KR100760888B1 - An extended head pile with inside and outside reinforcement - Google Patents

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KR100760888B1
KR100760888B1 KR1020050045604A KR20050045604A KR100760888B1 KR 100760888 B1 KR100760888 B1 KR 100760888B1 KR 1020050045604 A KR1020050045604 A KR 1020050045604A KR 20050045604 A KR20050045604 A KR 20050045604A KR 100760888 B1 KR100760888 B1 KR 100760888B1
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Abstract

본 발명은 구조물의 하중을 지지하는 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일에 관한 것으로, 파일의 매입측 선단부에 파일의 직경을 기준으로 좌우로 확장되는 동일길이나 동일면적의 내외 보강부를 구비하여 파일의 선단 지지력을 증가시키고, 매입후에 항타하여 파일의 내력을 증가시키는 것에 의해 안정성, 시공성 및 경제성을 확보할 수 있는 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일을 제공하고자 하는 것이다.The present invention relates to a head extension pile having an internal and external reinforcement for supporting a load of a structure, the front end of the pile having an internal and external reinforcement of the same length or the same area extending from side to side based on the diameter of the pile at the embedded end of the pile. It is an object of the present invention to provide a head extension pile having internal and external reinforcement portions that can secure stability, constructability and economy by increasing the bearing capacity and driving the pile to increase the strength of the pile.

파일, 항타기, 제 1지지벽, 제 1헤드부, 항타면, 경사면, 내부보강부, 외부보강 Pile, driving, first support wall, first head, driving surface, inclined surface, internal reinforcement, external reinforcement

Description

내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일{An extended head pile with inside and outside reinforcement}An extended head pile with inside and outside reinforcement}

도1은 파일의 자체 내력과 시공된 파일의 시공 내력의 관계를 보여주는 파일 내력의 개념도,1 is a conceptual diagram showing the file history showing the relationship between the internal strength of the pile and the construction history of the constructed pile;

도2는 구조물이 하중을 받은 경우의 축에 가해지는 힘의 위치에 따른 모멘트의 변화도를 나타낸 도면,2 is a view showing a change in the moment according to the position of the force applied to the axis when the structure is loaded;

도3은 본 발명의 실시예인 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일의 평면도 및 부분 단면도,Figure 3 is a plan view and a partial cross-sectional view of the head extension pile having an internal and external reinforcement which is an embodiment of the present invention;

도4는 본 발명의 실시예인 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일과 일반적인 확장파일을 항타할 경우에 발생되는 차이를 나타낸 부분 단면도.Figure 4 is a partial cross-sectional view showing the difference that occurs when driving the head expansion file having a reinforcement portion and the general expansion file which is an embodiment of the present invention.

도5는 본 발명의 다른 실시예인 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일에서 항타할 경우를 나타낸 부분 단면도, 5 is a partial cross-sectional view showing a case of driving in the head extension pile having an internal and external reinforcement portion of another embodiment of the present invention,

도6는 본 발명의 다른 실시예인 내외 보강부가 적층형태로 구성된 헤드 확장형 파일의 부분 단면도이다.Figure 6 is a partial cross-sectional view of the head extension pile configured in a stacking form of the inner and outer reinforcement portion of another embodiment of the present invention.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawing-

1 : 제 1지지벽 2 : 제 2지지벽1: first support wall 2: second support wall

3 : 제 1헤드부 4 : 제 2헤드부3: first head portion 4: second head portion

5, 12 : 파일 (원통형 확장파일) 6 : 항타면5, 12: file (cylindrical expansion file) 6:

7 : 중심 통공 10 : 경사면7: center hole 10: slope

11 : 구조물11: Structure

R1 : 내부보강부 R2 : 외부보강부 R1: Internal reinforcement part R2: External reinforcement part

본 발명은 헤드 확장형 파일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조물의 하중을 지지하는 파일의 지지력을 향상시킨 파일 구조를 제공하면서 파일 시공시에 파일내력에 대한 안정성, 시공성 및 경제성을 확보할 수 있는 파일 시공공법을 제공하기 위한 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일에 관한 것이다.The present invention relates to a head extension pile, and more particularly, to provide a pile structure that improves the bearing capacity of the pile supporting the load of the structure, piles that can ensure the stability, construction and economical efficiency of pile strength during pile construction A head extension pile having internal and external reinforcement parts for providing a construction method.

일반적으로 건물이나 구조물이 세워지는 경우, 지반의 조건이나 구조물의 하중에 따라 상부의 구조물을 지지하기 위하여 지반을 보강하는 기초공사가 행해진다. 구조물의 하중 등의 여러 조건에 따라 얕은 기초나 깊은 기초가 행해지는 데, 근입폭비가 1이하의 경우를 얕은 기초라 하고, 근입폭비가 1 이상인 경우를 깊은 기초로 정의하고 있다. 얕은 기초의 경우에는 파일 등을 사용하지 않고 구조 물을 지반에 직접 지지시키고, 구조물 아래의 지반이 상부 구조물의 하중을 지지할 수 없을 경우에는 파일 등을 사용하여 지반의 지지력을 보강하고 있다.In general, when a building or a structure is erected, a foundation work is performed to reinforce the ground to support the upper structure according to the condition of the ground or the load of the structure. A shallow foundation or a deep foundation is performed according to various conditions such as the load of the structure. The case where the root entrance width ratio is 1 or less is called the shallow foundation, and the case where the root entrance width ratio is 1 or more is defined as the deep foundation. In the case of shallow foundations, structures are supported directly on the ground without using piles, and piles are used to reinforce the bearing capacity when the ground below the structures cannot support the load of the upper structure.

파일 기초는 설치된 파일이 두부를 구조물에 연결시키는 기초공법으로, 파일을 재질에 따라 분류하면, 강 파일, 콘크리트 파일, 합성 파일 등으로 구분할 수 있고, 시공법에 따라 분류하면 타입공법, 매입공법, 현장타설공법 등으로 나눌 수 있다. The pile foundation is a foundation method that connects the head to the structure. If the pile is classified according to the material, it can be classified into steel pile, concrete pile, composite pile, etc. It can be divided into pour method.

타입공법 (항타공법)은 파일을 세운 다음 위에서 파일을 타격하여 파일을 지반에 강제로 근입시키는 것으로, 항타 에너지에 의하여 강제로 지반에 삽입될 때 파일축이 주변의 흙을 밀어 밀착시키며 근입되므로 파일의 외부 지지력이 좋고 시공이 간편하다.The type method (anti-taking method) is to force the pile into the ground by striking the pile from the top after the pile is put up. When the pile is forced into the ground by the driving energy, the pile shaft pushes the soil around and closes the pile. It has good external support and easy to install.

그러나, 타입공법은 깊게 파일을 설치하고자 할 때에는 수직 근입에 어려움이 있고, 진동과 소음이 과도하게 발생하여 도심에서의 시공이 제한되고 있다. However, the type method is difficult to vertically approach when the pile is to be installed deeply, excessive vibration and noise are generated, and construction in the city is limited.

한편, 매입 공법은 미리 지반에 구멍을 형성하고, 접착제를 구멍의 반쯤 주입한 다음 파일을 구멍에 삽입 고정하는 것으로, 타입 공법의 여러 문제점을 해결하고 있다. 그 결과, 현재 도심에서의 파일 기초는 매입 공법이 주로 이용되고 있다.On the other hand, the embedding method solves various problems of the type construction method by forming a hole in the ground in advance, injecting an adhesive about half of the hole, and then inserting and fixing the file into the hole. As a result, the embedding method is mainly used for the pile foundation in the city center now.

그리고 건축공사에서 기초공사가 차지하는 비중은 매우 크며, 파일시공의 경우 현장마다 지층 조건 및 여건이 다른 이유라든지, 항타 장비에 대한 정확한 이해부족 및 시공자의 경험에 의한 공사 등으로 여러 가지 파일시공공법이 사용되고 있으며, 매번 어려움을 느끼고 있다.In addition, the proportion of foundation work in building construction is very large, and in the case of pile construction, various pile construction methods are applied due to the different ground conditions and conditions for each site, lack of accurate understanding of driving equipment and construction based on the experience of the contractor. It is used and feels difficulty every time.

