KR101157091B1 - 기초공사용 수직보강철근 조립체 및 이를 이용한 콘크리트 기초공사 구축공법 - Google Patents

기초공사용 수직보강철근 조립체 및 이를 이용한 콘크리트 기초공사 구축공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건물이나 교량 같은 구조물을 연약지반 위에 설치할 시 구조물에 발생하는 수직 및 수평방향의 하중을 단단한 지반까지 전달하기 위한 기초공사용 콘크리트 파일의 두부보강용 수직보강철근 조립체 및 이를 이용한 콘크리트 기초공사 구축공법에 관한 것으로,
그 구성은 기초공사용 콘크리트 파일의 두부내공에 삽입되는 수직보강철근 조립체에 있어서, 콘크리트 파일의 두부내공을 가로막도록 소정 직경을 갖는 원판 형상의 몸체와, 상기 몸체의 일측에 다수개의 홀이 구성된 원형거푸집; 상기 원형거푸집에 구성된 다수개의 홀의 하부에 상부로 삽입하고 소정 간격으로 이격되게 다수개로 설치된 U형 수직보강철근; 및 상기 원형거푸집으로부터 소정 거리 이격되게 설치된 삼각형지지대 2개를 겹치면서 상호 접합부분을 스폿용접되고 상기 U형 수직보강철근과 상기 삼각형지지대 상부 하부가 접합되는 부분에 수직되게 결속하여 구성되는 육각형지지대를 포함하고, 상기 원형거푸집은 상기 육각형지지대의 상부 삼각형지지대가 상기 파일의 상단부 상면에 걸쳐짐에 따라 상기 파일에 지지되도록 구성된 기초공사용 수직보강철근 조립체로 구성되어 있다.

Description

기초공사용 수직보강철근 조립체 및 이를 이용한 콘크리트 기초공사 구축공법{An assembly of vertical reinforcement bar for foundation work and that of using method for constructing foundation work}
본 발명은 건물이나 교량 같은 구조물을 연약지반 위에 설치할 시 구조물에 발생하는 수직 및 수평방향의 하중을 단단한 지반까지 전달하기 위한 기초공사용 콘크리트 파일의 두부보강용 수직보강철근 조립체 및 이를 이용한 기초공사 구축공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 파일의 두부내공을 가로막도록 설치되는 원형거푸집, 원형거푸집으로부터 소정 거리 이격되게 설치된 육각형지지대, 원형거푸집에 구성된 다수개의 홀 삽입 설치되어 육각형지지대와 철선등으로 상호 결속되어 고정되고 콘크리트 파일의 상측으로 돌출되는 U형 수직보강철근으로 수직보강철근 조립체를 구성하여 콘크리트 파일내에 해당 조립체를 삽입하여 고정하여 신속하고, 견고한 기초 콘크리트 타설을 제공할 수 있는 기초공사용 수직보강철근 조립체 및 이를 이용한 콘크리트 기초공사 구축공법에 관한 것이다.
기초공사란, 구조물(構造物)의 초석으로서 건물이나 교량, 댐 같은 구조물을 지반 위에 구축할 시 구조물의 자체무게에 의한 수직방향의 하중(荷重)과 지진, 바람 등이 구조물에 가하는 수평방향의 하중을 지반에 전달하기 위한 공작물을 형성하는 작업을 일컫는다.
최근, 구조물의 중량이 크거나 표면 부근의 지반이 약할 때에는 구조물의 하중을 충분히 지지하도록 지반 내에 다수 개의 파일(Pile: 말뚝)들을 설치하여 구조물의 하중이 단단한 지반까지 전달되도록 한 후, 파일 상부로 콘크리트를 타설하여 바닥 슬래브를 형성함으로써 바닥 슬래브를 기초로 각종 구조물을 그 위에 시공토록 하고 있다. 이때, 파일은 지반에 타입되는 깊이에 따라 다수 개의 파일을 지반의 깊이 방향으로 여러 개 연결해서 사용될 수도 있다.
특히, 연약 지반의 경우에는 지반 내에 콘크리트 파일을 박아 고정시키는 기초공사를 반드시 수행하고 있으며, 지반 내에 파일을 설치한 후에는 지면으로부터 돌출된 파일의 상단부분은 이후 실시되는 작업이 용이하도록 지면으로부터 일정한 높이로 절단되어 제거된다.
