KR101148815B1 - Composite pile connected inner connecting member and composite construction method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내측연결구를 이용하여 연결된 복합말뚝 및 이를 이용한 복합말뚝 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝을 서로 연결시킴에 있어서 내측연결구 설치로 연결부위를 확장시켜 보다 안정적으로 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝을 연결시킬 수 있고 효과적인 하중전달이 가능하며 간단하게 두부보강수단 설치가 가능한 내측연결구를 이용하여 연결된 복합말뚝 및 이를 이용한 복합말뚝 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite pile connected using the inner connector and a composite pile construction method using the same. More specifically, in connecting the steel pipe pile and the hollow concrete pile to each other, it is possible to connect the steel pipe pile and the hollow concrete pile more stably by expanding the connection part by installing the inner connector, and to effectively load transfer and simply install the head reinforcement means. It relates to a composite pile connected by using the inner connector possible and a composite pile construction method using the same.
종래 복합말뚝을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the conventional composite pile as follows.
일반적으로 지반의 상부에 소정의 상재 구조물을 설치하기 위해서는 그 지반이 상재 구조물의 하중에 대한 충분한 지지력이 확보되어야 한다.In general, in order to install a predetermined floor structure on top of the ground, the ground must have sufficient bearing capacity for the load of the floor structure.
이러한 지반 조건이나 상재 구조물의 하중 조건에 대응하여 충분한 지지력이 확보되지 않는 지반을 연약지반이라 한다.Soft ground is a ground that does not have sufficient bearing capacity in response to such ground conditions or load conditions of the flooring structure.
연약지반은 상재 구조물의 안정성과 침하 문제에 대한 대책이 상재 구조물 설치 이전에 마련되어야 하며, 이러한 사전 대책 중에 가장 보편적으로 사용되고 있는 방법으로써, 향후 예측되는 상재 구조물의 하중을 지지층에 균등하고 안전하게 도달시키고자 선 시공하는 말뚝공법이 있다.The soft ground should be prepared before the installation of the structural structure, and the countermeasures for stability and settlement of the structural material should be prepared before installation of the structural material. There is a piling method for charity construction.
말뚝공법은 미리 공장에서 생산된 기성의 중공 콘크리트말뚝이나 강관말뚝을 디젤해머 또는 유압해머 등으로 타격하여 시공하거나, 지반을 천공한 후 매입 시공하는 방법을 말한다.The pile method refers to a method of constructing a hollow concrete pile or a steel pipe pile produced in a factory by hitting it with a diesel hammer or a hydraulic hammer or drilling a ground and then buying it.
말뚝공법에 사용되는 말뚝의 종류는 구조물에 가해지는 하중조건과 내진설계 여부, 기타 충격응력 등을 고려하여 선정하게 되는데, 현재 건축현장에서는 고강도 중공 콘크리트말뚝이 보편적으로 사용되고 있으며, 한국 산업규격(KS)따르면, 원심력을 응용하여 제조된 콘크리트의 압축 강도가 78.5N/㎟(800㎏f/㎠) 이상의 프리텐션 방식에 의한 고강도 중공 콘크리트말뚝(이하, “중공 콘크리트말뚝”이라 함)이라 규정하고 있다.The type of pile used in the pile construction method is selected in consideration of the load condition applied to the structure, seismic design, and other impact stress.In the current construction site, high-strength hollow concrete piles are commonly used, and Korean Industrial Standards (KS) According to the present invention, the compressive strength of concrete manufactured by applying centrifugal force is defined as a high strength hollow concrete pile (hereinafter referred to as “hollow concrete pile”) by a pretension method of 78.5 N / mm 2 (800 kgf / cm 2) or more.
한편, 도로 및 상기 교량 등 토목현장에서는 건축물에 비하여 하중조건이 복잡하고 다양하여 중공 콘크리트말뚝으로는 설계조건을 만족하지 못하는 경우가 많아 대신 강관말뚝을 많이 사용하고 있으며, 이 강관말뚝에 대해서도 그 규격이 한국 산업규격(KS)에 규정되어 있다.On the other hand, in civil engineering sites such as roads and bridges, the load conditions are more complicated and diverse than those of buildings, and hollow concrete piles often do not satisfy the design conditions, and many steel pipe piles are used instead. This is specified in Korean Industrial Standard (KS).
또한 지지 지반의 깊이에 따라 시공되는 말뚝의 길이는 선택적으로 사용할 수 있으나, 중공 콘크리트말뚝 및 강관말뚝은 공장에서 기성제품으로 제작되며, 일정길이 이상의 제품은 운반이 곤란하기 때문에 중공 콘크리트말뚝 및 강관말뚝은 15m를 최대 길이로 생산되고 있다. 그러나 각종 시공현장에서는 지반조건에 따라 15m를 초과하여 수십미터의 말뚝 길이를 요하는 경우도 많다.In addition, the length of the pile can be selectively used according to the depth of the support ground, but the hollow concrete piles and steel pipe piles are made as ready-made products in the factory, and the hollow concrete piles and steel pipe piles are difficult to transport because the products over a certain length are difficult to transport. Is produced in a maximum length of 15m. However, many construction sites require pile lengths of several tens of meters exceeding 15m depending on the ground conditions.
이에 시공하는 말뚝의 길이가 일정길이를 초과하는 경우 2본 이상의 말뚝을 연결하여 시공하는 것은 필연적이다.Therefore, when the length of the pile to be installed exceeds a certain length, it is inevitable to connect two or more piles.
종래의 말뚝 이음장치를 이용하여 두 개의 말뚝을 연결하는 대표적인 방법으로서, 중공 콘크리트말뚝의 경우 말뚝의 일단에 말뚝과 일체로 설치된 철제 조인트 판(중공 두부보호판)에 형성된 용접 홈을 이용하여 상, 하 말뚝을 맞이음 용접하는 시공방법이 사용되고 있다. As a representative method of connecting two piles using a conventional pile joint device, in the case of hollow concrete piles, the upper and lower welding holes formed in the steel joint plate (hollow head protection plate) installed integrally with the pile at one end of the pile A construction method of butt welding a pile is used.