도1은 파일의 자체 내력과 시공된 파일의 시공 내력의 관계를 보여주는 파일 내력의 개념도이다. 도1에 도시된 바와같이, 구조물(11)의 하중(PF)는 구조물(11)의 하부에 근입된 다수의 파일(12)의 시공 내력에 의하여 지지된다. 근입된 파일(12)의 시공 내력은 파일 선단의 선단지지력(TF)과 파일 측면의 주변마찰력(SF)의 합으로 이루어진다. 그런데, 대부분 파일 자체의 내력은 높지만 시공성 등으로 파일의 시공 내력 (지지력)이 낮아진다. 1 is a conceptual diagram of the file strength showing the relationship between the internal strength of the pile and the construction history of the constructed pile. As shown in FIG. 1, the load PF of the structure 11 is supported by the construction strength of a plurality of piles 12 adjoining the bottom of the structure 11. The construction strength of the pile 12 is the sum of the tip bearing force TF of the pile tip and the peripheral frictional force SF of the pile side. By the way, in most cases, the strength of the pile itself is high, but the construction strength (supporting force) of the pile is lowered due to workability.

예를 들어, Φ400의 고강도 콘크리트 말뚝(PHC, 이하 PHC라 함)의 경우, 파일 자체 내력은 112 tf 이지만 시공 내력은 60∼80 tf 정도이어서, 결과적으로 파일 내력 중 32∼52 tf가 낭비된다. 특히, 매입 공법의 경우, 지반을 파일의 직경보다 크게 천공한 후, 제작된 파일을 천공에 근입설치하고, 파일과 지반 사이에 충진재(cement paste)를 주입하여 주변 마찰력을 높여 주기는 하지만, 시공 후의 테스트는 주변마찰력이 아주 미미하고 대부분의 시공 내력이 선단지지력에 의존하고 있음을 보여 주었다. 따라서, 매입 공법에서, 시공 내력이 파일 자체 내력에 가깝게 하여, 파일의 사용 효율성을 높일 필요가 있었다.For example, in the case of a high strength concrete pile (PHC, hereinafter referred to as PHC) of Φ 400, the pile itself is 112 tf but the construction strength is about 60 to 80 tf, consequently 32 to 52 tf of the pile strength is wasted. In particular, in the case of the embedding method, after the ground is drilled larger than the diameter of the pile, the fabricated pile is installed in the perforation and the cement is injected between the pile and the ground to increase the peripheral frictional force. Subsequent tests showed that the peripheral friction was very minimal and most construction strength was dependent on the tip bearing capacity. Therefore, in the embedding method, it was necessary to make the construction history close to the pile itself, thereby improving the use efficiency of the pile.

이와 같이 파일의 효율성을 위하여 다음과 같이 여러 가지 방식이 제안된바 있다.As such, various methods have been proposed for the efficiency of files as follows.

즉, 종래 공지된 기술로서 일본 공개실용신안공보 소55-50142호가 개시된 바 이는 강관의 선단에 관통공이 뚫린 선단강판을 부착하고, 강관과 선단강판과의 사이에 보강 리브를 덧대어 형성한 선단 지지강관 말뚝에 대하여 기재되어 있다.That is, Japanese Laid-Open Utility Model Publication No. 55-50142 is disclosed as a conventionally known technique, in which a tip steel sheet having a through hole is attached to a tip of a steel pipe, and a tip support formed by reinforcing ribs is formed between the steel pipe and the tip steel sheet. Steel pipe piles are described.

상기 공지된 기술 내용은 노출 지면상이나 굴삭한 구멍에 말뚝을 삽입한 후 단순히 지반에 안착시켜 매립하는 방식으로 구성되어 있으나 경제적 파급효과도 없을 뿐만 아니라, 시멘트의 주입이 없이 흙을 채우는 방식으로 주변 마찰력이 없기 때문에 내력 낭비가 크며, 보강 난이도(중앙보강)에 있어서는 매우 곤란하고 비용도 과다하게 발생하는 결함이 있다. The known technology is composed of a method of inserting a pile into an exposed ground or an excavated hole and then simply seating it on the ground, but not having an economic ripple effect, and filling the soil without injecting cement. Because of this, there is a defect that the waste capacity is large, and the reinforcing difficulty (central reinforcement) is very difficult and excessively expensive.

한편, 일본 공개특허공보 특개 2003-138561호가 유사기술로 공지되어 있으나, 이는 연속지하벽을 개선하기 위하여 제안된 다단확경항(막음벽)을 개시하고 있다. 상기 문헌에는 현장에서 직접 길이방향 연속 굴착장비를 이용하여 일반적인 콘크리트 현장 타설 방법으로서 시공 난이도가 크고 비용도 또한 과다하게 소요되는 문제점이 있다. 그리고 상기 연속지하벽 형태의 다단확경항(막음벽)은 땅을 굴착하는 형태이므로 현실적으로 사용되고 있는 않는 기술이며, 그 까닭은 콘크리트 양생차와 철근을 병용 이용하여야 하는 불편이 있기 때문이다On the other hand, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-138561 is known as a similar technique, but it discloses a multistage expansion port (blocking wall) proposed to improve the continuous underground wall. In the literature, there is a problem that the construction difficulty is large and the cost is excessively consumed as a general concrete site placing method using a longitudinal continuous excavation equipment directly in the field. In addition, the multi-level expansion port (blocking wall) in the form of a continuous underground wall is a technique that is not used in reality because it is a form of excavation of the ground, because the use of concrete curing cars and reinforcing bars is inconvenient.

본 발명은 상기한 바와 같은 이루어지는 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, The present invention is to solve the problems of the prior art made as described above,

본 발명의 목적은 매입 공법에 사용되는 파일의 무게나 부피에 영향을 주지 않으면서 파일의 시공 내력을 높여, 파일의 사용 효율성 및 경제성을 높힐 수 있으며, 구조물의 하중을 지지하는 파일의 지지력을 향상시킨 파일의 구조를 제공하면서 파일 시공시에 파일내력에 대한 안정성, 시공성 및 경제성을 확보하여 파일 시공공법에 적합한 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to increase the construction strength of the pile without affecting the weight or volume of the pile used in the embedding method, to improve the use efficiency and economic efficiency of the pile, and to improve the bearing capacity of the pile supporting the load of the structure The present invention provides a head extension type pile having internal and external reinforcement parts suitable for pile construction method by providing stability of construction strength and construction efficiency while providing pile structure.

다른 목적은 매입공법에 그대로 적용할 수 있는 동시에 매입공법 후 항타를 행하여 보다 높은 파일의 시공내력을 증가시킬 수 있는 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일을 제공하는데 있다.Another object is to provide a head extension pile having internal and external reinforcement parts which can be applied to the embedding method as it is and at the same time increase the construction strength of the higher pile by driving after the embedding method.

본 발명은 파일의 선단 지지력을 증가시키기 위하여 파일의 선단부에 중심축을 기준으로 좌우 확장되는 내외 보강부에 의해 파일의 직경보다 헤드가 크게 형성되도록 한 헤드 확장형 파일을 제공한다. The present invention provides a head-expanded pile that allows the head to be formed larger than the diameter of the pile by internal and external reinforcement portions extending left and right with respect to the central axis at the tip portion of the pile in order to increase the supporting force of the pile.