도 1은 종래 기술에 따른 콘크리트 파일을 이용한 기초공사 구축 공법을 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 콘크리트 파일을 이용한 기초공사 구축 공법으로 설치된 콘크리트 파일 및 그 주변의 사진이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 콘크리트 파일을 이용한 기초공사 구축 공법은 먼저 지반(10)에 의해 콘크리트 파일(20)이 지지되도록 지반 내에 다수 개를 설치한다. 이때, 파일(20)은 지반의 상태에 따라서 박혀지는 깊이가 달 라지게 된다. 이에, 지반(10) 상부로 돌출되는 파일(20)의 상단부(11)가 지면으로부터 일정한 높이를 갖도록 파일(20) 상단부(11)의 일단부를 각각 제거한 다음, 각 파일(20)의 중앙에 형성된 내공에 캡 조립체(12)를 삽입하고, 이후 파일(20)의 상단부(11)를 기초로 상호 일체로 연결되도록 파일(20) 상부로 콘크리트를 타설함으로써, 바닥 슬래브를 시공하는 것이다.
한편, 콘크리트 파일(20)에는 그 내부에 하중을 지지하기 위한 다수 개의 강선(14)들이 구비되어 있다. 이에, 지반(10) 상부로 돌출된 파일(20)의 상단부(11)는 작업자가 다이아몬드 블레이드 등과 같은 절단 수단으로 일일이 파일(20) 상단부(11)의 둘레를 강선(14)부위까지 절단한 다음, 포크레인 등에 장착된 파쇄기로 분쇄한다. 그 후 겉으로 드러난 내장 강선(14)을 30cm 정도만 남도록 유압 커터로 절단하고 휘어져 있는 강선을 인력으로 일일이 수직으로 세워 준 후, 안전을 위해 날카로운 강선 끝에 플라스틱 캡을 씌워준다. 이후 강선 주위에 붙어 있는 콘크리트 잔재물을 사람이 일일이 제거해 줘야 하고, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 파쇄된 콘크리트 파일의 균일하지 않은 상부면을 균일하게 되도록 일일이 잔다듬질을 해줘야 하며, 콘크리트 파일 주변에 널려 있는 콘크리트 파쇄된 잔해물을 제거해 줘야 하는 등 종래기술은 공정이 복잡해 많은 인력과 비용 및 시간이 소모되는 문제점이 있다.
더욱이 종래 기술에 따른 기초공사용 파일 구축공법에서는 콘크리트 파일의 상단부를 파쇄기로 분쇄하여 제거함으로 인해, 그 충격으로 파일 상단부에 균열이 발생되는 치명적인 문제점도 내포하고 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 파쇄된 파일 부위가 정확하고 깔끔하게 제거되지 못할 뿐만 아니라 파쇄된 부분이 날카롭게 형성됨으로 인해, 작업자의 안전에 큰 위협이 되고 있는 등 많은 문제점이 있다.
상기의 문제점을 보완하기 위해 첨부된 도 3에서 도시된 바와 같이 파일의 내공에 소정 직경을 갖고 일측 가장자리 부위가 절개된 원판 형상의 몸체(32)와, 상기 몸체의 가장자리에 연이어 형성되고 각각 분리되어 접혀지는 날개부(34)로 이루어져 상기 내공을 가로막는 캡(Cap)(30)과, 상기 캡(30)의 상면에 수직하도록 상기 캡의 가장자리를 관통하여 상기 파일 상단부의 상측으로 돌출되도록 소정 간격으로 이격되어 다수 개가 설치된 철근(40)과, 중앙에 콘크리트가 통과하는 콘크리트 주입구가 형성되고, 가장자리에 상기 캡(30)의 상면으로부터 소정 거리 이격되게 설치되어 상기 철근(40)들이 일정 간격을 유지하며 관통되어 지지되는 적어도 하나의 지지판(50)을 포함하고, 상기 캡(30)은 상기 지지판의 뒷면 가장자리가 상기 파일의 상단부 상면에 걸쳐짐에 따라 상기 파일에 지지되도록 형성된 파일 캡(Pile Cap) 조립체(60)를 제시하고 있다.
