KR100909594B1 - 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법 - Google Patents

기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법 Download PDF

Info

Publication number
KR100909594B1
KR100909594B1 KR1020080097808A KR20080097808A KR100909594B1 KR 100909594 B1 KR100909594 B1 KR 100909594B1 KR 1020080097808 A KR1020080097808 A KR 1020080097808A KR 20080097808 A KR20080097808 A KR 20080097808A KR 100909594 B1 KR100909594 B1 KR 100909594B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel pipe
pipe pile
foundation
composite steel
space
Prior art date
Application number
KR1020080097808A
Other languages
English (en)
Inventor
장승호
Original Assignee
(주)호성엔지니어링
(주)에이치에스호성건설
장승호
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)호성엔지니어링, (주)에이치에스호성건설, 장승호 filed Critical (주)호성엔지니어링
Priority to KR1020080097808A priority Critical patent/KR100909594B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100909594B1 publication Critical patent/KR100909594B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E02D5/62—Compacting the soil at the footing or in or along a casing by forcing cement or like material through tubes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2200/00—Geometrical or physical properties
    • E02D2200/14—Geometrical or physical properties resilient or elastic
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2200/00—Geometrical or physical properties
    • E02D2200/16—Shapes
    • E02D2200/1671—Shapes helical or spiral
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2200/00—Geometrical or physical properties
    • E02D2200/16—Shapes
    • E02D2200/1685—Shapes cylindrical
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/003—Injection of material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

본 발명은 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법에 관한 것으로, 복합 강관 파일의 길이방향을 따라 상호 격리된 다수개의 제1 공간부가 형성되고, 상기 다수개의 제1 공간부 중 상호 이웃한 2개의 공간부 사이에 제2 공간부가 형성되며, 상기 제2 공간부의 외주면에 형성된 제2 홀을 덮도록 상기 제2 공간부의 외주면에 탄성부재를 결합하여 지중에 삽입되어, 상기 제1 공간부에 그라우트재를 주입하여 그라우트재가 제1 공간부 외주면에 형성된 제1 홀을 통하여 주변 지반으로 누출되며 고화되어 주변 지반에 압력을 가하고, 상기 제2 공간부에는 팽창성물질을 주입하여 팽창성물질이 제2 홀을 통하여 유출됨에 따라 상기 탄성부재를 신장시키며 팽창하여 돌기가 형성되어 주변 지반에 압력을 가하게 되므로, 지반의 지지력이 향상되는 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법에 관한 것이다.
복합 강관 파일, 탄성부재, 그라우트재, 홀, 돌기