특히 본 발명은 파일의 직경이 Φ300 에서 Φ500 인 일반적인 파일에서는 확장되는 헤드부가 중심축으로 기준으로 동일길이로 확장시키고 있어 설계 및 파일제작을 간단히 실행할 수가 있으며, 파일의 직경이 Φ500 이상인 대형 파일의 경우에는 확장되는 헤드부가 중심축으로 기준으로 지지력의 합이 동일한 면적을 갖도록 하여 대형 파일의 경우 오차없이 보다 정확한 파일의 내력값을 얻을 수 있게 하고 있다. Particularly, in the present invention, in the case of a general pile having a pile diameter of Φ300 to Φ500, the head portion of the pile is extended to the same length with respect to the central axis, so that the design and pile production can be easily executed. In the case of a large pile having a pile diameter of Φ500 or more In this case, the sum of the bearing capacity is the same as the center axis of the extended head part, so that a larger pile capacity can be obtained without error in the case of a large pile.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헤드 확장용 파일은, Head expansion file of the present invention for achieving the above object,

구조물의 하중을 지지하기 위한 파일을 구성함에 있어서, 제 1 지지벽의 중심축을 기준으로 좌우로 확장되는 내외부 지지력의 합이 동일하도록 내외부 면적을 가지는 제 1 헤드부와, 제 2 지지벽의 중심축을 기준으로 좌우로 확장되는 내외부 지지력의 합이 동일하도록 내외부 면적을 가지는 제 2 헤드부를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 지지벽과 상기 제 1 및 제 2 헤드부의 지지응력이 좌우 대칭으로 이루어진 원형구조물이고, 이 원형구조물의 상부에 항타면을 가짐과 동시에 제 1 및 제 2 헤드부 사이에 중심 통공이 형성되어 있으며, 상기 제 1 및 제 2 헤드부 상단의 전 둘레에 걸쳐 경사면이 일체로 형성되어 있는 동시에 순차로 적층되어 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In constructing the pile for supporting the load of the structure, the first head portion having an inner and outer area and the central axis of the second support wall so that the sum of the inner and outer support forces extending left and right relative to the central axis of the first support wall is equal It is a circular structure having a second head portion having an inner and outer area so that the sum of the inner and outer bearing forces extending from side to side as the reference is the same, and the support stress of the first and second support walls and the first and second head portions is symmetrical. A central through hole is formed between the first and second head portions while having a driving surface on the upper portion of the circular structure, and an inclined surface is integrally formed over the entire circumference of the upper ends of the first and second head portions. At the same time, it is characterized in that the stack is sequentially formed in one piece.

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이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail.

도2는 구조물이 하중을 받은 경우의 모멘트의 변화도를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a change in the moment when the structure is loaded.

도 (a)와 같이 구조물은 화살표와 같이 그 구조물의 중심으로 자체 구조물의 하중을 받게 된다.As shown in Figure (a) the structure is subjected to the load of its own structure to the center of the structure as shown by the arrow.

그러나 도 (b)와 같이 구조물의 옆편에서 화살표 (9)와 같은 별도의 힘을 가하는 경우에는 구조물의 하중에 돌려고 하는 힘의 모멘트가 별도로 발생된다.However, when a separate force such as arrow 9 is applied from the side of the structure as shown in (b), a moment of force to be turned on the load of the structure is generated separately.

따라서 도 (c)와 같이 구조물의 하중이 가해지는 상태에서 별도의 힘이 화살표 (9)와 같이 가해지면, 구조물의 하중에 돌려고 하는 1차 모멘트가 발생되면서, 변위가 발생되어 변위가 정지하는 시점까지 추가적인 2차 모멘트가 가해지므로 구조물에 악영양을 주게된다.Therefore, when a separate force is applied as shown by the arrow 9 in the state where the load of the structure is applied as shown in FIG. (C), the first moment to turn to the load of the structure is generated, the displacement is generated, and the displacement is stopped. Additional secondary moments are applied up to the point in time, thus adversely affecting the structure.

이를 헤드 확장형 파일에 적용하는 경우도 동일하게 발생되므로 보강판을 만드는 경우 이점을 감안하여야 한다.The same applies to the head-extended pile, so this should be taken into account when making a reinforcement plate.

도3은 본 발명의 실시예인 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일의 평면도 및 부분 단면도를 나타내고 있다.3 is a plan view and a partial cross-sectional view of a head extension pile having internal and external reinforcement portions which is an embodiment of the present invention.

상부에 도시된 평면도와 같이 파일 (5)은 중앙에 형성되어 있는 제 1지지벽 (1) 및 제 2지지벽 (2)은 하나의 원통상의 원통구조물이며, 이 원통 구조물인 파일 (5)의 내부에는 내부보강부 (R1)가 형성되고, 이 파일 (5)의 외부에는 외부보강부 (R2)를 형성하고 있으며, 중앙에는 중심 통공 (7)을 구성하고 있다.As shown in the plan view at the top, the pile 5 is formed at the center of the first support wall 1 and the second support wall 2, which is a cylindrical cylindrical structure, which is a cylindrical structure. An inner reinforcing portion R1 is formed inside the inner portion, an outer reinforcing portion R2 is formed outside the pile 5, and a central through hole 7 is formed at the center thereof.

즉, 도 3의 하부에 도시된 부분 단면도와 같이, 제 1지지벽 (1)의 중심축을 기준으로 좌우로 확장되는 동일 길이를 가지는 제 1헤드부 (3)가 구성되고, 제 2 헤드부 (4)는 제 2지지벽 (2)의 중심축을 기준으로 좌우로 확장되는 동일 길이를 가지고 있다. That is, as shown in the partial cross-sectional view shown in the lower part of FIG. 3, the first head portion 3 having the same length extending left and right with respect to the central axis of the first support wall 1 is constituted, and the second head portion ( 4) has the same length extending from side to side with respect to the central axis of the second supporting wall 2.

상기 제 1 및 제 2 지지벽 (1),(2)과 상기 제 1 및 제 2 헤드부 (3),(4)는 좌우 대칭으로 이루어진 원형 구조물의 파일 (5)이며, 상기 원형구조물인 파일 (5)의 상부에는 항타면 (6)을 가지고 있다.The first and second support walls 1 and 2 and the first and second head portions 3 and 4 are piles 5 of circular structures which are symmetrical, and the piles are circular piles. The upper part of (5) has a driving surface (6).

그리고 상기 제 1및 제 2 헤드부 (3),(4) 사이에 중심통공 (7)이 형성되어 파일의 하단 지지면에서 발생되는 항타로 밀려온 흙 (slime)이나 물에 의하여 생기는 부력을 방지 힐 수 있도록 구성되어 있으며, 단단한 지반과 약한 파일의 매개체로서 항타시 힘의 흐름을 무리없이 원활하게 유도 할 수 있다.In addition, a central through hole 7 is formed between the first and second head parts 3 and 4 to prevent buoyancy caused by slime or water pushed by the driving force generated at the lower support surface of the pile. It is constructed to be heeled, and it is a medium of hard ground and weak pile, which can induce smooth flow of force when navigating.

도4는 본 발명의 실시예인 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일과 일반적인 확장파일을 항타할 경우의 차이를 부분 단면도로 나타내고 있다.4 is a partial cross-sectional view showing the difference between the head extension pile having an internal and external reinforcement portion and the general extension pile in the embodiment of the present invention.

좌측은 일반적인 헤드확장형 파일을 항타할 때의 단면도를 나타내고 있으며, 우측은 본 발명의 실시예인 도 3의 파일을 항타 할때의 단면도를 나타내고 있다.The left side shows a sectional view when hitting a general head extension file, and the right side shows a sectional view when hitting the file of FIG. 3 which is an embodiment of the present invention.

이와같이 구성된 원통형 확장파일 (5)의 상부에는 파일매입후 항타되는 후 항타면 (6)을 가지고 있으며, 원통형 파일(5)은 350, 400, 450, 500 mm 등의 직경을 갖는 콘크리트 파일, PHC, 강관 등이 될 수 있다.The upper portion of the cylindrical expansion pile (5) configured as described above has a driving surface (6) after being driven after the pile is embedded, the cylindrical pile (5) has a concrete pile, PHC, having a diameter of 350, 400, 450, 500 mm, etc. Steel pipe or the like.

