KR100211745B1

KR100211745B1 - 파일 기초시공 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100211745B1
Application number: KR1019960038926A
Authority: KR
Inventors: 김봉학
Original assignee: 김성호; 기묘중건설주식회사
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1996-09-09
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR19980020441A

Abstract

본 발명은 고층건물등 각종 건축물의 기초를 견고하게 하기위하여 지층에 파일을 시공하는 파일 기초시공 방법 및 그 장치에 관련된 것으로, 특히, 트로우얼스크루가 장착된 압밀굴삭용오거로 굴삭홀을 형성한 후 굴삭홀의 저면까지 시멘트페이스트를 주입하면서 공벽을 압밀시킨후 파일선단부재를 부설한 파일을 파일회전오거로 파일을 회전시키어 파일에 부설된 파일선단부재를 굴삭홀의 저면까지 근입시키므로서 지층과 시멘트페이스트의 혼합이 잘 되어 우수한 선단지지력을 조성하여 건축물의 기초지반을 견고히 시공할 수 있도록, 건축물 기초공사용 파일기초 시공방법에서 파일드라이버에 설비되고 트로우얼스크루를 구비한 압밀굴삭용오거(110)에 의해 굴삭홀을 굴삭한후 압밀굴삭용오거(110)와 더불어 파일회전오거(12)를 겸비한 파일드라이버(100)에 의해 파일압입용 굴삭홀(170)을 압밀굴삭용오거를 굴삭한후 압밀굴삭용오거를 구동하면서 굴삭홀(170)에 시멘트페이스트를 충전하고 선단과 후단에 각각 파일선단부재(160)와 후크(152)를 설치한 파일(150)을 파일회전오거(120)에 구비된 회전캡에 결속하여 파일을 회전압입시켜 지지층까지 파일을 안착시키므로서 파일시공이 견고하고 지지력이 높게 이루어져 튼튼한 건물을 건축할 수 있고, 충격에 의한 진동이나 소음이 없고, 분진등의 환경피해도 예방하며, 파일기초 시공작업이 신속하여 공사비 및 공사기간을 단축할 수 있는 경제적인 효과를 얻게되는 파일기초시공방법 및 그 장치인 것이다.

Description

파일 기초시공 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명 파일 기초시공 장치의 전체 예시도.

제2도는 본 발명의 기초시공중 압밀굴삭 및 시멘트페이스트 주입공정도.

제3도는 본 발명의 시공중 파일의 회전식 근입 장치도.

제4도는 본 발명의 시공중 파일의 회전식 근입 공정도.

제5도는 본 발명중 회전식 파일의 근입장치를 나열한 예시도.

제6도는 본 발명중 회전식 파일의 회전수단의 예시도.

제7도는 본 발명중 회전식 파일의 근입수단의 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 파일드라이버 110 : 압밀굴삭용오거

120 : 파일회전오거 130 : 트로우얼스크루

131 : 트로우얼 132 : 비트

140 : 회전캡 141 : 후크홀

150 : 파일 151 : 프레이트

151 : 후크 160 : 파일선단부재

161 : 베인 170 : 굴삭홀

180 : 시멘트페이스트

본 발명은 고층건물등 각종 건축물의 기초를 견고하게 하기 위하여 지층에 파일을 시공하여 지반을 견고히 하는 파일 기초시공 방법 및 그 장치에 관련된 것으로, 특히, 트로우얼스크루가 장착된 압밀굴삭용오거로 굴삭홀을 형성한 후 굴삭홀의 저면까지 시멘트페이스트를 주입하면서 공벽을 압밀시킨후 파일선단부재를 부설한 파일을 파일회전오거로 파일을 회전시키어 파일에 부설된 파일선단부재를 굴삭홀의 저면까지 근입시키므로서 지층과 시멘트페이스트의 혼합이 잘되어 우수한 선단지지력을 조성하여 건축물의 기초지반을 견고히 시공할 수 있는 저진동 저소음의 파일 기초시공 방법 및 그 장치인 것이다.

