KR100841735B1 - 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류기성말뚝 기초공법 - Google Patents

회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류기성말뚝 기초공법 Download PDF

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무성토건 주식회사
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
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    • E02D7/22—Placing by screwing down

Abstract

본 발명은 종래의 기성말뚝(콘크리트말뚝, 강관말뚝) 시공에서의 타격에너지에 의한 진동과 소음 문제를 완벽하게 제거하고, 기성말뚝 시공시 별도의 항타작업이 필요치 않으며 시공된 기성말뚝의 머리 부분만 절단하는 것으로 기성말뚝 기초 시공이 종료되므로 민원방지 효과와 공사예산절감과 공사기간을 단축할 수 있도록 한 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법은 시공위치에서 천공장비에 기성콘크리트말뚝을 수직으로 세운 후, 천공장비에 동력을 전달하면서 천공홀을 굴착하는 단계; 상부 기성콘크리트말뚝을 천공홀에 근입하는 단계; 하부 기성콘크리트말뚝을 회전시키면서 지반에 서서히 하부로 관입시키는 단계; 상부 굴착 매입된 하부 기성콘크리트말뚝에 상부 기성콘크리트말뚝을 장착하는 단계; 상, 하부 기성콘크리트말뚝을 이음하기 위하여 소켓이음과 용접을 하는 단계; 상기 연결된 상, 하부 기성콘크리트말뚝을 회전시키면서 지반에 소정의 깊이까지 관입시키는 단계; 상기 상, 하부 기성콘크리트말뚝 주면에 그라우트재를 주입 및 양생시켜 구조물을 형성하는 단계; 상기 구조물에 정, 동재하시험을 시행하여 기성콘크리트말뚝의 지지력을 확인하는 단계; 상기 구조물의 기성콘크리트말뚝의 두부를 정리하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
스크류 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법, 기성콘크리트말뚝, 기성강관말뚝, 무소음무진동 말뚝공법

Description

회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법{Precast pile foundation method of construction}
도 1은 종래의 항타공법으로 기초를 시공하는 상태를 도시한 단면도,
도 2는 종래의 항타공법으로 시공된 기초를 도시한 단면도,
도 3a, 3b는 종래의 매입말뚝공법으로 기초를 시공하는 상태를 도시한 단면도,
도 4는 종래의 매입말뚝공법으로 시공된 기초를 도시한 단면도,
도 5a 내지 도 5h는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성콘크리트말뚝 기초공법으로 기초를 시공하는 상태를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성콘크리트말뚝 기초공법으로 시공된 기초를 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성콘크리트말뚝 기초공법의 기성콘크리트말뚝을 도시한 상세도,
도 8은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성콘크리트말뚝 기초공법의 기성콘크리트말뚝의 두부연결을 도시한 상세도,
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류기성콘크리트말뚝 기초공법의 기성콘크리트말뚝의 선단보강을 도시한 사시도 및 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류기성콘크리트말뚝 기초공법의 기성콘크리트말뚝의 연결을 도시한 상세도,
도 11a 내지 11h는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법으로 기초를 시공하는 상태를 도시한 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법으로 시공된 기초를 도시한 단면도,
도 13은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법의 기성강관말뚝을 도시한 상세도,
도 14는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법의 기성강관말뚝의 두부연결을 도시한 상세도,
도 15a 및 15b는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법의 기성강관말뚝의 선단보강을 도시한 사시도 및 단면도,
도 16은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법의 기성강관말뚝의 연결을 도시한 상세도.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
100: 기성콘크리트말뚝 110: 하부 기성콘크리트말뚝
112: 원추형 114: 나선부
116: 선단비트 120: 상부 기성콘크리트말뚝
130: 파일캡 140: 말뚝연결용 쐐기
200: 그라우트재 300: 기성강관말뚝
310: 하부 기성강관말뚝 312: 나선부
314: 고정용 쐐기 316: 선단부
320: 상부 기성강관말뚝
332: 하부 기성강관말뚝 선단비트 340: 오거
342: 연결홈 344: 고정용 홈
Sc: 기성콘크리트말뚝 구조물 Ss: 기성강관말뚝 구조물
본 발명은 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법에 관한 것으로, 특히 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법에서 반드시 필요한 최종 관입용 항타작업이 필요치 않으며, 말뚝연결부위를 회전저항에 용이하고 연결이 간편한 새로운 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법에 관한 것이다.
