KR100657613B1 - Device for fortifying supporting force of weak land having geotextile installed on piles - Google Patents

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KR100657613B1
KR100657613B1 KR1020060043890A KR20060043890A KR100657613B1 KR 100657613 B1 KR100657613 B1 KR 100657613B1 KR 1020060043890 A KR1020060043890 A KR 1020060043890A KR 20060043890 A KR20060043890 A KR 20060043890A KR 100657613 B1 KR100657613 B1 KR 100657613B1
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이창수
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Abstract

A bearing power reinforcing apparatus of a soft ground including geotextile installed in a head of a pile is provided to bear load stably by constructing the pile or a grouting column, and support a structure by connecting the piles with high strength geotextile. A first sand mat layer(30) is arranged on a soft ground(10), and plural piles(20) are installed by a pile construction system(100) to contact an end of the pile through the first sand mat layer and the soft ground to a support layer(11). A contact area of geotextile(40) is enlarged by installing a support plate(21) in a head of the pile, and the heads of the piles are connected with the geotextile by arranging the geotextile on the piles. A second sand mat layer(50) is installed on the geotextile, and earth is loaded on the geotextile. The support plate is fastened on the head of the pile by bolting, and a groove is formed in the head of the pile. A projection is formed in a lower part of the support plate, and inserted to the groove of the head of the pile.

Description

말뚝 두부에 설치된 토목섬유를 포함하는 연약지반 지지력 강화장치{DEVICE FOR FORTIFYING SUPPORTING FORCE OF WEAK LAND HAVING GEOTEXTILE INSTALLED ON PILES}Soft ground bearing reinforcement device including geotextiles installed on the pile head {DEVICE FOR FORTIFYING SUPPORTING FORCE OF WEAK LAND HAVING GEOTEXTILE INSTALLED ON PILES}

도 1은 종래의 토목섬유 팩과 다짐말뚝을 이용한 연약지반의 지지력 강화 방법에 의하여 시공된 상태의 설명도1 is an explanatory view of a state constructed by a method of strengthening the bearing capacity of a soft ground using a conventional geotextile pack and compaction pile

도 2는 본 발명에 의한 연약지반 강화 방법에 의하여 시공된 상태의 설명도2 is an explanatory diagram of a state constructed by the soft ground reinforcement method according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 연약지반 지지력 강화 장치가 설치되어 하중을 분산하는 상태를 설명하는 도Figure 3 is a view illustrating a state in which the soft ground bearing capacity reinforcing device is installed in accordance with the present invention to distribute the load

도 4는 본 발명에 따른 연약지반 지지력 강화 장치가 설치된 상태에서 말뚝에 하중이 전달되는 상태를 나타내는 설명도4 is an explanatory diagram showing a state in which a load is transmitted to a pile in a state in which a soft ground support force reinforcing device is installed according to the present invention;

도 5(a) 내지 도 5(e)는 본 발명에 따른 연약지반의 지지력 강화방법을 설명하는 시공 순서도Figure 5 (a) to Figure 5 (e) is a construction flowchart illustrating a method for strengthening the bearing capacity of the soft ground according to the present invention

도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명에 따른 연약지반의 지지력 강화장치에 있어서 말뚝 두부와 지지플레이트의 고정 형태에 대한 실시예Figure 6 (a) and Figure 6 (b) is an embodiment of the fixed form of the pile head and the support plate in the device for strengthening the bearing capacity of the soft ground according to the present invention

도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명에 따른 연약지반의 지지력 강화장치에 있어서 말뚝 두부와 지지플레이트의 고정 형태에 대한 다른 실시예Figure 7 (a) and Figure 7 (b) is another embodiment of the fixed form of the pile head and the support plate in the device for strengthening the bearing capacity of the soft ground according to the present invention

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 연약지반 2 토목섬유 팩1 Soft ground 2 Geotextile Pack

3 충진재 4 상부 매트보강재3 Filler 4 Upper Mat Reinforcement

5 성토 10 연약지반5 Fill 10 Soft Ground

11 지지층 20 말뚝11 support layer 20 pile

21 지지플레이트 30 제1 샌드매트층21 Support Plate 30 First Sand Mat Layer

40 토목섬유 50 제2 샌드매트층40 Geotextile 50 2nd Sand Mat Layer

60 성토 70 구조물60 Fill 70 Structure

등록실용신안공보 등록번호 20-292926호, 토목섬유 팩으로 강화된 다짐말뚝을 이용한 연약지반의 지지력 증대 시스템Registered Utility Model Publication No. 20-292926, Strengthening System of Soft Ground Using Compaction Pile Reinforced by Geotextile Pack

