KR101008478B1 - 쇄석기둥의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조 및이를 이용한 쇄석기둥의 시공방법 - Google Patents

쇄석기둥의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조 및이를 이용한 쇄석기둥의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 균질의 쇄석기둥을 형성하는 과정에서 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조의 시공이 가능하고 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조가 간단하여 보강작업 및 인발작업이 용이하고 효율적이어서 경제적인 보강시공이 되게 할 뿐 아니라 쇄석기둥의 상단 2.5D~5.5D만을 강성이 큰 원주상의 지오그리드로 보강함으로써 지반 내에 지오그리드의 유도가 용이하고 또 지오그리드의 삽입이 제 위치에 제대로 설치되도록 하여 쇄석기둥의 팽창파괴 및 전단파괴의 방지가 확실하게 이루어지도록 함에 그 목적이 있다.
원형상의 중공 파이프와, 그리고 그 원형상의 중공 파이프의 외주면에 원주상의 지오그리드가 접면된 형태이고 원주상의 지오그리드의 하단부에는 원형상의 중공 파이프의 내주면을 향하여 후크형상의 고정부가 형성되어있으며 원형상의 중공 파이프의 직경은 오거 케이싱의 직경보다 크고, 그 길이는 쇄석기둥의 직경, D를 기준으로 2.5D~5.5D로 형성되어있으며 원형상의 중공파이프의 상단부에는 인발 고리가 형성된 구성이다.
지오그리드는 원형상의 중공 파이프에 의하여 지반 내에 유도되면서 뒤틀리지 않은 상태로 제 위치에 제대로 쇄석기둥의 외주면과 밀착되게 설치되므로 쇄석기둥의 팽창파괴 및 전단파괴의 방지가 확실하게 이루어지는 효과가 있다.
또한 지반에 먼저 지오그리드설치 구조를 설치하고 오거케이싱을 그 중심부에 천공하는 구조이고, 이와 함께 쇄석기둥이 케이싱에 의하여 단계별로 형성되면서 쇄석기둥의 상단보강도 이루어지는 구조이므로 쇄석기둥의 형성과 상단보강이 오거장비에 의한 동력에 의해 이루지게 되어 작업이 효율적인 유용한 발명이다.
오거장비, 케이싱, 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조, 원형상의 중공 파이프, 원주상의 지오그리드, 인발 고리

Description

쇄석기둥의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조 및 이를 이용한 쇄석기둥의 시공방법{Geogrid structure preventing bulging failure of stone column and method constructing the stone column by the geogrid structure}
본 발명은 쇄석기둥의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조 및 이를 이용한 쇄석기둥의 시공방법에 관한 것이다.
쇄석기둥(Stone Column)공법은 연약지반의 보강, 극한지지력의 증대 및 기초지반의 압밀을 기속화시키기 위한 목적으로 비교적 강성이 크고 압축성이 작은 쇄석 등을 이용하여 다짐말뚝을 형성, 연약지반을 개량하는 공법으로 널리 사용되고 있다.
그렇지만 횡방향 구속압력이 충분하게 발휘되지 않는 지반에서는 팽창파괴에 대한 저항이 없어 적용이 불가능하게 된다. 쇄석기둥의 팽창파괴 현상은 팽창파괴(bulging failure) 및 전단파괴를 일으키기 때문이다.
본 발명은 지오그리드에 의하여 쇄석기둥을 보강하여 팽창파괴 현상을 방지하면서 동시에 보강재의 설치를 간단한 구조에 의하여 용이하도록 한 발명이다.
쇄석기둥공법은 연약한 세립토 지반에 자갈이나 쇄석 또는 슬래그 등을 사용하여 말뚝과 같은 원주형의 개량체를 지중에 형성함으로써 압밀을 유도하여 원지반의 지지력의 증가와 함께 침하량을 감소시킨다. 또한 연약하거나 느슨한 퇴적지반에서 지진 시 발생할 수 있는 액상화를 방지한다.