일반적으로 각종 토목 구조물 및 건축 구조물을 건설할 때는 구조물을 지지하는 원 지반의 지지능력이 부족시 원 지반을 개량하거나, 기성말뚝을 강제로 타격 하는 항타공법이나, 천공용 장비를 이용하여 원 지반을 천공한 후 기성 말뚝을 매입하는 매입말뚝 공법 등이 사용된다.
여기서, 도 1은 기성말뚝(콘크리트, 강관)을 항타(타격)용 유압 또는 디젤 램을 이용하여 강제로 항타(타격)하여 관입시키는 공법으로, 구조물을 지지하는 기초공법으로 널리 사용되는 기초공법이다.
즉, 기성말뚝(콘크리트, 강관)을 기초로 사용하는 상부 구조물의 종류로 교량, 박스구조물, 옹벽, 항만시설물 그리고 건축구조물 등이 있으며 종래 공법의 재료인 기성말뚝(콘크리트, 강관)은 생산 공장에서의 규격화와 대량생산이 용이하고 말뚝품질의 우수성이 장점이며, 현재 건설현장에 가장 많이 적용되는 기초공법 중의 하나이다.
그러나 상기한 종래의 항타공법은 말뚝재료와 시공 품질관리는 충분히 이루어지고 있으나, 구조물의 지지말뚝으로 사용하므로, 말뚝이 시공되는 구조물의 하부지반은 지하수가 상당히 높거나, 지반이 연약한 경우가 대부분이며, 대부분의 항타말뚝 공사현장 주변은 기존주택, 학교시설물, 종교 시설물, 가축용 시설물들이 건립되어 있으므로 항타말뚝 시공시에 발생하는 타격에너지로 인한 진동과 소음으로 공사현장 주변의 각종 구조물들의 내구성에 심각한 피해를 초래하고 있으며, 타격에너지에 의한 진동과 소음은 사람들의 일상적인 생활을 침해하는 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래의 항타공법은 말뚝의 항타로 인하여 주변건물들의 피해와 주민 생활 침해 현상이 동반되므로 민원해결에 의한 보상비로 별도의 공사비 증가 와 공사기간 연장을 수반하는 단점이 있다.
도 3은 기성말뚝(콘크리트, 강관)을 천공용 장비(나선형 로드가 부착된 오거)를 이용하여 지지층의 지반까지 천공 후 천공용 장비의 노즐을 이용하여 선단용 그라우트를 실시하고 주면 고정용 그라우트를 주입하면서 천공용 로드를 천천히 뽑아 올린 후 땅속에 뚫어놓은 구멍 사이로 기성말뚝(콘크리트, 강관)을 삽입한 후 말뚝의 지지력을 확보하기 위하여 별도의 항타기(유압 또는 디젤 램) 또는 경량 항타램을 이용하여 최종 관입용 항타작업을 실시한다.
또한, 상기한 종래의 매입말뚝공법은 나선형 로드가 부착된 오거를 사용하여 천공하고, 천공종료 후 선단과 주면에 그라우트를 동시에 실시하므로 천공으로 인한 슬러지 등이 외부로 배출되지 않고, 말뚝 선단 지지층에 약 50 ~ 100㎝가량 가라앉아 있어 말뚝의 설계지지력을 발휘하기가 곤란하다,
그러므로 항타기 또는 경량 항타램을 이용하여 관입된 말뚝을 지지층까지 안착시키는 작업이 반드시 필요하므로 도 1의 항타공법과 같이, 환경적인 문제로 인하여 예기치 못한 비용이 상승하여 궁극적으로 공사원가 상승과 공사기간이 연장되는 단점이 있다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 종래의 기성말뚝(콘크리트말뚝, 강관말뚝) 시공에서의 타격에너지에 의한 진동과 소음 문제를 완벽하게 제거하고, 기성말뚝 시공시 별도의 항타작업이 필요치 않으며 시공된 기성말뚝의 머리 부분만 절단하는 것으로 기성말뚝 기초 시공이 종료 되므로 민원방지 효과와 공사예산절감과 공사기간을 단축할 수 있도록 한 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법은 시공위치에서 천공장비에 기성콘크리트말뚝을 수직으로 세운 후, 천공장비에 동력을 전달하면서 천공홀을 굴착하는 단계; 상부 기성콘크리트말뚝을 천공홀에 근입하는 단계; 하부 기성콘크리트말뚝을 회전시키면서 지반에 서서히 하부로 관입시키는 단계; 상부 굴착 매입된 하부 기성콘크리트말뚝에 상부 기성콘크리트말뚝을 장착하는 단계; 상, 하부 기성콘크리트말뚝을 이음하기 위하여 소켓이음과 용접을 하는 단계; 상기 연결된 상, 하부 기성콘크리트말뚝을 회전시키면서 지반에 소정의 깊이까지 관입시키는 단계; 상기 상, 하부 기성콘크리트말뚝 주면에 그라우트재를 주입 및 양생시켜 구조물을 형성하는 단계; 상기 구조물에 정, 동재하시험을 시행하여 기성콘크리트말뚝의 지지력을 확인하는 단계; 상기 구조물의 기성콘크리트말뚝의 두부를 정리하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
