KR100708546B1

KR100708546B1 - 강관 파일의 선단 보강용 슈

Info

Publication number: KR100708546B1
Application number: KR1020030054186A
Authority: KR
Inventors: 이호경; 임유석
Original assignee: 이호경; 임유석
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2007-04-18
Also published as: KR20030069955A

Abstract

본 발명은 강관 파일의 선단 보강용 슈에 관한 것으로, 강관 파일의 외주면 직경과 부합되는 내경을 가진 단관의 하부 선단에 하부체를 일체로 용접하여 보강 슈를 제작한 후, 강관 파일의 하부에 보강 슈를 삽입하여 결합함으로써, 강관 파일의 선단 지지력이 확대되어 타입길이를 줄이고도 상부 구조물의 지지력을 확보할 수 있는 특징이 있다.

본 발명은 단관(11)과 하부체(12) 및 강관 파일(20) 등으로 구성되며, 단관(11)의 내경을 확관기를 이용하여 강관 파일(20)의 외경과 동일한 직경으로 확관시킨 후, 그 하부 선단에 하부체(12)를 용접하되, 하부체(12)와 맞접되는 단관(11)의 내 ·외주면을 따라 용접하여 보강 슈(10)를 형성하며, 강관 파일(20)의 하부 선단 외주면을 모따기 형태로 가공한 후 상기 보강 슈(10)에 삽입하여 강관 파일(20)과 보강 슈(10)가 일체로 결합되도록 용접하거나 볼트로 체결함으로써 본 발명이 완성된다.

상기와 같이 본 발명은, 강관 파일의 외주면 직경과 부합되도록 확관기를 이용하여 확관시킨 단관과, 그 하부 선단에 다양한 형태의 하부체를 용접하여 보강 슈를 제작한 후, 강관 파일의 하부에 보강 슈를 삽입하여 일체로 결합함으로써, 강관 파일의 선단 지지력을 확대시키는 효과가 있다.

또한, 강관 파일의 외측으로 단관이 덧 씌워진 형태로 일체화됨으로 인해 강관 파일 선단의 강도 및 내구성이 향상되는 효과가 있다.

이러한 보강 슈가 삽입된 강관 파일을 타설한 후, 그 상부에 시공되는 상부 구조물에 의해 장기 재하되는 상재하중에 대해서도 강한 지지력을 확보할 수 있고, 종래 강관 파일의 타입길이 보다 얕게 타입시켜도 상부 구조물의 지지력을 충분히 확보할 수 있어서, 고가의 강관 파일을 절감할 수 있으며, 이로 인해 공사 기간 및 시공비를 절감시키는 또 다른 효과가 있다.

보강 슈, 강관 파일, 선단 지지력, 건축물의 지지

Description

강관 파일의 선단 보강용 슈 { The shoe for an up-and-down hem reinforcement of a steel pipe pile }

도 1은 본 발명의 전체 사시도

도 2는 본 발명의 분해 사시도

도 3a는 본 발명 보강 슈의 단면도

도 3b는 본 발명의 단면도

도 4는 본 발명의 시공 상태 단면도

도 5는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 단면도

도 6은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 단면도

도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 결합수단을 나타낸 사시도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10 : 보강 슈 11 : 단관

12 : 하부체 12a : 원판

12b : 요부 12c : 링

20 : 강관 파일 30 : 매립층

40 : 원지반층 50 : 암반층

60 : 볼트 61 : 너트

70 : 플러그 용접부

본 발명은 보강 슈에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 파일의 외주면 직경과 부합되는 내경을 가진 단관의 하부 선단에 하부체를 용접하여 일체로 형성된 보강 슈를 제작한 후, 보강 슈의 내부에 강관 파일을 삽입 ·결합함으로써, 강관 파일의 선단 지지력을 확대시켜 강관 파일의 타입길이를 줄이고도 상부 구조물의 지지력을 충분히 확보할 수 있으며, 이로 인해 시공 기간 및 시공비를 단축시킬 수 있는 강관 파일의 선단 보강용 슈에 관한 것이다.

