KR101243928B1 - Pile construction method using two excavating equipments and non welding type linked casing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법에 관한 것으로, 자세하게는 말뚝을 연약 지반 등의 매립지나 건축물 기초공사를 위해 지반에 매립하기 위해 2대의 지반굴착장비를 이용 장심도 케이싱을 비용접된 상태로 유격을 가지게 결합시킨후 스크류와 함께 굴착하여 지반굴착장비의 리더 길이보다 더 깊게 케이싱을 삽입하여 말뚝을 매립 시공하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a ground excavation pile construction method using a casing coupled with two ground excavation equipment, and in detail, two ground excavation to bury the pile in the ground for reclamation site such as soft ground or building foundation Longevity using the equipment relates to a method of constructing the pile by inserting the casing deeper than the leader length of the ground excavation equipment by coupling the casing with a play in a non-contact state and then excavating with a screw.
일반적으로 연약 지반 보강 또는 건축 구조물의 기초공사를 위해 말뚝(Pile)을 지반에 시공하는데, 이러한 말뚝 시공방법으로는 지반에 직접 말뚝을 타설 시공하는 방법과 지반을 굴착하여 말뚝을 매립하는 방법이 대표적이다.Generally, piles are installed on the ground for reinforcement of soft ground or for the foundation work of building structures. Such pile construction methods include laying the pile directly on the ground and reclaiming the pile by excavating the ground. to be.
먼저, 말뚝을 지반에 직접 타설 시공하는 방법은 해머 등의 중량체를 권양 로프 또는 유압유니트의 유압을 이용하여 상승시켰다가 하강시켜 말뚝 상부를 타격하여 말뚝을 지반에 타설하는 방법이다. 하지만 이러한 방법은 진동이나 소음 및 분진 등과 같은 환경적인 문제점 때문에 점차 그 사용이 적어지고 있다.First, the method of directly piling a pile on the ground is a method in which a weight such as a hammer is raised by using the hydraulic pressure of a lifting rope or a hydraulic unit, and then lowered to strike the upper portion of the pile to pile the pile on the ground. However, these methods are becoming less used due to environmental problems such as vibration, noise and dust.
상기 지반을 굴착하여 말뚝을 매립하는 방법은 상기한 말뚝의 직접 타설시의 문제점 때문에 최근에 각광받고 있는 방법인데, 이 방법은 지반 굴착 장비를 이용하여 스크류가 지반을 천공하여 천공홀에 말뚝을 매립하는 방법이다. 이때 천공된 지반의 붕괴를 막기 위해 케이싱이 사용된다. 지반 굴착장비의 구성은 크레인 등의 중장비에 기립 설치되어 있는 리더에 스크류오거와 케이싱오거가 설치되고, 스크류오거와 케이싱오거 하부에 각각 스크류와 케이싱이 장치되어 서로 다른 방향으로 회전하면서 지반을 굴착하게 된다. 즉, 케이싱이 지반에 삽입되면서 그와 반대방향으로 회전하는 스크류가 케이싱 내부의 토사를 밖으로 배출하도록 구성된다. 이후 필요한 깊이로 천공되면 스크류를 인발 후 말뚝을 매립하고, 이후 케이싱을 인발하면 된다.The method of excavating the ground by piling the pile is a popular method recently because of the problem of direct piling of the pile. In this method, the screw is pierced through the ground using the ground excavation equipment and the pile is buried in the perforation hole . The casing is then used to prevent the collapse of the perforated ground. Ground excavation equipment consists of a screw auger and a casing auger installed on a leader installed on heavy equipment such as a crane, and a screw auger and a casing are installed at the bottom of a screw auger and a casing auger, respectively, to rotate the ground and to excavate the ground. do. That is, as the casing is inserted into the ground, a screw that rotates in the opposite direction is configured to discharge the soil out of the casing. After drilling to the required depth, the screw is drawn, the pile is buried, and then the casing is drawn out.
다만, 현재의 굴착시공의 경우 케이싱의 장착 한계로 인해 시공 효율이 많이 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 해안가나 매립지역의 오거 천공작업시 지중 안으로 케이싱을 설치할 때, 지역의 특성상 파일이 설치되는 경질지반의 깊이가 깊은 관계로 파일공 또한 깊게 천공해야 하는데, 현재 국내에서 시공시 사용되는 굴착장비 리더의 최대 길이가 45m 내외 정도이고, 일반적인 케이싱의 길이가 29m 정도여서 50m 이상의 깊이를 가지는 천공홀을 굴착하기 위해서는 단일 케이싱을 가지고는 불가능하다는 문제점이 있다. However, in the case of the current excavation construction, there is a problem that the construction efficiency is much lowered due to the mounting limitation of the casing. In other words, when installing the casing into the ground during auger drilling work on the shore or in a landfill area, due to the nature of the area, the pile should be deeply drilled due to the deep depth of the hard ground where the pile is installed. Excavation equipment currently used in construction in Korea Since the maximum length of the leader is about 45m and the general casing is about 29m, there is a problem that it is impossible to have a single casing to dig a hole having a depth of 50m or more.
물론 케이싱의 길이를 긴 것을 주문 제작할 수도 있으나, 실제 케이싱을 지지하는 상용 굴착 장비의 리더길이가 45m 내외 정도이고, 케이싱을 장치하여 회전시키는 케이싱오거 길이가 8m 정도 되기 때문에 실제 케이싱이 굴착할 수 있는 깊이는 약 37m 정도가 최대 천공 깊이다.Of course, the length of the casing can be made to order, but the actual length of the casing auger, which is about 8m, the length of the leader of commercial drilling equipment supporting the actual casing, and the casing auger that rotates the casing can be excavated. The maximum depth is about 37m.
이때문에 실제 현장에서는 단일 케이싱으로 확보될 만큼만 굴착 후 말뚝을 매립후 말뚝 상부를 항타기 등으로 타격하여 경질 지반까지 말뚝을 매립하거나, 삽입된 케이싱 상부에 필요한 길이만큼 별도 케이싱을 용접하여 케이싱 길이를 확보후 추가적으로 케이싱을 삽입 굴착후 말뚝을 매립하곤 하였다. For this reason, in the actual site, excavate only enough to be secured with a single casing, then bury the pile and hit the top of the pile by driving, etc. After securing, additional casings were inserted and used to bury piles.
하지만 상기 단일 케이싱과 말뚝 타격 방법을 혼합한 방법은 상하 케이싱을 용접하여 연결하는 공정은 필요없지만 케이싱 공정 후 추가적으로 말뚝을 직접 타격하는 방법이 사용됨으로써 결국 종래 지반에 직접 말뚝을 타설 시공하는 방법과 같이 진동이나 소음 및 분진 등과 같은 환경적인 문제점이 다시 나타난다는 단점이 있고, However, in the method of mixing the single casing and the pile driving method, it is not necessary to weld and connect the upper and lower casings, but a method of directly striking the pile after the casing process is used, There are disadvantages such as environmental problems such as vibration, noise and dust,
또한 상기 상하 케이싱을 용접하는 방법은 용접에 따른 시공시간이 늘어나게 되고 작업성 또한 좋지 않게 되는 등 시공성이 크게 떨어지는 단점과, 용접에 의해 일체화된 케이싱이 그 길이로 인해 중간 부분이 측토압에 취약하여 지중에서 일측방향으로 휘어져 나중에 매립되는 말뚝과의 접촉이 일어나 말뚝 매립이 어렵거나 케이싱 인발이 어려워 진다는 구조적 문제점을 가지고 있다.(도 7 참조)
In addition, the method of welding the upper and lower casing has a disadvantage in that the construction time is greatly reduced, such as the increase in construction time due to welding and poor workability, and the casing integrated by welding is vulnerable to side pressure due to its length. There is a structural problem that it is difficult to bury the pile or pull out the casing due to contact with the pile to be buried laterally buried in the ground (see Fig. 7).
한편, 이러한 문제점을 해결하기 위한 선행 기술로 대한민국 특허 등록 제 10-1044485호(명칭: 장심도 케이싱)와 10-1126152호(명칭 : 이중관 멀티 케이싱 및 시공방법)가 있다. As a prior art for solving these problems, Korean Patent Registration No. 10-1044485 (entitled Jangsudo casing) and 10-1126152 (titled: dual pipe multi-casing and construction method) are available.
