KR100666678B1 - 선단지지 라운드 플레이트를 가지는 마이크로파일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선단에 라운드플레이트를 설치하여 선단지지를 가능하게 하여 전체길이를 줄일 수 있는 마이크로파일에 관한 것으로, 연약지반 및 암반층을 뚫어 형성된 천공홀에 연약지반까지 삽입되고 그라우팅액을 유출시키기 위해 측면에 마련된 유출홈을 가지는 케이싱과, 상기 케이싱 및 천공홀의 내부에 삽입되고 외주면에 마찰력 증대 및 커플링을 위해 나사산이 형성되는 하나 이상의 시텍바(Sitec Bar)와, 상기 시텍바의 최하단부에 설치되며 시텍바의 직경보다 크고, 상기 천공홀의 직경보다 작은 직경을 가지는 선단지지라운드 플레이트를 포함하는 마이크로파일이다.

또한, 상기 시텍바를 2개 이상 연결할 경우, 직진도를 개선하기 위해 록커버를 사용한다.

마이크로파일

Description

선단지지 라운드 플레이트를 가지는 마이크로파일{Micro-pile having a end supporting round-plate}

도 1은 본 발명의 일실시예가 설치된 모습의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 시텍바(Sitec Bar) 20: 보강철근

30: 그라우팅호스 40: 헤드 플레이트

51,52: 너트 60: 선단지지 라운드플레이트

70: 커플러 71,72: 록커버

100: 케이싱 110: 유출홈

200: 천공홀 300: 센터라이저

본 발명은 마이크로파일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선단에 선단지지 라운드플레이트를 설치하여 선단지지를 가능하게 하여 전체길이를 줄일 수 있는 마이크로 파일에 관한 것이다.

일반적으로 토목 공사시 연약지반 및 불량지반 위에 구조물을 그대로 설치할 수 없으므로 이를 보강하여야 한다.

상기의 지반보강은 유압드릴이나 각종 천공기를 이용하여 천공 작업을 하고, 강재를 삽입시킨 후, 그라우팅 믹서기를 이용하여 보강액(그라우팅액)을 주입하는 그라우팅 작업을 시행함으로써 이루어진다.

즉, 케이싱작업, 천공작업, 강재삽입작업, 그라우팅작업의 순서로 이루어진다.

상기의 케이싱은 삽입은 토사층의 붕괴를 방지하기 위하여 일정심도까지, 즉 암반층에 도달할 수 있을 깊이까지 삽입하여야 한다.

그리고, 그라우팅액의 주입으로 상기 케이싱 내부 및 하단 부위의 암반층까지 그라우팅액이 채워지며, 이때 강재와 함께 지반이 경화된다.

상기와 같은 보강 작업은 대개 암반 및 토질이 안정화되어 있는 곳에서는 행해지지 않고 연약지반, 지층의 복합성으로 인한 불량지역에 인장 및 압축력을 얻기 위한 수단으로써 수행되는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 공법은 강재와 그라우팅으로 암반층의 주면 마찰력 만을 고려하여 인장 및 압축력에 저항하는 공법이다.

특히, 구조물에서 요구되는 압축력을 지지하기 위해 필요한 마이크로파일의 암반 정착의 길이는 압축력의 크기에 따라 결정된다.

따라서, 상기의 마이크로파일의 길이를 줄일 수 있으면, 지반을 천공하는 길이를 줄일 수 있어서 천공공정에 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있고, 마이크로파일 자체의 비용도 절감할 수 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 선단에 라운드플레이트의 설치로 선단지지를 가능하게 하여 주면 마찰력에만 의지 하던 마이크로 파일 공법을 개선함으로써 전체길이를 줄여 공기 및 공사비를 절감하고자 함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연약지반 및 암반층을 뚫어 형성된 천공홀에 연약지반까지 삽입되고 그라우팅액을 유출시키기 위해 측면에 마련된 유출홈을 가지는 케이싱과, 상기 케이싱 및 천공홀의 내부에 삽입되고 외주면에 마찰력 증대 및 커플링을 위해 나사산이 형성되는 하나 이상의 시텍바(Sitec Bar)와, 상기 시텍바의 최하단부에 설치되며 시텍바의 직경보다 크고, 상기 천공홀의 직경보다 작은 직경을 가지는 선단지지라운드 플레이트를 포함하는 마이크로파일이다.

상기에서 길이 연장을 위하여 2개의 시텍바를 커플러로 연결할 경우, 상기 커플러 양단에 록커버를 설치하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 도면으로써, 본 발명은 크게 시텍바(Sitec Bar)(10)와, 베이스플레이트(40), 라운드플레이트(60)를 포함하여 구성된다.