내외 보강부(R1),(R2)는 원통형 파일(5)의 아래측 단부에 원통형 파일과 접합수단에 의하여 결합되는 소정 두께의 판형 구조물이다. 여기서, 접합수단은 원통형 파일(5)가 강관일 경우에는 일반적인 용접에 의하여 파일과 보강판을 접합할 수 있다. 한편, 파일이 콘크리트 파일이나 PHC 등의 경우에는 일체로 형성하거나 하단부를 감싸는 철판보강띠가 더 구비 될수 있고, 이때에 철판보강띠와 내외보강부를 용접하여 파일과 결합한다.The inner and outer reinforcements R1 and R2 are plate-shaped structures having a predetermined thickness that are coupled to the lower end of the cylindrical pile 5 by the cylindrical pile and the joining means. Here, the joining means may join the pile and the reinforcement plate by the general welding when the cylindrical pile 5 is a steel pipe. On the other hand, if the pile is a concrete pile or PHC, or the like may be further provided with an iron plate reinforcing strip to form integrally or wrap the lower end, at this time, the steel plate reinforcing strip and the inner and outer reinforcing parts are combined with the pile.

표1는 파일과 보강부의 치수 및 역학 관계를 예시하고 있다.Table 1 illustrates the dimensions and dynamics of piles and reinforcements.

[표 1]TABLE 1

파일의 종류Type of file Φ350 PHCΦ350 PHC Φ400 PHCΦ400 PHC Φ450 PHCΦ450 PHC Φ500 PHCΦ500 PHC 파일 자체 내력(tf)File itself history (tf) 8989 112112 137137 173173 주변 마찰력(tf)Peripheral frictional force (tf) 30.3730.37 38.1338.13 46.7646.76 59.0459.04 선단 지지력(tf)Tip bearing capacity (tf) 58.6358.63 73.8773.87 90.2490.24 113.96113.96 기존 파일의 직경(mm)Diameter of existing pile (mm) 350350 400400 450450 500500 기존 파일 단면적(㎠)Existing pile cross section (㎠) 961.625961.625 12561256 15901590 19631963 보강판 적정직경(mm)Reinforcement Plate Proper Diameter (mm) 473473 531531 587587 660660 보강판 단면적(㎠)Reinforcement plate cross section (㎠) 17591759 22162216 27072707 34193419 보강판 직경(mm)Gusset plate diameter (mm) 123123 131131 137137 160160 압축응력(σc:tf/㎠)Compressive stress (σc: tf / ㎠) 0.100.10 0.100.10 0.100.10 0.100.10 보강판의 두께(mm)Thickness of Reinforcement Plate (mm) 10.810.8 11.111.1 11.311.3 12.212.2 보강판의 돌출길이(a:mm)Extrusion Length of Reinforcement Plate (a: mm) 6262 6666 6969 8080

여기서, σc=3×선단 지지력/보강판 단면.Here, sigma c = 3 x tip bearing force / reinforcing plate cross section.

표1에서 Φ350 PHC의 경우를 보면, 89 tf의 파일 자체 내력을 얻기 위해서는 선단 지지력이 58 tf을 필요로 하는 데, 350 mm의 직경을 가진 기존 파일의 단면적 961.625 ㎠ 에 의해서는 58 tf의 선단 지지력을 얻을 수 없다. 따라서, 선단 지지력 58 tf을 얻기 위하여 파일의 선단부 단면적을 넓혀야 한다. 표1에서, 보강판의 단면적이 1759 ㎠, 직경이 473mm 로 되어 있고, 보강판의 두께(t)는 10.8mm로 선택되어 있다.In the case of Φ350 PHC in Table 1, the tip bearing capacity requires 58 tf to obtain 89 tf pile capacity, but the tip bearing capacity of 58 tf is obtained by the cross section 961.625 ㎠ of the existing pile having a diameter of 350 mm. Can't get it. Therefore, the cross-sectional area of the tip of the pile must be widened to obtain 58 tf of tip bearing capacity. In Table 1, the cross-sectional area of the reinforcing plate is 1759 cm 2 and the diameter is 473 mm, and the thickness t of the reinforcing plate is selected to be 10.8 mm.

표1에서 Φ400, Φ450, Φ500 PHC의 경우, 각 파일의 직경에 상응하는 파일 자체 내력을 모두 활용하기 위해서, 보강판의 단면적이 각각 2216, 2707, 3419 ㎠로 확장되어 있고, 각 경우의 보강판 직경은 531, 587, 660mm 로 확장되어 있다. 표1에서 알 수 있듯이, 보강판의 두께는 보강판의 돌출길이가 커질수록 두껍게 형성된다.In Table 1, in the case of Φ400, Φ450, and Φ500 PHC, the cross-sectional area of the reinforcement plate is extended to 2216, 2707, 3419 cm2, respectively, in order to utilize all pile strengths corresponding to the diameter of each pile. The diameters are expanded to 531, 587 and 660 mm. As can be seen from Table 1, the thickness of the reinforcement plate is formed thicker as the protrusion length of the reinforcement plate is larger.

이러한 예시는 마찰력의 변화에 의한 선단부의 응력에 따라 확장의 크기가 달라질 수 있으며, 이는 지반의 조건에 따라 그 조건을 정할 필요가 있다.In this example, the size of the expansion may vary according to the stress at the tip end due to the change of the frictional force, which needs to be determined according to the condition of the ground.

또, 상기 보강부를 구성하는 제 1 및 제 2헤드부 (3),(4) 사이에 형성된 중심 통공(7)은 지중 침출수에 의해 헤드 확장형 파일(5)이 부상하는 것을 차단하며, 이 침출수는 원형구조물 내에 유입되어 채워지고 있다. In addition, the central through hole 7 formed between the first and second head portions 3 and 4 constituting the reinforcing portion prevents the head extension pile 5 from rising by underground leachate, and the leachate It is filled and filled in the circular structure.

그리고 이 중심 통공 (7)은 항타에 의해 파일의 관입시 불필요한 슬라임을 파일내에 인입시키며, 항타로 인해 밀려온 흙과 시멘트 페이스트 또한 내부로 인입시키는 역할을 하여, 슬라임과 시멘트 페이스트가 혼합되어 경화하게 된다. The central through hole (7) introduces unnecessary slime into the pile when penetrating the pile by driving, and also introduces soil and cement paste pushed in by the driving into the inside, so that the slime and cement paste are mixed and hardened. do.

본 발명의 다른 실시예인 도 5는 일측 단부에 내외 보강부를 갖는 헤드 확장형 파일의 구조를 보여주는 단면도이다. 도5에 도시된 바와같이, 헤드 확장형 파일(5)은 원통형 파일부와 하부의 내외 보강부(R1),(R2)로 구성된다 (도3참조). 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a head extension pile having internal and external reinforcement portions at one end thereof. As shown in Fig. 5, the head extension pile 5 is composed of a cylindrical pile portion and lower and inner reinforcement portions R1 and R2 (see Fig. 3).

그리고 상부에는 파일 매입 시공후 항타되는 후 항타면 (6)을 가지고 있으며, 원통형 파일(5)은 350, 400, 450, 500, 600 mm 등의 직경을 갖는 콘크리트 파일, PHC, 강관, H형강 그 밖의 합성관 및 나무관등 이다.And the upper part has a post-driven surface (6) is driven after the pile embedded construction, the cylindrical pile (5) is a concrete pile, PHC, steel pipe, H-shaped steel having a diameter of 350, 400, 450, 500, 600 mm, etc. Outside composite pipe and wood pipe.

하부에 형성된 내,외 보강부는 원통형 파일부의 아래측 단부에 원통형 파일부와 일체로 성형되거나 접합수단에 의하여 결합되는 소정 두께의 판형 구조물이다. The inner and outer reinforcement formed at the bottom is a plate-shaped structure of a predetermined thickness that is integrally formed with the cylindrical pile portion or joined by the joining means at the lower end of the cylindrical pile portion.

