KR100963320B1 - Vertical support and frictional reinforcement structural advanced pile - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A structural advanced pile with reinforced frictional force and front end supporting force is provided to securing stability by applying supporting force to a pile body. CONSTITUTION: A structural advanced pile with reinforced frictional force and front end supporting force comprises a pile body(10), a mounting pile(20), and upper and lower end reinforcing steel plates(30,30'). The pile body is embedded in a soft ground(2) through the ground to support a structure. The mounting pile has a wider diameter than the pile body and applies supporting force to the pile body. The upper and lower end reinforcing plates are coupled to the top and bottom of the pile body and the mounting pile.

Description

선단지지력과 마찰력을 강화시킨 ＳＡＰ 파일{VERTICAL SUPPORT AND FRICTIONAL REINFORCEMENT STRUCTURAL ADVANCED PILE}SAP file with reinforced tip support and frictional force {VERTICAL SUPPORT AND FRICTIONAL REINFORCEMENT STRUCTURAL ADVANCED PILE}

본 발명은 중공형의 파일본체에 지지력을 부여하여 구조물의 기초로부터 전달되는 하중을 효율적으로 기초지반에 전달할 수 있도록 선단면적을 증가하여 선단지지력을 상승시키고 파일주면적을 넓혀서 주면마찰력을 강화시킨 SAP 파일에 관한 것이다.The present invention increases the tip area by increasing the tip area so that the load transmitted from the foundation of the structure can be efficiently transferred to the foundation by providing the supporting force to the hollow pile body, and the SAP main surface reinforced by increasing the principal surface friction. It's about files.

일반적으로, 토목 기초공사 단계에는 지면에 여러개의 파일을 박아 구조물을 지지할 수 있도록 하는 공사가 행해진다.In general, in the civil engineering foundation stage, a construction is carried out so as to support the structure by putting several piles on the ground.

이와 같은 기초공사에 사용되는 파일로는 PHC로 대표되는 콘크리트 파일이나, 강관파일, H빔 등이 주로 사용되며, 이러한 파일을 지면에 박는 방법으로는 항타기를 이용하여 파일을 땅에 때려서 박는 타설시공법과, 오거를 이용하여 파일을 십입할 파일공을 굴착한 후 굴착된 파일공에 파일을 삽입고정하는 굴착시공법 등이 소개되어 있다. Concrete piles, steel pipe piles, H beams, etc., represented by PHC, are mainly used as piles used for such foundation works.The method of placing these piles on the ground is to use piles to hit the piles with ground. And, the excavation construction method for inserting and fixing the file into the excavated pile ball after excavating the pile ball to insert the pile using auger is introduced.

한편, 이러한 파일중에서 PHC파일(Prestressed High Strength Concrete Pile)은 일반적으로 콘크리트로 제작된 원통형의 파일본체와, 이 파일본체의 하단에 배치되어 파일본체의 단부를 보호하는 지지링과, 상기 파일본체의 내부에 파일본체의 길이방향으로 배치되어 양단이 상기 지지링에 각각 연결되는 복수개의 와이어로 구성된다.On the other hand, among these piles PHC pile (Prestressed High Strength Concrete Pile) is a cylindrical pile body generally made of concrete, a support ring disposed at the bottom of the pile body to protect the end of the pile body, and the pile body It is arranged in the longitudinal direction of the pile body therein is composed of a plurality of wires, both ends of which are respectively connected to the support ring.

이와 같이 이루어진 종래기술은 파일 전체가 동일 직경으로 이루어져 있어서 파일지지력과 무관한 연약층에서 파일재료가 비효율적으로 사용되는 단점이 있다.The prior art made in this way has the disadvantage that the pile material is inefficiently used in the soft layer irrelevant to the pile supporting force because the whole pile has the same diameter.