여기서는 기성콘크리트말뚝 시공깊이를 30M까지 시공하는 것으로 가정하여 하부 기성콘크리트말뚝 시공과 상부 기성콘크리트말뚝 시공을 예로 들어 설명한다.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무 진동 스크류 기성콘크리트말뚝 기초공법으로 기초를 시공하는 상태를 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성콘크리트말뚝 기초공법으로 시공된 기초를 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성콘크리트말뚝 기초공법의 기성콘크리트말뚝을 도시한 상세도이며, 도 8은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성콘크리트말뚝 기초공법의 기성콘크리트말뚝의 두부연결을 도시한 상세도이며, 도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성콘크리트말뚝 기초공법의 기성콘크리트말뚝의 선단보강을 도시한 사시도 및 단면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성콘크리트말뚝 기초공법의 기성콘크리트말뚝의 연결을 도시한 상세도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법은 시공위치에서 천공장비에 기성콘크리트말뚝(100)을 수직으로 세운 후, 천공장비에 동력을 전달하면서 천공홀을 굴착하는 단계; 상부 기성콘크리트말뚝(120)을 천공홀에 근입하는 단계; 하부 기성콘크리트말뚝(110)을 회전시키면서 지반에 서서히 하부로 관입시키는 단계; 상부 굴착 매입된 하부 기성콘크리트말뚝(110)에 상부 기성콘크리트말뚝(120)을 장착하는 단계; 상, 하부 기성콘크리트말뚝(110, 120)을 이음하기 위하여 소켓이음과 용접을 하는 단계; 상기 연결된 상, 하부 기성콘크리트말뚝(110, 120)을 회전시키면서 지반에 소정의 깊이까지 관입시키는 단계; 상기 상, 하부 기성콘크리트말뚝(110, 120) 주면에 그라우트재(200)를 주입 및 양생시켜 구조물(Sc)을 형성하는 단계; 상기 구조물(Sc)에 정, 동재하시험을 시행하여 기성콘크리트말뚝(100)의 지지력을 확인하는 단계; 상기 구조물(Sc)의 기성콘크리트말뚝(100)의 두부를 정리하는 단계로 이루어진다.
여기서, 상기 하부 기성콘크리트말뚝(110)은 원주형 구조체로 이루어지되, 그 선단부는 원추형(112)으로 이루어지고, 구조체의 표면에는 나선부(114)가 형성되며, 선단에 비트(116)가 형성된 구조이다.
특히, 상기 하부 기성콘크리트말뚝(110)의 상단부에는 그 내주면에 일정한 단면형상을 갖는 파일캡(130)이 설치된다.
또한, 상기 상부 기성콘크리트말뚝(120)은 원주형 구조체로 이루어지며, 구조체의 표면에는 나선부(114)가 형성되며, 선단부는 하부 기성콘크리트말뚝(110)과 연결되도록 소정의 단면형상으로 돌출되는 말뚝연결용 쐐기(140)가 형성된 구조이다.
즉, 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법은 먼저 기초공법에 적용되는 기성콘크리트말뚝(100)의 제원이 특정된 후, 공장에서 콘크리트말뚝을 제작하고, 현장에 기성콘크리트말뚝(100)을 반입한 후, 검수과정을 실시한다.
한편, 상기한 기성콘크리트말뚝(100)을 시공하기 위한 장비는 20M높이의 리드와, 전동식 또는 유압식 오거를 장착한 천공전용장비 1대, 천공용 오거를 회전시킬 무소음 발전기 1대, 천공시에 주입될 그라우트재(200)의 배합을 위한 시멘트 보 관용 사일로와 믹서플래트 1조, 배합된 그라우트재(200)를 기성콘크리트말뚝(100)의 선단으로 이송시킬 그라우트 호스 1조로 구성된다.
상기한 장비의 조립이 완료되면 기성콘크리트말뚝(100) 기초의 시공위치로 천공용 장비를 이동시킨다.
