KR100947591B1 - 파일캡 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기초공사시 연약지반의 강화를 위해 지반에 박아 넣는 기초파일의 내부를 막도록 설치되어 콘크리트 몰탈을 타설시 그 몰탈이 기초파일의 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있게 한 파일캡에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 둥근 판형상을 이루어 연약지반의 강화를 위해 지반에 박아 넣는 기초파일의 내부를 막을 수 있게 설치됨과 아울러 둘레에는 상향으로 절곡될 수 있는 날개편들이 일체로 형성되고, 상기 날개편들의 안쪽으로는 원주방향을 따라 보강철근들을 탈착되게 끼움 고정하기 위한 결합공들이 다수개 형성된 원형판체; 상기 원형판체로부터 이격된 위치에서 상기 보강철근을 결속하는 상태로 고정하기 위한 링 형상의 원환체를 구비하고, 금속부재를 소정 형태로 절곡하여 상기 보강철근의 각각을 상기 원환체에 유동됨이 없게 고정하도록 된 고정구; 및 상기 고정구와 같은 금속부재로 형성되며, 상기 원환체에서 위치 변동이 가능한 상태로 탈착되게 끼움 설치되어 상기 기초파일의 상단에 걸리는 상태로 변환할 수 있게 한 지지부재를 포함한다.
연역지반, 기초공사, 파일캡, 조립식

Description

파일캡{pile cap}
본 발명은 파일캡에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기초공사시 연약지반의 강화를 위해 지반에 박아 넣는 기초파일의 내부를 막도록 설치되어 콘크리트 몰탈을 타설시 그 몰탈이 기초파일의 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있게 한 파일캡에 관한 것이다.
일반적으로 토목 및 건축구조물의 시공시에는 연약한 지반이 함몰되지 않도록 하고 각종 공사장비나 건축구조물을 충분히 지지할 수 있도록 지반을 강화하는 지반 보강공사를 필요로 한다.
이러한 연약지반의 강화를 위해서는 중공(中空) 형상의 기초파일(pile)을 항타기로 박아 넣거나 혹은 장비를 이용하여 파일이 박힐 구멍을 뚫은 후 매설한다. 또한, 대규모 공사일 경우에는 현장에서 파일을 타설하여 시공하는 등 여러 가지 방법의 공법이 시행되고 있다. 현재에는 시공이 용이하고 각개의 지지력의 확인이 가능하며, 직경 당 지지력이 큰 직항타공법이 주로 사용되고 있다.
상기 직항타공법은 먼저 터파기한 지면을 평탄하게 다지고 항타지점에 기초파일을 세운 후, 항타기로 파일헤드를 항타하여 박는데, 박기가 완료되면 지면위로 1∼2 미터정도 올라온 파일의 맨 윗부분, 즉 파일헤드를 두부(頭部) 절단기를 이용하여 소정 높이까지 절단함에 의해 기초 위로 파일이 올라오지 않도록 한다.
또한, 파일의 두부 정리가 끝나면 기초 콘크리트 몰탈을 타설하게 되는데, 이때 타설되는 기초 콘크리트 몰탈이 기초파일의 내부로 들어가는 것을 방지하기 위하여 상기 기초파일의 내부를 막도록 파일캡을 설치한 후 콘크리트 몰탈을 타설한다.
이와 같이 기초파일의 내부를 막도록 설치되어 콘크리트 몰탈이 들어가는 막기 위한 종래의 파일캡은, 상기 기초파일의 내부에 끼워져 그 중공부를 막도록 하는 원형판과 상기 원형판을 기초파일의 중공부에서 일정 위치에 있게 함과 아울러 콘크리트 몰탈의 타설시에 상기 원형판이 견고한 고정상태를 유지할 수 있게 잡아주기 위한 고정체로 이루어진다.
이러한 종래의 파일캡을 구성하기 위해서는 통상 수지로 사출 성형하여 제작하거나 혹은 금속재질로 제작하게 된다. 이때, 수지로 사출 성형하게 되면 그 강도가 약하여 타설되는 콘트리트 몰탈을 지지하지 못하는 경우가 발생되는 문제점이 있다.