현재 일반적인 건축 공사 현장은 도심에 산재하여 있고, 상부 건축물의 지지를 위해서는 연약한 지반의 경우 터파기 후 말뚝 기초를 설치하기 위하여 각종 파일을 타설하여 기초 지지력을 확보하고 있으며, 이에 사용되는 파일로는 PHC 파일 또는 강관 파일이 주로 사용되고 있으며, 이들 각종 파일은 소음공해 등의 문제로 인해 직타식 타입 공법보다는 스크루 오거를 이용하여 1차 천공 후 타입 하는 추세에 있다.

상기 강관 파일을 타입할 경우에는, 강관 파일의 두부나 선단부에 손상이 많 이 발생하게 되며, 파일의 두부 손상은 육안으로 식별이 가능하지만 파일 선단부의 경우는 직접적으로 식별이 불가능하며, 파일 선단이 손상될 경우, 파일은 수직으로 타설되지 않고 사각 방향으로 타설되게 되므로 소기의 목적하는 바의 지지력을 상실하게 되는 문제점이 발생하였다.

이에 강관 파일의 선단부의 강도를 높이기 위해서는 오픈 타입의 선단 보강 방법과 확관식 선단 보강 방법이 주로 실시되었으나 이 역시도 파일 선단부의 손상을 예방하기에는 충분하지 못한 문제점을 내포하고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 강관 파일의 외주면 직경과 부합되도록 확관기를 이용하여 확관시킨 단관의 하부 선단에 하부체를 용접하여 보강 슈를 제작한 후, 강관 파일의 하부에 보강 슈를 삽입하여 결합함으로써, 강관 파일의 선단 지지력을 확대시킴을 목적으로 한다.

또한, 강관 파일의 외측으로 단관이 덧 씌워진 형태로 일체화됨으로 인해 강관 파일 선단의 강도 및 내구성을 향상시킴을 목적으로 한다.

이러한 보강 슈가 삽입된 강관 파일을 타설한 후, 그 상부에 시공되는 상부 구조물에 의해 장기 재하되는 상재하중에 대해서도 강한 지지력을 확보할 수 있고, 종래 강관 파일의 타입길이 보다 얕게 타입시켜도 상부 구조물의 지지력을 충분히 확보할 수 있어서, 고가의 강관 파일을 절감할 수 있으며, 이로 인해 공사 기간 또 한 단축시킬 수 있음을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 강관 파일의 선단 보강용 슈에 관한 것으로, 강관 파일의 외주면 직경과 부합되는 내경을 가진 단관의 하부 선단에 하부체를 용접하여 일체로 형성하여 보강 슈를 제작한 후, 강관 파일의 하부에 보강 슈를 삽입하여 결합함으로써, 강관 파일의 선단 지지력이 확대되어 타입길이를 줄이고도 상부 구조물의 지지력을 확보할 수 있는 특징이 있다.

본 발명은 단관과 하부체 및 강관 파일 등으로 구성되며, 단관의 내경을 확관기를 이용하여 강관 파일의 외경과 동일한 직경으로 확관시킨 후, 그 하부 선단에 하부체를 용접하되, 하부체와 맞접되는 단관의 내 ·외주면을 따라 용접하여 보강 슈를 형성하며, 강관 파일의 하부 선단 외주면을 모따기 형태로 가공한 후 상기 보강 슈에 삽입하여 강관 파일과 보강 슈가 일체로 결합되도록 용접하거나 볼트로 체결함으로써 본 발명이 완성된다.