그리고, 강관말뚝의 경우 말뚝과 말뚝을 맞대어 말뚝의 단부에 형성된 용접 홈을 이용하여 상, 하 말뚝을 맞이음 용접한다.And, in the case of steel pipe pile, butt welding the upper and lower piles by using the welding groove formed in the end of the pile to face the pile and the pile.
그런데, 상재 구조물 및 지진 등에 의하여 말뚝에 가해지는 수평력과 모멘트는 지표면으로부터 약 10m 이내에서 최대가 되는 특성이 있다.By the way, the horizontal force and the moment applied to the pile due to the earthquake structure and earthquake, etc., has a maximum characteristic within about 10m from the ground surface.
이에 지지 지반까지의 깊이가 깊어서 말뚝의 길이를 길게 해야 하는 경우에 말뚝의 아래부분은 상대적으로 휨강도는 약하나 압축강도는 높은 중공 콘크리트말뚝으로도 충분한 내력을 발휘할 수 있는 반면, 지표면에 가까운 상부는 휨강도와 압축강도가 높은 강관 말뚝을 사용함으로써 충분한 내력을 발휘할 수 있도록 한다.Therefore, when the length of the pile is long because the depth to the supporting ground is long, the lower portion of the pile is relatively weak in flexural strength, but it is able to exert sufficient strength even with the hollow concrete pile with high compressive strength, while the upper portion near the ground surface is flexural strength. By using steel pipe piles with high compressive strength and sufficient strength.
상기와 같이 상부와 하부 말뚝의 종류가 다른 말뚝을 복합말뚝이라 칭한다.As described above, piles having different kinds of upper and lower piles are called composite piles.
종래에는 상기와 같이 복합말뚝을 연결하기 위해 용접 이음방법을 사용하기도 하였고, 근래에는 용접 이음 외에 무용접 이음방법이 사용되고 있다.Conventionally, a welding joint method has been used to connect a composite pile as described above, and in recent years, a welding joint method has been used in addition to a welding joint.
도 1의 종래기술에 따른 용접이음 방법에 의한 강관말뚝(2)과 중공 콘크리트말뚝(3) 사이의 연결부 구조를 보여주는 분해 사시도 및 종래 기술에 따른 강관말뚝(2)과 중공 콘크리트말뚝(3)이 연결된 상태의 연결부 단면 구조를 보여주는 개략적인 단면 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing the connection structure between the
즉, 종래기술에 따른 복합 말뚝(1)은, 하부는 중공 콘크리트말뚝(3)으로 이루어지고 상부는 강관말뚝(2)으로 이루어져 있으며, 상기 강관말뚝(2)과 중공 콘크리트말뚝(3)은 다음과 같은 구조를 가진 연결부를 통하여 일체를 이루고 있다.That is, the
먼저, 상기 중공 콘크리트말뚝(3)의 두부에는 말뚝 제조 시부터 소정 두께의 강재로 이루어진 원형의 중공 두부보호판(31)이 일체로 설치되어 있다. 상기 중공 두부보호판(31)의 아래쪽으로 상기 중공 콘크리트말뚝(3)에는 보강 밴드(32)가 더 구비될 수도 있다. 상기 중공 콘크리트말뚝(3)의 두부와 연결되는 상기 강관말뚝(2)의 하단부에는 접합보강부재(4)가 구비된다.First, the hollow hollow
상기 접합보강부재(4)는, 중공 콘크리트말뚝(3)의 두부 형상에 대응되는 원형의 강재로 이루진 보강판(41)과, 상기 보강판(41)에 수직하게 설치되는 하나 이상의 수직리브(42)를 포함하여 구성된다. The joint reinforcing
상기 보강판(41)과 수직리브(42)를 포함하는 상기 접합보강부재(4)는, 강관말뚝(2)의 하단부가 상기 보강판(41)에 접하여 용접되고, 상기 수직 리브(42)는 강관말뚝(2)의 내부로 삽입되어 강관말뚝(2)의 내면에 밀착되는 형태로 상기 강관말뚝(2)의 하단부에 결합된다.The joint reinforcing
또한, 상기 접합보강부재(4)는 중공 두부보호판(31)과도 일체로 결합하게 되는데, 상기 접합보강부재(4)의 하면이 중공 콘크리트말뚝(3)의 중공 두부보호판(31)에 밀착된 상태로 그 테두리가 용접됨으로써, 상기 접합보강부재(4)와 중공 두부보호판(31)이 견고하게 결합된다.In addition, the joint reinforcing
하지만 이러한 종래 기술의 경우는 중공 콘크리트말뚝(3)을 강관말뚝(2)에 용접하여 접착하는 작업을 거치게 되어 시공현장에 필수적으로 용접인원 및 설비가 필요하여 시공절차가 복잡해지고 시공을 위한 설비 가동시간이 증가되며 악천 후 등 주위 환경에 따라 시공자체가 힘들어 지는 등의 문제점도 있었다.However, in the case of the prior art, the
또한, 위와 같이 상기 접합보강부재(4)의 하면이 중공 콘크리트말뚝(3)의 중공 두부보호판(31)에 밀착된 상태로 그 테두리가 용접되는데, 이러한 테두리 용접만에 의해서는 접합보강부재(4)와 중공 두부보호판(31)이 완전하게 결합되는데는 한계가 있을 수 밖에 하중전달에 효율적이지 못하다는 문제점이 있었다.In addition, the edge of the joint reinforcing member (4) is welded in the state that the edge is in close contact with the hollow
또한 상기 용접부의 품질관리가 매우 중요하게 되지만 실제 현장에서 이를 일일이 확인하는 것을 쉽지 않아 하자발생요인이 될 수 있다는 문제점이 있었다.In addition, the quality control of the weld is very important, but there is a problem that it may be a cause of defects because it is not easy to check this on a real site.