또한, 상기 파일캡을 금속재질로 제작하게 되면, 원형판과 고정체를 용접에 의해 고정하여야 함으로, 작업 공수가 증가됨은 물론 인건비가 상승되는 등의 문제점이 있다. 특히, 상기 고정체가 외측으로 돌출되는 형태로 고정되어 있기 때문에 파일캡의 운반 혹은 보관시에도 장소를 많이 차지하는 등 여러 문제점들이 내포되어 있다.
본 발명의 목적은 기초공사시 연약지반의 강화를 위해 지반에 박아 넣는 기초파일의 내부를 막을 수 있게 설치되는 파일캡을 용접 없이 조립식으로 결합할 수 있기 때문에 작업 공수를 줄여 단가를 절감함과 아울러 현장에서 직접 파일캡을 조립하여 사용하는 것이 가능하기 때문에 운반 및 보관에 따른 편의성을 갖고, 또 필요에 따라 지지부재를 수평 혹은 직립 상태로 위치를 변동시킬 수 있기 때문에 파일캡의 외부로 돌출부위를 없게 하여 파일캡의 운반 및 보관을 용이하게 할 수 있게 한 파일캡을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 둥근 판형상을 이루어 연약지반의 강화를 위해 지반에 박아 넣는 기초파일의 내부를 막을 수 있게 설치됨과 아울러 둘레에는 상향으로 절곡될 수 있는 날개편들이 일체로 형성되고, 상기 날개편들의 안쪽으로는 원주방향을 따라 보강철근들을 탈착되게 끼움 고정하기 위한 결합공들이 다수개 형성된 원형판체; 상기 원형판체로부터 이격된 위치에서 상기 보강철근을 결속하는 상태로 고정하기 위한 링 형상의 원환체를 구비하고, 금속부재를 소정 형태로 절곡하여 상기 보강철근의 각각을 상기 원환체에 유동됨이 없게 고정하도록 된 고정구; 및 상기 고정구와 같은 금속부재로 형성되며, 상기 원환체에서 위치 변동이 가능한 상태로 탈착되게 끼움 설치되어 상기 기초파일의 상단에 걸리는 상태로 변환할 수 있게 한 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보강철근들의 일측단에는 상기 원형판체에 끼움 결합시 상기 원형판체가 유동되거나 이탈되지 못하도록 된 걸림턱이 각각 형성됨을 특징으로 한다.
상기 원환체의 외주면에는 상기 고정구가 걸릴 수 있는 끼움홈들이 원주방향을 따라 등간격을 이루게 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 지지부재는 원환체의 외측으로 돌출되게 설치됨과 아울러 상기 원환체의 하측면에 지지되어 수평 상태를 유지할 수 있게 하는 수평지지부와, 상기 수평지지부로부터 상부로 수직하게 절곡 형성되어 상기 원환체의 내측면에 밀착 지지되는 수직지지부 및 상기 수직지지부의 상단에서 원환체를 감싸도록 외측 방향으로 절곡 형성되어 상기 원환체에 걸리게 고정되는 걸림부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기초공사시 연약지반의 강화를 위해 지반에 박아 넣는 기초파일의 내부를 막을 수 있게 설치되는 파일캡을 용접 없이 조립식으로 결합할 수 있기 때문에 작업 공수를 줄여 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다. 특히, 본 발명은 현장에서 직접 파일캡을 조립하여 사용하는 것이 가능하기 때문에 운반 및 보관에 따른 편의성을 갖는 효과도 있다. 또한, 본 발명은 필요에 따라 지지부재를 수평 혹은 직립 상태로 위치를 변동시킬 수 있기 때문에 파일캡의 외부로 돌출부위를 없게 하여 파일캡의 운반 및 보관을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 파일캡을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1표시의 I-I선 단면도이고, 도 3은 도 2표시의 "A"부 확대도이고, 도 4는 도 2표시의 "B"부 확대도이고, 도 5는 본 발명에 따른 파일캡에 구비되는 보강철근을 원형판체에 결합하는 상태를 설명하기 위한 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파일캡은 원형판체(110)를 구비하고 있다. 이 원형판체(110)는 둥근 판형상을 이루어 기초공사시 연약지반의 강화를 위해 지반에 박아 넣는 기초파일(10)(도 12a ~도 12b참조)의 내부를 막을 수 있게 설치된다.
