KR100855359B1 - Extended pile with a point plate formed the critical inner-hole - Google Patents

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KR100855359B1 KR1020080009720A KR20080009720A KR100855359B1 KR 100855359 B1 KR100855359 B1 KR 100855359B1 KR 1020080009720 A KR1020080009720 A KR 1020080009720A KR 20080009720 A KR20080009720 A KR 20080009720A KR 100855359 B1 KR100855359 B1 KR 100855359B1
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Abstract

A head extended pile having a front extension plate of a critical inner hole is provided to optimize the size of an inner hole which is smaller than a hollow of a pile in a plane of a front extension plate to maximize front bearing capacity. In a head extended pile having a front extension plate of a critical inner hole which is same or larger than the size of the outside diameter of the front section of a pile to improve front bearing capacity of a hollow pile, inner holes which are smaller than a hollow of the hollow pile are formed in a plane of the front extension plate to make the front extension plate have the inward projected length toward the inside of the hollow pile. To improve front bearing capacity, the size of the front section of the hollow pipe is extended to increase the bearing area of the hollow pile and the ground.

Description

임계내공의 선단확장판을 구비한 헤드 확장형 파일{Extended Pile with a point plate formed the critical inner-hole}Extended Pile with a point plate formed the critical inner-hole}

본 발명은 중공형 파일의 선단지지력을 향상시키기 위해 파일 선단부에 파일 선단면 크기 이상의 선단확장판이 장착되는 헤드 확장형 파일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선단확장판의 면내(面內)에 파일의 중공(中孔)보다 작은 크기의 내공(內孔)을 형성시키면서 그 내공 크기를 최적화한 헤드 확장형 파일에 관한 것이다.The present invention relates to a head extension pile in which a tip extension plate having a pile tip size of at least the pile end portion is mounted on the pile tip in order to improve the tip bearing capacity of the hollow pile, and more specifically, the hollow of the pile in the plane of the tip extension plate ( The present invention relates to a head-expanded pile that optimizes the size of a hole while forming a hole of a smaller size than the middle.

일반적으로 구조물의 기초를 안전하게 지탱하기 위하여 기초를 보강하거나 지반의 내력을 보강하는 지정공사가 행해진다. 지정공사는 구체적인 방식에 따라 다짐지정(잡석지정, 모래지정, 자갈지정 등), 뗏목지정, 피어지정, (기성)파일지정, 제자리콘크리트파일지정으로 구분되며, 구조물의 하중, 지반 조건, 시공 여건 등을 고려하여 선택된다. 이중 파일지정은 가장 보편적으로 사용되는 방법으로, 파일을 지중에 매설하여 파일 선단의 선단지지력과 파일 측면의 마찰지지력으로 내력을 발휘하도록 하는 방식이다.In general, designation is performed to reinforce the foundation or to strengthen the strength of the ground in order to safely support the foundation of the structure. Designated construction is divided into compaction designation (rubble designation, sand designation, gravel designation), raft designation, peer designation, (ready-made) pile designation, in-place concrete pile designation, and the load, ground condition and construction conditions of the structure. And so on. The double pile designation is the most commonly used method. The pile pile is embedded in the ground so that the load capacity is exerted by the tip bearing capacity of the pile tip and the friction bearing force of the pile side.