이와 같이 쇄석기둥공법은 연직배수제의 역할로 기초나 지진하중에 의한 간극수압을 소산시키며, 연약지반의 지지력의 향상 및 기초의 침하량 감소, 압밀효과의 증진 등의 장점이 있는 공법이다.
쇄석기둥에 사용되는 자갈의 크기는 6~40mm의 범위를 가진다. 쇄석기둥의 직경은 500~800mm이다. 750~800mm가 주로 많이 사용된다. 쇄석기둥간의 중심 간격은 1.5~3.0m이다.
쇄석 기둥은 비배수전단강도가 1.0~1.5t/㎡ 범위를 지지고 있는 넓은 지역의 지반을 안정 처리하는데 사용된다. 그런데 지반의 비배수전단강도가 1.0~1.5t/㎡ 보다 약한 지반에서는 쇄석기둥에 대해 충분한 측면지지력을 제공할 수가 없다. 측면지지력이 없으므로 상재하중에 의하여 팽창파괴가 발생되는 문제점이 있다.
쇄석기둥의 측면팽창파괴 현상에 대한 모식도는 도1과 같다.
도1의 쇄석기둥의 지지력 모식도에서와 같이 쇄석기둥위에 기초가 시공되어 지게 되면 극한하중(qu)으로 인해 쇄석기둥이 팽창되면서 파괴되게 된다. 팽창파괴 현상은 쇄석기둥의 상단으로부터 2.5D~3D심도에서 발생된다. 여기서 D는 쇄석기둥의 직경이다.
천층부의 구속압이 심층부에 비해 작기 때문에 쇄석기둥의 팽창파괴는 주로 천층부(2.5D~3D)에서 발생하게 된다. 따라서 쇄석기둥의 팽창파괴는 천층부(2.5D~3D)에서 주로 발생되기 때문에 상단 2.5D~3D 깊이만큼 보강하면 된다.
본 출원인이 개발한 등록특허 제10-0603140호에서 쇄석기둥의 팽창파괴 현상을 방지하기위하여 지오 그리드로 상단 2D~5D만을 보강한 것도 이러한 이유에서이다.
2.5D~3D보다 그 범위를 크게 2D~5D로 한 것은 시공상의 오차 및 지반의 불확실성을 감안한 것이다.
쇄석기둥의 형성에 대한 통상적인 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
1단계; 오가장비(10)에 의하여 지반을 천공하고 케이싱(12)은 그대로 지반에 남아있다. 케이싱(12)의 직경 D1은 통상 800mm를 많이 사용한다.
2단계; 케이싱(12) 내에 쇄석을 일정높이만큼 채우고 케이싱(12)을 서서히 인발하면서 탬핑해머(14)에 의하여 탬핑한다. 케이싱(12)하단으로 배출된 쇄석은 탬핑에 의하여 밀실되게 균질의 1단계 쇄석기둥(H1)이 형성된다. [도2(b) 참조] 이 때 쇄석기둥(32)의 직경 D2는 900mm이다. 케이싱(12)의 직경(D1) 800mm보다 크게 형성된다.
3단계; 1단계 및 2단계를 반복하면서 2단계 쇄석기둥(H2), 3단계 쇄석기둥(H3), ㆍㆍㆍㆍn단계 쇄석기둥(Hn), 즉 지표면까지 쇄석기둥(H)을 형성한다.[도2(b) 및 (c) 참조]
그런데 등록특허 제10-0603140호에는 쇄석기둥의 팽창파괴 현상을 방지하기위하여 쇄석기둥(30)의 상단 2D~5D를 원주상의 지오그리드(24)로 보강한다고만 언급되어있다. 쇄석기둥(30)의 시공과 함께 원주상의 지오그리드(24)를 어떻게 설치하는가에 대한 설치수단에 대해서는 전혀 언급이 없다.