상기 캡 조립체(60)에 의한 시공은 말뚝 원 컷팅 기계(앵글그라인더에 다이아몬드 물날 결합체)는 소음이 크고, 또한 취급시 컷팅기계에 의한 위험성이 매우 높으며. 콘크리트 말뚝 두부보강용 캡 조립 체(60)는 보강용 철근(40)이 콘크리트 말뚝의 내부 구멍에 삽입될시, 보강용 철근(40)이 상부지지판(50)에 고정되어 말뚝 두부 상단 면에 얹혀 지며, 상기 상부지지판(50)은 얄은 철판을 종 방향으로 U자(52) 형상으로 형상 변형 후 원형으로 다수개의 돌출된 형상(54,56)을 갖는 지지 대를 형성하여 내(56) 외(54)측에 돌출된 요철홈 중 내(56)측 요철홈에 보강용 철근(40)을 삽입 후 말뚝의 내부 구멍에 삽입함으로 수직철근(40)이 별도의 결속이 없으므로 결속력이 약해 미끄럼현상이 발생하며, 또한 좌우 흔들림 방지장치가 없으므로 기초철근조립 및 기초콘크리트 타설할 시 캡 조립체(60)가 흔들려 정밀시공이 어렵고, 또한 말뚝 내부 구멍에 콘크리트 거푸집용 몸체(32)은 가장자리에 탈력성이 내포된 날개부(34)가 형성되어 있으므로 캡 조립 체(30)가 말뚝 내부 구멍에 잘못 삽입 시공될 시 인발이 불가능함으로 본 발명은 상기 콘크리트 말뚝 두부보강의 문제점을 해결할 수 있는 콘크리트 두부보강 공법 개발이 절실히 요구되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 콘크리트 파일을 신속하고 정확하게 절단한 후 수직보강철근 조립체를 이용하여 파일의 상부면을 보강하기 위하여 파일을 절단할 시 소음이 없고, 절단 속도가 빠르고, 절단부분에 크랙의 발생이 없이 안전성이 높게 절단할 수 있는 방법과, 기초공사용 U형 수직보강철근은 미끄럼과 흔들림이 없이 지지력이 우수하고, 용접 없이 시공이 용이한 기초공사용 수직보강철근 조립체 및 이를 이용한 콘크리트 기초공사 구축공법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따르면, 기초공사용 파일의 내공에 삽입되는 수직보강철근 조립체에 있어서, 콘크리트 파일의 내공을 가로막도록 소정 직경을 갖는 원판 형상의 몸체와, 상기 몸체의 일측에 다수개의 홀이 구성된 원형거푸집; 상기 원형거푸집에 구성된 다수개의 홀의 하부에 상부로 삽입하고 소정 간격으로 이격되게 다수개로 설치된 U형 수직보강철근; 및 상기 원형거푸집으로부터 소정 거리 이격되게 설치되어 삼각형지지대 2개를 겹치면서 상호 접합부분을 스폿용접되고 상기 U형 수직보강철근과 상기 삼각형지지대 상부 하부가 접합되는 부분에 수직되게 결속하여 구성되는 육각형지지대를 포함하고, 상기 원형거푸집은 상기 육각형지지대의 상부 삼각형지지대가 상기 파일의 상단부 상면에 걸 쳐짐에 따라 상기 파일에 지지되도록 구성된 기초공사용 수직보강철근 조립체를 제공한다.
이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 U형 수직보강철근은 원형거푸집에 삽입되어 설치되고, 상기 원형거푸집 상측에 위치한 육각형지지대와 결속되어 지반 상부로 돌출된 파일의 상단부 상측으로 돌출되게 위치되고, 상기 육각형지지대는 U형 수직보강철근에 고정하는 결속선을 통해 결속되어 상기 파일의 상단부 상면에 걸쳐 파일을 지지하여 상기 U형 수직보강철근의 수직 미끄럼 및 수평 유동을 방지하고, 상기 원형거푸집은 상기 육각형지지대와 상기 U형 수직보강철근이 결속선을 통해 고정되어 말뚝 중앙 구멍에 기초콘크리트 타설시 기초콘크리트가 파일 중앙 구멍 속으로 흘러내림을 방지하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 육각형지지대는 상부 삼각형지지대, 하부 삼각형지지대 2개를 겹치면서 상호 접합부분을 스폿용접으로 구성되고, 상기 육각형지지대의 상부 삼각형지지대는 삼각 돌출부가 콘크리트 파일 상부면에 안착되어 상기 U형 수직보강철근의 수직미끄럼을 방지하고, 상기 육각형지지대의 하부 삼각형 지지대는 삼각 돌출부의 끝부분을 하향 90도로 절곡하여 절곡부분을 콘크리트 파일 상면 내부 공간 구멍에 삽입시켜 상기 U형 수직보강철근의 수평유동을 방지하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 원형거푸집은 상기 U형 수직보강철근과 체결된 육각형지지대가 상기 파일 상부의 기초콘크리트와 파일 두부를 결합하고 건축물의 하중을 파일에 전달과 파일 내부공간에 기초콘크리트 