본 발명은 연약지반의 지지력 강화 방법 및 말뚝 두부에 설치된 토목섬유를 포함하는 연약지반 지지력 강화장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 말뚝의 상부에 토목섬유를 설치하여 축방향의 하중은 물론 측방 유동압이나 횡방향의 하중을 지지할 수 있도록 연약지반의 지지력을 강화시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for reinforcing bearing capacity of soft ground and a soft ground bearing reinforcing device including a geotextile installed in the pile head. More particularly, the present invention relates to a method and an apparatus for strengthening the bearing capacity of a soft ground to install a geotextile on top of a pile to support lateral load as well as lateral flow pressure or transverse load.

일반적으로 연약지반을 개량하는 방법으로 PBD, 샌드드레인, 팩드레인 등의 연직 배수재가 설치된 지반에 성토하중을 가하여 압밀을 촉진시켜 지반의 강도를 증진시키는 공법과, 스톤컬럼이나 모래다짐말뚝을 이용하여 지반을 치환하는 공법 이 알려져 있다. 모래 다짐말뚝은 연직 배수공법으로도 사용되며, 해안 항만 시설물의 기초부에 치환 공법으로도 사용되고 있다.In general, as a method of improving the soft ground, by applying embankment load to the ground where vertical drainage materials such as PBD, sand drain, and pack drain are installed, it promotes consolidation to increase the strength of the ground, and stone column or sand compaction pile Techniques for substituting ground are known. Sand compaction pile is also used as a vertical drainage method, and is also used as a substitution method at the base of coastal port facilities.

지금까지 연약지반을 개량하는 방법으로 대부분 압밀 배수를 촉진하기 위해서 연직배수재를 설치한 지반에 성토 재하(Preloading) 시키는 공법이 일반적으로 사용되어 왔다. 그러나, 연약지반의 강도를 증가시키더라도, 장기적인 압밀침하 나 2차 압축으로 인한 구조물의 손상 및 기초의 부마찰력 발생을 완전히 피할 수는 없다. 압밀 배수공법으로 지반의 강도를 증가시키더라도 성토하중이나 구조물의 하중이 클 경우, 지반의 파괴를 막기 위한 기초 시스템이 도입되어야 한다.Until now, most of the methods for improving the soft ground have been generally used to preload the ground in which the vertical drainage is installed to promote consolidation drainage. Increasing the strength of the soft ground, however, does not completely avoid damage to the structure and generation of subfrictional forces due to long-term consolidation or secondary compression. Even if the consolidation drainage method increases the strength of the ground, a foundation system should be introduced to prevent the destruction of the ground in case of high fill load or structural load.

치환공법으로 사용되는 모래다짐말뚝은 이미 널리 사용되고 있다. 대한민국 등록실용신안 제20-292926호에는 연약지반 치환공법으로 토목섬유 팩으로 강화된 다짐말뚝을 이용한 연약지반의 지지력을 증대하기 위한 공법이 공개되어 있다. 도 1은 상기 문헌에 공개된 공법에 의해서 시공된 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 먼저 강관을 연약지반(1)에 압입한 후 고강도 지오그리드로 강화시킨 팩(Pack)(2)에 자갈, 모래, 쇄석 등의 충진재(3)를 충진하여 지중에 기둥(Column)을 만든다. 이 후 모래를 포설하고 일정한 면으로 포설된 매트 보강재(4)를 설치한다. 상기 문헌에 공개된 연약지반 내 성토하중(5)을 지오텍스타일로 감싸진 기둥으로 지지하는 GCC (Geotextile Coated column)공법의 일환이다. 이 공법은 연약지반 내 일부를 모래, 자갈의 기둥을 만들어 치환함으로써, 전단강도가 증가된 복합지반을 구성하는 것이다. 보다 효율적인 지반 치환을 위해서는 대구경 스톤컬럼의 단면 확대(Burlging) 및 축소(Necking) 파괴를 막아야 한다. 상기 문헌에 공개된 공법은 고강도 토목섬유(2)로 주머니(pack)을 만들어서 모래, 자갈등을 충진함으로써 스톤 컬럼의 품질을 높였다. Sand compaction pile used as a substitution method is already widely used. Korean Utility Model Registration No. 20-292926 discloses a method for increasing the bearing capacity of soft ground using compacted piles reinforced with geotextile packs. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the state constructed by the construction method disclosed by the said document. Referring to FIG. 1, first, a steel pipe is pressed into a soft ground (1), and then a filler (3) such as gravel, sand, and crushed stone is packed into a pack (2) reinforced with high-strength geogrid. ) After installing sand and install the mat reinforcement (4) installed in a constant surface. It is part of the Geotextile Coated Column (GCC) method which supports the fill load (5) in the soft ground disclosed in the above document with a geotextile wrapped column. This method is to construct a composite ground with increased shear strength by replacing part of the soft ground with sand and gravel columns. For more efficient ground substitution, it is necessary to prevent the breaking and narrowing of the cross section of the large diameter stone column. The method disclosed in the above document improves the quality of the stone column by filling a sand, gravel, etc. by making a pack with high-strength geotextiles 2.

