되어 원통 형상을 이루는 것으로, 상기 제1고정구와 제2고정구의 일단에는 상기 PC 강봉이 관통되어 확대부가 걸리는 걸림판이 형성되는 강선고정배럴 및 상기 강선고정배럴의 외부에 결합되는 원통 형상의 결합배럴로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 결합배럴은 강선고정배럴보다 길게 형성되어 강선고정배럴의 타단 측으로 일정 길이 연장 형성되고, 상기 강선고정배럴과 결합배럴은 상호 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 강선고정배럴의 일단 또는 타단의 외측에는 결합배럴의 외부로 돌출되는 정착플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 결합배럴의 외측에는 콘크리트 파일 본체의 내부에 묻히는 정착플랜지가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 PC 너트는 높이가 50~150㎜인 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 PC 너트의 상단에는 외측면으로 돌출된 정착플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 PC 너트의 하단에는 외측면으로 돌출된 보호판이 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 콘크리트 파일 본체의 양단 외주면에는 보강밴드가 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보강밴드의 단부 내측에는 보강밴드를 PC 너트에 고정하는 적어도 2 이상의 브래킷이 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보강밴드의 내측면과 브래킷의 사이에는 보강리브가 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 콘크리트 파일 본체의 양단부 면에는 콘크리트 파일 본체의 단부를 보호하는 보호플레이트가 상기 보강밴드의 단부에 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 모듈러 파일을 제조하기 위한 것으로, 반원통 형상의 하부 형틀; 상기 하부 형틀의 타측 단부 마구리에 축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것으로, 외측에 인장로드가 구비된 가동측 정착판; 상기 하부 형틀의 일측 단부 마구리에 고정 설치되는 고정측 정착판; 상기 고정측 정착판과 가동측 정착판의 내측에 각각 결합되는 것으로, 철근망의 PC 강봉 일단에 결합된 PC 너트가 고정되는 마구리 부재; 및 상기 하부 형틀의 상부에 결합되는 반원통 형상의 상부 형틀; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 마구리 부재는 파일의 단부를 형성하기 위한 것으로 파일의 PC 너트가 고정될 위치에 제1관통공이 형성된 성형판 및 상기 제1관통공에 삽입되어 PC 너트에 나사 체결되는 몸체부와 상기 몸체부의 외측단에 구비되어 정착판에 고정되는 헤드부로 구성되는 고정볼트로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 고정측 정착판에는 마구리 부재의 제1관통공과 대응되는 위치에 제2관통공이 형성되어, 상기 고정볼트의 헤드부가 제2관통공에 통과되고, 상기 헤드부와 고정측 정착판의 외측면 사이에는 고정볼트의 몸체부가 삽입될 수 있도록 삽입홈이 형성된 고정구가 고정볼트의 몸체부에 결합되어 고정볼트를 고정측 정착판에 고정하는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 고정측 정착판의 외측면에는 회전 부재가 회전 가능하게 결합되고, 상기 고정구는 상기 회전 부재의 외측단에 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 고정볼트의 몸체부에는 걸림부가 돌출 형성되고, 상기 성형판의 외측에는 상기 걸림부가 수용되는 수용홈과 몸체부가 관통되고 걸림부가 걸려 고정볼트의 이탈을 방지하는 제3관통공이 형성된 이탈방지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 이탈방지부는 성형판과 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 제3관통공의 일측에는 걸림부보다 지름이 큰 삽입공이 제3관통공과 연통되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 고정볼트의 몸체부에는 걸림부와 헤드부 사이에 지지부가 돌출 형성되고, 상기 지지부와 이탈방지부 사이의 몸체부 외부에는 고정볼트를 외측으로 가압하는 스프링이 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 모듈러 파일 제조 장치에 의한 모듈러 파일 제조 방법에 대한 것으로, (a) 복수의 PC 강봉 주변에 나선철근을 감아 고정하는 한편, PC 강봉의 양단에 PC 너트를 결합하여 철근망을 제작하는 단계; (b) 상기 철근망의 PC 너트에 마구리 부재를 결합하여 고정하는 단계; (c) 상기 마구리 부재가 결합된 철근망을 하부 형틀의 상부에 안치시키는 단계; (d) 일측 마구리 부재와 타측 마구리 부재를 각각 가동측 정착판과 고정측 정착판에 고정하는 단계; (e) 상기 하부 형틀에 콘크리트를 타설하고 하부 형틀의 상부에 상부 형틀을 결합한 후 인장기로 상기 가동측 정착판의 인장로드를 당겨 PC 강봉에 긴장력을 도입하는 단계; 및 (f) 상하부 형틀을 회전시켜 원심 성형한 후 양생하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 양단에 별도의 슈나 캡이 부착되지 않은 콘크리트 파일 본체만으로 모듈러 파일을 구성함으로써, PHC 파일 등의 제작을 위한 모듈러 파일의 규격을 한 가지로 통일할 수 있다. 이에 따라 별도의 슈나 캡이 부착되지 않은 상태의 모듈러 파일을 현장에 반입한 후 필요에 따라 단부에 매립된 PC 너트에 조인트 부재를 볼트 결합하여 중간 파일로 이용할 수 있다. 또는 모듈러 파일의 단부에 구비된 PC 너트에 선단슈, 확장형 보강판 또는 헤드캡을 볼트 결합하여 하단 파일이나 상단 파일로 이용 가능하다. 따라서 공장에서 한가지 규격의 모듈러 파일만 생산하면 되므로 제조 효율이 매우 높고 자재 공급 면에서도 효율이 좋아 경제적이다. 아울러 잉여분 발생을 최소한으로 줄일 수 있고, 현장 자재 관리 면에서도 편리한 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 시스템을 제공할 수 있다.
둘째, 슈판을 부착하지 않고도 PHC 파일의 선단을 보강할 수 있다. 따라서 제작 공정 단순화 및 재료 감소로 파일 단가를 절감할 수 있어 경제적이다.
셋째, PC 너트가 콘크리트 파일 본체 내부에 충분한 길이로 삽입되어 PC 너트의 외주면 면적이 넓어지게 된다. 이에 따라 PC 너트의 하중이 콘크리트 파일 본체로 골고루 분산되므로, 종래 상대적으로 길이가 짧아 집중되었던 너트 부근의 국부 전단 파괴를 방지할 수 있다.
넷째, 충분한 정착장 길이를 확보함으로써, PC 강봉 긴장에 따른 프리스트레스에 의하여 단부가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
다섯째, 선단 보강을 위하여 콘크리트 파일 본체 하단에 PC 너트를 매입하면 되므로, 슈판의 위치에 상관없이 단일 타입의 파일을 생산하여 파일 위치에 상관없이 파일을 연결하여 사용할 수 있다. 따라서 파일 생산성이 매우 우수하고 자재 관리가 용이하다.
여섯째, 콘크리트 파일 양단이 노출된 PHC 모듈러 파일 등을 제조함에 있어, 모듈러 파일의 마구리에서 형틀 역할을 하는 한 쌍의 마구리 부재를 미리 작업대에서 철근망의 PC 너트에 결합하되, 인장 작업대 상부에서는 마구리 부재를 하부 형틀의 양측 단부에 구비되는 고정측 정착판과 가동측 정착판의 내측에 각각 고정할 수 있다. 따라서 인장 작업대가 아닌 별도의 작업대에서 최대한 많은 작업을 선행할 수 있어 제조 효율이 우수하고, 인장 작업대 상부에서는 마구리 부재만 정착판에 고정하면 되어 작업성이 좋다.
일곱째, 모듈러 파일의 콘크리트가 경화 완료된 후에는 고정측 정착판과 가동측 정착판에서 마구리 부재를 분리한 후 모듈러 파일 단부에서 마구리 부재를 제거하여 모듈러 파일 제작 완료할 수 있으므로, 모듈러 파일의 마구리 탈형이 용이하다.
여덟째, 마구리 부재가 수용홈과 제3관통공이 형성된 이탈방지부를 포함하여 구성되는 경우, 수용홈에 수용된 고정볼트의 걸림부가 이탈방지부에 걸려 고정볼트가 성형판으로부터 이탈되지 않는다. 따라서 고정볼트와 성형판을 상호 결합된 상태로 취급할 수 있어, 자재 관리가 용이하고 철근망 고정 작업이 수월하다.
도 1은 종래 PHC 파일의 개략적인 구성을 도시하는 도면.
도 2는 모듈러 파일을 도시하는 단면도.
도 3은 조인트 부재에 의한 모듈러 파일의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 4의 (a)와 (b)는 각각 선단슈와 확장형 보강판이 결합된 모듈러 파일을 도시하는 단면도.
