KR20190077888A

KR20190077888A - 흙막이 벽체용 합성 phc 파일

Info

Publication number: KR20190077888A
Application number: KR1020170179440A
Authority: KR
Inventors: 신재호; 염상용
Original assignee: 신재호; 염상용
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2019-07-04
Also published as: KR102075437B1

Abstract

본 발명에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일은, 흙막이 벽체 시공에 사용되는 PHC 파일에 있어서, 복수개의 PC 강선이 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체; 상기 PHC 파일 본체의 중공부에 삽입 설치되는 보강철근 조립체; 상기 중공부에 상기 보강철근 조립체가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부; 및 상기 보강철근 조립체의 상단부와 연결되고 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 배치되는 지지 플레이트를 포함할 수 있다.

Description

흙막이 벽체용 합성 PHC 파일{COMPOSITE PHC PILE FOR SOIL RETAINING WALL}

본 발명은 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래 PHC 파일을 이용하여 강성 및 시공성이 향상된 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일에 관한 것이다.

일반적으로 건물이나 구조물을 세우는 경우, 지반의 조건이나 구조물의 하중에 따라 상부의 구조물을 지지하기 위하여 지반을 보강하는 기초 공사를 수행한다.

이때, 구조물에 접한 지반이 구조물을 지지하기에 충분한 강도의 강성이 있는 경질지반의 경우에는 지반에 직접 기초공사를 수행한다. 반면, 연약지반의 경우에는 지반침하가 발생하지 않도록, 파일(pile; 말뚝)을 박거나 지반을 개량하는 지정(地定) 공사를 수행하고 난 후에 기초공사를 수행한다. 참고로, 연약지반은 연약한 점토, 느슨한 사질토, 유기질토 등으로 지반 자체가 상부에 시공되는 구조물로부터 전해오는 하중을 견딜 수 없거나 예측 침하량이 허용치를 넘는 경우를 의미한다.

한편, 파일은 지지층의 심도가 높은 경우에 채용되는 기초 형식의 하나로서, 지지층까지 삽입된 파일 위에 상부 구조물을 구축함으로써 구조물의 중량을 지지층에서 안정적으로 지지할 수 있도록 하는 것이다. 파일의 종류에는 콘크리트 파일(concrete pile), 강관 파일(steel pipe pile), PHC 파일(Pretensioned spun High strength Concrete pile; PHC pile) 및 합성 파일(composition pile)이 있다.

대체적으로, 플렌트(plant) 설비 등 하중이 큰 대형설비 공사에서는 파일의 항타 깊이가 지하 암반층까지로 매우 깊기 때문에, 강관 파일 또는 PHC 파일을 많이 이용한다.

이때, 축강성이 크게 필요한 부분에는 강관 파일을 사용하고, 비교적 축강성이 작은 곳에는 PHC 파일을 사용한다. 즉, PHC 파일은 수직력의 영향이 큰 구조물에 사용되며 강관 파일에 비하여 경제성, 시공성이 뛰어나다는 이점이 있다. 반면에, 토압 및 지지하중과 같은 수평령(전단력) 및 휨 모멘트의 영향이 큰 구조물에 있어서는 PHC 파일에 비하여 강관 파일의 저항능력이 크기 때문에 대체적으로 강관파일을 사용한다.

그러나, 강관 파일을 사용하게 되면 수평력 및 휨 모멘트에 대한 저항능력은 향상시킬 수 있지만, 강관 파일은 PHC 파일보다 비싸기 때문에 기초공사에 대한 전체적인 시공비용이 증가하는 문제점이 있다.

이에, 최근에는 기초공사의 시공비용을 감소시키고자 수평력 및 휨 모멘트에 대한 저항능력 즉, 지반에 대한 축강성이 향상된 개량된 PHC 파일이 개발되고 있는 실정이다.

따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허공보 10-1636225호 (발명의 명칭: 횡강성 보강형 내부 철근콘크리트 ICP 파일 및 그 시공방법, 등록일: 2016.06.28.)가 있다.

본 발명의 목적은 PHC 파일의 중공부에 보강철근 조립체 및 콘크리트를 충전함으로써 PHC 파일의 강성 및 시공성을 크게 향상시킬 수 있는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 PHC 파일과 결합되는 두부보강 조립체의 결합을 용이하게 할 수 있는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적은, 본 발명에 따라, 흙막이 벽체 시공에 사용되는 PHC 파일에 있어서, 복수개의 PC 강선이 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체; 상기 PHC 파일 본체의 중공부에 삽입 설치되는 보강철근 조립체; 상기 중공부에 상기 보강철근 조립체가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부; 및 상기 보강철근 조립체의 상단부와 연결되고 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 배치되는 지지 플레이트; 를 포함하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일에 의해 달성될 수 있다.