이러한 원형판체(110)는 둘레를 따라 상향으로 절곡될 수 있는 날개편(112)들이 방사상으로 형성되고, 상기 날개편(112)들의 안쪽으로 위치되게 원주방향을 따라 등간격으로 결합공(114a,114b)들이 형성된다. 여기서, 상기 결합공(114a,114b)들은 하부로 소정 두께를 갖도록 단턱을 형성함이 좋은데, 이는 상기 원형판체(110)의 두께가 얇을 경우 이를 보강해 주는 역할을 한다.
이와 같은 원형판체(110)를 기초파일(10)의 내부에 설치시에는 상기 날개편(112)들에 의해 기초파일(10)의 내경에 대해 융통성 가지면서 긴밀하게 밀착되어 콘크리트 몰탈을 타설시 그 몰탈이 유실됨 없이 충진될 수 있게 한다. 즉, 상기 원형판체(110)를 기초파일(10)의 내부에 설치시 상기 원형판체(110)를 기초파일의 내부로 삽입하게 되는데, 이때 상기 날개편(112)들이 기초파일(10)의 내경에 접촉되면서 상향으로 절곡되기 때문에 기초파일(10)의 내부를 긴밀하게 막을 수 있다.
또한, 상기 원형판체(110)는 기초파일(10)의 내부에 끼워져서 콘크리트 몰탈을 타설시 그 몰탈을 정위치에 떠받쳐 주는 역할을 수행하기 때문에 상기 몰탈의 하중을 지탱할 수 있게 소정 두께를 갖도록 형성함이 좋다. 따라서, 상기 원형판체(110)는 금속재질로 이루어짐이 바람직하나, 소정 두께를 갖는 수지로 구성하여도 된다. 이때, 상기 원형판체(110)를 수지로 구성할 경우에는 상기 날개편(112)들이 상향으로 절곡되게 하기 위해 상기 날개편들과 원형판체의 경계부위에 요입홈(미도시)을 형성함이 좋다. 즉, 상기 원형판체(110)를 수지로 사출 성형할 경우 상기 요입홈에 의해 날개편들이 상향으로 용이하게 절곡되게 할 수 있다.
도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 파일캡은 보강철근(120a,120b)들을 구비하고 있다. 이 보강철근(120a,120b)들은 상기 원형판체(110)에 형성된 삽입공(114a,114b)들에 삽입 결합되어 직립 상태로 하단부가 상기 원평판체(110)에 고정될 수 있게 하는 것으로, 상기 보강철근(120a,120b)들과 원형판체(110)와의 결합은 용접 없이 결합한다.
이를 위해, 본 발명에서는 상기 보강철근(120a,120b)들의 하단에 걸림턱(122a,122b)을 형성하여, 상기 원형판체(110)의 상하부에서 상호 반대방향으로 결합공(114a,114b)들에 삽입 결합함에 의해 상기 원형판체(110)를 사이에 두고 상호 인접하는 보강철근(120a,120b)들에 형성된 걸림턱(122a,122b)들이 상기 원형판체(110)의 상하부에 교호적으로 위치되게 함으로서 결합되게 한다.(도 5참조)
이와 같은 보강철근(120a,120b)들은 콘크리트 몰탈의 타설시 상기 원형판체(110)의 상부로 충진되는 콘크리트의 강도를 보강하여 주는 역할을 한다. 또한, 보강철근(120a,120b)들은 기초파일(10)의 상부로 돌출되게 설치됨에 의해, 다른 철근들과 연결할 수 있는 보조적인 역할을 수행할 수 있다.
도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 파일캡은 링 형상의 원환체(130)를 구비하고 있다. 이 원환체(130)는 상기 원형판체(110)에 하단부가 결합되는 보강철근(120a,120b)들의 중간부위를 고정할 수 있게 하는 것으로, 상기 원환체(130)는 원형판체(110)로부터 소정 간격을 두고 상부로 이격된 위치에서 상기 보강철근(120a,120b)에 접하게 설치되어 별도의 고정구(132)로서 상기 보강철근(120a,120b)들에 고정된다. 상기 고정구(132)에 의해 보강철근(120a,120b)들을 원환체(130)에 결합하는 상태를 도 6 ~도 8에 나타내었다.
