KR100493516B1 - 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용조립식 기초보강 구조체 및 그의 구축방법 - Google Patents

현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용조립식 기초보강 구조체 및 그의 구축방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교각의 외측 인접부에 현장 마이크로 파일을 지중에 설치하고, 이 현장 마이크로 파일상에 조립식 브라켓을 설치하여 교각 주위의 하상 세굴을 방지하면서 지반의 지내력을 증진시켜 교각의 안정화를 도모하도록 한 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 및 그의 구축방법에 관한 것이다.
본 발명은 트렌치 굴착 후 교각 주변의 지중에 대칭으로 소정의 직경과 깊이로 천공되는 천공홀과; 상기 천공홀내로 소정의 깊이만큼 철근을 삽입하고 그라우팅하여 양생된 현장 마이크로 파일과; 상기 현장 마이크로 파일내에 설치된 철근의 상부에 설치되어 상기 조립식 브라켓과 연결되도록 한 정착부와; 교각의 주위에 설치된 상기 정착부의 볼트공에 상기 조립식 브라켓의 수평면이 볼트체결로 연결됨과 동시에 교각의 하단부에 형성된 천공홀에 조립식 브라켓의 수직면이 앵커로 연결되며 전체적으로 직각 삼각형상으로 형성되는 다수개의 조립식 브라켓과; L자 형강으로 교각 주위에 다수개가 설치된 상기 조립식 브라켓을 상호 연결되고; 상기 조립식 브라켓의 수평면과 정착부간의 틈새와 상기 조립식 브라켓의 수직면과 교각 사이 및 상기 조립식 브라켓에 타설양생되는 무수축 모르터와; 상기 조립식 브라켓 사이의 잔여토 굴착을 통하여 다양한 크기의 자갈이나 쇄석을 포설하는 구성으로 하여 교각 주변의 세굴을 방지하고, 지반의 지내력을 증진시켜 교각의 안정화를 도모할 수 있는 이점이 있다.

Description

현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 및 그의 구축방법{Micro pile and assembly foundation reinforcement structure member and its method for pier}
본 발명은 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 및 그의 구축방법에 관한 것으로, 교각의 외측 인접부에 현장 마이크로 파일을 지중에 설치하고, 이 현장 마이크로 파일상에 조립식 브라켓을 설치하여 교각 주위의 하상 세굴을 방지하면서 지반의 지내력을 증진시켜 교각의 안정화를 도모하도록 한 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 및 그의 구축방법에 관한 것이다.
일반적으로 하천에 설치된 교량의 교각 기초구조물은, 특히 수중 기초부위는 항상 물과 접촉하는 부분이기 때문에 유수의 산도나 알칼리도, 염분 그리고 유수를 타고 이동되는 바위 등과의 충돌 등으로 인하여 교각이 영향을 받아 오랜 세월이 지나면서 교각의 표면이 부식 손상되는 세굴 현상을 일으키게 된다.
여기서, 상기한 교각의 세굴현상은 수중에서 서서히 진행되는 것이기 때문에 지상에서는 쉽게 발견되지 않아 오랜 세월이 흐른 후에 교량의 안전을 저해하는 수준으로 발전된다.
따라서, 이와 같은 교각의 세굴현상을 방지하기 위해 종래에는 교각 저부의 콘크리트 체적을 증가시켜 바닥체적을 크게 함으로써 지내력을 증진시키는 교각용 기초보강방법이 제안되었다.
상기한 종래의 교각용 기초보강방법은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 교각(P)의 주변을 따라 시이트 파일(110)을 박고, 지반보강공(120)을 설치하고, 이 지반보강공(120)의 내부를 굴착하며, 버팀보(130)를 설치하며, 교각면의 콘크리트 치핑을 하며, 전단 및 철근 앵커(140)를 설치하며, 1차로 콘크리트를 타설하며, 지반보강공(120)을 철거하며, 2차로 콘크리트를 타설하며, 교각면을 정리하는 순서로 하여 시공함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 시공되는 종래의 교각용 기초보강방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 종래의 교각용 기초보강방법은 교각주위 지반보강공의 공사 중에 일시적으로 편심재하가 발생되는 문제가 있다.