또한, 상기 복합말뚝 내부에는 즉 강관말뚝 내부에는 콘크리트가 충전되어 강관말뚝과 콘크리트가 서로 합성되도록 하는 것이 효과적인데 충전된 콘크리트와 강관말뚝이 서로 확실하게 일체화되도록 스터드를 설치하려해도 다수의 수직리브(42)에 의하여 강관말뚝 내측면에 스터드 설치가 용이하지 않고 내부에 막음판이 설치되지 않아 강관 내부에 콘크리트를 충진하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, it is effective that the composite pile is filled inside the concrete pile, that is, inside the steel pipe pile, so that the steel pipe pile and the concrete are synthesized with each other. There is a problem that it is difficult to install the stud on the inner side of the steel pipe pile and the concrete is not filled in the steel pipe because the blocking plate is not installed inside.
이에 본 발명은 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝의 연결부에 있어서, 하중전달 흐름을 보다 효과적으로 유도하도록 하면서도, 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝의 연결성능을 충분히 확보할 수 있도록 하고, 강관말뚝 내부에 충진되는 콘크리트와의 합성능력도 충분히 확보할 수 있는 복합말뚝 연결방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.Therefore, the present invention is to connect the steel pipe pile and the hollow concrete pile, to more effectively induce the load transfer flow, to ensure a sufficient connection performance between the steel pipe pile and the hollow concrete pile, and the concrete and filled inside the steel pipe pile It is a technical task to solve the provision of a composite pile connection method that can sufficiently secure the synthesis capacity.
상기 기술적과제를 달성하기 위하여 본 발명은The present invention to achieve the above technical problem
첫째, 복합말뚝의 연결부에 있어서 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝의 연결을 기본적으로는 용접에 의하지만 이러한 용접부위를 종래에는 연결부 테두리만에 한정되었으나 이러한 연결부 용접부위를 보다 확장될 수 있도록 함으로서 보다 확실한 복합말뚝 연결시공이 가능하도록 하였다.First, in the connection part of the composite pile, the connection between the steel pipe pile and the hollow concrete pile is basically made by welding, but such a welding part is limited to only the edge of the connection part in the related art, but it is possible to expand the welding part of the connection part more clearly. The pile connection construction was made possible.
이를 위해 본 발명은 상기 연결부에 있어 상면이 상부판으로 형성되고 상부판의 양 측단으로부터 하방으로 갈수록 직경이 커지는 하광상협의 몸통판을 포함하여 형성되는 내측연결구를 이용하되, 상기 몸통판은 중공 콘크리트말뚝의 상부에 형성된 중공 두부보호판의 중공 내측상면(B)에 용접되도록 하고, 강관말뚝의 하단부는 중공 콘크리트말뚝의 중공 두부보호판 외측상면(A)에 테두리용접되도록 함으로서 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝의 연결성능을 충분히 확보할 수 있도록 하였다.To this end, the present invention uses an inner connector formed on the connecting portion, including an upper plate formed of a top plate, and a trunk plate of a lower beam cross-section having a larger diameter from both side ends of the upper plate downward, wherein the trunk plate is hollow concrete. Connection between the steel pipe pile and the hollow concrete pile by welding to the hollow inner upper surface (B) of the hollow head protection plate formed on the top of the pile, and the lower end of the steel pipe pile to the edge welded to the outer upper surface (A) of the hollow head protection plate of the hollow concrete pile The performance was secured enough.
또한, 중공 콘크리트말뚝의 상면에는 중공 두부보호판에 형성된 관통공과 연통된 체결홀이 더 형성되도록 하여 상기 관통공과 체결홀에 체결된 연결스터드가 설치되도록 하고, 상기 연결스터드는 콘크리트에 매립되도록 하였다.In addition, a fastening hole communicating with a through hole formed in the hollow head protection plate is further formed on the upper surface of the hollow concrete pile to install a connection stud fastened to the through hole and the fastening hole, and the connection stud is embedded in concrete.
이에 본 발명에 의한 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝은The steel pipe pile and hollow concrete pile according to the present invention
강관말뚝와 중공 콘크리트 말뚝의 두부보호판이 서로 연결부 테두리용접에 의한 연결(연결1)에 더하여 내측연결구에 의한 용접연결(연결2)과 연결스터드에 의한 콘크리트와의 합성연결(연결3)이 더해져 보다 효과적인 연결성능 확보(연결부위 확장)가 가능하도록 하였다.The head protection plate of the steel pipe pile and the hollow concrete pile is more effective by the joint connection (connection 1) in addition to the joint connection (connection 1) in addition to the welding connection (connection 2) by the inner connector and the composite connection (connection 3) with the concrete by the connection stud. It is possible to secure connection performance (expansion of connecting parts).
둘째, 상기 내측연결구에 의하여 중공 콘크리트말뚝의 중공부는 폐색되므로 강관말뚝 내부에 콘크리트를 용이하게 충전시킴에 있으며 강관말뚝과 콘크리트의 합성능력을 증진할 수 있는 스터드를 상기 내측연결구 표면에 다수가 용이하게 형성되도록 하여 강관말뚝과 내부연결구의 일체화가 충분히 이루어질 수 있도록 하였다.Second, since the hollow part of the hollow concrete pile is closed by the inner connector, it is easy to fill the concrete inside the steel pipe pile, and a number of studs on the inner connector surface can easily facilitate the synthesis of the steel pipe pile and the concrete. It was formed so that the integration of the steel pipe pile and the internal connector can be made sufficiently.