이어서, 시공위치에서 천공장비의 리더에 연결된 보조 윈치를 이용하거나 별도의 기중기로 기성콘크리트말뚝(100)을 수직으로 세운 다음 천공용 오거의 체결부와 기성콘크리트말뚝(100) 두부의 체결부를 연결하여 고정한다.
이어서, 상기 기성콘크리트말뚝(100)의 수직도가 확인되면 오거에 동력을 전달하여 기성콘크리트말뚝(100)을 회전시키면서 서서히 하부로 굴착하되, 지반의 조건에 따라 기성콘크리트말뚝(100)의 선단으로 물 또는 시멘트 그라우트재(200)를 병행하여 주입한다.
이어서, 상기 하부 기성콘크리트말뚝(110)의 두부가 지면으로부터 약 50 ~ 100㎝가량 남아 있으면 하부 기성콘크리트말뚝(110)의 시공을 종료시킨 후, 상기 하부 기성콘크리트말뚝(110) 두부의 체결장치와 오거의 체결 장치를 해제시킨 후, 오거를 리더의 상부 약 15 ~ 16M 까지 복귀시킨 후, 상부에 시공될 기성콘크리트말뚝(100)을 상기한 방법에 따라 오거와 체결하고, 하부 기성콘크리트말뚝(110) 상단에 거치시킨 후, 상부 기성콘크리트말뚝(120)의 말뚝연결용 쐐기(140)와 하부 기성콘크리트말뚝(110)의 파일캡(130)을 연결시켜, 상, 하부 기성콘크리트말뚝(110, 120)을 연결한다.
이어서, 상기 하부 기성콘크리트말뚝(110)의 시공방법과 동일하게 물 또는 그라우트재(200)를 병행하여 상, 하부 연결 기성콘크리트말뚝(310, 320)의 주면에 주입하면서 하부 기성콘크리트말뚝(110)의 선단이 지지층에 도달할 때까지 천공작업을 진행하고, 지지층에 도달하면 천공작업을 종료하고 그라우트재(200)가 지면까지 넘치도록 주입한다.
이어서, 상기 그라우트재(200) 작업이 종료되면 오거와 기성콘크리트말뚝(100)의 체결부를 해체한 후 다음 기성콘크리트말뚝(100)을 시공한다.
이어서, 상기 기성콘크리트말뚝(100) 주면에 주입된 그라우트재(200)가 양생되면 구조물(Sc)을 정, 동 재하시험을 실시하여 기성콘크리트말뚝(100)의 지지력 확인을 한다.
여기서, 상기 구조물(Sc)의 기성콘크리트말뚝(100) 지지력이 설계지지력을 만족시키면, 시공된 기성콘크리트말뚝(100)의 두부를 구조물(Sc) 설치 위치에서 절단하여 기성콘크리트말뚝(100)의 두부면을 깨끗하게 정리하면, 기성콘크리트말뚝(100)의 시공은 종료된다.
[실시예]
이하, 본 발명을 다양한 실시예를 예로 들어 좀더 상세히 설명한다.
여기서는 기성강관말뚝 시공깊이를 30M까지 시공하는 것으로 가정하여 하부 기성강관말뚝 시공과 상부 기성강관말뚝 시공을 예로 들어 설명한다.
도 11a 내지 11h는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법으로 기초를 시공하는 상태를 도시한 단면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법으로 시공된 기초를 도시한 단면도이며, 도 13은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법의 기성강관말뚝을 도시한 상세도이며, 도 14는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법의 기성강관말뚝의 두부연결을 도시한 상세도이며, 도 15a 및 15b는 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법의 기성강관말뚝의 선단보강을 도시한 사시도 및 단면도이며, 도 16은 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성강관말뚝 기초공법의 기성강관말뚝의 연결을 도시한 상세도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법은 시공위치에서 천공장비에 기성강관말뚝(300)을 수직으로 세운 후, 천공장비에 동력을 전달하면서 기성강관말뚝(300)을 회전시키면서 지반에 서서히 하부로 관입시키는 단계; 상부 굴착 매입된 하부 기성강관말뚝(310)에 상부 기성강관말뚝(320)을 연결하는 단계; 상기 연결된 상, 하부 기성강관말뚝(310, 320)을 회전시키면서 지반에 소정의 깊이까지 관입시키는 단계; 상기 상, 하부 기성강관말뚝(310, 320) 주면에 그라우트재(200)를 주입 및 양생시켜 구조물(Ss)을 형성하는 단계; 상기 구조물(Ss)에 정, 동재하시험을 시행하여 기성강관말뚝(300)의 지지력을 확인하는 단계; 상기 구조물(Ss)의 기성강관말뚝(300)의 두부를 정리하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하부 기성강관말뚝(310)은 원주형 구조체로 이루어지되, 구조 체의 표면에는 나선부(312)가 형성되며, 상단부에는 양측면으로 연장되는 고정용 쐐기(314)가 형성된 구조이다.