파일지정에 사용되는 파일로는 강재, 콘크리트재 등의 재료를 단일형상으로 제작된 것이 사용되나, 최근에는 단일형상 파일의 지지력 향상을 위해 헤드 확장형 파일이 제안되어 이를 사용하는 사례가 늘고 있다. 헤드 확장형 파일은 일반적으로 선단부에 파일의 외경보다 큰 외경을 갖는 선단확장판을 장착하여 선단부의 외경을 확대시킨 형태의 파일로서, 선단면과 지반과의 접지면적을 확장시켜 선단지지력을 증대시킨 파일이다. 그러나, 이와 같은 헤드 확장형 파일에서 선단확장판은 그 외경 크기를 제한할 필요가 있다. 왜냐하면 선단확장판을 무리하게 크게 하면 파일 시공을 위한 굴착구경이 불필요하게 커지게 되고, 이는 곧 그라우팅재의 과다 사용으로 이어져 오히려 경제성을 떨어뜨리는 요인이 되기 때문이다.As the pile used for the designation of the pile, materials made of materials such as steel and concrete are used in a single shape. However, in recent years, a case of a head extension pile is proposed to improve the bearing capacity of a single shape pile, and an increasing number of piles are used. The head extension pile is a pile in which a tip extension plate having an outer diameter larger than the outer diameter of the pile is enlarged by extending the outer diameter of the tip portion, and the tip bearing capacity is increased by extending the ground area between the tip surface and the ground. . However, in such a head extension pile, the tip extension plate needs to limit its outer diameter size. This is because, if the tip extension plate is excessively large, the excavation diameter for pile construction is unnecessarily large, which leads to excessive use of grouting material, which in turn lowers economic efficiency.

한편, 중공형 파일 선단부를 헤드 확장형으로 구성하는 경우에는 선단확장판의 면내에 내공(內孔)을 형성시키게 되는데, 이때 선단확장판의 내공을 중공형 파일의 중공(中孔)보다 작게 형성시키면 선단확장판의 외경을 무리하게 확장시키지 않아도 선단확장판의 선단면 확장으로 파일의 선단지지력을 향상시킬 수 있게 된다. 다만, 선단확장판에서 내공은 중공형 파일의 중공을 통해 주입되는 그라우팅재가 파일 선단부까지 주입되도록 배출구로서 역할해야 하기 때문에 필수적으로 형성되어야 하나, 그 크기는 어느 정도가 적절한지 제안된 바 없다. On the other hand, when the hollow pile tip is configured as a head extension type, an inner hole is formed in the surface of the tip extension plate. When the inner hole of the tip extension plate is made smaller than the hollow of the hollow pile, the tip extension plate is formed. It is possible to improve the tip bearing capacity of the pile by extending the tip surface of the tip extension plate without forcibly expanding the outer diameter of the tip. However, the inner hole in the tip expansion plate must be formed essentially because the grouting material injected through the hollow of the hollow pile to be injected to the front end of the pile, but the size is not proposed to what extent is appropriate.

이에, 본 발명자는 헤드 확장형 파일에서 선단확장판의 내공 크기와 선단지 지력의 연관성을 연구하기에 이르렀으며, 그 연구결과를 특허출원 제2007-95339호로 특허출원한 바 있다. 하지만 특허출원 제2007-95339호는 특정한 파일에 대해서만 머물렀기에 본 발명자는 특허출원 제2007-95339호를 보완하여 모든 파일에 대해서도 적용할 수 있도록 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have studied the relationship between the pore size of the tip expansion plate and the tip intellect in the head extension pile, and has applied for the result of the research as a patent application No. 2007-95339. However, since patent application No. 2007-95339 stayed only for a specific file, the present inventors completed the present invention to be applied to all files by supplementing Patent Application No. 2007-95339.