먼저, 10-1044485호는 오거 머신을 이용한 지반 천공시 길이 확장이 가능한 케이싱을 이용하여 천공 깊이에 따라서 적절하게 길이를 늘려가면서 작업을 수행할 수 있는 새로운 형태의 케이싱 수단 및 시공법을 구현함으로써, 원활한 시공이 가능하고, 시공 시간을 줄일 수 있는 등 시공 효율 향상과 더불어 공기를 단축할 수 있는 장심도 케이싱 및 시공방법을 제공하는데 그 목적으로 제공된 발명으로, 그 구성은 오거의 리더측에 결합되어 회전가능하고 외주면에는 키 홈을 갖는 다수의 키 체결구가 길이방향으로 따라 일정 간격으로 배치되어 있는 형태로 이루어진 내부 케이싱과, 상기 내부 케이싱의 외부에 슬라이드 가능한 구조로 결합되며 내주면 상단에 고정 형성되어 있는 키를 통해 내부 케이싱의 각 키 체결구에 선택적으로 체결가능한 외부 케이싱과, 상기 외부 케이싱의 상단부 외주 둘레에는 천공 완료 후 케이싱 축소시 지면의 지지판에 걸려지면서 외부 케이싱이 지면으로 딸려 들어가는 것을 막아주는 멈춤링을 포함하되, 상기 내부 케이싱의 키 체결구는 외부 케이싱의 키가 지나다닐 수 있도록 직선상으로 터져 있는 형태로 이루어진 절개부와, 상기 절개부의 한쪽 옆에 키를 걸어줄 수 있는 수평의 키 홈과, 상기 키 홈을 중심으로 상기 절개부의 양단에는 외부 케이싱의 키가 체결을 위해 진입할 때의 방향을 유도해주는 좌우 대칭형태로 서로 벌어지는 방향의 경사면으로 이루어지는 키 안내부로 이루어져, 지반의 천공 깊이에 따라 내외부 케이싱의 길이를 확장하여 지반을 천공할 수 있도록 된 장심도 케이싱과 이 장심도 케이싱을 이용한 시공방법을 특징으로 한다.First, 10-1044485 implemented a new type of casing means and construction method that can perform the work while increasing the length appropriately according to the depth of penetration by using the casing which can be extended when the ground drilling using the auger machine is performed. The present invention provides a casing and an installation method that can shorten the air in addition to improving the efficiency of construction such that the construction can be made and the construction time can be shortened. An inner casing having a plurality of key fastening holes on the outer circumferential surface thereof and having a plurality of key fastening holes arranged at regular intervals along the longitudinal direction, An outer casing that is selectively fastenable to each key fastener of the inner casing via a key And, the outer circumference of the upper end of the outer casing includes a stop ring to prevent the outer casing from falling into the ground while being caught by the support plate of the ground when the casing is reduced after completion of drilling, the key fastener of the inner casing is the key of the outer casing An incision formed in a straight open shape so that it can pass, a horizontal key groove capable of hanging a key on one side of the incision, and a key of an outer casing at both ends of the incision centered on the key groove The long guide casing consists of key guides composed of inclined planes in mutually symmetrical shape that induces the direction when entering for fastening, and extends the length of the inner and outer casings according to the drilling depth of the ground to allow drilling of the ground. And the construction method using the long-depth casing.
하지만 상기와 같은 구조를 가지는 선행 기술은 케이싱 구조가 안테나와 구조와 같이 구성된 다단 구조여서 내부케이싱에 삽입되는 말뚝과 비교시 키 체결구와 키 두께를 포함한 외부케이싱의 직경이 더 커질 수밖에 없는 구조를 가져, 이로부터 천공되는 천공홀의 직경이 말뚝 직경에 비해 커지게 되어 굴착된 홀에 매립된 말뚝을 고정시키기 위한 그라우팅재의 장입량이 많아져 전체적인 시공비와 시공시간이 늘어날 수 밖에 없다. 예를 들어 직경 500mm의 말뚝을 매립한다고 할 때 일반적으로 케이싱은 보통 558mm의 내경과 12mm의 두께를 가지는 내부 케이싱이 사용되는데, 선행기술은 이 내부 케이싱과 함께 이를 수납 및 체결을 위한 키 체결구를 포함하는 구조상 적어도 700mm 정도의 외부 케이싱이 필요할 것으로 보여 이러한 케이싱을 매립하기 위해서는 말뚝 직경 대비 필요 이상의 천공홀을 굴착해야 한다는 문제점이 있다.However, the prior art having the above structure has a structure in which the casing structure is a multi-stage structure composed of the antenna and the structure so that the diameter of the outer casing including the key fastener and the key thickness is larger than the pile inserted into the inner casing. In this case, the diameter of the drilled hole is increased from the pile diameter, and the amount of grouting material for fixing the pile embedded in the excavated hole increases, so that the overall construction cost and construction time are inevitably increased. For example, when a pile of 500 mm in diameter is embedded, a casing is generally used as an inner casing having an inner diameter of 558 mm and a thickness of 12 mm. The prior art uses the inner casing together with a key fastener for storing and tightening it. Since at least 700 mm of outer casing is required due to the included structure, in order to fill the casing, there is a problem in that drilling holes are required to be drilled more than necessary for the pile diameter.
또한 내부케이싱과 외부케이싱을 키 체결구와 키를 이용하여 길이를 가변시키는 공정 역시 1차 천공 작업이 완료된후 지반 밑에 삽입된 외부케이싱에서 내부케이싱을 지반 상부로 들어올려 이를 다시 케이싱오거에 장치하면서 키 체결구와 키를 이용하여 길이를 확정 후, 다시 하강시켜 굴착하는 공정이 필요하고, 이때 최대 확장 길이가 아닌 길이로 가변할 경우 키체결구의 키홈에 외부케이싱의 내경쪽에 형성된 키가 정확히 고정되어 지지되지 않으면 내부 케이싱이 회전시 키 체결구의 개방된 부분으로 빠질수 있다는 구조적인 문제점이 있어 원활한 굴착 작업이 어려울 수 있다는 단점을 가진다.In addition, the process of varying the length of the inner casing and the outer casing by using the key fastener and the key is also carried out by lifting the inner casing to the upper part of the outer casing inserted under the ground after the first drilling work is completed, and installing it in the casing auger again. After determining the length by using the fastener and the key, it is necessary to lower and excavate it again.In this case, if it is changed to a length other than the maximum extension length, the key formed on the inner diameter side of the outer casing is not fixedly supported by the key groove of the key fastener. Otherwise, there is a structural problem that the inner casing may fall into the open portion of the key fastener when rotating, so that a smooth excavation operation may be difficult.
또한 외부케이싱과 내부케이싱이 키 체결구와 키에 의해 유격이 거의 없는 상태로 수납되거나 신장되는 구조로 보여 확장된 길이가 토압에 취약하여 굴착과정또는 천공홀 굴착후 전체 외부케이싱과 내부케이싱이 일체로 토압에 노출되어 중심부가 휘어질 수 있다. 휘어질 경우 전술한 바와 같이 나중에 말뚝 매립시 끼임 현상이 일어나 말뚝 매립이 어렵거나 케이싱 인발이 어려워 질수도 있다.
In addition, since the outer casing and the inner casing are stored or elongated with little play by the key fastener and the key, the extended length is vulnerable to earth pressure, so that the entire outer casing and the inner casing are integrated after the excavation process or drilling of the drilling hole. Exposed to earth pressure, the center can bend. As described above, when the pile is bent, a pinching phenomenon may occur later, so that the pile may be difficult to be embedded or the casing may be difficult to pull out.
한편, 선행기술 10-1044485호는 상기한 10-1044485호의 구조에서 더 신장될수 있는 구조를 가지는 안테나식 다단 케이싱 구성으로, 이 역시 내부케이싱에 삽입되는 말뚝과 비교시 키 체결구와 키 두께를 포함한 외부케이싱의 직경이 더 커질 수밖에 없어 이로부터 천공되는 천공홀의 직경이 말뚝 직경에 비해 커지게 되어 천공홀에 삽입된 말뚝을 고정시키기 위한 그라우팅재의 장입량이 많아져 전체적인 시공비와 시공시간이 늘어날 수 밖에 없고, 또한 일체형 다단 구조는 여전히 토압에 의한 휨 변형에 취약할 수 밖에 없다는 구조적 문제점을 가진다.
