KR101088788B1 - Vibration damping pile structure using vibration damping pile cap and permanent tension member - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건축물의 건설과정에서 지진에 대비한 면진구조를 형성함에 있어서 별도의 설계변경없이 저렴한 비용으로 기존의 파일공법에 추가하여 적용할 수 있는 면진 파일구조에 관한 것으로, 비숙련공도 사용이 간편하고 설치 및 해체가 자유로운 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a seismic pile structure that can be applied in addition to the existing pile method at low cost without additional design change in forming a seismic isolation structure for earthquake in the construction process of a building, and is easy to use even for unskilled workers. And a seismic pile structure using a seismic pile cap and a permanent tension member free to install and dismantle.
과거와 달리 최근에는 국내를 포함한 전세계적으로 지진이 자주발생하고 있으며 그 피해가 증가됨에 따라 건축물에 있어서 내진 또는 면진에 대한 필요성이 증가되고 있다.
Unlike in the past, in recent years, earthquakes occur frequently around the world, including in Korea, and as the damage increases, the need for earthquake or seismic isolation in buildings is increasing.
신축건물의 경우, 건축설계시 공동주택 및 고층빌딩은 각각 내진설계 및 면진설계가 이루어지고 있으나 상기 공동주택 및 고층빌딩외의 일반건물은 일부를 제외하곤 거의 모든 건물에서 지진에 대한 대비가 부족하다.
In the case of new buildings, seismic design and seismic design are performed for MDU and high-rise buildings, respectively, but the general buildings other than MDU and high-rise buildings lack earthquake preparedness in almost all buildings except for some.
설사 내진설계 또는 면진설계를 적용한다고 하더라도 기존의 내진 또는 면진구조 및 공법은 구조체의 재료적 강도를 높이거나 고가의 면진장치를 별도로 구비하여 설치하는 것이므로 설계가 어렵고 시공기간 및 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
Even if seismic design or seismic design is applied, the existing seismic or seismic isolation structure and construction method increase the material strength of structure or install expensive seismic isolation device, which makes designing difficult and requires a long construction period and cost. There is this.
따라서 기존의 건물에 대한 별도의 설계변경없이 추가되는 간단한 구조로 면진효과를 극대화할 수 있는 저렴한 면진구조의 개발이 시급한 실정이다.
Therefore, it is urgent to develop an inexpensive base isolation structure that can maximize the base isolation effect with a simple structure that is added without additional design changes to the existing building.
이와 같은 기조에서, 근래에는 다양한 면진 파일구조가 이용되고 있다. In this context, various base isolation pile structures are used in recent years.
도 1은 하중에 대한 종래의 구조물 및 면진 파일구조의 거동을 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 면진 파일구조의 거동을 확대한 도면이다.1 illustrates the behavior of a conventional structure and a base isolation pile structure with respect to a load, and FIG. 2 is an enlarged view of the behavior of the base isolation pile structure in FIG. 1.
구체적으로 도 1(a)는 하중의 균형이 안정적인 상태이고, 도 1(b) 및 (c)는 지진 등의 수평하중 및 상부로부터 작용하는 하중으로부터 발생한 모멘트로 인한 하중의 편심에 대한 구조물의 거동을 도시한 것이다.
Specifically, Figure 1 (a) is a state of balance of the load is stable, Figures 1 (b) and (c) is the behavior of the structure against the eccentricity of the load due to the moment generated from the horizontal load such as earthquake and the load acting from the top It is shown.
일반적으로 (1) 지반이 연약지반일 때 마찰말뚝을 적용하게 되면 지진 등 수평하중의 발생시 지하수위에 따라 다소의 차이는 있으나 지반의 일시적 액상화 현상으로 마찰말뚝의 기능이 상실되고 구조물의 침하와 붕괴가 일어날 수 있다. Generally, (1) When the friction pile is applied when the ground is soft ground, there are some differences depending on the groundwater level when horizontal loads such as earthquakes occur. However, due to the temporary liquefaction of the ground, the friction pile loses its function and the settlement and collapse of the structure Can happen.
또한 (2) 구조물의 기초말뚝의 양측의 응력이 불균형하게 되어 구조물이 기울어지고 무게중심의 이동으로 편심모멘트가 발생하므로 구조물의 전도가 우려된다. (2) The stress of both sides of the foundation pile of the structure is unbalanced, so the structure is inclined and eccentric moment is generated by the movement of the center of gravity.