상기 보강철근 조립체는 그 상단부가 상기 지지 플레이트에 결합된 상태에서 상기 중공부에 삽입 설치될 수 있다.

상기 지지 플레이트는 상기 중공부에 콘크리트를 타설하기 위한 콘크리트 주입구가 형성될 수 있다.

상기 지지 플레이트는 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 매립 설치된 복수개의 PC 너트 중 적어도 2개에 대응하는 위치에 복수개의 관통공이 형성되고, 상기 관통공을 통해 삽입되어 상기 PC 너트와 체결되는 연결 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 연결 부재는, 상기 관통공을 통해 삽입되어 상기 PC 너트와 체결되는 몸체부; 및 상기 몸체부로부터 상측으로 연장되어 상기 지지 플레이트의 외부로 노출되고 두부보강 조립체와 결합하는 머리부를 포함할 수 있다.

상기 연결 부재는, 상기 머리부에 상기 두부보강 조립체의 하단부가 삽입되는 두부 결합홈이 형성되어 상기 두부보강 조립체의 위치를 잡아줄 수 있다.

상기 연결 부재와 상기 PC 너트의 체결 깊이에 따라 상기 두부보강 조립체의 설치 높이가 조절될 수 있다.

상기 연결 부재는, 상기 두부 결합홈과 교차하는 방향으로 높이 조절용 볼트공이 상기 머리부에 형성되고, 상기 두부보강 조립체의 하단부가 상기 두부 결합홈에 삽입된 상태에서 고정용 볼트가 상기 높이 조절용 볼트공을 통해 삽입 체결되어 상기 두부보강 조립체의 하단부의 위치를 고정함으로써, 상기 두부보강 조립체의 설치 높이를 조절할 수 있다.

상기 연결 부재는, 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 상기 지지 플레이트를 견고히 고정하도록 상기 PC 너트와 체결 완료된 상태에서 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 대해 상기 지지 플레이트를 가압하는 단턱부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 흙막이 벽체 시공에 사용되는 PHC 파일에 있어서, 복수개의 PC 강선이 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체; 상기 PHC 파일 본체의 중공부에 삽입 설치되는 보강철근 조립체; 상기 중공부에 상기 보강철근 조립체가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부; 및 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 매립 설치된 PC 너트와 체결되고 두부보강 조립체와 연결되는 연결 부재를 포함하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일에 의해 달성될 수 있다.

상기 연결 부재는, 상기 PC 너트와 체결되는 몸체부; 및 상기 몸체부로부터 상측으로 연장되고 상기 두부보강 조립체의 하단부가 결합되는 머리부를 포함할 수 있다.

상기 연결 부재는 상기 머리부에 상기 두부보강 조립체의 하단부가 삽입되는 두부결합홈이 형성되어 상기 두부보강 조립체의 위치를 잡아주고, 상기 연결 부재와 상기 PC 너트의 체결 깊이에 따라 상기 두부보강 조립체의 설치 높이가 조절될 수 있다.

본 발명의 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일은, 연결 부재를 이용함으로써 PHC 파일과 두부보강 조립체와의 결합을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 흙막이 벽체용 PHC 파일은, PHC 파일 본체의 중공부에 삽입 설치되는 보강철근 조립체와 PHC 파일 본체의 상단부에 배치되는 지지 플레이트가 구조적으로 일체화됨으로써 PHC 파일의 강성을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 PHC 파일의 시공 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 흙막이 벽체용 PHC 파일은, 연결 부재를 이용하여 PHC 파일에 결합되는 두부보강 조립체의 설치 높이를 간편하게 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 구성을 도시한 일부 절개 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일과 두부보강 조립체의 결합을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 'A' 부분의 부분 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 연결 부재의 사시도이다.
도 6 및 도 7은 연결 부재의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 구성을 도시한 일부 절개 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일과 두부보강 조립체의 결합을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도면의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일(이하, 'PHC 파일' 이라 함)을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 구성을 도시한 일부 절개 사시도, 도 2는 도 1에 도시한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 분해 사시도, 도 3은 도 1에 도시한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일과 두부보강 조립체의 결합을 설명하기 위한 도면, 도 4는 도 3에 도시한 'A' 부분의 부분 단면도, 도 5는 도 4에 도시한 연결 부재의 사시도 및 도 6, 도 7은 연결 부재의 변형예를 설명하기 위한 도면, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일의 구성을 도시한 일부 절개 사시도 및 도 9는 도 8에 도시한 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일과 두부보강 조립체의 결합을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)을 설명한다.