도 5는 헤드캡이 결합된 모듈러 파일을 도시하는 단면도.
도 6은 일실시예에 의한 PC 너트와 PC 강봉의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 단면도.
도 8은 걸림부가 형성된 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 단면도.
도 9는 다른 실시예에 의한 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 사시도.
도 10은 도 9에 도시된 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 단면도.
도 11은 강선고정배럴에 정착플랜지가 형성된 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 단면도.
도 12는 결합배럴에 정착플랜지가 형성된 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 단면도.
도 13은 본 발명 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 도시하는 단면도.
도 14는 본 발명 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 도시하는 확대 단면 사시도.
도 15는 PC 너트의 실시예들을 도시하는 사시도.
도 16은 보강밴드가 구비된 모듈러 파일을 도시하는 저면 사시도.
도 17은 브래킷이 구비된 보강밴드를 도시하는 평면도.
도 18은 브래킷이 구비된 보강밴드를 도시하는 사시도.
도 19는 보강밴드의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 20은 모듈러 파일과 성형판 및 인장로드와의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 21은 보호플레이트가 구비된 보강밴드를 도시하는 사시도.
도 22는 본 발명 모듈러 파일 제조 장치를 도시하는 측면도.
도 23은 철근망과 마구리 부재의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 24는 마구리 부재의 상세 구성을 도시하는 단면도.
도 25는 마구리 부재와 가동측 정착판의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 26은 마구리 부재와 고정측 정착판의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 27의 (a)와 (b)는 각각 고정구 결합 전후 고정측 정착판을 도시하는 정면도.
도 28의 (a)와 (b)는 각각 고정구 결합 전후 마구리 부재와 고정측 정착판의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 29는 일체형 고정구가 결합된 고정측 정착판을 도시하는 사시도.
도 30은 일체형 고정구에 의한 고정볼트의 고정 관계를 도시하는 정면도.
도 31은 탈부착 가능한 일체형 이탈방지부가 결합된 성형판을 도시하는 사시도.
도 32는 탈부착 가능한 일체형 이탈방지부가 구비된 마구리 부재를 도시하는 단면도.
도 33은 일체형 이탈방지부, 고정볼트 및 성형판의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 34는 지지부가 구비된 이탈방지부의 작동 관계를 도시하는 단면도.
도 35는 본 발명 모듈러 파일 제조 방법의 단계별 공정을 도시하는 도면.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조는 복수의 모듈러 파일을 길이 방향으로 결합하여 구성되는 것으로, 상기 모듈러 파일은, 중앙에 중공이 형성되고 상단과 하단이 노출되는 콘크리트 파일 본체; 상기 콘크리트 파일 본체의 양단에 각각 매립되는 복수의 PC 너트; 및 양단부가 각각 상기 PC 너트에 결합되어 고정되는 PC 강봉; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 모듈러 파일을 도시하는 단면도이다.
본 발명 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조는 복수의 모듈러 파일(1)을 길이 방향으로 결합하여 구성되는 것으로, 상기 모듈러 파일(1)은, 중앙에 중공이 형성되고 상단과 하단이 노출되는 콘크리트 파일 본체(2); 상기 콘크리트 파일 본체(2)의 양단에 각각 매립되는 복수의 PC 너트(3); 및 양단부가 각각 상기 PC 너트(3)에 결합되어 고정되는 PC 강봉(41); 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조는 도 2에 도시된 모듈러 파일(1)을 길이 방향으로 복수 개 결합하여 구성된다.
상기 모듈러 파일(1)은 콘크리트 파일 본체(2), PC 너트(3) 및 PC 강봉(41)을 포함하여 구성된다.
상기 콘크리트 파일 본체(2)는 원심 성형에 의하여 제작되므로 중앙에 중공이 형성된다.
상기 콘크리트 파일 본체(2)는 상단과 하단 모두 별도의 슈나 캡이 부착되지 않고 노출된 상태로 제작된다.
이에 따라 본 발명에서는 양단 모두 별도의 슈나 캡이 부착되지 않은 콘크리트 파일 본체(2)만으로 모듈러 파일(1)을 구성함으로써 모듈러 파일(1)의 규격을 한 가지로 통일할 수 있다.
상기 모듈러 파일(1)은 콘크리트 파일의 상단, 하단, 중간의 어느 부분에나 적용 가능하다.
상기 콘크리트 파일 본체(2)는 양단에 각각 복수의 PC 너트(3)가 매립된다.
상기 PC 너트(3)는 모듈러 파일(1)의 단부에 후술할 조인트 부재(15)나 선단슈(11), 확장형 보강판(11') 또는 헤드캡(13)을 볼트 결합하기 위한 것으로, 모듈러 파일(1)의 단부에 결합되는 부재의 종류에 따라 모듈러 파일(1)을 중간 파일, 하단 파일 또는 상단 파일로 활용 가능하다.
상기 PC 강봉(41)은 양단부가 상하 PC 너트(3)에 각각 결합되어 고정된다.
상기 PC 강봉(41)은 모듈러 파일(1)의 길이 방향으로 배치되는 것으로, 콘크리트 파일 본체(2)의 내부에 매립된다.
상기 PC 강봉(41)은 콘크리트 파일 본체(2)의 내부에 상호 이격되도록 복수 개 매립된다.
상기 PC 강봉(41)은 긴장 후 정착되어 파일에 프리스트레스를 도입한다.
본 발명에서는 단부에 별도의 슈나 캡이 결합되지 않고 동일한 규격으로 제작된 모듈러 파일(1)을 현장에 반입한 후 조립하여 콘크리트 파일을 구성할 수 있다.
따라서 공장에서 한가지 규격의 모듈러 파일(1)만 생산하면 되므로 제조 효율이 매우 높아 경제적이고, 자재의 공급이 효율적이며, 잉여분 발생량을 최소화할 수 있다. 아울러 현장 역시 모듈러 파일(1)의 규격 통일로 자재 관리가 매우 용이하다.
도 3은 조인트 부재에 의한 모듈러 파일의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이웃하는 모듈러 파일(1)은 조인트 부재(15)를 PC 너트(3)에 볼트 결합하여 서로 연결 가능하다.
상하로 이웃하는 모듈러 파일(1)은 조인트 부재(15)로 연결할 수 있다.
이때, 조인트 부재(15)는 각 모듈러 파일(1)의 PC 너트(3)에 볼트 결합한다.
상기 조인트 부재(15)는 다양한 실시예가 가능하며, 도 3과 같이 상하로 일정 간격 이격 배치되는 상부플레이트(151)와 하부플레이트(152)를 지지플레이트(153)로 연결하여 구성할 수 있다.
상기 상부플레이트(151)와 하부플레이트(152)에는 각각 모듈러 파일(1)의 PC 너트(3)와 대응되는 위치에 체결공을 형성할 수 있다. 그리고 상기 상부플레이트(151)와 하부플레이트(152)는 각각 이음되는 모듈러 파일(1)의 단부에 밀착한 후 모듈러 파일(1)의 단부에 매립된 PC 너트(3)에 체결공을 관통하여 볼트를 체결하여 이웃하는 모듈러 파일(1)을 상호 연결 가능하다.
상기 조인트 부재(15)는 다양한 재질로 제작할 수 있으며, 가급적 견고하고 변형이 적은 금속재를 사용하여 제작하는 것이 바람직하다.
도 4의 (a)와 (b)는 각각 선단슈와 확장형 보강판이 결합된 모듈러 파일을 도시하는 단면도이다.
도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 최하부에 위치하는 모듈러 파일(1')의 하단에는 선단슈(11) 또는 확장형 보강판(11')이 PC 너트(3)에 볼트 결합될 수 있다.
슬라임 내 파일 근입을 용이하게 하고 경타시 선단을 보호하기 위해 파일 선단에는 선단슈(11)가 필요하다.
이때, 하나의 콘크리트 파일 시공에 사용되는 복수 개의 파일은 동일한 규격으로 제작된 모듈러 파일(1)을 연결하여 사용하되, 최하부에 위치하는 모듈러 파일(1')은 현장에서 하단에 별도의 선단슈(11)를 부착하여 사용할 수 있다(도 4의 (a)).
상기 선단슈(11)는 최하부 모듈러 파일(1')의 단부에 매립된 PC 너트(3)에 볼트(B)를 체결하여 결합 가능하다.
이에 따라 선단슈(11)가 부착된 하단 파일을 별도 규격으로 제작하지 않고도 각 위치에 맞는 PHC 파일을 구현할 수 있다.