본 발명은 상기한 종래의 문제를 개선하고자 안출된 것으로서, 중공형 파일의 파일 선단부에 파일 선단면 외경 이상 크기로 선단확장판이 장착되는 헤드 확장형 파일에서 선단확장판의 면내(面內)에 파일의 중공(中孔)보다 작은 크기의 내공(內孔)을 선단지지력을 극대화할 수 있는 크기로 최적화한 헤드 확장형 파일을 제공하는데 기술적 과제가 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to improve the above-mentioned conventional problem, and the hollow of the pile in the in-plane of the tip extension plate in the head extension type pile is mounted on the tip end portion of the hollow pile with a size larger than the outer diameter of the pile tip surface. There is a technical problem to provide a head extension pile that is optimized to maximize the tip bearing capacity of a hole smaller than the middle.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 중공형 원형 파일의 선단지지력을 향상시키기 위해 파일 선단부에 파일 선단면 외경 이상 크기의 선단확장판이 장착되는 헤드 확장형 파일에서, 상기 선단확장판은 면내(面內)에 파일의 중공(中孔)보다 작은 크기의 내공(內孔)이 형성된 원형띠 모양을 가지되 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)을 80%이하로 확보하도록 마련된 것임을 특 징으로 하는 임계내공의 선단확장판을 구비한 헤드 확장형 파일을 제공한다.In order to solve the above technical problem, in order to improve the tip bearing capacity of the hollow circular pile, in the head extension pile in which a tip extension plate having a size greater than or equal to the outer diameter of the pile tip surface is mounted on the pile tip, the tip extension plate is in-plane. ) It has the shape of a circular band with a smaller size than the hollow of the pile, but the width of the tip extension plate is less than 80% compared to the outer radius (D o ) of the tip extension plate . Provided is a head extension pile having a tip expansion plate of the critical hole, characterized in that it is provided to.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 중공형 파일의 파일 선단부에 파일 선단면 외경 이상 크기로 선단확장판이 장착되는 헤드 확장형 파일에서 선단확장판의 외경을 무리하게 키우는 것 대신에 선단확장판의 면내(面內)에 파일의 중공(中孔)보다 작은 크기의 내공(內孔)을 선단지지력을 극대화할 수 있는 크기로 최적화하기 때문에 자재의 효율성을 꾀할 수 있게 되며, 나아가 시공 효율성을 꾀할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, instead of forcibly increasing the outer diameter of the tip extension plate in the head extension type pile that is mounted on the tip end portion of the hollow pile file with a diameter greater than or equal to the outer end surface of the file pile, the in-plane of the tip extension plate Since the internal hole of the size smaller than the hollow of the profile is optimized to the size that can maximize the tip bearing capacity, the efficiency of the material can be achieved, and further, the construction efficiency can be achieved.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

도 1은 본 발명에 따른 임계내공의 선단확장판을 구비한 헤드 확장형 파일의 일례를 도시한다. 도 1에서는 중공형 파일과 선단확장판을 별도 마련하여 이 둘을 결합한 형태의 헤드 확장형 파일을 보여주나, 본 발명의 헤드 확장형 파일에는 중공형 파일과 선단확장판을 일체로 제작한 형태의 헤드 확장형 파일을 포함한다.1 shows an example of a head extension pile provided with a tip extension plate of a critical bore according to the present invention. 1 shows a head extension file having a hollow file and a tip extension plate separately and combining the two, but the head extension file of the present invention includes a head extension file having a hollow file and a tip extension plate. Include.

본 발명은 중공형 파일(10)의 선단지지력을 향상시키기 위해 파일 선단부에 파일 선단면의 외경 크기와 동일하거나 그보다 큰 크기의 선단확장판(20)이 장착된 헤드 확장형 파일에서, 상기 선단확장판(20) 면내(面內)에 중공형 파일(10)의 중공(中孔, 15)보다 작은 크기의 내공(內孔, 25)이 형성되어 선단확장판(20)이 중공 형 파일 내측으로 더 돌출되는 내측 내민길이를 가지도록 형성된다는데 특징이 있다. 즉, 선단지지력을 향상시키기 위해 중공형 파일(10)의 선단면 크기를 확장시켜 중공형 파일(10)과 지반과의 지압면적을 확대시키고 있는 것이다.According to the present invention, the tip extension plate (20) is provided in the head extension pile (20) equipped with a tip extension plate (20) having a size equal to or larger than the outer diameter of the pile end surface in order to improve the tip bearing capacity of the hollow pile (10). ) Inner surface 25 having a smaller size than the hollow 15 of the hollow pile 10 is formed in the plane so that the tip extension plate 20 further protrudes into the hollow pile. It is characterized by being formed to have a length. That is, the tip area of the hollow pile 10 is expanded to improve the tip bearing force, thereby increasing the pressure area between the hollow pile 10 and the ground.