도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)은 복수개의 PC 강선(115)이 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부(112)가 형성되는 PHC 파일 본체(110); PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 삽입 설치되는 보강철근 조립체(120); 중공부(112)에 보강철근 조립체(120)가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부(111) 및 보강철근 조립체(110)의 상단부와 연결되고 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 배치되는 지지 플레이트(130)를 포함한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면 PHC 파일 본체(110)는 프리텐션(free-tension) 방식을 이용하여 콘크리트를 타설한 후 원심력을 인가하여 형성된다. 이때, PHC 파일 본체(110)는 인가된 원심력에 의해 PHC 파일 본체(110)의 길이 방향을 따라 연장되는 중공부(112)가 형성된다. 참고로, PHC 파일 본체(110)는 길이 방향으로 연장 형성되는 원기둥 형태로 형성된다.

또한, PHC 파일 본체(110)의 상단부에는 띠밴드(116)가 형성된다. 띠밴드(116)는 흙막이 벽체 또는 바닥면 시공시 PHC 파일 본체(110)의 상단부 즉, 두부를 흐트러지지 않도록 하기 위한 것이다.

한편, 이와 같은 PHC 파일 본체(110)에는 복수개의 PC 너트(113) 및 PC 강선(115)이 내장된다.

PC 너트(113) 및 PC 강선(115)은 PHC 파일 본체(110)에 프리스트레스(prestressed)를 전달함으로써 압축력에 대한 강도를 제공하여 압축력을 향상시킨다. 이러한 PC 너트(113) 및 PC 강선(115)은 PHC 파일 본체(110)의 내부에 일정 간격을 두고 다수개로 마련되어 콘크리트의 양생 과정에서 PHC 파일 본체(110)에 내장된다. 한편, 도 4를 참조하면, PC 강선(115)의 일단부는 PC 강선(115)의 직경보다 큰 형태의 돌기가 마련되고, 그 돌기 부분이 PC 너트(113)의 내부에 삽입 고정된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 보강철근 조립체(120)는 PHC 파일 본체(110)의 내부 즉, 중공부(112)에 삽입 설치되는 부분이다.

이때, 중공부(112)에 보강철근 조립체(120)가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부(111)가 형성된다. 즉, 중공 콘크리트부(111)는 PHC 파일 본체(110)에 형성된 중공부(112)에 콘크리트가 충전된 상태를 의미한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 보강철근 조립체(120)는 제1 보강철근(122) 및 제2 보강철근(124)을 포함한다.

제1 보강철근(122)은 일반적인 철근의 형태로 마련되는 것으로, PHC 파일 본체(110)의 길이 방향 즉, 세로 방향으로 일정 간격을 두고 복수개 배치된다. 또한, 제2 보강철근(124)은 제1 보강철근(122)과 마찬가지로 일반적인 철근의 형태로 마련되는 것으로, PHC 파일 본체(110)의 폭 방향 즉, 가로 방향으로 일정 간격을 두고 복수개 배치된다. 여기서, 제2 보강철근(124)은 제1 보강철근(122)의 둘레를 따라 설치되어 복수개의 제1 보강철근(122)을 고정시킨다. 이때, 제2 보강철근(124)은 아크(arc) 용접 등과 같은 다양한 방법을 통해 제1 보강철근(122)의 둘레를 따라 감아 붙인다. 참고로, 제2 보강철근(124)은 제1 보강철근(122)의 둘레에 나선 형태가 아닌 원형, 사각형 등 다양한 형태로 형성되어 복수개의 제1 보강철근(122) 들을 서로 결속시킬 수도 있다.

상기와 같이, 제1 보강철근(122)이 PHC 파일 본체(110)의 세로 방향으로 마련되고 제2 보강철근(124)이 PHC 파일 본체(110)의 가로 방향으로 마련됨에 따라, PHC 파일 본체(110)의 휨 모멘트 및 압축력에 대한 저항능력을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 지지 플레이트(130)는 보강철근 조립체(120)의 상단부와 연결된다. 이때, 지지 플레이트(130)는 하단부에 보강철근 조립체(120)가 결합된 상태로 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 배치된다.