이하 본 발명의 실시 예를 도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 분해 사시도를 나타낸 것으로, 도시한 바와 같이, 보강 슈(10)는 단관(11)과 하부체(12)로 구성되며, 단관(11)은 후술하는 강관 파일(20)과 동일한 직경을 가진 별도의 강관을 확관기를 이용하여 확관시키되, 강관 파일(20)의 외경에 부합되는 내경을 갖는 형태로 확관시킨 후, 단관(11) 형태로 절단하여 구성하며, 상기 사용되는 확관기는 본 발명자가 선 출원하여 등록 받은 국내 등록실용신안공보 제 174632호에 공지된 확관기를 이용하여 용이하게 확관시키도록 구성된다.

또한, 단관(11)의 하부 선단에 일체로 용접되는 원판(12a) 형태의 하부체(12)는, 소정의 두께를 가진 원형 강판으로 단관(11)의 하부를 밀폐시키는 형태로 형성되어, 오거에 의한 1차 천공 후, 2차 타입 시 강관 파일(20)의 내부로 흙이 채워지지 않도록 구성된다.

한편, 상기 보강 슈(10)와 결합되는 강관 파일(20)은, 통상 시공되는 강관 파일(10)의 하부 선단 외주면에 약 45°정도로 모따기 가공이 되어 있는 형태로, 단관(11)과 원판(12a) 형태의 하부체(12)가 용접된 단관(11) 하단부 내주면의 용접부에 부합되도록 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 조립 과정이 도 3a와 도 3b에 잘 도시된 바, 이를 살펴보면, 단관(11)을 확관시킨 후, 단관(11)의 하부 선단으로 원판(12a) 형태의 하부체(12)를 용접하되, 원판(12a) 형태의 하부체(12)와 접하는 단관(11)의 하단부 내 ·외주면을 따라 용접하여 보강 슈(10)를 형성한 다음, 보강 슈(10)의 내부로 강관 파일(20)을 삽입하여, 원판(12a) 형태의 하부체(12)가 접하는 강관 파 일(20)의 하단부 내주면을 따라 용접하고, 또한, 강관 파일(20)의 외주면과 단관(11)의 상단부 외주면이 접하는 부위를 따라 용접함으로써 본 발명의 조립을 완료한다.

다음으로, 본 발명의 설치 과정을 살펴보면, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명은, 바람직하기로는 직타식 타입 공법보다는 오거에 의한 1차 천공이 선행된 후, 선단 지지력 확보를 위해 잔여 깊이를 타입하는 오거를 이용한 타입 공법을 원칙으로 하며, 이에 따라, 오거를 이용하여 매립층(30)과 원지반층(40)의 일부를 천공한 다음, 상기 조립된 본 발명을 삽입하고 그 상단을 타입하여 암반층(50) 상에 견고하게 설치되도록 한 다음, 그 상측으로 상부 건물을 건축하는 설치 과정으로 구성된다.

한편, 본 발명의 제 2실시 예를 살펴보면, 도 5에 도시한 바와 같이, 보강 슈(10)의 형태가 상기 제 1실시 예와 대동소이하게 구성되되, 단관(11)의 하부 선단에 일체로 용접되는 하부체(12)는, 내측으로 오목하게 형성된 요부(12b)를 가진 원판형태로, 단관(11)의 하부를 밀폐시키는 형태로 형성된 구성을 갖는다.

또한, 본 발명의 제 3실시 예가 도 6에 잘 도시된 바, 단관(11)의 하부 선단에 일체로 용접되는 하부체(12)는, 소정의 두께를 가진 원형 강판에 원형의 중공부가 형성되도록 링(12c)의 형태로 절단 ·구성한 것으로, 링(12c)의 폭은 강관 파일(20)과 단관(11)의 두께를 합한 것의 약 2배 정도가 되도록 형성함으로써 시공 시 보강 슈(10)의 하부 선단에 마찰저항이 크게 발생하지 않아 오거에 의한 1차 천공 후, 2차 타입 시에도 시공이 용이한 구성을 갖는다.

