KR100628511B1

KR100628511B1 - 외부 보강형 역순환굴착공법

Info

Publication number: KR100628511B1
Application number: KR1020050018021A
Authority: KR
Inventors: 송기용
Original assignee: 송기용
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2006-09-26
Also published as: KR20060096809A

Abstract

본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 대구경 기초 시공을 위한 역순환굴착공법(Reverse Circulation Drill 공법, RCD 공법) 시공 시 고강도로 공장제작된 외부 보강파일을 케이싱 내부에 설치하여 궁극적으로 외부 보강파일이 시공되는 콘크리트말뚝을 감싸게 하고, 외부 보강파일과 콘크리트말뚝을 일체화시킴으로써 수위변화에 대해 어떠한 영향도 받지 않으며 침식의 정도가 약하게 되고, 시공 당시의 고품질을 영구보존 할 수 있으며, 내구성이 증진되고, 파일 지지력이 우수하며, 외부 보강파일이 차수 기능을 하게 되어 별도로 물 처리를 위한 장비 및 시간이 소요되지 않으며, 콘크리트말뚝의 양생이 완료되기 전에 기초 콘크리트타설이 가능하게 되어 공기를 단축할 수 있는 발명으로써, 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 대구경 기초 시공을 위한 역순환굴착공법(Reverse Circulation Drill 공법, RCD 공법)에서, (a) 시공위치에 케이싱을 설치하는 단계; (b) 상기 케이싱 내부를 리버스 서큘레이션 드릴(Reverse Circulation Drill)로 굴착한 뒤, 공내 슬라임을 제거하는 단계; (c) 상기 슬라임이 제거된 공 내부에 외부 보강파일을 설치하는 단계; (d) 상기 외부 보강파일 내부에 철근망을 근입하여 설치하는 단계; 및 (e) 상기 외부 보강파일 내부에 콘크리트를 타설하고 케이싱을 인발하며 콘크리트말뚝을 형성하는 단계;를 포함하는 외부 보강형 역순환굴착공법을 제공한다.

Description

외부 보강형 역순환굴착공법{External reinforcement reverse circulation drill method}

도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법의 일 시공예를 시공순서 별로 간략히 도시한 공정도이다.

도 2는 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법의 일 시공예를 간략히 도시한 평면도이다.

도 3은 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법의 일 시공예를 간략히 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 케이싱 2 : 리버스서큘레이션드릴

100 : 외부 보강파일 110 : 철근망

본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 대구경 기초 시공을 위한 역순환굴착공법(Reverse Circulation Drill 공법, RCD 공법) 시공 시 고강도로 공장제작된 외부 보강파일을 케이싱 내부에 설치하여 궁극적으로 외부 보강파일이 시공되는 콘크리트말뚝을 감싸게 하고, 외부 보강파일과 콘크리트말뚝을 일체화시킴으로써 지하수위의 변화에 대해 어떠한 영향도 받지 않으며 침식의 정도가 약하게 되고, 시공 당시의 고품질을 영구보존 할 수 있으며, 내구성이 증진되고, 파일 지지력이 우수하며, 콘크리트말뚝의 양생이 완료되기 전에 기초 콘크리트타설이 가능하게 되어 공기를 단축할 수 있는 외부 보강형 역순환굴착공법에 관한 것이다.

일반적으로 현장타설말뚝 공법의 일종인 역순환굴착공법(Reverse Circulation Drill 공법, 이하 RCD 공법)은 상부의 토사층을 Casing Oscillator를 이용하여 GRAB로 굴착한 후 연암과 경암층을 굴착하고자 할 때 드릴 로드 끝부분에 부착된 특수한 Bit를 회전시켜 암반을 굴착하고 Drill rod Pipe로 순환수와 함께 파석을 Air Suction하여 지상으로 배출하며 굴착하는 공법으로, 주로 교량기초, 대형건물 기초, 고가도로 기초공사 등에 적용된다.