그러나, 상기 문헌에 공개된 공법에 의하여 형성된 토목섬유(2) 및 충진재(3)로 이루어진 스톤컬럼에 의하여 보강된 지반의 지지 매카니즘을 명확히 규명할 수 없다는 문제점이 있다. 스톤컬럼이 구조물의 하중을 지지하기 위하여 사용될 경우, 연직방향에 대한 지지력은 스톤컬럼과 비보강된 연약지반을 혼합된 지반으로 가정하여야 한다. 그리고 실제 지지력을 검증하기 위하여는 스톤컬럼 다수와 연약지반을 포함하는 면적에 대하여 대형의 평판재하시험을 실시해야 한다. 또한, 고강도 토목섬유로 보강된 스톤컬럼은 연속체(Continum Element)가 아니기 때문에 명확한 공학적 물성을 파악할 수 없다. 즉, 연속체 물체가 갖는 재료의 균일성(Homogeneous)와 공학적 방향성(Isotropic or anisotropic)을 명확하게 규명할 수 없다.However, there is a problem in that the support mechanism of the ground reinforced by the stone column made of the geotextile 2 and the filler 3 formed by the method disclosed in the above document cannot be clearly identified. Where stone columns are used to support the loads of the structure, the bearing capacity in the vertical direction shall be assumed to be the mixed ground of the stone columns and the unreinforced soft ground. In order to verify the actual bearing capacity, a large plate load test should be carried out on an area containing a large number of stone columns and soft ground. In addition, the stone column reinforced with high-strength geosynthetic fiber is not a continuous element, it is not possible to grasp clear engineering properties. That is, the homogeneous and isotropic or anisotropic properties of the material of the continuum object cannot be clearly identified.

또한, 스톤컬럼이 횡 방향의 하중을 받게 될 경우, 재료가 개별적(discrete)이기 때문에, 횡방향의 지지 거동이 어떻게 될지 예측하기 힘들며, 공학적으로도 휨강성을 계산할 수 없다. 따라서, 성토하중과 같은 연직 하중에 대해서는 혼합 지반의 강도를 증진하여 지지할 수 있으나, 측방 유동압이나, 구조물의 횡방향 하중에 대해서는 지지 메카니즘을 설계에 반영하기 어렵다는 문제점이 있다.In addition, when the stone column is subjected to the transverse load, since the material is discrete, it is difficult to predict what the transverse support behavior will be, and it is not possible to calculate the flexural rigidity in engineering. Therefore, the vertical load such as embankment load can be supported by increasing the strength of the mixed ground, but there is a problem that it is difficult to reflect the support mechanism in the design for the lateral flow pressure and the lateral load of the structure.

본 발명은 연약지반의 지지력을 보강하고자 할 경우 연직 하중뿐 아니라, 측방유동압이나 횡방향 하중에 대하여도 지지 매카니즘을 예측할 수 있는 연약지반의 지지력 보강 방법 및 보강 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method and a reinforcing device for reinforcing the soft ground, which can predict the support mechanism not only for the vertical load but also for the lateral flow pressure and the lateral load when the reinforcing force for the soft ground is to be reinforced.