일반적으로 고층건물등 각종 건축물을 시공함에 있어서는 그 건축물의 기초를 견고하게 하기 위하여 연약 지반에 파일(Pile)을 항타하고 있고 이러한 파일시공은 건축물기초에 매우 중요한 공사인 것이다.

상기와 같은 파일시공을 위하여는 기중기에 리더를 설치하여 드롭헤머, 디제헤머, 유압헤머등을 이용하여서 항타에 의한 파일시공을 하거나, 굴삭방법에 의한 파일시공을 하고 있었으나, 굴삭 파일시공에는 굴삭부위가 붕괴되는 예가 많아 케이싱(Casing)공법을 이용하여 시멘트페이스트와 파일을 굴삭공에 압입하여 파일시공을 하고 있었다.

그러나, 상기와 같은 종전의 파일시공 방법에서 항타에 의한 파일시공에는 진동에 의한 소음과 분진이 많이 발생되고 진동도가 높을 경우에는 주위의 건물에 손상을 주는 사례와 환경오염의 원인이 되어 민원의 발생이 많았으며, 또한, 항타를 충분히 지탱하는 파일생산에 문제점이 있고, 더욱 항타시 파일이 자주 파손되는 문제점이 있었다. 그리고 케이싱공법으로 파일시공을 시공할 경우에도 케이싱튜브의 설치비용과 소모성비트를 장착하여 시공하므로 시공비용이 높아지고, 안전성 및 에너지 창출이 불확실하고 굴착의 범위가 넓어 시멘트페이스트가 필요이상으로 소모되며 시공작업 기간도 길어짐으로서 공비가 높아진다는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 파일시공에서 항타시공방법과 굴삭시공방법의 문제점을 보완하기 위하여 파일내에 오거(Auger)를 설치하여 파일선단을 굴삭하면서 실린더 등에 의한 압입력으로 파일을 시공하는 중굴시공방법이 도입된바 있으나, 이 방법 역시 비용이 고가이고 시공시에 파일내부에 충전되는 자갈등에의한 압력으로 파일에 크랙이 발생하는 문제점이 있었다.

그리고, 근래에 선진 외국에서는 파일의 굴삭시공방법에 이용되는 굴삭용 스크류에 트로우얼(흙손;Trowel)을 부설하여 굴삭되는 굴삭홀의 공벽을 압밀하도록 하여 굴삭홀의 붕괴를 예방하고도 있는 것이다.

본 발명은 파일기초 시공방법과 그들의 장치에서 발생되는 문제점을 고려하여 새로운 파일의 기초시공방법과 그 장치를 창안한 것으로, 파일드라이버에 트로우얼스크루로 굴삭작업을 개시하여 지층까지 굴삭한후 시멘트페이스트를 주입한 후 파일압입회전용 오거에 의해 파일선단부재를 구비한 파일을 굴삭홀의 저면까지 회전식으로 근입하여 안착시키어 우수한 지지력으로 파일을 시공할 수 있는 파일 기초시공 방법 및 그 장치를 제공함에 있는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여는 파일드라이버에 파일압입용 굴삭홀을 굴삭하는 굴삭용오거에 공지한 트로우얼스크루를 설치하여서 굴삭홀의 공벽을 압밀하여 주어 굴삭홀의 붕괴를 예방하고, 또한 파일을 회전압입 할 수 있는 파일회전오거를 설치하고 이에 회전캡을 설치하며 굴삭홀에 압입되는 파일의 후단(상단)에 후크를 부설하여 회전캡에 의해 파일이 회전 되도록 하는 동시에 파일의 선단(하단)에 파일선단부재를 일체로 구성하여서 굴삭홀에 주입되는 시멘트페이스트의 혼합이 잘 되고 파일회전오거에 의해 회전 압입되는 파일이 굴삭호의 저면까지 긴밀히 근입시공 되도록하여 지지력이 높고 견고한 파일기초시공이 될 수 있고 저진동 저소음의 파일 기초시공 방법 및 그 장치를 얻게 되는 것이다.