(3) 기초말뚝의 선단이 단단한 암반(기반암)에 닿은 선단지지 말뚝의 경우에는 높이가 낮은 구조물에서는 안정적으로 효과를 볼 수 있으나, 고층건물, 교량의 주탑, 교각 등과 같이 높이가 높은 구조물은 하중이 발생하여 기울어지는 반대쪽 지점에서 인장응력이 발생되고 인장력이 고려되지 않는 선단 지지말뚝의 특성상 불안정하게 된다. (3) In the case of tip supporting piles where the tip of foundation pile touches hard rock (base rock), it can be reliably used in low-level structures, but for high structures such as high-rise buildings, bridge towers, piers, etc. This occurs and the tensile stress is generated at the opposite side of the inclined point, which becomes unstable due to the characteristics of the end support pile that is not considered tensile force.
(4) 기초말뚝의 선단이 기반암에 근입되어 인장력을 저항하는 하부지반 지지말뚝의 경우 압축력 및 지지력(하중에 의한 저항력)은 안정적이나 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 고층건물, 교량의 주탑, 교각 등과 같이 높이가 높은 구조물은 하중이 발생하여 기울어지는 반대쪽 지점에서 인장응력이 발생되고 인장력이 고려되지 않은 파일 및 면진장치로 인하여 전도우려가 높다.
(4) In the case of the lower ground support piles whose tip of the foundation pile is incorporated into the bedrock to resist the tensile force, the compressive force and the bearing force (resistance due to the load) are stable, but as shown in Figs. Higher structures, such as bridge piers, are more likely to fall due to piles and seismic devices that do not consider tensile forces and tensile stresses on opposite sides of loads.
결론적으로 기존의 파일 및 면진장치는 압축력만을 고려하여 설계되므로, 기존의 구조물은 기존의 파일 및 면진장치 외에 별도의 전도방지설비 및 구조를 구비해야 하며 경제성이 떨어지고 디자인적인 한계를 갖는 등 문제점이 노출되고 있다. In conclusion, the existing pile and seismic isolator is designed considering only the compressive force. Therefore, the existing structure must have a separate fall prevention device and structure in addition to the existing pile and the seismic isolator. It is becoming.
따라서 기존의 파일 및 면진장치에 인장성능을 부여하는 구조의 개발이 시급한 실정이다.
Therefore, it is urgent to develop a structure that provides tensile performance to existing pile and base isolation devices.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 다음과 같다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the related art. The purpose is as follows.
첫째, 별도의 설계변경없이 횡하중에 대응하는 인장성능을 가질 수 있도록 기존의 파일 및 기초블록에 적용할 수 있는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조를 제공하고자 한다. First, to provide a seismic pile structure using a seismic pile cap and a permanent tension member that can be applied to existing piles and foundation blocks so as to have a tensile performance corresponding to the lateral load without additional design changes.
둘째, 구조가 간단하여 설치가 간편하고 파손의 우려가 적은 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조를 제공하고자 한다. Second, to provide a seismic pile cap using a simple structure and a seismic pile cap and a permanent tension member is easy to install and less damage.
셋째, 건식화 및 기성화된 부재를 조립하므로 비숙련공이 설치하더라도 우수한 면진효과 및 인장효과를 얻을 수 있는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조를 제공하고자 한다. Third, to assemble the dry and ready-made member to provide a seismic pile structure using a seismic pile cap and a permanent tension member that can obtain excellent seismic effect and tensile effect even if the unskilled hole is installed.
넷째, 별도의 설계변경이 필요없고 구조가 간단하므로 공기와 공비를 줄일 수 있는 경제적인 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조를 제공하고자 한다.
Fourth, since there is no need for a separate design change and the structure is simple, it is intended to provide an economically isolated pile cap and a seismic pile structure using a permanent tension member that can reduce air and aerobics.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 면진 파일구조에서,In order to solve the above technical problem, the present invention provides a seismic isolation structure,
지반에 매립 또는 항타된 중공이 형성된 파일(P); 상기 파일(P)의 주두에 설치되는 내부에 방진패드(20)를 가진 면진 파일캡(C); 상기 면진 파일캡(C)의 상부에 설치되는 기초블록(B); 및, 상기 기초블록(B) 및 면진 파일캡(C)을 수직으로 관통하여 상기 파일(P)의 중공에 설치되는 것으로 일단은 상기 파일(P)의 중공에 고정되고 타단은 상기 기초블록(B)에 고정되는 영구 인장재(T);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조를 제공한다.A pile (P) having hollows embedded or driven in the ground; A base isolation pile cap (C) having a dustproof pad (20) installed inside the head of the pile (P); A base block (B) installed on an upper portion of the base isolation pile cap (C); And, it is installed in the hollow of the pile (P) to vertically penetrate the base block (B) and the base isolation pile cap (C) one end is fixed to the hollow of the pile (P) and the other end of the base block (B) It provides a base isolation pile structure using a base isolation pile cap and a permanent tension member, characterized in that it comprises a;
