KR20120052059A

KR20120052059A - 와이어 및 정착 고정구를 이용한 부재의 설치 시공 방법 및 와이어 정착 고정구

Info

Publication number: KR20120052059A
Application number: KR1020100113510A
Authority: KR
Inventors: 천성철; 윤현기; 이재호
Original assignee: 목포대학교산학협력단; 주식회사부원비엠에스
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2012-05-23

Abstract

본 발명은 예컨대 프리캐스트 콘크리트 부재나 PHC 파일과 같이 부재 내부에 보강 등의 용도로 와이어(스트랜드, 강선)가 매립된 부재를 설치 시공하는 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부재 내부에 매립되는 와이어 보강재를 부재의 외부로 일부 노출시키고 이 노출된 와이어를 이용하여 부재를 후타설 콘크리트와 일체화하여 설치하는 시공방법 및 이에 사용되는 와이어 정착 고정구에 관한 것이다.
본 발명의 와이어 및 정착 고정구를 이용한 부재의 설치 시공 방법에 따르면, 축 방향 응력에 저항할 수 있는 표면 이형 정도가 작아서 효과적인 정착이 불가능한 와이어 부재에 대하여 돌출 플랜지를 갖는 와이어 정착구를 일체로 장착하고 상기 와이어 정착구를 매립하도록 후타설 콘크리트를 타설함으로써, 짧은 길이의 와이어로도 적절한 결합 강도를 확보할 수 있어 후타설 콘크리트 내부에서 부착(bond)에 의해 콘크리트와의 일체성을 가질 수 있게 된다.

Description

와이어 및 정착 고정구를 이용한 부재의 설치 시공 방법 및 와이어 정착 고정구 {ESTABLISHMENT METHOD USING EMBEDDED REINFORCEMENT STRAND AND FIXING APPARATUS WITH FLANGE}

본 발명은 예컨대 프리캐스트 콘크리트 부재나 PHC 파일과 같이 부재 내부에 보강 등의 용도로 와이어(스트랜드, 강선)가 매립된 부재를 설치 시공하는 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부재 내부에 매립되는 와이어 보강재를 부재의 외부로 일부 노출시키고 이 노출된 와이어를 이용하여 부재를 후타설(後打設) 콘크리트와 일체화하여 설치하는 시공 방법 및 이에 사용되는 와이어 정착 고정구에 관한 것이다.

일반적으로 건축 및 토목 분야에서 구조물을 구축함에 있어 가장 널리 사용되는 콘크리트 재료의 경우 압축력에는 매우 강한 내력을 발휘하지만 인장 내력은 거의 기대할 수 없다는 특성을 가지고 있는바, 콘크리트 구조물에서 인장력을 받는 부위에 보강재를 집중 배치하여 합성 내력을 발휘하도록 함으로써 합리적인 내력 구조를 갖도록 하고 있다.

이러한 콘크리트용 보강재로는 일반 구조물의 경우 잘 알려진 바와 같이 철근, 특히 이형 철근이 주로 사용되고 있으며, 프리캐스트 콘크리트 부재나 PHC 파일과 같이 선제작된 콘크리트 부재들에서는 PC 강선(스트랜드)으로 보강하는 경우가 많다. 이러한 PC 강선 보강재는 보통 콘크리트의 타설 전 또는 타설 후에 인장함으로써 미리 스트레스를 가하여 사용되는데, 스트랜드의 양 단부를 당겨 인장시킨 상태에서 콘크리트 부재의 양측 선단부에 쐐기 형태의 정착구를 통해 견고히 고정하게 된다.

상기와 같은 프리캐스트 콘크리트 부재는 주로 보, 기둥 부재 또는 슬래브 부재의 용도로 공장 등에서 제작되고, 현장에서는 이와 같이 단위 부재의 형태로 제작된 프리캐스트 콘크리트 부재를 반입하여 시공 위치에서 이들을 조립 연결하여 구조체를 구축하게 된다. 이때, 상기와 같은 프리캐스트 콘크리트 부재의 시공에 있어서는 부재들 간의 이음 연결부가 기술적으로 특히 문제가 되는 것으로서, 이와 같은 부재 간 연결 처리방법은 기존에도 다양한 접합 디테일들이 개발되어 실용화되어 있다. 하지만, 기존에 개발된 부재간 접합 방식을 적용하고자 할 경우 별도의 접합부 보강이 필요하거나 부재의 형태 및 구조가 지나치게 복잡하게 되어 제작 비용이 상승하고 시공의 난이도가 높아지는 단점이 있었으며, 이에 따라 더욱 단순하고 간단한 방법에 의해 견고한 접합 디테일을 확보할 수 있는 새로운 기술적 수단의 개발이 필요한 실정이었다. 이에, 본 발명은 후술하는 바와 같이, 부재 내부에 매립 설치된 PC 강선과 같은 와이어 보강재를 이용하여 후타설 콘크리트에 일체화시킴으로써 부재간 접합 수단으로서 활용하고자 하는 것에 특징이 있다.