On the other hand, the prior art 10-1044485 is an antenna-type casing configuration having a structure that can be further extended in the structure of the above 10-1044485, which also includes a key fastener and a key thickness compared to the pile inserted into the inner casing As the diameter of the casing is inevitably larger, the diameter of the drilled hole is larger than the pile diameter, and the amount of grouting material to fix the pile inserted into the drill hole increases, thereby increasing the overall construction cost and construction time. In addition, the integrated multi-stage structure still has a structural problem that can not but be susceptible to bending deformation caused by earth pressure.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 지반굴착 장비의 리더 길이보다 더 깊은 심도로 매립되어야 하는 말뚝 시공을 위해 2대의 지반굴착장비의 오거(Auger)에 케이싱과 스크류를 설치하여 순차로 케이싱으로 지반을 굴착하여 삽입함으로써 케이싱과 스크류 설치 시간을 줄임과 동시에 선 삽입되는 케이싱의 상부에 후 삽입되는 케이싱 하부를 비용접 방식으로 결합시켜 신속하게 굴착 후 말뚝을 매립 시공하는 방법을 제공하는데 있다.
An object of the present invention for solving the above problems is to install a casing and screws in the augers of two soil excavation equipment in order to install a pile that must be embedded with a deeper depth than the leader length of the ground drilling equipment in order The excavation and insertion of the ground by the casing reduces the installation time of the casing and screw, and at the same time provides a method of quickly refilling the pile after excavation by combining the lower casing to be inserted into the upper portion of the casing to be inserted in a non-contact manner. .
또한 본 발명의 다른 목적은 비용접 결합된 2단 케이싱을 이용 굴착시 상부 케이싱과 하부 케이싱간의 결합부위가 유격을 가지게 함으로써 토압에 의한 휨 변형을 최소화한 시공 방법을 제공하는데 있다.
In addition, another object of the present invention is to provide a construction method that minimizes the bending deformation due to earth pressure by having a gap between the upper casing and the lower casing when the excavation using a two-step casing coupled to the non-contact.
또한 본 발명의 다른 목적은 비용접 결합된 2단 케이싱을 이용 굴착시 상부 케이싱과 하부 케이싱의 직경 차이를 최소화해 말뚝 매립시 천공홀 공간을 메우는 그라우팅재 장입량을 최소화한 시공방법을 제공하는데 있다.
Another object of the present invention is to provide a construction method that minimizes the difference in the diameter of the upper casing and the lower casing when the excavation using a two-step casing coupled to the non-contact casing to minimize the amount of grouting material filling the hole hole space when the pile is embedded.
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상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 a) 제 1 케이싱과 제 1 스크류가 부착된 제 1 지반굴착장비와 제 2 케이싱과 제 2 스크류가 부착된 제 2 지반굴착장비를 준비하는 단계와;The present invention to achieve the object as described above and to solve the conventional drawbacks is a) the first ground excavation equipment and the first casing and the second casing and the second screw attached to the first casing and the first screw is attached Preparing a second ground drilling equipment;
b) 이후 제 1 지반굴착장비를 천공지점에 위치시켜 소정의 깊이까지 결합된 제 1 케이싱과 제 1 스크류를 회전 굴착시켜 지반에 삽입시킨 후, 결합을 해제하여 물러나는 단계와;b) thereafter positioning the first ground excavation equipment at a drilling point, rotating excavating the first casing and the first screw coupled to a predetermined depth, inserting the first casing into the ground, and releasing the coupling;
c) 이후 제 2 지반굴착장비가 진입하여 제 1, 2 스크류간을 연결하고, 제 1, 2 케이싱간을 유격을 가진 상태로 키와 키홈 체결구를 이용 비용접 결합 후, 재차 소정의 깊이까지 회전 굴착하는 단계와;c) Then, the second ground excavation equipment enters and connects the first and second screws, and the non-welded connection using the key and the keyway fasteners with the clearance between the first and second casings, and then again to a predetermined depth. Rotary drilling;
d) 이후 제 2 지반굴착장비가 제 2 케이싱을 분리하여 지반에 남겨놓고 제 1 스크류로부터 제 2 스크류만 분리 인발하여 물러나는 단계와;d) then the second ground drilling rig separates the second casing and leaves in the ground and separates and draws only the second screw from the first screw;
e) 이후 제 1 지반굴착장비가 굴착지점에 진입하여 나머지 제 1 스크류를 인발하여 물러나는 단계와;e) after the first ground drilling equipment enters the excavation point and withdraws the remaining first screw;
f) 이후 말뚝 삽입용 크레인이 굴착지점에 진입하여 제 1, 2 케이싱 내부에 수직도를 유지하면서 말뚝을 삽입하고 물러나는 단계와;f) then the pile insertion crane enters the excavation point, and inserting and pulling back the pile while maintaining the verticality inside the first and second casings;
g) 이후 제 2 지반굴착장비가 삽입된 2 케이싱을 들어올려 제 1 케이싱 상단에 형성된 키가 키홈 체결구의 케이싱이탈방지홈에 위치토록 한 후 인발하면서 제 1 케이싱으로부터 제 2 케이싱만 인발하여 물러나는 단계와;g) Then, after lifting the 2 casings into which the second ground excavation equipment is inserted, the key formed at the upper end of the first casing is placed in the casing escape prevention groove of the keyway fastener, and withdraws only the second casing from the first casing while pulling out. Steps;
h) 이후 제 1 지반굴착장비가 굴착지점으로 진입하여 나머지 제 1 케이싱을 인발하여 물러나는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법을 제공함으로써 달성된다.
h) After the first ground excavation equipment enters the excavation point and withdraws the remaining first casing; the ground excavation pile construction method using the two ground excavation equipment and the casing coupled inexpensively Is achieved by providing
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 c)단계는 제 1 케이싱 상부에 형성된 키에 제 2 케이싱 하부의 형성한 원통형 키홈 체결구를 결합시켜 비용접 결합할 수 있다.
In a preferred embodiment of the present invention, the step c) may be non-contacted by coupling a cylindrical keyway fastener formed at the bottom of the second casing to a key formed on the first casing.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 키홈 체결구는 키가 삽입 체결되도록 하단 일지점을 개방하여 상부방향으로 형성한 수직키홈과, 이 수직키홈의 상단부에서 좌우방향으로 형성한 수평키홈과, 수평키홈의 양측단에서 하부방향으로 형성한 케이싱이탈방지홈으로 구성되고, 하부면에는 마모방지용 비트가 복수개 배열되어 구성될 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the key groove fastener is a vertical key groove formed in an upper direction by opening a lower point to insert and fasten a key, a horizontal key groove formed in a left and right direction at an upper end of the vertical key groove, and a horizontal key groove. It is composed of a casing detachment prevention groove formed in the lower direction at both ends, the lower surface may be configured by a plurality of anti-wear bits are arranged.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 키홈 체결구에 형성된 수직키홈, 수평키홈, 케이싱이탈방지홈으로 이루어진 연결홈 구조가 키홈체결구의 둘레를 따라 일정 간격으로 복수개 배열되어 형성되고, 이에 체결되는 키가 제 1 케이싱에 복수개 형성할 수 있다.
In accordance with a preferred embodiment of the present invention, a plurality of connection groove structures formed of vertical key grooves, horizontal key grooves, and casing separation prevention grooves formed at the key groove fasteners are arranged in a plurality of predetermined intervals along the circumference of the key groove fasteners, and the keys fastened thereto. It can form in multiple numbers in a 1st casing.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 수직키홈이 형성된 키홈 체결구의 둘레 방향에 키 삽입시 간섭되지 않을 정도로 바깥쪽으로 덧대어져 돌출 형성된 보강용 곡률판재를 더 포함하여 구성할 수 있다.
The present invention may be configured to further include a reinforcing curvature plate protruded outward so as not to interfere when the key is inserted into the circumferential direction of the key groove fastener formed with the vertical key groove.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 c)단계는 제 2 케이싱 하부에 형성한 키홈 체결구의 내경이 여기에 삽입되는 상부에 키가 형성된 제 1 케이싱의 외경보다 크게 하여 유격을 가지도록 할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the step c) may be such that the inner diameter of the keyway fastener formed in the lower portion of the second casing is larger than the outer diameter of the first casing in which the key is formed in the upper portion inserted therein.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 d)단계는 제 2 지반굴착장비가 제 1, 2 스크류를 인발 후, 제 1 스크류는 지반에 삽입된 제 2 케이싱 상단에 스크류 추락방지 스톱퍼를 설치하여 걸쳐 놓은 후, 제 2 스크류만 분리 인발하여 물러나는 단계일 수 있다.