상기 시텍바(10)는 상술한 바와 같이, 지반에 뚫은 천공홀(200)에 설치되는 케이싱(100)의 내부에 삽입된다.

상기 케이싱(100)의 외주면에 수개의 유출홈(110)을 마련하여, 그라우팅액을 주입하면 주입하면 상기의 유출홈(110)을 통해 그라우팅액이 케이싱(100) 외부로 빠져나가 연약 구간층이 추가적으로 보완됨으로써 지반과의 일체를 더욱 강화시킨다.

시텍바(10)는 몸체의 외주면에 나사산이 형성된 것으로, 상기 나사산은 후에 그라우팅액이 경화되면서 상호 마찰력을 증대시키기 위해 형성되었으며, 연약지반 시공시 깊이가 증가할 경우 연결을 용이하게 하고자 하기 위한 것이다.

상기 시텍바(10)는 고강도 특수강으로 인장 및 압축력에 저항 할 수 있어야 하므로 매칼로이(Macalloy)社의 시스템을 도입한 시텍바를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 시텍바(10)의 길이는, 하중에 따라 암반층에 정착하여야 하는 길이와 비정착 구간으로 간주하는 연약층의 길이로 결정이 되며, 특히 정착되어지는 길이는 구조계산에 의해 산정된다.

즉 받아야 할 하중이 커지면 정착장의 길이는 길어지며 특히, 지반이 약한 경우라면 암반층이 깊어지므로, 시텍바(10)의 길이는 길어져야 한다.

그러나, 일반적으로 시텍바(10)의 길이를 무한정 길게 제작하는 것은 불가능하므로, 시텍바(10)의 길이가 길어질 경우 2개 이상의 시텍바(10)를 연결하여야 하는 경우가 발생한다.

이 때에는 커플러(70)를 이용하여 양자를 연결한다. 상기 커플러(70)는 내면에 상기 시텍바(10)의 나사산과 나합할 수 있는 나사산이 형성된 것으로, 시텍바(10) 2개를 상호 연접한 상태로 연결시킬 수 있다.

그러나, 2개의 시텍바(10)가 연접하면, 커플러(70)만으로 연결하는 것은 마이크로파일의 정밀수직도를 생각한다면 진직도가 보장될 수 없다.

따라서, 본 발명에서는 상기 커플러(70)를 보강하기 위해 록커버(71,72)를 상기 커플러(70)의 양단에 설치하였다.

록커버(71,72)는 내면에 암나사가 형성된 너트로써, 상기 커플러(70)와 닿는 면에서 마찰력이 발생하고, 또 록커버(71,72)를 조임으로써 발생하는 록커버(71,72)의 변형에 의해 나사산과 록커버(71,72) 사이에 마찰력이 발생하고 이것이 커플러(70)를 밀어붙이는 효과를 발생한다.

따라서, 록커버(71,72)가 완전히 고정된 상태로 상하에서 록커버(71,72)가 밀어붙여서, 록커버(71,72)에 의해 체결된 2개의 시텍바(10)의 진직도가 개선될 수 있다.

상기 진직도가 개선되지 않으면, 압축력을 받은 마이크로파일의 시텍바 간에 모멘트가 발생하여, 압축력 전부를 전달할 수 없으므로 마이크로파일의 지지력이 저하하게 되므로, 반드시 진직도가 요구되는 허용범위 이내에 들어야 한다.

그리고, 시텍바(10)가 천공홀(200) 내부에서 중심에 위치하도록 센터라이저(300)가 시텍바(10)의 외주면에 적어도 하나 이상 설치된다.

상기 시텍바(10)의 단부에는 라운드 플레이트(60)가 설치된다.

상기 라운드 플레이트(60)의 직경은 시텍바(10)의 직경보다 크고, 마이크로파일이 설치될 케이싱(100)의 직경보다 작아야 한다.

상기 라운드 플레이트(60)는 시텍바(10)의 직경보다 단면적이 크고 디스크 형상이므로, 천공홀(200)의 바닥에 안착되기 용이하며, 따라서, 시텍바(10)를 정확히 수직하게 세운 상태를 유지하는 데에도 바람직하다.

또한, 라운드 플레이트(60)는 암반층에 도달한 천공홀(200) 바닥면에 지지되므로 라운드 플레이트(60)의 단면적만큼 선단지지력을 받아줄 수 있으므로, 더 큰 압축하중을 받을 수 있게 된다.

따라서, 라운드 플레이트(60)로 선단지지력이 확보가 되므로 요구되는 인장 및 압축력에 있어서 주면 마찰력이 줄어들게 된다. 이에 마이크로 파일의 확보되어야 하는 정착의 길이가 줄어 들 수 있다.