타설시 콘 크리트가 파일 내부 공간의 일정깊이 이하로 흘러내림을 방지하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 육각형지지대는 U형 수직보강철근을 지지하는 수단으로 내주면 또는 외주면과 삼각형지지대 2개가 상호 접합되는 부분의 외측 외주면 또는 내측 내주면에 결합하여 상호 결합하기 위해 표면이 매끈한 원형철선 또는 이형철근의 철선을 이용하여 결속하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 특징에 따르면, 강선들이 내장된 콘크리트 파일(Concrete Pile)을 소정 간격으로 타격 또는 매립에 의해 지반 내에 다수 개를 설치하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계가 이루어진 후, 지면으로부터 돌출된 상기 파일 상단부의 일단부를 소정의 절단 수단을 이용하여 상기 강선까지 한번에 완전히 절단하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계가 이루어진 후, 콘크리트 파일의 내공을 가로막도록 소정 직경을 갖는 원판 형상의 몸체와, 상기 몸체의 일측에 다수개의 홀이 구성된 원형거푸집; 상기 원형거푸집에 구성된 다수개의 홀의 하부에서 상부로 삽입하고 소정 간격으로 이격되게 다수개로 설치된 U형 수직보강철근; 및 상기 원형거푸집으로부터 소정 거리 이격되게 설치되어 삼각형지지대 2개를 겹치면서 상호 접합부분을 스폿용접되고 상기 U형 수직보강철근과 상기 삼각형지지대 상부.하부가 접합되는 부분에 수직되게 결속하여 구성되는 육각형지지대를 포함하고, 상기 원형거푸집은 상기 육각형지지대의 상부 삼각형지지대가 상기 파일의 상단부 상면에 걸쳐짐에 따라 상기 파일에 지지되도록 구성된 기초공사용 수직보강철근 조립체를 삽입하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계가 이루어진 후, 상기 파일들 의 상단부가 상호 일체로 연결되도록 콘크리트를 타설하여 바닥 슬래브를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 수직보강철근 조립체를 이용한 콘크리트 기초공사 구축공법을 제공한다.
이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 제 2 단계에서 다이아몬드 와이어 쏘우를 이용하여 상기 파일 상단부의 일단부를 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 기초공사용 수직보강철근 조립체 및 이를 이용한 콘크리트 기초공사 구축공법은 콘크리트 파일의 내공을 가로막도록 설치되는 원형거푸집, 원형거푸집으로부터 소정 거리 이격되게 설치된 육각형지지대, 원형거푸집에 구성된 다수개의 홀 삽입 설치되어 육각형지지대와 철선등으로 상호 결속되어 고정되고 콘크리트 파일의 상측으로 돌출되는 U형 수직보강철근으로 수직보강철근 조립체를 구성하여 콘크리트 파일내공에 해당 조립체를 삽입하여 고정하여 신속하고, 견고한 기초 콘크리트 타설을 제공할 수 있다.
또한, 원형거푸집, U형 수직보강철근 및 육각형지지대를 일체로 구성하여 지반 상부에 돌출된 파일의 상단부 상측에 위치하고 결속선을 통해 결속하여 파일의 상단부 상면에 걸쳐 파일을 지지하여 상기 U형 수직보강철근의 수직 미끄럼 및 수평 유동을 방지할 수 있고, 원형거푸집은 상기 육각형지지대와 상기 U형 수직보강철근이 결속선을 통해 고정되어 말뚝 중앙 구멍에 기초콘크리트 타설시 기초콘크리트가 파일 중앙 구멍 속으로 흘러내림을 방지할 수 있다.
또한, 육각형지지대의 상부 삼각형지지대는 삼각 돌출부가 콘크리트 파일 상부면에 안착되어 상기 U형 수직보강철근의 수직미끄럼을 방지하고, 상기 육각형지지대의 하부 삼각형 지지대는 삼각 돌출부의 끝부분을 하향 90도로 절곡하여 절곡부분을 콘크리트 파일 상면 내부 공간 구멍에 삽입시켜 U형 수직보강철근의 수평유동을 방지하여 원할한 콘크리트 타설을 제공할 수 있다.
또한, 노출된 콘크리트 파일을 다이아몬드 와이어 쏘우를 이용하여 신속하면서도 깨끗하고 정확하게 단번에 절단하면서 소음이 없고, 절단 속도가 빠르고, 절단부분에 크랙 발생이 없이 안전성을 높일 수 있다.
또한, 수직보강철근 조립체는 U형 수직보강철근과 육각형지지대간의 용접이 없으므로 U형 수직보강철근을 용접열에 의한 강성 저하를 방지할 수 있다.