지지 플레이트(130)는 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 배치되어 PHC 파일 본체(110)의 외부로 노출되고, 보강철근 조립체(120)는 지지 플레이트(130)의 하단부에 결합되어 중공부(112)에 삽입 설치되기 때문에 PHC 파일 본체(110)의 내부에 위치된다. 즉, 지지 플레이트(130)과 보강철근 조립체(120)가 구조적으로 일체화됨에 PHC 파일(100)의 강성을 향상시키는 것은 물론, PHC 파일(100)의 시공성을 향상시킬 수 있게 된다. 참고로, 보강철근 조립체(120)는 아크 용접, 스파크 용접 등을 이용하여 지지 플레이트(130)와 고정 결합된다.

또한, 지지 플레이트(130)에는 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 매립 설치된 PC 너트(113)와 대응되는 위치에 관통공(132)이 형성된다. 참고로, 관통공(132)은 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 매립 설치된 복수개의 PC 너트(113) 중에서 적어도 2개, 바람직하게는 3개 이상의 PC 너트(113)에 대응하는 위치에 복수개의 관통공(132)이 형성된다. 관통공(132)은 지지 플레이트(120)의 가장자리 영역 즉, 둘레를 따라 일정 간격을 두고 형성된다.

참고로, 도 1 내지 3에는 관통공(132)이 9개 형성되는 것으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, PHC 파일 본체(110)에 매립되는 PC 너트(113)의 개수 또는 PHC 파일(100)과 결합되는 두부보강 조립체(10)의 형태에 따라 달라질 수 있다.

또한, 지지 플레이트(130)에는 콘크리트 주입구(134)가 형성된다. 콘크리트 주입구(134)는 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 보강철근 조립체(120) 및 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 보강철근 조립체(120)가 결합된 지지 플레이트(130)가 배치된 상태에서, PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)로 콘크리트를 주입하기 위한 일종의 구멍이다.

상기와 같은 지지 플레이트(130)는 원형 또는 링(ring) 형상의 판(plate)으로 형성된다. 이때, 지지 플레이트(130)의 두께는 후술할 연결 부재(140)를 통해 PHC 파일 본체(110)와 연결되어야 하기 때문에 연결 부재(140)의 길이를 고려하여 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 지지 플레이트(130)의 직경은 PHC 파일 본체(110)와 동일한 직경으로 형성하여 PHC 파일 본체(110)의 외주면에 대해 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 도 3에 도시한 바와 같이, PHC 파일(100)의 일측에는 또 다른 PHC 파일(100) 위치되므로, 지지 플레이트(130)가 PHC 파일 본체(110)의 외주면에 대해 돌출 형성될 경우에는 서로 인접하게 위치된 PHC 파일(100) 간에 간격이 발생되기 때문이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 연결 부재(140)는 지지 플레이트(130)의 관통공(132)을 통해 PHC 파일 본체(110)에 매립된 PC 너트(113)와 체결된다. 다시 말해서, 연결 부재(140)는 상단부는 지지 플레이트(130)의 관통공(132)을 관통하되 지지 플레이트(130)의 상단부로 노출되고 연결 부재(140)의 하단부는 지지 플레이트(130)의 관통공(132)을 관통하여 PC 너트(113)와 체결된다. 이러한 연결 부재(140)는 몸체부(141) 및 머리부(142)를 포함한다.

연결 부재(140)의 몸체부(141)는 관통공(132)을 통해 삽입되어 PC 너트(113)와 체결된다. 이에 따라, 몸체부(141)의 외주면에는 PC 너트(113)에 대응되는 나사산이 형성된다. 참고로, 도 4 및 도 5에는 몸체부(141)의 일부에만 나사산이 형성되는 것으로 도시하였으나, 몸체부(141)의 전체 부분에 나사산이 형성될 수도 있다. 즉, 연결 부재(140)의 몸체부(141)는 PC 너트 체결부를 의미한다.

연결 부재(140)의 머리부(142)는 몸체부(141)로부터 상측으로 연장되어 지지 플레이트(130)의 관통공(132)을 관통하되 일부는 지지 플레이트(130)의 외부로 노출된다. 이때, 도 3에 도시한 바와 같이, 지지 플레이트(130)의 상단부로 노출된 연결 부재(140)의 머리부(142)에는 두부보강 조립체(10)가 결합된다. 즉, 연결 부재(140)의 머리부(142)는 두부보강 조립체 결합부를 의미한다.

