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KR-20260061552-A - PLASTIC SUPPORT, AND ITS CONSTRUCTION METHOD

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Abstract

전철주, 가로등이나 신호등 지주, 전신주 등의 지주를 철재나 콘크리트가 아닌 플라스틱이나 폐플라스틱을 이용하여 중공형 플라스틱 기둥을 제작하고 지반에 콘크리트 기초부와 함께 플라스틱 지주를 설치할 수 있으며, 또한, 지지 브라켓이나 앵커나사로 콘크리트 기초부에 연결하지 않고도 플라스틱 재질의 원형 기둥을 콘크리트 기초부와 일체화되도록 시공할 수 있고, 또한, 플라스틱 재질의 가벼우면서 강성을 갖는 기둥을 지반에 설치시 콘크리트 기초부와 일체화 시공하면서 응력이 집중되는 부분을 보강함으로써, 뽑히거나 전도되지 않고 지주의 기능을 충실히 수행하도록 시공할 수 있는, 플라스틱 지주 및 그 시공방법이 제공된다.

Inventors

  • 신정열
  • 이안호
  • 박영곤
  • 박정준
  • 엄기영
  • 김성일

Assignees

  • 한국철도기술연구원

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241028

Claims (20)

  1. 전철주, 가로등이나 신호등 지주, 전신주를 포함하는 지주에 있어서, 폐플라스틱이나 플라스틱을 이용하여 속이 빈 파이프 형태로 공장에서 제작되는 중공 형태의 플라스틱 기둥(110); 상기 플라스틱 기둥(110)의 매설 단부에 결합되는 조립철근(120); 상기 플라스틱 기둥(110)의 매설 단부가 매설된 상태에서 현장타설 콘크리트인 기초 콘크리트(130)를 타설하여 형성되는 콘크리트 기초부(140); 상기 플라스틱 기둥(110)을 충전하도록 상기 플라스틱 기둥(110)의 외주면에 형성된 모르타르 주입홀(h1)을 통해 주입되고, 모르타르 배출홀(h2)을 통해 배출되는 모르타르(150)를 포함하되, 상기 플라스틱 기둥(110)의 외주면 일측에 모르타르 주입홀(h1)이 형성되고, 상기 플라스틱 기둥(110)의 외주면 타측에 모르타르 배출홀(h2)이 형성되며, 상기 모르타르 배출홀(h2)에 배출홀 마개(160)가 끼워진 상태로 모르타르(150)가 주입되며; 상기 기초 콘크리트(130)를 타설한 후, 상기 플라스틱 기둥(110)에 모르타르(150)를 주입하여 상기 콘크리트 기초부(140)와 상기 플라스틱 기둥(110)을 일체화시키는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 기둥(110) 내에 상기 모르타르(150)가 충전되어 플라스틱-콘크리트 합성 지주를 형성하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주.
  3. 제1항에 있어서, 상기 모르타르(150) 주입시 제한된 압력에 의해 주입되도록 상기 모르타르 배출홀(h2)은 상기 모르타르 주입홀(h1)보다 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주.
  4. 제1항에 있어서, 상기 모르타르(150) 주입시 제한된 압력에 의해 주입되도록 상기 모르타르 배출홀(h2)보다 높은 위치에 상기 플라스틱 기둥(110)의 내부를 막도록 설치되는 마감판(170)을 추가로 포함하는 플라스틱 지주.
  5. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 기둥(110)의 매설 단부에 끼워 보강하는 보강용 커버관(180)을 추가로 포함하되, 상기 보강용 커버관(180)은 플라스틱 재질을 포함하여 제작되고, 하부는 막힌 원통형 구조인 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조립철근(120)은 상기 플라스틱 기둥(110)의 보강을 위해 상기 보강용 커버관(180) 및 상기 플라스틱 기둥(110)을 관통하도록 배치되는 삽통철근을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주.
  7. 제6항에 있어서, 상기 콘크리트 기초부(140)와 상기 플라스틱 기둥(110)의 일체화를 위한 조립철근(120) 설치시, 상기 플라스틱 기둥(110)과 상기 보강용 커버관(180)을 관통하는 관통공(h3)이 형성되어 상기 조립철근(120)이 상기 플라스틱 기둥(110)의 매설 단부에 삽통 설치되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주.
  8. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 기둥(110)의 내부에 모르타르(150)가 제한된 압력으로 주입되도록, 상기 배출홀 마개(160)는 모르타르 배출홀(h2)에 끼워진 상태로 모르타르가 주입되며, 상기 모르타르 배출홀(h2)로부터 빠지면서, 모르타르 주입이 완료되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주.
  9. 제8항에 있어서, 상기 배출홀 마개(160)는, 상기 플라스틱 기둥(110)의 외부에 걸려 안쪽으로 들어가지 않도록 상기 플라스틱 기둥(110)의 외측에 형성되는 외측 걸림부(161); 상기 플라스틱 기둥(110)의 내측에 걸려서 고정되도록 상기 플라스틱 기둥(110)의 내측에 형성되는 내측 걸림부(162); 및 주입되는 모르타르의 압력이 조절되도록 상기 내측 걸림부(162)에 형성되는 절개부(163)를 포함하는 플라스틱 지주.