본 발명에 의한 연약지반의 지지력 강화방법은 연약지반 상에 시공되는 큰 면적의 성토하중이나 구조물의 하중을 말뚝과 토목섬유를 이용하여 경제적이며 효과적으로 연약지반의 지지력을 보강하는 것이다. The method of reinforcing the bearing capacity of the soft ground according to the present invention is to reinforce the bearing capacity of the soft ground economically and effectively by using piles and geotextiles for the large area embankment load or the load of the structure constructed on the soft ground.

일반적으로 말뚝을 통하여 하중을 지지하기 위해서는 말뚝과 말뚝 간을 연결하는 슬래브(slab), 캡(cap) 혹은 푸팅(footing) 등이 필요하게 된다. 슬래브가 말뚝의 두부와 연결되면, 슬래브 자중과 성토하중 혹은 구조물의 하중에 의하여 처짐이 발생하게 된다. 이러한 처짐에 의하여 발생된 모멘트는 부재를 파손시키게 되므로, 슬래브는 휨모멘트와 전단에 저항할 수 있는 부재력을 갖춰야 한다. 따라서, 성토하중이나 구조물의 하중을 지지하는 말뚝의 간격이 넓어질수록 처짐은 더욱 크게 발생하고 부재력을 견디기 위한 슬래브의 두께도 두꺼워지게 된다.In general, in order to support a load through the pile, a slab, a cap, or a footing that connects the pile and the pile is required. When the slab is connected to the head of the pile, deflection occurs due to the slab weight and the fill load or the load of the structure. Since the moment generated by this deflection causes the member to break, the slab must have a bending force and a member force capable of resisting shear. Therefore, the wider the spacing of piles supporting the load or structure load, the greater the deflection and the thicker the slab to withstand the member force.

본 발명에 의한 연약지반의 지지력을 강화하는 방법은 성토하중이나 구조물의 하중을 말뚝으로 전달하는 매개를 콘크리트 슬래브가 아닌, 고강도 토목섬유를 이용한다. 말뚝으로 지지되지 못하는 연약지반에는 상부하중에 의하여 침하가 발생하게 된다. 토목섬유를 말뚝의 상부에 포설하여 각각의 말뚝의 두부를 토목섬유로 연결하게 되면, 말뚝 사이에 작용하는 상부하중은 토목섬유로 전달되고, 토목섬유의 인장 강도로 상부하중을 지지하게 된다. 토목섬유에 걸리는 인장력은 말뚝두부에 전달되므로 말뚝의 지지력이 확보되는 한, 성토 및 구조물의 하중은 말뚝을 통하여 완벽하게 지지 된다. The method of reinforcing the bearing capacity of the soft ground according to the present invention uses a high-strength geosynthetic fiber, rather than a concrete slab as a medium for transferring the fill load or the load of the structure to the pile. In soft ground that is not supported by piles, settlement occurs due to the upper load. When geotextiles are installed on top of the piles to connect the heads of each pile to the geotextiles, the upper loads acting between the piles are transferred to the geotextiles, and the upper loads are supported by the tensile strength of the geotextiles. Tensile force applied to the geosynthetic fiber is transferred to the pile head, so that the load of the fill and the structure is perfectly supported through the pile as long as the supporting force of the pile is secured.

본 발명의 일측면에 의하면, 연약지반의 지지력을 강화하는 방법이 제공된다. 본 발명에 의한 연약지반의 지지력 강화방법은, 연약지반의 상부에 제1 샌드매트층을 포설하는 단계와, 말뚝의 선단이 상기 샌드매트층 및 연약지반층을 관통하여 지지층에 닿도록 복수의 말뚝을 설치하는 단계와, 하중을 전달하기 위한 토목섬유를 상기 복수의 말뚝의 상부에 포설하여 상기 복수의 말뚝의 두부를 토목섬유로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 말뚝으로는 기성 말뚝(RC, PC, PHC)을 사용하는 것이 바람직하나, 현장 타설 말뚝을 사용할 수도 있다.According to one aspect of the present invention, a method for strengthening the bearing capacity of the soft ground is provided. The method of strengthening the bearing capacity of the soft ground according to the present invention comprises the steps of: laying a first sand mat layer on top of the soft ground, and a plurality of piles so that the tip of the pile penetrates the sand mat layer and the soft ground layer to reach the supporting layer. And installing the geotextiles for transferring the load on top of the plurality of piles and connecting the heads of the plurality of piles with the geotextiles. It is preferable to use ready-made piles (RC, PC, PHC) as the pile, but it is also possible to use on-site casting piles.