한편, 연결 부재(140)의 머리부(142)에는 두부 결합홈(143)이 형성된다. 두부 결합홈(143)는 두부보강 조립체(10)의 하단부가 삽입되며, 삽입된 두부보강 조립체(10)의 위치를 잡아준다. 종래에는 두부보강 조립체(10)를 PHC 파일(100)에 결합시키기 위하여 별도의 장치 등을 이용하여 위치가 움직이지 않도록 고정시키는 것이 필요하였지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 부재(140)는 두부 결합홈(143)이 형성됨에 따라 연결 부재(140)에 결합되는 두부보강 조립체(10)를 잡아주기 위한 별도의 장치 등이 필요 없으므로, PHC 파일(10)을 이용한 흙막이용 벽체나 바닥면 공사에서 시공성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 두부보강 조립체(10)는 길이 방향으로 긴 형태를 가지는 막대 형태의 복수개의 철근으로 형성되므로, 두부보강 조립체(10)가 삽입되는 두부 결합홈(143)도 길이 방향으로 긴 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 더욱이, 두부 결합홈(143)의 직경은 철근 막대 형태의 두부보강 조립체(10)가 삽입되므로 두부보강 조립체(10)를 구성하는 철근 막대 형태보다 약간 크거나 비슷하게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 연결 부재(140)의 머리부(142)에는 높이 조절용 볼트공(144)이 형성된다. 다시 말해서, 연결 부재(140)의 머리부(142)에는 머리부(142)에 형성된 두부 결합홈(143)과 교차하는 방향에 높이 조절용 볼트공(144)이 형성된다. 이러한 높이 조절용 볼트공(144)에는 고정용 볼트(150)가 삽입 체결된다. 이때, 고정용 볼트(150)의 체결 깊이에 따라 두부보강 조립체(10)의 PHC 파일(100)에 대한 설치 높이를 조절할 수 있다.

한편, 도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 지지 플레이트(130)의 외부로 노출되는 머리부(142)의 두부 결합홈(143)에 두부보강 조립체(10)가 결합된다. 이때, 두부보강 조립체(10)의 두부 결합홈(143)에 대한 결합 깊이 'h'로 조절한 후에 고정용 볼트(150)를 높이 조절용 볼트공(144)에 완전히 삽입 체결시킨다. 그러면, 고정용 볼트(150)가 높이 조절용 볼트공(144)에 완전히 체결되면, 고정용 볼트(150)는 h 높이에 위치된 두부보강 조립체(10)를 두부 결합홈(143)에 접촉되도록 밀어줌으로써 두부 결합홈(143)에 삽입된 두부보강 조립체(10)가 더 이상 움직이지 않고 h 높이를 유지하게 된다.

일반적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)은 지반 깊숙이 사공된다. 또한, 흙막이 벽체, 바닥면 등과 같은 시공시 하나의 PHC 파일(100)을 이용하는 것이 아니라 복수개 즉, 적어도 2개 이상의 PHC 파일(100)을 사용한다. 이때, PHC 파일(100)은 지반의 상태 또는 지하수 등과 같이 외부적인 환경의 영향에 의해 최초에 시공해 놓은 깊이보다 낮게 위치되거나 높게 위치되는 등 그 위치가 변화되고, 그에 따라 복수개의 PHC 파일(100) 들이 최상단의 높이가 서로 다르게 된다. 복수개의 PHC 파일(100) 들이 서로 다른 높이로 배치될 경우 흙막이 벽체, 바닥면 등과 같은 시공에서 문제가 발생될 위험성이 있다.

이때, 상기한 바와 같이, 연결 부재(140)와 PC 너트(113)의 체결 깊이를 조정하여 PHC 파일 본체(110)의 상단부와 결합되는 두부보강 조립체(10)의 설치 높이를 조절하거나, 연결 부재(140)에 형성된 높이 조절용 볼트공(144)과 고정용 볼트(150)를 이용하여 연결 부재(140)의 두부 결합홈(143)에 결합되는 두부보강 조립체(10)의 설치 높이를 조절함으로써 PHC 파일(100) 들의 높이를 일정하게 조절할 수 있게 된다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 연결 부재(140-1)에는 단턱부(146)가 형성될 수도 있다. 단턱부(146)는 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 배치되는 지지 플레이트(130)를 견고히 고정하기 위한 것으로, 연결 부재(140-1)가 PC 너트(113)와 체결이 완료된 상태에서 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 대해 지지 플레이트(130)를 가압한다. 더욱이, 지지 플레이트(130)가 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 대해 이동되거나 움직이는 것을 방지할 수도 있다.