상기와 같은 역순환굴착공법(RCD 공법)은 연속적으로 굴착이 진행됨으로 깊은 심도까지 굴착이 가능하고, 심도가 깊을수록 타 공법보다 효율이 좋으며, 세사층의 굴착이 용이하고 특수한 비트(bit)에 의해서 연경암층도 무진동으로 굴착이 가능하며, 기종에 따라서 경사시공도 가능하다.

그러나 상기 역순환굴착공법(RCD 공법)은 수위변화가 심한 지역에서는 콘크 리트말뚝의 침식정도가 심하고, 지반 환경에 따라 시공품질이 좌우되어 시공 당시의 고품질을 유지하기 어려우며, 케이싱 내부로 철근망을 근입시키기 어렵고, 최종 케이싱 제거 시에 콘크리트말뚝의 일부가 붕괴되며, 케이싱 내부에 타설되는 콘크리트가 양생 완료된 후에나 기초 콘크리트 타설이 가능하게 됨으로 공기가 길어지게 되고, 물이 많은 지역에서는 물처리에 대해 많은 시간과 장비가 소요되어야 함으로 비경제적이고 시공성이 낮다는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 고강도로 공장제작된 외부 보강파일을 케이싱 내부에 설치하여 궁극적으로 시공되는 콘크리트말뚝을 감싸게 하고 외부 보강파일과 콘크리트말뚝을 일체화시킴으로써 수위변화에 대한 어떠한 영향도 받지 않으며 콘크리트말뚝의 침식 정도가 약하게 되고, 주변 환경의 영향 없이 시공 당시의 고품질을 영구보존 할 수 있으며, 내구성이 증진되고, 파일 지지력이 우수한 외부 보강형 역순환굴착공법을 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 외부 보강파일이 차수 기능을 하게 됨으로 별도의 물처리를 위한 장비 및 시간이 소요되지 않으며, 콘크리트말뚝의 양생이 완료되기 전에 기초 콘크리트타설이 가능하게 되어 공기를 단축할 수 있는 외부 보강형 역순환굴착공법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자 하는 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 대구경 기초 시공을 위한 역순환굴착공법(Reverse Circulation Drill 공법, RCD 공법)에서, (a) 시공위치에 케이싱을 설치하는 단계; (b) 상기 케이싱 내부를 리버스 서큘레이션 드릴(Reverse Circulation Drill)로 굴착한 뒤, 공내 슬라임을 제거하는 단계; (c) 상기 슬라임이 제거된 공 내부에 외부 보강파일을 설치하는 단계; (d) 상기 외부 보강파일 내부에 철근망을 근입하여 설치하는 단계; 및 (e) 상기 외부 보강파일 내부에 콘크리트를 타설하고 케이싱을 인발하며 콘크리트말뚝을 형성하는 단계;를 포함한다.

또한 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 대구경 기초 시공을 위한 역순환굴착공법(Reverse Circulation Drill 공법, RCD 공법)에서, (a) 시공위치에 케이싱을 설치하는 단계; (b) 상기 케이싱 내부를 리버스 서큘레이션 드릴(Reverse Circulation Drill)로 굴착하며 동시에 리버스 서큘레이션 드릴의 진행 방향으로 외부 보강파일을 설치하는 단계; (c) 상기 외부 보강파일 내부의 슬라임을 제거하는 단계; (d) 상기 외부 보강파일 내부에 철근망을 근입하여 설치하는 단계; 및 (e) 상기 외부 보강파일 내부에 콘크리트를 타설하고 케이싱을 인발하며 콘크리트말뚝을 형성하는 단계;를 포함한다.