  10. 제9항에 있어서, 상기 외측 걸림부(161)는 상기 플라스틱 기둥(110) 내부에 모르타르(150)가 채워질 때 공기를 외부로 배출하도록 공기 배출홀(h4)이 형성된 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주.
  11. 플라스틱 기둥(110)과 콘크리트 기초부(140)로 이루어지는 플라스틱 지주의 시공방법으로서, a) 상기 콘크리트 기초부(140) 형성을 위한 터파기를 수행하는 단계; b) 상기 플라스틱 기둥(110)의 매설 단부에 보강용 커버관(180)과 조립철근(120)을 결합하는 단계; c) 기초 콘크리트(130)를 타설하여 상기 플라스틱 기둥(110)의 매설 단부가 매설된 콘크리트 기초부(140)를 형성하는 단계; d) 모르타르 주입기를 사용하여 상기 플라스틱 기둥(110)의 외주면 일측에 형성된 모르타르 주입홀(h1)을 통해 모르타르(150)를 주입하는 단계; e) 상기 플라스틱 기둥(110)의 외주면 타측에 형성된 모르타르 배출홀(h2)에 삽입된 배출홀 마개(160)가 빠질 때까지 제한된 압력으로 모르타르(150)를 주입하는 단계; 및 f) 상기 플라스틱 기둥(110)의 매설 단부와 상기 콘크리트 기초부(140)가 일체화된 플라스틱 지주(100)를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 기초 콘크리트(130)를 타설한 후, 상기 플라스틱 기둥(110)에 모르타르(150)를 주입하여 상기 콘크리트 기초부(140)와 상기 플라스틱 기둥(110)을 일체화시키는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주의 시공방법.
  12. 제11항에 있어서, g) 보강부재를 사용하여 외부로 노출된 콘크리트 기초부(140)와 플라스틱 기둥(110)을 연결 보강하는 단계를 추가로 포함하는 플라스틱 지주의 시공방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 모르타르(150) 주입시 일정한 압력에 의해 주입되도록 상기 모르타르 배출홀(h2)은 상기 모르타르 주입홀(h1)보다 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주의 시공방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 모르타르(150) 주입시 제한된 압력에 의해 주입되도록 상기 모르타르 배출홀(h2)보다 높은 위치에 상기 플라스틱 기둥(110)의 내부를 막도록 마감판(170)이 설치된 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주의 시공방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 보강용 커버관(180)은 상기 플라스틱 기둥(110)의 매설 단부에 끼워 보강하되, 상기 보강용 커버관(180)은 플라스틱 재질로 제작되고, 하부는 막힌 원통형 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주의 시공방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 조립철근(120)은 상기 플라스틱 기둥(110)의 보강을 위해 상기 보강용 커버관(180) 및 상기 플라스틱 기둥(110)을 관통하도록 배치되는 삽통철근을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주의 시공방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 콘크리트 기초부(140)와 상기 플라스틱 기둥(110)의 일체화를 위한 조립철근(120) 설치시, 상기 플라스틱 기둥(110)과 상기 보강용 커버관(180)을 관통하는 관통공(h3)이 형성되어 상기 조립철근(120)이 상기 플라스틱 기둥(110)의 매설 단부에 삽통 설치되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주의 시공방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 플라스틱 기둥(110)의 내부에 제한된 압력으로 모르타르(150)를 주입되도록, 상기 배출홀 마개(160)는 상기 모르타르 배출홀(h2)에 끼워진 상태로 모르타르가 주입되며, 상기 모르타르 배출홀(h2)로부터 빠지면서, 모르타르 주입이 완료되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주의 시공방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 배출홀 마개(160)는, 상기 플라스틱 기둥(110)의 외부에 걸려 안쪽으로 들어가지 않도록 상기 플라스틱 기둥(110)의 외측에 형성되는 외측 걸림부(161); 상기 플라스틱 기둥(110)의 내측에 걸려서 고정되도록 상기 플라스틱 기둥(110)의 내측에 형성되는 내측 걸림부(162); 및 주입되는 모르타르의 압력이 조절되도록 상기 내측 걸림부(162)에 형성되는 절개부(163)를 포함하는 플라스틱 지주의 시공방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 외측 걸림부(161)는 상기 플라스틱 기둥(110) 내부에 모르타르(150)가 채워질 때 공기를 외부로 배출하도록 공기 배출홀(h4)이 형성된 것을 특징으로 하는 플라스틱 지주의 시공방법.