또한 상기 면진 파일캡(C)은 중앙에 중공이 형성되고 상기 파일(P)의 주두 상부에 설치되는 하부받침(10); 중앙에 중공이 형성되고 상기 하부받침(10) 상부에 설치되는 방진패드(20); 중앙에 중공이 형성되고 상기 방진패드(20) 상부에 설치되는 상부받침(30); 중앙에 중공이 형성되고 상기 상부받침(30)보다 큰 직경으로 상기 상부받침(30)의 상부에 설치되는 상부커버(51); 전체적으로 원통의 형상으로 상기 상부커버(51)의 위주면 하부에 부착되어 설치되되 수직면의 하단이 상기 파일(P)의 주두 이하로 내려오도록 설치되는 보호관(52); 및, 상기 상부커버(51)를 관통하여 상기 상부받침(30) 상부에 수직으로 접합되되 상부는 상기 기초블록(B)의 하부에 매입되는 다수 개의 스터드볼트(40);를 포함하여 구성되되, In addition, the base isolation pile cap (C) has a hollow is formed in the center and the
상기 하부받침(10)은 상부 및 하부에 각각 상기 방진패드(20)가 거치될 수 있는 크기를 가진 패드가이드(12) 및 상기 파일(P)의 중공에 삽입될 수 있는 크기의 파일가이드(14)가 더 형성되고, The
상기 영구 인장재(T)는 상기 하부받침(10), 방진패드(20), 상부받침(30), 상부커버(51) 각각의 중앙에 형성된 중공을 관통하는 것을 특징으로 하는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조를 제공한다.
The permanent tension member (T) is a base isolation pile cap and permanent tension member, characterized in that through the hollow formed in the center of each of the
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.According to the present invention, the following effects are expected.
첫째, 별도의 설계변경없이 횡하중에 대응하는 인장성능을 가질 수 있도록 기존의 파일 및 기초블록에 적용할 수 있는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조를 제공한다. First, to provide a seismic pile structure using a seismic pile cap and a permanent tension member that can be applied to existing piles and foundation blocks so as to have a tensile performance corresponding to the lateral load without a separate design change.
둘째, 구조가 간단하여 설치가 간편하고 파손의 우려가 적은 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조를 제공한다. Second, it provides a seismic pile structure using a simple seismic pile cap and permanent tension member because the structure is simple and easy to install.
셋째, 건식화 및 기성화된 부재를 조립하므로 비숙련공이 설치하더라도 우수한 면진효과 및 인장효과를 얻을 수 있는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조를 제공한다. Third, assembling dry and ready-made members provides a seismic pile structure using a seismic pile cap and a permanent tension member which can obtain excellent seismic effect and tensile effect even if unskilled workers are installed.
넷째, 별도의 설계변경이 필요없고 구조가 간단하므로 공기와 공비를 줄일 수 있는 경제적인 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조를 제공한다.
Fourth, since there is no need for a separate design change and the structure is simple, it provides an economically isolated pile cap and a permanent pile material that can reduce air and aerobics.
도 1은 하중에 대한 종래의 구조물 및 면진 파일구조의 거동을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 면진 파일구조의 거동을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 분해 사시도이다.
도 5는 구조물의 왼쪽에 하중이 집중될 때 본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 거동을 도시한 것이다.
도 6은 구조물의 중앙에 하중이 집중될 때 본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 거동을 도시한 것이다.
도 7은 구조물의 오른쪽에 하중이 집중될 때 본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 거동을 도시한 것이다.1 shows the behavior of a conventional structure and a seismic pile structure against a load.
2 is an enlarged view of the behavior of the base isolation pile structure of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view of a base isolation pile structure using a base isolation pile cap and a permanent tension member of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a base isolation pile structure using the base isolation pile cap and the permanent tension member of the present invention.
Figure 5 illustrates the behavior of the base isolation pile structure using the base isolation pile cap and the permanent tension member of the present invention when the load is concentrated on the left side of the structure.
Figure 6 illustrates the behavior of the base isolation pile structure using the base isolation pile cap and the permanent tension member of the present invention when the load is concentrated in the center of the structure.
Figure 7 illustrates the behavior of the base isolation pile structure using the base isolation pile cap and the permanent tension member of the present invention when the load is concentrated on the right side of the structure.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1. 면진 1. Isolation
파일캡과Pile cap
영구 everlasting
인장재를Tension
이용한 면진 파일구조 Base isolation file structure
도 3은 본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 분해 사시도이다.
3 is a cross-sectional view of a base isolation pile structure using a base isolation pile cap and a permanent tension member of the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view of a base isolation pile structure using a base isolation pile cap and a permanent tension member of the present invention.