특히, 본 발명에서는 선단확장판(20)에 중공형 파일의 중공(15)보다 작은 크기의 내공(25)을 형성시켜 내측 내민길이를 가질 것을 필수적으로 제안하고 있는데, 이는 선단확장판(20)에서 내민길이를 외측보다는 내측으로 가지도록 구성하는 것이 굴착구경을 키우지 않으면서 간편하게 파일시공을 가능케 한다는 점을 고려한 것이다. 여기서 더 나아가, 본 발명은 선단확장판(20)에서 내측 내민길이를 가지도록 형성할 때 즉 선단확장판에 내공을 형성할 경우 이때의 선단확장판 내공(25) 크기가 선단지지력과의 관계에서 어느 정도가 적합한지를 제안한다. 다시 말해, 선단확장판의 내공(25) 크기를 변화(내공 크기를 점점 작게 변화)시키면서 헤드 확장형 파일의 선단지지력을 측정하고 그 결과를 정리하여 제시하고 있는 것이다.Particularly, the present invention essentially proposes to have an inner end length by forming an inner hole 25 having a smaller size than the hollow 15 of the hollow pile in the end extension plate 20, which is extruded from the end extension plate 20. It is considered that the length of the construction to the inside rather than the outside makes it possible to easily pile construction without increasing the drilling diameter. Further, in the present invention, when the inner expansion length is formed in the tip expansion plate 20, that is, when the inner hole is formed in the tip expansion plate, the size of the tip expansion plate inner hole 25 at this time is somewhat related to the tip bearing force. Propose appropriate. In other words, the tip bearing capacity of the head extension pile is measured while changing the size of the hole 25 of the tip extension plate (the hole size is gradually reduced) and the results are summarized and presented.

본 발명에서는 선단확장판의 내공(25) 크기가 선단지지력에 미치는 영향에 대하여 정량적으로 파악하기 위해 유한요소해석을 하였으며, 도 2 내지 도 9는 유한요소해석에서의 해석조건과 해석결과를 보여준다. 중공형 파일의 두께, 선단확장판의 외측(바깥) 내민길이, 파일의 외반경 크기에 따라 선단확장판의 내공(25) 크기와 선단지지력의 상관 관계를 평가하였다. 아래에서와 같이 PHC파일에 대한 유한요소해석을 통해 평가하였으나, 평가대상이 선단면의 크기와 선단지지력과의 상관 관계이므로 PHC파일은 물론 강관 파일, 일반 콘크리트 파일 등 파일 재료에 무관하게 헤드 확장형 파일이라면 동일한 평가결과가 나올 것이다.In the present invention, a finite element analysis was performed to quantitatively understand the effect of the inner hole 25 size of the tip expansion plate on the tip bearing capacity, and FIGS. 2 to 9 show the analysis conditions and the analysis results in the finite element analysis. The relationship between the size of the inner hole (25) and the tip bearing capacity of the tip extension plate was evaluated according to the thickness of the hollow pile, the outside (outer) extension length of the tip extension plate, and the size of the outer radius of the pile extension. The finite element analysis of the PHC pile is evaluated as below, but the head of the pile-type pile is independent of the pile material such as the PHC pile as well as the steel pipe pile and the general concrete pile because the evaluation target is correlated with the size of the tip surface and the tip bearing capacity. If so, the same result will be obtained.

직경 400㎜, 500㎜, 600㎜ PHC파일을 대상으로, 풍화함 조건의 선단지지층 을 대상으로 하였으며, 하기 [표 1]과 같은 파일조건으로 선단확장판의 내공을 중공형 파일의 내경 크기부터 완전 폐색된 조건에 이르기까지 일정 비율로 증가시켜 매개변수 연구를 수행하였다. 아울러, 본 해석에서는 하중재하시 선단확장판의 휨변형이 발생하지 않는 경우를 대상으로 하였으며, 매개변수 연구의 목적이 선단확장판 내공이 선단지지력에 미치는 영향을 분석하는 데에 있기 때문에 주면 마찰은 배제시켰으며 파일길이는 20m로 고정하였다. For the diameter 400mm, 500mm, and 600mm PHC piles, the end support layer under weathering conditions was subjected to the target, and the hole of the tip extension plate was completely occluded from the inner diameter size of the hollow pile under the pile conditions as shown in [Table 1]. Parametric studies were performed in increasing proportions up to the set conditions. In addition, in this analysis, the bending deformation of the tip expansion plate does not occur under load, and the main surface friction is excluded because the purpose of the parameter study is to analyze the effect of the end hole on the tip bearing capacity. The pile length was fixed at 20m.