The present invention is a preferred embodiment, the step d) is the second ground excavation equipment after drawing the first, second screw, the first screw is placed on the top of the second casing inserted into the ground to prevent the screw fall prevention stopper Thereafter, only the second screw may be separated and drawn out.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 g)단계는 제 2 지반굴착장비가 제 1, 2 케이싱을 인발하여, 제 1 케이싱의 상부를 지반으로부터 일정 높이로 노출 인발한 상태에서 제 1 케이싱 둘레에 케이싱 추락방지 스톱퍼를 설치하여 제 1 케이싱이 낙하하지 않도록 한 후, 제 1, 2 케이싱간을 분리하여 제 2 케이싱만을 인발하여 물러나는 단계일 수 있다.The present invention is a preferred embodiment, the step g) is the second ground excavation equipment draws the first and second casing, the casing around the first casing in a state that the upper portion of the first casing exposed to the predetermined height from the ground After the fall prevention stopper is installed to prevent the first casing from falling, the first and second casings may be separated to draw out only the second casing.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 케이싱 추락방지 스톱퍼는 지반을 지지하는 지지빔과; 지지빔의 상부에 설치되어 제 1 케이싱의 일측 키를 지지하는 고정형 지지대와; 지지빔의 상부에서 고정형 지지대와 마주보게 힌지로 결합되어 제 1 케이싱의 타측 키를 지지하는 회전형 지지대와; 회전형 지지대와 지지빔에 형성된 홀간을 관통하여 회전형 지지대의 회전을 단속하는 삽입형 핀;을 포함하여 구성될 수 있다.
The present invention is a preferred embodiment, the casing fall prevention stopper and the support beam for supporting the ground; A fixed support installed on the support beam to support one side key of the first casing; A rotatable support coupled to the hinge to face the fixed support at an upper portion of the support beam to support the other key of the first casing; It may be configured to include; the insertion pin for intermittent rotation of the rotary support by passing through the hole formed in the rotary support and the support beam.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 지지빔은 일방향이 개방된"ㄷ"자형으로 구성될 수 있다.
The present invention is a preferred embodiment, the support beam may be configured in a "c" shape with one direction open.
본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 고정형 지지대는 제 1 케이싱의 일측 키를 지지하는 반원형 내경부가 형성되고, 상기 회전형 지지대는 제 1 케이싱의 타측 키를 지지하는 반원형 내경부가 형성될 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the fixed support may have a semi-circular inner diameter portion for supporting one key of the first casing, and the rotary support may have a semi-circular inner diameter portion for supporting the other key of the first casing.
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상기와 같이 본 발명은 연약 지반 보강 또는 건축 구조물의 기초공사를 위한 말뚝(Pile) 시공시 지반굴착 장비의 리더 길이보다 더 깊은 심도로 케이싱을 삽입하는 굴착 공사시 2대의 지반굴착장비에 설치된 오거(Auger)에 케이싱과 스크류를 각각 설치후 순차로 번갈아가면서 케이싱을 지반에 굴착 삽입함으로써 케이싱과 스크류 설치 시간을 획기적으로 줄였고, 경우에 따라서는 2대의 지반굴착장비가 번갈아 작업시 유휴 시간 동안에 추가 굴착 지점에서 굴착작업을 할 수 있어 전체 말뚝 시공 공기를 앞당길 수 있다는 장점과,As described above, the present invention is an auger installed in two ground excavation equipment during excavation work to insert a casing with a depth deeper than the leader length of the ground excavation equipment during pile construction for the foundation of soft ground reinforcement or building structure ( After installing the casing and screw in Auger, respectively, the casing and screw installation time was dramatically reduced by inserting the casing into the ground alternately, and in some cases, two ground excavation equipment alternately during the idle time during the alternating work. Excavation can be done at and the advantage of being able to advance the whole pile construction air,
또한 굴착 공사시 2대의 지반굴착장비의 오거(Auger)에 케이싱과 스크류를 설치하여 순차로 케이싱을 지반에 삽입시 선 삽입되는 케이싱의 상부와 후 삽입되는 케이싱을 비용접 방식으로 결합시켜 신속하게 굴착후 말뚝을 시공할 수 있다는 장점과,In addition, the casing and screw are installed in the augers of two ground excavation equipments during the excavation work, and the excavation is quickly performed by combining the upper and the casings inserted in advance when the casings are sequentially inserted into the ground. The advantage of being able to construct a pile after
또한 비용접 결합된 2단 케이싱을 이용 굴착시 상부 케이싱과 하부 케이싱간의 결합부위가 유격을 가지도록 구성함으로써 종래 용접되어 일체형으로 형성된 다단 케이싱 또는 비유격 결합된 다단케이싱에서 발생하던 토압에 의한 휨 변형을 방지하고, 오히려 매립되는 비용접 결합된 케이싱이 유격 때문에 토압에 의해 수직도가 개선되도록 함으로써 말뚝 매립과 케이싱 인발 작업시 말뚝과 케이싱간의 끼임 현상을 방지하였다는 장점과,In addition, by using a two-stage casing coupled to the non-welded casing, the coupling portion between the upper casing and the lower casing has a clearance so that the bending deformation due to the earth pressure generated in the conventionally welded integrally formed multistage casing or non-spacing combined multistage casing. In addition, the non-bonded casing to be buried has the advantage that the verticality is improved by earth pressure due to play, thereby preventing the jamming between the pile and the casing during pile embedding and casing drawing.
또한 비용접 결합된 2단 케이싱을 이용 굴착시 상부 케이싱과 하부 케이싱의 직경 차이를 최소화해 말뚝과 천공홀 공간을 메우는 그라우팅재 장입량을 최소화하여 공기를 앞당김과 동시에 자재비 절약에 따른 시공비용을 절감하였다는 장점을 가진 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명이다.
In addition, by minimizing the difference in diameter between the upper and lower casings when excavating using a two-stage casing that is non-bonded, it minimizes the amount of grouting material filling the pile and the drilling hole space to advance the air and reduce the construction cost due to material cost savings. It is a useful invention with the advantage that it is an invention that is expected to be greatly used in industry.
도 1a은 본 발명의 한 실시예에 따른 비용접 결합된 케이싱 구조를 보인 분해 사시도이고,
도 1b는 본 발명의 한 실시예에 따른 비용접 결합된 케이싱의 키홈 체결구의 보강구조를 포함한 구조를 보인 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 비용접 결합된 케이싱 구조를 보인 정면도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 비용접 결합된 상하 케이싱에 가해지는 측토압에 의한 케이싱의 변형 여부를 도시한 예시도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 비용접 결합된 케이싱을 이용한 말뚝 시공 흐름을 보인 순서도이고,
도 5a 내지 5h는 본 발명의 한 실시예에 따른 공정별 작업을 보인 예시도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 힌지 회전에 의해 지지대가 분리되는 케이싱 추락방지 스톱퍼를 보인 예시도이고,
도 7은 종래 용접 결합된 다단 케이싱 사용시 지중 토압에 의한 케이싱 변형을 보인 예시도이다.Figure 1a is an exploded perspective view showing a non-bonded casing structure according to an embodiment of the present invention,
Figure 1b is an exploded perspective view showing a structure including a reinforcement structure of the keyway fastener of the non-joined casing according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a front view showing a non-bonded casing structure according to an embodiment of the present invention,
3 is an exemplary view showing whether or not the casing is deformed by the soil pressure applied to the non-contact upper and lower casing according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a flow chart showing a pile construction flow using a non-bonded casing according to an embodiment of the present invention,
5a to 5h are exemplary views showing operations for each process according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an exemplary view showing a casing fall prevention stopper that the support is separated by the hinge rotation according to an embodiment of the present invention,
Figure 7 is an exemplary view showing the deformation of the casing by the earth soil pressure when using a conventional welded multi-stage casing.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1a는 본 발명의 한 실시예에 따른 비용접 결합된 케이싱 구조를 보인 분해 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 한 실시예에 따른 비용접 결합된 케이싱의 키홈 체결구의 보강구조를 포함한 구조를 보인 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 비용접 결합된 케이싱 구조를 보인 정면도이다. FIG. 1A is an exploded perspective view illustrating a non-coupled casing structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view illustrating a structure including a reinforcing structure of a keyway fastener of a non-coupled casing according to an embodiment of the present invention FIG. 2 is a front view showing a non-coupled structure according to an embodiment of the present invention. FIG.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 비용접 결합된 케이싱 결합체는 하부를 이루는 제 1 케이싱(10)과; 제 1 케이싱의 상부에 비용접 결합되는 제 2 케이싱(20)으로 구성된다. As shown, the non-joined casing assembly according to the present invention includes a
상기 제 2 케이싱(20) 하부에는 원통형 키홈 체결구(21)가 용접 구성되고, 이 제 2 케이싱(20) 하부에 결합되는 제 1 케이싱(10)의 상부에는 키홈 체결구(21)에 삽입되어 결합되는 키(11)가 용접 구성된다.A
상기 키홈 체결구(21)는 하단 일지점을 개방하여 상부방향으로 형성한 수직키홈(22)과, 이 수직키홈의 상단부에서 좌우방향으로 형성한 수평키홈(23)과, 수평키홈(23)의 양측단에서 하부방향으로 형성한 케이싱이탈방지홈(24)으로 구성된다.The
상기와 같이 구성된 키홈체결구는 수직키홈(22)에 제 1 케이싱(10)의 키(11)를 삽입시켜 제 1 케이싱(10)과 제 2 케이싱(20)을 결합시키고, 이후 일측방향으로 제 2 케이싱(20)을 회전시키게 되면 키(11)가 수평키홈(23)의 일측 또는 타측면에 부딪혀서 제 2 케이싱(20)의 회전력을 전달하여 상하로 결합된 제 1 케이싱(10)과 제 2 케이싱(20)이 연동하여 회전하면서 지반을 굴착하여 삽입되게 된다.The keyway fastener configured as described above engages the
상기 케이싱이탈방지홈(24)은 제 1 케이싱(10)과 제2 케이싱을 지반 밖으로 인발시 제 1 케이싱이 굴착된 천공홀로 낙하되는 사고를 방지하기 위해 사용되는 홈이다. 이와 같은 케이싱이탈방지홈(24) 없이 수평키홈(23)만 있으면 제 1 케이싱을 상부로 인발시 제 1 케이싱(10)의 키(11)가 수직키홈(22)에 위치하게 되면 하중에 의해 굴착된 천공홀로 낙하하게 되는 사고가 발생하여 제 1 케이싱(10)의 인발에 많은 시간이 소요되거나, 인발이 불가능할 수 있다. 하지만 본 발명에 따른 케이싱이탈방지홈(24)이 있으면 제 1 케이싱(10)의 키(11)가 여기에 삽입되어 인발됨으로써 제 1 케이싱(10)이 하부로 낙하하는 것을 방지하게 된다.