이로서 본 발명에 의한 복합말뚝은 내측연결구에 형성된 스터드와 중공 콘크리트말뚝의 두부보호판에 형성된 연결스터드에 의하여 강관말뚝과 중공 콘크리트 말뚝의 일체성을 보다 효과적으로 확보할 수 있게 되어 있다.As a result, the composite pile according to the present invention can more effectively secure the integrity of the steel pipe pile and the hollow concrete pile by the stud formed on the inner connector and the connection stud formed on the head protection plate of the hollow concrete pile.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
본 발명에 의하여 종래 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝의 연결부를 설치함에 있어 종래 접합보강부재를 이용함에 따른 다수의 수직리브를 용접하는 등의 번거로움을 덜 수 있으며, 상기 연결부의 성능을 획기적으로 높일 수 있고 간단하게 두부보강수단을 설치할 수 있어 복합말뚝의 연결시공의 품질관리가 매우 용이해지게 된다.According to the present invention, in installing the connection part of the conventional steel pipe pile and the hollow concrete pile, it is possible to reduce the inconvenience of welding a plurality of vertical ribs by using the conventional joint reinforcing member, and dramatically increase the performance of the connection part. And it is easy to install the head reinforcement means, it becomes very easy to control the quality of the construction of the composite pile.
도 1은 종래 복합말뚝의 연결부에 대한 분해 사시도 및 단면 사시도,
도 2a는 본 발명에 의한 복합말뚝의 분해사시도,
도 2b는 본 발명에 의한 복합말뚝의 결합 사시도,
도 2c는 본 발명에 이용되는 강관말뚝의 사시도 및 단면도,
도 2d는 본 발명의 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝의 연결부 발췌사시도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 강관말뚝의 시공순서도,
도 4a는 본 발명에 이용되는 다른 강관말뚝의 사시도 및 단면도,
도 4b는 도 4a에 의한 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝의 연결부 발췌사시도이다.1 is an exploded perspective view and a cross-sectional perspective view of a connection part of a conventional composite pile,
Figure 2a is an exploded perspective view of a composite pile according to the present invention,
Figure 2b is a combined perspective view of the composite pile according to the present invention,
Figure 2c is a perspective view and a cross-sectional view of the steel pipe pile used in the present invention,
Figure 2d is a perspective view of the connection portion of the steel pipe pile and hollow concrete pile of the present invention,
3a, 3b and 3c is a construction sequence diagram of the steel pipe pile of the present invention,
4a is a perspective view and a cross-sectional view of another steel pipe pile used in the present invention,
Figure 4b is an exploded perspective view of the connection portion of the steel pipe pile and hollow concrete pile according to Figure 4a.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
본 발명의 복합말뚝은 실시예 1과 실시예 2로 구분할 수 있다.Composite pile of the present invention can be divided into Example 1 and Example 2.
상기 실시예 1과 실시예 2의 차이는 강관말뚝의 차이로 인하여 구분되는데 실시예 1에 의한 강관말뚝은 내부에 충전되는 콘크리트에 있어 달리 철근이 배근되지 않도록 하는 반면, 실시예 2에 의한 강관말뚝은 내부에 철근조립망(125)가 더 설치되어 강관말뚝에 충전되는 콘크리트(121)가 철근콘크리트 구조로 형성되도록 함에 차이가 있다.The difference between Example 1 and Example 2 is distinguished due to the difference in the steel pipe pile, the steel pipe pile according to Example 1 to prevent the reinforcing steel bars in the concrete filled inside, whereas the steel pipe pile according to Example 2 There is a difference in that the reinforced
< 실시예 1에 의한 복합말뚝 ><Compound Pile according to Example 1>
[ 복합말뚝(100) ][Composite Pile (100)]
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 복합말뚝의 분해사시도 및 결합사시도이다.2a and 2b is an exploded perspective view and a combined perspective view of the composite pile of the present invention.
본 발명의 복합말뚝(100)은 도 2a 및 도 2b와 같이 중공 콘크리트말뚝(110), 강관말뚝(120), 내측연결구(130) 및 두부보강수단(140)을 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 중공 콘크리트말뚝(110)은 원심력을 응용하여 제조된 프리텐션 방식에 의한 고강도 중공 콘크리트말뚝(PHC 말뚝)이다.First, the hollow
이러한 중공 콘크리트말뚝(110)은 중공말뚝의 형태로 제작되며 두부에는 소정 두께의 강재로 이루어진 원형의 중공 두부보호판(111)이 일체로 설치되어 있으며 중공 두부보호판(111)의 아래쪽으로 보강밴드(112)가 더 구비되어 된다.The hollow
이러한 중공 콘크리트말뚝(110)은 공장에서 상기 중공 두부보호판(111)과 보강밴드(112)를 중공 콘크리트말뚝(110) 두부에 일체로 형성되도록 제작되고 통상 원형 중공말뚝 형태로서 중앙부에는 중공부(S)가 형성되어 있다.The hollow
또한 상기 중공 두부보호판(111)은 관통공(113)이 형성되어 있으며 중공 콘크리트말뚝(110) 두부 상면에 나사부가 형성된 슬리브(미도시)가 형성된 체결홀(115)이 형성되도록 하고, 상기 관통공(113)과 연통되도록 하여 연결스터드(114)가 상기 체결홀(115)에 체결되도록 하게 된다.In addition, the hollow
즉, 중공 콘크리트말뚝에 형성시킨 연결스터드(114)는 도 2b와 같이 강관말뚝(120) 내부에 충전되는 콘크리트(121)에 매립되어 강관말뚝과 중공 콘크리트 말뚝의 일체성을 보다 효과적으로 확보할 수 있도록 하게 된다.That is, the
상기 강관말뚝(120)은 도 2a, 2b 및 도 2c와 같이 중공 콘크리트말뚝(110)의 두부에 일체로 연결되는 것으로서 소정의 직경을 가진 강관(122)을 포함하여 제작된다.The
이러한 강관말뚝(120)의 하단부는 상기 중공 콘크리트말뚝(110)의 중공 두부보호판(111)의 외측상면(A)을 따라 접하도록 한 상태에서 테두리 용접(연결1)에 의하여 중공 콘크리트말뚝(110)과 서로 연결된다.The lower end of the
또한 강관말뚝의 상단부에는 복합말뚝의 두부보강수단(140)이 설치된다.In addition, the head reinforcing means 140 of the composite pile is installed at the upper end of the steel pipe pile.