Description

플라스틱 지주 및 그 시공방법 {PLASTIC SUPPORT, AND ITS CONSTRUCTION METHOD} 본 발명은 플라스틱 지주에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 전철주, 가로등이나 신호등 지주, 전신주 등의 지주(Support)를 철재나 콘크리트가 아닌 플라스틱이나 폐플라스틱을 이용하여 중공형 플라스틱 기둥을 제작하고 지반에 콘크리트 기초부와 함께 일체화시켜 플라스틱 지주를 설치하는, 플라스틱 지주 및 그 시공방법에 관한 것이다. 일반적으로, 기둥을 고정하는 방법 중의 하나로 기둥 하단부를 땅에 매설하면, 지상에 노출된 부분에 외력이 가해져도 기둥이 쓰러지지 않도록 할 수 있다. 이때. 기둥 하단부를 땅에 매설하는 방법으로는, 기둥 하단부를 지면에 수직하게 대고 기둥 상단부를 가격하여 매설하는 방법과, 기둥을 설치할 지면을 굴착하고 기둥의 하단부를 굴착공간에 놓은 후에 굴착공간을 흙으로 채우는 방법이 있다. 이러한 방법 중 후자의 경우, 기둥을 보다 안정적으로 고정시키기 위해서는 기둥 하단부의 하중을 증가시키는 것이 바람직하다. 또한, 하중을 증가시키기 위해서, 종래에는 기둥 설치 시에 기둥 하단부 주변 일정 부피를 콘크리트로 채운 다음에 굴착공간 나머지를 흙으로 채우거나, 하단부가 일정 부피의 콘크리트로 고정되어 있는 기둥을 별도로 제조하였다. 한편, 선행기술로서, 대한민국 등록실용신안번호 제20-0175363호에는 "도로에 설치된 지주바의 지지용 기초 보호판"이라는 명칭의 고안이 개시되어 있다. 구체적으로, 종래의 기술에 따른 기초 보호판은, 지주의 하단에 프레임이 지지 리브에 의해 설치되고 지반에 매설되는 보강 콘크리트에 앵커볼트를 설치하여 지주 하단의 프레임과 너트로 체결되는 구조로서, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래의 기술에 따른 기초 보호판의 결합상태를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 기초 보호판은, 지주바(10); 기초 보호판(20); 및 지주바(10)를 지지 고정시키게 되는 보강 콘크리트(30)를 포함하여 구성된다. 지주바(10)는 도로와 인도의 경계석 근처에 입설되어 인도와 차도에 불빛을 제공 또는 주행하는 사람과 차량의 진행경로를 안내하게 되며, 하단부에는 판상의 프레임(11)이 지지 리브(12)에 의해 일체로 고정된다. 보강 콘크리트(30)는 지주바(10)를 안정적으로 지지 고정시킬 수 있도록 통상적인 콘크리트 혼합 구조물로 이루어지며, 테이퍼진 사각뿔 형태로 이루어져 땅속에 매설시 안정된 고정력을 확보하게 된다. 그리고, 보강 콘크리트(30)의 상면에는 매설된 앵커볼트(31)가 소정 높이 돌출 구비된다. 기초 보호판(20)은, 소정 두께를 갖는 판상의 구조를 가지며 재활용 가능한 합성수지재로 이루어진다. 기초 보호판(20)은 상면이 빗물 등이 도로의 배수로를 향하여 흐를 수 있도록 경사지게 형성된 인도의 노면과 동일 경사각을 가지도록 소정각도의 경사면(22)이 형성되고, 사각단면을 이루는 보강 콘크리트(30)의 상면 전체에 걸쳐 안착될 수 있도록 사각단면을 이루며, 경사면(22)의 중앙에는 가로등 지주바(10)의 프레임(11)이 삽입되어 수평 상태로 고정될 수 있도록 프레임 삽입홈(21)이 형성된다. 이러한 기초 보호판(20)을 설치하기 위해서, 땅속에 매설된 보강 콘크리트(30)의 상면에 기초 보호판(20)을 밀착시킨다. 