이때 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 상기 (e) 단계 후 상기 콘크리트말뚝의 별도의 양생기간 없이 바로 후속작업인 기초 시공 작업을 시행하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 대구경 기초 시공을 위한 역순환굴착공법(Reverse Circulation Drill 공법, RCD 공법) 시공 시 고강도로 공장제작된 외부 보강파일을 케이싱 내부에 설치하여 궁극적으로 외부 보강파일이 시공되는 콘크리트말뚝을 감싸게 하고, 외부 보강파일과 콘크리트말뚝을 일체화시킴으로써 지하수위 변화에 대해 어떠한 영향도 받지 않으며 침식의 정도가 약하게 되고, 시공 당시의 고품질을 영구보존 할 수 있으며, 내구성이 증진되고, 파일 지지력이 우수하며, 외부 보강파일이 차수 기능을 하게 되어 별도로 물처리를 위한 장비 및 시간이 소요되지 않으며, 콘크리트말뚝의 양생이 완료되기 전에 기초 콘크리트타설이 가능하게 되어 공기를 단축할 수 있게 되는 바, 이와 같은 구성에 의하여 상기한 본 발명의 기술적 과제를 달성할 수 있게 된다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다만 이는 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 더욱 명확하게 이해하고 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위한 것이며, 전술한 사항들 이외에 본 발명이 가지는 또 다른 기술적 특징 및 장점들은 후술하는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 더욱 확실하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법의 일 시공예를 시공순서 별로 간략히 도시한 공정도이고, 도 2는 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법의 일 시공예를 간략히 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법의 일 시공예를 간략히 도시한 단면도이다.

이하 도 1a 내지 도 3을 기준으로 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법의 바람직한 일 시공예를 설명한다.

본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 연약지반층이 매우 두껍고 경질지반이 깊게 있으며 상부하중이 클 경우에 적용되는 공법으로, 주로 교량 기초나 대형 건물의 기초에 적용된다.

이러한 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 우선 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 casing oscillator를 이용하여 케이싱(1)을 지중에 설치한다. 이때 침식암층까지는 Hammer Grab를 이용하여 케이싱(1)을 지중에 설치한다.

이후 도 1c에 도시된 바와 같이 리버스 서큘레이션 드릴(Reverse Circulation Drill, 2)을 이용하여 케이싱(1) 내부를 굴착한다. 굴착된 토사는 샌드 펌프(Sand Pump)를 이용하여 지상으로 토출시켜 침전물은 장외반출하고 물은 다시 공내로 역순환시킨다. 이때 굴착된 공내에 청수(淸水) 또는 벤토나이트를 채워 0.2㎏/㎠의 정수압을 이용하여 공벽 붕괴를 방지한다.

이후 도 1d에 도시된 바와 같이 슬라임을 제거하고 공장에서 미리 제작된 고강도의 외부 보강파일(100)을 케이싱(1) 내부에 설치한다. 이때 상기 외부 보강파일(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 케이싱(1) 내부에 삽입될 수 있는 일정 직경을 가지며, 도 1e 및 도 1h에 도시된 바와 같이 시공하고자 하는 콘크리트말뚝의 길이를 만족시킬 수 있는 일정 길이를 갖는다. 또한 상기 외부 보강파일(100)은 공장에서 미리 제작된 고강도의 콘크리트파일을 사용하는 것이 바람직하고, 이외에 시공상황에 따라 이와 대등한 조건을 가진 다른 재질의 외부 보강형 파일을 택일하여 사용하여도 무방하다.

이렇게 설치되는 외부 보강파일(100)은 추후 시공되는 콘크리트말뚝의 외부를 감싸게 되고 콘크리트말뚝과 일체화되게 된다. 따라서 이러한 외부 보강파일(100)은 지하수위 변화에 대해 어떠한 영향도 받지 않으며 콘크리트말뚝의 침식 정도를 약하게 하고, 케이싱(1)이 제거되어도 시공 당시의 고품질을 영구보존 할 수 있게 하며, 내구성을 증진시키고, 파일 지지력을 우수하게 한다.

또한 상기 외부 보강파일(100)은 도 1d에 도시된 바와 같이 외부 보강파일(100)이 차수 기능을 하게 됨으로 별도의 물처리를 위한 장비 및 시간이 소요되지 않고, 콘크리트말뚝의 양생이 완료되기 전에 별도의 양생기간 없이 상부의 기초 콘크리트 타설이 가능하게 됨으로 공기를 단축할 수 있게 된다.