Description

기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법 {COMPLEX PIPE PILE FOR REINFORCING GROUND STRUCTURE, AND CONSTRUCTION METHOD USING THEREOF}
본 발명은 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법에 관한 것으로, 기초용 복합 강관 파일의 길이방향을 따라 상호 격리된 다수개의 제1 공간부가 형성되고, 상기 다수개의 제1 공간부 중 상호 이웃한 2개의 공간부 사이에 제2 공간부가 형성되며, 상기 제2 공간부의 외주면에 형성된 제2 홀을 덮도록 상기 제2 공간부의 외주면에 탄성부재를 결합하여 지중에 삽입되어, 상기 제1 공간부에 그라우트재를 주입하여 그라우트재가 제1 공간부 외주면에 형성된 제1 홀을 통하여 주변 지반으로 누출되며 고화되어 주변 지반에 압력을 가하고, 상기 제2 공간부에는 팽창성물질을 주입하여 팽창성물질이 제2 홀을 통하여 유출됨에 따라 상기 탄성부재를 신장시키며 팽창하여 돌기가 형성되어 주변 지반에 압력을 가하게 되므로, 지반의 지지력이 향상되는 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법에 관한 것이다.
최근 경제성장과 더불어, 공장, 창고, 점포, 주택 등의 건축구조물이나, 도로, 공원, 다리, 공항 등의 토목구조물이 전역에 걸쳐 구축되어 있지만, 다양한 원 인에 기인한 지반침하나, 부실한 시공 등으로 인해 이러한 구조물이 영향을 받아 발생하는 피해가 많이 발생되고 있다.
예를 들어, 연약한 지반대에서 공장용수로써 지하수를 대량으로 퍼올리거나, 지하터널의 개발에 따른 대량의 용수, 해역매립지나 대규모 조성지에 있어서 토양의 다짐 부족 등에 의해, 광범위한 지반침수가 여러 지역에서 발생되고 있다.
이에 구조물이 구축되어 있는 일대에서 지반침하가 발생한 경우, 예를 들어, 주택 등이 기울어지거나, 도로의 단차에 의해 차량의 주행에 악영향을 주는 등의 문제가 있다.
그 밖에, 구조물이 지반침하에 의해 기울어지면, 구조물 내에 설치된 기계에 영향을 줄 수 있으며, 구조물 내의 선반이 기울어짐에 따라 하역작업에 악영향을 주는 문제도 발생할 수 있다.
이와 같은 문제에 대처하기 위한 방법으로 예를 들어, 지반침하에 의한 구조물의 경사를 수복하기 위하여, 구조물을 부수고 재건축하는 방법, 침하, 웅덩이, 단차 등이 발생한 구조물의 표면에 수지모르타르(MORTAR)등을 주입하여 표면 처리하는 방법, 기울어진 구조물의 하방 지반을 파내고 구조물과 지중 지지층과의 사이에 지지부재를 압입하여, 지지부재로 구조물을 잭업(JACK UP)시킨 후, 구조물과 지반의 사이에 생긴 공극에 콘크리트나 수지모르타르를 주입하여 이것을 메우는 방법(일본공개특허 특개평 10-183661호)등이 소개되어 있다.
본 발명의 목적은 길이방향을 따라 상호 격리된 다수개의 제1 공간부 및 상기 제1 공간부가 상호 격리되도록 상호 이웃하는 제1 공간부와 공간부 사이에 제2 공간부를 형성하고, 상기 제2 공간부 외주면에 천공된 다수의 제2 홀을 덮어 폐쇄시키는 탄성부재가 결합된 기초용 복합 강관 파일을 지중으로 삽입하고, 상기 제1 공간부에 그라우트재를 주입하여 상기 제1 공간부 외주면에 형성된 제1 홀을 통하여 그라우트재를 주변 지반으로 돌기형상으로 돌출시키고, 상기 제2 공간부에 팽창성물질을 주입하여 팽창성물질이 제2 홀을 통하여 유출됨에 따라 상기 탄성부재를 신장시키며 팽창하여 주변 지반으로 속으로 돌기를 형성하게 하여, 주변 지반의 공극을 감소시키고 기초용 복합 강관 파일이 견고하게 지지되게 하는 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법을 제공함에 있다.
본 발명은 건물의 복합 기초를 형성하는 기초용 복합 강관 파일에 있어서, 상기 기초용 복합 강관 파일(10)은 그라우트재가 내부에 주입되도록 길이방향을 따라 상호 격리된 다수개의 제1 공간부(12)가 형성되도록 중공되며, 상기 제1 공간부(12) 외주면에는 다수의 제1 홀(12-1)이 형성되어 상기 그라우트재가 상기 제1 홀(12-1)의 외부로 유출될 수 있도록 하되, 상기 다수개의 제1 공간부(12) 중 상호 이웃한 2개의 제1 공간부(12)와 제1 공간부(12)를 상호 격리시키며 외주면에 다수 개의 제2 홀(14-1)이 형성되는 제2 공간부(14)가 형성되도록 상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 횡단면에는 상, 하측벽(14a, 14b)이 형성되며, 상기 제2 공간부(14)에 주입된 팽창성물질이 상기 제2 홀(14-1)의 외부로 유출됨에 따라 지중에 돌기가 형성될 수 있도록 상기 제2 공간부(14)의 외주면에는 신장력이 있는 탄성부재(20)가 결합되는 것을 특징으로 하는 기초용 복합 강관 파일에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 공간부(14)에는 상기 제2 공간부(14)에 의해 상, 하로 분리된 상기 상호 이웃한 2개의 제1 공간부(12)와 제1 공간부(12)를 상호 연통시키는 연통로(14c)가 