둘째, 종래의 교각용 기초보강방법은 열차운행중에 교각주위를 전체적으로 굴착함으로 인하여 교각의 전후 및 좌우로 안정성이 결여되는 문제가 있다.
셋째, 종래의 교각용 기초보강방법은 기초보강공사중에 시이트 파일이 지중에 매몰됨으로 인하여 경제적인 손실이 발생되는 문제점이 있다.
넷째, 종래의 교각용 기초보강방법은 버팀보 및 내부공간의 협소로 인하여 내부굴착에 따른 토공 불리와 철근 조립이 불리한 문제가 있다.
다섯째, 종래의 교각용 기초보강방법은 교각의 보강 벽면의 전체에 걸쳐 전단 철근 및 앵커를 설치하는 것이 경제적으로 비효율적인 문제로 지적되고 있다.
여섯째, 종래의 교각용 기초보강방법은 교각버팀의 상부에 열차운행으로 인한 진동에 대단히 취약한 문제점이 있다.
일곱째, 종래의 교각용 기초보강방법은 교각의 종방향으로 형하공간의 제한으로 인하여 시이트 파일의 항타에 애로점이 있다.
여덟째, 종래의 교각용 기초보강방법은 교각의 보강에 사용한 콘크리트의 부피의 증가로 인하여 유수에 따른 단면이 축소되는 불리한 문제점이 있다.
아홉째, 종래의 교각용 기초보강방법은 시이트 파일에서 녹발생으로 인하여 교각 주위의 환경오염이 점진적으로 증대되는 문제점이 있다.
열째, 종래의 교각용 기초보강방법은 다수의 교각을 일시에 시공하지 못함으로 인하여 시공속도가 지연되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 교각의 외측 인접부에 현장 마이크로 파일을 지중에 설치하고, 이 현장 마이크로 파일상에 조립식 브라켓을 설치하여 교각 주위의 하상 세굴을 방지하면서 지반의 지내력을 증진시켜 교각의 안정화를 도모하도록 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 및 그의 구축방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 트렌치 굴착 후 교각주변 지중에 대칭으로 소정의 직경과 깊이로 천공되는 천공홀과; 상기 천공홀 내로 소정의 깊이만큼 삽입되어 지중에 매설되는 현장 마이크로 파일과; 상기 현장 마이크로 파일내에 설치된 철근의 상부에 설치되는 정착부와; 상기 정착부의 볼트공에 볼트 체결로 상기 조립식 브라켓의 수평면이 연결됨과 동시에 교각의 하단부에 형성된 천공홀에 상기 조립식 브라켓의 수직면을 앵커로 연결하여 전체적으로 직각 삼각형상이 되도록 H형강으로 조립 형성되어 교각 주위에 설치되어 상호 L형강으로 연결 설치되는 다수개의 조립식 브라켓과; 상기 조립식 브라켓과 상기 조립식 브라켓의 수평면과 정착부간의 틈새와 상기 브라켓의 수직면과 교각 사이를 메우기 위하여 타설양생되는 무수축 모르터와; 상기 조립식 브라켓 사이의 잔여토 굴착을 통하여 다양한 크기의 자갈이나 쇄석을 포설하여 교각 주위의 하상이 쇄굴되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 구축방법은 교각마다 주위의 하상을 몇 개 부분적으로 일정한 깊이로 트렌치 굴착 제거하는 단계; 상기 굴착된 지반에 천공홀을 형성하기 위하여 굴착기가 선단에 설치된 케이싱을 삽입 굴진하여 천공홀을 형성하는 단계; 상기 천공홀내에 철근의 간격을 유지하기 위하여 철근의 길이방향으로 중앙에 구멍이 형성된 십자형의 간격제와 다수의 철근 및 주입파이프를 설치하고 그라우팅을 시행한 후 양생하여 현장 마이크로 파일을 설치하는 단계; 상기 현장 마이크로 파일내에 설치된 철근의 상부와 상기 정착부의 하부에 설치된 삽입구에 현장 마이크로 파일내 설치된 철근을 삽입하는 단계; 상기 정착부의 네모서리에 설치된 볼트공에 상기 조립식 브라켓의 수평면과 볼트로 연결함과 동시에 교각의 하부에 