The casing
상기 키(11)는 2개 이상의 복수로 제 1 케이싱 둘레에 구성할 수 있다. 이 경우 키홈 체결구(21)에 형성된 수직키홈(22), 수평키홈(23) 및 케이싱이탈방지홈(24)의 개수도 늘어나게 된다. 즉, 키홈 체결구(21)에 형성된 수직키홈(22), 수평키홈(23), 케이싱이탈방지홈(24)으로 이루어진 연결홈 구조가 키홈체결구의 둘레를 따라 일정 간격으로 복수개 배열되어 형성할 수 있다. 이와 같이 구성하면 키(11)와의 체결력이 증대되어 안정적인 회전 굴착 및 인발이 가능하게 된다.
The key 11 may be configured around the first casing in a plurality of two or more. In this case, the number of the vertical
상기 제 1 케이싱의 하부는 지반 굴착을 위해 다이아몬드 재질의 비트(12)가 둘레 및 하부에 복수개 배열된 링비트(13)가 형성된다. 이와 같은 링비트가 형성됨으로 인해 굴착시 지반과 접촉하는 제 1 케이싱의 하부 마모를 방지하면서 굴착이 원활하게 이루어지게 된다.
The lower portion of the first casing is formed with a
또한 본 발명은 제 2 케이싱의 하부에 형성된 키홈 체결구(21)의 하부면(저면)에도 다이아몬드 재질의 비트(25)를 복수개 배열하여 구성하였다. 이와 같이 구성함으로써 키를 수납하여 체결하기 위해 둘레방향으로 약간 돌출된 키홈 체결구(21)의 하부면과 마찰하는 지반에 의한 마모를 방지하면서 굴착하게 된다.In addition, the present invention is configured by arranging a plurality of
또한, 본 발명은 제 2 케이싱(20) 하부에는 형성된 원통형 키홈 체결구(21)의 직경이 제 2 케이싱(20) 및 제 1 케이싱(10) 보다 직경을 크게 형성하였다. 이와 같이 구성함으로써 원통형 키홈 체결구(21)에 체결되어 비용접 결합되는 제 1 케이싱(10)간에는 유격이 발생하게 되는데, 이와 같은 유격은 지중에서 삽입된 케이싱에 가해지는 측방향 토압에 의한 케이싱의 측방향 변형을 예방토록 하였다.
In addition, in the present invention, the diameter of the
한편, 본 발명은 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 제 2 케이싱 키홈 체결구(21)에 키(11)가 삽입되어 체결하도록 절개 형성된 수직키홈(22) 부위가 굴착 및 회전시 벌어지지 않고 내구성을 가지게 보강용 곡률판재(26)로 보강하여 구성할 수도 있다. On the other hand, the present invention, as shown in Figure 1b the key casing is inserted into the
즉, 수직키홈이 형성된 키홈 체결구(21)의 둘레 방향에 키(11) 삽입시 간섭되지 않을 정도로 바깥쪽으로 돌출 형성된 보강용 곡률판재(26)를 덧대어 강성을 보강토록 하였다. That is, the
이때 보강용 곡률판재는 두께가 두꺼운 하나의 곡률판재를 이용 그 단면 형상을 키(11)가 통과되는 공간을 형성하여 가공하여 구비할 수도 있고, 복수개의 곡률판재를 다단 용접하여 다단으로 키가 통과되는 공간을 만들어 구성할 수도 있다. 여기서 곡률판재라 함은 최종 형상을 말하는 것으로 처음부터 곡률인 판재를 사용하거나 탄력성있는 평판을 곡률 가공후 용접하여 곡률판재로 구성할 수도 있다.
At this time, the reinforcing curvature plate material may be provided by forming a space through which the key 11 passes by using a single curvature plate material having a thick thickness, or welding the plurality of curvature plate materials in multiple stages to pass the key in multiple stages. You can also create and organize your own spaces. Here, the curvature plate material refers to the final shape, it may be composed of a curvature plate material by using a curvature plate from the beginning or by welding a flexible plate after curvature processing.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 비용접 결합된 상하 케이싱에 가해지는 측토압에 의한 케이싱의 변형 여부를 도시한 예시도이다.3 is an exemplary view showing whether or not the casing is deformed by the soil pressure applied to the non-contact upper and lower casing according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명은 제 2 케이싱(20) 하부에 형성된 원통형 키홈 체결구(21)와 제 1 케이싱(10) 간의 유격 때문에 굴착 작업시 지중에서 제 1 케이싱(10) 및 제 2 케이싱(20)에 가해지는 측토압이 분할되어 작용함으로써 케이싱이 휘어지는 현상을 방지할 수 있게 된다. The
만약 종래처럼 상하 케이싱이 일체로 용접되거나 안테나식으로 결합된 경우 그 상하 길이가 길게 되어 케이싱에 가해지는 측토압에 의해 케이싱의 중앙부에 휘어짐이 발생할 수 있다. 이러한 현상이 발생하면 말뚝 삽입시 케이싱에 말뚝이 끼여 매립에 어려움이 있고, 또한 케이싱 인발시에도 휘어진 곳에서 케이싱과 말뚝이 끼여 있으므로 말뚝이 함께 인발되거나 케이싱 인발에 많은 시간과 어려움이 생길수 있다.If the upper and lower casings are integrally welded or antenna-coupled as in the related art, the upper and lower casings may be long and may be bent in the central portion of the casing by the side pressure applied to the casing. When this phenomenon occurs, the pile is stuck in the casing when the pile is inserted, there is a difficulty in reclamation, and also the casing and the pile is caught in the bent at the time of drawing the casing, the pile is drawn together, or a lot of time and difficulty may occur in the casing draw.
하지만 본 발명은 측토압이 오히려 유격을 가지는 곳인 원통형 키홈 체결구(21)와 제 1 케이싱(10) 부분의 비용접 결합부를 통과하게 되어 압력이 고르게 분산될 수 있어 굴착시 수직도를 더 좋게 하면서도 휘어지는 현상을 예방할 수 있게 된다.
However, the present invention passes through the non-contact joint portion of the
또한 본 발명은 제 1 케이싱(10)과 제 2 케이싱(20)의 직경이 동일하거나 거의 차이가 없게 구성함으로써 불필요한 지반의 천공을 방지하였다. 즉, 케이싱에 의한 천공홀과 말뚝간의 직경차이가 크기 않아 시공비와 경우에 따라 장입되는 그라우팅재의 장입량을 절감하게 된다.