한편, 프리캐스트 콘크리트 이외에도 보강재로서 PC 강선과 같은 와이어 부재가 사용되는 제품으로는 PHC 파일을 들 수 있다. PHC 파일은 당업계에 잘 알려진 바와 같이 프리텐션 방식 원심력 고강도 프리스트레스트 철근콘크리트 말뚝(Pre-tensioned Spun High Strength Concrete Piles)으로서, 미리 프리-스트레스를 주어 긴장한 길이방향 PC 강선 및 나선형 띠철근과 콘크리트를 원형 형틀 내에 넣고 고속으로 회전시켜 원심력을 응용하여 성형 제작되는 중공형 고강도 콘크리트 파일 부재를 말한다.

상기와 같은 PHC 파일은 연약 지반에 시공되는 기초의 하부를 보강하는 말뚝으로서 사용되며, PHC 파일을 선단지지층까지 소정의 심도로 지반에 항타한 후 지상으로 올라 온 파일의 남는 부분을 계획선까지 컷팅하여 마무리하는 두부 정리를 시행한다. 이와 같은 두부 정리된 PHC 파일의 보강 및 기초 콘크리트와의 일체화를 위해 PHC 파일의 상부에는 다양한 형태의 보강캡 및 두부보강 철근을 설치하게 되는데, 이와 같은 두부보강 철근의 가공 및 설치에 상당한 공사 비용 및 작업 시간이 소요되는 문제가 있었다. 이에 본 발명에서는, PHC 파일 내부에 보강재로서 설치된 PC강선을 이용하여 기초 콘크리트와의 일체화 수단으로서 활용하고자 한다.

이 밖에도, 건축 및 토목 시공에 있어서 PC 강선과 같은 와이어 형태의 자재는 콘크리트의 인장 보강용을 비롯한 다양한 용도로 여러 콘크리트 부재 및 구조물에 사용되고 있으며, 이와 같이 콘크리트의 보강재로 사용되는 스트랜드(PC 강선)를 후타설 콘크리트에 일체화하여야 할 경우들이 있다. 이와 관련하여, 기존에 PC 강선 와이어를 콘크리트에 정착하여 일체화하는 경우로는 프리캐스트 콘크리트 부재 등에서 PC 강선을 설치시에 쐐기 형태의 정착구를 사용하여 부재 양단에 정착하는 방식이 있었다. 하지만, 상기 방식의 경우 스트랜드(PC 강선)의 용도가 프리스트레스의 도입이고 콘크리트 내부가 아닌 밖에서의 정착에는 효과적인 방법이 될 수 있으나, 스트랜드에 프리스트레스의 도입이 불필요하고 콘크리트 부재 또는 구조체 외부에서 정착될 수 없는 경우에는 적용이 불가능하여 보편적으로 사용되기는 어렵다는 한계가 있었다.

따라서, 본 발명은 건축 및 토목 부재 또는 구조물에서 콘크리트의 인장내력 보강용 등 다양한 용도로 사용되는 PC 강선을 후타설 콘크리트 내부에서 일체화시켜 부재 또는 구조물을 설치하는 시공 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 하며, 특히, 본 발명은 프리캐스트 콘크리트 부재나 PHC 파일과 같이 부재 내부에 와이어(스트랜드, 강선) 보강재가 매립된 부재의 설치 시공에 있어 부재 내부에 매립되는 와이어 보강재를 부재의 외부로 일부 노출시키고 이 노출된 와이어를 이용하여 부재를 후타설 콘크리트와 일체화하여 설치함으로써 간단하고 경제적인 시공에 의해 견고한 고정을 이룰 수 있는 시공 방법 및 이에 사용되는 와이어 정착 고정구를 제공하는 것을 그 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 부재 내부에 매립 설치된 와이어 보강재를 부재의 외부로 일부 노출하고, 이 노출된 와이어를 이용하여 부재를 후타설 콘크리트와 일체화하여 설치하는 시공 방법으로서, 상기 와이어의 단부에 별도의 부재로서 외측으로 돌출된 플랜지를 갖는 정착 고정구를 장착하는 단계; 및, 상기 정착 고정구가 장착된 와이어가 매설되도록 콘크리트를 타설하고 양생하여 상기 와이어와 콘크리트를 일체화하는 단계;를 포함하는 와이어 및 정착 고정구를 이용한 부재의 설치 시공 방법을 특징적인 구성으로서 제공한다.

또한, 본 발명에서는 상기와 같은 본 발명에 적용될 수 있는 와이어 정착 고정구에 관한 발명으로서, 와이어의 일측에 체결되어 후타설 콘크리트와의 일체성을 확보하기 위해 사용되는 고정용 부재로, 상기 보강 와이어에 체결될 수 있도록 일측에 마련된 와이어 결합부와; 상기 와이어 결합부와 일체로 또는 부재간 결합에 의해 연결되며, 상기 와이어 결합부에 와이어를 체결하였을 때 상기 와이어의 외측으로 돌출되는 형태로 형성된 정착 플랜지;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 와이어 정착 고정구를 본 발명에 대한 또 다른 형태로서 제공한다.