이러한, 본 발명의 파일기초시공장치는 제1도에 일예를 표시한 예시 도에서와 같이 통상의 파일드라이버(100)에 압밀 굴삭용오거(110)와 파일회전오거(120)가 설치되며, 상기 굴삭용오거(110)에는 공지한 트로우얼스크루(130)를 설치하여 굴삭되는 굴삭홀의 붕괴를 예방하고, 상기의 파일회전오거(120)에는 회전캡(140)을 설치하여 압입되는 파일(150)을 회전압입되도록 구성되어지는 것이다.

다음 본 발명의 일실시예를 도시한 첨부도면에 의해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제1도에 예시한 바와 같이 파일드라이버(100)에 통상의 압밀굴삭용오거(110)와 파일회전오거(120)를 겸용할 수 있도록 설치하고 파일회전오거(120)에는 회전캡(140)을 설치하여 파일시공위치로 파일드라이버(100)를 이동시키어 고정시킨후 굴삭용오거(110)를 구동 시키므로서 이에 설비되고있는 공지한 트로우얼스크루(130)가 회전하면서 비트(132)에 의해 지반의 굴삭이 시작되는 것이다.

이와 같이 트로우얼스크루(130)의 비트(132)에 의해 지층에 이를 때까지 굴삭이 제2도의 (a)와 같이 굴삭홀(170)이 완료되면 배칭 프랜트(Batching Plant)에서 배합된 시멘트페이스트(180)를 주입하는 동시에 트로우얼스크루(130)를 정회전 하면서 인발하므로서, 제2도의 (b)와 같이 적량의 시멘트페이스트(180)가 충전되고 지층에 이르는 굴삭홀(170)을 형성하게되는 것이고, 이때 정회전하면서 인발되는 트로우얼스크루(130)의 트로우얼(131)이 공벽을 압밀하게 되어 공벽붕괴를 예방할 수 있으며, 종전에 별도로 벤토나이트등의 공벽붕괴방지를 위한 안정액을 이용하지 않아도 되는 효과를 얻게되는 것이다.

제2도는 파일의 회전식 근입 공정도로서, 제2도에서와 같이 시멘트페이스트(180)가 충전된 굴삭홀(170)에 회전캡(140)이 설치된 파일회전오거(120)에 파일(150)을 결속하여 파일회전오거(120)를 구동시키어 파일(150)을 회전식으로 삽입하게 하는데, 이렇게 파일회전오거(120)로 회전압입시키는 파일(150)은 제5도에 예시한 바와 같이 파일(150)후단(상단)의 프레이트(151)에 용접으로 후크(152)를 구성하여 회전캡(140)의 후크홀(141)과 맞물림으로 결속되어 회전캡(140)과 같이 회전을 하게되는 것이다. 이때, 타일(150)후단(상단)에 구성되는 후크(152)는 제6도(a)와 같이 용접방법으로 후크(152)를 구성하는 방법과 제6도(b)와 같이 볼트로 고정하여 실시할 수 있는 것이다.

그리고, 상기와 같이 파일회전오거(120)에 의해 회전압입되는 파일(150)의 선단(하단)에는 제5도에 분리된 상태로 예시된 바와 같이 베인(161)을 구비한 파일선단부재(160)를 파일선단(하단)의 프레이트(151)에 용접을 실시하여 파일(150)과 일체로 구성하여서 회전캡(140)의 후크홀(141)과 맞물림으로 결속되어 회전캡(140)과 같이 회전하면서 제4도의 (a) 및 (b)와 같이 굴삭홀(170)의 하단 지면까지 파일(150)의 파일선단부재(160)가 근입되는 것이며, 이때 회전하는 파일(150)과 일체로 되어진 파일선단부재(160)의 베인(161)에 의해 굴삭홀(170)의 잔토를 배출시키는 작용과 더불어 굴삭홀(170)에 이미 주입된 시멘트페이스트(180)의 재혼합을 실시하여 지층과의 우수한 지지력을 갖고 견고한 파일시공을 하게되는 효과를 얻게되는 것이다.