또한, 지반 상황에 따라 최하부에 위치하는 모듈러 파일(1')의 하단에 콘크리트 파일 본체(2)보다 직경이 확대된 확장형 보강판(11')을 PC 너트(3)에 볼트 결합하여 선단 지지력을 증대시킬 수 있다(도 4의 (b)).
도 4, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 콘크리트 파일 본체(2)의 하단이나 상단 외주면에는 콘크리트 파일 본체(2)를 보호하기 위해 보강밴드(14)가 구비될 수 있다. 상기 보강밴드(14)에 대하여는 도 16 등을 참고하여 후술하기로 한다.
도 5는 헤드캡이 결합된 모듈러 파일을 도시하는 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 최상부에 위치하는 모듈러 파일(1")의 상단에는 헤드캡(13)이 PC 너트(3)에 볼트 결합될 수 있다.
경타 등으로 파일 상단 보호를 위해 상부캡이 필요한 경우, 현장에서 최상부 모듈러 파일(1")의 상단에 헤드캡(13)을 결합할 수 있다.
상기 헤드캡(13)은 최상부 모듈러 파일(1")의 단부에 매립된 PC 너트(3)에 볼트(B)를 체결하여 결합 가능하다.
이에 따라 상부캡이 부착된 상단 파일을 별도 규격으로 제작하지 않고 모듈러 파일(1)을 이용하여 해당 위치에 맞는 PHC 파일을 구현할 수 있다.
도 6은 일실시예에 의한 PC 너트와 PC 강봉의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 단면도이며, 도 8은 걸림부가 형성된 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 PC 강봉(41)의 양단에는 지름이 확대된 확대부(411)가 형성되고, 양단의 PC 너트(3) 중 적어도 어느 하나 이상은 좌우 한 쌍으로 분할된 반원통 형상의 제1고정구(31a)와 제2고정구(31b)가 서로 밀착되어 원통 형상을 이루는 것으로, 상기 제1고정구(31a)와 제2고정구(31b)의 일단에는 상기 PC 강봉(41)이 관통되어 확대부(411)가 걸리는 걸림판(311)이 형성되는 강선고정배럴(31) 및 상기 강선고정배럴(31)의 외부에 결합되는 원통 형상의 결합배럴(32)로 구성 가능하다.
기존의 일반적인 PHC 파일은 파일의 일단 또는 양단에 슈나 조인트 캡과 같은 플레이트가 결합된다. 그러므로 플레이트에 PC 강봉(41)의 확대부(411)가 통과되고 긴장재가 고정되는 삽입홀과 확대부(411)가 걸리는 정착홀을 8자 형태로 인접 형성하여 PC 강봉(41) 일단의 확대부(411)를 정착홀에 걸어 플레이트를 당김으로써 PC 강봉(41)에 긴장력을 도입한다
그러나 본 발명에서는 모듈러 파일(1)의 양단에 모두 플레이트가 부착되지 않고, PC 강봉(41)의 양단에 PC 너트(3)가 결합된다.
이 경우 PC 강봉(41)의 양단에 모두 확대부(411)가 형성되므로, PC 너트(3)를 결합하기 위해서는 최소한 PC 강봉(41)의 일측 확대부(411)는 PC 너트(3)의 결합 후 형성해야 하는 번거로움이 있다.
따라서 양단에 모두 확대부(411)가 형성된 PC 강봉(41)에 PC 너트(3)를 나중에 일괄적으로 결합할 수 있도록 하기 위하여, PC 너트(3)를 좌우로 분할된 강선고정배럴(31)과 이를 결합하는 결합배럴(32)로 구성할 수 있다.
상기 강선고정배럴(31)은 반원통 형상의 제1고정구(31a)와 제2고정구(31b)가 서로 밀착되어 원통 형상을 이룬다.
상기 강선고정배럴(31)을 구성하는 제1고정구(31a)와 제2고정구(31b)에는 일단에 걸림판(311)이 형성되어, 걸림판(311) 내측에 상기 PC 강봉(41)의 확대부(411)가 걸리도록 구성된다.
따라서 미리 확대부(411)가 형성된 PC 강봉(41)의 단부에 제1고정구(31a)와 제2고정구(31b)로 분할된 강선고정배럴(31)을 결합하고, 강선고정배럴(31)의 외부에 결합배럴(32)을 결합하여 고정할 수 있다.
상기 결합배럴(32)의 내경은 강선고정배럴(31)의 외경에 대응되도록 형성하여, 강선고정배럴(31)의 외부에 원통 형상의 결합배럴(32)을 결합한다.
상기 강선고정배럴(31)의 걸림판(311) 중앙에는 PC 강봉(41)이 통과되는 관통홀(312)이 형성된다.
상기 강선고정배럴(31)의 내주면에는 모듈러 파일(1)들을 결합하기 위한 볼트(B)가 체결되도록 암나사산이 형성될 수 있다.
이 경우 강선고정배럴(31) 외부의 결합배럴(32)은 단순히 양측의 강선고정배럴(31)을 모아주는 역할만을 하므로 별도로 강선고정배럴(31)과 고정하지 않아도 된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제작 과정 중 결합배럴(32)이 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 강선고정배럴(31)의 일단 외측에는 결합배럴(32)을 지지하는 걸림부(313)가 돌출 형성될 수 있다.
물론 제작 과정 중 결합배럴(32)과 강선고정배럴(31)이 서로 분리되는 것을 방지하기 위하여, 강선고정배럴(31)의 외주면에 나사산을 형성하고 결합배럴(32) 내주면에 암나사산을 형성하여 강선고정배럴(31)과 결합배럴(32)을 상호 나사 결합하는 것도 가능하다.
도 9는 다른 실시예에 의한 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 결합배럴(32)은 강선고정배럴(31)보다 길게 형성되어 강선고정배럴(31)의 타단 측으로 일정 길이 연장 형성되고, 상기 강선고정배럴(31)과 결합배럴(32)은 상호 나사 결합되도록 구성할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 PC 너트(3)는 PC 강봉(41)의 긴장이나 모듈러 파일(1)에 조인트 부재(15) 결합시 강선고정배럴(31)이 아니라 결합배럴(32)에 볼트(B)를 체결하는 경우에 대한 실시예이다.
상기 PC 강봉(41) 긴장시 결합배럴(32)에 전달되는 외력을 PC 강봉(41)에 전달하여 긴장하기 위해, 강선고정배럴(31)의 외주면과 결합배럴(32)의 내주면에 각각 나사산과 암나사산을 형성하여 이들을 상호 나사 결합할 수 있다.
즉, 상기 강선고정배럴(31)의 내부에 별도의 암나사산을 형성하지 않고, 결합배럴(32)의 내부에 형성된 암나사산을 활용하여 모듈러 파일(1) 결합시 조인트 부재(15)를 볼트 체결한다.
이 경우 상기 결합배럴(32)의 길이가 연장되는 만큼 PC 강봉(41)의 길이를 짧게 형성할 수 있다.
아울러 일반적인 PC 너트(3)는 길이가 짧아 PC 너트(3) 부위에 강한 압축력이 작용하면 PC 너트(3) 부근에서 국부 전단 파괴가 발생한다. 그러나 본 발명에서는 결합배럴(32)의 길이가 연장되어 PC 너트(3)의 콘크리트 파일 본체(2) 내 정착 길이가 길어지므로 이와 같은 국부 전단 파괴를 방지할 수 있다.
도 11은 강선고정배럴에 정착플랜지가 형성된 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 단면도이다.
도 11의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 강선고정배럴(31)의 일단 또는 타단의 외측에는 결합배럴(32)의 외부로 돌출되는 정착플랜지(314)가 형성될 수 있다.
본 발명은 별도의 플레이트 없이 콘크리트 파일 단부가 노출된다. 그러므로 PC 강봉(41)의 긴장력 또는 모듈러 파일(1)의 연결부에서 발생하는 인장력 등에 의해 PC 너트(3) 주변 콘크리트에 집중 응력이 발생하거나 PC 너트(3)가 슬립(slip)되어 콘크리트 파일 본체(2)와 분리될 수 있다. 따라서 PC 너트(3)를 콘크리트 파일 본체(2)의 내부에 견고하게 정착하고, 더욱 넓은 면적의 콘크리트가 응력을 분산하여 지지할 수 있도록 결합배럴(32)의 외부에 정착플랜지(314)가 돌출되도록 구성할 수 있다.
도 11의 (a)는 강선고정배럴(31)의 내측 단부에 정착플랜지(314)가 형성된 경우에 대한 실시예이다.