그렇다고 쇄석기둥(30)의 상단 2D~5D에 원주상의 지오그리드(24)를 설치하는 것이 누구나 쉽게 할 수 있는 것도 아니다.
이에 대하여 살펴보기로 한다.
쇄석기둥(30)을 형성하는 과정에서 원주상의 지오그리드(24)를 그 외주면에 설치하는 것이 팽창파괴 현상에 대한 억지력이 가장 효율적이다. 지반 내에서 단계적으로 형성되는 쇄석기둥(30)은 외주면이 매끄럽지도 않고 직경이 균일하지도 않기 때문에 쇄석기둥(30)을 완성한 다음 쇄석기둥(30)의 외주면에 원주상의 지오그 리드(24)를 감싸게 하는 것은 용이하지 않다.
쇄석기둥(30)의 형성에 대한 통상적인 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
오가장비(10)에 의하여 케이싱(12)의 직경(D1) 800mm보다 큰 쇄석기둥(직경 D2 = 900mm)을 형성하는 것이므로 쇄석에 강한 충격을 가해야 한다. 이는 쇄석의 형상으로 인하여 쪼임 및 표면마찰이 크기 때문이다. 큰 진동에 의하든 탬핑해머(14)에 의하든 강한 탬핑다짐이 필요하다.
가) 쇄석기둥(30)전체를 지오그리드로 감싸는 경우
지오그리드로 쇄석기둥전체를 감싼다는 것은 쉽지 않다.
예컨대 지오그리드로 쇄석기둥전체를 감싸기 위해서는 오거 케이싱(12) 내에 원주상의 지오그리드(24)를 삽입시켜야한다. 이때 삽입된 원주상의 지오그리드(24)의 높이는 적어도 케이싱(12)의 높이와 같아야한다. 원주상의 지오그리드(24)의 주입구는 케이싱(12)의 상단부에 고정되어있어야 한다. 왜냐하면 원주상의 지오그리드(24)의 주입구에 쇄석투입구(18)를 통하여 쇄석을 투입하여야하고 투입된 쇄석을 다져야하므로 원주상의 지오그리드(24)는 항상 제자리에 있어야 하기 때문이다.
이 상태에서 1단계 쇄석기둥H1을 형성하게 되면 케이싱은 H1의 높이만큼 위로 상승되게 된다. 케이싱의 상단부에 고정되어있는 원주상의 지오그리드(24)도 함께 위로 상승하게 되어 원주상의 지오그리드(24)는 위로 상승되어 제 위치에서 벗어나게 된다. 결과적으로 원주상의 지오그리드(24)에 의하여 쇄석기둥(30)의 외주면의 보강이 불가능하게 된다.
그 뿐만 아니다.
원주상의 지오그리드(24)를 케이싱(12) 내부에다 삽입한다하더라도 원주상의 지오그리드(24)의 직경이 케이싱(12)의 내경보다 크고 강성이 크기 때문에 접혀진 상태로 원주상의 지오그리드(24)가 케이싱(12) 내주면과의 마찰력을 이기고 케이싱(12)의 하단까지 삽입될 수 있을까?가 의문이다.
케이싱(12) 내경보다 큰 원주상의 지오그리드(24)를 케이싱(12)내부에 삽입하는 것은 용이하지 않다. 강성과 탄성이 발휘된 원주상의 지오그리드(24)가 직경이 작은 케이싱(12) 내주면에 밀착되어 케이싱(12)과의 내부 주면마찰력이 커지기 때문이다. 폴리에스텔수지로 형성된 원주상의 지오그리드(24)는 강성이 크다.
여기에다 케이싱(12) 내부에는 강한 탬핑이 가해지고 있기 때문에 원주상의 지오그리드(24)가 케이싱(12) 내에 접혀져있는 상태에서는 원주상의 지오그리드(24)가 찢어질 염려가 있다. 원주상의 지오그리드(24)가 찢어지게 되면 원주상의 지오그리드(24)의 억지력이 상실되어 지오그리드로서 기능을 할 수 없게 된다.