이때, 상기와 같이 파일(150)의 선단에 용접으로 설치되는 파일선단부재(160)에 나선상으로 구성되는 베인(161)을 제7도의 (a)와 같이 그 길이를 짧게 하거나 (b)와 같이 베인(161)의 길이를 길게도 실시할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 파일을 시공함에 있어 안타에 의해 정착시키지 않고 파일회전식 압입방법으로 시공하므로서, 파일시공이 견고하고 지지력이 높게 이루어져 튼튼한 건물을 건축할 수 있고, 충격에 의한 진동이나 소음이 없고, 분진 등의 환경피해도 예방하며, 파일기초 시공작업이 신속하여 공사비 및 공사기간을 단축할 수 있는 경제적인 효과도 큰 유익한 발명인 것이다.

이상 본 발명의 그 일시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 특허청구의 범위에 기재된 범위에 변경이 가능할 것이다.

Claims

건축물 기초공사용 파일기초 시공방법에 파일드라이버에 설비되고 트로우얼스크루를 구비한 압밀굴삭용오거에 의해 굴삭홀을 굴삭한후 파일을 압밀시공하는 파일기초 시공방법에 있어서, 압밀굴삭용오거(110)와 더불어 파일회전오거(120)를 겸비한 파일드라이버(100)에 의해 파일압입용 굴삭홀(170)을 압밀굴삭용오거(110)로 굴삭한후 압밀굴삭용오거를 구동하면서 굴삭홀(170)에 시멘트페이스트(180)를 충전하고 선단과 후단에 각각 파일선단부재(160)와 후크(152)를 설치한 파일(150)을 파일회전오거에 구비된 회전캡(140)에 결속하여 파일을 회전압입시켜 지지층까지 파일을 안착시킴을 특징으로 하는 기초공사용 파일기초 시공방법.
제1항에 있어서, 압밀굴삭용오거에 의해 굴삭된 굴삭홀(170)에 선단과 후단에 각각 파일선단부재(160)와 후크(152)를 설치한 파일(150)을 파일회전오거(120)에 구비된 회전캡(140)으로 파일을 회전압입시켜 지지 층까지 파일을 안착시킴을 특징으로 하는 기초공사용 파일기초 시공방법.
파일드라이버(100)에 굴삭홀(170)의 공벽붕괴를 방지하는 트로우얼스크루(130)를 장착시킨 압밀굴삭용오거(110)가 설치된 파일기초시공장치에 있어서, 상기의 파일드라이버(100)에 압밀굴삭용오거(110)와 같이 파일(150)을 회전식으로 압입하는 회전캡(140)을 구비한 파일회전오거(120)를 겸비하고, 상기의 선단과 후단에 각각 파일선단부재(160)와 후크(152)를 설치한 파일(150)을 상기의 회전캡(140)의 후크홀에 결속하여 파일회전오거(120)로 파일(150)을 시멘트페이스트(180)가 충전된 굴삭홀(170)에 회전식으로 압입시켜 지지층까지 파일을 안착시킴을 특징으로 하는 기초공사용 파일기초 시공장치.
제3항에 있어서 트로우얼스크루(130)에 의해 굴삭되고 시멘트페이스트(180)가 충전된 굴삭홀(170)에 회전식으로 지지층까지 안착시킬 수 있도록 파일의 선단(하단)과 후단(상단)에 각각 베인(161)이 구비되는 파일선단부재(160)와 후크(152)를 설치함을 특징으로 하는 기초공사용 파일기초 시공장치의 회전파일.