중공형 파일 직경 (D, ㎜)Hollow pile diameter (D, mm) 중공형 파일 두께 (tpile, ㎜)Hollow Pile Thickness (t pile , ㎜) 선단확장판 외측(바깥) 내민길이(to, ㎜)Tip extension plate outside (outside) extension length (t o , mm) 파일1File1 400400 6565 2525 파일2File2 600600 9090 2525 파일3File3 500500 7070 2525 파일4File 4 500500 9090 2525 파일5File 5 500500 8080 3535 파일6File6 500500 8080 2020

도 2(a)은 본 유한요소해석에서 적용한 해석 모델링 개요도를 보여준다. 단말뚝 조건에서 해석영역과 하중조건이 축대칭조건에 부합되므로 도 2(b)에서와 같이 1/2 단면에 대한 축대칭(Axisymmetry) 모델을 적용하였다. 해석영역은 말뚝의 하중-변위 특성에 영향을 미치지 않도록 말뚝 중심축으로부터 15m의 떨어진 지점에 측면경계를 설정하였으며 지지층은 파일 하부 약 5m까지를 해석영역에 포함하였다. 모델링에서 지반과 말뚝은 축대칭 4절점 가감 적분 요소(CAX4R)를 적용하였다. 한편, 경계조건으로 측면 경계는 수평방향 변위를 그리고 바닥경계는 수직방향 변위를 구속시켰으며 초기 지중응력 구현 후 작용하중을 단계별로 적용시키는 방법으로 해석을 수행하였다. 말뚝과 지반 사이의 경계면에 대한 모델링에 있어서 말뚝 주면마찰이 제거된 상태에서의 하중지지 특성을 고찰하기 위하여 Contact pair를 말뚝 주면과 주변 지반과의 상호작용을 제거하는 방법으로 모델링하였다. Contact pair는 이질층간의 상호거동을 Coulomb Friction 모델을 이용하여 모사하는데 최대 허용 마찰응력과 Contact 접촉면사이의 접지압(contact pressure)을 이용하여 접촉면에서의 거동을 모사한다. 즉, 가장 기본적인 Coulomb Friction 모델에서는 접촉면의 전단응력 τ가 접지압(p)의 일부로 표현되는 임계전단응력 τcrit =μ·p(여기서 μ=마찰계수)을 초과할 경우 미끄러짐 현상이 발생하는 것으로 간주한다. 한편, 해석영역의 재료 모델링에 있어서 말뚝 주면지반과 지지층은 비관련흐름법칙(non-associated flow rule)을 따르는 Mohr-Culomb 항복규준을 적용하였으며 말뚝과 선단확장판은 선형탄성 모델을 적용하여 모델링하였다.Figure 2 (a) shows a schematic of the analysis modeling applied in this finite element analysis. Since the analysis area and the load condition correspond to the axis symmetry conditions in the terminal stack condition, the axis symmetry model for the half section is applied as shown in FIG. In the analysis area, the lateral boundary was set 15m away from the pile central axis so as not to affect the load-displacement characteristics of the pile, and the supporting layer included up to about 5m below the pile. In the modeling, the ground and pile were applied with axisymmetric 4-node incremental integration factor (CAX4R). On the other hand, as boundary conditions, the lateral boundary constrained horizontal displacement and the bottom boundary constrained vertical displacement, and the analysis was performed by applying the applied load step by step after realizing the initial underground stress. In the modeling of the interface between the pile and the ground, the contact pair was modeled by removing the interaction between the pile main surface and the surrounding ground in order to consider the load bearing characteristics with the pile main friction removed. The contact pair simulates the mutual behavior between heterogeneous layers using the Coulomb Friction model, and simulates the behavior at the contact surface using the maximum allowable frictional stress and the contact pressure between the contact surfaces. In other words, the most basic Coulomb Friction model considers that the sliding phenomenon occurs when the shear stress τ of the contact surface exceeds the critical shear stress τ crit = μ · p (where μ = friction coefficient), which is expressed as part of the ground pressure ( p ). . On the other hand, in the material modeling of the analytical domain, the pile-base ground and the supporting layer applied the Mohr-Culomb yield criterion following the non-associated flow rule, and the pile and tip extension plate were modeled by applying the linear elastic model.