또한, 일반적으로 파일에 가해지는 하중은 파일의 하단면에 집중되는 것으로, 파일의 지지력은 파일이 정착되는 지층과 접하는 파일의 선단면적, 그리고 파일이 정착되는 지층과 파일 주변의 표면적과 비례하게 되는데 종래의 파일은 전체가 동일한 직경을 갖도록 제작된다. 따라서, 구조물로부터 하중이 가해지면 상기 하중을 지지하기 위해 많은 갯수의 PILE이 필요하고 이에 따라 공기 및 공사비가 많이 소요되는 문제점이 있다.In addition, the load applied to the pile is generally concentrated on the bottom surface of the pile, and the bearing capacity of the pile is proportional to the tip area of the pile in contact with the strata where the pile is anchored, and the surface area around the strata where the pile is anchored and the pile. Conventional piles are fabricated such that they all have the same diameter. Therefore, when a load is applied from the structure, a large number of PILEs are required to support the load, and accordingly, there is a problem that a lot of air and construction cost are required.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 파일 지지력과 무관한 연약층 구간에는 적은 직경의 파일을 사용하고, 파일 지지력에 큰 영향을 미치는 암반층에는 파일본체보다 큰 직경을 갖는 정착파일을 결합함에 따라 주면 마찰력과 선단지지력을 동시에 증가시키므로서, 구조적으로 안정성을 확보할 수 있도록 함과 아울러 파일재료 사용의 효율을 극대화하여 공사기간 및 공사비를 절감할 수 있는 선단지지력과 마찰력을 강화시킨 SAP 파일을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the use of a small diameter pile in the soft layer section irrelevant to the pile bearing capacity, the fixing having a larger diameter than the pile body in the rock layer that has a large impact on the pile bearing capacity As the pile is combined, the frictional force and the tip support force are increased at the same time, thereby ensuring structural stability and maximizing the efficiency of using pile materials, thereby strengthening the tip support and frictional force to reduce construction period and construction cost. The purpose is to provide a customized SAP file.

상기한 목적과제를 달성하기 위한 본 발명의 수단은, 구조물을 지지하도록 지면을 관통하여 지중의 연약지층에 매설되는 파일본체와, 상기 파일본체의 하측과 결합되어 정착지층에 위치되는 정착파일과, 상기 파일본체 및 정착파일의 상,하측에 각각 결합되는 상,하부 마구리 보강철판으로 이루어지는 파일에 있어서,Means of the present invention for achieving the above object, the pile body is embedded in the soft ground layer through the ground to support the structure, and the fixing pile is located in the anchoring layer combined with the lower side of the pile body, In the pile consisting of upper and lower curled reinforcing iron plate respectively coupled to the upper and lower sides of the pile body and the fixing pile,

상기 정착파일은 상기 파일본체에 지지력을 부여하도록 상기 파일본체보다 넓은 직경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The fixing pile is characterized in that it is formed to have a larger diameter than the pile body to give a bearing force to the pile body.

본 발명에 따른 선단지지력과 마찰력을 강화시킨 SAP 파일에 의하면, 파일본체의 지지력에 결정적인 영향을 미치는 파일본체의 선단부분에 파일본체보다 큰 직경을 갖는 정착파일을 결합하여 파일본체의 표면적을 증가시킴에 따라 정착지반에서 주면 마찰력과 선단지지력을 동시에 증가시킬 수 있고, 정착파일의 내부에 파일본체와 결합이 용이하면서 구조물로부터 가해지는 하중을 분산시킬 수 있는 하중분산 이음부가 형성되어 구조적으로 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the SAP pile strengthening the tip bearing capacity and frictional force according to the present invention, by combining the fixing pile having a larger diameter than the pile body to increase the surface area of the pile body to the front end of the pile body which has a decisive influence on the bearing capacity of the pile body According to the present invention, the frictional force and the end support force of the main surface of the anchoring ground can be increased at the same time, and the load-distributing joint is formed in the anchorage pile to facilitate the coupling with the pile body and to distribute the load applied from the structure. It can work.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 함께 상세히 설명하면 더욱 명백해 질것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be more apparent.