또한 도 5 는 도 3과 기본적인 구성이 동일한 것으로, 제 1 및 제 2 헤드부 (3),(4)와, 제 1 및 제 2지지벽 (1),(2)이 좌우 대칭으로 이루어진 원형구조물인 파일 (5)을 나타내고 있다.5 is the same basic configuration as FIG. 3, wherein the first and second head portions 3 and 4 and the first and second support walls 1 and 2 are circularly symmetrical. The file 5 is shown.

여기서 상기 제 1 및 제 2 헤드부 (3),(4)가 일정한 두께 (t)를 가지고 있으며, 상기 일정한 두께를 가지는 제 1 및 제 2 헤드부 (3),(4)의 양측이 경사지게 형성된 경사면 (10)을 가지고 있다.Here, the first and second heads 3 and 4 have a predetermined thickness t, and both sides of the first and second heads 3 and 4 having the predetermined thickness are inclined. It has a sloped surface 10.

표2은 파일의 치수 및 역학 관계를 예시하고 있다.Table 2 illustrates the dimensions and dynamics of the pile.

[표 2]TABLE 2

파일의 종류Type of file Φ350 PHCΦ350 PHC Φ400 PHCΦ400 PHC Φ450 PHCΦ450 PHC Φ500 PHCΦ500 PHC 파일 자체 내력(tf)File itself history (tf) 8989 112112 137137 173173 주변 마찰력(tf)Peripheral frictional force (tf) 30.3730.37 38.1338.13 46.7646.76 59.0459.04 선단 지지력(tf)Tip bearing capacity (tf) 58.6358.63 73.8773.87 90.2490.24 113.96113.96 기존 파일의 직경(mm)Diameter of existing pile (mm) 350350 400400 450450 500500 기존 파일 단면적(㎠)Existing pile cross section (㎠) 961.625961.625 12561256 15901590 19631963 보강부 적정직경(mm)Reinforcement part proper diameter (mm) 473473 531531 587587 660660 보강부 단면적(㎠)Reinforcement section cross section (㎠) 17591759 22162216 27072707 34193419

표2에서 Φ350 PHC의 경우를 보면, 89 tf의 파일 자체 내력을 얻기 위해서는 선단 지지력이 58 tf가 되어야 한다. 그런데, 350 mm의 직경을 가진 기존 파일의 단면적 961.625 ㎠ 에 의해서는 58 tf의 선단 지지력을 얻을 수 없다. 따라서, 선단 지지력 58 tf을 얻기 위해서는 파일의 선단부 단면적이 1759 ㎠가 되어야 하다. 즉, 보강부의 직경이 473mm로 확장될 필요가 있다.In the case of Φ 350 PHC in Table 2, the tip bearing capacity must be 58 tf to obtain the pile capacity of 89 tf. By the way, by the cross-sectional area 961.625 cm 2 of the existing pile having a diameter of 350 mm, it is not possible to obtain a tip support force of 58 tf. Therefore, in order to obtain the tip bearing force 58 tf, the cross section of the tip of the pile must be 1759 cm 2. That is, the diameter of the reinforcement portion needs to be extended to 473 mm.

표2에서 Φ400, Φ450, Φ500 PHC의 경우, 각 파일의 직경에 상응하는 파일 자체 내력을 모두 활용하기 위해서는 선단부의 단면적이 각각 2216, 2707, 3419 ㎠로 확장되어야 하고, 이를 위하여 각 파일의 보강부 직경이 531, 587, 660mm 로 확장될 필요가 있다.In Table 2, in the case of Φ400, Φ450, and Φ500 PHC, the cross-sectional area of the tip should be extended to 2216, 2707, 3419 ㎠, respectively, in order to utilize all the pile's own strengths corresponding to the diameter of each pile. The diameter needs to be extended to 531, 587, 660 mm.

이러한 예시는 마찰력의 변화에 의한 선단부의 응력에 따라 확장의 크기가 달라질 수 있으며, 이는 지반의 조건에 따라 그 조건을 정할 필요가 있다.In this example, the size of the expansion may vary according to the stress at the tip end due to the change of the frictional force, which needs to be determined according to the condition of the ground.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명을 도 4에서 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일과 일반적인 확장형 파일을 항타할 경우에 발생되는 차이를 살펴보면 다음과 같다.The present invention made as described above looks at the difference generated when driving the head extension file having a reinforcement part and the general extension file in Figure 4 as follows.

여기서 유의하여야 할 것은 좌측의 일반적인 확장형 파일의 경우는 매립형 공법에 사용되는 파일로서 본 발명과 같이 매립후 항타하는 공법이 아니라는 사실과, 이를 매립후 항타한다는 측면에서 비교하고 있으나, 실제로 현재까지의 공법에서 매립공정 후 항타하는 공정을 사용하고 있지 않다.It should be noted here that the general extension file on the left side is a file used for a buried method, and is not compared with the method of navigating after landfilling as in the present invention, but in terms of navigating after landfilling, in fact, the present method Does not use the process of scouring after landfill.

파일 (5)을 매립후 항타를 하게 되면, 깊이 (X)만큼 파일이 들어가게 된다.When the file (5) is buried and driven, the file enters the depth (X).

이때 항타시 중심통공 (7)쪽으로 흙이 밀려 들어가면서 보강판이 휘려는 힘의 모멘트가 발생되고 (F2), 도 1의 (c)에서 설명한 바와같이 변위가 정지하는 시점까지 추가 모멘트가 지속적으로 발생하여 파일상부에 설치되는 구조물에 악영향을 줄 수 있다.At this time, when the soil is pushed toward the center hole (7) during driving, a moment of force for bending the reinforcement plate is generated (F2), and as described in (c) of FIG. 1, the additional moment is continuously generated until the displacement stops. It may adversely affect the structure installed on the pile.

이에 비하여 본 발명은 파일의 매립후 항타를 하게 되면, 제 1헤드부 및 제 2헤드부에 좌우로 확장되는 동일길이의 내외부 보강부(R1),(R2)를 가지고 있어 항타시 중심통공 (7)내에 흙이 밀려들어 가면서 균등한 힘의 분배가 일어나 보강부의 철판을 휘려는 힘을 최소화 할 수가 있고, 수직의 힘을 제 1 및 제 2지지벽 (1),(2)의 중심으로 받기 때문에 별도의 보강이 필요없는 효과가 있다.On the other hand, the present invention has internal and external reinforcement portions R1 and R2 of the same length extending left and right when driving the pile after embedding the pile, thereby providing a central through hole (7). ) As the soil is pushed into the ground, an even distribution of force occurs, which minimizes the force of bending the steel plate of the reinforcement part, and receives the vertical force as the center of the first and second support walls (1) and (2). There is no need for additional reinforcement.

도5는 본 발명의 다른 실시예인 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일에서 항타할 경우를 나타낸 부분 단면도로서, 여기에서도 동일하게 파일 (5)을 매립한 후 항타를 하게 되면, 파일은 깊이 (X)만큼 파일이 들어가게 되어 파일의 내력을 증가시키게 된다.FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a case of driving in a head extension pile having internal and external reinforcement portions according to another embodiment of the present invention. Here, when the pile is driven after embedding the pile 5 in the same manner, the pile has a depth (X). The file will be inserted, increasing the file's history.

이때에도 항타시 흙은 중심통공 (7)내에 밀려 들어가면서 제 1헤드부 및 제 2헤드부에 좌우로 확장되는 동일길이의 내외부 보강부를 가지고 있어 각각의 내외부 보강부에 의하여 균등한 힘의 분배가 일어나 수직의 힘만 받고, 외측에서 발생되는 편심이 발생하지 않기 때문에 안정된 내력을 확보할 수가 있으며, 파일상부의 하중에 의하여 올라오는 흙을 파일 안측의 내부 보강부에 의하여 방지할 수가 있어 중심통공으로 인입되는 흙의 힘을 최소화 할 수 있는 효과가 있어 파일이 흙에 의하여 약해지는 부분을 방지할 수 있는 효과가 있다. Even at this time, the soil is pushed into the central through hole (7) and has the same length internal and external reinforcement parts extending from side to side to the first head part and the second head part, so that evenly distributed force is generated by each internal and external reinforcement part. Since it receives only vertical force and no eccentricity is generated from the outside, stable internal load can be secured. Soil rising by the load on the pile can be prevented by the internal reinforcement on the inside of the pile. There is an effect that can minimize the force of the soil has the effect that can prevent the part weakened by the soil.