In addition, the present invention is configured so that the diameter of the
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 비용접 결합된 케이싱을 이용한 말뚝 시공 흐름을 보인 순서도이고, 도 5a 내지 5h는 본 발명의 한 실시예에 따른 공정별 작업을 보인 예시도이다. Figure 4 is a flow chart showing the pile construction flow using a non-bonded casing according to an embodiment of the present invention, Figures 5a to 5h is an exemplary view showing the operation by process according to an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명에 사용되는 제 1, 2 지반굴착장비(1, 2)는 일반적인 지반굴착장비와 같이 험지 주행이 가능한 궤도 주행방식 등을 구비한 크레인(100)과, 크레인의 백스테이(101)에 지지되어 기립 설치되는 리더(102)와, 리더에 설치된 굴착을 위한 스크류 오거(103) 및 케이싱 오거(104)로 구성되어 상기 스크류오거 및 케이싱 오거에 각각 스크류 및 케이싱이 부착되어 지반을 굴착하게 된다. 굴착시 케이싱 내부에 스크류가 삽입되어 회전 굴착되는 케이싱의 반대방향으로 스크류가 회전하여 케이싱 내 토사를 외부로 배출하게 된다. 이와 같은 지반 굴착장비의 구성이나 작동은 일반적인 것이므로 구체적인 설명은 생략한다. 또한 도면 번호는 도 1, 2에 나타난 번호를 참조한다. First and second
도시된 바와 같이 본 발명의 시공방법은, 먼저 제 1 케이싱(10)과 제 1 스크류(30)가 부착된 제 1 지반굴착장비(1)와 제 2 케이싱(20)과 제 2 스크류(40)가 부착된 제 2 지반굴착장비(2)를 준비하는 단계(S101)가 선행된다. 물론 이때 말뚝을 인양한 크레인(3)도 준비되어야 한다.As shown in the construction method of the present invention, first
이후 제 1 지반굴착장비(1)를 천공지점에 위치시켜 소정의 깊이까지 결합된 제 1 케이싱(10)과 제 1 스크류(30)를 회전 굴착시켜 지반에 삽입시킨 후, 결합을 해제하여 물러나는 단계(S102)를 수행한다.After the first
이후 제 2 지반굴착장비(2)가 진입하여 제 1 스크류(30) 상부에 제 2 스크류(40)를 연결하고, 제 1 케이싱(10) 상부에 형성된 키(11)에 제 2 케이싱(20) 하부의 키홈 체결구(21)를 유격을 가진 상태로 비용접 결합 후, 재차 소정의 깊이까지 회전 굴착하는 단계(S103)를 수행한다.Thereafter, the second
이후 제 2 지반굴착장비(2)가 제 2 케이싱(20)을 분리하여 지반에 남겨놓고 제 1, 2 스크류를 인발후, 제 1 스크류(30)는 지반에 삽입된 제 2 케이싱(20) 상단에 스크류 추락방지 스톱퍼(60)를 설치하여 걸쳐 놓은 후, 제 2 스크류(40)만 분리 인발하여 물러나는 단계(S104)를 수행한다.After the second
이후 제 1 지반굴착장비(1)가 진입하여 제 1 스크류 추락방지 스톱퍼에 걸쳐진 제 1 스크류(30)를 인발하여 물러나는 단계(S105)를 수행한다.Thereafter, the first
이후 말뚝 삽입용 크레인이 굴착지점에 진입하여 제 1, 2 케이싱 내부에 수직도를 유지하면서 말뚝을 삽입하고 물러나는 단계(S106)를 수행한다.Then, the pile insertion crane enters the excavation point, and performs the step S106 of inserting and dropping the pile while maintaining the verticality inside the first and second casings.
이후 제 2 지반굴착장비(2)가 삽입된 2 케이싱을 들어올려 제 1 케이싱(10) 상단에 형성된 키(11)가 키홈 체결구(21)의 케이싱이탈방지홈(24)에 위치토록 한 후 제 1, 2 케이싱을 인발하여, 제 1 케이싱(10)의 상부를 지반으로부터 일정 높이로 노출 인발한 상태에서 제 1 케이싱(10) 둘레에 케이싱 추락방지 스톱퍼(70)를 설치하여 제 1 케이싱(10)이 낙하하지 않도록 한 후, 제 1, 2 케이싱간을 분리하여 제 2 케이싱(20)만을 인발하여 물러나는 단계(S107)를 수행한다.Then, the second ground excavation equipment (2) by lifting the two casing is inserted into the key 11 formed on the upper end of the first casing (10) to be located in the casing
이후 제 1 지반굴착장비(1)가 굴착지점으로 진입하여 케이싱 추락방지 스톱퍼에 걸쳐진 제 1 케이싱(10)을 인발하여 물러나는 단계(S108);를 수행하여 본 발명을 완성한다.
Thereafter, the first
이후 상기 전체 공정을 반복하여 다음 굴착지점에서 말뚝을 매립하는 공정을 진행한다. Thereafter, the entire process is repeated to proceed with the process of embedding the pile at the next excavation point.
한편, 도면에서는 미도시 되었으나 일반적으로 케이싱 인발시 천공홀과 말뚝 사이에는 유동상태의 콘크리트 및 토사에 의해 천공홀과 말뚝 사이의 공간이 메꾸어지기 때문에 말뚝의 수직성이 유지된다.
On the other hand, although not shown in the drawing, in general, the verticality of the pile is maintained because the space between the drilling hole and the pile is filled by the concrete and earth in the flow state between the drilling hole and the pile when the casing is drawn out.
상기 제 1 지반굴착장비(1) 및 제 2 지반 굴착장비의 케이싱 오거와 스크류 오거에 장치되는 제 1, 2 케이싱과 제 1, 2 스크류는 제 1 케이싱(10) 내부에 제 1 스크류(30)가 위치하도록 설치되고, 제 2 케이싱(20) 내부에 제 2 스크류(40)가 위치하도록 설치되도록 제 1 지반굴착장비(1)와 제 2 지반 굴착장비의 케이싱 오거와 스크류 오거에 장치된다.
The first and second casings and the first and second screws installed in the casing auger and the screw auger of the first
또한 상기 제 1 지반굴착장비(1) 및 제 2 지반 굴착장비는 작업시 교체 작업시의 편리를 위해 굴착 지점을 중심으로 서로 반대편에 있는 것이 같은 방향에 위치하는 것 보다 편리하다.
In addition, the first ground drilling equipment (1) and the second ground drilling equipment is more convenient to be located in the same direction on the opposite side with respect to the excavation point for convenience during replacement work.
상기 케이싱 오거와 스크류 오거의 회전은 서로 반대방향으로 동시 회전토록 구성된다. 즉, 케이싱이 오른쪽 방향으로 회전하면 스크류는 왼쪽 방향으로 회전하면서 케이싱 내부 토사를 밖으로 배출시켜 천공홀을 형성하게 된다.
Rotation of the casing auger and screw auger is configured to rotate simultaneously in opposite directions. That is, when the casing rotates in the right direction, the screw rotates in the left direction and discharges the soil inside the casing to form a hole.
상기 제 1, 2 스크류 결합은 통상적인 스크류 결합방법으로 일체화 한다. 여기서 통상적인 결합예를 한 실시예에 따라 설명하면 상부 스크류 하부에 육각너트 홈이 형성되고, 하부 스크류의 상부에 육각볼트가 형성되고, 연결부를 2개정도의 핀으로 고정하는 방식이 있다.
The first and second screw couplings are integrated by a conventional screw coupling method. Herein, a conventional coupling example will be described according to an embodiment. A hexagon nut groove is formed in the lower part of the upper screw, a hexagon bolt is formed in the upper part of the lower screw, and the connection part is fixed by two pins.
상기 (S103)단계에서 소정의 깊이라는 것은 지반 하부의 경질 지반 또는 암석까지의 깊이로, 본 발명에서의 길이는 리더의 길이보다 깊은 50m 정도의 길이를 말한다. 물론 이와 같은 수치가 본 발명을 한정하지는 않는다.The predetermined depth in the step (S103) is the depth to the hard ground or rock at the bottom of the ground, the length in the present invention refers to a length of about 50m deeper than the length of the leader. Of course, such numerical values do not limit the present invention.