상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 길이방향을 따라 형성될 수 있는데, 상기 제2 공간부(14)를 구획하는 상, 하측벽(14a, 14b)에는 연통홀(16)이 각각 형성되며, 상기 상측벽(14a)의 하부 및 상기 하측벽(14b)의 상부에는 상기 연통홀(16)의 개폐시키는 개폐부재(16a)가 더 구비될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 개폐부재(16a)는 탄성을 가지고 상기 연통홀(16)이 폐쇄되도록 하는 탄성체(미도시)가 더 구비될 수 있는데, 상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 외주면에는 나사산(10a)이 더 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 기초용 복합 강관 파일(10)은 복수의 기초용 복합 강관 파일을 길이방향으로 연장되도록 상호 결합시키는 연결부재(18)가 더 구비될 수 있는데, 상기 연결부재(18)의 내부에는 나사산(18a)이 더 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 어느 하나의 기초용 복합 강관 파일을 이용한 구조물 지지공법에 있어서, 지표면으로부터 소정 깊이로 적어도 하나 이상의 구멍(2)을 천공하는 천공단계(S1); 상기 천공된 구멍(2)을 통하여 상기 기초용 복합 강관 파일(10)을 삽입하는 강관 파일 설치단계(S2); 팽창성물질 주입파이프(32a)가 구비된 팽창성물질 주입수단(32)을 통하여 상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 제2 공간부(14) 내부로 팽창성물질(32b)을 주입하여 팽창성물질이 상기 제2 홀(14-1)의 외부로 유출됨에 따라 상기 탄성부재(20)를 신장시키며 팽창하여 돌기가 형성되어 상기 기초용 복합 강관 파일(10)이 가고정되는 팽창성물질 주입단계(S3); 및 그라우트재 주입파이프(30a)가 구비된 그라우트재 주입수단(30)를 통하여 상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 내부로 그라우트재(30b)를 주입하여 상기 그라우트재가 상기 제1 홀(12-1)을 통하여 지반으로 배출됨에 따라 주위 지반을 압밀시키며 고화되는 그라우트재 주입단계(S4); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 지지공법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 천공단계(S1)는 내부가 빈 통형상의 케이스(4)에 천공수단(6)이 삽입된 후 천공수단(6)의 구동에 의해 천공이 됨에 따라 상기 케이스(4)가 지중으로 삽입될 수 있고, 상기 강관 파일 설치단계(S2)는 천공수단(6)이 제거된 케이스(4)의 내부로 상기 기초용 복합 강관 파일(10)이 삽입된 후 상기 케이스(4)가 지중으로부터 제거될 수 있다.
한편, 본 발명은 건물의 복합 기초를 형성하는 기초용 복합 강관 파일에 있어서, 상기 기초용 복합 강관 파일(100)은 팽창성물질이 내부에 주입되도록 길이방향을 따라 상호 격리된 다수개의 제1 공간부(120)가 형성되도록 중공되며, 상기 제1 공간부(120) 외주면에는 다수의 제1 홀(121)이 형성되어 팽창성물질이 상기 제1 홀(121)의 외부로 유출될 수 있도록 하되, 상기 다수개의 제1 공간부(120) 중 상호 이웃한 2개의 제1 공간부(120)와 제1 공간부(120)를 상호 격리시키도록 상기 기초용 복합 강관 파일(100)의 횡단면에는 분리벽(140)이 형성되며, 상기 제1 공간부(120)에 주입된 팽창성물질이 상기 제1 홀(121)의 외부로 유출됨에 따라 지중에 돌기가 형성될 수 있도록 상기 제1 공간부(120)의 외주면에는 신장력이 있는 탄성부재(160)가 결합되는 것을 특징으로 하는 기초용 복합 강관 파일에 관한 것인데, 상기 제1 공간부(120)를 구획하는 분리벽(140)에는 연통홀(180)이 각각 형성되며, 상기 분리벽(140)의 상부 또는 하부에는 상기 연통홀(180)을 개폐시키는 개폐부재(182)가 더 구비될 수 있다.
상기와 같은 구성으로 탄성부재가 결합된 기초용 복합 강관 파일을 지중에 삽입한 후 제1 공간부에 그라우트재를 주입하고 제2 공간부에 팽창성물질을 주입하여, 그라우트재와 팽창성물질이 주변 지반으로 직접 및 간적적으로 돌출되어 고화됨에 따라 기초용 복합 강관 파일이 지중에 견고하게 지지되고, 주변 지반을 압밀시키므로 지반을 개량하는 효과가 있다.
또한, 기초용 복합 강관 파일의 내부에 구조물의 기초가 결합되는 지지용 구조체를 삽입시킨 후 그라우트재를 주입하여 고화시키면 지지용 구조체가 지반에 견고하게 고정되므로 지지용 구조체의 상부에 시공되는 건축물 또한 견고하게 지지되는 효과가 있다.
아울러 팽창성물질이 탄성부재를 신장시키며 주변 지반으로 돌출되어 돌기형상을 이루므로 팽창성물질이 지반으로 직접 유출되는 것을 방지하여 지반의 오염을 방지하고 수분으로 인해 팽창성물질이 손상되어 기초용 복합 강관 파일의 지지력이 감소되는 것을 방지하는 효과가 있다.