이때, 노출된 앵커볼트(31)가 기초 보호판(20)의 앵커볼트 삽입홀(23)을 통과하도록 한 다음 위치를 고정시킨다. 이후, 통상의 지주바(10) 하단에 구비된 프레임(13)을 기초 보호판(20)의 상면에 밀착시키면 되는데, 이때, 기초 보호판(20)의 상측으로 노출되는 앵커볼트(31)가 프레임(11)의 앵커볼트 삽입홀을 통과되도록 한 다음 앵커볼트(31)에 너트(32)를 조이게 되면 지주바(10)가 안정되게 고정된다. 종래의 기술에 따른 기초 보호판에 따르면, 지주바의 바닥 프레임과 지주바를 지지하기 위한 보강 콘크리트 사이에 제공됨으로써, 외부로 노출되는 기초 콘크리트의 파손을 방지할 수 있다. 한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1295890호에는 "도로 및 전기통신 시설물을 포함하는 지주시설물의 지주 매립형 기초 조립체"라는 명칭의 발명이 개시되어 있다. 구체적으로, 종래의 기술에 따른 도로 및 전기통신 시설물을 포함하는 지주시설물의 지주 매립형 기초 조립체는, 지주를 설치하기 위한 콘크리트 기초부에 콘크리트와 일체화를 위한 스터드볼트나 전단 열결링이 형성되어 있는 베이스 포켓을 설치하고 지주를 베이스 포켓에 끼우고 볼트로 체결하는 구조로서, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 종래의 기술에 따른 도로 및 전기통신 시설물을 포함하는 지주시설물의 지주 매립형 기초 조립체의 시공 상태를 나타내는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 종래의 기술에 따른 도로 및 전기통신 시설물을 포함하는 지주시설물의 지주 매립형 기초 조립체는, 관형의 베이스 포켓(42), 콘크리트 기초부(43), 콘크리트 마감판(44), 배수구(45), 볼트(46) 및 커버(47)를 포함하여 구성된다. 관형의 베이스 포켓(42)은 지중의 콘크리트 기초부(43)에 매설되며, 도로 및 지중에 세워지는 지주(41)가 삽입되면서 체결구 또는 용접으로 고정된다. 콘크리트 마감판(44)은 베이스 포켓(42)의 내부에 장착되며 베이스 포켓(42) 내부에 채워지는 콘크리트 기초부(43)의 콘크리트의 타설 위치를 설정한다. 커버(47)는 베이스 포켓(42)의 상면과 베이스 포켓(42)에 삽입된 지주(41)를 감싸 고정하며 저부가 콘크리트 기초 상면에 닿고 흙과 침투수 및 이물질의 유입을 막아줄 수 있다. 종래의 기술에 따른 도로 및 전기통신 시설물을 포함하는 지주시설물의 지주 매립형 기초 조립체에 따르면, 지주의 삽입을 고려한 단면의 베이스 포켓을 지중 콘크리트 기초부에 매설하고, 이 베이스 포켓의 내부에 지주의 저부를 삽입 및 용접 결합함으로써 종래와 대비하여 베이스판 및 보강리브의 재단에 따른 강재의 손실을 없앨 수 있다. 또한, 베이스판 및 보강리브와 지주를 연결하기 위한 용접작업을 줄일 수 있고, 앵커볼트와 지주 베이스판을 고정하기 위한 너트의 체결작업이 간편해지므로 지주의 설치 작업이 매우 용이하며, 공기를 단축할 수 있다. 한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-0880719호에는 "기둥과 기둥을 지지하는 기초의 구조"라는 명칭의 발명이 개시되어 있다. 구체적으로, 종래의 기술에 따른 기둥과 기둥을 지지하는 기초의 구조는, 기초에 위치 고정부재를 갖는 원통형 본체를 설치하고 압박편을 갖는 소켓을 이용하여 기둥을 끼워 설치하고 조임볼트로 체결하는 구조로서, 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 종래의 기술에 따른 기둥과 기둥을 지지하는 기초의 구조를 도시한 부분 절개 사시도이다. 