이러한 단턱부(146)는 연결 부재(140)의 머리부(142)의 외주면에 형성된다. 예컨대, 단턱부(146)는 연결 부재(140)의 머리부(142)의 외주면에 일측 및 타측 방향으로 각각 돌출 형성되거나, 머리부(142)의 외주면을 따라 돌출된 단턱 형태로 형성될 수도 있다. 참고로, 단턱부(146)의 형태 및 크기는 지지 플레이트(130)에 형성된 관통공(132)의 직경에 따라 달라질 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일(100)의 형성방법을 간단히 설명한다.

우선, PHC 파일 본체(110)를 제조하기 위한 형틀에 콘크리트를 타설하고 원심력을 가하여 양생한다. 이때, PHC 파일 본체(110)에 가해진 원심력에 의해 중공부(112)가 형성된다.

그 다음, 중공부(112)에 보강철근 조립체(120)를 삽입 설치한다. 여기서, 보강철근 조립체(120)는 지지 플레이트(130)의 하단부에 용접을 이용하여 고정 결합시킨다. 지지 플레이트(130)와 고정 결합된 보강철근 조립체(120)는 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 삽입 설치되고, 지지 플레이트(130)는 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 배치된다.

그 다음, 연결 부재(140)를 지지 플레이트(130)에 형성된 관통공(132)을 통해 PC 너트(113)와 체결시킨다. 이때, 연결 부재(140)는 PHC 파일 본체(110)에 내장된 PC 너트(113)에 대응되는 개수로 체결될 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다.

그 다음, PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 보강철근 조립체(120)가 삽입 설치된 상태에서 콘크리트를 충전하여 콘크리트 주입부(111)를 형성한다. 이때, 콘크리트는 지지 플레이트(130)에 형성된 콘크리트 주입구(134)를 통해 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)로 충전된다.

참고로, 콘크리트의 충전은 PHC 파일(100)을 형성하는 공장에서 이루어지거나, PHC 파일(100)을 시공현장으로 옮긴 후에 PHC 파일 본체(110)에 별도로 이루어질 수도 있다. 구체적으로, 공장에서 PHC 파일 본체(110)를 형성하고, PHC 파일 본체(110)에 지지 플레이트(130), 보강철근 조립체(120) 및 연결 부재(140)를 설치한 후에 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 콘크리트가 충전된 PHC 파일(100)을 시공 현장으로 옮겨서 시공만 할 수도 있고, 공장에서 PHC 파일 본체(110)에 지지 플레이트(130), 보강철근 조립체(120) 및 연결 부재(140)를 설치하고 지지 플레이트(130), 보강철근 조립체(120) 및 연결 부재(140)가 설치된 PHC 파일(100)을 시공 현장으로 옮긴 다음 지지 플레이트(130)의 콘크리트 주입구(134)를 통해 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)로 콘크리트를 충전할 수도 있다. 이는 반드시 한정된 것은 아니며, PHC 파일(100)을 시공하는 현장 상황이나 시공자에 따라 달라질 수 있다.

마지막으로, 상기와 같이 형성된 PHC 파일(100)의 상부 즉, 두부보강 조립체(10)를 연결한다. 이때, 두부보강 조립체(10)의 하단부가 연결 부재(140)의 두부 삽입홈(143)를 통해 연결 부재(140)와 결합되어 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 위치하게 된다. 참고로, 두부보강 조립체(10)의 설치 높이는 PC 너트(113)에 대한 연결 부재(140)의 체결 깊이를 조정하여 조절할 수도 있고, 두부보강 조립체(10)의 하단부가 삽입되는 두부 결합홈(143)에 형성된 높이 조절용 볼트공(144) 및 높이 조절용 볼트공(144)에 체결되는 고정용 볼트(150)를 통해 조절할 수도 있다.

상기한 구성에 의하여 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일(100)은 연결 부재(140)(1401-)를 이용함으로써 PHC 파일(100)과 두부보강 조립체(10)와의 결합을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 흙막이 벽체용 PHC 파일(100)은, PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 삽입 설치되는 보강철근 조립체(120)와 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 배치되는 지지 플레이트(130)가 구조적으로 일체화됨으로써 PHC 파일(100)의 강성을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 PHC 파일(100)의 시공 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 흙막이 벽체용 PHC 파일(100)은, 연결 부재(140)(140-1)를 이용하여 PHC 파일(100)에 결합되는 두부보강 조립체(10)의 설치 높이를 간편하게 조절할 수 있다.

한편, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 PHC 파일(100-1)을 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다.