이와 같이 케이싱(12)의 상단부에 원주상의 지오그리드(24)를 고정시키는 한 쇄석기둥(30)전체를 지오그리드로 감싸는 것은 어떠한 경우에도 사실상 불가능하다. 쇄석기둥(30)이 형성됨과 동시에 케이싱(12)도 위로 함께 상승되므로 지오그리드도 케이싱(12)을 따라 위로 상승되기 때문이다.
쇄석기둥(30)의 외주면에 원주상의 지오그리드(24)를 설치한다는 것은 통상적인 수단으로는 할 수 없다. 특단의 수단이 필요하다.
나) 쇄석기둥(30)의 상단 2D~5D만을 원주상의 지오그리드(24)로 감싸는 경우
오거 케이싱(12)이 지반(40)에 관입된 상태에서 케이싱(12)을 인발하면서 쇄석기둥(30)을 형성하고 있으므로 케이싱(12)은 쇄석기둥(30)이 완성될 때까지 케이싱(12)에 고정되어있는 상태이다.
쇄석기둥(30)의 상단부 2D~5D에 이르게 되면 케이싱(12)의 상단은 위로 상승된 상태이다. 원주상의 지오그리드(24)를 케이싱(12)의 상단부에 고정시킨 상태에서 2D~5D의 쇄석기둥(30)을 형성한다면 원주상의 지오그리드(24)는 케이싱(12)의 높이(H)만큼 필요하다. 이는 비경제적이고 비효율적인 문제점이 있다.
한편 지오그리드를 케이싱(12)의 상단부에 고정시키지 않고 2D~5D깊이로 지반(40)을 파고 케이싱(12) 또는 쇄석기둥(30)의 외주면에 지오그리드를 설치하는 방안을 고려할 수 있다.
즉, 케이싱(12) 외주면 주변의 땅을 파고 지오그리드를 케이싱(12) 외주면에 두르고 지오그리드를 원주형태로 봉합ㆍ고정하는 방안과, 쇄석기둥(30)이 완성된 후 케이싱(12)이 제거된 상태에서 쇄석기둥(30)의 주변의 땅을 파고 지오그리드를 쇄석기둥(30)의 외주면에 두르고 지오그리드를 원주형태로 봉합ㆍ고정하는 방안이다.
상기의 2개의 방안은 2D~5D깊이로 주변의 땅을 파야하고 또 봉합하는 작업과정이 뒤따르기 때문에 케이싱(12)의 직경 또는 쇄석기둥(30)의 직경보다 훨씬 넓게 파야한다. 넓게 별도로 넓게 땅을 파야하기 때문에 작업이 번거로울 뿐 아니라 비경제적이고 비효율적이다. 더욱이 지반(40)의 수평토압이 쇄석기둥(30)의 측면을 억제하고 있기 때문에 2D~5D에 해당되는 깊이를 판다는 것은 결과적으로 지반(40)의 수평억제력을 쇄석기둥(30)이 부담하게 되는 기술상의 문제점이 있게 된다.
여기에다 쇄석기둥(30)의 외주면은 매끄럽지 못하므로 쇄석기둥(30)과 지오그리드가 밀착되지 못하게 는 문제점도 있다.
종래기술에도 쇄석기둥(30)의 팽창파괴 방지를 위하여 쇄석기둥(30)의 상단부에서 2D~5D까지 지오그리드로 감싼다는 기술은 알려져 있다. 그러나 지오그리드로 감싸는 수단에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않을 뿐 아니라 상기에서와 같이 원주상의 지오그리드(24)를 쇄석기둥(30)의 형성과 함께 설치하는 것은 사실상 어려운 기술이다.