상기와 같은 본 발명의 와이어 및 정착 고정구를 이용한 부재의 설치 시공 방법에 따르면, 축 방향 응력에 저항할 수 있는 표면 이형 정도가 작아서 효과적인 정착이 불가능한 와이어 부재에 대하여 돌출 플랜지를 갖는 와이어 정착구를 일체로 장착하고 상기 와이어 정착구를 매립하도록 후타설 콘크리트를 타설함으로써, 짧은 길이의 와이어로도 적절한 결합 강도를 확보할 수 있어 후타설 콘크리트 내부에서 콘크리트와의 일체성을 가질 수 있게 된다.

따라서, 이러한 본 발명은 건축 및 토목 부재 또는 구조물에서 콘크리트의 인장내력 보강용 등 다양한 용도로 사용되는 PC 강선을 후타설 콘크리트 내부에서 일체화시켜 부재 또는 구조물을 설치하는 시공 방법에 효과적으로 적용될 수 있다. 특히, 본 발명은 예컨대 프리캐스트 콘크리트 부재나 PHC 파일과 같이 부재 내부에 와이어(스트랜드, 강선) 보강재가 매립된 부재의 설치 시공에 바람직하게 적용될 수 있는바, 상기 부재 내부에 매립되는 와이어 보강재를 부재의 외부로 일부 노출시키고 이 노출된 와이어를 이용하여 부재를 후타설 콘크리트와 일체화함으로써 경제적이고 간단한 시공에 의해 견고한 설치 고정을 이룰 수 있다.

도1은 본 발명에 대한 바람직한 실시예로서 프리캐스트 콘크리트 부재에 본 발명의 정착 고정구를 장착한 예를 보여 주는 것이다.
도2는 본 발명에 대한 또 다른 바람직한 실시예로서 PHC 파일과 기초판 접합부에 본 발명을 적용한 예를 보여 주는 것이다.
도3 내지 도8은 본 발명의 정착 고정구에 대한 바람직한 실시예들의 구성을 도시한 것이다.

이하, 본 발명이 바람직하게 구현된 실시예들에 의해 본 발명의 와이어 및 정착 고정구를 이용한 부재의 설치 시공 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 한편, 이하에서는 본 발명을 설명함에 있어 와이어, PC 강선 및 스트랜드의 용어를 경우에 따라 혼용하여 사용하고 있으나, 기본적으로 PC 강선은 프리캐스트 콘크리트 부재의 보강용으로 사용하는 프리스트레스용 강선을 의미하고, 스트랜드(strand)는 강선의 한 형태로서 여러개의 단위 강선들을 꼬아 만든 형태의 강연선을 말하는 것이며, 와이어(wire)는 상기한 PC 강선의 용도, 스트랜드 형태의 강선 등을 포함하여 와이어 형태로 된 보강용 선재를 포괄적으로 의미하는 개념으로 이해될 수 있다.

<< 실시예 1 >>

본 발명에서 제공하는 와이어 및 정착 고정구를 이용한 부재의 설치 시공 방법이 바람직하게 구현될 수 있는 대표적인 적용 부위로는 프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete; PC) 부재의 설치 시공을 들 수 있다.

당업계에 잘 알려진 바와 같이, 프리캐스트 콘크리트란 시공 현장에서 콘크리트를 타설하는 것이 아닌 공장 등에서 규격에 맞게 미리 생산해서 현장으로 가져와서 조립할 수 있도록 한 단위 부재를 말하는 것으로서, 이러한 프리캐스트 콘크리트 부재의 시공에 있어서는 부재의 고정 및 연결 처리가 매우 중요한 기술적 문제로 부각된다.

본 발명에 따르면, 프리캐스트 콘크리트 부재를 설치 시공함에 있어 PC 부재의 내부에 매립된 와이어 보강재(보통 PC 강선 또는 스트랜드라 함)를 이용하여 시공할 수 있다. 즉, 원래는 보강 목적으로 설치된 와이어 보강재를 부재의 설치 시공 용도로 활용하는 것으로서, 상기 와이어 보강재(100)를 부재(2)의 외부로 일부 노출하되 이 노출된 와이어의 선단부에는 돌출 플랜지를 갖는 정착 고정구(1)가 장착되어 짧은 길이의 와이어로도 충분한 정착 내력을 발휘할 수 있도록 함으로써 상기 정착 고정구가 장착된 와이어에 의해 후타설 콘크리트(200)에 프리캐스트 콘크리트 부재(2)가 일체로 설치될 수 있도록 한다.

본 발명에 있어서 상기 정착 고정구는 와이어 보강재의 일측에 체결되어 후타설 콘크리트 내부에 와이어가 일체로 고정될 수 있도록 사용되는 부재로서, 상기 정착 고정구는 전체적으로 볼 때, 보강 와이어에 체결될 수 있도록 일측에 와이어 결합부가 마련되고, 타측에는 정착 플랜지(20)가 외측으로 소정길이 돌출되는 형태로 형성되어 있다.