또한, 원형거푸집은 평면으로 형성하면서 파일 중간 구멍의 크기보다 조금 적게 형성함으로 주입 및 해체가 용이하고, U형 수직보강철근을 이용 원형거푸집 가장자리구멍 하부에서 상부로 삽입하여 육각형지지대의 가장자리 외면 정삼각형지지대 상.하부가 접합되는 외측 또는 내측부분에 수직 방향으로 결속함으로 지지력이 매우 높아 콘크리트 타설시 그 하중을 지탱할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 수직보강철근 조립체의 입체도이고, 도 5는 도 4의 수직보강철근 조립체의 U형 수직보강철근 상세도를 나타내며, 도 6은 도 4의 수직보강철근 조립체의 원형거푸집 배면도이고, 도 7은 도 4의 수직보강철근 조립체의 육각형지지대의 상세도를 나타내며, 도 8은 도 7의 육각형지지대의 상부 삼각형 지지대 상세도이고, 도 9는 도 7의 육각형지지대의 하부 삼각형 지지대 상세도를 나타내며, 도 10은 본 발명에 따른 수직보강철근 조립체를 설치한 평면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 기초공사 구축을 위한 수직보강철근 조립체를 체결한 정면도를 나타낸다.
상기에 제시된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기초공사용 수직보강철근 조립체의 구성을 살펴보면,
먼저, 첨부된 도 4 내지 도 10에서 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 수직보강철근 조립체(100)는 콘크리트 파일(210)의 내공을 가로막도록 설치되는 원형거푸집(110)과, 상기 원형거푸집(110)으로부터 소정 거리 이격되게 설치된 육각형지지대(130)와, 상기 원형거푸집(110)에 구성된 다수개의 홀(116)에 U형 수직보강철근(120)을 삽입 설치되어 상기 육각형지지대(130)와 철선등으로 상호 결속되어 고정되고 콘크리트 파일(210)의 상측으로 돌출되는 U형 수직보강철근(120)들을 포함한다.
보다 세부적으로 기초공사용 콘크리트 파일 두부보강용 수직보강철근 조립체(100)는 U형 수직보강철근(120)의 수직 미끄럼 및 수평 유동을 방지하는 육각형지지대(130)와 U형 수직보강철근(120)을 육각형지지대(130)에 고정하는 결속선(150)과 파일 중앙 구멍(300)에 기초콘크리트 타설시 기초콘크리트(250)가 파일 중앙 구멍(300) 속으로 흘러내림을 방지하는 원형거푸집(161)으로 구성되어 있다.
상기 원형거푸집(110)은 소정 직경을 갖는 원판 형상의 몸체(112,114)로 구성되고, 상기 몸체는 상부(112), 하부(114)로 구분되어 몸체의 일측에 하기에 기술될 U형 수직보강철근(120)이 삽입될 다수개의 홀(116)이 구성되어 있다.
상기 원형거푸집(110)의 홀(116)을 통해 하부(114)에서 상부(112)로 상기 U형 수직보강철근(120)이 삽입되어 상기 육각형지지대(130)와 철선 등으로 고정 결속된다.
이때, 상기 원형거푸집(110)은 콘크리트 파일 내부공간에 기초콘크리트(250)를 타설시 콘크리트가 파일 내부 공간의 일정깊이 이하로 흘러내림을 방지하기 위하여 설치하며, 상기 원형거푸집(110)지지는 U형 수직보강철근(120)을 이용하기 위하여 원형거푸집(110) 외주면에서 내측으로 일정거리에 다수개의 홀(116)을 형성하고 상기 U형 수직보강철근(120)을 원형거푸집(110) 하부(114)에서 상부(112)로 꼽아 올려 일정높이 지점에 삼각형지지대 상(135) 하(140)가 접합되는 외측부분(121)에 수직되게 형성하여 결속하여 사용된다.
따라서, 상기 수직보강철근 조립체(100)는 U형 수직보강철근(120)과 육각형지지대(130) 상호간의 용접이 없으므로 U형 수직보강철근(110)을 용접열에 의한 강성 저하를 방지할 수 있다.
상기 U형 수직보강철근(120)은 도 5에서 도시된 바와 같이 "U"형태의 철근으로 구성되어 상기 콘크리트 파일(210) 상부면(500)에 위치하는 육각형지지대(130)의 상부 삼각형 지지대(135)가 콘크리트 파일(210) 내부로 콘크리트 타설시 콘크리트가 파일 내부 공간의 일정깊이 이하로 흘러내림을 방지하기 위해 원형거푸집의 지지용으로 설치되는데, 이는 상기에서 제시한 바와 같이 원형거푸집(110)의 홀(116)을 통해 하부(114)에서 상부(112)로 삽입하여 육각형지지대(130)와 결속되어 고정된다.
상기 U형 수직보강철근(120)은 상기 원형거푸집(110)에 다수 개가 설치되며, 상기 원형거푸집(110)의 상면에 수직하도록 일정간격으로 구성된 홀(116) 내에 삽입하여 일정 간격으로 설치된다.