이 경우, 상기 정착플랜지(314)는 PC 너트(3)의 슬립을 방지한다. 아울러 PC 강봉(41)의 긴장력에 의해 PC 너트(3) 내측 단부 부근의 콘크리트에 국부 지압 파괴가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 정착플랜지(314)가 일종의 걸림부 역할을 하므로, 제작 과정 중 결합배럴(32)이 강선고정배럴(31)에서 빠지는 것을 방지할 수 있다.
도 11의 (b)는 강선고정배럴(31)의 외측 단부에 정착플랜지(314)가 형성된 경우에 대한 실시예이다.
이 경우, PC 너트(3)의 내측 단부 부근에서 발생할 수 있는 콘크리트의 국부 지압 파괴를 방지할 수 있다.
한편, 도 8과 관련하여 전술한 바와 같이, 이 경우에도 제작 과정 중 결합배럴(32)이 강선고정배럴(31)에서 빠지는 것을 방지하기 위하여 강선고정배럴(31)의 일단 외측에는 결합배럴(32)의 단부를 지지하는 걸림부(313)를 돌출 형성할 수 있다.
아울러 상기 정착플랜지(314) 형성에 의하여 PC 너트(3)가 쉬어스터드의 역할을 하므로, PC 너트(3)가 콘크리트 파일 본체(2)와 구조적으로 일체화되어 모듈러 파일(1)의 단부를 보강할 수 있다.
도 12는 결합배럴에 정착플랜지가 형성된 PC 너트와 PC 강봉의 결합 상태를 도시하는 단면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 결합배럴(32)의 외측에는 콘크리트 파일 본체(2)의 내부에 묻히는 정착플랜지(321)가 돌출 형성될 수 있다.
상기 정착플랜지(321)는 PC 너트(3)를 콘크리트 파일 본체(2)와 일체화시켜 모듈러 파일(1)의 단부를 보강하고 콘크리트의 국부 파괴를 방지한다.
도 13은 본 발명 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 도시하는 단면도이고, 도 14는 본 발명 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조를 도시하는 확대 단면 사시도이다.
도 13 및 도 14 등에 도시된 바와 같이, 상기 PC 너트(3)는 50~150㎜의 높이로 길이가 길게 구성할 수 있다.
상기 PC 너트(3)의 높이가 50㎜ 이하이면 PC 너트(3)의 길이가 너무 짧아 응력이 집중되므로 국부 전단 파괴를 방지하기 곤란하다.
또한, 상기 PC 강봉(41)은 PC 너트(3)의 상단에 걸리므로, PC 너트(3)의 길이만큼 PC 강봉(41)에 프리스트레스가 도입되지 않아 콘크리트가 인장 및 압축에 취약하다.
이때, 상기 콘크리트 파일 본체(2)의 하단은 외측면을 보강밴드(14)가 감싸 보강하므로 무방하나, PC 너트(3)의 높이가 보강밴드(14)의 높이보다 많이 높을 경우에는 외력에 불리하며, PC 너트(3)의 길이는 150㎜ 정도이면 적당하다.
아울러 PC 너트(3)의 높이가 150㎜ 이상이면 보강 효과의 증가가 거의 없어 비경제적이다.
도 15는 PC 너트의 실시예들을 도시하는 사시도이다.
도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 PC 너트(3)의 상단에는 외측면으로 돌출된 정착플랜지(33)가 형성될 수 있다.
제작이 완료된 본 발명 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조는 경우에 따라 직타용으로 사용 가능하다. 이때, 콘크리트 파일 본체(2)의 하부에는 선단슈(11)를 결합할 수 있는데, 이 경우 선단슈(11)와 콘크리트인 콘크리트 파일 본체(2)를 일체화하기 위해 PC 너트(3)의 상단에 정착플랜지(33)를 형성하여 쉬어스터드의 역할을 하도록 구성할 수 있다.
다음으로, 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 PC 너트(3)의 하단에는 외측면으로 돌출된 보호판(34)이 구비될 수 있다.
파일을 직타 또는 경타할 때, 콘크리트 파일 본체(2)와 PC 너트(3)의 경계부에서는 응력이 집중되어 PC 너트(3)가 주변 콘크리트와 분리되거나 또는 콘크리트에 국부 지압 파괴가 발생할 가능성이 있다.
이때, 상기 PC 너트(3)의 하단에 보호판(34)을 위치시키면, 상기 보호판(34)이 지압을 지지 및 전달하여 국부 파괴를 방지할 수 있다.
아울러 상기 보호판(34)을 콘크리트 파일 본체(2)의 최하단에 위치시키면, 선단지지력 확보를 위한 파일 단면적이 커지게 되므로 선단지지력 확보에도 유리하다.
아울러 도 15의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 PC 너트(3)는 상단과 하단에 각각 외측으로 돌출된 정착플랜지(33)와 보호판(34)을 동시에 구비하도록 구성하는 것도 가능하다.
도 16은 보강밴드가 구비된 모듈러 파일을 도시하는 저면 사시도이다.
도 16 등에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트 파일 본체(2)의 양단 외주면에는 보강밴드(14)가 구비될 수 있다.
상기 콘크리트 파일 본체(2)의 양단 외주면에는 콘크리트 파일 본체(2)의 단부를 보강하고, 파일의 취급이나 운반 또는 근입시 콘크리트 파일 본체(2)의 손상을 방지하기 위해 보강밴드(14)가 구비될 수 있다.
상기 모듈러 파일(1) 제작시, 상하부 형틀(5a, 5b)과 보강밴드(14) 사이로 콘크리트 페이스트가 누출되는 것을 방지하기 위해 보강밴드(14)가 콘크리트 파일 본체(2)의 중앙 측에 위치하는 내측 단부는 외측에 면하는 단부보다 지름을 1~2㎜ 정도 확대되도록 구성하는 것이 바람직하다.
도 17은 브래킷이 구비된 보강밴드를 도시하는 평면도이고, 도 18은 브래킷이 구비된 보강밴드를 도시하는 사시도이며, 도 19는 보강밴드의 결합 관계를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 20은 모듈러 파일과 성형판 및 인장로드와의 결합 관계를 도시하는 단면도이다.
도 17 내지 도 19 등에 도시된 바와 같이, 상기 보강밴드(14)의 단부 내측에는 보강밴드(14)를 PC 너트(3)에 고정하는 적어도 2 이상의 브래킷(141)이 구비될 수 있다.
상기 모듈러 파일(1) 제조시에는 PC 강봉(41)이 결합된 PC 너트(3)에 볼트(B)를 결합하고, 상기 볼트(B)를 인장로드(63)에 결합된 성형판(81)에 고정하여 인장로드(63)로 성형판(81)을 당김으로써 PC 강봉(41)에 긴장력을 도입한다(도 20).
이때, 상기 PC 너트(3)는 콘크리트 파일 본체(2)의 단부를 막는 거푸집인 성형판(81)과 함께 인장로드(63) 측으로 당겨지는 반면, 보강밴드(14)는 하부 형틀(5a) 내에 그대로 위치하므로 보강밴드(14)와 성형판(81) 사이에 이격이 발생할 수 있다.
따라서 인장로드(63)에 의해 PC 너트(3)를 당길 때 보강밴드(14)가 같이 이동할 수 있도록 보강밴드(14)를 PC 너트(3)에 고정하는 브래킷(141)이 구비될 수 있다.
상기 브래킷(141)은 PC 너트(3)와 함께 보강밴드(14)가 이동하도록 고정하는 것으로, 각 PC 너트(3)에 모두 고정될 필요는 없고 보강밴드(14) 내부에 3~6개 정도 설치되는 것이 바람직하다.
상기 브래킷(141)은 PC 너트(3)와 성형판(81) 사이에 구비되는 것으로, 브래킷(141)에는 볼트(B)가 관통되어 PC 너트(3)에 결합되도록 관통공(142)이 형성된다.
상기 성형판(81)에도 상기 브래킷(141)의 관통공(142)과 대응되는 위치에 볼트(B) 관통을 위한 제1관통공(811)이 형성될 수 있다.
상기 브래킷(141)은 PC 너트(3)와 성형판(81) 사이에 밀착되어 지압에 의해 지지됨으로써, 인장로드(63)에 의한 인장시 성형판(81) 및 PC 너트(3)의 이동과 함께 보강밴드(14)를 이동시킨다.
도 18 등에 도시된 바와 같이, 상기 보강밴드(14)의 내측면과 브래킷(141) 사이에는 보강리브(143)가 구비될 수 있다.