형성된 천공홀에 상기 조립식 브라켓의 수직면을 앵커로 연결하여 전체적으로 직각 삼각형상으로 이루어지는 조립식 브라켓을 설치 고정하는 단계; 교각의 주위에 다수개 설치된 상기 조립식 브라켓의 하부를 상호 L형 형강으로 연결하는 단계; 상기 조립식 브라켓과 조립식 브라켓의 수평면과 정착부간의 틈새와 조립식 브라켓의 수직면과 교각간의 틈새와 조립식 브라켓을 상호 연결하는 L형 형강에 무수축 모르터를 타설양생하는 단계; 상기 조립식 브라켓(70) 사이의 잔여토를 굴착 제거하는 단계; 굴착한 부분의 교각 하상표면까지 다양한 크기의 자갈이나 쇄석을 포설하는 단계를 포함하는 것이다.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체를 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체를 도시한 평면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체를 도시한 측면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 교각(P)의 주변에 대칭으로 지중에 소정의 직경과 깊이로 천공되는 천공홀(10)과; 상기 천공홀(10) 내로 소정의 깊이만큼 삽입되어 지중에 매설되는 현장 마이크로 파일(30)과; 상기 현장 마이크로 파일(30)내에 설치된 철근(38)의 상부에 설치되는 정착부(60)와;
상기 정착부(60)의 볼트공(62)에 볼트 체결로 상기 조립식 브라켓(70)의 수평면이 연결됨과 동시에 교각(P)의 하단부에 형성된 천공홀에 상기 조립식 브라켓(70)의 수직면을 앵커(40)로 연결하며 전체적으로 직각 삼각형상이 되도록 H형강으로 조립 형성되어 교각(P) 주위에 설치되어 상호 L형강(80)으로 연결 설치되는 다수개의 조립식 브라켓(70)과;
상기 조립식 브라켓(70)과 상기 조립식 브라켓(70)의 수평면과 정착부(60)간의 틈새와 상기 브라켓(70)의 수직면과 교각(P) 사이를 메우기 위하여 타설양생되는 무수축 모르터(90)와;
상기 조립식 브라켓(70)과의 사이 및 교각(P)의 주위에 다양한 크기의 자갈이나 쇄석 등의 사석(100)을 포설하여 교각(P) 주위의 하상이 쇄굴되는 것을 방지하는 것이다.
여기서, 상기 현장 마이크로 파일(30)은 소정의 직경 및 길이로 이루어지는 천공홀(10)내에 다수개의 철근(38)과 주입파이프(37) 및 철근(38)의 간격이 일정하게 유지될 수 있도록 일정한 간격을 두고 설치되는 간격제(34)와; 철근(38)이 서로 고정되도록 하기 위하여 일정한 간격으로 묶은 결속선(35)과; 철근(38)을 상호 연결하기 위하여 설치되는 연결구(36)로 이루어져 설치된 천공홀(10)내에 그라우팅제(50)를 타설 양생하는 것이다.
또한, 상기 현장 마이크로 파일(30)내에 설치되는 철근(38)의 간격을 유지하기 위하여 일정한 간격으로 설치되는 간격제(34)는 일정한 두께를 가지는 십자형상으로서 십자형상의 사이에 철근(38)이 설치되도록 하고, 중앙에 형성된 구멍(33)을 이용하여 주입파이프(37)를 설치하고, 그라우팅제(50)를 타설할 수 있게 하는 것이다.
그리고, 상기 정착부(60)는 상기 천공홀(10)의 상부로 일정길이 연장된 철근(38)에 설치되기 위한 것으로서 일정한 크기의 사각형상의 철판의 네모서리에 볼트공(62)이 형성되고 철판의 하부에 상기 철근(38)이 삽입될 수 있게 다수개의 삽입구가 설치되는 것이다.
또한, 상기 조립식 브라켓(70)은 교각(P) 주위에 설치되되 하상의 표면에서 일정한 깊이에 설치되어 그 위에 자갈 또는 쇄석으로 이루어진 사석(100)이 설치되어 지는 것이다.