도 3을 참조하면, 종래의 기술에 따른 기둥과 기둥을 지지하는 기초의 구조는, 기둥(51)을 지지하는 기초(52)에 있어서, 기둥(51), 기초(52), 본체(53) 및 소켓(54)을 포함하여 구성된다. 기둥(51)은 통형상으로 형성된다. 본체(53)는 상부가 개구된 통체이며, 그 상단부가 기초(52)에 상부로 노출되게 매립 설치되고 바닥에는 고정부재(22)가 돌출 형성된다. 소켓(54)은 내경이 기둥(51)의 외경보다 크며 외경은 본체(53)의 내부에 삽입되는 통체를 이루고, 상부 둘레에는 수직의 절결홈에 의해 형성되면서 외향 돌출된 복수의 외부 압박편(54a)이 구성되고, 하부에는 기둥(51)의 하단이 얹혀지는 안착턱(54b)을 형성한다. 종래의 기술에 따른 기둥과 기둥을 지지하는 기초의 구조에 따르면, 기둥의 하부에 플랜지나 보강살의 구조 없이 단순 원통형상의 기둥을 단순히 밀어 끼우는 방식에 의해 고정이 이루어지며, 상부에서 조임볼트가 가로등 둘레를 잡아주고 하부에서는 위치 고정부재가 가로등의 내부를 잡아줌으로써 견고한 고정이 이루어진다. 또한, 소켓의 외부 압박편과 내부 압박편이 가로등의 내외주면을 견고히 잡아줌으로써 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1819039호에는 "기둥 고정용 구조물 및 이의 시공방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있다. 구체적으로, 종래의 기술에 따른 기둥 고정용 구조물은, 기둥을 매설하기 위하여 지하에 매설되는 기둥 고정용 구조물로 봉부재로 상부 프레임과 하부 프레임을 제작하여 설치하고, 기둥의 매설부 상하부에 설치하며 제2 기둥이 제1 기둥부재에 삽입된 이중 구조로 기둥을 보호하거나 기둥 고정구조물과 결합되는 구조로서, 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 종래의 기술에 따른 기둥 고정용 구조물의 사시도이다. 도 4를 참조하면, 종래의 기술에 따른 기둥 고정용 구조물은, 하단부가 지하로 매설되는 기둥을 고정하기 위하여 지하에 매설되는 기둥 고정용 구조물로서, 상부 프레임(61), 하부 프레임(62), 측면 프레임(63) 및 제1 기둥부재를 포함하여 구성된다. 종래의 기술에 따른 기둥 고정용 구조물을 통해 고정되는 기둥(P)은 길이방향을 따라 일정한 형상을 취할 수 있다. 이때, 기둥(P)은 관형인 제1 기둥부재(P1)와 이러한 제1 기둥부재(P1)보다 상부에 위치하고 하단부가 제1 기둥부재(P1)의 상단부로 삽입되는 제2 기둥부재(P2)를 포함할 수 있다. 상부 프레임(61)은 내부에 제1 중공부가 형성되는 제1 테두리부를 포함하고, 제1 테두리부 내부에서 서로 교차되어 제1 중공부를 복수의 제1 개구로 분할하는 복수의 제1 봉부재를 포함할 수 있다. 하부 프레임(62)은 내부에 제2 중공부가 형성되는 제2 테두리부를 포함하고, 제2 테두리부 내부에서 서로 교차되어 제2 중공부를 복수의 제2 개구로 분할하는 복수의 제2 봉부재를 포함할 수 있다. 측면 프레임(63)은 각각의 일단부 및 타단부가 상부 프레임(61) 및 하부 프레임(62)에 각각 연결되는 제3 봉부재를 포함한다. 또한, 제1 기둥부재는 복수의 제1 개구 중 제1 테두리부와 인접한 제1 개구를 제외한 나머지 중 어느 하나와, 복수의 제2 개구 중 제2 테두리부와 인접한 제2 개구를 제외한 나머지 중 어느 하나를 통과하며, 길이방향을 따라 중공이 형성된다. 종래의