이하 상기와 같은 본 발명의 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 기초용 복합 강관 파일을 나타낸 사시도 및 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 기초용 복합 강관 파일이 삽입되는 지표를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 기초용 복합 강관 파일을 지중에 삽입시키는 것을 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 기초용 복합 강관 파일의 내부로 주입재를 주입하는 것을 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명에 주입재가 주입완료된 기초용 복합 강관 파일을 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 구조물 지지공법을 나타낸 순서도이다.
도 1과 같이 본 발명의 기초용 복합 강관 파일(10)은 그라우트재(30b)가 내부에 주입되도록 길이방향을 따라 상호 격리된 다수개의 제1 공간부(12)가 형성되도록 중공된다. 제1 공간부(12) 외주면에는 다수의 제1 홀(12-1)이 형성되어 그라우트재(30b)가 제1 홀(12-1)의 외부로 유출될 수 있도록 한다.
기초용 복합 강관 파일(10)의 횡단면 상에는 상, 하측벽(14a, 14b)이 형성됨으로써 다수개의 제1 공간부(12) 중 상호 이웃한 2개의 제1 공간부(12)와 제1 공간부(12)를 상호 격리시키는 제2 공간부(14)가 형성된다. 제2 공간부(14)의 외주면에는 다수 개의 제2 홀(14-1)이 형성된다. 또한 제2 공간부(14)의 외주면에는 신장력이 있는 탄성부재(20)가 결합됨으로써 제2 공간부(14)에 주입된 팽창성물질이 제2 홀(14-1)의 외부로 유출되며 탄성부재(20)를 신장시키면서 팽창하여 지중에 돌기가 형성된다.
기초용 복합 강관 파일(10)은 일단이 개방된 소정의 길이를 갖는 중공관으로 일반적으로 금속으로 형성되며, 수지제로 형성될 수도 있다. 기초용 복합 강관 파일(10)의 외주면에는 기초용 복합 강관 파일(10)의 길이방향을 따라 나사산(10a)이 형성된다. 아울러 내주면에 나사산(18a)이 형성된 연결부재(18)가 더 구비됨으로서 연결부재(18)를 통해 복수개의 기초용 복합 강관 파일(10)을 연결하여 기초용 복합 강관 파일(10)이 길이방향으로 긴 길이를 갖도록 연장시키는 것이 가능해진다. 기초용 복합 강관 파일(10)의 제1 공간부(12) 외주면에는 다수개의 제1 홀(12-1)이 더 형성는데, 제1 홀(12-1)의 직경 및 배치는 실시예에 따라 다양하게 형성 가능하다.
기초용 복합 강관 파일(10)에 형성된 다수개의 제1 공간부(12) 중 상호 이웃한 제1 공간부(12)와 제1 공간부(12) 사이에는 제2 공간부(14)가 형성된다. 제2 공간부(14)는 기초용 복합 강관 파일(10)의 횡단면에 상, 하측벽(14a, 14b)이 구비됨으로써 형성되는데, 상측벽(14a)은 상기 상호 이웃한 2개의 제1 공간부(12) 중 상측에 위치하는 제1 공간부(12)의 하부에 구비되고, 하측벽(14a, 14b)은 상기 상호 이웃한 2개의 제1 공간부(12) 중 하측에 위치하는 제1 공간부(12)의 상부에 구비된다. 제2 공간부(14)의 형성 개수는 실시예에 따라 다양하게 적용가능하다. 제2 공간부(14)에는 제2 공간부(14)에 의해 상, 하로 분리된 상기 상호 이웃한 2개의 제1 공간부(12)와 제1 공간부(12)를 상호 연통시키는 연통로(14c)가 기초용 복합 강관 파일(10)의 길이방향과 나란하게 형성된다. 따라서 연통로(14c)는 상기 상, 하측벽(14a, 14b)을 관통하며 형성된다. 연통로(14c)는 상기 상측벽(14a)에서 상기 하측벽(14b)으로 연장되는 통로로서 제2 공간부(14)의 내부공간과는 격리되도록 형성된다. 상기 상, 하측벽(14a, 14b)에는 연통홀(16)이 더 형성된다. 상기 상, 하측벽(14a, 14b)에 각각 형성되는 연통홀(16)은 각각의 연통홀(16)의 중심을 잇는 가상의 선이 상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 길이방향과 나란하도록 형성되어 팽창성물질 주입파이프(32a)가 기초용 복합 강관 파일(10)의 상측에서 하측까지 삽입되도록 형성된다. 연통홀(16)이 형성된 상측벽(14a)의 하부 및 하측벽(14b)의 상부에는 상기 연통홀(16)을 개폐시키는 개폐부재(16a)가 더 구비된다. 개폐부재(16a)에는 탄성체(미도시)가 구비되어 개폐부재(16a)에 외력이 가해지지 않을 경우 연통홀(16)을 폐쇄시킨다. 기초용 복합 강관 파일(10)의 내부로 삽입되는 팽창성물질 주입파이프(32a)가 상측벽(14a)의 하부에 구비된 개폐부재(16a)에 외력을 가할 경우에는 상측벽(14a)에 형성된 연통홀(16)이 개방되게 된다. 하측벽(14b)에 형성된 연통홀(16)은 평소 개방된 상태를 유지하는데, 팽창성물질 주입파이프(32a)에 의하여 제2 공간부(14)에 팽창성물질이 주입되어 팽창성물질이 하측벽(14b)에 구비된 개폐부재(16a)에 외력을 가하게 되면 폐쇄된다. 상기 탄성체(미도시)는 널리 사용되는 코일스프링 또는 판스프링을 사용하여도 좋으며, 수지제의 탄성체를 사용하여도 좋다.