본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조는 면진 파일구조에서,The base isolation pile structure using the base isolation pile cap and the permanent tension member of the present invention is a base isolation pile structure,
지반에 매립 또는 항타된 중공이 형성된 파일(P); 상기 파일(P)의 주두에 설치되는 내부에 방진패드(20)를 가진 면진 파일캡(C); 상기 면진 파일캡(C)의 상부에 설치되는 기초블록(B); 및, 상기 기초블록(B) 및 면진 파일캡(C)을 수직으로 관통하여 상기 파일(P)의 중공에 설치되는 것으로 일단은 상기 파일(P)의 중공에 고정되고 타단은 상기 기초블록(B)에 고정되는 영구 인장재(T);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
A pile (P) having hollows embedded or driven in the ground; A base isolation pile cap (C) having a dustproof pad (20) installed inside the head of the pile (P); A base block (B) installed on an upper portion of the base isolation pile cap (C); And, it is installed in the hollow of the pile (P) to vertically penetrate the base block (B) and the base isolation pile cap (C) one end is fixed to the hollow of the pile (P) and the other end of the base block (B) Permanent tensile material (T) is fixed to the); characterized in that comprises a.
상기 파일(P)은 중공이 형성된 PC, PHC 등의 기성콘크리트파일이 주로 사용될 것이나 일반적이 현장타설 콘크리트 파일을 이용할 수도 있고 철골부재를 이용할 수도 있다.
The pile (P) is a hollow concrete pile, such as PC, PHC will be mainly used, but in general, it can be used for cast-in-place concrete pile or steel member.
상기 면진 파일캡(C)은 내부에 방진패드(20)를 가지고 상기 파일(P)의 주두에 설치되는 것으로써, The base isolation pile cap (C) is installed on the head of the pile (P) having a dustproof pad 20 therein,
상기 면진 파일캡(C)은 중앙에 중공이 형성되고 상기 파일(P)의 주두 상부에 설치되는 하부받침(10); 중앙에 중공이 형성되고 상기 하부받침(10) 상부에 설치되는 방진패드(20); 중앙에 중공이 형성되고 상기 방진패드(20) 상부에 설치되는 상부받침(30); 중앙에 중공이 형성되고 상기 상부받침(30)보다 큰 직경으로 상기 상부받침(30)의 상부에 설치되는 상부커버(51); 전체적으로 원통의 형상으로 상기 상부커버(51)의 위주면 하부에 부착되어 설치되되 수직면의 하단이 상기 파일(P)의 주두 이하로 내려오도록 설치되는 보호관(52); 및, 상기 상부커버(51)를 관통하여 상기 상부받침(30) 상부에 수직으로 접합되되 상부는 상기 기초블록(B)의 하부에 매입되는 다수 개의 스터드볼트(40);를 포함하여 구성된다.
The base isolation pile cap (C) is a hollow bottom is formed in the center and the
상기 하부받침(10)은 상부 및 하부에 각각 상기 방진패드(20)가 거치될 수 있는 크기를 가진 패드가이드(12) 및 상기 파일(P)의 중공에 삽입될 수 있는 크기의 파일가이드(14)가 더 형성되며 부식의 우려가 없는 강제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 하부받침(10)은 파일(P)의 두부를 정리한 후 설치되는 것으로, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 상부 및 하부에 각각 상기 방진패드(20)가 거치될 수 있는 크기 또는 직경을 가진 패드가이드(12) 및 상기 파일(P)의 중공에 삽입될 수 있는 크기 또는 직경의 파일가이드(14)가 더 형성될 수 있는 데, 지진 등으로 인한 수평진동이 발생되었을 때 상기 패드가이드(12) 및 파일가이드(14)가 각각 방진패드(20) 및 파일(P)이 하부받침(10)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다. The
상기 패드가이드(12)의 내경은 최소한의 유격을 가지고 상기 방진패드(20)의 외경보다 조금 크며, 상기 파일가이드(14)의 외경은 최소한의 유격을 가지고 상기 파일(P)의 내경보다 조금 작다. The inner diameter of the
또한 상기 하부받침(10)은 수평진동에 저항하는 전단응력을 받게 되므로 두께는 구조적 검토를 통해 충분한 강성과 두께를 가지는 것이 바람직하며, 부식방지를 위해 방청페인트 등으로 도장하는 것이 바람직하다.
In addition, since the
상기 방진패드(20)는 대체로 원기둥형태로써 상기 하부받침(10) 상부에 설치되는 것으로, 교량등에 사용되는 일반적인 면진패드를 사용하며 단면과 직경은 파일(P)의 단면과 직경에 유사하게 정하는 것이 바람직하며 두께는 지진으로 인한 진동폭과 파일(P)의 선단지지력에 따라 적정한 수준으로 자유로이 정할 수 있다.