그리고 본 발명에서 내외 보강부의 확장은 다음에 2가지에 의하여 결정된다.And in the present invention, the expansion of the internal and external reinforcement is determined by the following two.

첫째, 단위 힘의 균등 배분에 의한 방법에 의해 결정할 수가 있다.First, it can be determined by the method by equal distribution of unit forces.

즉 지지력에 의해 생기는 모멘트와 처짐을 내외부 보강부(도3 : R1,R2)을 똑 같이 하여 보강부의 편심을 최소화 하고 상부 힘을 지반에 효율적으로 전달하는 것이다.In other words, the moment and deflection caused by the bearing force are the same as the inner and outer reinforcement parts (Fig. 3: R1, R2) to minimize the eccentricity of the reinforcement part and transmit the upper force to the ground efficiently.

단위 응력에 떨어진 거리의 제곱이 같은 경우(모멘트가 같은 경우)와 단위 응력에 떨어진 거리의 4제곱이 같은 조건(처짐이 같은 경우)으로 내외부 보강부 (도3 : R1,R2)의 길이를 정하고 모멘트는 보강부의 재료가 가지는 설계응력과 설계규준에 의한 처짐 제한 조건으로 만족할 수 있다.Determine the length of the internal and external reinforcements (Fig. 3: R1, R2) under the same conditions (when the moments are equal) and the square of the distance away from the unit stress is equal to the square of the distance away from the unit stress (when the deflection is the same). The moment can be satisfied by the design stress of the material of the reinforcement and the deflection constraints by the design standard.

이와같은 방식은 파일의 직경이 Φ300 에서 Φ500 인 일반적인 파일에서 사용하기에 편리한 것으로 확장되는 헤드부가 중심축으로 기준으로 동일길이로 확장시키기 때문에 설계 및 파일제작이 간단한 특징이 있다. This method is convenient to use in general piles with pile diameters of Φ300 to Φ500, and the design and pile manufacturing are simple because the head portion is extended to the same length with respect to the central axis.

둘째, 내부 보강 면적 및 외부 보강 면적에 동일한 단위 응력이 작용하므로 내부 보강면적에 작용하는 총 응력과 외부 보강면적에 작용하는 총 응력을 같게 설정하여 내외부 보강부(도3 : R1,R2)의 내민 길이를 결정하고 모멘트는 보강부의 재료가 가지는 설계응력과 설계규준에 의한 처짐 제한 조건으로 만족할 수 있다. Second, since the same unit stress acts on the internal reinforcement area and the external reinforcement area, the total stress acting on the internal reinforcement area and the total stress acting on the external reinforcement area are set equal so that the internal and external reinforcement parts (Fig. 3: R1, R2) The length is determined and the moment can be satisfied by the design stress of the material of the reinforcement and the deflection constraints by the design specification.

따라서 보강부의 확장 결정으로 보강에 있어서 추가되는 모멘트가 없으므로 효과적인 지지를 할 수 있어서 상부의 힘을 파일을 통하여 지반에 전달 할 수 있는 것이다.Therefore, since there is no moment added to reinforcement by expansion decision of reinforcement part, it is possible to effectively support and transmit the force of upper part to ground through pile.

이와같은 방식은 파일의 직경이 Φ500 이상인 대형 파일에 적용할 수가 있는 것으로 파일의 확장되는 헤드부가 중심축으로 기준으로 지지력의 합이 동일한 면적을 갖도록 하기 때문에 설계 및 시공작업이 까다롭거나 대형 파일의 경우 오차 없이 보다 정확한 파일의 내력값을 얻을 수 있다. This method can be applied to large piles with a file diameter of Φ500 or more.The expansion head of piles has the same area of support as the central axis, which makes the design and construction work difficult or difficult. In this case, a more accurate file history value can be obtained without errors.

또한 이와같은 파일의 시공은 보통 파일 직경의 2.5배의 거리를 두고 시공하고 있으며 이에 따른 시험을 250본당 한본으로 동재하나 정재하 시험을 하고 있다. 특히 현장에서 사용하는 동재하의 방법으로는 E.O.I.D (초기 시험방법 : End of Initial Driving)으로 주변 충진재(시멘트 페이스트)가 굳기 전에 하는 방법과 1-3주 정도를 기다려 충진재가 다 굳은 다음 시험하는 방법이 있다. In addition, the construction of such piles is usually carried out at a distance of 2.5 times the diameter of piles, and the test according to the same test is used as one book per 250 books, but the static test. In particular, the method used in the field is EOID (End of Initial Driving) before the surrounding filler (cement paste) is hardened, and waits for 1-3 weeks to test after the filler is hardened. have.

위의 2가지 방법은 100tf이상이 나가는 장비가 사용되므로 파일 공사를 계속 수행하기 위해서는 E.O.I.D방법을 사용하여 항타 즉시 내력을 측정하여야 다음 공사를 계속할 수 있는 반면 충진재가 굳은 후 시험하는 방법은 충진재가 굳는 시간이 있으므로 파일공사를 계속 수행하기가 어려운 부담을 가지고 있다. 파일 공사를 계속 수행하기 위해서는 시험을 위해서 항타장비가 파일 위를 다시 지나가야 하므로 파일을 보호하기 위하여 많은 비용과 시간이 투자 된다.In the above two methods, the equipment with more than 100tf is used, so to carry out the pile construction, the internal load should be measured immediately by using the EOID method to continue the next construction.However, after the filler is hardened, the method of testing the filler is hardened. Because of time, it is difficult to carry out pile construction. In order to continue the construction of the pile, the pilot equipment has to pass over the pile again for testing, which is expensive and time-consuming to protect the pile.

이러한 이유로 E.O.I.D(초기 시험) 방법에 있어서 내력이 충분히 나와야 안심하고 공사를 수행할 수 있다. 예를 들어 D400 PHC A종 파일의 경우 외부 직경이 400mm이고 내부 직경이 270mm인 구성체를 가지고 있다. 이는 단면을 효율적으로 사용하기 위하여 단면상 중간이 원통형으로 비어 있는 기성파일로서 구조 역학을 이용하여 내력을 효율적으로 가지게 만든 파일 이다. 파일이 흙과 접하는 지지면과 만나는 면적은 683.74㎠이고 보강판이 지반의 특성상 25mm를 내외부 보강을 하였다면 외부 직경이 450mm이고 내부 직경이 220mm인 구성체로 보강되는 것이다. 이에 따라 파일이 흙과 접하는 지지면과 만나는 면적은 1209.69㎠으로 177% 증가되는 효과를 가질 수있다. 이는 다른 효과를 고려하지 않더라도 E.O.I.D(초기 시험 방법) 의 시험에 있어서 파일이 흙과 접하는 지지면과 만나는 면적이 기존면적에 비하여 177%가 증가하여 시공과 즉시 지지력의 상승을 확인 할 수 있어 공사의 진행이 빠르게 진행될 수 있는 것이다. For this reason, the construction of the E.O.I.D (initial test) method must be carried out with sufficient strength so that the construction can be performed with confidence. For example, the D400 PHC Class A pile has a construct with an outer diameter of 400 mm and an inner diameter of 270 mm. This is a ready-made pile with a hollow cylinder in the middle of the cross section for efficient use of the cross section. If the pile meets the support surface which is in contact with the soil, the area is 683.74㎠ and if the reinforcement plate has 25mm internal and external reinforcement due to the characteristics of the ground, it is reinforced with a construct having an outer diameter of 450mm and an inner diameter of 220mm. Accordingly, the area where the pile meets the support surface in contact with the soil may be increased by 177% to 1209.69㎠. Even if other effects are not taken into account, the area where the pile meets the support surface in contact with the soil in the EOID (Initial Test Method) test is increased by 177% compared to the existing area. Progress can be fast.

