KR100859974B1

KR100859974B1 - 연약지반 보강용 파일 및 이를 이용한 파일시공공법

Info

Publication number: KR100859974B1
Application number: KR1020070039024A
Authority: KR
Inventors: 이재민
Original assignee: 삼호쏘일텍(주)
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-09-25

Abstract

본 발명은 연약지반 보강용 파일(pile) 및 이를 이용한 파일시공공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파일을 순차적으로 연결하여 타격함으로써 간단하고도 용이하게 지반에 시공될 수 있도록 한 연약지반 보강용 파일 및 이를 이용한 파일시공공법에 관한 것이다.

본 발명에 따른, 연약지반 보강에 사용되는 파일(pile)은, 소켓부(socket)와, 스피곳부(spigot)와, 상기 소켓부와 상기 스피곳부를 연결하는 중간부를 포함하며, 상기 스피곳부의 하단 외경은 상기 소켓부의 상단 내경보다 작으며, 상기 소켓부에는 내경이 상기 스피곳부의 하단 외경보다 작은 스피곳부 받침부가 형성되어 있으며, 상기 소켓부는 내경이 감소하도록 테이퍼져(tapered) 있고, 상기 스피곳부는 외경이 감소하도록 테이퍼진 것을 특징으로 한다.

파일, 파일시공, 지반, 그라우팅

Description

연약지반 보강용 파일 및 이를 이용한 파일시공공법 {Pile and piling method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 파일 및 이들이 서로 연결되어 있는 모습을 나타낸다.

도 2(a)는 본 발명에 따른 단부 플러그, 도 2(b)는 하단 중심이 돌출되어 있는 단부 플러그, 도 2(c)는 선단슈를 나타낸다.

도 3은 단부 플러그를 사용하는 본 발명에 따른 파일시공공법을 나타낸다.

도 4는 선단슈를 사용하는 본 발명에 따른 파일시공공법을 나타낸다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

4...선단슈, 5...단부 플러그,

11...소켓부(socket), 12...스피곳부(spigot),

13...중간부(13), 111...스피곳부 받침부.

일반적으로 고층 건축물이나 철근 콘크리트 구조물 등을 축조할 경우에는 그 기초를 견고히 하기 위하여 지반에 파일을 박는 방법으로 기초공사를 시행하고 있다.

이러한 파일 시공은 건축물 기초 공사에 있어 매우 중요한 것으로서, 종래에는 기중기 리더(leader)의 상부에 설치된 권양 로우프를 이용하여 중량체의 드롭 해머, 유압 해머 등을 상승시켰다가 낙하시켜 파일을 타격함으로써 연약 지반에 파일을 시공하고 있었다.

그러나 상술한 종래의 타격에 의한 파일 시공 방법은 지반 깊은 곳에 파일을 시공할 경우, 타격음과 분진이 많이 발생하였고, 특히 진동으로 인하여 주위 건물에 손상을 주고, 환경오염의 원인이 되어 민원이 자주 발생하였다. 특히, 파일의 길이가 긴 경우 타격에 충분히 견디지 못하고, 타격시 파일이 자주 파손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복수 개의 파일을 순차적으로 서로 연결하여 타격함으로써 진동으로 인한 소음과 타격에 의한 파일의 손상을 방지할 수 있는 파일 및 이를 이용한 파일시공공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연약지반 보강용 파일은, 실린더 형상을 가지고, 소켓부(socket)와, 스피곳부(spigot)와, 상기 소켓부와 상기 스피곳부를 연결하는 중간부를 포함하며, 상기 스피곳부의 하단 외경은 상기 소켓부의 상단 내경보다 작으며, 상기 소켓부에는 내경이 상기 스피곳부의 하단 외경보다 작은 스피곳부 받침부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소켓부는 내경이 감소하도록 테이퍼져(tapered) 있고, 상기 스피곳부는 외경이 감소하도록 테이퍼진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간부의 내경은 일정한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소켓부의 벽 두께는 상기 스피곳부 및 상기 중간부의 벽 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 파일시공공법은, 파일보다 외경이 큰 선단슈를 스피곳부의 하단에 장착한 상태에서, 타격장비를 사용하여 파일의 소켓부를 타격함으로써 상기 파일을 지반에 설치하는 제1단계; 상기 파일의 소켓부에 다른 파일의 스피곳부를 삽입한 후 타격장비를 사용하여 상기 다른 파일의 소켓부를 타격함으로써 상기 다른 파일을 지반에 설치하는 제2단계; 상기 파일이 목적하는 깊이에 도달하지 않았을 경우 상기 제2단계와 같은 방식으로 추가적인 파일을 지반에 설치하는 제3단계; 및 상기 파일이 목적하는 깊이에 최종적으로 도달했을 경우, 지면으로부터 돌출된 상기 다른 파일 또는 상기 추가적인 파일 부분을 잘라내는 제4단계;를 포함 하며, 상기 제1단계 내지 상기 제3단계는 각각의 파일 및 지면 사이의 공간과, 각각의 파일 내부를 충전재로 채우면서 진행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선단슈의 측면에는 상기 충전재를 배출하는 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 파일시공공법은, 단부 플러그를 스피곳부의 하단에 장착한 상태에서, 타격장비를 사용하여 파일의 소켓부를 타격함으로써 상기 파일을 지반에 설치하는 제1단계; 상기 파일의 소켓부에 다른 파일의 스피곳부를 삽입한 후 타격장비를 사용하여 상기 다른 파일의 소켓부를 타격함으로써 상기 다른 파일을 지반에 설치하는 제2단계; 상기 파일이 목적하는 깊이에 도달하지 않았을 경우 상기 제2단계와 같은 방식으로 추가적인 파일을 지반에 설치하는 제3단계; 상기 파일이 목적하는 깊이에 최종적으로 도달했을 경우, 지면으로부터 돌출된 상기 다른 파일 또는 상기 추가적인 파일 부분을 잘라내는 제4단계; 및 각각의 파일 내부를 충전재로 채우는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단부 플러그의 하단 중심은 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 파일은 실린더 형상을 가지며, 소켓부(socket)(11)와, 스피곳부(spigot)(12)와, 소켓부(11)와 스피곳부(12)를 연결하는 중간부(13)를 포함한다.