상기의 원형거푸집(110)에 삽입되어 설치된 U형 수직보강철근(120)들은 원형거푸집(110) 상측에 위치한 육각형지지대(130)와 결속되어 지반(200) 상부로 돌출된 파일(210)의 상단부(211) 상측으로 돌출되게 위치된다.
한편, 도 7에 도시된 상기 육각형지지대(130)는 U형 수직보강철근(120)의 수직미끄럼 및 수평유동을 방지하기 위해 사용하는 것으로 도 8 내지 도 10에서 제시된 바와 같이 삼각형지지대(135, 140) 2개를 겹치면서 상호 접합부분을 스폿용접하여 육각형지지대(130)를 형성한다.
상기 육각형지지대(130)의 상부에 있는 삼각형지지대(135)는 삼각 돌출부(132)가 콘크리트 파일 상부면(500)에 안착되어 U형 수직보강철근(120)의 수직미끄럼을 방지하고, 상기 육각형지지대(130)의 하부에 있는 삼각형 지지대(140)는 삼각 돌출부(142)의 끝부분(144)을 하향 90도로 절곡하여 절곡부분(146)을 콘크리트 파일 상면 내부 공간 구멍에 삽입시켜 상기 U형 수직보강철근(120)의 수평유동을 방지하도록 구성된다.
즉, 상기 육각형지지대(130) 가장자리 외면을 따라 육각형지지대(130)의 상부(135), 하부(140)가 접합되는 외측부분(122)에 수직방향으로 설치되는 다수개의 상기 U형 수직보강철근(120)의 구성은 육각형지지대(130) 외면에 다수개의 U형 수직보강철근(120)은 중심부를 기준으로 각 U형 수직보강철근(120)의 내주면과 접촉되는 육각형지지대(130)의 삼각형지지대 상부(135). 하부(140)가 접합되는 외측부분(122)에 수직되게 형성하고, U형 수직보강철근(120)의 내주면과 육각형지지대(130)의 삼각형지지대 상부(135). 하부(140)가 접합되는 외주면(121)을 철선(150)으로 상호 결속시켜 콘크리트 파일 두부 상단면 중간구멍에 안착시켜 수직미끄럼과 수평유동을 방지하게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 수직보강철근 조립체(100)는 도 11에 도시된 바와 같이 지반(200) 내에 설치된 파일(210)의 상단부(211) 상면에 육각형지지대(130)가 걸쳐지게 되고, 육각형지지대(130)와 원형커푸집(110)이 다수 개의 U형 수직보강철근(120)으로 연결되어 있음으로써, 파일(210)의 내공에 보다 견고하게 설치될 수 있다. 이에, 파일(210) 상으로 바닥 슬래브 형성을 위한 콘크리트가 타설되더라도, 수직보강철근 조립체(100)는 손상됨이 없이 파일(210) 내공에 고정 된 상태로 유지될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 수직보강철근 조립체(100)는 다수 개의 U형 수직보강철근(120)을 구비하고 있음으로써, 콘크리트 파일(210)의 상단부(211)에 내장된 강선들을 노출시키지 않아도 된다. 이에, 지반(200)의 상부로 돌출되는 파일 상단부(211)의 일단부를 제거할 시 소정의 절단 수단을 이용하여 한번에 강선까지 완전히 제거할 수 있음으로써, 파일 상단부(211)에 타격을 가하지 않아도 된다. 이에, 파일 상단부(211)에 타격으로 인한 균열이 발생되지 않는다.
한편, 상기 지반(200)의 상부로 돌출된 파일 상단(211)은 다이아몬드 와이어 쏘우를 이용하여 소음없이 파일이 상단부분을 한번에 강선까지 완전히 제거할 수 있다.
상기와 같은 구성을 본 발명에 따른 기초공사용 수직보강철근 조립체(100)를 이용하여 첨부된 도 12 내지 도 15를 참조하여 콘크리트 파일을 이용한 기초공사 구축 공법을 설명하면,
도 12에서 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 먼저 강선(도시되지 않음)들이 내장된 콘크리트 파일(210a, 210b)을 지반(200) 내에 소정 거리를 두고 이격되게 다수 개를 설치한다. 파일(210a, 210b)을 지반(200) 내에 설치하는 방법으로는 예컨대 파일(210a, 210b)의 일단부를 타격하여 설치하거나, 파일(210a, 210b)이 설치될 부위에 천공을 형성한 후 매립하여 설치한다. 이때, 지반(200) 상으로 돌출되는 제1 파일(210a)의 상단부(211a) 높이와, 제2 파일(210b)의 상단부(211b) 높이가 각 각 다르게 위치된다.