The anti-vibration pad 20 is generally installed on the
상기 상부받침(30)은 대체로 중공이 형성된 원반형태로써 상기 방진패드(20) 상부에 설치되는 것으로, 주로 철판을 사용하며 구조물로부터 방진패드(20) 상부에 이르는 하중 전달 및 진동 흡수를 위한 강재로써 두께가 충분하여야 한다. 또한 하기 스터드볼트(40)를 용접 내지 나사결합 등으로 접합고정한다. 또한 상기 상부받침(30)의 두께는 구조적 검토를 통해 충분한 강성과 두께를 가지는 것이 바람직하며, 부식방지를 위해 방청페인트 등으로 도장하는 것이 바람직하다.
The
상기 보호관(52)은 전체적으로 원통의 형상으로 상기 상부커버(51)의 위주면 하부에 부착되어 설치되되 수직면의 하단이 상기 파일(P)의 주두 이하로 내려오도록 설치되는 것으로써, 상기 상부커버(51)와 일체로 형성되어 보호캡(50)을 형성할 수도 있고 상기 상부받침(30)과 일체로 형성될 수도 있다. 상기 보호관(52)은 상기 상부커버(51) 및 상기 상부받침(30)과 같은 소재로 하여 접합하거나 일체로 성형할 수도 있고, 상기 상부커버(51) 또는 상기 상부받침(30)을 거푸집안에 설치한 상태에서 철근콘크리트를 타설하여 상기 상부커버(51) 또는 상기 상부받침(30)과 일체로써 제작할 수도 있다.
The
상기 스터드볼트(40)는 상기 상부커버(51)를 관통하여 상기 상부받침(30) 상부에 수직으로 접합되되 상부는 상기 기초블록(B)의 하부에 일체로써 시공되어 다수 개가 매입된다.
The
또한 상기 면진 파일캡(C)은 전체적으로 상하부가 개방된 통형상으로 상기 보호관(52) 수직면의 외주면에 설치되는 보호캡 스페이서(60); 및, 상기 보호캡(50) 수직면의 하단 내주면과 파일(P)의 주두사이의 틈에 설치되는 패드보호대(70);가 추가로 더 구성될 수 있다.
In addition, the isolation pile cap (C) is a
상기 보호캡 스페이서(60)는 대체로 전체적으로 상하부가 개방된 원통형상으로 상기 보호캡(50) 수직면의 외주면에 설치되는 것으로, 상기 방진패드(20)와 유사한 소재로 내구성과 신축성이 좋은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 보호캡 스페이서(60)는 보호캡(50)으로 전달되는 지반(잡석층 포함)의 진동을 흡수할 공간을 확보하는 기능을 하며 상기 보호캡 스페이서(60)의 상부는 기초블록(B)에 매립되는 부분을 제외한 나머지 부분까지 닿도록 하고 상기 보호캡 스페이서(60)의 하부는 보호캡(50)의 하부면까지 부착하여 수직 및 수평진동에 의한 진동흡수 공간을 확보할 목적으로 설치한다.
The
상기 패드보호대(70)는 상기 보호캡(50) 수직면의 하단 내주면과 파일(P)의 주두사이의 틈에 설치되는 것으로, 파일(P) 주두의 상부측면과 보호캡(50) 사이의 틈에 토사 또는 잡석 등의 혼입을 방지하여 진동 발생시 파일(P) 주두 측면과 보호캡(50)과의 진동에 의한 활동 공간을 확보하기 위해 설치한다. 소재로는 내구성이 좋고 공간확보 효과가 좋은 구조물의 신축이음재(JOINT FILLER)를 이용하는 것이 바람직하다.
The
상기 영구 인장재(T)는 상기 기초블록(B) 및 면진 파일캡(C)을 수직으로 관통하여 상기 파일(P)의 중공에 설치되는 것으로 일단은 상기 파일(P)의 중공에 고정되고 타단은 상기 기초블록(B)에 고정되는 것으로, The permanent tension member (T) is installed in the hollow of the pile (P) by vertically penetrating the base block (B) and the base isolation pile cap (C), one end is fixed to the hollow of the pile (P) and the other end is To be fixed to the base block (B),
이때 상기 하부받침(10), 방진패드(20), 상부받침(30), 상부커버(51)는 모두 각각의 중앙에 상기 영구 인장재(T)가 관통될 수 있도록 중공이 형성되고 상기 중공으로 상기 영구 인장재(T)가 관통되어 설치된다. At this time, the
상기 영구 인장재(T)는 통상적인 PC를 제작할 때 사용되는 강연선을 꼬아서 이용할 수도 있고, 필요에 따라 어스앵커(earth anchor)나 쏘일네일(soil nail) 등을 이용할 수도 있다. 또한 상기 영구 인장재(T)는 상기 파일(P)의 중공에 그라우팅(grouting) 등의 방법으로 고정되는 것이 인장력 확보를 위하여 바람직하다. 상기 영구 인장재(T)의 타단은 상기 기초블록(B)을 관통하여 상기 기초블록(B)의 내부 또는 상부에 통상적인 방법으로 고정되는 데, 이때 현장사정 및 설계도서에 따라 인장력이 가해지지 않거나 미리 인장력이 가해져 고정될 수 있다.The permanent tension member T may be used by twisting a stranded wire used when fabricating a conventional PC, or may use an earth anchor, a soil nail, or the like, if necessary. In addition, the permanent tension member (T) is preferably fixed to the hollow of the pile (P) by a grouting (grouting) method for securing the tensile force. The other end of the permanent tension member (T) is fixed through the base block (B) in the usual way inside or above the base block (B), in which the tensile force is not applied according to the on-site assessment and design document Tensile force may be applied in advance to fix it.