또한, 마이크로파일의 길이 감소에 따라서 천공공정에 소요되는 비용과 그라우팅액의 주입 비용, 시텍바의 자재 비용은 물론 공사기간의 단축도 기대할 수 있다.

천공홀(200)의 입구측에는 시텍바(10)가 지지할 수 있도록, 천공홀(200)의 단면적보다 넓은 단면적을 가지는 베이스 플레이트(40)가 설치되고, 상기 베이스 플레이트(40)의 완전한 고정을 위해, 상기 베이스 플레이트(40)의 상하로 너트 (41,42)가 설치된다.

그리고, 상기 시텍바(10)의 베이스 플레이트(40)의 위쪽으로는 보강철근(20)이 설치되어, 그라우팅공법으로 형성된 기주 위에 설치되는 구조물과 연결되어 하중을 받을 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 작업순서를 설명한다.

천공홀(200)의 연약지반의 붕괴 방지를 위해 천공에 앞서 케이싱(100)을 삽입한다.

천공홀(200)은 유압드릴이나 각종 천공기를 이용하여 천공 작업을 한다. 천공은 연약층을 거쳐 암반층까지 뚫어야 연약지반을 보강할 수 있다. 그리고, 천공홀(200)에 케이싱(100)을 끼워 넣는다.

상술한 바와 같은 선단에 선단지지 라운드플레이트(60)가 형성된 마이크로파일을 상기 케이싱(100) 내부로 삽입한다.

상기 마이크로파일은 2개의 시텍바(10)가 커플러(70) 및 록커버(71,72)에 의해 연결되고, 그라우팅액의 주입을 위한 그라우팅호스(30)를 상기 마이크로파일의 외주면에 부착하여 그라우팅호스(30)의 끝이 상기 선단지지 라운드 플레이트(60)까지 도달하도록 한다.

그리고, 다음으로 그라우팅작업을 한다.

상기 그라우팅호스(30)를 통해 그라우팅액이 주입되면, 천공홀(200)의 내부의 하부부터 그라우팅액이 차오르며 채워진다.

이 때, 케이싱(100)의 외주면에 형성된 유출홈(110)으로 그라우팅액이 배출되어, 케이싱(100) 외부의 연약지반으로 유입시키며 오버플로우(overflow)를 통해 완전한 그라우팅액을 확인한다.

그리고, 지반과 케이싱(100)의 내부에 충진된 그라우팅 액은 일정시간 양생되면, 마이크로파일과 지반을 일체로 만들어 지반을 견고히 한다.

끝으로 지반위로 돌출된 마이크로파일에 베이스플레이트(40)를 너트(51,52)를 이용하여 설치하고, 상기 베이스 플레이트(40) 위로 보강철근(20)을 설치하여 시공을 완료한다. 그리고, 상기 시공완료된 기주 위로 구조물을 설치하면 된다.

상술한 바와 같이, 종래의 마이크로파일의 선단에 라운드플레이트를 설치하여 선단지지를 가능하게 하여 전체길이를 줄일 수 있다.

따라서, 천공홀을 창성하는 데에 필요한 비용 및 시간과, 마이크로파일의 재료비를 절감할 수 있다.

그리고, 라운드플레이트가 선단에 있어 천공홀의 바닥면에 마이크로파일의 안착이 용이하여 그라우팅액 주입 및 경화공정에서 시공성도 향상된다.

또한, 마이크로파일의 길이가 길어져 2개 이상의 마이크로파일을 결합하는 경우, 커플러 외에 커플러를 보강하는 록커버를 설치하여 연접된 마이크로파일 간의 진직도를 향상할 수 있다.

Claims (2)

1. 연약지반 및 암반층을 뚫어 형성된 천공홀에 연약지반까지 삽입되고 그라우팅액을 유출시키기 위해 측면에 마련된 유출홈을 가지는 케이싱과,

   상기 케이싱 및 천공홀의 내부에 삽입되고 외주면에 마찰력 증대 및 커플링을 위해 나사산이 형성되는 시텍바(Sitec Bar)와,

   상기 시텍바의 최하단부에 설치되며 시텍바의 직경보다 크고, 상기 천공홀의 직경보다 작은 직경을 가지는 선단지지라운드 플레이트를 포함하는 마이크로파일.
2. 제1항에 있어서, 길이 연장을 위하여 2개 이상의 시텍바를 커플러로 연결할 경우, 상기 커플러 양단에 록커버를 설치하는 것을 특징으로 하는 마이크로파일.

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