이러한 두부보강수단(140)은 강관말뚝(120) 상단부에 내측에 형성된 원형링 형태로서 상하로 이격된 상단 및 하단보강판(141,144)이 설치된다.The head reinforcement means 140 is installed in the upper end of the
이러한 상단 및 하단보강판(141,144)에는 후술되는 두부보강철근(143)이 관통 설치될 수 있도록 관통공(142,145)들이 형성되어 있다.Through-
또한 상기 관통공(142,145)를 관통하여 상단이 상방으로 연장되고, 하단이 하단보강판(144)의 하부로 연장되도록 설치된 두부보강철근(143)이 설치된다.In addition, the
이러한 두부보강철근(143)에 의하여 복합말뚝(100)은 복합말뚝 상부에 형성되는 기초부와 서로 연결되어 일체성을 확보할 수 있게 된다.By the head reinforcing reinforcing
이러한 두부보강철근(143)은 중간부가 절곡되도록 하여 관통공(142,145)에 용이하게 삽입 및 거치가 될 수 있도록 하면서 두부보강철근(143)의 외측면에 설치되는 띠철근(미도시)이 복합말뚝의 직경과 동일해지거나 더 커지도록 하여 일체성 확보에 유리하도록 하는 것이 바람직하다.The
또한, 상기 강관말뚝(120) 내부에는 콘크리트(121)가 도 2b와 같이 충전된다.In addition, the concrete 121 is filled in the
즉, 내측연결구(130)와 강관말뚝(120)에 의하여 형성된 강관말뚝 내부 공간에 충전되는데 이러한 콘크리트(121)와 강관말뚝(120)이 서로 합성되어 일체화(합성연결)될 수 하게 된다.That is, it is filled in the inner space of the steel pipe pile formed by the
이를 위하여 본 발명은 앞서 살펴본 연결스터드(114)가 콘크리트(121)와 합성되어 중공 콘크리트말뚝과 강관말뚝이 서로 효과적으로 일체화될 수 있도록 하게 된다.To this end, in the present invention, the
나아가 본 발명은 내측연결구(130)를 설치하게 되는데 도 2a, 도 2b 및 도2d와 같이 상기 내측연결구(130)는 복합말뚝의 연결에 있어 Furthermore, the present invention is to install the
강관말뚝(120)과 중공 콘크리트말뚝(110)의 용접부위를 확장시키는 기능과 And to expand the welded portion of the
강관말뚝의 내부에 충전되는 콘크리트(121)가 중공 콘크리트말뚝의 중공부로 빠지지 않도록 하는 기능과 The concrete 121 is filled inside the steel pipe pile to prevent falling into the hollow portion of the hollow concrete pile and
강관말뚝에 전달되는 하중이 중공 콘크리트말뚝에 원할하게 유도될 수 있도록 하는 기능을 가진다.The load transmitted to the steel pipe pile has a function to smoothly guide the hollow concrete pile.
이를 위해 상기 내측연결구(130)는 도 2d와 같이 상부판(131)과 몸통판(132)을 포함하도록 형성되어 있다.To this end, the
상기 상부판(131)은 소정의 직경을 가진 원형판으로서 중공 콘크리트말뚝(110)의 중공부(S) 직경보다는 작도록 형성된다.The
이는 전달되는 하중이 상부판 양 측방의 두부보호판으로 하방 경사지게 유도 되도록 하기 위함이다.This is to ensure that the transmitted load is inclined downward to the head protection plate on both sides of the upper plate.
상기 몸통판(132)은 상기 상부판(131)의 외주저면을 따라 하방으로 내려갈수록 직경이 커지는 원통판으로 형성된다.The
이에 상기 내측연결구(130)는 하광상협 즉 하부는 직경이 크고 상부는 직경이 작은 깔때기 형태로 형성되어 있음을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the
이에 상기 내측연결구(130)는 중공 두부보호판(111)의 중공 내측상면(B)에 용접에 의하여 연결되며 강관말뚝 내부 상방으로 돌출되도록 설치됨을 알 수 있다.Thus, the
이로서 상기 몸통판(132)의 하단부는 중공 콘크리트말뚝의 중공 두부보호판(111)의 중공내측상면(B)에 용접되도록 하는데 이에 상기 내측연결구(130)는 중공 콘크리트말뚝(110)의 상단에 설치되어 있음을 알 수 있다.Thus, the lower end of the
또한 상기 상부판(131)과 몸통판(132)의 표면에는 스터드(133)가 다수 형성되도록 하여 콘크리트(121)과의 합성이 용이하도록 함을 알 수 있다.In addition, it can be seen that a plurality of
이로서, 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝은 테두리 용접에 의한 연결1과 더불어 As a result, the steel pipe pile and the hollow concrete pile are connected together with the
내측연결구에 의한 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝의 용접에 의한 연결2에 의한 연결부위 확장을 통해 보다 효율적인 말뚝 연결이 가능하도록 하게 됨을 알 수 있으며,It can be seen that more efficient pile connection is possible through the expansion of the connection part by
연결스터드와 콘크리트에 의하여 강관말뚝와 중공 콘크리트말뚝이 서로 일체화되어 합성되도록 하는 연결3에 의하여 연결부위 확장에 따른 강관말뚝와 중공 콘크리트 말뚝의 보다 효과적인 연결성능을 확보할 수 있게 됨을 알 수 있다.It can be seen that the
즉, 강관말뚝에 콘크리트(121)가 충전되면 콘크리트(121)는 내측연결구(130)와 스터드(133)에 의하여 일체화되어 있고, 내측연결구(130)는 중공 콘크리트말뚝(110)의 중공 두부보호판과 용접되어 있으므로 종래와 달리 본 발명의 강관말뚝은 콘크리트(121)과 내측연결구(130)에 의하여 용접부위가 확장되어 중공 콘크리트말뚝(110)과의 연결성능을 보다 확실하게 확보할 수 있게 된다.That is, when the concrete 121 is filled in the steel pipe pile, the concrete 121 is integrated by the
이러한 내측연결구(130)는 공장에서 미리 중공 콘크리트말뚝(110)의 중공 두부보호판(111)에 용접시키는 방식으로 설치하고, 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝의 중공 두부보호판은 현장에서 용접하는 방식으로 연결시키게 된다.The