도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 PHC 파일(100-1)은 복수개의 PC 강선(115)이 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부(112)가 형성되는 PHC 파일 본체(110), PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 삽입 설치되는 보강철근 조립체(120), 중공부(112)에 보강철근 조립체(120)가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부(111) 및 PHC 파일 본체(110)의 상단부에 매립 설치된 PC 너트(113)와 체결되고 두부보강 조립체와 연결되는 연결 부재(140)를 포함한다.

여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 PHC 파일(100-1)의 PHC 파일 본체(110), 보강철근 조립체(120), 중공 콘크리트부(111) 및 연결 부재(140)의 구성은 전술한 실시예와 실질적으로 동일하므로, 그 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 도면부호를 부여하였으며, 그에 대한 설명은 전술한 실시예를 준용하기로 한다.

도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 PHC 파일(100-1)은 전술한 일 실시예에 따른 PCH 파일(100)과는 다르게 보강철근 조립체(120) 만을 이용하여 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 삽입 설치된다.

이때, 보강철근 조립체(120) 단독으로 PHC 파일 본체(110)의 중공부(112)에 삽입 설치하더라도 PHC 파일 본체(110)에 대해 외부로 노출되거나 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, PHC 파일(100-1)의 경우에는 연결 부재(140)를 통해 두부보강 조립체(10)가 PHC 파일(100-1)과 결합되기 때문에, 보강철근 조립체(120)를 PHC 파일 본체(110)의 외부로 노출시키거나 돌출시킬 경우에는 두부보강 조립체(10)가 연결 부재(140)와 결합되는 것이 어려울 수 있기 때문이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 연결 부재(140)는 몸체부(141) 및 머리부(142)를 포함한다. 연결 부재(140)의 몸체부(141)는 외주면에 나사산이 형성되어 PC 너트(113)와 직접 체결되고, 연결 부재(140)의 머리부(142)는 몸체부(141)로부터 상측으로 연장되고 두부보강 조립체(10)의 하단부가 결합된다. 이때, 연결 부재(140)는 몸체부(141) 즉, PC 너트(113)와 체결된 몸체부(141)의 일부분을 제외하고 몸체부(141)의 나머지 부분과 연결 부재(140)의 머리부(142)는 PHC 파일 본체(110)의 외부로 노출된다.

여기서, 연결 부재(140)의 머리부(142)에는 두부 결합홈(143)이 형성된다. 다시 말해서, 두부보강 조립체(10)는 PHC 파일 본체(110)의 외부로 노출된 머리부(142)에 형성된 두부 결합홈(143)을 통해 연결 부재(140)와 결합된다. 두부 결합홈(143)은 삽입된 두부보강 조립체(10)의 위치를 잡아줌으로써 연결 부재(140)와 결합된 두부보강 조립체(10)가 흔들리거나 PHC 파일(100-1)로부터 두부보강 조립체(10)가 빠지지 않도록 잡아준다.

또한, 연결 부재(140)의 머리부(141)에는 높이 조절용 볼트공(144)이 형성되고, 높이 조절용 볼트공(144)과 교차되는 방향으로 고정용 볼트(150)가 삽입된다. 높이 조절용 볼트공(144)을 통해 삽입되는 고정용 볼트(150)에 의해 연결 부재(140)의 머리부(142)에 형성된 두부 결합홈(143)에 삽입된 두부보강 조립체(10)를 더욱 단단하게 잡아줄 수 있게 된다.

여기서, 연결 부재(140)와 PC 너트(113) 즉, PC 너트(113)에 대한 연결 부재(140)의 몸체부(141)의 체결 깊이에 따라 두부보강 조립체(10)의 설치 높이가 조절된다. 예컨대, PHC 파일(100-1)이 지반보다 매우 낮은 깊이로 시공되었을 경우에는 PC 너트(113)에 대한 연결 부재(140)의 몸체부(141)를 깊게 체결되지 않도록 하고, 반대로, PHC 파일(100-1)이 지반과 가깝게 시공되었을 경우에는 PC 너트(113)에 대한 연결 부재(140)의 몸체부(141)를 깊게 체결함으로써 PHC 파일 (100-1)에 대한 두부보강 조립체(10)의 설치 높이를 조절한다. 참고로, 높이 조절용 볼트공(144) 및 고정용 볼트(150)를 두부보강 조립체(10)의 설치 높이를 조절하는데 사용할 수도 있다.