스피곳부(12)의 하단 외경은 소켓부(11)의 상단 내경보다 작으며, 소켓 부(11)에는 내경이 스피곳부(12)의 하단 외경보다 작은 스피곳부 받침부(111)가 형성되어 있다. 한편, 소켓부(11)는 내경이 감소하도록 테이퍼져(tapered) 있고, 스피곳부(12)는 외경이 감속하도록 테이퍼져 있는 것이 바람직하다. 이는 복수의 파일을 서로 연결할 때 하나의 파일이 다른 하나의 파일에 쉽게 끼워 넣어질 수 있도록 해준다.

또한, 중간부(13)의 내경 및 외경은 일정하게 형성되어 있다.

또한, 소켓부(11)의 벽 두께는 스피곳부(12) 및 중간부(13)의 벽 두께보다 두껍게 형성되어 있다. 이는 하나의 파일을 다른 하나의 파일에 연결한 후 타격시 소켓부가 파손되는 것을 방지해준다.

한편, 파일은 고강도의 연성 주철(ductile cast iron)로 만들어지는 것이 바람직하다.

또한, 개개 파일의 중량은 작으므로, 고속 유압 해머를 사용하는 경량의 다양한 유압 굴착기를 사용하여 파일을 타격할 수 있다.

이하에서는 상술한 본 발명에 따른 파일을 복수 개 사용하여 지반에 파일을 시공하는 공법에 대하여 설명한다.

먼저, 그라우팅이 필요한 지반에 파일을 시공하는 파일시공공법에 대해 설명한다.

도 2(c) 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같은, 파일(1)보다 외경이 큰 선단슈(4)를 스피곳부(12)의 하단에 장착한 상태에서, 유압해머와 같은 타격장비(H)를 사용하여 파일(1)의 소켓부(11)를 타격함으로써 파일(1)을 지반에 설치한다 (제1단 계). 이때, 선단슈(4)는 파일(1) 직경보다 큰 직경을 가지고 있으므로, 파일 둘레에 환형 공간(S)을 형성한다. 한편, 선단슈(4)의 측면에는 콘크리트와 같은 충전재의 배출을 보다 용이하게 하기 위한 구멍(41)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

그 다음, 파일(1)의 소켓부(11)에 다른 파일(2)의 스피곳부(22)를 삽입한 후 타격장비(H)를 사용하여 다른 파일(2)의 소켓부(21)를 타격함으로써 다른 파일(2)을 지반에 설치한다 (제2단계).

원하는 지반 위치까지 파일(1)이 도달하지 않았을 경우에는 제2단계를 반복한다. 즉, 다른 파일(2)의 소켓부(21)에 추가적인 파일(3)의 스피곳부(32)를 삽입한 후 타격장비(H)를 사용하여 추가적인 파일(2)의 소켓부(31)를 타격함으로써 추가적인 파일(3)을 지반에 설치한다 (제3단계).

파일(1)이 목적하는 깊이에 최종적으로 도달했을 경우, 지면으로부터 돌출된 다른 파일(2) 또는 추가적인 파일(3) 부분을 잘라낸다 (제4단계). 한편, 잘린 다른 파일 또는 추가적인 파일은 스피곳부에 선단슈를 장착함으로써 다시 사용될 수도 있다.

한편, 제1단계 내지 제3단계는 각각의 파일(1,2,3) 및 지면 사이의 환형 공간(S)과, 각각의 파일(1,2,3) 내부가 콘크리트와 같은 충전재로 채워지면서 동시에 진행된다.

이번에는, 지반이 상대적으로 안정되어 있어, 파일 둘레에 그라우팅이 필요없는 지반에 대한 파일시공공법에 대해 설명한다.

도 2(a) 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 먼저, 단부 플러그(end plug)(5)를 파일(1) 스피곳부(12)의 하단에 장착한 상태에서, 타격장비(H)를 사용하여 파일(1)의 소켓부(11)를 타격함으로써 파일(1)을 지반에 설치한다 (제1단계). 여기서, 보다 강한 재질을 관통할 경우에는 하단 중심이 돌출되어 있는 단부 플러그(5)를 사용하는 것이 바람직하다(도 2(b) 참조).