이때, 상기 와이어 결합부(10)와 정착 플랜지(20)는 처음부터 하나의 부재로서 일체로 연결 제작될 수도 있고, 서로 별개의 부분 부재로 마련된 뒤 이들을 서로 조립?결합하는 형태로 제작될 수도 있다. 상기 정착 플랜지(20)는 도시된 바와 같이 대략 평판 형태를 갖도록 제작되는데, 크기는 콘크리트 내에서 충분한 정착 내력을 발휘할 수 있도록 직경이 와이어 굵기의 3배 ~ 4배 정도의 크기로 마련될 수 있다. 한편, 도시된 실시예에서 상기 정착 플랜지(20)는 원형 평판 형태로 예시되어 있으나, 정사각형이나 육각형, 기타 다른 형태로 제작될 수도 있으며, 당업자의 선택에 따라 정착력을 더욱 높이기 위해 표면에 엠보싱 가공을 하거나 관통공 등을 추가로 형성하는 것도 가능하다. 정착 플랜지(20)의 재질로는 플라스틱을 비롯하여 강판 등 여러 적당한 재질을 고려할 수 있다.

상기 와이어 결합부(10)는 프리캐스트 콘크리트 부재의 와이어 보강재(100)에 일체로 체결되기 위한 기능을 하는 부분으로서, 이러한 체결을 위해 도시된 실시예에서 상기 와이어 결합부(10)는 와이어를 내부에 끼워 결합할 수 있도록 기본적으로 원통 슬리브의 형태를 갖도록 마련된다. 다만, 이러한 슬리브와 유사한 형태는 당업자가 가장 용이하게 실시할 수 있는 고려할 수 있는 가장 무난한 형태를 예시한 것으로서, 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니며, 와이어를 결합하여 고정할 수 있는 것이라면 당업자의 설계에 의해 다른 형태나 구조로 하는 것도 물론 가능하다.

상기 와이어 결합부(10)의 재질은 구체적으로 와이어와 결합이 이루어지는 방식에 따라 적당한 재질, 예를 들면 금속 재질 또는 합성수지 등이 바람직하게 적용될 수 있다. 예컨대 후술하는 바와 같이 외부 압착 방식으로 구현되는 경우라면 금속 재질이 바람직할 것이고, 나사 방식이나 쐐기를 응용한 방식의 경우라면 금속 또는 합성 수지가 적용될 수 있을 것으로서 이와 같은 구체적 결합 방식에 대한 설명은 아래에서 첨부한 도면과 함께 별도의 실시예로서 더욱 상세히 설명한다.

상기와 같은 정착 플랜지(20)와 와이어 결합부(10)가 연결되어 본 발명의 정착 고정구가 이루어지며, 이러한 본 발명의 정착 고정구(1)는 PC 부재 내부에 매립된 보강 와이어 단부에 상기 와이어 결합부(10)를 통해 체결된다. PC 부재의 설치 시공에 있어서는 상기 보강 와이어(100)의 단부측을 PC 부재 외부로 소정 길이 노출한 상태에서 PC 부재와 PC 부재 이음부에 콘크리트를 타설하여 경화시킴으로써 부재의 고정 설치가 이루어지도록 한다. 이때, 본 발명의 특징적인 구성에 따르면 PC 부재 단부측에는 와이어 보강재(100)가 부재 외부로 노출되고 이와 같이 노출된 와이어 보강재에는 본 발명의 정착 고정구(1)가 장착되어 있는바, 비교적 짧은 와이어 길이임에도 상당한 정착 내력을 발휘할 수 있어 견고한 부재의 고정을 이룰 수 있다.

한편, 본 발명의 설치 시공 방법에서 PC 부재로부터 내부 보강 와이어(100)를 노출하는 것은, 일반 PC 부재를 다소 여유 길이를 갖도록 반입한 다음, 현장에서 단부 콘크리트를 일부 파쇄하거나 커팅해 내어 내부에 매립된 와이어 보강재를 외부로 노출시키고 여기에 본 발명의 정착 고정구(1)를 체결할 수 있다. 또는, PC 부재의 제작시에 미리 와이어 보강재의 끝단이 PC 부재 단부로부터 일정 길이 돌출되는 형태로 주문 제작하여 시공하는 것도 가능하다.

<< 실시예 2 >>

토목, 건축용 콘크리트 부재로서 PC 강선(스트랜드)가 내부 보강재로서 매립되는 부재의 또 다른 예로는 PHC 파일이 있으며, 본 발명은 이와 같은 PHC 파일과 기초판의 연결부에도 매우 효과적으로 적용될 수 있다.

일반적으로 PHC 파일을 시공한 다음에는 두부 정리 작업 후 그 상부에 기초 콘크리트를 타설하게 되는데, 이와 같은 PHC 파일과 콘크리트 기초판을 일체화하기 위해 PHC 파일의 스트랜드를 콘크리트 내부에 정착시키는 경우가 있다. 그런데, 스트랜드가 기초 콘크리트에 충분히 정착되기 위해서는 충분한 매입 깊이가 필요하지만, 실제 시공에 있어서는 지지층의 심도가 일정하지 않기 때문에 PHC 파일의 잔여분이 충분하지 않은 경우가 많으며 두부정리 과정에서 스트랜드가 손상 또는 오류에 의해 절단되기도 하며 이러한 경우 일체화에 충분한 정착 길이를 확보할 수 없다.