본 발명에 있어서, 복수의 말뚝을 설치하는 단계와 복수의 말뚝의 두부를 토목섬유로 연결하는 단계 사이에, 상기 복수의 말뚝 중 적어도 하나의 말뚝의 두부에 토목섬유와의 접촉면적 확대를 위하여 말뚝의 두부보다 큰 면적을 갖는 지지플레이트를 설치하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, between the step of installing a plurality of piles and connecting the head of the plurality of piles to the geosynthetic fibers, at least one of the plurality of piles in the head of the pile to expand the contact area with the geosynthetic piles It is preferable to further include the step of installing a support plate having an area larger than the head of the.

또한, 말뚝의 두부를 토목섬유로 연결하고 토목섬유의 상부에 구조물의 슬래브를 직접 시공하거나 성토를 할 수도 있으나, 토목섬유의 상부에 제2 샌드매트층을 포설한 후에 슬래브를 시공하거나 성토할 수도 있다.In addition, it is possible to connect the head of the pile with geosynthetic fibers and directly construct or fill the slab of the structure on the top of the geosynthetic fiber. have.

이때 지지플레이트를 말뚝의 두부에 볼트로 고정하거나, 말뚝의 두부에 다각형 홈을 형성하고, 지지플레이트의 하부면에 다각형 돌기를 형성하여 지지플레이트의 돌기를 홈에 삽입하여 고정하거나, 접착제를 사용하여 접착고정할 수도 있다.At this time, the support plate is bolted to the head of the pile, or polygonal groove is formed on the head of the pile, and a polygonal protrusion is formed on the lower surface of the support plate to insert and fix the protrusion of the support plate into the groove, or by using an adhesive Adhesion can also be fixed.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 말뚝과 토목섬유를 포함하는 연약지반의 지지력 강화장치가 제공된다. 본 발명에 의한 연약지반의 지지력 강화장치는, 연약지반의 상부에 포설된 제1 샌드매트층과 연약지반을 관통하여 지지층에 선단이 닿 도록 설치된 복수의 말뚝과, 상기 복수의 말뚝에 하중을 골고루 전달하기 위하여 상기 복수의 말뚝의 상부에 포설된 토목섬유를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a device for strengthening the bearing capacity of a soft ground comprising a pile and geotextiles. According to the present invention, a device for reinforcing bearing capacity of a soft ground includes a plurality of piles installed so that a tip of the support layer penetrates through a first sand mat layer and a soft ground disposed on an upper portion of the soft ground, and a load is applied to the plurality of piles. It characterized in that it comprises a geotextile laid on top of the plurality of piles for delivery.