이와 같은 복합말뚝(100)은 도 2b와 같이 서로 연결되어 소정의 길이를 가진 복합말뚝(100)으로서 제작된다.Such
이에 최종 본 발명의 복합말뚝(100)의 하부는 중공 콘크리트말뚝(110)으로 형성되어 있고 강관말뚝(120)은 본 발명의 내측연결구(130)와 종래와 같은 테두리 용접에 의하여 중공 콘크리트말뚝(110)에 연결되어 있음을 알 수 있으며, 상기 강관말뚝의 상단부에는 두부보강철근(143)을 포함한 두부보강수단(140)이 형성되어 있음을 알 수 있다.Accordingly, the lower end of the
[ 복합말뚝(100)을 이용한 시공방법 ][Construction method using composite pile (100)]
내측연결구(130)를 이용하여 연결된 복합말뚝(100)를 이용한 복합말뚝 시공방법을 도 3a 내지 도 3c를 기준으로 살펴본다.The composite pile construction method using the
먼저 도 3a와 같이 본 발명의 복합말뚝(100)은 지반에 천공홀을 형성시키고, 상기 천공홀에 복합말뚝을 삽입하고, 상기 천공홀과 복합말뚝 사이를 모르타르로 충전시키는 방식으로 시공할 수 있다.First, as shown in FIG. 3a, the
즉, 먼저, 복합말뚝(100)은 도 3a와 같이 중공 콘크리트말뚝(110)과 내측연결구(130)를 미리 일체로 제작하게 된다.That is, first, the
이는 공장에서 미리 이루어지게 되는데 내측연결구(130)를 중공 콘크리트말뚝의 중공 두부보호판(111)의 중공 내측상면(B)에 용접(연결2)하여 간단하게 이루어지게 된다.This is done in advance in the factory, the
다음으로는 도 3b와 같이 상기 내측연결구(130)와 일체화된 중공 콘크리트말뚝(110)을 현장에 반입하여 강관말뚝(120)을 상기 중공 콘크리트말뚝의 중공 두부보호판의 외측상면(A)에 용접에 의하여 일체화(연결1)시키게 된다.Next, as shown in FIG. 3b, the hollow
즉 강관말뚝의 하단부를 중공 콘크리트말뚝의 중공 두부보호판의 외측상면(A)에 용접(테두리용접)시켜 강관말뚝을 중공 콘크리트말뚝에 연결시키게 된다.That is, the lower end of the steel pipe pile by welding (border welding) to the outer upper surface (A) of the hollow head protection plate of the hollow concrete pile to connect the steel pipe pile to the hollow concrete pile.
이에 도 3b와 같이 상기 복합말뚝(100)을 지중에 형성시킨 천공홀 내부에 본 발명의 복합말뚝(100)을 삽입시키게 된다.Thus, as shown in FIG. 3b, the
복합말뚝의 연장길이는 다양하게 변할 수 있는데 바람직하게는 지표면으로부터 모멘트가 크게 작용하는 구간은 강관말뚝이 배치되도록 함이 바람직하며, 이를 위해 중공 콘크리트말뚝을 서로 연결시킨 상태에서 복합말뚝의 상부에 강관말뚝이 배치되도록 함이 바람직하다.The extension length of the composite pile can be changed in various ways. Preferably, the section in which the moment acts largely from the ground surface is preferably arranged so that the steel pipe piles are arranged. It is preferred to be arranged.
다음으로는 천공홀과 복합말뚝 사이의 공간에 모르타르 등을 타설하여 복합말뚝의 천공홀에 세팅시키고Next, put mortar in the space between the drilled hole and the compound pile and set it in the drilled hole of the compound pile.
상기 지중에 시공된 복합말뚝의 강관말뚝 내부에 콘크리트(121)를 충진시켜 콘크리트(121)에 의하여 강관말뚝(120)과 중공 콘크리트말뚝(110)이 서로 일체화(연결3)되도록 하게 된다.By filling the concrete 121 inside the steel pipe pile of the composite pile constructed in the ground so that the
이러한 콘크리트(121)는 내측연결구(130)에 의하여 중공 콘크리트말뚝의 중공부로 누출되지 않게 된다.The concrete 121 is not leaked to the hollow portion of the hollow concrete pile by the
다음으로는 상기 복합말뚝(100)의 상부에 본 발명의 두보보강수단(140)을 설치하게 된다.Next, the two reinforcing
이에 복합말뚝(100)의 시공이 완료되면 상부에 기초콘크리트를 타설함으로서 기초부(200)와 복합말뚝(100)의 일체화가 이루어지도록 하게 된다.When the construction of the
이로서 기초부부터 전달되는 하중은 복합말뚝의 강관말뚝(120)으로 전달되는데 내측연결구(130)에 의하여 하중은 중공 콘크리트말뚝의 상부로 방사형으로 분산 유도되어 최종 복합말뚝을 통해 지반으로 효과적으로 전달됨을 알 수 있다.As a result, the load transmitted from the foundation portion is transmitted to the
< 실시예 2에 의한 복합말뚝 ><Compound Pile according to Example 2>
실시예 2에 의한 복합말뚝은 이용되는 강관말뚝(120) 내부에 연결판에 설치된 전단연결재(123) 및 철근조립망(125)가 더 설치되어 콘크리트(121)와 강관말뚝의 합성성능을 보다 확실하게 확보하는 한편, 강관말뚝(120)의 강성을 상기 철근조립망에 의하여 효과적으로 증진시키기 위한 것이다.In the composite pile according to the second embodiment, the
그 이외에 앞서 살펴본 강관말뚝(120)과 중공 콘크리트말뚝(110)의 연결 1,2,3에 의한 연결시공, 시공방법은 실시예 1과 동일하다.In addition, the connection construction, construction method by the
이에 도 4a를 기준으로 실시예 2에 사용되는 강관말뚝(120)과 도 4b에 의한 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝과의 연결구성을 살펴보면 다음과 같다.Thus, the connection configuration between the
먼저, 상기 강관말뚝(120)에 설치되는 전단연결재와 철근조립망을 살펴보면 다음과 같다.First, looking at the shear connector and the reinforcing bar assembly network is installed on the