특히, 스트랜드의 경우 이형철근 등에 비해 축방향 응력에 저항할 수 있는 표면 이형 정도가 작아서 정착을 위해서는 매우 긴 정착길이가 필요하므로 이를 감안하여 PHC 파일을 길이가 긴 것으로 사용하여야 하는 단점도 있으며, 아울러, 두부정리 후에 상부로 돌출된 와이어(스트랜드)의 길이가 상당하므로 작업자의 안전에 매우 위협적이라는 문제도 있었다. 이에 따라, 최근에는 두부정리시 PHC 파일을 스트랜드를 포함하여 완전히 컷팅하고 별도의 보강 철근 조립체를 배근하는 경우가 많지만 이러한 보강 철근 작업에 상당한 비용 및 시간이 소요되는 단점이 있었다.

이에, 상기와 같은 PHC 파일과 기초판의 연결부에 전술한 본 발명의 시공 방법을 적용하면 PHC 파일의 스트랜드에 정착 고정구를 부착함으로써 짧은 잔여 길이의 스트랜드로도 상당한 정착 내력을 발현할 수 있으므로 기초 콘크리트와의 일체화가 가능하게 된다.

도2는 PHC 파일에 본 발명의 시공 방법을 적용한 예를 보여주는 도면으로서, 도2와 같이 PHC 파일(3)을 지반에 소정의 깊이로 박아 위치한 후, 상부의 콘크리트를 파쇄하여 내부 스트랜드(100)를 노출시킨다. 상기 노출된 스트랜드(100)는 약 600mm 정도만 남기고 나머지 길이는 잘라 제거한 다음, 도면과 같이 스트랜드(100)의 끝단에 돌출 플랜지를 갖는 본 발명의 정착 고정구(1)를 체결하고 기초 콘크리트를 타설하여 내부에 매설한다. 이와 같이 본 발명에 따르면 스트랜드 단부에 돌출 플랜지를 갖는 정착 고정구(1)가 결합되어 있음으로써 스트랜드의 정착 내력이 증대되며 이를 적극적으로 활용하여 인발 저항 말뚝으로의 설계도 가능하게 되는 장점이 있다.

이하에서는, 상기와 같은 본 발명의 시공 방법에 사용되는 정착 고정구(1)의 구성 및 부착 방법들에 대하여 바람직한 실시예들을 통해 더욱 구체적으로 설명한다. 한편, 하기 각 실시예들을 설명함에 있어 동일한 기능을 하는 구성요소들은 도면상 동일한 식별 부호를 부여하여 설명하였다.

<< 실시예 3 >>

도3은 본 발명의 정착 고정구로서 수나사를 갖는 슬리브를 압착하여 와이어와 결합하고, 암나사를 갖는 정착 플랜지를 슬리브와 연결하여 조립하는 형태를 도시한 것이다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 부재의 와이어(100) 단부측에 결합되기 위한 와이어 결합부(10)로 내부가 빈 원통 슬리브 형태로 형성하며, 와이어가 결합되는 반대측 단부에는 수나사산(11)을 형성하여 후술하는 정착 플랜지(20)가 연결될 수 있도록 구성되어 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 와이어 결합부(10)와 와이어 보강재(100) 간의 결합은 압착 방식에 의해 이루어질 수 있도록 되어 있으며, 도시된 바와 같이 정착 고정구(1)의 와이어 결합부(10) 슬리브 내부에 와이어(100) 단부를 삽입한 다음, 슬리브 외측을 프레스하여 변형시킴으로써 압착에 의해 와이어가 고정될 수 있도록 한다. 상기 압착결합 슬리브(10)의 재질로는 6T ~ 10T 정도의 강판과 같은 금속 재질이 바람직하게 사용될 수 있다.

상기 압착결합 슬리브(10)의 수나사산부(11)에는 정착 플랜지(20)가 결합되어 후타설 콘크리트 내부에서 정착판으로서 정착 내력을 확보하도록 하며, 이를 위해 상기 정착 플랜지(20)의 중심부에는 암나사산(21)이 형성된 중앙홀을 형성하고 있다. 상기 정착 플랜지(20)의 재질로는 강판과 같은 금속 재질이나 합성 수지 등이 바람직하게 사용될 수 있다.

<< 실시예 4 >>

도4는 본 발명의 정착 고정구로서, 와이어 보강재(100)와의 결합 형태로는 전술한 실시예 3과 같이 압착 결합 슬리브 방식으로 하고, 와이어 결합부(10)와 정착 플랜지(20) 간의 결합은 볼트를 이용한 나사 결합에 의해 이루어질 수 있도록 구현한 것이다.

도4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 와이어 결합부(10)로서 내부가 비어 있는 원통형 슬리브를 사용하며, 이때 상기 슬리브의 중공 내부면 일측 단부에는 입구로부터 소정 길이로 암나사산(12)이 가공되어 결합 볼트(25)가 체결될 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 도시된 바와 같이 정착 플랜지(20)의 중심에는 볼트공(28)이 형성되어 있음으로써 도4와 같이 상기 결합 볼트(25)를 통해 와이어 결합부(10)와 결합할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 부재의 와이어 보강재(100)에 상기 와이어 결합부(10)를 체결하는 방식은 앞서 설명한 실시예 3에서와 같이 와이어 결합부(10) 슬리브 내부에 와이어(100) 단부를 삽입한 다음, 상기 슬리브의 외측을 가압하여 찌그러뜨림으로써 압착에 의해 와이어가 고정될 수 있도록 한다.