도 1은 본 발명에 따른 선단지지력과 마찰력을 강화시킨 SAP 파일의 시공상태를 나타내는 도이고, 도 2는 본 발명에 따른 선단지지력과 마찰력을 강화시킨 SAP 파일의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 선단지지력과 마찰력을 강화시킨 SAP 파일의 결합 사시도이다.1 is a view showing the construction state of the SAP file reinforced the front end support and friction force according to the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the SAP file strengthened the front end support and friction force according to the present invention, Figure 3 is the present invention Combined perspective view of the SAP pile strengthening the support force and friction force according to.

상기 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 선단지지력과 마찰력을 강화시킨 SAP 파일은 연약지층(2)에 매설되는 파일본체(10)와, 상기 파일본체(10)의 하측과 결합되어 파일본체(10)의 하측을 보강하는 정착파일(20)과, 상기 파일본체(10) 및 정착파일(20)의 상,하측에 결합되는 상,하부 마구리 보강철판(30,30'40,40')으로 이루어진다.As shown in FIGS. 1 to 3, the SAP file having the tip support force and the frictional force strengthened according to the present invention is coupled to the pile body 10 embedded in the soft layer 2 and the lower side of the pile body 10. And a fixing pile 20 for reinforcing the lower side of the pile main body 10, and upper and lower curled reinforcing steel plates 30 and 30'40 coupled to upper and lower sides of the pile main body 10 and the fixing pile 20. 40 ').

상기 파일본체(10)는 전체가 동일한 외경을 갖는 원통형으로 이루어지며, 지면을 관통하여 지중의 연약지층에 매설되되, 하측은 상기 연약지층(2)을 관통하여 정착지층(3)에 위치되며, 고강도 콘크리트로 제작되어 구조물로부터 가해지는 기초하중을 하부로 전달하므로서, 구조물을 안정적으로 지지한다.The pile body 10 is formed in a cylindrical shape having the same outer diameter as a whole, and is embedded in the soft ground layer through the ground, and the lower side penetrates the soft ground layer 2 and is located in the settlement layer 3, It is made of high-strength concrete and transfers the basic load applied from the structure to the bottom, thereby stably supporting the structure.

상기 정착파일(20)은 고강도 콘크리트로 제작되는 것으로, 상부 마구리 보강철판(30)을 매개로 상기 파일본체(10)의 하측에 결합되어 정착지층(3)에 위치하게 되며, 상기 파일본체(10)의 직경 보다 넓은 직경을 갖도록 형성되어 정착지층(3)에서 주면 마찰력과 선단지지력을 동시에 증가시키므로서 구조물로부터 가해지는 하중, 토압이나 지반변형에 대해 강성을 가질 수 있도록 한다.The fixing pile 20 is made of high-strength concrete, is coupled to the lower side of the pile body 10 via the upper copper reinforcing iron plate 30 is located in the fixing layer (3), the pile body (10) It is formed to have a diameter larger than the diameter of) to increase rigidity of the main surface friction force and tip support force at the same time in the anchorage layer (3) to have rigidity against the load, earth pressure or ground deformation applied from the structure.

상기 상,하부 마구리 보강철판(30,30',40,40')은 상기 파일본체(10) 및 정착파일(20)의 상,하측에 각각 결합되며, 상기 상부 마구리 보강철판(30,30')은 기초하중을 하부로 전달하고, 상기 하부 마구리 보강철판(40,40')은 전달되는 하중을 주변 및 하부 지반에 전달하여 상기 파일본체(10)가 지중에서 지속적으로 안정된 정착상태를 이룰 수 있도록 한다.The upper and lower copper reinforcing iron plates 30, 30 ', 40 and 40' are respectively coupled to upper and lower sides of the pile body 10 and the fixing pile 20, and the upper copper reinforcing iron plates 30 and 30 '. ) Transfers the base load to the lower side, and the lower copper reinforcing steel plates 40 and 40 'transmit the transferred load to the surrounding and lower ground so that the pile main body 10 can achieve a stable settlement state in the ground. Make sure