상기한 구성에 의하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일(100-1)은 연결 부재(140)를 이용함으로써 PHC 파일(100-1)과 두부보강 조립체(10)와의 결합을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 흙막이 벽체용 PHC 파일(100-1)은, 연결 부재(140)를 이용하여 PHC 파일(100-1)에 결합되는 두부보강 조립체(10)의 설치 높이를 간편하게 조절할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 두부보강 조립체
100, 100-1: 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일
110: PHC 파일 본체 111: 콘크리트 주입구
112: 중공부 116: PC 너트
115: PC 강선 116: 띠밴드
120: 보강철근 조립체 122: 제1 보강철근
124: 제2 보강철근 130: 지지 플레이트
132: 관통공 134: 콘크리트 주입구
140, 140-1: 연결 부재 141: 머리부
142: 몸체부 143: 두부 결합홈
144: 높이 조절용 볼트공 146: 단턱부
150: 고정용 볼트

Claims

흙막이 벽체 시공에 사용되는 PHC 파일에 있어서,
복수개의 PC 강선이 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체;
상기 PHC 파일 본체의 중공부에 삽입 설치되는 보강철근 조립체;
상기 중공부에 상기 보강철근 조립체가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부; 및
상기 보강철근 조립체의 상단부와 연결되고 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 배치되는 지지 플레이트;
를 포함하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
제1항에 있어서,
상기 보강철근 조립체는 그 상단부가 상기 지지 플레이트에 결합된 상태에서 상기 중공부에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
제2항에 있어서,
상기 지지 플레이트는 상기 중공부에 콘크리트를 타설하기 위한 콘크리트 주입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
제1항에 있어서,
상기 지지 플레이트는 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 매립 설치된 복수개의 PC 너트 중 적어도 2개에 대응하는 위치에 복수개의 관통공이 형성되고,
상기 관통공을 통해 삽입되어 상기 PC 너트와 체결되는 연결 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
제4항에 있어서,
상기 연결 부재는,
상기 관통공을 통해 삽입되어 상기 PC 너트와 체결되는 몸체부; 및
상기 몸체부로부터 상측으로 연장되어 상기 지지 플레이트의 외부로 노출되고 두부보강 조립체와 결합하는 머리부를 포함하는 것을 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
제5항에 있어서,
상기 연결 부재는,
상기 머리부에 상기 두부보강 조립체의 하단부가 삽입되는 두부 결합홈이 형성되어 상기 두부보강 조립체의 위치를 잡아주는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
제5항에 있어서,
상기 연결 부재와 상기 PC 너트의 체결 깊이에 따라 상기 두부보강 조립체의 설치 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
제5항에 있어서,
상기 연결 부재는,
상기 두부 결합홈과 교체하는 방향으로 높이 조절용 볼트공이 상기 머리부에 형성되고, 상기 두부보강 조립체의 하단부가 상기 두부 결합홈에 삽입된 상태에서 고정용 볼트가 상기 높이 조절용 볼트공을 통해 삽입 체결되어 상기 두부보강 조립체의 하단부의 위치를 고정함으로써, 상기 두부보강 조립체의 설치 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
제4항에 있어서,
상기 연결 부재는,
상기 PHC 파일 본체의 상단부에 상기 지지 플레이트를 견고히 고정하도록 상기 PC 너트와 체결 완료된 상태에서 상기 PHC 파일 본체의 상단부에 대해 상기 지지 플레이트를 가압하는 단턱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
흙막이 벽체 시공에 사용되는 PHC 파일에 있어서,
복수개의 PC 강선이 내장되고 길이 방향을 따라 연장되는 중공부가 형성되는 PHC 파일 본체;
상기 PHC 파일 본체의 중공부에 삽입 설치되는 보강철근 조립체;
상기 중공부에 상기 보강철근 조립체가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설하여 형성된 중공 콘크리트부; 및
상기 PHC 파일 본체의 상단부에 매립 설치된 PC 너트와 체결되고 두부보강 조립체와 연결되는 연결 부재;
를 포함하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
제10항에 있어서,
상기 연결 부재는,
상기 PC 너트와 체결되는 몸체부; 및
상기 몸체부로부터 상측으로 연장되고 상기 두부보강 조립체의 하단부가 결합되는 머리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.
제11항에 있어서,
상기 연결 부재는 상기 머리부에 상기 두부보강 조립체의 하단부가 삽입되는 두부결합홈이 형성되어 상기 두부보강 조립체의 위치를 잡아주고,
상기 연결 부재와 상기 PC 너트의 체결 깊이에 따라 상기 두부보강 조립체의 설치 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체용 합성 PHC 파일.