한편, 상기 형성된 다양한 형태의 보강 슈(10)와 강관 파일(20)의 결합수단이 도 7과 도 8에 잘 도시된 바, 이는 상기 제 1실시 예의 대동소이하게 구성되어 있으며, 우선 도 7은 보강 슈(10)와 강관 파일(20)의 결합이 플러그 용접을 통해 결합된 형태를 도시한 것이다.

상기 플러그 용접을 통해 결합되는 과정을 살펴보면, 우선, 단관(11)의 하부 선단에 하부체(12)를 용접하여 보강 슈(10)를 형성한 후, 단관(11)의 상 ·하부 외주면에 일정 간격으로 드릴을 이용하여 통공을 형성시킨 후, 강관 파일(20)을 보강 슈(10)에 삽입하고, 상기 천공된 통공에 용접하여 플러그 용접부(70)를 형성시켜 보강 슈(10)와 강관 파일(20)을 일체로 결합하여 완성한다.

또한, 도 8은 보강 슈(10)와 강관 파일(20)의 결합이 볼트(60)와 너트(61)에 의해 체결된 형태를 도시한 것으로, 단관(11)의 하부 선단으로 하부체(12)를 용접하여 보강 슈(10)를 형성한 후, 강관 파일(20)을 보강 슈(10)의 내부에 삽입하되, 단관(11)의 상 ·하부 외주면에 드릴을 이용하여 강관 파일(20)과 동일 선상의 관통공이 형성되도록 천공한 후, 다수 개의 볼트(60)와 너트(61)를 이용하여 체결 ·고정하여 결합을 완료한다.

Claims

강관 파일의 선단 보강용 슈에 있어서,

강관 파일(20)의 외경과 동일한 직경으로 확관시킨 단관(11)의 하부 선단에 하부체(12)를 용접하되, 하부체(12)와 맞접되는 단관(11)의 내 ·외주면을 따라 용접하여 보강 슈(10)를 형성하며,

강관 파일(20)의 하부 선단 외주면을 모따기 형태로 가공한 후 상기 보강 슈(10)에 삽입한 후, 결합수단으로 일체화함을 특징으로 하는 강관 파일의 선단 보강용 슈.
제 1항에 있어서,

하부체(12)는, 원판(12a)의 형태로 단관(11)의 하부를 밀폐시키는 형태로 구성됨을 특징으로 하는 강관 파일의 선단 보강용 슈.
제 1항에 있어서,

하부체(12)는, 내측으로 오목하게 형성된 요부(12b)를 가진 원판형태로 구성됨을 특징으로 하는 강관 파일의 보강용 슈.
제 1항에 있어서,

하부체(12)는, 원형 강판에 원형의 중공부가 형성되도록 링(12c)의 형태로 구성됨을 특징으로 하는 강관 파일의 보강용 슈.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 1항에 있어서,

보강 슈(10)와 강관 파일(20)의 결합수단은, 강관 파일(20)의 하단 내주면과 하부체(12)를 용접하고, 보강 슈(10)의 상단과 강관 파일(20)의 외주면을 용접하여 일체로 결합함을 특징으로 하는 강관 파일의 선단 보강용 슈.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 1항에 있어서,

보강 슈(10)와 강관 파일(20)의 결합수단은, 보강 슈(10)의 상 ·하부 외주면에 드릴을 이용하여 통공을 형성시킨 후, 강관 파일(20)을 보강 슈(10)에 삽입하고, 천공된 통공을 용접하여 플러그 용접부(70)를 형성시켜 일체로 결합함을 특징으로 하는 강관 파일의 선단 보강용 슈.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 1항에 있어서,

보강 슈(10)와 강관 파일(20)의 결합수단은, 보강 슈(10)의 상 ·하부 외주면에 강관 파일(20)과 동일 선상의 관통공이 형성되도록 천공한 후, 볼트(60)와 너트(61)를 이용하여 일체로 체결 ·고정함을 특징으로 하는 강관 파일의 선단 보강용 슈.