이후 도 1e에 도시된 바와 같이 외부 보강파일(100) 내부에 철근망(110)을 근입시켜 설치하고, 도 1f 내지 도 1h에 도시된 바와 같이 상기 외부 보강파일 (100) 내부에 콘크리트를 타설하며 케이싱(1)을 인발함으로써 콘크리트말뚝을 형성한다.

이후 콘크리트말뚝의 별도의 양생기간 없이 바로 후속공정인 기초 시공작업을 시행한다. 이는 전술된 바와 같이 상기 외부 보강파일(100)이 생성되는 콘크리트말뚝의 외부를 감싸며 일체화됨으로 콘크리트말뚝은 양생이 완료되기 전이라도 어느 정도의 지지력을 확보할 수 있으므로 상부의 기초 시공이 가능하게 되기 때문이다.

또한 상기와 같이 시공되는 대구경의 기초는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 외부 보강파일(100)이 콘크리트말뚝을 감싸게 됨으로 수위변화와 같은 주변 환경으로부터 콘크리트말뚝이 침식되는 것을 방지하고, 동일재료인 외부 보강파일(100)과 콘크리트말뚝이 완벽하게 일체화를 이룸으로써 내구성 및 파일 지지력이 증진된다.

도면에 도시되지는 않았지만 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법의 바람직한 다른 시공예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 casing oscillator를 이용하여 케이싱(1)을 지중에 설치한다. 이때 침식암층까지는 Hammer Grab를 이용하여 케이싱(1)을 지중에 설치한다.

이후 리버스 서큘레이션 드릴(Reverse Circulation Drill, 2)을 이용하여 케이싱(1) 내부를 굴착하며, 동시에 리버스 서큘레이션 드릴(2)의 진행방향으로 외부 보강파일(100)을 설치한다. 따라서 상기와 같이 리버스 서큘레이션 드릴(2)의 굴착과 동시에 외부 보강파일(100)이 설치되게 됨으로써 전술된 일 시공예에서 행해지던 청수 또는 벤토나이트를 이용한 공벽 붕괴방지 작업이 생략된다.

이때 상기와 같이 설치되는 외부 보강파일(100)은 전술된 본 발명의 일 시공예에서와 마찬가지로 공장에서 미리 제작된 고강도의 외부 보강파일(100)로써, 케이싱(1) 내부에 삽입될 수 있는 일정 직경을 가지며, 시공하고자 하는 콘크리트말뚝의 길이를 만족시킬 수 있는 일정 길이를 갖는다. 또한 상기 외부 보강파일(100)은 공장에서 미리 제작된 고강도의 콘크리트파일을 사용하는 것이 바람직하고, 이외에 시공상황에 따라 이와 대등한 조건을 가진 다른 재질의 외부 보강형 파일을 택일하여 사용하여도 무방하다.

또한 상기 외부 보강파일(100)은 차수 기능을 하게 됨으로 별도의 물처리를 위한 장비 및 시간이 소요되지 않고, 콘크리트말뚝의 양생이 완료되기 전에 별도의 양생기간 없이 상부의 기초 콘크리트 타설이 가능하게 됨으로 공기를 단축할 수 있게 된다.

이후 상기 외부 보강파일(100) 내부의 슬라임을 제거하고, 외부 보강파일(100) 내부에 철근망(110)을 근입시켜 설치한다.

이후 상기 외부 보강파일(100) 내부에 콘크리트를 타설하며 케이싱(1)을 인발함으로써 콘크리트말뚝을 형성하고, 콘크리트말뚝의 별도의 양생기간 없이 바로 후속공정인 기초 시공작업을 시행한다. 이는 전술된 바와 같이 상기 외부 보강파일(100)이 생성되는 콘크리트말뚝의 외부를 감싸며 일체화됨으로 콘크리트말뚝은 양생이 완료되기 전이라도 어느 정도의 지지력을 확보할 수 있으므로 상부의 기초 시공이 가능하게 되기 때문이다.