<< 실시예 5 >>

도5a 및 도5b는 본 발명의 정착 고정구에 대한 또 다른 바람직한 실시예를 도시한 것으로, 도5a는 실시예 5에 대한 분해 사시도이고, 도5b는 결합 방식 및 상태를 도시한 단면도이다. 본 실시예는 본 발명의 정착 고정구로서, 와이어 결합부(10)와 정착 플랜지(20)는 볼트 결합에 의해 연결하며, 와이어 결합부(10)와 보강 와이어(100) 간의 결합은 중공 슬리브 내부에 쐐기형 부재를 삽입하고 상기 쐐기형 부재가 와이어를 가압하여 체결될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

도5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 와이어 결합부(10)는 전체적으로 일측 입구에 암나사산(12)이 가공된 중공 슬리브의 구성을 가짐으로써 결합 볼트(25)를 통해 정착 플랜지(20)를 연결할 수 있도록 구성되어 있으며, 이는 앞에서 설명한 실시예 4에서와 동일한 구성 및 결합 방식으로 되어 있다. 또한, 상기 중공 슬리브 형태의 와이어 결합부(10)에서 타측 단부, 즉 와이어 보강재(100)가 삽입되는 와이어 인입구(14)는 도5b에 나타난 것과 같이 정착 플랜지(20)가 연결되는 쪽에 비해 작은 직경을 갖도록 형성되어 후술하는 테이퍼 쐐기형의 가압 웨지(30)가 걸려 고정될 수 있도록 되어 있으며, 더욱 바람직하게는 그 내주면이 출구 쪽으로 갈수록 경사형으로 직경이 좁아지도록 형성됨으로써 상기 가압 웨지(30)의 테이퍼 외주면과 대응하는 형태를 갖도록 구성하였음을 알 수 있다.

상기 와이어 결합부(10)에 보강 와이어(100)가 체결되어 결합하는 구성을 더욱 상세하게 살펴 보면, 도5에서와 같이 상기 슬리브 형 와이어 결합부(10)의 중공 내부에는 와이어(100)를 잡아 고정하기 위한 가압 웨지(30)가 삽입되어 위치하고 있으며, 상기 가압 웨지(30)는 다수개(도시된 예에서는 3개)로 분할된 단위 쐐기 편체(32)들이 조합되어 전체적으로 테이퍼 원통형을 이루되 중심에는 와이어(100)의 외주면을 감싸 줄 수 있도록 길이방향으로 관통홀이 형성되어 있다.

상기 가압 웨지(30)는 와이어 결합부(10)의 중공 내부에서 움직일 수 있는 크기로 되어 있으며, 전체적으로 외주면이 테이퍼 형태를 이룸에 따라 직경이 좁아지는 중공 슬리브(10)의 와이어 인입구(14) 측 내부에서 걸려져 빠지지 않도록 구성되어 있다. 또한, 상기 가압 웨지(30)의 중심 관통공의 내주면에는 표면 마찰력을 증대시키기 위해 나사산 가공 처리가 되어 있음으로써 와이어 보강재(100)에 대한 가압시 견고하게 물어 잡아 줄 수 있게 되어 있다.

따라서, 상기와 같은 구성의 와이어 결합부(10)에 와이어 보강재(100)를 결합함에 있어서는, 결합하고자 하는 와이어 보강재(100)의 끝단을 중공 슬리브(10)의 와이어 인입구(14)를 통해 내부로 충분한 깊이로 집어넣고 다시 끌어당기게 되면 상기 가압 웨지(30)가 와이어(100)의 외측을 가압함으로써 마찰력에 의해 견고한 고정이 이루어지게 된다. 즉, 중공 슬리브(10) 내부의 가압 웨지(30)에 와이어 보강재(100)가 통과하고 있는 상태에서 상기 와이어 보강재(100)를 끌어 당김에 따라 가압 웨지(30)가 함께 딸려 이동하게 되고, 상기 가압 웨지(30)의 테이퍼 경사면이 중공 슬리브(10) 내부 직경이 감소되는 부위에서 걸려 멈춰질 때 가압 웨지(30)를 압축시키는 방향으로 외력이 작용함으로써 마찰 저항이 발생하여 와이어 보강재(100)가 더 이상 빠지지 않고 고정되는 것이다.

<< 실시예 6 >>

도6은 도5에 도시된 실시예 5에서 정착 플랜지(20)를 고정하는 방식만을 변경하여 실시한 것으로, 실시예 5에서는 별도의 고정 볼트를 통해 정착 플랜지(20)를 결합하였으나, 본 실시예에서는 정착 플랜지(20)에 수나사산을 갖는 나사봉(22)을 일체로 형성하여 이를 통해 와이어 결합부(10)와 연결될 수 있게 하였다.