즉, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 천공홀(10), 현장 마이크로 파일(30), 정착부(60), 앵커(40), 브라켓(70), 무수축 모르터(90), 앵글(80) 및 사석(100)이 유기적으로 결합되어 이루어진 구조로, 교각(P)의 안정화를 도모함을 특징으로 한다.
여기서, 상기 현장 마이크로 파일(30)은 천공홀(10)내에 철근(38)이 다수개가 설치되며, 이러한 철근(38)의 외측으로 직경이 일정한 십자형 평판으로 이루어진 간격제(34)가 설치되며, 이 간격제의 정중앙부에는 구멍(33)이 형성되고, 이 구멍(33)에 주입파이프(37)를 설치하며, 천공홀(10)내에 그라우팅제(50)를 타설하여 양생한 것이다.
즉, 상기 현장 마이크로 파일(30)내에 설치되는 철근(38)의 간격을 유지하기 위하여 일정한 간격으로 설치되는 간격제(34)는 일정한 두께를 가지는 십자형상으로서 십자형상의 사이에 철근(38)이 설치되고, 이러한 철근(38)을 결속선(35)으로 묶게 되며, 중앙에 형성된 구멍(33)이 형성되고, 철근(38)을 상호 연결하기 위하여 설치되는 연결구(36)로 이루어져 설치된 천공홀(10)내에 그라우팅제(50)를 타설 양생하는 것이다.
특히, 상기 간격제(34)는 전체적으로 열십자 형상으로 이루어짐과 동시에 두꺼운 평판으로 이루어지며, 정중앙부에는 소정의 크기로 하여 구멍(33)이 형성되어, 그라우팅제(50)의 주입을 용이하게 하고, 상기 간격제의 네 모퉁이에는 소정의 곡율을 가지도록 둥글게 모따기가 형성된다.
이는 상기 간격제(34)의 네 모퉁이에 위치되어 고정되는 철근(38)과의 결합을 용이하게 하기 위함으로 철근(38)의 환상형상과 이를 감싸는 단면 형상인 내측으로 둥근 형상으로 모따기를 하여 철근(38)의 위치고정을 원활하게 하기 위함이다.
또한, 상기 정착부(60)는 상기 천공홀(10)의 상부로 일정길이 연장된 철근(38)에 설치되기 위한 것으로, 일정한 크기의 사각형상의 철판의 네모서리에 볼트공(62)이 형성되고 철판의 하부에 상기 철근(38)이 삽입될 수 있게 다수개의 삽입구가 설치되는 것이다.
이와 같이 상기 정착부(60)를 현장 마이크로 파일(30)에 설치하는 이유는 현장 마이크로 파일(30)에 직접 조립식 브라켓(70)을 설치하는 것보다 정착부(60)상에 조립식 브라켓(70)을 설치하는 것이 부착면적이 확대되어 용이하게 조립식 브라켓(70)을 설치할 수 있기 때문이다.
한편, 상기 조립식 브라켓(70)은 전체적으로 직각 삼각형상으로 H형강으로 형성되며, 그 내측에 콘크리트와의 부착력을 좋게 하기 위하여 스터드가 설치되고, 콘크리트를 타설하여 형성된 것으로, 정착부(60)상에 조립식 브라켓(70)의 수평면이 볼트 체결로 고정 설치되며, 앵커(40)에 조립식 브라켓(70)의 수직면이 체결되어 고정 설치된다.
이와 같이, 상기한 조립식 브라켓(70)을 교각(P)에 설치하는 이유는 교각(P)의 노후화와 세굴 및 활하중 증가에 따른 교각의 안정화를 목적으로 한 지내력을 증진시키기 위함이다.
상기한 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체의 구축방법을 설명한다.