상기 PC 강봉(41) 긴장시, 인장로드(63)에 의해 당겨지는 PC 너트(3)의 중심은 보강밴드(14)의 벽보다 내측에 위치하여 편심이 존재한다. 그리고 상기 브래킷(141)은 보강밴드(14)의 내측에 캔틸레버 구조로 하중을 지지하므로, 인장시 브래킷(141)에 휨으로 인한 변형이 발생한다. 이에 따라 상기 보강밴드(14)와 성형판(81) 사이에는 유격이 발생할 수 있다.
따라서 인장으로 인해 브래킷(141)에 변형이 발생하면서 보강밴드(14)가 성형판(81)과 이격되는 것을 방지하기 위해, 상기 브래킷(141)과 보강밴드(14) 사이에는 보강리브(143)를 결합할 수 있다.
도 21은 보호플레이트가 구비된 보강밴드를 도시하는 사시도이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트 파일 본체(2)의 양단부 면에는 콘크리트 파일 본체(2)의 단부를 보호하는 보호플레이트(144)가 상기 보강밴드(14)의 단부에 결합될 수 있다.
본 발명은 기본적으로 콘크리트 파일 본체(2)의 단부에 헤드캡이나 선단슈 등을 부착하지 않음으로써, 파일 설치 위치에 관계없이 동일한 타입의 파일을 사용할 수 있도록 모듈화한 모듈러 파일을 제공한다.
그러나 상기 콘크리트 파일 본체(2)의 단부가 완전 노출되면, 모듈러 파일(1)의 관리나 운반 또는 취급 중 외부 충격에 의해 모듈러 파일(1)의 단부가 손상될 수 있다.
따라서 상기 콘크리트 파일 본체(2)의 단부에 콘크리트 파일 본체(2)의 단부와 동일한 형상의 보호플레이트(144)를 구비할 수 있다.
상기 보호플레이트(144)는 보강밴드(14)의 단부에 결합되어 고정되므로, PC 너트(3)와 성형판(81) 사이에서 밀착 지지된다. 이에 따라 인장로드(63)로 PC 너트(3)를 당길 때 보호플레이트(144)도 같이 이동된다.
상기 보호플레이트(144)는 단순히 콘크리트 파일 본체(2)의 선단면을 보호하기 위한 것으로, PC 강봉(41)이 결합되어 지지되는 부분은 아니다. 그러므로 상기 보호플레이트(144)는 두께 0.8㎜ 정도의 박판을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 보호플레이트(144)는 PC 너트(3)와 성형판(81) 사이에서 볼트 체결에 의해 지압 지지되어야 한다. 이에 상기 보호플레이트(144)에는 볼트(B)가 관통되는 관통공(145)이 관통 형성된다.
이때, 상기 PC 너트(3)와 보호플레이트(144)의 지압 면적을 최대화하기 위해, 보호플레이트(144)의 관통공(145)은 PC 너트(3)의 볼트공 지름과 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 PC 강봉(41) 긴장시, 보호플레이트(144)와 보강밴드(14)가 만나는 부분에서 보호플레이트(144)의 변형이 일어날 수 있다. 그러므로 이를 방지하기 위해 보호플레이트(144)를 전 둘레에 걸쳐 보강밴드(14)에 용접하거나 보호플레이트(144)와 보강밴드(14)를 금형에 의해 일체 형성하는 것이 바람직하다.
이러한 경우에는 상기 보호플레이트(144)와 보강밴드(14)가 일체화되어 콘크리트 파일 본체(2)의 단부를 구속 보강하므로, 보강밴드(14)의 길이를 짧게 할 수 있다.
예를 들어, 기본 80㎜ 높이의 보강밴드(14)는 보호플레이트(144)와의 일체화에 의해 40~60㎜ 높이로 줄일 수 있다.
도 22는 본 발명 모듈러 파일 제조 장치를 도시하는 측면도이고, 도 23은 철근망과 마구리 부재의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 22, 도 23 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 모듈러 파일 제조 장치는 도 2 등에 도시된 모듈러 파일(1)을 제조하기 위한 것으로, 반원통 형상의 하부 형틀(5a); 상기 하부 형틀(5a)의 타측 단부 마구리에 축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것으로, 외측에 인장로드(63)가 구비된 가동측 정착판(6); 상기 하부 형틀(5a)의 일측 단부 마구리에 고정 설치되는 고정측 정착판(7); 상기 고정측 정착판(7)과 가동측 정착판(6)의 내측에 각각 결합되는 것으로, 철근망(4)의 PC 강봉(41) 일단에 결합된 PC 너트(3)가 고정되는 마구리 부재(8a, 8b); 및 상기 하부 형틀(5a)의 상부에 결합되는 반원통 형상의 상부 형틀(5b); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명 모듈러 파일 제조 장치는 모듈러 파일(1)을 제조함에 있어 인장 작업대가 아닌 별도의 작업대에서 최대한 많은 작업을 선행하여 제조 효율을 높이고, 자재를 효율적으로 관리할 수 있으며, 마구리 탈형이 용이하도록 하기 위한 것이다.
본 발명 모듈러 파일 제조 장치는 상하부 형틀(5a, 5b), 가동측 정착판(6), 고정측 정착판(7) 및 마구리 부재(8a, 8b)를 포함하여 구성된다.
상기 상하부 형틀(5a, 5b)은 폐합되어 원통 형상을 이루는 것으로, 상하부 형틀(5a, 5b) 내부에 콘크리트를 반쯤 채우고 원심 성형하면 내부에 중공이 형성된 PHC 파일을 제작할 수 있다.
상기 가동측 정착판(6)과 고정측 정착판(7)은 하부 형틀(5a)의 양측 마구리인 타측 단부 및 일측 단부에 각각 구비된다.
상기 가동측 정착판(6)은 축 방향, 즉 제작되는 모듈러 파일(1)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 구비되는 것으로, 외측에 인장로드(63)가 구비된다.
상기 고정측 정착판(7)은 하부 형틀(5a)의 마구리에 고정 설치된다.
상기 마구리 부재(8a, 8b)는 고정측 정착판(7)과 가동측 정착판(6)의 내측에 각각 결합된다.
상기 마구리 부재(8a, 8b)에는 형틀(5a, 5b) 내부에 위치되는 철근망(4)의 PC 강봉(41) 일단에 결합된 PC 너트(3)가 고정된다.
기존 PHC 파일은 단부에 이음캡이나 슈 등이 부착되므로, 콘크리트 경화 후 별도로 파일 단부를 탈형할 필요가 없었다. 그러나 파일 선단에 이음캡이나 슈 등이 없는 모듈러 파일은 마구리를 막기 위한 별도의 형틀이 필요하다.
이를 위해 파일 마구리에서 형틀 역할을 하는 한 쌍의 마구리 부재(8a, 8b)를 각각 고정측 정착판(7)과 가동측 정착판(6)의 내측에 구비한다.
종래 파일 선단에 이음캡이나 슈가 없는 모듈러 파일을 제작하는 경우에는 파일 마구리 형틀인 성형판과 PC 너트 및 고정측 정착판을 동시에 고정볼트로 체결하여야 하여 작업이 매우 어려웠다. 반면, 본 발명은 마구리 부재(8a, 8b)가 미리 철근망(4)에 고정되므로, 인장 작업대 상부에서는 마구리 부재(8a, 8b)만 정착판(6, 7)에 고정하면 된다.
한편, 모듈러 파일의 콘크리트가 경화 완료된 후에는 먼저 각 마구리 부재(8a, 8b)를 고정측 정착판(7)과 가동측 정착판(6)에서 분리한 후 모듈러 파일(1) 단부에서 마구리 부재(8a, 8b)를 제거하여 모듈러 파일(1)의 제작을 완료할 수 있다.
상기 한 쌍의 마구리 부재(8a, 8b)는 미리 작업대 상에서 철근망(4)의 PC 너트(3)에 결합하여 둘 수 있다. 따라서 인장 작업대의 작업 공정과 무관하게 미리 작업할 수 있어 제조 효율이 우수하다.
도 24는 마구리 부재의 상세 구성을 도시하는 단면도이고, 도 25는 마구리 부재와 가동측 정착판의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 23 내지 도 25 등에 도시된 바와 같이, 상기 마구리 부재(8a, 8b)는 파일의 단부를 형성하기 위한 것으로 파일의 PC 너트(3)가 고정될 위치에 제1관통공(811)이 형성된 성형판(81) 및 상기 제1관통공(811)에 삽입되어 PC 너트(3)에 나사 체결되는 몸체부(821)와 상기 몸체부(821)의 외측단에 구비되어 정착판(6, 7)에 고정되는 헤드부(822)로 구성되는 고정볼트(82)로 구성 가능하다.