기초용 복합 강관 파일(10)의 제2 공간부(14) 외주면에는 다수개의 제2 홀(14-1)이 형성된다. 또한 제2 공간부(14) 외주면에는 다수개의 제2 홀(14-1)을 덮는 탄성부재(20)가 결합된다. 탄성부재(20)는 신장이 용이하도록 수지로 형성되는 것이 좋지만, 꼭 이에 국한되는 것은 아니며 신장력을 갖는 임의의 재질로 형성되어도 좋다. 탄성부재(20)는 결합부재(22)에 의해 기초용 복합 강관 파일(10)의 제2 공간부(14) 외주면에 결합되며, 제2 공간부(14)를 통해 주입되는 팽창성물질이 지중으로 누출되는 것을 방지하기 위하여 탄성부재(20)와 기초용 복합 강관 파일(10) 사이에는 접착물질이 도포되어도 좋다. 결합부재(22)는 일반적으로 널리 쓰이는 밴드를 사용하는 것이 좋다.
상기와 같은 구성의 기초용 복합 강관 파일을 이용한 건축물의 지지공법에 대해 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 도 2 및 3과 같이, 우선 건축물이 시공지역이나 지반의 보강이 이루어져야 할 연약지반에 공지의 장비를 이용하여 지표면으로부터 소정 깊이로 다수개의 구멍(2)이 천공된다(S1). 지중으로의 천공은 도 3과 같이, 내부가 빈 원통형상의 케이스(4)에 상기 케이스(4)의 길이방향으로 천공수단(6)이 삽입되고, 별도의 구동수단(미도시)을 통해 천공수단을 회전시켜 지표로부터의 천공이 이루어진다. 천공수단(6)이 지중으로 삽입됨에 따라 상기 천공수단(6) 외측의 케이스(4) 또한 지중으로 삽입되게 된다. 원하는 깊이까지의 천공이 완료되면, 케이스(4)는 지중에 그대로 삽입된 상태에서 케이스(4)내부의 천공수단(6)만이 지표를 통해 제거된다. 천공수단(6)이 제거되고 난 케이스(4)의 내부로 기초용 복합 강관 파일(10)이 삽입된다. 기초용 복합 강관 파일(10)의 삽입이 완료되면, 외측의 케이스(4)가 지중으로부터 제거된다. 상기와 같이 천공 시에 케이스(4)가 지중으로 삽입되므로 인해서 천공된 구멍에 흙이 메워져 기초용 복합 강관 파일(10)의 삽입이 원활하지 못한 문제점을 방지하는 효과가 있다.
지중으로의 기초용 복합 강관 파일(10)의 삽입이 완료되면 기초용 복합 강관 파일(10)의 내부로 팽창성물질 주입파이프(32a)와 그라우트재 주입파이프(30a)가 삽입된다. 그라우트재 주입파이프(30a)는 제2 공간부(14)의 연통로(14c)를 통해 기초용 복합 강관 파일(10)의 하부까지 삽입이 이루어진다. 팽창성물질 주입파이프(32a)의 하단은 제2 공간부(14)의 상측벽(14a)에 구비된 개폐부재(16a)를 개방시키며 제일 하측의 제2 공간부(14) 내부까지 삽입이 이루어지게 된다. 팽창성물질 주입파이프(32a)의 상단에는 팽창성물질 주입수단(32)이, 그라우트재 주입파이프(30a)의 상단에는 그라우트재 주입수단(30)이 결합된다. 상기 각각의 주입수단(30, 32)은 공지의 것을 사용하며, 주입압력과 주입량이 제어되는 장비를 사용하여 과도한 주입압력 또는 주입량 등으로 인해 기초용 복합 강관 파일이 파손되는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.
주입파이프의 설치가 모두 완료되면 1차적으로 팽창성물질 주입수단(32)의 구동에 의해 팽창성물질 주입파이프(32a)를 통해 팽창성물질(32b)을 주입하게 된다. 제2 공간부(14) 내부로 주입된 물질은 제2 공간부(14) 내부를 채우고, 팽창함에 따라 제2 공간부(14) 외주면의 제2 홀(14-1)을 통해 유출되어 탄성부재(20)를 신장시키며 주변 지반을 압밀시키게 된다. 팽창성물질(32b)의 주입은 제일 하측의 제2 공간부(14)로부터 이루어지며, 제일 하측의 제2 공간부(14)의 주입이 완료되면 팽창성물질 주입파이프(32a) 하단이 주입이 완료된 제2 공간부 상측에 위치하는 제2 공간부 내부에 위치하도록 지표방향으로 끌어올려지게 된다. 주입이 완료된 제2 공간부(14)로부터 팽창성물질 주입파이프(32a)가 제거됨에 따라 개폐부재(16a)가 탄성체(미도시)의 탄성력에 의해 상, 하측벽(14a, 14b)에 형성된 연통홀(16)을 폐쇄시키게 되어 제2 공간부(14)로부터 제1 공간부(12)로의 팽창성물질의 누출을 방지하게 된다. 상기와 같은 과정에 의해 각각의 제2 공간부(14) 내부로 팽창성물질이 주입되고 팽창성물질이 고화되며 팽창됨에 따라 제2 홀(14-1)을 통해 유출되어 탄성부재(20)를 신장시키며 돌기를 형성하여 주위 지반을 압밀시키게 됨에 따라 기초용 복합 강관 파일(10)이 지중에 1차적으로 가고정되도록 해준다.
팽창성물질(32b)의 주입이 모두 완료되면 그라우트재의 주입이 시작된다. 그라우트재 주입수단(30)의 구동에 따라 그라우트재(30b)가 그라우트재 주입파이프(30a)를 통해 기초용 복합 강관 파일(10)의 하측으로부터 서서히 채워지게 된다. 그라우트재(30b)가 지속적으로 주입됨에 따라 기초용 복합 강관 파일(10)의 제1 공간부(12) 내부를 채운 그라우트재가 제1 홀(12-1)을 통해 지중으로 유출된다. 그라우트재(30b)는 그라우트재 주입수단(30)에 의해 고압으로 주입되므로 주위 지반을 압밀시키며 유출되어 고화되게 된다.