도 12의 (a)∼(h)은 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체의 시공상태를 도시한 시공 단계도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 구축방법은 교각(P)마다 주위의 하상을 몇 개 부분적으로 일정한 깊이로 트렌치 굴착 제거하는 단계;
상기 굴착된 지반에 천공홀(10)을 형성하기 위하여 굴착기가 선단에 설치된 케이싱(20)을 삽입 굴진하여 천공홀(10)을 형성하는 단계;
상기 천공홀(10)내에 다수개의 철근(38)과 주입파이프(37) 및 철근(38)의 간격을 유지하기 위하여 철근(38)의 길이방향으로 중앙에 구멍(33)이 형성된 십자형의 간격제(34)와 상기 간격제(34)의 전후 철근(38)을 결속선(35)으로 묶어 설치하고, 그라우팅제(50)를 타설양생하여 현장 마이크로 파일(30)을 설치하는 단계;
상기 현장 마이크로 파일(30)내에 설치된 철근(38)의 상부와 상기 정착부(60)의 하부에 설치된 삽입구에 정착부(60)를 삽입하는 단계;
상기 정착부(60)의 네모서리에 설치된 볼트공(62)에 상기 조립식 브라켓(70)의 수평면과 볼트로 연결함과 동시에 교각(P)의 하부에 형성된 천공홀에 상기 조립식 브라켓(70)의 수직면을 앵커(40)로 연결하며 전체적으로 직각 삼각형상으로 이루어지는 조립식 브라켓(70)을 설치 고정하는 단계;
교각(P)의 주위에 다수개 설치된 상기 조립식 브라켓(70)의 하부를 상호 L형 형강(80)으로 연결하는 단계;
상기 조립식 브라켓(70)과 조립식 브라켓(70)의 수평면과 정착부(60)간의 틈새와 조립식 브라켓(70)의 수직면과 교각(P)간의 틈새와 조립식 브라켓(70을 상호 연결하는 L형 형강(80)에 무수축 모르터(90)를 타설양생하는 단계;
상기 조립식 브라켓(70) 사이 잔여토를 굴착 제거하는 단계;
상기 굴착된 부분의 교각(P) 하상표면까지 다양한 크기의 자갈이나 쇄석 등의 사석(100)을 포설하는 단계를 포함하는 것이다.
즉, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 구축방법은 도 12의 (a) 내지 (h)에 도시된 바와 같이, 트렌치 굴착 제거단계, 천공홀 형성단계, 현장 마이크로 파일 설치단계, 철근 삽입단계, 조립식 브라켓 설치단계, L형강 연결단계; 무수축 모르터 타설양생 단계; 잔여토 굴착단계, 사석 채움단계를 순차적으로 시행하여 교각의 지내력 증진 및 세굴방지용 구조체를 구축하는 것이다.
여기서, 상기 트렌치 굴착 제거단계는 교각(P)마다 주위의 하상을 몇 개 부분적으로 일정한 깊이로 굴착 제거하는 단계로, 교각(P)의 인접부위를 백호 서브를 이용하여 교각(P)의 기초부위를 만들기 위하여 하상을 일정한 깊이로 굴착함과 동시에 굴착부위(T)를 수평한 상태로 유지토록 하는 단계이다.
이어서, 상기 천공홀 형성단계는 굴착된 굴착부위(T)에 천공홀(10)을 형성하기 위하여 크롤러 드릴과 같은 굴착기를 이용하여 선단에 설치된 케이싱(20)을 삽입 굴진하여 천공홀(10)을 형성하는 단계로, 천공홀(10)을 형성한 측벽이 무너져 내리는 것을 케이싱(20)으로 방지토록 하는 단계이다.
그 후, 상기 정착부 설치단계는 현장 마이크로 파일(30)내에 설치된 철근(38)의 상부에 정착부(60)의 삽입공을 끼워서 정착부(60)를 설치하는 단계이다.
이와 같이 현장 마이크로 파일(30)상에 정착부(60)를 설치하는 이유는 상기 정착부(60)상에 설치되는 조립식 브라켓(70)과의 부착면을 넓히도록 하기 위함으로, 현장 마이크로 파일(30)에 직접적으로 조립식 브라켓(70)을 부착하는 것보다 정착부(60)를 이용하여 조립식 브라켓(70)을 설치하는 것이 훨씬 더 부착면적이 확대되어 용이하게 조립식 브라켓(70)을 설치토록 하기 위함이다.