상기 마구리 부재(8a, 8b)는 성형판(81)과 고정볼트(82)로 구성할 수 있다.
상기 성형판(81)은 모듈러 파일(1)의 단부를 막는 형틀의 역할과 함께, 철근망(4)의 PC 강봉(41) 단부에 결합된 PC 너트(3)가 밀착되어 지지되는 부분이다.
상기 성형판(81)은 철근망(4)의 PC 너트(3)가 고정될 위치에 제1관통공(811)이 형성된다.
상기 고정볼트(82)는 몸체부(821)와 헤드부(822)로 구성되며, 마구리 부재(8a, 8b)를 정착판(6, 7)에 고정한다.
상기 몸체부(821)는 성형판(81)의 제1관통공(811)에 삽입되고 PC 너트(3)에 나사 체결되어 PC 너트(3)를 성형판(81)에 고정한다.
상기 몸체부(821)는 외주면에 PC 너트(3)와의 결합을 위한 나사산이 형성된다.
상기 헤드부(822)는 몸체부(821)의 외측단에 구비되는 것으로, 정착판(6, 7)에 고정된다.
회전이 가능한 가동측 정착판(6)에는 지름이 고정볼트(82)의 헤드부(822)보다 큰 삽입공(62)과 헤드부(822)보다 작은 걸림공(61)이 연통되도록 형성될 수 있다.
따라서 고정볼트(82)의 헤드부(822)를 삽입공(62)에 삽입한 후 가동측 정착판(6)을 일정 각도 회전시켜 고정볼트(82)가 걸림공(61)에 위치하도록 이동시킴으로써 마구리 부재(8a)를 가동측 정착판(6)과 연결할 수 있다.
그리고 콘크리트의 경화가 완료된 후에는 가동측 정착판(6)을 역방향으로 회전시켜 고정볼트(82)가 삽입공(62) 측에 위치하도록 한 다음, 가동측 정착판(6)을 후퇴시켜 가동측 정착판(6)과 마구리 부재(8a)의 연결을 해제할 수 있다.
도 24 등에 도시된 바와 같이, 상기 고정볼트(82)의 몸체부(821)에는 걸림부(823)가 돌출 형성되고, 상기 성형판(81)의 외측에는 상기 걸림부(823)가 수용되는 수용홈(831)과 몸체부(821)가 관통되고 걸림부(823)가 걸려 고정볼트(82)의 이탈을 방지하는 제3관통공(832)이 형성된 이탈방지부(83)가 구비될 수 있다.
상기 마구리 부재(8a, 8b)는 이탈방지부(83)를 더 포함하여 구성 가능하다.
상기 이탈방지부(83)는 성형판(81)의 외측에 구비되는 것으로, 수용홈(831)과 제3관통공(832)이 형성된다.
상기 수용홈(831)의 내부에는 고정볼트(82)의 몸체부(821)에 돌출 형성된 걸림부(823)가 수용된다.
상기 걸림부(823)는 몸체부(821)에 체결된 너트일 수 있다.
상기 수용홈(831)의 폭은 고정볼트(82)를 PC 너트(3)에 체결하기 위해 필요한 거리 이상으로 형성함이 바람직하다.
상기 제3관통공(832)은 고정볼트(82)의 몸체부(821)는 관통 가능하되, 걸림부(823)는 통과하지 못하도록 이탈방지부(83)의 일면에 관통 형성된다.
이에 따라 제3관통공(832)에 걸림부(823)가 걸려 고정볼트(82)가 성형판(81)으로부터 이탈되지 않는다.
통상 하나의 성형판(81)에는 9개에서 12개 정도의 고정볼트(82)가 필요한데, 고정볼트(82)와 성형판(81)이 서로 분리되어 있으면 자재 관리에 어려움이 수반된다.
따라서 고정볼트(82)와 성형판(81)을 상호 결합된 상태로 취급할 수 있도록 마구리 부재(8a, 8b)는 이탈방지부(83)를 더 포함하여 구성 가능하다.
이와 같이, 이탈방지부(83)가 구비되면, 고정볼트(82) 등 자재 관리가 용이하고 철근망(4) 고정 작업이 수월하다.
도 26은 마구리 부재와 고정측 정착판의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 27의 (a)와 (b)는 각각 고정구 결합 전후 고정측 정착판을 도시하는 정면도이며, 도 28의 (a)와 (b)는 각각 고정구 결합 전후 마구리 부재와 고정측 정착판의 결합 관계를 도시하는 단면도이다.
도 26 내지 도 28에 도시된 바와 같이, 상기 고정측 정착판(7)에는 마구리 부재(8b)의 제1관통공(811)과 대응되는 위치에 제2관통공(71)이 형성되어, 상기 고정볼트(82)의 헤드부(822)가 제2관통공(71)에 통과되고, 상기 헤드부(822)와 고정측 정착판(7)의 외측면 사이에는 고정볼트(82)의 몸체부(821)가 삽입될 수 있도록 삽입홈(91)이 형성된 고정구(9)가 고정볼트(82)의 몸체부(821)에 결합되어 고정볼트(82)를 고정측 정착판(7)에 고정하도록 구성할 수 있다.
상기 고정측 정착판(7)에는 제2관통공(71)이 형성될 수 있다.
상기 제2관통공(71)은 고정측 정착판(7)의 내측에 결합되는 마구리 부재(8b)에 형성된 제1관통공(811)과 대응되는 위치에 형성된다.
도 27의 (a), 도 28의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제2관통공(71)에는 고정볼트(82)의 헤드부(822)가 통과된다.
회전이 불가능한 고정측 정착판(7)에 마구리 부재(8b)를 결합하기 위해서는 고정측 정착판(7)에 고정볼트(82)의 헤드부(822)가 통과될 수 있을 정도로 지름이 큰 제2관통공(71)을 형성한다.
이에 따라 고정측 정착판(7)을 회전하지 않고도 철근망(4) 및 철근망(4) 단부에 결합된 마구리 부재(8b)를 슬라이딩 이동시켜 고정볼트(82)를 고정측 정착판(7)의 제2관통공(71)에 삽입할 수 있다.
상기 고정측 정착판(7)의 제2관통공(71)을 통과한 고정볼트(82)의 헤드부(822)와 고정측 정착판(7)의 외측면 사이에는 고정구(9)가 구비된다.
상기 고정구(9)에는 일측에 고정볼트(82)의 몸체부(821)가 삽입 가능한 삽입홈(91)이 형성되어, 평면상 전체적으로 U 형상으로 구성 가능하다.
상기 삽입홈(91)의 지름은 고정볼트(82)의 몸체부(821)의 지름보다는 크고 헤드부(822)의 지름보다는 작게 구성한다.
이에 따라 도 27의 (b), 도 28의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 고정구(9)는 삽입홈(91)이 고정볼트(82)의 몸체부(821)에 결합되어, 고정볼트(82)를 고정측 정착판(7)에 고정할 수 있다.
즉, 상기 고정볼트(82)의 헤드부(822)가 고정측 정착판(7)의 외측으로 돌출된 상태에서 U형의 고정구(9)를 몸체부(821)에 결합하여 걸리도록 함으로써, 고정볼트(82)가 내측으로 빠지지 않고 고정측 정착판(7)에 고정된 상태를 유지하도록 할 수 있다.
모듈러 파일 제조 완료 후에는 고정볼트(82)를 회전시켜 마구리 부재(8b)를 PC 너트(3)와 고정 해제한 후 마구리 부재(8b)를 분리 가능하다.
도 29는 일체형 고정구가 결합된 고정측 정착판을 도시하는 사시도이고, 도 30은 일체형 고정구에 의한 고정볼트의 고정 관계를 도시하는 정면도이다.
도 29 및 도 30에 도시된 바와 같이, 상기 고정측 정착판(7)의 외측면에는 회전 부재(90)가 회전 가능하게 결합되고, 상기 고정구(9)는 상기 회전 부재(90)의 외측단에 연장 형성되도록 구성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 하나의 마구리 부재(8b)에는 여러 개의 고정볼트(82)가 필요한데, 각 고정볼트(82)마다 고정구(9)를 설치하는 작업은 번거롭고, 개별 자재 관리에 어려움이 따른다.
따라서 고정측 정착판(7)의 외측면에 회전 가능하게 회전 부재(90)의 중심축을 결합하고 회전 부재(90)의 외주면에 복수 개의 고정구(9)를 결합함으로써, 회전 부재(90)의 회전 각도 조절만으로 복수 개의 고정구(9)를 손쉽게 고정 및 해제하도록 할 수 있다.