또한, 상기 상부 기성강관말뚝(320)은 원주형 구조체로 이루어지며, 구조체의 표면에는 나선부(312)가 형성된다.
즉, 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법은 먼저 기초공법에 적용되는 기성강관말뚝(300)의 제원이 특정된 후, 공장에서 강관말뚝을 제작하고, 현장에 기성강관말뚝(300)을 반입한 후, 검수과정을 실시한다.
한편, 상기한 기성강관말뚝(300)을 시공하기 위한 장비는 20M 높이의 리드와, 전동식 또는 유압식 오거를 장착한 천공전용장비 1대, 천공용 오거를 회전시킬 무소음 발전기 1대, 천공시에 주입될 그라우트재의 배합을 위한 시멘트 보관용 사일로와 믹서플래트 1조, 배합된 그라우트를 말뚝의 선단으로 이송시킬 그라우트 호스 1조로 구성된다.
상기한 장비의 조립이 완료되면 기성강관말뚝(300) 기초의 시공위치로 천공용 장비를 이동시킨다.
이어서, 시공위치에서 천공장비의 리더에 연결된 보조 윈치를 이용하거나 별도의 기중기로 기성강관말뚝(300)을 수직으로 세운 다음 천공용 오거의 체결부와 기성강관말뚝(300) 두부의 체결부를 연결하여 고정한다.
이어서, 상기 기성강관말뚝(300)의 수직도가 확인되면 기성강관말뚝 압입용 오거에 동력을 전달하여 기성강관말뚝(300)을 회전시키면서 서서히 하부로 굴착하되, 지반의 조건에 따라 기성강관말뚝(300) 선단으로 물 또는 시멘트 그라우트재(200)를 병행하여 주입한다.
이어서, 상기 하부 강관말뚝(310)의 두부가 지면으로부터 약 50 ~ 100㎝가량 남아 있으면 하부 강관말뚝(310)의 시공을 종료한 후, 상기 하부 강관말뚝(310) 두부의 체결장치와 오거의 체결장치를 해제시킨 다음 기성강관말뚝(300) 압입용 오거를 리더의 상부 약 15 ~ 16M 까지 복귀시킨 후 상부에 시공될 상부 강관말뚝(320)을 상기한 방법에 따라 기성강관말뚝(300) 압입용 오거와 체결하고 하부 강관말뚝(310) 상단에 거치시킨 후, 상부 강관말뚝(320)과 하부 강관말뚝(310)을 연결하되, 상기 하부 강관말뚝(310)의 고정용 쐐기(314)에 상기 상부 기성강관말뚝(320)의 오거(340), 연결홈(342)을 끼운 후 돌려서 고정용홈 (344)에 걸리도록 한 후 이들 간을 용접이음을 이용하여 상, 하부 강관말뚝(310, 320)의 연결을 완성하고, 하부 강관말뚝(310)의 시공방법과 동일하게 물 또는 그라우트재(200)를 병행하여 상, 하부 강관말뚝(310, 320)의 주면에 주입하면서 하부 강관말뚝(310)의 선단이 지지층에 도달할 때까지 회전하여 압입작업을 진행하고, 하부 강관말뚝(310)이 지지층에 도달하면 천공작업을 종료하고, 그라우트재(200)가 지면까지 넘치도록 주입한다.
이어서, 상기 그라우트재(200)의 작업이 종료되면 오거와 강관말뚝(300)의 체결부를 해체한 후, 다음 강관말뚝(300)을 시공한다.
이어서, 상기 강관말뚝(300) 주면에 주입된 그라우트재(200)가 양생되면 구조물(Ss)을 정, 동 재하시험을 실시하여 강관말뚝(300)의 지지력 확인을 한다.
여기서, 상기 강관말뚝(300) 지지력이 설계지지력을 만족시키면 시공된 강관말뚝(300)의 두부를 구조물(Ss)의 설치 위치에서 절단하여 강관말뚝(300)의 두부면을 깨끗히 정리하면 강관말뚝(300)의 시공은 종료된다.