즉, 도 4a와 같이 강관말뚝(120)을 구성하는 강관(122) 내측면에 트러스근 형태의 전단연결재(123)가 미리 형성된 연결판(124)을 설치하고, 상기 연결판의 전단연결재에 접하면서 슬라이딩 되어 강관(122) 내부에 삽입 설치되는 철근조립망(125)이 설치되도록 하여 상기 전단연결재(123)가 미리 형성된 연결판(124)과 철근조립망(125)이 설치된 상태에서 콘크리트(121)가 타설되도록 하게 된다.That is, as shown in FIG. 4a, a connecting
이때 상기 트러스근 형태의 전단연결재(123)는 At this time, the truss
연결판(124) 일측면에 서로 이격되어 강관(122)의 길이방향으로 연장되도록 배치된 하부트러스근(123a);A
상기 하부트러스근(123a) 사이 중앙 상부에 형성되며 강관(122)의 길이방향으로 연장되도록 배치된 상부트러스근(123b); 및 An upper truss root (123b) formed at a central upper portion between the lower truss roots (123a) and disposed to extend in a longitudinal direction of the steel pipe (122); And
상기 상부트러스근(123b)을 꼭지점으로 하여 각각의 하부트러스근(123a)과 상부트러스근(123b) 사이에 강관(122)의 길이방향으로 파형 형태로 연장되어 상부트러스근과 2개의 하부트러스근을 서로 구속하는 파형철근을 포함하는 파형트러스근(123c);을 포함하여 With the
상기 2개의 하부트러스근(123a)와 상부트러스근(123b)에 의한 전단연결재의 형상이 전체적으로 삼각 트러스 형태로 형성되도록 하는 것을 이용하게 된다.The shape of the shear connecting member formed by the two
이로서 강관말뚝(120)은 콘크리트(121)에 상기 연결판(124), 트러스근 형태의 전단연결재(123), 철근조립망(125)가 매립되면서 강관말뚝의 강성을 증진시키는 역할을 하게 됨을 알 수 있다.As a result, the
또한 도 4b에 의하면 실시예 2에 의한 강관말뚝과 중공 콘크리트말뚝의 연결 발췌사시도를 확인할 수 있는데,In addition, according to Figure 4b can be confirmed the excerpt perspective view of the connection between the steel pipe pile and the hollow concrete pile according to Example 2,
상기 연결판(124), 트러스근 형태의 전단연결재(123), 철근조립망(125)이 콘크리트(121)에 의하여 매립되면서 연결부위 보강효과를 효과적으로 증진시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.It can be seen that the connecting
또한, 상기 연결스터드(114)는 상방으로 더 연장되도록 하여 콘크리트와의 일체화를 보다 확실하게 발휘할 수 있도록 할 수 있다.In addition, the
100: 본 발명의 복합말뚝
110: 중공 콘크리트말뚝 111: 중공 두부보호판
112: 보강밴드 113: 관통공
114: 연결스터드 115: 체결홀
120: 강관말뚝
121: 콘크리트 122: 강관
123: 전단연결재
123a:하부트러스근 123b:상부트러스근
123c:파형트러스근
124: 연결판
130: 내측연결구
131: 상부판 132: 몸통판
133: 스터드
140: 두부보강수단
141: 상단보강판 142,145: 관통공
143: 두부보강철근
200: 기초부100: composite pile of the present invention
110: hollow concrete pile 111: hollow head protection plate
112: reinforcing band 113: through hole
114: connection stud 115: fastening hole
120: steel pipe pile
121: concrete 122: steel pipe
123: shear connector
123a:
123c: waveform truss muscle
124: connecting plate
130: inner connector
131: top plate 132: body plate
133: stud
140: tofu reinforcement means
141: upper reinforcing plate 142,145: through hole
143: tofu reinforcement
200: foundation
Claims (8)
상기 내측연결구(130)는 원형판으로서 중공 콘크리트말뚝(110)의 중공부(S) 직경보다는 작도록 형성된 상부판(131); 상기 상부판(131)의 외측 저면을 따라 하방으로 내려갈수록 직경이 작아지며 하부가 중공 두부보호판(111)의 중공외측상면(B)에 용접에 의하여 연결된 원통판(132); 및 상기 상부판(131)과 몸통판(132)의 표면에 형성된 스터드(133);를 포함하는 것을 특징으로 하는 내측연결구를 이용하여 연결된 복합말뚝.Steel pipe pile 120 connected by welding to the outer upper surface (A) of the hollow head protection plate 111 formed on the hollow concrete pile 110; A lower end connected to the hollow outer upper surface B of the hollow head protection plate 111 by welding and installed to protrude upwards inside the steel pipe pile, the inner connector 130 installed to block the hollow of the hollow concrete pile 110; And a concrete 121 filled in the inner space of the steel pipe pile formed by the inner connector 130 and the steel pipe pile 120.
The inner connector 130 is a circular plate top plate 131 formed to be smaller than the diameter of the hollow portion (S) of the hollow concrete pile 110; A cylindrical plate 132 having a diameter smaller as it descends downward along the outer bottom surface of the upper plate 131 and connected to the lower outer surface of the hollow head protection plate 111 by welding; And a stud 133 formed on the surfaces of the upper plate 131 and the body plate 132.