상기와 같은 팽창성물질(32b)과 그라우트재(30b)의 주입은 각각의 주입수단에 의해 이루어지고, 제2 공간부(14)와 연통로(14c) 및 연통홀(16)을 폐쇄시키는 개폐부재(16a)에 의해 서로 격리된 상태에서 이루어지므로 팽창성물질(32b)과 그라우트재(30b)의 주입은 동시에 이루어져도 좋다.
상기에서 그라우트재의 주입 전에 기초용 복합 강관 파일(10)의 상측으로 구조물의 기초와 결합되어 구조물을 지지하는 지지용 구조체(미도시)를 삽입하는 것도 좋다. 상기 지지용 구조체(미도시)의 상단에 구조물의 기초용 구조체(미도시)가 결합됨으로서 구조물의 하중을 지지할 수 있게 되며, 상기와 같은 지지용 구조체를 사용하지 않는 경우에는 연약지반 보강용도로도 사용가능함은 물론이다.
상기와 같이 기초용 복합 강관 파일(10) 내부로 주입된 그라우트재와 팽창성물질이 주입수단의 주입압력에 의해 제1 홀(12-1) 및 제2 홀(14-1)을 통해 주변 지반으로 직접 또는 간접적으로 돌출된 상태에서 서서히 고화되므로, 주변 지반에 압력을 가하여 공극률을 감소시켜 주변 지반을 견고하게 하는 효과가 있으며, 아울러 기초용 복합 강관 파일(10)의 외주면으로 돌출된 그라우트재와 팽창성물질로 인하여 기초용 복합 강관 파일(10)이 지중에 견고하게 지지되는 효과가 있다. 또한 팽창성물질이 탄성부재(20)를 신장시키며 돌출되므로 팽창성물질에 의한 주변 지반의 오염을 방지하는 효과가 있다.
상기에서 그라우트재(30b)는 시공 시의 상황에 맞추어 현재 널리 사용되는 공지된 시멘트계, 철분질계(鐵粉質系) 또는 아스팔트계 등 다양하게 사용 가능하며, 팽창성물질 또한 시공 시의 상황에 맞추어 현재 널리 사용되는 공지의 것을 사용하면 좋다.
도 7은 본 발명에 의한 또 다른 기초용 복합 강관 파일을 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 7을 참조하면 기초용 복합 강관 파일(100)은 팽창성물질이 내부에 주입되도록 길이방향을 따라 상호 격리된 다수개의 제1 공간부(120)가 형성되도록 중공된다. 제1 공간부(120) 외주면에는 다수의 제1 홀(121)이 형성되어 팽창성물질이 제1 홀(121)의 외부로 유출될 수 있도록 한다.
도 7을 참조하면 다수개의 제1 공간부(120) 중 상호 이웃한 2개의 제1 공간부(120)와 제1 공간부(120)를 상호 격리시키도록, 기초용 복합 강관 파일(100)의 횡단면에는 분리벽(140)이 형성된다.
도 7을 참조하면 제1 공간부(120)를 구획하는 분리벽(140)에는 연통홀(180)이 각각 형성된다. 또한 분리벽(140)의 하부에는 연통홀(180)을 개폐시키는 개폐부재(182)가 구비된다.
도 7을 참조하면 제1 공간부(120)에 주입된 팽창성물질이 제1 홀(121)의 외부로 유출됨에 따라 지중에 돌기가 형성될 수 있도록 제1 공간부(120)의 외주면에는 신장력이 있는 탄성부재(160)가 결합된다. 탄성부재(160)는 결합부재(162)에 의해 기초용 복합 강관 파일(100)의 제1 공간부(120) 외주면에 결합된다.
도 7을 참조하면 기초용 복합 강관 파일(100)에는 연결부재(190)가 더 구비됨으로서 연결부재(190)를 통해 복수개의 기초용 복합 강관 파일(100)을 연결하여 기초용 복합 강관 파일(100)이 길이방향으로 긴 길이를 갖도록 연장시키는 것이 가능해진다.
기타 설명하지 않은 사항은 상기한 기초용 복합 강관 파일(10)에서 설명한 바에 준한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예 에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 기초용 복합 강관 파일을 나타낸 사시도 및 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 강관파일이 삽입되는 지표를 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 기초용 복합 강관 파일을 지중에 삽입시키는 것을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 기초용 복합 강관 파일의 내부로 주입재를 주입하는 것을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 주입재가 주입완료된 기초용 복합 강관 파일을 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 건축물 지지공법을 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명에 의한 또 다른 기초용 복합 강관 파일을 나타낸 사시도 및 단면도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
2: 구멍 4: 케이스
6: 천공수단
10: 기초용 복합 강관 파일 12: 제1 공간부
14: 제2 공간부 14a, 14b: 상, 하측벽
14c: 연통로 16: 연통홀
16a: 개폐부재 18: 연결부재
20: 탄성부재 22: 결합부재
30: 그라우트재 주입수단 30a: 그라우트재 주입파이프
30b: 그라우트재 32: 팽창성물질 주입수단
32a: 팽창성물질 주입파이프 32b: 팽창성물질
100:기초용 복합 강관 파일 120:제1 공간부
121:제1 홀 140:분리벽
160:탄성부재 162:결합부재
180:연통홀 182:개폐부재
190:연결부재