도 6은 본 발명에 따른 파일캡에 구비되는 고정구를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6표시의 측면도이고, 도 8은 도 6표시의 배면도이다.
도면 표시와 같이, 상기 보강철근(120a,120b)들과 원환체(130)를 고정하기 위한 상기 고정구(132)는, 클립 형태로 구성하여 상기 원환체(130)와 보강철근(120a,120b)을 함께 감쌀 수 있게 한다. 즉, 고정구(132)의 텐션력으로 보강철근(120a,120b)들과 원환체(130)를 견고하게 고정한다. 또한, 상기 고정구(132)를 원환체(130)와 보강철근(120a,120b)을 함께 감쌀 수 있게 설치할 때, 상기 고정구(132)가 걸릴 수 있게 상기 원환체(130)의 외주면에는 끼움홈(130a)들이 원주방향을 따라 등간격을 이루게 형성됨이 좋다.
이와 같이 고정되는 상기 보강철근(120a,120b)은 하단부위가 원형판체(110)에 결합되고, 중간부위가 원환체(130)에 결합됨에 의해 견고한 고정 상태를 유지하 게 된다. 즉, 용접 없이 조립에 의해서 상기 보강철근(120a,120b)들을 원형판체(110)에 견고하게 고정할 수 있다.
도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 파일캡은 지지부재(140)를 구비하고 있다. 이 지지부재(140)는 상기 원환체(130)에 일정 간격을 두고 탈착 가능하게 설치되는 것으로, 이를 도 9 ~도 10에 나타내었다.
도 9는 본 발명에 따른 파일캡에 구비되는 지지부재를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9표시의 측면도이다.
도면 표시와 같이, 상기 원환체(130)에 탈착 가능하게 설치되는 지지부재(140)는 필요에 따라 상기 원환체(130)에 수평 혹은 직립 상태로 위치를 변동시켜 기초파일(10)의 상단면에 걸리게 하는 것이다. 즉, 상기 지지부재(140)를 수평 상태로 위치시켜 기초파일(10)의 상단면에 걸리게 설치하는 것에 의해 상기 원형판체(110)를 기초파일의 내부에서 이동됨이 없도록 정위치에 견고한 상태로 지지되게 할 수 있다.(도 12b참조)
이와 같은 지지부재(140)는, 상기 원환체(130)의 외측으로 돌출되게 설치됨과 아울러 상기 원환체(130)의 하측면에 지지되어 수평 상태를 유지하는 수평지지부(142)와, 상기 수평지지부(142)로부터 상부로 수직하게 절곡 형성되어 상기 원환체(130)의 내측면에 밀착 지지되는 수직지지부(144) 및 상기 수직지지부(144)의 상단에서 원환체(130)를 감싸도록 외측 방향으로 절곡 형성되어 상기 원환체(130)에 걸리게 고정되는 걸림부(146)로 이루어진다.
또한, 상기 지지부재(140)는 걸림부(146)와 수직지지부(144) 및 수평지지 부(142)가 클립 형태로서 상기 원환체(130)에 탈착 가능하게 결합됨에 의해, 상기 원환체(130)에 용접 없이 견고한 상태로 고정시킬 수 있다. 특히, 상기 지지부재(140)는 필요에 따라서 수평 혹은 직립 상태로 위치를 변동시킬 수 있음에 의해, 파일캡의 운반이나 보관시 점유공간을 적게 할 수 있는 장점을 갖는다.
도 11은 본 발명에 따른 파일캡의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파일캡은 상기 보강철근(120a,120b)들과 원환체(130)를 스폿 용접으로 결합할 수도 있는 것으로, 이와 같은 변형예와 같이 상기 보강철근(120a,120b)들과 원환체(130)만을 스폿 용접으로 결합하고, 상기 지지부재(140)를 탈착 가능하게 결합하여, 위에서 설명한 작용 효과를 얻는다.