또한, 토목섬유와 접촉면적을 확대하기 위하여 상기 복수의 말뚝 중 적어도 하나의 말뚝의 두부에 고정된 말뚝의 두부보다 큰 면적을 갖는 지지플레이트를 고정설치하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to fix the support plate having a larger area than the head of the pile fixed to the head of at least one of the plurality of piles in order to enlarge the contact area with the geosynthetic fiber.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 5(a) 내지 도 5(e)는 본 발명에 따른 연약지반의 지지력 강화방법을 설명하는 시공 순서도이다. 먼저, 연약지반(10)의 상부에 제1 샌드매트층(30)을 포설하고, 말뚝(20)의 선단이 샌드매트층(30) 및 연약지반층(10)을 관통하여 지지층(11)에 닿도록 복수의 말뚝을 말뚝시공장비(100)를 이용하여 설치한다(도 5(a) 및 도 5(b)). 말뚝(20)으로는 기성말뚝인 RC, PC, PHC 그리고 복합소재 말뚝을 사용하거나, 현장에서 타설한 말뚝을 사용할 수 있다. 또한 말뚝의 용도로 사용될 그라우팅 기둥(Jet-grouting column)도 유효 직경이 크므로 사용이 가능하다. 말뚝의 설치시 말뚝(20)의 선단을 지지층(11)까지 관입하여 성토하중을 지지할 지지력을 확보한다. 다음으로 각각의 말뚝(20)의 두부에 토목섬유(40)와의 접촉면적이 확대되도록 말뚝의 두부보다 큰 면적을 갖는 지지플레이트(21)를 설치한다(도 5(c)). 다음으로, 하중을 말뚝에 전달하기 위한 토목섬유(40)를 복수의 말뚝(20)의 상부에 포설하여 상기 복수의 말뚝의 두부를 토목섬유로 연결한다(도 5(d)). 고강도 토목섬유는 상부하중의 크기에 따라 강도를 달리해야 하며, 말뚝 간격을 고 려하여 상부하중을 지지할 수 있도록 설계한다. 다음으로, 토목섬유(40)의 상부에 제2 샌드매트층(50)을 포설하고, 제2 샌드매트층(50)의 상부에 성토한다(도 5(e)).본 실시예에서는 토목섬유(40) 상부에 제2 샌드매트층(50)을 포설하고, 성토(60)를 실시하였으나, 구조물(70)의 바닥 슬래브를 직접 시공할 수도 있다.5 (a) to 5 (e) is a construction flowchart illustrating a method for strengthening the bearing capacity of the soft ground according to the present invention. First, the first sand mat layer 30 is disposed on the soft ground 10, and the tip of the pile 20 penetrates through the sand mat layer 30 and the soft ground layer 10 to the support layer 11. A plurality of piles to be installed using the pile construction equipment 100 (Fig. 5 (a) and 5 (b)). As the pile 20, ready-made piles such as RC, PC, PHC and composite piles, or can be used in the field cast. In addition, the grouting column, which is to be used for piles, can also be used because of its large effective diameter. When the pile is installed, the tip of the pile 20 is inserted into the support layer 11 to secure a supporting force to support the fill load. Next, a support plate 21 having a larger area than the head of the pile is installed on the head of each pile 20 so that the contact area with the geosynthetic fiber 40 is enlarged (FIG. 5C). Next, the geosynthetic fiber 40 for transferring the load to the pile is installed on the upper portion of the plurality of piles 20 to connect the head of the plurality of piles with the geosynthetic fiber (Fig. 5 (d)). High-strength geosynthetic fiber should vary in strength depending on the size of the upper load, and it is designed to support the upper load in consideration of the pile spacing. Next, a second sand mat layer 50 is laid on the top of the geotextile 40, and then buried in the top of the second sand mat layer 50 (FIG. 5 (e)). The second sand mat layer 50 is disposed on the upper portion 40 and the fill 60 is applied, but the floor slab of the structure 70 may be directly constructed.

도 2는 내지 도 4를 참조하면, 토목섬유(40)의 상부에 적하된 성토(60)나 구조물(70)의 하중에 의하여 말뚝(20)에 의하여 지지되지 않는 연약지반(10)은 침하된다. 그러나, 토목섬유 상부에 적재된 성토(60)나 구조물(70)의 하중(F)은 고인장 강도를 갖는 토목섬유(geotextile)에 의하여 지지된다. 또한, 토목섬유에 걸리는 인장력(T)은 말뚝(20)의 두부에 설치된 지지플레이트(21)를 통하여 말뚝으로 전달되고, 말뚝의 선단은 지지층(11)에 의하여 지지되어 있으므로 연약지반(10)이 침하되더라도 토목섬유에 의하여 상부의 성토층(60)이나 구조물(70)이 지지된다. 말뚝(20)은 연속체이므로, 연직 하중뿐만 아니라 횡하중이나 유동압에 대한 알려진 물적특성을 설계에 반영하여 저렴하고 효과적으로 연약지반의 지지력 강화에 이용할 수 있다. 또한, 고 인장 강도를 갖는 토목섬유(40)를 사용하여 연약지반이 침하할 경우 성토층(60)이나 구조물(70)에 걸리는 하중을 말뚝(20)으로 전달할 수 있으므로 연약지반의 침하에 의하여 성토층(60)이나 구조물(70)이 붕괴되는 것을 방지한다.2 to 4, the soft ground 10 that is not supported by the pile 20 due to the load of the fill soil 60 or the structure 70 dropped on the top of the geosynthetic fiber 40 is settled. . However, the load F of the fill 60 or the structure 70 loaded on top of the geotextiles is supported by geotextiles having a high tensile strength. In addition, the tensile force (T) applied to the geosynthetic fiber is transmitted to the pile through the support plate 21 installed on the head of the pile 20, the tip of the pile is supported by the support layer 11, so the soft ground 10 Even if settled, the top layer 60 or the structure 70 is supported by the geotextiles. Since the pile 20 is a continuum, it can be used to reinforce the bearing capacity of the soft ground inexpensively and effectively by reflecting the known physical properties of the lateral load or flow pressure as well as the vertical load. In addition, when the soft ground is settled using the geosynthetic fiber 40 having a high tensile strength, the load applied to the pile layer 60 or the structure 70 can be transferred to the pile 20, so the ground is settled by the settlement of the soft ground. Prevents layer 60 or structure 70 from collapsing.