상기 영구 인장재(T)의 자유장 및 정착장의 길이는 구조물의 하중, 특성 및 침하량, 전도위험시 상기 영구 인장재(T)에 발생하는 응력 등을 고려하여 치밀하게 계산하고 면밀하게 계산되어야 한다.
The length of the free field and the anchorage of the permanent tension member (T) should be carefully calculated and carefully calculated in consideration of the load, characteristics and settlement of the structure, the stress generated in the permanent tension member (T) in case of falling risk.
도 5는 구조물의 왼쪽에 하중이 집중될 때 본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 거동을 도시한 것이고, 도 6은 구조물의 중앙에 하중이 집중될 때 본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 거동을 도시한 것이며, 도 7은 구조물의 오른쪽에 하중이 집중될 때 본 발명의 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 거동을 도시한 것이다.
Figure 5 shows the behavior of the base isolation pile structure using the seismic isolation pile cap and the permanent tension member of the present invention when the load is concentrated on the left side of the structure, Figure 6 is the isolation pile of the present invention when the load is concentrated in the center of the structure The behavior of the base isolation pile structure using the cap and the permanent tension member is shown, and FIG. 7 illustrates the behavior of the base isolation pile structure using the base isolation pile cap and the permanent tension member when the load is concentrated on the right side of the structure.
본 발명에 사용되는 파일(P) 등의 모든 부재는 각종 하중(상부 구조물자중, 수평하중, 활하중 등) 및 상기 영구 인장재(T)의 축력 등이 작용하므로 강도가 우수한 것이 바람직하다. All members, such as pile P used for this invention, are excellent in strength since various loads (weight of upper structure, horizontal load, live load, etc.) and the axial force of the said permanent tension member T act.
그리고 도 5내지 7에 도시된 바와 같이 상기 영구 인장재(T)는 진동에 의한 불규칙한 하중(원심력, 풍하중, 지진의 수평진동 등)으로 응력의 변화가 많으므로 상기 영구 인장재(T)의 자유장 길이는 신장량을 최소화하기 위해 자유장을 가능한 짧게 설계하여, (1) 직접적인 상부에 하중이 증가할 경우에는 인장력이 급격히 감소되어 방진패드(20)의 응력이 증가하도록 하여야 한다. 또한 (2) 반대측으로 하중이 이동되어 직접적인 상부에 하중이 감소하거나 소멸되는 경우에는 방진패드(20)의 압축응력이 소멸되고 영구 인장재(T)의 인장력이 급격히 증가하여 인장응력을 모두 감당하게 되므로 구조물을 복원시켜 안정된다.
5 to 7, the permanent tension member T has a large variation in stress due to irregular loads (centrifugal force, wind load, earthquake vibration, etc.) due to vibration, and thus the free length of the permanent tension member T. To design the free field as short as possible to minimize the amount of elongation, (1) When the load is increased directly on the top, the tensile force is to be sharply reduced to increase the stress of the anti-vibration pad (20). (2) When the load is moved to the opposite side and the load is directly reduced or extinguished, the compressive stress of the anti-vibration pad 20 is extinguished and the tensile force of the permanent tensile member T is rapidly increased to cover all the tensile stress. It is stabilized by restoring the structure.
2. 면진 2. Isolation
파일캡과Pile cap
영구 everlasting
인장재를Tension
이용한 면진 파일구조의 시공방법 Construction method of base isolation pile structure using
면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조의 시공방법의 한 실시예를 설명하면 다음과 같다.An embodiment of a construction method of a base isolation pile structure using a base isolation pile cap and a permanent tension member is as follows.
(1) 파일(P)의 두부가 정리된 상태(절단면의 높이, 편평도, 강선 절단면의 도막상태등)와 상기 파일(P) 내부의 공간 상태를 확인한 후 인수한다.(1) The head P of the pile P is arranged after being checked (height of the cut surface, flatness, coating state of the steel wire cut surface, etc.) and the space state inside the pile P.