중공 콘크리트말뚝(110)의 상면에는 중공 두부보호판(111)에 형성된 관통공(113)과 연통된 체결홀(115)이 더 형성되도록 하여 상기 관통공(113)과 체결홀(115)에 체결된 연결스터드(114)가 설치되도록 하고, 상기 연결스터드(114)는 콘크리트(121)에 매립되도록 하는 것을 특징으로 하는 내측연결구를 이용하여 연결된 복합말뚝.The method of claim 1, wherein the hollow head protection plate 111 is
The fastening hole 115 communicated with the through hole 113 formed in the hollow head protection plate 111 is further formed on the upper surface of the hollow concrete pile 110 to be fastened to the through hole 113 and the fastening hole 115. The connection stud 114 is to be installed, the connection stud 114 is connected to the composite pile using the inner connector, characterized in that to be embedded in the concrete (121).
강관말뚝(120) 상단부에 내측에 형성된 원형링 형태로서 상하로 이격된 상단 및 하단보강판(141,144);
상기 상단 및 하단보강판(141,144)에 각각 형성된 관통공(142,145); 및
상기 관통공(142,145)를 관통하여 상단이 상방으로 연장되고, 하단이 하단보강판(144)의 하부로 연장되도록 설치된 두부보강철근(143):을 포함하는 것을 특징으로 하는 내측연결구를 이용하여 연결된 복합말뚝.According to claim 1, wherein the head reinforcing means 140 of the composite pile can be installed on the upper end of the steel pipe pile 120, the head reinforcing means 140 is
Steel pipe piles 120 and the upper and lower reinforcing plate spaced up and down in the form of a circular ring formed inside the upper end portion (141, 144);
Through-holes 142 and 145 formed in the upper and lower reinforcing plates 141 and 144, respectively; And
Through the through holes 142 and 145, the upper end is extended upward, and the lower reinforcement reinforcing bar 143 is installed to extend to the lower portion of the lower reinforcing plate 144: connected using an inner connector characterized in that it comprises a Composite pile.
상기 내측연결구(130)가 설치된 중공 콘크리트말뚝(110)을 현장에 반입한 후 상기 중공 두부보호판(111)의 외측상면(B)에 테두리용접에 의하여 강관말뚝(120)을 용접하여 복합말뚝(100)을 준비하고,
지반에 상기 복합말뚝(100)을 설치하고,
상기 강관말뚝(120) 내부에 콘크리트(121)를 충전하는 단계를 포함하며,
상기 내측연결구(130)는 원형판으로서 중공 콘크리트말뚝(110)의 중공부(S) 직경보다는 작도록 형성된 상부판(131); 상기 상부판(131)의 외측 저면을 따라 하방으로 내려갈수록 직경이 작아지며 하부가 중공 두부보호판(111)의 중공외측상면(B)에 용접에 의하여 연결된 원통판(132); 및 상기 상부판(131)과 몸통판(132)의 표면에 형성된 스터드(133);를 포함하는 것을 특징으로 하는 내측연결구를 이용하여 연결된 복합말뚝을 이용한 복합말뚝 시공방법.The hollow concrete pile 110 is connected to the hollow outer upper surface (B) of the hollow head protection plate 111 formed on the hollow concrete pile 110 by welding and the inner connector 130 is installed to protrude upwards inside the steel pipe pile. Ready,
After importing the hollow concrete pile 110, the inner connector 130 is installed on the site and welds the steel pipe pile 120 by the edge welding to the outer upper surface (B) of the hollow head protection plate 111 composite pile (100) ),
Install the composite pile 100 on the ground,
Filling the concrete 121 in the steel pipe pile 120,
The inner connector 130 is a circular plate top plate 131 formed to be smaller than the diameter of the hollow portion (S) of the hollow concrete pile 110; A cylindrical plate 132 having a diameter smaller as it descends downward along the outer bottom surface of the upper plate 131 and connected to the lower outer surface of the hollow head protection plate 111 by welding; And a stud 133 formed on the surface of the upper plate 131 and the body plate 132.
중공 콘크리트말뚝(110)의 상면에는 중공 두부보호판(111)에 형성된 관통공(113)과 연통된 체결홀(115)이 더 형성되도록 하여 상기 관통공(113)과 체결홀(115)에 체결된 연결스터드(114)가 설치되도록 하고, 상기 연결스터드(114)는 충전된 콘크리트(121)에 매립되도록 하는 것을 특징으로 하는 내측연결구를 이용하여 연결된 복합말뚝을 이용한 복합말뚝 시공방법.The method of claim 5, wherein the hollow head protection plate 111 is
The fastening hole 115 communicated with the through hole 113 formed in the hollow head protection plate 111 is further formed on the upper surface of the hollow concrete pile 110 to be fastened to the through hole 113 and the fastening hole 115. Connection stud 114 is to be installed, the connection stud 114 is a composite pile construction method using a composite pile connected by using the inner connector, characterized in that to be embedded in the filled concrete 121.
강관말뚝(120) 상단부에 내측에 형성된 원형링 형태로서 상하로 이격된 상단 및 하단보강판(141,144);
상기 상단 및 하단보강판(141,144)에 각각 형성된 관통공(142,145); 및
상기 관통공(142,145)를 관통하여 상단이 상방으로 연장되고, 하단이 하단보강판(144)의 하부로 연장되도록 설치된 두부보강철근(143):을 포함하는 것을 특징으로 하는 내측연결구를 이용하여 연결된 복합말뚝을 이용한 복합말뚝 시공방법.According to claim 5, wherein the head reinforcing means 140 of the composite pile can be installed on the upper end of the steel pipe pile 120, the head reinforcing means 140 is
Steel pipe piles 120 and the upper and lower reinforcing plate spaced up and down in the form of a circular ring formed inside the upper end portion (141, 144);
Through-holes 142 and 145 formed in the upper and lower reinforcing plates 141 and 144, respectively; And
Through the through holes 142 and 145, the upper end is extended upward, and the lower reinforcement reinforcing bar 143 is installed to extend to the lower portion of the lower reinforcing plate 144: connected using an inner connector characterized in that it comprises a Composite pile construction method using composite pile.
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