도 3 내지 도 9는 도 2에서와 유한요소해석 조건에 따라 유한요소해석을 수행한 해석결과를 정리하여 보여준다. 선단확장판 내공과 선단지지력과의 상관관계를 파악하기 위하여 해석결과로부터 얻어진 Q-S 곡선을 비교·분석하였으며, 다만 항복하중은 파일 상부에서의 하중작용에 따른 하중-침하곡선 결과를 토대로 DIN 4026 기준에 근거하여 파일직경의 2.5% 순침하 발생시 하중으로 비교하였다.3 to 9 summarize the analysis results of performing the finite element analysis according to the finite element analysis conditions in FIG. 2. Q - S curves obtained from the analytical results were compared and analyzed to determine the correlation between the tip expansion plate bore and the end bearing capacity, except that the yield load was based on the DIN 4026 standard based on the load-settling curve result of the load action at the top of the pile. Based on the comparison, the load was calculated as the net settlement of 2.5% of pile diameter.

도 3 및 도 4는 각각 상기 표 1에서 파일1과 파일2에 대한 파일 선단에서의 하중-침하곡선을 보여주며, 보는 바와 같이 파일1이나 파일2나 거의 동일하게 중공형 파일의 두께(tpile) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 증가할수록 하중이 증가하는 것으로 나타나는 한편 일정 이상에서는 하중 증가폭이 거의 나타나지 않음을 확인할 수 있다.Figures 3 and 4 show the load-settling curves at the pile ends for piles 1 and 2, respectively, in Table 1, and as shown, the thickness of the hollow pile is almost equal to that of pile 1 or pile 2. As the width of the tip extension plate (t plate ) increases, the load increases.

도 5 내지 도 8은 각각 상기 표 1에서 파일3 내지 파일6에 대한 파일 선단에서의 하중-침하곡선을 보여주며, 보는 바와 같이 파일 직경이 500㎜로 동일할 때 파일 두께를 변수로 하는 경우에나 파일의 외측(바깥) 내민길이를 변수로 하는 경우에나 중공형 파일의 두께(tpile) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 증가에 따른 하중-침하곡선의 그래프양상이 거의 동일하게 나타났다.5 to 8 show load-settling curves at pile ends for piles 3 to 6 in Table 1, respectively, as shown, when the pile thickness is used as a variable when pile diameters are equal to 500 mm. When the outside (outer) length of the pile was used as a variable, the graph of the load-settling curve was nearly identical with the increase of the t- plate of the tip expansion plate compared to the thickness (t pile ) of the hollow pile .