(2) 영구 인장재(T) 길이에 따라 파일(P)의 내부를 소정의 깊이까지 채우거나 밀폐한다.(2) Fill or seal the inside of the pile P to a predetermined depth according to the length of the permanent tension member T.
(3) 파일(P)의 내부 길이가 확보되면 영구 인장재(T)를 삽입하고 그라우팅한다.(3) When the inner length of the pile (P) is secured, insert and grout the permanent tension member (T).
(4) 그라우트의 양생이 완료되면 파일(P)의 두부에 하부받침(10)을 설치하되 상기 하부받침(10)의 중공으로 영구 인장재(T)의 일단이 관통되도록 한다.(4) When the curing of the grout is completed, the
(5) 상기 영구 인장재(T)가 상기 방진패드(20), 상부받침(30), 상부커버(51) 각각의 중앙에 형성된 중공을 관통하도록 상기 방진패드(20), 상부받침(30), 상부커버(51)의 중심축을 유지하며 설치한다.(5) the dustproof pad 20, the
(6) 기타 부재의 조립을 완료하고 모든 틈을 실리콘 등으로 충진하여 기초블록(B)을 포함한 구조물 콘크리트 타설시 콘크리트 등의 불순물이 유입되지 않도록 한다.(6) Complete the assembly of the other members and fill all the gaps with silicon, etc., so that impurities such as concrete should not be introduced during the concrete placement of the structure including the foundation block (B).
(7) 기초블록(B)의 철근 조립시 시스관(sheath) 등을 미리 설치하여 상기 영구 인장재(T)를 관통시켜 수직으로 세워 철근과 결속하고 콘크리트 계획고에 정착구 설치용 공간(인장기잭 설치)을 확보한다.(7) When assembling the reinforcing bar of the basic block (B), the sheath pipe (sheath), etc. are installed in advance to penetrate the permanent tension member (T) to be vertically bound to the reinforcing bar and to install the anchorage in the concrete plan (tension jack installation) To secure.
(8) 기초블록(B) 등 구조물의 콘크리트 양생이 완료(설계강도의 80%이상)되면 인장을 위한 부재(지압판, 헤드, 웨지 등)를 조립한 후 설계도서에 맞추어 적정 인장력으로 인장하고, 인장이 완료되면 상기 영구 인장재(T)을 절단한 후 무수축 몰탈 등으로 충진하여 마감한다.
(8) When concrete curing of structures such as foundation block (B) is completed (more than 80% of the design strength), the members for tensioning (pressure plate, head, wedge, etc.) are assembled and tensioned with appropriate tensile force in accordance with the design book. When the tension is completed, the permanent tensile material (T) is cut and then filled with non-shrink mortar and finishes.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
Therefore, the claims of the present invention include modifications and variations that fall within the true scope of the invention.
P: 파일
C: 면진 파일캡
T: 영구 인장재
B: 기초블록
10: 하부받침
12: 패드가이드
14: 파일가이드
20: 방진패드
30: 상부받침
40: 스터드볼트
50: 보호캡
51: 상부커버
52: 보호관
60: 보호캡 스페이서
70: 패드보호대P: file
C: Isolation Pile Cap
T: Permanent Tension
B: foundation block
10: lower support
12: Pad Guide
14: File Guide
20: Dust Pad
30: upper support
40: stud bolt
50: protective cap
51: top cover
52: sheriff
60: protective cap spacer
70: pad protector
Claims (7)
상기 파일(P)의 주두에 설치되는 내부에 방진패드(20)를 가진 면진 파일캡(C);
상기 면진 파일캡(C)의 상부에 설치되는 기초블록(B); 및,
상기 기초블록(B) 및 면진 파일캡(C)을 수직으로 관통하여 상기 파일(P)의 중공에 설치되는 것으로 일단은 상기 파일(P)의 중공에 고정되고 타단은 상기 기초블록(B)에 고정되는 영구 인장재(T);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조에서,
상기 면진 파일캡(C)은 중앙에 중공이 형성되고 상기 파일(P)의 주두 상부에 설치되는 하부받침(10); 중앙에 중공이 형성되고 상기 하부받침(10) 상부에 설치되는 방진패드(20); 중앙에 중공이 형성되고 상기 방진패드(20) 상부에 설치되는 상부받침(30); 중앙에 중공이 형성되고 상기 상부받침(30)보다 큰 직경으로 상기 상부받침(30)의 상부에 설치되는 상부커버(51); 전체적으로 원통의 형상으로 상기 상부커버(51)의 위주면 하부에 부착되어 설치되되 수직면의 하단이 상기 파일(P)의 주두 이하로 내려오도록 설치되는 보호관(52); 및, 상기 상부커버(51)를 관통하여 상기 상부받침(30) 상부에 수직으로 접합되되 상부는 상기 기초블록(B)의 하부에 매입되는 다수 개의 스터드볼트(40);를 포함하여 구성되되,
상기 하부받침(10)은 상부 및 하부에 각각 상기 방진패드(20)가 거치될 수 있는 크기를 가진 패드가이드(12) 및 상기 파일(P)의 중공에 삽입될 수 있는 크기의 파일가이드(14)가 더 형성되고,
상기 영구 인장재(T)는 상기 하부받침(10), 방진패드(20), 상부받침(30), 상부커버(51) 각각의 중앙에 형성된 중공을 관통하는 것을 특징으로 하는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조.