또한 상기 제 2 지반굴착장비(2)가 집입하여 제 1 케이싱(10)과 제 2 케이싱(20)을 비용접 결합하는 방법은 제 1 케이싱(10)의 상부에 형성된 키(11)와 제 2 케이싱(20)의 하부에 형성된 키홈 체결구(21)를 결합시켜 비용접 결합시 이때 유격은 제 2 케이싱(20)의 하부에 형성된 키홈체결구의 내경이 하부 제 1 케이싱(10)의 외경보다 크고, 제 1 케이싱(10)의 외부에 형성된 키(11)가 제 2 케이싱(20) 하부에 형성된 키홈체결구에 형성된 수직키홈(22), 수평키홈(23) 및 케이싱 이탈방지 키홈보다 작게 형성함으로써 유격을 가지게 된다. 물론 이와 같은 유격을 가지더라도 키(11)가 각 키(11)에 물려 있기 때문에 회전하는데는 전혀 문제가 없다.In addition, the second ground excavation equipment (2) is inserted into the
제 1 케이싱(10)에 형성된 키(11)는 케이싱이 부착된 케이싱 오거가 회전시 제 2 케이싱(20) 하부에 형성된 키홈체결구의 수평키홈(23)의 일측 또는 타측에 위치하게 되어 회전시 지속적인 회전력을 전달하게 된다. 이러한 수평키홈(23)은 기본적으로 인발시 키(11)가 걸려 제 1 케이싱(10)의 낙하를 방지하게 된다. 다만 인발시 키(11)가 수직키홈(22)에 위치시 낙하할수 있기 때문에 본 발명은 수평키홈(23)의 양측끝단 하부방향으로 각각 케이싱 이탈방지 키홈을 형성하여 인발토록 하였다. 이 케이싱 이탈방지 키홈에 키(11)가 위치하게 되면 인발시 회전하더라도 키(11)가 수직키홈(22)쪽으로 이동할 수가 없게 되어 안정적으로 인발이 이루어지게 된다.
The key 11 formed in the
상기 (S104)단계에서 제 2 지반굴착장비(2)가 삽입된 제 2 스크류(40)를 인발시 제 1 스크류(30)의 상단부가 노출되게 인발한 상태에서 제 2 케이싱(20) 상단에 스크류 추락방지 스톱퍼를 설치하는데, 이러한 스톱퍼는 2개 이상의 핀 또는 쇠막대 등으로 스크류날을 지지케 하면 된다.
The screw on the upper end of the
또한 상기 제 2 지반굴착장비(2)가 제 1, 2 케이싱을 인발후 지반으로부터 일정 높이로 노출 인발된 제 1 케이싱(10) 둘레에 설치하는 케이싱 추락방지 스톱퍼(70)는 제 1 케이싱(10) 상단부에 형성된 키(11)가 걸쳐 질 수 있는 2개 이상의 핀 또는 쇠막대로 구성된 케이싱 추락방지 스톱퍼 또는 힌지 회전에 의해 지지대가 분리되는 케이싱 추락방지 스톱퍼 등으로 지지하여 낙하하지 않도록 하면 된다.In addition, the casing
특히, 힌지 회전에 의해 지지대가 분리되는 케이싱 추락방지 스톱퍼를 도 6을 참조하여 설명하면, 도시된 바와 같이 지반에 지지되는 "H"빔 등의 형강으로 이루어지고 일방향이 개방된"ㄷ"자형 지지빔(71)과, 지지빔의 상부에 용접 또는 볼트체결로 고정되어 제 1 케이싱의 일측 키를 지지하도록 반원형 내경부(721)가 형성된 고정형 지지대(72)와, 지지빔의 상부에서 고정형 지지대(72)와 마주보게 힌지(73)로 결합되어 제 1 케이싱의 타측 키를 지지하도록 반원형 내경부(731)가 형성된 회전형 지지대(74)와, 회전형 지지대에 형성된 홀과 이에 대응하는 지지빔에 형성된 홀간을 관통하여 회전형 지지대의 회전을 단속토록 하는 삽입형 핀(75)으로 구성된다. In particular, referring to Figure 6, the casing fall prevention stopper that the support is separated by the hinge rotation, as shown in the "c" shaped support made of a section steel, such as "H" beam supported on the ground and open in one direction A fixed
이와 같이 구성된 한 실시예에 따른 케이싱 추락방지 스톱퍼(70)는 제 1 케이싱이 천공홀 상에서 추락되지 않도록 지지력을 제공한다. 즉, 케이싱 추락방지 스톱퍼(70)의 지지빔(71)의 개방구쪽을 인발된 제 1 케이싱에 접근시켜 일측 고정형 지지대(72)에 제 1 케이싱의 일측 키가 걸쳐져서 지지되도록 하고, 이후 회전형 지지대(74)를 힌지(73)를 중심으로 회전시킨 후 삽입형 핀(75)을 꽂으면 회전형 지지대의 회전이 단속되면서 제 1 케이싱의 타측 키가 걸쳐져서 지지케 된다.The casing
특히, 본원발명의 케이싱 추락방지 스톱퍼를 구성하는 고정형 지지대(72)와 회전형 지지대(74)은 제 1 케이싱과 접하는 부분이 반원형 내경부(721, 731)가 형성되어 제 1 케이싱이 회전하더라도 항시 안정적으로 지지케 된다.
In particular, the fixed
상기 말뚝은 강관말뚝 또는 복합말뚝을 사용하면 된다. 복합 말뚝을 사용하는 이유는 강관말뚝의 단가가 고가여서 상부 일지점만 강관으로 형성하고 그 하부는 콘크리트로 이루어진 복합말뚝이 저렴하기 때문이다. 복합 말뚝에서 강관은 말뚝 길이가 50m 기준시 6~7m 정도만 형성되면 지진 등의 충격파(면진)에 의한 상하진동에 충분히 대응할 수 있다. 그 이하 깊이는 상하 진동만 있으므로 콘크리트로도 충분히 대응하여 구조상 안정하게 된다.
The pile may be a steel pipe pile or a composite pile. The reason for using the composite pile is that the unit price of the steel pipe pile is expensive, so only the upper one point is formed of the steel pipe, and the lower portion of the composite pile made of concrete is inexpensive. In the composite pile, the steel pipe can sufficiently cope with the up and down vibration caused by the shock wave (isolated earthquake) such as an earthquake if the pile length is about 6-7m when the pile length is 50m. Since the depth is only up and down vibration, the concrete is sufficiently cope with and stable in structure.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 제 1 지반굴착장비 (2) : 제 2 지반굴착장비
(3) : 크레인 (10) : 제 1 케이싱
(11) : 키 (12) : 비트
(13) : 링비트 (20) : 제 2 케이싱
(21) : 키홈 체결구 (22) : 수직키홈
(23) : 수평키홈 (24) : 케이싱이탈방지홈
(25) : 비트 (26) : 보강용 곡률판재
(30) : 제 1 스크류 (40) : 제 2 스크류
(50) : 말뚝 (60) : 스크류 추락방지 스톱퍼
(70) : 케이싱 추락방지 스톱퍼 (71) : 지지빔
(72) : 고정형 지지대 (73) : 힌지
(74) : 회전형 지지대 (75) : 삽입형 핀
(100) : 크레인 (101) : 백스테이
(102) : 리더 (103) : 스크류 오거
(104) : 케이싱 오거 (721, 731) : 반원형 내경부Description of the Related Art
(1): 1st ground excavation equipment (2): 2nd earth excavation equipment
(3): crane 10: first casing
(11): key 12: bit
(13): ring bit 20: second casing
(21): Keyway fastener (22): Vertical keyway
(23): Horizontal keyway (24): Casing break-proof groove
(25): Bit 26: Curvature plate for reinforcement
30: first screw 40: second screw
(50): Pile (60): Screw fall prevention stopper
70: casing fall prevention stopper 71: support beam
(72): fixed support (73): hinge
(74): Rotary support 75: Insertion pin
100: crane 101: backstay
(102): Reader (103): Screw auger
(104): casing auger (721, 731): semicircular inner diameter
Claims (15)
b) 이후 제 1 지반굴착장비를 천공지점에 위치시켜 소정의 깊이까지 결합된 제 1 케이싱과 제 1 스크류를 회전 굴착시켜 지반에 삽입시킨 후, 결합을 해제하여 물러나는 단계와;
c) 이후 제 2 지반굴착장비가 진입하여 제 1, 2 스크류간을 연결하고, 제 1, 2 케이싱간을 유격을 가진 상태로 키와 키홈 체결구를 이용 비용접 결합 후, 재차 소정의 깊이까지 회전 굴착하는 단계와;
d) 이후 제 2 지반굴착장비가 제 2 케이싱을 분리하여 지반에 남겨놓고 제 1 스크류로부터 제 2 스크류만 분리 인발하여 물러나는 단계와;
e) 이후 제 1 지반굴착장비가 굴착지점에 진입하여 나머지 제 1 스크류를 인발하여 물러나는 단계와;
f) 이후 말뚝 삽입용 크레인이 굴착지점에 진입하여 제 1, 2 케이싱 내부에 수직도를 유지하면서 말뚝을 삽입하고 물러나는 단계와;
g) 이후 제 2 지반굴착장비가 삽입된 2 케이싱을 들어올려 제 1 케이싱 상단에 형성된 키가 키홈 체결구의 케이싱이탈방지홈에 위치토록 한 후 인발하면서 제 1 케이싱으로부터 제 2 케이싱만 인발하여 물러나는 단계와;
h) 이후 제 1 지반굴착장비가 굴착지점으로 진입하여 나머지 제 1 케이싱을 인발하여 물러나는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
a) preparing a first ground drilling rig equipped with a first casing and a first screw and a second ground drilling rig equipped with a second casing and a second screw;
b) thereafter positioning the first ground excavation equipment at a drilling point, rotating excavating the first casing and the first screw coupled to a predetermined depth, inserting the first casing into the ground, and releasing the coupling;
c) Then, the second ground excavation equipment enters and connects the first and second screws, and the non-welded connection using the key and the keyway fasteners with the clearance between the first and second casings, and then again to a predetermined depth. Rotary drilling;
d) then the second ground drilling rig separates the second casing and leaves in the ground and separates and draws only the second screw from the first screw;
e) after the first ground drilling equipment enters the excavation point and withdraws the remaining first screw;
f) then the pile insertion crane enters the excavation point, and inserting and pulling back the pile while maintaining the verticality inside the first and second casings;
g) Then, after lifting the 2 casings into which the second ground excavation equipment is inserted, the key formed at the upper end of the first casing is placed in the casing escape prevention groove of the keyway fastener, and withdraws only the second casing from the first casing while pulling out. Steps;
h) After the first ground excavation equipment enters the excavation point and withdraws the remaining first casing; the ground excavation pile construction method using the two ground excavation equipment and the casing coupled inexpensively .