이에 따라 고정구(9)의 고정 작업이 신속하면서 간단하게 이루어질 수 있고, 분리된 자재가 없으므로 자재 관리가 매우 용이하다.
이때, 상기 회전 부재(90)의 회전에 의해 고정볼트(82)의 몸체부(821)가 삽입홈(91)에 삽입 또는 이탈될 수 있도록 삽입홈(91)은 고정구(9) 측면에 형성한다.
도 30을 참고하여 설명하면, 도 30의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 고정볼트(82)를 삽입하기 전에는 이웃하는 고정구(9) 사이 공간이 제2관통공(71)의 위치에 오도록 회전 부재(90)를 회전한다.
그리고 상기 고정볼트(82)를 삽입한 후에는 도 30의 (b)와 같이 삽입홈(91)이 고정볼트(82)의 몸체부(821)에 걸려 더는 회전하지 않을 때까지 회전 부재(90)를 회전하여 삽입홈(91)이 제2관통공(71)의 위치에 오도록 한다.
상기 고정볼트(82)의 고정 상태가 해제되지 않도록 하기 위하여, 상기 회전 부재(90)와 고정측 정착판(7)에는 서로 대응되는 위치에 고정공(72, 901)을 형성할 수 있다. 그리고 상기 고정공(72, 901)에 록킹바(902)를 끼워 넣어 파일 제작 중 고정볼트(82)가 빠지는 것을 방지하도록 구성할 수 있다.
상기 회전 부재(90)는 원형의 판 형상으로 구성할 수 있다.
아울러 하나의 원형 플레이트를 절단하여 고정구(9)와 회전 부재(90)를 일체로 형성할 수도 있다.
도 31은 탈부착 가능한 일체형 이탈방지부가 결합된 성형판을 도시하는 사시도이고, 도 32는 탈부착 가능한 일체형 이탈방지부가 구비된 마구리 부재를 도시하는 단면도이며, 도 33은 일체형 이탈방지부, 고정볼트 및 성형판의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 31, 도 33 등에 도시된 바와 같이, 상기 마구리 부재(8a, 8b)가 이탈방지부(83)를 포함하여 구성되는 경우, 상기 이탈방지부(83)는 성형판(81)과 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 제3관통공(832)의 일측에는 걸림부(823)보다 지름이 큰 삽입공(833)이 제3관통공(832)과 연통되도록 형성될 수 있다.
도 32와 같이, 상기 이탈방지부(83)는 볼트 등으로 성형판(81)에 탈부착 가능하도록 고정할 수 있다.
이에 따라 상기 성형판(81)으로부터 이탈방지부(83)를 분리한 후 손상된 고정볼트(82)를 제거하고 고정볼트(82)를 교체할 수 있다.
상기 고정볼트(82)를 이탈방지부(83)에서 쉽게 해체하여 교체할 수 있도록 제3관통공(832)의 일측에는 걸림부(823)보다 지름이 큰 삽입공(833)이 제3관통공(832)과 연통되도록 형성할 수 있다.
이 경우 이탈방지부(83)가 설치된 상태에서 고정볼트(82)의 몸체부(821) 단부가 성형판(81)의 제1관통공(811)에 삽입되도록 걸림부(823)부터 걸림부(823)의 외측으로 돌출된 몸체부(821) 단부까지의 길이를 수용홈(831)의 폭보다 크게 형성하면, 고정볼트(82)가 삽입공(833) 측으로 이동할 수 없어 고정볼트(82)가 빠지는 것을 방지할 수 있다.
상기 이탈방지부(83)를 성형판(81)으로부터 분리하면, 고정볼트(82)를 삽입공(833) 측으로 측방 이동하여 삽입공(833)을 통해 고정볼트(82)를 제거할 수 있다.
상기 이탈방지부(83)는 각 고정볼트(82)마다 각각 구비할 수 있다. 그러나 이 경우 볼트 체결 개소가 많아지므로, 각 이탈방지부(83)를 연결하여 원판 또는 링 형상으로 구성할 수도 있다. 즉, 하나의 이탈방지부(83)로 복수의 고정볼트(82)를 동시에 고정 가능하다.
이때, 수용홈(831)은 각 고정볼트(82)마다 분리 구성할 수도 있고, 원형으로 배열된 고정볼트(82)를 따라 연속되도록 형성할 수도 있다.
도 34는 지지부가 구비된 이탈방지부의 작동 관계를 도시하는 단면도이다.
도 34에 도시된 바와 같이, 상기 고정볼트(82)의 몸체부(821)에는 걸림부(823)와 헤드부(822) 사이에 지지부(824)가 돌출 형성되고, 상기 지지부(824)와 이탈방지부(83) 사이의 몸체부(821) 외부에는 고정볼트(82)를 외측으로 가압하는 스프링(84)이 구비될 수 있다.
상기 고정볼트(82)는 복수 개의 PC 너트(3)에 순차적으로 체결하여야 한다. 그런데 PC 너트(3)들은 이미 철근망(4)의 PC 강봉(41)에 고정되어 있으므로, 고정볼트(82)의 몸체부(821) 단부가 성형판(81) 내측으로 돌출되어 있으면 성형판(81)을 PC 너트(3)들의 단부에 밀착시켜 순차적으로 고정볼트(82)를 체결하는 작업이 곤란하다.
따라서 도 34의 (a)와 같이, PC 너트(3)를 체결하기 전에는 고정볼트(82)가 성형판(81) 내측으로 돌출되지 않도록 스프링(84)이 고정볼트(82)를 성형판(81)의 외측으로 가압하도록 구성 가능하다.
도 34의 (b)에는 PC 너트(3) 체결 후 고정볼트(82)의 몸체부(821) 단부가 성형판(81) 내측으로 돌출된 상태가 도시된다.
도 35는 본 발명 모듈러 파일 제조 방법의 단계별 공정을 도시하는 도면이다.
본 발명 모듈러 파일 제조 방법은 도 22 내지 도 34를 참고하여 전술한 본 발명 모듈러 파일 제조 장치를 이용하여 모듈러 파일을 제조하는 방법에 대한 것이다.
도 35의 (a) 내지 (e)에 도시된 바와 같이, 본 발명 모듈러 파일 제조 방법은 (a) 복수의 PC 강봉(41) 주변에 나선철근(42)을 감아 고정하는 한편, PC 강봉(41)의 양단에 PC 너트(3)를 결합하여 철근망(4)을 제작하는 단계; (b) 상기 철근망(4)의 PC 너트(3)에 마구리 부재(8a, 8b)를 결합하여 고정하는 단계; (c) 상기 마구리 부재(8a, 8b)가 결합된 철근망(4)을 하부 형틀(5a)의 상부에 안치시키는 단계; (d) 일측 마구리 부재(8a)와 타측 마구리 부재(8b)를 각각 가동측 정착판(6)과 고정측 정착판(7)에 고정하는 단계; (e) 상기 하부 형틀(5a)에 콘크리트를 타설하고 하부 형틀(5a)의 상부에 상부 형틀(5b)을 결합한 후 인장기로 상기 가동측 정착판(6)의 인장로드(63)를 당겨 PC 강봉(41)에 긴장력을 도입하는 단계; 및 (f) 상하부 형틀(5a, 5b)을 회전시켜 원심 성형한 후 양생하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 철근망(4)을 제작하는 (a) 단계와 철근망(4)의 PC 너트(3)에 마구리 부재(8a, 8b)를 결합하여 고정하는 (b) 단계는 인장 작업대가 아닌 별도의 작업대에서 작업 가능하다(도 35의 (a) 및 (b)).
즉, 별도의 작업대에서 마구리 부재(8a, 8b)와 철근망(4)을 미리 결합하여 둘 수 있다.
이에 따라 인장 작업대의 사용 여부와 상관없이 상기 (a) 단계와 (b) 단계를 수행할 수 있으므로, 작업 효율성이 우수하다.
상기 (c) 단계 내지 (e) 단계는 각각 도 35의 (c) 내지 (e)에 도시된다.
상기 (e) 단계와 (f) 단계는 일반적인 PHC 파일 제조 공정에서의 과정과 동일하다.
상기 (e) 단계에서 인장기는 미도시되었다.
상기 (f) 단계 이후에는 상하부 형틀(5a, 5b)을 탈형하는데, 형틀(5a, 5b) 탈형 전에는 증기 양생을 수행한다.
상기 증기 양생을 완료한 후에는 형틀(5a, 5b)을 탈형하며, 이후 제작된 모듈러 파일의 고강도 발현을 위해 오토클레이브 양생을 실시할 수 있다.