또한 충진재가 굳었을 경우 통공의 면적을 고려하지 않고 외부의 면적만을 비교하였을 경우 1256.00㎠과 보강을 하였을 경우 1589.63㎠으로 증가하여 중심통공 면적을 고려하지 않고 외부 면적만을 비교하였을 경우 기존 면적 (폐색효과를 고려한 면적)에 비하여 127%의 증가 효과를 볼 수 있는 것이다. 즉 최종적인 파일은 기존의 외경 400mm, 내경 270mm인 파일이 외경 450mm, 외경 220mm인 효율적인 파일로 변하는 것이다.In addition, when the filler is hardened, it is increased to 1256.00㎠ when compared with only the outside area without considering the area of the through hole and 1589.63㎠ when reinforced, and the existing area when the outside area is not considered without considering the central hole area (closed effect). Compared to the area taking into account), an increase of 127% can be seen. In other words, the final file is a conventional file having an outer diameter of 400 mm and an inner diameter of 270 mm is converted into an efficient file having an outer diameter of 450 mm and an outer diameter of 220 mm.

이와 같이 매립후 항타를 하면 선단지지 측면(초기시험방법)에서 177%가 증가되며, 충진재 굳었을 경우 127% 정도의 파일내력이 증가됨을 알수 있었다.As a result of the crushing after reclamation, 177% is increased in the side of the tip support (initial test method), and when the filler is hardened, the pile strength is increased by about 127%.

도6는 본 발명의 다른 실시예인 내외 보강부를 적층형태로 구성한 헤드 확장형 파일의 부분 단면도를 나타내고 있다.FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a head extension pile including the internal and external reinforcement parts in a stacked form according to another embodiment of the present invention.

도 6 (가)의 평면도에 도시되어 있는바와같이 파일 (5)은 중앙에 형성되어 있는 제 1지지벽 (1) 및 제 2 지지벽 (2)은 하나의 원통형상의 원통구조물이며, 이원통 구조물인 파일 (5)의 내부에는 내부보강부 (R1),(R1')가 적층으로 형성되고, 이 파일 (5)의 외부에는 외부보강부 (R2),(R2')를 적층으로 형성하고 있으며, 중앙에는 중심 통공 (7)을 구성하고 있다.As shown in the plan view of FIG. 6A, the pile 5 has a first cylindrical wall 1 and a second supporting wall 2 formed at the center thereof as a single cylindrical cylindrical structure. Internal reinforcing portions R1 and R1 'are formed in a stack inside the in-pile 5, and external reinforcing portions R2 and R2' are formed in a stack in the outside of the pile 5. In the center, the central through hole 7 is formed.

즉, 도 3에서 제 1지지벽 (1)의 중심축을 기준으로 좌우로 확장되는 동일 길이를 가지는 제 1헤드부 (3)는 R1+R2 로 구성되고, 제 2 헤드부 (4)는 제 2지지벽 (2)의 중심축을 기준으로 좌우로 확장되는 R1+R2의 동일 길이를 가지고 있으며,That is, in FIG. 3, the first head portion 3 having the same length extending left and right with respect to the central axis of the first supporting wall 1 is composed of R1 + R2, and the second head portion 4 is the second. Has the same length of R1 + R2 extending from side to side with respect to the central axis of the support wall (2),

도 6에서는 1층을 형성하는 제 1헤드부 (3)는 R1'+R2'가 되며, 2층을 형성하는 제 1헤드부는 R1+R2의 길이를 갖게되고, 동일하게 제 2헤드부도 동일한 길이를 갖는 제 1층 및 제 2층으로 구성되고, 이를 순차적으로 적층하여 제 1헤드부 및 제 2헤드부를 구성한다.In FIG. 6, the first head portion 3 forming one layer becomes R1 '+ R2', and the first head portion forming two layers has a length of R1 + R2, and the same length of the second head portion is the same. It consists of a first layer and a second layer having a, and sequentially stacked to form a first head portion and a second head portion.

이때 (나)와 같은 금속파일을 사용하는 경우에는 용접 등의 수단에 의하여 적층하게 되고, (라)와같이 콘크리트 파일을 사용하는 경우에는 일체로 다단 형성한후 경화시켜 사용한다.In this case, in the case of using the metal pile as shown in (b), the metal pile is laminated by means of welding or the like, and in the case of using the concrete pile as shown in (d), it is used after hardening by integrally forming multiple stages.

(다)와 같이 콘크리트 파일에 금속확장부를 연결시키는 경우에는 콘크리트 파일에 띠형상의 금속을 철판보강띠로 권취시킨후 금속확장부(내외보강부)를 용접 등의 수단으로 접합시킨다. When connecting the metal extension part to the concrete pile as shown in (C), the band-shaped metal is wound around the concrete pile with a steel plate reinforcing band, and the metal extension part (internal and external reinforcement part) is joined by means of welding or the like.

그리고 파일들에서 상기 제 1 및 제 2 지지벽 (1),(2)과 상기 제 1 및 제 2 헤드부 (3),(4)는 좌우 대칭으로 이루어진 원형 구조물의 파일 (5)이며, 상기 원형구조물인 파일 (5)의 상부에는 항타면 (6)을 가지고 있다.And in the piles the first and second support walls 1, 2 and the first and second head portions 3, 4 are piles 5 of circular structure which are symmetrical. The upper part of the pile (5) of the circular structure has a driving surface (6).

상기 제 1및 제 2 헤드부 (3),(4) 사이에 중심통공 (7)이 형성되어 파일의 하단 지지면에서 발생되는 항타로 밀려온 흙 (slime)이나 물에 의하여 생기는 부력을 방지 힐 수 있도록 구성되어 있으며, 단단한 지반과 약한 파일의 매개체로서 항타시 힘의 흐름을 무리없이 원활하게 유도 할 수 있다. 또한 항타시 적층부는 양쪽대칭으로 구성되어 있기 때문에 지상으로 부터의 힘의 흐름을 상부 적층부에서부터 하부 적층부 전달하고 연속적으로 지반에 힘을 균등하게 유도할 수 있어 파일이 지 반에 전달하는 힘의 흐름을 이상적으로 전달할 수 있다.A central through hole 7 is formed between the first and second head portions 3 and 4 to prevent buoyancy caused by slime or water that is pushed by the driving force generated at the lower support surface of the pile. It is configured to be a medium of hard ground and weak pile and can induce smooth flow of force when navigating. In addition, since the stacking part is composed of both symmetry, the flow of force from the ground can be transferred from the upper lamination part to the lower lamination part, and the force can be induced evenly in the ground continuously. Ideally, the flow can be delivered.

이와같이 헤드부를 적층하여 사용하는 경우에는 동일한 두께 (t)의 헤드부를 사용하는 경우를 비교하면, 단위 면적당의 파일의 내력은 거의 동일하지만, 헤드부의 면적을 줄일 수가 있어 재료를 크게 절감할 수있는 효과가 있다. In the case of stacking the head parts in this way, compared with the case of using the head parts having the same thickness (t), the strength of the piles per unit area is almost the same, but the area of the head parts can be reduced, which greatly reduces the material. There is.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 매입 공법에 사용되는 파일의 무게나 부피에 영향을 주지 않으면서도 파일의 시공 내력을 파일 자체 내력까지 끌어 올림으로써 시공에서 사용되는 파일의 수를 줄일 수 있으므로, 파일의 사용 효율성 및 경제성을 크게 높일 수 있다. 또한, 기존 파일에 보강부 또는 보강판을 결합하여 사용함으로써, 기존 파일의 활용도를 크게 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, since the number of piles used in construction can be reduced by raising the construction strength of the pile to the pile itself without affecting the weight or volume of the pile used in the embedding method, Can greatly increase the efficiency and economics of use. In addition, by using the reinforcement unit or reinforcement plate in combination with the existing file, it is possible to greatly increase the utilization of the existing file.