도 6에는 말뚝(20)의 두부와 지지플레이트의 고정 결합구조가 도시되어 있다. 도 6(a)에를 참조하면, 말뚝의 두부에는 사각형의 단면을 갖는 홈(23)을 형성되어 있고, 지지플레이트(21)의 하부면에는 사각형의 단면을 갖는 돌기(22)가 형성 되어 있다. 지지플레이트(21)의 돌기(22)를 홈(23)에 삽입하면 지지플레이트는 상부에 포설된 토목섬유에 걸리는 장력은 상부에서 하부로만 작용하도록 되어 있으므로 플레이트가 회전하거나 이탈되지 않는다. 도 6(b)를 참조하면, 지지플레이트를 말뚝의 두부에 볼트로 체결하여 고정한 것이다. 도시하지는 않았으나, 말뚝의 두부 단부면에는 말뚝의 타설시 볼트체결을 위한 인서트가 삽입되어 있다.6 shows a fixed coupling structure of the head and the support plate of the pile 20. Referring to Figure 6 (a), the head of the pile is formed with a groove 23 having a rectangular cross section, the projection 22 having a rectangular cross section is formed on the lower surface of the support plate 21. When the projection 22 of the support plate 21 is inserted into the groove 23, the support plate is applied to the geotextiles laid on the upper portion is to act only from the top to the bottom so that the plate is not rotated or released. Referring to Figure 6 (b), the support plate is fixed by fastening the bolt to the head of the pile. Although not shown, an insert for bolting when the pile is placed is inserted into the head end surface of the pile.

도 7(a)는 말뚝(20)의 두부에 원형의 단면을 갖는 홈(23)이 형성되고, 홈(23)에 삽입되기 위한 지지플레이트(21)는 사각형이며 돌기(22)의 단면은 원형인 실시예를 도시하고 있으며, 도 7(b)는 지지플레이트(21)가 디스크 형상인 실시예를 도시하고 있다.7 (a) shows a groove 23 having a circular cross section at the head of the pile 20, the support plate 21 for insertion into the groove 23 is rectangular and the cross section of the protrusion 22 is circular. 7 (b) shows an embodiment in which the support plate 21 has a disk shape.

본 발명에 의하면, 연약지반의 지지력을 보강하고자 할 경우 연직 하중뿐만 아니라, 측방 유동압이나 횡 방향 하중에 대하여도 지지 매카니즘을 예측할 수 있는 연약지반의 지지력 보강 방법 및 보강 장치를 제공한다.According to the present invention, in order to reinforce the supporting force of the soft ground, it is possible to provide a method and reinforcing device for reinforcing the soft ground, which can predict the supporting mechanism for not only the vertical load but also the lateral flow pressure and the lateral load.

본 발명에 의한 연약지반의 지지력 강화 방법은 다음과 같은 산업상 유용한 효과가 있다.The method of strengthening the bearing capacity of the soft ground according to the present invention has the following useful effects in industry.

첫째, 샌드매트층 위에 시공된 말뚝 혹은 그라우팅 컬럼을 통하여 성토하중을 안정적으로 지지할 수 있다. 말뚝이나 그라우팅 컬럼은 재료가 균일하고, 연속적이기 때문에 공학적 물성을 쉽게 알 수 있으며, 이를 통하여 보강된 연약지방의 연직 하중, 횡하중, 모멘트에 대한 기초의 거동을 공학적으로 손쉽게 계산할 수 있다.First, it is possible to stably support the fill load through the pile or grouting column constructed on the sand mat layer. Since piles and grouting columns are homogeneous and continuous, the engineering properties can be easily understood, and the basic behavior of the reinforced soft fats in terms of vertical load, lateral load and moment can be easily calculated.