본 발명 모듈러 파일 제조 방법의 각 공정에 사용되는 모듈러 파일 제조 장치의 각 구성 및 그 역할은 전술한 본 발명 모듈러 파일 제조 장치에서 설명한 바와 같다.
본 발명의 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조는 양단에 별도의 슈나 캡이 부착되지 않은 콘크리트 파일 본체만으로 모듈러 파일을 구성함으로써, PHC 파일 등의 제작을 위한 모듈러 파일의 규격을 한 가지로 통일할 수 있다. 이에 따라 공장에서 한가지 규격의 모듈러 파일만 생산하면 되므로 제조 효율이 매우 높고 자재 공급 면에서도 효율이 좋아 경제적이다. 아울러 잉여분 발생을 최소한으로 줄일 수 있으며 현장 자재 관리 면에서도 편리하다는 점에서 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (23)

  1. 복수의 모듈러 파일(1)을 길이 방향으로 결합하여 구성되는 것으로,
    상기 모듈러 파일(1)은,
    중앙에 중공이 형성되고 상단과 하단이 노출되는 콘크리트 파일 본체(2);
    상기 콘크리트 파일 본체(2)의 양단에 각각 매립되는 복수의 PC 너트(3); 및
    양단부가 각각 상기 PC 너트(3)에 결합되어 고정되는 PC 강봉(41); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  2. 제1항에서,
    이웃하는 모듈러 파일(1)은 조인트 부재(15)를 PC 너트(3)에 볼트 결합하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  3. 제1항에서,
    최하부에 위치하는 모듈러 파일(1')의 하단에는 선단슈(11) 또는 확장형 보강판(11')이 PC 너트(3)에 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  4. 제1항에서,
    최상부에 위치하는 모듈러 파일(1")의 상단에는 헤드캡(13)이 PC 너트(3)에 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  5. 제1항에서,
    상기 PC 강봉(41)의 양단에는 지름이 확대된 확대부(411)가 형성되고,
    양단의 PC 너트(3) 중 적어도 어느 하나 이상은 좌우 한 쌍으로 분할된 반원통 형상의 제1고정구(31a)와 제2고정구(31b)가 서로 밀착되어 원통 형상을 이루는 것으로, 상기 제1고정구(31a)와 제2고정구(31b)의 일단에는 상기 PC 강봉(41)이 관통되어 확대부(411)가 걸리는 걸림판(311)이 형성되는 강선고정배럴(31) 및 상기 강선고정배럴(31)의 외부에 결합되는 원통 형상의 결합배럴(32)로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  6. 제5항에서,
    상기 결합배럴(32)은 강선고정배럴(31)보다 길게 형성되어 강선고정배럴(31)의 타단 측으로 일정 길이 연장 형성되고, 상기 강선고정배럴(31)과 결합배럴(32)은 상호 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  7. 제5항 또는 제6항에서,
    상기 강선고정배럴(31)의 일단 또는 타단의 외측에는 결합배럴(32)의 외부로 돌출되는 정착플랜지(314)가 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  8. 제6항에서,
    상기 결합배럴(32)의 외측에는 콘크리트 파일 본체(2)의 내부에 묻히는 정착플랜지(321)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  9. 제1항에서,
    상기 PC 너트(3)는 높이가 50~150㎜인 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  10. 제9항에서,
    상기 PC 너트(3)의 상단에는 외측면으로 돌출된 정착플랜지(33)가 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  11. 제9항에서,
    상기 PC 너트(3)의 하단에는 외측면으로 돌출된 보호판(34)이 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  12. 제1항에서,
    상기 콘크리트 파일 본체(2)의 양단 외주면에는 보강밴드(14)가 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  13. 제12항에서,
    상기 보강밴드(14)의 단부 내측에는 보강밴드(14)를 PC 너트(3)에 고정하는 적어도 2 이상의 브래킷(141)이 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  14. 제13항에서,
    상기 보강밴드(14)의 내측면과 브래킷(141)의 사이에는 보강리브(143)가 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  15. 제12항에서,
    상기 콘크리트 파일 본체(2)의 양단부 면에는 콘크리트 파일 본체(2)의 단부를 보호하는 보호플레이트(144)가 상기 보강밴드(14)의 단부에 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일을 이용한 콘크리트 파일 구조.
  16. 제1항의 모듈러 파일(1)을 제조하기 위한 것으로,
    반원통 형상의 하부 형틀(5a);
    상기 하부 형틀(5a)의 타측 단부 마구리에 축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것으로, 외측에 인장로드(63)가 구비된 가동측 정착판(6);
    상기 하부 형틀(5a)의 일측 단부 마구리에 고정 설치되는 고정측 정착판(7);
    상기 고정측 정착판(7)과 가동측 정착판(6)의 내측에 각각 결합되는 것으로, 철근망(4)의 PC 강봉(41) 일단에 결합된 PC 너트(3)가 고정되는 마구리 부재(8a, 8b); 및
    상기 하부 형틀(5a)의 상부에 결합되는 반원통 형상의 상부 형틀(5b); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 마구리 부재(8a, 8b)는 파일의 단부를 형성하기 위한 것으로 파일의 PC 너트(3)가 고정될 위치에 제1관통공(811)이 형성된 성형판(81) 및 상기 제1관통공(811)에 삽입되어 PC 너트(3)에 나사 체결되는 몸체부(821)와 상기 몸체부(821)의 외측단에 구비되어 정착판(6, 7)에 고정되는 헤드부(822)로 구성되는 고정볼트(82)로 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 고정측 정착판(7)에는 마구리 부재(8b)의 제1관통공(811)과 대응되는 위치에 제2관통공(71)이 형성되어, 상기 고정볼트(82)의 헤드부(822)가 제2관통공(71)에 통과되고,
    상기 헤드부(822)와 고정측 정착판(7)의 외측면 사이에는 고정볼트(82)의 몸체부(821)가 삽입될 수 있도록 삽입홈(91)이 형성된 고정구(9)가 고정볼트(82)의 몸체부(821)에 결합되어 고정볼트(82)를 고정측 정착판(7)에 고정하는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 고정측 정착판(7)의 외측면에는 회전 부재(90)가 회전 가능하게 결합되고, 상기 고정구(9)는 상기 회전 부재(90)의 외측단에 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치.
  20. 제17항에서,
    상기 고정볼트(82)의 몸체부(821)에는 걸림부(823)가 돌출 형성되고,
    상기 성형판(81)의 외측에는 상기 걸림부(823)가 수용되는 수용홈(831)과 몸체부(821)가 관통되고 걸림부(823)가 걸려 고정볼트(82)의 이탈을 방지하는 제3관통공(832)이 형성된 이탈방지부(83)가 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치.
  21. 제20항에서,
    상기 이탈방지부(83)는 성형판(81)과 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 제3관통공(832)의 일측에는 걸림부(823)보다 지름이 큰 삽입공(833)이 제3관통공(832)과 연통되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치.
  22. 제20항에서,
    상기 고정볼트(82)의 몸체부(821)에는 걸림부(823)와 헤드부(822) 사이에 지지부(824)가 돌출 형성되고, 상기 지지부(824)와 이탈방지부(83) 사이의 몸체부(821) 외부에는 고정볼트(82)를 외측으로 가압하는 스프링(84)이 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 장치.
  23. 제16항에 의한 모듈러 파일 제조 장치에 의한 모듈러 파일 제조 방법에 대한 것으로,
    (a) 복수의 PC 강봉(41) 주변에 나선철근(42)을 감아 고정하는 한편, PC 강봉(41)의 양단에 PC 너트(3)를 결합하여 철근망(4)을 제작하는 단계;
    (b) 상기 철근망(4)의 PC 너트(3)에 마구리 부재(8a, 8b)를 결합하여 고정하는 단계;
    (c) 상기 마구리 부재(8a, 8b)가 결합된 철근망(4)을 하부 형틀(5a)의 상부에 안치시키는 단계;
    (d) 일측 마구리 부재(8a)와 타측 마구리 부재(8b)를 각각 가동측 정착판(6)과 고정측 정착판(7)에 고정하는 단계;
    (e) 상기 하부 형틀(5a)에 콘크리트를 타설하고 하부 형틀(5a)의 상부에 상부 형틀(5b)을 결합한 후 인장기로 상기 가동측 정착판(6)의 인장로드(63)를 당겨 PC 강봉(41)에 긴장력을 도입하는 단계; 및
    (f) 상하부 형틀(5a, 5b)을 회전시켜 원심 성형한 후 양생하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 파일 제조 방법.
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