또한 상기와 같이 시공되는 대구경의 기초는 외부 보강파일(100)이 콘크리트말뚝을 감싸게 됨으로 수위변화와 같은 주변 환경으로부터 콘크리트말뚝이 침식되는 것을 방지하고, 동일재료인 외부 보강파일(100)과 콘크리트말뚝이 완벽하게 일체화를 이룸으로써 내구성 및 파일 지지력이 증진된다.

또한 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법 시행 시, 상기 전술된 시공예 중에서 시공상황에 맞는 것을 택일하여 시행하여도 무방하다.

본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 고강도로 공장제작된 외부 보강파일을 케이싱 내부에 설치하여 궁극적으로 시공되는 콘크리트말뚝을 감싸게 하고 외부 보강파일과 콘크리트말뚝을 일체화시킴으로써 지하수위 변화에 대한 어떠한 영향도 받지 않으며 콘크리트말뚝의 침식 정도가 약하게 되고, 주변 환경의 영향 없이 시공 당시의 고품질을 영구보존 할 수 있으며, 내구성이 증진되고, 파일 지지력이 우수한 외부 보강형 역순환굴착공법을 제공하는데 효과가 있다.

또한 본 발명의 외부 보강형 역순환굴착공법은 외부 보강파일이 차수 기능을 하게 됨으로 별도의 물처리를 위한 장비 및 시간이 소요되지 않으며, 콘크리트말뚝의 양생이 완료되기 전에 기초 콘크리트타설이 가능하게 되어 공기를 단축할 수 있는 외부 보강형 역순환굴착공법을 제공하는데 다른 효과가 있다.

Claims

대구경 기초 시공을 위한 역순환굴착공법(Reverse Circulation Drill 공법, RCD 공법)에서,

(a) 시공위치에 케이싱을 설치하는 단계;

(b) 상기 케이싱 내부를 리버스 서큘레이션 드릴(Reverse Circulation Drill)로 굴착한 뒤, 공내 슬라임을 제거하는 단계;

(c) 상기 슬라임이 제거된 공 내부에 외부 보강파일을 설치하는 단계;

(d) 상기 외부 보강파일 내부에 철근망을 근입하여 설치하는 단계; 및

(e) 상기 외부 보강파일 내부에 콘크리트를 타설하고 케이싱을 인발하며 콘크리트말뚝을 형성하는 단계;

를 포함하는 외부 보강형 역순환굴착공법.
대구경 기초 시공을 위한 역순환굴착공법(Reverse Circulation Drill 공법, RCD 공법)에서,

(a) 시공위치에 케이싱을 설치하는 단계;

(b) 상기 케이싱 내부를 리버스 서큘레이션 드릴(Reverse Circulation Drill)로 굴착하며 동시에 리버스 서큘레이션 드릴의 진행 방향으로 외부 보강파일을 설치하는 단계;

(c) 상기 외부 보강파일 내부의 슬라임을 제거하는 단계;

(d) 상기 외부 보강파일 내부에 철근망을 근입하여 설치하는 단계; 및

(e) 상기 외부 보강파일 내부에 콘크리트를 타설하고 케이싱을 인발하며 콘크리트말뚝을 형성하는 단계;

를 포함하는 외부 보강형 역순환굴착공법.
제1항 및 제2항에서, 상기 (e) 단계 후 상기 콘크리트말뚝의 별도의 양생기간 없이 바로 후속작업인 기초 시공 작업을 시행하는 단계를 더 포함하는 외부 보강형 역순환굴착공법.
제1항 및 제2항에서, 상기 외부 보강파일은 공장에서 미리 제작된 일정 직경 및 길이를 갖는 고강도의 콘크리트파일인 것을 특징으로 하는 외부 보강형 역순환굴착공법.