<< 실시예 7 >>

도7에 도시된 실시예 7은 정착 플랜지(20)와 와이어 결합부(10) 간의 연결은 도6의 실시예 6과 동일한 방식으로 연결하고, 와이어 결합부(10)에 와이어 보강재(100)를 체결하는 것은 도4에 도시된 실시예 4와 같이 외부 압착에 의해 연결하는 예를 보여 주는 것이다. 각각의 구체적인 연결 방식은 앞서 설명한 것과 동일하므로 별도의 구체적인 설명은 생략한다.

<< 실시예 8 >>

본 실시예는 본 발명의 정착 고정구로서 테이퍼 쐐기형의 헤드부 및 나사 몸체부를 갖도록 별도로 고안된 와이어 결합 유니트를 통해 정착 플랜지(20) 및 보강 와이어(100)를 일체로 결합할 수 있도록 한 것이다.

도8a와 도8b는 실시예 8의 전체적인 구성을 도시한 분해 사시도 및 결합 상태 단면도로서, 도8a와 도8b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 중심부에 관통홀(41)이 형성된 정착 플랜지(20)의 일측에서 와이어 결합 유니트(40)를 상기 관통홀(41)로 통과시켜 상기 정착 플랜지(20)의 반대측으로 돌출된 나사 몸체부(44)에 고정 너트(45)를 채워 정착 플랜지(20)를 와이어 결합 유니트(40)와 결합한다.

이때, 본 실시예에 있어 상기 와이어 결합 유니트(40)는 기본적으로 설치하고자 하는 부재의 와이어 보강재(100)를 고정하는 기능을 하면서 동시에 정착 플랜지(20)와의 결합이 가능하도록 구성한 것으로서, 그 전체적인 형상은 나사산이 형성된 몸체부(44)에 헤드부(42)가 연결된 형태로 구성되어 대략 볼트와 같은 형상을 갖도록 되어 있으며 그 길이축 방향으로는 와이어 고정을 위해 관통홀(41)이 길게 형성되어 있다.

또한, 상기 와이어 결합 유니트(40)는 도시된 바와 같이 다수개의 기본 단위체로 분할되고 이들 기본 단위체들이 모여 테이퍼 헤드 볼트와 같은 형태를 이루도록 되어 있으며, 상기 정착 플랜지(20)에는 이에 대응하는 형태로 테이퍼형 중앙홀(28)이 관통 형성되어 있다. 상기 와이어 결합 유니트(40)의 분할 갯수는 기본적으로 2 ~ 4개가 바람직하게 적용될 수 있으며 도시된 실시예에서는 3개 단위체로 분할한 예를 보이고 있다.

따라서, 상기와 같은 와이어 결합 유니트(40)를 사용하여 고정 작업을 함에 있어서는, 먼저 부재의 와이어 보강재(100)를 정착 플랜지(20)의 중앙홀(28)로 넣어 통과시키고, 상기 와이어 보강재(100)의 끝단부 주위에 와이어 결합 유니트(40)의 단위체들을 조립한 다음, 이와 같이 와이어 결합 유니트(40)의 관통홀(41) 내에 와이어 보강재(100)를 삽입한 상태에서 상기 정착 플랜지(20)의 중앙홀(28)에 삽입한다. 그 후, 정착 플랜지(20)의 반대측에서 고정 너트(45)를 와이어 결합 유니트(40)의 나사 몸체부(44)에 체결하면, 상기 고정 너트(45)를 조임에 따라 테이퍼형 헤드부(42)가 정착 플랜지(20)의 중앙홀(28)에 밀착되면서 내측으로 조여드는 방향으로 힘이 전환되며, 이에 따라 상기 와이어 결합 유니트(40)가 와이어 보강재(100)의 외부를 압착하게 되어 와이어 고정과 정착 플랜지와의 결합이 동시에 이루어지게 된다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명의 정착 고정구들은 각 와이어마다 1개씩 장착하여 사용할 수도 있으나, 더 큰 설계 강도를 필요로 하는 경우 2개 이상을 사용할 수도 있다. 또한, 이와 같이 각 와이어 당 2개 이상을 사용하는 경우, 전술한 각 실시 형태들 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수도 있으나 필요에 따라서는 2개 이상의 형식을 조합하여 사용하는 것도 충분히 가능하다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것이다. 예컨대, 본 발명의 바람직한 적용 분야로서 전술한 실시예에서는 프리캐스트 콘크리트 부재와 PHC 파일을 예시하고 있으나, 이외에도 토목/건축 분야에서 내부에 와이어 부재를 가지면서 이 와이어 부재를 후타설 콘크리트와 결합하는 경우라면 본 발명이 매우 적합하게 적용될 수 있다. 또한, 전술한 실시예에서는 와이어 보강재를 포함하는 부재로서 기 성형된 콘크리트 부재들을 예시하였으나, 부재 콘크리트가 반드시 경화된 상태일 필요는 없고 경우에 따라서는 시공 중인 미경화 상태의 콘크리트 부재 또는 구조체일 수도 있다.