파일(1)의 소켓부(11)에 다른 파일(2)의 스피곳부(22)를 삽입한 후 타격장비(H)를 사용하여 다른 파일(2)의 소켓부(21)를 타격함으로써 다른 파일(2)을 지반에 설치한다 (제2단계).

파일(1)이 목적하는 깊이에 도달하지 않았을 경우 제2단계와 같은 방식으로 요구되는 길이만큼 추가적인 파일(미도시)을 지반에 설치한다. 즉, 다른 파일(2)의 소켓부(21)에 추가적인 파일의 스피곳부를 삽입한 후 타격장비(H)를 사용하여 추가적인 파일의 소켓부를 타격함으로써 추가적인 파일을 지반에 설치한다 (제3단계).

파일(1)이 목적하는 깊이에 최종적으로 도달했을 경우, 지면으로부터 돌출된 다른 파일(2) 또는 추가적인 파일 부분을 잘라낸다 (제4단계).

최종적으로 각각의 파일(1,2) 내부를 콘크리트와 같은 충전재로 채운다 (제5단계).

상기의 구성을 가진 본 발명에 따르면, 지반 깊은 곳에 파일을 시공할 경우에도, 타격음과 분진 발생을 줄일 수 있다. 또한 진동으로 인하여 주위 건물에 손상을 주는 것을 방지할 수 있다.

특히, 파일의 길이가 긴 경우 타격에 충분히 견디지 못하고 타격시 파일이 자주 파손되는 종래 문제점을 해결하여, 상대적으로 짧은 파일을 복수 개 사용하여 시공함으로써 파일 파손을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 소켓부 및 스피곳부는 파일을 신속하고 용이하게 서로 연결할 수 있도록 한다.

또한, 상이한 지반 조건에 따라 파일 길이를 쉽게 변경할 수 있다.

또한, 작업 후에는 파일이 낭비되는 일이 없이, 잘려진 나머지 파일을 사용할 수 있다.

Claims

실린더 형상을 가지고, 연약지반 보강에 사용되는 파일(pile)에 있어서,

소켓부(socket)와, 스피곳부(spigot)와, 상기 소켓부와 상기 스피곳부를 연결하는 중간부를 포함하며,

상기 스피곳부의 하단 외경은 상기 소켓부의 상단 내경보다 작으며,

상기 소켓부에는 내경이 상기 스피곳부의 하단 외경보다 작은 스피곳부 받침부가 형성되어 있으며,

상기 소켓부는 내경이 감소하도록 테이퍼져(tapered) 있고, 상기 스피곳부는 외경이 감소하도록 테이퍼진 것

을 특징으로 하는 연약지반 보강용 파일.
삭제
삭제
삭제
제1항에 따른 파일을 복수 개 사용하는 파일시공공법으로서,

파일보다 외경이 큰 선단슈를 스피곳부의 하단에 장착한 상태에서, 타격장비를 사용하여 파일의 소켓부를 타격함으로써 상기 파일을 지반에 설치하는 제1단계;

상기 파일의 소켓부에 다른 파일의 스피곳부를 삽입한 후 타격장비를 사용하여 상기 다른 파일의 소켓부를 타격함으로써 상기 다른 파일을 지반에 설치하는 제2단계;

상기 파일이 목적하는 깊이에 도달하지 않았을 경우 상기 제2단계와 같은 방식으로 추가적인 파일들을 지반에 설치하는 제3단계; 및

상기 파일이 목적하는 깊이에 최종적으로 도달했을 경우, 지면으로부터 돌출된 상기 다른 파일 또는 상기 추가적인 파일 부분을 잘라내는 제4단계;

를 포함하며,

상기 제1단계 내지 상기 제3단계는 각각의 파일 및 지면 사이의 공간과, 각각의 파일 내부를 충전재로 채우면서 진행되는 것

을 특징으로 하는 파일시공공법.
삭제
제1항에 따른 파일을 복수 개 사용하는 파일시공공법으로서,

단부 플러그를 스피곳부의 하단에 장착한 상태에서, 타격장비를 사용하여 파일의 소켓부를 타격함으로써 상기 파일을 지반에 설치하는 제1단계;

상기 파일의 소켓부에 다른 파일의 스피곳부를 삽입한 후 타격장비를 사용하여 상기 다른 파일의 소켓부를 타격함으로써 상기 다른 파일을 지반에 설치하는 제2단계;

상기 파일이 목적하는 깊이에 도달하지 않았을 경우 상기 제2단계와 같은 방식으로 추가적인 파일을 지반에 설치하는 제3단계;

상기 파일이 목적하는 깊이에 최종적으로 도달했을 경우, 지면으로부터 돌출된 상기 다른 파일 또는 상기 추가적인 파일 부분을 잘라내는 제4단계; 및

각각의 파일 내부를 충전재로 채우는 제5단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일시공공법.
삭제