또한, 상기 상부 마구리 보강철판(30,30') 중 정착파일(20)의 상측에 결합되는 상부 마구리 보강철판(30')의 상면 가장자리를 따라서는 다수개의 용접보조돌기(31')가 더 돌출형성된다.
상기 용접보조돌기(31')는 파일본체(10)의 하측 외주연에 맞대어져 안정적으로 지지하면서 용접결합을 용이하게 하며, 상기 상부 마구리 보강철판(30')의 상측과 파일본체(10)의 하측이 안정적으로 결합되어 본 발명의 SAP 파일(STRUCTURAL ADVANCED PILE)이 구조적으로 안정성을 확보할 수 있도록 한다.In addition, a plurality of welding auxiliary protrusions 31 ′ further protrude along the upper edge of the upper copper reinforcing steel plate 30 ′ coupled to the upper side of the fixing pile 20 among the upper copper reinforcing steel plates 30 and 30 ′. Is formed.
The welding auxiliary projection 31 ′ is supported against the lower outer periphery of the pile body 10 to support the welding while stably supporting the upper side of the upper rib reinforcing steel plate 30 ′ and the pile body 10. The lower side is stably coupled so that the SAP file (STRUCTURAL ADVANCED PILE) of the present invention can structurally secure stability.

상기 파일본체(10)의 허용응력은 Qu= Qp + Qs = qp Ap + ∑fs AS로 결정된다. The allowable stress of the file body 10 is determined as Qu = Qp + Qs = qp Ap + Σfs AS.

상기 Qu는 파일본체(10)의 축방향 극한 지지력이고, Qp는 정착파일(20)의 극한 선단 지지력이며, Qs는 정착파일(20)의 극한 주면 마찰력이고, qp는 정착파일(20)의 단위면적당 극한 선단 지지력이며, Ap는 파일본체(10)의 선단면적이고, fs는 정착파일(20)의 단위면적당 최대 주면 마찰력이며, AS는 파일본체(10)의 주면적을 나타낸다.Qu is the axial ultimate bearing force of the pile body 10, Qp is the ultimate tip bearing force of the fixing pile 20, Qs is the ultimate major frictional force of the fixing pile 20, qp is a unit of the fixing pile 20 It is an extreme tip support force per area, Ap is the front end surface of the pile body 10, fs is the maximum principal surface friction force per unit area of the fixing pile 20, and AS represents the main area of the pile body 10.

상기 식에서 보면 파일본체(10)의 지지력은 선단면적과 주면적의 크기에 비례하고 있는 것을 알 수 있다. 따라서 지면에서 연약지층(2)까지는 연약층으로서 파일본체(10)의 지지력에 기여하지 못하므로 되도록 작은 직경을 갖는 파일본체(10)를 사용하는 것이 경제적이며, 파일본체(10)의 지지력에 큰 영향을 미치는 정착지층(3) 이상의 지지층에서는 파일본체(10)보다 직경이 큰 정착파일(20)을 사용함으로서 지지력을 극대화 할 수 있다.In the above equation, it can be seen that the bearing capacity of the pile body 10 is proportional to the size of the tip area and the main area. Therefore, it is economical to use the pile body 10 having a small diameter as much as possible because the soft layer from the ground does not contribute to the bearing capacity of the pile body 10 as the soft layer, and has a great influence on the bearing capacity of the pile body 10. In the supporting layer having a fixing layer 3 or more, using the fixing pile 20 having a diameter larger than that of the pile body 10, the supporting force can be maximized.

또한, 상기 정착파일(20)의 직경은 파일본체(10)의 직경보다 약 50mm 이상 큰 직경을 가지며, 길이는 500mm 이상의 길이를 갖는 정착파일(20)을 사용하여야 파일본체(10)에 안정된 지지력을 부여할 수 있다.In addition, the diameter of the fixing pile 20 has a diameter of about 50mm or more larger than the diameter of the pile main body 10, the length of the fixing pile 20 should be used to have a stable holding force to the pile main body 10 or more Can be given.