이어서, 상기 조립식 브라켓(70) 설치단계는 전체적으로 직각 삼각형상으로 이루어지도록 H형강으로 이뤄지며, 그 내측에 콘크리트와 부착력을 좋게 하기 위하여 스터드가 설치되고, 콘크리트가 타설된 조립식 브라켓(70)을 정착부(60)의 볼트공(62)에 볼트 체결로 상기 조립식 브라켓(70)의 수평면이 연결됨과 동시에 교각의 하단부에 형성된 천공홀에 상기 조립식 브라켓(70)의 수직면을 앵커(40)로 연결하여, 교각(P)의 지내력을 증진토록 하는 단계이다.
이어서, 상기 조립식 브라켓(70)간을 L형강(80)을 이용하여 그 하부를 연결토록 한다.
여기서, 상기 조립식 브라켓(70)은 공장이나 현장에서 제작한 것을 사용함으로 전반적인 시공속도가 향상되는 작용효과가 있다.
그 후, 상기 무수축 모르터(90) 타설양생 단계는 상기 조립식 브라켓(70)과 조립식 브라켓(70)의 수평면과 정착부(60)간의 틈새와 조립식 브라켓(70)의 수직면과 교각(P)간의 틈새와 조립식 브라켓(70)과 L형 형강(80)간에 무수축 모르터(90)를 타설양생하여 틈새 및 연결부위를 메우는 단계이다.
즉, 상기 조립식 브라켓(70)이 연결된 부분에 연결된 각종 볼트, 너트 및 앵커(40)로 구성되는 철물은 그대로 수중에 노출시 물에 의해 녹이 슬어 궁극적으로 끊어지기 때문에 이들 연결부위에 무수축 모르터(90)를 타설함과 동시에 일정기간 양생시킨다.
따라서, 상기와 같이 철물의 표면이 무수축 모르터(90)로 피복되기 때문에 물의 영향으로부터 철물이 녹스는 것을 방지할 뿐만 아니라 녹이 슬더라도 외부로 녹이 드러나지 않음으로 인하여 철물이 녹슬어 하천이 오염되는 것을 사전에 방지토록 하는 작용효과가 있다.
이어서, 잔여토 굴착단계는 상기 조립식 브라켓(70) 사이의 잔여토를 굴착제거하는 단계이다.
마지막으로 사석 포설단계는 조립식 브라켓(70)과 교각(P)의 하상표면까지 사석(100)으로 채우되, 교각(P)의 기초를 보강한 후 교각(P)의 주위 등을 여분으로 판 굴착부위(T)에 다양한 크기의 자갈이나 잡석, 모르터 등의 사석(100)을 채워서, 브라켓(70)의 흔들림이나 세굴의 영향이 없도록 굴착부위(T)를 복구하는 단계이다.
상기한 바와 같은 구성 및 시공으로 이루어진 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 및 그의 구축방법은 열차운행중에 교각(P)의 전면 터파기를 가급적 축소 지향함으로써, 교각(P)의 전후 및 좌우로 안정성을 도모할 수 있으며, 교각(P)의 기초보강으로 인하여 유수 단면적이 감소 및 축소되는 점을 굴착부위(T)를 형성한 후 이를 되메우는 방법으로 해결할 수 있으며, 하천공사의 계절적 특성을 고려하여 시공속도를 향상시킬 수 있으며, 교각(P)의 종방향으로 상부구조로 인한 형하공간의 제약해소로 장비의 효율적인 운영을 도모할 수 있으며, 내진에 적합한 현장 마이크로 파일(30)을 채택함으로써 중력식 교각(P) 기초구조의 단점을 보완할 수 있는 작용효과가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 및 그의 구축방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 교각의 외측 인접부에 현장 마이크로 파일을 지중에 설치하고, 이 현장 마이크로 파일상에 조립식 브라켓을 설치하여, 교각주변의 세굴을 방지하고, 지반의 지내력을 증진시켜 교각의 안정화를 도모할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 철근을 이용한 현장 마이크로 파일과 이 현장 마이크로 파일에 타설되는 그라우팅제로 인하여 지반내의 지내력을 증진시킬 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 공장이나 현장에서 제작된 조립식 브라켓을 이용하여 시공함으로 인하여 기초보강의 시공속도가 향상되며, 안정성 및 경제성이 증진되는 이점이 있다.