본 발명은 균질의 쇄석기둥을 형성하는 과정에서 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조의 시공이 가능하도록 함에 그 목적이 있고, 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조가 간단하여 보강작업 및 인발작업이 용이하고 효율적이어서 경제적인 보강시공이 되게 함에 다른 목적이 있으며, 쇄석기둥의 상단 2.5D~5D만을 강성이 큰 원주상의 지오그리드로 보강함으로써 지반 내에 지오그리드의 유도가 용이할 뿐 아니라 지오그리드의 삽입이 제 위치에 제대로 설치되도록 하여 쇄석기둥의 팽창파괴 및 전단파괴의 방지가 확실하게 이루어지도록 함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 쇄석기둥의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조(20)를 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
원형상의 중공 파이프(22)와, 그리고 그 원형상의 중공 파이프(22)의 외주면에 원주상의 지오그리드(24)가 접면된 형태이고 원주상의 지오그리드(24)의 하단부에는 원형상의 중공 파이프(22)의 내주면을 향하여 후크형상의 고정부(26)가 형성되어있으며 원형상의 중공 파이프(22)의 직경은 오거 케이싱(12)의 직경보다 크고, 그 길이는 쇄석기둥(30)의 직경D를 기준으로 2.5D~5D로 형성되어있으며 원형상의 중공파이프(22)의 상단부에는 인발 고리(28)가 형성된 구성이다.
가. 원형상의 중공 파이프(22)
원형상의 중공 파이프(22)의 직경은 케이싱(12)의 외경보다 10~30mm정도 크다. 원형상의 중공 파이프(22)의 직경이 10mm보다 작으면 오거 케이싱(12)의 삽입에 지장을 주게 될 염려가 있고 30mm보다 크면 지반(40)과의 마찰표면적이 커서 지반(40)에 삽입하기가 용이하지 않다. 특히 원형상의 중공 파이프(22)의 외주면에는 원주상의 지오그리드(24)가 접면되어있으므로 표면 마찰력이 크게 되면 강한 타격에 의하여 원형상의 중공 파이프(22)를 지반(40)에 삽입하게 되므로 원주상의 지오그리드(24)가 손상되기가 쉽다.
원형상의 중공 파이프(22)의 길이는 2.5D~5.5D가 바람직하다. 원주상의 지오그리드(24)로 보강되는 길이가 2.5D~5D이므로 원형상의 중공 파이프(22)의 길이는 이보다 약간 커야 쇄석기둥(30)을 보강한 후에 인발하기가 쉽다. 인발고리(28)가 지표면보다 높게 올라와있어야 와이어(16)를 걸기가 용이하기 때문에 원형상의 중공 파이프(22)의 높이는 원주상의 지오그리드(24)의 보강길이 2.5D~5D보다 약간 높게 하는 것이 바람직하다. 여기서 D는 쇄석기둥의 직경이다.
원형상의 중공 파이프(22)의 상단부에는 인발고리가 형성되어있다. 인발고리 는 3개로 형성되는 것이 바람직하다. 삼각형에 의한 인발이 구조적으로 안정되기 때문이다. 인발고리를 와이어에 걸어 오거장비에 의해 인발한다.
나. 원주상의 지오그리드(24)
원주상의 지오그리드(24)는 원형상의 중공 파이프(22)의 외주면를 감싼 형태로 설치된다.
원주상의 지오그리드(24)의 하단부는 원형상의 중공 파이프(22)의 하단부에서 내주면을 향하여 후크형상의 고정부(26)에 의하여 고정되어있다. 원주상의 지오그리드(24)는 강성과 탄성을 갖는 재질로 이루어졌으므로 원형상의 중공 파이프(22)의 외주면에 밀착된다. 밀착된 원주상의 지오그리드(24)는 강성과 탄성에 의하여 원형상의 중공 파이프(22)의 외주면에서 쉽게 이탈되지 않게 된다.