도 9는 선단확장판의 내공 크기와 선단지지력의 상관관계를 가시적으로 확인하기 위해 도 3 내지 도 8의 하중-침하곡선을 정리한 그래프로, 선단확장판의 외반경 대비 선단확장판의 폭에 따른 선단지지력을 나타낸 그래프이다. 도시하고 있는 바와 같이 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 점점 커질수록 선단지지력이 증가하는 경향이 있으나, 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 80%를 넘을 때에는 선단지지력 증가율이 0(zero)으로 나타났다. 즉, 선단확장판에 형성된 내공이 일정 크기보다 작아지면 내공 크기와 무관하게 선단지지력은 거의 같아진다고 할 수 있다. 이로부터 선단확장판은 일정 크기의 내공(임계내공)을 확보함으로써 폐색 효과를 발휘한다고 할 것이다. 다만, 도 9에서와 같이 전반적으로 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 70%를 넘는 경우에는 선단지지력 증가율이 미미하게 나타났는 바, 자재의 효율성과 함께 선단지지력의 극대화를 고려한다면 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 50~70%일 때가 가장 바람직하다고 하겠다. 이와 같이 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 결정된다면 그에 따라 선단확장판의 내공 크기가 결정된다. 이로써 헤드 확장형 파일에서 선단확장판이 최적화된 임계내공을 가지도록 구성할 수 있게 된다.9 is a graph summarizing the load-settling curves of FIGS. 3 to 8 in order to visually confirm the correlation between the hole size and the tip bearing force of the tip extension plate, and the tip bearing capacity according to the width of the tip extension plate relative to the outer radius of the tip extension plate. Is a graph. An outer radius of the front end extension as that shown (D o) than the distal end width of the extension (t plate) is getting bigger The outer radius of the tip extension, but tends to end bearing capacity increase (D o) the width of the prepared distal end extension When the t plate was over 80%, the tip bearing capacity increased to zero. That is, when the inner hole formed in the tip extension plate is smaller than a predetermined size, the end bearing force is almost the same regardless of the inner hole size. From this, the tip expansion plate will be said to exert a blockage effect by securing a certain size of holes (critical holes). However, as shown in FIG. 9, when the width of the tip extension plate (t plate ) is greater than 70% compared to the outer radius (D o ) of the tip extension plate , the increase in tip bearing capacity was insignificant. Considering the maximization of bearing capacity, it is most desirable when the tip plate is 50 ~ 70% wider than the outer radius D o of the tip extension plate . As such, if the width of the tip extension plate (t plate ) is determined relative to the outer radius (D o ) of the tip extension plate , the hole size of the tip extension plate is determined accordingly. This allows the tip extension plate to be configured to have an optimized critical bore in the head extension pile.

도 1은 본 발명에 따른 임계 내부확장부를 구비한 헤드 확장형 파일을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a head expandable file having a critical internal extension in accordance with the present invention.

도 2는 선단확장판의 내공 크기에 따른 헤드 확장형 파일의 선단지지력의 관계를 확인하기 위한 유한요소해석의 해석조건을 보여주는 도면이다.2 is a view showing the analysis conditions of the finite element analysis for confirming the relationship between the tip bearing capacity of the head extension file according to the hole size of the tip expansion plate.

도 3 내지 도 8은 유한요소해석에 따른 해석결과를 보여주는 그래프이다.3 to 8 are graphs showing the analysis results according to the finite element analysis.

도 9는 도 3 내지 도 8의 해석결과를 정리한 그래프이다.9 is a graph summarizing the analysis results of FIGS. 3 to 8.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 중공형 파일 15: 중공(中孔)10: hollow pile 15: hollow

20: 선단확장판 25: 내공(內孔)20: tip expansion plate 25: internal hole

Claims (3)

삭제delete 중공형 원형(10) 파일의 선단지지력을 향상시키기 위해 파일 선단부에 파일 선단면 외경 이상 크기의 선단확장판(20)이 장착되는 헤드 확장형 파일에서,In the head extension pile in which the tip extension plate 20 having a size greater than or equal to the outer diameter of the pile tip is mounted on the pile tip to improve the tip bearing capacity of the hollow circular type 10 pile, 상기 선단확장판(20)은 면내(面內)에 파일의 중공(中孔, 15)보다 작은 크기의 내공(內孔, 25)이 형성된 원형띠 모양을 가지되, 상기 선단확장판(20)은 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)을 50~70%로 확보하는 것임을 특징으로 임계내공의 선단확장판을 구비한 헤드 확장형 파일.The tip extension plate 20 has a circular band shape having an inner hole 25 having a smaller size than the hollow 15 of the pile in the plane, and the tip extension plate 20 has a tip. Head expansion type file with tip expansion plate of critical hole, characterized by securing 50% to 70% of width of t-extension plate (t plate ) compared to outer diameter (D o ) of expansion plate . 제2항에서,In claim 2, 상기 헤드 확장형 파일은 PHC(Pretensioned spun High strength Concrete)파일임을 특징으로 하는 임계내공의 선단확장판을 구비한 헤드 확장형 파일.The head extension file is a head extension file having a tip expansion plate of the critical hole, characterized in that the PHC (Pretensioned spun High strength Concrete) file.
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