상기 c)단계는 제 1 케이싱 상부에 형성된 키에 제 2 케이싱 하부의 형성한 원통형 키홈 체결구를 결합시켜 비용접 결합한 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
The method according to claim 1,
Step c) is ground excavation type using the two ground excavation equipment and the non-contact casing, characterized in that the non-contact coupling by combining the cylindrical keyway fastener formed in the lower portion of the second casing to the key formed on the first casing Pile construction method.
상기 키홈 체결구는 키가 삽입 체결되도록 하단 일지점을 개방하여 상부방향으로 형성한 수직키홈과, 이 수직키홈의 상단부에서 좌우방향으로 형성한 수평키홈과, 수평키홈의 양측단에서 하부방향으로 형성한 케이싱이탈방지홈으로 구성되고, 하부면에는 마모방지용 비트가 복수개 배열되어 구성된 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
The method according to claim 2,
The key groove fastener has a vertical key groove formed in an upper direction by opening a lower point to insert and fasten a key, a horizontal key groove formed in a left and right direction at an upper end of the vertical key groove, and formed in a lower direction at both ends of the horizontal key groove. A ground excavation pile construction method using two ground excavation equipment and a casing coupled inexpensively, comprising a casing detachment prevention groove, and a plurality of anti-wear bits are arranged on a lower surface thereof.
상기 키홈 체결구에 형성된 수직키홈, 수평키홈, 케이싱이탈방지홈으로 이루어진 연결홈 구조가 키홈체결구의 둘레를 따라 일정 간격으로 복수개 배열되어 형성되고, 이에 체결되는 키가 제 1 케이싱에 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
The method according to claim 3,
The connecting groove structure consisting of the vertical key groove, the horizontal key groove, the casing detachment prevention groove formed in the key groove fastener is formed in a plurality of arranged at regular intervals along the circumference of the key groove fastener, and a plurality of keys fastened thereto are formed in the first casing Ground excavation pile construction method using two ground excavation equipment and a casing coupled inexpensively.
상기 수직키홈이 형성된 키홈 체결구의 둘레 방향에 키 삽입시 간섭되지 않을 정도로 바깥쪽으로 덧대어져 돌출 형성된 보강용 곡률판재를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
The method according to claim 3,
Two ground excavation equipment and the casing coupled to the non-contact with the ground excavation equipment, characterized in that it further comprises a reinforcing curvature plate protruded outward so as not to interfere when the key is inserted into the circumferential direction of the key groove fastener formed with the vertical key groove Ground excavation pile construction method.
상기 c)단계는 제 2 케이싱 하부에 형성한 키홈 체결구의 내경이 여기에 삽입되는 상부에 키가 형성된 제 1 케이싱의 외경보다 크게 하여 유격을 가지도록 한 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
The method according to claim 1,
In step c), the two ground excavation equipments and the cost are characterized in that the inner diameter of the keyway fastener formed in the lower portion of the second casing is larger than the outer diameter of the first casing in which the key is inserted in the upper portion inserted therein. Ground excavation pile construction method using bonded casing.
상기 d)단계는 제 2 지반굴착장비가 제 1, 2 스크류를 인발 후, 제 1 스크류는 지반에 삽입된 제 2 케이싱 상단에 스크류 추락방지 스톱퍼를 설치하여 걸쳐 놓은 후, 제 2 스크류만 분리 인발하여 물러나는 단계인 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
The method according to claim 1,
In step d), after the second ground drilling equipment draws out the first and second screws, the first screw is installed on the top of the second casing inserted into the ground, and the screw fall prevention stopper is placed thereon. Ground excavation type pile construction method using two ground excavation equipment and the casing coupled inexpensively.
상기 g)단계는 제 2 지반굴착장비가 제 1, 2 케이싱을 인발하여, 제 1 케이싱의 상부를 지반으로부터 일정 높이로 노출 인발한 상태에서 제 1 케이싱 둘레에 케이싱 추락방지 스톱퍼를 설치하여 제 1 케이싱이 낙하하지 않도록 한 후, 제 1, 2 케이싱간을 분리하여 제 2 케이싱만을 인발하여 물러나는 단계인 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
The method according to claim 1,
In the step g), the second ground drilling equipment draws the first and second casings, and installs a casing fall prevention stopper around the first casing in a state where the upper part of the first casing is exposed to the predetermined height from the ground. The ground excavation pile construction method using two ground excavation equipment and a non-bonded casing, which is a step of removing the casing and separating the first and second casings to draw out only the second casing. .
상기 케이싱 추락방지 스톱퍼는 지반을 지지하는 지지빔과; 지지빔의 상부에 설치되어 제 1 케이싱의 일측 키를 지지하는 고정형 지지대와; 지지빔의 상부에서 고정형 지지대와 마주보게 힌지로 결합되어 제 1 케이싱의 타측 키를 지지하는 회전형 지지대와; 회전형 지지대와 지지빔에 형성된 홀간을 관통하여 회전형 지지대의 회전을 단속하는 삽입형 핀;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
The method according to claim 8,
The casing fall prevention stopper includes a support beam supporting the ground; A fixed support installed on the support beam to support one side key of the first casing; A rotatable support coupled to the hinge to face the fixed support at an upper portion of the support beam to support the other key of the first casing; Ground excavation pile construction method using two ground excavation equipment and the casing coupled inexpensive; characterized in that it comprises a; insertion pin for intermittent rotation of the rotary support by passing through the hole formed in the rotary support and the support beam .
상기 지지빔은 일방향이 개방된"ㄷ"자형으로 구성된 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
The method according to claim 9,
The support beam is ground excavation type pile construction method using two ground excavation equipment and the casing coupled inexpensive, characterized in that the one-way open "c" shape.
상기 고정형 지지대는 제 1 케이싱의 일측 키를 지지하는 반원형 내경부가 형성되고, 상기 회전형 지지대는 제 1 케이싱의 타측 키를 지지하는 반원형 내경부가 형성된 것을 특징으로 하는 2대의 지반굴착 장비와 비용접 결합된 케이싱을 이용한 지반 굴착형 말뚝 시공 방법.
The method according to claim 9,
The fixed support is formed of a semi-circular inner diameter portion for supporting the key of one side of the first casing, the rotary support is two ground excavation equipment and non-contact coupling, characterized in that the semi-circular inner diameter portion for supporting the other key of the first casing is formed. Drilling method using ground casing.
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