다. 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치구조(20)의 지반(40)에 삽입과 인발
원형상의 중공 파이프(22)의 외주면에는 원주상의 지오그리드(24)가 감싸고 있는 형태이면서 원주상의 지오그리드(24)의 하단 후크형상의 고정부(26)가 원형상의 중공 파이프(22)의 하단 내주면을 감싸고 있는 형태이므로 지반(40)에 삽입되는 과정에서 지반(40)마찰력으로 인하여 원주상의 지오그리드(24)가 그 외주면과 내주 면에서 뒤틀리거나 이탈되는 현상이 없고 그 형태를 그대로 유지되면서 지반(40)에 삽입되게 된다.
이는 원형상의 중공 파이프(22)가 원주상의 지오그리드(24)의 지반(40)삽입을 유도하고 있기 때문이고 여기에다 원형상의 중공 파이프(22)의 강성이 크기 때문에 가능하다.
팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조(20)는 원형상의 중공 파이프(22)와 함께 지반(40)에 삽입된다. 쇄석기둥(30)의 팽창파괴 방지는 원주상의 지오그리드(24)에 의하여 이루어지기 때문에 원형상의 중공 파이프(22)는 쇄석기둥(30)의 팽창파괴 방지와는 아무런 상관이 없다. 다만 원형상의 중공 파이프(22)는 지반(40) 내에 원주상의 지오그리드(24)가 뒤틀리지 않은 상태로 지반(40) 내에 삽입되도록 하는 유도역할만 할뿐이다.
원주상의 지오그리드(24)를 지반(40) 내에 삽입을 유도한 다음에는 원형상의 중공 파이프(22)를 인발하여 빼낸다.
원형상의 중공 파이프(22)의 인발은 원형상의 중공 파이프(22)의 인발고리(28)에 와이어(16)를 걸고 오거장비(10)에 의하여 위로 들어올리게 되면 지반(40)에서 쉽게 인발된다.
본 발명의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조가 원형상의 중공 파이프와 원주상의 지오그리드로 이루어진 간단한 구조인데다 쇄석기둥의 상단 2.5D~5.5D만을 지오그리드가 보강되도록 원형상의 중공 파이프의 제거가 용이한 구조이므로 구조가 간단하여 취급이 용이하고 작업효율이 뛰어나 시공이 경제적이다.
지오그리드는 원형상의 중공 파이프에 의하여 지반 내에 유도되면서 뒤틀리지 않은 상태로 제 위치에 제대로 쇄석기둥의 외주면과 밀착되게 설치되므로 쇄석기둥의 팽창파괴 및 전단파괴의 방지가 확실하게 이루어진다.
지반에 먼저 지오그리드설치 구조를 설치하고 오거 케이싱을 그 중심부에 천공하는 구조이고, 이와 함께 쇄석기둥이 케이싱에 의하여 단계별로 형성되면서 쇄석기둥의 상단보강도 이루어지는 구조이므로 쇄석기둥의 형성과 상단보강이 오거장비에 의한 동력에 의해 이루지게 되어 작업이 효율적인 유용한 발명이다.
오거장비(10)에 의하여 케이싱(12)을 지반(40)에 남겨둔 상태에서 케이싱(12) 내에 쇄석을 채우고 이를 탬핑ㆍ다짐하면서 케이싱(12)을 인발한다. 탬핑ㆍ다짐과 함께 케이싱(12)을 인발하면서 케이싱(12)의 직경보다 큰 쇄석기둥(30)이 형성되게 된다. 본 발명도 그 기본에 있어서는 기존의 쇄석기둥(30)의 시공방법 과 동일하다. 다만 쇄석기둥(30)의 팽창파괴 을 방지하기위하여 쇄석기둥(30)의 상단부에서 2.5D~5D까지 원주상의 지오그리드(24)로 감싸는 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치구조(20)가 더 추가되는 구성에서만 다르다.
팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치구조(20)의 추가됨으로써 쇄석기둥(30)의 시공방법의 단계별 구성이 기존의 시공방법과 다르게 되는 것은 당연하다.
이제 기존의 쇄석기둥의 시공방법에 대하여 먼저 설명한 다음 본 발명의 추가구성에 대한 쇄석기둥의 시공방법에 대하여 설명하기로 한다.
기존의 쇄석기둥의 시공방법에 대하여 단계별로 설명하면 다음과 같다.
도2에 기존 쇄석기둥의 시공방법에 대한 시공순서가 도시되어있다.
⒜ 오거장비(10)에 의하여 지반(40)에 케이싱(12)을 남겨놓는 단계;
⒝ 케이싱(12) 내에 쇄석을 일정높이만큼 채우는 단계; [도2(a) 참조]
⒞ 강한 충격에 의하여 탬핑ㆍ다짐하면서 케이싱(12)을 인발하여 케이싱(12)의 직경보다 큰 쇄석 기둥 H1을 형성하는 단계; [도2(b) 및 (c) 참조]
⒟ ⒝ 또는 ⒞ 의 단계를 반복하면서 상기 기둥의 높이 H1과 동일한 높이를 갖는 쇄석 기둥H2, H3ㆍㆍㆍㆍㆍㆍHn을 순차적으로 형성하는 단계;를 포함하는 구성이다. [도2(d) 참조]
쇄석 기둥(30)이 순차적으로 H1, H2, H3ㆍㆍㆍㆍㆍㆍHn으로 형성되어감에 따라 케이싱(12)은 점차로 지반(40)에서 지상으로 빠져나가게 된다.
기존의 쇄석기둥의 시공방법에다 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치구조(20)가 추가된 본 발명의 쇄석기둥의 시공방법을 설명하면 다음과 같다. 도4에 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치구조(20)의 시공순서가 도시되어있다.
⒜ 원형상의 중공 파이프(22)의 외주면에 원주상의 지오그리드(24)가 접면되어있는 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치구조(20)를 쇄석 기둥(30)이 시공될 위치에다 타격에 의하여 지반(40)에 삽입하는 단계;
⒝ 상기 지오그리드설치구조(20)에서 원형상의 중공 파이프(22)의 중심부에 오거장비(10)의 케이싱(12)에 의하여 지반(40)을 천공하는 단계;
⒞ 지반(40) 내에 케이싱(12)만 남겨놓는 단계;
⒟ 케이싱(12) 내에 쇄석을 일정높이만큼 채우는 단계;
⒠ 강한 충격에 의하여 탬핑ㆍ다짐하면서 케이싱(12)을 인발하여 케이싱(12)의 직경보다 큰 쇄석 기둥 H1을 형성하는 단계;
⒡ ⒞ 또는 ⒟의 단계를 반복하면서 상기 기둥의 높이 H1과 동일한 높이를 갖는 쇄석 기둥H2, H3ㆍㆍㆍㆍㆍㆍHn을 순차적으로 형성하는 단계;
⒢ 쇄석 기둥 Hn을 형성한 후에 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치구조(20)에서 원형상의 중공 파이프(22)의 인발고리(28)에 오거장비(10)와 연결된 와이어(16)를 고정시키고 원형상의 중공 파이프(22)를 인발하는 단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조를 이용한 쇄석기둥의 시공방법이다.
상기 ⒝단계에서 원형상의 중공 파이프(22)의 직경이 오거장비(10)의 케이싱(12)의 직경보다 10~30mm 크게 형성하여 원형상의 중공 파이프(22)의 중심부에 오거장비(10)의 케이싱(12)에 의하여 지반(40)을 천공하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조를 이용한 쇄석기둥의 시공방법이다.
또한 원주상의 지오그리드(24)는 폴리에스텔수지로 형성되고 망상의 격자구조로 이루어졌다.