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 건물의 복합 기초를 형성하는 기초용 복합 강관 파일에 있어서,
    상기 기초용 복합 강관 파일(10)은 그라우트재가 내부에 주입되도록 길이방향을 따라 상호 격리된 다수개의 제1 공간부(12)가 형성되도록 중공되며, 상기 제1 공간부(12) 외주면에는 다수의 제1 홀(12-1)이 형성되어 상기 그라우트재가 상기 제1 홀(12-1)의 외부로 유출될 수 있도록 하되,
    상기 다수개의 제1 공간부(12) 중 상호 이웃한 2개의 제1 공간부(12)와 제1 공간부(12)를 상호 격리시키며 외주면에 다수 개의 제2 홀(14-1)이 형성되는 제2 공간부(14)가 형성되도록 상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 횡단면에는 상, 하측벽(14a, 14b)이 형성되며, 상기 제2 공간부(14)에 주입된 팽창성물질이 상기 제2 홀(14-1)의 외부로 유출됨에 따라 지중에 돌기가 형성될 수 있도록 상기 제2 공간부(14)의 외주면에는 신장력이 있는 탄성부재(20)가 결합되고,
    상기 제2 공간부(14)에는 상기 제2 공간부(14)에 의해 상, 하로 분리된 상기 상호 이웃한 2개의 제1 공간부(12)와 제1 공간부(12)를 상호 연통시키는 연통로(14c)가 상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 길이방향을 따라 형성되고,
    상기 제2 공간부(14)를 구획하는 상, 하측벽(14a, 14b)에는 연통홀(16)이 각각 형성되며, 상기 상측벽(14a)의 하부 및 상기 하측벽(14b)의 상부에는 상기 연통홀(16)의 개폐시키는 개폐부재(16a)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기초용 복합 강관 파일.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 개폐부재(16a)는 탄성을 가지고 상기 연통홀(16)을 폐쇄되도록 하는 탄성체(미도시)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기초용 복합 강관 파일.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 외주면에는 나사산(10a)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 기초용 복합 강관 파일.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기초용 복합 강관 파일(10)은 복수의 기초용 복합 강관 파일을 길이방향으로 연장되도록 상호 결합시키는 연결부재(18)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기초용 복합 강관 파일.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연결부재(18)의 내부에는 나사산(18a)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 기초용 복합 강관 파일.
  8. 제 3 항 내지 7 항에 어느 한 항에 의한 기초용 복합 강관 파일을 이용한 구조물 지지공법에 있어서,
    지표면으로부터 소정 깊이로 적어도 하나 이상의 구멍(2)을 천공하는 천공단계(S1);
    상기 천공된 구멍(2)을 통하여 상기 기초용 복합 강관 파일(10)을 삽입하는 강관 파일 설치단계(S2);
    팽창성물질 주입파이프(32a)가 구비된 팽창성물질 주입수단(32)을 통하여 상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 제2 공간부(14) 내부로 팽창성물질(32b)을 주입하여 팽창성물질이 상기 제2 홀(14-1)의 외부로 유출됨에 따라 상기 탄성부재(20)를 신장시키며 팽창하여 돌기가 형성되어 상기 기초용 복합 강관 파일(10)이 가고정되는 팽창성물질 주입단계(S3); 및
    그라우트재 주입파이프(30a)가 구비된 그라우트재 주입수단(30)를 통하여 상기 기초용 복합 강관 파일(10)의 내부로 그라우트재(30b)를 주입하여 상기 그라우트재가 상기 제1 홀(12-1)을 통하여 지반으로 배출됨에 따라 주위 지반을 압밀시키며 고화되는 그라우트재 주입단계(S4); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 지지공법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 천공단계(S1)는 내부가 빈 통형상의 케이스(4)에 천공수단(6)이 삽입된 후 천공수단(6)의 구동에 의해 천공이 됨에 따라 상기 케이스(4)가 지중으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 구조물 지지공법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 강관 파일 설치단계(S2)는 천공수단(6)이 제거된 케이스(4)의 내부로 상기 기초용 복합 강관 파일(10)이 삽입된 후 상기 케이스(4)가 지중으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 구조물 지지공법.
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020080097808A 2008-10-06 2008-10-06 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법 KR100909594B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080097808A KR100909594B1 (ko) 2008-10-06 2008-10-06 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080097808A KR100909594B1 (ko) 2008-10-06 2008-10-06 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090041134A Division KR101043446B1 (ko) 2009-05-12 2009-05-12 기초용 복합 강관 파일