상기한 바와 같은 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법은 스크류형 기성말뚝(100, 300)을 천공용 장치를 이용하여 계획된 심도까지 천공과 동시에 그라우트재(200)를 주입할 수 있으며, 지반 천공작업이 종료되면 기성말뚝(100, 300)과 천공용 오거를 분리하는 것으로 기성말뚝(100, 300)의 시공이 종료되므로 별도의 최종 관입용 항타를 실시하지 않아도 되는 작용효과가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법은 종래의 기성말뚝(콘크리트, 강관) 시공에서의 타격에너지에 의한 진동과 소음 문제를 완벽하게 제거하고, 말뚝시공시 별도의 항타작업이 필요치 않으며 시공된 말뚝의 머리 부분만 절단하는 것으로 말뚝기초 시공이 종료되므로 진동 및 소음으로 인해 발생되는 민원을 방지하는 효과, 공사예산절감 그리고 공사기간을 단축할 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 시공위치에서 천공장비에 기성콘크리트말뚝(100)을 수직으로 세운 후, 천공장비에 동력을 전달하면서 천공홀을 굴착하는 단계; 상부 기성콘크리트말뚝(120)을 천공홀에 근입하는 단계; 하부 기성콘크리트말뚝(110)을 회전시키면서 지반에 서서히 하부로 관입시키는 단계; 상부 굴착 매입된 하부 기성콘크리트말뚝(110)에 상부 기성콘크리트말뚝(120)을 장착하는 단계; 상, 하부 기성콘크리트말뚝(110, 120)을 이음하기 위하여 소켓이음과 용접을 하는 단계; 상기 연결된 상, 하부 기성콘크리트말뚝(110, 120)을 회전시키면서 지반에 소정의 깊이까지 관입시키는 단계; 상기 상, 하부 기성콘크리트말뚝(110, 120) 주면에 그라우트재(200)를 주입 및 양생시켜 구조물(Sc)을 형성하는 단계; 상기 구조물(Sc)에 정, 동재하시험을 시행하여 기성콘크리트말뚝(100)의 지지력을 확인하는 단계; 상기 구조물(Sc)의 기성콘크리트말뚝(100)의 두부를 정리하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부 기성콘크리트말뚝(110)은 원주형 구조체로 이루어지되, 그 선단부는 원추형(112)으로 이루어지고, 구조체의 표면에는 나선부(114)가 형성되며, 선단에 비트(116)가 형성됨을 특징으로 하는 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 하부 기성콘크리트말뚝(110)의 상단부에는 그 내주면에 일정한 단면형상을 갖는 파일캡(130)이 설치됨을 특징으로 하는 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 기성콘크리트말뚝(120)은 원주형 구조체로 이루어지며, 구조체의 표면에는 나선부(114)가 형성되며, 선단부는 하부 기성콘크리트말뚝(110)과 연결되도록 소정의 단면형상으로 돌출되는 연결용 쐐기(140)가 형성됨을 특징으로 하는 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법.
  5. 시공위치에서 천공장비에 기성강관말뚝(300)을 수직으로 세운 후, 천공장비에 동력을 전달하면서 기성강관말뚝(300)을 회전시키면서 지반에 서서히 하부로 관입시키는 단계; 상부 굴착 매입된 하부 기성강관말뚝(310)에 상부 기성강관말뚝(320)을 연결하는 단계; 상기 연결된 상, 하부 기성강관말뚝(310, 320)을 회전시키면서 지반에 소정의 깊이까지 관입시키는 단계; 상기 상, 하부 기성강관말뚝(310, 320) 주면에 그라우트재(200)를 주입 및 양생시켜 구조물(Ss)을 형성하는 단계; 상기 구조물(Ss)에 정, 동재하시험을 시행하여 기성강관말뚝(300)의 지지력을 확인하는 단계; 상기 구조물(Ss)의 기성강관말뚝(300)의 두부를 정리하는 단계 로 이루어짐을 특징으로 하는 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법..
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 하부 기성강관말뚝(310)은 원주형 구조체로 이루어지되, 구조체의 표면에는 나선부(312)가 형성되며, 상단부에는 양측면으로 연장되는 고정용쐐기(314)가 형성됨을 특징으로 하는 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법..
  7. 삭제
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 상부 기성강관말뚝(320)은 원주형 구조체로 이루어지며, 구조체의 표면에는 나선부(312)가 형성됨을 특징으로 하는 회전ㆍ압입에 의한 관입되는 무소음ㆍ무진동 스크류 기성말뚝 기초공법.
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