[도1] 쇄석기둥의 측면팽창파괴 현상에 대한 모식도
[도2] 기존 쇄석기둥의 시공과정에 대한 시공순서를 보인 단면도
[도3a] 본 발명의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조의 사시도
[도3b] 본 발명의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조의 확대단면 사시도
[도4] 본 발명의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조에 의한 쇄석기둥의 시공과정을 보인 사시도
※ 도면부호의 간단한 설명
10; 오거장비
12; 케이싱 14; 탬핑햄머 16; 와이어 18; 쇄석투입구
20; 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조
22; 원형상의 중공 파이프, 24; 지오그리드, 26; 고정부, 28; 인발 고리
30; 쇄석기둥 32; 단계별 쇄석기둥(H1, H2, ㆍㆍㆍHn)
40; 지반

Claims (5)

  1. 원형상의 중공 파이프(22)와, 그리고 그 원형상의 중공 파이프(22)의 외주면에 원주상의 지오그리드(24)가 접면된 형태이고 원주상의 지오그리드(24)의 하단부에는 원형상의 중공 파이프(22)의 내주면을 향하여 후크형상의 고정부(26)가 형성되어있으며 원형상의 중공 파이프(22)의 직경은 오거 케이싱(12)의 직경보다 크고, 그 길이는 쇄석기둥(30)의 직경D를 기준으로 2.5D~5.5D로 형성되어있음을 특징으로 하는 쇄석기둥의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조
  2. 청구항 제1항에 있어서
    원형상의 중공 파이프(22)의 상단부에 인발 고리(28)가 형성되어있음을 특징으로 하는 쇄석기둥의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조
  3. 청구항 제1항 또는 제2항에 있어서
    원형상의 중공 파이프(22)의 직경이 오거 케이싱(12)의 직경보다 10~30mm 크게 형성됨을 특징으로 하는 쇄석기둥의 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조
  4. ⒜ 원형상의 중공 파이프(22)의 외주면에 원주상의 지오그리드(24)가 접면되어있고 그 내주면에 후크형상의 고정부(26)가 형성되어있는 지오그리드설치 구조(20)를 쇄석 기둥(30)이 시공될 위치에다 타격에 의하여 지반(40)에 삽입하는 단계;
    ⒝ 상기 지오그리드설치 구조(20)에서 원형상의 중공 파이프(22)의 중심부에 오거장비(10)의 케이싱(12)에 의하여 지반(40)을 천공하는 단계;
    ⒞ 지반(40) 내에 케이싱(12)만 남겨놓는 단계;
    ⒟ 케이싱(12) 내에 쇄석을 일정높이만큼 채우는 단계;
    ⒠ 강한 충격에 의하여 탬핑ㆍ다짐하면서 케이싱(12)을 인발하여 케이싱(12)의 직경보다 큰 쇄석 기둥 H1을 형성하는 단계;
    ⒡ ⒞ 또는 ⒟의 단계를 반복하면서 상기 기둥의 높이 H1과 동일한 높이를 갖는 쇄석 기둥H2, H3ㆍㆍㆍㆍㆍㆍHn을 순차적으로 형성하는 단계;
    ⒢ 쇄석 기둥 Hn을 형성한 후에 지오그리드설치 구조(20)에서 원형상의 중공 파이프(22)의 인발고리(28)에 오거장비(10)와 연결된 와이어(16)를 고정시키고 원형상의 중공 파이프(22)를 인발하는 단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조를 이용한 쇄석기둥의 시공방법
  5. 청구항 제4항에 있어서
    상기 ⒝단계에서 원형상의 중공 파이프(22)의 직경이 오거장비(10)의 케이싱(12)의 직경보다 10~30mm 크게 형성하여 원형상의 중공 파이프(22)의 중심부에 오거장비(10)의 케이싱(12)에 의하여 지반(40)을 천공하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 팽창파괴 방지를 위한 지오그리드설치 구조를 이용한 쇄석기둥의 시공방법
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