따라서, 상기한 실시예들은 본 발명에 대한 바람직한 예들을 제시한 것으로서 본 발명은 반드시 이와 같이 예시된 형태들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 이와 같은 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정해지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1 : 본 발명의 정착 고정구
10 : 와이어 결합부 20 : 정착 플랜지
21 : 중공 암나사부 22 : 수나사봉
25 : 결합 볼트 30 : 가압 웨지
40 : 와이어 결합 유니트 45 : 결합 너트
100 : 와이어 보강재

Claims

부재 내부에 매립 설치된 와이어 보강재를 부재의 외부로 일부 노출하고, 이 노출된 와이어를 이용하여 부재를 후타설 콘크리트와 일체화하여 설치하는 시공 방법으로서,
상기 와이어의 단부에 별도의 부재로서 외측으로 돌출된 플랜지를 갖는 정착 고정구를 장착하는 단계; 및,
상기 정착 고정구가 장착된 와이어가 매설되도록 콘크리트를 타설하고 양생하여 상기 와이어와 콘크리트를 일체화하는 단계;
를 포함하는 와이어 및 정착 고정구를 이용한 부재의 설치 시공 방법.
제1항에 있어서, 상기 부재는 프리캐스트 콘크리트 부재인 것을 특징으로 하는 와이어 및 정착 고정구를 이용한 부재의 설치 시공 방법.
제1항에 있어서, 상기 부재는 PHC 파일인 것을 특징으로 하는 와이어 및 정착 고정구를 이용한 부재의 설치 시공 방법.
와이어의 일측에 체결되어 후타설 콘크리트와의 일체성을 확보하기 위해 사용되는 고정용 부재로서,
상기 보강 와이어에 체결될 수 있도록 일측에 마련된 와이어 결합부와;
상기 와이어 결합부와 일체로 또는 부재간 결합에 의해 연결되며, 상기 와이어 결합부에 와이어를 체결하였을 때 상기 와이어의 외측으로 돌출되는 형태로 형성된 정착 플랜지;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 와이어 정착 고정구.
제4항에 있어서, 상기 와이어 결합부는,
전체적으로 중공을 갖는 원통형 슬리브의 형태로 형성되며, 상기 중공 내부에 와이어를 삽입한 상태에서 외측을 눌러 압착에 의해 와이어와 결합될 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 와이어 정착 고정구.
제4항에 있어서, 상기 와이어 결합부는,
전체적으로 중공을 갖는 원통형 슬리브의 형태로 이루어지되, 상기 중공의 일측 단부는 타측에 비해 내부 직경이 좁아지도록 형성되고,
상기 중공의 내부에는 다수개의 테이퍼형 쐐기 편체들이 한 조를 이루어 상기 보강 와이어의 외측 둘레를 감싸면서 잡아 주도록 형성됨과 동시에, 상기 중공의 좁은 직경을 갖는 단부 내측에 테이퍼 경사면이 걸림되도록 구비된 가압 웨지가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 와이어 정착 고정구.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 와이어 결합부는 일측 단부의 외주면에 수나사산부가 형성되어 있으며, 상기 정착 플랜지의 일측에는 이와 대응하는 암나사산부가 형성됨으로써 나사 결합에 의해 상기 와이어 결합부와 정착 플랜지가 일체로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 와이어 정착 고정구.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 와이어 결합부는 일측 단부의 내주면에 암나사산부가 형성되고, 상기 정착 플랜지에는 이를 관통하는 볼트공이 형성되어 있으며, 상기 볼트공으로 볼트를 통과시켜 상기 와이어 결합부의 암나사산부에 나사 결합함으로써 상기 와이어 결합부와 정착 플랜지가 일체로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 와이어 정착 고정구.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 와이어 결합부는 일측 단부의 내주면에 암나사산부가 형성되고, 상기 정착 플랜지에는 이에 대응하는 수나사산부가 돌출 형성됨으로써 나사 결합에 의해 상기 와이어 결합부와 정착 플랜지가 일체로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 와이어 정착 고정구.
제4항에 있어서, 상기 정착 플랜지는 관통홀을 갖는 평판 형태로 형성되고,
상기 와이어 결합부는 다수개의 단위체들이 한 조를 이루어 상기 보강 와이어의 외부 둘레를 둘러 감싸도록 중공을 형성하는 와이어 결합 유니트로 이루어지되,
상기 와이어 결합 유니트의 각 단위체들의 일측 선단부는 단부측으로 갈수록 돌출 길이가 커지는 테이퍼 형상의 쐐기 헤드부로 형성됨과 동시에 타측 선단부는 외주면에 수나사산이 형성된 몸체 나사부를 포함하게 구성됨으로써,
상기 와이어 고정 유니트의 중공 내부에 상기 보강 와이어가 삽입되고 상기 와이어 고정 유니트가 상기 정착 플랜지의 관통홀을 통과하게 배치된 상태에서 상기 와이어 고정 유니트의 타측 단부에 형성된 수나사산에 고정 너트를 체결하여 보강 와이어와 와이어 고정부 및 정착 플랜지가 일체로 연결될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 와이어 정착 고정구.