즉, 별도로 공장이나 현장에서 제작된 브라켓을 현장 마이크로 파일상에 설치하기 때문에, 교각 기초보강의 시공속도가 빨라 굴착 후 시공지연으로 기존구조물의 변위발생을 억제하는 이점이 있다.
넷째, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 교각의 필요한 개소에 앵커설치로 인하여 효율성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
다섯째, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 교각의 종방향으로 형하공간의 제약에 따른 영향이 발생되지 않는 이점이 있다.
여섯째, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 교각의 하부면 기초보강시 별도로 단면이 증설되지 않기 때문에, 기존의 유수의 흐름과 동일한 유수의 흐름을 유지함으로 인하여 유수의 통수에 유리한 이점이 있다.
즉, 교각의 인접부를 트렌치 굴착하고, 굴착부위에 현장 마이크로 파일과 브라켓을 설치한 후, 브라켓 사이를 굴착하여 사석으로 채움으로써, 교각의 부피가 더 커지거나 하는 교각의 단면상 증설이 필요없기 때문에, 교각의 기초보강공사 전후의 유수의 흐름상 변화가 거의 없는 이점이 있다.
일곱째, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 지중으로 현장 마이크로 파일이 삽입되기 때문에 외부로 녹발생이 거의 없어, 하천을 오염시키지 않으므로 환경 친화적인 이점이 있다.
여덟째, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 다수의 교각을 대칭으로 굴착함과 동시에 시공이 가능함으로 인하여 기초보강의 시공속도가 향상되는 이점이 있다.
아홉째, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 브라켓간의 하부에 형강을 설치하고, 상기 브라켓 및 교각의 굴착부위를 사석으로 채우기 때문에 브라켓이 외부의 영향으로 흔들림이 발생되거나 교각의 하부가 세굴되는 현상이 발생되지 않는 이점이 있다.
열째, 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체는 교각의 기초보강 공사중에 교각의 상부에 열차운행으로 인하여 발생되는 진동과는 무관하게 기초보강공사를 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 교각용 기초보강 구조체를 도시한 평면도1,
도 2는 종래의 교각용 기초보강 구조체를 도시한 단면도1,
도 3은 종래의 교각용 기초보강 구조체를 도시한 평면도2,
도 4는 종래의 교각용 기초보강 구조체를 도시한 단면도2,
도 5는 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한
교각용 조립식 기초보강 구조체를 도시한 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한
교각용 조립식 기초보강 구조체를 도시한 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한
교각용 조립식 기초보강 구조체를 도시한 측면도,
도 8은 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한
교각용 조립식 기초보강 구조체의 현장 마이크로 파일을 도시한 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한
교각용 조립식 기초보강 구조체의 현장 마이크로 파일을 도시한 측면도,
도 10은 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한
교각용 조립식 기초보강 구조체의 정착부를 도시한 평면도,
도 11은 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한
교각용 조립식 기초보강 구조체의 브라켓을 도시한 사시도,
도 12의 (a)∼(h)은 본 발명에 따른 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을
이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체의 시공상태를 도시한 시공 단계도.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
10 : 천공홀 20 : 케이싱
30 : 현장 마이크로 파일 33 : 구멍
34 : 간격제 35 : 결속선
36 : 연결구 37 : 주입파이프
38 : 철근 40 : 앵커
50 : 그라우팅제 60 : 정착부