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100909594B1 true KR100909594B1 (ko) 2009-07-28

Family

ID=41338006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080097808A KR100909594B1 (ko) 2008-10-06 2008-10-06 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100909594B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102926303A (zh) * 2012-11-22 2013-02-13 河海大学 现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000042626A (ko) * 1998-12-26 2000-07-15 신승교 슬롯에 의한 장공 그라우트 주입장치
KR20040090679A (ko) * 2003-04-18 2004-10-26 주식회사 보강테크 마이크로파일용 패커 및 이를 이용한 압력식 마이크로파일 시공방법
KR20050040079A (ko) * 2003-10-27 2005-05-03 홍지기술산업주식회사 다단그라우팅 장치 및 그 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000042626A (ko) * 1998-12-26 2000-07-15 신승교 슬롯에 의한 장공 그라우트 주입장치
KR20040090679A (ko) * 2003-04-18 2004-10-26 주식회사 보강테크 마이크로파일용 패커 및 이를 이용한 압력식 마이크로파일 시공방법
KR20050040079A (ko) * 2003-10-27 2005-05-03 홍지기술산업주식회사 다단그라우팅 장치 및 그 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102926303A (zh) * 2012-11-22 2013-02-13 河海大学 现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9988784B2 (en) Rapid pier
US6354768B1 (en) Soil reinforcement method and apparatus
JP4803472B1 (ja) 地盤安定化工法
CN103114578B (zh) 注浆成型扩底桩及其施工方法和扩底装置
KR100766450B1 (ko) 정착지지체로 이루어진 지반정착앵커구조체 및 이를 이용한연약지반내 앵커시공방법
KR101859259B1 (ko) 매입 중공파일의 주면 마찰력 증대장치 및 그 시공방법
KR100710867B1 (ko) 수평배수공 역할을 겸한 상향식 지반보강공법 및 그 구조
KR100909594B1 (ko) 기초용 복합 강관 파일 및 이를 이용한 구조물 지지공법
KR102011365B1 (ko) 소일 네일용 제거식 팩커모듈 및 이를 이용한 압력 그라우팅 시공방법 및 압력 그라우팅 콘크리트 패널 시공방법
KR100823980B1 (ko) 배수겸용 패커식 가압 그라우팅장치 및 이를 이용한 상향식지반보강공법
KR200381571Y1 (ko) 수평배수공 역할을 겸한 상향식 지반보강구조
KR200381572Y1 (ko) 밀크그라우팅을 이용하여 가압을 할 수 있는 패커
KR101043446B1 (ko) 기초용 복합 강관 파일
KR100710866B1 (ko) 밀크그라우팅을 이용한 가압 그라우팅 공법 및 패커
JP2000045260A (ja) 耐震地山補強土工法
JPH05125726A (ja) ドレーン層付き杭の造成方法
JPS63110319A (ja) 盛土の安定工法
JP2012047031A (ja) 地盤安定化工法
KR200431272Y1 (ko) 정착지지체로 이루어진 지반정착앵커구조체
KR100565866B1 (ko) 폐구조물 내부공동 충전시스템 및 이를 이용한 충전공법
KR101733560B1 (ko) 조립식 팽창형 옹벽블럭
KR200332284Y1 (ko) 폐구조물 내부공동 충전구조
KR102675565B1 (ko) 돌출형 패커를 이용한 연약사면 보강장치
KR20040017168A (ko) 차수벽 흙막이 공법
JPH05132929A (ja) 中空場所打ち杭の造成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130619

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140507

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150529

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160527

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170519

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180515

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190513

Year of fee payment: 11