이에, 도 13에 도시된 바와 같이 파일(210a, 210b)들의 상단부(211a, 211b)를 지면으로부터 일정한 높이를 갖도록 다이아몬드 와이어 쏘우의 절단 수단을 이용하여 절단한 후 절단된 부분을 제거한다. 이에, 절단하고자 하는 파일 상단부(211a, 211b)의 일단부를 정확하고 신속하게 절단할 수 있다. 또한, 콘크리트 파일(210a, 210b) 절단시 콘크리트 부스러기들이 거의 발생하지 않는다.
다음으로, 도 14에서 도시된 바와 같이 파일(210a, 210b)의 내공에 수직보강철근 조립체(100)를 삽입한다. 이때 수직보강철근 조립체(100)는 바닥 슬래브 형성을 위한 콘크리트 타설 시 파일(210a, 210b)의 내공 바닥면까지 콘크리트가 타설되지 않도록 파일(210a, 210b)의 내공을 가로막을 수 있는 원형거푸집(110)과, 원형거푸집(110)에 구성된 홀(116)에 다수개의 U형 수직보강철근(120)이 원형거푸집 하부(114)에서 상부(112)로 삽입되어 파일 상단부(211)의 상측으로 돌출되도록 구성되고 이때, 상기 U형 수직보강철근(120)은 육각형지지대(130)와 결선되어 고정된다.
이하, 전술된 상기 수직보강철근 조립체(100)의 세부적인 구성 및 동작은 생략한다.
상기와 같이 본 실시예에 따른 수직보강철근 조립체(100)는 도 14에 도시된 바와 같이 지반(200) 내에 설치된 파일(210a,210b)의 상단부(211a, 211b) 상면에 육각형지지대(130)가 걸쳐지게 되고, 육각형지지대(130)와 원형거푸집(110)이 다수개의 U형 수직보강철근(120)으로 연결되어 있음으로써, 파일(210a, 210b)의 내공에 보다 견고하게 설치될 수 있다. 이에, 파일(210a, 210b) 상으로 바닥 슬래브 형성을 위한 콘크리트가 타설되더라도 수직보강철근 조립체(100)는 손상됨이 없이 파일 내공에 고정된 상태로 유지될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 수직보강철근 조립체(100)는 다수 개의 철근을 구비하고 있음으로써, 콘크리트 파일(210a, 210b)의 상단부(211a, 211b)에 내장된 강선들을 노출시키지 않아도 된다. 이에, 지반(200)의 상부로 돌출되는 파일 상단부의 일단부를 다이아몬드 와이어 쏘우의 절단 수단을 이용하여 한번에 강선까지 완전히 제거할 수 있음으로써, 파일 상단부(211a, 211b)에 타격을 가하지 않아도 되므로 타격으로 인한 균열이 발생되지 않는다.
마지막으로, 도 15에 도시된 바와 같이 파일(210a, 210b)의 상부로 기초 콘크리트(250)를 타설한다. 이때, 파일(210a, 210b)의 내공에 설치된 수직보강철근 조립체(100)의 바닥까지만 기초 콘크리트(250)가 타설되고, 이후 지면으로 기초 콘크리트(250)가 타설되게 된다. 이에, 파일(210a, 210b)의 상단부(211a, 211b)가 기초 콘크리트(250)에 의해 상호 일체로 연결된 바닥 슬래브가 형성된다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
도 4는 본 발명에 따른 수직보강철근 조립체의 입체도
도 5는 도 4의 수직보강철근 조립체의 U형 수직보강철근 상세도
도 6은 도 4의 수직보강철근 조립체의 원형거푸집 배면도
도 7은 도 4의 수직보강철근 조립체의 육각형지지대의 상세도
도 8은 도 7의 육각형지지대의 상부 삼각형 지지대 상세도
도 9는 도 7의 육각형지지대의 하부 삼각형 지지대 상세도
도 10은 본 발명에 따른 수직보강철근 조립체를 설치한 평면도
도 11은 본 발명에 따른 기초공사 구축을 위한 수직보강철근 조립체를 체결한 정면도
도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 콘크리트 파일을 이용한 기초공사 구축 공법의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 수직보강철근 조립체
110 : 원형거푸집 112 : 원형거푸집 상부
114 : 원형거푸집 하부 116 : 홀(HOLE)
120 : U형 수직보강철근
130 : 육각형지지대
135 : 삼각형지지대 상부 140 : 삼각형지지대 하부
150 : 결속선 200 : 지반
210 : 콘크리트 파일 250 : 기초 콘크리트

Claims (9)

  1. 콘크리트 파일(210)의 내공을 가로막도록 소정 직경을 갖는 원판 형상의 몸체와, 상기 몸체의 일측에 다수개의 홀(116)이 구성된 원형거푸집(110);