예컨대, 지지층 이상에서 직경이 400D(DIAMETER) 파일본체(10)를 사용하고 상기 파일본체(10)의 하측에는 500D(DIAMETER)의 직경을 갖는 정착파일(20)을 결합하게 되면 주면 마찰면적이 20% 이상 증대되고, 선단 지지력이 50% 이상 증대되어 구조물로부터 가해지는 하중을 안정적으로 지지할 수 있으며, 토압이나 지반변형에 대해 강성을 갖게 되어 파일본체(10)가 상,하로 유동되는 것을 효율적으로 억제함에 따라 침하되지 않고 구조물을 안정적으로 지지할 수 있다.For example, if a diameter of 400D (DIAMETER) pile main body 10 is used above the supporting layer and the fixing pile 20 having a diameter of 500D (DIAMETER) is coupled to the lower side of the pile main body 10, the main surface friction area is 20. It is increased by more than%, the support capacity of the tip is increased by more than 50%, and it can stably support the load applied from the structure, and it has rigidity against earth pressure or soil deformation, so that the pile body 10 can be flowed up and down efficiently. By suppressing, the structure can be stably supported without being settled.

도 1은 본 발명에 따른 선단지지력과 마찰력을 강화시킨 SAP 파일의 시공상태를 나타내는 도.1 is a view showing the construction state of the SAP file reinforced the front end bearing force and friction force in accordance with the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 선단지지력과 마찰력을 강화시킨 SAP 파일의 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the SAP file to strengthen the front end support and friction force in accordance with the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 선단지지력과 마찰력을 강화시킨 SAP 파일의 결합 사시도.Figure 3 is a perspective view of the combined SAP file reinforced front end bearing and friction force in accordance with the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 **** SIGNS FOR MAIN PARTS OF THE DRAWINGS **

1 : SAP 파일 10 : 파일본체1: SAP file 10: File body

20 : 정착파일 30,30' : 상부 마구리 보강철판20: Settling pile 30,30 ': Upper copper reinforcement sheet

31' : 용접보조돌기 40.40' : 하부 마구리 보강철판31 ': Welding auxiliary protrusion 40.40': Lower copper reinforcement steel plate

Claims (2)

구조물을 지지하도록 지면을 관통하여 지중의 연약지층(2)에 매설되는 파일본체(10)와, 상기 파일본체(10)의 하측과 결합되어 정착지층(3)에 위치되는 정착파일(20)과, 상기 파일본체(10) 및 정착파일(20)의 상,하측에 각각 결합되는 상,하부 마구리 보강철판(30,30'40,40')으로 이루어지는 파일에 있어서,A pile main body 10 which is embedded in the soft layer 2 of the ground through the ground to support the structure, and a fixing pile 20 which is coupled to the lower side of the pile main body 10 and is located in the fixing layer layer 3; In the pile consisting of upper and lower copper reinforcing iron plate (30, 30 '40, 40 ') coupled to the upper and lower sides of the pile body 10 and the fixing pile 20, respectively, 상기 정착파일(20)은 상기 파일본체(10)에 지지력을 부여하도록 상기 파일본체(10)보다 넓은 직경을 갖도록 형성되며,The fixing pile 20 is formed to have a larger diameter than the pile body 10 to give a support force to the pile body 10, 상기 정착파일(20)의 상측에 결합되는 상부 마구리 보강철판(30')의 상면 가장자리를 따라서는 상기 파일본체(10)의 하부 외주연에 맞대어져 접합되는 다수개의 용접보조돌기(31')가 등간격으로 더 형성되는 것을 특징으로 하는 선단지지력과 마찰력을 강화시킨 SAP 파일.A plurality of welding auxiliary protrusions 31 'are joined to the lower outer periphery of the pile body 10 along the upper edge of the upper copper reinforcing iron plate 30' coupled to the upper side of the fixing pile 20. SAP file strengthening the tip support and friction, characterized in that further formed at equal intervals. 삭제delete
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