또, 기존파일로 시공되는 파일 자체의 내력에 비해, 지반이나 시공성에 의해 결정되는 파일 지지력중 크기가 작은 쪽으로 설계내력이 결정되어 파일 내력 중에서 30~40%의 손실(LOSS)이 발생하게 되지만 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일을 사용할 경우 현재의 시공방법으로 100%의 내력을 발휘할 수 있는 효과적인 공법이며, 이 공법을 이용하여 설계를 파일내력으로 할 수 있는 것이다. In addition, the design strength is determined to be the smaller of the pile bearing capacity determined by the ground or workability compared to the pile itself, which is constructed from existing piles, resulting in a loss of 30-40% (LOSS) of pile strength. When the head extension pile with reinforcement is used, it is an effective method that can exhibit 100% of the strength of the current construction method, and the design can be used as the pile strength.

또한 시공측면에서 초기에 파일 내력을 효과적으로 향상시켜 안심하고 빠를게 공사를 진행할 수 있으며, 설계 측면에서 파일내력을 높여 파일의 갯수를 줄여 원가절감 및 공기의 단축을 유도할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the construction aspect, it is possible to carry out the construction quickly and safely by effectively improving the pile strength in the early stages, and increase the pile strength in terms of design, thereby reducing the number of piles and inducing cost reduction and shortening of air.

또한 적은 내력으로 설계가 완료된 경우 파일의 길이가 줄어드는 효과를 기대할 수 있다.In addition, if the design is completed with a small load, the effect of reducing the length of the pile can be expected.

그리고 당초 현장에서 계획한 파일공사와 비교하여 기존과 동일한 방법으로 헤드 확장형 파일을 설치하여 적용하고 경타를 실시한 경우 50/20~50/10 정도에서 파일공사를 종료한 결과 설계 소요 지지력을 충분히 할 수 있는 효과가 있다.Compared to the projected pile construction in the original site, the head extension pile was installed and applied in the same way as before, and the pile construction was completed at about 50/20 ~ 50/10. It has an effect.

즉, 설계내력이 시공성을 감안하여 낮은 경우 파일 길이를 약 20~40% 줄일 수 있어 시공비 등의 절감을 가져오는 효과가 있다.In other words, if the design strength is low in consideration of constructionability, the length of the pile can be reduced by about 20 to 40%, resulting in a reduction in construction costs.

또한 파일기초와 파일을 연결하기 위한 두부정리의 양도 적어져 폐기물이 감소되어 친환경적인 공사를 할 수 있게 된다.In addition, the amount of tofu cleanup for connecting pile foundations and piles is also reduced, thus reducing waste and enabling eco-friendly construction.

이에 따라 기존공법과 비교하여 경제성, 안전성, 시공성, 친환경성을 확보할 수 있는 공법이다.Accordingly, it is a method that can secure economic feasibility, safety, constructability, and eco-friendliness compared to existing methods.

결과적으로, 설계시에 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일을 사용하여 설계내력을 높이는 경우 파일 개수를 약 30~40% 절감할 수 있는 동시에 파일캡이 작아짐에 따라 콘크리트 시멘트량 및 철근량을 약 10%~20% 정도 줄일 수 있는 효과가 있고, 이밖에도 파일 갯수가 절감된 만큼 공기를 현저히 단축할 수 있으며, 아울러 그에 따른 노동력과 인건비, 경상비, 금융비도 현저히 절감할 수 있는 뛰어난 효과가 있으므로 토목,건설 산업상 매우 유용하다.As a result, when the design strength is increased by using the head extension pile having internal and external reinforcement at the time of design, the number of piles can be reduced by about 30 to 40%, and the amount of concrete cement and rebar is reduced by about 10% ~ as the pile cap becomes smaller. In addition to the 20% reduction, in addition to the reduction in the number of files can significantly reduce the air, as well as the labor and labor costs, current costs, financial costs can be remarkably reduced in the civil engineering, construction industry Very useful.

삭제delete

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 구조물의 하중을 지지하기 위한 파일을 구성함에 있어서, In constructing piles for supporting the load of the structure, 제 1 지지벽(1)의 중심축을 기준으로 좌우로 확장되는 내외부 지지력의 합이 동일하도록 내외부 면적을 가지는 제 1 헤드부(3)와, 제 2 지지벽(2)의 중심축을 기준으로 좌우로 확장되는 내외부 지지력의 합이 동일하도록 내외부 면적을 가지는 제 2 헤드부(4)를 가지며,The first head part 3 having an inner and outer area and the second axis of the second support wall 2 are horizontally positioned so that the sum of the inner and outer support forces that extend from side to side with respect to the central axis of the first support wall 1 is the same. Has a second head portion 4 having an inner and outer area such that the sum of the inner and outer supporting forces extended is equal, 상기 제 1 및 제 2 지지벽(1,2)과 상기 제 1 및 제 2 헤드부(3,4)의 지지응력이 좌우 대칭으로 이루어진 원형구조물이고, 이 원형구조물의 상부에 항타면(6)을 가짐과 동시에 제 1 및 제 2 헤드부(3,4) 사이에 중심 통공(7)이 형성되어 있으며,The first and second supporting walls 1 and 2 and the first and second heads 3 and 4 have a circular structure in which the supporting stresses are symmetrical, and the driving surface 6 is disposed on the circular structure. At the same time, a central through hole 7 is formed between the first and second head portions 3 and 4, 상기 제 1 및 제 2 헤드부(3,4) 상단의 전 둘레에 걸쳐 경사면(10)이 일체로 형성되어 있는 동시에 순차로 적층되어 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 내외 보강부를 가지는 헤드 확장형 파일.Head-increasing pile having internal and external reinforcement, characterized in that the inclined surface (10) is integrally formed over the entire circumference of the upper end of the first and second head portion (3,4) and sequentially stacked and integrally formed. 삭제delete 삭제delete
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100937932B1 (en) * 2008-01-14 2010-01-21 송기용 Guide Device for Construction of Slurry Wall and Excavation Method Using the Same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5550142U (en) 1978-09-26 1980-04-02
JP2001064964A (en) 1999-08-31 2001-03-13 Daiwa House Ind Co Ltd Pile foundation, construction method for the foundation, and support pile
JP2003138561A (en) 2001-11-05 2003-05-14 Takenaka Komuten Co Ltd Method of manufacturing and evaluating pile with multi- stage enlarged-diameter and pile with multi-stage enlarged-diameter
JP2003213675A (en) 2002-01-25 2003-07-30 Nishimatsu Constr Co Ltd Wall pile
KR20040052779A (en) * 2004-03-20 2004-06-23 윤 용 송 Pile with an Extended Head and working method of the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6030715A (en) * 1983-07-29 1985-02-16 Kazuo Fujimura Concrete foundation pile
US4657441A (en) * 1984-10-15 1987-04-14 Hsa, Inc. Penetration conductor pipe drive shoe
CA1254393A (en) * 1985-05-14 1989-05-23 Takashi Takeda Frost damage proofed pile
US6575240B1 (en) * 1998-12-07 2003-06-10 Shell Oil Company System and method for driving pipe
US7226246B2 (en) * 2000-06-15 2007-06-05 Geotechnical Reinforcement, Inc. Apparatus and method for building support piers from one or successive lifts formed in a soil matrix

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5550142U (en) 1978-09-26 1980-04-02
JP2001064964A (en) 1999-08-31 2001-03-13 Daiwa House Ind Co Ltd Pile foundation, construction method for the foundation, and support pile
JP2003138561A (en) 2001-11-05 2003-05-14 Takenaka Komuten Co Ltd Method of manufacturing and evaluating pile with multi- stage enlarged-diameter and pile with multi-stage enlarged-diameter
JP2003213675A (en) 2002-01-25 2003-07-30 Nishimatsu Constr Co Ltd Wall pile
KR20040052779A (en) * 2004-03-20 2004-06-23 윤 용 송 Pile with an Extended Head and working method of the same

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