    상기 원형거푸집(110)에 구성된 다수개의 홀(116)의 하부에 상부로 삽입하고 소정 간격으로 이격되게 다수개로 설치된 U형 수직보강철근(120); 및 상기 원형거푸집(110)으로부터 소정 거리 이격되게 설치되어 삼각형지지대(135, 140) 2개를 겹치면서 상호 접합부분을 스폿용접되고 상기 U형 수직보강철근(120)과 상기 삼각형지지대 상(135) 하(140)가 접합되는 부분에 수직되게 결속하여 구성되는 육각형지지대(130)를 포함하고, 상기 원형거푸집(110)은 상기 육각형지지대(130)의 상부 삼각형지지대(135)가 상기 파일의 상단부(211) 상면(500)에 걸쳐짐에 따라 상기 파일에 지지되도록 구성된 기초공사용 수직보강철근 조립체에 있어서,
    상기 육각형지지대(130)은 상부 삼각형지지대(135), 하부 삼각형지지대(140) 2개를 겹치면서 상호 접합부분을 스폿용접으로 구성되고,
    상기 육각형지지대(130)의 상부 삼각형지지대(135)는 삼각 돌출부(132)가 콘크리트 파일 상부면(500)에 안착되어 상기 U형 수직보강철근(120)의 수직미끄럼을 방지하고, 상기 육각형지지대(130)의 하부 삼각형 지지대(140)는 삼각 돌출부(142)의 끝부분(144)을 하향 90도로 절곡하여 절곡부분(146)을 콘크리트 파일 상면 내부 공간 구멍에 삽입시켜 상기 U형 수직보강철근(120)의 수평유동을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기초공사용 수직보강철근 조립체.
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  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 육각형지지대는 U형 수직보강철근을 지지하는 수단으로 U형 수직보강철근의 내주면 또는 외주면과 삼각형지지대 2개가 상호 접합되는 부분의 외측 외주면 또는 내측 내주면에 결합하여 철선을 이용하여 결속하는 것을 특징으로 하는 기초공사용 수직보강철근 조립체.
  6. 강선들이 내장된 콘크리트 파일(Concrete Pile)을 소정 간격으로 타격 또는 매립에 의해 지반 내에 다수 개를 설치하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계가 이루어진 후, 지면으로부터 돌출된 상기 파일 상단부의 일단부를 소정의 절단 수단을 이용하여 상기 강선까지 한번에 완전히 절단하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계가 이루어진 후, 콘크리트 파일의 내공을 가로막도록 소정 직경을 갖는 원판 형상의 몸체와, 상기 몸체의 일측에 다수개의 홀이 구성된 원형거푸집; 상기 원형거푸집에 구성된 다수개의 홀의 하부에서 상부로 삽입하고 소정 간격으로 이격되게 다수개로 설치된 U형 수직보강철근; 및 상기 원형거푸집으로부터 소정 거리 이격되게 설치되어 삼각형지지대 2개를 겹치면서 상호 접합부분을 스폿용접되고 상기 U형 수직보강철근과 상기 삼각형지지대 상부.하부가 접합되는 부분에 수직되게 결속하여 구성되는 육각형지지대를 포함하고, 상기 원형거푸집은 상기 육각형지지대의 상부 삼각형지지대가 상기 파일의 상단부 상면에 걸쳐짐에 따라 상기 파일에 지지되도록 구성된 기초공사용 수직보강철근 조립체를 삽입하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계가 이루어진 후, 상기 파일들의 상단부가 상호 일체로 연결되도록 콘크리트를 타설하여 바닥 슬래브를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 수직보강철근 조립체를 이용한 콘크리트 기초공사 구축공법에 있어서,
    제 3 단계의 수직보강철근 조립체는 상기 육각형지지대의 상부 삼각형지지대, 하부 삼각형지지대 2개를 겹치면서 상호 접합부분을 스폿용접으로 구성되고, 상기 육각형지지대의 상부 삼각형지지대는 삼각 돌출부가 콘크리트 파일 상부면에 안착되어 상기 U형 수직보강철근의 수직미끄럼을 방지하고, 상기 육각형지지대의 하부 삼각형 지지대는 삼각 돌출부의 끝부분을 하향 90도로 절곡하여 절곡부분을 콘크리트 파일 상면 내부 공간 구멍에 삽입시켜 상기 U형 수직보강철근의 수평유동을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직보강철근 조립체를 이용한 콘크리트 기초공사 구축공법.
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