둘째, 말뚝 간의 간격을 넓게 하더라도, 성토하중이나 구조물 하중이 토목 섬유로 전달되고, 전달된 하중이 토목 섬유의 인장 강도 이내라면 상부하중을 안정적으로 지탱할 수 있다.Secondly, even if the gap between the piles is wide, the earth load or structural load is transmitted to the geotextile, and if the transmitted load is within the tensile strength of the geotextile, the top load can be stably supported.

셋째, 말뚝 간의 연결이 콘크리트 슬래브가 아닌 고강도 토목섬유로 되어 있기 때문에 슬래브의 자중이나 상부하중에 따른 처짐으로 인하여 발생하는 모멘트에 대한 부재력 보강이 필요하지 않다.Third, because the connections between piles are made of high-strength geosynthetics rather than concrete slabs, it is not necessary to reinforce the member forces against moments caused by sag due to the slab's own weight or upper load.

넷째, 고강도 토목섬유에 상부하중이 작용하여 일정 정도 처짐이 발생하게 되면, 토목섬유의 인장력은 말뚝의 두부로 전달되어, 연직 하중의 형태로 말뚝에 힘을 가하게 된다. 따라서, 말뚝 간의 간격이 넓어도 토목섬유의 인장 강도와 말뚝의 강도를 충분하게 설계하면, 경제적이며 안정적으로 성토하중과 구조물의 하중을 지지할 수 있다.Fourth, when the upper load is applied to the high-strength geosynthetic fiber and the deflection occurs to a certain degree, the tensile force of the geosynthetic fiber is transferred to the head of the pile, applying a force to the pile in the form of a vertical load. Therefore, even if the gap between piles is wide enough, if the tensile strength of the geosynthetic fiber and the pile strength are sufficiently designed, it is possible to economically and stably support the fill load and the load of the structure.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

Claims (5)

삭제delete 연약지반의 상부에 포설된 제1 샌드매트층과 연약지반을 관통하여 지지층에 선단이 닿도록 설치된 복수의 말뚝과,A plurality of piles installed through the first sand mat layer and the soft ground disposed on the soft ground to reach the support layer; 상기 복수의 말뚝에 하중을 골고루 전달하기 위하여 상기 복수의 말뚝의 상부에 포설된 토목섬유를 포함하고,Geotextiles installed on top of the plurality of piles to evenly transfer the load to the plurality of piles, 토목섬유와 접촉면적을 확대하기 위하여 상기 복수의 말뚝 중 적어도 하나의 말뚝의 두부에 고정된 말뚝의 두부보다 큰 면적을 갖는 지지플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연약지반의 지지력 강화장치.And a support plate having a larger area than the head of the pile fixed to the head of at least one of the plurality of piles to enlarge the contact area with the geotextiles. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 지지플레이트는 상기 복수의 말뚝의 두부에 볼트로 고정된 것을 특징으로 하는 연약지반의 지지력 강화장치.The support plate is strengthening device of the soft ground, characterized in that the bolt is fixed to the head of the plurality of piles. 제2항에 있어서,  The method of claim 2, 상기 말뚝의 두부에는 홈이 형성되어 있으며, 상기 지지플레이트의 하부면에는 돌기가 형성되어, 상기 지지플레이트는 하부면에 형성된 돌기가 상기 말뚝의 두 부에 형성된 홈에 삽입되어 고정된 것을 특징으로 하는 연약지반의 지지력 강화장치.Grooves are formed in the head of the pile, and projections are formed on the lower surface of the support plate, and the support plate has a protrusion formed on the lower surface of the pile being inserted into and fixed to the groove formed in the two heads. Strengthening device for soft ground. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 지지플레이트는 디스크 형상이고, 상기 돌기의 단면은 원형이고, 상기 말뚝의 두부에 형성된 홈의 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 연약지반의 지지력 강화장치.The support plate has a disk shape, the cross section of the protrusion is circular, the cross section of the groove formed on the head of the pile is a support for strengthening the soft ground, characterized in that the circular.
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