도 12a ~도 12b는 본 발명에 따른 파일캡을 기초파일의 내부에 설치하는 상태를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파일캡은 기초파일(10)의 두부 정리가 끝나면, 그 기초파일(10)의 내부에 상기 원형판체(110)를 삽입하여 설치하게 된다. 즉, 도 12a에 나타낸 바와 같이 기초파일(10)의 상부에 원형캡이 위치되게 한 상태로 아래로 눌러주게 되면, 도 12b에 나타낸 바와 같이 상기 원형판체(110)의 날개편(112)들이 기초파일(10)의 내경에 밀착되면서 삽입되어 상향으로 절곡되면서 삽입되어 기초파일(10)의 내부를 견실하게 막아주게 된다.
이때, 기초파일(10)의 상단면에 상기 지지부재(140)가 걸릴 때 까지 원형판체(110)를 삽입하는 것에 의해 파일캡의 설치를 완료한다. 이후, 콘크리트 몰탈을 타설하게 되면 그 몰탈은 본 발명에 따른 파일캡에 구비되는 원형판체(110)에 의해 기초파일의 내부로 들어가는 것을 방지하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 파일캡을 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1표시의 I-I선 단면도이고,
도 3은 도 2표시의 "A"부 확대도이고,
도 4는 도 2표시의 "B"부 확대도이고,
도 5는 본 발명에 따른 파일캡에 구비되는 보강철근을 원형판체에 결합하는 상태를 설명하기 위한 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 파일캡에 구비되는 고정구를 나타낸 사시도이고,
도 7은 도 6표시의 측면도이고,
도 8은 도 6표시의 배면도이고,
도 9는 본 발명에 따른 파일캡에 구비되는 지지부재를 나타낸 사시도이고,
도 10은 도 9표시의 측면도이고,
도 11은 본 발명에 따른 파일캡의 변형예를 나타낸 사시도이고,
도 12a ~도 12b는 본 발명에 따른 파일캡을 기초파일의 내부에 설치하는 상태를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 - 원형판체 112 - 날개편
114a,114b - 결합공 120a,120b - 보강철근
130 - 원환체 140 - 지지부재

Claims (4)

  1. 둥근 판형상을 이루어 연약지반의 강화를 위해 지반에 박아 넣는 기초파일의 내부를 막을 수 있게 설치됨과 아울러 둘레에는 상향으로 절곡될 수 있는 날개편들이 일체로 형성되고, 상기 날개편들의 안쪽으로는 원주방향을 따라 결합공들이 다수개 형성된 원형판체, 상기 원형판체의 결합공에 탈착되게 끼움 고정하는 보강철근들, 상기 원형판체로부터 이격된 위치에서 상기 보강철근을 결속하는 상태로 고정하기 위한 링 형상의 원환체를 구비하여 된 파일캡에 있어서,
    상기 보강철근의 일측 단에 둥글게 형성되어 상기 원형판체의 결합공들에 끼움 결합시 상기 원형판체가 유동되거나 이탈되지 못하도록 된 걸림턱;
    상기 원환체의 외주면에 등간격을 이루게 형성되어 상기 보강철근의 각각을 상기 원환체에 유동됨이 없게 고정하는 고정구를 유동됨 없이 고정하기 위한 끼움홈; 및
    상기 원환체에서 위치 변동이 가능한 상태로 탈착되게 끼움 설치되어 상기 기초파일의 상단에 걸리는 상태로 변환할 수 있게 한, 상기 원환체의 외측으로 돌출되게 설치됨과 아울러 상기 원환체의 하측면에 지지되어 수평 상태를 유지할 수 있게 하는 수평지지부와 상기 수평지지부로부터 상부로 수직하게 절곡 형성되어 상기 원환체의 내측면에 밀착 지지되는 수직지지부 및 상기 수직지지부의 상단에서 원환체를 감싸도록 외측 방향으로 절곡 형성되어 상기 원환체에 걸리게 고정되는 걸림부로 이루어진 금속 재질의 지지부재를 포함하는 파일캡.
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  3. 삭제
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