A pile (P) having hollows embedded or driven in the ground;
A base isolation pile cap (C) having a dustproof pad (20) installed inside the head of the pile (P);
A base block (B) installed on an upper portion of the base isolation pile cap (C); And,
It is installed in the hollow of the pile (P) by vertically penetrating the base block (B) and the base isolation pile cap (C) one end is fixed to the hollow of the pile (P) and the other end to the base block (B) In the seismic isolation pile structure using a seismic isolation cap and a permanent tension member, characterized in that it comprises a;
The base isolation pile cap (C) is a hollow bottom is formed in the center and the lower support 10 is installed on the upper head of the pile (P); Hollow is formed in the center and the anti-vibration pad 20 is installed on the lower support 10; A hollow is formed in the center and the upper support 30 is installed on the top of the anti-vibration pad 20; The upper cover 51 is formed in the center and installed on the upper portion of the upper support 30 with a diameter larger than the upper support 30; A protective tube 52 attached to a lower circumferential surface of the upper cover 51 in a cylindrical shape as a whole, and installed so that the lower end of the vertical surface falls below the head of the pile P; And a plurality of stud bolts 40 which are vertically bonded to the upper portion of the upper support 30 through the upper cover 51 and the upper portion is embedded in the lower portion of the base block B.
The lower support 10 has a pad guide 12 having a size on which the dustproof pad 20 can be mounted on an upper portion and a lower portion thereof, and a pile guide 14 having a size that can be inserted into the hollow of the pile P. ) Is formed,
The permanent tension member (T) is a base isolation pile cap and permanent tension member, characterized in that penetrating through the hollow formed in the center of each of the lower support 10, the anti-vibration pad 20, the upper support 30, the upper cover 51 Base isolation file structure using.
상기 면진 파일캡(C)은
전체적으로 상하부가 개방된 통형상으로 상기 보호관(52) 수직면의 외주면에 설치되는 보호캡 스페이서(60); 및, 상기 보호캡(50) 수직면의 하단 내주면과 파일(P)의 주두사이의 틈에 설치되는 패드보호대(70);가 추가로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조.
In claim 2,
The base isolation pile cap (C) is
A protective cap spacer (60) installed on an outer circumferential surface of the protective tube (52) vertically in a cylindrical shape having an upper and a lower portion as a whole; And a pad protector 70 installed in a gap between the lower inner circumferential surface of the protective cap 50 and the vertical head of the pile P, and the head of the pile P; and a seismic isolation pile cap and a permanent tension member. File structure.
상기 영구 인장재(T)는 상기 파일(P)의 중공에 그라우팅(grouting)으로 고정되는 것을 특징으로 하는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조.
3. The method according to claim 2 or 3,
The permanent tension member (T) is seismic isolation pile structure using a seismic isolation cap and a permanent tension member, characterized in that the grouting (grouting) fixed to the hollow of the pile (P).
상기 영구 인장재(T)는 미리 인장력이 가해져 고정되는 것을 특징으로 하는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조.
3. The method according to claim 2 or 3,
The permanent tension member (T) is a base isolation pile structure using a seismic isolation cap and a permanent tension member, characterized in that the fixed tension is applied in advance.
상기 영구 인장재(T)로 어스앵커나 쏘일네일을 이용하는 것을 특징으로 하는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조.
3. The method according to claim 2 or 3,
A base isolation pile cap and a base isolation pile structure using a permanent tension member, characterized in that to use the earth anchor or a nail nail as the permanent tension member (T).
상기 면진 파일캡(C)의 상부커버(51) 및 보호관(52)은 일체로 제작되어 보호캡(50)을 형성하는 것을 특징으로 하는 면진 파일캡과 영구 인장재를 이용한 면진 파일구조.
3. The method according to claim 2 or 3,
The upper cover 51 and the protective tube 52 of the base isolation pile cap (C) is integrally manufactured to form a protective cap 50, characterized in that the base pile pile and seismic isolation using a permanent tension member.
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