62 : 볼트공 70 : 조립식 브라켓
80 : L형강 90 : 무수축 모르터
100 : 사석
110 : 시이트 파일 120 : 지반보강공
130 : 버팀보 140 : 앵커
P : 교각 T : 굴착부위

Claims (6)

  1. 교각의 주변에 대칭으로 지중에 소정의 직경과 깊이로 천공되는 천공홀과;
    상기 천공홀 내로 소정의 깊이만큼 삽입되어 지중에 매설되는 현장 마이크로 파일과;
    상기 현장 마이크로 파일내에 설치된 철근의 상부에 설치되는 정착부와;
    상기 정착부의 볼트공에 볼트 체결로 상기 조립식 브라켓의 수평면이 연결됨과 동시에 교각의 하단부에 형성된 천공홀에 상기 조립식 브라켓의 수직면이 앵커로 연결되며 전체적으로 직각 삼각형상이 되도록 H형강으로 조립형성되어 교각 주위에 설치되어 상호 L형강으로 연결설치되는 다수개의 조립식 브라켓과;
    상기 조립식 브라켓과 상기 조립식 브라켓의 수평면과 정착부간의 틈새와 상기 브라켓의 수직면과 교각 사이를 메우기 위하여 타설양생되는 무수축 모르터와;
    상기 조립식 브라켓과의 사이 및 교각의 주위에 다양한 크기의 자갈이나 쇄석을 포설하여 교각 주위의 하상이 쇄굴되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 현장 마이크로 파일은 소정의 직경 및 길이로 이루어지는 천공홀내에 다수개의 철근과 주입파이프 및 철근의 간격이 일정하게 유지될 수 있도록 일정한 간격을 두고 설치되는 간격제와; 철근이 서로 고정되도록 하기 위하여 일정한 간격으로 묶은 결속선과 철근을 상호 연결하기 위하여 설치되는 연결구로 이루어져 설치된 천공홀내에 그라우팅제를 타설 양생하는 것을 특징으로 하는 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 현장 마이크로 파일내에 설치되는 철근의 간격을 유지하기 위하여 일정한 간격으로 설치되는 간격제는 일정한 두께를 가지는 십자형상으로서 십자형상의 사이에 철근이 설치되도록 하고, 중앙에 형성된 구멍에 주입파이프를 설치하고, 이 주입파이프를 이용하여 그라우팅제를 타설할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 정착부는 상기 천공홀의 상부로 일정길이 연장된 철근에 설치되기 위한 것으로서 일정한 크기의 사각형상 철판 네모서리에 볼트공이 형성되고 철판의 하부에 상기 철근이 삽입될 수 있게 다수개의 삽입구가 설치되는 것을 특징으로 하는 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 조립식 브라켓은 교각 주위에 설치하되 하상의 표면에서 일정한 깊이에 설치되어 그 위에 자갈 또는 쇄석이 설치되어 지는 것을 특징으로 하는 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체.
  6. 교각의 주위의 하상을 일정한 깊이로 트렌치 굴착 제거하는 단계;
    상기 굴착된 지반에 천공홀을 형성하기 위하여 굴착기가 선단에 설치된 케이싱을 삽입 굴진하여 천공홀을 형성하는 단계;
    상기 천공홀내에 다수개의 철근과 주입파이프 및 철근의 간격을 유지하기 위하여 철근의 길이방향으로 중앙에 구멍이 형성된 십자형의 간격제와 간격제 전후 철근을 결속선으로 묶어 설치하고 그라우팅제를 타설양생하여 현장 마이크로 파일을 설치하는 단계;
    상기 현장 마이크로 파일내에 설치된 철근의 상부와 상기 정착부의 하부에 설치된 삽입구에 정착부를 설치하는 단계;
    상기 정착부의 네모서리에 설치된 볼트공에 상기 조립식 브라켓의 수평면과 볼트로 연결함과 동시에 교각의 하부에 형성된 천공홀에 상기 조립식 브라켓의 수직면을 앵커로 연결하여 전체적으로 직각 삼각형상으로 이루어지는 조립식 브라켓을 설치고정하는 단계;
    교각의 주위에 다수개 설치된 상기 조립식 브라켓의 하부를 상호 L형 형강로 연결하는 단계;
    상기 조립식 브라켓과 조립식 브라켓의 수평면과 정착부간의 틈새와 조립식 브라켓의 수직면과 교각간의 틈새와 조립식 브라켓을 상호 연결하는 L형 형강에 무수축 모르터를 타설양생하는 단계;
    상기 조립식 브라켓 사이의 잔여토를 굴착 제거하는 단계;
    상기 굴착한 부분의 교각 하상표면까지 다양한 크기의 자갈이나 쇄석으로 이루어진 사석을 포설하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 현장 마이크로 파일과 조립식 브라켓을 이용한 교각용 조립식 기초보강 구조체 구축방법.
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